[發(fā)明專利]用于處理單分子的設(shè)備的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380026733.6
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN104350420B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: P·J·范德扎格;E·佩特斯;R·科萊;F·C·M·J·M·范德爾夫特
• 申請（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;B82Y15/00;G01N33/487
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

本發(fā)明涉及一種用于制造用于處理單分子的設(shè)備的方法。根據(jù)此方法，將自組裝抗蝕劑(155)沉積在處理層(110、PL)上，并允許其自組裝成具有兩相(155a、155b)的圖案。然后選擇性地移除這兩個相中的一個(155a)，并通過剩余抗蝕劑(155b)的掩膜在處理層(110、PL)中產(chǎn)生至少一個孔隙。因此，可容易地生產(chǎn)小尺寸的孔隙，該孔隙允許處理單分子(M)，例如在DNA測序中處理。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于制造可用于處理單分子的設(shè)備的方法。

背景技術(shù)

US 2010/0327847 Al公開了一種具有一個孔隙的固態(tài)分子傳感器，所述孔隙延伸穿過石墨烯層。在分子穿過所述孔隙時，測量所述層的電特性改變。此傳感器的一個缺點是石墨烯層的高導(dǎo)電性，與之相比，由分子引起的傳導(dǎo)性改變非常小。

此外，在文獻(H.W.Ch.Postma，“Rapid sequencing of individual DNAmolecules in graphene nanogaps”，Nano Lett.10(2010)420-425)中已描述，可通過使DNA分子穿過兩個石墨烯層之間的間隙來對其進行測序。然而，在使用自由石墨烯層時，相關(guān)聯(lián)的設(shè)備在機械上并不非常穩(wěn)固。此外，所述層之間的較長間隙允許長的分子通過，所述分子具有許多不同的取向和配置，使得測量結(jié)果的解讀很困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供改善的用于處理單分子的裝置，尤其是用于核酸(例如DNA)的測序的裝置。

此目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法和根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備實現(xiàn)的。優(yōu)選的實施例公開于從屬權(quán)利要求中。

根據(jù)本發(fā)明的方法用于制造一種設(shè)備，其中可借助該設(shè)備來處理單個分子(或原子)，尤其是諸如蛋白質(zhì)或核酸的大分子。用在這一背景中的術(shù)語“核酸”應(yīng)當(dāng)最通常地包括含有天然存在和/或非天然存在的核苷酸或其修改形式的分子(例如，DNA、RNA)，以及LNA(鎖核酸)和PNA(肽核酸)。這些分子的處理可以包括其物理和/或化學(xué)轉(zhuǎn)化或改變。然而，在許多重要的應(yīng)用中，所述處理將是感測，具體來講用于檢測分子的不同區(qū)段。因此，舉例來講，其可能是對ss-DNA、ds-DNA等進行測序。

所述制造方法包括以下步驟，所述步驟優(yōu)選地以所列舉的順序來執(zhí)行，但也可以按任何其它適當(dāng)順序執(zhí)行：

a)提供(固態(tài))材料層。出于引用的目的，在下文中，這個層將被稱為“處理層“(表示其在制造工序中被進一步處理，且其參與在所實現(xiàn)的設(shè)備中的單分子處理)。

所述處理層可任選地包括由不同材料和/或結(jié)構(gòu)組成的兩個或更多個子層。此外，所述處理層可以是均質(zhì)的或(例如，幾何形地或化學(xué)地)具有結(jié)構(gòu)的。如術(shù)語“層”所表示，該處理層通常將具有薄片狀幾何形狀，具有與其厚度相比相當(dāng)大的寬度和長度。

b)將材料沉積于前述處理層上(即，在其外表面上)，其中所述材料應(yīng)具有一定特征以自組裝成由具有不同(化學(xué)和/或物理)組成的(至少)兩個不同區(qū)域組成的圖案，且其中這些區(qū)域中的至少一個可以被選擇性地移除。由于這些屬性，所述材料將在下文中被稱為“自組裝抗蝕劑”。此外，具有特定組成的區(qū)域?qū)⒈环Q為自組裝抗蝕劑的“相”，也就是說，所述抗蝕劑組裝成具有至少兩個不同相的圖案(從本發(fā)明的意義上說)，所述至少兩個不同相中的至少一個可被選擇性地移除。在所述自組裝抗蝕劑沉積之后，允許其自組裝成其相關(guān)聯(lián)的相圖案。

c)選擇性地移除前述自組裝抗蝕劑的(至少)一個相，留下另一個相組成的圖案。舉例來講，所述移除可以通過選擇性蝕刻而完成。

d)通過由剩余的自組裝抗蝕劑提供的掩膜，在所述處理層中產(chǎn)生至少一個孔隙，其中所述孔隙使得其允許單分子穿過所實現(xiàn)的設(shè)備。舉例來講，所述孔隙可以通過用蝕刻劑蝕刻所述處理層而產(chǎn)生，所述蝕刻劑并不會影響自組裝抗蝕劑的剩余相。