[发明专利]单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法

权利要求书

1.一种单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征在于，该方法中获得一端标记有活性基团、另一端或侧链标记有荧光分子的多聚物以及用可与标记多聚物活性基团发生连接反应的活性基团包被的微纳米珠后，采用一内部有溶液通道的流室，流室分为上游的单分子生物反应器、下游为目的产物分离与富集器；

上游的单分子生物反应器，设有多聚物进样口和微纳米珠进样口；将多聚物溶液和微纳米珠悬浮液注入流室，使反应成份在反应器充分反应后彻底完成连接；

连接反应后的混合物经溶液通道进入流室下游的目的产物富集器，目的产物富集器设有填充电泳缓冲液进样口连接流室溶液通道，流室溶液通道末端设有目的产物收集口和空微纳米珠出口，分别连接目的产物收集容器和空微纳米珠收集容器；目的产物收集容器连接电源正极，与目的产物收集容器对应的流室溶液通道另一处连接电源负极，利用外加电场，使携带负电荷的目的产物进入目的产物收集容器，空微纳米珠通过空微纳米珠出口进入空微纳米珠收集容器，完成目的产物分离与富集器功能。

2.根据权利要求1所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的多聚物和微纳米珠，按照以下方法制备：

步骤一，在多聚物一端标记活性基团，另一端或侧链标记有荧光分子；

步骤二，微纳米珠包被能够与步骤一多聚物活性基团发生连接反应的活性基团。

3.根据权利要求1或2所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的多聚物，是核酸、核酸与蛋白质、核酸与人工合成的肽核酸多聚物连接后的嵌合体中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的活性基团，是能用于实现连接多聚物分子与微纳米珠的活性基团对；所述的活性基团可以是中性、酸性或碱性，后两种情况下，在单分子生物反应器与目的产物富集器之间，设有钝化器，微纳米珠经钝化后，表面不携带净电荷。

5.根据权利要求1或2所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的微纳米珠，是单分子多聚物运载工具，其材质可以是硅、磁性材料或多聚物等，其直径在纳米至微米量级。

6.根据权利要求1或2所述的单分子生物反应器制备单个微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的多聚物与微纳米珠，按摩尔比1：≥10的比例进样，进样速度由进样控制器控制。

7.根据权利要求1所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的单分子生物反应器经并行化形成阵列。

8.根据权利要求1所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的填充电泳缓冲液，设置为侧流，或设置为鞘流；设置为侧流时，目的产物收集口与填充电泳缓冲液进入流室溶液通道时的位置位于同一侧，空微纳米珠出口与样品混合溶液进入流室溶液通道时的位置位于同一侧；在设置为鞘流时，目的产物收集口位于一侧，空微纳米珠收集口位于另一侧。

9.根据权利要求1所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述的目的产物在外加电场拉动下，离开溶液通道中的样品溶液流，进入与其电性质相反的目的产物收集容器，实现目的产物的分离与富集；所述流室通道的溶液进入或者不进入目的产物收集容器，当不进入目的产物收集容器时，该容器中事先加满电泳缓冲液流。

10.根据权利要求1或9所述的单分子生物反应器制备单微纳米珠携带单根多聚物的方法，其特征是，所述正极和负极间的外加电场，在各种条件确定后，将目的产物牵引至目的产物收集容器所需的最小电压阈值V_min，通过计算得到，或通过显微镜观察得到，只要外加电压V≥V_min，后续就不再借助光学手段而进行直接分离和富集目的产物。