作为维持生命活动的生物大分子,蛋白质的异常表达常与疾病的发生有关,因此对蛋白质形状或结构的检测或表征具有重要的意义。其中,基于玻璃锥形纳米孔的纳米孔传感技术以其低成本、易于制备、力学性质稳定、高通量等优势,已被广泛地应用到单分子蛋白质的检测当中,获取如:蛋白质的尺寸大小、形状及构象变化等信息。在已有的纳米孔检测研究中,蛋白质通常被假定为球体,而蛋白质本身的非球形特征往往被忽略。但是,在实际应用中,蛋白质自身的特征形状会对离子电流产生较大的影响,尤其是在相对较为复杂的检测环境中,无法通过定性效率较低的阻抗脉冲电流信号来体现蛋白质真实的易位行为,以及实现其选择性检测。针对以上问题,本论文将以基于玻璃锥形纳米孔的非球形单分子蛋白质检测为主要研究目标,通过阻抗脉冲技术集中探究了非球形蛋白质在纳米孔内的动态旋转易位行为,并利用傅里叶变换正弦法实现了对两种形状大小相似蛋白质的高灵敏度、高选择性区分。主要研究内容及结果如下:（1）基于玻璃锥形纳米孔平台,在单分子水平上揭示了非球形蛋白质HSA和BSA动态旋转的易位特点,分别探索了外加电压、电解质p H值和纳米孔孔径对蛋白质易位行为的影响。通过对电压和p H的调节,获得了不同电流幅值的具有明显特征的三种阻塞脉冲信号,并结合对蛋白质易位事件停留时间的分析,对旋转特定椭球体蛋白质诱导观察的关键因素进行了探讨。在此基础上,通过COMSOL模拟和旋转角度公式相关计算,验证了非球形蛋白质在纳米孔内的小角度（小于15.0°）旋转,是导致易位阻塞脉冲信号电流幅值增强的主要原因,而与蛋白质尺寸变化无关。同时,对结构相似的BSA进行实验,进一步验证了非球形蛋白质易位的动态旋转。该研究通过简单的电流阻断分析检测到了蛋白质的形状等信息,为将来实时监测单个蛋白质提供了可能,也对单个蛋白质的指纹图谱识别和测序有着重要的研究意义。此外,该研究还为利用固态玻璃纳米孔常规电流脉冲信号分析与表征非球形颗粒物的取向研究提供了新的方向。（2）采用新的纳米孔数据处理方法——傅里叶变换正弦法,使用高频率、大振幅的正弦波电压作为激发电势,利用矢量减法扣除背景电流信号的影响,对采集的谐波电流信号进行短时傅里叶变换,将待测物的时域信号（电流强度）转化为更为丰富的频域信号（特征相角）,成功实现了无标记下对形状大小相似的两种蛋白质的混合溶液的高选择性区分,改善了传统阻抗脉冲技术对大小相似物质选择性低的问题。并对傅里叶变换正弦法的三个主要设置参数进行条件优化:激发频率、正弦波振幅和外加电压,探究其对相角变化的影响,并试图从原理上去解释相角变化差异的原因。该研究将纳米孔分析传感与傅里叶变换正弦法结合,为改善纳米孔传感技术的定性效率提供了一种新的方法,也拓宽了傅里叶变换正弦法的应用范围。