一种基于纳米孔的核酸测序装置、核酸测序方法制造方法及图纸

本发明专利技术的一个目的是提供一种基于纳米孔的核酸测序装置，包括核酸测序装置本体，核酸测序装置本体包括基准电压施加组件、驱动电压施加组件、电解液池、交流阻抗检测单元；基准电压施加组件包括电位发生单元、第一功率驱动单元、基准电极；驱动电压施加组件包括振荡发生电路、偏置电压发生电路、第二功率驱动单元、驱动电极；驱动电极形成呈带偏置的正弦波形式的驱动电压；改变偏置电压，以改变待检测核酸分子流通相应纳米孔的速度和/或流动方向，以实现核酸测序。本发明专利技术还提供一种基于纳米孔的核酸测序方法。通过测得待检测核酸分子通过纳米孔时的交流阻抗实现测序，工序简单，易控制过孔速度，易解决可能出现的待检测核酸分子堵塞纳米孔的问题。

A nanopore based nucleic acid sequencing device and method

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米孔的核酸测序装置、核酸测序方法
本专利技术涉及电子学
，尤其涉及一种基于纳米孔的核酸测序装置、核酸测序方法。
技术介绍
纳米孔作为聚合物和各种小分子的直接电子生物传感单元具有巨大的潜力。纳米孔测序是第三代基因测序的研究方向之一，在成本、读长等方面具备明显优势。现有核酸测序中，对纳米孔施加电位，核酸等分析物在纳米孔中通过时，电流会发生改变，进而对核酸序列中的碱基A、T、C、G，进而实现核酸测序。如何控制核酸过孔速率在一个合适的范围是测序中的关键技术问题之一，一方面如果测序速度过快会导致测序数据不足以分辨单个碱基类型，另一方面如果测序速度过慢则造成数据点冗余，进而影响测试效率。现有的方案中，控制过孔速率一种方法是通过特殊处理的动力蛋白实现，但是该方法对样本的前处理要求高，需要在每段测序片段上接上动力蛋白；另一种方法是通过控制溶液粘度来实现，导致整个溶液中所有核酸片段的运动均受影响，在高通量测序中难以对单个纳米孔进行单独控制。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的一个目的是提供一种基于纳米孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于纳米孔的核酸测序装置，包括核酸测序装置本体(100)，其特征在于，所述核酸测序装置本体(100)包括基准电压施加组件(110)、驱动电压施加组件(120)、电解液池(130)、交流阻抗检测单元；所述基准电压施加组件(110)包括电位发生单元(111)、第一功率驱动单元(112)、基准电极(113)；所述驱动电压施加组件(120)包括振荡发生电路(121)、偏置电压发生电路(122)、第二功率驱动单元(123)、驱动电极(124)；其中，/n设有若干纳米孔(210)的分隔膜(200)两侧分别设有电解液池(130)，所述基准电极(113)位于分隔膜(200)一侧的电解液池(130)内，...

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米孔的核酸测序装置，包括核酸测序装置本体(100)，其特征在于，所述核酸测序装置本体(100)包括基准电压施加组件(110)、驱动电压施加组件(120)、电解液池(130)、交流阻抗检测单元；所述基准电压施加组件(110)包括电位发生单元(111)、第一功率驱动单元(112)、基准电极(113)；所述驱动电压施加组件(120)包括振荡发生电路(121)、偏置电压发生电路(122)、第二功率驱动单元(123)、驱动电极(124)；其中，
设有若干纳米孔(210)的分隔膜(200)两侧分别设有电解液池(130)，所述基准电极(113)位于分隔膜(200)一侧的电解液池(130)内，所述驱动电极(124)位于分隔膜(200)另一侧的电解液池(130)内；所述基准电压施加组件(110)、驱动电压施加组件(120)对应一纳米孔(210)；
所述电位发生单元(111)、第一功率驱动单元(112)、所述基准电极(113)依次串联连接；所述电位发生单元(111)产生基准电压驱动信号，所述第一功率驱动单元(112)放大所述基准电压驱动信号并发送至所述基准电极(113)，以形成基准电压；
所述振荡发生电路(121)与所述偏置电压发生电路(122)并联后，依次与第二功率驱动单元(123)、驱动电极(124)串联连接；所述振荡发生电路(121)产生正弦交流电压驱动信号，所述偏置电压发生电路(122)产生直流电压驱动信号，所述第二功率驱动单元(123)放大所述正弦交流电压驱动信号与所述直流电压驱动信号并发送至所述驱动电极(124)，以形成呈带偏置的正弦波形式的驱动电压；
将待检测核酸分子(300)加入所述基准电极(113)所在侧的电解液池(130)内，改变所述驱动电压的偏置电压，以改变待检测核酸分子(300)流通相应所述纳米孔(210)的速度和/或改变待检测核酸分子(300)的流动方向，所述交流阻抗检测单元用以检测待检测核酸分子(300)通过所述纳米孔(210)时的交流阻抗，以实现核酸测序。


2.根据权利要求1所述的一种基于纳米孔的核酸测序装置，其特征在于，一个所述核酸测序装置本体(100)对应一个所述纳米孔(210)，以进行单通道核酸测序；若干个单通道并行设置，以进行多通道核酸测序。


3.根据权利要求1所述的一种基于纳米孔的核酸测序装置，其特征在于，两个所述核酸测序装置本体(100)分别对应一个所述纳米孔(210)，以进行单通道核酸测序；其中，
第一核酸测序装置本体(101)的第一基准电极(1131)与第二核酸测序装置本体(102)的第二驱动电极(1242)位于分隔膜(200)的同一侧，所述第一核酸测序装置本体(101)的第一驱动电极(1241)与所述第二核酸测序装置本体(102)的第二基准电极(1132)位于分隔膜(200)的同一侧；待检测核酸分子(300)先后经过第一核酸测序装置本体(101)、所述第二核酸测序装置本体(102)，实现单通道核酸测序。


4.根据权利要求3所述的一种基于纳米孔的核酸测序装置，其特征在于，若干个单通道并行设置，以实现多通道核酸测序；位于所述分隔膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：周连群，姚佳，李超，郭振，张威，李传宇，张芷齐，李金泽，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32