快速、准确地检测DNA序列是诊断医学和遗传学的重要目标。大量的DNA和它的小尺寸使得实现这一目标变得困难。纳米孔提供了一种快速检测方法，通过将DNA链穿过纳米孔来检测DNA的单个核苷酸。固态纳米孔将两个流体室隔开，当DNA通过孔时，孔部分堵塞，产生离子电流堵塞。离子电流的变化可以用来从DNA中收集结构信息。石墨烯研究得很好，实验和理论上，为了制造这些孔，但是石墨烯在DNA检测中会产生明显的并发症。石墨烯孔中常含有物质缺陷和DNA粘附在石墨烯上，永久堵塞毛孔，限制检测能力。最近全文在里面软物质，一个合作的研究团队通过理论上模拟氮化硼中的DNA来解决这个问题。
用于双链DNA检测的氮化硼纳米孔
氮化硼是由蜂窝结构的硼和氮化物原子组成。这种材料和石墨烯一样薄，具有相似的理想电气和机械性能。但是对DNA粘附有更大的抵抗力，允许DNA通过毛孔而不会永久阻塞。该研究组利用大规模分子动力学模拟了通过氮化硼孔的双链DNA，尺寸从2.5纳米到6.5纳米，外加电压为1.0伏。较小的2.5nm孔径由于其较小的横截面积，比较大的孔径具有更大的阻塞电流和对穿过小孔的DNA更高的敏感性。用2.5nm的孔与多个外加电压比较了仅由腺嘌呤胸腺嘧啶（a-t）或鸟嘌呤胞嘧啶（g-c）核苷酸对组成的双链DNA，目的是了解DNA通过孔时的电流信号变化。a-t DNA与g-c DNA的最大差异是在1.0V下观察到的，g-c DNA比a-t DNA表现出更大的拉伸和压力。这两组DNA都很容易通过氮化硼纳米孔而不会永久堵塞。相比之下，在模拟穿过石墨烯纳米孔的DNA时，DNA在孔内表现出明显的粘附和断裂。大的变化是目前a-t和g-c DNA之间的信号，而使用氮化硼孔缺乏DNA粘附，为将来的DNA测序提供了一个令人兴奋的机会。所提出的分子动力学模型有望影响目前纳米孔DNA检测的实验工作。
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通过单层氮化硼纳米孔的DNA易位
宗琳谷袁朝张宾泉、阮红洲
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博士。摩根M斯坦顿目前是斯图加特马克斯普朗克智能系统研究所的博士后研究员。德国。她完成了博士学位。201新利手机客户端4年毕业于伍斯特理工学院化学专业。阅读更多关于摩根研究出版物的信息在这里或者你可以在Twitter上跟踪她@ MOG368.
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