[實用新型]一種單分子測序芯片

有效

• 申請號: 201520614143.1
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN204874530U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 吳平;顏欽
• 申請（專利權）人: 深圳市瀚海基因生物科技有限公司
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本實用新型涉及DNA測序芯片技術領域，具體涉及一種單分子測序芯片。

背景技術

進入21世紀后，人類基因組計劃的完成對當代的生物學研究和醫學研究產生了巨大的影響。就基因序列分析而言，后基因組時代的重點已由單個物種的全基因組序列測定轉移到了對某一物種在基因組DNA序列層次上對個體遺傳差異及物種間遺傳差異的比較。靶向基因重測序將會是未來臨床基因檢測的主流技術。單分子測序技術被譽為第三代測序技術，其顯著特征是可以高保真地對DNA片段直接進行識別，單分子測序技術由于能識別到單個核酸分子，其具有比高通量測序技術(統稱為二代測序技術)更高的檢測靈敏度。

基因芯片是測序技術得以實現的關鍵部件。然而，二代測序芯片是目前市場上的主流產品，它們大多是采用半導體納米加工工藝得到高密度的納米陣列，加工工藝精細且復雜，成本非常高，且需要大型的高精度儀器和超高級別的潔凈室來完成。另外，二代測序芯片為了實現高通量的測序目的，芯片通道的寬度通常較大，在負壓抽液方式進樣進行生化反應時，通常會存在流體的流場分布不均問題和蓋玻片易變形的問題。流場分布不均問題會造成試劑切換不干凈，并使生化反應受影響，蓋玻片變形會影響芯片的質量，更會影響堿基光學信號的采集。

單分子測序技術由于在測序數據量上要求不高，無需像二代測序芯片要求超高密度的納米陣列，因此傳統的二代測序芯片已無法匹配單分子測序技術，所以，有必要提供一種適用于單分子測序的芯片。

實用新型內容

鑒于此，本實用新型提供了一種單分子測序芯片，所述單分子測序芯片具有一定數目的流道，所述芯片的流場分布情況良好，芯片的變形率低，流體的沖刷切換徹底。

本實用新型提供了一種單分子測序芯片，所述單分子測序芯片包括基片和所述基片壓合設置的基底層，所述基片包括相對設置的第一表面和第二表面，所述基片第一表面間隔設置有多個流道形成的反應池陣列，每個所述流道相對設置的兩個側壁沿所述流道的長度方向延伸并在所述流道的兩端交匯形成兩個帶有夾角的錐形末端，所述兩個錐形末端表面分別設置有與所述基片第二表面連通的流體輸入孔和流體輸出孔，所述基底層包括透明基底和設置在所述透明基底表面的間隔層，所述間隔層與所述基片第一表面接觸且所述間隔層對應所述流道所在的位置設置有腐蝕凹槽。

優選地，所述反應池陣列包括15-25個流道。

優選地，所述間隔層沿與所述流道的長度方向垂直的方向之間的寬度為1-1.5mm。

如本實用新型所述的，相鄰流道之間的間距為1-1.5mm。

優選地，所述錐形末端的夾角為30-60°。

優選地，每個所述流道相對設置的兩個側壁的交匯處的距離為每個流道的長度，每個所述流道的長度為50-75mm。

優選地，每個所述流道相對設置的兩個側壁之間的距離為每個流道的寬度，每個所述流道的寬度為1-2mm。

優選地，每個所述流道的深度為0.6-1mm。

將流道的深度優選為0.6-1mm，根據矩形流道流體力學阻力規律，厚度方向每增加一倍，流阻降低為原來的1/8，小的流阻，有利于流體的流動，便于單分子測序過程中，流體在流道內進行生化反應。

更優選地，每個流道的長度50mm，寬度為1mm，深度為0.6mm。

在流體上來說，寬度更窄的流道更有利于流體間的沖刷切換，將流道兩端的縱截面設計成為三角形，當流體流過該流道內，可使流道內不存在回流現象。

優選地，所述基片具有與所述流道的長度方向垂直的第一邊長，每個流道相對設置的兩個側壁的交匯處距所述基片的第一邊長的距離為0.5-1cm。

優選地，所述流體輸入孔和流體輸出孔同軸。

優選地，所述流體輸入孔的孔徑大小為300-500μm。

優選地，所述流體輸出孔的孔徑大小為300-500μm。

如實用新型所述的，所述基片第一表面間隔設置有多個流道組成單分子測序芯片的反應池陣列，每個流道的兩個錐形末端表面開設有流體輸入孔和輸出孔，以供流體的流入與流出。

如本實用新型所述的，所述流體輸入孔和流體輸出孔用于連接流體的輸入、輸出裝置，例如，可以在所述流體輸入孔和流體輸出孔分別插上移液槍頭、管接頭等，以分散每個流道內流體的輸入點、輸出點，便于每個流道內流體的輸入、輸出不受干擾。