本发明专利技术的目的是提供一种用于以高检测精度检测生物体导出材料的芯片。本技术提供了一种生物体导出材料检测芯片，所述芯片包括：保持表面，由多个像素组成，以用于保持生物体导出材料；光电转换部，布置在保持表面下方并且形成在半导体基板上；以及布线层，布置在光电转换部下方。此外，本技术提供了一种生物体导出材料检测芯片，所述芯片包括：保持表面，由多个像素组成，以用于保持源自生物体的材料；光电转换部，布置在保持表面下方并且形成在半导体基板上；以及光导部，用于将沿从保持表面向除了光电转换部的方向之外的方向上发射的光向光电转换部的方向上引导。向光电转换部的方向上引导。向光电转换部的方向上引导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物体导出材料检测芯片、生物体导出材料检测装置及生物体导出材料检测系统
[0001]本技术涉及生物体导出材料检测芯片、生物体导出材料检测装置和生物体导出材料检测系统。
技术介绍
[0002]近年来，关于基因分析、蛋白质分析、细胞分析等的技术研究已在诸如医学、药物发现、临床检查、食品、农业和工程的各种领域中取得进展。具体地，最近，已经发展了检测技术对芯片(如芯片实验室)的开发和实际应用，其中，在设置在芯片中的微尺度通道和孔中执行各种反应，如生物体导出材料(如核酸、蛋白质、细胞和微生物)的检测和分析。这些作为容易测量生物体导出材料等的方法正在被关注。
[0003]例如，专利文献1公开了一种光学检测装置，其包括至少第一基板、第二基板、第三基板和第四基板，在该第一基板中形成多个阱，在该第二基板中设置有加热单元，使该加热单元与阱接触，在该第三基板中多个发光单元被定位成对应于阱的位置，在该第四基板中多个光检测单元被定位成对应于阱的位置。在该光学检测装置中，可以测量在孔中进行的各种反应。
[0004]此外，例如，专利文献2公开了一种化学传感器，其包括形成有光学检测单元的基板和层压在基板上并具有引起等离子体吸收的金属纳米结构的等离子体吸收层。该化学传感器可以检测由固定在传感器上的探针材料和目标材料之间的结合引起的光的发射。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：JP 2010
‑
284152A
[0008]专利文献2：WO 2013/080473
技术实现思路
[0009]本专利技术要解决的技术问题
[0010]在芯片上的多个区域(例如，多个阱)中，当使用对应于区域的多个光检测单元检测从生物体导出材料发射的光时，出现诸如从与光学检测单元相邻的区域漏光的问题。例如，在这些区域中，当使不同的反应进行并且检测到由各反应引起的光发射时，在错误地检测到来自其他区域的光发射时，可做出错误检测。
[0011]此外，在用于成像的普通图像传感器中，成像对象被设置为与传感器分开，从成像对象到传感器的表面的光的入射角度大约为0度到30度，并且光可聚集在传感器的表面上的光电转换单元(例如，片上透镜)上。然而，当检测保持在芯片表面上的诸如DNA、诸如抗体、细胞的生物体导出材料时，由于光从生物体导出材料沿所有方向发射，光电转换单元可获取的光量为总量的约10％至30％，并且在用于成像的普通图像传感器和去除片上透镜的DNA传感器的聚光结构中，存在不能有效地使用来自生物体导出材料的光发射，并且降低检
测精度的问题。
[0012]因此，本技术的主要目的是提供具有高检测精度的生物体导出材料检测芯片。
[0013]问题的解决方案
[0014]具体地，首先，本技术提供了一种由多个像素组成的生物体导出材料检测芯片，其中，像素包括：保持表面，在保持表面上保持生物体导出材料；光电转换单元，设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上；以及布线层，设置在光电转换单元下方。
[0015]本技术还提供了一种由多个像素组成的生物体导出材料检测芯片，其中，像素包括：保持表面，在保持表面上保持生物体导出材料；以及光电转换单元，光电转换单元设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上，并且生物体导出材料检测芯片包括光导单元，光导单元将沿从保持表面向除了光电转换单元的方向之外的方向上发射的光向光电转换单元的方向上引导。
[0016]在根据本技术的生物体导出材料检测芯片中，布线层可设置在光电转换单元下方。
[0017]此外，可在光电转换单元下方设置反射层。
[0018]在根据本技术的生物体导出材料检测芯片中，光导单元可以由设置在像素之间的折射件和/或反射件组成。
[0019]此外，形成在保持表面上的凹部可用作光导单元。
[0020]在根据本技术的生物体导出材料检测芯片中，来自多个像素的信号电荷可被相加并输出。
[0021]关于可通过根据本技术的生物体导出材料检测芯片检测的生物体导出材料，可例示选自核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、核糖体、线粒体、细胞器(细胞小器官)及其复合物的一种或多种生物体导出材料。
[0022]接下来，本技术提供了一种生物体导出材料检测装置，包括：生物体导出材料检测芯片，由多个像素组成，其中，像素包括：保持表面，在保持表面上保持生物体导出材料；光电转换单元，设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上；以及布线层，设置在光电转换单元下方；以及分析单元，分析由生物体导出材料检测芯片获取的电信息。
[0023]此外，本技术提供了一种生物体导出材料检测装置，包括生物体导出材料检测芯片，生物体导出材料检测芯片由多个像素组成，其中，像素包括：保持表面，在保持表面上保持生物体导出材料；光电转换单元，光电转换单元设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上，并且生物体导出材料检测芯片包括：光导单元，光导单元将沿从保持表面向除了光电转换单元的方向之外的方向上发射的光向光电转换单元的方向上引导；以及分析单元，分析由生物体导出材料检测芯片获取的电信息。
[0024]本技术还提供了一种生物体导出材料检测系统，包括生物体导出材料检测芯片，生物体导出材料检测芯片由多个像素组成，其中，像素包括：保持表面，在保持表面上保持生物体导出材料；光电转换单元，光电转换单元设置在保持表面下方并且设置在半导体基板上；以及布线层，布线层设置在光电转换单元下方；以及分析装置，分析由生物体导出材料检测芯片获取的电信息。
[0025]此外，本技术提供了一种生物体导出材料检测系统，其包括由多个像素组成的生物体导出材料检测芯片，其中，像素包括：保持表面，生物体导出材料保持在保持表面上；以
及光电转换单元，该光电转换单元设置在保持表面的下方并且设置在半导体基板上，并且该生物体导出材料检测芯片包括光导单元，光导单元将沿从保持表面向除了光电转换单元的方向之外的方向上发射的光向光电转换单元的方向上引导，以及分析装置，分析由生物体导出材料检测芯片获取的电信息。
[0026]在本技术中，“生物体导出材料”广泛地包括核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、核糖体、线粒体、细胞器(细胞小器官)、其复合物等。细胞包括动物细胞(例如血细胞谱系细胞)和植物细胞。微生物包括诸如大肠杆菌的细菌、诸如烟草花叶病毒的病毒、以及诸如酵母的真菌。
附图说明
[0027]图1是示意性地示出可由根据本技术的生物体导出材料检测芯片1、生物体导出材料检测装置2和生物体导出材料检测系统3检测的生物体导出材料S之间的相互作用的示意性概念图。
[0028]图2是示意性地示出可由根据本技术的生物体导出材料检测芯片1、生物体导出材料检测装置2和生物体导出材料检测系统3检测的生物体导出材料S之间的相互作用的示意性概念图。
[0029]图3是示意性地示出可由根据本技术的生物体导出材料检测芯片1、生物体导出材料检测装置2和生物体导出材料检测系统本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种生物体导出材料检测芯片，由多个像素组成，在所述生物体导出材料检测芯片中，所述像素包括：保持表面，在所述保持表面上保持生物体导出材料；光电转换单元，设置在所述保持表面下方并且设置在半导体基板上；以及布线层，设置在所述光电转换单元下方。2.一种生物体导出材料检测芯片，由多个像素组成，在所述生物体导出材料检测芯片中，所述像素包括：保持表面，在所述保持表面上保持生物体导出材料；以及光电转换单元，设置在所述保持表面下方并且设置在半导体基板上，并且所述生物体导出材料检测芯片包括：光导单元，所述光导单元将沿从所述保持表面向除了所述光电转换单元的方向之外的方向上发射的光向所述光电转换单元的方向上引导。3.根据权利要求2所述的生物体导出材料检测芯片，其中，在所述光电转换单元下方设置布线层。4.根据权利要求1所述的生物体导出材料检测芯片，其中，在所述光电转换单元下方设置反射层。5.根据权利要求2所述的生物体导出材料检测芯片，其中，所述光导单元由设置在所述像素之间的折射件和/或反射件组成。6.根据权利要求2所述的生物体导出材料检测芯片，其中，所述光导单元是形成在所述保持表面上的凹部。7.根据权利要求1所述的生物体导出材料检测芯片，其中，来自多个所述像素的信号电荷被相加并输出。8.根据权利要求1所述的生物体导出材料检测芯片，其中，所述生物体导出材料是选自核酸、蛋白质、细胞、微生物、染色体、核糖体、线粒体、细胞器(细胞小器官)、以及上面各项材料的复合物中的一种或多种生物体导出材料。9.一种生物体导出材料检测装置，包括：生物体导出材料检测芯片，由多个像素组成，在所述生物体导出材料检测芯片中，所述像素包括：保持表面，在所述保持表面上保持...
【专利技术属性】
技术研发人员：田中晴美，桝田佳明，上坂祐介，森川隆史，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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