ナノポア解析技術は、電気化学的空間制限効果に基づく単一分子検出技術です。ナノポアが発生させるピコアンペアレベルの微弱な単一分子電流信号の測定は、電気化学測定装置の電流分解能、時間分解能および耐ノイズ性能に課題をもたらします。Cubeナノポア電気化学測定装置は、周波数補償回路の設計、前置電流増幅器測定システム、現場プログラム可能ゲートアレイ（FPGA）に基づく高速デジタル処理回路を通じて、携帯可能な超高感度電気化学測定装置で微弱電流信号の高時間分解能、高電流分解能および低ノイズ増幅、取得、迅速処理を実現しています。安定性は装置が実際の単一分子測定分析に応用可能であるための重要な指標の一つです。本論文では高抵抗値抵抗器を用いて装置の安定性テストを行い、カットオフフィルタ周波数5、10、100 kHzの条件下で、Cubeナノポア装置で得られた電流ベースラインのノイズの二乗平均平方根（RMS）値は、それぞれ市販装置に比べて80.0%、87.5%、48.2%低減し、Cubeナノポア装置のノイズ抑制能力が優れており、電流分解能が高く、装置の測定安定性が優れていることを示しました。さらに印加電圧値の実測値と標準偏差を統計的に比較した結果、装置の印加電圧誤差は小さく、印加電圧の標準偏差は印加電圧変動量（10 mV）の0.14%に過ぎないことが示されました。同時に、AerolysinナノポアによるPoly(dA)4検出実験において、Cube装置と市販装置で異なる印加電圧条件下で取得した単一分子信号の残留電流程度を比較した結果、双方の誤差がいずれも0.01未満であり、結果の再現性が確認されました。よって、Cubeナノポア装置は安定性に優れ、高感度で携帯性も高く、ナノポア単一分子分析への応用が可能な特徴を持っています。

ナノポア;ナノ電気化学;単一分子検出;単一分子界面;超高感度電気化学検出装置