[發(fā)明專利]具有每孔多個(gè)傳感器的化學(xué)傳感器陣列

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911172624.0
• 申請(qǐng)日: 2014-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN110873750A
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.羅斯伯格;K.菲費(fèi);J.布斯蒂洛;J.奧文斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 生命科技公司
• 主分類號(hào): G01N27/414
• 分類號(hào): G01N27/414
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;申屠偉進(jìn)

一種裝置，所述裝置包含界定反應(yīng)區(qū)的材料。所述裝置包含多個(gè)化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管（chemFET），每個(gè)所述化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有與所述反應(yīng)區(qū)連通的共同浮動(dòng)?xùn)艠O（370）。所述裝置還包含電路，所述電路用以從所述化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管獲得指示所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)的分析物的各個(gè)輸出信號(hào)。

本案為分案申請(qǐng)。其母案的發(fā)明名稱為“具有每孔多個(gè)傳感器的化學(xué)傳感器陣列”，申請(qǐng)日為2014年6月4日，申請(qǐng)?zhí)枮?01480044626.0。

相關(guān)申請(qǐng)案

本申請(qǐng)案主張2013年6月10日提交的第61/833,375號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán)，所述申請(qǐng)案以引用的方式并入本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于化學(xué)分析的傳感器，并且涉及用于制造此類傳感器的方法。

背景技術(shù)

在化學(xué)過程的檢測(cè)中已經(jīng)使用多種類型的化學(xué)傳感器。一種類型是化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管（chemFET）。chemFET包含由通道區(qū)分離的源極和漏極以及耦合到通道區(qū)的化學(xué)敏感區(qū)域。chemFET的操作是基于由敏感區(qū)域處電荷因附近發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)而變化所引起的通道電導(dǎo)的調(diào)制。通道電導(dǎo)的調(diào)制改變了chemFET的閾值電壓，所述閾值電壓可經(jīng)測(cè)量以檢測(cè)和/或確定化學(xué)反應(yīng)的特性。可以例如通過向源極和漏極施加適當(dāng)偏壓并且測(cè)量所得的流過chemFET的電流來(lái)測(cè)量閾值電壓。作為另一實(shí)例，可以通過驅(qū)動(dòng)已知電流通過chemFET并且測(cè)量在源極或漏極處的所得電壓來(lái)測(cè)量閾值電壓。

離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ISFET）是在敏感區(qū)域包含離子敏感層的一種類型的chemFET。歸因于由分析物溶液中存在的離子引起的表面電荷群的質(zhì)子化或去質(zhì)子化，分析物溶液中離子的存在改變了在離子敏感層與分析物溶液之間的介面處的表面電勢(shì)。在ISFET的敏感區(qū)域處表面電勢(shì)的變化影響裝置的閾值電壓，所述閾值電壓可經(jīng)測(cè)量以指示在溶液內(nèi)離子的存在和/或濃度。

ISFET陣列可以用于基于檢測(cè)在反應(yīng)期間存在的、所產(chǎn)生的或使用的離子來(lái)監(jiān)測(cè)化學(xué)反應(yīng)，例如DNA測(cè)序反應(yīng)。例如，見羅斯伯格（Rothberg）等人的第7,948,015號(hào)美國(guó)專利，所述專利以引用的方式并入本文中。更一般地說，較大陣列的chemFET或其它類型的化學(xué)傳感器可以用于檢測(cè)和測(cè)量多種過程中的多種分析物（例如，氫離子、其它離子、化合物等）的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)量或濃度。所述過程可為（例如）生物或化學(xué)反應(yīng)、細(xì)胞或組織培養(yǎng)或監(jiān)測(cè)神經(jīng)活動(dòng)、核酸測(cè)序等。

在大型化學(xué)傳感器陣列的操作中產(chǎn)生的問題是傳感器輸出信號(hào)對(duì)噪音的敏感性。具體來(lái)說，噪音影響用以確定由傳感器檢測(cè)的化學(xué)和/或生物過程的特性的下游信號(hào)處理的準(zhǔn)確性。

因此合乎需要的是提供包含低噪音化學(xué)傳感器的裝置以及用于制造此類裝置的方法。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，描述一種裝置。所述裝置包含界定反應(yīng)區(qū)的材料。所述裝置還包含多個(gè)化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管，所述化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管具有與反應(yīng)區(qū)連通的共同浮動(dòng)?xùn)艠O。所述裝置還包含電路，所述電路用以從化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管獲得指示反應(yīng)區(qū)內(nèi)的分析物的個(gè)別輸出信號(hào)。

在另一實(shí)施例中，描述一種用于制造裝置的方法。所述方法包含形成界定反應(yīng)區(qū)的材料。所述方法進(jìn)一步包含形成具有與反應(yīng)區(qū)連通的共同浮動(dòng)?xùn)艠O的多個(gè)化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管。所述方法進(jìn)一步包含形成用以從化學(xué)敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管獲得指示反應(yīng)區(qū)內(nèi)的分析物的個(gè)別輸出信號(hào)的電路。

在圖式和下文描述中闡述本說明書中描述的標(biāo)的物的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的特定方面。所述標(biāo)的物的其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從所述描述、圖式和權(quán)利要求書而變得明顯。

附圖說明

圖1圖解說明用于核酸測(cè)序的系統(tǒng)的組件的框圖。

圖2圖解說明集成電路裝置的部分和流槽的截面和展開視圖。