基于聚苯胺纳米孔的DNA分析

赵怡 石晓雨 孙红 姚付军 亢晓峰

引用本文: 赵怡,  石晓雨,  孙红,  姚付军,  亢晓峰. 基于聚苯胺纳米孔的DNA分析[J]. 分析化学, 2020, 48(3): 332-338. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191697 shu
Citation:  ZHAO Yi,  SHI Xiao-Yu,  SUN Hong,  YAO Fu-Jun,  KANG Xiao-Feng. Polyaniline Nanopores for DNA Analysis[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2020, 48(3): 332-338. doi: 10.19756/j.issn.0253-3820.191697 shu

基于聚苯胺纳米孔的DNA分析

  • 基金项目:

    本文系国家自然科学基金项目(Nos.21327806,21874107)资助

摘要: 固态纳米孔作为传感元件已被广泛应用于蛋白和核酸分析。然而,极低的捕获效率及较快的穿孔速率限制了固体纳米孔传感器的灵敏度和分辨率。本研究制备了一种聚苯胺导电聚合物修饰的固态纳米孔,探究了ssDNA和dsDNA在其中的穿孔行为。研究表明,聚苯胺涂层与DNA间的静电相互作用能显著地将ssDNA的穿孔速率降低至48.2 μs/base;同时,通过采用LiCl作为电解质溶液,此聚苯胺纳米孔对ssDNA的捕获效率明显增加。进一步研究发现,基于阻塞电流幅度和穿孔时间的不同,聚苯胺纳米孔能够实现ssDNA与dsDNA的区分。研究结果表明,固态纳米孔的功能修饰能够有效调控DNA分子穿孔行为。制备的聚苯胺纳米孔有望作为一个单分子纳米器件应用于生物分子的分析和检测。

English


    1. [1]

      Chen X, Roozbahani G M, Ye Z, Zhang Y, Ma R, Xiang J, Guan X. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2018,10(14):11519-11528

    2. [2]

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

    3. [3]

      Lin Y, Ying Y L, Shi X, Liu S, Long Y T. Chem. Commun.,2017,53(84):11564-11567

    4. [4]

      Kukwikila M, Howorka S. Anal. Chem.,2015,87(18):9149-9154

    5. [5]

      Wang L, Yao F, Kang X. Anal. Chem.,2017,89(15):7958-7965

    6. [6]

      Shi W, Friedman A K, Baker L A. Anal. Chem., 2017,89(1):157-188

    7. [7]

      Roozbahani G M, Chen X, Zhang Y, Juarez O, Li D, Guan X. Anal. Chem.,2018,90(9):5938-5944

    8. [8]

      Liu L, Fang Z, Zheng X, Xi D. ACS Sens.,2019,4(5):1323-1328

    9. [9]

      Boersma A J, Brain K L, Hagan B. ACS Nano,2012,6(6):5304-5308

    10. [10]

      Chavis A E, Brady K T, Hatmaker G A, Angevine C E, Kothalawala N, Dass A, Robertson J W F, Reiner J E. ACS Sens.,2017,2(9):1319-1328

    11. [11]

      Zhou S, Wang L, Chen X, Guan X. ACS Sens.,2016,1(5):607-613

    12. [12]

      Wang F, Zahid O K, Swain B, Parsonage D, Hollis T, Harvey S, Perrino F, Kohli R M, Taylor E W, Hall A R. Nano Lett.,2017,17(11):7110-7116

    13. [13]

      Clamer M, Höfler L, Mikhailova E, Viero G, Bayley H. ACS Nano,2014,8(2):1364-1374

    14. [14]

      Wanunu M, Morrison W, Rabin Y, Grosberg A Y, Meller A. Nat. Nanotechnol., 2010,5(2):160-165

    15. [15]

      He Y, Tsutsui M, Scheicher R H, Bai F, Taniguchi M, Kawai T. ACS Nano,2013,7(1):538-546

    16. [16]

      Fologea D, Uplinger J, Thomas B, McNabb D S, Li J. Nano Lett.,2005,5(9):1734-1737

    17. [17]

      Wang Y, Yao F, Kang X. Anal. Chem., 2015,87(19):9991-9997

    18. [18]

      Ren R, Leng C, Zhang S. Biosens. Bioelectron., 2010,25(9):2089-2094

    19. [19]

      Chang H, Yuan Y, Shi N, Guan Y. Anal. Chem.,2007,79(13):5111-5115

    20. [20]

      Li Z H, Hu X T, Shi J Y, Zou X B, Huang X W, Zhou X C, Tahir H E, Holmes M, Povey M. Biosens. Bioelectron.,2016,81:75-79

    21. [21]

      LI Jian-Ping, PENG Tu-Zhi. Chin. J. Chem.,2010,20(10):1038-1043 李建平, 彭图治.中国化学, 2010,20(10):1038-1043

    22. [22]

      Arora K, Prabhakar N, Chand S, Malhotra B D. Biosens. Bioelectron.,2007,23(5):613-620

    23. [23]

      Gospodinova N, Terlemezyan L. Progs. Polym. Sci.,1998,23(8):1443-1484

    24. [24]

      Siwy Z S. Adv. Funct. Mater., 2006,16(6):735-746

    25. [25]

      Kowalczyk S W, Wells D B, Aksimentiev A, Dekker C. Nano Lett.,2012,12(2):1038-1044

    26. [26]

      Wang D, Harrer S, Luan B, Stolovitzky G, Peng H, Afzali-Ardakani A. Sci. Rep., 2014,4:3985

    27. [27]

      Plesa C, van Loo N, Ketterer P, Dietz H, Dekker C. Nano Lett.,2015,15(1):732-737

    28. [28]

      Meller A, Nivon L, Brandin E, Golovchenko J, Branton D. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,2000,97:1079-1084

    29. [29]

      Hu Z L, Li M Y, Liu C, Ying Y L, Long Y T. Chem. Sci., 2019,10(2):354-358

    30. [30]

      Piguet F, Discala F, Breton M F, Pelta J, Bacri L, Oukhaled A. J. Phys. Chem. Lett., 2014,5(24):4362-4367

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  3
  • 文章访问数:  22
  • HTML全文浏览量:  4
文章相关
  • 收稿日期:  2019-11-27
  • 修回日期:  2019-12-23
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章