[发明专利]用于大分子的连续诊断的设备和方法

说明书

本文公开了用于纳米孔测序大分子的装置、设备和方法。所述装置和设备包括双向联接到测量模块(100)的可独立控制的流体通道(101、104)。通过使含脂质的溶液流过通道(101、104)，可以在测量模块(100)中组装脂质双层纳米孔(111)。

本申请是基于中国专利申请第201880011980.1号的分案申请。

本申请根据美国法典第35章第119条(e)款要求于2017年2月14日提交的美国临时申请第62/458,840号的权益，其通过引用以其整体并入本文。

技术领域

本发明涉及用于对大分子测序的装置、设备和方法。该装置和设备包括双向联接至测量模块的可独立控制的流体通道。

背景技术

固态纳米孔和生物纳米孔正日益成为开发低成本高通量大分子测序系统的关注重点。基于纳米孔的感测的方法采用测量通过纳米孔的离子流流动，所述纳米孔被掺入在膜的任一侧提供的电极之间的高电阻两亲性膜内。由于引起大分子诸如脱氧核糖核酸(DNA)多核苷酸移动通过纳米孔，通过纳米孔的离子流流动受到DNA链的不同核苷酸碱基的调节。可以对离子流流动的变化进行测量以确定聚合物链的序列特征。

尽管有显著的进步，提供可制造的大型阵列集成纳米孔感测装置仍然是具有挑战性的。模块中装置质量的变化会导致较差的信号噪声比，而含有纳米孔的膜的任一侧的溶液的重量渗透克分子浓度差异会导致可靠性问题。此外，用于控制大分子跨纳米孔的移动速率的方法可能会小于理想值，从而导致高误差率。

发明概述

本申请公开了用于对大分子测序的装置、设备和方法。该装置和设备包括双向联接至测量模块的可独立控制的流体通道。

如本发明所述，大分子测序装置包括测量模块，所述测量模块包括第一模块入口和第二模块入口；流体联接至第一模块入口的第一通道，其中第一通道包括第一通道入口和第二通道入口；流体联接至第二模块入口的第二通道，其中第二通道包括第三通道入口和第四通道入口；第一阀组件，其被配置为控制第一通道中的第一溶液的双向流动；以及第二阀组件，其被配置为控制第二通道中的第二溶液的双向流动。

如本发明所述，组装大分子测序模块的方法包括提供如本发明所述的大分子测序装置；使第一溶液流动通过测量模块；使第一含脂溶液流动通过第二通道；使第二溶液流动通过第二通道；以及使第三溶液流动通过第二通道。

如本发明所述，对大分子测序的方法包括提供如本发明所述的大分子测序装置，其中测序装置包括放置在测量模块内并分隔开第一体积与第二体积的含纳米孔的双层膜；将大分子引入至第二体积；使大分子通过纳米孔从第二体积移动至第一体积；以及检测与大分子移动通过纳米孔相关的性质。

如本发明所述，大分子测序设备包括如本发明所述的多个大分子测序装置。

如本发明所述，对大分子测序的方法包括在第一模块中形成纳米孔膜，其中纳米孔膜分隔开第一体积与第二体积；将大分子引入至第一体积中；当大分子通过纳米孔从第一体积移动至第二体积时，读取大分子的单链的序列；在中间储存器中收集单链大分子；在第二模块中形成纳米孔膜，其中纳米孔膜分隔开第一体积与第二体积；制备用于边合成边测序(sequencing-by-synthesis)的单链大分子；以及当SBS制备的单链大分子从第一体积移动至第二模块的第二体积时进行SBS测序。

作为非限制性实例，本申请提供了以下实施方案：

实施方案1.大分子测序装置，其包括：

测量模块，其包括第一模块入口和第二模块入口；

第一通道，其流体联接至所述第一模块入口，其中所述第一通道包括第一通道入口和第二通道入口；

第二通道，其流体联接至所述第二模块入口，其中所述第二通道包括第三通道入口和第四通道入口；