KR20160086816A - 생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법 - Google Patents

생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160086816A
KR20160086816A KR1020167008052A KR20167008052A KR20160086816A KR 20160086816 A KR20160086816 A KR 20160086816A KR 1020167008052 A KR1020167008052 A KR 1020167008052A KR 20167008052 A KR20167008052 A KR 20167008052A KR 20160086816 A KR20160086816 A KR 20160086816A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
biomolecules
denaturing
nanochannel
thermally
forming
Prior art date
Application number
KR1020167008052A
Other languages
English (en)
Inventor
토모지 카와이
마사유키 후루하시
마사테루 타니구치
마크 올덤
에릭 노르드만
Original Assignee
퀀텀 바이오시스템즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 퀀텀 바이오시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 퀀텀 바이오시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20160086816A publication Critical patent/KR20160086816A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L7/00—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices
    • B01L7/52—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples
    • B01L7/525—Heating or cooling apparatus; Heat insulating devices with provision for submitting samples to a predetermined sequence of different temperatures, e.g. for treating nucleic acid samples with physical movement of samples between temperature zones
    • 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
    • C12Q1/6813—Hybridisation assays
    • 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
    • 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
    • G01N27/327—Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
    • G01N27/3275—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction
    • G01N27/3278—Sensing specific biomolecules, e.g. nucleic acid strands, based on an electrode surface reaction involving nanosized elements, e.g. nanogaps or nanoparticles
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B01L2200/0647—Handling flowable solids, e.g. microscopic beads, cells, particles
    • B01L2200/0663—Stretching or orienting elongated molecules or particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/04—Closures and closing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0663—Whole sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0896—Nanoscaled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/18—Means for temperature control
    • B01L2300/1805—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks
    • B01L2300/1827—Conductive heating, heat from thermostatted solids is conducted to receptacles, e.g. heating plates, blocks using resistive heater
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/08—Regulating or influencing the flow resistance
    • B01L2400/084—Passive control of flow resistance
    • B01L2400/086—Passive control of flow resistance using baffles or other fixed flow obstructions
    • 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
    • C12Q2563/00—Nucleic acid detection characterized by the use of physical, structural and functional properties
    • C12Q2563/159—Microreactors, e.g. emulsion PCR or sequencing, droplet PCR, microcapsules, i.e. non-liquid containers with a range of different permeability's for different reaction components

Abstract

본 개시는 생체분자를 검출 또는 식별하거나, 또는 검출 및 식별 둘 다를 하기 위하여 필요한 샘플 양을 감소시키고 생체분자의 변성 속도(rate of denaturing)를 증가시킬 수 있는 방법들 및 시스템들을 제공한다. 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스는: 낮은 열 전도율을 가진 기판; 기판에 인접하여 배치된 히터; 기판에 인접하여 배치된 온도 센서; 기판에 인접하게 배치된 반도체 산화물 막, 반도체 산화물 막의 구역에 형성된 나노채널, 및 나노채널 위 커버를 포함할 수 있다.

Description

생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법{DEVICE FOR THERMALLY DENATURING BIOMOLECULE AND METHOD FOR PRODUCING DEVICE}
[0001] 본 출원은 2013년 8월 27일 출원된 일본 특허 출원 번호 JP 2013-175637에 대한 우선권을 주장하고, 상기 일본 특허 출원은 인용에 의해 본원에 완전히 포함된다.
[0002] 나노포어(nanopore)들(또는 나노-갭(gap)들)은 디옥시리보핵산(DNA; deoxyribonucleic acid) 또는 리보 핵산(RNA; ribonucleic acid) 분자 같은 핵산(nucleic acid) 분자의 시퀀스를 결정하는 것을 포함하는, 생체분자를 검출하는데 유용할 수 있다. 핵산 분자의 시퀀스의 결정은 다양한 이익들, 이를테면 환자(subject)를 진단 및/또는 치료하는데 도움을 주는 것을 제공할 수 있다. 예컨대, 환자의 핵산 시퀀스는 유전병들에 대한 치료법들을 식별, 진단 및 잠재적으로 개발하기 위해 사용될 수 있다.
[0003] 마이크로채널(microchannel)의 사용에 의해 생체분자를 검출 또는 식별하기 위한 디바이스는 분석 속도의 증가 및 필요한 샘플 양의 감소들에 크게 기여하였다. 생체분자의 예인 DNA의 분석시, DNA는 가열(heating)에 의해 고온으로 처리될 수 있고 확대(amplification)(예컨대, 중합효소 연쇄 반응(PCR: polymerase chain reaction)) 및 하이브리디제이션(hybridization) 같은 절차들을 위하여 싱글 스트랜드(single strand)들로 프로세싱될 수 있다. 동일한 방식으로, 생체분자의 다른 예인 단백질을 분석할 때, 단백질은 짧은 펩티드 프레그먼트(peptide fragment)들로 프로세싱될 수 있다.
[0004] 그러나, 상기 설명된 종래의 예에서, 채널의 깊이가 실리콘 기판의 두께에 의해 결정되기 때문에, 채널을 보다 얕게 만드는 것은 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 히터(heater)에 의해 가열된 챔버의 볼륨은 크고 생체분자의 변성은 상당 양의 시간이 걸린다.
[0005] 본 개시는 생체분자(예컨대, DNA 또는 RNA)를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스들, 시스템들 및 방법들을 제공한다. 본 개시의 디바이스들, 시스템들 및 방법들은 생체분자를 검출 또는 식별하거나, 또는 검출과 식별 둘 다를 하는데 필요한 샘플 양을 감소시키고 생체분자의 변성 속도를 증가시킨다.
[0006] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성하기 위하여 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 디바이스는: 낮은 열 전도율을 가진 기판; 기판상에 배치된 저항성 히터; 기판상에서 히터와 병치(juxtaposition)하여 배치된 온도 센서; 기판, 히터, 및 온도 센서 상에 층을 이룬 실리콘 산화물 막; 실리콘 산화물 막상에 오버랩핑(overlap)된 커버링 부재; 및 실리콘 산화물 막 내 구역, 히터와 오버랩핑하는 구역, 및 온도 센서와 또한 오버랩핑하는 구역에 형성된 나노채널을 포함할 수 있다.
[0007] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 히터는 저항성 히터이고, 히터의 온도는, 전압이 인가되고 전류가 통과할 때 주울(Joule) 가열에 의해 상승될 수 있다. 주울 가열의 양은 인가된 전압의 제곱에 비례할 수 있다. 히터가 나노채널과 오버랩핑할 수 있도록 히터의 크기가 감소될 수 있기 때문에, 주울 가열의 전력 밀도가 증가될 수 있다. 따라서, 히터 상에 배치된 나노채널의 온도는 더 적은 주울 가열을 사용하여 상승될 수 있고, 환경(surroundings)으로의 열 전도는 감소될 수 있다. 히터가 낮은 열 전도율을 가진 기판상에 배치될 수 있기 때문에, 기판을 통한 열 전도가 또한 억제될 수 있다.
[0008] 게다가, 작은 히터가 낮은 열 용량을 가지기 때문에, 작은 히터는 짧은 시간에 일정한 온도에 도달할 수 있다. 따라서, 급속 온도 수정(가열)이 가능할 수 있다. 온도 조절은 온도 센서의 사용에 의해 수행될 수 있다. 히터 및 온도 센서가 실리콘 산화물 막에 의해 커버될 수 있고 나노채널이 실리콘 산화물 막으로 형성될 수 있기 때문에, 나노채널을 거쳐 지나가는 생체분자는 급속하게 로컬적으로 가열될 수 있고 지속적으로 변성될 수 있다. 나노채널이 1μm 또는 그 미만인 깊이를 가진 채널일 수 있기 때문에, 생체분자를 검출 또는 식별하거나, 또는 검출과 식별 둘 다를 위하여 필요한 샘플의 양은 감소될 수 있다.
[0009] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 복수의 원주 부분들이 나노채널에 제공될 수 있고, 적어도 2개의 원주 부분들은 길이 방향으로 정렬(align)될 수 있고 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 폭 방향으로 정렬될 수 있다.
[0010] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 얽혀진 생체분자는, 나노채널에 정렬된 다수의 원주 부분들 사이를 통과하면서 선형화될 수 있다. 상기 설명된 바와 같이, 생체분자는 히터에 의해 가열될 수 있고 변성될 수 있고, 이는 분자 레벨의 생체분자의 검출 또는 식별, 또는 검출과 식별 둘 다의 속도가 증가되게 한다.
[0011] 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스가 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 히터 및 온도 센서는 나노채널의 폭 방향으로 배열(arrange)될 수 있다.
[0012] 일부 실시예들, 즉 본원에 설명된 바와 같이 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스에서, 온도 센서를 사용하여 온도 조절을 위한 파라미터들은 최소화될 수 있다. 따라서, 복잡한 온도 조절은 필요하지 않을 수 있다.
[0013] 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스가 활용되는 일부 실시예들에서, 히터 및 온도 센서는 나노채널의 길이 방향으로 배열될 수 있다.
[0014] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 히터는 완전히 나노채널의 폭 방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 나노채널을 통하여 흐르는 생체분자는 효과적으로 가열 및 변성될 수 있다.
[0015] 일부 실시예들에서, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법은: 낮은 열 전도율을 가진 기판상에 저항성 히터를 배치하는 단계; 기판상에 히터와 병렬로 온도 센서를 배치하는 단계; 기판, 히터, 및 온도 센서 상에 실리콘 산화물 막의 층을 이루는(layering) 단계; 실리콘 산화물 막의 구역, 히터와 오버랩핑하는 구역, 또한 온도 센서와 오버랩핑하는 구역에 나노채널을 형성하는 단계; 및 실리콘 산화물 막상에 커버링 부재를 오버랩핑하는 단계를 포함할 수 있다.
[0016] 생체분자를 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법이 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 변성을 위한 방법의 활용 없이 요구될 수 있는 것보다 생체분자의 검출 또는 식별, 또는 검출 또는 식별 둘 다를 위하여 더 적은 샘플을 요구하고, 생체분자의 변성 속도를 증가시킬 수 있는 생체분자를 변성시키기 위한 디바이스를 생성하는 것은 가능할 수 있다.
[0017] 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법이 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 상기 방법은 나노채널에 복수의 원주 부분들을 준비하는 단계를 포함할 수 있고, 나노채널은 길이 방향으로 정렬된 적어도 2개의 원주 부분들을 가질 수 있고 나노채널의 폭 방향으로 정렬된 적어도 2개의 원주 부분들을 가질 수 있다.
[0018] 디바이스가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 일부 실시예들에서, 분자 레벨에서 생체분자의 검출 또는 식별 속도, 또는 검출과 식별 속도 둘 다를 증가시킬 수 있는 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하는 것은 가능할 수 있다.
[0019] 상기 설명된 바와 같이, 일부 실시예에 따라, 생체분자의 검출 또는 식별을 위하여, 또는 검출과 식별 둘 다를 위하여 더 적은 샘플이 필요해질 수 있고, 그리고 생체분자의 변성 속도가 증가될 수 있는 유리한 효과들을 얻는 것은 가능하다.
[0020] 본 개시의 양상은 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 제공하고, 상기 디바이스는 낮은 열 전도율을 가진 기판; 기판에 인접하게 배치된 저항성 히터; 기판에 인접한 저항성 히터와 병렬로 배치된 온도 센서; 저항성 히터 및 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막; 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 형성된 나노채널; 및 나노채널의 적어도 일부 위의 커버링 부재를 포함한다. 일 실시예에서, 나노채널은 저항성 히터 및 온도 센서를 오버랩핑한다. 일부 경우들에서, 나노채널은 예컨대, 밀폐 밀봉되는 것과 같이, 커버로 밀봉될 수 있다.
[0021] 일 실시예에서, 디바이스는 나노채널에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 원주 부분들은 복수의 원주 부분들을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬된다. 저항성 히터 및/또는 온도 센서는, (예컨대, 나노채널의 길이를 따라) 하나 또는 그 초과의 원주 부분들 앞에, 인접하여, 뒤에 있을 수 있다.
[0022] 일 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 폭 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 길이 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서 저항성 히터 및 온도 센서는 서로 맞물린다.
[0023] 일 실시예에서, 디바이스는 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 더 포함하고, 전극들의 쌍은 나노채널을 가로지르는 전류를 검출한다. 다른 실시예에서, 전류는 터널링 전류이다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 나노채널 내에 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리된다. 다른 실시예에서, 거리는 약 1 나노미터보다 작거나 같다. 다른 실시예에서, 거리는 약 0.5 나노미터보다 크다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리된다.
[0024] 일 실시예에서, 생체분자는 핵산 분자이다. 다른 실시예에서, 핵산 분자는 디옥시리보핵산, 리보 핵산, 또는 이들의 변이체이다. 다른 실시예에서, 생체분자는 낮은 이온 농도 유체에 현탁된다. 낮은 이온 농도 유체는 나노채널 내에 있을 수 있다. 낮은 이온 농도 유체는 지속 길이(persistence length)를 증가시킬 수 있다.
[0025] 일 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널에 가깝다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널을 오버랩핑한다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 가열 및 온도 감지에 사용하기 위해 적응된다. 다른 실시예에서, 디바이스는 적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 온도 존들은 상이한 온도 존들이다. 예컨대, 온도 존들은 상이한 온도들 또는 온도 범위들을 가진다.
[0026] 일 실시예에서, 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함한다.
[0027] 일 실시예에서, 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다.
[0028] 본 개시의 다른 양상은, (a) (ⅰ) 낮은 열 전도율을 가진 기판, (ⅱ) 기판에 인접하게 배치된 저항성 히터, (ⅲ) 기판에 인접한 저항성 히터와 병렬로 배치된 온도 센서, (ⅳ) 저항성 히터 및 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막, (ⅴ) 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 형성된 나노채널, 및 (ⅵ) 나노채널의 적어도 일부 위의 커버링 부재를 가진 디바이스를 제공하는 단계; (b) 생체분자를 나노채널을 통하게 안내하는 단계; 및 (c) 열을 생체분자에 인가하기 위하여 저항성 히터를 사용하는 단계를 포함하는 방법을 제공한다. 일 실시예에서, 나노채널은 저항성 히터와 온도 센서를 오버랩핑한다. 일부 경우들에서, 나노채널은 예컨대, 밀폐 밀봉되는 것과 같이, 커버로 밀봉될 수 있다.
[0029] 일 실시예에서, 디바이스는 나노채널에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 원주 부분들은 복수의 원주 부분들을 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 원주 부분들의 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 복수의 원주 부분들의 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬된다. 저항성 히터 및/또는 온도 센서는 (예컨대, 나노채널의 길이를 따라) 하나 또는 그 초과의 원주 부분들 앞에, 인접하여, 또는 뒤에 있을 수 있다.
[0030] 일 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 폭 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 길이 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서 저항성 히터 및 온도 센서는 서로 맞물린다.
[0031] 실시예에서, 디바이스는 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 더 포함한다. 적어도 하나의 쌍의 전극들은 나노채널을 가로지르는 전류를 검출하도록 적응될 수 있다. 전류는 터널링 전류일 수 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 나노채널 내에 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리된다. 다른 실시예에서, 거리는 약 1 나노미터보다 작거나 같다. 다른 실시예에서, 거리는 약 0.5 나노미터보다 크다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리된다. 다른 실시예에서, 방법은 적어도 하나의 쌍의 전극들을 분리하는 갭을 가로지르는 전류를 측정하기 위하여 적어도 하나의 쌍의 전극들을 사용하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 전류는 터널링 전류이다. 터널링 전류는 생체분자를 가로지를 수 있다. 그런 터널링은 양자 기계적 터널링일 수 있다.
[0032] 일 실시예에서, 생체분자는 핵산 분자이다. 다른 실시예에서, 핵산 분자는 디옥시리보핵산, 리보 핵산, 또는 이들의 변이체이다. 다른 실시예에서, 생체분자는 낮은 이온 농도 유체에 현탁된다. 낮은 이온 농도 유체는 지속 길이를 증가시킬 수 있다.
[0033] 일 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널에 가깝다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널을 오버랩핑한다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 가열 및 온도 감지에 사용하기 위해 적응된다.
[0034] 일 실시예에서, 디바이스는 적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 더 포함한다. 다른 실시예에서, 온도 존들은 상이한 온도 존들이다. 예컨대, 온도 존들은 상이한 온도들 또는 온도 범위들을 가진다.
[0035] 일 실시예에서, 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함한다.
[0036] 일 실시예에서, 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다.
[0037] 본 개시의 다른 양상은 생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법을 제공하고, 상기 방법은 (a) 낮은 열 전도율을 가진 기판에 인접하게 저항성 히터를 증착하는 단계; (b) 기판에 인접한 저항성 히터와 병렬로 온도 센서를 배치하는 단계; (c) 기판, 저항성 히터 및 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막을 제공하는 단계; (d) 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 나노채널을 형성하는 단계; 및 (e) 나노채널의 적어도 일부 위에 커버링 부재를 제공하는 단계를 포함한다. 일 실시예에서, 낮은 열 전도율을 가진 기판에 인접하여 저항성 히터를 배치하는 단계는 저항성 히터를 증착하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 기판에 인접하여 저항성 히터와 병렬로 온도 센서를 배치하는 단계는 온도 센서를 형성하는 단계를 포함한다. 일부 경우들에서, 나노채널은 예컨대, 밀폐 밀봉되는 것과 같이, 커버링 부재로 밀봉될 수 있다.
[0038] 일 실시예에서, 나노채널은 저항성 히터 및 온도 센서를 오버랩핑한다.
[0039] 일 실시예에서, 방법은 나노채널에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 형성하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 형성하는 단계는 복수의 원주 부분들을 형성하는 단계를 포함한다. 다른 실시예에서, 복수의 원주 부분들의 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 복수의 원주 부분들의 적어도 2개의 원주 부분들은 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬된다. 저항성 히터 및/또는 온도 센서는 (예컨대, 나노채널의 길이를 따라) 하나 또는 그 초과의 원주 부분들 앞에, 인접하여, 또는 뒤에 있을 수 있다.
[0040] 일 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 폭 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서, 저항성 히터 및 온도 센서는 나노채널의 길이 방향을 따라 배열된다. 다른 실시예에서 저항성 히터 및 온도 센서는 서로 맞물린다.
[0041] 일 실시예에서, 방법은 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 형성하는 단계를 더 포함하고, 전극들의 쌍은 나노채널을 가로지르는 전류를 검출한다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 나노채널 내에 있다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리된다. 다른 실시예에서, 거리는 약 1 나노미터보다 작거나 같다. 다른 실시예에서, 거리는 약 0.5 나노미터보다 크다. 다른 실시예에서, 적어도 하나의 쌍의 전극들은 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리된다.
[0042] 일 실시예에서, 생체분자는 핵산 분자이다. 다른 실시예에서, 핵산 분자는 디옥시리보핵산, 리보 핵산, 또는 이들의 변이체가다.
[0043] 일 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널에 가깝다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 나노채널을 오버랩핑한다. 다른 실시예에서, 저항성 히터는 가열 및 온도 감지에 사용하기 위해 적응된다.
[0044] 일 실시예에서, 방법은 적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 형성하는 단계를 더 포함한다. 다른 실시예에서, 온도 존들은 상이한 온도들 또는 온도 범위들을 가진다.
[0045] 일 실시예에서, 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함한다.
[0046] 일 실시예에서, 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다. 다른 실시예에서, 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가진다.
[0047] 본 개시의 부가적인 양상들 및 장점들은 다음 상세한 설명으로부터 당업자들에게 쉽게 명백하게 될 것이고, 여기서는 본 개시의 예시적인 실시예들만이 도시되고 설명된다. 실현될 바와 같이, 모두가 본 개시로부터 벗어남이 없이, 본 개시는 다른 실시예 및 상이한 실시예를 가질 수 있고, 이의 몇몇 상세들은 다양하고 분명한 측면들에서의 수정들을 가질 수 있다. 따라서, 도면들 및 설명은 제한으로서가 아닌, 사실상 예시로서 간주될 것이다.
인용에 의한 통합
[0049] 본 명세서에 언급된 모든 공개물들, 특허들, 및 특허 출원들은, 마치 각각의 개별 공개물, 특허, 또는 특허 출원이 인용에 의해 통합되도록 구체적으로 개별적으로 나타난 것처럼, 인용에 의해 동일한 범위로 본원에 통합된다.
[0049] 본 발명의 신규 피처(feature)들은 특히 첨부된 청구항들에서 진술된다. 본 발명의 피처들 및 장점들의 보다 나은 이해는 예시적인 실시예(여기서 본 발명의 원리들이 활용됨)들을 진술하는 다음 상세한 설명, 및 첨부 도면들(또한 본원에서 "도면" 및 "도")을 참조하여 얻어질 것이다.
[0050] 도 1은 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 도시하는 평면도이고, 상기 디바이스에서 히터 및 온도 센서는 채널의 폭 방향을 따라 배열된다.
[0051] 도 2는 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 도시하는 (폭을 따라) 섹션 2-2에서 보여진 도 1의 단면도이다.
[0052] 도 3은 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 도시하는 평면도이고, 상기 디바이스에서 히터 및 온도 센서는 채널의 길이 방향으로 배열된다.
[0053] 도 4는 실험 결과들을 도시하는 다이어그램이다.
[0054] 도 5a-도 5c는 연관된 히터들 및 온도 센서들에 대한 상이한 어레인지먼트(arrangement)들을 도시한다.
[0055] 본 발명의 다양한 실시예들이 본원에 도시되고 설명되었지만, 그런 실시예들이 단지 예로써 제공되는 것이 당업자들에게 명백할 것이다. 다수의 변형들, 변화들, 및 대체들은 본 발명에서 벗어나지 않고 당업자들에게 떠오를 수 있다. 본원에 설명된 본 발명의 실시예들에 대한 다양한 대안들이 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0056] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "갭"은 일반적으로 재료에 형성되거나 다르게 제공되는 포어(pore), 채널 또는 통로를 지칭한다. 재료는 고체 상태 재료, 이를테면 기판일 수 있다. 갭은 감지 회로 또는 감지 회로에 커플링된 전극에 인접하거나 가까이 배치될 수 있다. 일부 예들에서, 갭은 약 0.1 나노미터(nm) 내지 약 1000 nm의 특성 폭 또는 직경을 가진다. 몇 나노미터의 폭을 가진 갭은 "나노-갭"으로 지칭될 수 있다.
[0057] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "핵산"은 일반적으로 하나 또는 그 초과의 핵산 서브유닛(subunit)들을 포함하는 분자를 지칭한다. 핵산은 아데노신(A), 사이토신(C), 구아닌(G), 티민(T) 및 우라실(U), 또는 이들의 변형들로부터 선택된 하나 또는 그 초과의 서브유닛들을 포함할 수 있다. 뉴클레오티드(nucleotide)는 A, C, G, T 또는 U, 또는 이들의 변형들을 포함할 수 있다. 뉴클레오티드는 핵산 스트랜드의 일부일 수 있는 임의의 서브유닛을 포함할 수 있다. 그런 서브유닛은 A, C, G, T, 또는 U, 또는 하나 또는 그 초과의 상보적 A, C, G, T 또는 U에 특정하거나, 또는 퓨린에 상보적이거나(즉, A 또는 G, 또는 이들의 변형) 또는 피리미딘에 상보적인(즉, C, T 또는 U, 또는 이들의 변형) 임의의 다른 서브유닛일 수 있다. 서브유닛은 개별 핵산 염기(base)들 또는 염기들의 그룹들(예컨대, AA, TA, AT, GC, CG, CT, TC, GT, TG, AC, CA, 또는 이들의 우라실-대응부들)이 용해되게 한다. 일부 예들에서, 핵산은 디옥시리보핵산(DNA) 또는 리보 핵산(RNA), 또는 이들의 유도체들이다. 핵산은 싱글-스트랜디드 또는 더블(double) 스트랜디드될 수 있다. 핵산은 네이티브(native)이거나 변형될 수 있다. 변형된 핵산은 메틸화 같은 자연 변형들뿐 아니라, 인공(또는 비정상적) 변형들을 포함할 수 있다.
[0058] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "실리콘 산화물" 또는 "산화물"은 일반적으로 실리콘 일산화물, 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 및 다른 금속들 또는 반도체들의 산화물들 같은 전기 절연체들을 지칭한다. 일부 예들에서, 실리콘 산화물은 SiOx이고, 여기서 'x"는 영보다 큰 수이다.
[0059] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "기판"은 일반적으로 히터 같은 디바이스가 그 상에 있거나 인접하여 증착되는 재료를 지칭한다. 기판은 실리콘 이산화물, 실리콘 질화물, 플라스틱들 또는 다른 낮은 전도율 재료들 같은 절연 층들을 가진 실리콘 웨이퍼들을 포함할 수 있다.
[0060] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "저항성 히터"는 일반적으로 전도체를 지칭하고, 전도체는 상기 전도체를 통한 전류의 통과(또는 흐름)시 열을 방출한다. 그런 가열은 주울 가열, 오움 가열 또는 저항성 가열로 지칭될 수 있다. 방출된 열의 양은 전류 곱하기 저항성 히터의 저항의 제곱에 비례할 수 있다. 저항성 히터는 전류가 통과하여 흐를 때 열을 방출하도록 구성된 가열 엘리먼트를 포함할 수 있다. 가열 엘리먼트들의 예들은 니크롬 80/20(80% 니켈, 20% 크롬), 칸탈(FeCrAl 합금), 및 백동(CuNi 합금)을 포함한다. 가열 엘리먼트는 와이어(wire), 리본(ribbon) 또는 스트립(strip)일 수 있다. 가열 엘리먼트는 코일형이거나 편평할 수 있다.
[0061] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "온도 센서"는 일반적으로 온도를 측정할 수 있는 임의의 센서를 지칭한다. 온도 센서의 예는 저항성 열적 디바이스(RTD: resistive thermal device), 서미스터, 또는 열전쌍이다. 일부 예들에서, 열전쌍은 니켈 합금, 백금/로듐 합금, 텅스텐/레늄, 크로멜-금/철 합금, 귀금속 합금, 백금/몰리브덴 합금, 또는 이리듐/로듐 합금을 포함할 수 있다. 일 예에서, 열전쌍은 크로멜-알루멜 열전쌍이다. 크로멜은 약 90 퍼센트 니켈 및 10 퍼센트 크로미움을 포함하는 합금이다. 알루멜은 약 95% 니켈, 2% 망가니즈, 2% 알루미늄 및 1% 실리콘을 포함하는 합금이다. 대안으로서, 온도 센서는 적외선(IR) 조사선 검출기 같이 광학적일 수 있다.
[0062] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "나노채널"은 일반적으로 약 1000 나노미터(nm) 또는 그 미만인 폭을 가진 개방되거나 폐쇄된 채널을 지칭한다. 나노채널은 갭을 가로지르는 터널링 전류를 측정하기 위한 전극들을 가로지르는 것과 같이, 하나의 지점으로부터 다른 지점으로 유체 흐름을 안내하는 구조일 수 있다.
[0063] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "나노전극"은 일반적으로 터널링 전류 같은 전류를 검출하도록 적응된 전극을 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "나노전극 쌍"은 일반적으로 떨어져 이격된 하나의 쌍의 전극들을 지칭하고 여기서 간격은 약 1000 nm, 100 nm, 10 nm, 2 nm, 1 nm, 0.9 nm, 0.8 nm, 0.7 nm, 0.6 nm 또는 0.5 nm 미만이다.
[0064] 본원에 사용된 바와 같은 용어 "선형화 피처(linearization feature)"는 일반적으로 핵산 분자(예컨대, DNA)를 풀고 그 결과로 생긴 선형화된 핵산 분자를 선형 방식으로 또는 구성으로 채널에 넣기 위하여(send down) 활용된 피처들을 지칭한다. 선형화 피처들은 원주형 피처들, 채널 폭 또는 깊이 변형들, 또는 선형 핵산 프레그먼트들을 생성하기 위한 다른 피처들을 포함할 수 있다.
[0065] 도 1 및 도 2에 다양하게 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스(10)는 낮은 열 전도율을 가진 기판(12), 히터(14), 온도 센서(16), 실리콘 산화물 막(18), 커버링 부재(20), 및 나노채널(22)을 포함할 수 있다. 생체분자는 예컨대 DNA 또는 펩티드일 수 있다.
[0066] 낮은 열 전도율을 가진 재료(예컨대, 기판(12))는 약 500 W/(mK), 400 W/(mK), 300 W/(mK), 200 W/(mK), 100 W/(mK), 50 W/(mK), 40 W/(mK), 30 W/(mK), 20 W/(mK), 10 W/(mK), 9 W/(mK), 8 W/(mK), 7 W/(mK), 6 W/(mK), 약 5 W/(mK), 4 W/(mK), 3 W/(mK), 2 W/(mK) 또는 1 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가질 수 있다. 일부 예들에서, 낮은 열 전도율을 가진 재료는 실리콘의 열 전도율보다 작은 열 전도율을 가진다. 일부 예들에서, 낮은 열 전도율 재료는 약 0.1 W/(mK) 내지 200 W/(mK), 0.1 W/(mK) 내지 100 W/(mK), 또는 0.1 W/(mK) 내지 10 W/(mK)의 열 전도율을 가진다. 그런 열 전도율들은 25℃에서 측정된 것과 같을 수 있다. 일부 상황들에서, 기판(12)의 재료는 유리, 석영, 폴리프로필렌 등을 포함한다.
[0067] 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 히터(14)는 기판(12) 상에 배치될 수 있고, 저항성 히터일 수 있다. 히터(14)는 예컨대, 백금으로 만들어진 마이크로히터일 수 있다. 기판(12) 상에는, 히터(14)의 단부에 개별적으로 연결될 수 있는 전극들(24, 26)이 제공될 수 있다. 전극들(24, 26)은 제어기(28)에 연결될 수 있다. 제어기(28)에 의해 제어되는 전압 및/또는 전류는 전극들(24, 26)에 인가될 수 있다.
[0068] 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 온도 센서(16)는 기판(12) 상의 히터(14)와 병렬로 배치될 수 있다. 온도 센서(16)는 예컨대 백금으로 만들어진 저항성 온도 센서일 수 있다. 기판(12) 상에는, 온도 센서(16)의 단부에 개별적으로 연결될 수 있는 전극들(34, 36)이 제공될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 히터(14) 및 온도 센서(16)는 나노채널(22)의 폭 방향으로 배열될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 히터(14) 및 온도 센서(16)는 나노채널(22)의 길이 방향(또는 축 방향)으로 배열될 수 있다. 온도계(16)는 온도 검출기(38)에 연결될 수 있다. 온도 검출기(38)에 의한 측정치는 온도를 제어하는데 사용하기 위하여 제어기(28)에 다시 공급될 수 있다.
[0069] 도 1에서, 온도 센서(16) 및 히터(14)는 평면도로 보여질 때, 거의 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 온도 센서(16) 및 히터(14)의 일 측의 길이 "a"는 예컨대 5 내지 100 ㎛일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 두께들(t14 및 t16)은 예컨대 10 내지 100 nm일 수 있다.
[0070] 도 2에 도시된 바와 같이, 실리콘 산화물 막(18)은 기판(12), 히터(14), 및 온도 센서(16) 상에 층을 이룰 수 있는 실리콘 이산화물 얇은 필름일 수 있다. 기판(12)의 표면에 관하여 실리콘 산화물 막(18)의 두께("T")는 나노채널(22)의 깊이 "d"보다 더 깊을 수 있고 예컨대 0.1 ㎛ 내지 2 ㎛일 수 있다.
[0071] 커버링 부재(20)는 실리콘 산화물 막(18)을 적어도 부분적으로 또는 완전히 오버랩핑할 수 있다. 커버링 부재(20)는 유리, SU8, 폴리디메틸실록산(PDMS) 등을 포함할 수 있다. 커버링 부재(20)는 나노채널(22)의 커버링 부분일 수 있다.
[0072] 나노채널(22)은 실리콘 산화물 막(18)의 구역에 형성될 수 있고, 그 구역은 히터(14)를 오버랩핑할 수 있고, 그리고 그 구역은 또한 온도 센서(16)를 오버랩핑할 수 있다. 나노채널(22)은 1 ㎛ 또는 그 미만인(즉, 몇 나노미터) 깊이를 가지는 그루브(groove)일 수 있다. 특히, 나노채널(22)의 깊이는 예컨대 10 nm 내지 1000 nm일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 나노채널(22)의 폭 "w"은 예컨대 0.5 ㎛ 내지 100 ㎛일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같은 다른 실시예들에서, 실리콘 산화물 막(18)은 히터(14)와 나노채널(22) 사이에 그리고 온도 센서(16)와 나노채널(22) 사이에 끼워질 수 있다. 나노채널(22)에는 생체분자들을 포함하는 용액에 대한 입구 및 출구(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 용액은 제어기(28)의 제어 하에서, 예컨대 적어도 부분적으로 전기영동에 의해 화살표 "A"의 방향으로 흐를 수 있다.
[0073] 복수의 원주 부분들(30)은 나노채널(22)에 제공될 수 있고, 적어도 2개의 원주 부분들(30)은 길이 방향으로 정렬될 수 있고 적어도 2개의 원주 부분들(30)은 나노채널(22)의 폭 방향으로 정렬될 수 있다. 원주 부분(30)의 높이는 나노채널(22)의 깊이 "d"와 동일할 수 있거나, 나노채널(22)의 깊이 d 보다 작은 높이를 가질 수 있다. 원주 부분(30)이 나노미터 정도의 필라(pillar)(원주)일 수 있기 때문에, 이는 "나노필라"로 불릴 수 있다. 원주 부분(30)은 예컨대, 원형 원주 형상, 6각형 형상 또는 다른 형상들을 가질 수 있고, 이의 직경은 자유롭게 선택될 수 있다. 원주 부분(30)의 직경은, 원주 부분들(30)의 수가 증가될 수 있도록 추가로 감소될 수 있다. 나노필라들의 세트는 선형화 피처일 것으로 생각될 수 있다. 상이한 선형화 피처의 부재들은 유사한 사이즈(size)들 및 형상들을 가질 수 있거나, 상이한 사이즈들 및 형상들을 가질 수 있고, 규칙적 간격, 선형으로 또는 다른 방식으로 규칙적으로 변화하는 간격, 또는 불규칙 간격 또는 불규칙으로 변화하는 간격으로 이격될 수 있다.
[0074] 본원의 디바이스들의 특정 컴포넌트들이 실리콘 산화물을 포함하는 것으로 설명되었지만, 다른 재료들이 사용될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 그런 다른 재료들은 열 및/또는 전기 절연체들일 수 있고, 예컨대 다른 반도체 또는 금속 산화물들을 포함할 수 있다.
동작
[0075] 본 개시의 디바이스들 및 시스템들은 다양한 애플리케이션들에서 사용될 수 있다. 일부 경우들에서, 본 개시의 디바이스들 및 시스템들은 핵산 분자 같은 생체분자를 열적으로 변성하기 위하여 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 도 1의 디바이스(10)는 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있다. 그런 경우에서, 히터(14)는 저항성 히터일 수 있고, 이의 온도는, 전압이 인가되고 전류가 통과될 때 주울 가열에 의해 상승될 수 있다. 주울 가열의 양은 인가된 전압의 제곱에 비례할 수 있다. 히터(14)가 나노채널(22)을 오버랩핑할 수 있도록 히터(14)의 사이즈가 감소될 수 있기 때문에, 주울 가열의 전력 밀도는 증가될 수 있다. 따라서, 히터(14)상에 배치된 나노채널(22)의 온도는 더 적은 주울 가열을 사용하여 상승될 수 있고 환경들로의 열 전도는 감소될 수 있다. 히터(14)가 낮은 열 전도율을 가진 기판(12) 상에 배치될 수 있기 때문에, 기판(12)을 통한 열 전도는 또한 억제될 수 있다. 그러므로, 히터(14)에 의한 로컬화된 가열이 가능할 수 있다.
[0076] 게다가, 히터(14)가 작을 수 있고, 낮은 열 용량을 가질 수 있기 때문에, 히터(14)는 짧은 시간에 일정한 온도에 도달하기 위해 활용될 수 있다. 따라서, 급속 온도 수정(가열)이 가능할 수 있다. 온도 조절은, 생체분자들의 용액이 예컨대 95℃, 또는 주어진 용액 내 DNA 샘플의 변성과 연관된 다른 온도에 도달하도록 온도 센서(16)를 활용하여 수행될 수 있고, 상기 주어진 용액은 낮은 이온 농도 용액일 수 있다. 히터(14)와 온도 센서(16)가 실리콘 산화물 막(18)에 의해 커버될 수 있고 나노채널(22)이 실리콘 산화물 막(18)에 형성될 수 있기 때문에, 나노채널(22)을 통해 지나가는 생체분자는 로컬적으로 급속하게 가열될 수 있고 급속하게 변성될 수 있다. 나노채널(22)이 1 ㎛ 또는 그 미만인 깊이를 가진 채널일 수 있기 때문에, 생체분자를 검출하거나 식별하기 위해, 또는 검출 및 식별 둘 다를 위해 더 작은(less) 샘플이 필요할 수 있다.
[0077] 생체분자(들)의 샘플은 통상적으로 어느 정도 얽혀진 상태로 있는다. 생체분자들은 나노채널(22)에 정렬된 복수의 원주 부분들(30)을 통해 지나갈 때 얽힘이 풀릴 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이 생체분자가 히터(14)에 의해 가열될 수 있고 변성될 수 있기 때문에, 분자 레벨에서 생체분자를 검출 또는 식별하거나, 검출과 식별 둘 다를 하는 속도가 증가될 수 있다. 게다가, 원주 부분들(30)이 제공될 수 있기 때문에, PDMS를 포함할 수 있는 커버링 부재(20)는, 커버링 부재(20)가 실리콘 산화물 막(18) 상에 오버랩핑될 때 나노채널(22)의 바닥으로 편향되고 부착되는 것이 방지될 수 있다.
[0078] 히터(14)와 온도 센서(16)가 나노채널(22)의 폭 방향으로 배열될 수 있기 때문에 디바이스(10)가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 도 1에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 온도 센서(16)를 사용하여 온도 조절을 위한 파라미터들은 최소화될 수 있다. 따라서, 복잡한 온도 조절은 필요하지 않을 수 있다.
[0079] 히터(14)와 온도 센서(16)가 나노채널(22)의 길이 방향으로 배열될 수 있기 때문에 디바이스(10)가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 도 3에 도시된 바와 같은 일부 실시예들에서, 히터(14)는 완전히 나노채널(22)의 폭 방향에 배치될 수 있다. 따라서, 나노채널(22)을 통해 흐르는 생체분자는 효과적으로 가열 및 변성될 수 있다.
[0080] 디바이스(10)가 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용될 수 있는 상기 본원에 설명된 바와 같은 일부 실시예들에서, 히터(14)의 작은 열 용량 및 가열의 로컬화로 인해, 종래 히터와 비교하여 더 빠른 동작과 더 낮은 전력 소비가 유발될 수 있고, 어떠한 열 소산기(dissipater)도 필요하지 않을 수 있다. 게다가, 관찰된 온도 정보가 히터 조절기에 다시 공급될 수 있기 때문에, 로컬화된 온도 조절이 가능할 수 있다. 생체분자를 열적으로 변성시키는데 유용할 수 있는 디바이스(10)는 차세대 생체분자 시퀀서들에 내장된 디바이스들에서 그리고 칩들을 사용하여 간단한 생체분자 테스팅에 적용할 수 있을 것으로 예상될 수 있다.
[0081] 일부 실시예들에서, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법은: 낮은 열 전도율을 가진 기판(12) 상에 저항성 히터(14)를 배치하는 단계; 기판(12) 상에 히터(14)와 병렬로 온도 센서(16)를 배치하는 단계; 기판(12), 히터(14), 및 온도 센서(16) 상에 실리콘 산화물 막(18)을 적용하는 단계; 실리콘 산화물 막(18)의 구역에 나노채널(22)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 구역은 히터(14)와 오버랩핑할 수 있고, 그리고 구역은 또한 온도 센서(16)와 오버랩핑할 수 있고, 그리고 구역은 실리콘 산화물 막(18) 상의 커버링 부재(20)를 오버랩핑할 수 있다. 일부 실시예들에서, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스(10)를 생성하기 위한 방법은 나노채널(22)에 복수의 원주 부분들(30)을 준비하는 단계를 포함할 수 있고, 적어도 2개의 원주 부분들(30)은 길이 방향으로 정렬되고 적어도 2개의 원주 부분들(30)은 나노채널(22)의 폭 방향으로 정렬될 수 있다.
[0082] 일부 실시예들에서, 히터(14) 및 온도 센서(16)는 예컨대, 전자 빔 리소그래피 및 물리 기상 증착(PVD), 이를테면 예컨대, 스퍼터링에 의해 형성될 수 있다. 실리콘 산화물 막(18)은 예컨대, 기상 증착 기술, 이를테면 화학 기상 증착(CVD), 원자 층 증착(ALD), 또는 이들의 플라즈마-강화 변형들에 의해 형성될 수 있다. 히터(14)는 PVD에 의해 히터(14)를 포함하는 금속 엘리먼트들로 형성될 수 있다. 온도 센서(16)는 PVD에 의해 온도 센서(16)를 포함하는 금속 엘리먼트들로 형성될 수 있다. 히터(14) 또는 온도 센서(16)가 다수의 금속 엘리먼트들을 포함하면, 다수의 기상 소스들이 사용될 수 있다.
[0083] 일부 경우들에서, 기상 증착은 상승된 온도로 어닐링함으로써 동반된다. 예컨대, 금속 층(예컨대, 히터(14) 또는 온도 센서(16)에 대해)은 250 K에서 PVD에 의해 증착될 수 있다. 금속 층은 층을 어닐링하기 위하여 적어도 약 500 K 또는 600 K의 온도로 추후 어닐링될 수 있다. 다음, 층은 형성되는 피처를 정의하기 위하여 (예컨대, 포토리소그래피에 의해) 패턴화될 수 있다.
[0084] 일부 실시예들에서, 나노채널(22) 및 원주 부분들(30)은 예컨대, 전자 빔 리소그래피에 의해 패턴을 그린 후 반응 이온 에칭으로 실리콘 산화물 막(18)을 처리함으로써 형성될 수 있다.
[0085] 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법을 활용하는 일부 실시예들에서, 생체분자의 검출 또는 식별, 또는 검출과 식별 둘 다를 위하여 보다 작은 샘플 볼륨을 사용할 수 있고, 생체분자의 변성 속도를 증가시킬 수 있는 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하는 것은 가능하다. 게다가, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하기 위한 방법을 활용하는 일부 실시예들에서, 분자 레벨에서 생체분자의 검출 또는 식별, 또는 검출과 식별 둘 다의 속도를 증가시킬 수 있는 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스를 생성하는 것이 가능하다.
[0086] DAN의 변성 온도는 통상적으로 낮은 이온 농도들에서 더 낮다. 게다가, 지속 길이는 더 길다. 일부 실시예들에서 싱글 스트랜디드 DNA(ssDNA)를 활용하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 ssDNA의 선형성을 유지하는 것을 돕기 위하여 보다 긴 지속 길이를 가지는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 이온 제거된 물 또는 수용성 및 비수용성 유체들의 용액들 같은 상당히 낮은 이온 농도 유체들이 활용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 낮은 이온 농도 유체들은 약 10 mM, 1 mM, 100 μM, 50 μM, 10 μM, 5 μM, 1 μM, 0.5 μM, 또는 0.1 μM 또는 그 미만인 총 이온 농도들을 가질 수 있다. 낮은 이온 농도 유체는 약 0.001 μM, 0.01 μM, 0.1 μM, 또는 1 μM보다 크거나 같은 총 이온 농도를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 낮은 이온 농도 유체는 약 0.001 μM 내지 10 mM, 0.01 μM 내지 1 mM, 또는 0.1 μM 내지 10 μM의 총 이온 농도를 가진다.
[0087] 보다 낮은 온도들은 더 작은 브라운 운동(Brownian motion) 또는 다른 운동들을 초래할 수 있다. 이들 운동들은 측정치 노이즈의 증가를 유발할 수 있다. DNA가 변성될 수 있는 시스템의 구역에 보다 높은 온도를 가지며 DNA 또는 ssDNA가 측정될 수 있는 시스템의 구역에 더 낮은 온도를 가지는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 다수의 온도 제어 존들은 나노채널을 따라 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서 온도 제어 존들은 상이한 온도들로 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서 기판 외부의 온도 제어 메커니즘은 내장된 히터 엘리먼트에 더하여 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서 외부 온도 제어 메커니즘은 예컨대 펠티에(Peltier) 디바이스를 활용한 에너지의 제거에 의해 상온 이하 온도들을 제공할 수 있다.
[0088] 일단 변성되면, ssDNA는 나노전극 쌍들을 사용하여 전류를 터널링함으로써 검출될 수 있다. 전류는 온도의 함수일 수 있고, 따라서 나노전극 쌍의 환경의 온도 제어가 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 하나 또는 그 초과의 나노전극 쌍들은 나노채널 같은 채널에 존재할 수 있다. 일부 실시예들에서, 나노전극과 연관된 구역에서 온도의 제어는 로컬 저항성 히터에 의해 제어될 수 있다.
[0089] 일부 경우들에서, 전극들은, 타겟 종들(예컨대, DNA 또는 RNA 같은 생체분자)이 전극들 사이에 배치될 때 갭을 가로지르는 전류를 검출한다. 갭은 나노채널 같은 채널을 가로지를 수 있다. 전류는 터널링 전류일 수 있다. 그런 전류는 채널을 통하여 타겟 종들의 흐름 시 검출될 수 있다. 일부 경우들에서, 전극들에 커플링된 감지 회로는 전류를 생성하기 위하여 전극들 양단에 인가되는 전압을 제공한다. 대안 또는 부가로서, 전극들은 타겟 종들(예컨대, 핵산 분자의 염기)과 연관된 전기 전도도를 측정 및/또는 식별하기 위하여 사용될 수 있다. 그런 경우에서, 터널링 전류는 전기 전도도에 관련될 수 있다.
[0090] 일부 실시예들에서, DNA를 선형화하기 위하여 다수의 방법들을 활용하는 것이 바람직할 수 있고, 예컨대 선형화 포스트(post)들의 세트에 근접하여 히터에 의해 유발될 수 있는 상승된 온도의 구역과 결합하여 선형화 포스트들의 세트를 활용하는 것이 바람직할 수 있다. 선형화 포스트는 작은 이온 강도 버퍼와 결합될 수 있다. 일부 경우들에서, 선형화 포스트들, 선형화 포스트들의 세트에 근접한 온도 상승, 및 작은 이온 버퍼의 결합이 있다.
[0091] 일부 실시예들에서 디바이스에 대해 요구된 외부 연결들의 수를 최소화하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 저항성 히터 및 온도 센서는, 저항성 엘리먼트가 인가된 전압 또는 변조된 전류 펄스 폭을 가질 수 있을 때, 히터가 활성화되지 않는 경우, 예컨대 오프 기간들이면, 예컨대 저항성 엘리먼트의 온도를 측정함으로써 동일한 저항성 엘리먼트를 사용할 수 있다. 일부 실시예들에서 저항성 엘리먼트는 백금을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 다수의 히터 엘리먼트들은 외부 연결들의 수를 감소시키기 위하여 예컨대 직렬로 함께 링크될 수 있다.
[0092] 일부 실시예들에서 히터(들)는 입력과 선형화 피처(들) 사이의 채널 가까이에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서 히터는 선형화 피처가 상주하는 채널에 근접하여 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서 히터는 선형화 피처 및 입력과 선형화 피처(들) 사이의 채널 둘 다에 근접하여 위치될 수 있다.
[0093] 일부 실시예들에서 더블 스트랜디드(dsDNA)의 훨씬 더 긴 지속 길이로 인해 변성 전에 DNA를 선형화하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 히터는 선형화 피처와, 채널과, 연관된 전극 쌍(들) 다운스트림에 또는 이들 사이에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서 온도 센서가 히터 엘리먼트 히터 엘리먼트 근처에 있고, 이에 의해 개선된 온도 제어가 유발되는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서 온도 센서는 히터 상에, 위에, 또는 아래에 위치될 수 있다. 일부 실시예들에서 온도 센서(16)는 히터(14)와 동일한 평면상에 있을 수 있지만, 도 5a에 도시된 바와 같이 히터 존 내부에 있을 수 있다(명확화를 위하여 원주 피처들은 삭제됨). 일부 실시예들에서 온도 센서는 도 5b에 도시된 바와 같이 히터와 맞물릴 수 있다. 일부 경우들에서, 히터(14)는 온도 센서와 오버랩핑할 수 있고, 실리콘 산화물(또는 다른 산화물) 층에 의해 분리될 수 있다. 일부 실시예들에서 히터는 온도 센서와 동일한 길이를 가질 수 있거나, 연관된 온도 센서보다 짧거나 긴 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예들에서 센서 및 연관된 히터에 대한 재료는 동일할 수 있거나, 상이할 수 있다. 예컨대, 센서는 백금, 탄탈륨 및/또는 텅스텐을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 히터는 알루미늄 및/또는 텅스텐을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서 온도 센서(16)는 도 5c에 도시된 바와 같이 히터(14) 외부에 있을 수 있다.
예
[0094] 18개의 염기 쌍들을 포함하는 DNA 프레그먼트의 변성은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스(10)의 사용에 의해 관찰된다. 생체분자를 열적으로 변성시키는데 활용되는 디바이스(10)의 다양한 부분들의 치수들은 다음과 같다.
채널:
w = 25 ㎛
d = 500 nm
히터와 온도 센서:
a = 20 ㎛
평면도에서 각각의 개별 라인 폭은 1 ㎛임.
실리콘 산화물 막:
t = 400 nm
[0095] DNA는 자신의 터미널들에서 형광 분자 및 퀀처(quencher) 분자와 합성되고(예컨대, 3' 말단에서 퀀처 및 5' 말단에서 형광 분자, 또는 5' 말단에서 퀀처 및 3' 말단에서 형광 분자), 그리고 형광이 싱글-스트랜디드 상태에서 관찰되고 더블-스트랜디드 상태에서 퀀칭되도록 구성된다. DNA는 더블 스트랜디드 DNA 분자 또는 헤어핀(hairpin)일 수 있다. DNA 프레그먼트들을 포함하는 용액이 채널(22) 내로 흐르도록 유발되고 히터(14)에 의해 가열되는 동안, 형광 이미지들의 변화들은 총 반사 형광 현미경의 사용에 의해 기판(12) 내부에서 관찰된다. 결과는 도 4에 도시된다. 도 4에서, 수평 축은 시간(초 단위)이고 수직 축은 형광의 진폭이다. 게다가, 실선은 히터(14)에 있는 채널(22)의 형광의 진폭을 도시하고, 파선은 히터(14) 다운스트림 채널(22)의 형광의 진폭을 도시한다.
[0096] 도 4에 따라, 채널(22) 내 형광 진폭의 증가가 히터(14)에 의한 가열의 시작으로부터 1초 내에 관찰되기 때문에, DNA가 급속하게 변성될 수 있다는 것이 입증된다. 가열이 시작될 때, 백그라운드의 형광의 진폭은 온도의 증가로 인해 일시적으로 감소하고, 그 결과로 생긴 pH 및 콘코던트(concordant)의 변화들은 형광단 방사를 변화시킨다. 그러나, 채널(22) 내 싱글-스트랜디드 DNA들의 양이 시간에 걸쳐 증가하기 때문에, 형광의 진폭은 증가한다. 히터(14)에서, 형광의 진폭은, 히터(14)가 본원에 설명된 바와 같이 형광 방사를 감소시키기 때문에 증가하지 않는다.
[0097] 본 개시의 디바이스들, 시스템들 및 방법들은 미국 특허 번호 5,674,742에 설명된 것들과 같이, 다른 디바이스들, 시스템들 또는 방법들과 결합 및/또는 이들에 의해 수정될 수 있고, 상기 미국 특허는 인용에 의해 본원에 완전히 포함된다.
[0098] 본 발명의 바람직한 실시예들이 본원에 도시되고 설명되었지만, 그런 실시예들이 단지 예로서 제공되는 것이 당업자들에 명백할 것이다. 본 발명이 명세서 내에 제공된 특정 예들에 의해 제한되는 것이 의도되지 않는다. 본 발명이 상기 언급된 명세서를 참조하여 설명되었지만, 본원의 실시예들의 설명들 및 예시들은 제한적 의미로 이해될 것으로 의미되지 않는다. 다수의 변형들, 변화들, 및 대체들은 이제 본 발명에서 벗어나지 않고 당업자들에게 발생할 것이다. 게다가, 본 발명의 모든 양상들이 특정 묘사들로 제한되는 것이 아니라, 다양한 조건들 및 변수들에 따른 구성들 또는 상대적 부분들이 본원에 진술되는 것이 이해될 것이다. 본원에 설명된 본 발명의 실시예들에 대한 다양한 대안들이 본 발명을 실시하는데 이용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로 본 발명이 또한 임의의 그런 대안들, 수정들, 변형들 또는 등가물들을 커버할 것이라는 것이 고려된다. 다음 청구항들이 본 발명의 범위를 정의하고 이들 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내의 방법들 및 구조들이 이에 의해 커버되는 것이 의도된다.

Claims (75)

  1. 생체분자(biomolecule)를 열적으로 변성(denaturing)시키기 위한 디바이스로서,
    낮은 열 전도율을 가진 기판;
    상기 기판에 인접하게 배치된 저항성 히터;
    상기 기판에 인접한 상기 저항성 히터와 병렬로 배치된 온도 센서;
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막;
    상기 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 형성된 나노채널; 및
    상기 나노채널의 적어도 일부 위의 커버링 부재(covering member)
    를 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노채널은 상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서를 오버랩핑하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노채널 내에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 더 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 원주 부분들은 복수의 원주 부분들을 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 배열되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 길이 방향(longitudinal direction)을 따라 배열되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 더 포함하고, 상기 전극들의 쌍은 상기 나노채널을 가로지르는 전류를 검출하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 나노채널 내에 있는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 거리는 약 1 나노미터 또는 그 미만인,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 거리는 약 0.5 나노미터보다 큰,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 생체분자는 핵산 분자인,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 핵산 분자는 디옥시리보핵산(deoxyribonucleic acid), 리보 핵산(ribonucleic acid), 또는 이들의 변이체인,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    낮은 이온 농도 유체에 현탁된 생체분자를 더 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널에 가까운,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널을 오버랩핑하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 가열(heating) 및 온도 감지에 사용하도록 적응되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  20. 제 1 항에 있어서,
    적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 더 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 온도 존들은 상이한 온도 존들인,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  22. 제 1 항에 있어서,
    상기 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  23. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키기 위한 디바이스.
  26. 생체분자를 변성시키기 위한 방법으로서,
    (a) (ⅰ) 낮은 열 전도율을 가진 기판, (ⅱ) 상기 기판에 인접하게 배치된 저항성 히터, (ⅲ) 상기 기판에 인접한 상기 저항성 히터와 병렬로(juxtaposition) 배치된 온도 센서, (ⅳ) 상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막, (ⅴ) 상기 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 형성된 나노채널, 및 (ⅵ) 상기 나노채널의 적어도 일부 위의 커버링 부재를 가진 디바이스를 제공하는 단계;
    (b) 상기 생체분자를 상기 나노채널을 통하게 안내하는 단계; 및
    (c) 열(heat)을 상기 생체분자에 인가하기 위하여 상기 저항성 히터를 사용하는 단계
    를 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 나노채널은 상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서를 오버랩핑하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 나노채널 내에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 더 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 원주 부분들은 복수의 원주 부분들을 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  31. 제 26 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 배열되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  32. 제 26 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 길이 방향을 따라 배열되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  33. 제 26 항에 있어서,
    상기 디바이스는 상기 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 더 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 나노채널 내에 있는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 거리는 약 1 나노미터 또는 그 미만인,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 거리는 약 0.5 나노미터보다 큰,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  38. 제 33 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  39. 제 33 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들을 분리하는 갭을 가로지르는 전류를 측정하기 위하여 상기 적어도 하나의 쌍의 전극들을 사용하는 단계를 더 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  40. 제 39 항에 있어서,
    상기 전류는 터널링 전류인,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  41. 제 26 항에 있어서,
    상기 생체분자는 핵산 분자인,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  42. 제 41 항에 있어서,
    상기 핵산 분자는 디옥시리보핵산, 리보 핵산, 또는 이들의 변이체인,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  43. 제 26 항에 있어서,
    상기 생체분자는 낮은 이온 농도 유체 내에 현탁되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  44. 제 26 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널에 가까운,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  45. 제 26 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널을 오버랩핑하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  46. 제 26 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 가열 및 온도 감지에 사용하도록 적응되는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  47. 제 26 항에 있어서,
    상기 디바이스는 적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 더 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 온도 존들은 상이한 온도 존들인,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  49. 제 26 항에 있어서,
    상기 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함하는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  50. 제 26 항에 있어서,
    상기 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 변성시키기 위한 방법.
  53. 생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법으로서,
    (a) 낮은 열 전도율을 가진 기판에 인접하게 저항성 히터를 배치하는 단계;
    (b) 상기 기판에 인접한 상기 저항성 히터와 병렬로 온도 센서를 배치하는 단계;
    (c) 상기 기판, 상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서에 인접한 반도체 산화물 막을 제공하는 단계;
    (d) 상기 반도체 산화물 막의 적어도 일부에 나노채널을 형성하는 단계; 및
    (e) 상기 나노채널의 적어도 일부 위에 커버링 부재를 제공하는 단계
    를 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  54. 제 53 항에 있어서,
    상기 나노채널은 상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서를 오버랩핑하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  55. 제 53 항에 있어서,
    상기 나노채널 내에 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  56. 제 55 항에 있어서,
    상기 하나 또는 그 초과의 원주 부분들을 형성하는 단계는 복수의 원주 부분들을 형성하는 단계를 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  57. 제 56 항에 있어서,
    상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 길이 방향을 따라 정렬되고, 상기 복수의 원주 부분들 중 적어도 2개의 원주 부분들은 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 정렬되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  58. 제 53 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 폭 방향을 따라 배열되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  59. 제 53 항에 있어서,
    상기 저항성 히터 및 상기 온도 센서는 상기 나노채널의 길이 방향을 따라 배열되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  60. 제 53 항에 있어서,
    상기 나노채널과 유체 연통하는 적어도 하나의 쌍의 전극들을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 전극들의 쌍은 상기 나노채널을 가로지르는 전류를 검출하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  61. 제 60 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 나노채널 내에 있는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  62. 제 60 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 약 2 나노미터 또는 그 미만인 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  63. 제 62 항에 있어서,
    상기 거리는 약 1 나노미터 또는 그 미만인,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  64. 제 63 항에 있어서,
    상기 거리는 약 0.5 나노미터보다 큰,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  65. 제 60 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 쌍의 전극들은 상기 생체분자의 직경보다 작은 거리를 가진 갭에 의해 분리되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  66. 제 53 항에 있어서,
    상기 생체분자는 핵산 분자인,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 핵산 분자는 디옥시리보핵산, 리보 핵산, 또는 이들의 변이체인,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  68. 제 53 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널에 가까운,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  69. 제 53 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 상기 나노채널을 오버랩핑하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  70. 제 53 항에 있어서,
    상기 저항성 히터는 가열 및 온도 감지에 사용하도록 적응되는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  71. 제 53 항에 있어서,
    적어도 2개의 온도 존들을 생성하는 복수의 저항성 히터들을 형성하는 단계를 더 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  72. 제 53 항에 있어서,
    상기 반도체 산화물 막은 실리콘 산화물을 포함하는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  73. 제 53 항에 있어서,
    상기 기판은 약 100 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  74. 제 73 항에 있어서,
    상기 기판은 약 10 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
  75. 제 74 항에 있어서,
    상기 기판은 약 5 W/(mK) 또는 그 미만인 열 전도율을 가지는,
    생체분자를 열적으로 변성시키는 디바이스를 형성하기 위한 방법.
KR1020167008052A 2013-08-27 2014-08-26 생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법 KR20160086816A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-175637 2013-08-27
JP2013175637A JP2018027018A (ja) 2013-08-27 2013-08-27 生体分子熱変性装置及びその製造方法
PCT/IB2014/002128 WO2015028885A2 (en) 2013-08-27 2014-08-26 Device for thermally denaturing biomolecule and method for producing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160086816A true KR20160086816A (ko) 2016-07-20

Family

ID=52587426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167008052A KR20160086816A (ko) 2013-08-27 2014-08-26 생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160245790A1 (ko)
EP (1) EP3039116A4 (ko)
JP (1) JP2018027018A (ko)
KR (1) KR20160086816A (ko)
CN (1) CN106232797A (ko)
CA (1) CA2922598A1 (ko)
WO (1) WO2015028885A2 (ko)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9194838B2 (en) 2010-03-03 2015-11-24 Osaka University Method and device for identifying nucleotide, and method and device for determining nucleotide sequence of polynucleotide
KR20150041146A (ko) 2012-08-17 2015-04-15 오사카 유니버시티 시료의 분석 방법
JP6282036B2 (ja) 2012-12-27 2018-02-21 クオンタムバイオシステムズ株式会社 物質の移動速度の制御方法および制御装置
EP3047282B1 (en) 2013-09-18 2019-05-15 Quantum Biosystems Inc. Biomolecule sequencing devices, systems and methods
JP2015077652A (ja) 2013-10-16 2015-04-23 クオンタムバイオシステムズ株式会社 ナノギャップ電極およびその製造方法
US10438811B1 (en) 2014-04-15 2019-10-08 Quantum Biosystems Inc. Methods for forming nano-gap electrodes for use in nanosensors
WO2015170782A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 Osaka University Devices, systems and methods for linearization of polymers
WO2016112315A2 (en) 2015-01-09 2016-07-14 President And Fellows Of Harvard College Nanowire arrays for neurotechnology and other applications
EP3472589B1 (en) * 2016-06-21 2021-06-23 Okinawa Institute of Science and Technology School Corporation Microheater integrated temperature controllable microfluidic tensiometer for measuring dynamic interfacial tension
CN109414663B (zh) * 2016-06-29 2022-05-17 数字生物系统公司 在数字微流体装置中创建高分辨率温度谱线
WO2019010343A1 (en) 2017-07-07 2019-01-10 President And Fellows Of Harvard College CELL-BASED CURRENT STIMULATORS AND RELATED METHODS
US20200292482A1 (en) * 2017-11-01 2020-09-17 President And Fellows Of Harvard College Electronic circuits for analyzing electrogenic cells and related methods
JP7469338B2 (ja) * 2019-11-13 2024-04-16 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 検出チップ及びその製造方法、ならびに使用方法、反応システム
CA3187265A1 (en) 2020-06-17 2021-12-23 President And Fellows Of Harvard College Apparatuses for cell mapping via impedance measurements and methods to operate the same
CN116057374A (zh) 2020-06-17 2023-05-02 哈佛学院院长及董事 用于细胞的图案化和空间电化学标测的系统和方法
JP7422024B2 (ja) * 2020-07-07 2024-01-25 新光電気工業株式会社 セラミックス構造体、静電チャック、基板固定装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022625A1 (en) * 1996-11-20 1998-05-28 The Regents Of The University Of Michigan Microfabricated isothermal nucleic acid amplification devices and methods
EP1261862A2 (en) * 2000-02-22 2002-12-04 California Institute of Technology Development of a gel-free molecular sieve based on self-assembled nano-arrays
US20040110208A1 (en) * 2002-03-26 2004-06-10 Selena Chan Methods and device for DNA sequencing using surface enhanced Raman scattering (SERS)
JP4075765B2 (ja) * 2002-10-30 2008-04-16 日本電気株式会社 分離装置およびその製造方法、ならびに分析システム
US8105471B1 (en) * 2004-07-19 2012-01-31 Han Sang M Nanofluidics for bioseparation and analysis
EP2014761B1 (en) * 2007-06-22 2016-09-28 Sony Deutschland GmbH A device for processing an analyte and a method of processing and/or detecting an analyte using said device
US9194838B2 (en) * 2010-03-03 2015-11-24 Osaka University Method and device for identifying nucleotide, and method and device for determining nucleotide sequence of polynucleotide
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
US9554422B2 (en) * 2011-05-17 2017-01-24 Canon U.S. Life Sciences, Inc. Systems and methods using external heater systems in microfluidic devices

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015028885A2 (en) 2015-03-05
CA2922598A1 (en) 2015-03-05
EP3039116A4 (en) 2017-08-16
WO2015028885A3 (en) 2015-04-16
JP2018027018A (ja) 2018-02-22
EP3039116A2 (en) 2016-07-06
CN106232797A (zh) 2016-12-14
US20160245790A1 (en) 2016-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160086816A (ko) 생체분자를 열적 변성시키기 위한 디바이스 및 디바이스를 생성하기 위한 방법
US8945912B2 (en) DNA sequencing and amplification systems using nanoscale field effect sensor arrays
US9492826B2 (en) Microfluidic devices with integrated resistive heater electrodes including systems and methods for controlling and measuring the temperatures of such heater electrodes
US20170146510A1 (en) Devices and methods for adjustable nanogap electrodes
EP2329039B1 (en) Sensing strategies and methods for nucleic acid detection using biosensors
US10400266B2 (en) Systems and methods for enhanced SCODA
US20170144158A1 (en) Devices, systems and methods for linearization of polymers
JP2009544307A (ja) 分子診断装置
BRPI0707954A2 (pt) aparelho para regular a temperatura de uma amostra biológica e/ou quìmica e método de uso deste
JP2008542683A (ja) マイクロチップ電気泳動方法および装置
JP5966086B2 (ja) 分析装置
US20140295424A1 (en) Isolation and Enrichment of Nucleic Acids on Microchip
US20150017648A1 (en) Devices, systems and methods for thermal control of droplet detection
US11666910B2 (en) Microfluidic devices
JP6498314B2 (ja) 生体試料分析装置および生体試料分析方法
US20150168234A1 (en) Microfluidic device and measured-temperature correcting method for the microfluidic device
US20140056580A1 (en) Microfluidic device and microfluidic apparatus using the same
EP3084427B1 (en) Nanopore arrangement for dna sequencing
JP6828049B2 (ja) 生体分子の処理方法および分析方法
KR101129416B1 (ko) 바이오 센서

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid