[发明专利]一种多通道阵列式DNA测序系统及其测序方法

权利要求书

1.一种多通道阵列式DNA测序系统，包括电流检测单元，二硫化钼场效应管，原子力显微镜进给系统和阵列单元； 

其中所述二硫化钼场效应管包括源极电源（V_s）（4）、漏极电源（V_D）（9）、氮化硅基底（6）、带有纳米孔的单层二硫化钼纳米带（7）和绝缘层（8）；

所述原子力显微镜进给系统包括原子力显微镜探针基底（1）和原子力显微镜探针（2）；

其特征在于：

将带有纳米孔的单层二硫化钼纳米带的两侧分别连接金属电极作为场效应管的源极和漏极，纳米孔作为栅极，其电流信号检测原理类似于场效应晶体管。

2.如权利要求1所述多通道阵列式DNA测序系统，其特征在于将单层二硫化钼场效应管阵列式铺展在基底上。

3.如权利要求1所述多通道阵列式DNA测序系统，其特征在于：将纳米尺度下二硫化钼场效应管应用于DNA过孔时电流变化的实时检测。

4.如权利要求1所述多通道阵列式DNA测序系统，其特征在于：通过MEMS工艺在原子力显微镜探针基座上制备出阵列式的探针，并且探针之间的相对位置对应阵列式二硫化钼场效应管中的纳米孔位置。

5.如权利要求1所述多通道阵列式DNA测序系统，所述电流检测单元是电流表（3）。

6.一种基于权利要求1-5所述多通道阵列式DNA测序系统的测序方法，包括以下步骤：

A、在氮化硅基底（6）上阵列式铺展单层二硫化钼纳米带（7），将所述纳米带的两侧分别采用MEMS工艺压焊上Au或Pt电极，并引出连接源极电源（V_s）（4）和漏极电源（V_D）（9）形成各自的独立电流检测单元，然后覆盖上绝缘层（8）对二硫化钼纳米带进行保护，避免直接跟溶液接触；

B、采用高能透射电子显微镜（TEM）将单层二硫化钼纳米带（7）连同氮化硅基底（6）和绝缘层（8）打穿，加工出2纳米的孔；

C、采用MEMS工艺在原子力显微镜探针基底（1）上制备出阵列式的原子力显微镜探针（2），所述阵列式的二硫化钼场效应管必须与阵列式的原子力显微镜探针位置一一对应；

D、在阵列式的原子力显微镜探针上键合待测单链DNA分子；

E、通过操控原子力显微镜的进给系统来控制阵列式的探针牵引DNA沿着二硫化钼纳米孔轴线方向低速移动，并同时开始检测DNA移动过程中各个二硫化钼场效应管源漏极间的电流信号；

F、重复步骤E大于一次；

G、完成上述步骤后，通过整合比对分析所得的并行检测数据，寻找碱基与信号之间的对应规律，完成测序。

7.如权利要求6所述多通道阵列式DNA测序系统的测序方法，其中在阵列式的原子力显微镜探针上键合待测单链DNA分子，具体包括：

（1）采用磁控溅射在阵列式的原子力显微镜探针表面镀上一层Cr薄膜涂层，然后再在涂层上面镀上一层Au薄膜；

（2）配制所要修饰的HS-DNA溶液；

（3）将镀有Au薄膜的阵列式原子力显微镜探针浸泡到步骤（2）中所配制的DNA溶液中，静置大于或等于24小时；

（4）在步骤（3）的溶液中加入0.02 mL的1 M NaCl溶液三次，每次加入的时间间隔为2小时；

（5）用去离子水洗去吸附不牢的DNA三次，空气中晾干后备用。