聚合物是长链状分子，在生物学中无处不在。DNA 和 RNA 是由许多连续的核苷酸拷贝连接在一起形成的聚合物。当在细胞内或细胞之间运输时，这些生物聚合物必须穿过称为“纳米孔”的纳米级孔洞。

这一过程也是一种快速发展的 DNA 分析和测序方法的基础，称为纳米孔传感。

该研究发表在《自然物理学》杂志上，展示了卡文迪什领导的团队如何开发出一种新的类似乐高积木的技术来组装 DNA分子，这些分子在其长度的特定位置具有突出的凸起。通过让这些 DNA 分子通过纳米孔并分析离子流模式的同时变化，研究人员非常精确地确定了 DNA 在穿过时的速度如何变化。

的实验结果揭示了两个步骤的过程，其中所述DNA速度加速接近易位结束前开始减慢。模拟还证明了这个两阶段过程，并有助于揭示该过程的基本物理特性是由 DNA 与周围流体之间不断变化的摩擦力决定的。

来自剑桥卡文迪什实验室的资深作者 Nicholas Bell 博士解释说：“我们组装类似乐高的分子 DNA 尺子的方法为将聚合物穿过只有几纳米的难以置信的小孔的过程提供了新的见解。” “实验和模拟的结合揭示了这一过程的基本物理学的全面图景，并将有助于开发基于纳米孔的生物传感器。我们现在能够以如此微小的细节测量和理解这些分子过程，这是非常令人兴奋的。 ”

“这些结果将有助于提高纳米孔传感器在各种应用中的准确性，例如以纳米精度定位 DNA 上的特定序列或通过目标 RNA 检测及早检测疾病，”主要作者 Kaikai Chen 说。

“分析通过纳米孔的分子的卓越分辨率将允许对存储在 DNA 上的数字信息进行低错误解码。我们正在探索和改进纳米孔传感器在这些应用中的实用性。”

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