固態(tài)納米孔通常由無機(jī)材料制成,如氮化硅、氧化鋁、碳化硅、氮化硼、石墨烯、硅及其衍生物等。近年來,隨著研究深入,越來越多的材料應(yīng)用到固態(tài)納米孔制備中。固態(tài)納米孔是利用微納加工技術(shù)在絕緣薄膜表面加工而成的一種直徑在納米量級(jí)的孔。
納米孔測(cè)序技術(shù)是第四代基因測(cè)序技術(shù),與第一代Sanger測(cè)序技術(shù)、第二代高通量測(cè)序(NGS)技術(shù)、第三代是單分子測(cè)序技術(shù)相比,其在成本、靈敏度、穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、信息顆粒度、電流噪聲、工藝集成等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。納米孔測(cè)序技術(shù)對(duì)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等領(lǐng)域發(fā)展具有一定推動(dòng)作用,全球市場(chǎng)研究熱情較高。
目前納米孔技術(shù)分為蛋白納米孔(生物納米孔)、固態(tài)納米孔兩條技術(shù)路線,其中固態(tài)納米孔具有穩(wěn)定性佳、表面性質(zhì)可控、制孔材料多樣等特點(diǎn),被認(rèn)為是基因測(cè)序領(lǐng)域未來發(fā)展方向。固態(tài)納米孔具有獨(dú)特的三維納米尺寸,是下一代單分子測(cè)序技術(shù)和單分子傳感平臺(tái),在基因測(cè)序、腫瘤早篩、伴隨診斷、生物傳感器等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2028年固態(tài)納米孔行業(yè)市場(chǎng)深度調(diào)研及投資前景預(yù)測(cè)分析報(bào)告》顯示,全球范圍內(nèi),固態(tài)納米孔市場(chǎng)布局企業(yè)包括牛津納米孔(通過收購加拿大Northern Nanopore Instruments入局)、美國Two Pore Guys、廣州洞察科技、蘇州麗納芯生物、蘇州羅島納米科技、深圳儒翰基因科技、納生科技等,其中牛津納米孔在蛋白納米孔、固態(tài)納米孔上均有布局。由于技術(shù)門檻高,目前全球擁有固態(tài)納米孔測(cè)序能力的企業(yè)仍較少,我國在固態(tài)納米孔技術(shù)研發(fā)、應(yīng)用等方面與國際先進(jìn)水平相持平。
固態(tài)納米孔通常采用微納加工技術(shù)制備,包括聚焦離子束刻蝕法、電子束曝光法、重離子束輻照法、電解腐蝕法、介電擊穿技術(shù)等。聚焦離子束/電子束刻蝕是固態(tài)納米孔傳統(tǒng)制備技術(shù),存在耗時(shí)長、開孔徑較大、效率低下等問題,限制了固態(tài)納米孔市場(chǎng)發(fā)展。
新思界
行業(yè)分析人士表示,固態(tài)納米孔在成本、速度、穩(wěn)定性、靈敏度等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),未來應(yīng)用前景廣闊,但整體來看,作為新一代測(cè)序技術(shù),目前固態(tài)納米孔尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用,在制造、測(cè)序、集成等方面仍存在挑戰(zhàn),其中制備技術(shù)是限制固態(tài)納米孔產(chǎn)品化、商業(yè)化的關(guān)鍵因素。