一种基因测序芯片识别方法技术

本发明专利技术提供一种基因测序芯片识别方法。利用了FOP天然的指纹特征结合制备的定位标，可以代替传统的RFID等技术，并且不额外增加成本。本发明专利技术利用了FOP光传导的性质，在反应室相反的表面上制备定位标。利用传统的方式制备了体积、占表面积微小的定位系统，可以使得芯片具备精确定位的功能。当测序反应发生的时候，反应信号通过FOP传导到另一个表面，通过摄像系统的拍照，获得了反应信号的信息，同时还获得了定位信息。这种特殊的芯片识别方法，制备方法简单，成本低，适用于生物化学检测领域。

A Recognition Method of Gene Sequencing Chip

The invention provides a method for identifying gene sequencing chip. Using the natural fingerprint features of FOP combined with the preparation of positioning indicators, it can replace the traditional RFID technology, without additional cost. The invention utilizes the property of FOP light conduction to prepare a positioning mark on the opposite surface of the reaction chamber. A positioning system with small volume and surface area is fabricated by traditional method, which can make the chip have the function of precise positioning. When the sequencing reaction occurs, the response signal is transmitted to another surface through FOP. The information of the response signal is obtained through the photography of the camera system, and the location information is also obtained. This special chip recognition method has the advantages of simple preparation method and low cost, and is suitable for the field of biochemical detection.

【技术实现步骤摘要】
一种基因测序芯片识别方法
本专利技术涉及一种基因测序芯片识别方法。更精确的说，涉及一种双面定位的FOP基因测序芯片识别方法，属于基因测序领域。
技术介绍
基因测序是一种新型基因检测技术。目前，基因测序技术迅速成熟，已经开始涉足各种疾病的诊断和治疗中。基因芯片属于其中的重要研究方向之一。目前已经有多种多样的基因测序芯片问世。根据测序方法和需求的不同，测序芯片的设计也完全不一样，但主要的检测方法都是对芯片的检测区域进行扫描，收集扫描后的荧光信号进行分析。基因芯片实际应用的过程中，有两个主要的问题制约其发展。第一：在芯片扫描过程中，可能会遇到相邻的扫描区域错位、重叠的现象；第二：基因芯片的特定性难以记录，加密的技术实现比较麻烦、成本高。本专利技术提供一种利用FOP(光纤面板fiberoptocalplates)作为生物化学芯片，特别是测序芯片识别的方法。在FOP的一个表面上制作定位标，将其另一个表面和底板等封装在一起，形成密封的结构。不仅可以实现在定位表面的成像，还可以准确的确定位置信息，形成独特的双面定位结构。利用该测序芯片，识别定位标以后，可以识别特征芯片的特征指纹，从而识别测序芯片。
技术实现思路
一种基因测序芯片识别方法，包括以下步骤：首先将FOP基因测序芯片放入测序仪；所述FOP的下表面有预先制备好的微坑，上表面带有预先制备好的定位标；基因测序仪的物镜聚焦于基因测序芯片的FOP的上表面；识别定位标；设定起始位置，沿着一定的方向识别FOP的特征指纹；开始测序。根据优选的实施方式，所述沿着一定的方向识别FOP的特征指纹指的是识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息。根据优选的实施方式，所述沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息指的是，根据一定的规则，将边界的单丝形状通过图像识别的方式转化成1和0。根据优选的实施方式，所述基因测序芯片包括第一基板和第二基板；所述第一基板的上表面上有预先制备好的定位标，用于光学系统成像精确定位；所述第一基板的下表面上有预先制备好的微坑，用于基因测序反应；所述第一基板的下表面和第二基板封装组成芯片；所述第一基板为FOP。根据优选的实施方式，所述测序仪包括基因测序芯片，流体系统，光学系统；所述光学系统包括物镜，聚焦于基因测序芯片的上表面。根据优选的实施方式，在FOP的表面旋涂光刻胶，然后进行曝光，显影，获得表面的定位标；然后将FOP的带微坑的表面作为反应池的一个内表面，将FOP和底板组合在一起，形成密封的芯片。根据优选的实施方式，FOP和底板之间用预先刻好图案的双面胶组合在一起，双面胶镂空的部分形成芯片的流体腔室。根据优选的实施方案，所述FOP的芯层直径为1-5微米，优选1.5-4微米，更优选2-3.5微米。根据优选的实施方案，所述FOP的皮层厚度为0.5-2微米，优选0.6-1.5微米，更优选0.7-1.0微米。根据优选的实施方式，所述定位标是方形，或者无规则图形，或者其组合。根据优选的实施方式，每个物镜视野范围内的定位标可以称为一组定位标，同一组内的定位标是不完全相同的，不同组内的定位标是相同或者不同的。本专利技术提供一种基因测序芯片识别方法，利用了FOP天然的指纹特征结合制备的定位标，可以代替传统的RFID等技术，并且不额外增加成本。FOP是经过光纤混合压制的方法制备的。一般的，当FOP的丝径比较小的时候，包含单丝、一次复丝、二次复丝。由于其通过加热的方法使得玻璃变软甚至熔融制备，导致了玻璃的变形。FOP的形变在复丝界面的地方显得更加的明显。这种形变并不是可控的。本专利技术利用了FOP光传导的性质，在反应室相反的表面上制备定位标。利用传统的方式制备了体积小、占表面积微小的定位系统，可以使得芯片具备精确定位的功能。当测序反应发生的时候，反应信号通过FOP传导到另一个表面，通过摄像系统的拍照，获得了反应信号的信息，同时还获得了定位信息。定位标和反应室不在同一个表面，也避免了定位污染。从光学角度来看，还存在另外的优点。众所周知的，基因测序芯片的流体室体积越小越好。在不缩减或者缩小反应室体积的情况下，只能靠缩小流体室的厚度来减小流体室的体积。可以参考申请人的另一个专利中的信息CN2017105741742。当流体室厚度十分小的时候，其组成芯片的两个底板或者基板之间的距离会十分小。这种情况下(1)制备厚的定位标会直接影响流体；(2)如果采用石英等材料或者将定位标制作在流体室内部的一侧，则会导致另一个基板对于反应室所在的基板的严重串扰。也就是说当采用石英等材料制备反应室的时候，组成芯片的另一个基板，会由于距离太近的原因影响成像质量。本专利技术提供的定位标芯片及其制作方法，主要用于基因测序领域。在基因测序的过程中，重复扫描属于常见的操作。为了保证每次重复扫描的过程中的精确定位，更确切的说，是识别每个微反应室的具体位置，要求严格的多次对准。FOP在制作的过程中，由于其工艺的特征，会形成特定的二次复丝指纹。在眀场的情况下，这种指纹可以直接用于图形的定位。然而，在基因测序的过程中，FOP表面的荧光极低，不能利用这些指纹直接定位。这就需要其它的辅助定位技术，配合FOP的指纹形成更精确的定位。本专利技术提供的定位标芯片，在反应区的另一个侧面形成定位标，配合了FOP的光传导性质，形成了以定位标为核心，复合FOP指纹的特殊定位技术。这种技术赋予了每个FOP芯片不同的定位加指纹结构，可以替代常规的芯片二维码等识别系统。也就是说，每一个测序芯片，都有特定的密码。不仅仅用于基因测序过程中的精确定位，还能够识别每一个芯片。这种加密形式，也避免了芯片的盗版。附图说明图1为定位标设计示意图；图2为定位标对应的掩膜版图纸；图3为制作出的定位标实物荧光场图图4FOP的特征指纹结构电镜图图5简单的FOP指纹编码识别图具体实施方式为了进一步说明本专利技术的核心内容，现将本专利技术用下面的例子作为说明。实施例是为了进一步解释
技术实现思路
部分，并不对于本专利技术造成限制。本专利技术可以用专利CN2017105741742，或者专利CN2017105741441，或者专利CN201710630287X中所述的芯片结构。这三个专利中的内容，能够以引用的方式加入本专利。本专利技术的目的是提供一种芯片定位标，用以解决测序时芯片扫描过程中发生的相邻扫描区域错位、重叠的现象。本专利技术包括一组4个不同形状的定位标，芯片扫描过程中每个拍照视野内包含一组定位标。定位标的形状和尺寸参见图1。当扫描时视野位置正确时，该组定位标位于视野正中央；当相邻的视野发生错位或者重叠时，该组定位标在视野内的位置会发生偏移。因此可以通过测量定位标位置的偏移量，校正扫描视野的偏移量。同时，该组4个小定位标形状彼此不相同，而扫描位置偏移量最大不会超出一个正常视野，所以还可以通过识别小定位标的形状判断扫描位置偏移的方向。根据优选的实施方案，以密封的芯片的上表面为焦面，对FOP的表面进行成像，获得另一个表面反应的结果。由于FOP本身具备传光的性质。在对FOP上表面成像的时候，其另一个表面的光，会经过FOP的传导，在上表面被观测到。根据优选的实施方式，所述定位标通过涂胶，曝光，显影的方式制备。根据优选的实施方案，密封的芯片，其上表面具有光刻胶材质的定位标。根据优选的实施方案，所述定位标是方形或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基因测序芯片识别方法，包括以下步骤：首先将FOP基因测序芯片放入测序仪；所述FOP的下表面有预先制备好的微坑，上表面带有预先制备好的定位标；基因测序仪的物镜聚焦于基因测序芯片FOP的上表面；识别定位标；设定起始位置，沿着一定的方向识别FOP的特征指纹；开始测序。

【技术特征摘要】
1.一种基因测序芯片识别方法，包括以下步骤：首先将FOP基因测序芯片放入测序仪；所述FOP的下表面有预先制备好的微坑，上表面带有预先制备好的定位标；基因测序仪的物镜聚焦于基因测序芯片FOP的上表面；识别定位标；设定起始位置，沿着一定的方向识别FOP的特征指纹；开始测序。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿着一定的方向识别FOP的特征指纹指的是识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息。3.根据权利要求2所述的方法，所述识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息指的是，根据一定的规则，将边界的单丝形状通过图像识别的方式转化成1和0。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基因测序芯片包括第一基板和第二基板；所述第一基板的上表面上有预先制备好的定位标，用于光学系统成像精确定位；所述第一基板的下表面上有预先制备好的微坑，用于基因测序反应；所述第一基板的下表面和第二基板封装组成芯片；所述第一基板为FOP。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文涛，陈子天，郭素，段海峰，
申请(专利权)人：赛纳生物科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11