一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是涉及的是一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，是一種單分子核酸測序器件，通過檢測核酸聚合酶的導電特性實現(xiàn)單分子核酸分子的快速測序，該發(fā)明屬于第三代DNA測序器件。一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于：制備納米對電極，納米對電極為一對納米間隙的電極，電極之間的間隙為5至50納米；兩電極尖端相對處連接同一個蛋白質或蛋白質復合體；電極對置于水溶液中，電極與水溶液接觸部分的表面覆蓋有一層電絕緣層；在溶液中放置一電極，作為電化學檢測的參考電極。本發(fā)明將單個DNA聚合酶分子固定于一對納米電極之間，在溶液中檢測單個DNA聚合酶分子在合成測序時導電率的變化，實現(xiàn)對單分子DNA模板上四種堿基序列的檢測。
【專利說明】—種基于納米對電極的單分子核酸測序器件
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是涉及的是一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，是一種單分子核酸測序器件，通過檢測核酸聚合酶的導電特性實現(xiàn)單分子核酸分子的快速測序，該發(fā)明屬于第三代DNA測序器件。
【背景技術】
[0002]DNA測序技術是近代生命科學發(fā)展的重要里程碑之一。近十年來，低成本、高通量DNA測序技術的出現(xiàn)，引起了生命這一高度復雜系統(tǒng)中最為龐大、最為核心的核酸序列信息爆發(fā)性地增長，使生命科學和醫(yī)學面臨前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。生命遺傳密碼的徹底破譯即將成為可能，遺傳信息大數(shù)據的普及將正在惠及到人類社會每一個普通成員的生存和健康。
[0003]目前大量使用的新一代DNA測序技術是所謂的第二代測序技術。該測序技術通過對被測目標核酸進行平行擴增，構建測序文庫，克隆出上百萬種固相化單鏈核酸片段模板，進行高通量并行序列測定。第二代測序技術存在下列不足:(I ) DNA測序文庫制備需要較大量的起始DNA樣本；(2 )樣本的平行擴增還可能導致測序文庫制備的偏性；(3 )制備測序文庫需要大量的分子生物學操作，文庫制備時間較長，成本高；(4 )通過DNA生物合成反應在DNA測序模板上進行逐個堿基閱讀，一次生化反應僅能閱讀一個堿基，這也導致了測序速度和通量提升的瓶頸，因此雖然第二代測序技術比第一代的桑格測序技術在測序通量方面取得了巨大成功，在不到十年時間內使人類個體基因組的測序成本下降了近萬倍，但是與未來應用于實際的需求相比，第二代測序技術仍然是一項昂貴的技術，不利于推廣應用，同時它還存在測序結果報告周期長，測序的準確性還不高，讀長較短以及測序偏性等問題。
[0004]第三代測序技術是目前國際學術界和產業(yè)界追捧的對象。第三代測序技術有如下三個特點:(I)實現(xiàn)單分子DNA測序。無需對測序對象進行擴增和放大，能夠克服由基因擴增引起的測序偏向性；(2)實現(xiàn)連續(xù)測序。也就是DNA鏈上堿基的閱讀是不間斷的，這一特性不僅能夠大幅度提高測序速度，也會使DNA的讀長大幅度增加；(3)更低的測序成本。因為三代測序技術在測序反應中無需不斷加入生化試劑，在DNA測序過程中沒有試劑成本。由上述三個特征可以看出，第三代測序技術的實現(xiàn)將會是生命科學和醫(yī)學發(fā)展史上的又一重要里程碑，人們可以隨時隨地、實時、低成本地獲取人體、環(huán)境的各種各樣的核酸信息，隨時掌控生命體中遺傳與變異、表達與調控、感染和防衛(wèi)等事件，真正促進實現(xiàn)4P和精準的醫(yī)療。
[0005]到目前為止，第三代測序技術的原理可以分為三類。
[0006](I)成像測序法
通過高分辨率成像技術進行核酸序列的鑒定，是最早報導的單分子DNA測序技術。早在1977年Cole等通過鋨等配位化合物與核酸上的堿基進行特異性結合，電子顯微鏡上觀察到Os點陣，獲得了單鏈DNA的影像。近二十多年來，有許多關于用掃描探針顯微鏡對核酸分子進行顯微成像和堿基識別的報導，不過其識別的準確性和速度還遠遠達不到DNA測序的要求。
[0007](2)合成測序法
本世紀初，美國加州理工發(fā)表了單分子合成測序的結果。在玻片上構建單分子DNA測序文庫，采用與可切除封閉基團的熒光標記堿基進行測序，但是該方法測序通量低、讀長短、錯誤率高，產品成熟度差，并沒有形成銷售。PicB1等公司通過在核苷酸的磷酸基團上修飾熒光基團，在合成測序時能夠自動切除的熒光基團，實現(xiàn)了單分子DNA上堿基的連續(xù)閱讀。為了提高單分子熒光檢測的靈敏度，其芯片采用Z波導腔。該技術能夠自動快速并行地實現(xiàn)單分子DNA的測序，其測序速度快，讀長較長，但測序成本高、通量低，準確性較差。
[0008](3)納米孔測序法
納米孔測序方法是單鏈DNA分子在電場驅動下穿過納米尺度的微孔，通過實時檢測過孔電導的變化，識別過孔DNA單鏈上的堿基。制備納米孔的材料可以采用天然的或經過改造過的蛋白質分子(如α溶血素、Mps蛋白)，也可以是用微加工制備的固態(tài)納米孔(如氮化硅、石墨烯)。生物納米孔能夠識別單個堿基，但對在單鏈DNA分子上堿基的準確識別還存在技術瓶頸。固態(tài)納米孔由于孔徑的可控性和穩(wěn)定性、單鏈過孔速度、納米孔長度等因素，尚未達DNA鏈單個堿基的識別能力。一些公司通過在納米孔上構建場效應器件、引入可檢測橫向隧道電流的對電極、組裝具有分子識別功能的分子基團、增加熒光標記分子等方法，試圖提聞對單喊基識別能力。
[0009]生命系統(tǒng)中存在著多種能夠聞效精準識別核酸中喊基序列的蛋白質分子，蛋白質分子在識別堿基時其分子構象差生的微小變化轉換成電信號，并進行放大和快速測定，無疑是一種理想的測序方法。本發(fā)明就是針對目前單分子DNA測序存在的問題，通過檢測DNA聚合酶或RNA聚合酶等蛋白質分子在核酸合成過程中導電率的波動情況，推斷單鏈核酸上的堿基序列，發(fā)展一種低成本、快速核酸測序器件。
【發(fā)明內容】
[0010]本發(fā)明目的是針對上述不足之處提供一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件。
[0011]生命系統(tǒng)中存在著多種能夠聞效精準識別核酸中喊基序列的蛋白質分子，蛋白質分子在識別堿基時其分子構象產生的微小變化轉換成電信號，并進行放大和快速測定，無疑是一種理想的測序方法。本發(fā)明就是針對目前單分子DNA測序存在的問題，通過檢測DNA聚合酶或RNA聚合酶等蛋白質分子在核酸合成過程中導電率的波動情況，推斷單鏈核酸上的堿基序列，發(fā)展一種低成本、快速核酸測序器件。
[0012]本發(fā)明一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件是采取以下技述方案實現(xiàn):
一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，制備納米對電極，納米對電極為一對納米間隙的電極，電極之間的間隙為5至50納米；兩電極尖端相對處連接同一個蛋白質或蛋白質復合體；電極對置于水溶液中，電極與水溶液接觸部分的表面覆蓋有一層電絕緣層；在溶液中放置一電極，作為電化學檢測的參考電極。
[0013]在所述納米對電極尖端固定的是同一個蛋白質分子或蛋白質復合物分子，電極與蛋白質分子保持良好的電接觸。
[0014]所述的在所述納米對電極之間固定蛋白質分子或蛋白質復合物分子為DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶等及其與其他生物分子組成的復合物。
[0015]所述的納米對電極材料為金、鉬、鈀等材料，或者為這些材料的合金。
[0016]所述的納米對電極材料為碳納米管、導電高分子等材料。
[0017]蛋白質復合物是指一種或一種以上生物大分子(包括其他蛋白質、核酸、糖、脂以及其他生物高分子材料等)與DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶中的一種蛋白質進行交聯(lián)，構建成的多功能的蛋白質復合體。
[0018]根據通過單個蛋白質分子或蛋白質復合物分子的電阻值變化，確定單個蛋白質分子構象的動力學特征，獲得生物酶相關的生化反應信息。
[0019]根據通過單個DNA聚合酶、RNA聚合酶或DNA外切酶的電流值變化，確定其分子構象的動力學特征，獲得DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶在模板上合成和降解堿基的序列信息。
本發(fā)明提出了一種能夠對長片段單鏈核酸模板進行快速、低成本測序的方法。當生物酶與底物反應時，其構象漲落的動力學特性會產生微小變化，這種由水合蛋白質構象漲落現(xiàn)象可引起單個蛋白質電特性的微小變化。對于DNA聚合酶，當四種不同堿基沿單鏈核酸模板進行合成時核酸聚合酶的構象會因被合成堿基的種類產生微小的差異，并引起相應的電導率差異。因此通過檢測在溶液中單個核酸聚合酶導電率的測定，實現(xiàn)單個核酸分子的合成測序。
[0020]本發(fā)明提出一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，通過檢測溶液中單個核酸聚合酶等蛋白質分子的電導率來表征其構象在溶液中漲落的動力學特征，從而檢測蛋白質的活性及其與底物分子的生化反應過程。該器件將核酸聚合酶等蛋白質分子對單個核酸鏈上堿基識別的特異性和納米對電極上單個DNA聚合酶的電流測定相結合，通過將功能蛋白質分子組裝在納米對電極上，檢測通過納米對電極的電流，構建成單個蛋白質分子的電子器件；通過檢測核酸聚合酶在合成測序時導電率的變化，實現(xiàn)單個核酸分子鏈上四種堿基序列的檢測。
[0021]當生物酶與底物結合和反應時其蛋白質構象漲落的動力學特性將產生微小的變化，并引起單個DNA聚合酶電流的變化，實現(xiàn)單個蛋白質分子的活性和生化反應過程。
[0022]一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件有益效果:
本發(fā)明作為一種極具發(fā)展?jié)摿Φ牡谌怂崞骷捌錅y序方法，具有納米對電極的蛋白質分子電子器件具有具備如下優(yōu)點:無需制備特殊的DNA測序文庫，無需對核酸進行標記，可進行超長、連續(xù)、快速、精準的堿基閱讀、可制備成高通量平行的分子器件，可實現(xiàn)超低成本的DNA測序等，具體描述如下:
(I)本發(fā)明將單個核酸聚合酶分子固定于一對電極之間，通過檢測蛋白質的電導率的變化，實現(xiàn)核苷等單分子底物生化反應過程，可直接對單鏈核酸分子進行測序，無需對測序對象進行擴增和放大，能夠克服由基因擴增引起的測序偏向性。如果采用RNA聚合酶，則可直接對RNA鏈進行測序，無需對RNA進行逆轉錄。
[0023](2)本發(fā)明提出的單個DNA聚合酶或RNA聚合酶分子的電特性檢測是在DNA或RNA合成過程中同時實現(xiàn)的，也就是通過納米對電極實時檢測核酸聚合酶的每個單體核苷酸的合成過程，因此，該器件可以實現(xiàn)連續(xù)、不間斷的測序，這一特性不僅能夠大幅度提高測序速度，也會使DNA或RNA的讀長大幅度增加。
[0024](3)本發(fā)明提出的核酸測序器件，在測序過程中除了一次性加入普通核苷酸單體(四種dNTP )外，無需加入其他生化試劑，在核酸測序過程中基本上沒有試劑的成本,使用試劑成本僅僅需要幾美元。
[0025](4)本發(fā)明提出的核酸測序器件還可以作為研究單個生物酶活性的研究平臺，目前還沒有任何方法研究單個酶分子在生化反應過程中的動力學行為，同時，通過固定不同的生物酶蛋白，可以檢測相應的底物分子，用于超高靈敏度的生物傳感器，可以為極微量底物濃度檢測方面提供新的技術。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]以下將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
圖1是本發(fā)明一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件的結構及檢測電路示意圖。
【具體實施方式】
[0027]參照附1，一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，制備納米對電極，納米對電極為一對納米間隙的電極，電極之間的間隙為5至50納米；兩電極尖端相對處連接同一個蛋白質或蛋白質復合體；電極對置于水溶液中，電極與水溶液接觸部分的表面覆蓋有一層電絕緣層；在溶液中放置一電極，作為電化學檢測的參考電極。
[0028]在所述納米對電極尖端固定的是同一個蛋白質分子或蛋白質復合物分子，電極與蛋白質分子保持良好的電接觸。
[0029]所述的在所述納米對電極之間固定蛋白質分子或蛋白質復合物分子為DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶等及其與其他生物分子組成的復合物。
[0030]所述的納米對電極材料為金、鉬、鈀等材料，或者為這些材料的合金。
[0031]所述的納米對電極材料為碳納米管、導電高分子等材料。
[0032]蛋白質復合物是指一種或一種以上生物大分子(包括其他蛋白質、核酸、糖、脂以及其他生物高分子材料等)與DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶中的一種蛋白質進行交聯(lián)，構建成的多功能的蛋白質復合體。
[0033]根據通過單個蛋白質分子或蛋白質復合物分子的電阻值變化，確定單個蛋白質分子構象的動力學特征，獲得生物酶相關的生化反應信息在模板上合成堿基的序列信息。
[0034]根據通過單個DNA聚合酶、RNA聚合酶或DNA外切酶的電流值變化，確定其分子構象的動力學特征，獲得DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶在模板上合成和降解堿基的序列信息。
本發(fā)明將單個DNA聚合酶分子固定于一對納米電極之間，在溶液中檢測單個DNA聚合酶分子在合成測序時導電率的變化，實現(xiàn)對單分子DNA模板上四種堿基序列的檢測。本發(fā)明可對長片段單鏈DNA模板進行快速、低成本地測序。
[0035]實施方案一:基于納米對電極的單分子核酸測序器件
(I)金納米對電極的制備:采用常規(guī)的光刻工藝在硅芯片上制備納米電極對芯片，加工流程包括氧化、涂膠、電子束曝光、金屬沉積、PR清洗、BOE刻蝕，以及再次涂膠、電子束曝光制備出尖端暴露的納米金電極對。加工指標為:電極寬為50納米，間隙10納米；Si02層為150納米。
[0036](2)金納米電極表面的絕緣修飾:應用巰基乙酸水溶液/十六烷硫醇乙醇溶液對金電極表面進行修飾，在電極表面構建一層絕緣層，具體加工流程為:將電極芯片在食人魚溶液中浸泡5分鐘；去離子水浸泡5分鐘；浸泡在無水乙醇中短時間保存；自然干燥或氮氣吹干；在10毫摩巰基化合物溶液浸泡，室溫避光反應4至6小時；去離子水浸泡30分鐘。
[0037](3)蛋白質復合體的化學交聯(lián)法制備:選用雙功能的交聯(lián)劑，對選用的DNA聚合酶分子和葡萄糖氧化酶進行異源交聯(lián)劑(分子間交聯(lián))，該化學交聯(lián)劑帶有兩個不同功能基團，可分別與兩個蛋白質的基團交聯(lián)，可保證方向性，該蛋白質復合體具有DNA生物合成和分解葡萄糖分子的功能。
[0038](4)將納米對電極放置與一個微型溶液槽中，將DNA聚合酶分子和葡萄糖氧化酶異源交聯(lián)的蛋白質復合物固定在納米對電極之間，在溶液槽中注入純水溶液，在溶液槽的的溶液中放置一個銀氯化銀電極，通過圖1所示的檢測電路對蛋白質的導電率進行檢測，整個檢測電路置于電學信號檢測屏蔽箱內。
[0039](5)在溶液中加入適量的單鏈DNA模板序列和引物，同時監(jiān)測蛋白質復合物的電導率變化，當加入DNA模板序列和引物后，通過調整參考電極的電位使蛋白質復合物的電導在0.01納西門子左右。
[0040](6)在溶液中加入相應的四種dNTP，在DNA聚合酶合成時監(jiān)測納米對電極間的電流。DNA合成速度約為I至10微秒/堿基。納米對電極間電流的波動值可以表示DNA聚合酶合成堿基種類，用于鑒別對應合成的堿基。
[0041](7)記錄蛋白質分子電子器件的納米對電極間的電流波動譜，就可以分析DNA模板的序列。
[0042]實施方案二:基于納米對電極的單分子核酸測序器件
(I)鉬納米對電極的制備:采用常規(guī)的光刻工藝在硅芯片上制備納米電極對芯片，加工流程包括氧化、涂膠、電子束曝光、金屬沉積、PR清洗、BOE刻蝕，以及再次涂膠、電子束曝光制備出暴露的納米金電極對，進一步在納米金電極對上沉積一數(shù)納米的鉬層。加工指標為:電極寬為50納米，間隙10納米；Si02層為150納米。
[0043](2)鉬納米電極表面的絕緣修飾:應用巰基乙酸水溶液/十六烷硫醇乙醇溶液對金電極表面進行修飾，在電極表面構建一層絕緣層。具體加工流程為:將電極芯片在食人魚溶液中浸泡5分鐘；去離子水浸泡5分鐘；浸泡在無水乙醇中短時間保存；自然干燥或氮氣吹干；在10毫摩巰基化合物溶液浸泡，室溫避光反應4至6小時；去離子水浸泡30分鐘。
[0044](3)蛋白質復合體的化學交聯(lián)法制備:選用雙功能的交聯(lián)劑，對選用的RNA聚合酶分子和葡萄糖氧化酶進行異源交聯(lián)劑(分子間交聯(lián))，該化學交聯(lián)劑帶有兩個不同功能基團，可分別與兩個蛋白質的基團交聯(lián)，可保證方向性，該蛋白質復合體具有DNA生物合成和分解葡萄糖分子的功能。
[0045](4)將納米對電極放置與一個微型溶液槽中，將RNA聚合酶分子和葡萄糖氧化酶異源交聯(lián)的蛋白質復合物固定在納米對電極之間，在溶液槽中注入純水溶液，在溶液槽的的溶液中放置一個銀氯化銀電極，通過圖1所示的檢測電路對蛋白質的導電率進行檢測。整個檢測電路置于電學信號檢測屏蔽箱內。
[0046](5)在溶液中加入適量的RNA模板序列和引物，同時監(jiān)測蛋白質復合物的電導率變化。當加入RNA模板序列和引物后，通過調整參考電極的電位使蛋白質復合物的電導在
0.01納西門子左右。
[0047](6)在溶液中加入相應的四種dNTP，在RNA聚合酶合成時監(jiān)測納米對電極間的電流。DNA合成速度約為I至10微秒/堿基。納米對電極間電流的波動值可以表示RNA聚合酶合成堿基種類，用于鑒別對應合成的堿基。
[0048](7)記錄蛋白質分子電子器件的納米對電極間的電流波動譜，就可以分析RNA模板的序列。
[0049]實施方案三:基于納米對電極的單分子核酸測序器件
(I)鈀納米對電極的制備:采用常規(guī)的光刻工藝在硅芯片上制備納米電極對芯片，加工流程包括氧化、涂膠、電子束曝光、金屬沉積、PR清洗、BOE刻蝕，以及再次涂膠、電子束曝光制備出暴露的納米金電極對。進一步在納米金電極對上沉積一數(shù)納米的鈀層。加工指標為:電極寬為50納米，間隙10納米；Si02層為150納米。
[0050](2)鈀納米電極表面的絕緣修飾:應用巰基乙酸水溶液/十六烷硫醇乙醇溶液對金電極表面進行修飾，在電極表面構建一層絕緣層。具體加工流程為:將電極芯片在食人魚溶液中浸泡5分鐘；去離子水浸泡5分鐘；浸泡在無水乙醇中短時間保存；自然干燥或氮氣吹干；在10毫摩巰基化合物溶液浸泡，室溫避光反應4至6小時；去離子水浸泡30分鐘。
[0051](3)蛋白質復合體的化學交聯(lián)法制備:選用雙功能的交聯(lián)劑，對選用的DNA外切酶分子和葡萄糖氧化酶進行異源交聯(lián)劑(分子間交聯(lián))，該化學交聯(lián)劑帶有兩個不同功能基團，可分別與兩個蛋白質的基團交聯(lián)，可保證方向性，該蛋白質復合體具有DNA外切活性和分解葡萄糖分子的功能；
(4)將納米對電極放置與一個微型溶液槽中，將DNA外切酶分子和葡萄糖氧化酶異源交聯(lián)的蛋白質復合物固定在納米對電極之間，在溶液槽中注入純水溶液，在溶液槽的的溶液中放置一個銀氯化銀電極，通過圖1所示的檢測電路對蛋白質的導電率進行檢測。整個檢測電路置于電學信號檢測屏蔽箱內，監(jiān)測蛋白質復合物的電導率變化，通過調整參考電極的電位使蛋白質復合物的電導在0.01納西門子左右。
[0052](5)在溶液中加入適量的雙鏈DNA模板序列，在DNA外切酶沿著雙鏈DNA鏈逐個切除其中一條DNA鏈上的堿基時，納米對電極間電流會產生波動，其波動值可以表示DNA鏈上被切除的堿基種類，記錄蛋白質分子電子器件的納米對電極間的電流波動譜，就可以分析DNA模板的序列。
[0053]實施方案四:基于納米對電極的單分子核酸測序器件
(I)碳納米管對電極的制備:在單壁碳納米管中間制備一個斷點，斷點的二端分別結合一個5納米的納米金球。
[0054](2)納米金抗體的制備:通過免疫法制備5納米膠體金的抗體，該抗體可以同時結合二個納米金顆粒。
[0055](3)將納米金抗體蛋白與修飾有納米金球的單壁碳納米管結合，形成納米碳管/納米金/納米金抗體蛋白/納米金/納米碳管的電極結構。
[0056](4)選用雙功能的交聯(lián)劑,將DNA聚合酶分子組裝固定在納米金抗體蛋白，構成DNA聚合酶和納米金抗體的復合物。
[0057](5)通過微探針臺將二端的納米碳管分別連接到檢測電路中，構建納米碳管對電極器件。
[0058](6)將納米碳管對電極器件放置與一個微型溶液槽中，在溶液槽中注入純水溶液，檢測電路對蛋白質的導電率進行檢測，整個檢測電路置于電學信號檢測屏蔽箱內。
[0059]在溶液中加入單鏈DNA測序模板和引物及其相應的四種dNTP，在DNA聚合酶在單鏈DNA上合成堿基時監(jiān)測碳納米管對電極間的電流。碳納米管對電極間電流的波動值可以表示DNA聚合酶合成堿基種類，用于鑒別對應合成的堿基。記錄蛋白質分子電子器件的納米對電極間的電流波動譜，就可以分析DNA模板的序列。
【權利要求】
1.一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:制備納米對電極，納米對電極為一對納米間隙的電極，電極之間的間隙為5至50納米；兩電極尖端相對處連接同一個蛋白質或蛋白質復合體；電極對置于水溶液中，電極與水溶液接觸部分的表面覆蓋有一層電絕緣層；在溶液中放置一電極，作為電化學檢測的參考電極。
2.根據權利要求1所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:在所述納米對電極尖端固定的是同一個蛋白質分子或蛋白質復合物分子，電極與蛋白質分子保持良好的電接觸。
3.根據權利要求1所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:所述的在所述納米對電極之間固定蛋白質分子或蛋白質復合物分子為DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶等及其與其他生物分子組成的復合物。
4.根據權利要求1所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:所述的納米對電極材料為金、鉬、鈀等材料，或者為這些材料的合金。
5.根據權利要求1所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:所述的納米對電極材料為碳納米管、導電高分子材料。
6.根據權利要求1、2或3所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:蛋白質復合物是指一種或一種以上生物大分子(包括其他蛋白質、核酸、糖、脂以及其他生物高分子材料等)與DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶中的一種蛋白質進行交聯(lián)，構建成的多功能的蛋白質復合體。
7.根據權利要求1所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:根據通過單個蛋白質分子或蛋白質復合物分子的電阻值變化，確定單個蛋白質分子構象的動力學特征，獲得生物酶相關的生化反應信息，以及在模板上合成堿基的序列信息。
8.根據權利要求1或7所述的一種基于納米對電極的單分子核酸測序器件，其特征在于:根據通過單個DNA聚合酶、RNA聚合酶或DNA外切酶的電流值變化，確定其分子構象的動力學特征，獲得DNA聚合酶、RNA聚合酶、或DNA外切酶在模板上合成和降解堿基的序列信息。
【文檔編號】G01N27/04GK104359946SQ201410569691
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權日:2014年10月23日
【發(fā)明者】陸祖宏, 李清寧, 李志宏, 胡廣, 丁長松, 賈忠偉, 萬成, 康玉麟, 丁韜力 申請人:北京大學
專業(yè)數(shù)控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
