[发明专利]一种基于单分子电学检测的手性识别方法

权利要求书

1.一种基于单分子电学检测的手性识别方法，其特征在于：基于扫描隧道裂结技术STM-BJ，包括如下步骤：

（1）通过测量金属针尖与表面镀有金属的基底之间的隧道电流来确定金属针尖与表面镀有金属的基底之间的距离，利用驱动压电陶瓷来精准控制金属针尖逼近表面镀有金属的基底表面直至二者发生碰撞，并挤压形成接触，当达到预设接触电导值时，金属针尖被反向提起，由于金属针尖和表面镀有金属的基底的金属材质的延展性，接触区域将会逐渐缩小，最终经历一个单原子点接触构型，继续提起金属针尖，则该单原子点接触断裂，直到形成与待测探针分子相匹配的纳米间隔；上述预设接触电导值为10^0.5G₀，G₀为量子电导，等于2e²/h；

（2）利用液相中的含有待识别手性分子的主-客体作用二聚体两端的锚定基团与金属针尖及表面镀有金属的基底分别相互作用并连结，形成金属/主-客体作用二聚体/金属形式的分子结，并与外界测量回路电连接，监测其电导信号；

（3）继续提起金属针尖至上述分子结断裂，电导突降到预设电导下限，则金属针尖反向向表面镀有金属的基底方向移动，此时反馈到外界测量仪器上的电导信号即为主-客体作用二聚体连接在金属针尖与表面镀有金属的基底之间的电信号，且能够在电导-距离单条曲线中体现出明显的台阶；

（4）重复步骤（1）至（3），获取大量分子结的电导信息数据，将其电导取以10为底的对数后，分布于1log(G/G₀)到-9 log(G/G₀)的范围内，若以0.02 log(G/G₀)为一个间隔，则可将整个范围平均分为500个区间，当曲线中的电导数据落于这些均分的区间中，则计数为1，如此累积统计，对该电导信息数据进行柱状图统计，获得具有高斯分布的电导统计分析，据此实现对主-客体作用二聚体中与探针分子作用的待识别手性分子的识别；

具体为：利用STM-BJ技术检测手性探针分子与不同手性氨基醇分子特异性组装后的电导变化来实现手性识别，其中一维电导统计图在电导可检测的范围logG/G₀=0 ~ -6内出现明显的电导峰，二维电导-距离统计图展现出明显台阶，而空白组无电导峰和电导台阶出现，通过高斯拟合得到手性探针分子的电导为-5.6 log(G/G₀)，当加入不同构型的对映异构体后电导值有不同程度的偏移，以进行手形识别。

2.如权利要求1所述的手性识别方法，其特征在于：所述预设电导下限为10^-6G₀~10^-9G₀。

3.如权利要求1所述的手性识别方法，其特征在于：所述主-客体作用二聚体由待识别手性分子与主体分子相互作用而成，该主体分子为该待识别手性分子提供一具有高度立体异构的手性环境，并与待识别手性分子形成稳定的主-客作用组装体以改变主体分子的电输运性质，且该主体分子与金属探针及表面镀有金属的基底形成稳定连接。

4.如权利要求3所述的手性识别方法，其特征在于：所述主体分子为联二萘酚。

5.如权利要求1所述的手性识别方法，其特征在于：所述金属为金。

6.如权利要求5所述的手性识别方法，其特征在于：所述基底为镀金硅片。

7.如权利要求1所述的手性识别方法，其特征在于：所述液相的溶剂为均三甲苯。