[發明專利]生物分子分離、測定和分選微陣列芯片及方法

在審

• 申請號: 202211255812.1
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115624992A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 馮林潤;劉哲;杜江文;金海涵;徐瑩潔
• 申請（專利權）人: 杭州領摯科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張晨;張奎燕

1.一種生物分子分離、測定和分選的微陣列芯片，包括：

基板；

多于一個樣品處理區和多于一個分子分離區，所述樣品處理區與所述分子分離區連通；

所述樣品處理區包括上層和第一下層，所述上層與所述第一下層互相分離，并在之間形成微流控區域，所述第一下層包括多于一個驅動電極，所述驅動電極呈陣列且互相獨立排布在所述第一下層中；

所述分子分離區包括所述上層、第二下層和豎向電極，所述第二下層包括凝膠分子層和所述驅動電極，所述驅動電極呈陣列且互相獨立排布在所述第二下層中；

所述上層和所述驅動電極的至少部分表面涂布有功能性膜，在電場的調控下，所述功能性膜的親/疏水狀態能發生改變。

2.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述驅動電極耦合至薄膜晶體管。

3.根據權利要求2所述的微陣列芯片，其中，所述驅動電極由外部信號線連接輸入信號直接控制，或者通過有源尋址的方式間接控制。

4.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，還包括多個通道，所述通道在所述樣品處理區、所述分子分離區及外部之間提供流體連通。

5.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述上層包含整面電極。

6.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述凝膠分子包括瓊脂糖或聚丙烯酰胺中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述豎向電極分布在分子分離區的兩側，用于提供平行于凝膠分子層的均勻電場。

8.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述功能性膜為由含氟聚合物構成的膜，所述含氟聚合物優選為聚四氟乙烯。

9.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述樣品處理區、所述分子分離區和所述驅動電極的尺寸在10nm-10mm。

10.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述樣品處理區、所述分子分離區和所述驅動電極的尺寸在100nm-1mm。

11.根據權利要求1所述的微陣列芯片，其中，所述樣品處理區、所述分子分離區和所述驅動電極的尺寸在1μm-100μm。

12.一種分離、測定和分選生物分子的方法，包括以下步驟：

a)將包含生物分子的液體樣品注入權利要求1所述的微陣列芯片中；

b)液體樣品進入所述樣品處理區形成包含處理前生物分子的第一微液滴；

c)在所述樣品處理區的所述驅動電極的驅動下使所述第一微液滴進行多種動作，形成包含處理后生物分子的第二微液滴；

d)所述第二微液滴進入所述分子分離區；

e)在所述分子分離區的所述驅動電極和/或所述豎向電極的驅動下使所述第二微液滴中的所述處理后生物分子在所述凝膠分子層中移動，實現所述處理后生物分子的分離；

f)分離過程結束后對分離的生物分子進行分析或分選。

13.根據權利要求12所述的方法，其中，步驟a)中的所述生物分子包括：DNA、RNA、多肽和蛋白質中的一種或更多種。

14.根據權利要求12所述的方法，其中，步驟c)中的所述動作包括所述液滴的移動、原位震蕩、微液滴間的合并、大液滴至小液滴的撕裂。

15.根據權利要求14所述的方法，其中，步驟c)中還包括根據需要從外部加入其他試劑或其他樣本。

16.根據權利要求15所述的方法，其中，在步驟c)中，對所述處理前生物分子的處理包括分子的連接、封端、修飾、裂解和活化。