[发明专利]用于对核酸测序的场效应装置和方法

权利要求书

1.核酸测序的方法，其包括：

(a)提供聚合酶，所述聚合酶附着于固体支持物电荷传感器，

(b)使所述聚合酶与核苷酸三磷酸的混合物接触，

其中所述混合物包含不同类型的核苷酸三磷酸，

其中第一类核苷酸三磷酸与所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比由于所述第一类核苷酸三磷酸包含非天然部分而处于可区分状态，所述非天然部分产生具有极性的信号变化，所述极性与当所述聚合酶将所述核苷酸三磷酸掺入新生链中时由所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸产生的信号变化中的极性相反，

其中后一类或多类核苷酸三磷酸与所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比不处于所述可区分状态，并且

其中所述聚合酶针对模板核酸链将来自所述混合物的核苷酸掺入新生链中；

(c)经由所述电荷传感器检测所述核苷酸的掺入，

其中所述第一类核苷酸三磷酸产生与由所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸产生的信号相比极性独特的信号，从而获得第一信号模式；并且

(d)使用所述聚合酶、所述模板核酸、和核苷酸三磷酸的第二混合物重复步骤(b)和(c)，从而获得第二信号模式，

其中所述第二混合物中的第二类核苷酸三磷酸由于所述第二类型的核苷酸三磷酸包含产生具有极性的信号变化的非天然部分而与所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比处于可区分状态，所述极性与由所述第二混合物中的其它核苷酸三磷酸产生的信号变化中的极性相反，

其中所述第一类核苷酸三磷酸与第二混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸不处于可区分的状态，

其中所述第二混合物中的所述第二类核苷酸三磷酸产生与当所述聚合酶将所述核苷酸三磷酸掺入新生链中时由所述第二混合物中的其它核苷酸三磷酸产生的信号相比极性独特的信号；

(e)使用所述聚合酶、所述模板核酸、和核苷酸三磷酸的第三混合物重复步骤(b)和(c)，从而获得第三信号模式，

其中所述第三混合物中的第三类核苷酸三磷酸由于所述第三类型的核苷酸三磷酸包含产生具有极性的信号变化的非天然部分而与所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比处于可区分状态，所述极性与由所述第三混合物中的其它核苷酸三磷酸产生的信号变化中的极性相反，

其中所述第一类和第二类核苷酸三磷酸与所述第三混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比不处于可区分状态，

其中所述第三混合物中的所述第三类核苷酸三磷酸产生与当所述聚合酶将所述核苷酸三磷酸掺入新生链中时由所述第三混合物中的其它类型核苷酸三磷酸产生的信号相比极性独特的信号；并且

(f)比较所述第一、第二和第三信号模式以测定所述模板核酸的序列。

2.权利要求1的方法，其中步骤(e)还包括：

使用所述聚合酶、所述模板核酸、和核苷酸三磷酸的第四混合物重复步骤(b)和(c)，从而获得第四信号模式，

其中所述第四混合物中的第四类核苷酸三磷酸由于所述第四类型的核苷酸三磷酸包含产生具有极性的信号变化的非天然部分而与所述混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比处于可区分状态，所述极性与由所述第四混合物中的其它核苷酸三磷酸产生的信号变化中的极性相反，

其中所述第一类、第二类和第三类核苷酸三磷酸与所述第四混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸相比不处于可区分状态，

其中所述第四混合物中的所述第四类核苷酸三磷酸产生与当所述聚合酶将所述核苷酸三磷酸掺入新生链中时由所述第四混合物中的其它类型的核苷酸三磷酸产生的信号相比极性独特的信号；并且

步骤(f)包括比较所述第一、第二、第三和第四信号模式以测定所述模板核酸的序列。

3.权利要求1的方法，其中所述模板核酸链是环状的。

4.权利要求1的方法，其中所述混合物中的不同类型的核苷酸三磷酸互补所述模板核酸链中的四种不同核苷酸。

5.权利要求1的方法，其中所述电荷传感器是电荷传感器阵列的一部分。

6.权利要求1的方法，其中所述电荷传感器选自下组：SWNT FET、纳米线FET、FinFET、三门极FET、穿隧FET、磁传感器、电化学传感器、和纳米电机械传感器。