[發(fā)明專利]一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110336926.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN115125116A
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海近觀科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C12M1/34
• 分類號(hào): C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 江蘇坤象律師事務(wù)所 32393
• 代理人: 趙新民

一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置，包括基底以及設(shè)置在基底上的濾光結(jié)構(gòu)層，所述濾光結(jié)構(gòu)層設(shè)置了膜系結(jié)構(gòu)或亞波長結(jié)構(gòu)，并劃分為至少2個(gè)濾光單元，能夠透射至少2種不同波段的信號(hào)光，構(gòu)造簡(jiǎn)單，可靠檢測(cè)精度高，制作成本低，易于實(shí)現(xiàn)；高效的將四種堿基對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)進(jìn)行分辨，不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)即可高效分辨出基因分子的堿基序列用于后續(xù)分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基因檢測(cè)測(cè)序領(lǐng)域，具體涉及一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置。

背景技術(shù)

DNA測(cè)序是指分析特定DNA片段的堿基序列，也就是腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）與鳥嘌呤的（G）排列方式。

目前普遍使用熒光標(biāo)記的方法進(jìn)行基因測(cè)序，在反應(yīng)結(jié)構(gòu)中通過特定的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)熒光標(biāo)記的堿基進(jìn)行激發(fā)，一般是發(fā)射出一束激光至陣列有若干個(gè)四種基因分子的測(cè)序芯片上，并透射出一束由基因分子被激光照射激發(fā)產(chǎn)生的熒光。通過信號(hào)收集結(jié)構(gòu)采集相應(yīng)熒光標(biāo)記物發(fā)射的熒光信號(hào)，檢測(cè)接收并對(duì)堿基序列進(jìn)行分析，得到序列信息。

如何分離出不同波段來辨別不同堿基尤為重要，可知，用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置對(duì)于基因測(cè)序有關(guān)鍵的意義，其中如何可靠對(duì)熒光信號(hào)進(jìn)行分離是當(dāng)前需要解決的一項(xiàng)重點(diǎn)課題。因此，需要開發(fā)一種能有效分離熒光信號(hào)并進(jìn)行收集的裝置，適用于DNA測(cè)序。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置，以解決上述部分/全部的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置，包括基底和設(shè)置在所述基底上的濾光結(jié)構(gòu)層；所述基底包括硅光二極管層和二氧化硅支撐層，所述濾光結(jié)構(gòu)層覆蓋在所述二氧化硅支撐層上；所述濾光結(jié)構(gòu)層包括多晶硅片層和多晶硅片層上設(shè)置的膜系結(jié)構(gòu)或亞波長結(jié)構(gòu)；所述濾光結(jié)構(gòu)層劃分為至少2個(gè)濾光單元，用于透射至少2種不同波段的信號(hào)光。

所述亞波長結(jié)構(gòu)為所述多晶硅層表面刻蝕孔周期陣列。

其中，至少有3個(gè)所述濾光單元的刻蝕孔深度和/或直徑互不相同。

所述濾光單元有4個(gè)，呈田字型設(shè)置，所述濾光結(jié)構(gòu)層用于透射3種不同波段的信號(hào)光。

所述亞波長結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述多晶硅片層上亞波長光柵層；至少有2個(gè)所述濾光單元的光柵周期、占空比或光柵層高度不同。

所述亞波長光柵層是由硅及其化合物構(gòu)成的介質(zhì)材料，包括但不限于SiN或SiO2中的一種。

所述膜系結(jié)構(gòu)為設(shè)置在所述多晶硅層表面的多層介質(zhì)膜，奇數(shù)層介質(zhì)膜的折射率大于偶數(shù)層介質(zhì)膜的折射率，所述奇數(shù)層介質(zhì)膜的材質(zhì)相同，所述偶數(shù)層介質(zhì)膜的材質(zhì)相同。

所述多層介質(zhì)膜的層數(shù)范圍是2-1000層。

所述介質(zhì)膜通過包括但不限于PECVD、LPCVD、ICPCVD中一種的薄膜沉積工藝設(shè)置于所述多晶硅層表面。

所述二氧化硅支撐層厚度范圍為100nm-1000nm；所述多晶硅片層厚度范圍為50nm-500nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置，包括基底上的濾光結(jié)構(gòu)層，所述濾光結(jié)構(gòu)層設(shè)置了膜系結(jié)構(gòu)或亞波長結(jié)構(gòu)，并劃分為至少2個(gè)濾光單元，能夠透射至少2種不同波段的信號(hào)光，構(gòu)造簡(jiǎn)單，可靠檢測(cè)精度高，制作成本低，易于實(shí)現(xiàn)；高效的將四種堿基對(duì)應(yīng)的熒光信號(hào)進(jìn)行分辨，不需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)即可高效分辨出基因分子的堿基序列用于后續(xù)分析。

2、本發(fā)明的一種用于DNA測(cè)序的信號(hào)收集裝置，所述濾光結(jié)構(gòu)層為亞波長結(jié)構(gòu)或多層介質(zhì)膜構(gòu)成，以提高特定波長的熒光的收集效率，根據(jù)需求可以進(jìn)行替換或變更，靈活性高，有利于DNA測(cè)序技術(shù)的推廣。

附圖說明