CN109852679B - 一种基因测序芯片识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基因测序芯片识别方法。利用了FOP天然的指纹特征结合制备的定位标，可以代替传统的RFID等技术，并且不额外增加成本。本发明利用了FOP光传导的性质，在反应室相反的表面上制备定位标。利用传统的方式制备了体积、占表面积微小的定位系统，可以使得芯片具备精确定位的功能。当测序反应发生的时候，反应信号通过FOP传导到另一个表面，通过摄像系统的拍照，获得了反应信号的信息，同时还获得了定位信息。这种特殊的芯片识别方法，制备方法简单，成本低，适用于生物化学检测领域。

Description

一种基因测序芯片识别方法

技术领域

本发明涉及一种基因测序芯片识别方法。更精确的说，涉及一种双面定位的FOP基因测序芯片识别方法，属于基因测序领域。

背景技术

基因测序是一种新型基因检测技术。目前，基因测序技术迅速成熟，已经开始涉足各种疾病的诊断和治疗中。基因芯片属于其中的重要研究方向之一。目前已经有多种多样的基因测序芯片问世。根据测序方法和需求的不同，测序芯片的设计也完全不一样，但主要的检测方法都是对芯片的检测区域进行扫描，收集扫描后的荧光信号进行分析。基因芯片实际应用的过程中，有两个主要的问题制约其发展。第一：在芯片扫描过程中，可能会遇到相邻的扫描区域错位、重叠的现象；第二：基因芯片的特定性难以记录，加密的技术实现比较麻烦、成本高。

本发明提供一种利用FOP(光纤面板fiber optocal plates)作为生物化学芯片，特别是测序芯片识别的方法。在FOP的一个表面上制作定位标，将其另一个表面和底板等封装在一起，形成密封的结构。不仅可以实现在定位表面的成像，还可以准确的确定位置信息，形成独特的双面定位结构。利用该测序芯片，识别定位标以后，可以识别特征芯片的特征指纹，从而识别测序芯片。

发明内容

一种基因测序芯片识别方法，包括以下步骤：

首先将FOP基因测序芯片放入测序仪；所述FOP的下表面有预先制备好的微坑，上表面带有预先制备好的定位标；

基因测序仪的物镜聚焦于基因测序芯片的FOP的上表面；

识别定位标；

设定起始位置，沿着一定的方向识别FOP的特征指纹；

开始测序。

根据优选的实施方式，所述沿着一定的方向识别FOP的特征指纹指的是识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息。

根据优选的实施方式，所述沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息指的是，根据一定的规则，将边界的单丝形状通过图像识别的方式转化成1和0。

根据优选的实施方式，所述基因测序芯片包括第一基板和第二基板；所述第一基板的上表面上有预先制备好的定位标，用于光学系统成像精确定位；所述第一基板的下表面上有预先制备好的微坑，用于基因测序反应；所述第一基板的下表面和第二基板封装组成芯片；所述第一基板为FOP。

根据优选的实施方式，所述测序仪包括基因测序芯片，流体系统，光学系统；所述光学系统包括物镜，聚焦于基因测序芯片的上表面。

根据优选的实施方式，在FOP的表面旋涂光刻胶，然后进行曝光，显影，获得表面的定位标；然后将FOP的带微坑的表面作为反应池的一个内表面，将FOP和底板组合在一起，形成密封的芯片。

根据优选的实施方式，FOP和底板之间用预先刻好图案的双面胶组合在一起，双面胶镂空的部分形成芯片的流体腔室。

根据优选的实施方案，所述FOP的芯层直径为1-5微米，优选1.5-4微米，更优选2-3.5微米。

根据优选的实施方案，所述FOP的皮层厚度为0.5-2微米，优选0.6-1.5微米，更优选0.7-1.0微米。

根据优选的实施方式，所述定位标是方形，或者无规则图形，或者其组合。

根据优选的实施方式，每个物镜视野范围内的定位标可以称为一组定位标，同一组内的定位标是不完全相同的，不同组内的定位标是相同或者不同的。

本发明提供一种基因测序芯片识别方法，利用了FOP天然的指纹特征结合制备的定位标，可以代替传统的RFID等技术，并且不额外增加成本。FOP是经过光纤混合压制的方法制备的。一般的，当FOP的丝径比较小的时候，包含单丝、一次复丝、二次复丝。由于其通过加热的方法使得玻璃变软甚至熔融制备，导致了玻璃的变形。FOP的形变在复丝界面的地方显得更加的明显。这种形变并不是可控的。本发明利用了FOP光传导的性质，在反应室相反的表面上制备定位标。利用传统的方式制备了体积小、占表面积微小的定位系统，可以使得芯片具备精确定位的功能。当测序反应发生的时候，反应信号通过FOP传导到另一个表面，通过摄像系统的拍照，获得了反应信号的信息，同时还获得了定位信息。定位标和反应室不在同一个表面，也避免了定位污染。从光学角度来看，还存在另外的优点。众所周知的，基因测序芯片的流体室体积越小越好。在不缩减或者缩小反应室体积的情况下，只能靠缩小流体室的厚度来减小流体室的体积。可以参考申请人的另一个专利中的信息CN2017105741742。当流体室厚度十分小的时候，其组成芯片的两个底板或者基板之间的距离会十分小。这种情况下(1)制备厚的定位标会直接影响流体；(2)如果采用石英等材料或者将定位标制作在流体室内部的一侧，则会导致另一个基板对于反应室所在的基板的严重串扰。也就是说当采用石英等材料制备反应室的时候，组成芯片的另一个基板，会由于距离太近的原因影响成像质量。

本发明提供的定位标芯片及其制作方法，主要用于基因测序领域。在基因测序的过程中，重复扫描属于常见的操作。为了保证每次重复扫描的过程中的精确定位，更确切的说，是识别每个微反应室的具体位置，要求严格的多次对准。FOP在制作的过程中，由于其工艺的特征，会形成特定的二次复丝指纹。在明场的情况下，这种指纹可以直接用于图形的定位。然而，在基因测序的过程中，FOP表面的荧光极低，不能利用这些指纹直接定位。这就需要其它的辅助定位技术，配合FOP的指纹形成更精确的定位。本发明提供的定位标芯片，在反应区的另一个侧面形成定位标，配合了FOP的光传导性质，形成了以定位标为核心，复合FOP指纹的特殊定位技术。这种技术赋予了每个FOP芯片不同的定位加指纹结构，可以替代常规的芯片二维码等识别系统。也就是说，每一个测序芯片，都有特定的密码。不仅仅用于基因测序过程中的精确定位，还能够识别每一个芯片。这种加密形式，也避免了芯片的盗版。

附图说明

图1为定位标设计示意图；

图2为定位标对应的掩膜版图纸；

图3为制作出的定位标实物荧光场图

图4FOP的特征指纹结构电镜图

图5简单的FOP指纹编码识别图

具体实施方式

为了进一步说明本发明的核心内容，现将本发明用下面的例子作为说明。实施例是为了进一步解释发明内容部分，并不对于本发明造成限制。

本发明可以用专利CN2017105741742，或者专利CN2017105741441，或者专利CN201710630287X中所述的芯片结构。这三个专利中的内容，能够以引用的方式加入本专利。

本发明的目的是提供一种芯片定位标，用以解决测序时芯片扫描过程中发生的相邻扫描区域错位、重叠的现象。

本发明包括一组4个不同形状的定位标，芯片扫描过程中每个拍照视野内包含一组定位标。定位标的形状和尺寸参见图1。当扫描时视野位置正确时，该组定位标位于视野正中央；当相邻的视野发生错位或者重叠时，该组定位标在视野内的位置会发生偏移。因此可以通过测量定位标位置的偏移量，校正扫描视野的偏移量。同时，该组4个小定位标形状彼此不相同，而扫描位置偏移量最大不会超出一个正常视野，所以还可以通过识别小定位标的形状判断扫描位置偏移的方向。

根据优选的实施方案，以密封的芯片的上表面为焦面，对FOP的表面进行成像，获得另一个表面反应的结果。由于FOP本身具备传光的性质。在对FOP上表面成像的时候，其另一个表面的光，会经过FOP的传导，在上表面被观测到。

根据优选的实施方式，所述定位标通过涂胶，曝光，显影的方式制备。

根据优选的实施方案，密封的芯片，其上表面具有光刻胶材质的定位标。

根据优选的实施方案，所述定位标是方形或者圆形，或者无规则图形，或者其组合；用于标记FOP上表面的位置。

根据优选的实施方案，通过油封的形式对FOP的另一个表面的微坑进行密封，然后反应。

一种基因测序系统，包括基因测序芯片，流体系统，光学系统；所述基因测序芯片包括第一基板和第二基板；所述第一基板的上表面上有预先制备好的定位标，用于光学系统成像精确定位；所述第一基板的下表面上有预先制备好的微坑，用于基因测序反应；所述第一基板的下表面和第二基板封装组成芯片；所述光学系统包括物镜，聚焦于第一基板的上表面。

根据优选的实施方式，所述第一基板为FOP。

微坑中的化学物质的光学信号可以在FOP的上表面被检测到。

根据优选的实施方案，根据FOP反应池中的化学物质的化学性质，选择合适波长的激发光源。

根据优选的实施方案，所述的光刻胶为正性光刻胶或者负性光刻胶。正性光刻胶选自

AZ4620，或者稀释的AZ4620。负性光刻胶选自SU-8系列光刻胶或者稀释的SU8系列光刻胶。所述的负性光刻胶选自SU8 2002或者2005；或者其它的光刻胶。

根据优选的实施方案，所述光刻胶的厚度为0.5-10微米，优选1-5微米，更优选3-4微米。

根据优选的实施方案，所述光刻胶为SU8 2005，厚度为1.5微米。

根据优选的实施方案，成像系统的每个视野范围内的定位标为一组；相邻组的定位标不完全一样。

根据优选的实施方案，相邻组的定位标一样。

本发明提供一种基因测序芯片的制备方法，其特征在于，首先在FOP的一个表面旋涂光刻胶，然后进行曝光，显影，获得表面的定位标；然后将FOP的另一个表面作为反应池的一个面，将FOP和底板组合在一起，形成密封的芯片。

本发明提供一种基因测序芯片，其特征在于，包括FOP，中间胶层，底板层；所述FOP和底板层利用中间胶层组装在一起；其中，所述FOP的上表面具备预先制备的定位标。

根据优选的实施方案，所述定位标为直径或者边长为10-40微米的正方形或者长方形结构。

根据优选的实施方案，首先将FOP的下表面进行刻蚀，获得阵列的微坑，再做上表面的定位标。

本发明提供一种油封式的定位标芯片，包括流体通道构成的流体室；第一固体基板；第二固体基板；流体入口和流体出口；其中，第一固体基板的内表面有高通量的微反应室；流体室在第一固体基板和第二固体基板之间；所述高通量的微反应室的至少部分表面是疏水的；所述油封指的是，首先将水相流体通过流体入口通入流体室；然后通入油相流体将水相流体排出流体室，同时将部分水相流体封闭在高通量的微反应室内，形成相互隔离的反应单元，所述第一固体基板以FOP为材料，其外表面(上表面)具有预先制备的定位标。

根据优选的实施方式，所述高通量的微反应室是通过在一个平面的基片上制备高通量的微纳米尺寸的凹陷结构形成的。

根据优选的实施方式，所述第一固体基板是由透明材料基片制备而成的。

根据优选的实施方式，所述定位标的材质为光敏性化合物。

根据优选的实施方式，所述一组包括三个。

根据优选的实施方式，所述一组包括4个或更多。

根据优选的实施方式，所述一组包括单一形状的定位标。

根据优选的实施方式，所述一组包括不同形状的定位标。

根据优选的实施方式，所述定位标包括直线元素。

根据优选的实施方案，所述定位标包括线交叉的点元素。

根据优选的实施方式，所述定位标包括多个可以被计算机特定识别的点或线元素。

根据优选的实施方式，所述定位标的线交叉位置，十分微小的倒角不被识别。

根据优选的实施方式，所述微反应室为凹陷的圆柱形结构，底部直径为0.5-10微米，优选1-5微米；微反应室的深度为0.5-10微米，优选1-5微米。

根据优选的实施方式，所述微反应室为凹陷的圆台型结构、圆柱形结构、正方体结构、长方体结构或其组合。

根据优选的实施方式，所述的内表面有高通量的微反应室的第一固体基板，在微反应室的至少部分外表面是疏水的，至少部分内表面是亲水的。

根据优选的实施方式，所述测序芯片包括第一流体入口和第二流体入口；两个流体入口通过微流管路连接的方式合并在一起，然后通入流体室。

根据优选的实施方式，所述第一流体入口为水相流体入口，所述第二流体入口为油相流体入口，两相流体通过不同的入口通入芯片。

根据优选的实施方式，所述的测序指的是，通过酶，使得核苷酸上的荧光基团释放到反应液中的测序方法。

根据优选的实施方式，所述的高通量的微反应室具有10⁵-10⁹的微反应室，优选10⁶-5×10⁸的微反应室。

根据优选的实施方式，芯片具备多个流体入口和多个流体出口。

定位标通过光刻的方式制作于芯片表面，具体使用方法如下。

首先制作用于光刻的掩膜版，结构图如图2所示。再在需要定位的片子表面均匀旋涂一层光刻胶(包括但不限于SU-8 2001，2002)，并进行前烘。然后将带有光刻胶的片子置于掩膜版下进行曝光，然后显影，后烘，即得到带有定位标的片子。

将定位标的芯片放在荧光显微镜下面观察，激发光488nm，可以明显观察到定位标的形状。如图3所示。一般的，基因测序中，用光刻胶做定位标具有荧光匹配的问题。简单的说，基因测序中，样品的荧光信号十分微弱，这种情况下，对于定位标荧光的强度要求十分高。本发明中，利用光刻胶作为定位标，预先测量不同厚度的定位标的荧光强度，同测序信号进行比较，然后制作定位标。本发明中，当用SU82002做定位标的时候，一般需要将其厚度控制在1-2微米的范围内。

本发明还有一个显著优点是，一组定位标中包含4个小定位标，只要其中任意一条对角线上的两个小定位标结构完整，就可以实现校正偏移量的功能，因此对光刻过程的要求相对比较低，容错性好。

一般的，一组定位标至少包括三个小的定位标。

一般的，一组定位标指的是一个视野内的定位标。当采用不同的物镜或者相机观察的时候，视野的范围并不是固定的。因此，可以根据物镜或者相机的参数调整相应的定位标的实际范围。

特殊的，贯穿整个视野的定位标并不是很好的选择。虽然贯穿整个视野的定位标更加明显，并且制作难度低，但是其占用面积大，造成很多的反应区域的浪费。

特殊的，贯穿整个视野的定位标并不一定能够识别。可以理解的，当相机的一个视野内部的可供区别的位置不明确的时候，位置偏移的结果并不能被表征出来。例如，当定位图形为一组直线的时候，X和Y(此处，以XY表示定位的相互垂直的两个方向)的偏移总有一个方向是被忽略的。

一般的，点或者交叉的线是可以被识别的元素。特征的点和交叉的线组成的图形，易于被识别。

一般的，一组定位标中，并不需要选择完全一样的图形。定位标的意义在于快速识别图像中的精确位置。不同图形的组合并不影响这种识别功能。

一般的，定位标的组与组之间，可以互不相同。

一般的，FOP的制备包括下面的步骤：首先将棒状的皮层材料和芯层材料组合在一起；然后加热拉制单丝；单丝密堆积形成六棱柱棒的一次复丝；一次复丝加热拉制二次复丝；二次复丝密堆积排列，加热形成六棱柱棒，然后通过切割，抛光等过程形成FOP片。

需要说明的是，定位标同微坑不在相同的表面。FOP的一个表面制备好微坑以后，需要在其另一个表面制备定位标。如果在微坑的相同表面制备定位标，会导致流体不均匀，并且制备的难度远大于不同表面。相同表面的定位标还存在了荧光信号传导缺陷等问题。

特别需要说明的是，定位标的图形形状并不是严格限制的。一般的，具备线结构的定位标比圆弧的形状检测方便。一般的，每个定位标的最小结构可以是俯视的三角形、四方形、对角三角形、对角四边形、梯形、对角梯形、五角形、棒状等；或者所述的图形中的两种或者两种以上的组合。

定位标的作用是在荧光场或者明场的环境中，对于芯片进行精确的定位。因此，定位标并不需要特定的设计。从计算机识别以及经验的角度来说，有明显的点和线的标志，并且不太复杂就是比较好的标志。在这样小的结构中，弧线制备的精确度远小于直线。也就是说，一般的圆形的识别度会低于方形。因此，一般选择具备点和线的元素或其组合作为定位标的基本元素。

定位标并不是越小越好，也不是也大越好。如果定位标占的面积太大，则会损失相应的有效视场面积；定位标太小，则不宜分辨和制作。本发明中，所涉及的定位标的线的尺度在20-200微米之间。比如图1中，定位标小的边长约为20-40微米，比较长的边长约为120微米。

如果将图3中的定位标更改为两条垂直的一定宽度的直线状光刻胶结构，固然也可以实现定位的功能，并且鉴于直线良好的指向性，可以很好的给出精确定位，但是会因为占用的面积太大导致其他的问题。并且，当图像偏移半个周期的时候，会出现部分视野区分不明显的问题。在实际的使用中，图片的微小偏移是不可避免的。这也限制了这种定位标的实际使用效果。

如果将图3中的定位标改为相互平行的直线，则存在定位不准的问题。

一般的，根据实际使用的参数来确定定位标的周期。例如，相机拍摄的范围是1.5mm长度，则可以在长度的方向上，在1.5mm范围内设置一组定位标。整个片子上布满定位标。参见图2类似设计。这种设计方式使得芯片在任意位置都会在视野中出现定位标。而实际的使用中，一旦确定了初始位置以后，步进电机等精确控制装置完全可以将误差控制在远小于一个相机拍摄周期的范围内，但是可能达到1个像素或更多，这种情况下，结合定位标的使用，完全可以精确的知道测序中多轮的同一位置定位。也就是说，结合本发明所述的定位标，可以在测序的过程中，精确确定位置信息。

一般的精确的步进电机走5cm的误差基本不会超过2微米，重复测序的时候，步进电机重复走的时候，连续轮之间的误差也不会超过5微米。而一般的，例如选择10倍或者20倍的物镜，配合相应的摄像机的时候，每个像素小于1微米，整个视野在2mm左右。这种比例关系下，重复测序的时候并不会偏移多个摄像区间。因此，每次测序都可以找回位置。

一般的，用SU8 2002或者SU8 2005可以制备合格的定位标。SU8系列的光刻胶，一般具备一定的荧光性。这种荧光性在生物化学检测的过程中需要被考虑到。当生物化学检测的信号极低的时候，相同光照下的光刻胶如果亮度远大于信号值，则不能够被采用。同时，光刻胶的荧光性是可以被调节的。例如改变光刻胶的厚度，则反比的减弱了光刻胶荧光信号的强弱。并且，SU82002或者2005的荧光性并不是很强，一般的情况下，通过厚度的改变，可以得到理想的荧光图片。另外的，其它的光刻胶也是可以考虑的。

一般的，定位标有不同的表现形式。Illumina用了特殊的位置信息集合到反应室的微坑中。这种技术比较复杂，但是保密性较好。本发明提供的FOP定位标方法，制作简单，不影响微坑反应室的反应。

一般的FOP由于其特殊的制备技术，存在明显的指纹区。例如图4中。在二次丝的边缘位置，可以看到明显的特殊的图形区域。这种区域一般仅存在于二次复丝的边缘。一次复丝边缘的区域并不容易区分。图4中，三线交叉的结构就是FOP的二次复丝的边缘。本图只给出了部分的边缘区域。一般来说，每个二次复丝的边缘都类似六边形结构。图4中给出的仅仅是三个六边形的相邻区域。这种指纹是没有固定的结构的。也就是说，每个FOP的不同区域，都存在了不同的指纹。可以用于FOP的识别。

当FOP指纹区和定位标联合使用的时候，就存在了很多的优点。首先来说，定位标是明场和荧光场都可见的。但是FOP的指纹区，一般只在明场的情况下可见。实际测序的时候，不会使用明场照明，需要定位标确定精确的位置。

一般的，在荧光场中，FOP的指纹并非完全不能识别，而是由于其荧光较弱，不易于识别。参见图3中，在荧光场种，FOP也是可见的，但是这种成像质量并不能保证指纹的完全识别。而现有的技术中，更换更大倍率的物镜或者相机等技术，技术上是没有问题的，但是会造成扫描速度过慢，没有实际价值。因此，图3中的FOP指纹同定位标联合使用的时候，会有更明显的价值。当然，所述的FOP指纹实际上也是一种定位标识，只是其不可被人工控制。

常见的，用RFID来识别芯片，其成本比较高。FOP芯片中自带的指纹是一种很好的识别方式。当配合定位标的时候，可以设置识别的起始点。一般的，用特殊的起始定位标作为起点。在定位标的一个端点，选择靠近的FOP特征指纹作为密码的起始位置。多种方法可以识别FOP的特征指纹。当选择高倍物镜的时候，可以选择FOP的二次丝边界，例如图4中，条线交叉的位置作为起点，然后选择线上的单次作为识别的要素，例如在XY方向上，如果单丝的X轴长于Y轴则识别为1，反之则识别为0。这种方式在数学上面比较简单，但是要求有很高的像素。另外的，当采用低倍物镜的时候，可以将二次丝边界的曲线作为一种密码。这种方式也是比较简单的。

一般的，采用二次丝的交叉点作为起点，采用10倍或者20倍物镜。参见图3中的5倍物镜图片。只需要识别以交叉点为起点的一个视野内的二次丝边界的图形，就可以采集到足够的密码数据。每个FOP的密码数据都是不同的。配合定位标的时候，更增加了其保密性。这种识别属于图像同密码的结合，也可以转化成数字与密码的识别，可以有很多的具体做法。并且成本都很低，不用再做专门的RFID等。

一般的，首先将测序芯片放入测序仪。通过物镜的对准检测，可以寻找到测序芯片的定位标起始位置。这个起始位置可以是一个特殊的定位标，也可以是某个特殊的标记位置。一般的，芯片的起始位置是大概固定的，这样便于测序仪自动寻找该位置。当找到该位置以后，测序仪可以通过明场的拍照来选择一个合适的FOP始点。这个起点一般选择离定位标起始位置最近的二次丝边界交叉点。然后通过识别图像特征，识别特定的FOP区域指纹。通过特殊指纹密码以后，可以开始正常的测序流程。

下面结合附图，通过实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

取一张FOP片，尺寸为30mm*40mm。FOP的一个面具有事先制备的微坑。放入清洗花篮，将花篮放入盛有超纯水的乐扣盒中，超声15min，超声结束后，用氮气枪吹干表面的水分，放在125℃的热板上，加热15min。然后将其放入等离子清洗机腔体中，功率HI，处理7min。将FOP放在匀胶机的吸盘上，调整匀胶机参数，600r/6s，2000r/40s，用注射器吸取5ml的SU-8 2002光刻胶，并用0.22um过滤器过滤，将光刻胶均匀的滴在FOP片上，启动匀胶机，待匀胶结束，取下FOP片。将匀好胶的FOP片放在95℃热板上，加热3min，取下。将FOP片放在曝光机台上，调节曝光机台，使FOP片与掩膜版对齐，调节曝光机功率50％，时间35s，开始曝光。曝光结束，将FOP片放在95℃热板上，加热3min，取下。在专用显影培养皿中倒入显影液，将FOP放入培养皿中，计时显影35s，显影结束后，用镊子捞出，并用异丙醇冲洗掉表面的显影液，然后用氮气枪吹干。将显影完毕后的FOP片进行显微镜质检，在显微镜下观察任意对角线上的定位标是否完整，是否有缺失，如有对角线上的定位标缺失现象，洗掉重新光刻。将热板调节到150℃，放上FOP片，老化120min。将FOP封装芯片，放在显微镜下面检测，可以看到表面的定位标清晰，并且能够清楚的看到芯片反应区域内的物体，例如1微米尺寸的微球。

实施例2

取尺寸相同石英片。其一个面有事先制备的微坑。按照实施例1相同的方法制备定位标。封装芯片，然后放在显微镜下面观察。表面定位标清晰，但是不能够看到反应区域内的物体。并且，组成芯片的另一个底板的表面上的荧光清晰可见。

实施例3

为了更清楚的说明FOP的编码规则，用本实施例做一个简单的说明。图片5中包含了图片4的部分区域。当使用100倍物镜的时候，可以获得比较清晰的图片。例如当起始定位标的预设位置在该区域的时候，最接近的二次复丝交接点为图中三条比较粗的黑线的交点。以该点为起点，从左到右识别二次复丝边界的单丝的形貌。定义该单丝X方向最长距离为a，Y方向最长距离为b。其中a和b为水平方向和垂直方向的最长线。以单丝的白色区域为边界。因此，可以得到一组密码为100000010000001000。当然，这只是部分区域的演示图。整个图片会大于这个区域，因此，密码的位数也是不限制的。这种编号直接可以用来代表该特定的芯片。当位数达到30-50位的时候，基本不会出现错误。本实施例演示了密码的一种形式。实际上，二次丝边界的黑色线，其定位或者坐标本身就是一种密码。比如每隔10个像素取该点的Y轴坐标。这种密码表现形式可以是多样化的。综合来说，都是利用了定位标和FOP的指纹。

本专利的实施例是对于本发明的进一步解释，并不影响专利的保护范围。

Claims (11)

1.一种基因测序芯片识别方法，包括以下步骤：首先将FOP基因测序芯片放入测序仪；所述FOP的下表面有预先制备好的微坑，上表面带有预先制备好的定位标；基因测序仪的物镜聚焦于基因测序芯片FOP的上表面；识别定位标；设定起始位置，沿着一定的方向识别FOP的特征指纹；开始测序；其中，所述沿着一定的方向识别FOP的特征指纹指的是识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息。

2.根据权利要求1所述的方法，所述识别沿着FOP的二次复丝的边界延伸的单丝形状信息指的是，根据一定的规则，将边界的单丝形状通过图像识别的方式转化成1和0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基因测序芯片包括第一基板和第二基板；所述第一基板的上表面上有预先制备好的定位标，用于光学系统成像精确定位；所述第一基板的下表面上有预先制备好的微坑，用于基因测序反应；所述第一基板的下表面和第二基板封装组成芯片；所述第一基板为FOP。

4.根据权利要求1所述的方法，所述测序仪包括基因测序芯片，流体系统，光学系统；所述光学系统包括物镜，聚焦于基因测序芯片的上表面。

5.根据权利要求1或4所述的方法，在FOP的表面旋涂光刻胶，然后进行曝光，显影，获得表面的定位标；然后将FOP的带微坑的表面作为反应池的一个内表面，将FOP和底板组合在一起，形成密封的芯片。

6.根据前面任一项权利要求所述的方法，FOP和底板之间用预先刻好图案的双面胶组合在一起，双面胶镂空的部分形成芯片的流体腔室。

7.根据前面权利要求1-5任一项所述的方法，所述FOP的芯层直径为1-5微米；所述FOP的皮层直径为0.5-2微米。

8.根据前面权利要求1-5任一项所述的方法，所述FOP的芯层直径为1.5-4微米；所述FOP的皮层直径为0.6-1.5微米。

9.根据前面权利要求1-5任一项所述的方法，所述FOP的芯层直径为2-3.5微米；所述FOP的皮层直径为0.7-1.0微米。

10.根据前面权利要求1-5任一项所述的方法，所述定位标是方形或者圆形，或者无规则图形，或者其组合。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位标在物镜的一个视野范围内，是不完全相同的；不同的物镜视野范围内的定位标是相同或者不同的。

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