[发明专利]基于纳米管微系统的分子筛选方法及纳米管微系统芯片

权利要求书

1.一种基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1.提供一用于分子筛选的纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管微系统芯片通过以下子步骤制备：

提供一基底，并在所述基底上形成至少一条纳米沟道；

将纳米管排布在所述纳米沟道内，得到纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管内壁带有颗粒结构，所述纳米沟道的形状和尺寸与所述纳米管相适应；

S2.将待测样品液滴入所述纳米管中；

S3.在所述纳米管的两端施加电场，利用所述待测样品液中的大小分子在所述纳米管中的迁移速率不同，筛选并确定所述待测样品液中是否含有待测分子。

2.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述内壁带有颗粒结构的纳米管通过以下子步骤制备：

提供一柔性衬底；

在所述柔性衬底上制备一层金属薄膜；

对所述制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在所述柔性衬底上形成纳米金属颗粒；同时，所述柔性衬底自动卷曲，形成所述内壁带有颗粒结构的纳米管。

3.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成所述纳米沟道采用以下半导体制造工艺中的任意一种：干涉光刻工艺、纳米压印工艺或聚焦离子束FIB划沟道工艺。

4.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述纳米管的直径在500至1000纳米之间；所述纳米管内壁的颗粒的直径在20至200纳米之间。

5.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述纳米管微系统芯片还包含一层透明膜，所述透明膜覆盖在所述排布了纳米管的基底上。

6.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S2中，包含以下子步骤：

将所述纳米管微系统芯片放置到样品台上；其中，所述样品台两端开有点样孔，所述点样孔与所述纳米管相对应；

将所述待测样品液滴入所述点样孔；

所述待测样品液由所述点样孔流入所述纳米管中；

在所述步骤S3中，包含以下子步骤：

在所述样品台两端施加电场，所述待测样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入待测样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到待测样品液的分子筛选条带；

将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。

7.根据权利要求6所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述标准样品液的分子筛选条带通过以下步骤制备：

将标准样品液滴入点样孔；所述标准样品液中含有荧光标记的待测分子；

在样品台两端施加电场，所述标准样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入标准样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到标准样品液的分子筛选条带。

8.根据权利要求6所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；

在所述步骤S2中，在其中一个点样孔中滴入标准样品液，在其余的点样孔中分别滴入不同的待测样品液；

在所述步骤S3中，得到一条标准样品液的分子筛选条带和待测样品液的分子筛选条带；

将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。

9.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；

在所述步骤S2中，将不同的待测样品液分别滴入纳米管中；

在所述步骤S3中，确定不同的待测样品液中是否含有待测分子。

10.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述待测分子为带电荷的有机分子。

11.根据权利要求10所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述待测分子为DNA分子或蛋白质分子。