[发明专利]确定多核苷酸的碱基序列的方法和确定多核苷酸的碱基序列的装置

说明书

针对多核苷酸在电极对之间通过时产生的隧穿电流的多个脉冲，对各脉冲测定最大电流值和脉冲持续时间，基于该最大电流值和脉冲持续时间确定多核苷酸的碱基序列。

技术领域

本发明涉及确定多核苷酸的碱基序列的方法和确定多核苷酸的碱基序列的装置。更具体而言，本发明涉及基于多核苷酸在电极对之间通过时产生的隧穿电流来确定多核苷酸的碱基序列的方法和用于实施该方法的装置。

背景技术

分析多核苷酸的碱基序列的技术不单单局限于学术性研究的领域，还应用到了医疗、药物开发和刑事侦查等领域中，对该技术的发展的关注正在提高。

现有的多核苷酸（具体而言为DNA）的测序仪基于识别荧光标记的光测定技术，并不能直接识别形成多核苷酸的核苷酸本身。因此，如果要利用现有的测序仪分析多核苷酸的碱基序列，需要以该多核苷酸为模板进行PCR并且对利用该PCR延伸的多核苷酸附加荧光标记。该操作不仅需要多种试剂，而且还需要大量时间。因此，利用现有的测序仪分析多核苷酸的碱基序列需要庞大的资金和时间。

因此，在过去十几年间，进行了想要开发使用1分子多核苷酸直接分析构成该多核苷酸的核苷酸的技术的尝试。

例如，进行了想要开发通过使用以化学方法设计的α-溶血素的纳米级的孔（以下称为“纳米孔”）的离子电流的检测，分析多核苷酸的碱基序列的技术的尝试（参考非专利文献1～5）。但是，该技术存在（1）孔径的选择受限、（2）系统不稳定等诸多问题，尚未得到实用化。

在这种情况下，进行了想要基于使多核苷酸在非常狭窄的电极对之间的空间通过时产生的“隧穿电流”来分析多核苷酸的碱基序列的新的尝试（例如，参考专利文献1、非专利文献6）。该技术是基于作为与“离子电流”完全不同的电流的隧穿电流对多核苷酸的碱基序列进行分析的技术，是构思与非专利文献1～5等中记载的技术完全不同的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO 2011/108540A1（公开日：2011年9月9日）

非专利文献

非专利文献1：J.Li,D.Stein,C.McMullan,D.Branton,M.J.Aziz,J.A.Golovchenko,Nature 412,166（2001）

非专利文献2：A.J.Storm,J.H.Chen,X.S.Ling,H.W.Zandbergen,C.Dekker,Nature Mat.2,537（2003）

非专利文献3：C.Dekker,Nat.NanotechnoL.2,209（2007）

非专利文献4：D.Branton,D.W.Deamer,A.Marziali,H.Bayley,S.A.Benner,T.Butler,M.Di Ventra,S.Garaj,A.Hibbs,X.Huang,S.B.Jovanovich,P.S.Krstic,S.Lindsay,X.S.Ling,C.H.Mastrangelo,A.Meller,J.S.Oliver,Y.V.Pershin,J.M.Ramsey,R.Riehn,G.V.Soni,V.Tabard-Cossa,M.Wanunu,M.Wiggin,J.A.Schloss,Nat.Biotech.26,1146（2008）

非专利文献5：M.Zwolak,M.Di Ventra,Rev.Mod.Phys.80,141（2008）

非专利文献6：Nature Nanotechnology,2010,April,5（4）,286-290

发明内容

发明所要解决的问题