纳米孔测序单元中的双电层电容的测量制造技术

技术编号:24334814 阅读:68 留言:0更新日期:2020-05-29 21:47
技术涉及测量测序单元的双电层电容。在某些实施方案中,在测序单元中的井上方形成膜之前测量双电层电容。将双电层电容器预充电到初始电压水平。使用具有已知电容值的电容器将双电层电容器反复充电或放电。使用双电层电容器的充电或放电率测定双电层电容。在一些实施方案中,在形成双层和纳米孔后测量双电层电容。将双电层电容器预充电到初始电压水平。然后对测序单元施加不同于初始电压水平的电压水平。使用与双电层电容器上的电压水平的衰减相关联的计时测定双电层电容。

Measurement of double layer capacitance in nanopore sequencing unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纳米孔测序单元中的双电层电容的测量背景具有内径大约1纳米的孔隙尺寸的纳米孔膜装置已在快速核苷酸测序中显示出希望。当跨浸在导电流体中的纳米孔施加电压信号时,电场可使导电流体中的离子移动穿过纳米孔。导电流体中的离子移动穿过纳米孔可引发小的离子电流。施加的电压也可使待测序的分子(或待测序的分子的分子代替物(molecularproxies))移入、穿过或移出纳米孔。离子电流(或相应电压)的水平取决于纳米孔的尺寸和化学结构和已移入纳米孔的特定分子。作为移动穿过纳米孔的DNA分子(或其它待测序的核酸分子)的替代,分子(例如添加到DNA链中的核苷酸)可包括特定尺寸和/或结构的特定标签,其充当代替物(proxy)。作为测量与该分子对应的纳米孔电阻的一种方式,可以(例如在积分电容器处)测量包括纳米孔的电路中的离子电流或电压,由此能在纳米孔中检测特定分子和在核酸的特定位置的特定核苷酸。纳米孔基测序芯片可包含配置为阵列的大量传感器单元(sensorcells)以用于平行DNA测序。在纳米孔基测序芯片的制造和/或使用过程中,为了如质量保证、一致性检验(uniformitych本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量测序单元中的双电层电容器的电容的方法,所述方法包括:/n通过测序单元接收电解质以使所述电解质与位于测序单元的井中的测序单元的工作电极接触;/n在覆盖所述井的膜中形成纳米孔,所述膜分隔电解质;/n将在电解质和工作电极之间的界面处形成的双电层电容器预充电;/n对膜上方的电解质或工作电极施加阶跃电压信号;/n在施加阶跃电压信号的时间段期间的多个时刻测量膜上方的电解质或工作电极上的多个电压或电流水平;/n基于在所述多个时刻在膜上方的电解质或工作电极上测得的所述多个电压或电流水平测定膜上方的电解质或工作电极上的电压水平的衰减时间;和/n基于在膜上方的电解质或工作电极上的电压水平的衰减时间测定...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170922 US 62/5620181.一种测量测序单元中的双电层电容器的电容的方法,所述方法包括:
通过测序单元接收电解质以使所述电解质与位于测序单元的井中的测序单元的工作电极接触;
在覆盖所述井的膜中形成纳米孔,所述膜分隔电解质;
将在电解质和工作电极之间的界面处形成的双电层电容器预充电;
对膜上方的电解质或工作电极施加阶跃电压信号;
在施加阶跃电压信号的时间段期间的多个时刻测量膜上方的电解质或工作电极上的多个电压或电流水平;
基于在所述多个时刻在膜上方的电解质或工作电极上测得的所述多个电压或电流水平测定膜上方的电解质或工作电极上的电压水平的衰减时间;和
基于在膜上方的电解质或工作电极上的电压水平的衰减时间测定所述双电层电容器的电容。


2.权利要求1的方法,其中将所述双电层电容器预充电包括:
将工作电极连接到在第一电压水平的电压源;
对膜上方的电解质施加第二电压水平;和
将工作电极与电压源断开。


3.权利要求1的方法,其进一步包括,在对膜上方的电解质施加阶跃电压信号之前:
将工作电极连接到在第一电压水平的电压源;
对膜上方的电解质施加第二电压水平;和
将工作电极与电压源断开。


4.权利要求3的方法,其进一步包括:
在对膜上方的电解质施加第二电压水平的同时在多个第二时刻测量工作电极上的多个保持电压水平;和
基于所述多个保持电压水平测定基线水平,
其中电压水平的衰减时间的测定进一步基于所述基线水平。


5.权利要求1的方法,其中所述阶跃电压信号是AC矩形波信号的一部分。


6.权利要求1的方法,其中所述衰减时间包括75%衰减时间、50%衰减时间或37%衰减时间的至少一种。


7.权利要求1的方法,其中基于工作电极上的电压水平的衰减时间测定所述双电层电容器的电容进一步包括:
基于衰减时间常数或双电层电容与衰减时间之间的相关性测定双电层电容器的电容。


8.权利要求7的方法,其中衰减时间常数与双电层电容器的电容和纳米孔的电阻成正比。


9.一种测量测序单元中的双电层电容器的电容的方法,所述方法包括:
在测序单元的井中接收电解质以使所述电解质与位于井中的测序单元的工作电极接触,在电解质和工作电极之间的界面处形成双电...

【专利技术属性】
技术研发人员:J科玛迪纳P帕瓦兰德
申请(专利权)人:豪夫迈·罗氏有限公司
类型:发明
国别省市:瑞士;CH

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1