基于MOSFET器件的单分子基因测序方法技术

本发明专利技术提供了一种基于MOSFET器件的单分子基因测序方法，属于单分子基因测序技术领域，该MOSFET器件栅极和源漏极区域先后镀膜铬和金表面，栅极上涂覆PMMA涂层后，通过高精度电子束曝光，显影出一个仅可容纳单个聚合酶的孔洞，PDMS微流道贴合在栅极周围形成微型反应腔室，利用负压循环扫的方法将负电性聚合酶驱使入高电势的PMMA孔洞内，与底部栅极金原子形成金‑硫键的连接，完成单个聚合酶在栅极的修饰。本发明专利技术通过对产品级MOSFET器件的进一步升级改进，形成以单个聚合酶链式反应为序列信息反馈源，利用生物分子本征生理功能实现了序列的高精度读取的测序技术，并构筑了有效的信号分析方法，以提升信息读取有效度，提高单分子测序技术的准确度和高效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于单分子基因测序，特别涉及一种基于mosfet器件的单分子基因测序方法。

技术介绍

1、在为“加快发展高通量基因测序技术、并推动以单分子测序为标志创新技术”的政策理念引领下，国内单分子测序技术的发展势态如火如荼。单分子电学测序手段具有高通量、无标记、可实时等特点，在新一代基因测序领域具有极高的潜在应用价值。然而，近期主流发展的第三代单分子电学测序方法是以纳米孔检测方式为主导途径，并集成于阵列化测序芯片(minion平台)，大大提高了测序通量和读长，但是该方法却存在着单碱基控速难，错误率较高等缺陷，发展具有自主创新、高精度、单碱基识别度的单分子电学测序手段仍然迫在眉睫。

2、mosfet器件在生物检测领域具有极为广泛的应用价值，早期第二代测序中(thermo fisher的ion torrent)，开发者利用mosfet对h+离子的灵敏性，实现对dna聚合酶链式单碱基聚合中h+释放过程的精准捕捉，达到了单碱基测序精度的目标，并成功将该技术应用于测序市场。然而，二代测序技术中低通量以及体量pcr扩增的技术特点，使得测序成本一直居于高位，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于MOSFET器件的单分子基因测序生物传感器，其特征是：该MOSFET器件栅极和源漏极区域先后镀膜铬和金表面，栅极上涂覆PMMA涂层后，通过高精度电子束曝光，显影出一个仅可容纳单个聚合酶的孔洞，PDMS微流道贴合在栅极周围形成微型反应腔室，利用负压循环扫的方法将负电性聚合酶驱使入高电势的PMMA孔洞内，与底部栅极金原子形成金-硫键的连接，完成单个聚合酶在栅极的修饰。

2.根据权利要求1所述的基于MOSFET器件的单分子基因测序生物传感器，其特征是：栅极中心区域具有～20nm图样曝露的栅极孔洞，所述的聚合酶为带有负电性的(KlenowFragment)KF聚合酶，该聚合酶...

【技术特征摘要】

1.基于mosfet器件的单分子基因测序生物传感器，其特征是：该mosfet器件栅极和源漏极区域先后镀膜铬和金表面，栅极上涂覆pmma涂层后，通过高精度电子束曝光，显影出一个仅可容纳单个聚合酶的孔洞，pdms微流道贴合在栅极周围形成微型反应腔室，利用负压循环扫的方法将负电性聚合酶驱使入高电势的pmma孔洞内，与底部栅极金原子形成金-硫键的连接，完成单个聚合酶在栅极的修饰。

2.根据权利要求1所述的基于mosfet器件的单分子基因测序生物传感器，其特征是：栅极中心区域具有～20nm图样曝露的栅极孔洞，所述的聚合酶为带有负电性的(klenowfragment)kf聚合酶，该聚合酶具有seq id no.1所示的氨基酸序列。

3.根据权利要求1所述的基于mosfet器件的单分子基因测序生物传感器，其特征是：镀膜为铬和金，其中铬：5nm、金：100nm。

4.权利要求1-3任一项所述的基于mosfet器件的单分子电学生物传感器的制备方法，其特征是，包括：

5.根据权利要求4所述的基于mosfet器件的单分子电学生物传感器的制备方法，其特征是，步骤1.1)中，模板套刻条件是，光刻40s、显影15s；湿法刻蚀方法条件为t...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭雪峰，杨志恒，仲世超，张景琪，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：