公開了用于檢測離子遷移和結(jié)合的方法和裝置，其利用適用于在電化學感測電路中使用的納米吸量管。納米吸量管可以借助用于結(jié)合和感測金屬離子的金屬螯合劑或其他的特異性結(jié)合分子例如用于結(jié)合和感測葡萄糖的硼酸在其內(nèi)部孔隙上被官能化。這樣的官能化的納米吸量管被包括在檢測納米吸量管何時選擇性地并且可逆地結(jié)合離子或小分子的電傳感器中。還公開了用于通過電壓導向的離子遷移控制水溶液中的沉淀的包括納米吸量管的納米反應器，其中離子可以通過孔隙中的排斥電荷被引導離開內(nèi)部孔隙。

1.一種用于在檢測樣品中的分析物的設備中使用的納米吸量管，包
括：
(a)毛細管部分，其界定所述納米吸量管的通向納米孔的內(nèi)部孔隙；
(b)所述內(nèi)部孔隙適于在其內(nèi)容納電極和通過所述納米孔與外部溶
液連通的內(nèi)部溶液；以及
(c)涂層，其在所述納米孔的內(nèi)表面上，包含
(i)聚合電解質(zhì)層，其被直接地結(jié)合于所述內(nèi)表面；以及
(ii)結(jié)合分子，其被連接于所述聚合電解質(zhì)，特異性地結(jié)合選
自由離子或小分子組成的組的分析物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米吸量管，其中所述結(jié)合分子是硼酸或硼
酸酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米吸量管，其中所述聚合電解質(zhì)是聚陽離
子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米吸量管，其中所述聚陽離子是聚烷基吡
啶或聚胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的納米吸量管，其中所述涂層還包括延伸入所
述納米孔中并且部分地堵塞所述納米孔的部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米吸量管，其中所述結(jié)合分子是螯合劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米吸量管，其中所述聚合電解質(zhì)層選自由
(a)聚丙烯酸層、(b)聚胺層；以及(c)聚丙烯酸和聚胺的交替層組成
的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米吸量管，其中所述聚胺是聚烷基吡啶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米吸量管，其中所述結(jié)合分子是離子結(jié)合
聚合物，所述離子結(jié)合聚合物是多糖或多肽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米吸量管，其中所述離子結(jié)合聚合物是
殼聚糖。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的納米吸量管，其中所述離子結(jié)合聚合物是
鈣調(diào)蛋白。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米吸量管，包括被施用于所述納米孔的
聚合電解質(zhì)/感測分子，從而所述聚合電解質(zhì)/感測分子延伸入所述納米孔
中并且部分地堵塞所述納米孔，把更多的所述感測分子暴露于所述樣品。
13.根據(jù)權(quán)利要求6所述的納米吸量管，其中所述螯合劑是為多糖的
離子結(jié)合聚合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米吸量管，其適用于葡萄糖感測。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的納米吸量管，其中所述葡萄糖感測是被具
有糖尿病的風險的受試者需要的。
16.一種用于測量樣品中的糖分析物的納米吸量管設備，包括：
(a)納米吸量管，其具有內(nèi)部孔隙和通到所述樣品的納米孔；
(b)電極和參比電極，所述電極在所述內(nèi)部孔隙內(nèi)，被布置成接觸
內(nèi)部溶液，所述參比電極被布置用于接觸所述樣品；
(c)涂層，其在所述納米孔的內(nèi)表面上；
(d)所述涂層包含特異性結(jié)合糖并且對于結(jié)合所述糖有效的結(jié)合分
子；以及
(e)電壓控制電路，其用于在電極之間產(chǎn)生電壓并且測量經(jīng)過所述樣
品、所述納米孔和所述內(nèi)部溶液的正離子電流和負離子電流，由此所述樣
品中的糖在被結(jié)合于包含所述結(jié)合分子的所述涂層時導致負離子電流的
濃度依賴性變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米吸量管設備，其中所述結(jié)合分子是蛋
白質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米吸量管設備，其中所述結(jié)合分子是硼
酸。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米吸量管設備，其中所述納米吸量管是
石英。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米吸量管設備，其中所述電壓控制電路
包括電壓鉗放大器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的納米吸量管設備，其中所述涂層包含聚陽
離子。
22.一種使用如權(quán)利要求1所界定的納米吸量管裝置測定樣品中的分
析物的方法。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述分析物是葡萄糖，且所述
涂層包括硼酸或硼酸酯。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，包括利用外加電壓來調(diào)節(jié)所述納米
吸量管的結(jié)合性質(zhì)。