In this paper, nanopore devices and methods for assembling nanopore devices are described. The nanopore devices include one or more nanopores that can be used to detect molecules such as nucleic acids, amino acids (proteins) and analogues. Specifically, a nanopore device includes an insulating layer that reduces electrical noise and thereby improves the sensing resolution of the one or more nanopores integrated in the nanopore device.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纳米孔感测的绝缘体-膜-绝缘体装置的晶片级组装相关申请的交叉引用本申请要求2016年3月21日提交的美国临时申请第62/311,294号以及2016年7月29日提交的美国临时申请第62/356,303号的优先权。上文提到的每件申请的内容以引用方式整体并入。
技术介绍
以精确且有效的方式检测生物体特定的核酸对于识别微生物、病毒以及其它感染源来说可以是非常宝贵的。检测特异性蛋白质和核酸也可以是一种检测和追踪疾病进展的方式。固态纳米孔提供简单的核酸传感器。纳米孔装置原则上可以低成本地制造并且合并成小的外形尺寸以供便携式和可抛弃式使用。固态纳米孔通过在孔上施加电压并且测量流经所述孔的离子电流而检测分子。在单独的分子穿过纳米孔时，电流阻抗改变，并且这些改变被称作“事件”。任何给定纳米孔装置的总效率取决于其精确地且可靠地测量高于噪声的阻抗事件以及将由于相关分子所引起的事件与由于任何背景分子在存在时所引起的事件区分开的能力。在文献中公布的实验已论证了对一次一个地通过纳米孔的DNA、RNA和蛋白质的检测。通常，通过用电子束或离子束进行钻孔，或蚀刻，或通过高电压的用于进行受控电介质击...
【技术保护点】
1.一种测量系统，所述测量系统包括：纳米孔装置，所述纳米孔装置包括：绝缘基板，所述绝缘基板包括形成于所述绝缘基板的表面中的一个或多个流体沟道；盖层，所述盖层包括中心孔洞和多个外孔洞；以及膜层，所述膜层位于所述绝缘基板与所述盖层之间，所述膜层的第一表面结合至所述基板的所述表面，所述膜层包括：一个或多个纳米孔，所述纳米孔各自将所述绝缘基板的所述流体沟道中的一者流体地连接至所述盖层的所述中心孔洞；以及多个孔洞，其中所述膜层中的每个孔洞与所述盖层的所述多个外孔洞中的一者基本上对准。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.21 US 62/311,294;2016.06.29 US 62/356,3031.一种测量系统，所述测量系统包括：纳米孔装置，所述纳米孔装置包括：绝缘基板，所述绝缘基板包括形成于所述绝缘基板的表面中的一个或多个流体沟道；盖层，所述盖层包括中心孔洞和多个外孔洞；以及膜层，所述膜层位于所述绝缘基板与所述盖层之间，所述膜层的第一表面结合至所述基板的所述表面，所述膜层包括：一个或多个纳米孔，所述纳米孔各自将所述绝缘基板的所述流体沟道中的一者流体地连接至所述盖层的所述中心孔洞；以及多个孔洞，其中所述膜层中的每个孔洞与所述盖层的所述多个外孔洞中的一者基本上对准。2.如权利要求1所述的系统，所述系统还包括：流动池壳体，所述流动池壳体被配置成固定所述纳米孔装置相对于所述流动池壳体的位置。3.如权利要求2所述的系统，其中所述流动池壳体包括：多个可密封孔口，每个可密封孔口被配置成与所述盖层的所述中心孔洞或所述多个外孔洞中的一者基本上对准；至少一个电极，其中所述至少一个电极中的一者驻留在所述纳米孔装置中的所述一个或多个流体沟道中的一者的储槽内；以及狭槽，所述至少一个电极中的一者穿过所述狭槽。4.如权利要求3所述的系统，其中所述至少一个电极中的所述一者与在所述流动池壳体的外表面上终止的导电迹线接触。5.如权利要求4所述的系统，其中所述至少一个电极中的所述一者是氯化银电极，并且其中所述导电迹线是金金属。6.如权利要求3所述的系统，其中所述流动池壳体还包括：孔隙，所述孔隙被配置成收纳光学成像装置。7.如权利要求3所述的系统，其中所述流动池壳体还包括入口，所述入口被配置成接收外部施加的压力并且将所述外部施加的压力引导至所述纳米孔装置的所述一个或多个流体沟道中的至少一者的端部。8.如权利要求7所述的系统，其中所述流动池壳体的所述多个可密封孔口、所述入口和所述狭槽中的一者通向所述流动池壳体的共同空腔，所述共同空腔与所述纳米孔装置的流体沟道流体连接。9.如权利要求1所述的系统，其中所述基板的所述一个或多个流体沟道包括柱阵列。10.如权利要求1所述的系统，其中所述膜层包括：第一部分，所述第一部分具有第一厚度；以及第二部分，所述第二部分具有比所述第一厚度小的第二厚度，其中所述第二部分位于所述一个或多个流体沟道的一部分上方。11.如权利要求10所述的系统，其中所述膜层的所述第一部分的厚度是在100nm至300nm之间，并且其中所述膜层的所述第二部分的厚度是在10nm至50nm之间。12.如权利要求10所述的系统，其中一个或多个纳米孔中的每一者是在所述膜层的所述第二部分中产生。13.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个纳米孔中的每一者的直径是在5nm至50nm之间。14.如权利要求1所述的系统，其中所述基板的所述一个或多个流体沟道中的每一者包括在所述流体沟道的一端处的储槽，并且其中每个储槽与所述盖层上的所述多个外孔洞中的孔洞基本上对准。15.如权利要求14所述的系统，其中每个储槽的直径是在100μm与1mm之间。16.如权利要求1所述的系统，其中所述基板的所述表面上的所述一个或多个流体沟道中的每一者的深度是在0.1μm至10μm之间。17.如权利要求1所述的系统，其中所述一个或多个纳米孔中的第一纳米孔将所述基板的第一流体沟道流体地连接至所述盖层的所述中心孔洞，并且所述一个或多个纳米孔中的第二纳米孔将所述基板的第二流体沟道流体地连接至所述盖层的所述中心孔洞。18.如权利要求1所述的系统，其中第一流体沟道的一部分与第二流体沟道的一部分彼此平行。19.如权利要求18所述的系统，其中所述第一流体沟道和所述第二流体沟道沿着所述第一流体沟道的所述部分和所述第二流体沟道的所述部分彼此最接近。20.如权利要求1所述的系统，其中所述第一流体沟道和第二流体沟道各自形成肘点。21.如权利要求20所述的系统，其中所述纳米孔装置的第一流体沟道和第二流体沟道在所述第一流体沟道的所述肘点和所述第二流体沟道的所述肘点处彼此的距离最近。22.如权利要求21所述的系统，其中所...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘栩，张宇宁，W·B·邓巴，
申请(专利权)人：双孔人公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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