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原文传递用于生物分子的测量和测序的系统和方法

专利名称：	用于生物分子的测量和测序的系统和方法
摘要：	本公开提供了使用隧穿标记物对核酸分子进行测序的系统和方法。核酸分子的序列可以使用包含传感器的芯片高准确度地识别，其中每个单个传感器可以包含被间隙隔开的至少两个电极。所述电极可以被构造成在和与核苷酸相结合的隧穿标记物结合后产生至少一个电信号。表观遗传信息也可以与核酸序列同时被确定。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	量子生物有限公司
发明人：	马苏德·瓦基利;河崎尚夫;三原一祐;马克·F·奥尔德姆;埃里克·S·诺德曼;蒂莫西·M·伍登伯格;戈拉夫·戈亚尔;本藏俊彦;胡雅三
专利状态：	有效
申请日期：	2017-04-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-14T00:00:00+0800
申请号：	CN201780036219.9
公开号：	CN109891233A
代理机构：	中原信达知识产权代理有限责任公司
代理人：	杨青;穆德骏
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	日本东京
主权项：	1.一种方法，其包括： a.使用与衬底上的两个电极邻近的聚合酶来结合与样品核酸的被查问碱基互补的核苷酸，所述核苷酸附连有隧穿标记物； b.测量由所述隧穿标记物定位到所述两个电极引起的所述两个电极之间的隧穿电流； c.根据所述隧穿电流测量值，从互补碱基与所述被查问碱基的结合来鉴定核苷酸。 2.权利要求1的方法，其中所述隧穿标记物略大于所述两个电极之间的间隙的尺寸。 3.权利要求2的方法，其中所述隧穿标记物包含两性离子化合物。 4.权利要求1的方法，其中所述隧穿标记物包含核酸链。 5.权利要求4的方法，其中所述核酸链的长度超过10个碱基。 6.权利要求4的方法，其中所述核酸链具有双链部分和单链部分。 7.权利要求1的方法，其进一步将所述聚合酶结合到所述两个电极之间的电介质。 8.权利要求1的方法，其进一步将所述聚合酶结合到所述两个电极之一。 9.权利要求1的方法，其中所述间隙具有比所述聚合酶的宽度更大的较宽部分和比所述聚合酶的尺寸更小的较小部分。 10.权利要求1的方法，其中将自组装单层结合到所述电极。 11.权利要求10的方法，其中将所述自组装单层通过硫醇结合到所述电极。 12.权利要求4和10的方法，其中所述自组装单层至少部分包含可以结合到所述隧穿标记物核酸链的至少一部分的核酸。 13.权利要求12的方法，其中所述结合是瞬时的。 14.权利要求13的方法，其中由于附连有隧穿标记物的所述核苷碱基的结合，所述瞬时结合发生的频率可以比没有高局部浓度的情况下本应发生的频率更高。 15.权利要求1的方法，其中所述隧穿标记物被结合到所述核苷碱基的核糖的5’。 16.权利要求1的方法，其中所述隧穿标记物被结合到所述核苷碱基的碱基。 17.权利要求1的方法，其中所述核苷碱基还包含终止物。 18.权利要求18的方法，其中所述终止物被结合到核糖的3’。 19.权利要求15的方法，其中所述方法是同步化学方法。 20.一种设备，其包含： a.配置在衬底上的被非导电间隙隔开的两个电极； b.所述两个电极和间隙被构造成将聚合酶容纳在所述两个电极附近； c.所述两个电极和间隙还被构造成用于检测由于与样品核酸的被查问碱基互补的带有隧穿标记物的核苷酸的掺入和结合中的至少一者造成的隧穿电流。 21.权利要求20的设备，其还被构造成用于将所述聚合酶配置在所述非导电间隙中，其中所述间隙在所述电极之间被蚀刻到10nm或更大的深度。 22.权利要求21的设备，其还被构造成使得所述非导电间隙的尺寸小于所述聚合酶的尺寸，并被构造成用于将所述聚合酶配置在所述非导电间隙上方，其中所述非导电间隙可以被蚀刻到10nm或更小的深度。 23.权利要求20的设备，其中所述非导电间隙具有较宽部分和较窄部分。 24.一种方法，其包括： a.使用与衬底上的两个电极邻近的聚合酶来结合与样品核酸的被查问碱基互补的附连有隧穿标记物的核苷碱基； b.测量由所述隧穿标记物定位到所述两个电极引起的所述两个电极之间的隧穿电流和跳跃电流中的至少一者的组合； c.根据电子电流测量值，鉴定多核苷酸的单链部分上的匹配核苷碱基。 25.一种用于发现与核酸聚合物相关的生物信息的方法，所述方法包括： a.将所述核酸聚合物定位在衬底上的两个电极之间，其中定位通过氢键结合来实现； b.在所述两个电极之间施加偏压； c.测量所述两个电极之间的隧穿电流； d.在电导的基础上确定所述生物信息。 26.权利要求25的方法，其中所述核酸聚合物的长度小于或等于所述两个电极之间的间隙的尺寸。 27.权利要求25的方法，其中所述核酸聚合物的长度大于所述两个电极之间的间隙的尺寸，并且其中所述寡核苷酸的一部分被杂交到所述电极的任一者或两者上，并且其中所述寡核苷酸的一部分跨越所述两个电极之间的间隙。 28.权利要求25的方法，其中某些测量的电导指示了所述寡核苷酸上某个位点的甲基化。
所属类别：	发明专利