成果详情

纳米孔具有无标记、高灵敏和低成本的优势,在单分子传感领域有重要的应用前景。不同于传统方法是对溶液环境中大量分子群体行为的检测,纳米孔的高分辨能揭示单分子、单颗粒的动态变化以及分子涨落的动态信息,提供了一个高效的单分子传感平台。

基于此，该系列发明以固态纳米孔为传感平台借助纳米颗粒为信号载体。通过生物分子特异反应进行快速检测、实现了蛋白酶,核酸以及葡萄糖H202等不同尺度生物靶标分子的高灵敏检测，解决了纳米孔传感中电流信号的信噪比问题,纳米孔尺寸问题,以及分子过孔速度和捕获通量等关键问题，从检测流体装置,信号分子分析软件到待测分子试剂盒等全方位构建了一个高灵敏,低成本,高通量的新型传感平台。

核心竞争力

经过近30年的发展,纳米孔道单分子技术已应用于DNA测序领域,引领新一代测序技术的开发热潮。除了DNA、蛋白质测序。近年来其在不同种类生物分子的传感检测与分子反应动态测量等领域也显示出独特的优势。本研究利用固态纳米孔传感器的简单便携,响应快和高灵敏特性,实现了对于肿瘤癌症有关的靶标分子的早期检测以及葡萄糖等生理代谢小分子的精准检测,在生医诊疗,化工制药、环境和食品安全领域中都有广泛应用。

技术特点

(1)固态纳米孔设计技术,包括纳米孔种类的选择、电解质溶液浓度,驱动电压设置,实验条件的优化和电学表征;

(2)可控制备的纳米颗粒的制备及特异性反应技术,包括反应载体形貌和电荷的特性,以及表面修饰和在溶液稳定性和扩散速度问题实现载体输运和信号放大的多重功能:

(3)靶标分子的特异反应技术,所需反应物的生化特性低浓度和低样本样本的富集与级联反应,溶剂反应环境以及待测分子的捕获通量;

(4)不同纳米孔信号的采集和特征提取技术包括高通量纳米孔信号的高频信号采集特征信号的提取以及统计分析。