本技术涉及包括嵌段共聚物的屏障。
背景技术：
1、大量的学术和公司时间和能量已被投入到使用纳米孔对多核苷酸进行测序。例如，已经测量了dna与dna聚合酶i的克列诺片段(kf)在施加的电场中的纳米孔顶部的复合物的停留时间。或者，例如，电流或通量测量传感器已经用于涉及在α-溶血素纳米孔中捕获的dna的实验中。或者，例如，当在α-溶血素纳米孔顶部的电场中捕获时，kf-dna复合物已经基于它们的性质进行了区分。在另一个示例中，使用单一聚合酶复合物和溶液中的核苷酸类似物执行多核苷酸测序，该单一聚合酶复合物包括聚合酶和附接在纳米孔近侧的模板核酸。核苷酸类似物包括电荷封闭标记，其与核苷酸类似物的多磷酸部分附接，使得当核苷酸类似物掺入正在合成的多核苷酸中时，电荷封闭标记裂解。通过纳米孔检测电荷封闭标记，以确定所掺入的核苷酸的存在和身份，从而确定模板多核苷酸的序列。在其他示例中，构建体包括跨膜蛋白孔亚单位和核酸处理酶。
2、然而，此类先前已知的装置、系统和方法可能未必足够稳健、可重复或灵敏，并且可能不具有用于实际实施的足够高的通量，例如，要求商业应用诸如临床中的基因组测序以及要求成本有效且高度准确的操作的其他环境。因此，所需要的是用于对多核苷酸进行测序的改进的装置、系统和方法，其可包括使用其中设置有纳米孔的膜。
技术实现思路
1、本文提供了包括使用二嵌段或三嵌段共聚物的屏障的纳米孔装置以及制造该纳米孔装置的方法。
2、本文的一些示例提供了在第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可由限定孔口的屏障支撑物悬挂。该屏障可包括跨该孔口悬挂并且包含嵌段共聚物的分子的一个或多个层。该嵌段共聚物的每个分子包括一个或多个具有大约长度a的亲水性嵌段和一个或多个具有大约长度b的疏水性嵌段。亲水性嵌段可形成该屏障的外表面，并且疏水性嵌段可位于该屏障内。在一些示例中，疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
3、在一些示例中，嵌段共聚物是二嵌段共聚物。在一些示例中，疏水性嵌段是聚丁二烯(pbd)。附加地或另选地，在一些示例中，屏障具有大约2a+2b的厚度。
4、在一些示例中，嵌段共聚物是具有两个亲水性嵌段和一个疏水性嵌段的三嵌段共聚物。在一些示例中，疏水性嵌段是聚(异丁烯)(pib)。附加地或另选地，在一些示例中，屏障具有大约2a+b的厚度。
5、在一些示例中，嵌段共聚物是具有两个疏水性嵌段和一个亲水性嵌段的三嵌段共聚物。在一些示例中，屏障具有大约a+2b的厚度。
6、在一些示例中，屏障还包括设置在其中并且提供第一流体和第二流体之间的接触的纳米孔。
7、本文的一些示例提供了在第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可由限定孔口的屏障支撑物悬挂。该屏障可包括跨该孔口悬挂并且包含嵌段共聚物的分子的一个或多个层。嵌段共聚物的每个分子可包括第一和第二亲水性嵌段以及设置在第一和第二亲水性嵌段之间的疏水性嵌段。该第一和第二亲水性嵌段可形成该屏障的外表面，并且该疏水性嵌段可位于该屏障内。屏障还可包括设置在该屏障内并且提供第一流体和第二流体之间的接触的纳米孔。
8、在一些示例中，第一和第二亲水性嵌段的长度大约为a，疏水性嵌段的长度大约为b，该一个或多个层的至少一部分具有大约2a+b的厚度，并且屏障具有大约2a+b的厚度。在一些示例中，长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。附加地或另选地，长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
9、在一些示例中，疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
10、在一些示例中，第一和第二亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
11、在一些示例中，疏水性嵌段包括具有小于约0℃的玻璃化转变温度(tg)的聚合物。
12、在一些示例中，第一和第二亲水性嵌段中的至少一者包括选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
13、在一些示例中，第一亲水性嵌段的部分包括甲基或羧基，并且其中第二亲水性嵌段的部分包括甲基或羧基。
14、在一些示例中，该分子还包括将第一亲水性嵌段偶联至疏水性嵌段的第一末端的第一接头，和将第二亲水性嵌段偶联至疏水性嵌段的第二末端的第二接头。
15、本文的一些示例提供了在第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可包括第一层，该第一层包含二嵌段共聚物的第一多个分子。二嵌段共聚物的每个分子可包括与亲水性嵌段偶联的疏水性嵌段。该屏障还可包括第二层，该第二层包含该二嵌段共聚物的第二多个分子。该第一多个分子的亲水性嵌段可形成该屏障的第一外表面，该第二多个分子的亲水性嵌段可形成该屏障的第二外表面，并且该第一和第二多个分子的疏水性嵌段可在该屏障内彼此接触。
16、在一些示例中，亲水性嵌段的长度大约为a，疏水性嵌段的长度大约为b，第一层和第二层各自具有大约a+b的厚度，并且屏障具有大约2a+2b的厚度。在一些示例中，长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。附加地或另选地，长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
17、在一些示例中，亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
18、在一些示例中，疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
19、在一些示例中，该分子中的每个分子还包括将疏水性嵌段偶联至亲水性嵌段的接头。
20、在一些示例中，接头包括至少一个选自由以下项组成的组的部分：酰胺、硫醚(硫化物)、琥珀酸基、马来酸基、亚甲基、醚和点击反应的产物。
21、在一些示例中，第一和第二亲水性嵌段各自包括独立地选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
22、在一些示例中，屏障还包括设置在该屏障内并且提供将第一流体和第二流体流体联接的孔口的纳米孔。
23、本文的一些示例提供了在第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可包括第一层，该第一层包含三嵌段共聚物的第一多个分子。三嵌段共聚物的每个分子可包括第一和第二疏水性嵌段以及设置在第一和第二疏水性嵌段之间的亲水性嵌段。该屏障还可包括第二层，该第二层包含该三嵌段共聚物的第二多个分子。该第一多个分子的亲水性嵌段可形成该屏障的第一外表面，该第二多个分子的亲水性嵌段可形成该屏障的第二外表面，并且该第一和第二多个分子的疏水性嵌段可在该屏障内彼此接触。
24、在一些示例中，亲水性嵌段的长度大约为a，每个疏水性嵌段的长度大约为b，第一层和第二层各自具有大约a/2+b的厚度，并且屏障具有大约a+2b的厚度。在一些示例中，长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。附加地或另选地，长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
25、在一些示例中，亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
26、在一些示例中，疏水性嵌段各自包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
27、在一些示例中，第一多个分子和第二多个分子的分子中的每个分子还包括将每个疏水性嵌段偶联至亲水性嵌段的接头。在一些示例中，接头选自由以下项组成的组：酰胺、硫醚(硫化物)、琥珀酸基、马来酸基、亚甲基、醚和点击反应的产物。
28、在一些示例中，亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
29、在一些示例中，屏障还包括设置在该屏障内并且提供将第一流体和第二流体流体联接的孔口的纳米孔。
30、本文的一些示例提供了一种形成屏障的方法。该方法可包括形成在第一流体和第二流体之间的屏障，该屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂。该屏障可包括跨该孔口悬挂并且包含嵌段共聚物的分子的一个或多个层。该嵌段共聚物的每个分子可包括一个或多个具有大约长度a的亲水性嵌段和一个或多个具有大约长度b的疏水性嵌段。亲水性嵌段可形成该屏障的外表面，并且疏水性嵌段可位于该屏障内。在一些示例中，该一个或多个疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
31、在一些示例中，使用涂布来形成屏障。在一些示例中，涂布选自由以下项组成的组：刷涂、机械涂布和气泡涂布。
32、在一些示例中，该一个或多个亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
33、在一些示例中，该方法还包括将纳米孔插入到屏障中。在一些示例中，纳米孔提供第一流体和第二流体之间的接触。附加地或另选地，在一些示例中，纳米孔可以被插入到屏障电穿孔、移液泵循环或洗涤剂辅助的孔插入中。
34、在一些示例中，嵌段共聚物是二嵌段共聚物。
35、在一些示例中，嵌段共聚物是具有两个亲水性嵌段和一个疏水性嵌段的三嵌段共聚物。
36、在一些示例中，嵌段共聚物是具有两个疏水性嵌段和一个亲水性嵌段的三嵌段共聚物。
37、应理解，如本文中所描述的本公开的方面中的每一者的任何相应特征/示例可以任何适当组合一起实施，并且来自这些方面中的任一者或多者的任何特征/示例可以与如本文中所描述的其他(多个)方面的特征中的任一者以任何适当组合一起实施，以实现如本文中所描述的益处。
1.一种在第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，所述屏障包括：
2.根据权利要求1所述的屏障，其中所述嵌段共聚物是二嵌段共聚物。
3.根据权利要求2所述的屏障，其中所述疏水性嵌段是聚丁二烯(pbd)。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的屏障，其中所述屏障具有大约2a+2b的厚度。
5.根据权利要求1所述的屏障，其中所述嵌段共聚物是具有两个亲水性嵌段和一个疏水性嵌段的三嵌段共聚物。
6.根据权利要求5所述的屏障，其中所述疏水性嵌段是聚(异丁烯)(pib)。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的屏障，其中所述屏障具有大约2a+b的厚度。
8.根据权利要求1所述的屏障，其中所述嵌段共聚物是具有两个疏水性嵌段和一个亲水性嵌段的三嵌段共聚物。
9.根据权利要求8所述的屏障，其中所述屏障具有大约a+2b的厚度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的屏障，还包括设置在其中并且提供所述第一流体和所述第二流体之间的接触的纳米孔。
11.一种在第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，所述屏障包括：
12.根据权利要求11所述的屏障，其中所述第一和第二亲水性嵌段的长度大约为a，所述疏水性嵌段的长度大约为b，所述一个或多个层的至少一部分具有大约2a+b的厚度，并且所述屏障具有大约2a+b的厚度。
13.根据权利要求12所述的屏障，其中所述长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。
14.根据权利要求12或权利要求13所述的屏障，其中所述长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的屏障，其中所述疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的屏障，其中所述第一和第二亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的屏障，其中所述疏水性嵌段包括具有小于约0℃的玻璃化转变温度(tg)的聚合物。
18.根据权利要求11至16中任一项所述的屏障，其中所述第一和第二亲水性嵌段中的至少一者包括选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
19.根据权利要求18所述的屏障，其中所述第一亲水性嵌段的所述部分包括甲基或羧基，并且其中所述第二亲水性嵌段的所述部分包括甲基或羧基。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的屏障，其中所述分子还包括将所述第一亲水性嵌段偶联至所述疏水性嵌段的第一末端的第一接头，和将所述第二亲水性嵌段偶联至所述疏水性嵌段的第二末端的第二接头。
21.一种在第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障包括：
22.根据权利要求21所述的屏障，其中所述亲水性嵌段的长度大约为a，所述疏水性嵌段的长度大约为b，所述第一层和第二层各自具有大约a+b的厚度，并且所述屏障具有大约2a+2b的厚度。
23.根据权利要求22所述的屏障，其中所述长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。
24.根据权利要求22或权利要求23所述的屏障，其中所述长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的屏障，其中所述亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
26.根据权利要求21至25中任一项所述的屏障，其中所述疏水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
27.根据权利要求21至26中任一项所述的屏障，所述分子中的每个分子还包括将所述疏水性嵌段偶联至所述亲水性嵌段的接头。
28.根据权利要求27所述的屏障，其中所述接头包括至少一个选自由以下项组成的组的部分：酰胺、硫醚(硫化物)、琥珀酸基、马来酸基、亚甲基、醚和点击反应的产物。
29.根据权利要求21至28中任一项所述的屏障，其中所述第一和第二亲水性嵌段各自包括独立地选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
30.根据权利要求21至29中任一项所述的屏障，还包括设置在所述屏障内并且提供将所述第一流体和所述第二流体流体联接的孔口的纳米孔。
31.一种在第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障包括：
32.根据权利要求31所述的屏障，其中所述亲水性嵌段的长度大约为a，每个疏水性嵌段的长度大约为b，所述第一层和第二层各自具有大约a/2+b的厚度，并且所述屏障具有大约a+2b的厚度。
33.根据权利要求32所述的屏障，其中所述长度a为约2个重复单元至约100个重复单元。
34.根据权利要求32或权利要求33所述的屏障，其中所述长度b为约2个重复单元至约100个重复单元。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的屏障，其中所述亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
36.根据权利要求31至35中任一项所述的屏障，其中所述疏水性嵌段各自包括选自由以下项组成的组的聚合物：聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚月桂烯、聚氯丁二烯、氢化聚二烯、氟化聚乙烯、多肽和聚(异丁烯)(pib)。
37.根据权利要求31至37中任一项所述的屏障，所述第一和第二多个分子的所述分子中的每个分子还包括将每个疏水性嵌段偶联至所述亲水性嵌段的接头。
38.根据权利要求37所述的屏障，其中所述接头选自由以下项组成的组：酰胺、硫醚(硫化物)、琥珀酸基、马来酸基、亚甲基、醚和点击反应的产物。
39.根据权利要求31至38中任一项所述的屏障，其中所述亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的部分：羧酸、羧基、甲基、羟基、伯胺、仲胺、叔胺、生物素、硫醇、叠氮化物、炔丙基、烯丙基、丙烯酸酯基团、两性离子基团、硫酸根、磺酸根、烷基、芳基、正交官能团和氢。
40.根据权利要求31至39中任一项所述的屏障，还包括设置在所述屏障内并且提供将所述第一流体和所述第二流体流体联接的孔口的纳米孔。
41.一种制造屏障的方法，所述方法包括：
42.根据权利要求41所述的方法，其中使用涂布来形成所述屏障。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述涂布选自由以下项组成的组：刷涂、机械涂布和气泡涂布。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的方法，其中所述一个或多个亲水性嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合物：n-乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、两性离子聚合物、多肽和聚(氧乙烯)(peo)。
45.根据权利要求41至44中任一项所述的方法，还包括将纳米孔插入到所述屏障中。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述纳米孔提供所述第一流体和所述第二流体之间的接触。
47.根据权利要求45或权利要求46所述的方法，其中所述纳米孔被插入到所述屏障电穿孔、移液泵循环或洗涤剂辅助的孔插入中。
48.根据权利要求41至47中任一项所述的方法，其中所述嵌段共聚物是二嵌段共聚物。
49.根据权利要求41至47中任一项所述的方法，其中所述嵌段共聚物是具有两个亲水性嵌段和一个疏水性嵌段的三嵌段共聚物。
50.根据权利要求41至47中任一项所述的方法，其中所述嵌段共聚物是具有两个疏水性嵌段和一个亲水性嵌段的三嵌段共聚物。
