[发明专利]一种基于纳米孔和原子力显微镜的三通道并行DNA测序传感器及检测方法

权利要求书

1.一种基于纳米孔和原子力显微镜的三通道并行DNA测序传感器，其特征是：包括堵塞离子电流信号检测系统，原子力显微镜探测系统，隧穿电流信号检测系统和纳米孔单分子传感器，所述的堵塞离子电流信号检测系统包括电源I（1），电流表I（2）和两个Ag/AgCl电极（3）；所述的原子力显微镜探测系统包括激光发射器（4），信号反馈处理器（5）和原子力显微镜探针（6）；所述的隧穿电流检测系统包括电源II（7），电流表II（8）和两个纳米Au或Pt电极（9）；所述的纳米孔单分子传感器包括含有纳米孔的纳米薄膜（10）和基底（11）；所述的原子力显微镜探针（6）位于所述纳米薄膜（10）的上方；在所述纳米薄膜（10）的上方和下方还分别设置一个所述Ag/AgCl电极（3）；所述两个纳米Au或Pt电极（9）分别位于所述纳米薄膜（10）上纳米孔的两侧。

2.一种基于权利要求1所述三通道并行DNA测序传感器的检测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、采用化学修饰的方法在原子力显微镜探针上键合待测单链DNA分子；化学修饰的方法具体是：

a、采用磁控溅射在原子力显微镜探针表面镀上一层Au薄膜；

b、配制所要修饰的DNA溶液10-100 μM；

c、将镀有Au薄膜的AFM探针浸泡到步骤b中所配制的DNA溶液中，静置12-24小时；

d、然后在步骤c的溶液中加入3-5 ml的0.1%-0.2%的SDS和0.1-0.2 M的磷酸钠，其中磷酸钠的PH=7.4；

e、在室温条件下静置5-7天；

f、在静置后的溶液中加入3-5 ml的0.8-1 M氯化钠6-8次，每次加入之间的时间间隔为3-4小时；

步骤二、通过操控原子力显微镜探针拉着DNA接近纳米孔并从纳米孔中穿过；

步骤三、当DNA进入纳米孔中后，通过操控原子力显微镜的探针，沿着纳米孔轴线方向慢慢移动DNA直至DNA完全移出纳米孔，并同时开始检测DNA移动过程中的堵塞离子电流信号，隧穿电流信号和牵引DNA运动的力信号；

步骤四、重复步骤三二或三次；

步骤五、完成上述步骤后，通过比对分析本传感器所得的三通道并行检测数据，寻找碱基与信号之间的对应规律，完成测序。