一种生物检测芯片及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种生物检测芯片及其检测方法，该生物检测芯片中每个子空间的微囊可与一种待测生物分子发生特异性结合而发生颜色变化，使其变为待测分子的标记色，这样通过对驱动电极与参比电极施加电压使微囊靠近上基板的表面呈现颜色变化，从而可从芯片上方直接观察到微囊的颜色变化，使得生物分子检测可以实现直观的观察检测结果，进而确定待测生物分子的结构或类型信息，相对于现有技术不需要进行荧光检测，简化了生物分子的检测过程。而且本发明专利技术的生物检测芯片中的微囊可替换，从而该生物检测芯片可重复使用，降低了检测成本；另外，该生物检测芯片可以采用现有的光刻制作工艺来制作，其制作方法简单。

Biological detection chip and detection method thereof

The invention discloses a biological detection chip and its detecting method, each sub space of the microcapsules in the biological detection chip with a measured molecular specific binding and color changes, so that it becomes to be measured molecular markers based on color, thus driving electrode and the reference electrode voltage is applied to M. showing the color changes in substrate surface near, which can be directly observed from above the chip microcapsule color change, the detection of biological molecules can be achieved to observe the test results directly, and then determine the structure or the type of information to be measured biological molecules, compared with the existing technology does not require fluorescence detection, simplifies the detection process of biological molecules. And the microcapsule biological detection chip of the present invention can replace the biological detection chip can be repeatedly used, reduces the detection cost; in addition, the biological detection chip can be manufactured by the existing fabrication process of lithography, the production method is simple.

【技术实现步骤摘要】
一种生物检测芯片及其检测方法
本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种生物检测芯片及其检测方法。
技术介绍
当前生物分子的检测是在相应的检测芯片上进行的，如蛋白质检测、抗原抗体检测、酶检测、基因检测等。其检测方法是先将大量不同的探针分子点样固定到芯片的各个检测位点上，再将带有荧光标记的待测分子溶液通入芯片，若待测分子与某一位点的探针发生特异性结合反应，通过检测释放的荧光信号即可确定待测分子的结构或类型。该检测方法的检测结果准确度较高，但需要经过荧光检测过程才能确定待测分子的结构或类型，其直观性不高；且目前现有的生物分子检测芯片一般为单次使用，每次能够检测的待测分子种类较少，这会导致检测的耗材成本大幅提高，不利于生物分子检测技术的普及和推广。因此，如何简化生物分子的检测过程，降低生物分子检测的成本，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种生物检测芯片及其检测方法，用以简化生物分子的检测过程，降低生物分子检测的成本。本专利技术实施例提供了一种生物检测芯片，包括：相对设置的上基板和下基板、参比电极、驱动电极、第一介电层、第二介电层、第一疏水层、第二疏水层和多个挡墙；其中，所述参比电极位于所述上基板面向所述下基板的一面；所述第一介电层位于所述参比电极面向所述下基板的一面；所述第一疏水层位于所述第一介电层面向所述下基板的一面；所述驱动电极位于所述下基板面向所述上基板的一面；所述第二介电层位于所述驱动电极面向所述上基板的一面；所述第二疏水层位于所述第二介电层面向所述上基板的一面；各所述挡墙支撑于所述第一疏水层与所述第二疏水层之间，且各所述挡墙将所述上基板与所述下基板之间的空间分割为多个子空间，相邻两个所述挡墙之间具有间隙；各所述子空间填充有多个用于与待检测生物分子特异性结合而发生颜色变化的微囊；其中，所述微囊的直径与所述挡墙的高度相同，且所述微囊的直径大于所述间隙的宽度。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述驱动电极包括呈矩阵排列的多个子电极；所述生物检测芯片还包括：与各所述子电极一一对应的开关，多条沿第一方向延伸的控制线以及多条沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的信号线；其中，每行所述控制线对应一行所述开关，每条所述信号线对应一列所述开关；各所述开关的控制端与对应的所述控制线相连，输入端与对应的所述信号线相连，输出端与对应的所述子电极相连；所述开关用于在对应的所述控制线的控制下，将对应的所述信号线上的信号输入到对应的所述子电极。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，各所述挡墙在所述下基板的正投影图形围绕各所述子电极在所述下基板的正投影图形排列。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述开关为开关晶体管；所述开关晶体管的栅极与对应的所述控制线相连，源极与对应的所述信号线相连，漏极与对应的所述子电极相连。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述子电极的形状为正六边形。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述微囊表面具有多个微孔；所述微囊内具有多个颜色为白色且带电的微球，所述微球的表面具有多个用于与待检测的生物分子进行特异性结合的接头。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述微囊的直径范围为50～200微米。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片中，所述上基板具有一组进样口和出样口；所述进样口用于样本溶液的导入；所述出样口用于样本溶液的导出。本专利技术实施例提供了一种本专利技术实施例提供的上述生物检测芯片的检测方法，包括：将带有染色标记的待测生物分子的样本溶液导入所述生物检测芯片内；待所述样本溶液流经各所述微囊后，对所述参比电极和所述驱动电极施加电压信号；观察所述微囊靠近所述上基板的表面的颜色；根据发生颜色变化的所述微囊确定所述样本溶液中的生物分子的信息。在一种可能的实施方式中，本专利技术实施例提供的上述检测方法中，待所述样本溶液流经各所述微囊后，在对所述参比电极和所述驱动电极施加电压信号之前，还包括：将所述样本溶液导出所述生物检测芯片。本专利技术实施例的有益效果包括：本专利技术实施例提供了一种生物检测芯片及其检测方法，该生物检测芯片包括：相对设置的上基板和下基板、参比电极、驱动电极、第一介电层、第二介电层、第一疏水层、第二疏水层和多个挡墙；其中，参比电极位于上基板面向下基板的一面；第一介电层位于参比电极面向下基板的一面；第一疏水层位于第一介电层面向下基板的一面；驱动电极位于下基板面向上基板的一面；第二介电层位于驱动电极面向上基板的一面；第二疏水层位于第二介电层面向上基板的一面；各挡墙支撑于第一疏水层与第二疏水层之间，且各挡墙将上基板与下基板之间的空间分割为多个子空间，相邻两个挡墙之间具有间隙；各子空间填充有多个用于与待检测生物分子特异性结合而发生颜色变化的微囊；其中，微囊的直径与挡墙的高度相同，且微囊的直径大于间隙的宽度。本专利技术实施例提供的上述的生物检测芯片中，每个子空间的微囊可与一种待测生物分子发生特异性结合而发生颜色变化，使其变为待测分子的标记色，这样通过对驱动电极与参比电极施加电压使微囊靠近上基板的表面呈现颜色变化，从而可从芯片上方直接观察到微囊的颜色变化，使得生物分子检测可以实现直观的观察检测结果，进而确定待测生物分子的结构或类型信息，相对于现有技术不需要进行荧光检测，简化了生物分子的检测过程。而且本专利技术的生物检测芯片中的微囊可替换，从而该生物检测芯片可重复使用，降低了检测成本；另外，该生物检测芯片可以采用现有的光刻制作工艺来制作，其制作方法简单。附图说明图1为本专利技术实施例提供的生物检测芯片的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的挡墙的排列示意图；图3为本专利技术实施例提供的子电极的排列示意图；图4为本专利技术实施例提供的微囊的结构示意图；图5a-图5d分别为本专利技术实施例提供的生物分子检测过程示意图；图6为本专利技术实施例提供的生物检测方法流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例提供的生物检测芯片及其检测方法的具体实施方式进行详细的说明。本专利技术实施例提供了一种生物检测芯片，如图1所示，包括：相对设置的上基板01和下基板02、参比电极03、驱动电极04、第一介电层05、第二介电层06、第一疏水层07、第二疏水层08和多个挡墙09；其中，参比电极03位于上基板01面向下基板02的一面；第一介电层05位于参比电极03面向下基板02的一面；第一疏水层07位于第一介电层05面向下基板02的一面；驱动电极04位于下基板02面向上基板01的一面；第二介电层06位于驱动电极04面向上基板01的一面；第二疏水层08位于第二介电层06面向上基板01的一面；各挡墙09支撑于第一疏水层07与第二疏水层08之间，且各挡墙09将上基板01与下基板02之间的空间分割为多个子空间，如图2所示，相邻两个挡墙09之间具有间隙a；各子空间填充有多个用于与待检测生物分子特异性结合而发生颜色变化的微囊10；其中，微囊10的直径与挡墙09的高度相同，且微囊10的直径大于间隙a的宽度，这样挡墙之间的缝隙小于微囊直径，可以保证微囊不能通过缝隙在不同子空间移动，但允许液体可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物检测芯片，其特征在于，包括：相对设置的上基板和下基板、参比电极、驱动电极、第一介电层、第二介电层、第一疏水层、第二疏水层和多个挡墙；其中，所述参比电极位于所述上基板面向所述下基板的一面；所述第一介电层位于所述参比电极面向所述下基板的一面；所述第一疏水层位于所述第一介电层面向所述下基板的一面；所述驱动电极位于所述下基板面向所述上基板的一面；所述第二介电层位于所述驱动电极面向所述上基板的一面；所述第二疏水层位于所述第二介电层面向所述上基板的一面；各所述挡墙支撑于所述第一疏水层与所述第二疏水层之间，且各所述挡墙将所述上基板与所述下基板之间的空间分割为多个子空间，相邻两个所述挡墙之间具有间隙；各所述子空间填充有多个用于与待检测生物分子特异性结合而发生颜色变化的微囊；其中，所述微囊的直径与所述挡墙的高度相同，且所述微囊的直径大于所述间隙的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种生物检测芯片，其特征在于，包括：相对设置的上基板和下基板、参比电极、驱动电极、第一介电层、第二介电层、第一疏水层、第二疏水层和多个挡墙；其中，所述参比电极位于所述上基板面向所述下基板的一面；所述第一介电层位于所述参比电极面向所述下基板的一面；所述第一疏水层位于所述第一介电层面向所述下基板的一面；所述驱动电极位于所述下基板面向所述上基板的一面；所述第二介电层位于所述驱动电极面向所述上基板的一面；所述第二疏水层位于所述第二介电层面向所述上基板的一面；各所述挡墙支撑于所述第一疏水层与所述第二疏水层之间，且各所述挡墙将所述上基板与所述下基板之间的空间分割为多个子空间，相邻两个所述挡墙之间具有间隙；各所述子空间填充有多个用于与待检测生物分子特异性结合而发生颜色变化的微囊；其中，所述微囊的直径与所述挡墙的高度相同，且所述微囊的直径大于所述间隙的宽度。2.如权利要求1所述的生物检测芯片，其特征在于，所述驱动电极包括呈矩阵排列的多个子电极；所述生物检测芯片还包括：与各所述子电极一一对应的开关，多条沿第一方向延伸的控制线以及多条沿与所述第一方向交叉的第二方向延伸的信号线；其中，每行所述控制线对应一行所述开关，每条所述信号线对应一列所述开关；各所述开关的控制端与对应的所述控制线相连，输入端与对应的所述信号线相连，输出端与对应的所述子电极相连；所述开关用于在对应的所述控制线的控制下，将对应的所述信号线上的信号输入到对应的所述子电极。3.如权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿越，蔡佩芝，庞凤春，古乐，
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