[发明专利]基因测序芯片及基因测序装置

说明书

本发明提供的基因测序芯片在其盖片上开设凹槽，凹槽与硅片形成4通道或2通道，单位通量高，硅片自带若干反应池，每一反应池可捕获并固定一个DNA分子使其不随流体移动实现高通量光学测序；其中4通道芯片不仅保证数据通量且节约成本，还可以单独加载不同试样样本，能满足全基因组测序、全外显子测序、转录组测序等应用，2通道芯片的试样和试剂消耗量减半可用于小而短试样的快速检测；同时芯片的四周设置自带定位孔和夹持孔保护框，既准确定位芯片又可拉伸夹持孔使保护框微变形便于芯片装入，装配生产效率高，适于大批量规模化生产。

技术领域

本发明涉及基因测序技术领域，特别涉及一种基因测序芯片及基因测序装置。

背景技术

随基因测序技术的发展，通过阵列式反应池测序芯片进行荧光标记、荧光成像、去阻断、去除荧光基团等连续循环的化学反应的第二代测序技术目前已广泛应用于全基因组测序，转录组测序，宏基因组测序等，相应的测序平台和产品不断更迭，基因测序芯片作为特定DNA片段的碱基序列测序过程的重要器件，在测序技术的推动下正朝高通量、低成本方向迅猛发展。

传统测序芯片通常设有尺寸较大的整体液体流道，所需DNA分子样本和化学反应试剂的用量大，这样使得测序的试剂成本高；而且该类芯片的单位通量低，同时使得时间成本高，不利于快速测定，限制应用；在制备方法方面，传统测序芯片由玻璃片与硅片通过胶水直接粘连，贴合时容易错位或存留气泡等杂质报废率高；也有将胶水替换成密封剂，但因密封剂种类多，同时与各类试剂可能存在反应，选择难度大，均达不到大规模批量化生产的要求；而且普通粘合胶水或密封剂固化定形厚度较大，连同流道的深度变大，增加各种试剂的消耗量；另外现有技术曾记载一体结构芯片，其在硅片的表面上加工流道或3D打印或注塑成型加压盖板形成，该芯片内部流道结构的成型工艺复杂，难度大，同时由于硅的价格高，其开设流道材料损耗大、成本高，故上述的测序芯片均难以满足新一代二代测序芯片的高通量、低成本的需求。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种改进的基因测序芯片，其具有单位通量高、成本低、密封性好等特点，结合带有定位功能的保护框，可以快速装配，实现大批量规模化生产，同时通过选择设有不同通道的芯片实现快速和标准检测的需求而减少材料的浪费。

本发明提供的技术方案为：一种基因测序芯片，所述芯片的芯体包括硅片和覆盖于所述硅片上的盖片，所述盖片朝向所述硅片的下表面上开设至少两个凹槽，每一所述凹槽和所述硅片的上表面之间形成密闭的通道，所述硅片在每一所述通道的对应区域设有进口、出口以及若干反应池，所述进口和所述出口将所述通道与外部相连，每一所述反应池用于捕获并固定DNA分子。

进一步地，所述硅片与所述盖片通过光固化胶层密封，所述光固化胶层完全覆盖全部所述通道的外廓。

进一步地，每一所述通道的高度为固定值。

进一步地，在所述芯体组装前，所述光固化胶层为框体结构，与所述通道的外廓配合。

进一步地，在所述芯体组装后，所述光固化胶层的厚度控制在40μm-55μm之间，包括40μm和55μm。

进一步地，若干所述反应池在所述硅片朝向所述盖片的上表面上呈阵列排设。

进一步地，每一所述反应池在所述硅片的上表面上的形状为圆形，用于固定一个所述DNA分子。所述反应池为经过表面化学修饰的圆形区域，也可以是底部表面进行化学修饰的圆形凹坑。

进一步地，相邻所述反应池的中心间距为800nm。

进一步地，每一所述反应池在所述硅片的上表面上的直径为220nm。

进一步地，所述DNA分子为DNA纳米球分子，其直径基本为200nm。

进一步地，所述硅片为长方形，每一所述凹槽为与所述硅片的长边平行并间隔排设的长条形。