[發明專利]用于電區分堿基或識別生物分子的方法以及納米器件

有效

• 申請號: 201310131624.2
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103376275A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 彭紅波;G·A·斯托洛維茨基;朱文娟
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00;B82Y5/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 于靜;張亞非

1.一種納米器件，包括：

被膜分為兩部分的容器；以及

穿過所述膜而形成的納米孔，所述納米孔連接所述容器的所述兩部分；

其中，所述納米孔以及所述容器的所述兩部分被填充了離子緩沖劑；

其中，所述膜包括石墨烯層和絕緣層；

其中，所述石墨烯層被布線到第一和第二金屬襯墊以形成石墨烯晶體管，其中，用經過所述納米孔的電荷來調節流經所述石墨烯晶體管的晶體管電流。

2.如權利要求1所述的納米器件，其中，所述電荷對應于核酸分子的核堿基。

3.如權利要求2所述的納米器件，其中，當所述核堿基在納米孔中時，基于所述核堿基的電荷或偶極來調節晶體管電流，以形成晶體管電流脈沖。

4.如權利要求3所述的納米器件，其中，基于當所述核堿基在所述納米孔中時的所述晶體管電流脈沖的量值、持續時間和形狀中的至少一個來識別所述核堿基。

5.如權利要求1所述的納米器件，其中，所述電荷或偶極對應于生物分子。

6.如權利要求5所述的納米器件，其中，當所述生物分子在所述納米孔中時，基于所述生物分子的電荷或偶極來調節所述晶體管電流，以形成晶體管電流脈沖。

7.如權利要求6所述的納米器件，其中，基于當所述生物分子在所述納米孔中時的所述晶體管電流脈沖的量值、持續時間和形狀中的至少一個來確定所述生物分子。

8.如權利要求7所述的納米器件，其中，在跨所述納米孔來施加電壓時，基于所述生物分子的尺寸來改變離子電流，以形成離子電流脈沖；

其中，基于當所述生物分子在所述納米孔中時的所述離子電流脈沖的量值和持續時間來確定所述生物分子。

9.一種納米器件，包括：

被膜分為兩部分的容器；以及

穿過所述膜而形成的納米孔，所述納米孔連接所述容器的所述兩部分；

其中，所述納米孔以及所述容器的所述兩部分被填充了離子緩沖劑；

其中，所述膜包括石墨烯層和絕緣層；

其中，所述石墨烯層被布線到第一和第二金屬襯墊以形成石墨烯晶體管，其中，用經過所述納米孔的電荷或偶極來調節流經所述石墨烯晶體管的晶體管電流，所述電荷或偶極對應于核堿基和生物分子中的至少一種；并且

其中，所述納米孔被涂敷了有機層，所述有機層被配置為進行下列相互作用中的至少一個：與其他核堿基不同地和所述核堿基相互作用，以及與其他生物分子不同地與所述生物分子相互作用。

10.如權利要求9所述的納米器件，其中，當所述電荷對應于核酸分子的所述核堿基并且當所述核堿基在所述納米孔中時，基于所述核堿基的所述電荷或偶極來調節所述晶體管電流，以形成晶體管電流脈沖。

11.如權利要求10所述的納米器件，其中，基于當所述核堿基在所述納米孔中時的所述晶體管電流脈沖的量值、持續時間和形狀中的至少一個來識別所述核堿基。

12.如權利要求9所述的納米器件，其中，當所述電荷或偶極對應于所述生物分子并且當所述生物分子在所述納米孔中時，基于所述生物分子的所述電荷來調節所述晶體管電流，以形成晶體管電流脈沖。

13.如權利要求12所述的納米器件，其中，基于當所述生物分子在所述納米孔中時的所述晶體管電流脈沖的量值、持續時間和形狀中的至少一個來確定所述生物分子。

14.如權利要求9所述的納米器件，其中，在跨所述納米孔來施加電壓時，基于所述生物分子的尺寸來改變離子電流，以形成離子電流脈沖；

其中，基于當所述生物分子在所述納米孔中時的所述離子電流脈沖的量值和持續時間來確定所述生物分子。

15.一種用于電區分堿基或識別生物分子的方法，包括：

配置被膜分為兩部分的容器；

配置穿過所述膜而形成的納米孔，所述納米孔連接所述容器的所述兩部分；

用離子緩沖劑填充所述納米孔和所述容器的所述兩部分；

其中，所述膜包括石墨烯層和絕緣層；

其中，所述石墨烯層被布線到第一和第二金屬襯墊以形成石墨烯晶體管，其中，用經過所述納米孔的電荷或偶極來調節流經所述石墨烯晶體管的晶體管電流。