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纳米孔技术检测蛋白质的研究新突破
目的 探讨纳米孔技术检测蛋白质的研究新突破.方法 应用氮化硅材料纳米孔芯片,初步研究金纳米棒及BSA易位行为,建立应用纳米孔检测纳米颗粒样品及蛋白质生物分子样品方法,统计分析纳米颗粒的易位信号及蛋白质分子信号;按照实验所获得的易位信号,总结常见的易位信号类型;按照实验结果模拟固态纳米孔内电场及纳米孔周围电场,获得不同电压下同一纳米孔的电场强度比较.结果 实验选择孔径为78 nm的固态纳米孔检测蛋白质BSA,将溶于1M KCl溶液内的样品,加入至流体内,偏置电压变换获得BSA分子过孔信号图;选择76 nm的纳米孔在980 mV、900 mV、400 mV电压下检测12 nm的蛋白质BSA分析易位结果,易位事件的原始信号如图2;400 mV电压下纳米孔与蛋白质的相互作用较强,易位事件相对较为分散,而980 mV及900 mV电压下,纳米孔与蛋白质分子的作用时间较短,分子过孔速度较快,出现的易位事件也较多;激发波长为280 nm时,BSA在自然折叠态时内源荧光发射峰的大发射波长位于346 nm附近,说明色氨酸残基部分被隐藏;随着尿素浓度的升高,BSA的相对荧光强度逐渐下降,出现荧光猝灭现象,说明BSA及尿素发生作用,导致BSA变性,但在0～5 M时,蛋白质出现部分变性,6M后,峰值出现显著红移,BSA完全变性;蛋白质BSA和经尿素变性后的BSA易位原始信号图.BSA加入后,电流基线较波动,后出现易位信号,蛋白质易位时间的长短,与BSA与孔的作用及蛋白质结构密切相关;加入经尿素变性的BSA后,电流基线总体稳定但变细,易位信号峰顶端较尖.结论 氮化硅纳米孔检测蛋白质应用为后续的纳米孔传感器在蛋白质研究中提供理论及实验基础.
