Die elektrochemische Analysetechnik von Nanoporen basierend auf dem biologischen Membranproteinkanals Aerolysin ermöglicht aufgrund ihrer hohen elektrochemischen räumlichen Begrenzung eine ultrasensitive Einzel-DNA-Molekül-Erkennung. In dieser Arbeit wird ein einzelner Aerolysin-Nanopore verwendet, um drei Arten von einzelsträngigem DNA mit nur einer Basenabweichung ohne Markierung und Amplifikation direkt zu unterscheiden. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die einzelsträngige DNA (ssDNA) mit einer einzelnen Alkin-Seitenkettenmodifikation in begrenztem Raum fast das 7-fache an Wechselwirkungszeit mit dem Aerolysin-Nanopore aufweist, die Stromblockade um 7 % zunimmt und die Halbwertsbreite des Gauß-Peaks um 44 % reduziert wird, wodurch die Fähigkeit des Aerolysin-Nanopores verbessert wird, einzelne DNA-Moleküle zu unterscheiden. Die Forschungsergebnisse könnten die Anwendung von Aerolysin-Nanoporen bei der direkten DNA-Sequenzierung und der Erkennung epigenetischer Modifikationen vorantreiben.

biologische Nanoporen; Einzelmolekülanalyse; DNA; elektrochemische räumliche Begrenzung