[发明专利]一种固态纳米孔修饰处理方法

说明书

本发明公开了一种固态纳米孔修饰处理方法，包括以下步骤：1)对固态纳米孔进行清洗和干燥；2)将清洗和干燥处理过的固态纳米孔置于等离子清洗机中，进行表面等离子处理，得到羟基化的固态纳米孔；3)将硅烷溶液涂覆在羟基化的固态纳米孔上，保护气氛下进行硅烷化，再进行清洗和干燥，得到硅烷化的固态纳米孔；4)对硅烷化的固态纳米孔进行烘烤处理、清洗和干燥。本发明在短时间内便可以对大量固态纳米孔进行快速有效的修饰处理，对实验设备条件要求简单，成本低廉。

技术领域

本发明涉及一种固态纳米孔修饰处理方法。

背景技术

固态纳米孔即在纳米级厚度的薄膜上人工制备的纳米尺寸的通道，具有高稳定性、可调节的孔径和化学环境，且可以结合半导体集成制造方法进行大规模生产，在单分子检测方面具有巨大的应用前景。类似于细胞计数器的库尔特原理，当分子穿过和其尺寸相近的纳米孔时，会对纳米孔通道内的离子流产生显著影响，出现可测量分析的电化学信号，再对该电化学信号进行分析便可以得到被检测物的相关信息。

纳米孔测序(即通过固态纳米孔进行DNA单分子碱基序列的实时分析)与传统利用大型光学仪器进行测序相比，具有小型化、低成本、高灵敏度等优势，是目前研究的热点。纳米孔测序的原理是在电解质溶液中利用电场驱动单个DNA分子通过与其直径相近的固态纳米孔，由于不同碱基(A、T、C、G)具有不同的分子结构，对固态纳米孔内离子流的影响也不相同，通过测量DNA分子易位时相应碱基特征电流信号来识别相应的碱基，从而实现DNA的碱基序列读取。固态纳米孔不仅可以进行基因测序，而且在其他单分子检测领域也具有巨大的应用价值，例如：蛋白质检测，可以作为检测重大疾病的标志物，实现重大疾病的早期诊断。

当生物分子在电场驱动下通过固态纳米孔时，由于生物分子的通孔易位速度很快，现阶段的电流信号采集仪器难以达到如此高的时间分辨率(例如：DNA分子易位速度约为5～30纳秒每碱基，而仪器所需的采样时间为毫秒每碱基级别)，所以不经过任何功能化修饰的固态纳米孔仅能分辨DNA分子单链和双链以及长链和短链的区别。对固态纳米孔进行修饰，通过改变固态纳米孔内的化学环境(例如：引入带负电的基团)可以实现对检测分子通孔易位速度的控制，但现有的固态纳米孔修饰方法普遍存在工艺繁琐、处理时间长(数小时至几天)、效率低等问题，且修饰效果一般，进行了修饰处理的固态纳米孔仍然无法很好地满足实际应用需求。

因此，有必要开发一种便捷快速、效率高、修饰效果好的固态纳米孔修饰处理方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固态纳米孔修饰处理方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种固态纳米孔修饰处理方法，包括以下步骤：

1)对固态纳米孔进行清洗和干燥；

2)将清洗和干燥处理过的固态纳米孔置于等离子清洗机中，进行表面等离子处理，得到羟基化的固态纳米孔；

3)将硅烷溶液涂覆在羟基化的固态纳米孔上，保护气氛下进行硅烷化，再进行清洗和干燥，得到硅烷化的固态纳米孔；

4)对硅烷化的固态纳米孔进行烘烤处理、清洗和干燥。

优选的，步骤1)所述清洗为用去离子水和异丙醇依次对固态纳米孔进行清洗。

优选的，步骤2)所述表面等离子处理的时间为2～5min。

优选的，步骤3)所述硅烷溶液由硅烷和溶剂按照体积比1：(9～99)组成。

优选的，步骤3)所述硅烷溶液中的硅烷为3-氨丙基二甲基乙氧基硅烷、二甲基辛基氯硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、(3-氰丙基)二甲基氯硅烷、二甲基十八烷基氯硅烷中的至少一种。