题目：A long journey in a tiny hole （纳米孔三十年）

报告人：柳可（Laboratory of Nanoscale Biology (LBEN), École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Switzerland.）

时间：2017年1月4日 上午10:00

地点：皇冠新体育app新九教三楼 学术报告厅

欢迎师生踊跃参加！

摘要:

纳米孔作为一种简单方便的高通量单分子技术，近年在学术界来受到广泛关注。同时作为最具潜力的第三代单分子DNA测序技术，纳米孔技术也具有巨大的商业价值。纳米孔主要有生物孔和固体孔两大类。固体孔具有孔径可调以及与其他测量方法兼容等优势，而生物孔具有高分辨率等优势。此报告将结合作者多年在固体纳米孔领域内的研究经验，介绍所在研究小组在单分子检测识别，离子传输以及DNA测序方面的突破性研究进展。

1.二维材料(石墨烯和二硫化钼)作为高信噪比的纳米孔材料

原子厚度的二维材料极大的提高了纳米孔测量的信噪比，使得单碱基空间分辨率成为可能。同时二维材料又可作为场效应晶体管，开拓了纳米孔检测手段。

2.电化学刻蚀的纳米孔成孔方法

长期以来，高分辨透射电镜是制备纳米孔的主要手段，然而高昂的仪器费用提高了研究的门槛和器件成本。我们开发了一种不需要电镜基于电化学刻蚀的纳米孔制备方法，同时能在原子精度调控孔径，1到2纳米的孔径可重复得到，从而极大提高单链DNA通过纳米孔的信号。

3.二维纳米孔中的单核苷酸分辨

单个DNA分子通过纳米孔的速度过快，达不到单碱基的时间分辨率是该领域的长期难题。我们成功利用生物相容性的离子液体，把DNA通过纳米孔的速度降低了2到3个数量级，从而实现了单核苷酸分辨，为纳米孔DNA测序铺平了道路。

4.亚纳米级纳米孔中非连续离子传输

5.利用Osmosis原理，在具有离子选择性的二维材料薄膜上得到超高产能密度

报告人简介：

报告人:柳可

单位:Laboratory of Nanoscale Biology (LBEN), École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), Switzerland.

简历：1999.09-2003.07武汉大学化学系化学学士

2003.09-2008.06中科院长春应化所高分子化学物理国家重点实验室高分子化学和物理博士

2008.11-2012.12耶路撒冷希伯来大学纳米中心博士后

2013.02-现在瑞士联邦理工生物物理实验室纳米孔项目带头人

目前在瑞士联邦理工（EPFL，世界综合排名96，年轻大学排名世界第一，生物工程和微加工世界前五）参与和主持欧盟DNA快速测序平台研发（PorABEL，2010-2015；BIONIC，2015-2018），主要研究成果有:石墨烯nanoribbon场效应晶体管首次实现双通道纳米孔测量(2013，Nature Nano),创新性采用二硫化钼作为纳米孔材料解决DNA易于吸附在石墨烯上的技术难题（2014，ACS Nano）,提出了电化学刻蚀的纳米孔成孔方法大大降低了纳米孔制备成本（2015，Nano Lett）,世界上首次实现了固体纳米孔的单核苷酸分辨为商业化固体纳米孔DNA测序仪铺平了道路(2015，Nature Nano)，原子尺度观察到室温离子不连续传输（Nature Materials, 2016），纳米尺度上利用Osmosis原理发电（Nature, 2016）。

在Nature, Nature Materials等高影响力杂志上作为主要贡献作者发表文章11篇，他引次数超过500余次，H-index 7，以第一作者或者通讯联系人在Nature Nanotechnology，Nano Letter, ACS Nano等高影响力杂志上发表论文，获准国际专利三项，均已授权作为纳米孔测序仪商业化开发。

参考文献

1.“Detecting the translocation of DNA through a nanopore using graphene nanoribbons”,Nat. Nanotech.,2013, 8, 939.

2.“Atomically Thin Molybdenum Disulfide Nanopores with High Sensitivity for DNA Translocation”,ACS Nano,2014, 8, 2504.

3.“Electrochemical reaction in single layer MoS2: nanopores opened atom by atom”,Nano Lett.,2015, 15, 3431.

4.“Single nucleotides identification in MoS2 nanopores”,Nat. Nanotech.,2015, 10, 1070.

5.“Observation of ionic Coulomb blockade in nanopores”,Nat. Mater.,2016, 15, 850.

6.“Single-layer MoS₂nanopores as nanopower generators”,Nature,2016, 536, 197.