M2-MspA纳米孔

分子刹车区分带电分析物

在M2-MspA纳米孔收缩区引入位置依赖的芳香残基，实现对带相反电荷分析物的无标记区分。

Li, Tie · Guo, Jian · Yuhang, Hu · Liu, Ronghui · Long, Yanping · Guo, Xinrong · 翟继先 · Yi, Li

Biosensors and Bioelectronics 2026

参数信息

停留时间延长倍数（负电分析物，S116F）

2.5 ×

电流阻塞加深幅度（S116F）

8-11 %

停留时间延长倍数（正电溶菌酶，T83F）

3.2 ×

电流阻塞水平（T83F，正电溶菌酶）

63.97 %

技术优势

无需标记即可区分

同时引入T83F和S116F，在对称盐浓度、中性pH下即可区分ssDNA和溶菌酶，无需外加标记或不对称条件。

负电分析物捕获增强

S116F突变使负电分析物在孔内停留时间延长约2.5倍，电流阻塞加深8–11%，表明疏水与静电协同捕获。

正电分析物停留延长

T83F突变使正电溶菌酶停留时间延长约3.2倍，并锐化阻塞电流分布（ΔI/I0=63.97±1.00%）。

应用场景

• 纳米孔传感：用同一纳米孔在对称条件下区分不同电荷分析物，简化传感条件。
• 单分子检测：通过延长停留时间提高单分子分辨能力，锐化信号分布。
• 蛋白质分析：对正电蛋白如溶菌酶实现无标记识别，可向蛋白指纹图谱扩展。
• 生物传感：将疏水相互作用转化为可控分子刹车，为多功能纳米孔设计提供新原理。