[发明专利]用于检测分析物的方法和系统

说明书

实施方式提供用于检测一种或多种样品中的一种或多种分析物的存在的分析物检测系统和方法。在检测方法中，将样品和感应化合物引入通道。在第一方向上在通道的长度的两端施加第一电位差，并且检测第一电特性值。随后，在第二相反反向上在通道的长度的两端施加第二电位差，并且检测第二电特性值。基于第一和第二电特性值之间的比较确定通道中是否存在分析物。

相关申请的交叉引用

本申请是2014年10月6日提交的、名称为“用于检测分析物的系统”的美国专利申请第14/507,825号的部分接续申请；是2014年10月6日提交的、名称为“用于检测分析物的方法”的美国专利申请14/507,828的部分接续申请；是2014年10月6日提交的、名称为“用于检测汞的系统和方法”的美国专利申请14/507,818的部分接续申请；是2014年10月6日提交的、名称为“用于检测银的系统和方法”的美国专利申请14/507,820的部分接续申请；并且是2014年11月7日提交的、名称为“用于检测核酸的系统和方法”的美国专利申请14/535,378的部分接续申请，这些专利申请通过引用以其整体并入。

背景技术

化学和生物分析物的敏感性和选择性检测对于医疗和环境试验与研究具有重要的意义。例如，医院和实验室常规测试生物样品以在重金属中毒诊断中检测具有潜在毒性的物质，如汞和银。同样地，测量生物分子如核酸是现代医学的基础，并且用在医疗研究、诊断、治疗和药物开发中。

纳米孔测序技术是检测核酸分子的常规方法。纳米孔测序的概念利用纳米孔开口(nanopore aperture)，该纳米孔开口是横向贯穿脂质双层膜的小洞或小孔，即贯穿膜的深度或厚度尺寸。纳米孔测序涉及到使核苷酸穿过膜中的纳米孔，即沿膜的深度或厚度尺寸在膜的顶表面和底表面之间移动。可在膜的深度或厚度尺寸上施加电势差，以促使核苷酸穿过纳米孔。在核苷酸穿过纳米孔时，检测到核苷酸的环境的物理变化(例如，通过纳米孔的电流)。基于检测到的电流的变化，可以对核苷酸进行鉴定和测序。

用于改进和扩大核苷酸检测的常规系统和技术的范围的区域已经得到了鉴定，并且技术方案已经在示例性实施方式中得到了实现。

发明内容

根据一种示例性实施方式，提供一种用于检测样品中是否存在分析物的方法。所述方法包括：将样品引入通道，所述通道具有长度和宽度，所述长度基本上大于宽度；在将样品引入通道后沿通道的长度的至少一部分测量电特性的电特性值；访问参照电特性值，所述参照电特性值与将样品引入通道之前沿通道的长度的至少一部分的通道的电特性有关联；比较测量到的电特性值和参照电特性值；并且，基于测量到的电特性值与参照电特性值之间的比较确定通道中是否存在分析物。

根据另一种示例性实施方式，提供一种用于检测样品中是否存在分析物的方法。所述方法包括：沿通道的长度的至少一部分测量通道的一种或多种电特性，所述通道具有长度和宽度，所述长度基本上大于宽度；基于前述测量步骤中测量到的通道的一种或多种电特性确定参照通道电特性值；将样品引入通道；在通道中有样品的情况下，沿与第一测量步骤中测量的通道的长度的相同部分测量通道的一种或多种电特性；基于在通道中有样品的情况下测量到的通道的一种或多种电特性确定样品通道电特性值；确定样品通道电特性值与参照通道电特性值之间的任何差异；并且，如果样品通道电特性值与参照通道电特性值之间存在差异，则基于该差异确定通道中是否存在分析物。

根据另一种示例性实施方式，提供一种用于检测样品中是否存在分析物的方法。所述方法包括：将样品和感应化合物引入通道，所述通道具有长度和宽度，所述长度基本上大于宽度；在将样品和感应化合物引入通道后沿通道的长度的至少一部分测量电特性值；从存储器访问参照电特性值，所述参照电特性值与通道的长度的至少一部分有关联；确定测量到的电特性值与参照电特性值之间的任何差异；并且，如果测量到的电特性值与参照电特性值之间存在差异，则基于该差异确定通道中是否存在分析物。