JP2018066764A - 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム - Google Patents
溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018066764A JP2018066764A JP2018016278A JP2018016278A JP2018066764A JP 2018066764 A JP2018066764 A JP 2018066764A JP 2018016278 A JP2018016278 A JP 2018016278A JP 2018016278 A JP2018016278 A JP 2018016278A JP 2018066764 A JP2018066764 A JP 2018066764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- sensing
- contact
- molecules
- reference electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 13
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 title abstract description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 abstract description 4
- 239000012082 adaptor molecule Substances 0.000 abstract 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 16
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 11
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 8
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002484 cyclic voltammetry Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- LTFMZDNNPPEQNG-KVQBGUIXSA-N 2'-deoxyguanosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@H]1C[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O1 LTFMZDNNPPEQNG-KVQBGUIXSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- LTFMZDNNPPEQNG-UHFFFAOYSA-N deoxyguanylic acid Natural products C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1C1CC(O)C(COP(O)(O)=O)O1 LTFMZDNNPPEQNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 102000008130 Cyclic AMP-Dependent Protein Kinases Human genes 0.000 description 2
- 108010049894 Cyclic AMP-Dependent Protein Kinases Proteins 0.000 description 2
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 2
- KHWCHTKSEGGWEX-UHFFFAOYSA-N deoxyadenylic acid Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1CC(O)C(COP(O)(O)=O)O1 KHWCHTKSEGGWEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 2
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N Coenzym Q(11) Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(COP(O)(O)=O)C(O)C1O UDMBCSSLTHHNCD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N adenosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O UDMBCSSLTHHNCD-KQYNXXCUSA-N 0.000 description 1
- LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N adenosine monophosphate Natural products C1=NC=2C(N)=NC=NC=2N1C1OC(CO)C(OP(O)(O)=O)C1O LNQVTSROQXJCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- RQFCJASXJCIDSX-UUOKFMHZSA-N guanosine 5'-monophosphate Chemical compound C1=2NC(N)=NC(=O)C=2N=CN1[C@@H]1O[C@H](COP(O)(O)=O)[C@@H](O)[C@H]1O RQFCJASXJCIDSX-UUOKFMHZSA-N 0.000 description 1
- 235000013928 guanylic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/4163—Systems checking the operation of, or calibrating, the measuring apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/48707—Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
- G01N33/48721—Investigating individual macromolecules, e.g. by translocation through nanopores
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6869—Methods for sequencing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/28—Electrolytic cell components
- G01N27/30—Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
- G01N27/301—Reference electrodes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/48—Systems using polarography, i.e. measuring changes in current under a slowly-varying voltage
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
【課題】溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステムを提供すること【解決手段】第１の感知電極と、間隙によって第１の電極から分離される第２の感知電極とを含む、１つまたはそれを上回る分子を識別および／もしくは配列決定するための装置。電解質が、間隙内に含まれる。第１の感知電極および第２の感知電極の表面は、１つまたはそれを上回る分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される。本装置はまた、電解質と接触し、感知電極のうちの１つに連結される基準電極も含む。上記装置は、前記基準電極を前記感知電極のうちの１つと連結するための電圧源をさらに備えてもよく、前記電圧源は、前記基準電極に対して一定の電位差で前記感知電極を保持するように構成される。【選択図】なし
Description
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１４年２月２５日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ， ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＴＡＢＩＬＩＺＩＮＧ ＮＡＮＯ−ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ ＣＯＮＴＡＣＴ ＷＩＴＨ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ」と題する米国仮出願第６１／９４４，３２２号に基づく優先権を主張しており、その全体の開示は、参考としてその全体が本明細書中に援用される。
本出願は、２０１４年２月２５日に出願された「ＭＥＴＨＯＤＳ， ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ ＡＮＤ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＳＴＡＢＩＬＩＺＩＮＧ ＮＡＮＯ−ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＤＥＶＩＣＥＳ ＩＮ ＣＯＮＴＡＣＴ ＷＩＴＨ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ」と題する米国仮出願第６１／９４４，３２２号に基づく優先権を主張しており、その全体の開示は、参考としてその全体が本明細書中に援用される。
（連邦政府資金による研究の記載）
本発明は、国立衛生研究所によって支給された助成金第Ｒ０１ ＨＧ００６３２３号の下で政府支援により行われた。米国政府は、本発明に特定の権利を有する。
本発明は、国立衛生研究所によって支給された助成金第Ｒ０１ ＨＧ００６３２３号の下で政府支援により行われた。米国政府は、本発明に特定の権利を有する。
（背景）
Ａｌ２Ｏ３の層（絶縁体）を有する１つのパラジウム（Ｐｄ）電極を使用する、認識トンネリング（ＲＴ）に基づいて単一分子を検出および分析するためのナノスケール電子デバイスが、以前に説明されている（例えば、米国特許出願公開第２０１４／０１１３３８６号参照）。絶縁層の上に堆積させられたＰｄ層を有する別の電極が含まれる。開口部または間隙が、層を通して確立され、アダプタ分子で官能化される露出金属が、明確に定義された化学構成で被分析物を捕捉する役割を果たす。アダプタ分子の実施例は、以降ではＩＣＡと称される、４（５）−（２−メルカプトエチル）−１Ｈ−イミダゾール−２−カルボキサミドである。電圧が間隙にわたって印加されると、間隙を通過し、電極上で官能化されたアダプタ分子を介して一方の電極を他方の電極に架橋する分子（例えば、被分析物）に基づく、一連の電流スパイクが生成される。電流スパイクは、関連電流スパイクについて間隙内の特定の被分析物を識別するように（例えば、機械学習アルゴリズムを介して）分析される。
Ａｌ２Ｏ３の層（絶縁体）を有する１つのパラジウム（Ｐｄ）電極を使用する、認識トンネリング（ＲＴ）に基づいて単一分子を検出および分析するためのナノスケール電子デバイスが、以前に説明されている（例えば、米国特許出願公開第２０１４／０１１３３８６号参照）。絶縁層の上に堆積させられたＰｄ層を有する別の電極が含まれる。開口部または間隙が、層を通して確立され、アダプタ分子で官能化される露出金属が、明確に定義された化学構成で被分析物を捕捉する役割を果たす。アダプタ分子の実施例は、以降ではＩＣＡと称される、４（５）−（２−メルカプトエチル）−１Ｈ−イミダゾール−２−カルボキサミドである。電圧が間隙にわたって印加されると、間隙を通過し、電極上で官能化されたアダプタ分子を介して一方の電極を他方の電極に架橋する分子（例えば、被分析物）に基づく、一連の電流スパイクが生成される。電流スパイクは、関連電流スパイクについて間隙内の特定の被分析物を識別するように（例えば、機械学習アルゴリズムを介して）分析される。
しかしながら、電極上に吸着する荷電被分析物分子は、電極の電位を変化し得、ＲＴ装置の比較的小さい規模により、生成される電流スパイクに有意な影響を引き起こし得る。この問題は、例えば、単一の半導体ナノワイヤ（Ｘｉｅ，Ｐ．，Ｑ．Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．Ｆａｎｇ，Ｑ．Ｑｉｎｇ，ａｎｄ Ｃ．Ｍ．Ｌｉｅｂｅｒ，Ｌｏｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＮＡ ｂｙ Ｎａｎｏｗｉｒｅ−Ｎａｎｏｐｏｒｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ．Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２．７：ｐ．１１９−１２５）または単一の炭素ナノチューブ（Ｓｉｍｓ，Ｐ．Ｃ．，Ｉ．Ｓ．Ｍｏｏｄｙ，Ｙ．Ｃｈｏｉ，Ｃ．Ｄｏｎｇ，Ｍ．Ｉｆｔｉｋｈａｒ，Ｂ．Ｌ．Ｃｏｒｓｏ，Ｏ．Ｔ．Ｇｕｌ，Ｐ．Ｇ．Ｃｏｌｌｉｎｓ，ａｎｄ Ｇ．Ａ．Ｗｅｉｓｓ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｉｎｇｌｅ-Ｍｏｌｅ
ｃｕｌｅ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｂｙ Ｃａｍｐ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ
Ｋｉｎａｓｅ Ａ．Ｊ．Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，２０１３．１３５：ｐ．７８６１−７８６８）で構成された装置、およびＲＴ装置を溶液と接触している基準電極２４に接続することによってそれを安定させる試行において認識されている（例えば、装置２１（図２）参照）。そのような配列は、起こり得る荷電分子の吸着にもかかわらず、基準電極と同一の電位で装置の表面を維持するために使用されてもよい。そのようなナノワイヤデバイスでは、小さいバイアスＶ（２２）のみが、デバイス全体の長さにわたって印加される。
ｃｕｌｅ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｂｙ Ｃａｍｐ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ
Ｋｉｎａｓｅ Ａ．Ｊ．Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，２０１３．１３５：ｐ．７８６１−７８６８）で構成された装置、およびＲＴ装置を溶液と接触している基準電極２４に接続することによってそれを安定させる試行において認識されている（例えば、装置２１（図２）参照）。そのような配列は、起こり得る荷電分子の吸着にもかかわらず、基準電極と同一の電位で装置の表面を維持するために使用されてもよい。そのようなナノワイヤデバイスでは、小さいバイアスＶ（２２）のみが、デバイス全体の長さにわたって印加される。
いくつかのＲＴ装置では、問題は、有意なバイアス電圧Ｖが溶液と接触している比較的小さい間隙にわたって印加されるため、より複雑であり得る。バイアスＶは、約０．５Ｖのオーダーであり得、したがって、一方の電極は、溶液との相互作用が少ない電位にあり、他方の電極は、そうではない場合があり、ＲＴ接合部において不安定性を引き起こし得る。（被分析物がヌクレオチドｄＡＭＰを含む）図３ａおよび（被分析物がヌクレオチドｄＧＭＰを含む）図３ｂは、ベースライン電流（矢印参照）にゆっくり戻る電流出力の揺れを図示し、これは、トンネリングプロセスと関連付けられないが、むしろ比較的遅い、すなわち、数秒の荷電種の吸着、および電極と接触している溶液からのその放出によって関連付けられると理解される。加えて、ＲＴ装置は、数分のみの動作後に非アクティブになり得る。したがって、導電性溶液と接触している複数の（例えば、２つの）電極感知デバイスを安定させる方法を見出すことが望ましい。
Ｘｉｅ，Ｐ．，Ｑ．Ｘｉｏｎｇ，Ｙ．Ｆａｎｇ，Ｑ．Ｑｉｎｇ，ａｎｄ Ｃ．Ｍ．Ｌｉｅｂｅｒ，Ｌｏｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ＤＮＡ ｂｙ Ｎａｎｏｗｉｒｅ−Ｎａｎｏｐｏｒｅ Ｓｅｎｓｏｒｓ．Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２．７：ｐ．１１９−１２５
Ｓｉｍｓ，Ｐ．Ｃ．，Ｉ．Ｓ．Ｍｏｏｄｙ，Ｙ．Ｃｈｏｉ，Ｃ．Ｄｏｎｇ，Ｍ．Ｉｆｔｉｋｈａｒ，Ｂ．Ｌ．Ｃｏｒｓｏ，Ｏ．Ｔ．Ｇｕｌ，Ｐ．Ｇ．Ｃｏｌｌｉｎｓ，ａｎｄ Ｇ．Ａ．Ｗｅｉｓｓ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｓｉｎｇｌｅ-Ｍｏｌｅｃｕｌｅ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ ｂｙ Ｃａｍｐ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｋｉｎａｓｅ Ａ．Ｊ．Ａｍ Ｃｈｅｍ Ｓｏｃ，２０１３．１３５：ｐ．７８６１−７８６８
（要旨）
１つまたはそれを上回る第１の分子を識別および／もしくは配列決定するための装置は、第１の感知電極と、第１の電極から分離される第２の感知電極とを含む。本装置はさらに、分離された電極によって確立される間隙を含み、電解質が、この間隙内に含まれる。電極表面は、１つまたはそれを上回る第１の分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される。本装置はさらに、電解質と接触し、感知電極のうちの１つに連結される基準電極を含む。
例えば、本明細書は、以下の項目を提供する。
（項目１）
１つまたはそれを上回る分子を識別および／もしくは配列決定するための装置であって、
第１の感知電極と、
間隙によって上記第１の電極から分離される第２の感知電極であって、電解質が上記間隙内に含まれ、上記第１の感知電極および上記第２の感知電極の表面は、上記１つまたはそれを上回る分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される、第２の感知電極と、
上記電解質と接触し、上記感知電極のうちの１つに連結される基準電極と、
を備える、装置。
（項目２）
上記基準電極を上記感知電極のうちの１つと連結するための電圧源をさらに備え、上記電圧源は、上記基準電極に対して一定の電位差で上記感知電極を保持するように構成される、項目１に記載の装置。
（項目３）
認識トンネリング（ＲＴ）装置内の基準電極の電位を判定する方法であって、上記ＲＴ装置は、
第１の感知電極と、
間隙によって上記第１の電極から分離される第２の感知電極であって、電解質が上記間隙内に含まれ、上記第１の感知電極および上記第２の感知電極の表面は、上記１つまたはそれを上回る分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される、第２の感知電極と、
上記電解質と接触し、上記感知電極のうちの１つに連結される基準電極と、
上記基準電極を上記第１の感知電極と連結するための電圧源であって、上記基準電極に対して一定の電位差で上記第１の感知電極を保持するように構成される、電圧源と、
を備え、上記方法は、
上記第１の感知電極と上記基準電極との間でバイアス電圧を掃引するステップと、
上記第１の感知電極と上記基準電極との間の電位差の複数の固定値のそれぞれについて、上記第１の感知電極を通る漏出電流を記録するステップと、
最小漏出電流に対応する基準電極電位を選択するステップと、
を含む、方法。
１つまたはそれを上回る第１の分子を識別および／もしくは配列決定するための装置は、第１の感知電極と、第１の電極から分離される第２の感知電極とを含む。本装置はさらに、分離された電極によって確立される間隙を含み、電解質が、この間隙内に含まれる。電極表面は、１つまたはそれを上回る第１の分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される。本装置はさらに、電解質と接触し、感知電極のうちの１つに連結される基準電極を含む。
例えば、本明細書は、以下の項目を提供する。
（項目１）
１つまたはそれを上回る分子を識別および／もしくは配列決定するための装置であって、
第１の感知電極と、
間隙によって上記第１の電極から分離される第２の感知電極であって、電解質が上記間隙内に含まれ、上記第１の感知電極および上記第２の感知電極の表面は、上記１つまたはそれを上回る分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される、第２の感知電極と、
上記電解質と接触し、上記感知電極のうちの１つに連結される基準電極と、
を備える、装置。
（項目２）
上記基準電極を上記感知電極のうちの１つと連結するための電圧源をさらに備え、上記電圧源は、上記基準電極に対して一定の電位差で上記感知電極を保持するように構成される、項目１に記載の装置。
（項目３）
認識トンネリング（ＲＴ）装置内の基準電極の電位を判定する方法であって、上記ＲＴ装置は、
第１の感知電極と、
間隙によって上記第１の電極から分離される第２の感知電極であって、電解質が上記間隙内に含まれ、上記第１の感知電極および上記第２の感知電極の表面は、上記１つまたはそれを上回る分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される、第２の感知電極と、
上記電解質と接触し、上記感知電極のうちの１つに連結される基準電極と、
上記基準電極を上記第１の感知電極と連結するための電圧源であって、上記基準電極に対して一定の電位差で上記第１の感知電極を保持するように構成される、電圧源と、
を備え、上記方法は、
上記第１の感知電極と上記基準電極との間でバイアス電圧を掃引するステップと、
上記第１の感知電極と上記基準電極との間の電位差の複数の固定値のそれぞれについて、上記第１の感知電極を通る漏出電流を記録するステップと、
最小漏出電流に対応する基準電極電位を選択するステップと、
を含む、方法。
（詳細な説明）
図１に示されるように、厚さ約２ｎｍの（例えば）Ａｌ２Ｏ３の絶縁体２の層がその上に堆積させられている、約１０ｎｍ厚さ１の（例えば）Ｐｄの層を有する、第１の電極がある。第２の電極３もまた、絶縁層の上に堆積させられた、例えば、厚さ約１０ｎｍのＰｄの層を含んでもよい。開口部／間隙が、層を通して確立され、アダプタ分子（例えば、ＩＣＡ）４で官能化される露出金属が、明確に定義された化学構成で被分析物を捕捉する役割を果たす。電圧Ｖ（６）が間隙にわたって印加されると、官能化されたアダプタ分子および捕捉された被分析物を介して１つの電極から別の電極まで通過する分子（例えば、被分析物）に基づく、一連の電流スパイクが生成される。
図１に示されるように、厚さ約２ｎｍの（例えば）Ａｌ２Ｏ３の絶縁体２の層がその上に堆積させられている、約１０ｎｍ厚さ１の（例えば）Ｐｄの層を有する、第１の電極がある。第２の電極３もまた、絶縁層の上に堆積させられた、例えば、厚さ約１０ｎｍのＰｄの層を含んでもよい。開口部／間隙が、層を通して確立され、アダプタ分子（例えば、ＩＣＡ）４で官能化される露出金属が、明確に定義された化学構成で被分析物を捕捉する役割を果たす。電圧Ｖ（６）が間隙にわたって印加されると、官能化されたアダプタ分子および捕捉された被分析物を介して１つの電極から別の電極まで通過する分子（例えば、被分析物）に基づく、一連の電流スパイクが生成される。
いくつかの実施形態では、ＲＴ装置は、例えば、溶液と接触して配置され、電圧源Ｖｒｅｆ７を介して電極のうちのいずれか１つに接続される、塩化銀層で覆われた銀ワイヤを備える、基準電極８を含み、Ｖｒｅｆは、バイアスＶ６において操作される２電極デバイスの安定性を最大限にするように選択される。基準は、他方の電極が基準電極に接続される電極に対して固定電位差で保持される限り、ＲＴデバイス内の電極のうちのいずれか１つに接続されることができる。いくつかの実施形態では、安定した動作のためのＶｒｅｆの値を設定するための基準は、以下で説明されるとおりである。いくつかの実施形態では、基準電極９、１０は、（所望される場合）トンネル接合部を通して荷電分子を駆動するように印加され得る、第２のバイアス１１とのトンネル接合部の上方および（および／または）下方で溶液と接触して配置されることができる。
いくつかの実施形態では、電気化学的データが、Ｖｒｅｆ７および／またはＶ、すなわち、装置６を横切るバイアスの値を選択することに役立つように取得される。図４は、ＩＣＡの単層でコーティングされたＰｄ電極を使用して取得された、一連のサイクリックボルタモグラムを図示する。これらの掃引では、掃引の電位範囲が、Ａｇ／ＡｇＣｌと対比して０Ｖの周囲で段階的に増加させられた。電極が０Ｖの負にさらに掃引されると、水素発生の結果として、大電流が生成される（Ｂｕｒｋｅ，Ｌ．Ｄ．ａｎｄ Ｊ．Ｋ．Ｃａｓｅｙ，Ａｎ Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｅｈａｖｏｉｒ ｏｆ Ｐａｌｌａｄｉｕｍ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｉｎ Ａｃｉｄ．Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９９３．１０４：ｐ．１２８４−１２９１）。その結果、負荷電分子を吸着するデバイスは、水素が発生させられ、デバイスを不安定にする、電位範囲に駆動され得る。いくつかの実施形態では、Ｖｒｅｆは、各電極が、電気化学的反応が電極と接触している溶液中の分子またはイオンと生じる電位にないように、選択される。
本不安定性の例が、図３ａおよび３ｂに示される。これは、１００マイクロモルアデノシン一リン酸（図３ａ）および１００マイクロモルグアノシン一リン酸（図３ｂ）の存在下で得られたＲＴ信号を示す。認識トンネリングによって生成される信号スパイクは、バーストで生じるが、（矢印によって指し示される）バックグラウンド電流の大きな変化とともに激しい電流変動を伴う。ｄＧＭＰ（図３ｂ）の場合、デバイスは、わずかな時間のみにわたってＲＴ信号を生成する。数分の動作後、デバイスは常に非アクティブになった。
装置の安定性は、本明細書で開示される装置および方法によって向上させられてもよい。図３ｃ（ｄＡＭＰ）および図３ｄ（ｄＧＭＰ）は、Ｖｒｅｆが約＋１００ｍＶに設定されるときに（Ａｇ／ＡｇＣｌに対する底部電極）、どのようにして激しい電流変動が除去され得、正常な認識トンネリング信号が復元され得、ベースライン電流が安定させられ得るかを示す。そのような安定させられた装置は、１０時間またはそれを上回る期間にわたって連続的に動作している。この特定の例では、Ｖｒｅｆは、基準に接続された電極が、依然として（Ａｇ／ＡｇＣｌスケールでは約−１５０ｍＶである）水素発生のための電位のわずかに正であるように選択された。順に、第２の電極は、酸化反応が本溶液中で起こるための電位より小さい、電位Ｖｒｅｆ＋Ｖｂｉａｓで保持された。したがって、両方の電極は、電気化学的反応が回避されるような電位で保持される。
第２の電極（図１では３）は、Ａｇ／ＡｇＣｌ基準（図１では８）に対して電位Ｖｒｅｆ＋Ｖで保持される。その電気化学的安定性も、重要である。例として、図５ａは、ＩＣＡ単層で官能化されたＰｄ電極のサイクリックボルタンメトリを示す。掃引は、Ａｇ／ＡｇＣｌと対比して＋５０ｍＶで始まり、上側振幅は、最大７５０ｍＶまで段階的に増加させられる。比較のために、図５ｂは、裸のＰｄのサイクリックボルタンメトリを示す。最高バイアスにおける電流の増加は、（電流がより低いため、ＰｄがＩＣＡで覆われるときに若干抑制される−図５ａ）Ｐｄ表面上の酸化プロセスを明確に反映する。しかしながら、ＩＣＡで覆われた表面はまた、約３８０ｍＶでピークになる、ある過剰な電流の証拠も示す。図５ｃは、Ａｇ／ＡｇＣｌと対比して＋１００ｍＶで保持された下部電極（図１では１）とのトンネル接合部から得られたＲＴ信号を示す。上部電極（図１では３）に印加されるバイアスが約２８０ｍＶを超えるときに、余剰雑音スパイクが生じる。したがって、これらの新しい特徴は、Ａｇ／ＡｇＣｌに対して約＋３８０ｍＶで観察される電気化学的信号と関連付けられる。したがって、本デバイスのための最適な動作点は、この例では、第２の電極がＡｇ／ＡｇＣｌと対比して＋３５０ｍＶを超えるべきではない一方で、Ａｇ／ＡｇＣｌと対比して＋１００ｍＶで保持される１つの電極を有することである。これらの条件で操作されるデバイスは、優れた化学的認識信号を与え、安定であり、長期間にわたって付加的雑音が実質的にない。説明されるように接続された基準電極がないと、デバイスは、図３ａおよび３ｂに図示されるように、ベースラインにおける大きなシフトを伴って雑音が多くなる。
いくつかの実施形態では、電極を通して開口部を切断するためのマスク、ならびに（トンネル接合部の近傍を除いて）電極から溶液を保つための流体ウェルの両方として使用され得る、接合部の上方に開口部を伴って、ＰＭＭＡレジストのスピンコーティングによって堆積させられ得る、厚いポリマー層を含むことによって、付加的改良が行われてもよい。したがって、そのような実施形態に関して、本プロセスは、（バイアスされた基準電極に接触している）溶液がまた、装置の表面上の溶液漏出により、トンネリング装置との広い接触面積を生じたときに、漏出電流を排除してもよい。その目的のために、電極は、例えば、Ｐｄ電極をエッチングするために使用されるＣｌガスおよびＡｌ２Ｏ３をエッチングするために使用されるＢＣｌ３ガスを用いた、反応性イオンエッチングを使用して、切断されることができる。
いくつかの実施形態では、基準電極は、ＡｇＣｌ塩でコーティングされたＡｇワイヤを備えてもよいが、当業者は、実質的に一定の分極の任意の電極が十分であり得ることを理解し得る。そのような電極の非限定的な例は、銀／塩化銀電極、飽和カロメル電極、標準水素電極、および／または同等物を含む。裸の銀、パラジム、または白金ワイヤさえも、イオンおよび分子がその表面から吸収または脱着するときに、その電位が少量しか変化しないように、その面積が電解質に暴露されたトンネリング電極の面積の何千倍も広い限り役立つであろう。したがって、任意の大型金属電極（いくつかの実施形態では、図１の感知電極１および３よりはるかに大きい）が、荷電種がその表面から吸収および／または脱着されるにつれて、電位のわずかな変化、すなわち、数１０ｍＶ未満の変化を受けるようなサイズである限り、十分であり得る。このようにして、基準電極は、それが電解質と接触するような位置で大型（例えば、少なくとも面積が１ミクロン×１ミクロン）金属パッドを製作することによって、デバイスに構築されることができる。
いくつかの実施形態では、１つまたはそれを上回る第１の分子を識別および／もしくは配列決定するための装置が提供され、第１の感知電極と、第１の電極から分離される第２の感知電極と、分離された電極によって確立される間隙とを備える。電解質が、間隙内に含まれ、電極表面は、１つまたはそれを上回る第１の分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される。本装置はまた、電解質と接触し、感知電極のうちの１つに連結される基準電極も含む。いくつかのそのような実施形態では、本装置はさらに、基準電極を感知電極のうちの１つと連結するための電圧源を備えてもよく、電圧源は、基準電極に対して一定の電位差で基準電極に連結された感知電極を保持するように構成される。
いくつかの実施形態では、認識トンネリング（ＲＴ）装置内の基準電極の電位を判定する方法が提供される。ＲＴ装置は、第１の感知電極と、第１の電極から分離される第２の感知電極と、分離された電極によって確立される間隙とを備えてもよい。電解質が、間隙内に含有され、電極表面は、１つまたはそれを上回る第１の分子に接触するためのアダプタ分子で官能化される。本装置はさらに、電解質と接触し、感知電極のうちの１つに連結される基準電極と、基準電極を第１の感知電極と連結するための電圧源とを備えてもよい。電圧源は、基準電極に対して一定の電位差で第１の感知電極を保持するように構成される。本方法は、第１の感知電極と基準電極との間でバイアス電圧を掃引するステップと、第１の感知電極を通る漏出電流、および第１の感知電極と基準電極との間の電位差の複数の固定値のそれぞれに対する雑音を記録するステップと、最小漏出電流に対応する基準電極電位を選択するステップとを含む。
本願で提示される特許、特許出願、論文、ウェブページ、本等を含むが、それらに限定されない、刊行物または他の文書のありとあらゆる参照は、参照することによってそれらの全体として本明細書に組み込まれる。
いくつかの変形例が上記で詳細に説明されているが、他の修正も可能である。例えば、任意の図に描写される、および／または本明細書に説明される、要素／構造の任意の論理フローまたは配列は、望ましい結果を達成するために、示される特定の順序／配列、もしくは順番を必要としない。他の実装が、後に続く以下の実施例のうちの少なくともいくつかの範囲内であってもよい。
他の場所で記述されるように、開示された実施形態は、例証目的のみで説明されており、限定的ではない。本明細書に含まれる教示から明白となり得る、他の実施形態も可能であり、本開示によって網羅される。したがって、本開示の範疇および範囲は、上記の実施形態のうちのいずれかによって限定されるべきではないが、本開示およびそれらの均等物によって支持される請求項のみに従って定義されるべきである。また、本開示の実施形態は、ＲＴシステムに対応するありとあらゆる要素を含む、任意の他の開示された調合、方法、システム、およびデバイスからのありとあらゆる要素をさらに含み得る、調合、方法、システム、およびデバイスを含んでもよい。換言すると、１つまたは別の開示された実施形態からの要素は、他の開示された実施形態からの要素と交換可能であり得る。加えて、開示された実施形態の１つまたはそれを上回る特徴／要素は、除去され、依然として特許性のある主題をもたらしてもよい（したがって、本開示のさらなる実施形態をもたらす）。最終的に、いくつかのそのような実施形態では、従来技術の調合、方法、システム、およびデバイスとともに含まれる、１つおよび／または別の要素／ステップ／構造が、本明細書で開示される実施形態のうちのいくつかから欠けているため、本明細書で開示される実施形態のうちのいくつかは、従来技術と比べて区別可能であり得、そのような欠けている要素の結果として、そのような実施形態は、従来技術と比べて特許性がある。
Claims (1)
- 明細書に記載の発明。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201461944322P | 2014-02-25 | 2014-02-25 | |
| US61/944,322 | 2014-02-25 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016570936A Division JP2017506352A (ja) | 2014-02-25 | 2015-02-25 | 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018066764A true JP2018066764A (ja) | 2018-04-26 |
| JP2018066764A5 JP2018066764A5 (ja) | 2019-02-14 |
Family
ID=54009573
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016570936A Ceased JP2017506352A (ja) | 2014-02-25 | 2015-02-25 | 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム |
| JP2018016278A Pending JP2018066764A (ja) | 2014-02-25 | 2018-02-01 | 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016570936A Ceased JP2017506352A (ja) | 2014-02-25 | 2015-02-25 | 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20170016852A1 (ja) |
| JP (2) | JP2017506352A (ja) |
| WO (1) | WO2015130781A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102687027B (zh) | 2010-02-02 | 2016-05-25 | 阿利桑那卅评议会 | 用于测序聚合物的受控的隧道间隙设备 |
| WO2013116509A1 (en) | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Systems, apparatuses and methods for reading an amino acid sequence |
| US9274430B2 (en) | 2012-10-10 | 2016-03-01 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Systems and devices for molecule sensing and method of manufacturing thereof |
| WO2014138253A1 (en) | 2013-03-05 | 2014-09-12 | Arizona Board Of Regents, Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Translocation of a polymer through a nanopore |
| US10156572B2 (en) | 2014-02-18 | 2018-12-18 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Three arm Y-shaped bisbiotin ligand |
| US10145846B2 (en) | 2014-04-16 | 2018-12-04 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Digital protein sensing chip and methods for detection of low concentrations of molecules |
| WO2015171930A1 (en) | 2014-05-07 | 2015-11-12 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Linker molecule for multiplex recognition by atomic force microscopy (afm) |
| CN104792845A (zh) * | 2014-08-07 | 2015-07-22 | 中国科学院微电子研究所 | 传感装置 |
| US10379102B2 (en) | 2015-12-11 | 2019-08-13 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | System and method for single molecule detection |
| US10422787B2 (en) | 2015-12-11 | 2019-09-24 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | System and method for single molecule detection |
| CA3100693A1 (en) | 2018-05-17 | 2019-11-21 | Stuart Lindsay | Device, system and method for direct electrical measurement of enzyme activity |
| US11913070B2 (en) | 2020-02-28 | 2024-02-27 | Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University | Methods for sequencing biopolymers |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257687A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Agilent Technol Inc | トンネルコンダクタンスの変化を検出することによってポリマーをシーケンシングするための方法及び装置 |
| US20100289505A1 (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Guigen Zhang | Electrical double layer capacitive devices and methods of using same for sequencing polymers and detecting analytes |
| US20120193231A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | International Business Machines Corporation | Dna sequencing using multiple metal layer structure with organic coatings forming transient bonding to dna bases |
| WO2012138357A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | President And Fellows Of Harvard College | Nanopore sensing by local electrical potential measurement |
| JP2013505448A (ja) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | プレジデント アンド フェロウズ オブ ハーバード カレッジ | 高感度分子検出及び分析を可能にする、ナノポアを有するベアの単層グラフェン膜 |
| JP2013036865A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Hitachi High-Technologies Corp | ナノポア式分析装置 |
| WO2013116509A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Systems, apparatuses and methods for reading an amino acid sequence |
| US20130264206A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Biomolecule detection apparatus including plurality of electrodes |
| US20130302901A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-11-14 | Stuart Lindsay | Electrodes for Sensing Chemical Composition |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004025580A1 (de) * | 2004-05-25 | 2005-12-22 | Infineon Technologies Ag | Sensor-Anordnung, Sensor-Array und Verfahren zum Herstellen einer Sensor-Anordnung |
| WO2008124706A2 (en) * | 2007-04-06 | 2008-10-16 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Devices and methods for target molecule characterization |
| CN102144037A (zh) * | 2008-07-07 | 2011-08-03 | 牛津纳米孔技术有限公司 | 检测碱基的孔 |
| US8986524B2 (en) * | 2011-01-28 | 2015-03-24 | International Business Machines Corporation | DNA sequence using multiple metal layer structure with different organic coatings forming different transient bondings to DNA |
| US10881339B2 (en) * | 2012-06-29 | 2021-01-05 | Dexcom, Inc. | Use of sensor redundancy to detect sensor failures |
-
2015
- 2015-02-25 JP JP2016570936A patent/JP2017506352A/ja not_active Ceased
- 2015-02-25 WO PCT/US2015/017519 patent/WO2015130781A1/en active Application Filing
- 2015-02-25 US US15/121,148 patent/US20170016852A1/en not_active Abandoned
-
2018
- 2018-02-01 JP JP2018016278A patent/JP2018066764A/ja active Pending
- 2018-04-06 US US15/946,873 patent/US20180224395A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005257687A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Agilent Technol Inc | トンネルコンダクタンスの変化を検出することによってポリマーをシーケンシングするための方法及び装置 |
| US20100289505A1 (en) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Guigen Zhang | Electrical double layer capacitive devices and methods of using same for sequencing polymers and detecting analytes |
| JP2013505448A (ja) * | 2009-09-18 | 2013-02-14 | プレジデント アンド フェロウズ オブ ハーバード カレッジ | 高感度分子検出及び分析を可能にする、ナノポアを有するベアの単層グラフェン膜 |
| US20120193231A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | International Business Machines Corporation | Dna sequencing using multiple metal layer structure with organic coatings forming transient bonding to dna bases |
| WO2012138357A1 (en) * | 2011-04-04 | 2012-10-11 | President And Fellows Of Harvard College | Nanopore sensing by local electrical potential measurement |
| JP2013036865A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Hitachi High-Technologies Corp | ナノポア式分析装置 |
| WO2013116509A1 (en) * | 2012-02-01 | 2013-08-08 | Arizona Board Of Regents Acting For And On Behalf Of Arizona State University | Systems, apparatuses and methods for reading an amino acid sequence |
| US20130302901A1 (en) * | 2012-04-04 | 2013-11-14 | Stuart Lindsay | Electrodes for Sensing Chemical Composition |
| US20130264206A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Biomolecule detection apparatus including plurality of electrodes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015130781A9 (en) | 2015-11-05 |
| US20180224395A1 (en) | 2018-08-09 |
| JP2017506352A (ja) | 2017-03-02 |
| US20170016852A1 (en) | 2017-01-19 |
| WO2015130781A1 (en) | 2015-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018066764A (ja) | 溶液と接触するナノ電子デバイスを安定化するための方法、装置およびシステム | |
| US11959904B2 (en) | Nanopore sensing with a fluidic passage | |
| Fu et al. | Biosensing near the neutrality point of graphene | |
| Valota et al. | Electrochemical behavior of monolayer and bilayer graphene | |
| Salimi et al. | Abrasive immobilization of carbon nanotubes on a basal plane pyrolytic graphite electrode: application to the detection of epinephrine | |
| Güell et al. | Quantitative nanoscale visualization of heterogeneous electron transfer rates in 2D carbon nanotube networks | |
| Knopfmacher et al. | Nernst limit in dual-gated Si-nanowire FET sensors | |
| Mailly-Giacchetti et al. | pH sensing properties of graphene solution-gated field-effect transistors | |
| Banerjee et al. | Electrochemistry at the edge of a single graphene layer in a nanopore | |
| Steinhauer et al. | Local CuO nanowire growth on microhotplates: In situ electrical measurements and gas sensing application | |
| US8858764B2 (en) | Electron beam sculpting of tunneling junction for nanopore DNA sequencing | |
| Ishikawa et al. | Importance of controlling nanotube density for highly sensitive and reliable biosensors functional in physiological conditions | |
| US8975095B2 (en) | Integrated nanowire/nanosheet nanogap and nanopore for DNA and RNA sequencing | |
| US6894359B2 (en) | Sensitivity control for nanotube sensors | |
| Sharf et al. | Origins of charge noise in carbon nanotube field-effect transistor biosensors | |
| WO2013151756A9 (en) | Electrodes for sensing chemical composition | |
| KR101447788B1 (ko) | 미결정 셀레늄으로 이루어지는 가스 감수성 재료 및 그것을 이용한 가스 센서 | |
| Parkin et al. | Signal and noise in FET-nanopore devices | |
| Wang et al. | Hysteresis charges in the dynamic enrichment and depletion of ions in single conical nanopores | |
| JP2010528297A (ja) | 統合された電気化学的検出および電気的検出のためのシステムおよび方法 | |
| Dawson et al. | Fully integrated on-chip nano-electrochemical devices for electroanalytical applications | |
| Razmi et al. | Amperometric determination of L-tyrosine by an enzymeless sensor based on a carbon ceramic electrode modified with copper oxide nanoparticles | |
| Murray et al. | Reversible resistance modulation in mesoscopic silver wires induced by exposure to amine vapor | |
| Zor et al. | Voltammetric discrimination of mandelic acid enantiomers | |
| Zhang et al. | Facile and ultraclean graphene-on-glass nanopores by controlled electrochemical etching |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180302 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181226 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190325 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191030 |