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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
doi:  10.11895/j.issn.0253-3820.171476
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。
关键词: 纳米孔道, 实时采集存储, 在线分析处理, 双缓冲区, 自适应阈值法
限域石英纳米孔道实时监测点击化学反应
芦思珉 , 于汝佳 , 龙亿涛
doi:  10.19756/j.issn.0253-3820.191333
点击化学反应具有反应条件温和、高区域选择性等优点,被广泛应用于材料科学、药物科学、生物化学等研究领域。在单颗粒水平上,实时监测点击化学反应过程有助于揭示反应的各向异性及反应机理。本研究以具有电化学限域效应的石英纳米孔道作为传感器,对单个金纳米颗粒(AuNPs)上的点击化学反应进行了实时动态监测。在电渗流的驱动下,炔基化合物修饰的AuNPs进入孔道内部,在Cu+的催化下,AuNPs表面的炔基与金层上的叠氮基团发生点击化学反应,因此,AuNPs在孔道端部的滞留时间增长。相比于未发生点击化学反应时,反应过后"体积排阻效应"造成的阻断电流频率变大,阻断时间明显增长。因此,基于限域石英纳米孔道的分析方法为在单颗粒水平上实时动态监测化学反应提供了新的研究思路。
关键词: 点击化学反应, 限域石英纳米孔道, 电化学限域效应, 体积排阻效应, 阻断电流