专利汇可以提供使用纳米通道阵列的大分子分析方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了沿着大的基因组DNA分子分析特征、例如大分子的物理大小或 生物 标志物的方法,以及以大批量平行的方式实施这种高通量分析的装置。还公开了制造这样的装置的方法。 附图 中显示的样品实施方案图示了 对流 经纳米通道装置的大分子的检测,其中大分子通过纳米通道是使用激发源激发目标部件产生 荧光 ,然后用 光子 检测装置感应荧光,然后将该荧光 信号 与大分子的长度相关联来记录的。,下面是使用纳米通道阵列的大分子分析方法专利的具体信息内容。
1.一种能够操作单个伸长的大分子的纳米流体装置,包括:
基体,包含表面和一个或多个基本平行于表面布置的流体纳米通道区段,其中至少一个流体纳米通道区段能够容纳并伸长驻留在流体纳米通道区段的至少一部分内的大分子的至少一部分,并且其中每个流体纳米通道区段具有小于大约1000nm的特征性横截面尺寸和至少大约10nm的长度;以及
至少一个观察窗,其中观察窗能够允许对一个或多个流体纳米通道区段的至少一部分内含物进行光学检查。
2.权利要求1的装置,包含多个彼此不流体连接的流体纳米通道区段。
3.权利要求2的装置,其中多个流体纳米通道区段基本上平行。
4.权利要求1的装置,包含多个流体纳米通道区段,其中流体纳米通道区段的至少一部分彼此流体连接。
5.权利要求4的装置,其中多个彼此流体连接的流体纳米通道区段布置成分支的样式。
6.权利要求4的装置,其中多个彼此流体连接的流体纳米通道区段布置成栅格的样式。
7.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为弯曲的形式。
8.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为曲折的形式。
9.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段被描述为具有变化的横截面尺寸。
10.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段包含的横截面尺寸不同于其它流体纳米通道区段的横截面尺寸。
11.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段包含凸起、膨胀、隆起、柱杆、阻塞,或其任一组合。
12.权利要求1的装置,其中基体包括金属、陶瓷、聚合物、玻璃、硅、半导体、塑料、电介质、SiGe、GaAs、ITO、熔融二氧化硅或其任一组合。
13.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约500nm的特征性横截面尺寸。
14.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约200nm的特征性横截面尺寸。
15.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约100nm的特征性横截面尺寸。
16.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约50nm的特征性横截面尺寸。
17.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约10nm的特征性横截面尺寸。
18.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约5nm的特征性横截面尺寸。
19.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约2nm的特征性横截面尺寸。
20.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约0.5nm的特征性横截面尺寸。
21.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大分子回转半径的大约2倍的特征性横截面尺寸。
22.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约大分子的持久长度的特征性横截面尺寸。
23.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约100nm的长度。
24.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约500nm的长度。
25.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约1000nm的长度。
26.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约2微米的长度。
27.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约5微米的长度。
28.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约10微米的长度。
29.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约1mm的长度。
30.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约10mm的长度。
31.权利要求1的装置,其中流体纳米通道区段以每立方厘米至少1个流体纳米通道区段的密度存在。
32.权利要求1的装置,其中观察窗含有狭缝。
33.权利要求1的装置,其中观察窗是可移除的。
34.权利要求1的装置,其中观察窗能够使一个或多个流体纳米通道区段的内含物与流体纳米通道区段外部的环境流体连通。
35.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为沟槽。
36.权利要求35的装置,还包含能够覆盖至少一个沟槽的至少一部分的盖子。
37.权利要求36的装置,其中盖子的至少一部分可透过能够与驻留在流体纳米通道区段中的大分子相互作用的可溶性分析物。
38.权利要求36的装置,其中盖子是可移除的。
39.权利要求36的装置,其中盖子是透光的。
40.权利要求36的装置,其中一种或多种大分子在流体纳米通道区段中是至少部分伸长的,并且在移除盖子后保持在基本上伸长的形式。
41.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为管道。
42.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道的特征为由一个或多个具有表面化学物质的区域分界的区带。
43.权利要求42的装置,其中表面化学物质包括疏水物质、亲水物质、表面活性剂、硫醇、胺、羟基、醇、羰基,或其任一组合。
44.权利要求1的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段与一个或多个流体装置流体连通。
45.权利要求44的装置,其中流体装置包括导管、泵、过滤器、筛网、阻塞、凝胶、加热器、分流器、储液器,或其任一组合。
46.权利要求1的装置,其中大分子是聚合物、双链DNA、单链DNA、RNA、多肽、生物分子,或其任一组合。
47.权利要求46的装置,其中聚合物包括同聚物、共聚物、嵌段共聚物、无规共聚物、分支共聚物、树枝状聚合物,或其任一组合。
48.权利要求1的装置,还包含能够将装置与装置外部的一个或多个仪器流体连通的一个或多个连接器。
49.权利要求48的装置,其中装置外部的一个或多个仪器包括泵、导管、过滤器、筛网、凝胶、加热器、阻塞、分流器、储液器,或其任一组合。
50.权利要求1的装置,其中大分子的至少一部分通过使用活化的表面、珠子或其任一组合,保留在通道内,以便能够在纳米通道内伸长大分子的至少一部分。
51.一种使用纳米流体装置表征一种或多种大分子的方法,包括:
将大分子的至少一个区域的至少一部分移位通过基本上平行于基体表面布置的流体纳米通道区段,其中流体纳米通道区段能够容纳并伸长大分子的区域的至少一部分,并且其中流体纳米通道区段具有小于大约1000nm的特征性横截面尺寸和至少大约10nm的长度;以及
通过能够允许对流体纳米通道区段的至少一部分内含物进行光学检查的观察窗,监测与大分子的一个或多个区域移位通过纳米通道相关的一种或多种信号;以及
将监测到的信号与大分子的一种或多种特性相关联。
52.权利要求51的方法,还包括将至少一种生物实体暴露于至少一种目标剂、目标剂的代谢物、目标剂的盐,或其任一组合。
53.权利要求52的方法,还包括从暴露的生物实体中分离至少一种大分子。
54.权利要求52的方法,其中将至少一种生物实体暴露于至少一种目标剂、目标剂的代谢物、目标剂的盐或其任一组合,包括注射、处理、喷洒、转染、消化、浸泡、流过、施加,或其任一组合。
55.权利要求52的方法,其中生物实体包括生物体、细胞、生物分子、蛋白或其任一组合。
56.权利要求52的方法,其中从暴露的生物实体分离至少一种大分子包括提取、裂解、纯化、拉下、操作、反应、蒸馏、电泳,或其任一组合。
57.权利要求52的方法,其中一种或多种大分子包括蛋白、单链DNA、双链DNA、RNA、siRNA,或其任一组合。
58.权利要求52的方法,还包括将一种或多种大分子分割成两段或更多段。
59.权利要求52的方法,其中分割包括以激光照射、超声处理、化学处理、物理操作、生物学处理,或其任一组合。
60.权利要求51的方法,还包括将荧光标记物、放射标记物、磁性标记物或其任一组合结合到大分子的一个或多个区域上。
61.权利要求51的方法,其中移位包括施加流体流、磁场、电场、放射场、机械力、电渗力、电泳力、动电力、温度梯度、压力梯度、表面性质梯度、毛细管流,或其任一组合。
62.权利要求61的方法,其中移位包括将大分子的至少一部分可控地移动到流体纳米通道区段的至少一部分中。
63.权利要求61的方法,其中移位包括以受控的速度和受控的方向,将大分子的至少一部分移动通过流体纳米通道区段的至少一部分。
64.权利要求51的方法,其中监测包括记录、显示、分析、作图或其任一组合。
65.权利要求51的方法,其中一种或多种信号包括光信号、辐射信号、荧光信号、电信号、磁信号、化学信号,或其任一组合。
66.权利要求51的方法,其中信号由电子自旋共振分子、荧光分子、化学发光分子、放射性同位素、酶底物、生物素分子、亲和素分子、电荷转移分子、半导体纳米晶体、半导体纳米粒子、胶体金纳米晶体、配体、微珠、磁珠、顺磁颗粒、量子点、生色底物、亲和性分子、蛋白、肽、核酸、碳水化合物、抗原、半抗原、抗体、抗体片段、脂类或其任一组合产生。
67.权利要求51的方法,其中分子是未标记的,并通过红外光谱术、紫外光谱术或其任一组合监测。
68.权利要求51的方法,其中信号通过使用一种或多种激发源诱发荧光、化学发光、磷光、生物发光或其任一组合来产生。
69.权利要求68的方法,其中激发源是激光、可见光源、红外光源、紫外光源或其任一组合。
70.权利要求51的方法,其中相关联包括通过在流体纳米通道区段中部分或完全伸长大分子,从大分子群体中确定相异大分子或其部分的特点。
71.权利要求51的方法,其中大分子的至少一部分在监测过程中是静止的。
72.权利要求51的方法,其中大分子的至少一部分在流体纳米通道区段的至少一部分内被移位一次以上。
73.权利要求51的方法,其中相关联包括测定大分子的至少一部分的长度。
74.权利要求51的方法,其中相关联包括测定大分子的至少一部分当约束于一个或多个流体纳米通道区段内时的表观部分伸长长度。
75.权利要求74的方法,其中表观部分伸长长度被测定为沿着其内约束了部分伸长的大分子的流动纳米通道区段的线性距离。
76.权利要求51的方法,其中相关联包括确定大分子的一种或多种组分的身份。
77.权利要求51的方法,其中相关联包括测定大分子的一种或多种组分的序列。
78.权利要求51的方法,其中相关联包括确定大分子的至少一部分上一种或多种修饰的存在。
79.权利要求51的方法,其中相关联通过自动化手段、计算机化手段、机械手段、人工手段,或其任一组合来进行。
80.权利要求51的方法,其中相关联包括根据通过纳米通道的检测区观察到的信号调制表征双链体核酸分子的算法,其中所述算法存在于计算机可读介质中。
81.权利要求51的方法,其中大分子的一种或多种特征包括存在于大分子的至少一部分上的一种或多种靶特点。
82.权利要求81的方法,其中靶特点包括表观遗传学因子。
83.权利要求82的方法,其中表观遗传学因子包括一种或多种甲基化样式。
84.权利要求81的方法,其中靶特点包括一种或多种基因组结构。
85.权利要求84的方法,其中基因组结构包括一个或多个特定分子序列的位置、SNPs、单倍型、重复元件、拷贝数多态性,DNA分子上一个或多个基因座的改变、开放阅读框、内含子、外显子、调控元件,或其任一组合。
86.权利要求81的方法,其中靶特点包括化合物/药物结合位点/复合物,DNA修复或裂解结合位点/复合物,SiRNA或反义核苷酸结合位点/复合物,转录/调控因子结合位点/复合物,限制性酶结合/裂解位点/复合物,或任一其它遗传工程或化学修饰的结合位点/复合物,或其任一组合。
87.权利要求51的方法,还包括:
将大分子与已知长度L1的第一种标记探针相接触,其中第一种标记探针与拷贝数已知的对照基因组序列互补,以及将大分子与已知长度L2的第二种标记探针相接触,其中第二种标记探针对目标核苷酸序列有特异性;
将大分子导入流体纳米通道区段的至少一部分中;
将标记的大分子在流体纳米通道区段内伸长;
检测第一个标记探针与基因组对照序列之间、以及第二个标记探针与目标核苷酸序列之间的结合;以及
确定对应于第一个标记探针(S1)和第二个标记探针(S2)的杂交信号的总长度。
88.权利要求87的方法,还包括计算目标核苷酸序列的拷贝数,其中拷贝数通过计算比率N1=S1/L1和N2=S2/L2来计算,其中N1对应于基因组对照序列的拷贝数,和N2对应于目标核苷酸序列的拷贝数。
89.权利要求87的方法,其中对照序列的拷贝数是整数。
90.权利要求87的方法,其中N2与N1之间的差异指示了基因组中的畸变。
91.权利要求87的方法,其中对照基因组序列包括分离的部分,其在每个基因组上的总长度是已知的,其中目标序列包括分离的部分,其在每个正常基因上的长度是已知的,并且其中N2与N1之间的显著差异表明基因组中的遗传畸变。
92.权利要求87的方法,其中目标序列与三体连锁的染色体相关,其中对照基因组序列来自三体连锁的染色体之外的染色体,并且其中N2/N1比率为大约1.5,指示三体基因型。
93.权利要求87的方法,其中目标核苷酸序列包含一部分基因组的缺失。
94.权利要求87的方法,其中目标核苷酸序列包含重复序列。
95.权利要求87的方法,其中对照基因组序列和目标核苷酸序列对于给定基因组来说是相同的,并且其中在一个或多个流体纳米通道区段内分析了一个或多个不同的基因组,以便确定每个基因组存在的相应量。
96.权利要求87的方法,其中N2/N1比率的统计学误差小于20%。
97.权利要求87的方法,其中对照基因组序列和目标核苷酸序列来自同一基因组。
98.权利要求87的方法,其中对照基因组序列与目标核苷酸序列来自同一染色体。
99.权利要求51的方法,还包括标记样品核苷酸在目标核苷酸区域任一端的区域,以及对照核苷酸在目标核苷酸区域任一端的区域。
100.权利要求99的方法,还包括(a)将标记的核苷酸导入分开的流体纳米通道区段中,这些流体纳米通道区段的横截面直径足以至少大体上伸长标记的核苷酸,(b)分别确定样品核苷酸和对照核苷酸上标记物之间的距离,以及重复步骤(a)和(b)一次或多次,使得样品和对照核苷酸进一步线性化并以便获得当核苷酸伸长时关于对照和样品核苷酸上标记物之间的距离的进一步信息。
101.权利要求100的方法,还包括通过比较对照和样品核苷酸上标记物之间的距离,来确定样品核苷酸上目标区域的长度。
102.权利要求101的方法,其中对照和样品核苷酸上标记物之间的距离之间的差异,表明样品核苷酸上目标区域中的畸变。
103.一种装置,包括:
基体,包含表面和一个或多个基本上平行于表面布置的流体纳米通道区段,其中至少一个流体纳米通道区段能够容纳并伸长驻留在流体纳米通道区段的至少一部分内的大分子的至少一部分,并且其中每个流体纳米通道区段具有小于大约1000nm的特征性横截面尺寸和至少大约10nm的长度;并且
其中至少一个流体纳米通道区段的至少一部分被一个或多个激发源照明。
104.权利要求103的装置,包含多个彼此不流体连接的流体纳米通道区段。
105.权利要求104的装置,其中多个流体纳米通道区段是基本上平行的。
106.权利要求103的装置,包含多个流体纳米通道区段,其中流体纳米通道区段的至少一部分彼此流体连接。
107.权利要求106的装置,其中多个彼此流体连接的流体纳米通道区段布置成分支的样式。
108.权利要求106的装置,其中多个流体纳米通道区段的特征为以栅格的样式彼此流体连接。
109.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为弯曲的形式。
110.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为曲折的形式。
111.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段被描述为沿着流体纳米通道区段的长度具有变化的横截面尺寸。
112.权利要求106的装置,其中至少一个流体纳米通道区段包含的横截面尺寸不同于其它流体纳米通道区段的横截面尺寸。
113.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段包含凸起、膨胀、隆起、柱杆、阻塞,或其任一组合。
114.权利要求103的装置,其中基体包括金属、陶瓷、聚合物、玻璃、硅、半导体、塑料、电介质、SiGe、GaAs、ITO、熔融二氧化硅或其任一组合。
115.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约500nm的特征性横截面尺寸。
116.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约200nm的特征性横截面尺寸。
117.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约100nm的特征性横截面尺寸。
118.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约50nm的特征性横截面尺寸。
119.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约10nm的特征性横截面尺寸。
120.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约5nm的特征性横截面尺寸。
121.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约2nm的特征性横截面尺寸。
122.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大约0.5nm的特征性横截面尺寸。
123.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有小于大分子回转半径的大约2倍的特征性横截面尺寸。
124.权利要求1的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约大分子的持久长度的特征性横截面尺寸。
125.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约100nm的长度。
126.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约500nm的长度。
127.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约1000nm的长度。
128.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约2微米的长度。
129.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约5微米的长度。
130.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约10微米的长度。
131.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约1mm的长度。
132.权利要求103的装置,其中至少一个流体纳米通道区段具有至少大约10mm的长度。
133.权利要求103的装置,其中流体纳米通道区段以每立方厘米至少1个流体纳米通道区段的密度存在。
134.权利要求103的装置,还包含布置于被照射的流体纳米通道区段与照射源之间的观察窗。
135.权利要求134的装置,其中观察窗含有狭缝。
136.权利要求134的装置,其中观察窗是可移除的。
137.权利要求134的装置,其中观察窗能够使一个或多个流体纳米通道区段的内含物与流体纳米通道区段外部的环境流体连通。
138.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为沟槽。
139.权利要求138的装置,还包含能够覆盖至少一个沟槽的至少一部分的盖子。
140.权利要求139的装置,其中盖子的至少一部分透过能够与驻留在流体纳米通道区段中的大分子相互作用的可溶性分析物。
141.权利要求139的装置,其中盖子是可移除的。
142.权利要求139的装置,其中一种或多种大分子在流体纳米通道区段中是至少部分伸长的,并且在移除盖子后保持基本上伸长的形式。
143.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段的特征为管道。
144.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道的特征为由一个或多个具有表面化学物质的区域分界的区带。
145.权利要求144的装置,其中表面化学物质包括疏水物质、亲水物质、表面活性剂、硫醇、胺、羟基、醇、羰基,或其任一组合。
146.权利要求103的装置,其中一个或多个流体纳米通道区段与一个或多个流体装置流体连通。
147.权利要求146的装置,其中流体装置包括导管、泵、过滤器、筛网、阻塞、凝胶、加热器、分流器、储液器,或其任一组合。
148.权利要求103的装置,其中大分子是聚合物、双链DNA、单链DNA、RNA、多肽、生物分子,或其任一组合。
149.权利要求148的装置,其中聚合物包括同聚物、共聚物、嵌段共聚物、无规共聚物、分支共聚物、树枝状聚合物,或其任一组合。
150.权利要求103的装置,还包含能够将装置与装置外部的一个或多个仪器流体连通的一个或多个连接器。
151.权利要求150的装置,其中装置外部的一个或多个仪器包括泵、导管、过滤器、筛网、凝胶、加热器、阻塞、分流器、储液器,或其任一组合。
152.权利要求103的装置,其中激发源是激光、卤素灯、汞灯、红外光源、紫外光源、二极管、波导管、放射源,或其任一组合。
153.权利要求103的装置,还包含能够透射激发源光的光谱的滤光器。
154.权利要求103的方法,其中被一个或多个激发源照射的至少一个被照射的流体纳米通道区段的一部分,其特征为是一个或多个狭缝。
155.权利要求103的装置,其中激发区域的特征为,是一个或多个圆形点、椭圆形、多边形,或其任一组合。
156.权利要求103的装置,其中激发源能够扫描过至少一个流体纳米通道区段的至少一部分。
157.权利要求103的装置,还包含一个或多个激发源。
158.权利要求103的装置,还包含检测器,检测器的布置使得能够接收来源于一个或多个被照射的流体纳米通道区段内的光学信号。
159.权利要求158的装置,其中检测器包括电荷耦合器件(CCD)检测系统,互补金属氧化物半导体(CMOS)检测系统,发光二极管监测系统,光电倍增管检测系统,闪烁检测系统,光子计数检测系统,电子自旋共振检测系统,荧光检测系统,光子检测系统,电学检测系统,照相胶片检测系统,化学发光检测系统,酶检测系统,原子力显微镜(AFM)检测系统,扫描隧道显微镜(STM)检测系统,扫描电子显微镜(SEM)检测系统,光学检测系统,核磁共振(NMR)检测系统,近场检测系统,全内反射(TIR)检测系统,膜片钳检测系统,电容检测系统,或其任一组合。
160.一种大分子分析装置,包括:
一个或多个布置在表面上的纳米通道,
一个或多个纳米通道,具有小于大约1000nm的宽度,并且
一个或多个纳米通道由一个或多个边界界定,并能够约束大分子的至少一部分,以便将大分子的该部分维持在线性形式。
161.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的长度在大约10nm到大约10cm的范围内。
162.权利要求161的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的长度在大约100nm到大约1cm的范围内。
163.权利要求161的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道含有基本上直的部分,其长度为大约10nm到大约100cm。
164.权利要求161的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道含有至少一个基本上直的部分,其长度为大约100nm到大约10cm。
165.权利要求161的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道含有至少一个基本上直的部分,其长度为大约1mm到大约1cm。
166.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的宽度小于大约500nm。
167.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的宽度小于大约100nm。
168.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的宽度小于大约50nm。
169.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的宽度小于大约10nm。
170.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道包含的宽度小于大约5nm。
171.权利要求160的大分子分析装置,其中两个或更多个纳米通道是相连的。
172.权利要求160的大分子分析装置,其中一个或多个纳米通道具有不恒定的横截面。
173.权利要求160的大分子分析装置,其中两个或更多个纳米通道的至少一部分是彼此平行取向的。
174.权利要求160的大分子分析装置,其中边界包括物理壁、带电荷区域、化学处理过的区域、磁场区域、不同的材料、自装配的单层、聚合物,或其任一组合。
175.权利要求174的大分子分析装置,其中边界包括疏水性区域、亲水性区域或其任一组合。
176.权利要求174的大分子分析装置,其中边界包含带静电荷的区域。
177.权利要求160的大分子分析装置,其中表面包括玻璃、陶瓷、硅、金属、聚合物或其任一组合。
178.权利要求160的大分子分析装置,还包含布置在至少一个纳米通道的至少一部分上方的观察窗。
179.权利要求178的大分子分析装置,其中观察窗可透过一种或多种大分子。
180.权利要求160的大分子分析装置,还包含检测器。
181.一种分析大分子的方法,包括:
将一种或多种大分子布置在表面上,该表面具有一个或多个能够约束大分子的至少一部分的纳米通道,以便将大分子的该部分维持在线性形式;
对一种或多种大分子施加驱动力,以便伸长一个或多个纳米通道内一种或多种大分子的至少一部分;以及
监测从一种或多种大分子发出的一种或多种信号。
182.权利要求181的方法,其中布置一种或多种大分子包括分散、滴注、流过或其任一组合。
183.权利要求181的方法,其中一种或多种大分子至少部分被布置在一个或多个纳米通道内。
184.权利要求181的方法,其中驱动力包括压力梯度、磁场、电场、后退性弯液面、表面张力、热梯度、拉力、推力,或其任一组合。
185.权利要求181的方法,其中驱动力通过光学阱、光学镊子、物理探针、原子力显微镜或其任一组合来施加。
186.权利要求184的方法,其中力是恒定的,力是变的,或二者。
187.权利要求184的方法,其中力周期性地、间歇地、随机地或其任一组合改变。
188.权利要求181的方法,其中监测一种或多种信号包括记录、作图、显示,或其任一组合。
189.权利要求181的方法,还包括分析从一种或多种大分子发出的一种或多种信号。
190.权利要求181的方法,还包括将一种或多种监测到的信号与一种或多种大分子的一种或多种性质相关联。
191.权利要求181的方法,其中监测从一种或多种大分子发出的一种或多种信号,包括监测纳米通道内部分大分子的线性形式发出的一种或多种信号。
192.权利要求181的方法,其中监测从一种或多种大分子发出的一种或多种信号,是通过观察窗进行的。
193.权利要求181的方法,其中一种或多种分子束缚在表面上、固定化在纳米通道内,或二者。
194.一种制造大分子分析装置的方法,包括:
通过布置两个或多个边界,在表面上界定一个或多个纳米通道,
一个或多个能够约束大分子的边界,和
一个或多个宽度小于大约1000nm的纳米通道。
195.权利要求194的方法,其中两个或多个边界的布置包括赋予至少一部分表面以电荷,赋予至少一部分表面疏水性,赋予至少一部分表面亲水性,赋予至少一部分表面磁性,或其任一组合。
196.权利要求195的方法,其中两个或多个边界的布置包括将至少一部分表面与具有表面轮廓的模具相接触,该模具含有与一个或多个边界互补的表面轮廓。
197.权利要求195的方法,其中两个或多个边界的布置包括将至少一部分表面与具有表面轮廓的模具相接触,该模具包含一个或多个纳米级特征。
198.权利要求196的方法,其中模具与带电荷物质、疏水性物质、亲水性物质、磁性物质、铁磁性物质或其任一组合相接触。
本发明的领域包括纳米级的装置,以及制造和使用这样的装置进行大分子分析的方法。本发明的领域还包括多聚核酸的大小和结构分析。
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