يمثل ثقب النانو (بالإنجليزية: nanopore) ثقباً صغيراً في الأغشية العازلة كهربائياً، و التي يمكن استخدامها ككاشفٍ عن الجزيء المفرد. كما يمكن اعتباره عداد كولتر بالنسبة للجسيمات الأصغر حجماً. هذا بالإضافة إلى أنه يمكن اعتباره كذلك قناةً بروتينيةً حيويةً في الطبقة الثنائية الدسمة للمقاومة الكهربائية أو كثقب في غشاءٍ صلبٍ. و يُبنى مبدأ الاكتشاف على مراقبة و ضبط التيار الأيوني لمحلول الكهرليت والمار عبر ثقب نانوي أثناء مرور الجهد عبر الغشاء. و عندما يكون لثقب النانو أبعاداً جزيئيةً، فإن مرور الجزيئات (على سبيل المثال: الحامض النووي يتسبب في حدوث تقاطعاتٍ لمستوى التيار المفتوح، مما يسفر عن حدوث إشارة «التحول من حدثٍ إلى آخرٍ». و تسبب عملية مرور الحمض النووي أو جزيئات الحمض النووي المفردة عبر قناة ألفا هيمولوسين (alpha-hemolysin) والتي تمثل جزءً لا يتجزء من الغشاء (ذات قطرٍ 1.5 نانومتر)، على سبيل المثال، حجزاً لـ ~ 90% من التيار (و الذي يتم قياسه بـ 1 م من محلول KCl). كما أن ملاحظة أن مرور تيار من الحمض النووي والمحتوي على قواعد مختلفة والذي يسفر عن مستويات حجزٍ مختلفةٍ، أدت إلى تشكيل تركيبٍ متسلسلٍ لثقوب النانو. و لو نجح مثل ذلك التسلسل، قد يؤدي إلى إحداث ثورةٍ في مجال علم الجينوم، حيث أنه يمكن تبسيط عملية التسلسل و إتاحة القدرة حينئذٍ لإحداث تحسيناتٍ حيويةٍ في قوة وتكلفة الإصدارات الحديثة التي تستخدم الفلوروسين/اللومينيسين (fluorescence/luminescence) بالإضافة إلى الأجهزة البصرية لاستكشاف هذه الإشارة الضوئية. و تتضمن التطبيقات، كجزءٍ من سلسلة الحمض النووي السريع، عملية فصلٍ للحمض النووي الفردي والثنائي (الزوجي) في المحلول، و كذلك عملية تقرير طول المبلمرات. وتساهم ثقوب النانو في تلك المرحلة على عملية تفهمٍ لفيزياء البوليمر الحيوية، بالإضافة إلى تحليل الجزيء المفرد لتفاعلات البروتين - الحمض النووي.
و غالباً ما تصنع الثقوب النانوية الصلبة من أغشية السيليكون المركبة، و التي تعد واحدةً من أكثر نيتريدات السيليكون شيوعاً. و يمكن تصنيع ثقوب النانو الصلبة من خلال استخدام العديد من الأساليب و منها النحت بالشعاع الأيوني وأشعة الإلكترون.
كما قد تستخدم ثقوب النانو كذلك في عملية التعرف على التحاليل الطبية الأخرى بخلاف الحمض النووي. حيث تمكن فريق الأستاذ الجامعي هاجان بيلي (Hagan Bayley)البحثي بجامعة أسفورد من نشر بحثاً يستخدم ثقوب البروتين النانوية في التفريق بين مضادات التبلور (enantiomers) للجزيئات الصغيرة و منها إيبوبروفين (ibuprofen) وثاليدوميد (thalidomide) (J Am Chem Soc. 2006 Aug 23;128(33):10684-5.)، وفي التعرف على بعض المؤشرات الحيوية (Chembiochem. 2006 Dec;7(12):1923-7.)، بالإضافة إلى عملية مسح القنوات الأيونية (J. Am. Chem. Soc., 2008, 130 (46), pp 15543–15548 DOI: 10.1021/ja804968g). كما قد يكون لثقوب النانو تطبيقاتٍ أوسع المجال في كلٍ من مجالي الطب العلاجي وتطوير الدواء.