目前,量子计算,生物计算等前沿技术受到人们越来越多的关注,这些技术有望突破传统计算机的限制,解决更为复杂的问题。纳米孔技术是进行分子信息检测与读取的重要手段,在医学领域与生物计算领域都能发挥巨大作用。该技术通常基于样本的电信号特征对分子进行检测,具备灵敏度高、分辨率高、无需标记等优点,尤其是DNA自组装技术与纳米孔技术相结合的自组装纳米孔技术,分辨率更高,能检测更小的分子信息。本文将氮化硅固态纳米孔与DNA自组装纳米结构结合,利用不同的DNA自组装结构通过纳米孔时产生的信号特征不同的特点,构建了分子信息检测与读取模型,通过电信号的分析结果证明了模型的可行性。一、基于自组装纳米孔的分子检测系统。本系统设计了一种三维立体的DNA折纸结构,通过添加与折纸碱基互补的短核酸链可改变折纸的结构,使其从自由状态变成弯折或固定状态。分析折纸通过纳米孔时产生的信号的特征值（过孔停留时间和电流下降幅度）,结果显示该折纸以不同状态通过固态纳米孔时产生的电信号特征不同。由于折纸结合某些小分子也同样可以引起状态的改变,所以该系统被应用于检测小分子,通过对链霉亲和素的检测,发现折纸携带链霉亲和素时造成的电流下降幅度增加了一倍,证明了该系统的应用性。该检测系统提出用.DNA纳米结构的可控形变来表示分子信息,而不仅仅是作为载体,相较于传统的固态纳米孔技术,分辨率更高,能够检测到直径较小的生物小分子信息。二、基于自组装纳米孔的最短路径求解模型。该模型将纳米孔技术和可编程自组装纳米结构结合来解决图论中的基础问题,图的最短路径求解问题。用不同的DNA纳米结构存储不同的图结点信息。基于碱基互补配对原则和链置换原理设计可编程的自组装发夹结构,来存储与结点相连的边信息。通过向构建好的计算模型中加入与待求路径的起止结点相对应的启动链和终止链,触发该模型的计算流程,最终计算生成的最短路径结构通过固态纳米孔进行读取并还原为路径信息。相比于传统计算机算法而言,该模型是完全并行计算模型,计算效率比较高,且纳米孔的读解操作简单,结果比较直观。本文构建的分子检测系统和最短路径计算模型都是基于DNA自组装纳米孔技术实现的。自组装纳米孔技术将自组装技术和纳米孔技术结合,两种技术互补,使得自组装纳米孔更具优越性,尤其在分子信息检测与读取上的优势明显,精度较高,适用性较强,是检测和读取分子信息的有效手段。自组装纳米孔技术的应用领域十分广泛,研究基于自组装纳米孔技术的的分子信息检测与读取模型对医疗检测、医学诊断、DNA存储和分子计算的发展都具有重要意义。