糖是存在于所有生物中的四大生命构建生物大分子之一,具有重要的生物学意义并且引起了研究者的广泛兴趣。植物占地球上所有生物总量的80%以上,而细胞壁作为植物细胞的一种特殊结构,其50%-90%的成分是多糖。植物多糖的结构和功能与植物的生长发育紧密相连,因此揭示植物多糖的结构有着重要的意义。但是传统的多糖结构检测方法存在一定的局限性,如检测成本高、对多糖的结构解析程度有限,且多数检测方法都是在破坏多糖的分子结构基础上进行检测,因此揭示多糖的结构性质一直以来都是一个巨大的挑战,有必要提出一种适用性更广、成本低且有效的检测手段。本文首先介绍了一种制备固态纳米孔的方法:电介质电流击穿法。与几种主流的制备方法相比,此方法操作简单、成本低、制备速度快。利用外部电源Keithley2450施加可调电流脉冲,通过LabView实现人为控制,可以在氮化硅薄膜上制备出性能稳定、噪声低的各种尺寸的固态纳米孔,满足了实验的需求。实验中所搭建的一套可控自动化电打孔系统,不仅可以在电打孔的过程中随时进行人为干预实现固态纳米孔的稳定制备,还可以对打孔过程和参数进行测量和记录。其次,利用制备出的固态纳米孔传感器针对植物多糖的乙酰化修饰进行了检测。通过实验验证了纳米孔单分子检测方法适用于鉴定具有不同几何形状和电荷性质的植物多糖。该装置能在低至5ng/μL的浓度下识别细胞壁多糖木聚糖,并能区分过乙酰化和去乙酰化修饰的木聚糖。通过实验进一步证明它对单子叶植物和双子叶植物中存在的阿拉伯木聚糖和葡萄糖醛酸木聚糖具有鉴别能力。建立了单分子多糖分析平台,检测多糖的特征数据,为了解细胞壁结构和多糖的应用开辟了新途径。最后,为了增强固态纳米孔与多糖分析物之间的特异性结合作用,对纳米孔进行了化学修饰。通过硅烷试剂对纳米孔进行活化改性,将氨基酸分子固定连接在纳米孔表面,修饰后的纳米孔孔径缩小。利用修饰后的纳米孔和裸纳米孔分别对样品进行检测,将实验结果进行对比,研究了不同链长的寡糖和多糖的过孔信号存在的差异。并且利用固态纳米孔对多糖的性质进行了进一步的研究,从粘度和结构入手,证明了通过过孔信号可以鉴别不同粘度的阿拉伯木聚糖以及具有不同空间折叠结构的木聚糖。目前利用固态纳米孔对糖类结构进行检测的对象多为人体中含有的糖类以及人体摄入较多的糖类,还没有将固态纳米孔应用在对植物多糖的结构鉴别研究上。本文的主要创新点在于采用固态纳米孔作为传感器对植物多糖结构进行了鉴别,并对植物多糖的乙酰化修饰进行了研究。与多糖分子尺寸相匹配的固态纳米孔传感器空间分辨率很高,可以对植物多糖糖链上的修饰基团进行鉴定,为进一步研究修饰基团对植物生长发育带来的影响建立了基础。相较于其他现有的检测手段,这种方法无需对样品进行标记,成本低、检测速度快并且灵敏度高。固态纳米孔可以在保持多糖分子结构完整的状态下进行检测,弥补了现有检测手段的一些缺点,结合经典检测手段可以对多糖分子层面的结构进行更深入地了解。本文研究为未来固态纳米孔单分子传感器应用于糖类结构解析领域提供了理论依据和基础实验数据。