本申请公开一种基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法，涉及基因测序及生物检测领域，包括：基板；薄膜晶体管阵列层，位于基板的一侧，包括多个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括第一电极、第二电极、第三电极和半导体层；离子敏感膜层，位于半导体层背离基板的一侧；微孔层，位于离子敏感膜层背离基板的一侧；微孔层包括通孔，沿垂直于基板的方向，通孔贯穿微孔层，且通孔与半导体层至少部分交叠，通孔内用于放置待测核酸单链；导电结构，位于微孔层背离基板的一侧，导电结构与第一电极或第二电极电连接；检测芯片，位于导电结构背离基板的一侧，且与导电结构电连接。本申请能够有效的检测基因序列。序列。序列。
【技术实现步骤摘要】
基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法
[0001]本申请涉及基因测序及生物检测领域，具体地说，涉及一种基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法。
技术介绍
[0002]基因测序(Gene sequencing)技术是一种新型基因检测技术，是现代分子生物学研究中最常用的技术，基因测序能够从血液或唾液中分析测定基因全序列，预测罹患多种疾病的可能性，如癌症或白血病。
[0003]基因测序技术主要包括边合成边测序技术、离子半导体测序技术、连接法测序技术等，其中，边合成边测序技术为主流，占据市场龙头地位。边合成边测序技术是用不同颜色的荧光标记四种不同的脱氧核糖核苷酸(四种脱氧核糖核苷酸分别包含A腺嘌呤、T胸腺嘧啶、C胞嘧啶、G鸟嘌呤)，当 DNA聚合酶合成互补链时，每添加一种脱氧核糖核苷酸就会释放出不同的荧光，根据捕捉的荧光信号并经过特定的计算机软件处理，从而获得待测DNA 的序列信息。
[0004]目前，现有的荧光检测方案：需要有复杂的激光光源和光学系统，这样使得测序系统变得复杂；此外，标记化学试剂特别昂贵，导致测序成本居高不下；因此，亟需一种基因测序的方法，用于改善现有技术中的缺陷。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请提供一种基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法，通过与面板工艺结合，能够提高基因检测效率。
[0006]本申请有如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请提供一种基因测序结构，包括：
[0008]基板；
[0009]薄膜晶体管阵列层，位于基板的一侧，包括多个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括第一电极、第二电极、第三电极和半导体层，第一电极和第二电极间隔设置，且位于同层；半导体层位于第一电极和第二电极靠近基板的一侧，半导体层分别与第一电极和第二电极至少部分交叠；半导体层与第三电极至少部分交叠，半导体层与第三电极之间设置有绝缘层；
[0010]离子敏感膜层，位于半导体层背离基板的一侧；
[0011]微孔层，位于离子敏感膜层背离基板的一侧；微孔层包括通孔，沿垂直于基板的方向，通孔贯穿微孔层，且通孔与半导体层至少部分交叠，通孔内用于放置待测核酸单链；
[0012]导电结构，位于微孔层背离基板的一侧，导电结构与第一电极或第二电极电连接；
[0013]检测芯片，位于导电结构背离基板的一侧，且与导电结构电连接。
[0014]第二方面，本申请还提供一种基因测序装置，包括基因测序结构，该基因测序结构为本申请所提供的基因测序结构。
[0015]第三方面，本申请还提供一种基因测序方法，包括：
[0016]将待测核酸单链置于通孔内，且与离子敏感膜层接触；
[0017]向第一电极或第二电极施加第一电压信号，向第三电极施加第二电压信号；
[0018]向通孔内依次通入四种脱氧核糖核苷酸；
[0019]检测芯片通过与其电连接的导电结构检测第一电极与第二电极之间是否产生电流，以根据产生电流时通入的脱氧核糖核苷酸确定待测核酸单链上的碱基类型；
[0020]每向通孔内通入一种脱氧核糖核酸后，对通孔内的试剂进行中和处理，使薄膜晶体管恢复到初状态；其中，初状态为检测芯片检测不到第一电极与第二电极之间产生的电流；
[0021]待多个待测核酸单链上的每一个点位测试完成后，对通孔内的试剂进行洗脱处理。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法，至少实现了如下的有益效果：
[0023]本申请所提供的基因测序结构、基因测序装置及基因测序方法，设置有基板、薄膜晶体管阵列层、离子敏感膜层、微孔层、导电结构和检测芯片；随着待测核酸单链上的碱基配对成功，引起薄膜晶体管上方的电势的变化，利用薄膜晶体管中的半导体层的导电特性，使第一电极与第二电极之间产生电流，通过检测芯片的检测该电流的变化，能够检测出基因的序列，其中，待检测的核酸单链中的碱基无需荧光标记，也不需要激光光源和光学系统，且本申请中增加了第三电极的信号控制，可以使薄膜晶体管处于线性区，使第一电极与第二电极之间的电流变化检测更加明显。此外，本申请中还引入导电结构，能够有效增加薄膜晶体管的检测位置，能够有效提高实验效率；另一方面，将检测芯片设置于导电结构背离基板的一侧，能够有效节省基板一侧的空间。
附图说明
[0024]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0025]图1所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的一种截面示意图；
[0026]图2所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的一种俯视示意图；
[0027]图3所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的另一种截面示意图；
[0028]图4所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的另一种截面示意图；
[0029]图5所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的另一种截面示意图；
[0030]图6所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的另一种截面示意图；
[0031]图7所示为本专利技术实施例所提供的基因测序装置的一种截面示意图；
[0032]图8所示为本专利技术实施例所提供的基因测序装置的一种俯视示意图；
[0033]图9所示为本专利技术实施例所提供的基因测序方法的一种流程图；
[0034]图10所示为本专利技术实施例所提供的第一电极与第二电极之间电流的一种变化曲线图。
具体实施方式
[0035]如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应
可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。其中，各实施例之间的相同之处不再一一赘述。
[0036]以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
[0037]图1所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的一种截面示意图，图 2所示为本申请实施例所提供的基因测序结构的一种俯视示意图，请参考图1 和图2所示，本申请所提供的一种基因测序结构100，包括：
[0038]基板10；
[0039]薄膜晶体管阵列层20，位于基板10的一侧，包括多本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基因测序结构，其特征在于，包括：基板；薄膜晶体管阵列层，位于所述基板的一侧，包括多个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括第一电极、第二电极、第三电极和半导体层，所述第一电极和所述第二电极间隔设置，且位于同层；所述半导体层位于所述第一电极和所述第二电极靠近所述基板的一侧，所述半导体层分别与所述第一电极和所述第二电极至少部分交叠；所述半导体层与所述第三电极至少部分交叠，所述半导体层与所述第三电极之间设置有绝缘层；离子敏感膜层，位于所述半导体层背离所述基板的一侧；微孔层，位于所述离子敏感膜层背离所述基板的一侧；所述微孔层包括通孔，沿垂直于所述基板的方向，所述通孔贯穿所述微孔层，且所述通孔与所述半导体层至少部分交叠，所述通孔内用于放置待测核酸单链；导电结构，位于所述微孔层背离所述基板的一侧，所述导电结构与所述第一电极或所述第二电极电连接；检测芯片，位于所述导电结构背离所述基板的一侧，且与所述导电结构电连接。2.根据权利要求1所述的基因测序结构，其特征在于，还包括：输出检测端子；所述输出检测端子设置于所述导电结构与所述第一电极或所述第二电极之间，且所述导电结构和所述第一电极或所述第二电极通过所述输出检测端子电连接。3.根据权利要求2所述的基因测序结构，其特征在于，所述输出检测端子包括第一支部和第二支部，所述第一支部位于所述微孔层背离所述基板的一侧，且所述第一支部与所述导电结构接触；所述第二支部贯穿所述微孔层、及部分位于所述离子敏感膜层，与所述第一电极或所述第二电极接触。4.根据权利要求1所述的基因测序结构，其特征在于，还包括：对置基板，所述对置基板位于所述导电结构背离所述基板的一侧；所述检测芯片位于所述对置基板背离所述导电结构的一侧，所述对置基板包括多个导电孔，所述导电孔与所述导电结构电连接；所述检测芯片通过第一信号走线与所述导电孔电连接。5.根据权利要求4所述的基因测序结构，其特征在于，还包括：封装结构，所述封装结构位于所述层叠设置的所述基板、所述薄膜晶体管阵列层、所述离子敏感膜层、所述微孔层、所述导电结构和所述对置基板的侧面。6.根据权利要求1所述的基因测序结构，其特征在于，还包括：对置基板，所述对置基板位于所述导电结构背离所述基板的一侧；所述检测芯片位于所述对置基板靠近所述导电结构的一侧，所述检测芯片与所述导电...
【专利技术属性】
技术研发人员：林柏全，席克瑞，章凯迪，李伟，白云飞，粟平，欧阳珺婷，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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