[发明专利]通过竞争分析的小分子的纳米孔隙检测

权利要求书

1.一种用于检测疑似存在于样品中的目标分子的存在或不存在的方法，包括：

提供包含层的装置，其中所述层将所述装置的内部空间分隔成第一体积和第二体积，其中所述层包含连接所述第一体积和所述第二体积的纳米孔隙，且其中所述装置包含配置为识别穿过所述纳米孔隙的物体的传感器；

提供替代分子、融合分子和聚合物骨架，所述融合分子包含适应于结合所述聚合物骨架以形成骨架/融合分子复合体的聚合物骨架结合结构域，和所述融合分子包含适应于结合所述替代分子或所述目标分子的目标分子结合结构域；

通过将所述替代分子和所述融合分子与所述样品组合来进行竞争分析，其中，如果所述目标分子存在于所述样品中，所述目标分子与所述替代分子竞争结合所述目标分子结合结构域；

加载所述样品到所述第一体积中；

施加跨所述纳米孔隙的电压，其中所述第一体积包含所述聚合物骨架、所述融合分子、所述替代分子和疑似包含所述目标分子的所述样品，其中所述聚合物骨架与所述融合分子杂交，且其中所述融合分子与所述替代分子或所述目标分子杂交。

2.权利要求1的方法，其中所述电压诱导与所述目标分子或所述替代分子结合的所述骨架/融合分子复合体从所述第一体积通过所述纳米孔隙转位以产生通过所述传感器检测的电信号的变化。

3.权利要求2的方法，还包括记录作为时间的函数的所述电信号的变化。

4.权利要求3的方法，还包括分析作为时间的函数的所述电信号的变化以确定所述样品中所述目标分子的存在或不存在。

5.权利要求1-4任一项的方法，其中所述竞争分析在加载所述样品到所述第一体积中之后进行。

6.权利要求1-4任一项的方法，其中所述竞争分析在加载所述样品到所述第一体积中之前进行。

7.权利要求1-4任一项的方法，其中所述替代分子包含马来酰亚胺聚乙二醇。

8.权利要求1-4任一项的方法，其中所述替代分子包含选自以下的化学反应性基团：酮、醛、异氰酸酯、胺、羧酸、卤化物、酯、马来酰亚胺、硫醇、二环碳酰亚胺、吡啶基、吡啶二硫物和乙酰基。

9.权利要求1-4任一项的方法，其中所述替代分子包含强或弱的亲核体或亲电子体。

10.权利要求1-4任一项的方法，其中所述替代分子包含肽、树状分子、核酸、纳米或微米珠或颗粒、量子点、蛋白质、多核苷酸、脂质体、抗体或抗体片段。

11.权利要求1-4任一项的方法，其中所述替代分子包含适应于结合有效负荷分子的有效负荷结合位点。

12.权利要求11的方法，其中所述有效负荷分子选自：树状分子、双链DNA、单链DNA、DNA适体、荧光团、蛋白质、抗体、多肽、纳米珠、纳米棒、纳米管、纳米颗粒、富勒烯、PEG分子、脂质体或胆固醇-DNA杂合体。

13.权利要求11的方法，其中所述有效负荷分子包含电荷。

14.权利要求13的方法，其中所述带电的有效负荷分子选自：肽、氨基酸、带电纳米颗粒、合成分子、核苷酸、多核苷酸、金属或离子。

15.权利要求11的方法，其中所述替代分子通过选自以下的相互作用与所述有效负荷分子结合：共价键、氢键、离子键、范德华力、疏水相互作用、阳离子-pi相互作用、平面堆叠相互作用、金属键和生物素-抗生物素蛋白相互作用。