[发明专利]包含核酸引物-碳材料复合材料的多孔基质及使用所述多孔基质的PCR

权利要求书

1.用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其在所述基质的孔内包含核酸引物-碳材料复合材料，其中正向引物和反向引物中的一种或更多种核酸引物与碳材料结合，

其中所述核酸引物-碳材料复合材料设置成响应于扩增条件释放所述核酸引物以在所述基质的孔内自由移动，并且

其中所述核酸引物-碳材料复合材料的碳材料固定在所述基质的孔内。

2.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中所述核酸引物-碳材料复合材料的碳材料均匀地分布在所述基质的孔内。

3.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中所述核酸引物-碳材料复合材料由碳材料中碳之六角结构的一部分和核酸引物中碱基之六角结构的一部分的π-π堆积作用形成。

4.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中在扩增核酸期间，在所述核酸引物-碳材料复合材料中核酸引物与碳材料分离。

5.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中正向引物和反向引物之一形成所述核酸引物-碳材料复合材料，使得所述碳材料固定在所述基质的孔内，而另一核酸引物固定在所述基质的孔内而不形成所述核酸引物-碳材料复合材料。

6.根据权利要求5所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中固定在所述基质的孔内而不形成所述核酸引物-碳材料复合材料的核酸引物通过与所述基质交联而固定。

7.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中所述核酸引物-碳材料复合材料的碳材料包含石墨、石墨烯、氧化石墨烯、高定向热解石墨(HOPG)、碳纳米管和富勒烯中的一种或更多种。

8.根据权利要求1所述的用于扩增核酸的仪器的多孔基质，其中所述核酸引物-碳材料复合材料的核酸引物为DNA、RNA、LNA和PNA中的一种或更多种核酸。

9.用于扩增核酸的仪器，其包含：

一种或更多种根据权利要求1至8中任一项所述的多孔基质；以及

阵列，其表面被图案化，以使得以孔的形式布置所述多孔基质。

10.根据权利要求9所述的用于扩增核酸的仪器，其中所述用于扩增核酸的仪器包含用于不同靶核酸之核酸引物的多种多孔基质。

11.用于扩增核酸的方法，其包括：

通过将一种或更多种根据权利要求1至8中任一项所述的多孔基质注入包含阵列的室中来在所述阵列上布置所述多孔基质，所述阵列的表面以孔的形式图案化；

通过向用于扩增核酸的仪器的室中注入包含一种或更多种靶核酸的溶液来将所述溶液引入所述多孔基质的孔中；以及

通过聚合酶链反应(PCR)来扩增所述靶核酸。

12.根据权利要求11所述的用于扩增核酸的方法，其中所述一种或更多种多孔基质包含不同的核酸引物。

13.根据权利要求11所述的用于扩增核酸的方法，其中，在所述靶核酸的扩增中，当核酸引物-碳材料复合材料的核酸引物与碳材料分离时，所述靶核酸被扩增。

14.根据权利要求11所述的用于扩增核酸的方法，其还包括在扩增所述靶核酸的同时实时地分析在所述一种或更多种多孔基质中聚合的核酸。

15.用于制备根据权利要求1至8中任一项所述的多孔基质的方法，其包括：

通过向包含正向引物和反向引物中一种或更多种引物的溶液中添加碳材料并使所述引物与所述碳材料结合来制备引物-碳材料复合材料溶液；

通过将所述引物-碳材料复合材料溶液与预聚物、光敏引发剂和孔诱导聚合物混合来制备预聚物溶液；

通过将所述预聚物溶液微点样成微滴形式并使其固化来制备基质；以及

通过从所述基质除去所述孔诱导聚合物来在所述基质内形成孔。