纳米孔测序
纳米孔测序技术原理
纳米孔测序技术原理
1 纳米孔测序技术
纳米孔测序技术是一类功能性的测序技术，它可以精准地识别和定位尺寸为上百纳米的管型细胞中的DNA片段。
它是一种特殊的DNA 测序技术，它可以迅速和准确地识别DNA片段，而无需进行复杂的实验。
纳米孔测序技术以唾液样品为基础，它使用一类含有特殊DNA片段的纳米颗粒，以超亲和的颗粒的形式识别单碱基变异，从而检测定量和定性的DNA片段。
2 纳米孔测序技术原理
纳米孔测序技术把纳米颗粒作为微孔的胶囊，将DNA片段固定在其中，再利用全自动的设备进行DNA测序，实现整个团队分析和检测DNA片段的目的。
第一步是做形态学处理：从细胞中提取DNA样品，然后用超微小流体来将细胞里液体中的DNA结晶，改变其结构，将其悬浮溶解于超微小流体中，保持航行稳定性。
第二步是将微小流体中的DNA片段引入纳米孔中，经过纳米孔强烈的磁场，DNA片段会被强烈吸引并聚集在孔内表面，从而被完美的确定、定位。
最后，由定位的激光照射到纳米孔的表面，激发出红外荧光，由此可视化出DNA片段的唾液样品。
以上就是纳米孔测序技术的原理，它可以快速准确的激发出微小的纳米孔中的DNA片段，从而精准识别出DNA片段，帮助医学工作者们更好的能够管理DNA片段，开展遗传检测和疾病预测。
第四代基因测序技术——纳米孔测序技术
纳米孔测序技术原理
基本原理：
Nanopore测序是将人工合成的一种多聚物膜浸入离子溶液，多聚物膜上 布满了经穿膜孔的跨膜通道蛋白，即纳米孔蛋白也叫Reader蛋白。在膜 两侧施加不同电压产生电压差，DNA双链在马达蛋白的牵引下解螺旋通 过纳米孔蛋白，不同碱基通过时形成特征性离子电流变化信号，这被称 为Nanopore信号。
采用边合成边测序的方法，高通量为其特点。以Roche公司的454技术、illumina公司的Solexa， Hiseq技术和ABI公司的Solid技术为标记的第二代测序技术大大降低测序成本，大幅提高了测 序速度和准确性，但阅读长度相对较短。
单分子测序为主要特征的第三代测序技术（也称为Next-generation sequencing）也还在研究当 中，测序过程无需进行PCR扩增。如Heloscope 单分子测序技术也是基于边合成边测序的思想， 但不需要PCR 扩增，所以更能反映样本的真实情况，通量也更高。 还有PacBio公司的SMRT 测序技术，SMRT 芯片为一种多ZMW 孔的厚度为100nm 的金属片，测序时将DNA 聚合酶、不 同荧光标记的dNTP、待测序列加入ZMW 孔的底部，然后进行合成反应。
第四代基因测序技术简介
——纳米孔测序技术（Nanopore sequencing)
小珮妮
基因测序技术发展历史
第一代测序技术： 第二代测序技术： 第三代测序技术：
第四代测序技术：
Sanger双脱氧链终止法，Gilbert化学裂解法等，操作复杂，自动化程度低，测序时间长且成 本高，不满足大规模基因测序要求。
纳米孔测序法
纳米孔测序法
纳米孔测序法是一种新型的高通量测序技术，与传统的测序方法相比，具有更高的准确性、更快的速度和更低的成本。
该技术利用纳米孔将DNA片段引导到测序仪器中进行测序，通过分析DNA序列的读数分布和信号强度来确定DNA序列。
与传统的测序方法相比，纳米孔测序法具有以下优点：一是测序速度更快，能够在数小时内完成整个基因组的测序；二是准确性更高，能够检测到更少的测序误差；三是成本更低，能够以更低的成本进行高通量测序。
因此，纳米孔测序法在基因组学、生物医学、农业等领域具有广泛的应用前景。
- 1 -。
纳米孔三代测序方法
纳米孔三代测序方法嘿，朋友们！今天咱来唠唠纳米孔三代测序方法。
这玩意儿啊，就像是一把神奇的钥匙，能打开基因世界那神秘的大门！你说这纳米孔三代测序就像个超级侦探，一点点地去探寻基因的秘密。
它可不嫌麻烦，一个碱基一个碱基地去分析，那认真劲儿，真让人佩服！想象一下，基因就像是一条长长的链条，上面有着无数的信息，而纳米孔三代测序呢，就顺着这链条一点点地解读，不放过任何一个小细节。
它的厉害之处可多了去了。
比如说，它能快速地给出结果。
咱平时等个什么事儿都着急，这纳米孔三代测序可不会让你等太久，很快就能给你想要的答案。
而且啊，它还特别精准，就好像是个神枪手，指哪儿打哪儿，几乎不会出错。
这要是放在别的地方，那可真是太牛了！还有啊，它能检测到一些特别难搞的基因变异。
这就像是在一堆沙子里找出那颗特别的小石子儿，可不容易呢，但纳米孔三代测序就能做到！这得有多厉害啊！那它是怎么做到的呢？其实就是靠着它那独特的技术啦。
咱平时生活中也会遇到各种难题，有时候觉得很难解决，但只要找对方法，不也能迎刃而解嘛。
纳米孔三代测序也是这样，它找到了适合自己的方法，就能在基因世界里畅游无阻啦。
它就像是一个勇敢的开拓者，在基因的海洋里不断探索。
它不怕困难，不怕挑战，一直勇往直前。
咱是不是也得向它学习学习这种精神呢？遇到困难不退缩，想办法去解决。
你说这纳米孔三代测序给我们的生活带来了多大的改变啊！医生可以通过它更准确地诊断疾病，科学家可以通过它更好地研究基因的奥秘。
这可都是造福人类的好事儿啊！总之呢，纳米孔三代测序方法真的是太了不起了！它让我们对基因有了更深的了解，也让我们的生活变得更加美好。
咱可得好好珍惜这个厉害的技术，让它为我们发挥更大的作用！。
oxford nanopore technologies(ont)原理
oxford nanopore technologies(ont)原理
Oxford Nanopore Technologies（ONT）的测序原理主要基于纳米孔单分子实时电信号测序技术。
该技术依赖于一种具有生物传感性的、内部直径为纳米尺度的蛋白质，称为纳米孔（nanopore）。
在测序过程中，DNA双链在马达蛋白的作用下与锚定在生物膜上的纳米孔蛋白结合并解螺旋。
由于生物膜两侧存在电势差，解旋后的单链DNA以一定速率通过纳米孔。
当DNA 单链通过纳米孔时，不同的碱基会对离子的流动造成不同的阻碍，从而产生不同的电信号变化。
这些电信号变化被实时记录，并通过生物信息学算法将这些变化的电信号解码为核苷酸碱基。
ONT测序技术的一个显著特点是其测序读长非常长，最长的可以达到数十万甚至上百万个碱基。
这使得ONT测序技术在某些应用场景中具有独特的优势，例如对于大型基因组、结构变异和重复序列的测序分析。
此外，ONT测序技术还具有实时性，即测序过程可以在短时间内完成，并且可以实时监测到测序数据的变化。
这种实时性使得ONT测序技术在一些需要快速获得测序结果的场景中具有很大的潜力，例如病原体检测、临床诊断等。
总的来说，Oxford Nanopore Technologies的测序原理基于纳米孔单分子实时电信号测序技术，通过记录DNA单链通过纳米孔时产生的电信号变化来解码核苷酸碱基序列。
纳米孔测序仪 产品结构
纳米孔测序仪产品结构
纳米孔测序仪的产品结构主要包括以下部分：
1. 电源：为测序仪提供电能。
2. 液池：用于容纳待测的DNA样本。
3. 基板：放置在液池内，其上开设了凹槽，凹槽的底部钻有贯穿基板的通孔。
凹槽的底部面积大于通孔的孔径，凹槽的开口覆盖有纳米孔芯片，纳米孔芯片的纳米孔位于凹槽的槽口上。
4. 电磁铁：基板背向凹槽的一侧设有电磁铁，电磁铁靠近通孔，用于固定测序分子。
此外，测序原理是：首先将双分子DNA连接lead adaptor（蓝色）、hairpin adaptor（红色）和trailing adaptor（棕色）；当测序开始时，lead adaptor带领测序分子进入由酶控制的纳米孔，lead adaptor后是template read（即待测序的DNA分子）通过纳米孔，hairpin adaptor的作用是DNA双链测序的保证，然后complement read（待测序分子的互
补链）通过纳米孔，最后是trailing adaptor通过。
每个接头序列（adaptor）通过纳米孔引起的电流变化不同，这种差别可以用来做碱基识别。
以上信息仅供参考，建议查阅纳米孔测序仪的相关资料获取更全面和准确的信息。
nanpaore 测序原理
nanpaore 测序原理
Nanopore测序技术是一种基于纳米孔的第三代单分子DNA测序技术。
与第二代测序技术不同，Nanopore技术在测序过程中无需PCR扩增或文库构建，能够直接读取单个分子的DNA序列。
Nanopore测序利用一系列微米尺度的纳米孔（Nanopore）来检测DNA分子的碱基序列。
Nanopore测序的核心原理是将DNA分子引导到纳米孔内，在纳米孔中通过电信号测量不同碱基的特征电信号，从而实现DNA序列的读取。
在具体的测序过程中，DNA分子经过一个小孔，DNA聚合酶将DNA单链逐一挤压进入纳米孔内。
当DNA碱基通过纳米孔时，它们会产生电信号变化，这种变化与每个碱基的物理和化学特性相关。
Nanopore测序技术的一个关键之处是如何识别这些电信号变化并将它们解释为特定的碱基序列。
为了实现这一点，Nanopore测序使用了先进的信号处理算法和机器学习技术。
与其他测序技术相比，Nanopore测序具有许多优点。
首先，由于不需要PCR 扩增或文库构建等前处理步骤，Nanopore测序能够生成更长的读长，有助于提高基因组组装的质量。
其次，由于直接读取单个分子，Nanopore测序在检测DNA甲基化等表观遗传标记方面具有优势。
此外，Nanopore测序还可以进行实时测序，即在分子通过纳米孔的同时进行测序，这使得实时监测DNA变异和RNA转录过程成为可能。
总之，Nanopore测序技术是一种快速、高通量、直接读取单个分子的DNA测序技术，具有广泛的应用前景。
纳米孔测序获得的原始数据格式
纳米孔测序获得的原始数据格式纳米孔测序是当前新兴的第三代基因测序技术，它以单分子测序为基础，通过控制离子流和纳米孔间的电荷相互作用实现DNA分子的快速测序。
纳米孔测序获得的原始数据格式包括FAST5和FASTQ格式。
FAST5格式FAST5格式是纳米孔测序获得的原始数据格式之一，它是一种基于HDF5文件格式的二进制格式。
FAST5格式包含多个层次的数据结构，其中包括Global Attributes、Run Info、Tracking ID、Acquisition Parameters、Channel, Electric Signal Raw、Events、Alignment等数据。
其中，Global Attributes提供了关于测序运行的一些基本信息，如测序仪序列版本，当前使用的程序版本以及电池寿命等信息；Run Info提供了关于实验运行的详细信息，如时间、管脚配置和实验名称等；Tracking ID包含了与测序运行相关的设备和数据信息，如设备序列号和数据标识符等；Acquisition Parameters提供了当前测序运行的一些描述性参数，如通道数、电信号采样率和电流等信息；Channel包含了实时的信号信息，其中Electric Signal Raw提供了原始的、未经处理的测序信号信息，Events提供了基于测序区域信号的通道事件信息，Alignment提供了关于测序结果和基因组序列比对的信息。
FASTQ格式FASTQ格式是常见的基因序列信息存储格式之一，也是纳米孔测序获得的原始数据格式之一。
它包含了描绘每个测序读取的四行信息，其中第一行是读取序列的标识符，第二行是读取的碱基序列，第三行是标识符和碱基序列之间的连字符，最后一行是每个读取的质量得分序列。
FASTQ格式中，每个序列和质量得分之间用@分隔，质量得分用ASCII字符来表示，由于质量得分对于测序的准确性至关重要，因此FASTQ格式的分析和处理需要考虑到测序信号质量的变化和噪音影响。
纳米孔测序 马达蛋白 纳米孔蛋白激活
纳米孔测序技术在基因组学领域具有革命意义，其应用于DNA和RNA的测序已经成为当前生物医学研究的热点之一。
而在纳米孔测序中，马达蛋白起着不可或缺的作用。
本文将详细介绍纳米孔测序技术、马达蛋白的功能和纳米孔蛋白激活的机制。
一、纳米孔测序技术纳米孔测序是一种基于纳米孔的高通量单分子测序技术。
其原理是将待测DNA或RNA分子通过纳米尺度的孔道，探测分子通过孔道时的电流变化从而获得序列信息。
纳米孔测序技术具有高速、单分子、实时测序等优势，因此受到广泛关注并逐渐应用于生物医学领域。
其应用在基因组测序、表观基因组测序、转录组测序等方面具有重要意义。
二、马达蛋白马达蛋白是一类具有蛋白质运动功能的蛋白质，在细胞活动过程中起着重要作用。
马达蛋白可以将化学能转化为机械能，驱动分子在细胞中进行运动。
在纳米孔测序中，马达蛋白被用作DNA或RNA的传输通道，通过其活性使得待测分子通过纳米孔，从而进行测序。
马达蛋白在纳米孔测序技术中的作用至关重要，其活性、稳定性和特异性直接影响着测序的准确性和效率。
三、纳米孔蛋白激活纳米孔蛋白激活是指通过一系列化学或生物学手段，使得纳米孔中的马达蛋白获得活性。
这一过程包括马达蛋白的激活、定向输送及固定以及其与纳米孔的相互作用等步骤。
其中，马达蛋白的激活是纳米孔测序中的关键步骤，直接影响着后续的测序过程。
通过激活纳米孔蛋白，使得其与待测分子之间的相互作用更加稳定，从而保证测序的准确性。
四、纳米孔测序马达蛋白的应用前景纳米孔测序马达蛋白的应用前景非常广阔。
在基因组测序领域，纳米孔测序技术已经能够对大规模基因组、表观基因组进行高通量单分子测序，为基因组学研究提供了新的手段和可能性。
在临床医学诊断方面，纳米孔测序技术还有望应用于个性化医疗、癌症早期诊断等领域。
在农业、环境监测等领域，纳米孔测序技术也将有着重要的应用价值。
纳米孔测序技术在生命科学领域具有革命性意义，而马达蛋白作为纳米孔测序中不可或缺的一部分，其激活过程对保证测序的准确性和稳定性起着至关重要的作用。
纳米孔基因测序技术
纳米孔基因测序技术嘿，你可知道纳米孔基因测序技术呀？这玩意儿可神奇啦！就好像是一把能解开生命密码的超级钥匙呢！咱先来说说这基因测序是啥。
简单来讲，就是要搞清楚咱们身体里那些基因的排列顺序。
这就好比是一本书，基因就是书上的字，而纳米孔基因测序技术呢，就是那个能快速又准确地把这本书上的字都给读出来的厉害角色。
你想想看啊，我们的身体就像是一个超级复杂的大机器，而基因就是控制这个机器运转的指令。
通过纳米孔基因测序技术，我们就能更清楚地知道这些指令到底是咋回事儿，这多有意思呀！它能帮我们发现好多隐藏在身体里的秘密呢。
比如说，要是有人得了什么稀奇古怪的病，医生们就可以用这个技术来瞧瞧，是不是基因出了问题。
就好像一个侦探，在基因的世界里寻找线索，然后找到病因，再对症下药，你说妙不妙？而且哦，这个技术发展得可快啦！就像小火箭一样，嗖嗖地往前冲。
以前可能要花好长时间、好多钱才能测一次基因，现在呢，变得越来越容易，越来越便宜。
说不定哪天，我们每个人都能很方便地给自己的基因来个大检查呢！这纳米孔基因测序技术还能在好多其他方面大显身手呢！比如说研究新的药物，科学家们可以通过它更好地了解药物和基因的相互作用，研发出更有效的药来。
还有啊，在农业方面也能发挥大作用呢，可以帮助农民伯伯们培育出更好的农作物品种，产量更高，质量更好。
你说这技术是不是特别牛？它就像是给我们打开了一扇通往生命奥秘的大门，让我们能更深入地了解自己和这个世界。
哎呀呀，想想未来，有了纳米孔基因测序技术的帮忙，我们的生活会变得多么不一样啊！也许到时候，我们对自己的身体会了解得透透的，能更好地照顾自己。
那些疑难杂症也不再那么可怕，因为我们能更早地发现问题，及时解决。
总之呢，纳米孔基因测序技术可真是个了不起的东西，它就像一道光，照亮了我们探索生命的道路。
我们可得好好期待它未来能给我们带来更多的惊喜和奇迹呀！你难道不这么觉得吗？。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米孔测序11208120 杨文清一、引言：双螺旋结构的发现，遗传密码的破解，第一个完整基因组图谱的绘制⋯让科学家越来越多地认识到测序在生物学研究中的重要作用。
从1977年Sanger和Coulson 关于快速测序技术论文的首次发表，到2010年高通量测序的广泛应用，海量遗传信息被相继揭秘；从人类基因组计划，到人类基因组单倍型图计划，再到人类癌症基因组及个体基因组计划，人类对于自身的研究也日趋深入。
千元基因组计划的提出，后基因组时代的到来。
势必推动测序技术的突飞猛进，人类对于自然界的认识也必将走向一个新的阶段。
二、测序过程：新型纳米孔测序法是采用电泳技术，借助电泳驱动单个分子逐一通过纳米孔来实现测序的。
由于纳米孔的直径非常细小，仅允许单个核酸聚合物通过，因而可以在此基础上使用多种方法来进行高通量检测。
此外，纳米级别的孔径保证了检测具有良好的持续性，所以测序的准确度非常高。
对于长达1,000个碱基的单链DNA分子、RNA分子或者更短的核酸分子而言，根本无需进行扩增或标记就可以使用纳米孔测序法进行检测，这使得便宜、快速地进行DNA测序成为可能。
如果对现有纳米孔测序法进行进一步发展和改进，那么它将有望成为第三代测序技术（也可称为下、下一代测序技术），从而帮助人们实现24小时内只花费1,000美元完成二倍体哺乳动物基因组测序这一目标。
一个盛满电解质溶液的容器被一纳米孔膜隔成两半，如果施以比较小的电压，如约100mV电压，就能使用标准的电生理检测手段测量通过纳米孔的电流大小。
很多生物电通道的开关都是靠小肽段分子是否堵塞通道来实现的。
基于这个事实，加州大学圣克鲁兹分校的Deamer和哈佛大学的都不约而同地提出一个构想：如果DNA分子或者RNA分子也能堵塞某个通道，那么应该可以运用上述方法来检测电流。
接下来，Deamer和Branton等人证明了单链DNA和RNA分子能通过蛋白质组成的孔道，并且能检测到它们通过这种纳米级孔道时所造成的电流改变。
他们使用的孔道蛋白是金黄色葡萄球菌α溶血素。
这种蛋白以前曾被Bayley 小组用作生物传感器。
Bayley小组发现，α溶血素蛋白非常稳定，即使在接近100℃的情况下也能维持正常的功能。
Deamer和Branton等人发现，因为α溶血素蛋白孔径非常小，简直与单链核苷酸的直径相差无几，所以可以将折叠卷曲的核苷酸链解开，并仅允许它以单链的形式通过蛋白孔道。
单链核苷酸分子穿过蛋白孔道时会造成局部电流改变，即相比没有分子穿过时的电流强度有所减小。
基于这个现象，Deamer和Branton等人猜测，如果核酸分子中每一个核苷酸通过孔道时都能出现一种特定形式的电流改变，那么通过分析电流改变的情况不就能知道核酸的序列了吗？为了验证这个想法，Deamer小组、Meller和Branton小组使用好几种不同的RNA分子和单链DNA分子进行了研究，以观察它们对电流的影响。
结果发现，polyC RNA分子引起的电流强度下降比polyA RNA分子要强得多。
此外，他们还发现，由30个A和70个C组成的RNA分子在序列从A转变成C时电流强度也会发生改变。
不过不幸的是，这种嘌呤和嘧啶之间的明显差异没能在脱氧核糖核苷酸试验中发现。
实际上，在RNA试验中观察到的polyA和polyC引起不同形式的电流改变是由碱基堆积和二级结构上的差异造成的。
随后，使用不同DNA同聚物进行试验发现，脱氧嘌呤寡聚物和脱氧嘧啶寡聚物引起的电流改变差别并不大，只有不足5%。
而且这种电流改变差异是由10~15个核苷酸（占据了α溶血素蛋白的跨膜区）引起的，它无法区别单个核苷酸引起的电流改变之间的差异。
虽然这些最初的纳米孔实验并没有获得预期结果，但它们至少显示出纳米孔在单分子技术方面的应用优势，例如高度的敏感性，同时也带动了纳米孔核酸分析技术的研究热潮，并在理论及实验方面取得了一些成果。
自从发现在电场力作用下，长达1000个碱基的单链DNA分子也能通过纳米孔之后，人们就更加坚信，廉价的纳米孔测序技术一定会成为现实。
三、特点：1. 获取较长的测序长度纳米孔测序技术还有一个非常吸引人的优势，那就是测序距离长。
因为纳米孔测序仪对通过的每个碱基进行测序，与前后的测序结果都无关。
因此从原则上来说，使用纳米孔测序技术，只要DNA链不发生断裂，并且能一直通过纳米孔，就可以一直检测下去。
到目前为止，人们已经证明，长达25kb的ssDNA能够一次性通过生物纳米孔，长达5.4kb的ssDNA能够一次性通过固态纳米孔。
因此，如果检测技术能得到进一步的改善（能检测快速通过纳米孔的碱基），纳米孔测序技术还是具有非常好的应用前景的。
虽然现在还无法确切获悉纳米孔测序技术的准确度有多高，但可以确定插入、缺失等序列错误不会影响片段的读出长度，因为相移在独立的单分子读序中并不是一个问题。
只要所测序列是随机的，而不是系统的或具有位点依赖性的，那么足够高的序列覆盖率便可以保证任何水平的准确度。
此外，虽然目前的第二代测序仪的测序长度较短，但它们具有高通量的优势，因此可以将纳米孔测序技术和这些第二代测序技术结合起来，以弥补第二代测序仪在测序长度方面的不足。
考虑到在未来的测序技术发展趋势中，测序长度是至关重要的一个指标，因此还需要进一步研究，以弄清纳米孔测序技术在检测ssDNA时测序的极限长度是多少。
纳米孔测序技术在检测单链寡聚物（不到50个碱基）时可以进行高通量检测，此时核酸链通过α溶血素纳米孔的速度大约是5.8个低聚物/sec μM。
因为核酸链大分子穿过纳米孔的速度与其在溶液中的摩尔浓度有关，而摩尔浓度又不能太高以免溶液太粘稠，因此还需要进行试验验证50kb长的ssDNA是否能以一个合适的速度通过纳米孔。
2. 控制DNA通过纳米孔DNA高速通过纳米孔的特性使得高速测序成为可能，但同时这种高速度也正是很多纳米孔测序技术的“阿喀琉斯之踵（意即弱点）”。
因为速度太快，检测的信号质量就不高，甚至很多小的信号根本就检测不到。
在120mV的条件下，DNA 会以每个碱基/1μs~20μs的速度通过α溶血素纳米孔。
这就需要探测器的检测带宽达到MHz级，才能检测到皮安级的电流强度。
当DNA在电泳作用下通过纳米孔时，由于扩散作用的影响，降低了测序的质量。
由于DNA分子的随机运动使得它通过纳米孔的时间，即通过时间的跨度非常大（这一点从理论上和试验上都已经证实了），因此，人们无法判断有多少碱基通过了纳米孔。
而且，由于跨孔DNA分子与纳米孔表面间存在的非特异性的相互作用还会受到非连续性的粘滑现象影响，所以相互作用会发生改变。
这种相互作用改变的本质和频率会引起“逃避时间，解离时间）”发生非泊松分布，于是，同一种碱基分子通过纳米孔时的通过时间也会不同。
而且，如果碱基分子通过纳米孔的时间小于平均通过时间，那么它极有可能被漏检。
鉴于此，对于纳米孔测序技术来说，最为重要的一点就是如何控制并减慢DNA 分子通过纳米孔的速度，同时尽量消除由于纳米孔表面相互作用给DNA分子跨孔动力学上造成的波动现象。
降温和增加溶液的粘稠度可以在一定程度上减慢DNA分子通过纳米孔的速度，但这两种方法都不能消除因纳米孔表面相互作用造成的跨孔动力学波动现象。
四、遇到的问题：当单链DNA穿过生物纳米孔道或固态纳米孔道时检测电流。
尽管如上所述，已经有试验清楚证明了可以通过检测电流强度改变的情况来区分不同的多聚核苷酸分子，但到目前为止，还没有一种生物纳米孔或人工纳米孔能有一个非常合适的几何学结构，可以让人们在多聚核苷酸分子穿过纳米孔时检测单个核苷酸造成的电流改变。
人们目前可用的这些纳米孔都太长，没有一个长度短于5nm，而太长的纳米孔通道会造成一次有10~15个碱基的单链DNA分子穿过，所以无法对单个碱基分子进行检测。
即使“无限短”的通道也无法达到所需的分辨率，这是由于电场区域决定了通道电子读出的区域，电场区域会向通道两侧各扩展大约一个通道直径的长度。
因为纳米孔的直径要能允许单链DNA分子（直径约1.5nm）通过，而电流的分辨率只能达到3nm，这就决定了只检测电流强度的变化无法达到“空间”上的分辨率要求。
而且单链核苷多聚物在150mV的电场中，以大约1个核苷酸/μs的速度通过纳米孔。
但是要达到在皮安（pA）电流水平上检测单个核苷酸的精度就需要延缓单链核酸分子通过纳米孔的速度，至少要超过1msec以上。
五、总结：如果纳米孔测序技术能够成功，那么它将是非常好的一种新的测序技术，因为它具有样品准备及其简单，不需要借助碱基，多聚酶，连接酶就能进行测序，而且测序长度可以达到10000-5000nt。
因此，一个成功的纳米孔测序仪其测序费用应该非常低廉，极有可能达到NIH设定的只用1,000美元就能完成个人基因组测序的目标。
同时，纳米孔测序仪本身不会太贵。
如果能在一个测序芯片上整合100个纳米孔以及相应的微流体系统和电子探针系统，那么对一个人类基因组进行六倍覆盖率的测序也只需要一天的时间。
不过，纳米孔测序技术还是面临着很大的问题。
短期内的一个主要问题就是如何减慢DNA通过纳米孔的速度，使每一个碱基通过纳米孔的时间从微秒级上升至毫秒级。
最近，有研究结果表明DNA酶处理能起到减缓的作用。
如果纳米孔测序仪用到了溶血素七聚体，那么就还需要与之相配套的稳定载体。
目前，这方面的工作也取得了一定的进展。
不过从长远来说，人工合成的固态纳米孔似乎更适合商用。
人们可以通过监测隧穿电流或电容的改变来“读取”每一个通过纳米孔的碱基，不过这种方法是否切实可行还需要进一步验证。
还有一个一直存在的问题是：不论用哪种检测方法，DNA分子在通过纳米孔时发生的随机运动都会增加背景噪声。
综上所述，纳米孔测序技术具有非常诱人的应用前景，因此还得继续努力研究下去。
而且随着研究的深入，我们越来越坚信，纳米孔测序技术一定会成功的。
杨文清11208120。