生物物质检测芯片、生物物质检测装置及生物物质检测系统制造方法及图纸

提供了一种具有高检测精度的生物物质检测芯片。本技术提供了一种生物物质检测芯片，其至少包括：由多个像素构成的保持表面，所述像素保持着生物物质；以及光电转换单元，其被设置在保持表面的下方，并且被设置在半导体基底上。在保持表面的像素之间设置有由导体制成的分隔壁。还提供了一种使用该生物物质检测芯片的生物物质检测装置和生物物质检测系统。片的生物物质检测装置和生物物质检测系统。片的生物物质检测装置和生物物质检测系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物物质检测芯片、生物物质检测装置及生物物质检测系统


[0001]本技术涉及生物物质检测芯片、生物物质检测装置和生物物质检测系统。

技术介绍

[0002]近年来，关于基因分析、蛋白质分析、细胞分析等的技术研究已在诸如医学、药物发现、临床检查、食品、农业和工程的各种领域中取得进展。具体地，最近，已经发展了检测技术对芯片，如芯片实验室，的开发和实际应用，其中，在设置在芯片中的微尺度通道和孔中执行各种反应，如生物物质，如核酸、蛋白质、细胞和微生物，的检测和分析。这些作为容易测量生物物质等的方法正在被关注。
[0003]例如，PTL 1公开了一种光学检测装置，其至少包括第一基板、第二基板、第三基板和第四基板，在第一基板中形成多个阱，在第二基板中加热单元被设置成与阱接触，在第三基板中多个发光单元被定位成对应于阱的位置，在第四基板中多个光检测单元被定位成对应于阱的位置。在该光学检测装置中，可以测量在阱中进行的各种反应。
[0004]此外，例如，PTL 2公开了一种化学传感器，其包括在其中形成有光检测单元的基板和层压在基板上并具有引起等离子体吸收的金属纳米结构的等离子体吸收层。该化学传感器可以检测由固定在传感器上的探针材料和目标材料之间的结合引起的光的发射。
[0005][引用列表][0006][专利文献][0007][PTL 1][0008]JP 2010
‑
284152A
[0009][PTL 2][0010]WO 2013/080473

技术实现思路

[0011][技术问题][0012]即使蛋白质，例如DNA和抗体，和生物物质，例如细胞，悬浮在样品液中或被固定，它们也会因其高阶结构而收缩，这可能影响光检测。
[0013]因此，本技术的主要目的是提供具有高检测精度的生物物质检测芯片。
[0014][问题的解决方案][0015]具体地，首先，本技术提供了一种生物物质检测芯片，其由多个像素组成，其中，像素至少包括保持生物物质的保持表面和设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上的光电转换单元，其中，由导体制成的分隔壁设置在所述保持表面上的像素之间。
[0016]在根据本技术的生物物质检测芯片中，分隔壁可被设计为当检测生物物质时施加电压。
[0017]在这种情况下，可以对所有的分隔壁施加正电压或负电压，并且对于分隔壁，可以对相应的分隔壁施加正电压或负电压。
[0018]此外，施加至分隔壁的电压的大小可以针对每个分隔壁而改变。
[0019]在根据本技术的生物物质检测芯片中，在保持表面上能够导电的分隔壁中的一些或者全部可用保护膜覆盖。
[0020]关于可通过根据本技术的生物物质检测芯片检测的生物物质，可例示选自核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、核糖体、线粒体、细胞器(organelles)(细胞器(cell organelles))及其复合物中的一种或多种生物物质。
[0021]接下来，本技术提供了一种生物物质检测装置，包括：生物物质检测芯片，由多个像素组成，其中，像素至少包括保持生物物质的保持表面和设置在保持表面下方的光电转换单元，并且其中，由导体制成的分隔壁设置在保持表面上的像素之间；以及分析单元，分析由生物物质检测芯片获取的电信息。
[0022]本技术还提供了一种生物物质检测系统，包括由多个像素组成的生物物质检测芯片，其中像素至少包括保持生物物质的保持表面和设置在保持表面下方的光电转换单元，并且其中由导体制成的分隔壁设置在保持表面上的像素之间；以及分析装置，分析由生物物质检测芯片获取的电信息。
[0023]在本技术中，“生物物质”广泛地包括核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、核糖体、线粒体、细胞器(organelles)(细胞器(cell organelles))、其复合物等。细胞包括动物细胞(例如血细胞谱系细胞)和植物细胞。微生物包括诸如大肠杆菌的细菌、诸如烟草花叶病毒的病毒、以及诸如酵母的真菌。
附图说明
[0024]图1是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S之间的相互作用的示意性概念图。
[0025]图2是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S之间的相互作用的示意性概念图。
[0026]图3是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3检测的生物物质S之间的相互作用的示意性概念图。
[0027]图4是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。
[0028]图5是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。
[0029]图6是示意性地示出可由根据本技术的生物物质检测芯片1、生物物质检测装置2和生物物质检测系统3执行的其他物质的筛选的示意性概念图。
[0030]图7是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第一实施方式的示意性平面图。
[0031]图8是沿线A
‑
A截取的示意性端视图，示意性地示出了根据本技术的生物物质检测芯片1的第一实施方式。
[0032]图9是示意性地示出了根据本技术的生物物质检测芯片1的第一实施方式的变形例的示意性端视图。
[0033]图10是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第二实施
方式的示意性平面图。
[0034]图11是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第二实施方式的第一变形例的示意性平面图。
[0035]图12是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第二实施方式的第二变形例的示意性平面图。
[0036]图13是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第二实施方式的第三变形例的示意性平面图。
[0037]图14是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第三实施方式的示意性平面图。
[0038]图15是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第三实施方式的第一变形例的示意性平面图。
[0039]图16是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第三实施方式的第二变形例的示意性平面图。
[0040]图17是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第三实施方式的第三变形例的示意性平面图。
[0041]图18是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第四实施方式的示意性平面图。
[0042]图19是示意性地示出从上方观看的根据本技术的生物物质检测芯片1的第四实施方式的变形例的示意性平面图。
[0043]图20是沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物物质检测芯片，由多个像素组成，其中，所述像素至少包括保持生物物质的保持表面和设置在所述保持表面下方并设置在半导体基板上的光电转换单元，其中，由导体制成的分隔壁设置在所述保持表面上的所述像素之间。2.根据权利要求1所述的生物物质检测芯片，其中，当检测所述生物物质时，将电压施加至所述分隔壁。3.根据权利要求2所述的生物物质检测芯片，其中，正电压或负电压施加至所有的所述分隔壁。4.根据权利要求2所述的生物物质检测芯片，其中，正电压或负电压施加至所述分隔壁。5.根据权利要求2所述的生物物质检测芯片，其中，施加至所述分隔壁的电压的大小能够针对每个分隔壁而改变。6.根据权利要求1所述的生物物质检测芯片，其中，在所述保持表面上能够导电的所述分隔壁中的一些或全部由保护膜覆盖。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中晴美，桝田佳明，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：