Mechanical Trapping of DNA in a Double-Nanopore System.
Mechanical Trapping of DNA in a Double-Nanopore System.
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DOI：
10.1021/acs.nanolett.6b04642
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发表时间：
2016-12-14
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Aksimentiev A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pud S;Chao SH;Belkin M;Verschueren D;Huijben T;van Engelenburg C;Dekker C;Aksimentiev A
纳米孔已经成为单分子操作和检测系统中无处不在的组件，特别是DNA测序，其中使用电场驱动的DNA通过纳米孔的移位来读出DNA分子。在这里，我们提出了一种双孔系统，其中两个纳米孔平行地穿过相同的固态膜，这为DNA操作提供了新的机会。我们的实验和分子动力学模拟表明，DNA分子被两个纳米孔同时电泳捕获时，会机械地捕获分子，使其在纳米孔中的停留时间增加数量级。值得注意的是，通过使用两个大小不等的纳米孔，可以从离子电流阻塞中区分出DNA进出的孔，并且可以通过施加在DNA上的有效作用力的微小差异来精确地控制DNA的移位方向。使用双孔系统的DNA移位的机械阻止可以直接集成到任何固态纳米孔平台中，包括使用光学或横向电流读出的平台。
Nanopores have become ubiquitous components of systems for single-molecule manipulation and detection, in particular DNA sequencing where electric field-driven translocation of DNA through a nanopore is used to read out the DNA molecule. Here, we present a double-pore system where two nanopores are drilled in parallel through the same solid-state membrane, which offers new opportunities for DNA manipulation. Our experiments and molecular dynamics simulations show that simultaneous electrophoretic capture of a DNA molecule by the two nanopores mechanically traps the molecule, increasing its residence time within the nanopores by orders of magnitude. Remarkably, by using two unequal-sized nanopores, the pore of DNA entry and exit can be discerned from the ionic current blockades and the translocation direction can be precisely controlled by small differences in the effective force applied to DNA. The mechanical arrest of DNA translocation using a double-pore system can be straightforwardly integrated into any solid-state nanopore platform, including those using optical or transverse-current read-outs.
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影响因子：
17.1
作者：
Hyun, Changbae;Kaur, Harpreet;Rollings, Ryan;Xiao, Min;Li, Jiali
通讯作者：
Li, Jiali
影响因子：
10.8
作者：
Fologea, D;Uplinger, J;Li, JL
通讯作者：
Li, JL
影响因子：
19.6
作者：
Keyser, Ulrich F.;Koeleman, Bernard N.;Dekker, Cees
通讯作者：
Dekker, Cees
DOI：
10.1073/pnas.93.24.13770
发表时间：
1996-11-26
影响因子：
11.1
作者：
Kasianowicz, JJ;Brandin, E;Deamer, DW
通讯作者：
Deamer, DW
影响因子：
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作者：
Li, J;Stein, D;Golovchenko, JA
通讯作者：
Golovchenko, JA