[发明专利]实时电子测序

权利要求书

1.一种用于核酸测序的方法，所述方法包括：

提供包含纳米FET的阵列的基材，各纳米FET包含源、漏区和栅，多个纳米FET包含含有聚合酶和模板核酸的单个聚合酶复合物，所述复合物与所述纳米FET的栅接合或与靠近所述纳米FET的栅的基材接合；

提供多种类型的核苷酸类似物，各类型的核苷酸类似物包含通过接头与核苷酸类似物的磷酸部分接合的电导标记物，其中各类型的核苷酸类似物具有不同接头，并且各不同接头经选择以使各类型的核苷酸类似物表现出不同的电流振荡频率特性；

使所述基材接触多种类型的核苷酸类似物，接触条件为发生聚合酶介导的核酸合成，导致切割所述电导标记物和新生核酸链的生长；

在所述源和漏区之间施加电压，当所述核苷酸类似物位于所述酶的活性位点中时，所述核苷酸类似物上的电导标记物产生栅的电导的可测量变化；

随时间监测所述纳米FET处的电信号，所述电信号表示核苷酸类似物的掺入事件，其中所述电信号包括测量电流振荡频率，其中所述核苷酸类似物与所述聚合酶相关联时，所述核苷酸类似物的电流振荡频率特征用于鉴定掺入的核苷酸的类型；以及

使用所述监测的电信号确定所述模板核酸的序列，

其中，所述方法不需要核苷酸或核苷酸类似物上标记物的还原或氧化。

2.如权利要求1所述的方法，其中，用于确定所述模板核酸序列的监测的电信号还包括信号的持续时间，其表示核苷酸类似物在聚合酶的活性位点中的停留时间。

3.如权利要求1所述的方法，各纳米FET的栅包含纳米线。

4.如权利要求1所述的方法，各纳米FET的栅包含掺杂硅。

5.如权利要求1所述的方法，其中，跨所述源和漏区的电压是DC。

6.如权利要求1所述的方法，其中，跨所述源和漏区的电压是AC，且所述AC电压的频率随时间变化。

7.如权利要求1所述的方法，所述多种类型的核苷酸类似物包括对应于A、G、C、T或A、G、C、U的四种类型的核苷酸类似物。

8.如权利要求1所述的方法，所述纳米FET的栅包含碳纳米管。

9.如权利要求1所述的方法，所述纳米FET的栅包含单壁碳纳米管。

10.如权利要求7所述的方法，所述电导标志物包括纳米颗粒。

11.如权利要求10所述的方法，所述纳米颗粒的尺寸为2nm至50nm。

12.如权利要求1所述的方法，所述基材接触对应于A、G、C、T或A、G、C、U的四种类型的核苷酸类似物，所述四种类型的核苷酸类似物各自具有不同长度的接头。

13.如权利要求7所述的方法，其中所述类型的核苷酸类似物中的一些具有不同电导标记物类型。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述类型的核苷酸类似物包括至少一个正电荷电导标记物和至少一个负电荷电导标记物。

15.如权利要求1所述的方法，所述接头包括聚乙二醇。