在以上工作基础上，课题组还体系研究了DNA穿孔时光随压强的变更依附关联；压强和纳米孔大小对分辨不同长度DNA分子的影响；树立了一整套齐备的DNA在纳米孔中的受力模型，很好说明了实验结果 (Small, DOI: 10.1002/smll.201301263).
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作为进步固体纳米孔空间分辨率的研究，他们最近在国际上首次利用超薄氮化硼纳米孔实现了对双链DNA的单分子探测，到达目前固态纳米孔单分子探测领域的最高空间分辨率，证明了氮化硼为十分有盼望实现第三代DNA测序的要害资料之一 (Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201301336)，论文第一作者为刘松博士。此外，他们还通过教导部/北京大学的“世界一流大学”打算差遣博士研究生刘松到美国哈佛大学物理系/生物系的JeneGolovchenko/Daniel Branton教授结合实验室发展了为期一年半的配合研究，期间系统剖析了不同直径的石墨烯纳米孔对单分子检测噪声的影响法则，研究了石墨烯纳米孔的1/f噪声起源，给出了降低石墨烯纳米孔1/f噪声的方式，发明石墨烯这种“最薄的分子材料”确实存在足够高的空间分辩本事和敏锐度来实现DNA单碱基辨别的潜力(PNAS 110(30), 12192-12196, 2013)。
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纳米孔DNA测序技术被以为是实现第三代疾速，低本钱，长链直读DNA分子测序最有竞争力的技巧之一，对研究人类遗传病因，个性化医疗等诸多领域具备无比重大的意思。当溶液中的长链DNA分子在电场驱动下穿过一个标准在纳米量级的小孔时，离子电流会因为DNA分子的梗阻作用构成刹时降低，而对电流降落的分析能够得悉穿孔分子的尺寸，大小，构型等生物学特点。目前固态纳米孔测序领域面临的最大挑衅是纳米孔器件承载膜太厚（空间分辨率）和DNA分子穿孔太快（时间分辨率）两大国际难题。
? DNA在纳米孔中受力（电场驱动，压强驱动）（左上）；DNA穿过纳米孔所需时间（电场驱动，压强驱动)(左下）；石墨烯纳米孔与SiN纳米孔中电场强度散布图（右上）,北大总裁班；DNA穿过石墨烯纳米孔示用意（右下）
编纂：碧荷
北京大学物理学院“纳米构造与低维物理试验室”的赵清副教学课题组在俞大鹏传授的率领下，从2007年起牢牢缭绕该领域内的两大国际性困难开展研讨，获得了一系列主要研究进展。他们发明性地将压强作为新的驱能源引入到纳米孔中，应用电场作为反向阻力和提取电流信号的载体，通过压强与电场的双场调制，大幅下降了驱动力，有效减慢DNA穿孔速度1-3个数目级，并坚持了很高的丈量信噪比跟捕获率，迫近测序所须要求，为该范畴内又一大冲破性进展。在此基本上，他们大幅拓展了探测链长，实现了对短链分子（600 bp）探测，在固态纳米孔中首次实现了对不同长度DNA分子（长度差仅为600 bp）的有效辨别，并且实现了近中性分子（PEG）的单分子探测，较之前报道大大扩大了可探测分子范畴。相干成果发表在Nano Letters 13, 3048 (2013)上。论文第一作者为鲁铂博士，他行将赴哈佛大学物理系从事博士后研究。工作发表后被IOP出版团体的Nanotechweb网站做重点评述和推举。
本研究工作得到了科技部重大科学研究方案、国度天然迷信基金委以及“人工微结构与介观物理”国家重点实验室、北京市科技新星规划的赞助。
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