论文部分内容阅读
人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）旨在解决包括肿瘤在内的人类疾病的分子遗传学问题，通过对组成人类DNA的3亿多个碱基对的全序列分析，人类众多遗传疾病的致病机理有望得到彻底阐明，这将大大提高人类的生活水平。在快速、低成本DNA测序领域，纳米通道技术是最有前途的方法之一，因此研究纳米通道的制作技术，以及其在生物分子检测方面的应用，意义重大。
本文以聚碳酸酯超滤膜为基板，用化学镀的方法在超滤膜上沉积金，制得直径在45nm左右的金纳米通道阵列，利用制得的金纳米通道阵列搭建离子电流测量平台，实现了对羊抗人IgG分子的浓度检测。当羊抗人IgG分子通过直径45nm的金纳米通道时，由于物理占位及表面电荷的影响，会引起离子电流发生变化；在KCI浓度为0.15mol/L（pH=7.48）溶液中，IgG分子的物理占位对离子电流有阻塞作用，会导致电流减小，IgG浓度在1.8～18ng/mL范围内，减小量与浓度成线性关系；实现了对IgG的定量检测。KC1浓度降低到0.025mol/L时，由于IgG分子扩散层内反离子对通道内离子浓度的贡献占主导地位，从而造成离子电流随着IgG浓度增大而增大。
本文利用拉伸玻璃管的方法制作出了单孔纳米通道，这是一种制作纳米通道的新方法，该方法操作简单，成本很低，适合在一般条件的实验室中操作。利用搭建的测量微小电流的膜片钳实验平台，测量了纳米通道的直径，结果表明制作的纳米通道的直径可以达到70nm以下。利用制作的纳米通道对羊抗人IgG分子的迁移特性进行了研究，结果表明：当电解质浓度较低时，lgG分子通过纳米通道时，电流有变大的跳跃；当电解质浓度较高时，IgG分子通过纳米通道时，电流有变小的跳跃，这与理论预测一致。