用于测序的隧穿结.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112292461A(43)申请公布日2021.01.29(21)申请号201980041130.0(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公(22)申请日2019.06.19司72001代理人任晓华李唐(30)优先权数据62/6882572018.06.21US(51)Int.Cl.C12Q1/6869(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2020.12.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2019/0662032019.06.19(87)PCT国际申请的公布数据WO2019/243421EN2019.12.26(71)申请人豪夫迈·罗氏有限公司地址瑞士巴塞尔(72)发明人Y·阿斯蒂耶F·伯格曼D·海因德尔H·库切尔迈斯特N-P·施滕格勒J·托波兰奇克权利要求书3页说明书19页附图23页(54)发明名称用于测序的隧穿结(57)摘要可以借由在隧穿结处进行隧穿识别来分析分子(例如，进行核酸分子的测序)。本发明的实施例可以允许使用隧穿结来检测个体核苷酸以及进行核酸分子的测序。通过用某一部分标记特定核苷酸，隧穿结可以生成具有合适信噪比的信号。所述隧穿识别使用主要穿过所述部分而不是主要穿过所述目的核苷酸或目的分子的一部分的隧穿电流。由于可以使用具有合适信噪比的信号来检测单个核苷酸，所以本发明的实施例可以允许使用隧穿电流快速检测核苷酸，所述信号由穿过所述部分的隧穿电流产生。CN112292461ACN112292461A权利要求书1/3页1.一种使用测序装置确定核酸序列的方法，所述方法包括：向所述测序装置添加一组核苷酸，其中：所述一组核苷酸中的每个核苷酸均附接至包含某一部分的标记化合物，所述测序装置包括隧穿结，并且所述隧穿结包括由绝缘层隔开的第一导体和第二导体；使用附接至所述隧穿结并连接至待测序模板母链的聚合酶来延伸新生链，其中所述延伸包括通过与所述模板母链杂交而将所述一组核苷酸中的第一核苷酸掺入所述新生链中的聚合酶；测量穿过所述第一导体、附接至所述第一核苷酸的第一标记化合物的第一部分和所述第二导体的电特征或磁特征的值；以及使用所述电特征或所述磁特征的值检测与所述模板母链杂交的所述第一核苷酸。2.根据权利要求1所述的方法，其中：所述第一导体是第一电极，所述第二导体是第二电极，测量所述电特征或所述磁特征的值包括测量所述电特征的值，并且检测与所述模板母链杂交的所述第一核苷酸包括使用所述电特征的值，并且所述方法进一步包括：在所述第一导体和所述第二导体之间施加电压。3.根据权利要求2所述的方法，其中，基于所述电特征的值检测与所述模板母链杂交的所述第一核苷酸，其包括：将所述电特征的值与所述电特征的参考值进行比较，以及确定所述值超过参考值。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述参考值是穿过所述第一电极和所述第二电极并且不穿过所述部分的背景隧穿电流的值。5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述电特征是电流，并且所述值大于10nA。6.根据权利要求2所述的方法，其中，所述部分选自由有机金属化合物、纳米颗粒、共轭芳族化合物和导电有机分子组成的组。7.根据权利要求2所述的方法，其中，所述标记化合物包含终止子，所述终止子构造为阻止所述新生链的进一步延伸。8.根据权利要求2所述的方法，其中：所述一组核苷酸中的每个核苷酸都是相同类型的核苷酸，并且附接至所述一组核苷酸中的每个核苷酸的每个标记化合物的每个部分都是相同类型的部分。9.根据权利要求2所述的方法，其中：所述一组核苷酸包含第二核苷酸，所述第二核苷酸附接至包含第二部分的第二标记化合物，基于所述电特征的值检测与所述模板母链杂交的所述第一核苷酸，其包括：将所述电特征的值与所述电特征的第一参考值进行比较，所述方法进一步包括：2CN112292461A权利要求书2/3页通过比较所述电特征的值与所述电特征的第二参考值，基于所述电特征的值确定所述第二核苷酸未与模板母链杂交。10.根据权利要求2所述的方法，其中：所述测序装置包括多个隧穿结，每个隧穿结包括相应第一电极、相应第二电极和相应绝缘层，并且每个相应隧穿结均附接至相应聚合酶，所述方法进一步包括：对于所述多个隧穿结中的每个隧穿结：使用附接至所述相应隧穿结并连接至待测序的相应模板母链的所述相应聚合酶来延伸相应新生链，其中所述延伸包括通过与所述相应模板母链杂交而将所述一组核苷酸中的相应核苷酸掺入所述相应新生链中的所述相应聚合酶；跨所述相应隧穿结的所述相应第一电极和所述相应第二电极施加相应电压，测量穿过所述相应第一电极、附接至所述相应核苷酸的相应标记化合物的相应部分和所述相应第二电极的所述电特征的相应值，以及使用所述电特征的相应值检测与所述相应模板母链杂交的所述相应