【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子料斗专利
本专利技术涉及用于沿着轨道移动分子料斗的方法、使用分子料斗表征分析物的方法、用于表征分析物的试剂盒以及分子料斗本身和包含这些料斗的系统。本专利技术具体涉及这样的方法和试剂盒在诸如多核苷酸、多肽和多糖的分析物表征中的用途。专利技术背景许多期望的技术应用需要精确控制分子运动。例如，在单个分子水平下分析物的表征需要以纳米精度精确地操作分析物。已经进行了尝试以实现该目标，并且已经通常聚焦于使用诸如分子或光学镊子或其他物理手段的复杂系统控制分析物。然而，在纳米技术的许多领域中，特别是在单分子分析物表征领域中，在不依靠此类设备的情况下控制分子运动的可能性具有巨大潜力。某些控制分子运动的尝试受到生物机器所表现的进行性的启发。例如，复制型DNA聚合酶能够在从其模板脱离之前并入数千个核苷酸(1)。分子发动机，例如驱动蛋白和动力蛋白，能够沿着微管定向移动数百步，而不脱离轨道(2-4)。然而，这些系统非常复杂并且通常不易在生物技术中应用。亟需用于移动分子的方法和系统，这些分子类似于其生物分子对应物，但使用更简单的...
【技术保护点】
1.沿着轨道移动分子料斗的方法，其中：/n(a)所述轨道包含沿着基底排列的多个一级官能团；/n(b)所述料斗包含能够与所述轨道上的所述多个一级官能团中的每个结合的二级官能团；以及/n(c)所述料斗任选地包含货物部分，/n所述方法包括以下步骤：/n(i)将所述料斗与所述轨道接触，使得所述料斗的所述二级官能团与所述轨道上的第一一级官能团结合；/n(ii)施加驱动力以使所述料斗在所述轨道上从所述第一一级官能团定向转移到第二一级官能团，从而使所述料斗沿着所述轨道移动。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180716 GB 1811623.61.沿着轨道移动分子料斗的方法，其中：
(a)所述轨道包含沿着基底排列的多个一级官能团；
(b)所述料斗包含能够与所述轨道上的所述多个一级官能团中的每个结合的二级官能团；以及
(c)所述料斗任选地包含货物部分，
所述方法包括以下步骤：
(i)将所述料斗与所述轨道接触，使得所述料斗的所述二级官能团与所述轨道上的第一一级官能团结合；
(ii)施加驱动力以使所述料斗在所述轨道上从所述第一一级官能团定向转移到第二一级官能团，从而使所述料斗沿着所述轨道移动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述驱动力相对于所述轨道的方向确定所述料斗沿着所述轨道的移动的方向。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述料斗在所述轨道上从所述第一一级官能团到所述第二一级官能团的所述转移独立于外源燃料的添加。
4.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中步骤(ii)包括向所述料斗施加驱动力，以使所述料斗在所述轨道上的所述多个一级官能团中的每个之间依次转移，从而使所述料斗沿着所述轨道移动。
5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述基底是包含多个一级官能团的有机或无机表面。
6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述基底是跨膜孔的表面，任选地其中所述基底是跨膜孔的内表面。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述跨膜孔是蛋白质纳米孔、固态纳米孔、DNA纳米孔、聚合物纳米孔或合成或半合成纳米孔。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述跨膜孔是蛋白质或固态纳米孔，任选地，其中所述跨膜孔是跨膜β桶蛋白质纳米孔。
9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述轨道包含天然和/或非天然氨基酸残基阵列，所述氨基酸残基包含在跨膜β桶蛋白质纳米孔的桶和/或腔中，其中所述轨道中的每一氨基酸残基包含一级官能团。
10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述轨道包含沿着跨膜β桶蛋白质纳米孔的桶中的一个或多个β链均匀隔开的氨基酸残基阵列，其中所述轨道中的每一氨基酸残基包含一级官能团。
11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述料斗包含在所述二级官能团和货物部分之间的连接部分。
12.根据权利要求11的方法，其中所述连接部分包括未取代或取代的亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚芳基、亚杂芳基、亚碳环基或亚杂环基部分，其中亚烷基、亚烯基、亚炔基部分可以是不间断的或被一个或多个选自O、N(R)、S、C(O)、C(O)NR、C(O)O、磷酸基、硫代磷酸基、二硫代磷酸基、硒代磷酸基、二硒代磷酸基、未取代或取代的亚芳基、未取代或取代的亚杂芳基、未取代或取代的亚碳环基和未取代或取代的亚杂环基的原子或基团间断或终止，其中R选自H、未取代或取代的烷基和未取代或取代的芳基。
13.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述料斗包括货物部分。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述货物部分是多核苷酸、多肽或多糖。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述料斗的所述二级官能团能够与所述轨道上的所述一级官能团中的每个形成化学键。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述化学键是(i)共价键，优选动态共价键；(ii)配价键；(iii)氢键；或(iv)疏水相互作用。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述共价键是二硫键、二硒键或硫硒键，优选二硫键。
18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述一级官能团和所述二级官能团独立地选自硫醇基团和硒醇基团，其中任选地，所述硫醇基团包含在硫代磷酸或二硫代磷酸基团中，和/或所述硒醇基团包含在硒代磷酸或二硒代磷酸基团中。
19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述基底是蛋白质纳米孔的表面，并且所述轨道包括包含在所述蛋白质纳米孔中的氨基酸残基阵列；其中所述轨道的每一氨基酸残基包含具有一级官能团的反应性侧链；并且其中所述料斗的所述二级官能团能够与所述轨道的所述氨基酸残基的所述反应性侧链的所述一级官能团中的每个形成化学键，优选共价键。
20.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中所述基底是蛋白质纳米孔的表面，并且所述轨道包括包含在所述蛋白质纳米孔中的氨基酸残基阵列，其中所述轨道中的每一氨基酸残基包含一级硫醇官能团；并且其中所述料斗包含二级硫醇官能团，使得所述料斗形成与所述轨道的所述氨基酸残基结合的二硫键。
21.根据权利要求9、10、19或20中任一权利要求所述的方法，其中所述轨道中相邻的氨基酸残基分开约至约的距离。
22.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，其中在将所述料斗与所述轨道接触之前，将所述料斗与定位部分连接，其中所述定位部分相对于所述轨道定位所述料斗，使得所述轨道上的所述第一一级官能团与所述料斗上的所述二级官能团结合。
23.根据权利要求22所述的方法，其中：
-所述基底是跨膜孔的表面；
-在将所述料斗与所述轨道接触之前，将所述料斗的所述二级官能团与定位部分连接；
-所述定位部分包含用于防止所述料斗通过所述跨膜孔的阻挡体；
并且其中所述方法的步骤(i)包括将所述料斗与所述孔接触，使得所述阻挡体防止所述料斗通过所述孔，从而将所述定位部分保持在这样的位置，使得所述轨道上的所述第一一级官能团与所述料斗上的所述二级官能团结合，从而从所述二级官能团释放所述定位部分。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述阻挡体包括蛋白质、纳米颗粒或聚合物，优选蛋白质，或由蛋白质、纳米颗粒或聚合物，优选蛋白质组成。
25.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法，所述方法在所述料斗沿着所述轨道移动之后还包括步骤(iii)：将与所述料斗的所述二级官能团结合的所述轨道的所述一级官能团与所述基底上的三级官能团接触，使得所述三级官能团与所述一级官能团结合，从而替换所述二级官能团并因此释放所述料斗。
26.根据权利要求25所述的方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：雨佳青，哈甘·贝利，
申请(专利权)人：牛津大学创新有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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