JP2015197385A - 孔形成方法及び測定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
順次、得られた光信号を記録していくシステムを作れば、蛍光方式と同様に、DNAシーケンサとして用いることができる。ラマン分光を用いる場合の概要のブロック図を図23(a)に示す。一例として、色選別機能の部分に、回折格子分光器と観測点を結像する(一般名称としてラマン顕微鏡と呼ばれる)光学系を用い、685nmの波長で励起した場合に、得られたスペクトルを図23(b)に示す。また、このように、ピーク波長が分離できているので、これらの4つのピークを用いて、DNAの分析にトライした結果を図23(c)に示す。図23(c)の例では、A、T、G、C、T、Aとの結果が得られた。
102 DNA分子
103 ナノポア
104 チャンバ
105 水溶液
106 水溶液入口
107 水溶液出口
108 光励起
109 光信号
110 電気信号
201 電源1
202 電流計1
203 光源
204 電源2
205 電流計2
206 光検出器
401 絶縁膜メンブレン基板
402 導体薄膜
403 ホール
404 Bowtie
405 ギャップ
406 導体ドット
407 上下の導体ドット間の絶縁体薄膜
408 近接場光発生位置
501 電極対
502 電極対間のギャップ
503 電気配線
504 電流発生位置
505 選択スイッチ
701 制御ユニット
Claims (14)
- 膜に対し孔を形成する方法であって、
近接場光発光素子が載置された絶縁性の膜に対し、電解液中で前記膜に光を照射しながら、又は、前記膜に光を照射後に前記膜を前記電解液中に設けた後、前記電解液中で前記膜を挟んで設置された第1の電極と第2の電極との間に第1の電圧を印加する第1の工程と、
前記第1の工程後、前記第1の電極と前記第2の電極との間に第2の電圧を印加し、前記第2の電圧を印加することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間に流れる電流値を検出する第2の工程と、
前記第1の工程と前記第2の工程を繰り返す手順を、前記電流値が予め設定した閾値に到達又は超えた場合に止めることを特徴とする孔形成方法。 - 前記第2の電圧は前記第1の電圧よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の孔形成方法。
- 請求項1に記載の孔形成方法であって、前記手順のn回目よりもm回目(但しn<m)の方が前記第1の電圧が大きくなるように又は前記第1の電圧の印加時間が長くなるように前記手順を行うことを特徴とする請求項1に記載の孔形成方法。
- 前記第1の工程と前記第2の工程の間に、前記第1の電圧とは逆極性の電圧を印加する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の孔形成方法。
- 近接場光発光素子が載置された絶縁性の膜に対し光を照射する光源と、
前記膜をチャンバに設置する機構と、
前記膜が設置されたチャンバに電解液及び測定対象物質を導入する導入口と、
前記膜を挟んで設けられる第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極及び前記第2の電極との間に電圧を印加する電源と、
前記電圧を印加することにより得られる電流値を検出する電流計と、
前記光源及び前記電源を制御する制御部と、
前記膜に電圧を印加することにより形成される孔の大きさと電流値との関係を記憶した記憶部とを備え、
前記制御部は、前記膜に対し光を照射しながら又は照射後に前記第1の電極と第2の電極との間に第1の電圧を印加し、前記第1の電圧の印加後に前記第1の電極と前記第2の電極との間に第2の電圧を印加し、前記第2の電圧を印加することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間に流れる電流値を検出する制御を行い、前記電流値が前記記憶部に記憶され予め設定した閾値に到達又は超えた場合に前記膜に孔が形成されたとして前記制御を繰り返すのを止めることを特徴とする測定装置。 - 形成された前記孔を通過する前記測定対象物質又は前記測定物質に付加された標識発光体が、前記光源からの光を受けて放出する光を検出する色識別機構を備えた光検出器を有し、前記記憶部は、前記測定対象物質を構成する物質毎の光検出値を記憶していることを特徴とする請求項5に記載の測定装置。
- 前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加することにより、形成された前記孔を前記測定対象物質が通過するのに伴い流れる電流値について、前記記憶部は、前記測定対象物質を構成する物質毎の値を記憶していることを特徴とする請求項5に記載の測定装置。
- 前記絶縁性の膜は、シリコン窒化膜、シリコン酸化膜、シリコン酸窒化膜、アルミナ膜、ハフニウム酸化膜、ハフニウム酸窒化膜、HfSiON、チタン酸化膜、ジルコニア膜、ZrSiO4、イットリア膜、ポリマ膜のいずれかであることを特徴とする請求項5に記載の測定装置。
- 膜に対し孔を形成する方法であって、
電極対がギャップを挟んで載置された絶縁性の膜を電解液中に設置し、前記電極対に電圧を印加しながら、又は電圧を印加した後に、前記膜を挟んで設置された第1の電極と第2の電極との間に第1の電圧を印加する第1の工程と、
前記第1の工程後、前記第1の電極と前記第2の電極との間に第2の電圧を印加し、前記第2の電圧を印加することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間に流れる電流値を検出する第2の工程と、
前記第1の工程と前記第2の工程を繰り返す手順を、前記電流値が予め設定した閾値に到達又は超えた場合に止めることを特徴とする孔形成方法。 - 前記第2の電圧は前記第1の電圧よりも小さいことを特徴とする請求項9に記載の孔形成方法。
- 前記手順のn回目よりもm回目(但しn<m)の方が前記第1の電圧が大きくなるように又は前記第1の電圧の印加時間が長くなるように前記手順を行うことを特徴とする請求項9に記載の孔形成方法。
- 前記第2の工程と前記第3の工程の間に、前記第1の電圧とは逆極性の電圧を印加する工程を有することを特徴とする請求項9に記載の孔形成方法。
- 電極対がギャップを挟んで載置された絶縁性の膜をチャンバに設置する機構と、
前記膜が設置されたチャンバに電解液及び測定対象物質を導入する導入口と、
前記膜を挟んで設けられる第1の電極及び第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に電圧を印加する第1の電源と、
前記電極対に電圧を印加する第2の電源と、
前記第1の電源により電圧を印加することにより得られる電流値を検出する第1の電流計と、
前記電源を制御する制御部と、
前記膜に電圧を印加することにより形成される孔の大きさと電流値との関係を記憶した記憶部とを備え、
前記制御部は、前記電極対に対し前記第2の電源から電圧を印加しながら又は印加後に、前記第1の電極と第2の電極との間に第1の電圧を印加し、前記第1の電圧の印加後に前記第1の電極と前記第2の電極との間に第2の電圧を印加し、前記第2の電圧を印加することにより前記第1の電極と前記第2の電極との間に流れる電流値を前記第1の電流計により検出する制御を行い、前記電流値が前記記憶部に記憶され予め設定した閾値に到達又は超えた場合に前記膜に孔が形成されたとして前記制御を繰り返すのを止めることを特徴とする測定装置。 - 形成された前記孔を前記測定対象物質が通過するのに伴い流れる電流値を検出する第2の電流計を有し、前記記憶部は、さらに前記電流値について前記測定対象物質を構成する物質毎の値を記憶していることを特徴とする請求項13に記載の測定装置。
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