用于单分子捕获与分析的纳米孔门控亚阿托升硅纳米腔

生物分子表现出对其功能至关重要的动态构象，但在原生条件下在单分子水平上观察这些过程仍然是一个巨大的挑战。虽然表面固定化已被广泛用于延长观察时间，但它可能扰乱分子动力学并阻碍生物功能。此外，弱分子相互作用的研究需要高局部浓度，这往往导致基于荧光的方法出现信号饱和问题。单分子捕获技术的最新进展解决了一些局限性，但在分子拥挤的环境中实现精确、可控、长期捕获而不需要外力仍然困难。在这里，我们介绍了一种纳米孔门控的亚阿托升硅纳米腔，它能够在不需要外力的情况下实现对单个生物分子的精确、非扰动捕获和延长观察时间。以核小体为模型系统，我们展示了单分子福斯特共振能量转移（smFRET）以监测相对距离。我们的数据还表明施加的电场可以调节大分子的构象特性，强调了我们设备的一个关键优势：它不需要电场来保留被捕获的分子。我们设想这种纳米腔平台是研究生理相关环境中分子动力学的有力工具，为获取对生物调控至关重要的弱和瞬态相互作用提供了未受扰动的途径。