[發明專利]一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置

有效

• 申請號: 201810004294.3
• 申請日: 2018-01-03
• 公開（公告）號: CN108220412B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 蔡佩芝;龐鳳春;耿越;古樂;車春城
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;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: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

本發明提供一種基因測序基板及其制備方法、基因測序裝置，屬于基因測序技術領域，其可解決現有的高通量測序芯片制作成本高的問題。本發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凹結構作為反應池。由于襯底具有可塑性，這樣可以采用簡單的工藝形成內凹結構，降低基因測序基板的生產成本。同時，在內凹結構的內壁上增設第一保護層的作用是：保護塑性材料形成的內凹結構的內壁，防止內凹結構的內壁被反應液腐蝕。本發明的基因測序裝置是通過將反應池、微流道、進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行檢測，其集成度非常高，所需的測試樣品和反應試劑都非常少，然而其檢測反應速度快，便于高通量測試等。

技術領域

本發明屬于基因測序技術領域，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

基因測序技術是現代分子生物學研究中最常用的技術，從1977第一代基因測序發展至今，基因測序技術取得了相當大的發展。其中，基因測序技術的發展過程包括：第一代sanger測序技術，第二代高通量測序技術，第三代單分子測序技術，第四代納米孔測序技術；目前市場主流的測序技術仍以第二代高通量測序為主。

第二代高通量測序技術主要包括Illumina的邊合成邊測序技術，Thermo Fisher的離子半導體測序技術、連接法測序技術和Roche的焦磷酸測序技術等。

目前市場主流二代高通量測序芯片為納米井測序芯片，占據市場80％以上的份額。

發明人發現現有技術中至少存在如下問題：現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，在硬質的玻璃襯底上形成納米井，需要使用光刻膠進行保護，通過納米壓印形成圖案后進行干法刻蝕，形成納米井后再去除光刻膠。這樣制備工藝復雜，制作成本較高，很難被普通消費者承受，故需開發可降低測序成本的其它芯片進行替代。

發明內容

本發明針對現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。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是：

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有內凹結構，所述內凹結構為基因測序的反應池；所述內凹結構的內壁上設有第一保護層。

優選的是，所述塑性材料包括PMMA、PDMS、PET中的任意一種或幾種。

優選的是，所述反應池的尺寸為10nm-100μm。

優選的是，所述第一保護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凹結構，所述內凹結構為基因測序的反應池；

在所述內凹結構內壁形成第一保護層。

優選的是，所述直接在塑性材料的一面上形成內凹結構包括采用納米壓印工藝形成；

所述形成內凹結構之前還包括將塑性材料進行加熱以使塑性材料軟化的步驟；

形成內凹結構之后還包括將塑性材料冷卻的步驟。

優選的是，所述直接在塑性材料的一面上形成內凹結構包括采用曝光刻蝕工藝形成。

本發明還提供一種基因測序裝置，包括相對設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。

優選的是，所述第二基板上設有與內凹結構連接的進樣口和出樣口。

優選的是，所述第二基板上設有微流道，用于連接內凹結構與進樣口或出樣口，所述微流道內壁具有金屬氧化物第二保護層。