堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油以及鞘磷脂。
[0031]除上文所示的a HL納米孔之外，納米孔可以是各種其它類型的納米孔中的一個；示例包括γ溶血素、殺白細胞素、蜂毒素以及各種其它自然發(fā)生的、改性天然的以及合成的納米孔。可基于分析物分子的各種特性來選擇適當的納米孔，諸如相對于納米孔的孔尺寸的分析物分子的尺寸。例如，a HL納米孔是具有約15Α的限制性孔尺寸的納米孔。其適合于分析DNA分子，因為其允許單鏈DNA (ssDNA)通過，同時限制雙鏈DNA (dsDNA)。
[0032]圖4A — 4C圖示出納米孔器件300的三個不同狀態(tài)。圖4A是圖示出納米孔器件300處于其中尚未形成脂雙層的狀態(tài)中的圖示。圖4B是圖示出納米孔器件300處于其中已形成脂雙層302的狀態(tài)中的圖示。圖4C是圖示出納米孔器件300處于其中已將具有納米孔310的納米孔結構308插入到脂雙層302中的狀態(tài)中的圖示。
[0033]圖5是圖示出用于使用納米孔器件來分析分子的過程500的實施例的流程圖。在某些實施例中，過程500是由圖1的系統100執(zhí)行的過程。
[0034]在502處，驗證系統100的各種功能。在某些實施例中，主控制器104可向系統100的模塊發(fā)送測試信號，包括納米孔陣列102、溫度控制器106以及流體系統108。作為響應，每個模塊可在模塊處執(zhí)行驗證步驟。例如，納米孔陣列102可測量在特定納米孔器件中流動的電流。在模塊處執(zhí)行驗證步驟之后，模塊中的每個可出于驗證目的向主控制器104發(fā)回響應。取決于從各種模塊接收的響應，主控制器104可確定是否需要進一步驗證。在某些實施例中，可將驗證結果存儲在日志文件中。在某些實施例中，如果主控制器104已檢測到任何錯誤，則可觸發(fā)警報，或者可終止過程500。
[0035]在某些實施例中，可在不同的層級執(zhí)行不同模塊的驗證，并且層級可以是可配置的。例如，主控制器104可在印刷電路板層級或在半導體芯片層級驗證納米孔陣列102的功能。在某些實施例中，主控制器104可驗證一組單元的功能。如果正在適當地運行的組內的單元的數目下降到某個閾值以下，則主控制器104可確定該組單元正發(fā)生故障，并且應禁用該組單元。
[0036]在504處，將脂雙層組合。在某些實施例中，主控制器104可引起流體系統108向納米孔陣列102的單元輸送脂質形成試劑。然后在單元內的脂雙層相容表面304上沉積脂質形成試劑。如上文所討論的，可使用不同的材料來形成脂雙層，包括不同的兩親性材料。取決于要形成的脂雙層的類型，主控制器104可引起向單元施加不同的激勵(例如，電、溫度、化學或氣體)以便于脂雙層的組合。
[0037]在506處，確定是否適當地形成脂雙層。取決于要形成的脂雙層的類型，可在單元處進行不同的物理或電性質測量(例如，電阻、電流或電容測量)，并且然后經由信號線114將其發(fā)送到主控制器104以用于確定脂雙層是否被適當地組合。在某些實施例中，重復步驟504和506，直至主控制器104已確定已在納米孔陣列102中的最小數目的單元中適當地組合脂雙層。在某些實施例中，如果在固定時間段之后具有適當地組合的脂雙層的單元的數目下降到某個閾值以下，則主控制器104可終止過程500。另外，可觸發(fā)警報，或者可向日志文件寫入錯誤消息。在某些實施例中，如果具有適當地組合的脂雙層的單元的數目在某個閾值以上，則主控制器104可引起系統100前進至步驟508。
[0038]在508處，插入具有納米孔的納米孔結構。在某些實施例中，主控制器104可引起流體系統108向納米孔陣列102的單元輸送納米孔形成試劑(例如，包含α溶血素的溶液)。主控制器104可引起向單元施加不同的激勵(例如，電、溫度、化學或氣體)以便于納米孔結構到脂雙層中的插入。
[0039]在510處，確定是否適當地形成納米孔結構。取決于要形成的納米孔的類型，可在單元處進行不同的測量(例如，電阻、電流或電容測量)，并且然后經由信號線114將其發(fā)送到主控制器104以用于確定納米孔是否被適當地插入。在某些實施例中，重復步驟508和510直至主控制器104已確定已在納米孔陣列102中的最小數目的單元中適當地插入納米孔。在某些實施例中，如果在固定時間段之后具有適當地插入的納米孔的單元的數目下降到某個閾值以下，則主控制器104可終止過程500。另外，可觸發(fā)警報，或者可向日志文件寫入錯誤消息。在某些實施例中，如果具有適當地插入的納米孔的單元的數目在某個閾值以上，則主控制器104可引起系統100前進至步驟512。
[0040]在512處，使用納米孔陣列102中的納米孔來分析樣本。在某些實施例中，主控制器104可引起流體系統108向納米孔陣列102中的樣本室316輸送樣本。取決于不同的因素(包括正在分析的樣本的類型和形成的納米孔的類型)，主控制器104可引起向單元施加不同的激勵(例如，電、溫度、化學或氣體)以便于納米孔中的分子的操縱、檢測、相關、表征、分析和/或排序?？稍趩卧庍M行不同的測量(例如，電阻、電流或電容測量)，并且然后經由信號線114將其發(fā)送到主控制器104。主控制器104可使用接收的測量結果隨著分子停留在納米孔內部、穿過納米孔或與納米孔相互作用而對分子的各種結構和化學特征進行檢測、相關、確定、表征、排序和/或辨別。
[0041]在514處，將納米孔陣列重置并重新初始化以用于重復使用。在某些實施例中，可將納米孔陣列102重新使用多次。例如，可將納米孔陣列102用于在不同的運行期間分析不同類型的樣本。在另一示例中，可重新使用納米孔陣列102以用于通過多次運行來分析單一類型的樣本?？稍诩{米孔陣列102中重新形成新的納米孔，使得可重新使用納米孔陣列102?？稍诩{米孔陣列102中的內含物(例如，具有插入的納米孔的脂雙層、沒有插入的納米孔的脂雙層以及樣本)已被主控制器104和流體系統108沖掉或洗掉(例如，使用鹽溶液)之后在納米孔陣列102中重新形成新的納米孔。
[0042]在某些實施例中，主控制器104可檢測并確定在納米孔陣列102的單元中是否存在剩余的任何分子或感興趣的其它內含物。主控制器104和流體系統108可選擇性地沖掉其中未發(fā)現分子或感興趣的其它內含物的單元內的內含物(例如，脂雙層)?？扇』厥Ｓ鄦卧械姆肿踊蚋信d趣的其它內含物。在一個示例中，可手動地取回分子。在另一示例中，主控制器104和流體系統108可在剩余內含物被洗掉之前將分子或感興趣的其它內含物輸送到存儲器件110。在514之后，納米孔陣列102再次準備好重復使用，并且可在502處重新開始過程500。在某些實施例中，在第一次使用納米孔陣列102之前執(zhí)行步驟514。例如，在502處檢查系統100的功能之前用鹽溶液沖洗納米孔陣列102。
[0043]雖然已出于清楚理解的目的而相當詳細地描述了前述實施例，但本發(fā)明不限于提供的細節(jié)。存在實現本發(fā)明的許多替換方式。公開實施例是說明性的，并且是非限制性的。
【主權項】
1.一種使用包括被包括在芯片上的多個單元的納米孔陣列來分析分子的方法，包括: 引起在所述多個單元的至少一部分中形成納米孔； 評估納米孔的第一物理測量結果； 確定以引起分子與納米孔相互作用； 引起納米孔的至少一部分與分子相互作用； 評估指示分子性質的納米孔的