[发明专利]使用对电气刺激的双分子层响应的测量进行非破坏性双分子层监测

权利要求书

1.一种检测在基于纳米孔的测序芯片的单元中形成的脂质双分子层的方法，包括：

将脂质隔膜与积分电容器耦合，其中所述脂质隔膜位于工作电极和反电极之间；

向反电极施加交流（AC）电压；

由模数转换器（ADC）周期性地对跨积分电容器的电压进行采样，包括

通过将积分电容器连接到恒定预充电电压源来对积分电容器进行预充电，

在积分电容器被充电到恒定预充电电压源值之后，将所述预充电电压源与所述积分电容器断开，

等待预定时间段以使积分电容器通过与所述脂质隔膜相关联的电容充电或放电，以及

在所述预定时间段之后对跨积分电容器的电压进行采样；

确定响应于AC电压的变化的跨所述积分电容器的采样电压的变化；

以及基于响应于AC电压的变化的所确定的跨所述积分电容器的采样电压的变化来检测脂质隔膜包括脂质双分子层。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当AC电压从正相变为负相时或当AC电压从负相变为正相时，确定响应于AC电压的变化的跨所述积分电容器的采样电压的变化。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：当AC电压从正相变为负相时或者当AC电压从负相变为正相时，确定响应于AC电压的变化的跨所述积分电容器的采样电压的变化，并且其中AC正相包括正方波，并且AC负相包括负方波。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过检测跨所述积分电容器的采样电压中的尖峰然后检测跨所述积分电容器的显著更小的采样电压来检测所述脂质隔膜包括脂质双分子层，并且其中当AC电压从正相变为负相时或者当AC电压从负相变为正相时所述尖峰发生。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括：将跨所述积分电容器的采样电压中的尖峰的量值与预定阈值进行比较，并且在所述尖峰的量值高于所述预定阈值的情况下，检测到所述脂质隔膜包括脂质双分子层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述积分电容器进行预充电，将所述预充电电压源与所述积分电容器断开，以及等待所述积分电容器通过与所述脂质隔膜相关联的电容充电或放电的步骤被按照ADC的采样率重复。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述ADC的采样率是所述AC电压的频率的至少十倍。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：响应于检测到所述脂质隔膜包括脂质双分子层，通过使所述单元中的开关开路来禁止进一步的电气刺激跨所述脂质隔膜被施加，从而使得脂质双分子层不会因电场而分解。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：通过使所述单元中的开关开路来在脂质隔膜密封单元内的贮液器之前禁止电气刺激跨所述工作电极和所述反电极被施加。

10.一种用于检测在基于纳米孔的测序芯片的单元中形成的脂质双分子层的仪器，包括：

积分电容器；

工作电极，耦合到积分电容器；

反电极，其中沉积在工作电极和反电极之间的脂质隔膜与积分电容器耦合；

交流（AC）电压源，将AC电压施加到反电极；

恒定预充电电压源；模数转换器（ADC）；和

处理器或电路，被配置为：

通过将积分电容器连接到恒定预充电电压源来对积分电容器进行预充电；

在积分电容器被充电到恒定预充电电压源值之后，将所述预充电电压源与所述积分电容器断开；

等待预定时间段以使积分电容器通过与所述脂质隔膜相关联的电容充电或放电；

在所述预定时间段之后使所述ADC对跨积分电容器的电压进行采样；

确定响应于AC电压的变化的跨积分电容器的采样电压的变化；以及

基于响应于AC电压的变化的所确定的跨积分电容器的采样电压的变化，检测脂质隔膜包括脂质双分子层。