[發(fā)明專利]基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置、制作方法及應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110335937.4
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN115125133A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 上海近觀科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C12M1/42
• 分類號: C12M1/42;C12M1/34;C12M1/00;C12Q1/6869
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 羅泳文

1.一種基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于，所述檢測裝置包括：

阻隔層，所述阻隔層中形成有貫穿所述阻隔層的多個納米孔，所述阻隔層上方具有公共液體腔；

腔體層，位于所述阻隔層下方，包括多個獨(dú)立腔體，每個所述獨(dú)立腔體對應(yīng)配置有所述納米孔；

微流道結(jié)構(gòu)，位于所述腔體層下方，用于將水相反應(yīng)溶液注入至所述獨(dú)立腔體，以及將油相液封層注入至所述腔體層下表面；

油相液封層，位于所述腔體層下表面，所述油相液封層與所述獨(dú)立腔體中的水相反應(yīng)溶液形成油水界面，以將所述水相反應(yīng)溶液封閉并隔絕于各自的獨(dú)立腔體中；

加熱密封結(jié)構(gòu)，包括位于所述獨(dú)立腔體底部的加熱電極，用于在所述獨(dú)立腔體底部形成空氣封閉腔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述納米孔包括固態(tài)納米孔及生物納米孔中的一種，所述固態(tài)納米孔的阻隔層包括絕緣介質(zhì)層，所述生物納米孔的所述阻隔層包括脂質(zhì)分子層和嵌段共聚物分子層中的一種，所述絕緣介質(zhì)層包括氮化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鉿、氧化鋅、氧化鈦、氮化硼、二硫化鉬及石墨烯中的一種，所述脂質(zhì)分子層包括磷脂雙分子層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述固態(tài)納米孔的形狀包括圓柱形、錐形、塔形及漏斗形中的一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述納米孔的最小孔徑為0.1～99nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述阻隔層中的多個所述納米孔與所述腔體層中的多個所述獨(dú)立腔體均呈周期性陣列排布。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：還包括電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述公共液體腔內(nèi)的共用電極以及設(shè)置于每個所述獨(dú)立腔體中的獨(dú)立電極。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述獨(dú)立腔體為圓柱形空腔，所述圓柱形空腔的直徑為1～1000μm，相鄰兩圓柱形空腔的間隔為2～5000μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分子封層及加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述加熱電極包括環(huán)繞于所述獨(dú)立腔體底部的環(huán)形加熱電極。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置，其特征在于：所述檢測裝置用于DNA序列的檢測，通過在所述納米孔兩側(cè)施加驅(qū)動電壓，以驅(qū)動所述水相反應(yīng)溶液中的離子運(yùn)動產(chǎn)生電流，同時驅(qū)動DNA鏈穿過所述納米孔，所述DNA鏈在穿過所述納米孔時對所述離子運(yùn)動產(chǎn)生阻塞，形成阻塞電流，根據(jù)所述阻塞電流與所述DNA的序列的對應(yīng)關(guān)系，通過測定所述阻塞電流的大小以確定所述DNA的序列。

10.一種如權(quán)利要求1～9任意一項(xiàng)所述的基于加熱密封結(jié)構(gòu)的納米孔檢測裝置的應(yīng)用方法，其特征在于，包括：

1)基于所述微流道結(jié)構(gòu)將水相反應(yīng)溶液注入至所述獨(dú)立腔體；

2)基于所述微流道結(jié)構(gòu)將油相液封層注入至所述腔體層下表面，所述油相液封層與所述獨(dú)立腔體中的水相反應(yīng)溶液形成油水界面，以將所述水相反應(yīng)溶液封閉并隔絕于各自的獨(dú)立腔體中；

3)通過所述加熱電極進(jìn)行加熱，以在所述獨(dú)立腔體底部形成空氣封閉腔；

4)通過在所述納米孔兩側(cè)施加驅(qū)動電壓，以驅(qū)動所述水相反應(yīng)溶液中的離子運(yùn)動產(chǎn)生電流，同時驅(qū)動所述水相反應(yīng)溶液中的DNA鏈穿過所述納米孔，所述DNA鏈在穿過所述納米孔時對所述離子運(yùn)動產(chǎn)生阻塞，形成阻塞電流，根據(jù)所述阻塞電流與所述DNA的序列的對應(yīng)關(guān)系，通過測定所述阻塞電流的大小以確定所述DNA的序列。