CN103424429B - 基于纳米管微系统的分子筛选方法及纳米管微系统芯片 - Google Patents
基于纳米管微系统的分子筛选方法及纳米管微系统芯片 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及分子生物学领域，公开了一种基于纳米管微系统的高通量分析筛选方法及纳米管微系统芯片。本发明采用纳米管微系统芯片替代凝胶，在进行分子筛选时，将待测样品液滴入纳米管，在电场的作用下，待测分子在纳米管中迁移，根据分子带电性质、形状和大小的不同，分子在纳米管中的迁移速率不同，在预定的时间后，不同分子在纳米管中停留的位置不同，从而可以确定待测样品液中是否含有待测分子。本发明通过将微纳结构与电泳、电渗结合，替代有毒的凝胶法，可以实现快速检测，且无毒环保。进一步地，通过用荧光标记待测样品液，方便肉眼观察待测样品液中是否含有待测分子，还可以测定荧光强度，从而得到待测分子的含量，实现定量检测。
Description
技术领域
本发明涉及分子生物学领域，特别涉及采用纳米管微系统芯片进行分子筛选的方法。
背景技术
凝胶电泳(英语：Gelelectrophoresis)或称胶体电泳是一大类技术，被科学工作者用于分离不同物理性质(如大小、形状、等电点等)的分子。凝胶电泳通常用于分析用途，但也可以作为制备技术，在采用某些方法，如质谱(MS)、聚合酶链式反应(PCR)、克隆技术、DNA测序或者免疫印迹，检测之前部分提纯分子。该技术操作简便快速，可以分辨用其它方法所无法分离的DNA片段，如密度梯度离心法。当用低浓度的荧光嵌入染料溴化乙锭(Ethidiumbromide，EB)染色，在紫外光下至少可以检出1-10ng的DNA条带，从而可以确定DNA片段在凝胶中的位置。此外，还可以从电泳后的凝胶中回收特定的DNA条带，用于以后的克隆技术操作。
但是，普通凝胶法电泳需染色、显色等复杂步骤，且药品有毒，比如说DNA电泳常用溴化乙锭(EB)等致突变药品作为染色剂，对科学工作者的身体健康带来很大的威胁。此外，凝胶制备非常费时，从而导致实验周期拉长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于纳米管微系统的分子筛选方法及纳米管微系统芯片，使得微纳结构与电泳、电渗结合，替代有毒的凝胶法，可以实现快速检测，且无毒环保。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基于纳米管微系统的分子筛选方法，包含以下步骤：
S1.提供一用于分子筛选的纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管微系统芯片通过以下子步骤制备：
提供一基底，并在所述基底上形成至少一条纳米沟道；
将纳米管排布在所述纳米沟道内，得到纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管内壁带有颗粒结构，所述纳米沟道的形状和尺寸与所述纳米管相适应；
S2.将待测样品液滴入所述纳米管中；
S3.在所述纳米管的两端施加电场，利用所述待测样品液中的大小分子在所述纳米管中的迁移速率不同，筛选并确定所述待测样品液中是否含有待测分子。
本发明的实施方式还提供了一种纳米管微系统芯片，包含：基底、纳米管；
所述基底上开设有至少一条纳米沟道，所述纳米管排布在所述纳米沟道内；
其中，所述纳米管内壁带有颗粒结构，所述纳米沟道的形状和尺寸与所述纳米管相适应。
本发明实施方式相对于现有技术而言，采用纳米管微系统芯片替代凝胶，在进行分子筛选时，将待测样品液滴入纳米管，在电场的作用下，待测分子在纳米管中迁移，根据分子带电性质、形状和大小的不同，分子在纳米管中的迁移速率不同，在预定的时间后，不同分子在纳米管中停留的位置不同，从而可以确定待测样品液中是否含有待测分子。本发明通过将微纳结构与电泳、电渗结合，替代有毒的凝胶法，可以实现快速检测，且无毒环保。
另外，所述内壁带有颗粒结构的纳米管通过以下子步骤制备：
提供一柔性衬底；
在所述柔性衬底上制备一层金属薄膜；
对所述制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在所述柔性衬底上形成纳米金属颗粒；同时所述柔性衬底自动卷曲，形成所述内壁带有颗粒结构的纳米管。
通过上述方式形成的纳米管由于内部带有纳米金属颗粒，可以起到阻碍分子迁移的作用，使不同大小和形状的分子受到的阻碍不一样，影响分子的迁移速率，使不同的分子最终停留的位置不同，从而区分出待测分子。
另外，在所述基底上形成所述纳米沟道，采用以下半导体制造工艺中的任意一种：干涉光刻工艺、纳米压印工艺或聚焦离子束FIB划沟道工艺。采用成熟的半导体工艺进行纳米管微系统芯片的制备，易于实现。
另外，所述纳米管微系统芯片还包含一层透明膜，所述透明膜覆盖在所述排布了纳米管的基底上。该透明膜起到固定纳米管的作用，保证在后续使用中纳米管不会从纳米沟道中脱落。
另外，在所述步骤S2中，包含以下子步骤：
将所述纳米管微系统芯片放置到样品台上；其中，所述样品台两端开有点样孔，所述点样孔与所述纳米管相对应；
将所述待测样品液滴入所述点样孔；
所述待测样品液由所述点样孔流入所述纳米管中；
在所述步骤S3中，包含以下子步骤：
在所述样品台两端施加电场，所述待测样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入待测样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到待测样品液的分子筛选条带；
将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。
通过将纳米管微系统芯片放置到两端可以施加电场的样品台上，每次实验只需更换纳米管微系统芯片即可，操作方便。
另外，所述标准样品液的分子筛选条带通过以下步骤制备：
将标准样品液滴入点样孔；所述标准样品液中含有荧光标记的待测分子；
在样品台两端施加电场，所述标准样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入标准样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到标准样品液的分子筛选条带。
通过预先制备标准样品液的分子筛选条带，供后续实验使用，不用每次实验都使用标准样品液进行标准样品液的分子筛选条带的制备，可以节约成本。
另外，可以通过如下方法进行高通量分子筛选：
在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；
在所述步骤S2中，在其中一个点样孔中滴入标准样品液，在其余的点样孔中分别滴入不同的待测样品液；
在所述步骤S3中，得到一条标准样品液的分子筛选条带和待测样品液的分子筛选条带；
将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。
由于标准样品液的分子筛选条带的生成条件与多条待测样品液的分子筛选条带的生成条件一样，可以使对待测分子的筛选结果更准确。
另外，也可以通过如下方法进行高通量分子筛选：
在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；
在所述步骤S2中，将至少两份不同的待测样品液分别滴入纳米管中；
在所述步骤S3中，确定至少两份不同的待测样品液中是否含有待测分子。
通过在纳米管微系统芯片的制备过程中形成多条纳米沟道，从而使得采用一片纳米管微系统芯片可以对多份不同的待测样品液进行筛选，实现高通量分子筛选，可以提高筛选效率。
另外，所述待测分子为带电荷的有机分子，比如说，DNA分子、蛋白质分子。本发明的分子筛选方法适用于常见的多种分子的筛选，应用范围广泛。
另外，在所述步骤S2中，包含以下子步骤：
将所述待测样品液用荧光进行标记；
将用荧光标记的待测样品液滴入所述纳米管中；
在所述步骤S3之后，还包含以下步骤：
在确定含有待测分子之后，测定所述纳米管含待测分子部位的荧光强度，得到待测分子的含量；其中，荧光强度与分子含量的关系预先通过已知含量的标准样品液进行标定。
通过用荧光标记待测样品液，一方面可以方便肉眼观察待测样品液中是否含有待测分子，另一方面还可以通过测定荧光强度，得到待测分子的含量，实现定量检测。
附图说明
图1是根据本发明第一实施方式的基于纳米管微系统的分子筛选方法的流程图；
图2是根据本发明第一实施方式的基于纳米管微系统的分子筛选方法的纳米管微系统芯片的制备流程图；
图3A至图3F是根据本发明第一实施方式的基于纳米管微系统的分子筛选方法的纳米管微系统芯片的分步骤结构示意图；
图4是根据本发明第一实施方式的基于纳米管微系统的分子筛选方法所使用的装置结构示意图；
图5是待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带的比较示意图；
图6是多条待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带的比较示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种基于纳米管微系统的分子筛选方法，具体流程如图1所示，包含以下步骤：
步骤101，提供一用于分子筛选的纳米管微系统芯片。
纳米管微系统芯片可以预先批量制备，在进行分子筛选时直接使用，缩短实验周期。具体制备流程如图2所示，图3A至图3F分步骤说明了纳米管微系统芯片的结构示意图。首先在步骤201至204中，制备纳米管，该纳米管内壁带有颗粒结构，颗粒的大小及排列都是随机的。一方面，最终制成的纳米管内由于存在颗粒结构，可以起到阻碍分子迁移的作用，使不同大小和形状的分子受到的阻碍不一样，影响分子的迁移速率，使不同的分子最终停留的位置不同，从而区分出待测分子；另一方面，在进行待测分子的含量测定时，可以起到增强荧光信号，提高灵敏度的作用。
步骤201，提供一柔性衬底。具体地说，该柔性衬底可以由成本较低且上限使用温度较低的材料形成，例如，选用超薄玻璃或者有机聚合物材料作为该柔性衬底，其中有机聚合物材料包括但不限于：聚烯烃、聚酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺(polyimide)和含氟聚合物。衬底的上限使用温度可约等于或低于对金属薄膜层进行退火时的温度。
步骤202，在柔性衬底上制备一层金属薄膜，如图3A所示，301为柔性衬底，302为金属薄膜。
金属薄膜可以通过PVD法沉积在柔性衬底上，但在实际应用中，金属薄膜也可采用如原子层沉积(Atomiclayerdeposition，简称“ALD”)法、化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition，简称“CVD”)法等其他方式，沉积在柔性衬底上。此外，金属薄膜所采用的金属是进行退火后能形成纳米颗粒的金属，比如说，可采用金、银、铜、铂、铝等常见金属。
步骤203，对制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在柔性衬底上形成纳米金属颗粒，同时柔性衬底自动卷曲，形成内壁带有颗粒结构的纳米管。
如图3B所示是在柔性衬底上形成纳米金属颗粒的示意图，303是纳米金属颗粒。如图3C所示是柔性衬底自动卷曲后形成的内壁带有颗粒结构的纳米管的示意图。最终形成的纳米管的直径在500至1000纳米之间，纳米管内壁的颗粒的直径在20至200纳米之间。
此外，值得说明的是，在内壁带有纳米颗粒的纳米管的实际制备中，通常先将柔性衬底涂附在硅上，然后在柔性衬底表面镀金属，快速热退火的时候，金属会被打碎成颗粒状，柔性衬底因为和底部的硅热匹配不同，就会自动卷曲成管状。镀金方式和速率、退火温度和时间会影响纳米金属颗粒的大小，现在已有一些关于在基底上形成形貌可控的纳米金属颗粒的公开文献，本实施方式的内壁带有颗粒结构的纳米管，其颗粒结构只需要控制其直径，可以随机排列。比如说，可以采用磁控溅射或真空蒸镀方法在基底材料上沉积金纳米薄膜，磁控溅射腔体或真空蒸镀室真空度为10-3-10-4Pa，沉积的金纳米薄膜膜厚在几十至几百纳米之间；然后把沉积金纳米薄膜和基底材料整体置于退火炉中加热30-120分钟，加热温度为350-600℃，冷却至室温，在基底材料上形成金纳米颗粒，其直径在几十至几百纳米之间，本实施方式可以使沉积的金纳米薄膜的厚度在20至200纳米之间，最终形成的金纳米颗粒的直径也在20至200纳米之间。
步骤204，提供一基底，并在基底上形成至少一条纳米沟道，如图3D所示，304为基底，305为纳米沟道。这里所说的基底可以是玻璃或者硅等。
在基底上形成纳米沟道可以采用以下半导体制造工艺中的任意一种：干涉光刻工艺、纳米压印工艺或聚焦离子束FIB划沟道工艺。采用成熟的半导体工艺进行纳米管微系统芯片的制备，易于实现。
步骤205，将纳米管排布在纳米沟道内，得到纳米管微系统芯片，如图3E所示；其中，纳米沟道的形状和尺寸与纳米管306相适应。
此外，纳米管微系统芯片还包含一层透明膜，透明膜覆盖在排布了纳米管的基底上，如图3F中307所示。该透明膜起到固定纳米管的作用，保证在后续使用中纳米管不会从纳米沟道中脱落。
以上纳米管微系统芯片的制备过程只包含了主要步骤，在半导体制备中需要的其他细节，在这里不一一赘述，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内。
可以批量制备多块纳米管微系统芯片，需要进行分子筛选时，直接使用即可，其具体分子筛选过程如下：
步骤102，将待测样品液滴入纳米管中。
在实际应用中，为了操作方便，可以将纳米管微系统芯片放置到样品台上，如图4所示；其中，样品台401两端开有点样孔402，点样孔与纳米管微系统芯片的纳米管403相对应。
将待测样品液滴入点样孔，待测样品液由点样孔流入纳米管中。
步骤103，在纳米管的两端施加电场，利用待测样品液中的大小分子在纳米管中的迁移速率不同，筛选并确定待测样品液中是否含有待测分子。
具体地说，在样品台两端施加电场，待测样品液中的分子在纳米管中向远离滴入待测样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到待测样品液的分子筛选条带；其中，根据分子带电性质、形状和大小的不同，分子在纳米管中的迁移速率不同，最终待测样品液中的不同分子停留的位置不同。
将待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。这里所说的待测分子可以为带电荷的有机分子，比如说，DNA分子、蛋白质分子。也就是说，本实施方式的分子筛选方法适用于常见的多种分子的筛选，应用范围广泛。
如图5所示是待测样品液的分子筛选条带501与标准样品液的分子筛选条带502进行比较的示意图，由图可以看出，待测样品液的分子筛选条带中503位置与标准样品液的分子筛选条带中504位置一致，说明待测样品液中含有标准样品液中504位置对应的分子。当然，在实际测试中，也存在待测样品液中存在多种分子的情况，与标准样品液生成的分子筛选条带进行比较，如果位置一致，则说明含有多种分子，比较方法与一种的类似，在此不再赘述。
在本实施方式中，标准样品液的分子筛选条带通过以下步骤制备：
将标准样品液滴入点样孔；标准样品液中含有荧光标记的待测分子；
在样品台两端施加电场，标准样品液中的分子在纳米管中向远离滴入标准样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到标准样品液的分子筛选条带。
通过预先制备标准样品液的分子筛选条带，供后续实现使用，不用每次实验都使用标准样品液进行标准样品液的分子筛选条带的制备，可以节约成本。
需要说明的是，得到待测样品液的分子筛选条带所处的环境温度、所施加的电场强度等会影响分子迁移速率的条件，应与制备标准样品液的分子筛选条带的条件尽可能一致，从而保证最终的分子筛选结果的准确性。
此外，值得一提的是，待测样品液可以使用荧光标记了分子的样品液，也就是说，先将待测样品液用荧光进行标记，接着将用荧光标记的待测样品液滴入纳米管中。通过用荧光标记待测样品液，一方面可以方便观察待测样品液中是否含有待测分子；另一方面还可以通过测定荧光强度，得到待测分子的含量，实现定量检测。具体地说，在确定含有待测分子之后，测定纳米管含待测分子部位的荧光强度，得到待测分子的含量；其中，荧光强度与分子含量的关系预先通过已知含量的标准样品液进行标定。
与现有技术相比，本实施方式采用纳米管微系统芯片替代凝胶，在进行分子筛选时，将待测样品液滴入纳米管，在电场的作用下，待测分子在纳米管中迁移，根据分子带电性质、形状和大小的不同，分子在纳米管中的迁移速率不同，在预定的时间后，不同分子在纳米管中停留的位置不同，从而可以确定待测样品液中是否含有待测分子。本发明通过将微纳结构与电泳、电渗结合，替代有毒的凝胶法，可以实现快速检测，且无毒环保。进一步地，通过用荧光标记待测样品液，方便肉眼观察待测样品液中是否含有待测分子，还可以测定荧光强度，从而得到待测分子的含量，实现定量检测。
本发明的第二实施方式涉及一种基于纳米管微系统的分子筛选方法。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，通过在纳米管微系统芯片的制备过程中形成多条纳米沟道，从而使得采用一片纳米管微系统芯片可以对多份不同的待测样品液进行筛选，实现高通量分子筛选，可以提高筛选效率。
具体地说，在基底上形成纳米沟道的步骤中，形成至少两条纳米沟道，比如4至6条，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；
在将待测样品液滴入纳米管的步骤中，将4至6份不同的待测样品液分别滴入纳米管中；
在纳米管两端施加电场之后，确定4至6份不同的待测样品液中是否含有待测分子。具体地说，待测样品液中的分子在纳米管中进行迁移，得到4至6条待测样品液的分子筛选条带，如图6所示。图中，601是标准样品液的分子筛选条带，602至605是含有不同待测分子的待测样品液的分子筛选条带。
在将待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较的步骤中，将4至6条待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定4至6份不同的待测样品液中是否含有待测分子。此外，也可以确定含有待测分子时，测定含待测分子部位的荧光强度，得到待测分子的含量。
本发明的第三实施方式涉及一种基于纳米管微系统的分子筛选方法。第三实施方式在第一实施方式大致做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，将标准样品液和待测样品液放在同一片纳米管微系统芯片中，进行实时比较，可以使标准样品液的分子筛选条带的生成条件与待测样品液的分子筛选条带的生成条件一样，从而使对待测分子的筛选结果更准确。
具体地说，在基底上形成纳米沟道的步骤中，形成至少两条纳米沟道，比如4至6条，在每一条纳米沟道中都排布纳米管。
在将待测样品液滴入点样孔的步骤中，在其中一个点样孔中滴入标准样品液，在其余的点样孔中分别滴入不同的待测样品液，比如，将3至5份不同的待测样品液分别滴入其余的点样孔中；
在样品台两端施加电场之后，标准样品液中的的分子在纳米管中进行迁移，得到一条标准样品液的分子筛选条带，而待测样品液中的分子在纳米管中进行迁移，得到3至5条待测样品液的分子筛选条带。
在将待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较的步骤中，将3至5条待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定3至5份不同的待测样品液中是否含有待测分子。此外，也可以在确定含有待测分子时，测定含待测分子部位的荧光强度，得到待测分子的含量。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本发明第四实施方式涉及一种纳米管微系统芯片，如图3E所示，包含：基底304、纳米管306。基底上开设有至少一条纳米沟道，纳米管排布在纳米沟道内。其中，纳米管内壁带有颗粒结构，纳米沟道的形状和尺寸与纳米管相适应。
内壁带有颗粒结构的纳米管可以通过以下方法制备：
提供一柔性衬底；
在柔性衬底上制备一层金属薄膜；
对制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在柔性衬底上形成纳米金属颗粒；同时柔性衬底自动卷曲，形成内壁带有颗粒结构的纳米管。
不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，包含以下步骤：
S1.提供一用于分子筛选的纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管微系统芯片通过以下子步骤制备：
提供一基底，并在所述基底上形成至少一条纳米沟道；
将纳米管排布在所述纳米沟道内，得到纳米管微系统芯片；其中，所述纳米管内壁带有颗粒结构，所述纳米沟道的形状和尺寸与所述纳米管相适应；
所述内壁带有颗粒结构的纳米管通过以下子步骤制备：
提供一柔性衬底；
在所述柔性衬底上制备一层金属薄膜；
对所述制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在所述柔性衬底上形成纳米金属颗粒；同时，所述柔性衬底自动卷曲，形成所述内壁带有颗粒结构的纳米管；
S2.将待测样品液滴入所述纳米管中；
S3.在所述纳米管的两端施加电场，利用所述待测样品液中的大小分子在所述纳米管中的迁移速率不同，筛选并确定所述待测样品液中是否含有待测分子。
2.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成所述纳米沟道采用以下半导体制造工艺中的任意一种：干涉光刻工艺、纳米压印工艺或聚焦离子束FIB划沟道工艺。
3.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述纳米管的直径在500至1000纳米之间；所述纳米管内壁的颗粒的直径在20至200纳米之间。
4.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述纳米管微系统芯片还包含一层透明膜，所述透明膜覆盖在所述排布了纳米管的基底上。
5.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S2中，包含以下子步骤：
将所述纳米管微系统芯片放置到样品台上；其中，所述样品台两端开有点样孔，所述点样孔与所述纳米管相对应；
将所述待测样品液滴入所述点样孔；
所述待测样品液由所述点样孔流入所述纳米管中；
在所述步骤S3中，包含以下子步骤：
在所述样品台两端施加电场，所述待测样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入待测样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到待测样品液的分子筛选条带；
将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。
6.根据权利要求5所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述标准样品液的分子筛选条带通过以下步骤制备：
将标准样品液滴入点样孔；所述标准样品液中含有荧光标记的待测分子；
在样品台两端施加电场，所述标准样品液中的分子在所述纳米管中向远离所述滴入标准样品液的一端迁移，待到达预定的时间后，撤销电场，得到标准样品液的分子筛选条带。
7.根据权利要求5所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；
在所述步骤S2中，在其中一个点样孔中滴入标准样品液，在其余的点样孔中分别滴入不同的待测样品液；
在所述步骤S3中，得到一条标准样品液的分子筛选条带和待测样品液的分子筛选条带；
将所述待测样品液的分子筛选条带与标准样品液的分子筛选条带进行比较，确定待测样品液中是否含有待测分子。
8.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S1中，在所述基底上形成至少两条纳米沟道，在每一条纳米沟道中都排布纳米管；
在所述步骤S2中，将不同的待测样品液分别滴入纳米管中；
在所述步骤S3中，确定不同的待测样品液中是否含有待测分子。
9.根据权利要求1所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述待测分子为带电荷的有机分子。
10.根据权利要求9所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，所述待测分子为DNA分子或蛋白质分子。
11.根据权利要求1至10任一项所述的基于纳米管微系统的分子筛选方法，其特征在于，在所述步骤S2中，包含以下子步骤：
将所述待测样品液用荧光进行标记；
将用荧光标记的待测样品液滴入所述纳米管中；
在所述步骤S3之后，还包含以下步骤：
在确定含有待测分子之后，测定所述纳米管含待测分子部位的荧光强度，得到待测分子的含量；其中，荧光强度与分子含量的关系预先通过已知含量的标准样品液进行标定。
12.一种纳米管微系统芯片，其特征在于，包含：基底、纳米管；
所述基底上开设有至少一条纳米沟道，所述纳米管排布在所述纳米沟道内；
其中，所述纳米管内壁带有颗粒结构，所述纳米沟道的形状和尺寸与所述纳米管相适应；
所述内壁带有颗粒结构的纳米管通过以下方法制备：
提供一柔性衬底；
在所述柔性衬底上制备一层金属薄膜；
对制备了金属薄膜的柔性衬底进行快速退火，在所述柔性衬底上形成纳米金属颗粒；同时所述柔性衬底自动卷曲，形成所述内壁带有颗粒结构的纳米管。
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