[發明專利]一種利用多通道納米孔道-膜檢測系統的檢測方法

有效

• 申請號: 201810283711.2
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108709921B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 龍億濤;崔凌飛;顧震;應佚倫
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽;曾人泉

1.一種利用多通道納米孔道-膜檢測系統的檢測方法，所述多通道納米孔道-膜檢測系統采用毒素蛋白聚合物、水通道、離子通道、有機小分子自組裝的或者DNA自組裝的納米尺寸的孔道，含有樣品檢測模塊（1）和主控模塊（2），其中，所述樣品檢測模塊（1）含有樣品檢測池（3）、成膜通道單元（4）、孔道注入通道單元（5）、進樣通道單元（6）、換液通道單元（7），其中：所述樣品檢測池（3）含有電極、第一池體單元（2101）、第二池體單元（2102）、薄膜（24）和絕緣上蓋（15），所述電極包括第一電極（1701）、第二電極（1702）；所述成膜通道單元（4）含有提拉通道（16）和磷脂注入通道（20）；所述孔道注入通道單元（5）含有孔道注入通道（18）；所述進樣通道單元（6）含有進樣通道（19）；所述換液通道單元（7）含有第一池體單元（2101）和第二池體單元（2102）上的第一換藥通道（2601）和第二換藥通道（2602）；所述主控模塊（2）含有電壓控制模塊（8）、數據采集模塊（9）、信息處理模塊（10）、流體操作模塊（11）、用戶操作模塊（12）、電源模塊（13）和數據顯示模塊（14），其中：

——所述電壓控制模塊（8）用于接受信息處理模塊（10）的電壓控制指令，經過數模轉化器，對輸出電壓進行調理并輸出到電極上；

——所述數據采集模塊（9）用于調理和放大、降噪納米通道信號，具有模數轉換器轉化模擬信號為數字信號并能發送到信息處理模塊（10）；

——所述信息處理模塊（10）能通過嵌入式系統或者計算機軟件來實現采集數據并進行原始數據分析：提取出納米孔道-膜系統中的單分子事件的特征信號，獲取統計信息并反饋到數據顯示模塊（14）；能控制自動成膜上孔步驟的運行；能獲取用戶操作模塊（12）輸入條件并反饋到電壓控制模塊（8）；

——所述流體操作模塊（11）用于接受信息處理模塊（10）的信息，協助信息處理模塊（10），將信息轉化為實際動作，驅動成膜通道單元（4）、孔道注入通道單元（5）、進樣通道單元（6）和換液通道單元（7）來改變樣品檢測池（3）內溶液環境，便于自動成膜；

——所述用戶操作模塊（12）具有操作按鈕，用于設置自動成膜上孔的操作，包括：采樣頻率、操作電壓、環境條件、濾波設置、增益值；能用于切換實時監測和數據記錄查看，用戶操作模塊（12）的輸入信息能在數據顯示模塊（14）上直觀顯示；能用于啟動和停止自動成膜上孔的操作；

——所述電源模塊（13）用于對多通道納米孔道-膜檢測系統進行供電，其中的具有交流-直流轉換的模塊能將交流電轉換為直流電、輸入電壓；具有穩壓芯片，能為系統輸出低噪音、高穩定的電壓電源；

——所述數據顯示模塊（14）具有用于顯示電流信號的曲線、當前環境狀態、輸入的數據、提取到的數據的特征；其特征在于，所述檢測方法含有以下步驟：

（1）抽提成膜

打開成膜通道單元（4）的磷脂注入通道（20），按穩定的速率0.1～1000μL/s通入所需量0.1～1000μL的磷脂膜溶液；

打開成膜通道單元（4）的提拉通道（16）進行一次抽提：使第二樣品檢測池（2202）的液面低于薄膜（24）微孔所在水平面，使漂浮在液面的磷脂層能依附于薄膜（24）上；

再注液使液面恢復，施加電壓擊穿薄膜（24）微孔處的磷脂層，獲得膜電容數值；

再次抽提進行成膜；

（2）自組裝

打開孔道注入通道單元（5）的孔道注入通道（18），注入所需量0.1～100μL的納米孔道材料，待納米孔道材料在步驟（1）的磷脂層中自組裝形成納米通道；

可通過數據信號的大小判斷自組裝是否完成；

（3）分析

打開進樣通道單元（6）的進樣通道（19），向第一樣品檢測池（2201）或第二樣品檢測池（2202）內注入配置的待檢樣品溶液，檢測該樣品在步驟（2）的納米孔道中的數據信號并分析處理；

（4）換藥

打開換液通道單元（7）并控制第一換藥通道（2601）、第二換藥通道（2602）進行換藥或者排液。

2.根據權利要求1所述的利用多通道納米孔道-膜檢測系統的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法能依據需求進行編程和配置，能實現不同的操作組合，用于不同的檢測對象、檢測環境和檢測流程。