一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，通过在10‑100nm超薄氮化硅膜上打不同的纳米孔，用多种硅烷化处理，实现纳米孔表面和内壁差异化修饰改性，通过硅烷偶联分子将过氧化物酶偶联在纳米孔内壁，构建出可控制的，稳定的，高灵敏度的纳米孔内单分子辣根过氧化物酶传感器件，通过解析酶促反应的纳米孔离子电流信号，纳米孔内单个酶分子酶促反应Km与Kcat的模型机制及规律，以实时定量检测过氧化氢。本发明专利技术通过纳米孔内外差异化修饰，及辣根过氧化物酶单分子在纳米孔内的可控修饰，建立的特异性的小分子实时传感检测方法，其精度达到纳摩尔以下。

A method for detecting hydrogen peroxide based on solid state nanopore

The present invention relates to a method for detecting hydrogen peroxide based on solid-state nanopore. The surface and inner wall of nanopore can be modified differently by drilling different nanopore on 10_100 nm ultra-thin silicon nitride film, and the peroxidase can be coupled to the inner wall of nanopore by silane coupling molecule to construct cocoa. Controlled, stable and highly sensitive single-molecule horseradish peroxidase sensor in nanopore. The model mechanism and regularity of enzymatic reaction of Km and Kcat in nanopore are analyzed by analyzing the current signal of enzyme-catalyzed reaction of nanopore ion, so that hydrogen peroxide can be quantitatively detected in real time. The invention establishes a specific small molecule real-time sensing detection method by differential modification inside and outside the nanopore and controllable modification of horseradish peroxidase monomolecule in the nanopore. The precision of the method is below nanomole.

【技术实现步骤摘要】
一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法
本专利技术涉及纳米孔传感检测，具体涉及一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法。
技术介绍
纳米孔传感检测技术自1996年一经提出就被认为是一种快速非标记单分子检测的有力技术之一。纳米孔主要分为固态纳米孔与生物纳米孔。纳米孔传感技术已经成为化学和生物领域里一种新型的、重要的、极具潜力的分析检测手段。应用在DNA测序研究，单分子检测，单分子化学反应及蛋白质折叠等领域中，具有广阔的应用前景和巨大的潜在价值。纳米孔最早来源于细胞膜表面的跨膜离子通道运输现象，利用的是溶液中电阻效应的概念。类似的概念，微米孔传感器首先是由Coulter在20世纪50年代初提出来的，使得Coulter计数器得以产生和发展，并成为现在常用的血细胞计数的仪器。随着研究技术的发展，将这种小孔做到了纳米级，科学家开始尝试进行分子级的研究，而成为了一类新型的传感器。由于基因测序的蓬勃发展，科学家开始研究纳米孔传感核酸分子及读取核酸分子内部信息的能力。上世纪90年代，Branton以及Kasianowicz等首次提出纳米孔传感检测技术可以用来测序，他们成功的驱动单链DNA电泳通过一个位于磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤A.纳米孔的制备：在10‑100nm的超薄氮化硅膜上打纳米孔；步骤B.纳米孔的修饰及单分子酶传感器构建：用多种硅烷化处理，实现纳米孔表面和内壁差异化修饰改性，通过硅烷偶联分子将将单个辣根过氧化物酶稳定的组装固定在纳米孔孔内壁得到纳米孔传感器；步骤C.底物特异性传感检测：将不同浓度过氧化氢加入反应体系，分析电流特征信号，画出过氧化氢浓度标准曲线，利用该标准曲线实时定量检测过氧化氢。

【技术特征摘要】
1.一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤A.纳米孔的制备：在10-100nm的超薄氮化硅膜上打纳米孔；步骤B.纳米孔的修饰及单分子酶传感器构建：用多种硅烷化处理，实现纳米孔表面和内壁差异化修饰改性，通过硅烷偶联分子将将单个辣根过氧化物酶稳定的组装固定在纳米孔孔内壁得到纳米孔传感器；步骤C.底物特异性传感检测：将不同浓度过氧化氢加入反应体系，分析电流特征信号，画出过氧化氢浓度标准曲线，利用该标准曲线实时定量检测过氧化氢。2.根据权利要求1所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述步骤A中，采用FEIStrata201FIB系统，以30kV的加速电势轰击10-100nm的超薄氮化硅膜表面打纳米孔。3.根据权利要求1或2所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述步骤B中，多种硅烷化处理为甲基硅烷、三氟或氨基硅烷、羧基硅烷中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述步骤B中，采用梳状接枝共聚物通过共价或非共价的方式修饰在纳米孔表面，以屏蔽纳米孔内表面所带电荷。5.根据权利要求1或4所述的一种基于固态纳米孔检测过氧化氢的方法，其特征在于：所述步骤B中，采用硅烷偶联分子氨基硅烷，1-(3-二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭生伟，刘全俊，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32