中文摘要：

本项目以弱电场与环境因子交互作用下单链DNA分子穿越纳米孔的动力学规律为研究目标。在项目执行过程中，项目组根据本领域最新进展，结合统计物理理论、静电场理论和流体力学理论，重点开展了弱电场作用下环境因子（如抗衡阳离子浓度、抗衡离子价态、表面电荷密度分布以及温度等）调控单链DNA分子进入、逃离以及穿越纳米孔动力学过程。研究表明一方面，聚合物链穿越纳米孔这两个过程依赖于负熵S，进入纳米孔过程相对于逃离纳米孔过程而言要艰难的多；另方面，抗衡阳离子浓度、价态以及表面电荷密度分布在单链DNA穿越过程中发挥重要作用，可作为调控单链DNA穿越纳米通道稳定性、速度的重要手段；研究结果还表明，适当条件下，与磁镊和光镊的一样，纳米通道可成为有效的单分子操纵手段，即，纳米孔镊。通过本项目的研究，本项目组在单生物大分子穿越纳米孔以及纳米孔单生物分子识别技术的领域积累了丰富的知识和经验，为深入开展微纳米通道在单生物大分子识别方面的应用创造了理论基础和实验条件。