[发明专利]一种基于纳米孔和原子力显微镜的三通道并行DNA测序传感器及检测方法

摘要

本发明公开了一种用于检测DNA碱基序列的纳米孔DNA测序传感器及检测方法，其中三通道并行DNA测序传感器，包括堵塞离子电流信号检测系统，原子力显微镜探测系统，隧穿电流信号检测系统和纳米孔单分子传感器。本发明采用化学修饰的方法在原子力显微镜探针上键合待测单链DNA，通过对原子力显微镜探针的操控，可以有效地控制DNA在纳米孔内的运动方向和速度，而且可以同时检测DNA过孔时产生的堵塞离子电流，隧穿电流和AFM探针的牵引力的变化，实现三通道并行检测和信号并行分析，相比传统纳米孔单分子传感器而言大大提高了识别DNA碱基的能力，避免了有效信号的流失；本发明可以精确的用于对DNA碱基序列过孔电信号和力信号的检测，对实现低成本高通量的DNA测序这一目标意义重大。

主权项

一种基于纳米孔和原子力显微镜的三通道并行DNA测序传感器，其特征是：包括堵塞离子电流信号检测系统，原子力显微镜探测系统，隧穿电流信号检测系统和纳米孔单分子传感器，所述的堵塞离子电流信号检测系统包括电源I（1），电流表I（2）和两个Ag/AgCl电极（3）；所述的原子力显微镜探测系统包括激光发射器（4），信号反馈处理器（5）和原子力显微镜探针（6）；所述的隧穿电流检测系统包括电源II（7），电流表II（8）和两个纳米Au或Pt电极（9）；所述的纳米孔单分子传感器包括含有纳米孔的纳米薄膜（10）和基底（11）；所述的原子力显微镜探针（6）位于所述纳米薄膜（10）的上方；在所述纳米薄膜（10）的上方和下方还分别设置一个所述Ag/AgCl电极（3）；所述两个纳米Au或Pt电极（9）分别位于所述纳米薄膜（10）上纳米孔的两侧。