使用基于石墨烯的纳米孔组件的移位事件的检测的制作方法

文档序号:12286931阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于在避免关于第一靶分子的多个结合事件的同时检测与所述第一靶分子相关联的移位事件的方法,包括:

获得组件,所述组件包括由第一固态膜和第二固态膜界定的第一石墨烯片和延伸穿过所述石墨烯片和每个所述固态膜的纳米孔,所述纳米孔具有轴,所述石墨烯片相对于所述纳米孔的轴被定位在选定位置处;

将对所述第一靶分子具有选择性的一个或多个受体仅结合到所述第一石墨烯片;

将电解质溶液引入所述纳米孔;

跨所述纳米孔施加电势,和

检测通过所述纳米孔的离子电流。

2.根据权利要求1所述的方法,还包括检测所述石墨烯片内的隧穿电流的步骤。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法,还包括将对所述第一靶分子具有选择性的多个受体结合到所述石墨烯片的步骤。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,只有所述石墨烯片的边缘被暴露给所述纳米孔,所述方法还包括在结合所述一个或多个受体之前氧化所述石墨烯片的边缘的步骤。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述石墨烯片包括突出到所述纳米孔中的部分。

6.一种用于同时测量通过纳米孔的离子电流和多个隧穿电流的方法,包括:

获得组件,所述组件包括与多个固态膜处于交替顺序中的多个石墨烯片和延伸穿过所述石墨烯片和固态膜的纳米孔;

将电解质溶液引入所述纳米孔;

跨所述纳米孔施加电势;

检测通过所述纳米孔的离子电流,以及

在检测通过所述纳米孔的离子电流的步骤的同时检测所述石墨烯片内的多个隧穿电流。

7.根据权利要求6所述的方法,还包括从所检测到的通过所述纳米孔的离子电流和所检测到的多个隧穿电流的组合估计个体分子的个体电流信号的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法,其中,估计个体分子的个体电流信号的步骤还包括从所检测到的多个隧穿电流获得隧穿电流事件并分析所述隧穿电流事件以获得与所检测到的通过所述纳米孔的离子电流和所述隧穿电流事件二者一致的分子移位电流。

9.根据权利要求8所述的方法,还包括基于至少一个标准的最小可变性来选择分子移位电流的单个集合的步骤。

10.根据权利要求8或权利要求9所述的方法,其中,所述至少一个标准包括通过所述纳米孔的分子速度、所述隧穿电流的大小或所述隧穿电流的形状。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的方法,还包括通过监测作为时间的函数的所述隧穿电流来确定所述纳米孔内的分子速度的步骤。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的方法,还包括向所述石墨烯层中的至少一个施加电势的步骤。

13.根据权利要求6至12中任一项所述的方法,还包括以下步骤:检测所述隧穿电流中的变化,以及使用所检测到的隧穿电流的变化来区分所述纳米孔内的分子构象或分子取向中的至少一个。

14.根据权利要求6至13中任一项所述的方法,其中所述石墨烯片中的一个或多个由多个离散的石墨烯带组成,所述离散的石墨烯带中的每一个包括延伸穿过其中的至少一个纳米孔,所述石墨烯片和固态膜中的每一个都包括多个纳米孔,所述方法还包括以下步骤:将所述电解质溶液引入所述多个纳米孔;检测通过所述多个纳米孔的离子电流;以及在检测通过所述多个纳米孔的离子电流的步骤同时检测在所述离散的石墨烯带内的多个隧穿电流。

15.一种系统,包括:

组件,所述组件包括与多个固态膜处于交替顺序中的多个石墨烯层;

一个或多个纳米孔,延伸穿过所述石墨烯层和所述固态膜,以及多个电连接到一个或多个检测器的所述石墨烯层,所述检测器被配置为检测与所述纳米孔内的带电分子相关联的所述石墨烯层内的隧穿电流。

16.根据权利要求15所述的系统,还包括延伸穿过所述石墨烯层和所述固态膜的多个纳米孔。

17.根据权利要求16所述的系统,其中,每个石墨烯层包括多个离散的石墨烯带,所述离散的石墨烯带中的每一个包括延伸穿过其中的多个所述纳米孔,多个所述石墨烯带电连接到所述一个或多个检测器。

18.根据权利要求17所述的系统,其中,包括所述石墨烯层中的第一层的所述石墨烯带具有在第一方向上延伸的纵向轴,并且包括所述石墨烯层中的第二层的所述石墨烯带具有在与所述第一方向相交的第二方向上延伸的纵向轴,包括所述第一石墨烯层的所述石墨烯带中的一个或多个与包括所述第二石墨烯层的所述石墨烯带中的一个或多个重叠。

19.根据权利要求17所述的系统,其中,包括所述石墨烯层中的第一层的所述石墨烯带中的一个或多个与包括所述石墨烯层中的第二层的所述石墨烯带中的至少两个重叠。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的系统,还包括在所述纳米孔内的电解质和用于检测通过所述纳米孔的离子电流的装置。

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