数字微流控芯片制造技术

本公开的实施例提供了一种数字微流控芯片，包括基板和盖板

【技术实现步骤摘要】
数字微流控芯片


[0001]本公开的实施例总体上涉及微流控
，并且更具体地，涉及一种数字微流控芯片
。

技术介绍

[0002]在泛癌早筛产品的研发中，主要的技术路线是基于脱氧核糖核酸
(DNA)
的甲基化
。DNA
甲基化是一种稳定沉默标记，在表观遗传
(Epigenetics)
沉默转录过程中承担着关键的角色
。DNA
甲基化不影响碱基互补配对
(Watson
‑
Crick pair)
，但是会影响
DNA
与蛋白的相互作用
。DNA
甲基化会在
DNA
序列之上形成一层调控层，该调控层主要影响基因表达调控
、
染色体稳定性
、
非整倍性以及细胞分化等
。
一个人的不同器官和组织中仅有一套
DNA
序列，但与
DNA
序列不同，
DNA
甲基化特征有高度的组织特异性
。
不同器官组织以及是否发生癌变都表现出不同的甲基化谱系特征
。
因此，可以通过检测血液中
DNA
甲基化来实现癌症早筛，并且对癌症进行组织溯源，即判断是哪个部位的癌种
。
[0003]为了检测基因组中的
DNA
甲基化，常用的方式采用全基因组甲基化测序
(WGBS)
技术
。WGBS
技术的原理是将
DNA
用亚硫酸氢钠处理，使未甲基化的胞嘧啶转化为尿嘧啶，然后进行测序，并根据尿嘧啶和胞嘧啶的比例来判断
DNA
序列中哪些位点发生了甲基化
。
[0004]常规的
WGBS
建库流程包括人工手动操作建库和自动化工作站建库两种方案
。
在人工操作的建库方案中，需要投入巨大的人力物力，手工完成流程需要大面积场地和批量仪器，并且人在操作复杂流程时难免产生失误，导致手动建库平均成功率较低
。
使用自动化工作站进行自动化建库的方案的成功率及性价比优于手动操作
。
自动化工作站集成了实验室众多设备功能，占地面积小的同时效率更高
、
数据表现更稳定
、
提高效率
。
然而，自动化工作站无法达到全流程自动化，建库过程中仍然需要人工介入
。
此外，自动化工作站建库方案存在使用耗材成本高，仪器价格贵，企业资本性投入高等缺点
。

技术实现思路

[0005]在本公开的一个方面，提供了一种数字微流控芯片，包括基板和盖板
。
所述基板上设置有接地电极以及多个控制电极，所述多个控制电极上顺序涂覆有介质层和第一疏水层，所述多个控制电极用于驱动试剂移动以便针对待测样本执行甲基化转化
、
预文库制备
、
杂交捕获和终文库制备
。
所述盖板覆盖并连接至所述基板，所述盖板上与所述多个控制电极中的至少一部分电极对应的位置处设置有用于加注试剂的加样孔，所述盖板的面朝所述基板的一侧顺序涂覆有导电层和第二疏水层，所述盖板上的所述第二疏水层与所述多个控制电极上的所述第一疏水层之间形成有供试剂移动的间隙，所述导电层通过导电胶电连接至所述接地电极
。
[0006]应当理解，该内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键特征或重要特征，也不用于限制本公开的范围
。
本公开的其它特征将通过以下的描述而变得容易理解
。
附图说明
[0007]结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征
、
优点及方面将变得更加明显
。
在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0008]图1示出了根据本公开的一个实施例的数字微流控芯片的结构示意图；
[0009]图2示出了图1所示的数字微流控芯片的分解示意图；
[0010]图3示出了根据本公开的一个实施例的定位框架的结构示意图；
[0011]图4示出了根据本公开的一个实施例的数字微流控芯片的内部结构示意图；
[0012]图5示出了根据本公开的一个实施例的基板的结构示意图；
[0013]图6示出了根据本公开的一个实施例的加热块的示例布置；
[0014]图7和图8示出了根据本公开的一个实施例的盖板的结构示意图
。
[0015]附图标记说明：
[0016]100
‑
数字微流控芯片；
[0017]1‑
基板，
101
‑
控制电极，
102
‑
接地电极，
11
‑
甲基化转化单元，
12
‑
预文库制备单元，
13
‑
合并单元，
131
‑
输入电极，
132
‑
合并电极，
133
‑
输出电极，
14
‑
杂交捕获单元，
15
‑
终文库制备单元，
16
‑
冗余单元，
17
‑
介质层，
18
‑
第一疏水层，
19
‑
探针接触点；
[0018]2‑
盖板，
20
‑
导电层，
21
‑
第二疏水层，
22
‑
加样孔，
23
‑
结合部，
24
‑
凸起部；
[0019]3‑
定位框架，
31
‑
内部空间；
[0020]40
‑
间隙，
41
‑
试剂，
42
‑
键合层，
43
‑
导电胶；
[0021]50
‑
探针，
51
‑
加热块，
511
‑
第一加热块，
512
‑
第二加热块，
513
‑
第三加热块，
514
‑
第四加热块，
515
‑
第五加热块，
516
‑
第六加热块，
517
‑
第七加热块，
518
‑
第八加热块，
52
‑
磁铁模块，
53
‑
光检测模块
。
具体实施方式
[0022]下面将参照附图更详本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种数字微流控芯片
(100)
，包括：基板
(1)
，所述基板
(1)
上设置有接地电极
(102)
以及多个控制电极
(101)
，所述多个控制电极
(101)
上顺序涂覆有介质层
(17)
和第一疏水层
(18)
，所述多个控制电极
(101)
用于驱动试剂
(41)
移动以便针对待测样本执行甲基化转化
、
预文库制备
、
杂交捕获和终文库制备；以及盖板
(2)
，所述盖板
(2)
覆盖并连接至所述基板
(1)
，所述盖板
(2)
上与所述多个控制电极
(101)
中的至少一部分电极对应的位置处设置有用于加注试剂
(41)
的加样孔
(22)
，所述盖板
(2)
的面朝所述基板
(1)
的一侧顺序涂覆有导电层
(20)
和第二疏水层
(21)
，所述盖板
(2)
上的所述第二疏水层
(21)
与所述多个控制电极
(101)
上的所述第一疏水层
(18)
之间形成有供试剂
(41)
移动的间隙
(40)
，所述导电层
(20)
通过导电胶
(43)
电连接至所述接地电极
(102)。2.
根据权利要求1所述的数字微流控芯片
(100)
，其中所述多个控制电极
(101)
形成甲基化转化单元
(11)、
预文库制备单元
(12)、
合并单元
(13)、
杂交捕获单元
(14)
和终文库制备单元
(15)
，所述甲基化转化单元
(11)
用于对多个样本执行甲基化转化，所述预文库制备单元
(12)
邻近所述甲基化转化单元
(11)
以对经甲基化转化的多个样本执行预文库制备，所述合并单元
(13)
邻近所述预文库制备单元
(12)
以对经预文库制备的多个样本进行合并，所述杂交捕获单元
(14)
邻近所述合并单元
(13)
以从经合并的多个样本抓取特定
DNA
序列，所述终文库制备单元
(15)
被配置为对所述特定
DNA
序列执行扩增
。3.
根据权利要求2所述的数字微流控芯片
(100)
，其中所述甲基化转化单元
(11)
包括沿第一方向并排设置的多组控制电极
(101)
，每组控制电极
(101)
用于对所述多个样本中的相应样本执行甲基化转化，每组控制电极
(101)
包括沿与所述第一方向垂直的第二方向布置的多行控制电极
(101)
以及设置在相邻行的控制电极
(101)
之间的连接电极，并且所述盖板
(2)
上设置有与所述甲基化转化单元
(11)
的每行控制电极
(101)
对应的所述加样孔
(22)。4.
根据权利要求3所述的数字微流控芯片
(100)
，其中所述预文库制备单元
(12)
包括沿所述第一方向并排设置的多组控制电极
(101)
，每组控制电极
(101)
分别邻近所述甲基化转化单元
(11)
中的相应的一组控制电极
(101)
，以对经甲基化转化的多个样本执行预文库制备，所述预文库制备单元
(12)
的每组控制电极
(101)
包括沿所述第二方向布置的多行控制电极
(101)
以及设置在相邻行的控制电极
(101)
之间的连接电极，并且所述盖板
(2)
上设置有与所述预文库制备单元
(12)
的每行控制电极
...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙雪光，成泽欣，
申请(专利权)人：上海微荷医学检验实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：