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纳米孔测序是最有望实现“$1,000Genome”目标的技术之一。近年来，研究较多的纳米孔有蛋白质纳米孔和硅基材料的固态纳米孔。蛋白孔寿命比较短，而基于硅基底的固态纳米孔深度显著超过单链DNA相邻碱基的间距，所以，无法实现DNA的单个碱基的分辨。作者用聚焦离子束先制造氮化硅基底，并在该基底上铺设石墨烯，再用聚焦电子束刻蚀石墨烯，获得直径10nm以下的纳米孔，初步检测了DNA穿越纳米孔时产生的电信号，向单层石墨烯纳米孔测序DNA迈出了一步。此前，我们已提出外切酶-纳米孔测序方法，即跨膜电场下外切酶在负极降解单分子DNA，释放的4种带负电荷脱氧核苷5‘一磷酸（dNMPs）有序穿越纳米孔，它们因空间结构不同，过孔时的Ib（阻滞电流）各异，也能解决相邻碱基不易单独识别的问题。通过对单壁碳纳米管（SWNT）的选择与纳米孔切片厚度的控制获得实验需要的纳米孔孔径和孔深，我们检测了dNMPs的电信号，并对其进行了初步分析。同时，我们设计了单分子纳米坑阵列芯片，它将使第二代测序中的多分子扩增芯片单分子化，从而将二代测序升级为更为有效的第三代测序技术。制备单分子芯片的第一步是获得单根DNA-STV复合物，带生物素（biotin）的DNA与抗链霉生物素（streptavidin，STV）复合会出现五种结构，通过琼脂糖凝胶电泳及电洗脱，获取单根DNA-STV复合物；其次，在超薄平整石英（quartz）表面采用离子溅射（ionsputter）镀金膜约30nm厚，然后采用聚焦离子束刻蚀表面金膜，打出间距500nm的直径约30nm的纳米坑阵列，获得设计的纳米坑基底；最后，对石英表面功能化并将DNA-STV复合物进行荧光染料处理之后固定进纳米坑，紧接着采用全内反射荧光显微镜（Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy，TIRFM）进行荧光检测。