一种基因测序面板及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种基因测序面板及其制作方法，涉及基因测序技术领域，基因测序面板包括：衬底；第一绝缘层，位于所述衬底的一侧，设置有用于容纳核酸链的第一凹槽；第一电极对，位于所述第一绝缘层远离所述衬底一侧，包括第一驱动电极和第一检测电极；所述第一驱动电极和所述第一检测电极在所述衬底的垂直投影分别位于所述第一凹槽在所述衬底垂直投影的两侧。本发明专利技术提供一种基因测序面板及其制作方法，以实现为核酸链提供存储空间，对核酸链重复测试。对核酸链重复测试。对核酸链重复测试。

【技术实现步骤摘要】
一种基因测序面板及其制作方法


[0001]本专利技术涉及基因测序
，尤其涉及一种基因测序面板及其制作方法。

技术介绍

[0002]脱氧核糖核酸(DNA)测序技术是现代牛命科学研究的核心技术之一。为实现千美元人类基因组(TDG)、百美元人类基因组(HDG)目标，推进个体化疾病诊断与治疔，迫切需要一种低成本、高通量的直接测序方法。基于纳米孔的单分子测序被认为是最有希单实现十述目标的关键技术。
[0003]纳米孔测序技术是通过单链核酸分子通过纳米孔，由于物理占位效应产生相应的阻塞电流，对产生的信号进行读取来分析核苷酸信息的基因测序技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基因测序面板及其制作方法，以实现为核酸链提供存储空间，对核酸链重复测试。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种基因测序面板，包括：
[0006]衬底；
[0007]第一绝缘层，位于所述衬底的一侧，设置有用于容纳核酸链的第一凹槽；
[0008]第一电极对，位于所述第一绝缘层远离所述衬底一侧，包括第一驱动电极和第一检测电极；所述第一驱动电极和所述第一检测电极在所述衬底的垂直投影分别位于所述第一凹槽在所述衬底垂直投影的两侧。
[0009]第二方面，本专利技术实施例提供一种基因测序面板的制作方法，包括：
[0010]在衬底的一侧形成第一绝缘层；
[0011]在所述第一绝缘层远离所述衬底的一侧形成第一电极层；
[0012]刻蚀所述第一电极层形成第一电极对；所述第一电极对包括第一驱动电极和第一检测电极；
[0013]刻蚀所述第一绝缘层对应于所述第一驱动电极与所述第一检测电极之间的区域形成第一凹槽。
[0014]本专利技术实施例提供一种基因测序面板，在第一电极对与衬底之间设置第一绝缘层，并在第一绝缘层中设置有用于容纳核酸链的第一凹槽。核酸链通过第一纳米孔后，可以被第一凹槽所存储。在测序完成后，可以使第一凹槽中存储的核酸链反向运动，从而对核酸链重复测试。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例提供的一种基因测序面板的剖视结构示意图；
[0016]图2为本专利技术实施例提供的一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0017]图3为沿图2中AA
’
方向的剖面结构示意图；
[0018]图4为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的剖视结构示意图；
[0019]图5为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0020]图6为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0021]图7为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0022]图8为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0023]图9为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的剖视结构示意图；
[0024]图10为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的剖视结构示意图；
[0025]图11为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的剖视结构示意图；
[0026]图12为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0027]图13为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的俯视结构示意图；
[0028]图14为沿图13中BB
’
方向的剖面结构示意图；
[0029]图15为本专利技术实施例提供的一种基因测序面板的制作方法流程图；
[0030]图16为本专利技术实施例提供的一种基因测序面板的制作过程示意图；
[0031]图17为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的制作方法流程图；
[0032]图18为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的制作过程示意图；
[0033]图19为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的制作方法流程图；
[0034]图20为本专利技术实施例提供的另一种基因测序面板的制作过程示意图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0036]图1为本专利技术实施例提供的一种基因测序面板的剖视结构示意图，参考图1，基因测序面板包括衬底10、第一绝缘层21和第一电极对41。第一绝缘层21位于衬底10的一侧，第一绝缘层21设置有用于容纳核酸链的第一凹槽31。第一电极对41位于第一绝缘层21远离衬底10一侧，第一电极对41包括第一驱动电极411和第一检测电极412。第一驱动电极411和第一检测电极412相邻并间隔一间隙(记为第一纳米孔H1)。第一驱动电极411和第一检测电极412在衬底10的垂直投影分别位于第一凹槽31在衬底10垂直投影的两侧。
[0037]当没有核酸链通过第一纳米孔H1时，第一驱动电极411和第一检测电极412无法导通电连接。当存在核酸链通过第一纳米孔H1时，第一驱动电极411和第一检测电极412可以导通电连接，且第一驱动电极411和第一检测电极412之间的连接电阻与核酸链上的核苷酸类型相关。故而，在第一驱动电极411上施加驱动信号，并根据第一检测电极412上接收到的检测信号强度，可以实现对通过第一纳米孔H1的核苷酸类型的判定，继而实现基因测序。
[0038]本专利技术实施例提供一种基因测序面板，在第一电极对41与衬底10之间设置第一绝缘层21，并在第一绝缘层21中设置有用于容纳核酸链的第一凹槽31。核酸链通过第一纳米孔H1后，可以被第一凹槽31所存储。在测序完成后，可以使第一凹槽31中存储的核酸链反向运动，从而对核酸链重复测试。
[0039]可选地，第一绝缘层21包括有机绝缘层。相对于无机绝缘层的制程工艺而言，有机绝缘层的制程工艺所形成的膜层厚度更大，有利于增大第一凹槽31的体积，增加核酸链的
存储空间。
[0040]在一实施方式中，有机绝缘层包括聚酰亚胺和/或树脂。
[0041]在其他实施方式中，第一绝缘层21可以包括多层有机绝缘层，或者，第一绝缘层21可以包括至少一层有机绝缘层和至少一层无机绝缘层。
[0042]可选地，垂直于衬底10的方向，有机绝缘层的厚度D1大于或者等于1μm且小于或者等于3μm。
[0043]第一纳米孔H1的孔径需要根据第一凹槽31的孔径进行设定。在通常的情况下，第一纳米孔H1的孔径可以等于第一凹槽31的孔径。在另一些情况下，第一纳米孔H1的孔径可以大于第一凹槽31的孔径。
[0044]可选地，第一凹槽31的孔径D2大于或者等于2nm且小于或者等于10nm。本专利技术对于第一凹槽31的形状不做限定。其中，第一凹槽31的孔径D2，指的是，第一凹槽31在衬底10的垂直投影所形成的图形中，任意两点的最远距离。例如，第一凹槽31在衬底10垂直投影为圆形，第一凹槽31的孔径D2指的是圆形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基因测序面板，其特征在于，包括：衬底；第一绝缘层，位于所述衬底的一侧，设置有用于容纳核酸链的第一凹槽；第一电极对，位于所述第一绝缘层远离所述衬底一侧，包括第一驱动电极和第一检测电极；所述第一驱动电极和所述第一检测电极在所述衬底的垂直投影分别位于所述第一凹槽在所述衬底垂直投影的两侧。2.根据权利要求1所述的基因测序面板，其特征在于，所述第一绝缘层包括有机绝缘层。3.根据权利要求2所述的基因测序面板，其特征在于，垂直于所述衬底的方向，所述有机绝缘层的厚度大于或者等于1μm且小于或者等于3μm。4.根据权利要求1所述的基因测序面板，其特征在于，还包括第一驱动电极线和第一检测电极线，所述第一驱动电极线与所述第一驱动电极电连接，所述第一检测电极线与所述第一检测电极电连接。5.根据权利要求4所述的基因测序面板，其特征在于，多个所述第一电极对沿第一方向和第二方向阵列排布，所述第一方向与所述第二方向交叉；沿所述第一方向排列的一行所述第一检测电极与同一条所述第一检测电极线电连接，沿所述第二方向排列的一列所述第一驱动电极与同一条所述第一驱动电极线电连接。6.根据权利要求4所述的基因测序面板，其特征在于，多个所述第一电极对沿第一方向和第二方向阵列排布，所述第一方向与所述第二方向交叉；所述第一检测电极线与一个所述第一检测电极电连接，所述第一驱动电极线与一个所述第一驱动电极电连接。7.根据权利要求4所述的基因测序面板，其特征在于，所述第一绝缘层位于所述第一检测电极线与所述第一驱动电极线之间。8.根据权利要求1所述的基因测序面板，其特征在于，所述第一凹槽的孔径大于或者等于2nm且小于或者等于10nm。9.根据权利要求4所述的基因测序面板，其特征在于，还包括第二绝缘层，所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层与所述第一电极对之间，设置有与所述第一凹槽连通的第二凹槽；所述第二绝缘层位于所述第一检测电极线与所述第一驱动电极线之间。10.根据权利要求4所述的基因测序面板，其特征在于，还包括检测设备，所述检测设备与多条所述第一检测电极线电连接，通过逐行扫描所述第一检测电极线的方式进行检测。11.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：白云飞，林柏全，李伟，章凯迪，席克瑞，贾振宇，蒋慧慧，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：