基因测序芯片、装置以及方法制造方法及图纸

一种基因测序芯片、基因测序装置以及基因测序方法。该基因测序芯片包括第一基板、公共电极、第二基板以及液晶层。第一基板与第二基板相对设置，液晶层设置在第一基板与第二基板之间。第二基板远离第一基板的一侧包括至少一个凹入第二基板的凹槽，凹槽用于放置待测样本，凹槽靠近第一基板的底部设置有离子敏感膜，离子敏感膜可感应凹槽中基因测序反应产生的离子以产生电压并与公共电极产生电场。由此，该基因测序芯片可提供更简单，成本更低的基因测序。

Gene sequencing chip, device and method

Gene sequencing chip, gene sequencing device and gene sequencing method. The gene sequencing chip includes a first substrate, a common electrode, a second substrate, and a liquid crystal layer. The first substrate is disposed relative to the second substrate, and the liquid crystal layer is disposed between the first substrate and the second substrate. Groove on one side of the second substrate from the first substrate includes at least one concave groove for placing the substrate second, the sample, the groove near the first substrate is arranged at the bottom of the ion sensitive membrane, ion sensitive membrane ion generation gene sequencing reaction to generate induction groove voltage and electric field is generated with a common electrode. Thus, the gene sequencing chip provides simpler and less costly gene sequencing.

【技术实现步骤摘要】
基因测序芯片、装置以及方法
本专利技术的实施例涉及一种基因测序芯片、基因测序装置以及基因测序方法。
技术介绍
随着基因测序技术的不断发展，基因测序技术逐渐成为现代分子生物学研究中最常用的技术，具有广泛的应用场景。因此，用于基因测序的装置具有较大的市场空间。从1977年第一代基因测序发展至今，基因测序技术取得了相当大的发展，第一代sanger测序技术，第二代高通量测序技术，第三代单分子测序技术，第四代纳米孔测序技术，目前市场主流的测序技术仍以第二代高通量测序为主。第二代高通量测序技术主要包括Illumina的边合成边测序技术，ThermoFisher的离子半导体测序技术、连接法测序技术和Roche的焦磷酸测序技术等，其中Illumina凭借其超高通量和相对较长的读长的优势，占有超过70％的市场份额。通常的基因测序技术会对各种碱基进行不同的荧光基团修饰，当这些碱基与待测基因片段配对时，荧光基团释放；此时，通过光学系统检测荧光颜色便可确定碱基的种类，从而得到待测基因片段序列。
技术实现思路
本专利技术至少一个实施例提供一种基因测序芯片、基因测序装置以及基因测序方法。该基因测序芯片包括第一基板、公共电极、第二基板以及液晶层。第一基板与第二基板相对设置，液晶层设置在第一基板与第二基板之间。第二基板远离第一基板的一侧包括至少一个凹入第二基板的凹槽，凹槽用于放置待测样本，各凹槽靠近第一基板的底部设置有离子敏感膜，离子敏感膜被配置为感应凹槽内发生的基因测序反应产生的离子以产生电压并与公共电极产生电场，从而可驱动该液晶层中的液晶分子偏转。由此，该基因测序芯片可提供更简单，成本更低的基因测序。本专利技术至少一个实施例提供一种基因测序芯片，其包括：第一基板；公共电极；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间，所述第二基板远离所述第一基板的一侧包括至少一个凹入所述第二基板的凹槽，所述凹槽被配置为放置待测样本，各所述凹槽靠近所述第一基板的底部设置有离子敏感膜，所述离子敏感膜被配置为感应所述凹槽内发生的基因测序反应产生的离子以产生电压并与所述公共电极产生电场。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述离子敏感膜包括氢离子敏感膜。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述至少一个凹槽包括多个所述凹槽，所述多个凹槽在所述第二基板上呈阵列设置。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述公共电极设置在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述公共电极包括多个条状公共电极，所述公共电极和所述离子敏感膜同层设置，各所述条状公共电极设置在相邻的所述凹槽之间。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述公共电极包括多个条状公共电极，所述离子敏感膜包括多个条状敏感膜，所述公共电极和所述离子敏感膜同层设置，所述条状公共电极和所述条状敏感膜交替间隔设置在所述凹槽的底部。例如，本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中还包括：第一偏光片；以及第二偏光片，所述第一偏光片和所述第二偏光片设置在所述液晶层的两侧。例如，本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中还包括：背光源，设置在所述第一偏光片远离所述第二偏光片的一侧，或者，设置在所述第二偏光片远离所述第一偏光片的一侧。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述凹槽平行于所述第一基板的横截面的形状包括圆形和正多边形至少之一。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序芯片中，所述凹槽的平行于所述第一基板的横截面的最大尺寸的范围为10-100μm。例如，本专利技术一实施例提供的基因测序芯片还包括：第三基板、进样口和出样口，第三基板设置在所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述第三基板包括至少一个流道，所述流道与所述凹槽连通，所述进样口和所述出样口设置在所述第三基板上并与所述流道连通。本专利技术至少一个实施例提供一种基因测序装置，其包括：基因测序芯片；以及感光装置，所述基因测序芯片包括上述任一项所述的基因测序芯片，所述感光装置被配置为感测所述至少一个凹槽所在位置处的出光。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序装置中，所述感光装置包括CCD图像传感器。本专利技术至少一个实施例提供一种基因测序芯片的基因测序方法，所述基因测序芯片包括上述任一项所述的基因测序芯片，所述基因测序方法包括：在凹槽中放入待测样本；依次向所述凹槽加入四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸并分别通过离子敏感膜感应碱基配对反应释放的离子并产生感应电压，此电压与公共电极产生电场，；以及检测所述液晶偏转的情况，并通过所述液晶偏转的情况判断发生配对反应的脱氧核糖核苷三磷酸。例如，在本专利技术一实施例提供的基因测序装置中，检测所述液晶偏转的情况，并通过所述液晶偏转的情况判断发生配对反应的脱氧核糖核苷三磷酸包括：通过感光装置和偏光片感测偏振光通过所述液晶的情况来检测所述液晶偏转的情况。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。图1为本专利技术一实施例提供的一种基因测序芯片的结构示意图；图2a为本专利技术一实施例提供的另一种基因测序芯片的结构示意图；图2b为本专利技术一实施例提供的另一种基因测序芯片的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的一种凹槽的平面示意图；图4为本专利技术一实施例提供的另一种基因测序芯片的结构示意图；图5为本专利技术一实施例提供的一种基因测序芯片的平面示意图；图6为本专利技术一实施例提供的一种基因测序芯片的工作原理示意图；图7为本专利技术一实施例提供的一种基因测序装置的结构示意图；以及图8为本专利技术一实施例提供的一种基因测序方法的流程图。具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在通常的基因测序技术中，需要对各种碱基进行不同的荧光基团修饰，当这些碱基与待测基因片段配对时，荧光基团释放；此时，通过光学系统检测荧光颜色便可确定碱基的种类，从而得到待测基因片段序列。也就是说，通常的基因测序技术不仅需要对碱基进行荧光标记，还需要有激光光源和光学系统。因此，通常的基因测序技术的基因测序系统比较复杂，并且对碱基进行荧光基团修饰标记的化学试剂比较昂贵，从而增加基因测序的时间和成本。本专利技术实施例提供一种基因测序芯片、基因测序装置以及基因测序方法。该基因测序芯片包括第一基板、公共电极、第二基板以及液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基因测序芯片，包括：第一基板；公共电极；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中，所述第二基板远离所述第一基板的一侧包括至少一个凹入所述第二基板的凹槽，所述凹槽被配置为放置待测样本，各所述凹槽靠近所述第一基板的底部设置有离子敏感膜，所述离子敏感膜被配置为感应所述凹槽内发生的基因测序反应产生的离子以产生电压并与所述公共电极产生电场。

【技术特征摘要】
1.一种基因测序芯片，包括：第一基板；公共电极；第二基板，与所述第一基板相对设置；液晶层，设置在所述第一基板与所述第二基板之间，其中，所述第二基板远离所述第一基板的一侧包括至少一个凹入所述第二基板的凹槽，所述凹槽被配置为放置待测样本，各所述凹槽靠近所述第一基板的底部设置有离子敏感膜，所述离子敏感膜被配置为感应所述凹槽内发生的基因测序反应产生的离子以产生电压并与所述公共电极产生电场。2.根据权利要求1所述的基因测序芯片，其中，所述离子敏感膜包括氢离子敏感膜。3.根据权利要求1所述的基因测序芯片，其中，所述至少一个凹槽包括多个所述凹槽，所述多个凹槽在所述第二基板上呈阵列设置。4.根据权利要求1-3中任一项所述的基因测序芯片，其中，所述公共电极设置在所述第一基板靠近所述液晶层的一侧。5.根据权利要求1-3中任一项所述的基因测序芯片，其中，所述公共电极包括多个条状公共电极，所述公共电极和所述离子敏感膜同层设置，各所述条状公共电极设置在相邻的所述凹槽之间。6.根据权利要求1-3中任一项所述的基因测序芯片，其中，所述公共电极包括多个条状公共电极，所述离子敏感膜包括多个条状敏感膜，所述公共电极和所述离子敏感膜同层设置，所述条状公共电极和所述条状敏感膜交替间隔设置在所述凹槽的底部。7.根据权利要求1-3中任一项所述的基因测序芯片，还包括：第一偏光片；以及第二偏光片，其中，所述第一偏光片和所述第二偏光片设置在所述液晶层的两侧。8.根据权利要求7所述的基因测序芯片，还包括：背光源，设置在所述第一偏光片远离所述第二偏光片的一侧，或者，设置在所述第二偏光...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡佩芝，庞凤春，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，北京京东方光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11