基于单纳米核孔的微流导电机制研究

微流生物芯片在生生命科学中的应用受到各方面的高度重视，电解质离子在微通道中的迁移规律是微流生物芯片的关键问题之一。目前，继微米尺度流体之后，纳米尺度流体的导电机制以及纳米通道表面性质对离子迁移行为的影响成为新的研究热点。单纳米核孔最小孔径一般在几个纳米到几十纳米之间，具有制备简单、结构丰富等特点，通过单离子辐照技术和特定的电化学腐蚀工艺，可在多种有机薄膜上形成具有不同几何特征的单纳米孔，并且镀金等方法可以进一步改善纳米核孔性质。测量这些单纳米核孔在电解质溶液中的导电特性，以及生物分子通过/阻塞通道而引起的电流变化规律，并利用分子动力学方法对上述过程进行模拟，系统研究在纳米尺度通道内离子迁移机制以及纳米孔表面性质影响。本研究不仅可以推动核技术在微流生物芯片等新兴科学领域的应用，对纳米尺度流体的物性规律研究也具有重要意义。