[發(fā)明專利]一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810004294.3
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108220412B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡佩芝;龐鳳春;耿越;古樂;車春城
• 申請（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司;北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: C12Q1/6869
• 分類號: C12Q1/6869
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張?zhí)焓?/td>

本發(fā)明提供一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置，屬于基因測序技術(shù)領(lǐng)域，其可解決現(xiàn)有的高通量測序芯片制作成本高的問題。本發(fā)明的基因測序基板是以塑性材料為襯底，在塑性的面上形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)作為反應(yīng)池。由于襯底具有可塑性，這樣可以采用簡單的工藝形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，降低基因測序基板的生產(chǎn)成本。同時，在內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上增設(shè)第一保護(hù)層的作用是：保護(hù)塑性材料形成的內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁，防止內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁被反應(yīng)液腐蝕。本發(fā)明的基因測序裝置是通過將反應(yīng)池、微流道、進(jìn)樣口和出樣口等集成到第一基板和第二基板上從而對液體進(jìn)行檢測，其集成度非常高，所需的測試樣品和反應(yīng)試劑都非常少，然而其檢測反應(yīng)速度快，便于高通量測試等。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于基因測序技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置。

背景技術(shù)

基因測序技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學(xué)研究中最常用的技術(shù)，從1977第一代基因測序發(fā)展至今，基因測序技術(shù)取得了相當(dāng)大的發(fā)展。其中，基因測序技術(shù)的發(fā)展過程包括：第一代sanger測序技術(shù)，第二代高通量測序技術(shù)，第三代單分子測序技術(shù)，第四代納米孔測序技術(shù)；目前市場主流的測序技術(shù)仍以第二代高通量測序?yàn)橹鳌?/p>

第二代高通量測序技術(shù)主要包括Illumina的邊合成邊測序技術(shù)，Thermo Fisher的離子半導(dǎo)體測序技術(shù)、連接法測序技術(shù)和Roche的焦磷酸測序技術(shù)等。

目前市場主流二代高通量測序芯片為納米井測序芯片，占據(jù)市場80％以上的份額。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：現(xiàn)有測序芯片的基因測序基板如圖1所示，是以玻璃為襯底，直接在玻璃上形成納米井。其中，在硬質(zhì)的玻璃襯底上形成納米井，需要使用光刻膠進(jìn)行保護(hù)，通過納米壓印形成圖案后進(jìn)行干法刻蝕，形成納米井后再去除光刻膠。這樣制備工藝復(fù)雜，制作成本較高，很難被普通消費(fèi)者承受，故需開發(fā)可降低測序成本的其它芯片進(jìn)行替代。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有的高通量測序芯片制作成本高的問題，提供一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基因測序基板，包括由塑性材料形成的襯底，所述襯底的一面上設(shè)有內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)為基因測序的反應(yīng)池；所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上設(shè)有第一保護(hù)層。

優(yōu)選的是，所述塑性材料包括PMMA、PDMS、PET中的任意一種或幾種。

優(yōu)選的是，所述反應(yīng)池的尺寸為10nm-100μm。

優(yōu)選的是，所述第一保護(hù)層的材料包括透明金屬氧化物；所述透明金屬氧化物包括ITO、IZO、TaOx、HfOx中的任意一種或幾種。

本發(fā)明還提供一種基因測序基板的制備方法，包括以下制備步驟：

直接在塑性材料的一面上形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)為基因測序的反應(yīng)池；

在所述內(nèi)凹結(jié)構(gòu)內(nèi)壁形成第一保護(hù)層。

優(yōu)選的是，所述直接在塑性材料的一面上形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)包括采用納米壓印工藝形成；

所述形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之前還包括將塑性材料進(jìn)行加熱以使塑性材料軟化的步驟；

形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)之后還包括將塑性材料冷卻的步驟。

優(yōu)選的是，所述直接在塑性材料的一面上形成內(nèi)凹結(jié)構(gòu)包括采用曝光刻蝕工藝形成。

本發(fā)明還提供一種基因測序裝置，包括相對設(shè)置的第一基板和第二基板，所述第一基板為上述的基因測序基板。

優(yōu)選的是，所述第二基板上設(shè)有與內(nèi)凹結(jié)構(gòu)連接的進(jìn)樣口和出樣口。

優(yōu)選的是，所述第二基板上設(shè)有微流道，用于連接內(nèi)凹結(jié)構(gòu)與進(jìn)樣口或出樣口，所述微流道內(nèi)壁具有金屬氧化物第二保護(hù)層。