基于纳米孔的DNA分子检测是基于溶液中的DNA分子与纳米孔之间的相互作用所引起的物理量的变化来检测DNA分子。因此，DNA分子本身的性质、受限纳米通道中流体的流变特性和双电层内粒子的分布是纳米孔DNA分子检测的基础。本文将分子动力学仿真和实验相结合，探讨了纳米孔DNA分子检测的相关问题。　　 建立了一个两侧带有缓冲液池的Bulk-Nanochannel-Bulk物理模型，该模型充分考虑了通道壁面硅原子的热运动和通道内外离子的交换，采用非平衡态的分子动力学模拟的方法对受限纳通道中流体的流变特性和双电层区域内粒子的分布进行了研究。模拟结果表明:当通道壁面电荷密度为0 C/m2时，通道壁面硅原子的热运动对通道中水和反号离子的分布几乎没有影响;当通道壁面电荷密度较大（如-0.2991C/m2）、通道壁面硅原子有热运动时，随着通道壁面电荷密度的增加，双电层内水的吸附峰的峰值减小，第一个水合峰的峰值增大，双电层内反离子的峰值随着通道壁面电荷密度的增加而增加，并且通道壁面电荷密度越大，反号离子第一峰距离通道壁面越近;当通道的高度一定时，通道中流体的剪切粘度随着剪切率的增大而减小;当剪切率一定时，通道中流体的粘度随着通道高度呈现出规律性的变化，并且当通道高度小于1.0 nm时，通道中流体的粘度在低剪切率时变大。当通道高度小于0.8 nm、剪切率小于1.0×1011 S-1时，通道壁面硅原子的热运动使得通道中流体的粘度减小，并且剪切率越小，这种影响越明显，这是由于热运动的硅原子减弱了反离子和带电的通道壁面之间的相互作用引起的。但是当通道高度为1.5 nm和2.5 nm时，通道壁面硅原子有无热运动对通道中流体的粘度几乎没有影响。　　 建立了一个石墨烯纳米孔检测DNA分子的物理模型，并且该模型充分考虑了石墨烯碳原子的热运动，用分子动力学软件包——GROMACS对单链DNA通过不同厚度石墨烯纳米孔薄膜时的过孔时间和阻塞电流进行了研究。模拟结果表明:除了碱基本身的大小外，纳米孔口附近的离子分布对DNA生物链过孔时离子电流的影响较大，并且阳离子对DNA生物链过孔时离子电流起主导作用，这是由于DNA生物分子链本身带负电并且在其表面形成双电层使其能够吸附更多的阳离子，双电层中高浓度的阳离子抵消了DNA生物分子链在纳米孔中的物理堵塞作用对离子电流的影响，并且离子电流的减小主要是由于Cl-的减少而引起的，这是由于DNA生物分子链带负电，当DNA生物分子链一旦进入纳米孔，Cl-在孔口的浓度大大减小。增加石墨烯纳米孔薄膜的厚度可以增强DNA生物链在纳米孔中的物理堵塞作用对阻塞电流的影响，有利于石墨烯纳米孔辨识DNA的四种不同的碱基。　　 采用聚焦离子束制备Si3N4纳米孔，并用膜片钳检测了48 kbp的λ-DNA在外加电场驱动下通过不同孔径的Si3N4纳米孔时的过孔时间和阻塞电流信号，并验证了试样制作及实验中各种参数选择的合理性，为下一步进行其它的纳米孔DNA检测奠定了基础。