[发明专利]使用二硫键以形成用于纳米流体设备的可逆的和可重复使用的涂层

权利要求书

1.纳米孔装置，其包括：

基质，所述基质包含第一纳米通道，所述第一纳米通道具有在第一储室和第二储室之间延伸的表面，其中所述基质是氮化硅；

可重复使用的涂层，所述涂层通过布置在所述第一纳米通道的至少一部分所述表面上的单层限定，所述单层包含双官能化学化合物,所述双官能化学化合物含有对所述氮化硅表面具有反应性的异羟肟酸基团或膦酸基团和从所述第一纳米通道的所述表面延伸的第一巯基基团；和

分析物结合化合物，所述分析物结合化合物与所述单层形成可逆二硫键，所述分析物结合化合物包含通过连接基团与分析物结合基团连接的第二巯基基团，所述第二巯基基团与所述第一巯基基团形成所述可逆二硫键。

2.权利要求1所述的纳米孔装置，其中所述可逆二硫键可以选择性断开。

3.权利要求1所述的纳米孔装置，其还包含与所述分析物结合基团结合的分析物。

4.权利要求3所述的纳米孔装置，其中所述分析物结合基团是蛋白质、肽、抗体、小分子、聚合物、脂质、多核苷酸、DNA链、碳水化合物、或其任意组合。

5.权利要求1所述的纳米孔装置，其中所述可逆二硫键通过化学方法、温度方法、电方法、pH方法、或其任意组合选择性断开。

6.权利要求2所述的纳米孔装置，其中所述可逆二硫键用还原剂断开。

7.权利要求1所述的纳米孔装置，其中所述基质还包含第二纳米通道。

8.一种使用纳米孔结构内的可重复使用的涂层的方法，所述方法包括：

在所述纳米孔结构内的纳米通道的氮化硅表面上形成单层，所述单层包含双官能化学化合物,所述双官能化学化合物含有对所述氮化硅表面具有反应性的异羟肟酸基团或膦酸基团和从所述单层的表面延伸的第一巯基基团；

使分析物结合化合物在氧化剂的存在下与所述单层反应以形成可逆二硫键，所述分析物结合化合物包含通过连接基团与分析物结合基团连接的第二巯基基团，所述第二巯基基团与所述第一巯基基团形成所述可逆二硫键；

将分析物引入所述纳米通道中；

测量事件的一个或多个电信号，所述事件是易位事件、结合事件，或者所述易位事件和结合事件二者；

断开所述可逆二硫键以再形成所述单层中的所述第一巯基基团；

从所述纳米通道冲洗掉所述分析物结合化合物；和

通过使包含末端巯基基团的另一种分析物结合化合物与所述单层中的所述第一巯基基团反应，来重复使用所述纳米通道的表面上的所述单层。

9.权利要求8所述的方法，其中所述分析物结合基团是蛋白质、肽、抗体、小分子、聚合物、脂质、多核苷酸、DNA链、碳水化合物、或其任意组合。

10.一种在纳米孔结构中形成可逆分析物结合涂层的方法，所述方法包括：

用单层涂布纳米通道的表面，所述纳米通道的所述表面包含氮化硅，并且所述单层包含双官能化学化合物,所述双官能化学化合物含有对所述氮化硅表面具有反应性的异羟肟酸基团或膦酸基团和从所述单层的表面延伸的第一巯基基团；

将分析物结合化合物在氧化剂的存在下布置在所述单层的表面上以与所述单层形成可逆二硫键，所述分析物结合化合物包含通过连接基团与分析物结合基团连接的第二巯基基团，所述第二巯基基团与所述第一巯基基团形成所述可逆二硫键；

将分析物引入到所述纳米通道中，所述分析物结合所述分析物结合基团；和

将断开剂引入到所述纳米通道中以破坏所述可逆二硫键。

11.权利要求10所述的方法，其中所述断开剂是含有硫醇的还原剂、含有亚硫酸氢根离子的还原剂或其任意组合。

12.权利要求10所述的方法，其中将所述断开剂引入到所述纳米通道中将所述分析物结合化合物从所述纳米通道的表面去除。

13.权利要求10所述的方法，其还包括将第二分析物结合化合物布置到所述纳米通道的表面上以再形成所述可逆二硫键，所述第二分析物结合化合物包含不同的分析物结合基团。