JP2017517009A - 異種材料を含むナノギャップ電極 - Google Patents
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Abstract
Description
[0001] 本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2014年5月8日に出願された米国仮特許出願第61/990,527号の、優先権を主張する。
したがって、図面及び記述は、本質的に例示的なものとみなされ、制限的なものではない。
[0096] 本開示は、本開示の較正センサーなど、本明細書で提供された方法を実施するために、プログラムされた又はその他の手法で構成されたコンピューター制御システムを提供する。図18は、シングルコア若しくはマルチコア処理装置、又は並列処理用の複数の処理装置とすることができる、中央処理装置(CPU、本明細書では「処理装置」及び「コンピューター処理装置」とも呼ぶ)1805を備えるコンピューターシステム1801を示す。コンピューターシステム1801は、メモリー又はメモリー位置1810(例えば、ランダムアクセスメモリー、読出し専用メモリー、フラッシュメモリー)、電子記憶ユニット1815(例えば、ハードディスク)、1つ又は複数のその他のシステムと通信するための通信インターフェース1820(例えば、ネットワークアダプター)、及び周辺装置1825、例えばキャッシュ、その他のメモリー、データ記憶及び/又は電子表示アダプターも備える。メモリー1810、記憶ユニット1815、インターフェース1820、及び周辺装置1825は、マザーボードなど、通信バス(実線)を通してCPU 1805と通信する。記憶ユニット1815は、データを記憶するためのデータ記憶ユニット(又はデータリポジトリー)とすることができる。コンピューターシステム1801は、通信インターフェース1820の助けを借りて、コンピューターネットワーク(「ネットワーク」)1830に動作可能に連結することができる。ネットワーク1830は、インターネット、インターネット及び/若しくはエクストラネット、又はイントラネット及び/若しくはエクストラネットであって、インターネットと通信するものとすることができる。ネットワーク1830は、ある場合には、遠距離通信及び/又はデータネットワークである。ネットワーク1830は、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にすることができる、1つ又は複数のコンピューターサーバーを備えることができる。ネットワーク1830は、ある場合にはコンピューターシステム1801の助けを借りて、ピアツーピアネットワークを実施することができ、コンピューターシステム1801に連結されたデバイスがクライアント又はサーバーとして振る舞うことが可能になり得る。
Claims (28)
- サンプルポリマーを検出するためのシステムであって、
少なくとも1対のナノ電極及び前記ナノ電極の間のナノギャップを備える電極構造であり、前記少なくとも1対のナノ電極が第1の電極及び第2の電極を含み、前記第1の電極が第1の導電材料を含み、前記第2の電極が第1の導電材料とは異なる第2の導電材料を備える、電極構造と、
前記少なくとも1対のナノ電極の間のナノギャップに電圧を印加する電圧源と、
前記サンプルポリマーを前記1対のナノ電極の間のナノギャップ内へと移動させる転移ユニットと、
前記少なくとも1対のナノ電極に連結され、前記少なくとも1対のナノ電極の間のサンプルポリマーを通過する電流を測定する、測定ユニットと、
前記測定ユニットに連結され、前記測定ユニットで測定された電流に応じて前記ナノ電極に対する前記サンプルポリマーのモノマーの向き及び種類を決定するようにプログラムされた、コンピューター処理装置と、
を備えるシステム。 - 前記第1の導電材料が、前記第2の導電材料のフェルミ準位とは異なるフェルミ準位を有する、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の導電材料が金を含み、前記第2の導電材料が銀を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1の導電材料が白金を含み、前記第2の導電材料が銀を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記サンプルポリマーがバイオポリマーである、請求項1に記載のシステム。
- 前記サンプルポリマーが二本鎖核酸を含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記二本鎖核酸が二本鎖デオキリボ核酸である、請求項6に記載のシステム。
- 前記サンプルポリマーが、サンプルポリマーの鎖の1本に組み込まれた1つ又は複数の修飾塩基型を有する、請求項5に記載のシステム。
- 前記サンプルポリマーが、鎖の1本に組み込まれた1つ又は複数の修飾塩基型を含み、修飾塩基の分子−電極結合が非修飾塩基の場合とは異なる、請求項8に記載のシステム。
- 前記1対のナノ電極の間のナノギャップの幅が、サンプルポリマーの直径未満である、請求項1に記載のシステム。
- 前記転移ユニットが、圧力源又は電気動力源である、請求項1に記載のシステム。
- 前記圧力源が正圧源である、請求項11に記載のシステム。
- 前記圧力源が負圧源である、請求項11に記載のシステム。
- 前記電流がトンネル電流を含む、請求項1に記載のシステム。
- サンプルポリマーを検出するための方法であって、
(a)サンプルポリマーを、電極構造を有するチャネル内の流れに供する工程であり、前記電極構造が、少なくとも1対のナノ電極及び前記ナノ電極の間のナノギャップを含み、前記少なくとも1対のナノ電極が第1の電極及び第2の電極を含み、前記第1の電極が第1の導電材料を含み、前記第2の電極が前記第1の導電材料とは異なる第2の導電材料を含む、工程と、
(b)前記少なくとも1対のナノ電極の間のナノギャップに電圧を印加する工程と、
(c)前記少なくとも1対のナノ電極に連結された測定ユニットを使用して、前記サンプルポリマーが前記チャネル及び前記ナノギャップ内を流れると前記サンプルポリマーを通過する電流を測定する工程と、
(d)コンピューター処理装置を使用して、前記測定ユニットで測定された電流に応じて前記ナノ電極に対する前記サンプルポリマーのモノマーの向き及び種類を決定する工程と
を備える方法。 - 前記第1の導電材料が、前記第2の導電材料のフェルミ準位とは異なるフェルミ準位を有する、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の導電材料が金を含み、前記第2の導電材料が銀を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記第1の導電材料が白金を含み、前記第2の導電材料が銀を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記サンプルポリマーがバイオポリマーである、請求項15に記載の方法。
- 前記サンプルポリマーが二本鎖核酸を含む、請求項19に記載の方法。
- 前記二本鎖核酸が二本鎖デオキリボ核酸である、請求項20に記載の方法。
- 前記サンプルポリマーが、当該サンプルポリマーの鎖の1本に組み込まれた1つ又は複数の修飾塩基型を有する、請求項19に記載の方法。
- 前記サンプルポリマーが、鎖の1本に組み込まれた1つ又は複数の修飾塩基型を含み、修飾塩基用の分子−電極結合が非修飾塩基の場合とは異なる、請求項22に記載の方法。
- 前記1対のナノ電極の間のナノギャップの幅が、サンプルポリマーの直径未満である、請求項15に記載の方法。
- 前記転移ユニットが、圧力源又は電気動力源である、請求項15に記載の方法。
- 前記圧力源が正圧源である、請求項25に記載の方法。
- 前記圧力源が負圧源である、請求項25に記載の方法。
- 前記電流がトンネル電流を含む、請求項15に記載の方法。
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