基于纳米孔DNA测序的噪声分析

作者：李金; 兰海青; 梁洪^*

来源：生命科学仪器, 2019, 17(06): 65-72.

• 纳米孔测序
• 噪声
• 小波滤波
• 信噪比

基于纳米孔的DNA测序技术以其快捷、低成本和能够检测长片段DNA等优势而备受瞩目。目前,纳米孔DNA测序中,核苷酸通过纳米孔所形成的原始基准离子电流是非常小的,为皮安(pA)级。如果考虑信号放大,放大电路会同时放大噪音信号和调制信号,信噪比并不能有效地提高。因此,对过孔原始电流进行去噪声处理能够有效提高DNA序列的测序精度。本文首先研究探讨了现阶段两种不同纳米孔测序的原理,包括基于库尔特计数器原理的纳米孔测序与基于隧道电流检测法的纳米孔测序。然后,对在纳米孔测序过程中起主要影响1/?噪声、Johnson热噪声以及气泡噪声的作用机理进行了分析。最后,通过选取不同的小波基函数和小波分解层数,利用小波滤波方法提升了测序电流信号的信噪比,有效地去除了信号中的噪声。

• 单位
  自动化学院; 哈尔滨工程大学