近日，重慶研究院在固態納米孔技術研究領域取得系列關鍵進展，相關成果發表于《Chem. Eng. J.》《Talanta》《Adv. Colloid Interf. Sci.》等國際學術期刊。
在整合素研究中，利用納米孔傳感器首次實現了對整合素單分子構象的表征和調控。發現整合素αLβ2在納米孔中存在兩種轉運取向，αVβ3則為單一取向，且二者在250 mV時出現轉運轉變閾值。同時，二價金屬離子能顯著調制整合素構象，如Ca2+激活的整合素αLβ2幾何尺寸最大。此外，寡肽cRGD及其衍生物與αVβ3特異性結合，這一成果為理解細胞行為和靶向治療提供重要參考。(Characterization and modulation of the unimolecular conformation of integrins with nanopore sensors., Chem. Eng. J., 2024, 492, 152374.)
在新型固態納米孔方面，制備了一種含有光開關偶氮苯側鏈的聚合物（Azo-PMA）納米孔。通過控制介電擊穿方法在Azo-PMA膜上制備出小于2-20 nm的納米孔，這種納米孔具有良好的離子傳輸活性、pH耐受性和光響應性，并能在高濃度電解質條件下穩定工作，展現出低離子電流噪聲。該納米孔可實現對核酸和蛋白質的單分子分辨，能夠精確檢測單個核酸和蛋白質分子的特征信號，在生物分子檢測領域展現出巨大潛力，有望大幅提升生物分子檢測的精度和效率，為生物醫學研究提供更為精準的分析工具。(Azo-PMA nanopores of sub - 20 nm length for unimolecular resolution of nucleic acids and proteins., Talanta, 2025, 285, 127402.)
聚合物和樹枝狀大分子研究方面，借助納米孔技術，研究了合成聚合物和樹狀大分子的單分子構象及其在不同偏壓和pH條件下的傳輸特性。研究發現，PEI的傳輸受pH影響顯著，而中性嵌段共聚物PEO-b-PVP在特定條件下表現出較高的捕獲率。此外，樹狀大分子在中性條件下展現出更伸展的構象。這些結論為理解大分子自組裝和穿孔機制提供理論依據。(Single - molecule resolution of the conformation of polymers and dendrimers with solid - state nanopores., Talanta, 2025, 286, 127544.)
另外，綜合探討了納米孔器件分類、發展、應用及挑戰，系統總結其在解析各類合成聚合物和生物大分子結構方面的進展，為納米孔技術在復雜大分子結構解析領域的研究提供清晰知識框架和方向指引。(Single - Molecule Resolution of Polymers and Biopolymers with Nanopore Devices, Adv. Colloid Interf. Sci., 2025, 338, 103417.)
李榮潔（重慶大學）、任美麗（重慶交通大學）、奇國棟（東北電力大學）分別為論文的第一作者，重慶院梁麗媛、重慶大學潘君及法國波爾多大學Didier Astruc分別為論文通訊作者。以上工作得到重慶市杰青項目，中科院西部之光項目的支持。
相關論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cis.2025.103417.
https://doi.org/10.1016/j.talanta.2024.127402;
https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.127544;
https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.152374;
