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1. CN101932933 - Formation of layers of amphiphilic molecules

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[ ZH ]

权利要求书

1.一种形成分隔两个体积的水溶液的层的方法,所述方法包括:
(a)提供包含限定腔室的元件的装置,所述元件包括其中形成有至少 一个通向所述腔室的凹槽的非导电性材料的主体,所述凹槽能够通过使 水溶液流过所述主体而被填充,所述凹槽包含电极;
(b)跨越所述凹槽对所述主体涂布疏水性流体的预处理涂料;
(c)使其中添加有两性分子的水溶液流过所述主体而覆盖所述凹槽, 从而将所述水溶液由所述腔室导入所述凹槽,并且两性分子层跨越所述 凹槽形成,将导入到所述凹槽中的水溶液的体积与水溶液的其余体积隔 开。

2.如权利要求1所述的方法,其中步骤(c)包括:
(c1)使水溶液流过所述主体以覆盖所述凹槽,从而使水溶液流入所述 凹槽;
(c2)使所述水溶液流动以露出所述凹槽,从而在所述凹槽中留下一些 水溶液;
(c3)使其中添加有两性分子的水溶液流过所述主体并重新覆盖所述 凹槽,从而使两性分子层跨越所述凹槽形成并将所述凹槽内的水溶液的 体积与水溶液的其余体积隔开。

3.如权利要求2所述的方法,其中
所述装置在所述凹槽之外的腔室中设置有另外的电极,在所述(c1) 中,还使所述水溶液流动从而接触所述另外的电极,并且步骤(c)在步骤 (c1)和(c2)之间还包括:
(c4)在包含于所述凹槽内的所述电极和所述另外的电极之间施加电 压,所述电压足以减少覆盖在包含于所述凹槽内的所述电极上的过量疏 水性液体。

4.如权利要求2或3所述的方法,其中,在步骤(c1)和(c2)中流动的 所述水溶液是相同的水溶液。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,包括(a)所述主体在 所述凹槽周围的最外表面,和/或(b)延伸自所述凹槽的边缘的所述凹槽的 内表面的至少外面部分在内的表面是疏水性的。

6.如权利要求5所述的方法,其中,所述主体包含由疏水性材料形 成的最外层,所述凹槽延伸通过所述最外层,并且所述凹槽的内表面的 所述外面部分是所述最外层的表面。

7.如权利要求5所述的方法,其中,在所述外面部分之内的所述凹 槽的内表面的里面部分是亲水性的。

8.如根据要求7所述的方法,其中,所述主体包含由疏水性材料形 成的最外层和由亲水性材料形成的内层,所述凹槽延伸通过所述最外层 和内层,所述凹槽的所述内表面的所述外面部分是所述最外层的表面, 并且所述凹槽的所述内表面的所述里面部分是所述内层的表面。

9.如权利要求5所述的方法,其中,所述表面通过氟物质进行改性。

10.如权利要求9所述的方法,其中,所述表面通过氟等离子体处 理而由氟物质进行改性。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,包含在所述凹槽 中的所述电极设置在所述凹槽的底座上。

12.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述主体包含基 底和附接在所述基底上的至少一层另外的层,所述凹槽延伸通过所述至 少一层另外的层。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述电极上设置 有亲水性表面,所述亲水性表面在允许由所述水溶液到所述电极的离子 传导的同时在步骤(c)中排斥施加的所述疏水性流体。

14.如权利要求13所述的方法,其中,所述亲水性表面是设置在所 述电极上的保护材料表面。

15.如权利要求14所述的方法,其中,所述保护材料是共价连接的 亲水性物质或导电性聚合物。

16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述电极上设置 有导电性聚合物。

17.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,限定所述腔室的 所述元件还包括在所述主体上延伸的封套,因此所述腔室是封闭的腔室。

18.如权利要求17所述的方法,其中,所述封套包括至少一个入口 和至少一个出口,在步骤(c)中通过所述入口将所述水溶液导入到所述腔 室中,将由如此导入的所述水溶液取代的流体经所述出口排出。

19.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述凹槽的所述 内表面不具有能够进行流体连通的开口。

20.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述至少一个凹 槽包括多个凹槽。

21.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述两性分子层 是两性分子双层。

22.如权利要求21所述的方法,其中,所述两性分子是脂质。

23.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述两性分子层 具有至少1GΩ的电阻。

24.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法在步骤 (c)之前还包括:将所述两性分子沉积在所述腔室的内表面上或沉积在所 述水溶液进入所述腔室的流路内的内表面上,所述水溶液在步骤(c)中覆 盖所述内表面,由此将所述两性分子添加到所述水溶液中。

25.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法还包括 将膜蛋白插入到所述两性分子层中。

26.如权利要求25所述的方法,其中,所述水溶液中添加有膜蛋白, 由此使所述膜蛋白自发地插入到所述两性分子层中。

27.如权利要求25所述的方法,其中,所述方法在步骤(c)之前还包 括将所述膜蛋白沉积在所述腔室的内表面上,所述水溶液在步骤(c)中覆 盖所述内表面,由此将所述膜蛋白添加到所述水溶液中。

28.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述至少一个凹 槽包含多个凹槽,并且所述方法包括将不同膜蛋白插入到形成于不同凹 槽中的两性分子层中。

29.如权利要求25至28中任一项所述的方法,其中,所述装置在 所述凹槽之外的所述腔室中进一步设置有另外的电极,并且所述方法还 包括在所述凹槽中的电极和所述另外的电极之间施加电位,并监测在所 述凹槽中的电极和所述另外的电极之间形成的电信号。