[发明专利]一种基因测序芯片及基因测序方法、基因测序装置

说明书

本发明提供了一种基因测序芯片及基因测序方法、基因测序装置，涉及基因测序领域，采用离子半导体测序技术原理，结构更为简单，制作难度较小，大大降低了测序时间和成本。该基因测序芯片包括，显示面板，包括多个显示单元，所述显示单元设置有晶体管和电极，所述电极与所述晶体管的漏极相连；设置在所述显示面板上的开口限定层，所述开口限定层上设置有与所述显示单元一一对应的开口；至少有部分区域设置在所述开口内的离子敏感膜，所述离子敏感膜与所述晶体管的栅极相连。用于基因测序芯片及包括该基因测序芯片的基因测序装置制备。

技术领域

本发明涉及基因测序领域，尤其涉及一种基因测序芯片及基因测序方法、基因测序装置。

背景技术

基因测序技术是现代分子生物学研究中最常用的技术，从1977第一代基因测序发展至今，基因测序技术取得了相当大的发展，依次经历了第一代由Frederick Sanger(弗雷德里克·桑格)发明的sanger测序技术、第二代高通量测序技术、第三代单分子测序技术以第四代纳米孔测序技术，目前市场主流的测序技术仍以第二代高通量测序为主。

第二代高通量测序技术主要包括由Illumina公司发明的边合成边测序技术、由Thermo Fisher公司发明的离子半导体测序技术和连接法测序技术以及由Roche公司发明的焦磷酸测序技术等。

其中，Illumina公司发明的边合成边测序法和Thermo Fisher发明的连接法测序技术均需要对DHA链进行荧光标记，根据其测序原理还需要有相应的激光光源和光学系统，测序较为复杂，增加测序时间和成本。Roche公司发明的焦磷酸测序技术虽然无需激光光源和光学系统，然而仍然需要对DHA链进行荧光标记，测序也较为复杂。而Thermo Fisher公司发明的离子半导体测序技术需要采用CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体)工艺制作一个离子传感器和两个场效应晶体管，工艺和结构均较为复杂，制作困难。

发明内容

鉴于此，为解决现有技术的问题，本发明的实施例提供一种基因测序芯片及基因测序方法、基因测序装置，该基因测序芯片采用离子半导体测序技术原理，但结构更为简单，制作难度较小，大大降低了测序时间和成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面、本发明实施例提供了一种基因测序芯片，所述基因测序芯片包括，显示面板，包括多个显示单元，所述显示单元设置有晶体管和电极，所述电极与所述晶体管的漏极相连；设置在所述显示面板上的开口限定层，所述开口限定层上设置有与所述显示单元一一对应的开口；至少有部分区域设置在所述开口内的离子敏感膜，所述离子敏感膜与所述晶体管的栅极相连。

可选的，所述显示面板还包括，相对设置的第一基板与第二基板；封装在所述第一基板与所述第二基板相对空间内的介质层、第一流体层和导电的第二流体层；其中，所述第一流体层设置在所述第二流体层靠近所述电极的一侧；所述第一流体层与所述第二流体层具有不同的颜色；在所述电极与所述第二流体层之间未形成电场的情况下，所述第一流体层铺展在所述介质层的表面；在所述电极与所述第二流体层之间形成有电场的情况下，所述第一流体层分裂为分别聚集在所述介质层对应于各个晶体管所在区域的多个互不接触的子部分；所述晶体管和所述电极设置在所述第一基板上。

可选的，所述基因测序芯片还包括，覆盖所述晶体管和所述电极的保护层；所述离子敏感膜通过设置在所述保护层上的过孔与所述栅极相连。

优选的，所述开口为孔径范围为1～100μm的微孔。

优选的，所述介质层设置在所述第一流体层远离所述第二流体层的一侧。

优选的，所述介质层为疏水层，所述第一流体层为油膜。