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一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法技术

技术编号:41738408 阅读:22 留言:0更新日期:2024-06-19 12:57
本发明专利技术提供了一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,包括以下步骤:(1)使用纳米孔道检测平台采集单分子多肽电流信号;(2)构建单分子多肽穿孔电流的时域、时频域的特征库;(3)对特征进行可分性、稳定性和综合评估;(4)通过优化特征组合以及机器学习模型,识别多肽混合物中的单分子及构成比例。本发明专利技术提供了纳米孔道时频域信号的指纹特征相比于时域特征,更具备稳定性;该方法针对非稳定性的电流信号发展了特征稳定性评估方法,由此选择出更具备泛化能力的特征子集;本发明专利技术提出的多肽混合物检测方法,通过实验结果验证了该方法具备多肽混合物定性、定量的潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物技术及信号处理,具体涉及一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法


技术介绍

1、生物纳米孔道检测技术是一种利用单分子电流信号的差异进行待测物识别和分子间相互作用研究的分析方法,具有高灵敏、高分辨、无需标记、低成本等优势,被认为是最具潜力的第三代单分子测序技术之一。目前,纳米孔道已经被成功应用于dna、rna、蛋白质以及金属离子等物质的研究中。利用该技术无需任何化学或物理修饰步骤即可检测溶液中多肽混合物并对其进行定量,在蛋白质分析、蛋白质组学研究和疾病诊断中具有重要作用。

2、在外加电场的驱动下,多肽分子穿过纳米孔道时会改变孔道阻抗,使得流经纳米孔道的离子电流发生变化。分析该变化电流信号的捕获频率、幅值、持续时间等信息,可获得被研究分子在溶液中的浓度、表面电荷、构象等特性,有助于更深入理解蛋白质/多肽和纳米孔道之间的相互作用。因此,对于电流信号特征的提取和选择是利用纳米孔道检测多肽混合物检测的关键环节。

3、分析物穿孔电流信号处理流程主要包括去噪、信号检测、特征提取、特征分类。现有的技术方法和方法存在着如下问题:...

【技术保护点】

1.一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求书1所述的一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,步骤1所述的使用纳米孔道检测平台中采集单分子多肽电流信号,在多肽相对于纳米孔道移动时形成的阻断电流事件;再对采集到的阻断电流使用幅度谱减法进行去噪处理,去除非分子本身产生的信号干扰,方法为从阻断电流信号的功率谱中,减去基线电流信号功率谱,从而得到较为纯净的分子穿孔电流信号。

3.根据权利要求书1所述的一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,步骤2所述的构建单分子多肽纳米孔电流信号的时域、时频域特征库,其具体方法...

【技术特征摘要】

1.一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求书1所述的一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,步骤1所述的使用纳米孔道检测平台中采集单分子多肽电流信号,在多肽相对于纳米孔道移动时形成的阻断电流事件;再对采集到的阻断电流使用幅度谱减法进行去噪处理,去除非分子本身产生的信号干扰,方法为从阻断电流信号的功率谱中,减去基线电流信号功率谱,从而得到较为纯净的分子穿孔电流信号。

3.根据权利要求书1所述的一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,步骤2所述的构建单分子多肽纳米孔电流信号的时域、时频域特征库,其具体方法如下所示:

4.根据权利要求书1所述的一种基于纳米孔道的多肽混合物检测方法,其特征在于,步骤3中所述构建单分子多肽纳米孔电流信号特征评估方法,对特征fr的评估过程包括三个方面:(1)特征可分性评估,使用特征的类内聚集度和类间距离来反映特征空间分布情况,定义wsep(r)为特征fr的可分性度量值...

【专利技术属性】
技术研发人员:张丽敏韦楠楠李欣怡傅英焕应佚伦龙亿涛闫锋
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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