利用鎢針尖製備納米孔之簡略

生物體的生命活動主要是以細胞為基本單位進行的，而細胞通過細胞膜與周圍環境隔離開，維持著相對穩定的細胞內部環境。細胞膜主要由脂類排列成雙分子層(BLM)，並鑲嵌有各種功能的蛋白質，承擔著細胞與外界環境的物質交換、能量交換和信號傳導的作用。

在固體表面或微、納米孔上人工構建磷脂雙層膜並在其中引入通道蛋白是構建仿生膜並對通道蛋白功能進行研究的流行方法，在研究單離子通道過程中，需要以金屬針尖為範本，通過玻璃管包封而後又去除金屬針尖的過程製備玻璃納米孔的方法。這裡需要提到一種重要的器材——鎢針尖。

鎢絲不僅廉價，而且具有硬度大、熔點高和膨脹係數小等特性。另外，鎢針尖的電化學刻蝕製備高效，尤其是鎢的熱膨脹係數遠小於玻璃，因此採用普通厚壁玻璃管即可獲得效果理想的包封效果。基於鎢針尖和厚壁玻璃管的納米孔的製備方法的具體步驟如下：

(1)製備鎢針尖

用鉗子剪下長約2.5cm的鎢絲並用鑷子戳直；其次，對鎢絲進行清洗，依次用丙酮、乙醇和水超生清洗5min，除去鎢絲表面存在的污漬；然後，把清洗後的鎢絲作為工作電極插入0.75M KOH溶液中，並以石墨為對電極，採用25V的交流電壓進行電化學刻蝕；最後，對刻蝕得到的針尖依次用丙酮、乙醇和水清洗，除去針尖上殘留的雜質。

(2)玻璃管包封鎢針尖

將所製備的鎢針尖的未刻蝕端插入長針筒中，露出刻蝕的鎢針尖。其次，將鎢針尖置於離玻璃管末端約5mm的管中間，用丁烷焰加熱包封住玻璃管的末端，之後儘量將鎢針尖靠近包封端。再次，將真空泵的抽氣管接在玻璃管開口端，在真空度大於0.1MPa，火焰溫度為1000～1200℃，可以看到玻璃收縮接觸並包封住鎢針尖。

(3)拋光制得鎢納米盤電極

依次用水磨砂紙和金相砂紙(2#，4#，6#)逐級將玻璃圓盤端面拋光至距鎢針尖末 端約3mm處且達鏡面光滑；然後，在拋光布上用Al₂O₃粉(3μm、1μm、0.3μm、0.05μm) 進行逐級拋光，拋光布以0.02M KCl溶液潤濕，並利用自製的電導檢測儀對玻璃包封的鎢針 尖與溶液間的電導進行監控。當電導數值突增時，表示金屬針尖尖端已經露出，立即停止拋 光，得到鎢納米盤電極；最後，在KCl溶液中對鎢納米盤電極進行迴圈伏安掃描曲線表徵，估算鎢納米盤電極的半徑。

(4)刻蝕包封的鎢針尖制得玻璃納米孔

將製備的玻璃鎢納米盤電極置於刻蝕液中，加上25V交流電壓 進行刻蝕，直至完全刻蝕掉玻璃包封住的鎢針尖，得到玻璃納米孔。

利用所製備的玻璃納米孔進行仿生膜研究時，具有漏電電流小、信噪比高等優點，適用於生物傳感、DNA測序、藥物篩選、通道蛋白功能等方面的研究。

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