[發明專利]便于初始對準的高通量基因測序儀硅片及初始對準方法

有效

• 申請號: 201711340918.0
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN109957504B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 孫志遠;喬彥峰;朱瑋;苗亮
• 申請（專利權）人: 長春長光華大智造測序設備有限公司
• 主分類號: C12M1/34
• 分類號: C12M1/34
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 李小焦;彭家恩

本申請公開了一種便于初始對準的高通量基因測序儀硅片及初始對準方法。本申請的硅片包括硅片主體和設在硅片主體上四個視場的四組金屬標記膜；Step1、Step2和Step3三個視場一條直線，Step1在Step2和3中間，Step2和3分別在+Y和?Y方向，Step1在硅片中心附近，Step4為硅片正式掃描起始視場；Step1有至少兩個金屬標記膜，一個在視場中心點，其它分別在視場+Y和/或?Y間距Q處；Step2至Step4都只在視場中心點上設一金屬標記膜。本申請的硅片及初始對準方法，通過四個視場的金屬標記膜，能簡單有效的進行平移和角度誤差校準。不影響測序通量，提高了處理效率，簡化了對準流程和算法。

技術領域

本申請涉及高通量基因測序儀硅片初始對準領域，特別是涉及一種便于初始對準的高通量基因測序儀硅片及初始對準方法。

背景技術

在基于熒光反應和光學成像的高通量基因測序設備中，需要連接大量DNA納米球的硅片。如圖1所示，硅片放置在工件臺上，照明系統發射的激光通過顯微物鏡投射到硅片上的DNA納米球，DNA納米球中的熒光染料受到激光激發產生熒光分子；熒光分子通過顯微物鏡、準直系統等被CCD或CMOS相機接收；通過工件臺的精密掃描，顯微物鏡對硅片上的所有區域進行成像后，并對圖像進行相應的數據處理，分析出被測樣本的DNA序列。

硅片放置在工件臺上以后，由于硅片裝卡精度、機械臂定位精度等影響，硅片相對于工件臺的理論中心存在平移和角度誤差。如果該誤差不進行修正，在實時掃描過程中可能會產生無效或遺漏視場、甚至掃描過程中會發生串列現象，極大地影響測序精度。

現有的初始對準方案是通過光刻方法在硅片表面上每一個視場內均生成m行、n列Track線，通過對采集的Track線交點進行處理，判斷硅片相對于工件臺的偏移和偏角。如圖2所示為某芯片上的Track線圖像，圖像處理需要處理獲得多個方形框內的track線的交點的精確位置以對芯片進行精確定位。該方法極大地依賴圖像上Track線的成像質量，同時Track線的圖像處理需要圖像增強、聚類、擬合等算法，所以該方法算法復雜且處理時間較長。

發明內容

本申請的目的是提供一種新的便于初始對準的高通量基因測序儀硅片及初始對準方法。

為了實現上述目的，本申請采用了以下技術方案：

本申請的一方面公開了一種便于初始對準的高通量基因測序儀硅片，包括硅片主體和設置在硅片主體上的四個金屬標記膜組，四個金屬標記膜組分別設置于Step1、Step2、Step3和Step4四個視場內；其中，Step1、Step2和Step3三個視場在一條直線上，該直線為硅片Y軸或者與硅片Y軸平行，Step1視場位于Step2視場和Step3視場中間，并且，Step1視場在硅片中心附近，Step2視場位于硅片中心上方，Step3視場位于硅片中心下方；Step4視場為硅片正式掃描的起始視場；四個視場的坐標系分別與硅片的坐標系平行；Step1視場內的金屬標記膜組由至少兩個金屬標記膜組成，一個金屬標記膜設置于視場中心點上，其它金屬標記膜分別設置于Step1視場的+Y方向和/或-Y方向距離視場中心點間距Q的位置處；Step2視場、Step3視場和Step4視場的金屬標記膜組都只是在各自的視場中心點上設置一個金屬標記膜。