一种新型纳米通道单分子检测探头的设计

针对纳米通道单分子检测的探头测量系统,在详细分析探头结构以及测量带宽等属性的基础上,采用前置带宽补偿的原理,提出了一种改进的检测探头的设计方法。该方法不仅能够扩大原有测量系统的测量带宽,而且能够灵活配置系统的零点和极点,加快系统的动态响应过程。通过仿真实验验证了本文方法的可行性和有效性,并且通过实际测量探头电路给出了测量实验结果。

用于纳米通道单分子检测的数据采集系统的设计与实现

针对纳米通道单分子检测系统的信号特点和对数据采集的采样精度、采样速率及实时性等要求,设计并实现了基于FPGA和USB2.0接口的数据采集系统;该系统以FPGA作为控制核心,包括数据采集模块、电压输出模块和USB接口电路模块;通过USB2.0接口与计算机连接,实现数据的实时采样和参数的在线配置;此外本系统还采取了低噪声设计;经过相关试验表明,该系统引入的噪声在1mV内,能够稳定进行数据采集,且采集信号与电压输出信号同步传输,证明该系统能够满足纳米通道单分子检测系统对数据采集的要求。

纳米通道单分子检测P53蛋白与DNA的弱相互作用

利用基于α-溶血素(α-HL)的纳米通道单分子检测技术在单分子水平上探测位于肿瘤抑制蛋白P53 DNA结合域的多肽分子(P53-P)与含有p21waf1/cip1基因结合域的双链DNA(B40)之间弱相互作用.在电场力的作用下,单个P53-P/B40复合物被α-HL纳米通道捕获并限制在其前庭中.通过空间限域作用,P53-P与B40之间的弱相互作用被放大为具有显著电压依赖性的复合物-α-HL间强烈的相互作用,从而产生极易分辨的离子流特征阻断信号.统计分析特征阻断信号显示P53-P与B40之间的弱相互作用使得B40产生微小的构型变化.分子对接模拟进一步证明,P53-P能够插入B40的小沟并使得小沟间距变窄.因此,基于α-HL的纳米通道单分子检测技术可以作为研究单个生物大分子间弱相互作用的超灵敏分析方法.