化学学报 ›› 2026, Vol. 84 ›› Issue (4): 459-464.DOI: 10.6023/A25120423 上一篇 下一篇
研究通讯
张琳琳a, 袁浩轩b, 龙亿涛a, 郎超b,*(
), 应佚伦a,*(
)
投稿日期:2025-12-26
发布日期:2026-03-10
通讯作者:
郎超, 应佚伦
基金资助:
Lin-Lin Zhanga, Haoxuan Yuanb, Yi-Tao Longa, Chao Langb,*(
), Yi-Lun Yinga,*(
)
Received:2025-12-26
Published:2026-03-10
Contact:
Chao Lang, Yi-Lun Ying
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生物纳米孔道单分子电化学测量技术具有无标记、高灵敏和高分辨等优势, 已广泛应用于DNA、RNA、多肽及糖类等生物小分子的检测. 然而, 对于在水相中溶解度较低的疏水分子, 通常需引入有机溶剂以提高其溶解性, 而传统纳米孔道技术所采用的磷脂支撑膜对有机溶剂耐受性有限, 限制了该技术在疏水分子测量及相关研究中的应用. 为此, 本研究利用两亲性嵌段共聚物聚乙二醇-聚甲基丙烯酸苯酯(PEG-b-PPhMA), 构建了一种对有机溶剂具有良好耐受性的仿生双分子层聚合物膜. 通过调控聚合度和溶剂组成, 实现了膜体系的高稳定性和优良的隔绝离子传输性能, 可应用于气单胞菌溶素(Aerolysin)生物蛋白质纳米孔道的单分子测量研究. 结果表明, 在V丙酮/V水=0.3混合缓冲体系中, 该“膜-孔”系统仍可保持长期稳定测量并获得高信噪比离子电流信号, 从而实现了疏水有机小分子的单分子电化学测量. 本研究构建的聚合物膜有效解决了生物纳米孔道在水-有机体系中的稳定性难题, 拓展了纳米孔道技术在药物研发、生命分析、环境监测和单分子反应等研究中对疏水分子的测量潜力.
张琳琳, 袁浩轩, 龙亿涛, 郎超, 应佚伦. 用于水-有机溶剂体系单分子测量的聚合物膜-蛋白质纳米孔道系统[J]. 化学学报, 2026, 84(4): 459-464.
Lin-Lin Zhang, Haoxuan Yuan, Yi-Tao Long, Chao Lang, Yi-Lun Ying. Organic Solvent Tolerant Polymer Membrane-Biological Nanopore Sensing Platform for Single-Molecule Measurement[J]. Acta Chimica Sinica, 2026, 84(4): 459-464.
| Molecule | Molecular weight/kDa | Solvent a | Leakage current/pA b | Nanopore system c |
|---|---|---|---|---|
| DPhPC | 0.8 | decane | 1.6±0.8 | Y |
| PEG44-b-PPhMA52 | 8.7 | toluene | 29.5±1.9 | N |
| PEG44-b-PPhMA79 | 13.8 | toluene | 9.5±0.5 | N |
| PEG44-b-PPhMA135 | 20.3 | toluene Vtoluene/Vdecane=4 Vtoluene/Vdecane=1 Vtoluene/Voctane=1 | 16.2±0.1 10.4±2.7 2.5±0.4 1.9±1.0 | Y Y Y Y |
| PEG44-b-PPhMA170 | 30.5 | toluene | 4.5±0.5 | N |
| Molecule | Molecular weight/kDa | Solvent a | Leakage current/pA b | Nanopore system c |
|---|---|---|---|---|
| DPhPC | 0.8 | decane | 1.6±0.8 | Y |
| PEG44-b-PPhMA52 | 8.7 | toluene | 29.5±1.9 | N |
| PEG44-b-PPhMA79 | 13.8 | toluene | 9.5±0.5 | N |
| PEG44-b-PPhMA135 | 20.3 | toluene Vtoluene/Vdecane=4 Vtoluene/Vdecane=1 Vtoluene/Voctane=1 | 16.2±0.1 10.4±2.7 2.5±0.4 1.9±1.0 | Y Y Y Y |
| PEG44-b-PPhMA170 | 30.5 | toluene | 4.5±0.5 | N |
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