固态纳米孔势阱技术研究单分子结构的变化
批准号:
52103296
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
胡蕊
依托单位:
学科分类:
材料多功能集成与器件
结题年份:
2023
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡蕊
中文摘要
固态纳米孔技术是近二十年发展起来的单分子传感技术,它的核心原件是在无机薄膜上制备的一个尺度在纳米量级的小孔。该技术通过电场驱动分子穿孔时产生的离子电流信号变化研究待测分子的性质。它在超长读长的单分子测序,离子、分子输运性质的研究,以及蛋白质的检测等方面有极高的应用前景。目前纳米孔在单分子领域的研究主要是通过分析成百上千的分子穿孔信号来获得分子的信息,分子微小结构的变化会淹没在成百上千的统计信号之中。如何使固态纳米孔技术真正在单个分子水平研究分子的结构变化具有重要的意义。本项目提出一种新的基于固态纳米孔的“纳米势阱”技术。这个技术依靠固态纳米孔中央“局域电场”形成的势阱来捕获单个核小体,利用纳米孔周围形成的“副局域电场”研究该核小体的结构变化。该技术是一个亟待研究的全新领域,它将为研究单个分子的性质提供新的视角,有利于降低单分子研究的门槛,推动未来单分子探测产业发展。
英文摘要
Solid-state nanopores is a single-molecule sensors which has been developed in the last twenty years. The solid-state nanopore is a nanoscale pore fabricated in a thin inorganic membrane. The charged analyte suspended in solution translocate through the nanopore under the electric field, and produce a typical current blockade that reflect the properties of the analyte. The technology has great potential in ultra-long single molecule sequencing, ions/molecules transport mechanism researches, specific protein detection etc. In this proposal, we propose a a solid-state nanopore based trap, which harness the strong, localized electric field generated in and around the solid-state nanopore to trap a mono-nucleosome close to the regime of the nanopore mouth. Meanwhile, the sub-localized electric field region captures the subtle structural change of the trapped molecule. Compared with optical tweezer and magnetic tweezer, the cost of solid-state nanopore based trap are much easier and faster that can democratize the single molecule detection technology and stimulate the development of single molecule industry in the future.
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DOI:
10.1002/smtd.202200743
发表时间:
2022-10
期刊:
Small Methods
影响因子:
12.4
作者:
[Zhan Wang;Ruisheng Hu;Rui Zhu;Wenlong Lu;Guanghao Wei;Jing Zhao;Zhi‐Yuan Gu;Qing Zhao]
通讯作者:
Zhan Wang;Ruisheng Hu;Rui Zhu;Wenlong Lu;Guanghao Wei;Jing Zhao;Zhi‐Yuan Gu;Qing Zhao
DOI:
10.1002/adma.202211399
发表时间:
2023
期刊:
Advanced Materials
影响因子:
作者:
[Rui Hu, Rui Zhu, Guanghao Wei, Zhan Wang, Zhi‐Yuan Gu, Meni Wanunu, Qing Zhao]
通讯作者:
Qing Zhao
DOI:
10.1002/admt.202200018
发表时间:
2022
期刊:
Advanced materials and technologies
影响因子:
作者:
[Rui Hu, Wenlong Lu, Guanghao Wei, Hexin Nan, Juan Li, Qing Zhao]
通讯作者:
Qing Zhao
DOI:
10.1021/acs.nanolett.1c02978
发表时间:
2022
期刊:
Nano Letters
影响因子:
作者:
[Rui Hu, Cuifang Liu, Wenlong Lu, Guangha Wei, Dapeng Yu, Wei Li, Ping Chen, Guohong Li, Qing Zhao]
通讯作者:
Qing Zhao
基于固态纳米孔和智能DNA探针的多重microRNA检测技术和应用研究
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批准号:52573285
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项目类别:面上项目
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资助金额:51.20万元
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批准年份:2025
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负责人:胡蕊
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依托单位:
国内基金
海外基金