1.用于将反应组分附着到电荷传感器的方法，所述方法包括：
(a)提供包含多个电荷传感器的固体支持物，其中每个所述电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；
(b)提供包含多种特定类型的反应组分的流体，其中每种所述特定类型的反应组分结合到排斥部分(repellant moiety)；并且
(c)在下述条件下使所述固体支持物与所述流体接触，其中
(i)所述多种特定类型的反应组分与所述多个电荷传感器流体连通，
(ii)所述流体中特定类型的反应组分的数目大于所述固体支持物上的电荷传感器的数目；
(iii)来自所述流体的所述特定类型的反应组分附着到所述电荷传感器，并且
(iv)结合到每个所述反应组分的所述排斥部分防止所述多个反应组分中的多于一个所述反应组分附着到每个所述电荷传感器。
2.权利要求1的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶。
3.权利要求2的方法，其中所述排斥部分包含核酸。
4.权利要求2的方法，其中所述核酸酶是聚合酶。
5.权利要求2的方法，其中所述排斥部分包括核酸纳米球(nanoball)。
6.权利要求2的方法，其中所述反应组分包含至少两种不同类型的聚合酶，其中所述不同类型的聚合酶附着于所述固体支持物的单独的(individual)电荷传感器。
7.权利要求6的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，所述不同类型的聚合酶产生能被所述电荷传感器检测的可相互区分的信号。
8.权利要求1的方法，其中所述反应组分的类型选自下组：受体、配体、核酸和酶。
9.权利要求1的方法，其中所述排斥部分占据空间体积，其在空间上阻碍所述多个反应组分中的多于一个反应组分附着到每个所述电荷传感器。
10.权利要求1的方法，其中所述排斥部分包括电荷极性，其在静电上阻碍所述多个反应组分中的多于一个反应组分附着到每个所述电荷传感器。
11.权利要求1的方法，其中每个所述电荷传感器具有附着所述特定类型的超过两个所述反应组分的能力。
12.权利要求1的方法，所述方法还包括在所述反应组分附着到所述电荷传感器后从所述反应组分中除去结合的排斥部分。
13.权利要求12的方法，其中在除去所述结合的排斥部分前和在所述反应组分附着到所述电荷传感器后从所述固体支持物除去所述流体。
14.权利要求1的方法，其中在步骤(c)后将至少50％的所述电荷传感器附着到单个所述特定类型的反应组分。
15.权利要求1的方法，其中通过施加电场将所述特定类型的反应组分主动输送到所述电荷传感器。
16.权利要求1的方法，其中来自所述流体的所述特定类型的反应组分通过形成传导系链附着到所述电荷传感器。
17.权利要求16的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩(doped polythiophene)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、聚乙炔
(polyacetylene)、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)、聚芴(polyfluorene)、聚苯撑(polypyrene)、聚芘(polypyrene)、聚薁(polyazulene)、聚萘(polynaphthalenes)、聚咔唑(polycarbazole)、聚吲哚(polyindole)或聚氮杂卓(polyazepine)。
18.用于将反应组分附着到电荷传感器的方法，所述方法包括：
(a)提供包含多个电荷传感器的固体支持物，
其中每个所述电荷传感器具有附着多个反应组分的能力；
(b)提供包含多种特定类型的反应组分的流体；
(c)在下述条件下使所述固体支持物与所述流体接触，其中
(i)所述多种特定类型的反应组分与所述多个电荷传感器流体连通，
(ii)所述特定类型的反应组分的数目在流体中大于所述固体支持物上的电荷传感器的数目；并且
(iii)来自所述流体的特定类型的反应组分附着到所述电荷传感器，从而形成附着到来自所述流体的所述多种特定类型的反应组分的经修饰的电荷传感器(modified charge sensor)；并且
(d)从每个所述经修饰的电荷传感器中除去一种或多种所述特定类型的反应组分，以留下附着到每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的反应组分中的单一一种。
19.权利要求18的方法，其中所述反应组分或所述电荷传感器包括可切割的系链的前体。
20.权利要求19的方法，其中来自所述流体的反应组分通过形成所述可切割的系链附着到所述电荷传感器。
21.权利要求20的方法，其中所述除去包括切割所述可切割的系链的子集，以从所述经修饰的电荷传感器分离所述反应组分的子集。
22.权利要求21的方法，其中通过光化学切割、电化学切割、电场、机械搅拌、化学切割或热切割所述可切割的系链。
23.权利要求18的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶。
24.权利要求23的方法，其中所述核酸酶是聚合酶。
25.权利要求24的方法，其中所述反应组分包含至少两种不同类型的聚合酶，其中所述不同类型的聚合酶附着于所述固体支持物的电荷传感器，并且在步骤(d)后存在于所述电荷传感器上。
26.权利要求25的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，所述不同类型的聚合酶产生能由所述电荷传感器检测的可相互区分的信号。
27.权利要求18的方法，其中所述反应组分的类型选自下组：受体，配体，核酸和酶。
28.权利要求18的方法，其中每个所述电荷传感器具有附着大于两个所述反应组分的能力。
29.权利要求18的方法，其中在步骤(d)后，将至少50％的所述电荷传感器附着到单个所述特定类型的反应组分。
30.权利要求18的方法，其中通过施加电场将所述特定类型的反应组分主动输送到所述电荷传感器。
31.权利要求18的方法，其中所述除去包括从每个所述经修饰的电荷传感器中降解一种或多种所述特定类型的反应组分，以留下附着于每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的所述反应组分中的单一一种。
32.权利要求31的方法，其中在所述降解前将保护部分结合到所述反应组分中的单一一种，其中所述保护部分抑制所述特定类型的反应组分中的单一一种的降解。
33.权利要求32的方法，所述方法还包括在所述降解后从所述特定类型的反应组分中的单一一种中除去所述保护部分。
34.权利要求32的方法，其中所述反应组分的类型是核酸酶，并且所述保护部分包含核酸。
35.权利要求18的方法，其中步骤(d)包括：
(i)从每个经修饰的电荷传感器中除去一种或多种所述特定类型的反应组分，
(ii)监测所述电荷传感器以区分所述特定类型的多个反应组分的存在与所述特定类型的单个反应组分的存在，以及
(iii)中断所述除去以留下附着到每个所述经修饰的电荷传感器的所述特定类型的反应组分中的单一一种。
36.权利要求18的方法，其中所述特定类型的反应组分或所述电荷传感器包括传导系链的前体。
37.权利要求18的方法，其中来自所述流体的所述特定类型的反应组分通过形成传导系链附着到所述电荷传感器。
38.权利要求36的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚芴、聚苯撑、聚芘、聚薁、聚萘、聚咔唑、聚吲哚或聚氮杂卓。
39.核酸测序的方法，所述方法包括：
(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；
(b)提供一种或多种经标记的核苷酸，由此当标记物接近所述电荷传感器时，所述电荷传感器可以检测标记物的存在；和
(c)使用所述电荷传感器检测所述经标记的核苷酸对与模板核酸互补的新生链的掺入。
40.权利要求39的方法，其中用包含核酸的系链将所述聚合酶附着到所述固体支持物电荷传感器。
41.权利要求39的方法，其中在所述核苷酸的α、β或γ-磷酸位置处标记所述经标记的核苷酸。
42.权利要求39的方法，其中所述标记物包括寡核苷酸。
43.权利要求42的方法，其中用包含核酸的系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器，并且其中所述寡核苷酸能够与固定化核酸杂交。
44.权利要求39的方法，其中所述聚合酶保持在距所述电荷传感器小于10、9、8、7、6、5、
4、3、2、1nm附近。
45.权利要求39的方法，其中在掺入后从所述核苷酸切割所述标记物。
46.权利要求45的方法，其中通过聚合酶切割所述标记物。
47.权利要求39的方法，其中所述一种或多种类型的经标记的核苷酸包括多种不同类型的电荷标记物。
48.权利要求47的方法，其中所述一个或多个经标记的核苷酸包含针对四种类型核苷酸中的每一种的独特电荷标记物。
49.权利要求47的方法，其中所述电荷标记物是负电荷标记物。
50.权利要求49的方法，其中所述负电荷标记物包括以下一种或多种：磷酸基团、DMT、羧基基团、氨基酸和/或FMOC。
51.权利要求47的方法，其中所述电荷标记物是正电荷标记物。
52.权利要求51的方法，其中所述正电荷标记物包含氨基酸或伯胺。
53.权利要求39的方法，其中所述一种或多种经标记的核苷酸包含四种不同的电荷标记物，并且每种所述经标记的核苷酸包含能够与相同的固定化的系链序列杂交的寡核苷酸。
54.权利要求39-53中任一项的方法，其中用捕获寡核苷酸功能化所述电荷传感器，并且所述经标记的核苷酸包含与一种或多种所述捕获寡核苷酸杂交的寡核苷酸标记物。
55.权利要求39-53中任一项的方法，其中所述电荷传感器包括纳米线FET。
56.权利要求55的方法，其中所述电荷传感器是电荷传感器阵列的一部分。
57.权利要求55的方法，其中所述纳米线包括碳纳米管。
58.权利要求39的方法，其中所述检测包括连续检测多个掺入事件。
59.权利要求39的方法，其中所述固体支持物包含栓系到聚合酶的多个电荷传感器，并且步骤(c)包括在所述多个聚合酶中的每个聚合酶处检测所述经标记的核苷酸对与模板核酸互补的新生链的掺入。
60.权利要求59的方法，其中所述多个聚合酶包含至少两种不同类型的聚合酶。
61.权利要求60的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，不同类型的聚合酶产生能被电荷传感器检测的可相互区分的信号。
62.权利要求61的方法，其中所述检测包括区分所述可相互区分的信号，从而确定多个核酸的序列。
63.权利要求59的方法，其中将至少50％的所述电荷传感器附着到单个聚合酶。
64.权利要求39的方法，其中用传导系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器。
65.权利要求59的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚芴、聚苯撑、聚芘、聚薁、聚萘、聚咔唑、聚吲哚或聚氮杂卓。
66.核酸测序的方法，所述方法包括：
(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；
(b)在下述条件下使所述聚合酶与模板核酸和一种或多种不同的核苷酸类型接触，其中所述聚合酶催化添加所述一种或多种核苷酸类型以形成所述核酸模板的核酸互补物并且其中所述添加一种或多种不同的核苷酸类型产生来自由所述电荷传感器检测的所述聚合酶的构象信号变化；
(c)使用所述电荷传感器检测来自所述聚合酶的信号的变化；和
(d)确定用于添加所述一种或多种不同核苷酸类型的信号变化的速率，极性，幅度或持续时间，从而确定所述模板核酸的核苷酸序列。
67.权利要求66的方法，其中所述一种或多种不同的核苷酸类型包含至少一种非天然核苷酸类似物。
68.权利要求67的方法，其中所述构象信号变化的速率、极性、幅度或持续时间对于不同的核苷酸类型是能区分的。
69.权利要求67的方法，其中所述一种或多种不同的核苷酸类型包含至少四种不同的非天然核苷酸类似物。
70.权利要求66的方法，其中所述聚合酶是经构象标记的，由此包含由所述电荷传感器检测的至少一种非天然标记物部分。
71.权利要求70的方法，其中所述标记物部分是负电荷标记物。
72.权利要求71的方法，其中所述负电荷标记物包括下列一种或多种：磷酸基团、DMT、氨基酸和/或FMOC。
73.权利要求70的方法，其中所述标记部分物是正电荷标记物。
74.权利要求73的方法，其中所述正电荷标记物包含氨基酸或伯胺。
75.权利要求66的方法，其中所述固体支持物包含栓系到聚合酶的多个电荷传感器，步骤(b)包括在下述条件下使所述聚合酶与模板核酸和至少四种不同核苷酸类型接触，其中所述聚合酶催化顺序添加所述核苷酸类型以形成所述核酸模板的核酸互补物；步骤(c)包括使用所述电荷传感器检测来自所述聚合酶的信号的一系列变化；和步骤(d)包括确定所述模板核酸的核苷酸序列。
76.权利要求75的方法，其中所述多个聚合酶包含至少两种不同类型的聚合酶。
77.权利要求76的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，不同类型的聚合酶产生能被电荷传感器检测的可相互区分的信号。
78.权利要求77的方法，其中所述检测包括区分所述可相互区分的信号，从而确定多个核酸的序列。
79.权利要求75的方法，其中将至少50％的电荷传感器附着到单个聚合酶。
80.权利要求66的方法，其中通过传导系链将所述聚合酶附着到所述固体支持物电荷传感器。
81.权利要求80的方法，其中所述传导系链包括掺杂聚噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚乙炔、聚吡咯、聚苯胺、聚芴、聚苯撑、聚芘、聚薁、聚萘、聚咔唑、聚吲哚或聚氮杂卓。
82.权利要求66至81中任一项的方法，其中所述电荷传感器包括纳米线FET。
83.核酸测序的方法，所述方法包括：
(a)提供拴系到固体支持物电荷传感器的聚合酶；
(b)提供一种或多种经标记的核苷酸，由此当标记物接近所述电荷传感器时，所述电荷传感器可检测标记物的存在，其中一种或多种经标记的核苷酸包含可逆的终止剂部分；
(c)使用所述电荷传感器检测所述一种或多种经标记的核苷酸对与所述模板核酸互补的新生链的掺入，从而形成可逆终止的新生链；
(d)修饰所述可逆终止的新生链，以使所述新生链能够进一步掺入核苷酸；和
(e)重复步骤(b)到(d)以获得所述模板核酸的序列。
84.权利要求83的方法，其中将单个聚合酶栓系到每个所述电荷传感器。
85.权利要求83的方法，其中将多个聚合酶栓系到每个所述电荷传感器。
86.权利要求85的方法，其中在所述检测前将模板核酸作为编码所述模板序列的多联体重复的核酸的亚基提供给每个电荷传感器处的多个聚合酶。
87.权利要求86的方法，其中在所述检测前切割编码所述多联体重复的核酸以形成各自包含单个模板序列的个别分子。
88.权利要求86的方法，其中通过滚环扩增创建所述编码多联体重复的核酸。
89.权利要求83的方法，其中用包含核酸的系链将所述聚合酶附着到所述固体支持物电荷传感器。
90.权利要求83的方法，其中所述核苷酸的γ-磷酸位置处标记所述一种或多种经标记的核苷酸。
91.权利要求83的方法，其中所述标记物包含寡核苷酸。
92.权利要求91的方法，其中通过包含核酸的系链将所述聚合酶附着到所述固体支持物电荷传感器，并且其中所述寡核苷酸能够与固定化的核酸杂交。
93.权利要求83的方法，其中所述聚合酶保持在距所述电荷传感器小于10、9、8、7、6、5、
4、3、2、1nm附近。
94.权利要求83的方法，其中在掺入后从所述核苷酸切割所述标记物。
95.权利要求94的方法，其中通过聚合酶切割所述标记物。
96.权利要求83的方法，其中所述一种或多种经标记的核苷酸包含多种不同类型的电荷标记物。
97.权利要求96的方法，其中所述一种或多种经标记的核苷酸包含针对四种类型核苷酸中的每一种的独特电荷标记物。
98.权利要求96的方法，其中所述电荷标记物是负电荷标记物。
99.权利要求98的方法，其中所述负电荷标记物包括下列一种或多种：磷酸基团、DMT和/或FMOC。
100.权利要求98的方法，其中所述电荷标记物是正电荷标记物。
101.权利要求100的方法，其中所述正电荷标记物包含伯胺。
102.权利要求83的方法，其中所述一种或多种经标记的核苷酸包含四种不同的电荷标记，并且每种所述经标记的核苷酸包含能够与相同的固定化的系链序列杂交的寡核苷酸。
103.权利要求83至102中任一项的方法，其中用捕获寡核苷酸功能化所述电荷传感器，并且所述经标记的核苷酸包含与一种或多种所述捕获寡核苷酸杂交的寡核苷酸标记物。
104.权利要求83至102中任一项的方法，其中所述电荷传感器包括纳米线FET。
105.权利要求104的方法，其中所述电荷传感器是电荷传感器阵列的一部分。
106.权利要求104的方法，其中所述纳米线包括碳纳米管。
107.权利要求83的方法，其中所述检测包括连续检测多个掺入事件。
108.权利要求83的方法，其中所述固体支持物包含栓系到聚合酶的多个电荷传感器，并且步骤(c)包括在所述多个聚合酶中的每个聚合酶处检测所述一种或多种经标记的核苷酸对与所述模板核酸互补的新生链的掺入。
109.权利要求108的方法，其中所述多个聚合酶包含至少两种不同类型的聚合酶。
110.权利要求109的方法，其中当将相同类型的核苷酸掺入新生核酸链时，不同类型的聚合酶产生能被电荷传感器检测的可相互区分的信号。
111.权利要求110的方法，其中所述检测包括区分所述可相互区分的信号，从而确定多个核酸的序列。
112.权利要求108的方法，其中将至少50％的电荷传感器附着到单个聚合酶。
113.权利要求83的方法，其中用传导系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器。
114.权利要求113的方法，其中所述传导系链包括聚噻吩或聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)。
115.权利要求39至114中任一项的方法，其中所述聚合酶缺乏3’至5’外切核酸酶功能。
116.权利要求115的方法，其中所述聚合酶缺乏3’至5’结构域。
117.权利要求116的方法，其中所述聚合酶包含Bsu DNA聚合酶I的大片段。
118.权利要求117的方法，其中所述Bsu DNA聚合酶I的大片段经修饰以包括来自Klenow片段的O螺旋指结构域的残基。
119.权利要求39至114中任一项的方法，其中所述固体支持物电荷传感器沿其长度包含一致的宽度。
120.权利要求39至114中任一项的方法，其中所述固体支持物电荷传感器沿其长度包含可变宽度。
121.权利要求39至114中任一项的方法，其中所述固体支持物电荷传感器包括第一宽度，在所述第一宽度内是基本上较窄宽度的区域。
122.权利要求121的方法，其中所述基本上较窄宽度的区域具有所述第一宽度的直径的50％或更多的直径。
123.权利要求121的方法，其中通过附着到所述基本上较窄宽度的区域将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器。
124.权利要求39至114中任一项的方法，其中用包含天然核糖核苷酸或其类似物的系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器。
125.权利要求124的方法，其中所述标记物包含天然核糖核苷酸或其类似物。
126.权利要求125的方法，其中所述标记物的天然核糖核苷酸或其类似物与所述系链的天然核糖核苷酸或其类似物杂交。
127.权利要求124的方法，其中所述标记物包括天然脱氧核糖核苷酸或其类似物。
128.权利要求127的方法，其中所述标记物的天然脱氧核糖核苷酸或其类似物与所述系链的天然核糖核苷酸或其类似物杂交。
129.权利要求39至114中任一项的方法，其中通过包含天然脱氧核糖核苷酸或其类似物的系链将所述聚合酶栓系到所述固体支持物电荷传感器。
130.权利要求129的方法，其中所述标记物包括天然核糖核苷酸或其类似物。
131.权利要求130的方法，其中所述标记物的天然核糖核苷酸或其类似物与所述系链的天然脱氧核糖核苷酸或其类似物杂交。