[发明专利]具有一个或更多个屏障特征的流通池

说明书

一种装置包括流通池主体、多个电极、成像组件和一个或更多个屏障特征。流通池主体限定了一个或更多个流动通道和在每个流动通道的底面限定为凹部的多个阱。每个阱与相应的流动通道流体联接。流通池主体进一步限定了相邻阱之间的间隙表面。每个阱都有相应的深度。每个电极位于多个阱中相应的阱中。电极用于实现在阱中写入多核苷酸。成像组件用于捕获写在阱中的多核苷酸的图像。一个或更多个屏障特征位于阱内、阱之间或阱上方。一个或更多个屏障特征将反应遏制在每个阱中，减少阱之间的扩散，或减少阱之间的光学串扰。

相关申请

本申请要求于2019年5月31日提交的题为“Flow Cell with One or MoreBarrier Features In or Between Wells”的第62/855，654号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。本申请还要求于2019年5月31日提交的题为“Flow Cellwith Barrier Features to Prevent Optical Cross-Talk Between Wells”的第62/855，662号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。

背景

计算机系统使用各种不同的机制来存储数据，包括磁存储、光存储和固态存储。这种形式的数据存储可能在读写速度、数据保留时间、功耗或数据密度方面存在缺陷。

就像天然存在的DNA可以被读取一样，机器写入的DNA也可以被读取。现有的DNA读取技术可以包括基于阵列的循环测序测定(例如合成测序(SBS))，其中通过酶操作的迭代循环对密集阵列的DNA特征(例如模板核酸)进行测序。在每个循环之后，可以捕获图像，并随后与其他图像一起分析，以确定机器写入的DNA特征的序列。在另一生物化学测定中，具有可识别标记(例如，荧光标记)的未知分析物可暴露于已知探针阵列，该探针在该阵列内具有预定地址。观察探针和未知分析物之间发生的化学反应可以帮助识别或揭示分析物的特性。

概述

本文描述了用于将反应遏制在DNA存储设备的阱内并防止或减少DNA存储设备的阱之间扩散的设备、系统和方法。

一种实现涉及一种包括流通池主体的装置。在一些这样的实现中，流通池主体可以限定一个或更多个流动通道和多个阱，一个或更多个流动通道的每个通道接收流体。在一些这样的实现中，多个阱的每个阱可以与一个或更多个流动通道的相应流动通道流体联接，并且多个阱的每个阱可以限定相应的深度。在一些这样的实现中，该装置还可以包括多个电极。在一些这样的实现中，多个电极中的每个电极可以位于多个阱的相应阱中，多个电极实现在多个阱的相应阱中写入多核苷酸。在一些这样的实现中，该装置还可以包括成像组件，以捕获指示多核苷酸中一个或更多个核苷酸的图像。在一些这样的实现中，该装置可以包括位于多个阱中或多个阱之间的一个或更多个屏障特征，该屏障特征将反应遏制在多个阱的每个阱中或减少多个阱之间的扩散。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中多个电极中的每个电极可以限定孔径。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中成像组件可以包括至少一个图像传感器，以通过多个电极中的每个电极的孔径接收光。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中多个电极中的每个电极可以是环形的。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中多个电极中的每个电极可以包括排列在象限中的多个电极段，孔径被限定在象限排列的中心区域。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中所述装置可以进一步包括位于流通池主体下方的集成电路，所述集成电路驱动电极，从而实现多核苷酸在多个阱的相应阱中的写入。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中集成电路可以进一步与成像组件通信。

上述实现中的任何一种或更多种存在变化，其中集成电路可以包括互补金属氧化物半导体(CMOS)芯片。