流通池

相关申请的交叉引用

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序列表的参考

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背景技术

流通池用于多种方法和应用(诸如基因测序、基因分型等)中。对于核酸分析，流通池的表面可以用特定的表面化学物质(诸如引物、聚合酶等)来官能化，具体取决于将要发生的反应。在许多情况下，表面化学物质与流通池表面共价结合。在多种用途期间，在流通池的整个使用寿命内，可能需要共价连接来维持流通池活性区域中的表面化学物质。

发明内容

本文所公开的流通池可以使用多次。在执行核酸分析的初始周期(例如，测序运行)之前，用于该分析的流通池表面化学物质被实时引向表面并附接到其上。流通池表面化学物质也是可除去的，例如，经由电化学诱导的解吸或可见光诱导的解离。在解吸或解离时，洗涤循环从流通池中除去表面化学物质，使表面准备好引入新鲜的表面化学物质来用于分析另一种核酸。

附图说明

通过参考以下具体实施方式和附图，本公开的示例的特征将变得显而易见，其中类似的附图标号对应于类似但可能不相同的部件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标号或特征可结合或可不结合它们出现的其他附图来描述。

图1是流通池的一个示例的顶视图；

图2A是具有电化学可再生表面的流通池的一个示例沿图1中的线2A-2A截取的横截面图；

图2B是具有电化学可再生表面的流通池的另一个示例沿图1中的线2B-2B截取的横截面图；

图2C是具有电化学可再生表面的流通池的又一个示例沿图1中的线2C-2C截取的横截面图；

图3A是具有可见光可再生表面的流通池的一个示例沿图1中的线3A-3A截取的横截面图；

图3B是具有可见光可再生表面的流通池的另一个示例沿图1中的线3B-3B截取的横截面图；

图4A至图4E示意性地展示了可以用于将可除去的表面化学物质引入本文所公开流通池的多个示例的不同复合物示例；

图5是展示本文所公开的涉及电化学再生流通池表面的方法的一个示例的示意性流程图；

图6是展示本文所公开的涉及电化学再生流通池表面的方法的另一个示例的示意性流程图；

图7是展示本文所公开的涉及电化学再生流通池表面的方法的又一个示例的示意性流程图；

图8是展示本文所公开的涉及电化学再生流通池表面的方法的再一个示例的示意性流程图；

图9是展示本文所公开的涉及用可见光再生流通池表面的方法的一个示例的示意性流程图；并且

图10是本文所公开的测序系统的示意图。

具体实施方式

本文公开了可以使用多次的流通池。初始流通池表面未经修饰，或者用过渡金属复合物结合对中的第一构件来修饰。用于核酸分析的表面化学物质被引入到流通池中并附接到流通池表面，以生成暂时修饰的表面。在执行期望的分析之后，表面化学物质可从流通池除去。除去表面化学物质使初始未经修饰或经修饰的表面再生，这使得流通池表面准备好接收新鲜的表面化学物质用于随后的核酸分析。

流通池由于可重复使用，所以能够成为测序仪器的一部分，而不是耗材套件的一部分。

定义

应当理解，除非另外指明，否则本文所用的术语将理解为具有其在相关领域中的普通含义。下面列出本文所用的若干术语及其含义。

除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代。

术语包含、包括、容纳和这些术语的各种形式彼此同义，并且意在是同样宽泛的。

术语顶部、底部、下部、上部、上等在本文中用于描述流通池和/或流通池的各个部件。应当理解，这些方向术语并非意在暗示特定取向，而是用于指定部件之间的相对取向。方向术语的使用不应被解释为将本文所公开的示例限制于任何特定取向。

术语第一、第二等也并非意在暗示特定的取向或顺序，而是用于将一个部件与另一个部件区分开来。

应当理解，本文提供的范围包括规定范围和规定范围内的任何值或子范围，如同此类值或子范围被明确列举一样。例如，约400nm至约1μm(1000nm)的范围应被解释为不仅包括明确列举的约400nm至约1μm的限值，而且包括单个值，诸如约708nm、约945.5nm等，以及子范围，诸如约425nm至约825nm、约550nm至约940nm等。另外，当利用“约”和/或“基本上”来描述值时，它们意在涵盖与该值的微小变化(高达+/-10％)。

“丙烯酰胺”是具有结构

如本文所用，“烷基”是指完全饱和(即，不包含双键和三键)的直链或支链烃链。烷基基团可具有1至20个碳原子。典型的烷基基团包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基等。作为示例，名称“C1-C6烷基”指示烷基链中存在一个至六个碳原子，即，该烷基链选自甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基。

如本文所用，“烷基氨基”是指其中氢原子中的一个或多个氢原子被氨基基团取代的烷基基团，其中氨基基团是指-NR

如本文所用，“烷基酰氨基”是指其中一个或多个氢原子被C-酰氨基基团或N-酰氨基基团替代的烷基基团。“C-酰氨基”基团是指“-C(＝O)N(R

如本文所用，“烷硫基”是指RS-，其中R为烷基。烷硫基可为取代的或未取代的。

如本文所用，“烯烃”或“烯基”是指含有一个或多个双键的直链或支链烃链。烯基基团可具有2至20个碳原子。示例性烯基基团包括乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等。

如本文所用，“炔烃”或“炔基”是指包含一个或多个三键的直链或支链烃链。炔基基团可具有2至20个碳原子。

如本文所用，“芳烷基”和“芳基(烷基)”是指作为取代基经由低级亚烷基基团连接的芳基基团。芳烷基的低级亚烷基和芳基基团可为取代的或未取代的。示例包括但不限于苄基、2-苯基烷基、3-苯基烷基和萘基烷基。

术语“芳基”是指在环主链中仅包含碳的芳族环或环系(即，共用两个相邻碳原子的两个或更多个稠环)。当芳基为环系时，该环系中的每个环均为芳族的。芳基基团可具有6至18个碳原子。芳基基团的示例包括苯基、萘基、薁基和蒽基。任何芳基可为在环主链中具有至少一个杂原子(即，除碳之外的元素(例如，氮、氧、硫等))的杂芳基。

如本文所用，术语“附接”是指两个事物直接或间接地彼此接合、紧固、粘附、连接或结合的状态。例如，核酸可通过共价键或非共价键附接到官能化聚合物。共价键的特征在于原子之间共享电子对。非共价键是不涉及共享电子对的物理键，并且可包括例如氢键、离子键、范德华力、亲水相互作用和疏水相互作用。

“叠氮化物”或“叠氮基”官能团是指-N

如本文所用，“碳环基”意味着在环系主链中仅含有碳原子的非芳族环状环或环系。当碳环基为环系时，两个或更多个环可以以稠合、桥接或螺接的方式接合在一起。碳环基可具有任何饱和度，前提条件是环系中的至少一个环不是芳族的。因此，碳环基包括环烷基、环烯基和环炔基。碳环基团可具有3至20个碳原子。碳环基环的示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基、2,3-二氢-茚、双环[2.2.2]辛烷基、金刚烷基和螺[4.4]壬烷基。任何碳环可为在环主链中具有至少一个杂原子的杂环。

如本文所用，“环烷基”是指完全饱和(无双键或三键)的单环或多环烃环系。当由两个或更多个环构成时，这些环可以稠合方式接合在一起。环烷基基团可在环中包含3至10个原子。在一些示例中，环烷基基团可在环中包含3至8个原子。环烷基基团可以是未取代的或取代的。示例性环烷基基团包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。

如本文所用，“环烯基”或“环烯烃”是指具有至少一个双键的碳环或环系，其中该环系中没有环是芳族的。示例包括环己烯基或环己烯以及降冰片烯基或降冰片烯。

如本文所用，“环炔基”或“环炔烃”是指具有至少一个三键的碳环或环系，其中该环系中没有环是芳族的。一个示例为环辛炔。另一个示例为双环壬炔。又一个示例为二苯并环辛炔(DBCO)。

如本文所用，术语“沉积”是指任何合适的施加技术，其可为手动的或自动的，并且在一些情况下，导致表面特性的改性。一般来讲，可使用气相沉积技术、涂覆技术、接枝技术等进行沉积。一些具体示例包括化学气相沉积(CVD)、喷涂(例如，超声喷涂)、旋涂、厚涂或浸涂、刮涂刀涂覆、搅打分配、流动通过涂覆(flow through coating)、气溶胶印刷、丝网印刷、微接触印刷、喷墨印刷等。

如本文所用，术语“凹入部”是指基底或图案化材料中的离散凹面特征部，该离散凹面特征部具有至少部分地被基底或图案化材料的间隙区域包围的表面开口。凹入部可在其表面中的开口处具有多种形状中的任一种，包括例如圆形、椭圆形、正方形、多边形、星形(具有任何数量的顶点)等。与该表面正交截取的凹入部的横截面可为弯曲的、正方形、多边形、双曲线形、圆锥形、角形等。例如，凹入部可以是一个孔或两个互连的孔。凹入部还可具有更复杂的结构，诸如脊、台阶特征部等。

当参考项目的集合使用时，术语“每个”旨在识别集合中的单个项目，但不一定是指集合中的每个项目。如果明确公开或上下文另有明确规定，则可能会出现例外情况。

如本文所用，术语“流通池”旨在表示具有以下流动通道的容器：该流动通道与至少一个未经修饰的表面或至少一个用过渡金属复合物结合对中的第一构件来修饰的表面流体连通。未经修饰或经修饰的表面能够附接将在核酸分析期间使用的表面化学物质，并且能够以电化学方式或在暴露于可见光时释放该表面化学物质。流通池还包括用于将试剂输送到流动通道的入口和用于从流动通道除去试剂的出口。流通池使得能够检测涉及该表面化学物质的反应。例如，流通池可以包括一个或多个允许对流动通道内的阵列、光学标记的分子等进行光学检测的透明表面。

如本文所用，“流动通道”或“通道”可为限定在两个粘结部件之间的区域，该区域可选择性地接纳液体样品。在一些示例中，流动通道可以限定在图案化或非图案化结构与封盖之间。在其他示例中，流动通道可以限定在粘结在一起的两个图案化或非图案化结构之间。

如本文所用，“杂脂环族”或“杂脂环”是指三元、四元、五元、六元、七元、八元、九元、十元、至多18元的单环、双环和三环环系，其中碳原子连同1个至5个杂原子一起构成所述环系。杂脂环环系可任选地含有一个或多个不饱和键，这些不饱和键的位置使得完全离域的π电子体系不会出现在所有环中。杂原子独立地选自氧、硫和氮。杂脂环系还可含有一个或多个羰基或硫代羰基官能团，以便使该定义包括氧代体系和硫代体系，诸如内酰胺、内酯、环状酰亚胺、环状硫代酰亚胺和环状氨基甲酸酯。这些环可以稠合方式接合在一起。另外，杂脂环族中的任何氮可被季铵化。杂脂环或杂脂环族基团可以是未取代的或取代的。此类“杂脂环族”或“杂脂环”基团的示例包括1,3-二噁英、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、1,2-二氧杂环戊烷、1,3-二氧杂环戊烷、1,4-二氧杂环戊烷、1,3-氧硫杂环戊烷、1,4-氧硫杂环己二烯、1,3-氧硫杂环戊烷、1,3-二硫杂环戊二烯、1,3-二硫杂环戊烷、1,4-氧硫杂环己烷、四氢-1,4-噻嗪、2H-1,2-噁嗪、马来酰亚胺、琥珀酰亚胺、巴比妥酸、硫代巴比妥酸、二氧代哌嗪、乙内酰脲、二氢尿嘧啶、三噁烷、六氢-1,3,5-三嗪、咪唑啉、咪唑烷、异噁唑啉、异噁唑烷、噁唑啉、噁唑烷、噁唑烷酮、噻唑啉、噻唑烷、吗啉、环氧乙烷、哌啶N-氧化物、哌啶、哌嗪、吡咯烷、吡咯烷酮、pyrrolidione、4-哌啶酮、吡唑啉、吡唑烷、2-氧代吡咯烷、四氢吡喃、4H-吡喃、四氢噻喃、硫代吗啉、硫代吗啉亚砜、硫代吗啉砜，以及它们的苯并稠合类似物(例如，苯并咪唑啉酮、四氢喹啉、3,4-亚甲基二氧苯基)。

“(杂脂环族)烷基”是指经由低级亚烷基基团连接作为取代基的杂环或杂脂环族基团。低级亚烷基和杂环或(杂脂环族)烷基的杂环可以是取代的或未取代的。示例包括(四氢-2H-吡喃-4-基)甲基、(哌啶-4-基)乙基、(哌啶-4-基)丙基、(四氢-2H-噻喃-4-基)甲基和(1,3-噻嗪烷-4-基)甲基。

如本文所用，“羟基”是指-OH基团。

术语“二醇”是指端基–(CH

如本文所用，术语“间隙区域”是指例如基底、图案化树脂或其他支持物的分开凹入部的区域。例如，间隙区域可将阵列的一个凹入部与阵列的另一个凹入部分开。彼此分开的两个凹入部可以是离散的，即彼此缺乏物理接触。在许多示例中，间隙区域是连续的，而凹入部是离散的，例如，如限定在其他连续表面中的多个凹入部的情况。在其他示例中，间隙区域和特征部是离散的，例如，由相应间隙区域分开的多个沟槽的情况就是如此。由间隙区域提供的分离可以是部分分离或完全分离。间隙区域可具有与限定在表面中的凹入部的表面材料不同的表面材料。例如，凹入部表面可以是电极，间隙区域可以是电绝缘材料。

如本文所用，“核苷酸”包括含氮杂环碱基、糖以及一个或多个磷酸基团。核苷酸是核酸序列的单体单元。在核糖核酸(RNA)中，糖为核糖，而在脱氧核糖核酸(DNA)中，糖为脱氧核糖，即，缺乏存在于核糖中的2’位置的羟基基团的糖。含氮杂环碱基(即，核碱基)可为嘌呤碱基或嘧啶碱基。嘌呤碱基包括腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G)以及它们的经修饰的衍生物或类似物。嘧啶碱基包括胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U)以及它们的经修饰的衍生物或类似物。脱氧核糖的C-1原子与嘧啶的N-1或嘌呤的N-9键合。核酸类似物可具有改变的磷酸主链、糖或核碱基中的任一者。核酸类似物的示例包括例如通用碱基或磷酸-糖主链类似物，诸如肽核酸(PNA)。

在一些示例中，术语“在……上方”可表示一个部件或材料直接位于另一个部件或材料上。当一个直接在另一个上时，两个彼此接触。在图2A中，工作电极24A施加在基底22A上方，使得其直接在基底22A上并与之接触。类似地，在图2A中，工作电极24B施加在基底22B上方，使得其直接在基底22B上并与之接触。

在其它示例中，术语“在……上方”可表示一个部件或材料间接位于另一个部件或材料上。所谓间接地，表示间隙或另外的部件或材料可位于两个部件或材料之间。在图2A中，图案化绝缘层26A定位在基底22A上方，使得这两者间接接触。更具体地，图案化绝缘层26A间接地在基底22A上，因为工作电极24A定位在两个部件26A、22A之间。

如本文所用，术语“引物”被定义为单链核酸序列(例如，单链DNA)。一些引物是引物组的一部分，充当模板扩增和簇生成的起点。本文称为测序引物的其它引物用作DNA合成的起点。可以修饰引物组的5’端，以允许与正交聚合物之一的官能团进行偶联反应。引物长度可以是任何数目的碱基长度并且可包含多种非天然核苷酸。在一个示例中，测序引物为短链，范围为10至60个碱基，或20至40个碱基。

术语“基底”是指可以在其上添加流通池的各种部件(例如，电极、过渡金属复合物结合对的第一构件等)的结构。基底可以是晶片、面板、矩形片材、管芯或任何其他合适的构型。基底通常为刚性的并且不溶于水性液体。基底可以是单层结构或多层结构(例如，包括载体和载体上的图案化材料)。合适的基底的示例将在本文中进一步描述。

如本文所用，术语“四嗪”和“四嗪基”是指包含四个氮原子的六元杂芳基基团。四嗪可为任选取代的。

术语“过渡金属复合物结合对”是指能够彼此附接的两种作用剂(其中之一是过渡金属复合物)。

术语“透明”是指对特定波长或波长范围透明的材料，例如，为基底、电极或其他层的形式的材料。例如，该材料对于在核酸分析期间使用的激发波长和发射波长可以是透明的。发射波长取决于核酸分析中使用的荧光染料，因此所使用的透明材料也部分地取决于荧光染料。可使用透射率来量化透明度，即，落在主体上的光能与透过主体的光能的比率。材料的透射率将取决于材料的厚度和光的波长。在本文所公开的这些示例中，材料的透射率可以在0.25(25％)至1(100％)的范围内。材料可以是纯材料、有一些杂质的材料，或者材料混合物，只要所得的基底、电极或其他层能够具有期望的透射率即可。此外，取决于材料的透射率，曝光时间和/或光源的输出功率可以增大或减小，以通过透明材料递送合适剂量的光能，从而实现期望的效果(例如，激发荧光标签)。

流通池

流通池10在图1中以顶视图示出。流通池10可以包括粘结在一起的两个图案化结构(参见例如图2A和图3A)、粘结在一起的两个非图案化结构(参见例如图2C和图3B)，或者粘结到封盖的一个图案化或非图案化结构(参见例如图2B)。图1描绘了流通池10的顶视图，因此描绘了基底的表面或封盖的表面。基底或封盖对于在核酸分析期间使用的激发波长和发射波长透明。

流动通道12位于两个图案化或非图案化结构之间，或者位于一个图案化或非图案化结构与封盖之间。图1所示的该示例包括八个流动通道12。虽然示出了八个流动通道12，但是应当理解，流通池10中可以包括任何数量的流动通道12(例如，单个流动通道12、四个流动通道12，等等)。每个流动通道12可以与另一个流动通道12分离，使得引入流动通道12中的流体不会流到相邻的流动通道12中。引入到流动通道12中的流体的一些示例可以引入表面化学物质组分(例如，水凝胶、用于捕获/扩增的引物、其上具有模板核酸链簇的颗粒等)、洗涤溶液、去封闭剂等。

流动通道12可以具有任何期望的形状。在一个示例中，流动通道12具有大致矩形的构型。流动通道12的长度部分地取决于其上形成有图案化或非图案化结构的基底的大小。流动通道12的宽度部分地取决于其上形成有图案化或非图案化结构的基底的大小、流动通道12的期望数量、相邻通道12之间的期望间隔，以及图案化或非图案化结构的周边处的期望间隔。

当使用微接触、气溶胶或喷墨印刷来沉积单独的材料(例如，隔层20)时，流动通道12的深度可以小到单层厚度，该单独的材料将图案化结构或非图案化结构附接，或者将图案化结构或非图案化结构与封盖附接。作为其他示例，流动通道12的深度可以为约1μm、约10μm、约50μm、约100μm或更大。在一个示例中，深度可在约10μm至约100μm的范围内。在另一个示例中，深度可在约10μm至约30μm的范围内。在又一个示例中，深度为约5μm或更小。应当理解的是，流动通道12的深度可以大于、小于上文指定的值，或者介于这些值之间。

每个流动通道12与入口14和出口16流体连通。如图1所描绘，每个流动通道12的入口14和出口16均定位在流通池12的相对端处。相应流动通道12的入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

入口14允许将流体引入到流动通道12中，出口16允许从流动通道12中引出流体。入口14和出口16中的每一者与流体控制系统(包括例如，储器、泵、阀、废物容器等)流体连接，该流体控制系统控制流体引入和排出。

图2A至图2C、图3A和图3B描绘了流动通道12内构造的不同示例。

电化学可再生流通池

流动通道12内构造的一部分被设计为电化学再生流通池表面。各种示例在图2A至图2C中示出。

现在参见图2A，流动通道12内的构造的一个示例包括彼此附接的两个图案化结构18A、18B。流动通道12形成在两个图案化结构18A、18B之间。在另一个示例(未示出)中，图案化结构18A可以附接到封盖(类似于图2B中所示的示例)。在该另一个示例中，流动通道12形成在图案化结构18A与封盖之间。

图案化结构18A、18B(或图案化结构18A和封盖)可以通过隔层20彼此附接。隔层20可以是将图案化结构18A、18B的多个部分密封在一起或者将图案化结构18A的多个部分与封盖密封在一起的任何材料。作为示例，隔层20可以是粘合剂、有助于键合的辐射吸收材料，等等。在一些示例中，隔层20是辐射吸收材料，例如

图案化结构18A、18B中的每一者均包括基底22A、22B，工作电极24A、24B，以及定位在工作电极24A、24B上方的图案化绝缘材料26A、26B。图案化绝缘材料26A、26B限定凹入部28A、28B，这些凹入部由间隙区域30A、30B分开。在该示例中，工作电极24A、24B的表面32A、32B在凹入部28A、28B中的每一者处暴露。

在该示例中，每个基底22A、22B都是单层结构。每个基底22A、22B都是电绝缘的，而且在一些示例中，对于在核酸分析期间使用的激发波长和发射波长透明。例如，当图案化结构18A、18B彼此附接时，基底22A、22B是电绝缘且透明的。替代性地，当图案化结构18A附接到封盖时，基底22A是电绝缘的，但是，由于封盖对于核酸分析期间所使用的激发波长和发射波长透明，所以基底可以透明，也可以不透明。电绝缘和透明基底材料的示例包括环氧树脂、硅氧烷、玻璃、改性或功能化玻璃、塑料(包括丙烯酸树脂、聚苯乙烯以及苯乙烯和其他材料的共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)、一些聚酰胺、二氧化硅或硅氧化物(SiO

每个基底22A、22B的形态可以是晶片、面板、矩形片、管芯，或任何其他合适的构型。在一个示例中，每个基底22A、22B可以是直径在约2mm至约300mm范围内的圆形晶片或面板。作为一个更具体的示例，每个基底22A、22B是直径在约200mm至约300mm范围内的晶片。在另一个示例中，每个基底22A、22B可以是其最大尺寸至多为约10英尺(约3米)的矩形片或面板。这种类型的大基底22A、22B可以被分成几个较小的基底，以便用于流通池10中。作为一个具体示例，每个基底22A、22B是宽度在约0.1mm至约10mm范围内的矩形管芯。虽然已经提供了示例尺寸，但是应当理解，可以使用具有任何合适尺寸的基底22A、22B。

在图2A中，入口14和出口16被描绘在流动通道12的相对侧处。该定位不同于图1中所示的定位，在图1中入口14和出口16位于流动通道12的相对端处。因此，图2A中的横截面图包括图1中未描绘的修改。如本文所指出的，入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

包括图2A中的入口14和出口16的图示以便于理解入口14和出口16能够如何通过基底22A、22B中的一者来形成。入口14和出口16是将流动通道12连接到入口流控部件36(例如，管道、流体管线、试剂储器等)和出口流控部件38(例如，管道、流体管线、废物容器等)的相应通孔。入口14和出口16可以形成在相同的基底22A或22B中，或者形成在相对的基底中(例如，入口14形成在基底22A中，出口16形成在基底22B中)。

在图2A的该构造中，工作电极24A、24B分别定位在基底22A、22B上。每个工作电极24A、24B均可以包括任何合适的电极材料，诸如金(Au)、银(Ag)、氯化银(AgCl)、铂(Pt)、钛(Ti)、钼(Mo)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、碳(例如，石墨烯、碳纳米管片)、导电聚合物(例如，聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)、聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PANI))等。当图案化结构18A、18B彼此附接时，工作电极24A、24B应当对核酸分析期间使用的激发波长和发射波长透明。透明材料的示例包括氧化铟锡(ITO)、石墨烯、导电聚合物、超薄金属层(例如，厚度为10nm以下)等。当图案化结构18A附接到封盖时，由于封盖对于核酸分析期间所使用的激发波长和发射波长透明，所以电极24A可以透明，也可以不透明。

电极24A、24B可以具有任何合适的厚度。作为示例，每个电极24A、24B的厚度可以为10nm以下(例如，如果需要透明度)或50nm以上(例如，200nm、500nm、1μm、25μm等)。较厚的电极24A、24B可以具有更高的机械强度，并且呈现出化学稳定性。如果再生过程涉及剥离电极表面，则电极24A、24B各自具有至少50μm的厚度。

在图2A的该示例中，每个电极24A、24B都是非图案化的，因此是相应基底22A、22B上的连续层。电极24A、24B可以使用合适的沉积技术(例如，溅射)沉积在基底12上，或者可以是(例如，使用粘合剂)附接到基底22A、22B的预成形片。

在图2A的该构造中，每种图案化绝缘材料26A、26B均定位在工作电极24A、24B上方。每种图案化绝缘材料26A、26B均限定凹入部28A、28B，这些凹入部由间隙区域30A、30B分开。

应当理解，可以选择性地沉积或者可以沉积并图案化以形成凹入部28A、28B和间隙区域30A、30B的任何电绝缘材料均可以用于图案化绝缘材料26A、26B。

在一个示例中，图案化绝缘材料26A、26B为无机氧化物。无机氧化物可以经由气相沉积、气溶胶印刷或喷墨印刷选择性地施加到工作电极24A、24B。合适的无机氧化物的示例包括氧化钽、氧化铝、氧化硅、氧化铪等。

在另一个示例中，图案化绝缘材料26A、26B为树脂。树脂可以在施加到工作电极24A、24B后再图案化。合适的沉积技术包括化学气相沉积、浸涂、浸渍涂布、旋涂、喷涂、搅打分配、超声喷涂、刮刀涂布、气溶胶印刷、丝网印刷、微接触印刷等。合适的图案化技术包括光刻、纳米压印光刻(NIL)、冲压技术、压花技术、模塑技术、微蚀刻技术、印刷技术等。

合适树脂的一些示例包括基于多面体低聚倍半硅氧烷的树脂(例如，购自HybridPlastics的

如本文所用，术语“多面体低聚倍半硅氧烷”是指作为二氧化硅(SiO

如所提及的，图案化绝缘材料26A、26B限定凹入部28A、28B。可以设想凹入部28A、28B的许多不同布局，包括规则图案、重复图案和不规则图案。在一个示例中，凹入部28A、28B设置在六边形网格中，以便紧密堆积和改善密度。其它布局可包括例如矩形布局、三角形布局等。在一些示例中，布局或图案可以是呈行和列的x-y格式。在一些其他的示例中，布局或图案可以是凹入部28A、28B和间隙区域30A、30B的重复布置。在另外的其他示例中，布局或图案可以是凹入部28A、28B和间隙区域30A、30B的随机布置。

布局或图案可以相对于限定区域中的凹入部28A、28B的密度(数量)来表征。例如，凹入部28A、28B能够以大约2百万个/mm

凹入部28A、28B的布局或图案也可以或者替代性地可以根据平均节距，或者从凹入部28A、28B的中心到相邻凹入部28A、28B的中心的间距(中心到中心间距)，或者从一个凹入部28A、28B的右边缘到相邻凹入部28A、28B的左边缘的间距(边缘到边缘间距)来表征。图案可以是规则的，使得围绕平均节距的变异系数较小，或者图案可以是非规则的，在这种情况下变异系数可以相对较大。在任一种情况下，平均节距可为例如约50nm、约0.1μm、约0.5μm、约1μm、约5μm、约10μm、约100μm或更大或更小。特定图案的平均节距可以介于选自上述范围的下限值中的一个值与上限值中的一个值之间。在一个示例中，凹入部28A、28B具有约1.5μm的节距(中心到中心间距)。虽然已经提供了示例性平均节距值，但应当理解，可使用其他平均节距值。

每个凹入部28A、28B的大小可以通过其体积、开口面积、深度和/或直径来表征。例如，体积可以在约1×10

在图2A的该构造中，每个工作电极24A、24B的表面32A、32B在相应凹入部28A、28B中的每一者处暴露。

在一些示例中，暴露的工作电极表面32A、32B未经修饰。所谓“未经修饰”，意味着电极材料没有官能化，也没有以其他方式处理以添加非天然的表面基团。当暴露的工作电极表面32A、32B未经修饰时，应当理解，以附图标号34A、34B处的虚线示出的部分不存在于图案化结构18A、18B中。在这些示例中，工作电极表面32A、32B处的天然官能团能够附接到复合物的连接部分，该连接部分包括期望的表面化学物质或者可以附接到期望的表面化学物质。

在其他示例中，暴露的工作电极表面32A、32B用过渡金属复合物结合对的一个构件34A、34B来修饰。过渡金属复合物结合对包括过渡金属复合物和能够与过渡金属复合物结合的另一实体(例如，附加配体)。过渡金属复合物包括中心原子或离子(通常是金属的)，以及周围一系列结合的分子或离子(称为配体)。

过渡金属复合物能够改变它们的配位层，可以容纳的配体的数目基于氧化程度而改变。在图2A所示的该示例中使用的过渡金属复合物可以响应于使用工作电极24A、24B生成的电场而可逆地氧化和还原。因此，过渡金属复合物结合对的该示例可以称为电化学响应性过渡金属复合物结合对。

在一些情况下，过渡金属复合物是结合到暴露的工作电极表面32A、32B的构件34A、34B，配体则作为表面化学物质的一部分引入。作为一个示例，电化学响应性过渡金属复合物结合对包括二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物(过渡金属复合物)和β-环糊精(配体)，二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物是结合到暴露的工作电极表面32A、32B的构件34A、34B。在其他情况下，配体是结合到暴露的工作电极表面32A、32B的构件34A、34B，过渡金属复合物则作为表面化学物质的一部分引入。作为一个示例，电化学响应性过渡金属复合物结合对包括锌卟啉复合物(过渡金属复合物)和吡啶(配体)，吡啶是结合到暴露的工作电极表面32A、32B的构件34A、34B。

构件34A、34B附接到暴露的工作电极表面32A、32B可以涉及共价键合或非共价键合。作为一个示例，吡啶重氮或其他合适的化学官能化吡啶可以键合到碳基电极、氧化铟锡电极、铂电极、钯电极或金电极的表面基团上。作为另一个示例，二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物可以通过硫醇、硫醇盐、胺、溴或碘接头附接到金电极上。二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物的亚胺也可以与任何亲核工作电极表面32A、32B反应。此外，ITO工作电极可以涂覆具有能够与构件34A、34B反应的官能团的任何三甲氧基、三乙氧基或氯代有机硅烷。一个示例是氨基丙基三甲氧基硅烷(APTES)，但是胺可以被羧酸、硫醇、醛、丙烯酸酯等替代。作为又一个示例，吡啶可以通过硅烷接头附接到氧化铟锡电极上。作为一个具体示例，工作电极表面32A、32B涂覆有2-(三甲氧基甲硅烷基乙基)吡啶，其包括第一构件34A、34B和硅烷接头。可以使用非共价键合(例如，生物素-链霉亲和素)，只要非共价结合对的任何构件都不能充当所使用的过渡金属复合物的配体即可。

在图2A的该构造中，工作电极24A、24B电连接到反电极40。反电极40可以在工作电极24A、24B的暴露表面32A、32B与(引入到流动通道12中的)流体接触的同时处于使其能够与该流体接触的任何位置。流体将相应的工作电极24A、24B桥接到反电极40。在图2A所示的该示例中，反电极40被定位成与入口流控部件36流体接触。例如，反电极40被整合进可操作地连接到流体入口14的流体管线中。在该示例中，流体填充流动通道12，并延伸到容纳反电极40的流体管线中。在其他示例中，反电极40可以定位在基底22A、22B中的一者上，使得其与相应的工作电极24A、24B物理分离。

在图2A所示的该示例中，单个反电极40电连接到工作电极24A、24B两者。在该示例中，可以在反电极40与工作电极中的一者(例如，24A)之间施加偏压，以在暴露表面32A处附接或分离表面化学物质，接着可以在反电极40与工作电极中的另一者(例如，24B)之间施加偏压，以在暴露表面32B处附接或分离表面化学物质。在其他示例中，相应的反电极可以单独地电附接到工作电极24A、24B中的每一者。

应当理解，本文所公开的一些表面化学物质可以在没有电触发的情况下附接。例如，利用金属配位化学或其他非电诱导反应的表面化学物质将在没有电偏压的情况下反应，然后使用电偏压来触发解吸、降解、解离等(例如，经由氧化或还原)。

用于反电极40的合适材料的示例包括铂、银、金、黄铜、导电碳材料(例如，石墨)、铜、钛、钯、钌、银/氯化银、导电有机材料等。

工作电极24A、24B和反电极40电连接到控制器(未示出)，该控制器能够操作以选择性地施加期望的电偏压。控制器可以包括稳压器(用于读取电流水平和电压水平)。

图2A中所示的图案化结构18A、18B的一些示例包括第二工作电极42A、42B。第二工作电极42A、42B分别定位在图案化绝缘材料26A、26B上方，因此与工作电极24A、24B物理隔离。

第二工作电极42A、42B可以是本文针对工作电极24A、24B阐述的任何材料。第二工作电极42A、42B施加到相应的间隙区域30A、30B，而不施加到暴露表面32A、32B。第二工作电极42A、42B可以使用选择性沉积工艺来沉积，或者可以是(例如，使用粘合剂)附接到相应的间隙区域30A、30B的预成形图案化片。

在图2A所示的该示例中，反电极40还电连接到第二工作电极42A、42B两者。在该示例中，可以在反电极40与一个工作电极(例如，24A)之间以及反电极40与对应的一个第二工作电极(例如，42A)之间同时施加相应的偏压。例如，施加到工作电极(例如，24A)的吸附偏压引发表面化学物质在暴露表面32A处附接，而同时施加到第二工作电极42A的相反偏压(解吸偏压)排斥表面化学物质，以便保持间隙区域30A清洁。类似地，可以在反电极40与另一个工作电极(例如，24B)之间以及反电极40与对应的一个第二工作电极(例如，42B)之间同时施加相应的偏压。施加到工作电极(例如，24B)的吸附偏压引发表面化学物质在暴露表面32B处附接，而同时施加到第二工作电极42B的相反偏压(解吸偏压)排斥表面化学物质，以便保持间隙区域30B清洁。在用表面化学物质官能化工作电极24A、24B期间向第二工作电极42A、42B施加解吸偏置电压有助于确保间隙区域30A、30B保持不含表面化学物质。在表面化学物质从电极表面32A、32B分离或解吸期间，相同或类似的解吸偏压也可以施加到工作电极24A、24B和第二工作电极42A、42B。

因此，在图2A的一些示例中，流通池包括：基底22A、22B；定位在基底22A、22B上方的第一工作电极24A、24B；定位在第一工作电极24A、24B上方的图案化绝缘材料26A、26B，图案化绝缘材料26A、26B限定由间隙区域30A、30B分开的凹入部28A、28B，其中第一工作电极24A、24B的表面32A、32B在凹入部28A、28B中的每一者处暴露，表面32A、32B未经修饰，或用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰；定位在间隙区域30A、30B上方的第二工作电极42A、42B；反电极40，其电连接到第一工作电极24A、24B和第二工作电极42A、42B中的每一者；流动通道12，其与第一工作电极24A、24B的表面32A、32B和第二工作电极42A、42B流体连通；以及控制器，其电连接到第一工作电极24A、24B，第二工作电极42A、42B，以及反电极40。

现在参见图2B，流动通道12内的构造的另一个示例包括附接到封盖44的一个图案化结构18C。在该示例中，流动通道12形成在图案化结构18C与封盖44之间。在另一个示例(未示出)中，两个图案化结构18C可以彼此附接(类似于图2A中所示的示例)。在该另一个示例中，流动通道12形成在两个图案化结构18C之间。

封盖44可以是对导向图案化结构18C的激发光透明的任何材料。例如，封盖44可以是玻璃(例如，硼硅酸盐、熔融二氧化硅等)、塑料等。合适的硼硅酸盐玻璃的可商购获得的示例为购自Schott North America,Inc.的D

封盖44可以通过隔层20附接到图案化结构18C。隔层20可以是本文阐述的任何材料。图案化结构18C和封盖可以使用任何合适的技术(诸如激光键合、扩散键合、阳极键合、共晶键合、等离子体活化键合、玻璃熔块键合或本领域已知的其他方法)来粘结。在该示例中，透明封盖44连接到基底22D，形成流动通道12的表面。

在图2B所示的该构造中，图案化结构18C包括基底22C、工作电极24C和图案化绝缘材料26C，该工作电极在基底22C上方图案化以限定由间隙区域30C分开的凹入部28C，其中工作电极24C的表面32C在每个凹入部28C处暴露，图案化绝缘材料定位在间隙区域30C上方。

在该示例中，基底22C是单层结构。基底22C是电绝缘的，但是，由于封盖44透明，所以基底可以透明，也可以不透明。本文针对基底22A、22B阐述的任何示例均可以用于基底22C。基底22C的其他合适的示例包括聚丙烯、聚氨酯、环烯烃/环烯烃聚合物(COP)(诸如购自Zeon的

在图2B中，入口14和出口16被描绘在流动通道12的相对侧处。该定位不同于图1中所示的定位，在图1中入口14和出口16位于流动通道12的相对端处。因此，图2B中的横截面图包括图1中未描绘的修改。如本文所指出的，入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

包括图2B中的入口14和出口16的图示以便于理解入口14和出口16能够如何通过封盖44来形成。入口14和出口16是将流动通道12连接到入口流控部件36(例如，管道、流体管线、试剂储器等)和出口流控部件38(例如，管道、流体管线、废物容器等)的相应通孔。入口14和出口16都可以形成在封盖44或基底22C中，或一者(例如，入口14)可以形成在封盖44中，而另一者(例如，出口16)可以形成在基底22C中。

在图2B的该构造中，工作电极24C定位在基底22C上。工作电极24C可以是本文针对电极24A、24B阐述的任何电极材料。当图案化结构18C附接到封盖44时，工作电极24C可以透明，也可以不透明。当图案化结构18C附接到另一个图案化结构18C时，工作电极24C应当是本文阐述的任何透明电极材料。电极24C也可以具有任何合适的厚度。

在图2B的该示例中，工作电极24C被图案化以限定由间隙区域30C分开的凹入部28C。图案化工作电极24C可以是(例如，使用粘合剂)附接到基底22C的预成形网格，或者可以使用合适的技术以期望的图案沉积在基底22C上。作为一个示例，用于生成图案化工作电极24C的增材技术可以涉及对期望的电极材料进行光刻和溅射。作为另一个示例，用于生成图案化工作电极24C的减材技术可以涉及毯覆式沉积期望的电极材料，之后进行光刻和蚀刻。该图案可以包括形成间隙区域30C的较厚部分和形成间隙区域30C之间的凹入部28C的较薄部分。本文针对图2A中的凹入部28A、28B阐述的任何图案、布局和尺寸均可以用于图2B中所示的凹入部28C。

在图2B的该构造中，图案化绝缘材料26C定位在工作电极24C的间隙区域30C上方。应当理解，可以在间隙区域30C上选择性地沉积或者可以在该间隙区域上沉积并图案化(但不在凹入部28C中的表面32C上沉积)的任何电绝缘材料均可以用于图案化绝缘材料26C。图案化绝缘材料26A、26B的任何材料均可以用于图案化绝缘材料26C。

在图2B的该构造中，图案化工作电极24C的表面32C在每个凹入部28C处暴露。在一些示例中，暴露的工作电极表面32C如本文所述未经修饰。在其他示例中，暴露的工作电极表面32C用如本文所述的过渡金属复合物结合对的一个构件34C(以虚线示出)来修饰。

在图2B的该构造中，图案化工作电极24C电连接到反电极40。如本文所提及的，用于反电极40的合适材料的示例包括铂、银和金。反电极40可以在图案化工作电极24C的暴露表面32C与(引入到流动通道12中的)流体接触的同时处于使其能够与该流体接触的任何位置。流体将图案化工作电极24C桥接到反电极40。在图2B所示的该示例中，反电极40被定位成与入口流控部件36流体接触。在该示例中，透明反电极40可以替代性地直接图案化到封盖44上。

施加在反电极40与图案化工作电极24C之间的偏压在暴露表面32C处附接或分离表面化学物质。

当流通池10包括两个相对的图案化结构18C(类似于图2A中所示的示例)时，应当理解，单个反电极40可以电连接到相应图案化结构18C的图案化工作电极24C。可以施加顺序偏压，以便在相应图案化结构18C的暴露表面32C处附接或分离表面化学物质。

工作电极24C和反电极40电连接到控制器(未示出)，该控制器能够操作以选择性地施加期望的电偏压。在该示例中，控制器可以包括稳压器。

图2B中所示的图案化结构18C的一些示例包括第二工作电极42C。第二工作电极42C定位在图案化绝缘材料26C上方，因此与图案化工作电极24C物理隔离。

第二工作电极42C可以是本文针对工作电极24A、24B和图案化工作电极24C阐述的任何材料。第二工作电极42C施加到图案化绝缘材料26C，而不施加到暴露表面32C。第二工作电极42C可以使用选择性沉积工艺来沉积，或者可以是(例如，使用粘合剂)附接到图案化绝缘材料26C的预成形图案化片。

在图2B所示的该示例中，反电极40还电连接到第二工作电极42C。在该示例中，可以在反电极40与图案化工作电极(例如，24C)之间以及反电极40与第二工作电极(例如，42C)之间同时施加相应的偏压。例如，施加到图案化工作电极(例如，24C)的吸附偏压引发表面化学物质在暴露表面32C处附接，而同时施加到第二工作电极42C的相反偏压(解吸偏压)排斥表面化学物质，以便保持间隙区域30C清洁。在表面化学物质从电极表面32C分离或解吸期间，相同或类似的解吸偏压也可以施加到工作电极24C和第二工作电极42C。

因此，在图2B的一些示例中，流通池10包括：基底22C；定位在基底22C上方的第一图案化工作电极24C，第一图案化工作电极24C限定由间隙区域30C分开的凹入部28C，其中第一图案化工作电极24C的表面32C在每个凹入部28C处暴露，表面32C未经修饰，或用过渡金属复合物结合对的第一构件34C来修饰；定位在间隙区域30C上方的图案化绝缘材料26C；定位在图案化绝缘材料26C上方的第二图案化工作电极42C；反电极40，其电连接到第一图案化工作电极24C和第二图案化工作电极42C中的每一者；流动通道12，其与第一图案化工作电极24C的表面32C和第二图案化工作电极42C流体连通；以及控制器，其电连接到第一图案化工作电极24C、第二图案化工作电极42C和反电极40。

现在参见图2C，流动通道12内的构造的一个示例包括彼此附接的两个非图案化结构46A、46B。流动通道12形成在两个非图案化结构46A、46B之间。在另一个示例(未示出)中，非图案化结构46A可以附接到封盖44。在该另一个示例中，流动通道12形成在非图案化结构46A与封盖44之间。

非图案化结构46A、46B中的每一者均包括基底22D、22E，以及定位在基底22D、22E的一部分上方的工作电极24A、24B。在该示例中，每个工作电极24A、24B的整个表面32A、32B都暴露在外。非图案化结构46A、46B不包括由间隙区域分开的凹入部。

基底22D、22E是单层结构。每个基底22D、22E都是电绝缘的，而且在一些示例中，对于在核酸分析期间使用的激发波长和发射波长透明。例如，当非图案化结构46A、46B彼此附接时，基底22D、22E是电绝缘且透明的。替代性地，当非图案化结构46A附接到封盖44时，基底22D是电绝缘的，但是，由于封盖44透明，所以基底可以透明，也可以不透明。基底22A、22B的任何示例均可以用于基底22D、22E。每个基底22D、22E的形态可以是晶片、面板、矩形片、管芯，或本文阐述的任何其他构型。

在图2C所示的该示例中，基底22D、22E具有被边缘区域50A、50B包围的凹面区域48A、48B。凹面区域48A、48B提供了工作电极24A、24B可以附接的指定区域。边缘区域50A、50B提供两个非图案化结构46A、46B可以彼此附接或者一个非图案化结构46A可以附接到封盖44的粘合区域。

非图案化结构46A、46B(或非图案化结构46A和封盖44)可以在边缘区域50A、50B处通过隔层20彼此附接。隔层20可以是本文阐述的任何材料。非图案化结构46A、46B可以使用任何合适的技术(诸如激光键合、扩散键合、阳极键合、共晶键合、等离子体活化键合、玻璃熔块键合或本领域已知的其他方法)来粘结。

在图2C的该构造中，工作电极24A、24B分别定位在基底22D、22E的凹面区域48A、48B中。工作电极24A、24B是在凹面区域48A、48B的底表面上延伸的非图案化电极。工作电极24A、24B可以是本文阐述的任何示例。

电极24A、24B可以使用合适的沉积技术(例如，溅射)沉积在基底22D、22E的凹面区域48A、48B中，或者可以是(例如，使用粘合剂)附接到凹面区域48A、48B的预成形片。

在图2C中，入口14和出口16被描绘在流动通道12的相对侧处。该定位不同于图1中所示的定位，在图1中入口14和出口16位于流动通道12的相对端处。因此，图2C中的横截面图包括图1中未描绘的修改。如本文所指出的，入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

包括图2C中的入口14和出口16的图示以便于理解入口14和出口16能够如何通过基底22D、22E中的一者来形成。入口14和出口16是将流动通道12连接到入口流控部件36(例如，管道、流体管线、试剂储器等)和出口流控部件38(例如，管道、流体管线、废物容器等)的相应通孔。入口14和出口16可以形成在相同的基底22D或22E中，或者形成在相对的基底中(例如，入口形成在基底22D中，出口形成在基底22E中)。

在图2C的该构造中，每个工作电极24A、24B的表面32A、32B在整个流动通道12上暴露。在一些示例中，暴露的工作电极表面32A、32B如本文所述未经修饰。在其他示例中，暴露的工作电极表面32A、32B用如本文所述的过渡金属复合物结合对的一个构件34A、34B来修饰。

在图2C的该构造中，工作电极24A、24B电连接到反电极40。反电极40可以在工作电极24A、24B与引入到流动通道12中的流体接触的同时处于使其能够与该流体接触的任何位置。流体将相应的工作电极24A、24B桥接到反电极40。在图2C所示的该示例中，反电极40沿凹面区域48B的侧壁定位在流动通道12内。

在图2C所示的该示例中，单个反电极40电连接到工作电极24A、24B两者。在该示例中，可以在反电极40与工作电极中的一者(例如，24A)之间施加偏压，以在暴露表面32A处附接或分离表面化学物质，接着可以在反电极40与工作电极中的另一者(例如，24B)之间施加偏压，以在暴露表面32B处附接或分离表面化学物质。在其他示例中，相应的反电极可以单独地电附接到工作电极24A、24B中的每一者。

用于反电极40的合适材料的示例包括铂、银和金。

工作电极24A、24B和反电极40电连接到控制器(未示出)，该控制器能够操作以选择性地施加期望的电偏压。该控制器可以包括稳压器。

在图2A至图2C所示的任一示例中，第二图案化结构18B、封盖44或第二非图案化结构46B可以用透明反电极40替代。在该示例中，反电极40是形成流动通道12的表面的透明反电极。

可见光可再生流通池

流动通道12内构造的一部分被设计为用可见光再生流通池表面。两个示例在图3A和图3B中示出。在这些示例中，流通池10包括流动通道12和具有至少部分地暴露于流动通道12的表面52A、52B、52C、52D的基底22F、22G、22H、22I，表面52A、52B、52C、52D用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰。

现在参见图3A，流动通道12内的构造的另一个示例包括彼此附接的两个图案化结构18D、18E。流动通道12形成在两个图案化结构18D、18E之间。在另一个示例(未示出)中，图案化结构18D可以附接到封盖44。在该另一个示例中，流动通道12形成在图案化结构18D与封盖44之间。

两个图案化结构18D、18E通过隔层20附接。隔层20可以是本文阐述的任何材料。图案化结构18D、18E可以使用任何合适的技术(诸如激光键合、扩散键合、阳极键合、共晶键合、等离子体活化键合、玻璃熔块键合或本领域已知的其他方法)来粘结。

图案化结构18D、18E的基底22F、22G是多层结构。该多层结构包括基部载体56A、56B，以及在基部载体56A、56B上方的图案化层58A、58B。当图案化结构18D、18E粘附在一起时，多层结构的这些部件应当对可见光(用于表面化学物质的吸收和/或解吸，以及用于核酸分析)透明，或者对可见光(用于表面化学物质的吸收和/或解吸)和紫外光(用于核酸分析)均透明。将图案化结构18D粘附到封盖44时，多层结构的这些部件可以透明，也可以不透明，因为封盖44对可见光和紫外光均透明。

基底22F、22G的基部载体56A、56B的示例包括玻璃、紫外熔融二氧化硅、CaF

每个基底22F、22G的形态可以是晶片、面板、矩形片、管芯，或本文所公开的任何其他合适的构型。

在图3A的该示例中，图案化层58A、58B被图案化以限定由间隙区域30D、30E分开的凹入部28D、28E。本文针对图2A中的凹入部28A、28B阐述的任何图案、布局和尺寸均可以用于图3A中所示的凹入部28D、28E。

在图3A的该构造中，基底22F、22G的图案化层58A、58B暴露于流动通道12。凹入部28D、28E和间隙区域30D、30E内的表面52A、52B暴露于流动通道12。

在该示例中，表面52A、52B用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰。如本文所提及的，过渡金属复合物结合对包括过渡金属复合物和能够与过渡金属复合物结合的附加实体(例如，配体)。在图3A所示的该示例中，过渡金属复合物是附接到表面52A、52B的可见光响应性第一构件54A、54B，附加配体是被引入到流通池10中的表面化学物质。附加配体是过渡金属复合物结合对的可见光响应性第二构件，其可以附接到可见光响应性第一构件54A、54B，并且可以在暴露于可见光时从可见光响应性第一构件54A、54B裂解。

这种过渡金属复合物结合对的一个示例包括作为可见光响应性第一构件54A、54B的钌复合物，以及作为可见光响应性第二构件的官能化硫醚配体。钌复合物具有通式[Ru(bpy)

可见光响应性第一构件54A、54B与表面52A、52B附接可以涉及共价键合或非共价键合。作为一个示例，可见光响应性第一构件54A、54B可以通过硅烷接头(例如，(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(APTMS)、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)、降冰片烯硅烷等)附接到表面52A、52B。在该示例中，图案化层58A、58B可以暴露于等离子体灰化(以生成–OH基团)、硅烷化，接着抛光以从间隙区域30D、30E除去硅烷接头，同时留下附接到表面52A、52B的硅烷接头。可以使用非共价键合(例如，生物素-链霉亲和素)，只要非共价结合对的任何构件都不能充当所使用的过渡金属复合物的配体即可。

在图3A中，入口14和出口16被描绘在流动通道12的相对侧处。该定位不同于图1中所示的定位，在图1中入口14和出口16位于流动通道12的相对端处。因此，图3A中的横截面图包括图1中未描绘的修改。如本文所指出的，入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

包括图3A中的入口14和出口16的图示以便于理解入口14和出口16能够如何通过图案化结构18D、18E中的一者来形成。入口14和出口16是将流动通道12连接到入口流控部件36(例如，管道、流体管线、试剂储器等)和出口流控部件38(例如，管道、流体管线、废物容器等)的相应通孔。入口14和出口16可以形成在相同的基底22F或22G中，或者如图3A所示形成在相对的基底中(例如，入口形成在基底22G中，出口形成在基底22F中)。

现在参见图3B，流动通道12内的构造的另一个示例包括彼此附接的两个非图案化结构46C、46D。流动通道12形成在两个非图案化结构46C、46D之间。在另一个示例(未示出)中，非图案化结构46C可以附接到封盖44。在该另一个示例中，流动通道12形成在非图案化结构46C与封盖44之间。

非图案化结构46C、46D中的每一者均包括基底22H、22I，以及附接到基底22H、22I的表面52C、52D的一部分的可见光响应性第一构件54A、54B。非图案化结构46C、46D不包括由间隙区域分开的凹入部。

在所示的该示例中，基底22H、22I是单层结构。本文所公开的基部载体58A、58B的任何示例可以用于基底22H、22I。每个基底22H、22I的形态可以是晶片、面板、矩形片、管芯，或本文阐述的任何其他构型。

在图3B所示的该示例中，基底22H、22I具有被边缘区域50C、50D包围的凹面区域48C、48D。凹面区域48C、48D提供了可见光响应性第一构件54A、54B可以附接的指定区域。边缘区域50C、50D提供两个非图案化结构46C、46D可以彼此附接或者一个非图案化结构46C可以附接到封盖44的粘合区域。

非图案化结构46C、46D(或非图案化结构46C和封盖44)可以在边缘区域50C、50D处通过隔层20彼此附接。隔层20可以是本文阐述的任何材料。非图案化结构46C、46D可以使用任何合适的技术(诸如激光键合、扩散键合、阳极键合、共晶键合、等离子体活化键合、玻璃熔块键合或本领域已知的其他方法)来粘结。

在图3B的该构造中，基底22H、22I的凹面区域48C、48D暴露于流动通道12。凹面区域48C、48D内的表面52C、52D暴露于流动通道12。

在该示例中，表面52C、52D用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰。可以使用可见光响应性第一构件54A、54B的任何示例和对表面52C、52D的任何附接机构。

在图3B中，入口14和出口16被描绘在流动通道12的相对侧处。该定位不同于图1中所示的定位，在图1中入口14和出口16位于流动通道12的相对端处。因此，图3B中的横截面图包括图1中未描绘的修改。如本文所指出的，入口14和出口16可以沿流动通道12的长度和宽度定位在能够实现所需流体流动的任何位置。

包括图3B中的入口14和出口16的图示以便于理解入口14和出口16能够如何通过非图案化结构46C、46D中的一者来形成。入口14和出口16是将流动通道12连接到入口流控部件36(例如，管道、流体管线、试剂储器等)和出口流控部件38(例如，管道、流体管线、废物容器等)的相应通孔。入口14和出口16可以形成在相同的基底22H、22I中，或者如图3B所示形成在相对的基底中(例如，入口形成在基底22I中，出口形成在基底22H中)。

表面化学物质复合物

本文所公开的流通池50能够接收和附接表面化学物质，该表面化学物质使表面32A、32B、32C、52A、52B暂时官能化，以便进行核酸测序。该表面化学物质可用电化学方式或经由暴露于可见光来除去。现在将描述表面化学物质的示例。

表面化学物质的每个示例均包括复合物。复合物的每个示例均包括能够附接到工作电极表面32A、32B、32C、52A、52B中的一者或多者的连接部分。在一些情况下，该复合物充当可以参与核酸分析的其他表面化学物质的接头。在其他情况下，该复合物包括可以参与核酸分析的附加表面化学物质。不同复合物的示例在图4A至图4E中示意性地示出。

一种示例的复合物60A在图4A中示出。该复合物60A可用电化学方式除去，并且可以与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60A包括连接部分62A和正交官能团64，其中该连接部分能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接和分离，该正交官能团则不与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接。

因为连接部分62A能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接和分离，所以连接部分62A将取决于电极材料和电极材料的天然官能团。当工作电极24A、24B、24C选自由碳基电极、氧化铟锡、铂、钯和金组成的组时，连接部分62A选自由硫醇、重氮、炔烃、碳烯、腺苷寡核苷酸、二硫酯、异腈、异硫氰酸酯、羧基、胺、腈、硝基和三烷基甲硅烷基组成的组。这些连接部分62A在暴露于合适的反应条件时能够键合到未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C的天然官能团，而在暴露于解吸偏压时能够从未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C解吸。反应条件将取决于连接部分62A和工作电极24A、24B、24C，而且在一些情况下，反应将在用于引入连接部分62A的流体中自发进行。在一些示例中，这些连接部分62A可以i)在不存在第一偏压时或ii)在暴露于第一偏压时键合到未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C的天然官能团，而且可以i)在暴露于偏压时或ii)在暴露于与第一偏压相反的第二偏压时从未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C解吸。为附接或分离而施加的偏压可以在0V至+/-3V的范围内(0表示不存在偏差)，而且将取决于所使用的连接部分62A。作为一个示例，可以施加负偏压以将重氮基团(作为连接部分62A)附接到工作电极表面32A、32B、32C，而且可以使用正偏压或较大的负偏压来实现分离。作为其他示例，连接部分62A可以在没有偏压(施加0V)的情况下自发地与电极表面32A、32B、32C反应，而且可以在正偏压或负偏压下分离。

选择正交官能团64以使其反应性与连接部分62A正交，因此不能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C的天然官能团反应。还选择正交官能团64以使其能够与要添加到未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C的附加表面化学物质的反应性官能团反应。正交官能团64所附接的附加表面化学物质可以是引物官能化水凝胶或颗粒，或者预聚簇的水凝胶或颗粒。作为示例，正交官能团64可以是叠氮化物，其共价附接到附加表面化学物质的炔(例如，二炔、应变炔)或四嗪；或者正交官能团64是环氧化物，其共价附接到附加表面化学物质的游离胺基团；或者正交官能团64是活化羧酸酯(例如，N-羟基琥珀酰亚胺酯)，其共价附接到附加表面化学物质的游离胺基团；或者正交官能团64是醛，其共价附接到附加表面化学物质的肼；或者正交官能团64是亚磷酰胺，其共价附接到附加表面化学物质的硫醚；或者正交官能团64是烷化试剂，其共价附接到附加表面化学物质的硫醚。正交官能团64可能还能够与附加表面化学物质的反应性官能团形成非共价键。例如，正交官能团64是与附加表面化学物质的链霉亲和素非共价键合的生物素；或者正交官能团64是与附加表面化学物质的Spy标签非共价键合的SpyCatcher。

另一种示例的复合物60B在图4B中示出。该复合物60B可用电化学方式除去，并且可以与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60B包括连接部分62A和捕获寡核苷酸66，其中该连接部分能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接和分离。

在复合物60B中可以使用连接部分62A的任何示例。

捕获寡核苷酸66是单链核酸序列，其可以与将添加到未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C的附加表面化学物质的互补寡核苷酸杂交。捕获寡核苷酸66可以具有在约10个核苷酸至约100个核苷酸、或约12个核苷酸至约60个核苷酸、或约15个核苷酸至约50个核苷酸范围内的长度。

图4C中还示出了其他复合物60C、60C’、60C”。

在一个示例中，复合物60C可用电化学方式除去，并且可以与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60C的该示例包括连接部分62A和水凝胶68，其中该连接部分能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接和分离，该水凝胶具有i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

在另一个示例中，复合物60C’可用电化学方式除去，并且可以与用电化学响应性过渡金属复合物结合对的一个构件34A、34B修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60C’的该示例包括(电化学响应性过渡金属复合物结合对的)配体或过渡金属复合物作为连接部分62B，还包括水凝胶68，该水凝胶具有i)附接到其上的连接部分62B，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

在又一个示例中，复合物60C”可经由暴露于可见光来除去，并且可以与用可见光响应性过渡金属复合物结合对的一个构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D一起使用。复合物60C”的该示例包括(可见光响应性过渡金属复合物结合对的)硫醚配体或过渡金属复合物作为连接部分62C，还包括水凝胶68，该水凝胶具有i)附接到其上的连接部分62C，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

在复合物60C中可以使用连接部分62A的任何示例。连接部分62A可以结合到水凝胶68的任何官能团上。

水凝胶68可以是在吸收液体时能够溶胀并且在除去液体(例如，通过干燥)时能够收缩的任何凝胶材料。在一个示例中，聚合物水凝胶包括丙烯酰胺共聚物。丙烯酰胺共聚物的一些示例由以下结构(I)表示：

其中：

R

R

R

-(CH

p为在1至50范围内的整数；

n为在1至50,000范围内的整数；并且

m为在1至100,000范围内的整数。

由结构(I)表示的丙烯酰胺共聚物的一个具体示例是聚(N-(5-叠氮基乙酰胺基戊基)丙烯酰胺-共-丙烯酰胺(PAZAM)。

本领域的普通技术人员将认识到，结构(I)中反复出现的“n”和“m”特征的布置是代表性的，并且单体亚单元可以任何顺序存在于聚合物结构中(例如，无规、嵌段、图案化或它们的组合)。

丙烯酰胺共聚物的分子量可以在约5kDa至约1500kDa或者约10kDa至约1000kDa的范围内，或者在一个具体示例中可以为约312kDa。

在一些示例中，丙烯酰胺共聚物是线型聚合物。在一些其他的示例中，丙烯酰胺共聚物为轻度交联聚合物。

在其他示例中，凝胶材料可以是结构(I)的变型。在一个示例中，丙烯酰胺单元可用N,N-二甲基丙烯酰胺

作为聚合物水凝胶的另一个示例，结构(I)中重复出现的“n”特征可用包括具有结构(II)的杂环叠氮基基团的单体替换：

其中R

作为又一个示例，该凝胶材料可以包括结构(III)和(IV)各自的重复单元：

其中R

在又一个示例中，使用硝基氧介导的聚合形成丙烯酰胺共聚物，并且因此至少一些共聚物链具有烷氧基胺端基。在共聚物链中，术语“烷氧基胺端基”是指休眠种-ONR

应当理解，可以使用其他分子来形成水凝胶68，只要它们能够被期望的化学物质(例如，接头分子62A和引物70、70’)官能化即可。合适水凝胶68材料的一些示例包括官能化硅烷，诸如降冰片烯硅烷、叠氮硅烷、炔官能化硅烷、胺官能化硅烷、马来酰亚胺硅烷，或者具有可以相应地附接期望的化学物质(例如，接头分子62A和引物70、70’)的官能团的任何其他硅烷。合适水凝胶68材料的其他示例包括具有胶态结构的那些，诸如琼脂糖；或具有聚合物网状结构的那些，诸如明胶；或具有交联聚合物结构的那些，诸如聚丙烯酰胺聚合物和共聚物、不含硅烷的丙烯酰胺(SFA)或SFA的叠氮化版本。合适的聚丙烯酰胺聚合物的示例可由丙烯酰胺和丙烯酸或含有乙烯基基团的丙烯酸合成，或由形成[2+2]光环加成反应的单体合成。合适水凝胶68材料的另外其他示例包括丙烯酰胺和丙烯酸酯的混合共聚物。含有丙烯酸类单体(例如，丙烯酰胺、丙烯酸酯等)的多种聚合物架构可以用于本文所公开的示例中，诸如支链聚合物，包括树枝状聚合物(例如，多臂聚合物或星型聚合物)、星形或星型嵌段聚合物，等等。例如，可以将单体(例如，丙烯酰胺、包含催化剂的丙烯酰胺等)无规地或以嵌段掺入树枝状聚合物的支链(臂)中。

水凝胶68可以使用任何合适的共聚方法形成，诸如硝基氧介导的聚合(NMP)、可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合等。

引物70、70’可以是正向扩增引物和反向扩增引物。引物70、70’共同使得能够扩增具有与引物70、70’互补的末端衔接子的文库模板。作为一个示例，引物70、70’包括P5引物和P7引物。P5引物和P7引物的示例用在由Illumina Inc.销售的商用流通池的表面上，用于例如在HISEQ

在一个示例中，P5引物是：

P5:5'→3'

AATGATACGGCGACCACCGAGAUCTACAC(SEQ.ID.NO.1)

P7引物可以是下列任一种：

P7#1：5’→3’

CAAGCAGAAGACGGCATACGAnAT(SEQ.ID.NO.2)

P7#2：5’→3’

CAAGCAGAAGACGGCATACnAGAT(SEQ.ID.NO.3)

其中“n”是每个序列中的8-氧代鸟嘌呤。

引物70、70’可以在5’端以能够与水凝胶68的官能团单点共价附接的官能团终止。可使用的封端引物的示例包括炔烃封端的引物、四嗪封端的引物、叠氮基封端的引物、氨基封端的引物、环氧基或缩水甘油基封端的引物、硫代磷酸基封端的引物、硫醇封端的引物、醛封端的引物、肼封端的引物、亚磷酰胺封端的引物和三唑啉二酮封端的引物。在一些具体示例中，琥珀酰亚胺(NHS)酯封端的引物可以与水凝胶68的胺发生反应，醛封端的引物可以与水凝胶68的肼发生反应，或者炔烃封端的引物可以与水凝胶68的叠氮化物发生反应，或者叠氮化物封端的引物可以与水凝胶68的炔烃或DBCO(二苯并环辛炔)发生反应，或者氨基封端的引物可以与水凝胶68的活化羧酸酯基团或NHS酯发生反应，或者硫醇封端的引物可以与水凝胶68的烷基化反应物(例如，碘乙酰胺或马来酰亚胺)发生反应，或者亚磷酰胺封端的引物可以与聚合物水凝胶68的硫醚发生反应。虽然已经提供了若干示例，但是应当理解，可以使用能够附接到引物70、70’并且能够附接到水凝胶68的官能团的任何官能团。

如上所述，复合物60C’包括水凝胶68，引物70、70’和连接部分62B，而不是连接部分62A。可以使用水凝胶68和引物70、70’的任何示例。电化学响应性过渡金属复合物结合对的配体或过渡金属复合物可以用作连接部分62B。连接部分62B可以结合到水凝胶68的任何官能团上。

同样如上所述，复合物60C”包括水凝胶68，引物70、70’和连接部分62C，而不是连接部分62A。可以使用水凝胶68和引物70、70’的任何示例。可见光响应性过渡金属复合物结合对的配体或过渡金属复合物可以用作连接部分62C。连接部分62C可以结合到水凝胶68的任何官能团上。在一个具体示例中，连接部分62C是硫醚，复合物60C”是具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的硫醚，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

图4D中还示出了其他复合物60D、60D’、60D”。

在一个示例中，复合物60D可用电化学方式除去，并且可以与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60D的该示例包括连接部分62A和颗粒72，其中该连接部分能够与未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C附接和分离，该颗粒具有i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的模板核酸链74簇。

在另一个示例中，复合物60D’可用电化学方式除去，并且可以与用电化学响应性过渡金属复合物结合对的一个构件34A、34B修饰的工作电极表面32A、32B、32C一起使用。复合物60D’的该示例包括(电化学响应性过渡金属复合物结合对的)配体或过渡金属复合物作为连接部分62B，还包括颗粒72，该颗粒具有i)附接到其上的连接部分62B，和ii)附接到其上的模板核酸链74簇。

在又一个示例中，复合物60D”可经由暴露于可见光来除去，并且可以与用可见光响应性过渡金属复合物结合对的一个构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D一起使用。复合物60D”的该示例包括(可见光响应性过渡金属复合物结合对的)硫醚配体或过渡金属复合物作为连接部分62C，还包括颗粒72，该颗粒具有i)附接到其上的连接部分62B，和ii)附接到其上的模板核酸链74簇。

在复合物60D中可以使用连接部分62A的任何示例。连接部分62A可以结合到颗粒72的任何官能团上。

颗粒72可以是包括可以附接连接部分62A和用于生成模板核酸链74簇的引物70、70’的官能团的任何合适的材料。替代性地，颗粒72可以用水凝胶68包被，该水凝胶包括可以附接连接部分62A和用于生成模板核酸链74簇的引物70、70’的官能团。

可用于颗粒72的示例材料包括：蛋白质支架；玻璃(例如，可控孔玻璃珠)；塑料，诸如丙烯酸、聚苯乙烯或苯乙烯与另一种材料的共聚物、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚氨酯或聚四氟乙烯(购自Chemours的

颗粒72可以具有例如以球形、椭圆形、微球体或其他公认的颗粒形状为特征的形状，无论是具有规则的尺寸还是不规则的尺寸。

虽然图4D中未示出，但是颗粒72最初具有附接到表面的引物70、70’。在该示例中，引物70、70’可以在5’端以能够与颗粒72的官能团单点共价附接的官能团终止。引物70、70’用于生成图4D中所示的模板核酸链74簇。

为了在颗粒72上生成模板核酸链74簇，可以首先由任何核酸样品(例如，DNA样品或RNA样品)制备文库模板。DNA核酸样品可被片段化成单链的、大小相似(例如，<1000bp)的DNA片段。RNA核酸样品可用于合成互补DNA(cDNA)，并且cDNA可被片段化成单链的、大小相似(例如，<1000bp)的cDNA片段。在制备期间，可将接头添加到任何片段的末端。通过减少循环扩增，可以在衔接子中引入不同的基序，诸如测序引物结合位点、索引，以及与颗粒72上的引物70、70’互补的区域。在一些示例中，来自单个核酸样品的片段具有添加至其的相同接头。最终文库模板包括DNA或cDNA片段和两端的接头。DNA或cDNA片段代表最终文库模板的待测序部分。

可以将多个文库模板引入颗粒悬浮液中，该颗粒悬浮液包括液体载体和具有附接到其上的引物70、70’的颗粒72。例如，多个文库模板与两种类型的引物70、70’中的一种杂交。

可以引发颗粒72上的模板核酸链扩增，从而与模板链74的簇形成复合物60D。在一个示例中，扩增涉及簇生成。在簇生成的一个示例中，使用高保真DNA聚合酶通过3'延伸从杂交引物复制文库模板。原始文库模板变性，从而使拷贝固定在颗粒72周围。等温桥扩增或一些其它形式的扩增可用于扩增固定的拷贝。例如，复制的模板环回以与相邻的互补引物杂交，并且聚合酶复制所复制的模板以形成双链桥，使这些双链桥变性以形成两条单链。这两条链环回并与相邻的互补引物杂交，并且再次延伸以形成两个新的双链环。通过等温变性和扩增循环对每个模板拷贝重复该过程，从而在颗粒72上产生密集的克隆簇。使双链桥的每个簇变性。在一个示例中，通过特异性碱基裂解移除反义链，留下正向模板链。成簇导致形成固定在颗粒72上的若干条模板链74。成簇的该示例称为桥扩增，并且是可执行的扩增的一个示例。应当理解，可使用其它扩增技术。

如上所述，复合物60D’包括颗粒72、模板链74和连接部分62B，而不是连接部分62A。可以使用颗粒72和模板链74的任何示例。电化学响应性过渡金属复合物结合对的配体或过渡金属复合物可以用作连接部分62B。连接部分62B可以经由颗粒72表面处的官能团结合到颗粒72上。

同样如上所述，复合物60D”包括颗粒72、模板链74和连接部分62C，而不是连接部分62A。可以使用水凝胶68和引物70、70’的任何示例。可见光响应性过渡金属复合物结合对的配体或过渡金属复合物可以用作连接部分62C。连接部分62C可以结合到水凝胶68的任何官能团上。在一个具体示例中，连接部分62C是硫醚，复合物60D”是具有以下成分的水凝胶颗粒72：i)附接到其上的硫醚，和ii)附接到其上的模板核酸链74簇。

又一种复合物60E在图4E中示出。复合物60E可经由暴露于可见光来除去，并且可以与用可见光响应性过渡金属复合物结合对的一个构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D一起使用。复合物60E的该示例包括(可见光响应性过渡金属复合物结合对的)硫醚配体作为连接部分62C，还包括用以下成分来官能化的金属纳米颗粒73：i)配体和ii)具有附接到其上的多个引物70、70’的水凝胶68’。

在该示例中，金属纳米颗粒73可以是金、银、锡、铑、钌、钯、锇、铱、铂、铜、铝等，水凝胶68’可以是本文阐述的水凝胶68的任何示例，引物70、70’可以是本文阐述的任何示例。

应当理解，所示的附接有引物70、70’的复合物60C至60E中的任一者均可以在流通池外聚簇或部分聚簇，以便在引入到流动池10之前生成模板核酸链74。在部分聚簇的情况下，控制扩增循环，使得金属纳米颗粒73不被模板核酸链74完全覆盖。类似地，显示具有模板链74的复合物60C至60E中的任一者可以替代地包括引物70、70’。这些示例可以在流通池上聚簇，以生成模板核酸链74。

更进一步，复合物60A至60E中的任一者还可以具有附接到其上的聚合酶。附接的聚合酶在单分子感测操作中可能是期望的。在这些示例中可以使用任何合适的聚合酶和连接分子。

用电化学方式再生流通池表面的方法

图2A至图2C中所示的流通池10的任何示例均可以用于其中工作电极表面32A、32B、32C使用本文所公开的复合物60的一个示例来暂时修饰并且可使用电化学方式再生的方法中。

在一个示例中，该方法通常包括将第一流体引入流通池10的流动通道12中，该流通池包括工作电极24A、24B、24C，这些工作电极的表面32A、32B、32C至少部分地暴露于流动通道12，表面32A、32B、32C未经修饰或用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰，由此，存在于第一流体中的复合物60A、60B、60C、60C’、60D、60D’的连接部分62A、62B将复合物60A、60B、60C、60C’、60D、60D’化学附接到表面32A、32B、32C，以形成工作电极24A、24B、24C的暂时修饰的表面；执行涉及暂时修饰的表面的复合物60A、60B、60C、60C’、60D、60D’的感测操作；以及向工作电极24A、24B、24C施加连接部分62A、62B的解吸电压，从而分离连接部分62A、62B并使表面32A、32B、32C再生。参照图5至图8示出并描述了该方法的示例。

该方法的一个示例示意性地示于图5中。图5展示了流通池10的一部分，该部分包括流动通道12，以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面32A、32B、32C的工作电极24A、24B、24C。在该示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰。

在该示例方法中，复合物60A存在于第一流体76中。第一流体76可以包括水和缓冲液。合适的缓冲液的示例包括TRIS(三(羟甲基)氨基甲烷或

使用流体控制系统将第一流体76通过入口流控部件36引入到流动通道12中。在一个示例中，第一流体76通过流体管线从存放储器泵送，然后通过流体入口14(图5中未示出)进入流动通道12中。

在流动通道12内，复合物60A的连接部分62A与未经修饰的表面32A、32B、32C反应。所使用的反应条件将取决于连接部分62A和未经修饰的表面32A、32B、32C。如所指出的，该反应可以在第一流体76的存在下自发进行，或者可以在所施加的偏压的存在下发生(例如，可以通过施加介于0V与-2V之间的负偏压将重氮附接到电极上)。复合物60A附接到未经修饰的表面32A、32B、32C生成了暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’的一个示例。

一旦附接上复合物60A，而且在执行感测操作之前，该示例方法还包括将含有将在感测操作中使用的附加表面化学物质80A、80B、80C的第二流体78引入到流动通道12中。

在图5所示方法的一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60A包括连接部分62A，以及不与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的正交官能团64；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80A的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的多个引物70、70’，和ii)附接到其上且与正交官能团64反应的反应性官能团82。

附加表面化学物质80A的水凝胶68和引物70、70’可以是本文所公开的任何示例。

选择反应性官能团82，使得其能够与复合物60A的正交官能团64反应。作为示例，反应性官能团82可以是炔(例如，二炔、应变炔)或四嗪，其共价附接到叠氮化物正交官能团64；或者反应性官能团82可以是游离胺，其共价附接到环氧化物正交官能团64；或者反应性官能团82可以是游离胺，其共价附接到活化羧酸酯正交官能团64；或者反应性官能团82可以是肼，其共价附接到醛正交官能团64；或者反应性官能团82可以是硫醚，其共价附接到亚磷酰胺正交官能团64；或者反应性官能团82可以是硫醚，其共价附接到烷化试剂正交官能团64。反应性官能团82可能还能够与复合物60A的正交官能团64形成非共价键。例如，反应性官能团82可以是与生物素非共价键合的链霉亲和素；或者反应性官能团82可以是与SpyCatcher非共价键合的Spy标签。

反应性官能团82与官能团64的反应将附加表面化学物质80A附接到暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’上，并且使得暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’准备好用于感测操作(如图5中的#1所示)。

虽然在图5中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用附加表面化学物质80A的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以将测序引物引入流通池10中。测序引物与暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’上的模板核酸链74杂交。这些测序引物使模板链74准备好用于测序。

然后可以(例如，经由入口14)将包括标记核苷酸的掺入混合物引入到流通池10中。除了标记核苷酸之外，掺入混合物还可包括水、缓冲液和聚合酶。当掺入混合物被引入到流通池10中时，该混合物进入流动通道12，并且与锚定的准备好测序的模板链74接触。

允许掺入混合物在流通池10中孵育，标记核苷酸(包括光学标记)通过相应的聚合酶沿模板链74掺入新生链中。在掺入期间，通过相应的聚合酶将标记核苷酸之一掺入一条新生链中，该新生链延伸一个测序引物并与模板链中的一条模板链互补。掺入以模板链依赖性方式进行，因此检测添加到新生链中的标记核苷酸的顺序和类型可以用于确定模板链74的序列。在单个测序循环期间，在暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’上的至少一些模板链74中发生掺入。

由于存在3’OH封端基团，掺入的标记核苷酸可包括可逆终止特性，一旦添加标记核苷酸，该可逆终止特性就终止进一步的测序引物延伸。在孵育和掺入所需的时间之后，可以在洗涤循环期间从流通池10中除去包括未掺入的标记核苷酸的掺入混合物。洗涤循环可以涉及流通技术，其中洗涤溶液(例如，缓冲液)(例如，通过泵或其他合适的机构)被引导进入、通过、然后离开流动通道12。

在不进行进一步掺入的情况下，可通过成像事件检测最近掺入的标记核苷酸。在成像事件期间，照明系统可以向流通池10提供激发光。掺入的标记核苷酸的光学标记响应于激发光而发射光信号。这些光信号可以使用成像装置来捕获。

在进行成像之后，接着可以将裂解混合物引入到流通池10中。在示例中，裂解混合物能够i)从掺入的核苷酸移除3'OH封端基团，并且ii)从掺入的核苷酸裂解光学标记。裂解混合物中3'OH封端基团和合适的解封剂/组分的示例可包括：可通过碱水解移除的酯部分；可用Nal、三甲基氯硅烷和Na

然后可以进行附加测序循环，直到对模板链74进行测序。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C(图5中的#2)。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图5中未示出)接触。电解质溶液可以是任何水溶液或有机溶液，其具有足够多的盐来驱动电化学。可以使用宽范围的盐浓度，例如，1mM<盐<3M。示例电解质溶液包括钠盐(例如，氯化钠)、钾盐、镁盐、锰盐等的水溶液，或者溶解在乙腈或碳酸丙烯酯中的四氟硼酸四乙胺(TEABF

解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60A的附加表面化学物质80A分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。解吸电压将取决于所使用的连接部分62A。在一些示例中，施加解吸电压涉及向工作电极24A、24B、24C施加负偏压。足够大的负偏压(例如，-2V至-3V)应当除去大多数连接部分62A(例如，乙炔等)。在其他示例中，施加解吸电压涉及向工作电极24A、24B、24C施加正偏压。足够大的正偏压(例如，+2V至+3V)也可以适于除去大多数连接部分62A(例如，重氮等)。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在图5所示方法的另一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60A包括连接部分62A，以及不与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的正交官能团64；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80B的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的模板核酸链74簇，和ii)附接到其上且与正交官能团64反应的反应性官能团82。

附加表面化学物质80B的水凝胶68可以是本文所公开的任何示例，核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。附加表面化学物质80B的反应性官能团82也可以是能够与复合物60A的正交官能团64反应的任何基团。

虽然图5展示附加表面化学物质80A附接到暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’，但是应当理解，在该示例中，反应性官能团82与官能团64的反应将该附加表面化学物质80B附接到暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’。附接上附加表面化学物质80B使得暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’准备好用于感测操作。

虽然在图5中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74的簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图5中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60A的附加表面化学物质80B分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在图5所示方法的又一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60A包括连接部分62A，以及不与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的正交官能团64；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80C的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的颗粒72’：i)附接到其上的模板核酸链74簇，和ii)附接到其上且与正交官能团64反应的反应性官能团82。

附加表面化学物质80C的颗粒72’可以是本文所公开颗粒72的任何示例，核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。附加表面化学物质80C的反应性官能团82也可以是能够与复合物60A的正交官能团64反应的任何基团。

虽然图5展示附加表面化学物质80A附接到暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’，但是应当理解，在该示例中，反应性官能团82与官能团64的反应将该附加表面化学物质80C附接到暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’。附接上附加表面化学物质80C使得暂时修饰的表面32A’、32B’、32C’准备好用于感测操作。

虽然在图5中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74的簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图5中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60A的附加表面化学物质80C分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

该方法的另一个示例示意性地示于图6中。图6展示了流通池10的一部分，该部分包括流动通道12，以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面32A、32B、32C的工作电极24A、24B、24C。在该示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰。

在该示例方法中，复合物60B存在于第一流体76中。可以使用第一流体76的任何示例。使用流体控制系统将第一流体76通过入口流控部件36引入到流动通道12中。在一个示例中，第一流体76通过流体管线从存放储器泵送，然后通过流体入口14(图6中未示出)进入流动通道12中。

在流动通道12内，复合物60B的连接部分62A与未经修饰的表面32A、32B、32C反应。如所提及的，所使用的反应条件将取决于连接部分62A和未经修饰的表面32A、32B、32C。在一些示例中，反应条件包括施加引发连接部分62A与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的偏置电压。复合物60B附接到未经修饰的表面32A、32B、32C生成了暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”的另一个示例。

一旦附接上复合物60B，而且在执行感测操作之前，该示例方法还包括将含有将在感测操作中使用的附加表面化学物质80D、80E、80F的第二流体78引入到流动通道12中。

在图6所示方法的一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60B包括连接部分62A，以及附接到连接部分62A的捕获寡核苷酸66；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80D的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的颗粒72’：i)附接到其上的模板核酸链74簇，和ii)附接到其上且与捕获寡核苷酸66互补的寡核苷酸84。

附加表面化学物质80D的颗粒72’可以是本文所公开颗粒72的任何示例，核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。

寡核苷酸84是单链核酸序列，其可以与复合物60B中附接到经修饰的工作电极表面32A”、32B”、32C”的互补捕获寡核苷酸66杂交。寡核苷酸84可以具有在约10个核苷酸至约100个核苷酸、或约12个核苷酸至约60个核苷酸、或约15个核苷酸至约50个核苷酸范围内的长度，这取决于所使用的捕获寡核苷酸66。

允许附加表面化学物质80D在流通池10中在适于使寡核苷酸84与捕获寡核苷酸66杂交的温度下孵育。作为杂交的结果，附加表面化学物质80D变得附接到暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”，并且使得暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”准备好用于感测操作(如图6中的#1所示)。

虽然在图6中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图6中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60B的附加表面化学物质80D分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在图6所示方法的另一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60B包括连接部分62A，以及附接到连接部分62A的捕获寡核苷酸66；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80E的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的多个引物70、70’，和ii)附接到其上且与捕获寡核苷酸66互补的寡核苷酸84。

附加表面化学物质80E的水凝胶68和引物70、70’可以是本文所公开的任何示例。如上所述，寡核苷酸84是单链核酸序列，其可以与复合物60B中附接到经修饰的工作电极表面32A”、32B”、32C”的互补捕获寡核苷酸66杂交。

虽然图6展示附加表面化学物质80D附接到暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”，但是应当理解，在该示例中，附加表面化学物质80E附接到暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”。此外，虽然在图6中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用附加表面化学物质80E的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图6中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60B的附加表面化学物质80E分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在图6所示方法的又一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60B包括连接部分62A，以及附接到连接部分62A的捕获寡核苷酸66；并且在执行感测操作之前，该方法还包括将含有附加表面化学物质80F的第二流体78引入到流动通道12中，该附加表面化学物质包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的模板核酸链74簇，和ii)附接到其上且与捕获寡核苷酸66互补的寡核苷酸84。

附加表面化学物质80F的水凝胶68可以是本文所公开的任何示例，核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。如上所述，寡核苷酸84是单链核酸序列，其可以与复合物60B中附接到经修饰的工作电极表面32A”、32B”、32C”的互补捕获寡核苷酸66杂交。

虽然图6展示附加表面化学物质80D附接到暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”，但是应当理解，在该示例中，寡核苷酸84与捕获寡核苷酸66杂交将附加表面化学物质80F附接到暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”。附接上附加表面化学物质80F使得暂时修饰的表面32A”、32B”、32C”准备好用于感测操作。

虽然在图6中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第三流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图6中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60B的附加表面化学物质80F分离，因此使得表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

该方法的又一个示例示意性地示于图7中。图7展示了流通池10的一部分，该部分包括流动通道12，以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面32A、32B、32C的工作电极24A、24B、24C。在该示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰。

在该示例方法中，复合物60C或60D存在于第一流体76中。可以使用本文所公开的第一流体76的任何示例。使用流体控制系统将第一流体76通过入口流控部件36引入到流动通道12中。在一个示例中，第一流体76通过流体管线从存放储器泵送，然后通过流体入口14(图7中未示出)进入流动通道12中。

在流动通道12内，复合物60C或60D的连接部分62A与未经修饰的表面32A、32B、32C反应。所使用的反应条件将取决于连接部分62A和未经修饰的表面32A、32B、32C。在一些示例中，反应条件包括施加引发连接部分62A与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的偏置电压。复合物60C或60D附接到未经修饰的表面32A、32B、32C生成了暂时修饰的表面32A”’、32B”’、32C”’的另一个示例。

一旦附接上复合物60C或60D，就可以执行感测操作(图7中的#1)。感测操作根据所使用的复合物60C、60D而变化。

在一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60C包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。在该示例中，水凝胶68，引物70、70’和连接部分62A可以是本文所公开的任何示例。

虽然在图7中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面32A”’、32B”’、32C”’上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面32A”’、32B”’、32C”’上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用复合物60C的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图7中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60C的表面化学物质分离。这使未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在另一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60D包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。在该示例中，水凝胶68，引物70、70’和连接部分62A可以是本文所公开的任何示例。

在一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C未经修饰，复合物60D包括具有以下成分的颗粒72：i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的模板链74簇。在该示例中，水凝胶68和连接部分62A可以是本文所公开的任何示例。核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。

虽然在图7中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62A的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图7中未示出)接触。解吸电压使连接部分62A与附接到复合物60D的表面化学物质分离。这使未经修饰的工作电极表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

该方法的又一个示例示意性地示于图8中。图8展示了流通池10的一部分，该部分包括流动通道12，以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面32A、32B、32C的工作电极24A、24B、24C。在该示例中，工作电极表面32A、32B、32C用电化学可逆过渡金属结合对的一个构件34A、34B来修饰。

在该示例方法中，使用包括连接部分62B的复合物60C’或60D’。如本文参照图4C和图4D所述，连接部分62B包括电化学可逆过渡金属结合对的另一构件，其可以与构件34A、34B结合。

复合物60C’或60D’存在于第一流体76中，该第一流体可以是本文所公开的任何示例。使用如本文所述的流体控制系统，将含有复合物60C’或60D’的第一流体76通过入口流控部件36引入到流动通道12中。

在流动通道12内，复合物60C’或60D’的连接部分62B与构件34A、34B结合。所使用的反应条件将取决于过渡金属结合对。在一些示例中，反应条件包括施加引发连接部分62B与构件34A、34B附接的偏置电压。复合物60C’或60D’的连接部分62B附接到构件34A、34B生成了暂时修饰的表面32A””、32B””、32C””的又一个示例。

一旦结合对在暂时修饰的表面32A””、32B””、32C””上形成，就可以执行感测操作(图8中的#1)。感测操作根据所使用的复合物60C’、60D’而变化。

在涉及复合物60C’的一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰，过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B是配体；连接部分62B是过渡金属复合物，该过渡金属复合物是过渡金属复合物结合对的第二构件；复合物60C’包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的过渡金属复合物，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

在该示例中，过渡金属复合物结合对中附接到工作电极表面32A、32B、32C的第一构件34A、34B可以是吡啶，附接到水凝胶68的过渡金属复合物(即，连接部分62B)可以是锌卟啉复合物。在该示例中，当吡啶与锌卟啉复合物的锌复合时，复合物60C’使表面32A、32B、32C官能化。

虽然在图8中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面32A””、32B””、32C””上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面32A””、32B””、32C””上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用复合物60C’的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62B的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图8中未示出)接触。解吸电压将取决于所使用的连接部分62B。在一些示例中，施加解吸电压涉及向工作电极24A、24B、24C施加负偏压。在其他示例中，施加解吸电压涉及向工作电极24A、24B、24C施加正偏压。在使用吡啶和锌卟啉复合物结合对的该示例中，解吸电压是将锌1还原为锌0的电压。

解吸电压使连接部分62B从第一构件34A、34B分离。因此，通过连接部分62B附接的表面化学物质得以除去。这使得用第一构件34A、34B修饰的工作电极表面32A、32B、32C再生。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在涉及复合物60D的另一个示例中，工作电极表面32A、32B、32C用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰，过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B是过渡金属复合物；连接部分62B是配体，该配体是过渡金属复合物结合对的第二构件；复合物60D’包括用以下成分来官能化的金属纳米颗粒：i)配体(连接部分62B)，和ii)水凝胶68，该水凝胶具有附接到其上的模板核酸链74簇。

在该示例中，过渡金属复合物结合对中附接到工作电极表面32A、32B、32C的第一构件34A、34B可以是二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物，附接到水凝胶68的配体(即，连接部分62B)可以是β-环糊精。在该示例中，复合物60D’使用二茂铁基端基的电化学还原将表面32A、32B、32C官能化。

虽然在图8中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中来对模板核酸链74簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就将连接部分62B的解吸电压施加到工作电极24A、24B、24C。将电解质溶液引入到流通池10中，使其与工作电极24A、24B、24C和反电极40(图8中未示出)接触。解吸电压使连接部分62B从第一构件34A、34B分离。因此，通过连接部分62B附接的表面化学物质得以除去。这使得用第一构件34A、34B修饰的工作电极表面32A、32B、32C再生。在使用二茂铁基-聚(丙烯亚胺)树枝状聚合物和β-环糊精结合对的该示例中，解吸电压是将二茂铁基端基氧化的电压。在一些示例中，解吸电压使连接部分62B从第一构件34A、34B分离，使第一构件34A、34B从工作电极表面32A、32B、32C分离。在这些情况下，当附加表面化学物质被添加到流通池10时，第一构件34A、34B可以被引向工作电极表面32A、32B、32C并附接到其上(例如，通过硅烷接头等)。

该示例方法可以还涉及在施加解吸电压之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

与化学清洁方法(例如，引入强酸或强碱等)不同，参照图5至图8描述的电化学解吸方法不会使工作电极表面32A、32B、32C上的本体材料降解，相反，它们会使工作电极表面32A、32B、32C与表面化学物质之间的界面(例如，连接部分62A、62B)降解。在这些示例中的任一示例中，通过利用具有在施加解吸偏压期间可以从表面驱除的净电荷的表面化学物质，也可以使得表面化学物质的去除更加有效。

涉及电化学再生的方法的又一个示例包括将第一流体76引入流通池10的流动通道12，该流通池包括工作电极24A、24B、24C，这些工作电极具有至少部分地暴露于流动通道12的未经修饰的表面32A、32B、32C，由此，存在于第一流体76中的复合物60A、60B、60C、60D的连接部分62A将复合物60A、60B、60C、60D化学附接到表面32A、32B、32C，以形成工作电极24A、24B、24C的暂时修饰的表面(例如，32A’、32A”、32A”’)；执行涉及暂时修饰的表面(例如，32A’、32A”、32A”’)的复合物60A、60B、60C、60D的感测操作；将电解质溶液引入流通池10中；以及在电解质溶液的存在下向工作电极24A、24B、24C施加电压，从而除去工作电极24A、24B、24C中的一层物质，使未经修饰的表面32A、32B、32C再生。

用于将复合物60A、60B、60C、60D附接到未经修饰的表面32A、32B、32C的这些方法可以如本文参照图5至图7所述进行。

在该附加示例中，不是降解工作电极表面32A、32B、32C与表面化学物质之间的界面(例如，连接部分62A、62B)，而是可以通过腐蚀掉工作电极表面32A、32B、32C的薄层来以电化学方式除去表面结合基团。用于腐蚀工作电极表面32A、32B、32C的薄层所施加的偏压将取决于溶液中的特定金属和盐浓度。在一些情况下，腐蚀可能在零偏压下发生，或者可能需要施加介于0V至+1V之间的一些正偏压。在以0偏压自发发生腐蚀的情况下，在感测操作期间可以施加负偏压来进行防腐保护，以便在引入和利用表面化学物质时对该表面化学物质进行保护。

这除去了表面化学物质，因为在工作电极表面32A、32B、32C处结合到表面化学物质的金属以离子形式离开表面。

在该示例中，流通池10将具有一定的寿命，该寿命与工作电极24A、24B、24C的初始厚度和每次清洁循环的厚度损失相关。

当流通池10包括第二工作电极42A、42B、42C时，所述方法中的任一种可以还涉及将电压施加到第二工作电极42A、42B、42C，以在引入表面化学物质期间排斥表面化学物质附接。因此，该方法的一些示例涉及在引入第一流体76时向第二工作电极42A、42B、42C施加连接部分62A、62B的解吸电压，从而从间隙区域30A、30B、30C排斥复合物60A、60B、60C、60C’、60D、60D’。当流通池10包括第二工作电极42A、42B、42C时，所述方法中的任一种可以还涉及将电压施加到第二工作电极42A、42B、42C，以帮助在解吸表面化学物质期间清洁第二工作电极42A、42B、42C。因此，该方法的一些示例涉及在感测操作之后将连接部分62A、62B的解吸电压施加到第二工作电极42A、42B、42C。

用可见光再生流通池表面的方法

图3A和图3B中所示的流通池10的任何示例均可以用于其中基底表面52A、52B、52C、52D使用本文所公开的复合物60C”、60D”、60E的一个示例来暂时修饰并且可通过暴露于可见光再生的方法中。

在一个示例中，该方法通常包括将第一流体76引入流通池10的流动通道12中，该流通池包括的基底22F、22G、22H、22I的表面52A、52B、52C、52D至少部分地暴露于流动通道12，表面52A、52B、52C、52D用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰，由此，存在于第一流体76中的复合物60C”、60D”、60E的连接部分62C将复合物60C”、60D”、60E化学附接到表面52A、52B、52C、52D，以形成基底22F、22G、22H、22I的暂时修饰的表面；执行涉及暂时修饰的表面的复合物60C”、60D”、60E的感测操作；以及将暂时修饰的表面暴露于可见光，从而分离连接部分62C并使表面52A、52B、52C、52D再生。参照图9示出并描述了该方法的示例。

图9展示了流通池10的一部分，该部分包括流动通道12，以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面52A、52B、52C、52D的基底22F、22G、22H、22I。在该示例中，基底表面52A、52B、52C、52D用可见光响应性过渡金属结合对的一个构件54A、54B来修饰。

在该示例方法中，使用包括连接部分62C的复合物60C”或60D”或60E。如本文参照图4C至图4E所述，连接部分62C包括可见光响应性过渡金属结合对的另一构件，其可以与构件54A、54B结合。

复合物60C”或60D”或60E存在于第一流体76中，该第一流体可以是本文所公开的任何示例。使用如本文所述的流体控制系统，将含有复合物60C”或60D”或60E的第一流体76通过入口流控部件36引入到流动通道12中。

在流动通道12内，复合物60C”或60D”或60E的连接部分62C与构件54A、54B结合。所使用的反应条件将取决于过渡金属结合对。在一个示例中，该反应可以在氯仿中进行，曝光约20分钟至约30分钟。复合物60C”或60D”或60E的连接部分62C附接到构件54A、54B生成了暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’的一个示例。在这些示例中的任一示例中，第一构件54A、54B可以是水解的钌复合物，连接部分62C可以是硫醚。在这些示例中，当水解的钌复合物与硫醚连接部分62C的硫醇复合时，复合物60C”或60D”或60E使基底表面52A、52B、52C、52D官能化。

一旦结合对在暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’上形成，就可以执行感测操作(图9中的#1)。感测操作根据所使用的复合物60C”、60D”、60E而变化。

在涉及复合物60C”的一个示例中，连接部分62C是硫醚，复合物60C”是具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的硫醚，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

水凝胶68和引物70、70’可以是本文所公开的任何示例。硫醚可以附接到水凝胶68的合适官能团上。

虽然在图9中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用复合物60C”的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就可以将暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’暴露于可见光。暴露于可见光可以使用光源(例如，激光)来进行，该光源发射诱导硫醚连接部分62C解离并因此诱导复合物60C”解离的波长。暴露于可见光的时间可以取决于光源的功率。较高功率的光源可以涉及较短的曝光时间，而较低功率的光源可以涉及较长的曝光时间。

可见光使连接部分62C从第一构件54A、54B解离。因此，通过连接部分62C附接的表面化学物质得以除去。这使得用第一构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D再生。

该示例方法可以还涉及在暴露于可见光之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在涉及复合物60D”的一个示例中，连接部分62C是硫醚，复合物60D”是具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的硫醚，和ii)附接到其上的模板链74簇。

水凝胶68可以是本文所公开的任何示例，核酸链74的模板可以如本文所述在流通池10的外部生成(例如，参照图4D)。

虽然在图9中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及通过将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中来对模板链74簇进行测序；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就可以将暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’暴露于可见光。暴露于可见光可以使用光源(例如，激光)来进行，该光源发射诱导连接部分62C解离并因此诱导复合物60D”解离的波长。暴露于可见光的时间可以取决于光源的功率。

可见光使连接部分62C从第一构件54A、54B解离。因此，通过连接部分62C附接的表面化学物质得以除去。这使得用第一构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D再生。

该示例方法可以还涉及在暴露于可见光之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

在涉及复合物60E的一个示例中，连接部分62C是硫醚，复合物60E是用以下成分来官能化的金属纳米颗粒73：i)硫醚和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

金属纳米颗粒73和多个引物70、70’可以是本文所公开的任何示例。硫醚可以附接到水凝胶68的合适官能团上。

虽然在图9中未示出细节，但是在该示例方法中的感测操作涉及使用多个引物70、70’来扩增模板核酸链74，以在暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’上生成模板核酸链74簇；将包含多个光学标记的核苷酸的第二流体引入到流动通道12中；以及光学检测多个光学标记的核苷酸中的相应一个核苷酸沿至少一些模板核酸链74进入新生链中的掺入事件。

在暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’上生成簇可以如本文所述使用文库模板和引物70、70’来进行。在该示例中，将试剂引入到流通池10中，然后使用复合物60E的引物70、70’进行扩增循环。

然后可以如本文所述进行对掺入事件的测序和光学检测。

一旦感测操作完成，就可以将暂时修饰的表面52A’、52B’、52C’、52D’暴露于可见光。暴露于可见光可以使用光源(例如，激光)来进行，该光源发射诱导连接部分62C解离并因此诱导复合物60E解离的波长。暴露于可见光的时间可以取决于光源的功率。

可见光使连接部分62C从第一构件54A、54B解离。因此，通过连接部分62C附接的表面化学物质得以除去。这使得用第一构件54A、54B修饰的基底表面52A、52B、52C、52D再生。

该示例方法可以还涉及在暴露于可见光之后将洗涤流体引入流动通道12。这有助于确保所有分离的表面化学物质都从流通池10中除去。

试剂盒

本文所公开的流通池10的任何示例均可以作为试剂盒的一部分与流通池表面化学物质流体一起包括在试剂盒中。试剂盒的一个示例包括i)流通池10，其包括：流动通道12；工作电极24A、24B、24C，其具有至少部分地暴露于流动通道12的表面32A、32B、32C，表面32A、32B、32C未经修饰，或用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰；和反电极40，其电连接到工作电极24A、24B、24C；以及ii)流通池表面化学物质流体，其包括：液体载体(例如，流体76)；和复合物60A、60B、60C、60C’、60D、60D’，其包括连接部分62A、62B，该连接部分化学附接到未经修饰的表面或过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B，并且在暴露于解吸电压时从未经修饰的表面或从过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B解吸。该试剂盒中的流通池10的示例可以还包括采用本文阐述的任何构型的第二工作电极42A、42B、42C，采用本文阐述的任何构型的反电极40，以及采用本文阐述的任何构型的控制器。

在该试剂盒的一个示例中，表面32A、32B、32C未经修饰；复合物60A包括连接部分62A，以及不与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的正交官能团64；该试剂盒还包括第二流体(例如，流体78)，该第二流体包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的多个引物70、70’，和ii)附接到其上且与正交官能团64反应的反应性官能团82。该示例试剂盒可以还包括第三流体，该第三流体包括多个光学标记的核苷酸。

在该试剂盒的另一个示例中，表面32A、32B、32C未经修饰；复合物60A包括连接部分62A，以及不与未经修饰的表面32A、32B、32C附接的正交官能团64；该试剂盒还包括第二流体(例如，流体78)，该第二流体包括具有以下成分的颗粒72：i)附接到其上的模板链74簇，和ii)附接到其上且与正交官能团64反应的反应性官能团82。该示例试剂盒可以还包括第三流体，该第三流体包括多个光学标记的核苷酸。

在该试剂盒的又一个示例中，表面32A、32B、32C未经修饰；复合物60B包括连接部分62A和附接到连接部分62A的捕获寡核苷酸66；该试剂盒还包括第二流体(例如，流体78)，该第二流体包括具有以下成分的颗粒72：i)附接到其上的模板链74簇，和ii)附接到其上且与捕获寡核苷酸66互补的寡核苷酸84。该示例试剂盒可以还包括第三流体，该第三流体包括多个光学标记的核苷酸。

在该试剂盒的又一个示例中，表面32A、32B、32C未经修饰；复合物60C包括具有以下成分的颗粒72：i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。该示例试剂盒可以还包括具有用于生成模板链74的试剂的第二流体，以及包括多个光学标记的核苷酸的第三流体。

在该试剂盒的又一个示例中，表面32A、32B、32C未经修饰；复合物60D包括具有以下成分的颗粒72：i)附接到其上的连接部分62A，和ii)附接到其上的模板核酸链74簇。该示例试剂盒可以还包括第二流体，该第二流体包括多个光学标记的核苷酸。

在该试剂盒的另一个示例中，表面32A、32B、32C用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰；过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B是配体；连接部分是过渡金属复合物，过渡金属复合物是过渡金属复合物结合对的第二构件；复合物60C’包括具有以下成分的水凝胶68：i)附接到其上的过渡金属复合物(例如，连接部分62B)，和ii)附接到其上的多个引物70、70’。

在该试剂盒的另外示例中，表面32A、32B、32C用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰；过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B是过渡金属复合物；连接部分62B是配体，该配体是过渡金属复合物结合对的第二构件；复合物60D’包括用以下成分来官能化的金属纳米颗粒72：i)配体(例如，连接部分62B)，和ii)水凝胶68，该水凝胶具有附接到其上的模板核酸链74簇。

试剂盒的另一个示例包括i)流通池10，其包括：流动通道12；以及具有至少部分地暴露于流动通道12的表面52A、52B、52C、52D的基底22E、22F、22G、22H，表面52A、52B、52C、52D用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰；以及ii)流通池表面化学物质流体，其包括：液体载体(例如，流体76)；和包括连接部分62C的复合物60C”、60D”、60F，该连接部分化学附接到可见光响应性第一构件54A、54B，并且在暴露于可见光时从可见光响应性第一构件54A、54B解吸。

测序系统

本文所述流通池10的任何示例可以是测序系统的一部分。示例测序系统90在图10中示意性地示出。测序系统90包括：流通池10，其包括可再生表面(例如，32A、32B、32C、52A、52B、52C、52D)，该可再生表面可用电化学方式或经由暴露于可见光从测序就绪状态切换到测序未就绪状态；流体控制系统92，其包括输送流控部件以将流体输送到流通池10；照明系统94，其定位成照明可再生表面(例如，32A、32B、32C、52A、52B、52C、52D)；检测系统96，其定位成捕获可再生表面(例如，32A、32B、32C、52A、52B、52C、52D)的图像；以及控制器102，其用于：使得流通池10的电极24A、24B、24C诱导测序未就绪状态；或使得照明系统94将流通池10暴露于可见光。

“测序就绪状态”是其中表面化学物质附接形成暂时修饰的表面的任何示例的状态。换句话讲，该状态是指当用于分析期望核酸的表面化学物质已经附接到表面上时流通池10的状态。在测序就绪状态下，流通池10能够用于测序操作或分析另一种核酸。“测序未就绪状态”是其中表面化学物质未附接到可再生表面(例如，32A、32B、32C、52A、52B、52C、52D)的状态。换句话讲，该状态是指当用于分析期望核酸的表面化学物质尚未附接到表面上时流通池10的状态。在测序未就绪状态下，由于缺乏合适的表面化学物质，所以流通池10不能用于测序操作和分析另一种核酸。

流体控制系统92包括如本文所述的入口流控部件36和出口流控部件38。入口流控部件36可以包括流体储器或流体盒98，以及通过入口14向流通池10供应期望流体(例如，76、78，洗涤流体等)的流体管线。出口流控部件38可以包括废物储器100和流体管线，这些流体管线通过出口16从流通池10移除流体(例如，76、78，洗涤流体等)。流体控制系统92可以包括泵、阀等，以响应于来自控制器102的命令以期望的方式移动流体。测序系统90的一个具体示例包括流体地连接到输送流控部件的储器；以及容纳在储器中的流体(例如，第一流体76)，其中该流体包括具有连接部分62A、62B等的复合物60A、60B等，该连接部分将复合物60A、60B等化学附接到可再生表面。

照明系统94可以是能够发射用于核酸分析的激发波长(例如，紫外光)的任何光源(例如，激光器)。在一些示例中，照明系统94包括能够发射可见光用于引发基底表面52A、52B、52C、52D再生的另一光源。照明系统可响应于来自控制器102的命令而操作。

检测系统96可以是能够显示由核酸分析得到的发射光子并产生可记录的输出的任何检测器。在一些示例中，检测系统96是数字成像系统。检测系统96响应于来自控制器102的命令而操作。

控制器102可以包括任何基于处理器或基于微处理器的系统，包括使用微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、逻辑电路以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器的系统。虽然已经提供了几个示例，但是应当理解，这些示例并不旨在以任何方式限制术语“系统控制器”的定义和/或含义。在一个示例中，系统控制器102执行存储在一个或多个存储元件、存储器或模块中的一组指令，以便根据本文阐述的示例输送流体、施加偏置电压、操作照明系统94、操作检测系统96等。在包括电化学可再生表面32A、32B、32C的示例中，控制器102可以还包括稳压器来控制工作电极24A、24B、24C与反电极40之间和/或第二工作电极42A、42B、42C与反电极40之间的所需偏压。

在测序系统90的一个示例中，可再生表面是工作电极表面24A、24B、24C；工作电极表面24A、24B、24C在测序未就绪状态下用过渡金属复合物结合对的第一构件34A、34B来修饰。

在测序系统90的另一个示例中，可再生表面是工作电极表面24A、24B、24C；工作电极表面24A、24B、24C在测序未就绪状态下未经修饰。

在测序系统90的另一个示例中，可再生表面是基底表面52A、52B、52C；基底表面52A、52B、52C在测序未就绪状态下用过渡金属复合物结合对的可见光响应性第一构件54A、54B来修饰。

附加说明

应当理解，本文所阐述示例的任何特征均能够以任何期望的方式组合在一起，以实现本公开中描述的益处，包括例如获得流通池。

还应当理解，前述概念和下文更详细讨论的附加概念(假设此类概念不相互矛盾)的所有组合都被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。具体地讲，出现在本公开末尾的要求保护的主题的所有组合都被设想为是本文所公开的发明主题的一部分。还应当理解，本文明确采用的也可出现在以引用方式并入的任何公开中的术语应被赋予与本文所公开的特定概念最一致的含义。

本说明书通篇提及的“一个示例”、“另一个示例”、“一种示例”等意指结合该示例描述的特定元素(例如，特征、结构和/或特性)包括在本文所述的至少一个示例中，并且可存在于或不存在于其他示例中。此外，应当理解，用于任何示例的所述元素可以任何合适的方式组合在各种示例中，除非上下文另有明确说明。

虽然已经详细描述了若干示例，但是应当理解，可以对所公开的示例进行修改。因此，上述说明应被认为是非限制性的。