用于检测生物或化学实体或事件的分子导线制造技术

包含寡聚核酸的分子导线的对映体对被构建并且用于在细胞或分子水平上感测所关注的生物或化学实体，其中每条导线的寡聚物具有相同的核碱基对序列，因此导线之间具有相同的电导率。寡聚分子导线将电压输入传导到感测子系统集成电路系统，所述电压输入来自与预期的生物或化学靶分子结合的靶向剂(即，捕获剂)产生的静电势，或者来自与环境具有非特异性相互作用的参考分子相关联的静电势。在组装感测子系统期间，所述寡聚物的手性赋予所述靶向剂或所述参考分子选择性。述参考分子选择性。述参考分子选择性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测生物或化学实体或事件的分子导线
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年4月30日提交的美国临时专利申请第63/017981号的权益，所述美国临时专利申请的全部内容通过引用在此并入本文。


[0003]本公开涉及手性分子导线用于传输电荷或电信号的用途。

技术介绍

[0004]本文提供的背景描述是为了总体上呈现本公开的上下文。当前提及的专利技术人在本
技术介绍
部分描述的范围内的工作以及在提交时可能未取得现有技术资格的描述的各方面既不明确地也不暗示地承认是相对于本公开的现有技术。
[0005]先前的研究已经研究了DNA的电荷传输特性，目的是将此技术应用于下一代集成电路。Beratan等人发现，用肽主链替代DNA的磷酸糖主链显著增加电导率。许多研究人员出于各种目的合成了非规范核碱基，所述目的包含增加DNA/RNA的信息存储容量，研究DNA电荷转移的机制，以及促进DNA测序。Nielsen、Zhao等人的工作已经证明了与PNA
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PNA和PNA
‑/>DNA双链体(与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于感测生物或化学实体的系统，所述系统包括：主表面；第一导电表面和第二导电表面，所述第一导电表面和所述第二导电表面安置在所述主表面上；第一分子导线，所述第一分子导线将所述第一导电表面电耦接到能够与所述生物或化学实体相互作用的捕获剂；以及第二分子导线，所述第二分子导线将所述第二导电表面电耦接到参考化合物，其中所述第一分子导线和所述第二分子导线包括具有相同核碱基序列和相反绝对构型的手性寡核苷酸多链体。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述手性寡核苷酸多链体是三链体或四链体。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述手性寡核苷酸多链体是双链体。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述第一分子导线的所述多链体包括耦接到所述捕获剂的一条链和耦接到所述第一导电表面的互补链；并且所述第二分子导线的所述多链体包括耦接到所述参考化合物的一条链和耦接到所述第二导电表面的互补链。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述手性寡核苷酸多链体包括脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)、肽核酸(PNA)、磷酰二胺吗啉代寡聚物(PMO)或前述的任何组合。6.根据权利要求3所述的系统，其中所述双链体选自由以下组成的组：DNA
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DNA同源双链体、RNA
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RNA同源双链体、PNA
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PNA同源双链体、PMO
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PMO同源双链体、DNA
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RNA异源双链体、DNA
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PNA异源双链体、DNA
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PMO异源双链体、RNA
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PNA异源双链体和PNA
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PMO异源双链体。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述双链体选自由以下组成的组：DNA
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DNA同源双链体、PNA
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PNA同源双链体和DNA
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PNA异源双链体。8.根据权利要求1至7中任一项所述的系统，其中所述第一分子导线通过第一功能手柄电耦接到所述第一导电表面，所述第一功能手柄包括与所述第一分子导线共价键合的含硫化合物；并且所述第二分子导线通过第二功能手柄电耦接到所述第二导电表面，所述第二功能手柄包括与所述第二分子导线共价键合的含硫化合物。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一功能手柄和所述第二功能手柄是非手性的并且相同。10.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一功能手柄和所述第二功能手柄是对映体。11.根据权利要求9或10所述的系统，其中所述第一功能手柄和所述第二功能手柄包括与所述第一导电表面和所述第二导电表面配价键合的含硫杂环。12.根据权利要求11所述的系统，其中所述含硫杂环包括噻吩或其衍生物、或苯并噻吩或其衍生物。13.根据权利要求12所述的系统，其中所述含硫杂环包括硫杂螺烯或其衍生物。14.根据权利要求1至13中任一项所述的系统，其中所述捕获剂和所述参考化合物各自独立地是小分子、肽、蛋白质、碳水化合物、脂质或寡核苷酸。15.根据权利要求14所述的系统，其中所述捕获剂和所述参考化合物各自独立地是蛋白质，并且其中所述蛋白质是抗体、抗体片段或适配体。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的系统，其进一步包括差分放大器电路系统，其中所述第一导电表面和所述第二导电表面分别是第一衬垫和第二衬垫，所述第一衬垫和所述第二衬垫安置在所述主表面上并且电耦接到所述差分放大器电路系统的相应输入。17.根据权利要求16所述的系统，其进一步包括电耦接到所述差分放大器电路系统的输出的逻辑电路系统。18.根据权利要求17所述的系统，其中：所述逻辑电路系统包含锁存器；并且当所述输出超过阈值电压时，所述差分放大器电路系统的所述输出触发所述锁存器。19.根据权利要求17或18中任一项所述的系统，其进一步包括效应器机构，其中所述逻辑电路系统被配置成激活所述效应器机构。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述效应器机构包含纳米针和纳米针驱动电路系统。21.根据权利要求19所述的系统，其中所述效应器机构包含治疗释放模块。22.根据权利要求17至21中任一项所述的系统，其中所述系统是具有非导电壳体的纳米级或微米级装置，并且其中所述非导电壳体包含所述主表面。23.根据权利要求22所述的系统，其中所述逻辑电路系统使用10纳米或更小的晶体管节点制造。24.根据权利要求22或23所述的系统，其进一步包括：能量采集电路系统，所述能量采集电路系统被配置成至少向所述差分放大器电路系统供电；以及第一组一个或多个天线，所述第一组一个或多个天线由所述非导电壳体支撑并且电耦接到所述能量采集电路系统。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述第一组一个或多个天线中的每个天线包括多匝或多层线圈。26.根据权利要求24或25所述的系统，其进一步包括信号传导电路系统和第二组一个或多个天线，其中所述信号传导电路系统(i)电耦接到所述逻辑电路系统和所述第二组一个或多个天线并且(ii)被配置成通过所述第二组一个或多个天线与外部发射器或接收器进行通信。27.根据权利要求26所述的系统，其中所述第二组一个或多个天线由所述第一组一个或多个天线组成。28.根据权利要求22至27中任一项所述的系统，其中所述非导电壳体的长轴长度介于100纳米与500微米之间。29.根据权利要求1至28中任一项所述的系统，其中所述第一分子导线和所述第二分子导线各自的长度介于约0.3纳米与10纳米之间。30.根据权利要求1至29中任一项所述的系统，其中所述第一导电表面和所述第二导电表面各自的长轴或直径不小于约2纳米。31.根据权利要求30所述的系统，其中所述第一导电表面和所述第二导电表面各自的长轴或直径不小于约10纳米。32.根据权利要求1至31中任一项所述的系统，其中所述第一导电表面和所述第二导电
表面间隔约50纳米。33.根据权利要求1至32中任一项所述的系统，其中所述系统用于感测生理环境中的生物实体，并且其中所述第一分子导线和所述第二分子导线分别距所述第一导电表面和所述第二导电表面不超过约2纳米。34.一种制作装置的方法，所述方法包括：在主表面上制作多个导电表面，所述多个导电表面包含一个或多个捕获表面和一个或多个参考表面；将第一分子导线附接到所述多个导电表面的每个捕获表面；将第二分子导线附接到所述多个导电表面的每个参考表面，其中所述第一分子导线和所述第二分子导线包括具有相同核碱基序列和相反绝对构型的手性寡核苷酸多链体；其中所述第一分子导线包括第一寡核苷酸链和第二寡核苷酸链，所述第一寡核苷酸链与包括含硫化合物的第一功能手柄缀合，并且所述第二寡核苷酸链与和靶实体相互作用的捕获剂缀合，其中所述第二分子导线包括第一寡核苷酸链和第二寡核苷酸链，所述第一寡核苷酸链与包括含硫化合物的第二功能手柄缀合，并且所述第二寡核苷酸链与参考化合物缀合；并且其中每个分子导线的所述第一寡核苷酸链和所述第二寡核苷酸链互补，并且具有相同的绝对构型。35.根据权利要求34所述的方法，其中所述多个导电表面是多个衬垫，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：维兰尼迪科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：