[发明专利]用于高效电子测序与检测的系统和方法

权利要求书

1.一种用于感测流体中的局部化学扰动或电扰动的装置，该装置包括：

一个或多个传感器，其包含至少两个电极，该至少两个电极配置为：(i)检测邻近化学或生物反应的流体的阻抗的变化，并且(ii)通过稳态检测，生成指示出所述生物或化学反应的信号；以及

支撑衬底，其包含流体通道，该流体通道配置为使得包含反应底物或化学或生物材料的流体流过一反应载体；

其中所述稳态检测是通过对所述至少两个电极之间的阻抗调制的直接测量而进行的，该阻抗调制与因所述化学或生物反应而产生的所述化学或生物反应的分子的德拜层调制或所述分子周围的移动离子浓度的变化相关联，并且

其中所述一个或多个传感器中的至少一个传感器相对于所述反应载体的接近度影响所述阻抗调制的所述直接测量的灵敏度。

2.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个传感器中的一传感器的两个电极处于所述反应载体的德拜长度之内。

3.根据权利要求1的装置，其还包括基本上是平面的纳米传感器阵列。

4.根据权利要求1的装置，其中所述化学或生物反应包括多核苷酸的扩增。

5.根据权利要求1的装置，其中所述化学或生物反应包括结合至所述反应载体的目标生物材料。

6.根据权利要求1的装置，其中所述反应载体为微珠。

7.根据权利要求6的装置，其中所述微珠被可逆地保持靠近所述一个或多个传感器中的传感器。

8.根据权利要求7的装置，其中所述微珠被保持在凹陷中。

9.根据权利要求6的装置，其中所述微珠为磁性的。

10.根据权利要求6的装置，其中所述微珠由电场或磁场中的至少一个保持，使得所述微珠靠近所述一个或多个传感器中的一传感器。

11.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个传感器中的一传感器的一个或多个电极由介电衬底所屏蔽。

12.根据权利要求11的装置，其中所述至少两个电极的一部分由介电层所覆盖。

13.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个传感器中的传感器运行于AC模式或DC模式。

14.根据权利要求13的装置，其中所述支撑衬底包含接地层。

15.根据权利要求1的装置，还包括与所述至少两个电极中的至少一个电极相关联的至少一个局部电容器。

16.根据权利要求1的装置，还包括参考电极。

17.根据权利要求1的装置，还包括积分器，该积分器与所述一个或多个传感器中的一传感器合并。

18.根据权利要求1的装置，还包括多个读出端口。

19.根据权利要求1的装置，还包括富集模块，该富集模块将包含带电目标分子的反应载体与不包含带电目标分子的反应载体相分离。

20.根据权利要求19的装置，其中所述富集模块包含：(1)微流体通道；(2)配置用于传递所述反应载体的第一流体输入；(3)配置用于传递缓冲溶液的第二流体输入；(4)配置用于收集包含所述带电目标分子的反应载体的第一输出端口；(5)配置用于收集不包含所述带电目标分子的反应载体的第二输出端口；以及(6)用于朝着所述第一输出端口引导包含所述带电目标分子的所述反应载体的电场生成组件。