【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物分子检测
，具体涉及一种基于石墨烯纳米孔-微腔-固态纳米孔的DNA测序装置及制作方法。
技术介绍
DNA测序技术是现代生命科学研究的核心技术之一。在所有以低成本、高通量、直接测序为目标的第三代测序技术中，基于纳米孔的单分子测序被认为是最有希望实现1000美元人类基因检测计划的技术。固态纳米孔的孔径可以灵活的人为控制，且具有理想的生化孔径稳定性，优异的物、化性能。借助于显微镜电子束技术、聚焦离子束技术(FIB)等工艺，研究人员已经成功 制作出了各种孔径可控的纳米、亚纳米固态孔。各种基于固态纳米孔的DNA测序的研究也取得了很好的进展。然而，固态纳米孔的制作也面临一些问题。首先，采用FIB制作固态纳米孔成本高且只能逐个制作；其次，固态纳米孔通道长度通常为5nm以上，可以容纳十多个碱基，这一尺寸对于测序所需要的分辨单个碱基引起的电流变化过长；再次，当单个核苷酸占据纳米孔时只有大约100个离子穿过纳米孔，而4个碱基在结构上只有数个原子的差异，这种细微的结构化差异导致的电流变化太微弱，以至于研究人员很难区分出每个碱基。第四，所有基于纳米孔的测序方法目前尚无有...
【技术保护点】
基于石墨烯纳米孔？微腔？固态纳米孔的DNA测序装置，其特征在于：包括SOI硅片（1），置于SOI硅片（1）内的二氧化硅埋层（2），在二氧化硅埋层（2）上部的SOI硅片（1）上刻蚀有倒金字塔形微腔（21），在二氧化硅埋层（2）下部的SOI硅片（1）上刻蚀有直径大于倒金字塔形微腔（21）塔底直径的柱状孔，倒金字塔形微腔（21）的塔顶为固态纳米孔（20），二氧化硅薄膜（5）包覆在SOI硅片（1）外部，在柱状孔底部的二氧化硅薄膜（5）外部包覆有金属铂薄膜（6），在SOI硅片（1）上部有通过金电极（12）固定于二氧化硅薄膜（5）上的石墨烯（8），在石墨烯（8）中央刻蚀有石墨烯纳米孔（...
【技术特征摘要】
1.基于石墨烯纳米孔-微腔-固态纳米孔的DNA测序装置，其特征在于包括SOI硅片(I),置于SOI硅片(I)内的二氧化硅埋层(2)，在二氧化硅埋层(2)上部的SOI硅片(I)上刻蚀有倒金字塔形微腔(21)，在二氧化硅埋层(2)下部的SOI硅片(I)上刻蚀有直径大于倒金字塔形微腔(21)塔底直径的柱状孔，倒金字塔形微腔(21)的塔顶为固态纳米孔(20)，二氧化硅薄膜(5)包覆在SOI硅片(I)外部，在柱状孔底部的二氧化硅薄膜(5)外部包覆有金属钼薄膜(6),在SOI娃片(I)上部有通过金电极(12)固定于二氧化娃薄膜(5)上的石墨稀(8),在石墨稀(8)中央刻蚀有石墨稀纳米孔(19),石墨稀纳米孔(19)和固态纳米孔(20)同轴，在金电极(12)两端的SOI硅片(I)外部上下采用聚二甲基硅氧烷(10)包围形成空腔，空腔中填充有电解液(18)，置于SOI硅片(I)上部的钼电极(13)接负电位，置于SOI硅片(I)下部的钼电极(13)接正电位，钼电极(13)和纵向微弱电流测量装置(15)以及电源(14)构成纵向微弱电流测量回路，金电极(12)和横向微弱电流测量装置(16)以及电源(22)构成横向微弱电流测量回路。2.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述二氧化硅埋层(2)的厚度为400nmo3.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述固态纳米孔(20)的直径为L 5 IOnm04.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述石墨烯(8)为单原子层或多原子层。5.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述石墨烯纳米孔(19)的直径为L 5 7nm。6.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述二氧化硅薄膜(5)厚度为5 30nmo7.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述纵向微弱电流测量装置(15)和横向微弱电流测量装置(16)均为皮安级电流表。8.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述电解液(18)为KCl、NaCl或LiCl溶液，其浓度为O. 8 I. 5mol/L, pH值为8. O。9.根据权利要求I所述的DNA测序装置，其特征在于所述电源(14)的偏置电压为O.05 O. 2V，硅片上方的钼电极(13)接电源(14)负极，硅片下方钼电极(13)接电源(14)正极。10.权利要求I至9任一项所述的DNA测序装置的制作方法，其特征在于包括如下步骤 步骤I :在SOI硅片(I)的正面覆盖一层300nm厚的保护材料铬(3)，在SOI硅片(I)的背面覆盖一层700nm厚的保护材料铝(4)，所述SOI硅片(I)为P型SOI硅片； 步骤2 :采用光刻技术将需要在SOI硅片(I)上刻蚀出的图形加工到正面保护材料铬(3)上和背面保护材料铝(4)上，图形的深度到达SOI硅片(I)的表面； 步骤3 :...
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