pH tuning of DNA translocation time through organically functionalized nanopores.
pH tuning of DNA translocation time through organically functionalized nanopores.
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DOI：
10.1021/nn3051677
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发表时间：
2013-02-26
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Meller, Amit
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Anderson, Brett N.;Muthukumar, Murugappan;Meller, Amit
控制DNA移位速度对于纳米孔测序至关重要，因为自由电泳穿线太快而无法分辨单个碱基。近年来，在下一代测序需求的推动下，人们探索了许多有前途的策略。利用有机涂层工程化DNA-纳米孔相互作用（已知主导易位动力学）是一种有吸引力的方法，因为它不需要样品修饰、加工酶或复杂且昂贵的制造步骤。在这项工作中，我们首次通过改变溶液的原位pH值，通过小的胺官能化固态纳米孔显示了未折叠的单行移位时间的4倍调谐。此外，我们开发了一个简单的分析模型的基础上静电相互作用来解释这种效果，这将是一个有用的工具，在设计未来的设备和实验。
Controlling DNA translocation speed is of critical importance for nanopore sequencing as free electrophoretic threading is far too rapid to resolve individual bases. A number of promising strategies have been explored in recent years, largely driven by the demands of next-generation sequencing. Engineering DNA-nanopore interactions (known to dominate translocation dynamics) with organic coatings is an attractive method as it does not require sample modification, processive enzymes, or complicated and expensive fabrication steps. In this work, we show for the first time 4-fold tuning of unfolded, single-file translocation time through small, amine-functionalized solid-state nanopores by varying the solution pH in situ. Additionally, we develop a simple analytical model based on electrostatic interactions to explain this effect which will be a useful tool in designing future devices and experiments.
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