CN101206216B - 低聚物探针阵列芯片、用于制造其的掩模以及使用其的杂交分析方法 - Google Patents

低聚物探针阵列芯片、用于制造其的掩模以及使用其的杂交分析方法 Download PDF

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Abstract

示例实施方式可以包括基于易于分析的布局的低聚物探针阵列芯片。示例低聚物探针阵列芯片可以包括基底、位于基底上具有多个以行或面板的形式的子阵列的主阵列、和/或位于每个子阵列行外部的多个子阵列排列点阵列。子阵列可以包括多个以矩阵排列的点，其中具有不同序列的低聚物探针可以连接于该点。示例实施方式还提供用于制造低聚物探针阵列芯片的掩模以及低聚物探针阵列芯片的杂交分析方法。

Description

低聚物探针阵列芯片、用于制造其的掩模以及使用其的杂交分析方法
技术领域
示例实施方式涉及低聚物探针阵列、用于制造低聚物探针阵列芯片的掩模以及包括低聚物探针阵列芯片的杂交分析方法。
背景技术
低聚物探针阵列芯片可以用于进行基因分型，分析蛋白质和/或缩氨酸，筛选药品，以及利用基因表达谱和/或例如包括SNP的突变和多态性检测来研发制造新药品。
可以使用像素扫描型光电倍增管(PMT)扫描仪和区域扫描型电荷耦合器件(CCD)扫描仪分析低聚物探针阵列芯片的杂交结果。
在PMT扫描仪中，当光学系统或芯片移动时，在像素单元中可以进行激发和发射，并且PMT可以将基于像素的类型而获得的发射值进行放大，从而通过A/D转换器形成最终的图形。在PMT扫描仪中，可以控制PMT增益以放大具有较低强度的光，并且灵敏度可以较高。PMT扫描仪可以用于探测具有较低强度的低聚物探针阵列芯片的荧光性。因为PMT扫描仪是像素扫描型，所以可以使用具有对激发波长相对应的较高强度的激光器，使对每个像素的驻留时间最小化，由此可以减少扫描时间。如果使用低聚物探针阵列芯片必须改变荧光颜料的类型来进行各种类型的测试，那么需要额外的激光器并且需要对PMT和光学系统进行重新配置。难以使用简单的工艺进行重新配置，并且成本更高。因为PMT扫描仪是像素扫描类型，所以需要一个或多个光学系统(例如透镜和/或激光器)和芯片根据像素单元进行精确移动。因为这些潜在的需求，PMT扫描仪具有较低的元件适应性。如果对高密度低聚物探针阵列芯片进行分析，则设计复杂性会更高。
CCD扫描仪的像素分辨率取决于CCD芯片的面积、像素尺寸和/或照明系统的放大倍率，与PMT扫描仪相比更容易提高像素分辨率。
因为CCD扫描仪是区域扫描型，因此相比于像素扫描型扫描仪使用的单个像素单元，可以在具有几十万或百万像素的区域单元中控制扫描尺寸。因而，可以增大扫描间距，这导致相邻扫描图像之间的间断。间断会随着像素分辨率的增大而增大。
发明内容
示例实施方式可以提供一种低聚物探针阵列芯片，包括基底、位于基底上的具有多个以行的形式的子阵列的主阵列、和/或在每个子阵列行外部的多个子阵列排列点阵列。每个子阵列包括以矩阵形式的多个点，不同序列的低聚物探针固定于所述点。
示例实施方式提供一种低聚物探针阵列芯片，包括基底、位于基底上的主阵列，所述主阵列具有被以矩阵形式的十字形空间分隔开的以面板形式的多个子阵列。面板型子阵列均可以包括多个以矩阵形式的点，具有不同序列的低聚物探针固定于所述点。
示例实施方式提供一种具有用于形成低聚物探针阵列芯片的主阵列图形的掩模，该掩模包括：排列成行的多个子阵列图形，和/或位于每个子阵列行图形外部的多个子阵列图形排列点阵列图形。该子阵列图形均可以包括多个排列成矩阵的点图形。
示例实施方式提供一种具有用于形成低聚物探针阵列芯片的主阵列图形的掩模，该掩模包括彼此被十字形空间分隔开的多个面板型子阵列图形。
示例方法提供一种低聚物探针阵列芯片的杂交分析方法。示例方法包括：杂交目标样品和/或具有多个排列成行的子阵列的低聚物探针阵列芯片；通过子阵列排列点阵列重复地确定所述子阵列的位置，来形成探针上的所有子阵列的图像；通过例如TDI型CCD扫描仪来形成每个子阵列的图像；以及排列所得到的子阵列图像，以形成一个杂交图像。
示例方法提供一种杂交分析方法，包括：杂交目标样品和/或具有被多个以矩阵形式的十字形空间分隔开的以面板形式的多个子阵列的低聚物探针阵列芯片；通过该空间重复地确定每个子阵列的位置，来形成所有子阵列的图像；通过例如CCD扫描仪来形成每个子阵列的图像；以及排列得到的子阵列图像，以形成一个杂交图像。
附图说明
通过描述附图，示例实施方式的上述和其他特征以及优点将变得显而易见，其中：
图1是用于制造低聚物探针阵列芯片的示例实施方式掩模的布局图；
图2是说明时间延迟积分法型扫描仪的CCD宽度和成行的子阵列之间的关系的布局图；
图3是可以使用图1中示出的掩模制造的示例实施方式低聚物探针阵列芯片的截面视图；
图4是说明低聚物探针阵列芯片的实施例杂交分析的流程图；
图5是可以用于制造低聚物探针阵列芯片的可替换示例实施方式掩模的布局图；
图6是可以用于制造低聚物探针阵列芯片的可替换示例实施方式掩模的布局图；
图7是说明步骤反复型扫描仪的CCD宽度和面板型子阵列之间的关系的布局图；
图8是可以使用图6中示出的掩模制造的示例实施方式低聚物探针阵列芯片的截面视图；
图9是说明低聚物探针阵列芯片的示例杂交分析的流程图。
具体实施方式
现在参考其中示出一些示例实施方式的附图对各种示例实施方式进行更全面的描述。在图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。
这里公开了本发明中详细说明的实施方式。然而，这里公开的具体结构和功能性部件仅仅是代表性的，是出于描述示例实施方式的目的。然而，本发明可以以许多替换的形式实施并且不是要构成为仅仅局限于这里提出的实施方式。
因此，本发明的示例实施方式能够进行各种改动并且具有各种替换形式，其实施方式通过图中的实施例示出并且在这里对其进行详细描述。然而应当理解，不是要将本发明的示例实施方式局限于所公开的特定形式，而是相反，本发明的示例实施方式是为了覆盖落入在本发明范围内的所有变动、等价物和替换方案。在整个图的描述中相同的附图标记表示相同的部件。
应当理解，虽然这里使用术语第一、第二等描述各个部件，这些部件不应当受这些术语的限制。这些术语仅仅用于将一个部件与另一个部件区分开。例如，第一部件可以称为第二部件，并且同样地第二部件可以称为第一部件，而不脱离本发明的示例实施方式的范围。用在此处时，术语“和/或”包括一个或多个列出的相关术语的任意和所有组合。
应当理解当一个部件称作为与另一个部件“连接”或“耦合”时，它可以是与其他部件直接地连接或耦合或者之间可以存在间隔部件。反之，当一个部件称作为与另一个部件“直接连接”或“直接耦合”时，就不存在间隔部件。应当以类似的方式解释用于描述部件之间的关系的其他词语(例如，“之间”相对于“直接之间”，“相邻”相对于“直接相邻”等)。
这里使用的术语仅仅是为了描述特定实施方式的目的并且不是要限制本发明的示例实施方式。用在这里时，单数“一”和“该”还是要包括复数形式，除非文本明确表示并非如此。还应当理解术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”用在此处时以说明所阐述的特征、整体、步骤、操作、部件和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、部件、组件和/或其组合的存在或添加。
还应当理解在某些替换实施中，提到的功能/作用可以以不同于图中提到的顺序出现。例如，接连示出的两个图实际上基本可以同时完成或者有时可以以相反的顺序完成，取决于设计的功能/作用。
图1是可以用于制造低聚物探针阵列芯片的示例实施方式掩模的布局图。图2是说明时间延迟积分法型扫描仪的CCD宽度和子阵列行之间的关系的布局图。图1和2示出可以用于制造与TDI型CCD扫描仪相兼容的低聚物探针阵列芯片的掩模的布局图。
如图1和2中所示，用于制造示例实施方式低聚物探针阵列芯片的示例掩模100可以包括主阵列图形110。主阵列图形110可以包括多个排列成行的子阵列图形120。子阵列图形排列点阵列图形130可以位于每个子阵列图形120的外侧上。在子阵列图形120中，多个排列图形125可以设置成M×N矩阵，其中N≥M。多个排列图形125可以以间距Px和Py设置。X-方向间距Px和y-方向间距Py可以基本上相同或者彼此不同。如果在纵向方向(Y方向)上子阵列图形120形成子阵列图形排列点阵列图形的侧面，子阵列图形排列点阵列图形130对于自动分段排列是有用的。纵向方向可以是示例低聚物探针阵列芯片的扫描传送方向140。通过具有用于形成子阵列图形120的排列图形125的y-方向间距Py的整数倍(例如，m×Py，m≥2)的间距，多个排列图形135可以形成子阵列图形排列阵列图形130。图1示出了排列图形135的设置，其中虚拟排列图形135’可以在排列图形135之间以使该间距可以是Py的两倍大。
如图2中所示，子阵列图形120的宽度W1可以小于CCD的宽度W2以排列子阵列图像。CCD的宽度W2可以是CCD扫描仪的单位像素间距和在与CCD扫描仪的扫描传动方向140垂直的宽度W1方向上的CCD像素的数量的乘积。
因为子阵列120的宽度W1可以小于CCD的宽度W2，所以在CCD扫描仪的旋转公差范围中相邻的子阵列图形120可能覆盖区域160中的CCD，并且可以双重扫描和图像排列。
整体排列点阵列图形150可以位于主阵列图形110的外部，来以整体的方式排列主阵列图形110。每个整体排列点阵列图形150可以与主阵列图形110间隔距离D，该距离D比子阵列图形120的宽度W1大，从而提高整体排列的精确性。每个整体排列点阵列图形150可以由具有与形成子阵列图形120的点图形125相同间距的点图形155形成。
图3是可以使用图1中示出的掩模制造的示例实施方式低聚物探针阵列芯片的截面视图。
如图3中所示，主阵列可以包括在基底200上排列成行的多个子阵列220。具有不同序列的低聚物探针(探针(PROBE)1、探针31、探针61)可以连接在子阵列220中的多个点225上。具有基本上与点225上的该低聚物探针不同序列的低聚物探针可以连接在子阵列排列点阵列230中的点235(探针y)上。点235上连接的低聚物探针可以具有相同的序列。具有与点225的低聚物探针不同序列的低聚物探针可以连接在整体排列点阵列250中的点225(探针x)。点255上连接的低聚物探针可以具有相同的序列。
正如共同拥有的韩国专利申请No.2006-0039713和2006-0039716中讨论的那样，通过引用将其全部内容并入于此，图3中的点225，235和/或255可以是被探针单元隔离区域229隔离的探针单元活性区域，所述探针单元隔离区域229不包含耦合于低聚物探针的官能团。
点225，235和/或255可以是基底上的活性区域，代替探针单元活性区域，并且除了225，235和255之外的区域可以是基底上的去活性的区域。
低聚物可以包括具有共价结合在一起的两个或多个单体的聚合物。单体可以具有大约1000或更小的分子量，聚合物可以具有任何分子量。低聚物可以包含大约2到大约500个分子，例如，大约5到大约30个分子。根据探针的类型，示例分子可以包括核苷、核苷酸、氨基酸和/或缩氨酸。可以使用预先合成的低聚物探针，或者可以使用原位光刻法或其他适当的方法在点225，235，255上合成低聚物探针。
核苷和/或核苷酸可以包含嘌呤和嘧啶碱基，甲基化嘌呤或嘧啶，和/或酰化嘌呤或嘧啶。核苷和/或核苷酸可以包含核糖和去氧核醣、或者变性的糖，其中一个和多个羟基被卤素原子或者包含官能团例如醚或胺的脂族化合物取代。
在基底200中，在杂交过程中可以最小化或避免非指定的结合，并且基底200对可见光线和/或UV是透光性的。基底200可以是柔性或刚性的基底。例如，柔性衬底可以包括尼龙和/或硝化纤维制成的膜和/或塑料膜，刚性衬底可以包括硅基底和/或透明玻璃基底例如钠钙玻璃。如果使用硅基底或透明玻璃基底，在杂交过程中不会出现或很少出现非指定的耦合。如果使用透明玻璃基底，因为玻璃基底对可见光线和/或UV射线是透光性的，所以更适宜检测荧光物质。硅基底和/或透明玻璃基底可以与用于制造薄膜的方法和/或用于制造半导体器件或者LCD面板的已知光刻法相兼容，而不用改变。
在杂交分析中，例如，如果点与pH为大约6到9的磷酸和/或TRIS缓冲剂接触，点225，235和255不会被水解，而基本上是稳定的。点可以由氧化硅膜制成，例如PE-TEOS膜、HDP氧化膜、P-SiH4氧化膜、热氧化膜和/或其他适合的硅氧化膜。点可以由硅酸盐制成，例如硅酸铪、硅酸锆和/或其他适合的硅酸盐。点可以由金属氮氧化合物膜制成，例如氮氧化硅膜、氮氧化铪膜、氮氧化锆膜和/或其他适合的金属氮氧化膜。点可以由金属氧化物制成，例如氧化钛膜、氧化钽膜、氧化铝膜、氧化铪膜、氧化锆膜、ITO和/或其他适合的金属膜。点可以由聚胺制成。点可以由金属制成，例如金、银、铜、钯和/或其他适合的金属。点可以由聚合物制成，例如聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯和/或其他适合的聚合物。点可以由上面列出的材料的任何组合制成。
图4是说明低聚物探针阵列芯片的实施例杂交分析的流程图。参考图3中的示例实施方式低聚物探针阵列芯片200对示例方法进行描述。
可以在低聚物探针阵列芯片200上进行目标样品的杂交(S11)。在杂交之后，低聚物探针阵列芯片200可以安装在TDI型CCD扫描仪上，然后进行整体排列(S12)。可以使用整体排列来测量该整体排列点阵列250的位置，然后可以将测量的值和已知参考值彼此进行比较，从而确定主阵列210的位置。可以测量子阵列排列点阵列230的位置，将该测量值与已知参考值彼此进行比较，从而确定第一子阵列220的位置(S13)。可以进行涉及Y-方向上的芯片传送以及负Y-方向上的电荷传送的TDI型扫描，以形成子阵列图像(S14)。可以重复子阵列位置的确定(S13)以及扫描图像的形成(S14)直到形成最后一个子阵列220。因为子阵列220的宽度W1比CCD的宽度W2小，所以在扫描过程(S14)中一个或多个点列会与相邻子阵列220重叠。一旦最后一个子阵列220形成，就进行子阵列图像的排列和分析(S15)。可以排列通过利用双重扫描点获得的子阵列图像，以形成一个图像。根据扫描过的点可以获得探针和目标样品之间的杂交结果。
图5是可以用于制造低聚物探针阵列芯片的可替换示例实施方式掩模的布局图；
图5的示例实施方式可以与图1中的示例实施方式不同，因为空间127可以在子阵列120之间，而在图1和5的掩模之间的其他构成部件可以基本上相同，省略多余部件的描述。
可以使用图5中示出的掩模制造具有整合间隙的低聚物阵列芯片，空间127和子阵列图形排列点阵列130可以用作排列关键。
图6是可以用于制造低聚物探针阵列芯片的可替换示例实施方式掩模的布局图。图7是图6的A部分的放大图，说明CCD宽度和子阵列的面板型之间的关系。图6和7是用于制造与步进重复型CCD扫描仪相兼容的低聚物探针阵列芯片的示例实施方式掩模的布局图。
如图6和7中所示，用于制造示例实施方式低聚物探针阵列芯片的掩模300可以包括主阵列图形310。主阵列图形310由多个彼此由十字形的空间327所间隔开的面板型子阵列图形320形成。多个点图形325可以在子阵列图形320中排列成矩阵。多个点图形325可以隔开间距Px和Py。x-方向间距Px以及y-方向间距Py可以基本上类似，并且x-方向点图形325的数量和y-方向点图形325的数量可以基本上相等。如果空间327比点图形325的间距大，则空间327可以用作排列标准。图6和7示出了两个虚拟的点图形325’的布置。
如图7中所示，为了进行图像排列，面板型子阵列图形320在x-轴方向的宽度W1x和y-轴方向的宽度W1y可以比CCD在x-轴方向的宽度W2x和y-轴方向的宽度W2y小。x-轴方向上CCD的宽度W2x可以是在x-轴方向上CCD扫描仪的单位像素间距和x-轴方向上像素的数量的乘积。y-轴方向上CCD的宽度W2y可以是y-轴方向上CCD扫描仪的单位像素间距和y-轴方向上像素的数量的乘积。如上所述，因为子阵列图形320的宽度W1x和W1y可以各自小于CCD的宽度W2x和W2y，在CCD扫描仪的旋转公差范围内，可以对相邻子阵列图形320扫描两次，从而易于图像排列。
整体排列点阵列图形350可以位于主阵列图形310的外部，从而进行主阵列图形310的整体排列。每个整体排列点阵列图形350可以与主阵列图形310间隔一距离，该距离比子阵列图形320的宽度W1x大，从而改进整体排列的精度。每个整体排列点阵列图形350可以由点图形(未示出)形成，其中该点图形设置有与形成子阵列图形320的点图形325相类似的间距。
图8是可以使用图6中示出的示例性实施方式掩模而制造的示例实施方式低聚物探针阵列芯片的截面视图。
如图8中所示，具有多个面板型子阵列420的主阵列可以在基底400上。具有不同序列的低聚物探针(探针1，探针11，探针21等)可以连接在形成主阵列的多个点425上。具有与点425上连接的低聚物探针不相同的类似序列的低聚物探针(探针x)可以连接在形成整体排列点阵列450的点455上。点455上固定的低聚物探针可以具有相同的序列。
正如共同拥有的韩国专利申请No.2006-0039713和2006-0039716中讨论的那样，其全部内容通过引用被并入于此，图8的点425和/或455可以是被探针单元隔离区域429隔离的探针单元活性区域，所述探针单元隔离区域429不包含耦合于低聚物探针的官能团。
点425和/或455可以是基底上的活性区域，代替探针单元活性区域，并且除了425和455之外的区域可以是基底上的去活性的区域。
图9是说明低聚物探针阵列芯片的示例杂交分析方法的流程图。参考图8中的示例实施方式低聚物探针阵列芯片400对示例方法进行描述。
可以在低聚物探针阵列芯片400上进行目标样品的杂交(S21)。低聚物探针阵列芯片可以安装在步进重复型CCD扫描仪上，然后进行整体排列(S22)。可以使用整体排列来测量整体排列点阵列450的位置，然后可以将测量的值和已知参考值彼此进行比较，从而确定主阵列的位置。可以测量十字形空间427的位置，然后将测量值与参考值进行对比，从而确定第一子阵列420的位置(S23)。可以对子阵列420调焦并且改变第一子阵列420的曝光时间，以形成一个面板型子阵列图像(S4)。可以利用步进重复型工艺来重复子阵列位置的确定(S3)以及扫描图像的形成(S4)，直到形成最后一个子阵列420。因为子阵列图形320的宽度W1x和W1y比CCD的宽度W2x和W2y小，所以在扫描过程(S14)中一个或多个点列或点行会与相邻子阵列220重叠。在最后一个子阵列形成之后，可以进行子阵列图像的排列和分析(S25)。可以将利用两次扫描的点所获得的子阵列图像排列，以形成一个图像。根据该点可以获得探针和目标样品之间的杂交结果。
因为考虑到低聚物探针阵列芯片的布局而设定扫描平台以及扫描尺寸的转移，所以通过利用像素分辨率好于PMT扫描仪的CCD扫描仪，更容易分析高度集成的数据。
虽然结合本发明的示例性实施方式对本发明进行了描述，但是对于本领域技术人员来说，对其进行各种改动均不脱离该公开的范围和精神。因此，应当理解上述实施方式不是限制性的，而是在所有方面是说明性的。

Claims (24)

1.一种低聚物探针阵列芯片，包括：
基底；
位于基底上的主阵列，该主阵列包括多个排列成行的子阵列，并且每个所述子阵列都包括多个成矩阵形式的点；以及
多个低聚物探针，每个低聚物探针具有唯一序列并且连接于所述多个点中的一相应点
其中，每个所述子阵列的宽度小于用于扫描所述低聚物探针阵列芯片的电荷耦合器件(CCD)扫描仪的单位像素间距和宽度方向上CCD像素的数量的乘积。
2.根据权利要求1所述的低聚物探针阵列芯片，还包括：
在每个所述子阵列外部的所述基底上的多个子阵列排列点阵列。
3.根据权利要求1所述的低聚物探针阵列芯片，其中
CCD扫描仪是时间延迟积分TDI型扫描仪。
4.根据权利要求2所述的低聚物探针阵列芯片，还包括：
与所述多个子阵列排列点阵列分隔开的多个整体排列点阵列。
5.根据权利要求2所述的低聚物探针阵列芯片，其中
所述子阵列彼此通过空间被间隔开。
6.根据权利要求1所述的低聚物探针阵列芯片，其中
每个所述子阵列通过十字形空间被彼此间隔开，以形成多个子阵列面板。
7.根据权利要求6所述的低聚物探针阵列芯片，其中
在y-轴方向上的每个所述子阵列面板的宽度小于在该y-轴方向上的所述CCD扫描仪的单位像素间距与该y-轴方向上的CCD像素的数量的乘积。
8.根据权利要求7所述的低聚物探针阵列芯片，其中
所述CCD扫描仪是步进重复型扫描仪。
9.根据权利要求6所述的低聚物探针阵列芯片，还包括：
位于所述主阵列外部的多个整体排列点阵列。
10.一种用于形成低聚物探针阵列芯片的掩模，该掩模包括：
包括有排列成行的多个子阵列图形的主阵列图形，每个所述子阵列图形包括以矩阵形式的多个点图形；以及
在每个所述子阵列图形外部的基底上的多个子阵列图形排列点阵列图形，
其中，每个所述子阵列图形的宽度小于用于扫描所述低聚物探针阵列芯片的电荷耦合器件(CCD)扫描仪的单位像素间距与宽度方向上的CCD像素的数量的乘积。
11.根据权利要求10所述的掩模，其中CCD扫描仪是时间延迟积分TDI型扫描仪。
12.根据权利要求10所述的掩模，还包括：
与所述排列点阵列图形分隔开的整体排列点阵列图形。
13.根据权利要求10所述的掩模，其中
每个所述子阵列图形彼此通过空间被间隔开。
14.根据权利要求13所述的掩模，其中
每个所述子阵列图形通过十字形空间被彼此间隔开，以形成多个子阵列图形面板。
15.根据权利要求14所述的掩模，其中在y-轴方向上的每个所述子阵列图形面板的宽度小于在该y-轴方向上CCD扫描仪的单位像素间距与y-轴方向上CCD像素的数量的乘积。
16.根据权利要求15所述的掩模，其中所述CCD扫描仪是步进重复型扫描仪。
17.根据权利要求14所述的掩模，还包括：
位于所述主阵列图形外部的多个整体排列点阵列图形。
18.一种低聚物探针阵列芯片的杂交分析方法，该杂交分析方法包括：
重复地确定所述低聚物探针阵列芯片的多个子阵列中的每个子阵列的位置；
利用电荷耦合器件(CCD)扫描仪来形成每个所述子阵列的图像；以及
排列多个所述子阵列图像，以形成一个杂交图像。
19.根据权利要求18所述的方法，其中重复地确定所述每个子阵列的位置是基于所述低聚物探针阵列芯片的主阵列的外部的多个子阵列排列点阵列，并且其中所述CCD扫描仪为时间延迟积分TDI型CCD扫描仪。
20.根据权利要求19所述的方法，其中形成每个所述子阵列的图像包括：利用相邻子阵列的多个图像来重叠该子阵列的至少一个点列。
21.根据权利要求19所述的方法，还包括：
在重复地确定每个子阵列的位置之前，通过利用与用于确定主阵列的位置的多个子阵列排列点阵列分隔开的多个整体排列点阵列进行整体排列，来确定主阵列的位置。
22.根据权利要求18所述的方法，其中基于每个所述子阵列之间的空间来重复地确定每个子阵列的位置，并且其中所述CCD扫描仪是步进重复型CCD扫描仪。
23.根据权利要求22所述的杂交分析方法，其中形成每个所述子阵列的图像包括：利用相邻子阵列的多个图像来重叠所述子阵列的至少一个点列以及所述子阵列的至少一个点行。
24.根据权利要求23所述的杂交分析方法，还包括：
在重复地确定每个所述子阵列的位置之前，通过利用所述主阵列的外部的多个整体排列点阵列进行整体排列，来确定所述低聚物探针阵列芯片的主阵列的位置。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2812344A4 (en) * 2012-02-07 2015-10-28 Vibrant Holdings Llc SUBSTRATE, PEPTIDARRAYS AND METHOD
US10006909B2 (en) 2012-09-28 2018-06-26 Vibrant Holdings, Llc Methods, systems, and arrays for biomolecular analysis
CA2965469A1 (en) 2013-11-04 2015-05-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Benzylisoquinoline alkaloid (bia) precursor producing microbes, and methods of making and using the same
WO2018218250A2 (en) 2017-05-26 2018-11-29 Vibrant Holdings, Llc Photoactive compounds and methods for biomolecule detection and sequencing
CN107808073B (zh) * 2017-10-31 2018-11-13 广东美格基因科技有限公司 高通量微生物功能基因微阵列处理方法及电子设备

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143854A (en) * 1989-06-07 1992-09-01 Affymax Technologies N.V. Large scale photolithographic solid phase synthesis of polypeptides and receptor binding screening thereof
EP0695941B1 (en) * 1994-06-08 2002-07-31 Affymetrix, Inc. Method and apparatus for packaging a chip
US6057100A (en) 1996-06-07 2000-05-02 Eos Biotechnology, Inc. Oligonucleotide arrays
GB9707743D0 (en) * 1997-04-17 1997-06-04 Zeneca Ltd Analysis
US6548020B2 (en) 1997-08-01 2003-04-15 Canon Kabushiki Kaisha Reaction site array with a black matrix to decrease cross-contamination between reaction regions
WO1999042813A1 (en) * 1998-02-23 1999-08-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Method and apparatus for synthesis of arrays of dna probes
US6362004B1 (en) * 1999-11-09 2002-03-26 Packard Biochip Technologies, Llc Apparatus and method for using fiducial marks on a microarray substrate
US6711283B1 (en) * 2000-05-03 2004-03-23 Aperio Technologies, Inc. Fully automatic rapid microscope slide scanner
US6949638B2 (en) 2001-01-29 2005-09-27 Affymetrix, Inc. Photolithographic method and system for efficient mask usage in manufacturing DNA arrays
KR100455293B1 (ko) 2002-05-15 2004-11-06 삼성전자주식회사 친수성 영역과 소수성 영역으로 구성되는 생물분자용어레이 판의 제조방법
US20040110212A1 (en) * 2002-09-30 2004-06-10 Mccormick Mark Microarrays with visual alignment marks
KR100480033B1 (ko) * 2002-11-19 2005-03-31 엘지전자 주식회사 전기화학발광을 이용한 핵산 혼성화 검출장치 및 핵산혼성화 검출방법
US20040152083A1 (en) * 2003-01-31 2004-08-05 Leproust Eric M. Multiple arrays with surface energy transition to maintain separation of samples on the arrays
US20050026154A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Laurakay Bruhn Masking chemical arrays
WO2005074569A2 (en) * 2004-01-30 2005-08-18 The Regents Of The University Of California Tracers and assembly for labeling chemical or biological molecules methods and kits using the same
KR100745990B1 (ko) 2006-07-17 2007-08-06 삼성전자주식회사 마이크로 어레이의 제조 방법
KR100755672B1 (ko) 2006-08-24 2007-09-05 삼성전자주식회사 기판 내에 형성된 프로브 셀 액티브를 포함하는 올리고머프로브 어레이 및 그 제조 방법

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