纳米通道由于其特殊的电荷效应和尺寸效应，通道内流体流动、溶质传输及荷电物质的空间分布等于宏观和微通道体系显著不同，具有独特的物质传输性质[1]。
1997年，Bard课题组[1]在研究锥形纳米通道中的离子传输时，首次发现了偏离I-V线性曲线的不对称物质传输行为，称之为离子电流整流（ionic current rectification，ICR）。
当纳米通道的几何结构、表面电荷或两端电荷不对称时就会产生ICR现象[2]。
其本质原因是由于通道中能量及电势的分布不均，而引起的纳米通道对不同荷电物质的选择性传输。
纳米通道独特的ICR性质为生物分析提供一种灵敏、原位、无标记分析方法。
2005年，Martin课题组利用纳米通道ICR性质首次实现纳米通道内无标记蛋白质分析检测[3]。
此后，Ali课题组发展了一系列基于纳米通道ICR性质的生物分子识别方法，成功实现了DNA、蛋白质、金属离子以及过氧化氢等中性小分子的选择性识别[4]。
我国科学家江雷院士在这一领域做出了突出贡献。
他们将众多智能化界面引入纳米孔内，考察了不同外界刺激条件（PH、温度、光照、电场、离子等）下，纳米通道中的ICR变化和开关效应，并据此发展了一系列光电转换和生物传感器件[5]。
显然，纳米通道独特的物质传输性质为从分子水平上探索生物分子识别及智能化仿生功能提供条件，对其研究将具有重要理论意义和应用价值。
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