自1996年纳米孔检测技术首次被提出，纳米孔技术以其高灵敏度、快速、无需标记和单分子检测等特点吸引了很多研究者的目光，也正是由于这些优点，使得纳米孔被认为具有成为新一代测序技术的潜力。为了达到测序的目的，在DNA的纳米孔检测过程中研究者针对检测技术的不足对DNA易位速度的控制，检测灵敏度的提升以及DNA易位形状的控制等方面做了大量的研究以及提出了很多的解决方法。除此之外，还有研究者利用纳米孔检测技术的单分子和高灵敏度的能力进行蛋白质、纳米颗粒和多聚物等纳米级物质的表征和检测，展现出了纳米孔在纳米颗粒表征方面的潜力和价值。本课题着眼于研究杆状分子的易位动态行为及开发纳米孔在病毒表征方面的应用可能性，以烟草花叶病毒(TMV)为研究对象，研究杆状TMV在固态纳米孔内的易位行为及其易位过程中的盐依赖性。主要研究内容如下:　　1.固态纳米孔的制备　　以实验室自主设计的氮化硅自支撑膜芯片为加工对象，研究在双束型聚焦离子束(DB-FIB)下纳米孔的加工参数。在加工过程中发现，在spot模式下，DB-FIB可以在支撑膜膜厚为100nm的纳米孔芯片上加工出25nm～65nm的纳米孔，在此范围内加工直径与加工时间成正比;在circle模式下可以通过控制加工形状的预设直径和加工时间加工出孔径在65nm以上的纳米孔，同样的加工形状的预设直径和加工时间与加工出的纳米孔孔径成正比关系。　　2.低盐浓度下TMV分子易位行为的研究　　以实验组在高盐浓度下对TMV分子在固态纳米孔内的易位行为为基础，研究了TMV在低盐浓度下在固态纳米孔内的易位行为。在研究发现了五类事件和堵塞阶段的较大的信号波动。其中，有三类事件在捕获阶段具有明显特点的，和之前研究所发现的事件相似;还有一类多幅值的事件是之前研究没有观察到的。经过相关数据的分析、计算和比较，证明该信号是由于几个TM-V同时易位引起的。为了解释事件塞阶段的较大的信号波动的现象，推导出了一个有关电导变化与刚性棒状TMV易位行为相关的近似公式，通过公式可以得出堵塞阶段的较大的信号波动是由于易位过程中TMV的旋转行为造成的。在本章新事件的发现说明纳米孔和粒子理化性质的改变会影响离子的易位行为，同时所推导出的近似公式也为纳米孔表征杆状颗粒易位行为提供了新方法。　　3.不同盐浓度下TMV分子易位的盐依赖性　　在高盐浓度和低盐浓度下TMV在固态纳米孔内的易位行为的研究的基础上，研究了TMV在固态纳米孔内易位的盐依赖性。首先，研究了在10μM～1M的盐浓度范围内多个孔径相近的氮化硅纳米孔的盐依赖性，排除纳米孔对实验研究的影响。随后，检测了TMV分子在1μM～1M的KCl盐浓度下的易位信号。TMV的易位阻塞电导表现为在盐浓度大于20mM下随着盐浓度降低而降低，在盐浓度小于20mM下随着盐浓度降低而升高。通过对电导变化的分析和计算得出，TMV分子易位信号随盐浓度变化是增加还是减少的分界点的盐浓度为16.108±1.321mM。并计算出在此分界点时，TMV分子的表面电荷密度为（9.056±0.107）×10-9C/nm。