细胞膜上生物孔道的开关对许多生物基础功能起着决定性的作用,受生物孔道启发的纳米孔道平台的研究,也在近年取得了突飞猛进的成果。分子科学和纳米技术的不断革新,也使我们有了更多的手段去探寻这一神奇的科学领域。基于纳米孔道构筑的DNA探针系统在生物传感和门控方面都有着明显的优势,它不仅可以作为一个有效的检测平台对靶标分子进行检测,同时,还能作为传感原件被应用在生物过程的研究当中。本文的工作主要包括以下两个方面:1.对转录因子的检测在监控细胞传代过程中起着重要的作用。但是,传统方法能够达到的检测限和实际需求之间依然存在着很大的差距。基于DNA探针体系构筑的纳米孔道对转录因子TATA结合蛋白(TATA Binding Protein,TBP)进行检测。将带有TATA盒序列的探针修饰在纳米孔道中,通过该位点与TBP的特异性结合对TBP进行识别检测。该方法具有显著高于先前工作的灵敏度(检测限达到1pM),在高浓度干扰物的存在下,该方法依然具有良好的特异性。2.在细胞内DNA和蛋白的结合通常都发生在十分拥挤的内环境中,靶标蛋白和DNA通常都处于各种无关物质的包围之中,它们的运动范围都非常有限。为了研究这一实际情况下DNA和蛋白的结合情况,我们设计了一种讨论DNA-蛋白结合影响因素的方法。该方法包括1条DNA探针序列和6条与之相关的逻辑序列,利用位点错配和序列差异,我分别在序列上设计了1-2个蛋白结合位点,并将这些序列用化学修饰法固定在纳米孔中。利用TBP作为模型蛋白,分别讨论它们对TBP的结合能力。通过TBP和探针DNA之间的置换反应,对位阻效应和缓冲液成分在结合过程中的影响进行了的研究。