固態納米孔通常由無機材料制成,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,越來越多的材料應用到固態納米孔制備中。固態納米孔是利用微納加工技術在絕緣薄膜表面加工而成的一種直徑在納米量級的孔。
納米孔測序技術是第四代基因測序技術,與第一代Sanger測序技術、第二代高通量測序(NGS)技術、第三代是單分子測序技術相比,其在成本、靈敏度、穩定性、響應速度、信息顆粒度、電流噪聲、工藝集成等方面具有一定優勢。納米孔測序技術對生命科學、醫學、生物學等領域發展具有一定推動作用,全球市場研究熱情較高。
目前納米孔技術分為蛋白納米孔(生物納米孔)、固態納米孔兩條技術路線,其中固態納米孔具有穩定性佳、表面性質可控、制孔材料多樣等特點,被認為是基因測序領域未來發展方向。固態納米孔具有獨特的三維納米尺寸,是下一代單分子測序技術和單分子傳感平臺,在基因測序、腫瘤早篩、伴隨診斷、生物傳感器等領域具有廣闊應用前景。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2028年固態納米孔行業市場深度調研及投資前景預測分析報告》顯示,全球范圍內,固態納米孔市場布局企業包括牛津納米孔(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、固態納米孔上均有布局。由于技術門檻高,目前全球擁有固態納米孔測序能力的企業仍較少,我國在固態納米孔技術研發、應用等方面與國際先進水平相持平。
固態納米孔通常采用微納加工技術制備,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、介電擊穿技術等。聚焦離子束/電子束刻蝕是固態納米孔傳統制備技術,存在耗時長、開孔徑較大、效率低下等問題,限制了固態納米孔市場發展。
新思界
行業分析人士表示,固態納米孔在成本、速度、穩定性、靈敏度等方面具有明顯優勢,未來應用前景廣闊,但整體來看,作為新一代測序技術,目前固態納米孔尚未實現大規模商用,在制造、測序、集成等方面仍存在挑戰,其中制備技術是限制固態納米孔產品化、商業化的關鍵因素。