一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法技术

本发明专利技术公开了一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法。该芯片包括具有相同尺寸的一个微流控通道芯片和一个预刻槽基片，其中，所述微流控通道芯片上具有呈中心对称分布的两个阵列孔区域和多条微流体通道，两个所述阵列孔区域通过所述微流体通道相连通，并且各所述阵列孔区域上均具有排列为多排8列的多个阵列孔；而所述预刻槽基片上具有预先刻槽区域和多个基片编码区域。本发明专利技术中的一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法基于原有的微流控通道芯片，进行缺陷改进和高通量设计，实现单次加工编码芯片产出提高9倍或17倍、大幅提升点样效率、大幅提高点样准确性、大幅降低进样控制的难度，可实现编码芯片的小批量生产。生产。生产。

【技术实现步骤摘要】
一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法


[0001]本专利技术涉及芯片测序领域，特别涉及一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法。

技术介绍

[0002]基于NGS barcoding技术原理的组织空间组学测序芯片，也叫编码芯片，其编码区域可通过微流控通道芯片，在功能化基片上依次进行X方向、Y方向垂直交叉进样被制作出来。然而，原有的微流控通道芯片存在设计缺陷，用其加工编码芯片的产出低、耗时长、易出错。
[0003]申请号为CN202210367674.X的中国专利提供了一种基于三坐标空间定位的组织三维空间组学方法，该方法利用微流控通道芯片，在功能化基片上依次进行X方向、Y方向垂直交叉进样，制作组织空间组学测序芯片。然而该方法中所使用的微流控通道芯片主要具有以下缺陷：
[0004]1.X方向微流控通道芯片与Y方向微流控通道芯片仅可以交叉出一个编码区域，实施一次X方向与Y方向垂直交叉进样，只能制作得到一个编码芯片；
[0005]2.X方向微流控通道芯片或Y方向微流控通道芯片的通道数量设计为50，不符合微流控行业设计规范(如24、48、96等)，因此不兼容联排排枪等标准器械；
[0006]3.X方向微流控通道芯片或Y方向微流控通道芯片，其各通道从进样孔到出样孔的总长度不一致，并导致各通道之间试剂进样流阻不一致而进样不协同。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供了一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法。
[0008]根据本专利技术的一个方面，提供了一种空间组学测序芯片，包括具有相同尺寸的一个微流控通道芯片和一个预刻槽基片，其中，所述微流控通道芯片上具有呈中心对称分布的两个阵列孔区域和相应数量的多条微流体通道，两个所述阵列孔区域通过所述微流体通道相连通，并且各所述阵列孔区域上均具有排列成8列的多个阵列孔；而所述预刻槽基片上具有预先刻槽区域和多个基片编码区域。
[0009]在一些实施方式中，所述阵列孔区域具有24个、或48个、或96个所述阵列孔，相邻的各所述阵列孔的圆心间距为4.5mm。其有益之处在于，描述了阵列孔区域的具体结构。
[0010]在一些实施方式中，所述微流体通道位于所述微流控通道芯片的下表面，各所述阵列孔贯穿所述微流控通道芯片的上下表面。其有益之处在于，描述了微流体通道和各阵列孔在微流控通道芯片上的位置。
[0011]在一些实施方式中，所述微流控通道芯片的厚度为4mm
‑
7mm，所述微流体通道的高度为40μm
‑
60μm。其有益之处在于，描述了微流控通道芯片和微流体通道的相关尺寸。
[0012]在一些实施方式中，所述预刻槽基片上具有9个或17个所述基片编码区域。其有益
之处在于，描述了预刻槽基片的可选择数量。
[0013]根据本专利技术的一个方面，提供了一种应用了上述空间组学测序芯片的垂直交叉进样编码方法，包括以下步骤：
[0014]1)将所述微流控通道芯片与所述预刻槽基片的边缘对准贴合，并对接触面密封；
[0015]2)使用8联排排枪在所述微流控通道芯片的第一个所述阵列孔区域添加反应试剂，再在第二个所述阵列孔区域施加负压，驱动反应试剂进入所述微流体通道并在所述微流体通道中进行反应；
[0016]3)在第二个所述阵列孔区域再次施加负压，去除所述微流体通道中的反应试剂，再在第一个所述阵列孔区域添加洗涤剂试剂，驱动洗涤剂试剂进入所述微流体通道进行清洗；
[0017]4)解除所述微流控通道芯片与所述预刻槽基片的贴合；
[0018]5)将所述微流控通道芯片顺时针或者逆时针旋转90
°
后，重复实施一次步骤1)至步骤4)，完成交叉编码。
[0019]在一些实施方式中，在步骤2)和步骤3)中，在第二个所述阵列孔区域施加的负压为0.1Mpa
‑
0.8Mpa。其有益之处在于，描述了施加负压的具体程度。
[0020]在一些实施方式中，在步骤2)中，在所述微流体通道中进行反应的时间为20min
‑
80min。其有益之处在于，描述了在微流体通道中进行反应的时间。
[0021]在一些实施方式中，在步骤4)中，在解除贴合后，清洗所述预刻槽基片，并用氮气吹干。其有益之处在于，描述了解除贴合后对预刻槽基片的处理步骤。
[0022]在一些实施方式中，还包括以下步骤：6)沿着所述预刻槽基片背面的所述预先刻槽区域进行激光切割，将各所述基片编码区域分离，得到小尺寸编码芯片。其有益之处在于，描述了完成交叉编码后得到小尺寸编码芯片的具体步骤。
[0023]本专利技术中的一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法基于原有的微流控通道芯片，进行缺陷改进和高通量设计，实现单次加工编码芯片产出提高9倍或17倍、大幅提升点样效率、大幅提高点样准确性、大幅降低进样控制的难度，可实现编码芯片的小批量生产。
附图说明
[0024]图1为本专利技术一种实施方式的一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法的微流控通道芯片的示意图；
[0025]图2为图1所示微流控通道芯片的西南等轴测图；
[0026]图3为与图1所示微流控通道芯片相配套的预刻槽基片的示意图；
[0027]图4为图1所示微流控通道芯片的垂直交叉进样编码示意图。
[0028]图5为本专利技术另一种实施方式的一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法的微流控通道芯片的示意图；
[0029]图6为图5所示微流控通道芯片的西南等轴测图；
[0030]图7为与图5所示微流控通道芯片相配套的预刻槽基片的示意图；
[0031]图8为图5所示微流控通道芯片的垂直交叉进样编码示意图。
[0032]图中：微流控通道芯片1，预刻槽基片2，阵列孔区域3，微流体通道4，阵列孔5，预先
刻槽区域6，基片编码区域7。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。
[0034]图1示意性地显示了根据本专利技术的一种实施方式的一种空间组学测序芯片及其垂直交叉进样编码方法的微流控通道芯片的结构，图2显示了图1中的微流控通道芯片的西南等轴测图，图3显示了与图1中的微流控通道芯片相配套的预刻槽基片的结构，图4显示了图1中的微流控通道芯片的垂直交叉进样编码示意图。在本实施方式中，该微流控通道芯片1和预刻槽基片2可编码9个区域。
[0035]如图1所示，微流控通道芯片1的外轮廓为正方形，其平面结构中心对称。微流控通道芯片1上具有两个阵列孔区域3和相应数量的多条微流体通道4，两个阵列孔区域3通过该微流体通道4相连通，并且三者呈中心对称分布。其中，微流体通道4为了保证足够的长度，一般会设置适当的弯曲。
[0036]其中，阵列孔区域3可选为24孔阵列、或48孔阵列、或96孔阵列，即具有3排8列共计24个、或6排8列共计48个、或12排8列共计96个阵列孔5，本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空间组学测序芯片，其特征在于：包括具有相同尺寸的一个微流控通道芯片(1)和一个预刻槽基片(2)，其中，所述微流控通道芯片(1)上具有呈中心对称分布的两个阵列孔区域(3)和多条微流体通道(4)，两个所述阵列孔区域(3)通过所述微流体通道(4)相连通，并且各所述阵列孔区域(3)上均具有排列成8列的多个阵列孔(5)；而所述预刻槽基片(2)上具有预先刻槽区域(6)和多个基片编码区域(7)。2.根据权利要求1所述的一种空间组学测序芯片，其特征在于：所述阵列孔区域(3)具有24个、或48个、或96个所述阵列孔(5)，相邻的各所述阵列孔(5)的圆心间距为4.5mm。3.根据权利要求1所述的一种空间组学测序芯片，其特征在于：所述微流体通道(4)位于所述微流控通道芯片(1)的下表面，各所述阵列孔(5)贯穿所述微流控通道芯片(1)的上下表面。4.根据权利要求1所述的一种空间组学测序芯片，其特征在于：所述微流控通道芯片(1)的厚度为4mm
‑
7mm，所述微流体通道(4)的高度为40μm
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60μm。5.根据权利要求1所述的一种空间组学测序芯片，其特征在于：所述预刻槽基片(2)上具有9个或17个所述基片编码区域(7)。6.一种应用了权利要求1
‑
5任一项所述的一种空间组学测序芯片的垂直交叉进样编码方法，其特征在于：包括以下步骤1)将所述微流控通道芯片(1)与所述预刻槽基片(2)的边缘对准贴合，并对接触面密封；2)使用8联排排枪在所述微流控通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海波，顾志鹏，缪志刚，张意如，
申请(专利权)人：苏州德运康瑞生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：