非对称纳米孔用于 DNA 检测的方向与盐浓度依赖性离子电流特征
生物物理
2017-04-05 v1
摘要
固态纳米孔是用于 DNA 和蛋白质单分子检测的极具前景的工具。在本研究中，我们考察了当 DNA 易位进出这种锥形孔的几何受限空间时的离子电流阻断模式。我们研究了在很宽的盐浓度范围内，纳米孔几何形状如何影响易位 DNA 分子的检测离子电流信号。在高盐浓度下，离子电流的阻断水平取决于易位方向；而在较低盐浓度下，我们观察到在从受限空间中移出的 DNA 易移事件中，每个单事件内出现非直观的离子电流下降和上升。我们使用最近开发的带有标记的 DNA 标尺和有限元计算来解释我们的观察结果。我们的计算解释了在所有盐浓度下观察到的信号形状，并表明意外的电流下降和上升是由离子浓度极化效应与离子几何排斥效应相互竞争所致。我们的分析表明，在很宽的几何形状、电压和盐浓度范围内，我们能够理解非对称纳米孔中 DNA 的离子电流信号，从而实现分子传感应用中的信号优化。
引用
@article{arxiv.1701.00712,
title = {Direction- and Salt-Dependent Ionic Current Signatures for DNA Sensing with Asymmetric Nanopores},
author = {Kaikai Chen and Nicholas A. W. Bell and Jinglin Kong and Yu Tian and Ulrich F. Keyser},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.00712},
year = {2017}
}
备注
15 pages, 6 figures