1. 研究目的与意义
纳米通道在疾病监测、基因测序等方面具有潜在的应用,但纳米通道内生物分子检测分辨率依然不足,不利于生物分子过孔信号的提取。
本课题采用壁面门电极控制的方法提高生物分子检测精度,主要通过改变所施加的电场强度以及作用方式等方法提高生物分子的分辨率。
生物体内含有大量纳米孔, 利用纳米孔测序更加方便实惠, 主要是根据单核甘酸通过孔隙产生的电流变化检测dna序列。
2. 国内外研究现状分析
上世纪40年代末期, coulter制作了库尔特粒度仪, 并提出孔传感为基础的概念。
这一发明不仅可以测定微小粒子, 同时还能分筛和计数细胞, 具有里程碑式的意义。
neher与sakamann于上世纪70年代发明膜片钳技术, 用于测量膜电势以及分析研究离子通道、膜蛋白, 极大地推动了纳米孔研究的进程。
3. 研究的基本内容与计划
壁面电场调控纳米孔分辨率的有限元仿真。
本课题采用壁面门电极通知的方法提高生物分子检测精度,主要通过改变所施加的电场强度以及作用方式等方法提高生物分子的分辨率。
毕业设计总的时间为2019.2.25~2019.6.16(1)2019.02.25~2019.03.10 查阅与选题相关的专业文献资料,熟悉离子电流的形成机理及影响离子电流的各个因素,查阅文献,完成开题报告及文献综述;(2)2019.03.11~2019.03.24 构建门电压控制的纳米孔相对电流堵塞模型;(3)2019.03.25~2019.04.07 完成理论公式推导,建立门电压与纳米孔电流的关系;(4)2019.04.08~2019.04.28 实验改变门电压范围,进行纳米通道相对堵塞电流模型验证;(5)2019.04.29~2019.05.26 整理论文文件,修改完成正式稿,准备答辩;(7)2019.05.27~2019.06.09 答辩。
4. 研究创新点
本论文充分考虑了多种因素对纳米孔分辨率的不同影响,结合多种条件下的情况,利用有限元分析法,通过comsol软件建立有限元模型,使问题的论证更加严谨科学。
通过对壁面电场的调节达到调控纳米孔分辨率的目的。
以适应不同分子颗粒对分辨率的不同要求,从而更准确的反映分子颗粒的性状。
