离子液体电解质对DNA穿过α-溶血素纳米孔的影响

摘要：

不同碱基的DNA分子空间占位和带电状态存在差异,其通过单个纳米孔时可引起特征性的电流脉冲变化,有望成为新一代单分子测序方法.然而,常规条件下DNA分子穿过纳米孔的速度很快(10-2 s),引起的电流变化小(pA级),因此分子亚结构信息的准确获取对现有仪器设备的性能提出了极高要求.本研究在α-溶血素纳米孔的两端分别引入高粘度和离子导电性较好的离子液体支持电解质,以构建粘度梯度体系,并对溶液的酸度进行优化,以期对ssDNA穿孔行为进行调控.初步的研究结果表明,在trans端为纯离子液体BmimPF6,cis端为1 mol/L BmimCl、10 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH 5.5)的条件下,poly(dC)15、poly(dC)20、poly(dC)30和poly(dC)50均出现高抑制比的长阻断电流脉冲信号,长阻断事件的阻断深度达95％ 以上,持续时间达10-2～10-1 s;同时,基线噪音峰峰值也降低约30％.对可能的机理进行了探讨.本研究结果表明,采用离子液体粘度梯度支持电解质体系可以有效调控ssDNA的迁移行为.

关键词：单个纳米孔、α-溶血素、单链DNA、离子液体

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资助基金：国家自然科学基金项目21575019;辽宁省自然科学基金项目 No. LZ2015036 资助 This work was supported by the National Natural Science Foundation of China21575019;Liaoning Provincial Science FoundationLZ2015036

在线出版日期：2018-07-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：858-864