用于石墨烯纳米结构的DNA定义的蚀刻的方法.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(10)申请公布号CNCN104080927104080927A(43)申请公布日2014.10.01(21)申请号201280067561.2(51)Int.Cl.(22)申请日2012.10.01C12Q1/68(2006.01)B82B3/00(2006.01)(30)优先权数据61/588,5562012.01.19US13/630,9752012.09.28US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.07.18(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0582682012.10.01(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/109319EN2013.07.25(71)申请人迈克尔·詹姆斯·达令地址美国加利福尼亚州(72)发明人迈克尔·詹姆斯·达令(74)专利代理机构北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司11204代理人王达佐安佳宁权权利要求书3页利要求书3页说明书8页说明书8页附图5页附图5页(54)发明名称用于石墨烯纳米结构的DNA定义的蚀刻的方法(57)摘要本发明提供了利用有预定DNA形状的DNA样品来蚀刻石墨烯的方法。将DNA样品优选置于一块高定向热解石墨(HOPG)的反应区上，然后优选将DNA样品和HOPG置于湿度控制室内。向HOPG优选应用湿度以产生横跨DNA样品表面的水膜。还向HOPG施加电势以产生用于蚀刻过程的电势能。蚀刻完成后，通常用去离子水漂洗反应区。CN104080927ACN1048927ACN104080927A权利要求书1/3页1.用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，步骤包括：提供一块高定向热解石墨；将DNA样品沉积至所述高定向热解石墨块；将所述高定向热解石墨块置于湿度控制室内；向所述高定向热解石墨块应用湿度；以及横跨所述第一窗口和所述第二窗口施加电压。2.如权利要求1所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中用抗蚀剂涂覆所述高定向热解石墨块。3.如权利要求2所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述高定向热解石墨块具有第一窗口、第二窗口以及第三窗口；其中所述第一窗口和所述第二窗口包括一个或多个配置为接收电压的电极接头；并且其中所述第三窗口的一部分包括配置为接收所述DNA样品的反应区；将所述DNA样品沉积至所述高定向热解石墨块的所述反应区。4.如权利要求3所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述第一窗口和所述第二窗口布置为相距约600-1000微米。5.如权利要求4所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其还包括步骤：用原子力显微镜分析所述第一窗口、所述第二窗口以及所述第三窗口。6.如权利要求5所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其还包括步骤：加热及融化所述DNA样品；以及将所述DNA样品冷却至室温。7.如权利要求6所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其还包括步骤：用缓冲溶液稀释所述DNA样品。8.如权利要求7所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述缓冲溶液为约0.5-1.5摩尔氯化钾；约8-12毫摩尔三(羟甲基)氨基甲烷盐酸盐；以及约8-12毫摩尔乙二胺四乙酸。9.如权利要求8所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述电压为约2-6V/mm的电压梯度。10.如权利要求9所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述DNA样品为双链未甲基化的λDNA。11.如权利要求10所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其还包括步骤：在温的去离子水中漂洗所述DNA样品。12.用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，步骤包括：提供一块高定向热解石墨；其中所述高定向热解石墨块具有第一窗口、第二窗口以及第三窗口；其中所述第一窗口和所述第二窗口包括一个或多个配置为接收电压的电极接头；其中所述第三窗口的一部分包括配置为接收DNA样品的反应区；将所述DNA样品沉积至所述反应区；加热及融化所述DNA样品；将所述DNA样品冷却至室温；2CN104080927A权利要求书2/3页用缓冲溶液稀释所述DNA样品；向所述反应区应用所述缓冲溶液；孵育所述反应区；用去离子水漂洗所述反应区以除去所述缓冲溶液和过量的所述DNA样品；将所述高定向热解石墨块置于温度控制室内；向所述高定向热解石墨块应用相对湿度；横跨所述第一窗口和所述第二窗口施加电压约1-2分钟；以及在温的去离子水中漂洗所述高定向热解石墨块。13.如权利要求12所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中使用电子束光刻通过扫描电子显微镜来蚀刻所述第一窗口、所述第二窗口以及所述第三窗口。14.如权利要求13所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其还包括步骤：用原子力显微镜分析所述第一窗口、所述第二窗口以及所述第三窗口。15.如权利要求14所述的用于蚀刻石墨烯纳米结构的方法，其中所述第一窗口和所述第二窗口