[發明專利]一種固態納米孔修飾處理方法

在審

• 申請號: 201910961514.6
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110736775A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 古家強;伊戈爾·伊萬諾夫;何筠;田暉
• 申請（專利權）人: 深圳清華大學研究院;安序源生物科技(深圳)有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 44205 廣州嘉權專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張建珍

本發明公開了一種固態納米孔修飾處理方法，包括以下步驟：1)對固態納米孔進行清洗和干燥；2)將清洗和干燥處理過的固態納米孔置于等離子清洗機中，進行表面等離子處理，得到羥基化的固態納米孔；3)將硅烷溶液涂覆在羥基化的固態納米孔上，保護氣氛下進行硅烷化，再進行清洗和干燥，得到硅烷化的固態納米孔；4)對硅烷化的固態納米孔進行烘烤處理、清洗和干燥。本發明在短時間內便可以對大量固態納米孔進行快速有效的修飾處理，對實驗設備條件要求簡單，成本低廉。

技術領域

本發明涉及一種固態納米孔修飾處理方法。

背景技術

固態納米孔即在納米級厚度的薄膜上人工制備的納米尺寸的通道，具有高穩定性、可調節的孔徑和化學環境，且可以結合半導體集成制造方法進行大規模生產，在單分子檢測方面具有巨大的應用前景。類似于細胞計數器的庫爾特原理，當分子穿過和其尺寸相近的納米孔時，會對納米孔通道內的離子流產生顯著影響，出現可測量分析的電化學信號，再對該電化學信號進行分析便可以得到被檢測物的相關信息。

納米孔測序(即通過固態納米孔進行DNA單分子堿基序列的實時分析)與傳統利用大型光學儀器進行測序相比，具有小型化、低成本、高靈敏度等優勢，是目前研究的熱點。納米孔測序的原理是在電解質溶液中利用電場驅動單個DNA分子通過與其直徑相近的固態納米孔，由于不同堿基(A、T、C、G)具有不同的分子結構，對固態納米孔內離子流的影響也不相同，通過測量DNA分子易位時相應堿基特征電流信號來識別相應的堿基，從而實現DNA的堿基序列讀取。固態納米孔不僅可以進行基因測序，而且在其他單分子檢測領域也具有巨大的應用價值，例如：蛋白質檢測，可以作為檢測重大疾病的標志物，實現重大疾病的早期診斷。

當生物分子在電場驅動下通過固態納米孔時，由于生物分子的通孔易位速度很快，現階段的電流信號采集儀器難以達到如此高的時間分辨率(例如：DNA分子易位速度約為5～30納秒每堿基，而儀器所需的采樣時間為毫秒每堿基級別)，所以不經過任何功能化修飾的固態納米孔僅能分辨DNA分子單鏈和雙鏈以及長鏈和短鏈的區別。對固態納米孔進行修飾，通過改變固態納米孔內的化學環境(例如：引入帶負電的基團)可以實現對檢測分子通孔易位速度的控制，但現有的固態納米孔修飾方法普遍存在工藝繁瑣、處理時間長(數小時至幾天)、效率低等問題，且修飾效果一般，進行了修飾處理的固態納米孔仍然無法很好地滿足實際應用需求。

因此，有必要開發一種便捷快速、效率高、修飾效果好的固態納米孔修飾處理方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種固態納米孔修飾處理方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種固態納米孔修飾處理方法，包括以下步驟：

1)對固態納米孔進行清洗和干燥；

2)將清洗和干燥處理過的固態納米孔置于等離子清洗機中，進行表面等離子處理，得到羥基化的固態納米孔；

3)將硅烷溶液涂覆在羥基化的固態納米孔上，保護氣氛下進行硅烷化，再進行清洗和干燥，得到硅烷化的固態納米孔；

4)對硅烷化的固態納米孔進行烘烤處理、清洗和干燥。

優選的，步驟1)所述清洗為用去離子水和異丙醇依次對固態納米孔進行清洗。

優選的，步驟2)所述表面等離子處理的時間為2～5min。

優選的，步驟3)所述硅烷溶液由硅烷和溶劑按照體積比1：(9～99)組成。

優選的，步驟3)所述硅烷溶液中的硅烷為3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷、二甲基辛基氯硅烷、3-巰基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、(3-氰丙基)二甲基氯硅烷、二甲基十八烷基氯硅烷中的至少一種。