不同薄膜厚度下的DNA分子通过固态纳米孔的相对堵塞电流机理

编号：NMJS06376

篇名：不同薄膜厚度下的DNA分子通过固态纳米孔的相对堵塞电流机理

作者：伍根生[1] ;章寅[2] ;司伟[2] ;顾云风[1] ;陈云飞[2]

关键词： 纳米孔 基因测序 相对堵塞电流 薄膜厚度

机构： [1]南京林业大学机械电子工程学院,南京210037; [2]东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室,南京211189

摘要： 通过改变固态纳米孔薄膜厚度,揭示了A-DNA在电场作用下通过纳米孔时堵塞离子电流的作用机 理.纳米孔的电导主要由孔内电阻和孔口电阻构成,当纳米孔长度逐渐减小到与原子层厚度相等时,电导主 要由孔口电阻主导.根据已有的纳米孔孔口电阻模型,推导出一个简化的DNA分子堵塞纳米孔的相对离子 电流模型,定量地描述了纳米孔薄膜厚度与相对堵塞电流大小之间的关系.结果表明,相对堵塞电流随着纳 米孔直径的减小而增加,但随着纳米孔厚度的减小而减小.为提高相对堵塞电流,提出了一种二级结构,该 结构设置了一个更小的纳米孔孔口电阻区域.实验结果显示,该结构使相对堵塞电流提高了21. 9% .