本文采用生物膜蛋白α-溶血素(-HL)和磷脂双分子层膜组合构建了生物纳米通道仿生体系，并结合纳米通道单分子检测技术(Nanopore)对单链DNA和活性氧自由基进行了仿生检测;同时发展构建了稳定性更高、耐受性更好的固体纳米通道装置，拓宽了纳米通道单分子检测技术的适用范围。　　 本论文主要围绕以下三部分展开:　　 1.运用自行搭建的生物纳米通道单分子检测系统对寡聚腺嘌呤脱氧核糖核苷酸(poly(dA))和寡聚胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸(poly(dT))进行了检测研究。通过对信号阻断电流及阻断时间的统计分析实现了区分不同碱基、链长、构型的单个ss DNA分子，证明了该套自行搭建的生物纳米通道单分子检测装置检测DNA分子的可行性。同时，实验结果表明线性较好的DNA分子在穿过α-HL蛋白通道时对离子流的干扰更小，电流分辨率更高。该研究结果为解决该技术在实现DNA分子测序中存在的电流分辨率不高问题提供了新的解决思路。　　 2.进一步将由α-溶血素(α-HL)和磷脂双分子层膜组合构建的生物纳米通道界面运用于活性氧自由基(ROS)的检测。通过该仿生体系对ROS的实时响应频率反映了体系中活性氧自由基的浓度，揭示了该仿生体系抵御活性氧自由基损伤的能力。该仿生体系的微损研究开辟了ROS对生物纳米通道损伤实时仿生研究的新途径。　　 3.基于生物纳米通道的理论基础，设计并构建了稳定性更高、耐受性更好的固体Si3N4纳米通道。自主搭建了固体纳米通道实验装置，探索实验条件及方法，对由Si3N4材料构成的固体纳米通道进行了初步考察与表征。扫描电子显微镜(SEM)和电化学表征结果表明制备的固体纳米通道孔径集中分布在70～100nm，孔道内表面呈负电性。本研究拓宽了纳米通道单分子检测技术的适用范围，为将器件化的固体纳米通道运用于DNA分子检测奠定了基础。　　 论文的最后总结了在纳米通道单分子检测研究中的主要工作，研究结果及科研成果;并结合自己对该领域的认识，针对研究中存在的问题及改进方法提出了建议。