納米孔技術是具有前景的單分子鑒別技術,但是如何從離子電流信號中提取有意義的信號,并且理解特定信號的分子機理仍然是個挑戰。
有鑒于此,南京大學龍億濤教授、劉少創等報道K238Q溶血素納米孔能夠在兩個穩定的過渡態進行疊加產生尖峰。
本文要點:
(1)
通過使用神經網絡模型,作者發現這些以往被忽略的動態尖峰具有優異的分子鑒別性能,能夠將信號的準確性從44 %提高至93 %。
(2)
鑒定了ssDNA與納米孔的兩個敏感位點之間形成相互作用導致的穩定過渡態,提出隨機碰撞模型能夠解釋形成特征尖峰的機理。模型表明納米孔對分子之間的相互作用能夠迭代和全面快速快照測試。
這項研究展示了如何通過優化納米孔改善對復雜動態變化的捕捉,并且能夠顯著改善識別單分子的精確度。
參考文獻
Jia Wang, Shao-Chuang Liu*, Zheng-Li Hu, Yi-Lun Ying, and Yi-Tao Long*, Dynamic Features Driven by Stochastic Collisions in a Nanopore for Precise Single-Molecule Identification, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c13664
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c13664