综述：用于纳米孔工程的生物信息学和计算生物物理学工具：从传统方法到机器学习技术的进展综述

《Journal of Nanobiotechnology》：Bioinformatic and computational biophysics tools for nanopore engineering: a review from standard approaches to machine learning advancements

纳米孔技术是新兴传感器和选择性膜的关键，生物信息学与计算工具在突变分析、pH影响及电环境研究（APBS）中的应用尚不系统。本文综述生物信息学工具在纳米孔工程中的核心作用，并探讨AI驱动的从头设计进展，附补充材料提供实用脚本和流程。

　　

摘要

纳米孔是多项新兴技术中的关键组成部分。纳米孔传感器能够通过观察单个分子在通过孔道的离子电流中留下的特征来对其进行检测，而纳米多孔膜则提供了一个可定制的平台，以实现前所未有的离子选择性性能。随着制造技术的进步，计算方法在近年来也得到了蓬勃发展。然而，与其他工程领域相比，生物信息学和计算生物物理学工具在纳米孔研究中的应用仍然不够系统化——后者早在几十年前就已经将计算机辅助设计（CAD）整合到了其研发流程中。本文旨在全面概述用于生物纳米孔工程的主要生物信息学工具，包括：分析突变对孔道性质的影响、确定不同pH值下的质子化状态，以及利用自适应泊松-玻尔兹曼求解器（APBS）研究静电环境。最后一部分介绍了基于人工智能的从头设计方法的最新进展。为了促进这些方法的广泛应用，补充信息中包含了一些脚本和协议，以帮助读者将这些工具整合到他们的设计方法中。

图形摘要

使用生物信息学工具可以研究的纳米孔特征示意图。