[发明专利]一种两亲性分子层的制备方法及装置

说明书

本发明涉及两亲性分子层的制备方法及装置，方法包括提供用于制备两亲性分子层的制备装置，制备装置内设有至少一个微孔，以及能够使得溶液流经微孔的第一通道和第二通道，且微孔的第一、二端分别与第一、二通道连通，其中，第一通道的横截面呈方形或类方形设置；S2向第二通道内加入第一极性溶液，使得第一极性溶液进入至少一个微孔内；S3依次向第一通道内加入膜溶液和第二极性溶液，使得膜溶液在第一通道内形成弯月面；S4基于预设速度向第一通道内加入第二极性溶液，使得第二极性溶液推动膜溶液移动并流经微孔，膜溶液在微孔处形成两亲性分子层；其中，第一通道材料表面接触角为大约65°‑大约120°。该方法操作简单，且可重复性较好。

技术领域

本发明涉及两亲性分子膜领域，具体涉及一种两亲性分子层的制备方法及装置。

背景技术

纳米孔蛋白需要在一个磷脂或是高分子形成的薄膜，如两亲性分子层(也即两亲性分子膜)上实现稳定得嵌入才可以使待检测的DNA序列通过，以达到检测DNA序列的目的。然而，目前的一些用于制备两亲性分子层的制备装置与相应的方法在应用上仍存在一些问题。

现有的成膜方法主要有折叠双层形成法(MontalMueller的方法)，浸尖法，涂布法，膜片钳法和油包水微滴界面法等等。以上方法如折叠双层法、浸尖法、涂布双层法等，往往初次所形成的膜较厚，需要进行薄化处理，例如通过有机溶剂挥发，或通过物理涂抹铺展，或通过空气气压挤压等。薄化处理对于膜厚的控制十分重要，但是操作过程复杂，且薄化步骤难以控制(例如，难以保证物理涂抹过程中能够均匀铺展)。而微滴界面法则往往需要逐个形成微滴，并且需要对微滴的体积、位置等进行控制，操作具有一定难度，且当需要形成多个两亲性分子层时，需要首先形成多个微滴，操作繁琐。同时，现有的成膜方法通常都涉及到对制备装置的预处理，如氟等离子体处理，硅烷化处理等等，这些预处理操作都需要用的高危化学品，并需要在建设成本高昂，维护费用高昂的实验室内进行。对操作人员的生命安全和周围环境存在潜在威胁。此外，预处理还需要对所使用到的涂料用量进行精确计算，涂料过多过少都会影响试验效果。而两亲性分子膜的制备装置通常都是小型芯片，其内部结构(如微孔等)尺寸微小，因此所选的涂料用量也非常少，在微小的结构上涂抹极少量的涂料在操作上并不简单，因此，在涂抹过程中也难以避免出现涂抹过多、过少的问题。

例如，如申请号为201480056839.5的中国发明专利，该发明公开了一种用于生物芯片，且该发明还公开了该生物芯片的成膜方法，成膜方法包括步骤：将包含脂质分子(也即两亲性分子)的液体加入芯片表面，然后通过气泡隔开所述液体，使得脂质分子分布在芯片表面上，并且通过气泡使得脂质变薄。但是气泡生成往往需要手动操作控制(如通过移液枪制备出气泡)，这个过程难以进行自动化控制，而手动操作难以控制气泡的大小，且难以保证气泡的形态稳定，因此该方法的重复性也较差。并且也该方法也需要进行预处理。

再例如，申请号为CN200880126160.3的中国发明，该发明公开了一种形成分隔两个体积的水溶液的层的方法，该方法通过使包含两亲性分子的水溶液流过主体以覆盖凹槽(也即微孔)，使得水溶液可以跨越凹槽形成两亲性分子，虽然使得水溶液流过凹槽以形成两亲性分子这一技术容易实现，但是所制备的膜较厚，需要后续进行薄化处理，且该方法也涉及到预处理步骤。

此外，市面上现有的制备装置也存在一些问题，例如，现有的一些制备装置为了实现量产，并保证槽体(即用于添加溶液样品的流道)的一致性(即减少生产误差)，往往选用铸造工艺(即通过模具)来制作槽体，因此，为了能够满足更多的实验需求，通常将槽体内部结构设置得较大，由此，当一些实验仅需要少量溶液样品时，将会对样品造成不必要的浪费。而如果要避免样品的浪费，则需要针对不同实验需求(不同的测序试验需要不同体积大小的槽体)制备不同尺寸的样品槽，由此需要针对不同尺寸的样品槽制备出相应的模具(也即每次生产都需要开模)，这在工业生产过程中成本较高。

发明内容

为了部分地解决或部分缓解上述技术问题，本发明提供了一种两亲性分子层的制备方法，包括：