0處、尤其在兩個電極10、12處金屬的電鍍沉積，在一個或多個納米顆粒16、16’的接縫24內制造至少一個納米孔
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[0063]通過例如金屬的電鍍沉積，用于構成合適的孔28的可能性被提高。
[0064]根據(jù)本發(fā)明的實施例，納米珠裝置、也即納米顆粒16、16’的裝置(其由于太高的電阻不能被使用)被轉換為能使用的裝置，其方式是:在一個電極或者例如在兩個電極10、12處例如以電鍍方式沉積金屬。由此金屬首先在電極表面上被構建，直到例如最近的導電的納米顆粒16’被接觸為止，使得其也開始生長”(參見例如圖2)。
[0065]所述沉積過程可以例如通過電的/電化學的測量被跟蹤或者被控制。對此例如在電極10、12之間的離子電導率可以被測量。在例如達到電導率的極限值時，例如電鍍過程可以被中斷。
[0066]在另一實施例中，放棄導電的納米顆粒16’的使用，并且僅使用電絕緣的納米顆粒16。金屬在例如兩個電極10、12上的沉積由于不平坦的電極表面0或者由于通過納米顆粒16妨礙而不均勻地進行，使得兩個電鍍地生長的金屬前部22隨機地在任意點Κ處除了隧道電流間隔之外(大約2納米)接近。
[0067]基于在電絕緣的納米顆粒16處的高的堆積密度，兩個電極10、12之間的縫隙側向地被絕緣的納米顆粒16限制，使得與開放的縫隙不同，所述要測序的分子30在縫隙中被引導，可以不漂離并且因此可以實現(xiàn)可再生的隧道電流測量(例如圖2)。
[0068]在所述方法的一種變體中，兩個電極10、12的“共同生長”被容忍，這例如將會導致兩個電極之間的電流(尤其DC電流)的急劇升高。通過快速的靈敏的調節(jié)回路，電鍍過程立即被中斷。形成的電短路可以接著例如如在保險裝置情況下那樣通過施加合適大小的電流被“熔斷”，或者通過電迀移被斷開，并且可以在合適的邊界條件情況下導致期望的納米孔結?？商娲鼗蛘吒郊拥乜梢允褂煤线m的試劑，所述試劑幫助例如以化學方式(也許在電極10、12的合適的電極化期間)剝蝕短路的“狹窄位置”。
[0069]通過充填納米顆粒16、16’可以預期例如核酸鏈或者蛋白質鏈的移位速度的更好的監(jiān)督。在“獨立式的”各個納米孔28情況下，所述移位速度典型地太高了，而納米顆粒16、16’的充填延緩聚合物分子并且因此速度被降低。
【主權項】
1.用于制造至少一個用于在設備的室(5)中對生物聚合物測序的具有預先確定的直徑的納米孔(28)的方法，包括步驟: -在室(5)中提供至少一個電極(10)和至少兩個納米顆粒(16、16’)，其中所述至少兩個納米顆粒(16、16’)布置在電極(10)和與電極(10)相對的限制部件(12)之間的間隙(14)中(SI)， -用所述導電的材料和/或另一導電的材料至少涂布所述電極(10)，并且由此在間隙(14)中機械地固定至少一個納米顆粒(16、16’)，使得在間隙(14)中形成固定的多孔裝置(24) (S2)， 其特征在于步驟: -用所述導電的材料和/或另一導電的材料填充固定的多孔裝置(24) (S3)，并且由此將固定的多孔裝置(24)的至少一個孔(26)的直徑設定為預先確定的直徑，使得所述納米孔(28)被構造和/或其中所述納米孔(28)由至少兩個不傳導的納米顆粒(16)限制為使得至少兩個不傳導的納米顆粒(16)將布置在第一電極(10)處的導電的材料與限制部件(12)或者至限制部件(12)的導電連接隔開。2.按照權利要求1所述的方法，其中在室(5)中提供另一電極作為限制部件(12)。3.按照上述權利要求之一所述的方法，其中所述涂布步驟(S2)包括涂布限制部件(12)。4.按照上述權利要求之一所述的方法，其中在間隙(14)中， -至少一個另外的傳導的納米顆粒(16’)被提供，并且電極(10)的涂布和/或固定的多孔裝置(24)的填充包括至少部分地涂布至少一個傳導的納米顆粒(16’)，或者 -僅不傳導的納米顆粒(16)被提供。5.按照上述權利要求之一所述的方法，其中固定的多孔裝置(24)的填充包括用傳導的材料涂布限制孔(26)的表面。6.按照上述權利要求之一所述的方法，其中所述涂布步驟(S2)和/或填充固定的多孔裝置(24、S3)通過電鍍實現(xiàn)。7.按照上述權利要求之一所述的方法，其中填充固定的多孔裝置(24、S3)實現(xiàn)通過用傳導的材料涂布限制孔(26)的表面來封閉孔(26、S4)并且通過去除傳導的材料(S5)接著構造具有預先確定的直徑的納米孔(28)。8.按照權利要求7所述的方法，其中通過電迀移、脈動式電迀移和/或熔斷封閉的涂層(22)構造納米孔(28)。9.按照上述權利要求之一所述的方法，包括在填充固定的多孔裝置(24、S3)期間對孔(26)的直徑進行測量。10.按照上述權利要求之一所述的方法，此外包括步驟: -將生物聚合物傳導通過固定的多孔裝置(24)，并且在納米孔(28)中測量隧道電流用以檢驗納米孔(28)的存在。11.具有至少一個用于對生物聚合物測序的納米孔(28)的固定的多孔裝置(24)，所述納米孔通過按照權利要求1至10之一所述的方法制造。12.用于在設備中對生物聚合物(30)測序的方法，包括步驟: -在設備的室(5)中提供按照權利要求11所述的至少一個固定的多孔裝置(24)， -提供生物聚合物(30)、尤其核酸或者蛋白質， -將生物聚合物(30)傳導通過至少一個納米孔(28、S4)，并且， -在至少一個納米孔中測量隧道電流(28、S5)， -測定生物聚合物(30)的序列。13.按照權利要求12所述的方法，其中提供至少一個固定的多孔裝置(24)包括按照權利要求I至10之一所述制造納米孔(28)。14.按照權利要求12或者13所述的方法，其中，借助于在室(5)中布置的CMOS傳感器或者電子CMOS電路測量隧道電流。15.用于對生物聚合物(30)測序的設備，所述設備被設計用于，執(zhí)行按照權利要求12至14之一所述的方法，并且所述設備包括按照權利要求12所述的至少一個固定的多孔裝置(24)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制造至少一個用于對生物聚合物（30）測序的具有預先確定的直徑的納米孔（28）的方法。所述方法在此包括：提供至少一個電極（10）并且在電極（10）和與電極（10）相對的限制部件（12、S1）之間的間隙（14）中提供至少兩個納米顆粒（16、16ˊ）。接著用導電的材料至少涂布所述電極（10），并且由此在間隙（14）中機械地固定至少兩個納米顆粒（16、16ˊ），使得形成固定的多孔裝置（24）（S2）。用所述導電的材料和/或另一導電的材料對固定的多孔裝置（24）填充使得能夠設定至少一個孔（26）的預先確定的直徑，也即構造納米孔（28、S3）。本發(fā)明此外涉及用于借助于按照本發(fā)明的固定的多孔裝置（24）對生物聚合物（30）測序的方法和相應的設備。
【IPC分類】G01N33/487, B81C1/00, C12Q1/68
【公開號】CN105378114
【申請?zhí)枴緾N201480041961
【發(fā)明人】W.岡布雷奇特
【申請人】西門子公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年7月9日
【公告號】DE102013214341A1, US20160153105, WO2015010904A1