CN101868727B - 荧光生物芯片诊断设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是一种荧光生物芯片诊断设备，其包括：图像传感器，具有多个光电探测器；以及带通滤波器单元，具有形成于多个光电探测器上的多个带通滤波器，其中，多个带通滤波器是通过在金属层中形成纳米结构图样而实现的。因为荧光生物芯片诊断设备由于生物芯片和光电探测器之间的短间隔而几乎没有光学损耗，所以可提供极好的灵敏度。而且，因为可通过依据荧光蛋白材料的类型组合用作光照的短波长光束，同时测量信号，所以可以降低诊断设备的成本并且减少诊断时间。

Description

荧光生物芯片诊断设备
技术领域
本发明涉及生物芯片诊断设备，更具体地，本发明涉及包括多个带通滤波器的荧光生物芯片诊断设备，多个带通滤波器具有在包括多个光电探测器的图像传感器上形成的金属纳米结构图样。诊断设备分离地连接到生物芯片的下部，以测量从生物芯片发出的荧光信号。
背景技术
在常规的生物芯片中，包含生物分子(例如，脱氧核糖核酸(DNA)或蛋白质)的参考样品规则地布置在由玻璃、硅、金属或尼龙制成的衬底上。依据所布置的参考样品的类别，生物芯片可分为DNA芯片或蛋白质芯片。生物芯片基本上使用在目标样品和固定在衬底上的参考样品之间产生的生化反应。例如，在参考样品和目标样品之间产生的生化反应可包括互补的DNA碱基测序或抗原-抗体相互作用。
大多数的生物芯片诊断是通过光学过程测量生化反应来实现的。通常，在光学过程中使用荧光材料。
在使用荧光材料的光学过程的实施例中，荧光材料与目标样品结合，目标样品被施用于(administer)固定在生物芯片上的参考样品，以允许荧光材料在参考样品和目标样品之间的具体生化反应之后遗留下来。然后，当外部光源照射荧光材料时荧光材料发光，对发出的光进行测量。
图1示出了传统的生物芯片的典型结构。
参照图1，在传统的生物芯片100中，不同类型的参考样品120以规则的间隔布置在由玻璃110等制成的衬底上。在常规的生物芯片中，参考样品依据测量要求而改变。在蛋白质芯片中使用几百种参考样品，在DNA芯片中使用几十万种或几百万种参考样品。
在传统的生物芯片110中，当目标样品被施用于不同类型的参考样品120时，参考样品120和目标样品之间的生化反应发生。在荧光生物芯片中，目标材料在其化学键等中包含一定量的荧光材料。荧光材料在目标样品和参考样品120之间的生化反应之后遗留下来。因此，可通过测量遗留下来的荧光材料的量，测量生化反应。
遗留下来的荧光材料的量可通过测量荧光的强度进行测量。遗留下来的荧光材料的量可依据生化反应的成功程度而改变。由此，从荧光材料产生的荧光的量可依据遗留下来的荧光材料的量而改变。在测量荧光强度的常规方法中，通过用短波长的光照照射样品，测量短波长的荧光信号的强度。
而且，在常规的荧光生物芯片中，同时应用多种荧光蛋白(FP)材料，以通过单次诊断尝试获得多种信息。荧光蛋白材料可包括蓝色荧光蛋白(BFP)、青色荧光蛋白(CFP)、绿色荧光蛋白(GFP)、黄色荧光蛋白(YFP)等。
图2示出了多种荧光蛋白材料的吸收率(absorptivity)及其荧光光谱。
参考图2，如果使用CFP作为荧光材料，则波长为390nm的光照将是最有效的。在此情况下，荧光具有450nm的中心波长，荧光在该波长处具有最高的强度。因此，使用具有450nm中心波长的滤波器检测荧光将是有效的。
图3示出了用于测量从传统生物芯片产生的荧光信号的扫描仪。
当使用多种荧光蛋白材料时，使用不同类型的激光束作为光照。可通过采用与每种荧光蛋白(FP)材料对应的发射滤波器，获得与每种荧光蛋白质材料对应的图像。
通常，通过光照从荧光材料产生的荧光的强度与光照的强度相比是非常小的。因为通过为了增加荧光强度而作为光照的高强度准直激光束单独地为每种样品测量荧光的强度，所以测量时间与样品数量成比例增加。因此，当样品数量从几百增加到几万或几十万时，测量时间相应地增加。
此外，使用分离的光学设备或电气设备(例如，高精度显微镜、CCD照相机、光电倍增(PM)管和带通滤波器)检测从荧光材料产生的光。这种昂贵的设备难以使生物芯片商业化。
典型地，使用电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)光电二极管作为光电探测器。因为CMOS光电二极管具有低灵敏度，所以通常采用CCD照相机。但是，因为由半导体材料制成的CCD照相机易受热噪声影响，所以当从荧光材料或发光材料产生的光的强度弱时，长的曝光时间对收集光来说是必需的。因为热噪声还与曝光时间成比例增加，所以检测到的光可包含许多噪声，而且这会降低光学检测效率。
为此，安装昂贵的显微镜以增加CCD照相机中的光学检测效率，或者采用用于冷却CCD照相机的系统以减少从热电子产生的热噪声。这些方法也有缺点，例如复杂的冷却过程或者附加的设备。
例如，如果图3所示的测量设备通过多种荧光蛋白材料测量荧光信号，那么应该通过多个激光源和与激光源具有相同数量的滤波器，对每个样品进行单独测量。因此，这种方法也增加诊断设备的成本并且具有长的诊断时间。
因为共同使用的生物芯片使用几万到几百万种参考样品，所以物理上不可能获得每种参考样品的共同性和可靠性。因此，每种样品的所有反应结果是不可靠的，因此，通常使用统计处理方法来防止这种情况。也就是说，使用通过分配和布置相同样品来检查反应结果可靠性的方法，并且通过统计方法和计算机程序处理反应结果。
因此，为了执行常规的生物芯片诊断，附加地需要计算机和程序来处理从诊断芯片获得的结果。此外，因为通过分离的计算机程序分析结果，所以将花费许多时间来得到诊断结果。
发明内容
本发明提供荧光生物芯片诊断设备，所述荧光生物芯片诊断设备包括具有金属纳米结构图样的带通滤波器，以在没有准直激光束和例如扫描仪的昂贵设备的条件下，提供高灵敏度并且在短时间内提取诊断结果。
根据本发明的一方面，本发明提供了荧光生物芯片诊断设备，其包括：图像传感器，具有多个光电探测器；以及带通滤波器单元，具有形成于多个光电探测器上的多个带通滤波器，其中，多个带通滤波器是通过在金属层中形成纳米结构图样而实现的。
根据本发明的另一方面，本发明提供了荧光生物芯片诊断设备，其包括：衬底，具有光电二极管区、垂直电荷转移区和隔离膜，光电二极管区检测来自生物芯片的荧光，垂直电荷转移区是电荷转移路径，其内收集有由光电二极管区中的电致发光效应产生的电荷；栅极绝缘膜和栅电极，以这种次序形成于衬底上；层间绝缘膜，形成于具有栅电极的衬底上；以及至少一个金属层，被形成以在层间绝缘膜内提供电路布线，其中，具有金属纳米结构的至少一个带通滤波器位于至少金属层的延长线上。
附图说明
通过参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述特征和其它特征以及优势将变得更明显，其中：
图1示出了传统生物芯片的典型结构；
图2示出了不同荧光蛋白材料的吸收率及其荧光光谱；
图3示出了用于测量从传统生物芯片产生的荧光信号的扫描仪；
图4示出了带通滤波器的金属纳米结构图样；
图5是示出了根据本发明的生物芯片和连接到生物芯片的下层荧光生物芯片诊断设备的横截面图；
图6示出了根据本发明的另一实施方式的荧光生物芯片诊断设备。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细地描述本发明的示例性实施方式。
当光入射到金属薄膜上时，金属内部的电子振动并且沿着垂直于入射光方向的电场行进(即，表面等离子体)。因为入射光因这些行进的电子而衰减，所以入射光不能穿透预定深度Lp。也就是说，光根据金属内部的穿透深度Lp呈指数衰减。因此，可见光不能穿透约100nm厚或更厚的金属薄膜。
在光学、仿生学或光子学领域，已经对具有比入射光波长小的纳米结构图样的金属薄膜的穿透特性进行了重要研究。已知，如果几百纳米厚的金属薄膜具有比光的波长小的图样，那么光被异常地透射。
也就是说，具有纳米结构图样的金属层(例如，Ag)可以用作光学滤波器。这种结构的优势在于可通过控制金属纳米结构图样，仅使某一波段的光被透射和吸收。
图4示出了带通滤波器的金属纳米结构图样。
金属层的厚度由将被透射的光的波长带宽确定。优选地，金属层的厚度被设为100到5,000nm。如果将被透射的光的波长带宽大，那么金属层有利地具有较小的厚度。如果光的波长带宽小，那么金属层有利地具有较大的厚度。
金属层优选地由高导电过渡金属(例如，Al、Ag、Au、Pt或Cu)制成。金属层中重复图样之间的距离由将被透射的光的波长确定，并且应当比将被透射的光的波长小。此外，因为开放间隔(openedinterval)的长度L确定透射比，所以开放间隔优选地具有可允许的最大长度。
例如，如果金属线的宽度被限制为90nm，则长度L可以由L＝a-90nm确定。
现在，将参照图4描述光如何穿过根据本发明具有金属纳米结构图样的金属层。
当光入射到具有纳米结构图样的金属层时，金属表面上的电子(e)受到入射波电场的影响，并且沿着金属纳米结构的轮廓线行进。因此，在金属纳米结构的角落发生强辐射。当入射光与金属纳米结构匹配时，通过强共振产生透射光。因此，行进中的电子在金属层内遇到的角落越多，可能发生越强的透射。
透射通过金属层的光的中心波长λc可以通过下面等式确定：
λ c = a ϵ m ϵ d ϵ m + ϵ d
这里，εm表示金属的介电常数的实部，εd表示介质的介电常数的实部。使用上述金属层的滤波器的优势在于可通过改变金属层的结构获得期望的波长和带宽。因此，可以选择带通滤波器，而无需重叠将被检测的荧光和用于与每种荧光蛋白材料对应的激励的光照。
图5是示出了根据本发明的生物芯片和分离地连接到生物芯片下部的荧光生物芯片诊断设备的横截面图。
不同种类的生物材料511和512置于生物芯片510上。通过将生物芯片510放置在根据本发明的荧光生物芯片诊断设备520上，对反应结果进行测量。
当具有由光照选择的相同短波长的光束或者具有不同短波长的光束组合从上方照射生物芯片510的表面时，依据每种生物材料511和512中遗留下来的荧光材料的种类和多少，产生不同波段的荧光。
所产生的荧光以相同的亮度辐射到衬底513的上部和下部。根据本发明的荧光生物芯片诊断设备520与生物芯片510的底板(backplane)接触，以测量辐射到背部的光的亮度。辐射到背部的光穿过置于图像传感器522上的带通滤波器521。也就是说，光穿过置于多个光电探测器522a或522f上的多个带通滤波器521a到521f。多个带通滤波器521a到521f是通过在金属层上形成纳米结构图样而制造的。因此，仅适当波段的光束可以穿过带通滤波器并且到达光电探测器。由多个光电探测器522a到522f测量的荧光的强度在信号处理单元523内处理，并且直接输出诊断结果。
信号处理单元523是用于对根据由多个光电探测器检测的光转换的电信号进行处理的装置，并且在内部存储能够在图像信号处理器(ISP)中分析测量结果的程序。因此，不需要附加的分析努力，就可以在短时间内得到期望的诊断结果。
图6示出了根据本发明的另一实施方式的荧光生物芯片诊断设备。
参照图6，根据本发明的另一实施方式的荧光生物芯片诊断设备包括：衬底620，具有对来自生物芯片的荧光进行检测的光电二极管区621；垂直电荷转移区622，是电荷转移路径，其内收集有由光电二极管区621中的光电效应产生的电荷；以及隔离(例如，STI：浅沟槽隔离)膜623；栅极绝缘膜624，形成于衬底620上；栅电极625，形成于栅极绝缘膜624上；层间绝缘膜626，形成于具有栅电极625的衬底上；至少一个金属层M1至M3，其内插入有用于层间绝缘膜626内电路布线的绝缘膜；以及至少一个带通滤波器627A到627C，具有金属纳米结构图样，位于至少金属层M1至M3的延长线(extensionline)上。
入射到荧光生物芯片诊断设备的光穿过具有金属纳米结构图样的至少一个带通滤波器627A至627C，使得仅具有选定波段的光入射到光电二极管区621。带通滤波器可应用于单个金属层M3。当带通滤波器应用于多个金属层M1至M3时，可以提高色纯度。
因为上面已经描述了具有至少一个带通滤波器627A到627C的金属层M1至M3的厚度、材料和图样之间的距离，所以将省略它们的详细描述。
根据本发明，因为荧光生物芯片诊断设备由于生物芯片与光电探测器之间的短间隔而几乎没有光学损耗，所以能够提供极好的灵敏度。而且，因为可通过依据荧光蛋白材料的类型组合用作光照的短波长光束，同时测量信号，所以可降低诊断设备的成本。此外，因为不管参考样品的数量而在单次尝试中测量信号，所以可减少诊断时间。
根据本发明，所述荧光生物芯片诊断设备包括信号处理单元，该信号处理单元内部具有能够对诊断芯片内的测量结果进行分析的程序(用于可靠性检查和统计处理)。因此，可以在不存在需要计算机和专门程序的分离分析过程的情况下，在短时间内得到期望的诊断结果。
尽管已经参照本发明的示例性实施方式详细地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员可理解在没有背离所附权利要求限定的本发明精神和范围的情况下，可在本发明内进行多种形式和细节上的改变。

Claims (14)

1.一种荧光生物芯片诊断设备，包括：
图像传感器，具有多个光电探测器；以及
带通滤波器单元，具有形成于所述多个光电探测器上的多个带通滤波器，
其中，所述多个带通滤波器是通过在金属层中形成纳米结构图样而实现的。
2.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，进一步包括：信号处理单元，处理从所述多个光电探测器获得的信号。
3.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层具有由透射光的波长的带宽确定的厚度。
4.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层具有100nm到1,500nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层的图样之间的距离由所述透射光的中心波长确定。
6.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层由过渡金属构成。
7.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层由选自Al、Ag、Au、Pt或Cu的至少一种材料构成。
8.根据权利要求1所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述带通滤波器单元分离地连接到所述生物芯片的下部，所述带通滤波器单元与所述生物芯片分离。
9.一种生物芯片诊断设备，包括：
衬底，具有光电二极管区、垂直电荷转移区和隔离膜，所述光电二极管区检测来自生物芯片的荧光，所述垂直电荷转移区是电荷转移路径，所述电荷转移路径内收集有由所述光电二极管区中的光电效应产生的电荷；
栅极绝缘膜和栅电极，以这种次序形成于所述衬底上；
层间绝缘膜，形成于具有所述栅电极的所述衬底上；以及
至少一个金属层，被形成以在所述层间绝缘膜内提供电路布线，
其中，具有金属纳米结构的至少一个带通滤波器位于至少所述金属层的延长线上。
10.根据权利要求9所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层具有由透射光的波长的带宽确定的厚度。
11.根据权利要求9所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层具有100nm到1,500nm的厚度。
12.根据权利要求9所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层的图样之间的距离由所述透射光的中心波长确定。
13.根据权利要求9所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层由过渡金属构成。
14.根据权利要求9所述的荧光生物芯片诊断设备，其中，所述金属层由选自Al、Ag、Au、Pt或Cu的至少一种材料构成。
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WO (1) WO2009066896A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2221606A3 (en) 2009-02-11 2012-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated bio-chip and method of fabricating the integrated bio-chip
KR101569833B1 (ko) 2009-02-11 2015-11-18 삼성전자주식회사 집적된 바이오칩 및 이의 제조방법
KR101058861B1 (ko) * 2009-05-11 2011-08-23 (주)실리콘화일 포토 리소그래피 공정이 가능한 금속 광학 필터 및 이를 포함하는 이미지 센서
KR101062330B1 (ko) * 2010-01-14 2011-09-05 (주)실리콘화일 배면광 포토다이오드 구조를 갖는 이미지 센서를 구비한 바이오칩
CN105067817B (zh) * 2015-07-08 2017-05-10 上海清流生物医药科技有限公司 感光芯片采集信号的方法和装置及追踪细胞的方法和装置
KR101642434B1 (ko) 2016-01-21 2016-07-25 주식회사 랩 지노믹스 카트리지를 포함한 체외 진단 장치
JP2017183388A (ja) 2016-03-29 2017-10-05 ソニー株式会社 固体撮像装置
IL262447B2 (en) * 2016-04-22 2023-09-01 Illumina Inc Photonic structure-based devices and compositions for use in luminescent imaging of sites in a pixel and methods of using the devices and compositions
US20190383738A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Sharp Kabushiki Kaisha Fluorescence detection sensor
CN110854141A (zh) * 2019-11-21 2020-02-28 中国电子科技集团公司第四十四研究所 一种单片集成型平衡光电探测器芯片及制作方法
EP4033275A4 (en) 2020-11-30 2023-10-25 Sol Inc. FLUORESCENT FILTER AND IMAGE SENSOR MODULE CONTAINING SAME
WO2022114830A1 (ko) * 2020-11-30 2022-06-02 (주) 솔 형광 필터 및 이를 포함한 이미지 센서 모듈

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922550A (en) * 1996-12-18 1999-07-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biosensing devices which produce diffraction images
US6512220B1 (en) * 1999-06-28 2003-01-28 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Semiconductor image sensor incorporating therein optical layer
KR20040009185A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 주식회사 옵트론-텍 형광검출장치 및 그 제조방법
JP2006294963A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Renesas Technology Corp 固体撮像素子
CN1888968A (zh) * 2006-06-22 2007-01-03 天津大学 全光纤窄带宽单光子源

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846708A (en) * 1991-11-19 1998-12-08 Massachusetts Institiute Of Technology Optical and electrical methods and apparatus for molecule detection
KR100339379B1 (ko) * 1999-10-29 2002-06-03 구자홍 바이오칩과 그의 생체 물질 측정장치 및 측정방법
JP3897703B2 (ja) * 2002-01-11 2007-03-28 キヤノン株式会社 センサ装置およびそれを用いた検査方法
US6867420B2 (en) * 2002-06-03 2005-03-15 The Regents Of The University Of California Solid-state detector and optical system for microchip analyzers
EP1570528B1 (en) * 2002-12-09 2019-05-29 Quantum Semiconductor, LLC Cmos image sensor
US7420156B2 (en) * 2003-08-06 2008-09-02 University Of Pittsburgh Metal nanowire based bandpass filter arrays in the optical frequency range
WO2005017570A2 (en) * 2003-08-06 2005-02-24 University Of Pittsburgh Surface plasmon-enhanced nano-optic devices and methods of making same
KR100587141B1 (ko) * 2004-07-30 2006-06-08 매그나칩 반도체 유한회사 시모스 이미지센서 및 그의 제조방법
KR100672702B1 (ko) * 2004-12-29 2007-01-22 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
KR100801447B1 (ko) * 2006-06-19 2008-02-11 (주)실리콘화일 배면 광 포토다이오드를 이용한 이미지센서 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922550A (en) * 1996-12-18 1999-07-13 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Biosensing devices which produce diffraction images
US6512220B1 (en) * 1999-06-28 2003-01-28 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Semiconductor image sensor incorporating therein optical layer
KR20040009185A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 주식회사 옵트론-텍 형광검출장치 및 그 제조방법
JP2006294963A (ja) * 2005-04-13 2006-10-26 Renesas Technology Corp 固体撮像素子
CN1888968A (zh) * 2006-06-22 2007-01-03 天津大学 全光纤窄带宽单光子源

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