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重庆研究院在纳米孔技术领域取得重要突破：实现精准可控制备与捕获机制深入研究

2025-12-25 08:30:26来源：仪表网阅读量：19480 评论

　　近期，中国科学院重庆研究院在纳米孔制备技术与分子捕获机制研究方面取得重要进展，相关成果已于近期发布。该研究通过创新方法实现了对介电击穿纳米孔制备过程的精准控制，并系统揭示了分子在纳米孔中的动态捕获行为，为纳米孔技术在单分子检测、基因测序等前沿领域的应用奠定了关键基础。

　　纳米孔技术作为一种极具潜力的单分子分析工具，其核心在于制备尺寸可控、稳定性高的纳米孔，并理解分子通过孔道时的物理行为。传统制备方法往往存在精度不足、重复性差等问题。重庆研究院团队针对这一瓶颈，发展了新型的可控介电击穿制备技术。该方法通过优化电场参数与溶液环境，实现了对纳米孔形成过程的实时监测与精准调控，能够制备出尺寸在数纳米范围内可调、孔形结构一致的固态纳米孔，显著提升了制备效率与可靠性。

　　在实现纳米孔的可控制备基础上，研究团队进一步深入探究了分子与纳米孔相互作用的微观机制。通过构建多物理场耦合实验平台，并结合分子动力学模拟，系统分析了DNA、蛋白质等生物分子在纳米孔内的运动轨迹、滞留时间与电流阻塞信号之间的关系。研究发现，分子在孔道内的捕获过程不仅取决于孔径尺寸，还受到表面电荷、溶液离子强度及外置电压等多因素的协同调控。这一发现为高通量、高精度单分子检测提供了重要的理论依据。

　　该项研究的突破性意义主要体现在两方面：在技术上，建立了可重复、参数化的纳米孔制备新方法，克服了以往技术中随机性过大的问题；在科学上，从动态与微观层面阐释了纳米孔捕获分子的复杂物理过程，推动了该领域从经验探索向理性设计的转变。目前，相关技术已应用于新型生物传感器的开发中，未来有望在疾病早期诊断、环境微生物监测、基因变异检测等领域发挥重要作用。

　　重庆研究院的这一系列成果，展现了我国在纳米科技与单分子分析交叉领域的前沿探索能力，也为下一代纳米孔测序技术与单分子分析仪器的自主研发提供了坚实支撑。研究团队表示，将继续深化对纳米孔界面效应与分子传输动力学的研究，进一步推动该技术向实用化、集成化方向发展。

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