通过双纳米孔复位表征 DNA 纳米结构
生物物理
2025-10-21 v1
摘要
DNA 纳米技术利用核酸之间的可预测相互作用来精确构建复杂纳米结构。对这些自组装结构进行单结构水平的表征对于验证其设计和功能至关重要。纳米孔探测作为一种无标签、基于溶液且高通量的技术，成为一种有前景的表征方法。本文提出了一种集成动态反馈以控制 DNA 纳米结构通过两个纳米孔的 translocation（穿越）的装置。我们观察到同一分子通过两个不同纳米孔的多次穿越，并测量其在纳米孔之间的飞行时间。我们联合使用机器学习分类方法和基于 dwell 时间/块化分布的经典分析，对由不同纳米结构产生的复杂多次穿越事件进行分析。通过该方法，我们展示了能够区分长度或小结构差异的 DNA 纳米结构，这些差异在传统单纳米孔探测中难以检测。此外，我们发展了时间飞行过程的有限元扩散模型，并估算了纳米结构尺寸。本工作确立了双纳米孔装置作为 DNA 纳米结构表征的强大工具。
引用
@article{arxiv.2510.16238,
title = {DNA Nanostructures Characterized via Dual Nanopore Resensing},
author = {Wangwei Dong and Zezhou Liu and Ruiyao Liu and Deborah Kuchnir Fygenson and Walter Reisner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.16238},
year = {2025}
}