[發(fā)明專利]一種用于納米孔測序的磷脂雙層膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110764783.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN113402768B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王云兵;李高參;徐鴻;馬博軒;楊立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J9/36
• 分類號(hào): C08J9/36;C08J9/40;C08L69/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 何凡

本發(fā)明公開了一種用于納米孔測序的磷脂雙層膜及其制備方法，其制備方法，依次包括以下步驟：(1)將疏水性小分子單體、光引發(fā)劑和磷脂分子混合，得磷脂混合物；(2)將磷脂混合物涂抹至納米孔基材上，溶劑揮發(fā)，得磷脂膜；(3)在納米孔基材兩側(cè)浴池中加入離子緩沖液使磷脂分子復(fù)溶，然后在納米孔基材上復(fù)涂磷脂混合物，光引發(fā)聚合，得用于納米孔測序的磷脂雙層膜。本發(fā)明還包括采用上述方法制得的納米孔測序的磷脂雙層膜。本發(fā)明利用帶雙鍵的疏水性小分子單體與磷脂進(jìn)行摻雜并進(jìn)行原位聚合，以解決現(xiàn)有技術(shù)中磷脂雙層膜穩(wěn)定性差和難以重復(fù)制備等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于納米孔測序的磷脂雙層膜及其制備方法。

背景技術(shù)

DNA是構(gòu)成生命的密碼和藍(lán)圖。DNA中的核苷酸中堿基的排列順序構(gòu)成了遺傳信息，該遺傳信息可以通過轉(zhuǎn)錄過程形成RNA，然后其中的mRNA通過翻譯產(chǎn)生多肽，形成蛋白質(zhì)。DNA甲基化作為一種相對(duì)穩(wěn)定的修飾狀態(tài)，在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下，可隨DNA的復(fù)制過程遺傳給新生的子代DNA，是一種重要的表觀遺傳機(jī)制；因此，作為哺乳動(dòng)物體內(nèi)唯一存在的甲基化形式，5-甲基胞嘧啶也被稱為人體的“第五堿基”，異常的DNA甲基化與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展有著密切關(guān)系。因此，準(zhǔn)確檢測人體DNA上堿基排布序列及其甲基化情況將為人類預(yù)測各種疾病提供強(qiáng)有力的證據(jù)。

基因測序技術(shù)是一項(xiàng)能夠測定核酸或氨基酸等生物分子序列的新興技術(shù)。如今，測序儀器雖幾經(jīng)迭代，然而前三代技術(shù)，都具有各自難以克服的重大缺陷，從而催生出第四代基因測序儀來滿足人類對(duì)基因測序的更高要求。第四代基因測序技術(shù)又稱納米孔測序技術(shù)，其原理是在電場力作用下，單鏈核酸分子在通過納米孔通道時(shí)，不同堿基產(chǎn)生不同的電流信號(hào)，通過觀測這種電信號(hào)的差異便能識(shí)別出核酸分子中的DNA序列分布。相比于前面三代測序技術(shù)，第四代測序技術(shù)是真正實(shí)現(xiàn)單分子檢測和電子傳導(dǎo)檢測相結(jié)合的測序方法，具有超高讀長、高通量、更少的測序時(shí)間和更為簡單的數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)了從低讀長到超高讀長、從光學(xué)檢測到電子傳導(dǎo)檢測的雙重跨越。然而，人工雙層磷脂膜作為納米孔測序技術(shù)中不可或缺的一部分，目前仍然沒有一個(gè)可穩(wěn)定重復(fù)的制備方法，嚴(yán)重拖慢了第四代基因測序儀投入市場的進(jìn)程。因此，開發(fā)具有高重復(fù)性和穩(wěn)定性的新型人工雙層膜的制備方法，將會(huì)是一項(xiàng)極具技術(shù)意義和市場意義的發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，本發(fā)明提供了一種用于納米孔測序的磷脂雙層膜及其制備方法，利用帶雙鍵的疏水性小分子單體與磷脂進(jìn)行摻雜并進(jìn)行原位聚合，以解決現(xiàn)有技術(shù)中磷脂雙層膜穩(wěn)定性差和難以重復(fù)制備等問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種用于納米孔測序的磷脂雙層膜的制備方法，依次包括以下步驟：

(1)將疏水性小分子單體、光引發(fā)劑和磷脂分子混合，得磷脂混合物；

(2)將磷脂混合物涂抹至納米孔基材上，溶劑揮發(fā)，得磷脂膜；

(3)在納米孔基材兩側(cè)浴池中加入離子緩沖液使磷脂分子復(fù)溶，然后在納米孔基材上復(fù)涂磷脂混合物，光引發(fā)聚合，得用于納米孔測序的磷脂雙層膜。

進(jìn)一步，步驟(1)中，疏水性小分子單體和磷脂分子摩爾比為1:1-10。

進(jìn)一步，步驟(1)中，疏水性小分子單體和光引發(fā)劑摩爾比為1-10:1。

進(jìn)一步，步驟(1)中，疏水性小分子單體為甲基丙烯酸2-乙基己酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥乙酯、N,N-二乙基丙烯酰胺、3-(二甲氨基)丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯和2-羥丙基甲基丙烯酰胺中的至少一種。

進(jìn)一步，步驟(1)中，光引發(fā)劑為2,2-二乙氧基-1-苯己酮、а-甲基苯基巰基二苯甲酮或三甲基甲酰二苯基氧化膦。

進(jìn)一步，步驟(2)中，磷脂分子為二植酰磷脂酰膽堿。

進(jìn)一步，步驟(2)中，采用靜置蒸發(fā)或氮?dú)庹舭l(fā)進(jìn)行溶劑揮發(fā)。