[发明专利]超高通量微阵列单分子芯片及其制作方法和成像系统

说明书

本发明公开一种超高通量微阵列单分子芯片及其制作方法和成像系统，其中，超高通量微阵列单分子芯片包括：衬底，具有用于加载样品的加样面和与所述加样面相对设置的用于观测样品的观测面；所述衬底具有多个通孔阵列单元，所述通孔阵列单元内排布有N×M个通孔，所述通孔连通于所述加样面和所述观测面，其开口具有用于表征第一子编码的第一结构和/或用于表征第二子编码的第二结构，N×M个所述通孔的第一子编码和/或所述第二子编码的集合用于表征所述通孔阵列单元的位置，其中，N≥1，M≥1。提高样品筛选效率，在对样品进行观测时可以清楚的对样品进行定位，可以实现快速定位筛选单细胞。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种超高通量微阵列单分子芯片及其制作方法和成像系统。

背景技术

高通量药物筛选是指以分子水平和细胞水平的实验方法为基础，以微板形式作为实验工具载体，以自动化操作系统执行试验过程，以灵敏快速的检测仪器采集实验结果数据，以计算机对实验数据进行分析处理，同一时间对数以千万样品检测，并以相应的数据库支持整体系运转的技术体系。一个实验室采用传统的方法，借助20余种药物作用靶位，1年内仅能筛选75000个样品；1997年高通量筛选技术发展初期，采用100余种靶位，每年可筛选100万个样品；1999年高通量筛选技术进一步完善后，每天的筛选量就高达10万种化合物。因此药物筛选领域急需要高通量的筛选技术和筛选设备，目前高通量药物筛选最新设备均为基于384或1536微孔版结合自动化的机械设备，每天最多可以筛选上万级化合物，而新药物一般需要从数百万级的化合物里面筛选出一种有效化合物，现有的分子水平和细胞水平的筛选效率低下，导致新药开发周期很长，成本巨大。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有的分子水平和细胞水平的筛选效率低下。

为此，本发明提供了一种超高通量微阵列单分子芯片，包括：衬底，具有用于加载样品的加样面和与所述加样面相对设置的用于观测样品的观测面；所述衬底具有多个通孔阵列单元，所述通孔阵列单元内排布有N×M个通孔，所述通孔连通于所述加样面和所述观测面，其开口具有用于表征第一子编码的第一结构和/或用于表征第二子编码的第二结构，N×M个所述通孔的第一子编码和/或所述第二子编码的集合用于表征所述通孔阵列单元的位置，其中，N≥1，M≥1。

可选地，所述通孔的开口形状为矩形，所述第一结构为直角，所述第二结构为缺角。

可选地，所述通孔的开口尺寸为5μm～60μm，所述通孔的中心距为10μm～100μm，所述通孔的深度为20μm～300μm。

可选地，所述通孔的开口形状为正方形，所述正方形的边长为15-30μm。

可选地，所述加样面的表面为疏水结构面；所述通孔内部表面为亲水结构面。

可选地，所述通孔在所述加样面的开口尺寸大于所述通孔在所述探测面的开口尺寸。

可选地，所述加样面和/或所述观测面的表面具有亲生物分子结构。

根据第二方面，本发明实施例提供了一种超高通量微阵列单分子芯片制作方法，包括：提供衬底，并在所示衬底的一面形成保护层；在所述保护层背离所示衬底的一面上涂布光刻胶，并图形化所述光刻胶，形成多个凹槽阵列单元，所述凹槽贯通至所述保护层；以所述光刻胶为掩膜刻蚀所述衬底形成多个通孔阵列单元；剥离所述光刻胶和所述保护层；其中，所述通孔的开口具有用于表征第一子编码的第一结构和/或用于表征第二子编码的第二结构，N×M个所述通孔的第一子编码和/或所述第二子编码的集合用于表征所述通孔阵列单元的位置，其中，N≥1，M≥1。

可选地，在剥离所述光刻胶和所述保护层之后还包括：对所述衬底的一面的表面进行疏水性处理，形成疏水结构；对所述通孔内表面进行亲水性处理，形成亲水结构。