一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，涉及涉及DNA光学合成仪组件。包括合成基板，设置若干呈阵列分布的合成位点；TFT光掩模，包括呈阵列分布的光掩模像素通道，光掩模像素通道与合成位点一一对应；对应每一光掩模像素通道设置有控制其开闭的TFT晶体管；光源，设置于TFT光掩模上方；上位机，用于输出TFT晶体管的通断信号，当TFT晶体管导通时，光掩模像素通道打开，光源发出的光线照射到对应的合成位点，该合成位点完成脱DMT过程以完成对应碱基的合成；当TFT晶体管断电时，光掩模像素通道关闭，光源发出的光线未能照射到对应的合成位点，后续反应中断。本发明专利技术可以精确调节每一个掩膜像素的开关的物理掩膜，每次合成无需定制加工相应的物理掩膜。加工相应的物理掩膜。加工相应的物理掩膜。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置


[0001]本专利技术涉及DNA光学合成仪组件，尤其涉及一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置。

技术介绍

[0002]DNA合成技术成为基因工程，分子生物学研究必要手段，在医学领域的临川诊断和治疗等领域发挥重要作用。DNA合成技术中，最成熟方法是亚磷酰胺三酯四步合成法如图(1)，也就是将DNA固定在固相载体上，经过脱DMT
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偶联
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氧化
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Capping四部循环完成DNA链的合成。比较成熟的第一柱式合成仪器，第二代高通量合成仪器。
[0003]在第二代高通量合成仪器，Affymetrix 公司最早开发了物理掩膜法原位合成仪器，采用光活化化学技术和标准掩膜光刻技术在芯片表面选择性地脱保护特殊的光不稳定性，核苷亚磷酰胺单体，从而控制不同区域的寡核苷酸合成。
[0004]采用物理掩膜光控法，物理掩膜需要定制加工，每一次合成的物理掩膜都是不同的。不但制造成本高，不适用多序列多批次的DNA合成。用光掩模法是最简单的光控制方式，输出掩膜像素点稳定可靠。
[0005]因此如何设计一种可以精确调节每一个掩膜像素的开关的物理掩膜，能大大促进光化学合成仪器推广应用是亟待解决的难题之一。

技术实现思路

[0006]为了解决
技术介绍
中提到的至少一个技术问题，本专利技术的目的在于提供一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，可以精确调节每一个掩膜像素的开关的物理掩膜，每次合成无需定制加工相应的物理掩膜。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，包括合成基板，设置若干呈阵列分布的合成位点，每一合成位点对应一条DNA合成序列；TFT光掩模，设置于合成基板上方，包括呈阵列分布的光掩模像素通道，光掩模像素通道与合成位点一一对应；对应每一光掩模像素通道设置有控制其开闭的TFT晶体管；光源，设置于TFT光掩模上方；上位机，用于输出TFT晶体管的通断信号，当TFT晶体管导通时，光掩模像素通道打开，光源发出的光线照射到对应的合成位点，该合成位点完成脱DMT过程以完成对应碱基的合成；当TFT晶体管断电时，光掩模像素通道关闭，光源发出的光线未能照射到对应的合成位点，后续反应中断。
[0008]进一步的，所述合成基板上设置有用于试剂流入合成位点的进液通道以及用于试剂从合成位点流出的出液通道。
[0009]进一步的，所述TFT光掩模包括布线载体基板和透光基板；所述布线载体基板和透光基板之间铺设有若干呈像素阵列分布的液晶，所述液晶的两侧设置有取向层；所述布线
载体基板上对应每一像素的位置设置有用于控制取向层极性的TFT晶体管。
[0010]进一步的，所述液晶的入光侧设置有入射透镜组，所述入射透镜组包括若干正对液晶设置的双凸透镜。
[0011]进一步的，所述液晶的出光侧设置有出射透镜组，所述出射透镜组包括若干正对液晶设置的凹透镜或凸透镜。
[0012]进一步的，所述入射透镜组和出射透镜组中的至少其一上设置有偏振膜。
[0013]进一步的，所述入射透镜组和出射透镜组中的至少其一在对应部分或全部像素的区域设置有遮光板。
[0014]进一步的，所述遮光板采用阳极溅射不透光铬制成。
[0015]进一步的，所述TFT晶体管包括非晶硅薄膜晶体管、低温多晶硅薄膜晶体管、金属氧化物薄膜晶体管和有机薄膜晶体管。
[0016]进一步的，所述布线载体基板设置有两层，两侧的取向层分别设置于两层布线载体基板上。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术可以通过光敏酸控制脱帽过程，从而控制合成位点参与合成过程，可以精确调节每一个掩膜像素的开关的物理掩膜，每次合成无需定制加工相应的物理掩膜，大大减小了成本。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一实施例的整体示意框图。
[0019]图2为本专利技术一实施例的合成基板与TFT光掩模安装示意图。
[0020]图3为本专利技术一实施例的合成基板结构示意图。
[0021]图4为本专利技术一实施例的TFT光掩模结构示意图。
[0022]图5为本专利技术一实施例的DNA合成步骤图。
[0023]图6为本专利技术一实施例的不同合成位点合成选择示意图。
[0024]图中：t1、合成基板；t11、微流控板；t12、进液通道；t13出液通道；t2、TFT光掩模；1、布线载体基板；2、透光基板；3、液晶；31、取向层；32、取向层；4、TFT晶体管；5、入射透镜组；51、遮光板；6、出射透镜组；61、遮光板；7、偏振膜。
具体实施方式
[0025]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参阅图1，本实施例提供一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，包括以下组成：合成基板，如图3所示，合成基板t1上设置若干呈阵列分布的合成位点，每一合成位点对应一条DNA合成序列，都固化DNA合成的连接点；TFT光掩模t2，如图1和图2 所示，设置于合成基板t1上方，包括呈阵列分布的光掩模像素通道，光掩模像素通道与合成位点一一对应；对应每一光掩模像素通道设置有控制
其开闭的TFT晶体管；光源，设置于TFT光掩模上方；上位机，用于输出TFT晶体管的通断信号，当TFT晶体管导通时，光掩模像素通道打开，光源发出的光线照射到对应的合成位点，该合成位点完成脱DMT过程以完成对应碱基的合成；当TFT晶体管断电时，光掩模像素通道关闭，光源发出的光线未能照射到对应的合成位点，后续反应中断。
[0027]具体的，上位机控制四部合成循环步骤，发送合成命令，包括光掩模像素通道的黑白（白色通黑色不通）图像信息给电子执行系统；电子执行系统发出电信号控制气液阀组传输各类试剂，开关光源和TFT光掩模。DNA合成过程，光敏试剂脱DMT
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偶联
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氧化
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Capping。在光敏试剂脱DMT，上位机传输的黑白图像经过转化成每一光掩模像素通道的通断信号，光源发光经过光掩模像素通道，照射到合成位点，合成位点上的DNA连接点上脱DMT，继续进行后续合成步骤，并不断循环，直到合成所有位点的DNA序列。合成基板t1上设置有用于试剂流入合成位点的进液通道t12以及用于试剂从合成位点流出的出液通道t13。合成过程中试剂是单向流动，试剂路从试剂模块
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气液阀组
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合成基板
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废液收集如图1至图3所示，经过进液通道t12流入合成基板内不同分流位点，经过微流控板t11，回流到出液通道t13，汇集到废液装置。
[0028]如图4所示，TFT光掩模，包括布线载体基板1和透光基板2。布线载体基板1由SiO2制成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，其特征在于，包括合成基板，设置若干呈阵列分布的合成位点，每一合成位点对应一条DNA合成序列；TFT光掩模，设置于合成基板上方，包括呈阵列分布的光掩模像素通道，光掩模像素通道与合成位点一一对应；对应每一光掩模像素通道设置有控制其开闭的TFT晶体管；光源，设置于TFT光掩模上方；上位机，用于输出TFT晶体管的通断信号，当TFT晶体管导通时，光掩模像素通道打开，光源发出的光线照射到对应的合成位点，该合成位点完成脱DMT过程以完成对应碱基的合成；当TFT晶体管断电时，光掩模像素通道关闭，光源发出的光线未能照射到对应的合成位点，后续反应中断。2.根据权利要求1所述的一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，其特征在于，所述合成基板上设置有用于试剂流入合成位点的进液通道以及用于试剂从合成位点流出的出液通道。3.根据权利要求1所述的一种基于TFT光掩膜的DNA合成装置，其特征在于，所述TFT光掩模包括布线载体基板和透光基板；所述布线载体基板和透光基板之间铺设有若干呈像素阵列分布的液晶，所述液晶的两侧设置有取向层；所述布线载体基板上对应每一像素的位置设置有用于控制取向层极性的TFT晶体管。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会刚，
申请(专利权)人：杭州联川生物技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：