[發明專利]用于大分子的連續診斷的設備和方法

有效

• 申請號: 201880011980.1
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN110366680B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 伊戈爾·伊萬諾夫;牛立程;艾伯特·楚恩;田輝;鄧素華
• 申請（專利權）人: 阿克斯比爾公司
• 主分類號: G01N33/487
• 分類號: G01N33/487
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

本文公開了用于納米孔測序大分子的裝置、設備和方法。所述裝置和設備包括雙向聯接到測量模塊(100)的可獨立控制的流體通道(101、104)。通過使含脂質的溶液流過通道(101、104)，可以在測量模塊(100)中組裝脂質雙層納米孔(111)。

本申請根據美國法典第35章第119條(e)款要求于2017年2月14日提交的美國臨時申請第62/458,840號的權益，其通過引用以其整體并入本文。

技術領域

本發明涉及用于對大分子測序的裝置、設備和方法。該裝置和設備包括雙向聯接至測量模塊的可獨立控制的流體通道。

背景技術

固態納米孔和生物納米孔正日益成為開發低成本高通量大分子測序系統的關注重點。基于納米孔的感測的方法采用測量通過納米孔的離子流流動，所述納米孔被摻入在膜的任一側提供的電極之間的高電阻兩親性膜內。由于引起大分子諸如脫氧核糖核酸(DNA)多核苷酸移動通過納米孔，通過納米孔的離子流流動受到DNA鏈的不同核苷酸堿基的調節。可以對離子流流動的變化進行測量以確定聚合物鏈的序列特征。

盡管有顯著的進步，提供可制造的大型陣列集成納米孔感測裝置仍然是具有挑戰性的。模塊中裝置質量的變化會導致較差的信號噪聲比，而含有納米孔的膜的任一側的溶液的重量滲透克分子濃度差異會導致可靠性問題。此外，用于控制大分子跨納米孔的移動速率的方法可能會小于理想值，從而導致高誤差率。

發明概述

本申請公開了用于對大分子測序的裝置、設備和方法。該裝置和設備包括雙向聯接至測量模塊的可獨立控制的流體通道。

如本發明所述，大分子測序裝置包括測量模塊，所述測量模塊包括第一模塊入口和第二模塊入口；流體聯接至第一模塊入口的第一通道，其中第一通道包括第一通道入口和第二通道入口；流體聯接至第二模塊入口的第二通道，其中第二通道包括第三通道入口和第四通道入口；第一閥組件，其被配置為控制第一通道中的第一溶液的雙向流動；以及第二閥組件，其被配置為控制第二通道中的第二溶液的雙向流動。

如本發明所述，組裝大分子測序模塊的方法包括提供如本發明所述的大分子測序裝置；使第一溶液流動通過測量模塊；使第一含脂溶液流動通過第二通道；使第二溶液流動通過第二通道；以及使第三溶液流動通過第二通道。

如本發明所述，對大分子測序的方法包括提供如本發明所述的大分子測序裝置，其中測序裝置包括放置在測量模塊內并分隔開第一體積與第二體積的含納米孔的雙層膜；將大分子引入至第二體積；使大分子通過納米孔從第二體積移動至第一體積；以及檢測與大分子移動通過納米孔相關的性質。

如本發明所述，大分子測序設備包括如本發明所述的多個大分子測序裝置。

如本發明所述，對大分子測序的方法包括在第一模塊中形成納米孔膜，其中納米孔膜分隔開第一體積與第二體積；將大分子引入至第一體積中；當大分子通過納米孔從第一體積移動至第二體積時，讀取大分子的單鏈的序列；在中間儲存器中收集單鏈大分子；在第二模塊中形成納米孔膜，其中納米孔膜分隔開第一體積與第二體積；制備用于邊合成邊測序(sequencing-by-synthesis)的單鏈大分子；以及當SBS制備的單鏈大分子從第一體積移動至第二模塊的第二體積時進行SBS測序。

附圖說明

本領域技術人員將理解，本說明書描述的附圖僅用于說明目的。此類附圖不旨在限制本發明的范圍。

圖1表示出本發明提供的大分子測序模塊的橫截面頂視圖。

圖2表示出圖1所示的大分子測序模塊的沿著截面A-A’的垂直橫截面側視圖。

圖3表示出圖1所示的大分子測序模塊的沿著截面B-B’的垂直橫截面側視圖。

圖4表示出包括多個大分子測序模塊的大分子測序設備的俯視圖。