随着光学、微机电加工、纳米科学和技术等的快速发展,使单分子检测成为可能。其中基于纳米孔穿孔(translocation)效应的单分子检测技术具有快速简便和无需预先标记的特点,而成为可能实现单分子水平DNA快速测序的关键技术之一,因此备受关注。具有单个纳米孔特征的微纳界面的建立是进行穿孔实验的基础。本论文第一章对纳米孔单分子检测方法和纳米孔的制备及表征方法进行了介绍,并对纳米孔单分子检测的影响因素、新的研究进展和面临的挑战进行了综述。第二章利用湿法控制刻蚀技术在石英毛细管壁上刻蚀纳米孔,利用电化学工作站对制备的纳米孔离子导电性进行了表征,探讨了缓冲溶液pH、监控电压及HF浓度对纳米孔的影响。建立了基于PDMS微通道与商品化聚碳酸酯(PC)纳滤膜集成的微纳界面,通过电阻表征,估算了有效的膜面积及纳米孔的个数。实验发现,有效膜面积可小至3.0μm2,为蛋白分子穿孔事件的有效检测提供了可能。第三章基于石英毛细管壁上和PC纳滤膜上两种纳米孔界面,对磺酸化聚苯乙烯纳米粒子(PS-SO3H)和溶菌酶蛋白分子进行了穿孔检测。采用浓度梯度的方法在石英毛细管壁的微纳界面上进行了聚苯乙烯纳米粒子的穿孔实验,结果表明纳米粒子穿孔事件的发生频率得到了提高。石英纳米孔对纳米粒子和蛋白分子的穿孔实验初步展示了原位刻蚀纳米孔用于直径不同、带电性质不同的分子或纳米粒子的穿孔检测的可行性。溶菌酶蛋白分子在PC膜纳米孔的穿孔研究表明PDMS-PC纳滤膜集成装置对蛋白分子穿孔检测也表现出一定的可行性。与溶菌酶在石英纳米孔的穿孔条件相比,溶菌酶在较低电压(1.5 V)下即可在PC膜纳米孔界面上表现出穿孔特征。本文工作建立的石英纳米孔和PC膜纳米孔两种界面均表现出一定的纳米粒子和分子的穿孔特征,具备无需专用设备,制备方法简单等特点,在纳米孔单分子检测方面具有一定的应用潜力。