[發明專利]感測系統

在審

• 申請號: 201980042846.2
• 申請日: 2019-12-03
• 公開（公告）號: CN112689760A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 博揚·波亞諾夫;S·佩薩加維奇;杰弗里·G·曼德爾
• 申請（專利權）人: 伊魯米那股份有限公司
• 主分類號: G01N33/543
• 分類號: G01N33/543;G01N33/548;G01N27/327
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 劉小立;鄭霞

一種感測系統包括電荷傳感器，該電荷傳感器包括兩個電極和連接兩個電極的導電通道。感測系統還包括附接至導電通道的帶電荷的分子。帶電荷的分子包括可逆地結合標記的核苷酸的標記的識別位點；具有與未結合的電荷配置相關的未結合的有利構象；并且當識別位點與標記結合時，具有與電荷配置相關的有利構象。電荷配置不同于未結合的電荷配置。感測系統還包括附接至導電通道或帶電荷的分子的聚合酶。

相關申請的交叉引用

本申請要求2018年12月21日提交的美國臨時申請序列號62/783,951的權益；該美國臨時申請的內容通過引用以其整體并入本文。

背景

生物或化學研究中的各種方案涉及在局部支撐表面上或在預定的反應室內進行大量的受控反應。然后可以觀察或檢測指定的反應，并且隨后的分析可以幫助鑒定或揭示反應中涉及的化學品的性質。在一些實例中，受控反應產生熒光，并且因此光學系統可以用于檢測。在其他實例中，受控反應改變電荷、電導率或一些其他電特性，并且因此電子系統可以用于檢測。

引言

本文公開的第一方面是一種感測系統，所述感測系統包括電荷傳感器，所述電荷傳感器包括：兩個電極和連接兩個電極的導電通道；帶電荷的分子，其附接至所述導電通道，其中所述帶電荷的分子包括：可逆地結合標記的核苷酸的標記(label)的識別位點，具有與未結合的電荷配置(charge configuration)相關的未結合的有利構象(favoredconformation)，并且當所述識別位點與所述標記結合時具有與電荷配置相關的有利構象，其中所述電荷配置不同于未結合的電荷配置；和聚合酶，其附接至所述導電通道或所述帶電荷的分子。

在該第一方面的實例中，帶電荷的分子是帶電荷的適體(aptamer)。在該實例中，帶電荷的適體選自由DNA適體、RNA適體及其類似物組成的組。

在該第一方面的實例中，帶電荷的分子選自由帶電荷的蛋白質和帶電荷的肽組成的組。

在該第一方面的實例中，帶電荷的分子：還包括可逆地結合第二標記的核苷酸的第二標記的第二識別位點，并且當第二識別位點結合至第二標記時，具有與第二電荷配置相關的第二有利構象；還包括可逆地結合第三標記的核苷酸的第三標記的第三識別位點，并且當第三識別位點結合至第三標記時，具有與第三電荷配置相關的第三有利構象；并且還包括可逆地結合第四標記的核苷酸的第四標記的第四識別位點，并且當第四識別位點結合至第四標記時，具有與第四電荷配置相關的第四有利構象；并且當識別位點、第二識別位點、第三識別位點和第四識別位點中的每一個未被結合時，出現與未結合的電荷配置相關的未結合的有利構象。

在該第一方面的實例中，感測系統還包括被附接至導電通道的第二帶電荷的分子，其中所述第二帶電荷的分子：包括可逆地結合第二標記的核苷酸的第二標記的第二識別位點；具有與第二帶電荷的分子的未結合的電荷配置相關聯的第二帶電荷的分子的未結合的有利構象；并且當第二識別位點結合至第二標記時，具有與第二帶電荷的分子的電荷配置相關的第二帶電荷的分子的有利構象。在該實例中，感測系統還可以進一步包括被附接至導電通道的第三帶電荷的分子，其中第三帶電荷的分子：包括可逆地結合第三標記的核苷酸的第三標記的第三識別位點；具有與第三帶電荷的分子的未結合電荷配置相關的第三帶電荷的分子的未結合的有利構象；并且當第三識別位點結合至第三標記時，具有與第三帶電荷的分子的電荷配置相關的第三帶電荷的分子的有利構象；和附接至導電通道的第四帶電荷的分子，其中第四帶電荷的分子：包括可逆地結合第四標記的核苷酸的第四標記的第四識別位點；具有與第四帶電荷的分子的未結合電荷配置相關的第四帶電荷的分子的未結合的有利構象；并且當第四識別位點結合至第四標記時，具有與第四帶電荷的分子的電荷配置相關的第四帶電荷的分子的有利構象。