一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法。所述DNA探针与芯片的连接测试装置包括：主控模块以及电压施加电极；主控模块与电信号施加电极以及多个电信号传感器连接；电压施加电极用于将测试电信号施加于芯片的DNA探针连接面上的导电测试液；主控模块用于为电压施加电极提供测试电信号，并采集DNA探针连接操作前后多个电信号传感器的第一检测信号和第二检测信号，根据第一检测信号以及第二检测信号，判断芯片上是否连接有DNA探针。本发明专利技术实施例提供的技术方案，能够降低DNA探针与芯片连接情况的测试成本，提高测试准确度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法


[0001]本专利技术实施例涉及DNA探针与芯片的连接
，尤其涉及一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法。

技术介绍

[0002]将一段序列已知的单链DNA固定在固体支持物表面(如修饰的玻璃、聚丙烯、聚炳烯酰胺等)形成的DNA微阵列/芯片(DNA array/chip)是高通量分子检测中有力的研究工具，靶DNA片段通过碱基配对原则与固定在DNA芯片表面上的互补序列寡核苷酸杂交，然后通过光学或放射化学法检测、分析鉴定靶标DNA的核苷酸序列。它可以同时分析数千个基因的表达谱、检测基因突变(如SNP检测)、病原检测以及用于高通量基因测序及其测序靶基因的富集。
[0003]DNA芯片上有巨量的微小靶区域(spots/clusters/wells：固定DNA探针的区域)，微小靶区域内的DNA探针(单链)数量以及不同靶区域之间DNA探针数量的差异对检测信号有着重要影响，因此在应用DNA芯片进行高通量检测之前，需要对DNA芯片上不同靶区域表面的DNA探针数量及不同靶区域DNA探针数量之间的差异进行测量，目前常用测量方法包括光学法和放射化学法。示例性的，Brown等人通过激光扫描固定在玻璃表面的DNA探针点中盐分产生的散射光，对DNA探针点的均一性进行检测。此方法虽能对DNA探针点样后的DNA芯片进行即时检测，但却不能用在盐分冲洗过程后的DNA芯片的探针数测量。Battaglia C.等人通过使用一种能结合DNA探针的荧光物质(如能高效结合单链DNA的荧光物质：SYBR Green II)对固定在玻璃表面的DNA探针进行染色后，洗脱没有结合DNA探针的荧光物质，再用激光扫描进而测量靶区域DNA探针数。尽管与Brown等人的方法相比，荧光染色法能够检测整个生产流程完成后DNA芯片的探针数，但是在荧光物质染色和洗脱没有结合DNA探针的荧光染料过程中，荧光物质可能吸附在玻璃表面进而影响随后的DNA杂交检测。
[0004]如何降低DNA芯片在高通量分子检测中由于昂贵的荧光激发装置、荧光高分辨率检测装置及试剂耗材引起的高成本，并避免光信号的相互污染导致的准确率下降，是微孔阵列芯片中有待进一步解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法，以降低DNA探针与芯片连接情况的测试成本，提高测试准确度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种DNA探针与芯片的连接测试装置，所述芯片包括一个或多个电信号传感器，所述DNA探针连接于所述电信号传感器的表面，所述电信号传感器用于检测其表面的电信号，所述DNA探针与芯片的连接测试装置包括：
[0007]主控模块以及电压施加电极；
[0008]所述主控模块与所述电信号施加电极以及所述多个电信号传感器连接；
[0009]所述电压施加电极用于将测试电信号施加于所述芯片的DNA探针连接面上的导电
测试液；
[0010]所述主控模块用于为所述电压施加电极提供所述测试电信号，并采集DNA探针连接操作前后所述多个电信号传感器的第一检测信号和第二检测信号，根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号，判断所述芯片上是否连接有DNA探针。
[0011]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种DNA探针与芯片的连接测试方法，采用上述第一方面所述的DNA探针与芯片的连接测试装置执行，所述DNA探针与芯片的连接测试方法包括：
[0012]DNA探针与芯片的连接操作前，在所述芯片的DNA探针连接面上放置导电测试液，所述主控模块通过所述电压施加电极将测试电信号施加于所述导电测试液上，并采集所述多个电信号传感器的第一检测信号；
[0013]DNA探针与芯片的连接操作后，在所述芯片的DNA探针连接面上放置导电测试液，所述主控模块通过所述电压施加电极将所述测试电信号施加于所述导电测试液上，并采集所述多个电信号传感器的第二检测信号；
[0014]所述主控模块根据所述第一检测信号和所述第二检测信号，判断所述芯片上是否连接有DNA探针。
[0015]本专利技术实施例提供的DNA探针与芯片的连接测试装置包括主控模块以及电压施加电极，主控模块与电信号施加电极以及多个电信号传感器连接，电压施加电极用于将测试电信号施加于芯片的DNA探针连接面上的导电测试液，主控模块用于为电压施加电极提供测试电信号，并采集DNA探针连接操作前后多个电信号传感器的第一检测信号和第二检测信号，根据第一检测信号以及第二检测信号，判断芯片上是否连接有DNA探针，实现了通过电信号判断DNA探针与芯片的连接情况，无需使用荧光物质，避免了荧光物质导致的光信号污染问题出现，提高了判断结果的准确性，且无需价格高昂的测试设备和试剂耗材等，降低了DNA探针与芯片连接情况的测试成本。
附图说明
[0016]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种DNA探针与芯片的连接测试装置的连接结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例提供的一种芯片的俯视结构示意图；
[0019]图3是沿图2中虚线AA的剖面结构示意图；
[0020]图4是本专利技术实施例提供的又一种芯片的结俯视结构示意图；
[0021]图5是沿图4中虚线BB的剖面结构示意图；
[0022]图6是本专利技术实施例提供的一种DNA探针与芯片的连接测试方法的流程示意图；
[0023]图7是本专利技术实施例提供的一种DNA探针连接前的芯片输出电压与微孔数量的直方图；
[0024]图8是本专利技术实施例提供的一种DNA探针连接后的芯片输出电压与微孔数量的直方图；
[0025]图9是本专利技术实施例提供的一种DNA探针连接前的微孔电流与电压的关系曲线图；
[0026]图10是本专利技术实施例提供的一种DNA探针连接后的微孔电流与电压的关系曲线图。
具体实施方式
[0027]为更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种DNA探针与芯片的连接测试装置及方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0028]本专利技术实施例提供了一种DNA探针与芯片的连接测试装置，所述芯片包括一个或多个电信号传感器，所述DNA探针连接于所述电信号传感器的表面，所述电信号传感器用于检测其表面的电信号，所述DNA探针与芯片的连接测试装置包括：
[0029]主控模块以及电压施加电极；
[0030]所述主控模块与所述电信号施加电极以及所述多个电信号传感器连接；
[0031]所述电压施加电极用于将测试电信号施加于所述芯片的DNA探针连接面上的导电测试液；
[0032]所述主控模块用于为所述电压施加电极提供所述测试电信号，并采集DNA探针连接操作前后所述多个电信号传感器的第一检测信号和第二检测信号，根据所述第一检测信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DNA探针与芯片的连接测试装置，所述芯片包括一个或多个电信号传感器，所述DNA探针连接于所述电信号传感器的表面，所述电信号传感器用于检测其表面的电信号，其特征在于，所述DNA探针与芯片的连接测试装置包括：主控模块以及电压施加电极；所述主控模块与所述电信号施加电极以及所述多个电信号传感器连接；所述电压施加电极用于将测试电信号施加于所述芯片的DNA探针连接面上的导电测试液；所述主控模块用于为所述电压施加电极提供所述测试电信号，并采集DNA探针连接操作前后所述多个电信号传感器的第一检测信号和第二检测信号，根据所述第一检测信号以及所述第二检测信号，判断所述芯片上是否连接有DNA探针。2.根据权利要求1所述的连接测试装置，其特征在于，所述芯片包括多个微孔，所述微孔与所述电信号传感器一一对应。3.根据权利要求1所述的连接测试装置，其特征在于，所述电信号传感器包括离子场效应管传感器、纳米线场效应管传感器、石墨烯场效应管传感器、二硫化钼场效应晶体管传感器以及碳纳米管场效应晶体管传感器。4.根据权利要求1所述的连接测试装置，其特征在于，所述电压施加电极复用所述芯片的内置电极，所述内置电极与所述芯片的DNA探针连接面电连接。5.根据权利要求1所述的连接测试装置，其特征在于，所述主控模块还用于为所述电压施加电极提供初始电信号；所述电压施加电极还用于将所述初始电信号施加于所述导电测试液上。6.根据权利要求1所述的连接测试装置，其特征在于，所述电压施加电极为Ag/AgCl电极。7.一种DNA探针与芯片的连接测试方法，采用权利要求1
‑
6任一项所述的DNA探针与芯片的连接测试装置执行，其特征在于，包括：DNA探针与芯片的连接操作前，在所述芯片的DNA探针连接面上放置导电测试液，所述主控模块通过所述电压施加电极将测试电信号施加于所述导电测试液上，并采集所述多个电信号传感器的第一检测信号；DNA探针与芯片的连接操作后，在所述芯片的DNA探针连接面上放置导电测试液，所述主控...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟亮，王彦文，马钰铃，王磊，张志峰，
申请(专利权)人：成都万众壹芯生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：