CN111889151A - 微阵列芯片加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于微流控技术领域，公开一种微阵列芯片的加工装置及加工方法，加工装置包括：基板，所述基板上设置有目标点阵和微流道，所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团；所述微流道用于目标基团溶液流通，依次流经所有所述目标点阵；掩膜，覆盖所述基板，设有透光孔，所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应；照射光源，用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。通过在基板上设置微流道，流体可以以连续流的方式流经所有目标点阵，解决了传统显微光蚀刻需要多次液体浸没式操作，以及中间的清洗和吹干过程，实现自动化操作。

Description

微阵列芯片加工装置及加工方法

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种微阵列芯片加工装置及加工方法。

背景技术

目前，显微光蚀刻技术是微阵列芯片最常见的加工方式，该方式通过掩膜和激光照射下，实现特定位置核苷酸序列的合成，其中核苷酸序列每添加一个碱基，需要将芯片基材浸没到包含碱基的液体中，在需要添加下一个碱基时，需要先芯片基材进行冲洗和吹干操作后，再浸没到包含下一个碱基的液体中。

由于阵列芯片探针数量高达10*104-40*104点阵/cm²，点阵上每连接一个核苷酸序列，都会包含ATCG四种碱基，且每合成一个碱基，需要8次液体浸没和8次吹干操作。如果合成10个碱基的核苷酸，需要80次液体浸没和80次吹干操作，异常繁复。

该加工方式涉及到大量的人工操作，不能自动化，液体浪费严重。且由于芯片浸没在液体中，核苷酸结合效率较低，微阵列芯片质量一致性较低。

因此，有必要开发一种新的微阵列芯片的加工方式，以解决现有的技术问题。

发明内容

本发明提出一种微阵列芯片加工装置，通过在基板上设置微流道，流体可以以连续流的方式流经所有目标点阵，解决了传统显微光蚀刻需要多次液体浸没式操作，以及中间的清洗和吹干过程，实现自动化操作。

为达以上目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提出一种微阵列芯片加工装置，包括：

基板，所述基板上设置有目标点阵和微流道，所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团；所述微流道用于目标基团溶液流通，依次流经所有所述目标点阵；

掩膜，覆盖所述基板，设有透光孔，所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应；

照射光源，用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。

通过在基板上开设微流道，微流道覆盖所有的目标点阵，因此在微流道内流动的目标基团溶液可经由微流道引导流经所有的目标点阵，使得目标基团溶液以流动的形态浸没目标点阵并附着于目标点阵上，由此，简单便捷的实现了目标基团的附着，避免了现有技术中需要将目标点阵浸没到目标基团溶液中再取出进行冲洗和吹干的操作。

根据本发明提供的具体实施例，所述微阵列芯片加工装置还可以进一步包含以下附属技术特征。

根据本发明提供的一些实施方式，所述掩膜与所述目标基团的种类相对应，每一掩膜的透光孔的设置与相应种类的目标基团需要附着的目标点阵的位置相对应。具体的，在制备过程中，只有被照射光源所照射的目标点阵位置才会发生目标基团的附着，由此，通过切换与目标基团种类相应的掩膜，使得不同种类的所述目标基团附着于特定位置的所述目标点阵上。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微流道为在所述基板内部开设的内腔结构。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微流道为在所述基板上雕刻的槽道。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微流道为固定在所述基板上的毛细管。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微流道的孔径大于所述目标点阵的直径。优选的，所述微流道的尺寸比目标点阵的尺寸大30μm以上，以保证覆盖所有点阵以及便于微流道的加工。在一些具体实施例中，所述微流道的尺寸比目标点阵的尺寸大100μm以上。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微阵列芯片加工装置还包括：

多向阀，设置在所述微流道的入口端和/或出口端，用于将所述目标基团溶液引入和/或导出所述微流道。

所述多向阀包括中心连接口和多个外围连接口，所述中心连接口与所述微流道入口端和/或出口端连接，所述中心连接口与所述微流道连接，所述多个外围连接口与不同种类的所述目标基团溶液相对应。

通过多向阀的设置，可以将流体如不同种类的所述目标基团溶液按照顺序引入微流道中，且后序流入的流体能将将前序流入的流体从微流道中挤出，实现在微流道中以液推液的目的。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微阵列芯片加工装置还包括：

液体储存装置，设置有多个存储腔，所述存储腔用于存储不同种类的所述目标基团溶液，所述存储腔与所述外围连接口一一对应。

根据本发明提供的一些实施方式，所述微阵列芯片加工装置还包括：

动力装置，所述动力装置与所述多向阀相配合，以驱动所述存储腔内流体流入所述微流道。

第二方面，本发明提出一种微阵列芯片加工方法，使用上述的微阵列芯片加工装置。

根据本发明提供的一些实施方式，所述的微阵列芯片的加工方法，包括以下步骤：

S1、提供具有目标点阵和微流道的基板，所述微流道流经所有所述目标点阵；

S2、将与目标基团种类相对应的掩膜覆盖所述基板，开启照射光源；

S3、将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。

根据本发明提供的一些实施方式，在步骤S3中，包括，开启微流道的入口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述存储腔流出，依次经过外围连接口、中心连接口和微流道入口端进入所述微流道，以将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。

根据本发明提供的一些实施方式，在步骤S3中，在完成目标基团附着后，还包括，开启微流道出口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述微流道流出，依次经过微流道出口端、中心连接口和外围连接口进入所述存储腔。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

(1)本发明的微阵列芯片加工装置通过在基板上开设微流道，微流道覆盖所有的目标点阵，因此在微流道内流动的目标基团溶液可经由微流道引导流经所有的目标点阵，使得目标基团溶液以连续流方式进入微流道并浸没目标点阵并附着于目标点阵上，由此，简单便捷的实现了目标基团的附着；

(2)本发明的微阵列芯片加工装置通过设置多向阀，可以将多个存储腔同时与微流道连接，再设置存储腔内的流体按照设定顺序进入微流道中，且后序流入的流体能将将前序流入的流体从微流道中挤出，实现在微流道中以液推液的目的，解决了浪费液体、操作繁复、难以自动化的问题；

(3)本发明的微阵列芯片加工装置形成一个闭合的流体回路，从存储腔流出的流体流经微流道后可再次流入存储腔内，实现流体的重复利用，进一步降低成本。

附图说明

图1是本发明微阵列芯片加工装置的基板示意图；

图2是本发明微阵列芯片加工装置示意图；

图3是本发明微阵列芯片加工装置的掩膜示意图；

图4是本发明实施例1加工得到的微阵列示意图。

图中：1-基板，11-目标点阵，12-微流道，121-入口端，122-出口端，13-定位标；2-多向阀，21-第一多向阀，211-第一中心连接口，212-第一外围连接口，22-第二多向阀，221-第二中心连接口，222-第二外围连接口，3-液体储存装置，4-掩膜，41-透光孔，42-定位标。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

参考图1至图4，根据本发明实施例的一种微阵列芯片加工装置，包括：基板1，所述基板1上设置有目标点阵11和微流道12，所述目标点阵11用于附着不同种类的目标基团；所述微流道12用于目标基团溶液流通，依次流经所有所述目标点阵11；掩膜4，覆盖所述基板1，设有透光孔41，所述透光孔41的位置与所述目标点阵11位置相对应；照射光源(图未示)，用于透过所述透光孔41照射所需的所述目标点阵11。

本发明的技术方案，通过在基板1上开设微流道12，由微流道12引导目标基团溶液流经所有的目标点阵11，使得目标基团溶液以流动的形态浸没目标点阵11并附着于目标点阵11上，由此，简单便捷的实现了目标基团的附着，避免了现有技术中需要将目标点阵11浸没到目标基团溶液中再取出进行冲洗和吹干的操作。

所述掩膜4与所述目标基团的种类相对应，每一掩膜4的透光孔41的位置与相应种类的目标基团需要附着的目标点阵11位置相对应，使得照射光源能透过透光孔41照射到所需的目标点阵11处，完成目标基团的附着。由此，当完成一种目标基团的附着后，通过引入下一种目标基团溶液和切换相应的掩膜4，即可进行下一目标基团的附着，使得不同种类的所述目标基团附着于特定位置的所述目标点阵11上。

需要说明的是，该微流道12可以为在所述基板1内部开设的内腔结构，此时该内腔结构具有与该基板1的外部连通的入口端121和出口端122，以便可以将目标基团溶液从入口端121引入所述微流道12，再从所述出口端122流出离开所述微流道12。或者该微流道12可以为在所述基板1上雕刻的槽道，再配合盖板形成密闭微流道12；或者该微流道12为毛细管道，先将毛细管道加工好再将毛细管道安置于基板1上。当然，不管是何种形式形成的微流道12，其作用原理均是相同的，本申请如未具体说明，均以内腔结构微流道12作为示例，其结构与操作也同样适用于其他形式的微流道12，不再进行赘述。

在一些实施方式中，继续参考图1，该微流道12呈S形或回字形排布，以覆盖并流经所有目标点阵11。当然，本领域技术人员可以理解的，该微流道12也可以以其他任意形状排布，只需要满足覆盖并流经所有目标点阵11即可，本发明的微流道12的形状不做特别限定。

在一些实施方式中，该微流道12的材质为石英基材，以确保使用时目标基团能附着在上面。

在一些实施方式中，基板1的材质可以是石英、PDMS、PC/PMMA等硬质聚合物的一种或多种。如基板1需要进行封合，封合方式可以是高温键合、等离子体键合或者胶粘其中的一种或者几种。

在一些实施方式中，微流道12的尺寸大于目标点阵11的尺寸。该微流道12的尺寸比目标点阵11的尺寸大30μm以上，以保证覆盖所有点阵以及便于微流道12的加工。优选的，微流道12的宽度尺寸比目标点阵11的尺寸大30μm以上。优选的，微流道12的尺寸比目标点阵11的尺寸大100μm以上，确保微流道12的壁面面积足够包容目标点阵，以及确保后续检测其所需要的成像面积。例如，单个目标点阵11直径通常在50μm以上，则微流道12的尺寸为80μm以上，在一些实施例中微流道12可以选用直径为150-200μm的毛细管，使得毛细管直径相较目标点阵11直径大100μm以上，确保壁面面积足够附着目标基团。

在一些实施方式中，微流道12的深度尺寸为宽度尺寸的0.5-1.5倍，当微流道12的深度与宽度尺寸超出此范围时，过大的深宽比差异容易造成流体在微流道12中流速分布差异较大，从而影响目标基团的结合效率。

在一些实施方式中，目标基团为核苷酸。在一些具体的实施方式中，目标基团为碱基。

继续参考图2，在一些实施方式中，所述微阵列芯片加工装置还包括：液体储存装置3，设置有多个存储腔，所述存储腔用于存储不同种类的所述目标基团溶液。通过将目标基团溶液预先放置于存储腔中，更方便在加工过程中使用。存储腔除了可以存储目标基团溶液以外，还可以存储在加工过程中需要用到其他的一些流体，例如清洗液、处理液、压缩空气等，清洗液可以用于对微流道12进行清洗，处理液可以用于对微流道12进行处理，压缩空气可以用于将流体排出微流控。例如，为了将前序流体排出微流道12，可以将后序使用液体或者压缩空气注入微流道12的方式，将前序流体挤出。选择液体或者压缩空气作为后续流体排出前序流体需要根据具体的加工效果进行选择。

在一些实施方式中，液体储存装置3还可以根据需要增加液体补充装置、过滤装置、检测装置等，以确保进入微管道的液体满足使用需求。液体补充装置的作用在于向存储腔内补充流体，以确保制备过程中流体量足够；过滤装置的作用在于对存储腔内流出的流体进行过滤，以去除流体内不需的杂质；检测装置的作用在于对存储腔内流出的流体的性质(如浓度、温度等)进行检测，以确保流体的性质符合制备需求。

在一些实施方式中，继续参考图2，所述微阵列芯片加工装置还包括：多向阀2，设置在所述微流道的入口端121和/或出口端122，用于连通所述液体储存装置3和所述微流道12。在加工过程中，需要引入不同种类的的目标基团，不同种类的目标基团需要按照顺序流入微流道12中完成附着，而不能同时进入微流道12中，避免影响目标基团的结合效率。通过多向阀2的设置，可以控制引入微流道12中流体的种类，使得存储腔中不同种类的目标基团溶液以及其他流体都可以通过多向阀2被引入微流道12中，设置在所述微流道的入口端121处的多向阀2的功能在于实现将多个分支管路汇聚到一个公共管路中，各分支管路可以独立控制时间和流通速率；设置在所述微流道出口端122处的多向阀2的功能在于实现将一个公共管路切换到多个分支管路，各分支管路可以独立控制时间和流通速率。

在一些实施方式中，多向阀2可以通过多通道切换阀、阀岛、并串联电磁阀等手段实现。优选的，实现手段为多通道切换阀，可以更方便快捷的控制各分支管路。

具体的，多向阀2的阀门数量大于或等于存储腔的数量，且多向阀2的阀门和存储腔一一对应，使得一个阀门可以和控制一个存储腔，例如，可以设置第一阀门控制第一存储腔，第二阀门控制第二存储腔……第n阀门控制第n存储腔。在使用前，所有阀门处于关闭状态，在使用时，只需要将所需存储腔相对应的阀门即可。例如，当需要引入第一存储腔内的流体时，开启第一阀门，其他阀门处于关闭状态，当第一存储腔内的流体引入完成需要引入第二存储腔内的流体时，则关闭第一阀门，打开第二阀门，依次类推，直至完成所有所需流体的引入。

在一些实施方式中，多向阀2包括中心连接口和多个外围连接口，所述中心连接口与所述微流道入口端121和/或出口端122连接，所述外围连接口与所述存储腔一一对应。由此，通过切换外围连接口，实现特定存储腔内流体从中心连接口流入微流道12中，或者实现从微流道12流出的流体可以回到特定的存储腔中。

多向阀2可以安装在微流道的入口端121，以将存储腔内的流体引入微流道12中，多向阀2也可以安装在微流道的出口端122，以将微流道12内的流体排出并流入存储腔内。

多向阀2还可以同时安装在微流道的入口端121和出口端122，由此，存储腔内的流体经由入口端121的多向阀2引入微流道12中，流经微流道12后再经由出口端122的多向阀2流出微流道12并再次流入存储腔内。由此形成一个闭合的流体回路，通过将后序流体引入微流道12中，前序流体可以被后序流体挤出，并收集在相应的存储腔中，实现流体的重复利用，降低成本。

在一些实施方式中，微流道的入口端121和/或出口端122通过接口管路(图未示)与所述多向阀2连通。所述接口管路包括硅胶管、PTFE管、PP管和PS管中的任意一种。所述接口管路通过胶粘、接头等形式与所述微流道的入口端121和/或出口端122连接。当然，接口管路也可以为本领域熟知的其他形式，本申请不做特别限定，只需要能将多向阀2与微流道的入口端121和/或出口端122密封连接即可。

在一些实施方式中，微阵列芯片加工装置还包括：动力装置(图未示)，所述动力装置与所述多向阀2相配合，以驱动所述存储腔内流体流入所述微流道12。该动力装置的作用在于为流体流动提供动力，以驱动流体流入微流道12中，该动力装置可以采用本领域常见的流体运输设备，流体运输设备包括但不限于于注射泵、恒压泵、蠕动泵、柱塞泵等，本申请对动力装置不做特别限定，只需能驱动流体运动即可。通过控制动力装置和多向阀，可以对流入微流道12中的流体体积、流速和时间进行调节。具体的流体体积、流速和时间根据实际需要确定或者可以参考现有的方法来确定。

在一些实施方式中，基板1上设置有定位标13，所述掩膜4相应位置也设置有定位标42，通过将掩膜4的定位标42对准基板1上的定位标13，可确保掩膜4的透光孔41和基板1上的特定位置的目标点阵11对准，使得特定位置的目标点阵11能被光源照射。

该掩膜4的作用是配合照射光源使用，与透光孔41对应的特定位置的目标点阵11受到光照，使得溶液中特定的目标基团与附着与该位置的目标点阵11。如，当目标基团为核苷酸时，配合紫外光照，该位置原始存在的光敏保护基团去除，溶液中特定的单核苷酸与该位置的活性基团发生化学偶联反应，从而连接上特定核苷酸。定位标的设置可以确保掩膜4需要与基板1对准以确保掩膜4的透光孔41能与特定的目标点阵11相对应。

本申请还提供一种微阵列芯片的加工方法，使用以上所述的微阵列芯片加工装置。具体的，其步骤包括：

S1、提供具有目标点阵11和微流道12的基板1，所述微流道12流经所有所述目标点阵11；

S2、将与目标基团种类相对应的掩膜4覆盖所述基板1，开启照射光源；

S3、将目标基团溶液引入微流道12并附着于所述目标点阵11。

在一些实施方式中，在步骤S3中，包括，开启微流道的入口端121多向阀2的中心连接口和存储目标基团溶液的存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述存储腔流出，依次经过外围连接口、中心连接口和微流道入口端121进入所述微流道12，以将目标基团溶液引入微流道12并附着于所述目标点阵11。

在一些实施方式中，在步骤S3中，在完成目标基团附着后，还包括，开启微流道出口端122处多向阀2的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述微流道12流出，依次经过微流道出口端122、中心连接口和外围连接口进入所述存储腔。

在一些实施方式中，在步骤S3中，在完成上一种类目标基团附着后，还包括，将压缩空气或清洗液引入微流道12以将包含上一种目标基团的溶液排挤出微流道12。

在完成步骤S3后还包括：重复步骤S2和步骤S3，直至完成所有目标基团的附着。

具体的，为了在特定目标点阵位置加工连接某一目标基团(核苷酸A)，通过多向阀和动力装置将特定的目标基团溶液(核苷酸溶液dAMP)注入到微流道中，选择合适的掩膜放置于基板上(通过定位标对准)，打开照射光源(紫外光源)，由于受光照射，特定目标点阵位置上原来链接的光敏保护基团游离出来，目标基团(核苷酸A)连接到特定目标点阵位置。

如需在其他位置连接另一目标基团(核苷酸C)，操作同上，首先选择合适掩膜，通过多向阀和动力装置配合，将清洗液注入到微流道中，去除上一目标基团(核苷酸溶液A)，当清洗液进入微流道时，排出的dAMP溶液可以通过多向阀收集到对应的液体储存装置中的存储腔内，实现重复利用。清洗过程结束，微管道中充满清洗液。再通过多向阀和动力装置将目标基团溶液(核苷酸溶液dCMP)注入到微流道中，通过多向阀收集被挤出的清洗液，同时微流道中充满核苷酸溶液dCMP，选择合适的掩膜放置于基板上(通过定位标对准)，打开照射光源(紫外光源)，由于受到光照射，特定位置上原来链接的光敏保护基团游离出来，目标基团(核苷酸C)连接到特定目标点阵位置。

重复上述过程，完成整个核苷酸序列的固定。

由此，附着完成不同的核苷酸序列的基板即为微阵列芯片，将基板单独取出即可作为微阵列芯片进行后续的芯片检测等操作。在微阵列芯片加工之后，可根据应用选择是否去除其上的微流道。如果保留微流道，可以使微阵列芯片结合微流道使用，能够显著增强后续目标核苷酸和阵列盒甘酸的结合效率；如果不保留微流道，则作为常规微阵列芯片使用方式，流体连接更简单。

在需要制备不同的微阵列芯片时，只需要更换微阵列芯片加工装置里的基板即可，当然，如果需要照射的目标点阵位置不同，也需要更换相匹配的掩膜。

下面，以3*4封闭式微阵列芯片对本发明的微阵列芯片的加工装置和加工方法进行进一步说明。

实施例1

本实施例中，参考图2，基板上设置有3*4目标点阵11，微流道12以S形设置在基板1上，覆盖所有的目标点阵11，在微流道的入口端121连接有第一多向阀21，微流道的入口端121与第一多向阀21的第一中心连接口211连通，第一多向阀21的第一外围连接口212再与液体储存装置3连通；在微流道的出口端122连接有第二多向阀22，微流道的出口端122与第二多向阀22的第二中心连接口221连通，第二多向阀22的第二外围连接口222再与液体储存装置3连通。第一多向阀21和第二多向阀22包括8个外围连接口，相应的，液体储存装置3包括8个存储腔。多向阀连接有动力装置以驱动流体流动。

各流体、存储腔、外围连接口的对应关系如下表所示：

表1

序号	溶液	第一多向阀	第二多向阀	液体储存装置
					1	清洗液1	1a	2a	3a
2	化学处理溶液	1b	2b	3b
					3	单核苷酸溶液dAMP	1c	2c	3c
4	单核苷酸溶液dTMP	1d	2d	3d
					5	单核苷酸溶液dCMP	1e	2e	3e
6	单核苷酸溶液dGMP	1f	2f	3f
					7	清洗液2	1g	2g	3g
8	压缩空气	1h	2h	3h

与目标基团相对应的，本实施例中包括4个掩膜4，如图3所示，其中，4a对应A(dAMP)；4b对应T(dTMP)；4c对应C(dCMP)；4d对应G(dGMP)。

加工过程如下：

开启第一多向阀21的外围连接口1a，通过动力装置将存储腔3a溶液泵入第一多向阀21的中心连接口211，然后通过入口端121进入微流道12，由于清洗液1以流动状态进入微流道12，清洗效率更高，清洗液量、流速和时间等可以根据经验进行调整，控制通过动力装置和多向阀实现。该过程第二多向阀22的外围连接口2a同时开启，流出微流道12的清洗液收集在存储腔3a中，实现循环利用。

清洗过程结束后，可以根据需要通过动力装置直接泵入化学处理溶液或者压缩空气。

如果泵入化学处理溶液，则开启第一多向阀21的外围连接口1b、第二多向阀22的外围连接口2b和动力装置，被化学处理溶液挤出的微流道12中清洗液1收集在存储腔3a中；

如果泵入压缩空气，则开启第一多向阀21的外围连接口1h、第二多向阀22的外围连接口2h；被压缩空气挤出的微流道12中清洗液1收集在存储腔3a中；之后再开启第一多向阀21的外围连接口1b、第二多向阀22的外围连接口2b和动力装置，化学处理溶液进入微流道12中。

接下来进入到核苷酸序列接工过程(下列描述仅包括用后序液体推动前序液体，如果适用压缩空气，过程如化学处理溶液使用过程)：

开启第一多向阀21的外围连接口1c和第二多向阀22的外围连接口2c，通过动力装置泵入单核苷酸溶液dAMP，选择掩膜4a放置于基板1上(通过定位标对准)，打开紫外光源，由于受到紫外光照射，透光孔41对应位置的目标点阵11上原来连接的光敏保护基团游离出来，核苷酸溶液dAMP连接到透光位置的目标点阵11。

开启第一多向阀21的外围连接口1d和第二多向阀22的外围连接口2d，通过动力装置泵入单核苷酸溶液dTMP(dAMP收集于存储腔3c)，选择掩膜4b放置于基板1上(通过定位标对准)，打开紫外光源，由于受到紫外光照射，透光孔41对应位置的目标点阵11上原来连接的光敏保护基团游离出来，核苷酸溶液dTMP连接到透光位置的目标点阵11。

开启第一多向阀21的外围连接口1e和第二多向阀22的外围连接口2e，通过动力装置泵入单核苷酸溶液dCMP(dTMP收集于存储腔3d)，选择掩膜4c放置于基板1上(通过定位标对准)，打开紫外光源，由于受到紫外光照射，透光孔41对应位置的目标点阵11上原来连接的光敏保护基团游离出来，核苷酸溶液dCMP连接到透光位置的目标点阵11。

开启第一多向阀21的外围连接口1f和第二多向阀22的外围连接口2f，通过动力装置泵入单核苷酸溶液dGMP(dCMP收集于存储腔3e)，选择掩膜4d放置于基板1上(通过定位标对准)，打开紫外光源，由于受到紫外光照射，透光孔41对应位置的目标点阵11上原来连接的光敏保护基团游离出来，核苷酸溶液dGMP连接到透光位置的目标点阵11，微阵列芯片加工效果如图4所示。

上述过程对于微阵列芯片整体而言，仅完成了一个目标核苷酸的加工，完整的微阵列芯片包括8-20个目标核苷酸，需要重复上述过程8-20次。

所有目标核苷酸加工完成之后，可以根据需要对微观到进行清洗、封闭和吹干过程，便于保存。液体或者气体通入过程同上，通过控制多向阀、动力装置和液体储存装置3实现。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种微阵列芯片加工装置，其特征在于，包括：

基板，所述基板上设置有目标点阵和微流道，所述目标点阵用于附着不同种类的目标基团；所述微流道用于目标基团溶液流通，依次流经所有所述目标点阵；

掩膜，覆盖所述基板，设有透光孔，所述透光孔的位置与所述目标点阵位置相对应；

照射光源，用于透过所述透光孔照射所述目标点阵。

2.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置，其特征在于，所述掩膜与所述目标基团的种类相对应，每一掩膜的透光孔的位置与相应种类的目标基团需要附着的目标点阵位置相对应。

3.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置，其特征在于，所述微流道的孔径大于所述目标点阵的直径；所述微流道为在所述基板内部开设的内腔结构，或者所述微流道为在所述基板上雕刻的槽道，或者所述微流道为固定在所述基板上的毛细管。

4.根据权利要求1所述的微阵列芯片加工装置，其特征在于，所述微阵列芯片加工装置还包括：多向阀，设置在所述微流道的入口端和/或出口端，用于将所述目标基团溶液引入和/或导出所述微流道。

5.根据权利要求4所述的微阵列芯片加工装置，其特征在于，所述多向阀包括中心连接口和多个外围连接口，所述中心连接口与所述微流道入口端和/或出口端连接，所述中心连接口与所述微流道连接，所述多个外围连接口与不同种类的所述目标基团溶液相对应。

6.根据权利要求5所述的微阵列芯片加工装置，其特征在于，所述微阵列芯片加工装置还包括：液体储存装置，设置有多个存储腔，所述存储腔用于存储不同种类的所述目标基团溶液，所述存储腔与所述外围连接口一一对应。

7.一种微阵列芯片的加工方法，其特征在于，使用权利要求1-6任意一项所述的微阵列芯片加工装置。

8.根据权利要求7所述的微阵列芯片的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、提供具有目标点阵和微流道的基板，所述微流道流经所有所述目标点阵；

S2、将与目标基团种类相对应的掩膜覆盖所述基板，开启照射光源；

S3、将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。

9.根据权利要求8所述的微阵列芯片的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，包括，开启微流道的入口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述存储腔流出，依次经过外围连接口、中心连接口和微流道入口端进入所述微流道，以将目标基团溶液引入微流道并附着于所述目标点阵。

10.根据权利要求9所述的微阵列芯片的加工方法，其特征在于，在步骤S3中，在完成目标基团附着后，还包括，开启微流道出口端多向阀的中心连接口和存储目标基团溶液存储腔相对应的外围连接口，所述目标基团溶液从所述微流道流出，依次经过微流道出口端、中心连接口和外围连接口进入所述存储腔。

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