[发明专利]用于测序的设备

说明书

示例设备包括与顺式电极相关联的顺式井、与反式电极相关联的反式井以及位于顺式井与反式井之间的场效应晶体管(FET)。场效应晶体管(FET)的示例包括限定在其中的流体系统。流体系统包括面向顺式井的第一腔、与反式井流体连接的第二腔以及从第一腔延伸穿过场效应晶体管的通孔。第一纳米级开口将顺式井和第一腔流体连接，第一纳米级开口具有内径。第二纳米级开口将通孔和第二腔流体连接，第二纳米级开口具有内径。第二纳米级开口内径大于第一纳米级开口内径。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年2月16日提交的美国临时申请序列号62/710,350的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

各种多核苷酸测序技术涉及在局部支撑表面上或在预限定反应室内执行大量受控反应。然后可以观察或检测指定反应，并且随后的分析可以帮助标识或揭示反应中所涉及的多核苷酸的性质。已开发了利用纳米孔的另一多核苷酸测序技术，纳米孔可以向离子电流提供通道。多核苷酸被驱动穿过纳米孔，并且当多核苷酸穿过纳米孔时，它破坏了穿过纳米孔的电流。每个通过的核苷酸或核苷酸系列产生特性电流，并且电流电平的记录对应于多核苷酸序列。

发明内容

本文公开的第一方面是设备。在一个示例中，设备包括：与顺式电极相关联的顺式井；与反式电极相关联的反式井；位于顺式井与反式井之间的场效应晶体管(FET)，场效应晶体管(FET)包括被限定在其中的流体系统，流体系统包括面向顺式井的第一腔、流体地连接至反式井的第二腔、以及从第一腔延伸穿过场效应晶体管的通孔；将顺式井和第一腔流体地连接的第一纳米级开口，第一纳米级开口具有内径；以及将通孔和第二腔流体地连接的第二纳米级开口，第二纳米级开口具有内径，其中第二纳米级开口的内径大于第一纳米级开口的内径。

在设备的一个示例中，第二纳米级开口的内径是第一纳米级开口的内径的约至少两倍；第一纳米级开口的内径的范围是从约1nm至约3nm；并且第二纳米级开口的内径的范围是从约2nm至约20nm。

在设备的一个示例中，第二纳米级开口的内径的范围是从第一纳米级开口的内径的约两倍到第一纳米级开口的内径的约五倍。

在设备的一个示例中，第一纳米级开口的内径的范围是从约0.5nm至约3nm；并且第二纳米级开口的内径的范围是从约10nm至约20nm。

在设备的一个示例中，第二纳米级开口的内径是第一纳米级开口的内径的约三倍；第一纳米级开口的内径的范围是从约1nm至约2nm；并且第二纳米级开口的内径的范围是从约10nm至约20nm。

设备的一个示例还包括位于顺式井与第一腔之间的膜，其中第一纳米级开口延伸穿过膜。作为一个示例，膜可以选自由脂质和脂质的仿生等同物组成的组。在该示例中，第一纳米级开口延伸穿过：设置在膜中的多核苷酸纳米孔、多肽纳米孔或碳纳米管。作为另一示例，膜是合成膜，并且第一纳米级开口是固态纳米孔。

在设备的一个示例中，第一纳米级开口具有可变电阻；且第二纳米级开口具有至少基本上固定的电阻。

在一个示例中，设备包括纳米孔测序仪。在该示例中，阵列可以包括多个纳米孔测序仪，并且其中：多个纳米孔测序仪中的每一个共享共用的顺式电极和共用的反式电极；或者多个纳米孔测序仪中的每一个具有不同的顺式电极和不同的反式电极；或者多个纳米孔测序仪中的每一个共享共用的顺式电极并具有不同的反式电极；或者多个纳米孔测序仪中的每一个具有不同的顺式电极并共享共用的反式电极。

要理解，本文公开的设备和/或阵列的任何特征可以以任何期望的方式和/或配置组合在一起。