纳米孔道单分子电化学信号在线识别与分析研究

王慧锋 黄飞 顾震 胡正利 应佚伦 颜秉勇 龙亿涛

引用本文: 王慧锋,  黄飞,  顾震,  胡正利,  应佚伦,  颜秉勇,  龙亿涛. 纳米孔道单分子电化学信号在线识别与分析研究[J]. 分析化学, 2018, 46(6): 843-850. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171476 shu
Citation:  WANG Hui-Feng,  HUANG Fei,  GU Zhen,  HU Zheng-Li,  YING Yi-Lun,  YAN Bing-Yong,  LONG Yi-Tao. Real-time Event Recognition and Analysis System for Nanopore Study[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2018, 46(6): 843-850. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.171476 shu

纳米孔道单分子电化学信号在线识别与分析研究

  • 基金项目:

    本文系国家自然科学基金(Nos.21327807,21421004)、上海市优秀学科带头人计划(No.15XD1501200)和中央高校基本科研业务费专项资金(Nos.222201718001,222201717003)资助项目

摘要: 为实现纳米孔道单分子检测中对微弱电流信号的快速精准处理,考察了纳米孔道实验数据的信号特征,提出了基于双缓冲数据结构和有限冲击响应滤波的实时自适应阈值法,并基于这一算法设计了纳米孔道信号在线识别与分析系统,实现了实验数据实时采集存储和信号在线分析处理的同步进行。为验证所建立的纳米孔道信号在线识别和分析系统性能,采用噪音为20~100 pA和带宽区间为3~100 kHz的仿真信号进行信号识别分析。结果表明,本系统能够满足强噪声、低带宽、高采样率(250 kHz)环境下对实验数据处理的要求。将此系统应用于单个poly(dA)4分子的Aerolysin纳米孔道分析实验中,实验结果表明,本系统能够对大数据量的纳米孔道实验数据进行实时、快速、精准的分析处理。

English

    1. [1]

      Kasianowicz J J, Brandin E, Branton D, Deamer D W. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1996, 93(24):13770-13773

    2. [2]

      Clarke J, Wu H C, Jayasinghe L, Patel A, Reid S, Bayley H. Nat. Nanotechnol., 2009, 4(4):265-270

    3. [3]

      Cao C, Ying Y L, Hu Z L, Liao D F, Tian H, Long Y T. Nat. Nanotechnol., 2016, 11(8):713-718

    4. [4]

      Simpson J T, Workman R E, Zuzarte P C, David M, Dursi L J, Timp W. Nat. Methods, 2017, 14(4):407-410

    5. [5]

      Loose M, Malla S, Stout M. Nat. Methods, 2016, 13(9):751-754

    6. [6]

      Ying Y L, Long Y T. Sci. China Chem., 2017, 60(9):1187-1190

    7. [7]

      Ayub M, Hardwick S W, Luisi B F, Bayley H. Nano Lett., 2013, 13(12):6144-6150

    8. [8]

      Hsu W L, Daiguji H. Anal. Chem., 2016, 88(18):9251-9258

    9. [9]

      YING Yi-Lun, ZHANG Xing, LIU Yu, XUE Meng-Zhu, LI Hong-Lin, LONG Yi-Tao. Acta Chim. Sin., 2013, 71(1):44-50 应佚伦, 张星, 刘钰, 薛梦竹, 李洪林, 龙亿涛. 化学学报, 2013, 71(1):44-50

    10. [10]

      Ying Y L, Li D W, Liu Y, Dey S K, Kraatz H B, Long Y T. Chem. Commun., 2012, 48(70):8784-8786

    11. [11]

      Asandei A, Schiopu I, Chinappi M, Chang H S, Park Y, Luchian T. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2016, 8(20):13166-13179

    12. [12]

      Mayne L J, Christie S D, Platt M. Nanoscale, 2016, 8(45):19139-19147

    13. [13]

      Ying Y L, Cao C, Long Y T. Analyst, 2014, 139(16):3826-3835

    14. [14]

      CAO Chan, LIAO Dong-Fang, YING Yi-Lun, LONG Yi-Tao. Acta Chim. Sin., 2016, 74(9):734-737 曹婵, 廖冬芳, 应佚伦, 龙亿涛. 化学学报, 2016, 74(9):734-737

    15. [15]

      YAN Bing-Yong, GU Zhen, GAO Rui, CAO Chan, YING Yi-Lun, MA Wei, LONG Yi-Tao. Chinese J. Anal. Chem., 2015, 43(7):971-976 颜秉勇, 顾震, 高瑞, 曹婵, 应佚伦, 马巍, 龙亿涛. 分析化学, 2015, 43(7):971-976

    16. [16]

      Raillon C, Granjon P, Graf M, Steinbock L J, Radenovic A. Nanoscale, 2012, 4(16):4916-4924

    17. [17]

      Plesa C, Dekker C. Nanotechnology, 2015, 26(8):1-7

    18. [18]

      Forstater J H, Briggs K, Robertson J W F, Ettedgui J, Marie-Rose O, Vaz C, Kasianowicz J J, Tabard-Cossa V, Balijepalli A. Anal. Chem., 2016, 88(23):11900-11907

    19. [19]

      Zhang N, Hu Y X, Gu Z, Ying Y L, He P G, Long Y T. Chin. Sci. Bull., 2014, 59(35):4942-4945

    20. [20]

      Gu Z, Ying Y L, Cao C, He P G, Long Y T. Anal. Chem., 2015, 87(2):907-913

    21. [21]

      Gu Z, Ying Y L, Cao C, He P G, Long Y T. Anal. Chem., 2015, 87(20):10653-10656

    22. [22]

      Gu Z, Wang H F, Ying Y L, Long Y T. Sci. Bull., 2017, 62(18):1245-1250

    23. [23]

      Pedone D, Firnkes M, Rant U. Anal. Chem., 2009, 81(23):9689-9694

    24. [24]

      Swaminathan K, Lakshminarayanan G, Ko S B. IEEE ISED, 2012:72-76

    25. [25]

      Morales L J, Shmaliy Y. IEEE Lat. Am. T., 2010, 8(1):9-16

    26. [26]

      Gao R, Ying Y L, Yan B Y, Long Y T. Chin. Sci. Bull., 2014, 59(35):4968-4973

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  • 收稿日期:  2017-12-04
  • 修回日期:  2017-12-27
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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