微阵列芯片加工装置及加工方法制造方法及图纸

技术编号:26250575 阅读:25 留言:0更新日期:2020-11-06 17:34
本发明专利技术属于微流控技术领域,公开一种微阵列芯片的加工装置及加工方法,加工装置包括:基板,所述基板上设置有目标点阵和微流道,所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团;所述微流道用于目标基团溶液流通,依次流经所有所述目标点阵;掩膜,覆盖所述基板,设有透光孔,所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应;照射光源,用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。通过在基板上设置微流道,流体可以以连续流的方式流经所有目标点阵,解决了传统显微光蚀刻需要多次液体浸没式操作,以及中间的清洗和吹干过程,实现自动化操作。

【技术实现步骤摘要】
微阵列芯片加工装置及加工方法
本专利技术涉及微流控
,特别是涉及一种微阵列芯片加工装置及加工方法。
技术介绍
目前,显微光蚀刻技术是微阵列芯片最常见的加工方式,该方式通过掩膜和激光照射下,实现特定位置核苷酸序列的合成,其中核苷酸序列每添加一个碱基,需要将芯片基材浸没到包含碱基的液体中,在需要添加下一个碱基时,需要先芯片基材进行冲洗和吹干操作后,再浸没到包含下一个碱基的液体中。由于阵列芯片探针数量高达10*104-40*104点阵/cm2,点阵上每连接一个核苷酸序列,都会包含ATCG四种碱基,且每合成一个碱基,需要8次液体浸没和8次吹干操作。如果合成10个碱基的核苷酸,需要80次液体浸没和80次吹干操作,异常繁复。该加工方式涉及到大量的人工操作,不能自动化,液体浪费严重。且由于芯片浸没在液体中,核苷酸结合效率较低,微阵列芯片质量一致性较低。因此,有必要开发一种新的微阵列芯片的加工方式,以解决现有的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种微阵列芯片加工装置,通过在基板上设置微流道,流体可以以连续流的方式流经所有目标点阵,解决了传统显微光蚀刻需要多次液体浸没式操作,以及中间的清洗和吹干过程,实现自动化操作。为达以上目的,本专利技术采用以下技术方案:第一方面,本专利技术提出一种微阵列芯片加工装置,包括:基板,所述基板上设置有目标点阵和微流道,所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团;所述微流道用于目标基团溶液流通,依次流经所有所述目标点阵;掩膜,覆盖所述基板,设有透光孔,所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应;照射光源,用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。通过在基板上开设微流道,微流道覆盖所有的目标点阵,因此在微流道内流动的目标基团溶液可经由微流道引导流经所有的目标点阵,使得目标基团溶液以流动的形态浸没目标点阵并附着于目标点阵上,由此,简单便捷的实现了目标基团的附着,避免了现有技术中需要将目标点阵浸没到目标基团溶液中再取出进行冲洗和吹干的操作。根据本专利技术提供的具体实施例,所述微阵列芯片加工装置还可以进一步包含以下附属技术特征。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述掩膜与所述目标基团的种类相对应,每一掩膜的透光孔的设置与相应种类的目标基团需要附着的目标点阵的位置相对应。具体的,在制备过程中,只有被照射光源所照射的目标点阵位置才会发生目标基团的附着,由此,通过切换与目标基团种类相应的掩膜,使得不同种类的所述目标基团附着于特定位置的所述目标点阵上。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微流道为在所述基板内部开设的内腔结构。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微流道为在所述基板上雕刻的槽道。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微流道为固定在所述基板上的毛细管。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微流道的孔径大于所述目标点阵的直径。优选的,所述微流道的尺寸比目标点阵的尺寸大30μm以上,以保证覆盖所有点阵以及便于微流道的加工。在一些具体实施例中,所述微流道的尺寸比目标点阵的尺寸大100μm以上。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微阵列芯片加工装置还包括:多向阀,设置在所述微流道的入口端和/或出口端,用于将所述目标基团溶液引入和/或导出所述微流道。所述多向阀包括中心连接口和多个外围连接口,所述中心连接口与所述微流道入口端和/或出口端连接,所述中心连接口与所述微流道连接,所述多个外围连接口与不同种类的所述目标基团溶液相对应。通过多向阀的设置,可以将流体如不同种类的所述目标基团溶液按照顺序引入微流道中,且后序流入的流体能将将前序流入的流体从微流道中挤出,实现在微流道中以液推液的目的。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微阵列芯片加工装置还包括:液体储存装置,设置有多个存储腔,所述存储腔用于存储不同种类的所述目标基团溶液,所述存储腔与所述外围连接口一一对应。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述微阵列芯片加工装置还包括:动力装置,所述动力装置与所述多向阀相配合,以驱动所述存储腔内流体流入所述微流道。第二方面,本专利技术提出一种微阵列芯片加工方法,使用上述的微阵列芯片加工装置。根据本专利技术提供的一些实施方式,所述的微阵列芯片的加工方法,包括以下步骤:S1、提供具有目标点阵和微流道的基板,所述微流道流经所有所述目标点阵;S2、将与目标基团种类相对应的掩膜覆盖所述基板,开启照射光源;S3、将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。根据本专利技术提供的一些实施方式,在步骤S3中,包括,开启微流道的入口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口,所述目标基团溶液从所述存储腔流出,依次经过外围连接口、中心连接口和微流道入口端进入所述微流道,以将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。根据本专利技术提供的一些实施方式,在步骤S3中,在完成目标基团附着后,还包括,开启微流道出口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口,所述目标基团溶液从所述微流道流出,依次经过微流道出口端、中心连接口和外围连接口进入所述存储腔。与现有技术相比,本专利技术具有以下技术效果:(1)本专利技术的微阵列芯片加工装置通过在基板上开设微流道,微流道覆盖所有的目标点阵,因此在微流道内流动的目标基团溶液可经由微流道引导流经所有的目标点阵,使得目标基团溶液以连续流方式进入微流道并浸没目标点阵并附着于目标点阵上,由此,简单便捷的实现了目标基团的附着;(2)本专利技术的微阵列芯片加工装置通过设置多向阀,可以将多个存储腔同时与微流道连接,再设置存储腔内的流体按照设定顺序进入微流道中,且后序流入的流体能将将前序流入的流体从微流道中挤出,实现在微流道中以液推液的目的,解决了浪费液体、操作繁复、难以自动化的问题;(3)本专利技术的微阵列芯片加工装置形成一个闭合的流体回路,从存储腔流出的流体流经微流道后可再次流入存储腔内,实现流体的重复利用,进一步降低成本。附图说明图1是本专利技术微阵列芯片加工装置的基板示意图;图2是本专利技术微阵列芯片加工装置示意图;图3是本专利技术微阵列芯片加工装置的掩膜示意图;图4是本专利技术实施例1加工得到的微阵列示意图。图中:1-基板,11-目标点阵,12-微流道,121-入口端,122-出口端,13-定位标;2-多向阀,21-第一多向阀,211-第一中心连接口,212-第一外围连接口,22-第二多向阀,221-第二中心连接口,222-第二外围连接口,3-液体储存装置,4-掩膜,41-透光孔,42-定位标。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本专利技术,而不能理解为对本专利技术的限制。参考图1至图4,根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微阵列芯片加工装置,其特征在于,包括:/n基板,所述基板上设置有目标点阵和微流道,所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团;所述微流道用于目标基团溶液流通,依次流经所有所述目标点阵;/n掩膜,覆盖所述基板,设有透光孔,所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应;/n照射光源,用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。/n

【技术特征摘要】
1.一种微阵列芯片加工装置,其特征在于,包括:
基板,所述基板上设置有目标点阵和微流道,所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团;所述微流道用于目标基团溶液流通,依次流经所有所述目标点阵;
掩膜,覆盖所述基板,设有透光孔,所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应;
照射光源,用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。


2.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置,其特征在于,所述掩膜与所述目标基团的种类相对应,每一掩膜的透光孔的位置与相应种类的目标基团需要附着的目标点阵位置相对应。


3.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置,其特征在于,所述微流道的孔径大于所述目标点阵的直径;所述微流道为在所述基板内部开设的内腔结构,或者所述微流道为在所述基板上雕刻的槽道,或者所述微流道为固定在所述基板上的毛细管。


4.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置,其特征在于,所述微阵列芯片加工装置还包括:多向阀,设置在所述微流道的入口端和/或出口端,用于将所述目标基团溶液引入和/或导出所述微流道。


5.根据权利要求4所述的微阵列芯片加工装置,其特征在于,所述多向阀包括中心连接口和多个外围连接口,所述中心连接口与所述微流道入口端和/或出口端连接,所述中心连接口与所述微流道连接,所述多个外围连接口与不同种类的所述目标基团溶液相对应。


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【专利技术属性】
技术研发人员:顾志鹏周侗陈跃东王伟刘仁源
申请(专利权)人:东莞市东阳光诊断产品有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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