JP2014190891A

Voltage applying system of nanopore type analyzer

Abstract

Problem to be solved.To solve the problem of a conventional nanopore-type analyzer having a field effect transistor in which: the potential difference for passing a sample through a nanopore serves also as a gate voltage for controlling channel current; the downsizing thereof requires a larger gate voltage because the channel current becomes difficult to flow, but the nanopore passing speed of the sample increases to make the detection difficult; and the leak current from a channel also increases.

Solution.An ammeter for minute current allowing variable potential setting so as to control channel current while keeping constant the potential difference for passing a sample through a nanopore is added. Current of a source and drain is read, and leak of the channel current is detected.

JP2014190891A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 20

Term

6.5 yearsto projected expiry

Projected expiry 28 March 2033, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority and filed
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  4. Projected expiry

25 claims: 4 independent, 21 dependent

  1. 1
    1個以上のナノメートルサイズの細孔があいている基板と上記基板を隔てて2区画に分離される、試料導入側の第1の空間と試料流出側の第2の空間、上記空間のそれぞれに満たされる電解質を含んだ溶液、上記基板を隔てて電圧を印加するために設けられた、第1の空間に配置される1個以上の第1の電極と、第2の空間に配置される1個以上の第2の電極と、上記基板上の上記ナノポアの近傍に配置された電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタの構成要素であるソースとドレインとチャンネルと、第1の電極と第2の電極とソースとドレインにそれぞれ独立に接地からの電位を設定する電圧源と、第1の電極と第2の電極とソースとドレインに流れる電気信号を検出する電流計と、電流計からの出力を処理し記録するデータ処理記録システムを有するナノポア式分析装置。
  2. 2
    請求項1のナノポア式分析装置において、第1の電極と第2の電極の電位差を一定に保ちつつ同時に同量だけ変えてチャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  3. 3
    請求項1のナノポア式分析装置において、第1の電極と第2の電極の電位差を一定に保ちつつ、ソースとドレインの電位を変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  4. 4
    請求項3のナノポア式分析装置において、ソースとドレインの電位を同時に同量だけ変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  5. 5
    請求項1のナノポア式分析装置において、電界効果トランジスタのチャンネルの両側に形成され、チャンネルを流れる電流を制御するための電圧印加できるコントロールゲートとバックゲートを有する、ナノポア式分析装置。
  6. 6
    請求項1のナノポア式分析装置において、電流計は入力電流を計測可能な電圧値に変換する増幅器とアナログデジタル変換器で構成され、増幅器のアナロググランドには、電圧源が接続され、増幅器を介して測定対象物の電位が設定できる、ナノポア式分析装置。
  7. 7
    請求項1のナノポア式分析装置において、ソースとドレインに流れる電流から、チャンネルからリークする電流を計測する、ナノポア式分析装置。
  8. 8
    1個以上のナノメートルサイズの細孔があいている基板と上記基板を隔てて2区画に分離される、試料導入側の第1の空間と試料流出側の第2の空間、上記空間のそれぞれに満たされる電解質を含んだ溶液、上記基板を隔てて電圧を印加するために設けられた、第1の空間に配置される1個以上の第1の電極と、第2の空間に配置される1個以上の第2の電極と、それぞれのナノポアの近傍に配置された電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタの構成要素であるソースとドレインとチャンネルと、第1の電極は接地し、第2の電極とソースとドレインにそれぞれ独立に接地からの電位を設定する電圧源と、第2の電極とソースとドレインに流れる電気信号を検出する電流計と、電流計からの出力を処理し記録するデータ処理記録システムを有するナノポア式分析装置。
  9. 9
    請求項8のナノポア式分析装置において、1個以上の第2の電極、1個以上の電圧源、1個以上の電流源、がシリコン基板上に形成されている、ナノポア式分析装置。
  10. 10
    請求項8のナノポア式分析装置において、第1の電極と第2の電極の電位差を一定に保ちつつ、ソースとドレインの電位を変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  11. 11
    請求項10のナノポア式分析装置において、ソースとドレインの電位を同時に同量だけ変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  12. 12
    請求項8のナノポア式分析装置において、電界効果トランジスタのチャンネルの両側に形成され、チャンネルを流れる電流を制御するための電圧印加できるコントロールゲートとバックゲートを有する、ナノポア式分析装置。
  13. 13
    請求項8のナノポア式分析装置において、電流計は入力電流を計測可能な電圧値に変換する増幅器とアナログデジタル変換器で構成され、増幅器のアナロググランドには、電圧源が接続され、増幅器を介して測定対象物の電位が設定できる、ナノポア式分析装置。
  14. 14
    請求項8のナノポア式分析装置において、ソースとドレインに流れる電流から、チャンネルからリークする電流を計測する、ナノポア式分析装置。
  15. 15
    1個以上のナノメートルサイズの細孔があいている基板と上記基板を隔てて2区画に分離される、試料導入側の第1の空間と試料流出側の第2の空間、上記空間のそれぞれに満たされる電解質を含んだ溶液、上記基板を隔てて電圧を印加するために設けられた、第1の空間に配置される1個以上の第1の電極と、第2の空間に配置される1個以上の第2の電極と、それぞれのナノポアの近傍に配置された電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタの構成要素であるソースとドレインとチャンネルと、第1の電極と第2の電極とドレインにそれぞれ独立に接地からの電位を設定する電圧源と、第1の電極とソースとドレインに流れる電気信号を検出する電流計と、電流計からの出力を処理し記録するデータ処理記録システムを有する、ナノポア式分析装置。
  16. 16
    請求項15のナノポア式分析装置において、第1の電極と第2の電極の電位差を一定に保ちつつ同時に同量だけ変えてチャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  17. 17
    請求項15のナノポア式分析装置において、電界効果トランジスタのチャンネルの両側に形成され、チャンネルを流れる電流を制御するための電圧印加できるコントロールゲートとバックゲートを有する、ナノポア式分析装置。
  18. 18
    請求項15のナノポア式分析装置において、電流計は入力電流を計測可能な電圧値に変換する増幅器とアナログデジタル変換器で構成され、増幅器のアナロググランドには、電圧源が接続され、増幅器を介して測定対象物の電位が設定できる、ナノポア式分析装置。
  19. 19
    請求項15のナノポア式分析装置において、ソースとドレインに流れる電流から、チャンネルからリークする電流を計測する、ナノポア式分析装置。
  20. 20
    1個以上のナノメートルサイズの細孔があいている基板と上記基板を隔てて2区画に分離される、試料導入側の第1の空間と試料流出側の第2の空間、上記空間のそれぞれに満たされる電解質を含んだ溶液、上記基板を隔てて電圧を印加するために設けられた、第1の空間に配置される1個以上の第1の電極と、第2の空間に配置される1個以上の第2の電極と、それぞれのナノポアの近傍に配置された電界効果トランジスタと、電界効果トランジスタの構成要素であるソースとドレインとチャンネルと、第2の電極とソースとドレインにそれぞれ独立に接地からの電位を設定する電圧源と、第1の電極とソースとドレインに流れる電気信号を検出する電流計と、電流計からの出力を処理し記録するデータ処理記録システムを有する、ナノポア式分析装置。
  21. 21
    請求項20のナノポア式分析装置において、第1の電極と第2の電極の電位差を一定に保ちつつ、ソースとドレインの電位を変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  22. 22
    請求項21のナノポア式分析装置において、ソースとドレインの電位を同時に同量だけ変えて、チャンネルを流れる電流を制御する手段を有する、ナノポア式分析装置。
  23. 23
    請求項20のナノポア式分析装置において、電界効果トランジスタのチャンネルの両側に形成され、チャンネルを流れる電流を制御するための電圧印加できるコントロールゲートとバックゲートを有する、ナノポア式分析装置。
  24. 24
    請求項20のナノポア式分析装置において、電流計は入力電流を計測可能な電圧値に変換する増幅器とアナログデジタル変換器で構成され、増幅器のアナロググランドには、電圧源が接続され、増幅器を介して測定対象物の電位が設定できる、ナノポア式分析装置。
  25. 25
    請求項20のナノポア式分析装置において、ソースとドレインに流れる電流から、チャンネルからリークする電流を計測する、ナノポア式分析装置。
Independent claims25