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原文传递用于分子识别的微流控阵列中的隧道结

专利名称：	用于分子识别的微流控阵列中的隧道结
摘要：	用于分析分子的系统（500）包括器件（502），其包括第一导电元件（504）、第二导电元件（506）和部署在所述导电元件（504，506）之间的绝缘层（508）。绝缘层（508）在一定方向上渐薄以在器件（502）的第一端部处（512）达到最小厚度。器件（502）包括与所述导电元件（504，506）电通信的电压源和电计量器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	瑞士;CH
申请人：	豪夫迈·罗氏有限公司
发明人：	Y.阿斯捷;J.托波兰西克
专利状态：	有效
申请日期：	2017-07-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201780060534.5
公开号：	CN109791137A
代理机构：	中国专利代理(香港)有限公司
代理人：	刘书航;申屠伟进
分类号：	G01N33/487(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	瑞士巴塞尔
主权项：	1.一种用于分析分子的仪器，系统包括器件，所述器件包括：第一导电元件；第二导电元件；在一定方向上渐薄以在所述器件的第一端部处达到最小厚度的绝缘层，绝缘层被部署在第一导电元件和第二导电元件之间；与第一导电元件和第二导电元件电通信的电压源；和与电压源、第一导电元件和第二导电元件电通信的电计量器。 2.根据权利要求1所述的仪器，其中：所述一定方向是第一方向，进一步包括：一对电极，被配置为在与第一方向正交的第二方向上创建电场，其中第二方向平行于通过第一导电元件和绝缘层的轴。 3.根据权利要求1所述的仪器，其中：所述一定方向是第一方向，进一步包括：仪器，被配置为在与第一方向正交的第二方向上创建压力驱动的流体流动，其中第二方向平行于通过第一导电元件、绝缘层和第二导电元件的轴。 4.根据权利要求1所述的仪器，其中第一导电元件包括金属，第二导电元件包括金属，并且绝缘层是电介质。 5.根据权利要求1所述的仪器，其中绝缘层包括氧化铝、氧化铪、氮化硅或者氧化硅。 6.根据权利要求1所述的仪器，其中：第一导电元件、第二导电元件和绝缘层被部署在绝缘基板的表面上，以及所述一定方向与绝缘基板的表面正交。 7.根据权利要求1所述的仪器，其中：第一导电元件、第二导电元件和绝缘层被部署在绝缘基板的表面上，并且所述一定方向平行于所述绝缘基板的表面。 8.根据权利要求1所述的仪器，进一步包括在包括器件的阵列中的多个器件，并且可选地，阵列被配置以使得当由电场或者正交于所述一定方向的压力驱动的流体流动驱动时分子接触所述多个器件。 9.根据权利要求1所述的仪器，其中：所述器件是第一器件，所述系统包括与第一器件相同的第二器件，第一器件包括与第一器件的第一端部相对的第二端部，第二器件包括与第二器件的第一端部相对的第二端部，以及第一器件和第二器件被部署在绝缘基板的表面上以使得：与第二器件的第二端部相比第一器件的第一端部更靠近第二器件的第一端部，以及与第一器件的第二端部相比第二器件的第一端部更靠近第一器件的第一端部。 10.根据权利要求1所述的仪器，其中：第一导电元件和第二导电元件的每个是渐薄的，以使得每个元件的最大厚度不在第一端部处，第一导电元件和第二导电元件在与第一端部相对的第二端部处没有被绝缘层分离。 11.一种分析分子的方法，所述方法包括：跨由绝缘层分离的第一电极和第二电极施加电压；使分子跨绝缘层与第一电极和第二电极接触，绝缘层是渐薄的以使得绝缘层的最靠近分子的端部包括绝缘层的最小厚度；测量通过第一电极和第二电极的电特性；以及基于电特性标识分子的一部分。 12.根据权利要求11所述的方法，其中分子是从由如下构成的组中选择的：单体、生物聚合物、核酸或多肽。 13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：通过电泳或者压力驱动的流动使分子移动到第一电极和第二电极。 14.根据权利要求11所述的方法，其中：绝缘层是第一绝缘层，进一步包括：跨由第二绝缘层分离的第三电极和第四电极施加电压，使分子从第一电极和第二电极移动到第三电极和第四电极，使分子跨第二绝缘层接触第三电极和第四电极接触，第二绝缘层是渐薄的以使得第二绝缘层的最靠近分子的端部包括第二绝缘层的最小厚度，测量通过第三电极和第四电极的电特性，将通过第三电极和第四电极的电特性与通过第一电极和第二电极的电特性进行比较，以及使用对电特性的比较来标识分子的一部分。 15.一种制造用于分析分子的器件的方法，所述方法包括：在绝缘基板的表面上沉积第一导电元件；在第一导电元件的侧壁上沉积绝缘层；使绝缘层在第一导电元件侧壁上渐薄以形成渐薄的绝缘层；沉积与渐薄的绝缘层接触的第二导电元件；以及平坦化第一导电元件或者第二导电元件中的至少一个以暴露出渐薄的绝缘层。 16.一种用于分析分子的仪器，系统包括：第一器件，包括：第一导电元件，第二导电元件，以及部署在第一导电元件和第二导电元件之间的第一绝缘层，与第一导电元件和第二导电元件电通信的电压源，与电压源、第一导电元件和第二导电元件电通信的电计量器，其中第一器件的特征在于通过第一绝缘层但是不通过第一导电元件并且不通过第二导电元件的第一平面，第二器件，包括：第三导电元件，第四导电元件，和部署在第三导电元件和第四导电元件之间的第二绝缘层，其中，第一器件和第二器件被部署以使得：与第一平面正交的第二平面与包括第一导电元件、第二导电元件和第一绝缘层的第一器件的第一部分相交，第二平面与包括第三导电元件、第四导电元件和第二绝缘层的第二器件的一部分相交，以及第一器件和第二器件彼此相对以形成流动通道，在分析操作期间分子通过该流动通道以线性形式移动。 17.根据权利要求16所述的系统，其中：电计量器是第一电计量器，电压源是第一电压源，第一电压源或者第二电压源与第三导电元件和第四导电元件电通信，第二器件进一步包括第二电计量器，并且第二电计量器与第三导电元件和第四导电元件电通信。 18.根据权利要求16所述的系统，进一步包括：与第一器件相同的第三器件，其中：与第三器件相比第一器件更靠近第二器件，第二平面与包括第五导电元件、第六导电元件和第三绝缘层的第三器件的一部分相交。 19.根据权利要求16所述的系统，其中：第二器件的特征在于通过第二绝缘层但是不通过第三导电元件并且不通过第四导电元件的第三平面，以及第二平面与第三平面正交。 20.根据权利要求16所述的系统，其中第一绝缘层在一定方向上渐薄以在第一器件的端部处达到最小厚度。
所属类别：	发明专利