化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (7): 857-868.DOI: 10.6023/A23040149 上一篇
综述
马超凡a,b, 徐伟a,b, 刘巍a,b, 徐昌晖a,b, 沙菁㛃a,b,*()
投稿日期:
2023-04-20
发布日期:
2023-05-31
作者简介:
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马超凡, 男, 东南大学机械工程学院博士研究生. 主要从事生物纳米孔蛋白质检测与构象分析的研究. |
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沙菁㛃, 女, 东南大学机械工程学院设计工程系, 教授, 博士生导师. 主要研究方向为微纳流体系统、微纳传感器设计. 先后主持或完成包括4项国家自然科学基金(其中一项优秀结题)、参与1项973计划、1项国家自然科学基金重点项目. 近几年, 在JACS、ACS Nano、Small、Nanoscale、Analytical Chemistry、ACS Sensors、Nanotechnology、Appl. Phys. Lett.等微纳领域权威国际期刊发表SCI论文50余篇(含JCR一区、二区论文近50篇, 影响因子超10.0论文6篇). 申请发明专利18项, 已经获得授权13项. 中国机械工程学会高级会员、ASME会员、长期担任《Lab on a Chip》、《Nanotechnology》、《BIOTECHNOLOGY AND BIOENGINEERING》、《中国科学》等期刊的审稿人. |
基金资助:
Chaofan Maa,b, Wei Xua,b, Wei Liua,b, Changhui Xua,b, Jingjie Shaa,b()
Received:
2023-04-20
Published:
2023-05-31
Contact:
*E-mail: Supported by:
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蛋白质是人体细胞、组织的重要组成部分, 与众多代谢活动密切相关, 它们的一些微小改变就可能引发人体的重大疾病. 因此, 蛋白质检测是生物化学领域的重要课题. 纳米孔技术能够在单分子水平甚至单氨基酸水平上实时检测蛋白质, 有望成为最低成本和最高效的蛋白质检测方法之一. 然而, 使用纳米孔检测蛋白质时, 由于实验条件和检测策略的原因, 使得蛋白质在纳米孔中驻留时间过短, 无法从蛋白质捕获的电信号中清晰地反映更多的生物细节信息. 解决这一问题的关键在于控制蛋白质通过纳米孔时的输运速度, 满足传感器件带宽的要求. 本综述从外部力场竞争、内部力场相互作用、亲疏水相互作用、空间位阻效应等角度综述了蛋白质在纳米孔中输运的主动操纵技术, 目的是提高纳米孔对蛋白质的捕获频率, 延长蛋白质在纳米孔内的驻留时间, 以实现高分辨率的蛋白质检测, 充分揭示蛋白质分子的构象变化机制、反应动力学, 甚至实现蛋白质测序等. 最后对纳米孔传感技术在蛋白质检测方面存在的巨大挑战和发展趋势进行了详细展望和总结阐述.
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