一种核酸分子分析鉴定方法技术

一种核酸分子分析鉴定方法，用于识别偶联有标签的核酸分子，包括：（1）使偶联有标签的核酸分子通过宽度大于标签的第一流体通道流向纳米孔；（2）所述纳米孔的直径小于所述标签的直径；在核酸分子流入纳米孔时，测量靠近纳米孔的电极的电流变化；根据所述电流变化确定所述核酸分子的序列；（3）在测量完毕后，使所述偶联有标签的核酸分子在所述纳米孔上方通过与其流入路径没有重叠部分的流出路径流出核酸分子分析鉴定系统。

A method of nucleic acid molecular analysis and identification

【技术实现步骤摘要】
一种核酸分子分析鉴定方法
本专利技术涉及一种核酸分子分析鉴定方法。
技术介绍
纳米孔为嵌在生物膜上的或在固态膜上制备的纳米尺度的孔隙。当在纳米孔两端施加电压时，纳米孔内及其周围会形成场。而离子、DNA、RNA、多肽以及其他生物大分子通常都会带有表面电荷，当它们扩散到纳米孔附近时在电场力的作用下通过纳米孔。采用检测通过纳米孔的电流的方法，当有物质通过纳米孔时，会引起离子电流的变化，从而可以得到被检测物质分子的信息。在DNA测序方面，当DNA通过纳米孔时候，由于每个碱基的化学性质不一样，通过纳米孔会产生不同的信号，通过这些信号的差异来获得DNA的碱基序列，这样就能实现快速测序。然而DNA分子过孔速度过快，单个碱基通过纳米孔时产生的电流变化很难捕捉到。现有技术中的主要技术手段是降低通过改变电压或者溶液减低核酸分子穿孔速度，如北京大学在CN102621214A专利技术专利中所提出的技术方案，该方法能够改善时间分辨，然而还是需要对于确定每个碱基通过纳米孔的电流变化，对于传感器的灵敏度要求很高。CN107110817A以及CN109863391A提出了识别核酸分子特异序列的方法，在核酸分子的一端偶联直径大于纳米孔直径的标签，标签被纳米孔阻挡时导致纳米孔附近电极电流的变化，通过该电流变化确定该标签所偶联的特定序列。然而，该方法中纳米孔在与标签作用后被堵塞，需要使标签与核酸分子分离或者施加相反的电压使标签从流动方向相反的方向离开纳米孔，使用第一种方法时标签分离后仍可能卡在纳米孔上，使用第二种方法时其流动方法与核酸分子流向纳米孔的方向相反，导致在其离开流动通道之前下一核酸分子无法流向纳米孔，从而降低检测效率。本专利技术作为CN107110817A的改进，提出一种核酸分子分析鉴定方法，其能够提高检测效率。
技术实现思路
本专利技术提供核酸分子分析鉴定方法，用于识别偶联有标签的核酸分子，包括：（1）使偶联有标签的核酸分子通过宽度大于标签的第一流体通道流向纳米孔；（2）所述纳米孔的直径小于所述标签的直径；在核酸分子流入纳米孔时，测量靠近纳米孔的电极的电流变化；根据所述电流变化确定所述核酸分子的序列；（3）在测量完毕后，使所述偶联有标签的核酸分子在所述纳米孔上方通过与其流入路径没有重叠部分的流出路径流出核酸分子分析鉴定系统。优选的，当前偶联有标签的核酸分子在步骤（3）流出核酸分子分析鉴定系统与下一偶联有标签的核酸分子在步骤（1）通过第一流体通道流向纳米孔的时间部分重叠。所述流出路径包括宽度大于所述标签直径的第二流体通道。可选的，核酸分子分析鉴定方法通过核酸分子分析鉴定系统识别偶联有标签的核酸分子，所述核酸分子分析鉴定系统，包括：第一流体通道，其具有第一宽度，所述第一宽度大于所述标签直径；纳米孔，其具有第二宽度的直径，所述第二宽度小于所述标签直径，所述纳米孔下方设置第一电极；还包括第二流体通道，其具有第三宽度；所述第一流体通道位于所述纳米孔侧方，所述第一流体通道与所述纳米孔相对的一侧设置极性不变的第二电极，所述第二电极的极性与所述第一电极的极性相反；所述第二流体通道位于所述纳米孔上方，所述第三宽度大于所述标签直径；所述第二流体通道设置第三电极；所述第一电极在所述偶联有标签的核酸分子流向纳米孔的第一通道的前部时以及所述述偶联有标签的核酸分子离开所述纳米孔时不通电；所述第一电极在所述偶联有标签的核酸分子流向纳米孔的第一流体通道的后部时的极性与所述第二电极相反；所述第三电极在偶联有标签的核酸分子流向所述纳米孔的第一流体通道的前部以及在所述偶联有标签的核酸分子离开所述纳米孔时的极性与所述第二电极相反；所述第三电极在偶联有标签的核酸分子流向所述纳米孔的第一流体通道的后部时不通电。优选的，所述第一流体通道与所述纳米孔的夹角约为90度。优选的，所述标签为荧光素亚酰胺或者六氯荧光素。优选的，所述纳米孔为生物纳米孔或者固态纳米孔。优选的，所述标签通过连接体偶联所述核酸分子。优选的，所述标签为多肽。优选的，所述标签偶联与所述核酸分子末端。优选的，所述核酸分子分析鉴定系统用于确定样本中的核酸序列。优选的，所述核酸分子分析鉴定系统根据通过第一电极的电流确定样本中的核酸序列。优选的，所述核酸分子是脱氧核糖核酸(DNA)或核糖核酸(RNA)。优选的，所述样本来自体液。可选的，核酸分子分析鉴定方法通过核酸分子分析鉴定系统识别偶联有标签的核酸分子，所述核酸分子分析鉴定系统，包括：第一流体通道，其具有第一宽度，所述第一宽度大于所述标签直径；纳米孔，其具有第二宽度的直径，所述第二宽度小于所述标签直径，所述纳米孔下方设置第一电极；还包括第二流体通道，其具有第三宽度；所述第一流体通道位于所述纳米孔侧方，所述第一流体通道与所述纳米孔相对的一侧设置极性不变的第二电极，所述第二电极的极性与所述第一电极的极性相反；所述第二流体通道位于所述纳米孔上方，所述第三宽度大于所述标签直径；所述第二流体通道包括向上延伸的第一通道以及与所述第一流通通道相反方向的第二通道，所述第三电极设置于所述第一通道与所述第二通道交界处的顶端，所述第二通道与所述第三电极相对的一侧设置第四电极；所述第一电极在所述偶联有标签的核酸分子离开纳米孔位于第一通道时不通电；在其余时刻设置其极性与第二电极相反；所述第三电极在所述偶联有标签的核酸分子离开纳米孔位于第一通道时设置其极性与所述第二电极相反，在所述偶联有标签的核酸分子离开纳米孔位于第二通道时设置其极性与所述第二电极相同，在所述偶联有标签的核酸分子离开第二通道后不通电；所述第四电极在所述偶联有标签的核酸分子离开纳米孔位于第二通道时设置其极性与所述第二电极相反，在所述偶联有标签的核酸分子离开第二通道后不通电。优选的，所述第二通道的长度大于所述第一通道长度的1.5倍。优选的，所述第一通道长度小于所述第一流体通道长度的1/2。优选的，所述第三电极在所述偶联有标签的核酸分子离开纳米孔位于第二通道时电压的绝对值小于所述第二电极电压的绝对值。优选的，所述偶联有标签的核酸分子离开所述纳米孔时的路线与所述偶联有标签的核酸分子流向所述纳米孔的路线没有重叠部分。优选的，所述核酸分子分析鉴定系统根据通过第一电极的电流确定样本中的核酸序列。附图说明图1是本专利技术核酸分子分析鉴定方法的流程图图2是本专利技术用于实施核酸分子分析鉴定方法的核酸分子分析鉴定系统的第一实施例示意图。图3是本专利技术用于实施核酸分子分析鉴定方法的核酸分子分析鉴定系统的第二实施例示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将使用实施例对本专利技术进行简单地介绍，显而易见地，下面描述中的仅仅是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些实施例获取其他的技术方案，也属于本专利技术的公开范围。本专利技术的核酸分子分析鉴定方法，用于识别样本偶联有标签的核酸分子，参见图1，包括：（1）使偶联有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核酸分子分析鉴定方法，用于识别偶联有标签的核酸分子，包括：（1）使偶联有标签的核酸分子通过宽度大于标签的第一流体通道流向纳米孔；（2）所述纳米孔的直径小于所述标签的直径；在核酸分子流入纳米孔时，测量靠近纳米孔的电极的电流变化；根据所述电流变化确定所述核酸分子的序列；（3）在测量完毕后，使所述偶联有标签的核酸分子在所述纳米孔上方通过与其流入路径没有重叠部分的流出路径流出核酸分子分析鉴定系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种核酸分子分析鉴定方法，用于识别偶联有标签的核酸分子，包括：（1）使偶联有标签的核酸分子通过宽度大于标签的第一流体通道流向纳米孔；（2）所述纳米孔的直径小于所述标签的直径；在核酸分子流入纳米孔时，测量靠近纳米孔的电极的电流变化；根据所述电流变化确定所述核酸分子的序列；（3）在测量完毕后，使所述偶联有标签的核酸分子在所述纳米孔上方通过与其流入路径没有重叠部分的流出路径流出...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾晓轻，
申请(专利权)人：贾晓轻，
类型：发明
国别省市：河北;13