[发明专利]用于基于纳米线探测器的核酸测序的设备和方法

权利要求书

1.一种用于核酸测序的设备，包括：

碱基探测装置，在探测位置处，所述碱基探测装置被配置用于探测核酸的链在所述探测位置处的部分的碱基；以及

输运装置，被配置用于延展所述核酸的链，并且用于使得延展的所述核酸的链沿着路径滑动通过所述探测位置；

读取电路；

控制单元；

其中所述碱基探测装置包括沿着所述路径在相应的位置设置的多个场效应纳米线探测器，并且每个场效应纳米线探测器包括相应的纳米线和核酸探针，所述核酸探针由相应的碱基的序列所限定、并且固定至相应的所述纳米线；

其中，所述读取电路，被配置用于确定每个纳米线探测器的导电状态和提供读取信号的系列，所述读取信号的系列指示了在所述核酸的链中存在碱基的序列、并且对应于所述纳米线探测器的相应的核酸探针；以及

其中，所述控制单元，被配置用于基于由所述读取电路提供的所述读取信号、以及所述纳米线探测器的相应的位置，而重构所述核酸的链的有效的碱基的序列。

2.根据权利要求1所述的设备，其中对于每个纳米线探测器，所述纳米线探测器的所述核酸探针由相同的碱基序列所限定。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述纳米线探测器的所述核酸探针中的每个核酸探针包含相等数目的碱基。

4.根据权利要求3所述的设备，其中所述纳米线探测器的所述核酸探针穷举了通过采用形成所述核酸探针的碱基数目可以获得的可能的碱基的组合。

5.根据权利要求1所述的设备，其中所述核酸探针具有肽核酸结构。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述纳米线探测器的所述纳米线被设置为沿横切于所述路径的方向、并且相互平行。

7.根据权利要求1所述的设备，其中每个纳米线探测器包括：源极区域和漏极区域，关于所述路径在相对侧，并且通过所述纳米线探测器的相应的所述纳米线而连接在一起。

8.根据权利要求7所述的设备，其中在每个纳米线探测器中，所述源极区域、所述漏极区域和所述纳米线是半导体材料的，并且其中所述源极区域和所述漏极区域具有第一导电类型，而所述纳米线具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述读取电路包括：阻抗计级；以及多路复用器，被配置用于将所述阻抗计级选择性地交替地连接至所述纳米线探测器。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述输运装置被配置用于通过静电力来控制所述核酸的链沿着所述路径的前进，以用于备选地使得所述核酸探针能够杂交、以及能够从所述核酸探针机械地分离所述核酸的链。

11.根据权利要求1所述的设备，包括纳米通道；其中，

所述输运装置包括：第一电极、第二电极和第三电极，沿着所述纳米通道设置，以与占据所述纳米通道的流体接触，所述第二电极设置在所述第一电极与所述第三电极之间；以及

所述控制单元被配置用于分别施加第一电压、第二电压和第三电压至所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极，以便于控制所述核酸的链通过所述纳米通道的移动。

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述路径由所述纳米通道的纵向轴线所限定。

13.根据权利要求11所述的设备，其中所述碱基探测装置设置在所述第二电极的附近。

14.根据权利要求11所述的设备，包括：第一存在传感器和第二存在传感器，分别被配置用于探测在所述纳米通道的第一部分中所述核酸的链的存在，以及在所述纳米通道的第二部分中所述核酸的链的存在，所述第一部分在所述第一电极与所述第二电极之间，所述第二部分在所述第二电极与所述第三电极之间；以及其中所述控制单元被配置用于，基于所述第一存在传感器的和所述第二存在传感器的响应，而设置所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压。