固态纳米孔芯片加工和生物单分子检测

通过一系列可兼容的半导体微纳加工工艺，可以批量，大规模，可控的实现芯片级别（4英寸，包含500～600个纳米孔芯片）的纳米孔芯片加工。其中，纳米孔通过透射电子显微镜中高能电子束制备，尺寸在2～100 nm区间精确可调，可控精度高达1 nm。纳米孔通道厚度在20～80 nm间精确可控。通过膜片钳技术和成熟泳池封装技术，可实现成功率在96%以上的单分子检测。在成熟开展SiN纳米孔芯片加工和检测技术基础上，拥有精确，可控加工更为先进的石墨烯纳米孔器件方法，纳米孔尺寸在2～50 nm精确可调，厚度从1～10 nm可调。 通过引入压强的技术（已申请三项专利），可以大幅提高纳米孔芯片探测分辨率，实现对短链，不同长度分子区分，以及近中性分子检测。可实现尺寸在10 nm以上单分子（DNA，蛋白，RNA）等不同生物分子的检测，可实现长度，单双链，尺寸，二级结构，表面修饰等多种信息的识别、区分及检测。此外，还可实现不同生物分子（如蛋白等）的带电量测量和测算。 利用创新性的将压强引入到纳米孔中的技术，可将单分子检测时间分辨率提高1～3个数量级，逼近DNA测序所需要求，同时保持了很高的测量信噪比和分子捕获率，是本领域内一大突破。利用该技术可实现对不同长度的分子检测和近中性（或带微弱电荷）的生物分子检测；并且还可实现单分子捕获-释放-再捕获过程，进行对单分子的精确操控。并且还可实现单分子的电荷测量和计算。