CN107402199B - 基因测序芯片及其测序方法以及基因测序装置 - Google Patents
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Abstract
一种基因测序芯片及其测序方法以及基因测序装置。该基因测序芯片包括:第一基板,具有第一表面;至少一个凹陷部,从第一表面凹入第一基板;石墨烯氧化物层,设置在凹陷部的底部;以及与石墨烯氧化物层电性相连的第一电极和第二电极。凹陷部用于放置待测样品,第一电极和第二电极可检测石墨烯氧化物层的电阻。由此,该基因测序芯片可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,使用该基因测序芯片进行基因测序时,无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种基因测序芯片及其测序方法以及基因测序装置。
背景技术
随着基因测序技术的不断发展,基因测序技术逐渐成为现代分子生物学研究中最常用的技术,具有广泛的应用场景。因此,用于基因测序的装置具有较大的市场空间。
从1977年第一代基因测序发展至今,基因测序技术取得了相当大的发展,第一代sanger测序技术,第二代高通量测序技术,第三代单分子测序技术,第四代纳米孔测序技术,目前市场主流的测序技术仍以第二代高通量测序为主。
第二代高通量测序技术主要包括Illumina的边合成边测序技术,Thermo Fisher的离子半导体测序技术、连接法测序技术和Roche的焦磷酸测序技术等,其中Illumina凭借其超高通量和相对较长的读长的优势,占有超过70%的市场份额。
通常的基因测序技术会对各种碱基进行不同的荧光基团修饰,当这些碱基与待测基因片段配对时,荧光基团释放;此时,通过光学系统检测荧光颜色便可确定碱基的种类,从而得到待测基因片段序列。
发明内容
本发明至少一个实施例提供一种基因测序基板及其测序方法以及基因测序装置,本发明实施例提供一种基因测序芯片及其测序方法以及基因测序装置。该基因测序芯片包括:第一基板,具有第一表面;至少一个凹陷部,从第一表面凹入第一基板;石墨烯氧化物层,设置在凹陷部的底部;以及与石墨烯氧化物层电性相连的第一电极和第二电极。凹陷部用于放置待测样品,第一电极和第二电极可检测石墨烯氧化物层的电阻。由此,该基因测序芯片可通过第一电极和第二电极检测检测石墨烯氧化物层的电阻变化,从而判断当前加入的带有荧光标记脱氧核糖核苷三磷酸是否与待测样品发生碱基配对反应,从而可直接将荧光信息转化为电信号进行分析,可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,使用该基因测序芯片进行基因测序时,无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。
本发明至少一个实施例提供一种基因测序芯片,其包括:第一基板,具有第一表面;至少一个凹陷部,从所述第一表面凹入所述第一基板;石墨烯氧化物层,设置在所述凹陷部的底部;以及第一电极和第二电极,与所述石墨烯氧化物层电性相连,所述凹陷部被配置为放置待测样品,所述第一电极和所述第二电极被配置为检测所述石墨烯氧化物层的电阻。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第一基板包括:凹陷部侧壁,用于限定所述凹陷部;以及第一衬底基板,设置在所述凹陷部远离所述第一表面的一侧并支撑所述凹陷部侧壁,所述第一电极和所述第二电极设置在所述凹陷部侧壁与所述第一衬底基板之间并延伸至所述凹陷部的底部以分别与所述石墨烯氧化物层接触。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第一电极包括延伸至所述凹陷部的第一接触部,所述第二电极包括延伸至所述凹陷部的第二接触部,所述石墨烯氧化物层覆盖所述第一接触部和所述第二接触部。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第一电极和所述第二电极分别设置在所述凹陷部相对的两个凹陷部侧壁与所述第一衬底基板之间。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第一基板还包括:绝缘层,设置在所述第一电极、所述第二电极和所述石墨烯氧化物层与所述第一衬底基板之间。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述凹陷部包括微沟道或微孔。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述石墨烯氧化物层与所述凹陷部一一对应设置。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述至少一个凹陷部包括多个所述凹陷部,所述多个凹陷部呈阵列设置,同一列的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层共用一个所述第一电极。
例如,本发明一实施例提供的基因测序芯片还包括:第三电极,与同一行的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层电性相连。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第三电极设置在所述第一表面上,所述第一基板包括多个连接过孔,所述第三电极通过所述多个连接过孔与同一行的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层电性相连。
例如,本发明一实施例提供的基因测序芯片还包括:第二基板,具有第二表面,所述第二基板与所述第一基板对盒设置,所述第一表面与所述第二表面相对设置。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序芯片中,所述第二基板还包括:至少一个流道,所述至少一个流道与所述至少一个凹陷部相对设置并相连通;第二衬底基板,设置在所述流道远离所述第二表面的一侧;以及流道侧壁,设置在所述第二衬底基板靠近所述第二表面的一侧,以限定所述流道。
本发明至少一个实施例还提供一种基因测序装置,其包括根据上述任一项所述的基因测序芯片。
例如,本发明一实施例提供的基因测序装置还包括:第一电路板,与所述第一电极电性相连;以及第二电路板,与所述第二电极电性相连,所述第一电路板向所述第一电极施加驱动信号,所述第二电路板检测所述第二电极上的检测信号,或者,所述第二电路板向所述第二电极施加驱动信号,所述第一电路板检测所述第一电极上的检测信号。
例如,在本发明一实施例提供的基因测序装置中,所述基因测序芯片包括上述任一项所述的基因测序芯片,所述测序方法包括:在所述凹陷部中放置待测样品;依次向所述凹陷部加入带有荧光标记的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸;以及通过所述第一电极和所述第二电极检测所述石墨烯氧化物层的电阻。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制。
图1为根据本发明一实施例提供的一种基因测序芯片的剖面示意图;
图2为根据本发明一实施例提供的另一种基因测序芯片的剖面示意图;
图3为根据本发明一实施例提供的一种基因测序芯片的平面示意图;
图4为根据本发明一实施例提供的另一种基因测序芯片的平面示意图;
图5为根据本发明一实施例提供的另一种基因测序芯片的平面示意图;
图6为根据本发明一实施例提供的一种基因测序芯片的剖面示意图;
图7为根据本发明一实施例提供的一种基因测序装置的平面示意图;以及
图8为根据本发明一实施例提供的一种基因测序芯片的测序方法的流程图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。
通常,边合成边测序技术在测序时向基因测序芯片上加入带有四种荧光标记的四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)以与待测样品(例如,DNA单链或RNA)反应,这些dNTP 3’末端带有可化学切割的叠氮基团,它只允许每个循环掺入单个碱基;然后再采用激光照射基因测序芯片,参与反应的脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)上的荧光基团发出荧光;最后再采用摄像设备,例如CCD图像传感器等扫描基因测序芯片,并记录上述的荧光信息,从而将荧光信息转化为待测样品的碱基序列。然而,上述的边合成边测序技术的过程较为繁琐,并且需要通过间接分析图像来获得待测样品的碱基序列,导致效率较低;并且,还需要额外购买CCD图像传感器等摄像设备,导致成本较高,不利于基因测序技术的推广和利用。
本发明实施例提供一种基因测序芯片及其测序方法以及基因测序装置。该基因测序芯片包括:第一基板,具有第一表面;至少一个凹陷部,从第一表面凹入第一基板;石墨烯氧化物层,设置在凹陷部的底部;以及与石墨烯氧化物层电性相连的第一电极和第二电极。凹陷部用于放置待测样品,第一电极和第二电极可检测石墨烯氧化物层的电阻。由此,该基因测序芯片可通过第一电极和第二电极检测检测石墨烯氧化物层的电阻变化,从而判断当前加入的带有荧光标记脱氧核糖核苷三磷酸是否与待测样品发生碱基配对反应,从而可直接将荧光信息转化为电信号进行分析,可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,使用该基因测序芯片进行基因测序时,无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。
下面结合附图对本发明实施例提供的基因测序芯片及其测序方法和基因测序装置进行说明。
本发明一实施例提供一种基因测序芯片。图1为根据该实施例的一种基因测序芯片的剖面示意图。如图1所示,该基因测序芯片包括:第一基板110,具有第一表面101;至少一个凹陷部120,从第一表面111凹入第一基板110;石墨烯氧化物层130,设置在凹陷部120的底部;以及与石墨烯氧化物层130电性相连的第一电极140和第二电极150。凹陷部120用于放置待测样品,第一电极140和第二电极150可检测石墨烯氧化物层130的电阻。例如,第一电极和第二电极可施加电压差并检测石墨烯氧化物层上的电流变化,从而检测石墨烯氧化物层的电阻。
在本实施例提供的基因检测芯片中,当微结构中放置有待测样品(例如DNA单链),并且向微结构中加入带有荧光标记的四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)时,如果带有荧光标记的某种脱氧核糖核苷三磷酸与待测样品发生碱基配对反应,由于荧光染料与石墨烯氧化物均具有C=C-C=C共轭双键而且距离很近,从而导致C=C-C=C产生堆叠,会发生荧光能量共振转移,即荧光淬灭。发生荧光共振转移时,荧光染料产生的光子能量被石墨烯氧化物吸收,从而会减小石墨烯氧化物的电阻。该基因测序芯片可通过第一电极和第二电极检测检测石墨烯氧化物层的电阻变化,从而判断当前加入的带有荧光标记脱氧核糖核苷三磷酸是否与待测样品发生碱基配对反应,从而可直接将荧光信息转化为电信号进行分析,可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,使用该基因测序芯片进行基因测序时,无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。需要说明的是,上述的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸包括腺嘌呤脱氧核糖核苷三磷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸和鸟嘌呤脱氧核糖核苷三磷酸。
值得注意的是,使用本实施例提供的基因测序芯片进行基因测序时,首先向流道中加入两端氨基修饰的待测样品(例如,DNA单链),可在石墨烯氧化物层表面进行PCR扩增,使待测样品的两端与石墨烯氧化物表面连接固定。当然,本发明实施例包括但不限于此,也可在石墨烯氧化物层上形成凝胶薄膜,并在凝胶薄膜上设置接头,通过将待测样品以配对的方式附接至凝胶层的接头上,从而将待测样品固定在凹陷部内。凝胶层可采用通常的材料,例如可包括水凝胶。进一步例如,可采用胶状结构的物质,聚合物网状结构的物质,或者交联的聚合物结构的物质,胶状结构的物质例如包括琼脂糖,聚合物网状结构的物质例如包括明胶,交联的聚合物结构的物质例如包括聚丙烯酰胺。凝胶层材质还可以为无硅烷丙烯酰胺或N-[5-(2-溴乙酰基)氨基戊基]丙烯酰胺(BRAPA)。
在基板上滴入石墨烯氧化物溶液,并干燥。将微孔间隔处的石墨烯氧化物用抛光方式去除,只在微孔底部留有石墨烯氧化物。
例如,第一电极和第二电极的材料可选自氧化铟锡(ITO)、金、银、铜铝等导电材料。第一电极和第二电极可通过先沉积一层金属或金属氧化物薄膜,然后通过图案化工艺形成。
例如,在一些示例中,如图1所示,第一基板110包括用于限定凹陷部120的凹陷部侧壁112和第一衬底基板111。第一衬底基板111设置在凹陷部120远离第一表面的一侧并制成凹陷部侧壁112。第一电极140和第二电极150设置在凹陷部侧壁112与第一衬底基板111之间并延伸至凹陷部120的底部,以分别与石墨烯氧化物层130接触。由此,第一电极和第二电极可分别与石墨烯氧化物层电性相连,并且由于第一电极和第二电极设置在凹陷部侧壁与第一衬底基板之间,从而防止凹陷部中放置的待测样品或溶液腐蚀第一电极和第二电极。当然,本发明实施例包括但不限于此,第一电极和第二电极还可通过其他方式与石墨烯氧化物层电性相连。
例如,第一衬底基板的材料可包括硅、玻璃、PET(聚对苯二甲酸)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等。
例如,凹陷部侧壁的材料可包括氧化硅、氮化硅等。
图2为根据本实施例的另一种基因测序芯片的剖面示意图。如图2所示,第一电极140包括延伸至凹陷部120的第一接触部142,第二电极150包括延伸至凹陷部120的第二接触部152,石墨烯氧化物层130覆盖第一接触部142和第二接触部152。由此,石墨烯氧化物层可通过覆盖第一接触部和第二接触部与第一电极和第二电极形成牢固的电连接,并且,石墨烯氧化物层还可起到对第一电极和第二电极的保护作用,进一步防止凹陷部中的待测样品或溶液腐蚀第一电极和第二电极。
例如,在一些示例中,如图2所示,第一电极140和第二电极150分别设置在凹陷部120的两个相对的凹陷部侧壁112与第一衬底基板111之间,从而可与设置在凹陷部120的底部的石墨烯氧化物层130的相对的两端分别电性相连,从而更准确地检测石墨烯氧化物层的电阻变化。
例如,在一示例中,如图1和2所示,第一基板110还包括设置在第一电极140、第二电极150和石墨烯氧化物层130与第一衬底基板111之间的绝缘层113。当然,本发明实施例包括但不限于此,该基因测序芯片也可不设置绝缘层,直接在第一衬底基板上形成第一电极、第二电极和石墨烯氧化物层。
图3为根据本实施例的一种基因测序芯片的平面示意图。如图3所示,凹陷部120可为微沟道,即凹陷部120的两个侧面设置有凹陷部侧壁,另外两个侧面不设置凹陷部侧壁。例如,如图3所示,当多个凹陷部120呈阵列设置时,同一列的多个凹陷部120可组成一个沟道。由此,可便于各种反应药剂流通。
图4为根据本实施例的另一种基因测序芯片的平面示意图。如图4所示,凹陷部120可为微孔,即凹陷部120的四周都设置有凹陷部侧壁。由此,各凹陷部较为独立,可减少不同凹陷部之间的相互干扰。
例如,如图4所示,凹陷部120的平面形状可为矩形。当然,本发明实施例包括但不限于此,凹陷部的平面形状还可包括圆形、椭圆形等。
例如,在一些示例中,如图3和4所示,石墨烯氧化物层130与凹陷部120一一对应设置。由此,可通过检测各凹陷部中的石墨烯氧化物层的电阻变化来判断凹陷部中的待测样品是否发生碱基配对反应。
图5为根据本实施例的另一种基因测序芯片的平面示意图。如图5所示,至少一个凹陷部120包括多个凹陷部120,多个凹陷部120呈阵列设置,同一列的凹陷部120中的石墨烯氧化物层130共用一个第一电极140。由此,可通过第一电极同时对同一列的凹陷部中的石墨烯氧化物层施加电信号或接收电信号,从而可简化该基因测序芯片上电极图案,提高凹陷部的密度,从而提高该基因测序芯片的测序通量。需要说明的是,当通过第一电极同时对同一列的凹陷部中的石墨烯氧化物层施加电信号或接收电信号时,可通过分时的方式利用第二电极对上述的石墨烯氧化物层接收电信号或施加电信号,从而可对每个上述的石墨烯氧化物层的电阻进行检测。
例如,在一些示例中,如图5所示,该基因测序芯片还包括第三电极160,与同一行的凹陷部120中的石墨烯氧化物层130电性相连。由此,可通过第三电极160将属于同一行的凹陷部120中的石墨烯氧化物层130连接起来,从而可通过第二电极同时对同一行的凹陷部中的石墨烯氧化物层施加电信号或接收电信号,从而可简化该基因测序芯片上电极图案,提高凹陷部的密度,从而提高该基因测序芯片的测序通量。需要说明的是,当通过第二电极同时对同一行的凹陷部中的石墨烯氧化物层施加电信号或接收电信号时,可通过分时的方式利用第一电极对上述的石墨烯氧化物层接收电信号或施加电信号,从而可对每个上述的石墨烯氧化物层的电阻进行检测。
例如,在一些示例中,如图5所示,第三电极160设置在第一表面101上,第一基板110上可设置多个连接过孔114,第三电极160可通过多个连接过孔114分别与同一行的凹陷部120中的石墨烯氧化物层130电性相连。当然,本发明实施例包括但不限于此,也可采用其他方式来实现将第三电极与同一行的凹陷部中的石墨烯氧化物层电性相连。
图6为根据本实施例的另一种基因测序芯片的剖面示意图。如图6所示,该基因测序芯片还包括第二基板190,具有第二表面102;第二基板190与第一基板110对盒设置,第一表面101与第二表面102相对设置。由此,第二基板可与第一基板对盒,从而将凹陷部与外界隔离,从而提高该基因测序芯片的测序精度和准确性。
例如,第一基板和第二基板可采用键合方式进行粘合。
例如,在一些示例中,如图6所示,第二基板190还包括至少一个流道180,至少一个流道180与至少一个凹陷部120相对设置并相连通;由此,可通过流道180对凹陷部120施加各种药剂。如图6所示,第二基板190还包括流道侧壁192,用于限定流道180;以及第二衬底基板191,设置在流道180远离第二表面102的一侧并支撑流道侧壁192。
例如,流道侧壁的材料可为树脂、PDMS(聚二甲基硅氧烷)等。
例如,第二基板还可包括与流道相连通的进样口和出样口,从而通过进样口和出样口施加和排出各种药剂。例如,可采用激光打孔的方式在第二基板上形成上述的进样口和出样口。
本发明一实施例还提供一种基因测序装置。该基因测序装置可包括上述任一项的基因测序芯片。由于该基因测序装置包括上述任一项的基因测序芯片,因此该基因测序装置也具有与其包括的基因测序芯片的有益技术效果对应的技术效果。例如,该基因测序装置可通过第一电极和第二电极检测检测石墨烯氧化物层的电阻变化,从而判断当前加入的带有荧光标记脱氧核糖核苷三磷酸是否与待测样品发生碱基配对反应,从而可直接将荧光信息转化为电信号进行分析,可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,使用该基因测序装置进行基因测序时,无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。
图7为根据该本实施例的一种基因测序装置的平面示意图。该基因测序装置包括基因测序芯片100、第一电路板200和第二电路板300。第一电路板200与第一电极140电性相连,第二电路板300与第二电极150电性相连。例如,如图7所示,当该基因测序芯片包括上述的第三电极160时,可通过将第二电路板300与第三电极160电性相连,以与第二电极150电性相连。第一电路板200向第一电极140施加驱动信号,第二电路板300检测第二电极150上的检测信号,或者,第二电路板300向第二电极150施加驱动信号,第一电路板200检测第一电极140上的检测信号,从而实现对各凹陷部中的石墨烯氧化物层130的电阻检测。
本发明实施例提供一种基因测序芯片的测序方法,该基因测序芯片可为上述任一项所描述的基因测序芯片。图8为根据本实施例的一种基因测序芯片的测序方法的流程图。如图8所示,该测序方法包括步骤S301-S303。
步骤S301:在凹陷部中放置待测样品。
例如,可在凹陷部内放置待测的DNA单链。
步骤S302:依次向凹陷部加入带有荧光标记的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸。
步骤S303:通过:第一电极和第二电极检测所述石墨烯氧化物层的电阻。
在本实施例提供的基因检测芯片的测序方法中,当微结构中放置有待测样品(例如DNA单链),并且向微结构中加入带有荧光标记的四种脱氧核糖核苷三磷酸(dNTP)时,如果带有荧光标记的某种脱氧核糖核苷三磷酸与待测样品发生碱基配对反应,由于荧光染料与石墨烯氧化物均具有C=C-C=C共轭双键而且距离很近,从而导致C=C-C=C产生堆叠,会发生荧光能量共振转移,即荧光淬灭。发生荧光共振转移时,荧光染料产生的光子能量被石墨烯氧化物吸收,从而会减小石墨烯氧化物的电阻。该测序方法可通过第一电极和第二电极检测检测石墨烯氧化物层的电阻变化,从而判断当前加入的带有荧光标记脱氧核糖核苷三磷酸是否与待测样品发生碱基配对反应,从而可直接将荧光信息转化为电信号进行分析,可简化测序过程,减少测序时间,提高测序效率。并且,该测序方法无需额外的CCD图像传感器等摄像装置,从而还可降低测序成本。需要说明的是,上述的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸包括腺嘌呤脱氧核糖核苷三磷酸、胸腺嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸、胞嘧啶脱氧核糖核苷三磷酸和鸟嘌呤脱氧核糖核苷三磷酸。
例如,在一些示例中,上述的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸为可逆终止脱氧核糖核苷三磷酸,该测序方法还包括:清洗反应池中加入的可逆终止脱氧核糖核苷三磷酸,并加入疏基试剂。在完成待测样品(例如,DNA单链)上一个位置的碱基类型检测后,需要清洗掉在反应池中加入的可逆终止脱氧核糖核苷三磷酸,并加入疏基试剂。
有以下几点需要说明:
(1)本发明实施例附图中,只涉及到与本发明实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下,本发明同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本公开的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此,本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种基因测序芯片,包括:
第一基板,具有第一表面;
至少一个凹陷部,从所述第一表面凹入所述第一基板;
石墨烯氧化物层,设置在所述凹陷部的底部;以及
第一电极和第二电极,与所述石墨烯氧化物层电性相连,
其中,所述凹陷部被配置为放置待测样品,所述第一电极和所述第二电极被配置为检测所述石墨烯氧化物层的电阻,
所述至少一个凹陷部包括多个所述凹陷部,所述多个凹陷部呈阵列设置,同一列的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层共用一个所述第一电极,所述的基因测序芯片还包括:第三电极,与同一行的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层电性相连。
2.根据权利要求1所述的基因测序芯片,其中,所述第一基板包括:
凹陷部侧壁,用于限定所述凹陷部;以及
第一衬底基板,设置在所述凹陷部远离所述第一表面的一侧并支撑所述凹陷部侧壁,
其中,所述第一电极和所述第二电极设置在所述凹陷部侧壁与所述第一衬底基板之间并延伸至所述凹陷部的底部以分别与所述石墨烯氧化物层接触。
3.根据权利要求2所述的基因测序芯片,其中,所述第一电极包括延伸至所述凹陷部的第一接触部,所述第二电极包括延伸至所述凹陷部的第二接触部,所述石墨烯氧化物层覆盖所述第一接触部和所述第二接触部。
4.根据权利要求2所述的基因测序芯片,其中,所述第一电极和所述第二电极分别设置在所述凹陷部相对的两个凹陷部侧壁与所述第一衬底基板之间。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的基因测序芯片,其中,所述第一基板还包括:
绝缘层,设置在所述第一电极、所述第二电极和所述石墨烯氧化物层与所述第一衬底基板之间。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的基因测序芯片,其中,所述凹陷部包括微沟道或微孔。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的基因测序芯片,其中,所述石墨烯氧化物层与所述凹陷部一一对应设置。
8.根据权利要求1所述的基因测序芯片,其中,所述第三电极设置在所述第一表面上,所述第一基板包括多个连接过孔,所述第三电极通过所述多个连接过孔与同一行的所述凹陷部中的所述石墨烯氧化物层电性相连。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的基因测序芯片,还包括:
第二基板,具有第二表面
其中,所述第二基板与所述第一基板对盒设置,所述第一表面与所述第二表面相对设置。
10.根据权利要求9所述的基因测序芯片,其中,所述第二基板还包括:
至少一个流道,所述至少一个流道与所述至少一个凹陷部相对设置并相连通;
第二衬底基板,设置在所述流道远离所述第二表面的一侧;以及
流道侧壁,设置在所述第二衬底基板靠近所述第二表面的一侧,以限定所述流道。
11.一种基因测序装置,包括根据权利要求1-10中任一项所述的基因测序芯片。
12.根据权利要求11所述的基因测序装置,还包括:
第一电路板,与所述第一电极电性相连;以及
第二电路板,与所述第二电极电性相连,
其中,所述第一电路板向所述第一电极施加驱动信号,所述第二电路板检测所述第二电极上的检测信号,或者,所述第二电路板向所述第二电极施加驱动信号,所述第一电路板检测所述第一电极上的检测信号。
13.一种基因测序芯片的测序方法,其中,所述基因测序芯片包括根据权利要求1-10中任一项所述的基因测序芯片,所述测序方法包括:
在所述凹陷部中放置待测样品;
依次向所述凹陷部加入带有荧光标记的四种不同的脱氧核糖核苷三磷酸;以及
通过所述第一电极和所述第二电极检测所述石墨烯氧化物层的电阻。
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