发明名称 核酸序列快速定序的方法
摘要 一种核酸序列快速定序的方法,此方法系利用一旋转电场来控制一核酸序列通过一奈米小孔的时间。其中,核酸序列之每一个核酸分子通过奈米小孔的时间系为此旋转电场之1/4周期的整数倍。藉着比对数组由同一核酸序列通过奈米小孔的堵塞离子流时间序列,可以判别出核酸序列上各种核酸分子排列的顺序,以及其接连重复出现的数目。因此,藉由调整旋转场的频率,便可以快速的对核酸序列作定序。
申请公布号 TWI234584 申请公布日期 2005.06.21
申请号 TW091118507 申请日期 2002.08.16
申请人 国立台湾师范大学 发明人 陈启明
分类号 C12Q1/68 主分类号 C12Q1/68
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种核酸序列快速定序的方法,包括:提供一薄膜,该薄膜上已形成有一小孔,其中该小孔之尺寸系为2奈米至3奈米;将一核酸序列置于该薄膜上;施予垂直于该薄膜之一电场,以使该核酸序列能通过该小孔,且同时施予平行于该薄膜之一可调变旋转电场,以使该核酸序列在控制的速度下通过该小孔,其中该核酸序列之每一核酸分子通过该小孔的时间系为该旋转电场之1/4周期的整数倍;以及量测通过该小孔之一离子流的强度,藉由该离子流强度随着时间的变化而定出该核酸序列之序列。2.如申请专利范围第1项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该薄膜包括一氮化矽薄膜。3.如申请专利范围第1项所述之核酸序列快速定序的方法,其中形成该小孔之方法系利用一离子束方法以于该薄膜上形成该小孔。4.如申请专利范围第1项所述之核酸序列快速定序的方法,其中形成该旋转电场之方法系藉由两对互相垂直之平行电极而形成,其中一对平行电极系产生具有一正弦时间变化的交流电场,而另一对平行电极系产生具有一余弦时间变化之交流电场。5.如申请专利范围第1项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该旋转电场之周期系小于10千赫。6.如申请专利范围第1项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该核酸序列之两端更包括连接上两段特定序列之片段,藉以区分该核酸序列两端之不同。7.一种核酸序列快速定序的方法,包括:在一薄膜上形成一定序阵列胞室,其中每一胞室中具有一小孔,其中该小孔之尺寸系为2奈米至3奈米;将一核酸序列置于该些胞室中;施予垂直于该薄膜之一电场,以使该核酸序列能通过该些小孔,且同时施予平行于该薄膜之一旋转电场,以使该核酸序列在控制的速度下通过该些小孔;以及量测通过每一该些小孔之一离子流强度,其中该离子流强度随时间之变化系反应出该核酸序列之各种核酸分子之次序。8.如申请专利范围第7项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该薄膜包括一氮化矽薄膜。9.如申请专利范围第7项所述之核酸序列快速定序的方法,其中形成该些小孔之方法系利用一离子束以于该薄膜上形成该些小孔。10.如申请专利范围第7项所述之核酸序列快速定序的方法,其中形成该旋转电场之方法系藉由两对互相垂直之平行电极而形成,其中一对平行电极系产生具有一正弦时间变化的交流电场,而另一对平行电极系产生具有一余弦时间变化之交流电场。11.如申请专利范围第7项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该旋转电场之周期系小于10千赫。12.如申请专利范围第7项所述之核酸序列快速定序的方法,其中该核酸序列之两端更包括连接上两段特定序列之片段,藉以区分该核酸序列两端之不同。图式简单说明:第1图为依照本发明一较佳实施例之一核酸序列穿过一薄膜上之一小孔之示意图;第2图为依照本发明一较佳实施例之一核酸序列在一旋转电场与一稳定电场影响下,穿过薄膜上之小孔之示意图;第3图为利用一电脑模拟之方式模拟一核酸序列通过薄膜上之小孔的示意图;第4图为利用另一种电脑模拟之方式模拟一核酸序列通过薄膜上之小孔的示意图;第5A图与第5B系为一核酸序列在高频率与低频率旋转电场之影响下穿过小孔的核酸分子数目与时间的关系图;第6图系为一核酸序列中各核酸分子通过小孔的时间,其在低频率的旋转电场影响下成量子化的现象之关系图;第7图系为一核酸序列通过小孔的时间与旋转电场之频率的关系图;第8A图为一核酸序列穿过小孔的核酸分子数目与时间的关系图;第8B图为对应第8A图之核酸序列通过小孔的时间以及量测通过小孔之离子流强度的关系图;第9图为依照本发明一较佳实施例之设计一定序阵列以进行核酸序列序列之定序之示意图;以及第10图为核酸序列序列之定序误差与定序分析组数之间的关系图。
地址 台北市大安区和平东路1段162号
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