本技术涉及包括两亲分子的屏障。
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纳米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、本文提供了包括交联两亲分子的屏障及其制备方法。
2、本文的一些示例提供了第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可包括至少一个层，该至少一个层包括多个两亲分子。多个两亲分子中的两亲分子彼此交联。
3、在一些示例中，至少一个层包括：第一层，该第一层包括第一多个两亲分子；和第二层，该第二层包括与第一多个两亲分子接触的第二多个两亲分子。第一层的两亲分子可彼此交联，并且第二层的两亲分子可彼此交联。
4、在一些示例中，两亲分子包括在界面处与至少一个亲水性嵌段偶联的至少一个疏水性嵌段。在一些示例中，两亲分子在亲水性嵌段处彼此交联。在一些示例中，两亲分子在疏水性嵌段处彼此交联。在一些示例中，两亲分子在界面处彼此交联。
5、在一些示例中，两亲分子包括二嵌段共聚物的分子，二嵌段共聚物的分子包括与亲水性嵌段偶联的疏水性嵌段。
6、在一些示例中，两亲分子包括三嵌段共聚物的分子。在一些示例中，三嵌段共聚物的每个分子包括第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段以及与第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段偶联并且位于第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段之间的亲水性嵌段。在一些示例中，三嵌段共聚物的每个分子包括第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段以及与第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段偶联并且位于第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段之间的疏水性嵌段。
7、在一些示例中，两亲分子通过聚合反应的产物交联。在一些示例中，聚合反应的产物包括反应的衣康酸部分、反应的n-羧酸酐部分、反应的二磺酰基吡啶基部分、反应的n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、反应的丙烯酸酯部分、反应的甲基丙烯酸酯部分、反应的丙烯酰胺部分、反应的甲基丙烯酰胺部分、反应的苯乙烯部分、反应的马来酸部分、反应的羧酸部分、反应的硫醇部分、反应的烯丙基部分、反应的乙烯基部分、反应的炔丙基部分或反应的马来酰亚胺部分。
8、在一些示例中，两亲分子通过偶联反应的产物交联。在一些示例中，偶联反应包括硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、硫代-迈克尔点击反应、缩合反应、[2+2]光环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。
9、在一些示例中，屏障还包括屏障内的纳米孔。在一些示例中，纳米孔包括α-溶血素或mspa。
10、在一些示例中，屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，一个或多个层跨孔口悬挂。
11、本文的一些示例提供了第一流体和第二流体之间的屏障。该屏障可包括至少一个层，该至少一个层包括多个两亲分子。两亲分子包含反应性部分以彼此进行交联反应。
12、在一些示例中，至少一个层包括：第一层，该第一层包括第一多个两亲分子；和第二层，该第二层包括与第一多个两亲分子接触的第二多个两亲分子。
13、在一些示例中，反应性部分选自由以下各项组成的组：衣康酸部分、n-羧酸酐部分、二磺酰基吡啶基部分、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、丙烯酸酯部分、甲基丙烯酸酯部分、丙烯酰胺部分、甲基丙烯酰胺部分、苯乙烯部分、马来酸部分、羧酸部分、硫醇部分、烯丙基部分、乙烯基部分、炔丙基部分和马来酰亚胺部分。
14、在一些示例中，反应性部分包括经由以下反应而彼此反应的部分的混合物：硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、硫代-迈克尔点击反应、缩合反应、[2+2]光环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。
15、在一些示例中，两亲分子包括在界面处与至少一个亲水性嵌段偶联的至少一个疏水性嵌段。在一些示例中，反应性部分位于相应两亲分子的亲水性嵌段处。在一些示例中，反应性部分位于相应两亲分子的疏水性嵌段处。在一些示例中，反应性部分位于相应两亲分子的界面处。
16、在一些示例中，两亲分子包括二嵌段共聚物的分子，二嵌段共聚物的分子包括与亲水性嵌段偶联的疏水性嵌段。
17、在一些示例中，两亲分子包括三嵌段共聚物的分子。在一些示例中，三嵌段共聚物的每个分子包括第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段以及与第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段偶联并且位于第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段之间的亲水性嵌段。在一些示例中，三嵌段共聚物的每个分子包括第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段以及与第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段偶联并且位于第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段之间的疏水性嵌段。
18、在一些示例中，屏障还包括屏障内的纳米孔。在一些示例中，纳米孔包括α-溶血素或mspa。
19、在一些示例中，屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，一个或多个层跨孔口悬挂。
20、本文的一些示例提供了在第一流体和第二流体之间形成屏障的方法。该方法可包括形成至少一个层，该至少一个层包括多个两亲分子，其中两亲分子包括反应性部分。该方法可包括使用反应性部分的交联反应来使多个两亲分子彼此交联。
21、在一些示例中，形成至少一个层包括形成包含第一多个两亲分子的第一层，以及形成包含第二多个两亲分子的第二层。
22、在一些示例中，交联反应包括聚合反应。在一些示例中，反应性部分选自由以下各项组成的组：衣康酸部分、n-羧酸酐部分、二磺酰基吡啶基部分、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、丙烯酸酯部分、甲基丙烯酸酯部分、丙烯酰胺部分、甲基丙烯酰胺部分、苯乙烯部分、马来酸部分、羧酸部分、硫醇部分、烯丙基部分、乙烯基部分、炔丙基部分和马来酰亚胺部分。在一些示例中，聚合反应包括开环聚合或逐步生长聚合。在一些示例中，该方法还包括使用引发剂引发聚合反应。在一些示例中，引发剂包括光引发剂、氧化还原体系或光子。在一些示例中，光引发剂选自由以下各项组成的组：2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮和苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂。在一些示例中，氧化还原体系包括过硫酸钾或过硫酸铵和n,n,n',n'-四甲基乙二胺。
23、在一些示例中，交联反应包括偶联反应。在一些示例中，偶联反应包括硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。在一些示例中，使用引发剂引发偶联反应。在一些示例中，引发剂包括自由基引发剂、氧化还原体系、还原剂或光子。在一些示例中，自由基引发剂包括2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮或2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐。在一些示例中，氧化还原体系包括过硫酸钾或过硫酸铵和n,n,n',n'-四甲基乙二胺。在一些示例中，还原剂包括三(2-羧乙基)膦、二硫苏糖醇、抗坏血酸钠或膦。在一些示例中，反应性部分包括二硫化物吡啶基部分、脂酰氨基部分、炔丙基部分、叠氮基部分、dbco部分、bcn部分、胺部分、活化的羧基部分、二甲基马来酰亚胺部分或马来酰亚胺部分。
24、在一些示例中，反应性部分位于两亲分子的亲水性嵌段处。在一些示例中，反应性部分位于两亲分子的亲水性嵌段和疏水性嵌段之间的界面处。在一些示例中，反应性部分位于两亲分子的亲水性嵌段处。
25、在一些示例中，两亲分子具有ab架构。在一些示例中，两亲分子具有aba架构。在一些示例中，两亲分子具有bab架构。
26、在一些示例中，两亲分子包括聚(二甲基硅氧烷)(pdms)。在一些示例中，两亲分子包括聚(环氧乙烷)(peo)。
27、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。
1.一种第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障包括：
2.根据权利要求1所述的屏障，其中所述至少一个层包含：
3.根据权利要求1所述的屏障，
4.根据权利要求1至3中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含在界面处与至少一个亲水性嵌段偶联的至少一个疏水性嵌段。
5.根据权利要求4所述的屏障，其中所述两亲分子在所述亲水性嵌段处彼此交联。
6.根据权利要求4或权利要求5所述的屏障，其中所述两亲分子在所述疏水性嵌段处彼此交联。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子在所述界面处彼此交联。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含二嵌段共聚物的分子，所述二嵌段共聚物的分子包含与亲水性嵌段偶联的疏水性嵌段。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含三嵌段共聚物的分子。
10.根据权利要求9所述的屏障，所述三嵌段共聚物的每个分子包含第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段以及与所述第一疏水性嵌段和所述第二疏水性嵌段偶联并且位于所述第一疏水性嵌段和所述第二疏水性嵌段之间的亲水性嵌段。
11.根据权利要求9所述的屏障，所述三嵌段共聚物的每个分子包含第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段以及与所述第一亲水性嵌段和所述第二亲水性嵌段偶联并且位于所述第一亲水性嵌段和所述第二亲水性嵌段之间的疏水性嵌段。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子通过聚合反应的产物交联。
13.根据权利要求12所述的屏障，其中所述聚合反应的所述产物包含反应的衣康酸部分、反应的n-羧酸酐部分、反应的二磺酰基吡啶基部分、反应的n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、反应的丙烯酸酯部分、反应的甲基丙烯酸酯部分、反应的丙烯酰胺部分、反应的甲基丙烯酰胺部分、反应的苯乙烯部分、反应的马来酸部分、反应的羧酸部分、反应的硫醇部分、反应的烯丙基部分、反应的乙烯基部分、反应的炔丙基部分或反应的马来酰亚胺部分。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子通过偶联反应的产物交联。
15.根据权利要求14所述的屏障，其中所述偶联反应包括硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、硫代-迈克尔点击反应、缩合反应、[2+2]光环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的屏障，所述屏障还包括所述屏障内的纳米孔。
17.根据权利要求16所述的屏障，其中所述纳米孔包括α-溶血素或mspa。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的屏障，所述屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，所述一个或多个层跨所述孔口悬挂。
19.一种介于第一流体和第二流体之间的屏障，所述屏障包括：
20.根据权利要求19所述的屏障，其中所述至少一个层包含：
21.根据权利要求19或权利要求20所述的屏障，其中所述反应性部分选自由以下各项组成的组：衣康酸部分、n-羧酸酐部分、二磺酰基吡啶基部分、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、丙烯酸酯部分、甲基丙烯酸酯部分、丙烯酰胺部分、甲基丙烯酰胺部分、苯乙烯部分、马来酸部分、羧酸部分、硫醇部分、烯丙基部分、乙烯基部分、炔丙基部分和马来酰亚胺部分。
22.根据权利要求19至21中任一项所述的屏障，其中所述反应性部分包括经由以下反应而彼此反应的部分的混合物：硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、硫代-迈克尔点击反应、缩合反应、[2+2]光环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含在界面处与至少一个亲水性嵌段偶联的至少一个疏水性嵌段。
24.根据权利要求23所述的屏障，其中所述反应性部分位于相应两亲分子的所述亲水性嵌段处。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的屏障，其中所述反应性部分位于相应两亲分子的所述疏水性嵌段处。
26.根据权利要求23至25中任一项所述的屏障，其中所述反应性部分位于相应两亲分子的所述界面处。
27.根据权利要求23至26中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含二嵌段共聚物的分子，所述二嵌段共聚物的分子包含与亲水性嵌段偶联的疏水性嵌段。
28.根据权利要求19至26中任一项所述的屏障，其中所述两亲分子包含三嵌段共聚物的分子。
29.根据权利要求28所述的屏障，所述三嵌段共聚物的每个分子包含第一疏水性嵌段和第二疏水性嵌段以及与所述第一疏水性嵌段和所述第二疏水性嵌段偶联并且位于所述第一疏水性嵌段和所述第二疏水性嵌段之间的亲水性嵌段。
30.根据权利要求28所述的屏障，所述三嵌段共聚物的每个分子包含第一亲水性嵌段和第二亲水性嵌段以及与所述第一亲水性嵌段和所述第二亲水性嵌段偶联并且位于所述第一亲水性嵌段和所述第二亲水性嵌段之间的疏水性嵌段。
31.根据权利要求19至30中任一项所述的屏障，所述屏障还包括所述屏障内的纳米孔。
32.根据权利要求31所述的屏障，其中所述纳米孔包括α-溶血素或mspa。
33.根据权利要求19至32中任一项所述的屏障，所述屏障由限定孔口的屏障支撑物悬挂，所述一个或多个层跨所述孔口悬挂。
34.一种在第一流体和第二流体之间形成屏障的方法，所述方法包括：
35.根据权利要求34所述的方法，其中形成所述至少一个层包括形成包含第一多个所述两亲分子的第一层，以及形成包含第二多个所述两亲分子的第二层。
36.根据权利要求34或权利要求35所述的方法，其中所述交联反应包括聚合反应。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述反应性部分选自由以下各项组成的组：衣康酸部分、n-羧酸酐部分、二磺酰基吡啶基部分、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、丙烯酸酯部分、甲基丙烯酸酯部分、丙烯酰胺部分、甲基丙烯酰胺部分、苯乙烯部分、马来酸部分、羧酸部分、硫醇部分、烯丙基部分、乙烯基部分、炔丙基部分和马来酰亚胺部分。
38.根据权利要求36或权利要求37所述的方法，其中所述聚合反应包括开环聚合或逐步生长聚合。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的方法，所述方法还包括使用引发剂引发所述聚合反应。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述引发剂包括光引发剂、氧化还原体系或光子。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述光引发剂选自由以下各项组成的组：2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮和苯基-2,4,6-三甲基苯甲酰基次膦酸锂。
42.根据权利要求40所述的方法，其中所述氧化还原体系包括过硫酸钾或过硫酸铵和n,n,n',n'-四甲基乙二胺。
43.根据权利要求34或权利要求35所述的方法，其中所述交联反应包括偶联反应。
44.根据权利要求43所述的方法，其中所述偶联反应包括硫醇-烯点击反应、硫醇-炔点击反应、应变促进的炔-叠氮化物环加成、酰胺偶联、硫醇/氮杂-迈克尔反应、[2+2]环加成、硫代-迈克尔点击反应、缩合反应、[2+2]光环加成、蛋白质-配体相互作用、主-客体化学、二硫化物形成、亚胺形成或烯胺形成。
45.根据权利要求43或权利要求44所述的方法，其中使用引发剂引发所述偶联反应。
46.根据权利要求45所述的方法，其中所述引发剂包括自由基引发剂、氧化还原体系、还原剂或光子。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述自由基引发剂包括2-羟基-4'-(2-羟基乙氧基)-2-甲基苯丙酮或2,2'-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐。
48.根据权利要求46所述的方法，其中所述氧化还原体系包括过硫酸钾或过硫酸铵和n,n,n',n'-四甲基乙二胺。
49.根据权利要求46所述的方法，其中所述还原剂包括三(2-羧乙基)膦、二硫苏糖醇、抗坏血酸钠或膦。
50.根据权利要求43至49中任一项所述的方法，其中所述反应性部分包括炔丙基部分、n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)酯、二硫化物吡啶基部分、脂酰氨基部分、炔丙基部分、叠氮基部分、dbco部分、bcn部分、胺部分、活化的羧基部分、二甲基马来酰亚胺部分或马来酰亚胺部分。
51.根据权利要求34至50中任一项所述的方法，其中所述反应性部分位于所述两亲分子的亲水性嵌段处。
52.根据权利要求34至51中任一项所述的方法，其中所述反应性部分位于所述两亲分子的亲水性嵌段和疏水性嵌段之间的界面处。
53.根据权利要求34至52中任一项所述的方法，其中所述反应性部分位于所述两亲分子的亲水性嵌段处。
54.根据权利要求34至53中任一项所述的方法，其中所述两亲分子具有ab架构。
55.根据权利要求34至53中任一项所述的方法，其中所述两亲分子具有aba架构。
56.根据权利要求34至53中任一项所述的方法，其中所述两亲分子具有bab架构。
57.根据权利要求34至56中任一项所述的方法，其中所述两亲分子包含聚(二甲基硅氧烷)(pdms)。
58.根据权利要求34至56中任一项所述的方法，其中所述两亲分子包含聚(异丁烯)(pib)。
59.根据权利要求34至58中任一项所述的方法，其中所述两亲分子包含聚(环氧乙烷)(peo)。
