CN117279714A - 微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置 - Google Patents

微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置 Download PDF

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CN117279714A
CN117279714A CN202280000822.2A CN202280000822A CN117279714A CN 117279714 A CN117279714 A CN 117279714A CN 202280000822 A CN202280000822 A CN 202280000822A CN 117279714 A CN117279714 A CN 117279714A
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丁丁
徐健
邓林
刘祝凯
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Abstract

一种微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置。该微孔阵列芯片包括微孔阵列基板，微孔阵列基板包括相对设置的第一主表面和第二主表面、n个反应腔室和闲置区域；n个反应腔室阵列设置在微孔阵列基板之中，闲置区域围绕n个反应腔室设置；反应腔室被配置为容纳待测样品，反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形，闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，虚拟单元在第一参考平面上的正投影形状与反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状相同。该微孔阵列芯片通过高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。

Description

微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置 技术领域
本公开的实施例涉及一种微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置。
背景技术
聚合酶链式反应(PCR)是一种可将DNA片段体外扩增的分子生物技术，数字PCR技术(dPCR)是一种核酸分子绝对定量的新技术，它不依赖标准曲线和参照样本，无需设对照，可直接检测出目标分子的拷贝数。数字PCR技术的原理是将低模板的试剂分配到大量微孔中，经过统计学分析，大部分微孔中没有或者只有1个目标分子，扩增完成后，通过光学检测模块计数，即为初始模板量。相比于传统的定量PCR，数字PCR技术具有更高的灵敏度、特异性、高耐受性和精确性，此项技术已经在极微量核酸样本检测、CNV分析和复杂样本基因表达检测等方面有着广泛应用。
微孔阵列芯片是一种包括多个微孔(microwell)形成的阵列的基板，各微孔可作为小试管，用于从许多化合物中检测或选择特定化合物。因此，数字PCR技术可采用微孔阵列芯片进行检测，通过将试剂挤入芯片孔道内，并使得试剂分配到大量微孔中。
发明内容
本公开实施例提供一种微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置。该微孔阵列芯片包括微孔阵列基板，微孔阵列基板包括相对设置的第一主表面和第二主表面、n个反应腔室和虚拟闲置区域；n个反应腔室阵列设置在微孔阵列基板之中，虚拟闲置区域围绕n个反应腔室设置；反应腔室被配置为容纳待测样品，虚拟闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形，而虚拟单元在第一参考平面上的正投影形状与反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状相同。该微孔阵列芯片通过高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
本公开至少一个实施例提供一种微孔阵列芯片，其包括：微孔阵列基板，包括相对设置的第一主表面和第二主表面；n个反应腔室，阵列设置在所述微 孔阵列基板之中，并被配置为容纳待测样品，所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形；以及虚拟闲置区域，围绕n个所述反应腔室设置；所述虚拟闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，所述虚拟单元在所述第一参考平面上的正投影的形状与所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状相同，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为所述微孔阵列基板的面积，h为所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻的所述反应腔室之间的间隔在相邻的所述反应腔室的中心连线的尺寸的1/2。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括支撑区域，被配置为设置支撑结构，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，S support为所述支撑区域的面积。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：反应区域，设置在所述支撑区域的周边，所述n个所述反应腔室位于所述反应区域。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，在所述反应区域，相邻两个所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的中心距离相等。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状和所述虚拟单元在所述第一参考平面上的正投影的形状均为正六边形，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，X的取值范围为10-20微米，h的取值范围为190-320微米。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，n的取值范围为 8000-100000。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：第一疏水层，位于所述第一主表面上，所述第一疏水层在所述第一参考平面上的正投影与所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影间隔设置。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：第二疏水层，位于所述第二主表面上，所述第二疏水层延伸至所述反应腔室的边缘。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：所述第二疏水层在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影包括开口，所述开口的边缘与所述反应腔室在所述第二参考平面上的边缘重合。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：第二疏水层，位于所述第二主表面上，所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述微孔阵列基板，所述第二疏水层横跨所述反应腔室，所述反应腔室在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影落入所述第二疏水层在所述第二参考平面上的正投影之内。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室从所述第一主表面凹入所述微孔阵列基板并具有位于所述微孔阵列基板之中的腔体底部，所述腔体底部与所述第一参考平面之间的距离小于所述微孔阵列基板的厚度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述第一疏水层与所述待测样品的接触角小于所述反应腔室的临界角，所述临界角为所述反应腔室的侧壁的延长线与所述待测样品与所述反应腔室的侧壁接触的表面的切线之间的角度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述腔体底部包括至少一个排气孔，各所述排气孔在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述腔体底部。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述腔体底部包括一个 所述排气孔，所述排气孔在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影位于所述腔体底部在所述第二参考平面上的正投影的中心。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述腔体底部包括多个所述排气孔，所述排气孔在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影围绕所述腔体底部在所述第二参考平面上的正投影的中心设置。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：透析膜；以及第二疏水层，所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述微孔阵列基板，所述第二疏水层延伸至所述反应腔室的边缘，所述透析膜横跨所述反应腔室。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影落入所述透析膜在所述第二参考平面上的正投影之内。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述透析膜为柔性透析膜。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述透析膜位于所述第二疏水层靠近所述第二主表面的一侧。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述透析膜位于所述第二疏水层远离所述第二主表面的一侧。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面与所述第一主表面的夹角大于90度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面和第二子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第三子表面位于所述第二子表面远离所述第一子表面的一侧，所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面所在的平面与所述第一参考平面垂直，所述第三子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第三子表面位于所述第二子表面远离所述第一子表面的一侧，所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面为圆弧面，且向所述为微孔阵列基板凹陷，所述第三子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面上设置有第一亲水膜和第二亲水膜，所述第一亲水膜和所述第二亲水膜在垂直于所述第一参考平面的方向上相邻设置，所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为向所述反应腔室的中心轴凸起的圆弧面，所述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为向所述反应腔室的中心轴凸起的圆弧面。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的所述内侧表面为平面，所述第一亲水膜在垂直于所述内侧表面的方向上的厚度不同，以使得所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面，所述第二亲水膜在垂直于所述内侧表面的方向上的厚度不同，以使得所述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面和第二子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第一子表面向所述反应腔室的中心轴凸起，以使得所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面，所述第二子表面向所述反应腔室的中心轴凸起，以使得所述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状虚拟为圆形、正六边形、正八边形中的一种。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状虚拟为三角形。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：第一封装膜，位于所述第一主表面远离所述第二主表面的一侧；第二封装膜，位于所述第二主表面远离所述第一主表面的一侧，所述第一封装膜和所述第二封装膜通过静电或者胶体贴附在所述微孔阵列基板上。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：光固化油，位于所述反应腔室靠近所述第一主表面的开口位置处，所述光固化油包括凸台结构，所述凸台结构与第一主表面接触设置，且位于所述第一疏水层靠近所述反应腔室的中心轴的一侧。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述微孔阵列基板为柔性基板。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述微孔阵列基板还包括：进液流道，n个所述反应腔室与所述进液流道相连通，各所述反应腔室与所述进液流道之间设置有单向膜。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述进液流道包括：进液主流道；n个进液支流道，分别与所述进液主流道相连通，所述n个进液支流道和所述n个反应腔室一一对应设置。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述微孔阵列基板还包括：进液流道，包括多个相互相通的多个子进液流道，所述多个子进液流道的高度不同，各子进液流道与多个反应腔室相连通。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述多个子进液流道的高度依次降低。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述多个进液流道的高度从中间向两侧依次降低。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：第一基板，位于所述微孔阵列基板的一侧，且与所述第一主表面间隔设置；以及第二基板，位于所述微孔阵列基板远离所述第一基板的一侧，所述第二基板包括加热电极，所述加热电极在所述第一参考平面上的正投影与n个所述反应腔室中的至少部分在所述第一参考平面上的正投影交叠。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述第一基板包括：第一衬底基板；第三疏水层，位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板的一侧。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片中，所述第二基板还包括：第二衬底基板；控制电极，位于所述第二衬底基板上；第一绝缘层，位于所述控制电极远离所述第二衬底基板的一侧；以及第二绝缘层，所述第一绝缘层包括连接孔，所述连接孔暴露所述控制电极的至少一部分，所述加热电极位于所述第一绝缘层远离所述第二衬底基板的一侧，并通过所述连接孔与所述控制电 极相连，所述第二绝缘层位于所述加热电极远离所述第一绝缘层的一侧，所述微孔阵列基板位于所述第二绝缘层上。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片还包括：光敏传感器，位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，所述光敏传感器被配置为检测所述微孔阵列基板中所述反应腔室发出的光。
本公开至少一个实施例还提供一种检测装置，包括上述任一项所述的微孔阵列芯片。
例如，本公开一实施例提供的检测装置还包括：第一外壳，位于所述微孔阵列芯片的一侧，且与所述微孔阵列芯片间隔设置；以及第二外壳，位于所述微孔阵列芯片远离所述第一外壳的一侧，且与所述微孔阵列芯片间隔设置，所述微孔阵列芯片与所述第二外壳之间的距离大于等于所述微孔阵列芯片的厚度。
例如，在本公开一实施例提供的检测装置中，所述第二外壳包括支撑结构，所述支撑结构包括第一平台部和第二平台部，所述第二平台部的高度大于所述第一平台部的高度，所述第一平台部被配置为与所述微孔阵列芯片的底面接触，所述第二平台部配置为与所述微孔阵列芯片的侧面接触。
例如，在本公开一实施例提供的检测装置中，所述第一平台部在所述第一主表面上的正投影的形状包括弧线三角形，所述第二平台部在所述第一主表面上的正投影的形状包括半圆形，所述弧线三角形与所述半圆形相连的底边为直线，所述弧线三角形的另外两条边为弧线。
例如，在本公开一实施例提供的检测装置中，所述第二外壳还包括定位圆台，被配置为与所述微孔阵列芯片的侧面接触设置。
本公开至少一个实施例还提供一种微孔阵列芯片的使用方法，所述微孔阵列芯片包括微孔阵列基板，所述使用方法包括：在所述微孔阵列基板之中通入待测样品；将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中，所述微孔阵列基板包括n个反应腔室和闲置区域，所述n个反应腔室阵列设置在所述微孔阵列基板之中，并被配置为容纳待测样品；所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形，所述闲置区域围绕n个所述反应腔室设置；所述闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，所述虚拟单元在所述第一参考平面上的正投影的形状与所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状相同，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为所述微孔阵列基板的面积，h为所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻的所述反应腔室之间的间隔在相邻的所述反应腔室的中心连线的尺寸的1/2。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：在所述微孔阵列基板之中通入待测样品之后，通过静电或者胶体将第一封装膜贴附在所述第一主表面远离所述第二主表面的一侧，将第二封装膜贴附在所述第二主表面远离所述第一主表面的一侧。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：在所述微孔阵列基板之中通入待测样品之后，在所述反应腔室靠近所述第一主表面的开口位置处涂覆光固化油；以及采用紫外光将所述光固化油固化。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，所述微孔阵列基板包括第一子柔性微孔阵列基板和第二子柔性微孔阵列基板，所述第一子柔性微孔阵列基板和所述第二子柔性微孔阵列基板之间包括多个样品流道，在所述微孔阵列基板之中通入待测样品包括：在所述多个样品流道通入待测样品。
例如，本公开一实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法还包括：采用抽真空方式将在所述多个样品流道通入待测样品。
例如，在本公开一实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：采用辊轮将各所述样品流道进行分隔以形成多个反应腔室，并将多个反应腔室密封。
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为本公开实施例一实施例提供的一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图2为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图3A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的平面示意图；
图3B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的剖面示意图；
图4A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图4B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图5为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图6A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图6B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图7A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图7B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图8A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图8B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图9A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图9B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图10A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图10B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图11A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图11B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图11C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图12A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图12B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图12C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图13A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图13B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示 意图；
图13C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图14A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图14B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图14C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；
图15为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图16为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图17为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片的结构示意图；
图18为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图19为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图20为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图21为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图22为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图23为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；
图24为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图25为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图26为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；
图27为本公开一实施例提供的一种检测装置的示意图；
图28为本公开一实施例提供的另一种检测装置的示意图；以及
图29为本公开一实施例提供的一种检测装置中第二外壳的平面示意图。
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。
除非另外定义，本公开实施例中使用的“平行”、“垂直”和“相同”等特征均包括严格意义上的“平行”、“垂直”、“相同”等情况，以及“大致平行”、“大致垂直”、“大致相同”等包含一定误差的情况。例如，上述的“大致”可表示所比较的对象的差值为所比较的对象的平均值的10％，或者5％之内。在本公开实施例的下文中没有特别指出一个部件或元件的数量时，意味着该部件或元件可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。“至少一个”指一个或多个，“多个”指至少两个。本公开实施例中的“同层设置”指同一材料在经过同一步骤(例如，一步图案化工艺)后形成的多个膜层之间的关系。这里的“同层”并不总是指多个膜层的厚度相同或者多个膜层在截面图中的高度相同。
在研究中，本申请的发明人注意到，当前的数字PCR芯片的主要问题是如何提升灵敏度，如何降低芯片的检出限；从化学的角度来说，单个腔室的体积足够大，样品越充分，则反应则越完全；另一方面，如果单个反应腔室的体积若较大，则会造成芯片单位面积下的腔室体积的浪费。因此，反应腔室的需要控制在一定范围之内。
对此，本公开实施例提供一种微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置。该微孔阵列芯片包括微孔阵列基板，微孔阵列基板包括相对设置的第一主表面和第二主表面、n个反应腔室和闲置区域；n个反应腔室阵列设置在微孔阵列基板之中，闲置区域围绕n个反应腔室设置；反应腔室被配置为容纳待测样品，反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状和虚拟单元在第一参考平面上的正投影形状均为正N边形，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为微孔阵列基板的面积，h为反应腔室在垂直于第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻的反应腔室之间的间隔在相邻的反应腔室的中心连线的尺寸的1/2。
在本公开实施例提供的微孔阵列芯片中，由于n个反应腔室的总体积V满足上述的公式，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而在反应腔室的数量足够多的前提下增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
下面，结合附图对本公开实施例提供的微孔阵列芯片及其使用方法和检测装置进行详细的说明。
本公开一实施例提供一种微孔阵列芯片。图1为本公开实施例一实施例提供的一种微孔阵列芯片的平面示意图。图2为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图1和图2所示，该微孔阵列芯片100包括微孔阵列基板110；微孔阵列基板110包括相对设置的第一主表面110A和第二主表面110B、n个反应腔室120和闲置区域130；n个反应腔室120阵列设置在微孔阵列基板110之中，闲置区域130围绕n个反应腔室120设置；反应腔室120被配置为容纳待测样品，反应腔室120在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影的形状为正N边形，闲置区域130的面积被划分为n’个虚拟单元132，虚拟单元132在第一参考平面201上的正投影形状与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的形状相同，n个反应腔室120的总体积V满足下列公式：
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为微孔阵列基板110的面积，h为反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻反应腔室120之间的间隔在相邻反应腔室120的中心连线上的尺寸的1/2。需要说明的是，当N的取值为无限大时，上述的正N边形可为圆形；另外，图1所示的微孔阵列基板中的反应腔室的大小和数量仅是示意性的，反应腔室的数量可根据实际需要进行设置。
在本公开实施例提供的微孔阵列芯片中，由于n个反应腔室的总体积V满足上述的公式，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而在反 应腔室的数量足够多的前提下增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
由此，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，如图1和图2所示，该微孔阵列芯片110还包括支撑区域140，支撑区域140被配置为设置支撑结构。此时，n个反应腔室120的总体积V满足下列公式：
其中，S support为支撑区域140的面积。
在该示例提供的微孔阵列芯片中，支撑区域可用于与支撑结构(例如底座的支撑结构)接触设置，从而使得微孔阵列基板与底座之间具有一定的空隙，方便液体(例如待测样品)的进入，从而使得微孔阵列基板可进行油封。需要说明的是，图1中支撑区域采用的不同的填充图案，但是该支撑区域与其他区域的材料可以相同，即支撑区域的表面与周边的闲置区域的表面可以相同。当然，本公开实施例包括但不限于此，支撑区域与支撑结构接触的表面也可涂覆其他材料或结构、或者进行表面处理，以增加摩擦力或者其他特性，以更好地与支撑结构接触设置。
在一些示例中，如图1和图2所示，该微孔阵列芯片100还包括反应区域150；反应区域150设置在支撑区域140的周边，n个反应腔室120设置在反应区域150之中。由此，该微孔阵列芯片的支撑区域不设置反应腔室，并且反应区域设置在支撑区域的周边，可充分地利用该微孔阵列基板的面积。
例如，如图1和图2所示，四个支撑区域140位于微孔阵列基板110的四个边缘，且分别位于边缘的中间；反应区域150设置在微孔阵列基板110的中间区域，且位于支撑区域140的周边。
需要说明的是，在本公开实施例提供的微孔阵列芯片中，虚拟单元的设置是为了将闲置区域的面积也将反应腔室所占的面积作为单元进行计算，因此虚 拟单元与反应腔室不仅形状相同，并且其相互的排布方式也相同。例如，相邻的虚拟单元与反应腔室之间的间距、相邻的反应腔室与反应腔室之间的间距、相邻的虚拟单元之间的间距均可相同。又例如，当反应腔室按照一定周期进行排布以形成反应腔室组(例如形成反应腔室行或者反应腔室列)时，虚拟单元也可按照一定周期进行排布以形成虚拟组。又例如，当反应腔室因其采用的形状进行规则排布或者错位排布时，虚拟单元也同样进行规则排布或者错位排布，以将整个微孔阵列基板上的反应区域和闲置区域进行填充。值得注意的是，当该微孔阵列芯片包括支撑区域时，虚拟单元仅需避开该支撑区域即可，闲置区域的虚拟单元的排布仍然与反应腔室的排布相同。
在一些示例中，如图1和图2所示，在反应区域150，相邻的两个反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的中心距离相等。也就是说，反应区域中的相邻反应腔室之间壁垒相等，分布均匀。由此，该微孔阵列芯片可保证进入各个反应腔室的液体(例如待测样品)的体积一致，使得反应更加精准。
在一些示例中，如图1和图2所示，各反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的形状为正六边形，从而可在具有较大体积的同时，使得液体(例如待测样品)更容易进入反应腔室。当然，本公开实施例包括但不限于此，各反应腔室120在第一参考平面201的正投影的形状还可为圆形、正八边形、正五边形、正方形和三角形等。
例如，各反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状可为三角形。由于三角形的各个角的角度较小，从而可破坏待测样本的表面张力，从而更利于测试样品进入反应腔室。
在一些示例中，如图1和图2所示，反应腔室120在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影的形状和虚拟单元132在第一参考平面201上的正投影的形状均为正六边形，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，X的取值范围为10-20微米，h的取值范围为190-320微米。
在该示例提供的微孔阵列芯片中，各反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状为正六边形，并且由于n个反应腔室的总体积V满足上述的公式，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体 积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，相邻反应腔室120之间的间隔在相邻反应腔室120的中心连线上的尺寸的范围可为20-40微米，例如，24微米、26微米、28微米、30微米、32微米、34微米或36微米。
在一些示例中，反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上的深度可为200微米、220微米、240微米、260微米、280微米或300微米。
在一些示例中，一个微孔阵列基板110上的反应腔室120的数量可为8000-100000个。由此，该微孔阵列芯片具有更高的检测精度。
在一些示例中，一个微孔阵列基板110上的反应腔室120的数量可为8000个、10000个、20000个、40000个、60000个、80000个或100000个。
图3A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的平面示意图；图3B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的剖面示意图。
如图3A和3B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。需要说明的是，第一疏水层具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板所限定的各反应腔室中。
例如，第一疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第一疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第一疏水层远离微孔阵列基板的的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图3A和3B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图3A所示，反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的形状为正六边形，第一开口1610的形状为正六边形，且第一开口1610的边长大于反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的边长。
在一些示例中，如图3A和3B所示，在该微孔阵列芯片100中，反应腔 室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图3A和3B所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162；第二疏水层162位于第二主表面110B上；第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘。需要说明的是，第二疏水层具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板所限定的各反应腔室中。
例如，第二疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第二疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第二疏水层远离微孔阵列基板的的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图3A和3B所示，第二疏水层162在第二主表面110B所在的第二参考平面202上的正投影包括第二开口1620，第二开口1620的边缘与反应腔室120在第二参考平面202上的边缘重合。也就是说，第二疏水层刚好位于相邻的反应腔室之间。
在一些示例中，如图3A所示，反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的形状为正六边形，第二开口1620的形状为正六边形，且第二开口1620的边长等于反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的边长。
图4A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；图4B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图4A和图4B所示，在该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图4A和4B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。需要说明的是，第一疏水层具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板所限定的各反应腔室中。
例如，第一疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第一疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第一疏水层远离微 孔阵列基板的的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图4A和4B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图4A和4B所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162，位于第二主表面110B上；第二疏水层162横跨反应腔室120，反应腔室120在第二主表面110B的第二参考平面202上的正投影落入第二疏水层162在第二参考平面202上的正投影之内。也就是说，该微孔阵列芯片可通过第二疏水层将反应腔室位于第二主表面的一侧密封，从而使得反应腔室形成盲孔。
在一些示例中，如图4A所示，反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的形状为正六边形；此时，第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影的第一开口1610的形状也为正六边形，且第一开口1610的边长大于反应腔室120在第一参考平面201上的正投影的边长。
图5为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图5所示，反应腔室120从第一主表面110A凹入微孔阵列基板110并具有位于微孔阵列基板110之中的腔体底部122，腔体底部122与第一参考平面201之间的距离小于微孔阵列基板110的厚度。也就是说，反应腔室为盲孔。
在一些示例中，如图5所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上。第一疏水层161与待测样品的接触角θ e小于反应腔室120的临界角θ t0，临界角θ e为反应腔室120的侧壁的延长线与待测样品与反应腔室120的侧壁接触的表面的切线之间的角度。由此，该微孔阵列芯片可若使得待测样品更好地进入反应腔室。
在一些示例中，如图5所示，相邻两个反应腔室120沿第一方向设置，相邻两个反应腔室120之间的侧壁在第一参考平面201上沿第一方向上的尺寸为Wtt，相邻两个反应腔室120之间的侧壁在第二参考平面202上沿第一方向上的尺寸为Wtb，反应腔室120的腔体底部122在第二参考平面202上的正投影沿第一方向上的尺寸为St，反应腔室120的侧壁与垂直于第二参考平面202的方向之间的夹角为α t；此时，反应腔室的临界角θ t0满足下列公式：
图6A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；图6B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图6A和6B所示，反应腔室120从第一主表面110A凹入微孔阵列基板110并具有位于微孔阵列基板110之中的腔体底部122，腔体底部122与第一参考平面201之间的距离小于微孔阵列基板110的厚度。也就是说，反应腔室为盲孔。
在一些示例中，如图6A和图6B所示，腔体底部122包括至少一个排气孔1220，各排气孔1220在垂直于第一参考平面201的方向上贯穿腔体底部122。由此，在液体(例如待测样品)进入反应腔室时，排气孔可用于气体的排出，从而使得液体更容易进入反应腔室，提升液体进入反应腔室的速度。
在一些示例中，如图6A和图6B所示，腔体底部122包括一个排气孔1220，排气孔1220在第二主表面110B所在的第二参考平面202上的正投影位于腔体底部122在第二参考平面202上的正投影的中心。由此，空气可迅速地从反应腔室的排气孔排出，从而提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度。
在一些示例中，如图6A和6B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。需要说明的是，第一疏水层具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板所限定的各反应腔室中。
例如，第一疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第一疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第一疏水层远离微孔阵列基板的的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图6A和6B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图6A和6B所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏 水层162，位于第二主表面110B上；第二疏水层162也包括排气开口1625，排气开口1625与上述的排气孔1220相连通。
图7A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；图7B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图7A和7B所示，反应腔室120从第一主表面110A凹入微孔阵列基板110并具有位于微孔阵列基板110之中的腔体底部122，腔体底部122与第一参考平面201之间的距离小于微孔阵列基板110的厚度。也就是说，反应腔室为盲孔。
在一些示例中，如图7A和图7B所示，腔体底部122包括多个排气孔1220，各排气孔1220在垂直于第一参考平面201的方向上贯穿腔体底部122；多个排气孔1220在第二主表面110B所在的第二参考平面202上的正投影围绕腔体底部122在第二参考平面202上的正投影的中心设置。由此，在液体(例如待测样品)进入反应腔室时，多个排气孔可同时用于气体的排出，从而使得液体更容易进入反应腔室，提升液体进入反应腔室的速度。
在一些示例中，如图7A所示，反应腔室120在第二参考平面202上的正投影的形状为正六边形；此时，六个排气孔1220在第二参考平面202上的正投影设置在反应腔室120在第二参考平面202上的正投影的六个角。
在一些示例中，如图7A和7B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图7A和7B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图7A和7B所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162，位于第二主表面110B上；第二疏水层162包括多个排气开口1625，多个排气开口1625与多个排气开口1220一一对应设置，各排气开口1625与对应的排气孔1220相连通。
图8A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；图8B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图8A和图8B所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图8A和8B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图8A和8B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图8A和图8B所示，该微孔阵列芯片100还包括透析膜170和第二疏水层162；反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上贯穿微孔阵列基板110，第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘，透析膜170横跨反应腔室120。由此，透析膜允许反应腔室中的气体排出，但是不允许反应腔室中的液体流出，从而可在提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度的同时，防止液体从反应腔室流出。
在一些示例中，如图8A和图8B所示，反应腔室120在第二主表面110B所在的第二参考平面202上的正投影落入透析膜170在第二参考平面202上的正投影之内。
在一些示例中，如图8A和图8B所示，透析膜170为柔性透析膜。当透析膜为柔性透析膜时，可更好地与液体(例如待测样品)接触，从而将反应腔室中的气体排出。当然，本公开实施例包括但不限于此，透析膜也可为具有一定刚性的薄膜。
图9A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；图9B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图9A和图9B所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于 微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图9A和9B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图9A和9B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图9A和图9B所示，该微孔阵列芯片100还包括透析膜170和第二疏水层162；反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上贯穿微孔阵列基板110，第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘，透析膜170横跨反应腔室120。透析膜170位于第二疏水层162靠近第二主表面110B的一侧。
图10A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图；图10B为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。
如图10A和图10B所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图10A和10B所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图10A和10B所示，第一疏水层161在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影包括第一开口1610，第一开口1610的边缘与反应腔室120在第一参考平面201上的边缘间隔设置，且位于反应腔室120 在第一参考平面201上的边缘的外侧。
在一些示例中，如图10A和图10B所示，该微孔阵列芯片100还包括透析膜170和第二疏水层162；反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上贯穿微孔阵列基板110，第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘，透析膜170横跨反应腔室120。透析膜170位于第二疏水层162远离第二主表面110B的一侧。
图11A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；图11B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；图11C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图。
如图11A、图11B和图11C所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图11A所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图11A所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162；第二疏水层162位于第二主表面110B上；第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘。
在一些示例中，如图11A、图11B和图11C所示，反应腔室120的内侧表面126与第一主表面110A的夹角γ大于90度。也就是说，反应腔室120靠近第一主表面110A的部分的尺寸较大。由此，该反应腔室有利于液体的进入，从而可提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度。
在一些示例中，如图11B所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为圆形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的直径大于反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的直径。
在一些示例中，如图11C所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的 第一参考平面201所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为正六边形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的边长大于反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的边长。
图12A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；图12B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；图12C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图。
如图12A、图12B和图12C所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图12A所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图12A所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162；第二疏水层162位于第二主表面110B上；第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘。
在一些示例中，如图12A、图12B和图12C所示，反应腔室120的内侧表面126在垂直于第一参考平面201的方向上包括第一子表面1261和第二子表面1262，第二子表面1262位于第一子表面1261远离第一主表面110A的一侧，第一子表面1261与第一主表面110A的夹角大于90度，第二子表面1262与第二主表面110B的夹角大于90度。也就是说，反应腔室120靠近第一主表面110A的部分的尺寸较大，反应腔室120靠近第二主表面110B的部分的尺寸较大，反应腔室120中间的部分的尺寸较小。由此，该反应腔室一方面有利于液体的进入，另一方面有利于气体的排出，从而可进一步提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度。
在一些示例中，如图12B所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被平行于第 一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为圆形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的直径和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的直径均大于反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的直径。
在一些示例中，如图12C所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为正六边形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的边长和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的边长均大于反应腔室120被第三参考平面203所截的截面的边长。
图13A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；图13B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；图13C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图。
如图13A、图13B和图13C所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图13A所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图13A所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162；第二疏水层162位于第二主表面110B上；第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘。
在一些示例中，如图13A、图13B和图13C所示，反应腔室120的内侧表面126在垂直于第一参考平面201的方向上包括第一子表面1261、第二子表面 1262和第三子表面1263，第二子表面1262位于第一子表面1261远离第一主表面110A的一侧，第三子表面1263位于第二子表面1262远离第一子表面1261的一侧。第一子表面1261与第一主表面110A的夹角大于90度，第二子表面1262的平面与第一参考平面201垂直，第三子表面1263与第二主表面110B的夹角大于90度。在这种情况下，反应腔室120靠近第一主表面110A的部分的尺寸较大，反应腔室120靠近第二主表面110B的部分的尺寸较大，反应腔室120中间的部分的尺寸较小。由此，该反应腔室一方面有利于液体的进入，另一方面有利于气体的排出，从而可进一步提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度。另外，由于第二子表面的平面与第一参考平面垂直，该反应腔室的中部便于存储液体。
在一些示例中，如图13B所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为圆形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的直径和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的直径均大于反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的直径。
在一些示例中，如图13C所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为正六边形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的边长和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的边长均大于反应腔室120被第三参考平面203所截的截面的边长。
图14A为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图；图14B为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图；图14C为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片中反应腔室的立体示意图。
如图14A、图14B和图14C所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120 在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。
在一些示例中，如图14A所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图14A所示，该微孔阵列芯片100还包括第二疏水层162；第二疏水层162位于第二主表面110B上；第二疏水层162延伸至反应腔室120的边缘。
在一些示例中，如图14A、图14B和图14C所示，反应腔室120的内侧表面126在垂直于第一参考平面201的方向上包括第一子表面1261、第二子表面1262和第三子表面1263，第二子表面1262位于第一子表面1261远离第一主表面110A的一侧，第三子表面1263位于第二子表面1262远离第一子表面1261的一侧。第一子表面1261与第一主表面110A的夹角大于90度，第二子表面1262为圆弧面，且向为微孔阵列基板110凹陷，第三子表面1263与第二主表面110B的夹角大于90度。在这种情况下，反应腔室120靠近第一主表面110A的部分的尺寸较大，反应腔室120靠近第二主表面110B的部分的尺寸较大，反应腔室120中间的部分的尺寸较小。由此，该反应腔室一方面有利于液体的进入，另一方面有利于气体的排出，从而可进一步提升液体(例如待测样品)进入反应腔室的速度。另外，由于第二子表面为圆弧面，且向为微孔阵列基板凹陷，该反应腔室的中部便于存储液体。
在一些示例中，如图14B所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为圆形；反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为圆形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的直径和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的直径均大于反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截 的截面的直径。
在一些示例中，如图14C所示，反应腔室120被第一主表面110A所在的第一参考平面201所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被第二主表面110B所在的第二参考平面202所截的截面的形状为正六边形；反应腔室120被平行于第一参考平面201和第二参考平面202，且位于第一参考平面201和第二参考平面202的第三参考平面203所截的截面的形状为正六边形；并且，反应腔室120被第一参考平面201所截的截面的边长和反应腔室120被第二参考平面202所截的截面的边长均大于反应腔室120被第三参考平面203所截的截面的边长。
图15为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图15所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。反应腔室120的内侧表面126上设置有第一亲水膜181和第二亲水膜182，第一亲水膜181和第二亲水膜182在垂直于第一参考平面201的方向上相邻设置，第一亲水膜181远离反应腔室120的内侧表面126的表面为向反应腔室120的中心轴凸起的圆弧面，第二亲水膜182远离反应腔室120的内侧表面126的表面为向反应腔室120的中心轴凸起的圆弧面。由此，一方面，第一亲水膜和第二亲水膜可便于液体(例如待测样品)进入反应腔室，并且利于存储液体；另一方面，第一亲水膜远离反应腔室的内侧表面的表面为向反应腔室的中心轴凸起的圆弧面，使得反应腔室靠近第一主表面的部分的尺寸较大，更有利于液体进入反应腔室；类似地，第二亲水膜远离反应腔室的内侧表面的表面为圆弧形，使得反应腔室靠近第二主表面的部分的尺寸较大，有利于气体排出；同时，第一亲水膜和第二亲水膜之间还能形成向微孔阵列基板凹陷的凹陷部(即第一亲水膜和第二亲水膜相邻的部分)，从而更有利于存储液体。
在一些示例中，如图15所示，反应腔室120的内侧表面126为平面，第一亲水膜181在垂直于内侧表面126的方向上的厚度不同，以使得第一亲水膜181远离反应腔室120的内侧表面126的表面为圆弧面，第二亲水膜182在垂直于内侧表面126的方向上的厚度不同，以使得第二亲水膜182远离反应腔室120的内侧表面的表面为圆弧面。
图16为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图 16所示，该微孔阵列芯片100中，反应腔室120在垂直于微孔阵列基板110的方向上(也即垂直于第一参考平面201的方向)贯穿该微孔阵列基板110。也就是说，反应腔室120为贯穿微孔阵列基板110的通孔。反应腔室120的内侧表面126上设置有第一亲水膜181和第二亲水膜182，第一亲水膜181和第二亲水膜182在垂直于第一参考平面201的方向上相邻设置，反应腔室120的内侧表面126在垂直于第一参考平面201的方向上包括第一子表面1261和第二子表面1262，第二子表面1262位于第一子表面1261远离第一主表面110A的一侧，第一子表面1261向反应腔室120的中心轴凸起，以使得第一亲水膜181远离反应腔室120的内侧表面126的表面为圆弧面，第二子表面1262向反应腔室120的中心轴凸起，以使得第二亲水膜182远离反应腔室120的内侧表面126的表面为圆弧面。由此，一方面，第一亲水膜和第二亲水膜可便于液体(例如待测样品)进入反应腔室，并且利于存储液体；另一方面，第一亲水膜远离反应腔室的内侧表面的表面为向反应腔室的中心轴凸起的圆弧面，使得反应腔室靠近第一主表面的部分的尺寸较大，更有利于液体进入反应腔室；类似地，第二亲水膜远离反应腔室的内侧表面的表面为圆弧形，使得反应腔室靠近第二主表面的部分的尺寸较大，有利于气体排出；同时，第一亲水膜和第二亲水膜之间还能形成向微孔阵列基板凹陷的凹陷部(即第一亲水膜和第二亲水膜相邻的部分)，从而更有利于存储液体。
图17为本公开一实施例提供的一种微孔阵列芯片的结构示意图。如图17所示，该微孔阵列芯片100还包括第一封装膜191和第二封装膜192；第一封装膜191位于第一主表面110A远离第二主表面110B的一侧；第二封装膜192位于第二主表面110B远离第一主表面110A的一侧；第一封装膜191和第二封装膜192通过静电或者胶体贴附在微孔阵列基板110上。由此，该微孔阵列芯片的使用较为方便，在微孔阵列基板中通入液体(例如待测样品)之后，即可通过静电吸附或者胶体将第一封装膜和第二封装膜贴附在微孔阵列基板上。
在一些示例中，如图17所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161和第二疏水层162；第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置；第二疏水层162，位于第二主表面110B上。此时，第一封装膜191位于第一疏水层161远离第二主表面110B的一侧；第二封装膜192位于第二疏水层162远离第一主表面110A的一侧。由此，第一封装膜和第二 封装膜可更好地将微孔阵列基板封装。另外，第一疏水层具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板所限定的各反应腔室中。
例如，第一疏水层和第二疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第一疏水层和第二疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备。
图18为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图18所示，该微孔阵列芯片100还包括光固化油210；光固化油210位于反应腔室120靠近第一主表面110A的开口位置处。由此，该微孔阵列芯片可通过光固化油将反应腔室封装。需要说明的是，可先在反应腔室靠近第一主表面的开口位置处通入光固化油，然后在通过光固化工艺将光固化油固化，从而将反应腔室封装。
在一些示例中，如图18所示，该微孔阵列芯片100还包括第一疏水层161，第一疏水层161设置在第一主表面110A上；第一疏水层161在第一参考平面201上的正投影与反应腔室120在第一参考平面201上的正投影间隔设置。也就是说，第一疏水层161并不延伸至反应腔室120的边缘，从而可在防止样品或试剂残留于反应腔室之外的区域的同时，方便样品或试剂进入反应腔室。
在一些示例中，如图18所示，光固化油210包括凸台结构212，凸台结构212与第一主表面110A接触设置，且位于第一疏水层161靠近反应腔室120的中心轴的一侧。
图19为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图19所示，微孔阵列基板110为柔性基板。此时，微孔阵列基板110可包括第一子柔性微孔阵列基板115A和第二子柔性微孔阵列基板115B，第一子柔性微孔阵列基板115A和第二子柔性微孔阵列基板115B接触设置，并在第一子柔性微孔阵列基板115A和第二柔性微孔阵列基板115B之间形成多个反应腔室120。
图20为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图。如图20所示，该微孔阵列基板110包括进液流道128；n个反应腔室120与进液流道128相连通，各反应腔室120与进液流道128之间设置有单向膜129。由此，该微孔阵列芯片可通过进液流道向反应腔室通入液体(例如待测样品)，同时还可通过单向膜防止反应腔室中的测试样品返回进液流道，从而可防止不同反应腔室之间的串扰。当然，本公开实施例包括但不限于此，各反应腔室与进液 流道之间也可不设置单向膜。
在一些示例中，如图20所示，进液流道128包括进液主流道1282和n个进液支流道1284，分别与进液主流道1282相连通；n个进液支流道1284和n个反应腔室120一一对应设置。由此，该微孔阵列芯片可通过进液主流道和进液支流道向反应腔室通入液体(例如待测样品)。
在一些示例中，如图20所示，n个进液支流道1284设置在进液主流道1282的两侧，并且位于进液主流道1282的第一侧的多个进液支流道1284与位于进液主流道1282的第二侧的多个进液支流道1284错位设置。
图21为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图。如图21所示，该微孔阵列基板110包括进液流道128；进液流道128包括多个平行设置的进液主流道1282和n个进液支流道1284；各进液主流道1282的两侧设置有与该进液主流道1282相连通的多个进液支流道1284；n个进液支流道1284和n个反应腔室120一一对应设置。由此，该微孔阵列芯片可通过进液流道向反应腔室通入液体(例如待测样品)。
图22为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图。如图22所示，该微孔阵列基板110包括进液流道128；进液流道128包括多个相互相通的多个子进液流道1285，各子进液流道1285与多个反应腔室120相连通。子进液流道1285的高度大于与其相连的多个反应腔室120的高度。由此，液体可利用重力从子进液流道流入反应腔室之中。需要说明的是，上述的“高度”是指子进液流道或反应腔室的底部与微孔阵列基板的第二主表面的距离。
在一些示例中，多个子进液流道1285的高度不同。由于，多个子进液流道的高度不同，因此该微孔阵列芯片可利用重力使得液体(例如待测样品)从高度较高的子进液流道向高度较低的子进液流道流动，从而进入所有的反应腔室。需要说明的是，上述的“多个子进液流道的高度不同”是指子进液流道的底部与微孔阵列基板的第二主表面的距离不同。
在一些示例中，如图22所示，多个子进液流道1285依次排列设置，多个子进液流道1285的高度沿着多个子进液流道1285的排列方向依次降低。当然，本公开实施例包括但不限于此，多个进液流道1285的高度也可从中间向两侧依次降低。
图23为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的平面示意图。如图23所示，该微孔阵列基板110包括进液流道128；进液流道128在微孔阵列基 板110的第一主表面110A所在第一参考平面201上的正投影的形状为弯折曲线。由此，该微孔阵列芯片可通过进液流道直接向反应腔室通入液体(例如待测样品)。
图24为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图24所示，该微孔阵列芯片100还包括第一基板310和第二基板320；第一基板220位于微孔阵列基板110的一侧，且与微孔阵列基板110的第一主表面110A间隔设置；第二基板320位于微孔阵列基板110远离第一基板310的一侧；第二基板320包括加热电极325，加热电极325在微孔阵列基板110的第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影与n个反应腔室120中的至少部分在第一参考平面201上的正投影交叠。由此，该微孔阵列芯片可通过加热电极对n个反应腔室中的至少部分反应腔室进行加热，从而将加热功能集成在微孔阵列芯片中。
在一些示例中，如图24所示，加热电极325在微孔阵列基板110的第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影与n个反应腔室120在第一参考平面201上的正投影交叠。由此，该微孔阵列芯片可通过加热电极对n个反应腔室同时进行加热。
在一些示例中，如图24所示，第一基板310包括第一衬底基板311和第三疏水层312；第三疏水层312位于第一衬底基板311靠近第二基板320的一侧。由此，第三疏水层312具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板110所限定的各反应腔室120中。
例如，第三疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第三疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第三疏水层面向第二基板的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图24所示，第一基板310与第二基板310可通过密封胶330形成容置空间340；微孔阵列基板110设置在容置空间340之中；第一基板310还包括至少一个进样口315，进样口315贯穿第一衬底基板311和第三疏水层312，并与容置空间340连通。由此，该微孔阵列芯片可通过进样口向微孔阵列基板通入液体。
在一些示例中，如图24所示，第一基板310还包括至少一个出样口317，出样口317贯穿第一衬底基板311和第三疏水层312，并与容置空间340连通。由此，该微孔阵列芯片可通过出样口排出液体。
在一些示例中，如图24所示，第二基板320还包括第二衬底基板321、控制电极322、第一绝缘层323和第二绝缘层324；控制电极322位于第二衬底基板321上；第一绝缘层323位于控制电极322远离第二衬底基板321的一侧；第一绝缘层323包括连接孔323H，连接孔323H暴露控制电极322的至少一部分；加热电极325位于第一绝缘层323远离第二衬底基板321的一侧，并通过连接孔323H与控制电极322相连；第二绝缘层324位于加热电极325远离第一绝缘层323的一侧，微孔阵列基板100位于第二绝缘层324上。由此，该微孔阵列芯片可通过控制电极向加热电极施加电压，以驱动加热电极发热。另一方面，第二绝缘层位于加热电极远离第一绝缘层的一侧，因此第二绝缘层可用于保护加热电极，防止水氧的侵蚀，从而提高加热电极的使用寿命。并且，第二绝缘层还可起到绝缘和平坦化的作用。
例如，第一绝缘层323和第二绝缘层324的材料可采用相同的材料制作，也可采用不同的材料制作。第一绝缘层323和第二绝缘层324的材料可采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机绝缘材料，也可采用树脂、聚酰亚胺等有机绝缘材料。
在一些示例中，如图24所示，该微孔阵列芯片100还包括光敏传感器380；光敏传感器380位于第二基板320远离第一基板310的一侧，并被配置为检测微孔阵列基板110中的反应腔室120发出的光。由此，该微孔阵列芯片可通过光敏传感器判断反应腔室中的反应是否发生以及反应发生的程度；并且，该微孔阵列芯片将光敏传感器集成在芯片之中，从而进一步提高了集成度。
图25为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图25所示，该微孔阵列芯片100还包括第一基板310和第二基板320；第一基板220位于微孔阵列基板110的一侧，且与微孔阵列基板110的第一主表面110A间隔设置。该微孔阵列芯片100包括多个微孔阵列基板110，沿平行于第一基板310或第二基板320的方向上排列。由此，该微孔阵列芯片可通过设置多个微孔阵列芯片来实现高通量检测。需要说明的是，本公开实施例对于多个微孔阵列芯片的平面布局结构不作具体限制。例如，多个微孔阵列基板可形成矩阵，或者多个微孔阵列基板围绕一个微孔阵列基板设置。
在一些示例中，如图25所示，当微孔阵列芯片包括多个微孔阵列基板110时，第二基板320可包括加热电极325，加热电极325在微孔阵列基板110的第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影与至少一个为孔阵列基 板110中的n个反应腔室120中的至少部分在第一参考平面201上的正投影交叠。由此，该微孔阵列芯片可通过加热电极对至少一个为孔阵列基板中的n个反应腔室中的至少部分反应腔室进行加热，从而将加热功能集成在微孔阵列芯片中。需要说明的是，该微孔阵列芯片也可设置多个加热电极，多个加热电极与多个微孔阵列基板一一对应设置。
在一些示例中，如图25所示，第一基板310包括第一衬底基板311和第三疏水层312；第三疏水层312位于第一衬底基板311靠近第二基板320的一侧。由此，第三疏水层312具有疏水亲油的特性，从而可使液体(例如待测样品)更容易进入微孔阵列基板110所限定的各反应腔室120中。
例如，第三疏水层的材料可为树脂或硅氮化物，例如，环氧树脂。第三疏水层也可以采用其他合适的无机或有机材料制备，只要保证第三疏水层面向第二基板的一侧具有疏水性即可。
在一些示例中，如图25所示，第一基板310与第二基板310可通过密封胶330形成容置空间340；微孔阵列基板110设置在容置空间340之中；第一基板310还包括至少一个进样口315，进样口315贯穿第一衬底基板311和第三疏水层312，并与容置空间340连通。由此，该微孔阵列芯片可通过进样口向多个微孔阵列基板通入液体。
在一些示例中，如图25所示，第一基板310还包括至少一个出样口317，出样口317贯穿第一衬底基板311和第三疏水层312，并与容置空间340连通。由此，该微孔阵列芯片可通过出样口排出液体。
在一些示例中，如图25所示，第二基板320还包括第二衬底基板321、控制电极322、第一绝缘层323和第二绝缘层324；控制电极322位于第二衬底基板321上；第一绝缘层323位于控制电极322远离第二衬底基板321的一侧；第一绝缘层323包括连接孔323H，连接孔323H暴露控制电极322的至少一部分；加热电极325位于第一绝缘层323远离第二衬底基板321的一侧，并通过连接孔323H与控制电极322相连；第二绝缘层324位于加热电极325远离第一绝缘层323的一侧，微孔阵列基板100位于第二绝缘层324上。由此，该微孔阵列芯片可通过控制电极向加热电极施加电压，以驱动加热电极发热。另一方面，第二绝缘层位于加热电极远离第一绝缘层的一侧，因此第二绝缘层可用于保护加热电极，防止水氧的侵蚀，从而提高加热电极的使用寿命。并且，第二绝缘层还可起到绝缘和平坦化的作用。
例如，第一绝缘层323和第二绝缘层324的材料可采用相同的材料制作，也可采用不同的材料制作。第一绝缘层323和第二绝缘层324的材料可采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等无机绝缘材料，也可采用树脂、聚酰亚胺等有机绝缘材料。
在一些示例中，如图25所示，该微孔阵列芯片100还包括光敏传感器380；光敏传感器380位于第二基板320远离第一基板310的一侧，并被配置为检测微孔阵列基板110中的反应腔室120发出的光。由此，该微孔阵列芯片可通过光敏传感器判断反应腔室中的反应是否发生以及反应发生的程度；并且，该微孔阵列芯片将光敏传感器集成在芯片之中，从而进一步提高了集成度。
值得注意的是，图25示出的微孔阵列芯片通过将多个微孔阵列基板在平行于第一基板或第二基板的方向上进行排列，从而实现高通量检测。但本公开实施例包括但不限于此，该微孔阵列芯片也可通过将多个微孔阵列基板在垂直于第一基板或第二基板的方向上进行排列来实现高通量检测。
图26为本公开一实施例提供的另一种微孔阵列芯片的剖面示意图。如图26所示，该微孔阵列芯片100包括微孔阵列基板110；微孔阵列基板110包括相对设置的第一主表面110A和第二主表面110B、n个反应腔室120和闲置区域130；n个反应腔室120阵列设置在微孔阵列基板110之中，各反应腔室120被配置为容纳待测样品。该微孔阵列芯片100还包括电致亲水性改变层190，设置在反应腔室120的内侧表面126上；电致亲水性改变层190通过导电结构(例如导线)与外部电路相连，从而可通过通电改变亲水性(例如，降低亲水性或者从亲水性变为疏水性)，从而可自动将反应腔室120中的液体排出。
在一些示例中，该微孔阵列芯片中的微孔阵列基板可采用抗生物材料制作，从而可实现重复利用。
在一些示例中，该微孔阵列芯片中的微孔阵列基板可采用绕开荧光激发波段的材料制作，从而防止对荧光检测造成干扰，提高检测精度。
需要说明的是，上述的图1-图26所示的微孔阵列芯片中的n个反应腔室120的总体积V均可满足下列公式，以可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为微孔阵列基板110的面积，h为反应腔室120在垂直于第一参考平面201的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻反应腔室120之间的间隔的尺寸的1/2。需要说明的是，当N的取值为无限大时，上述的正N边形可为圆形。
本公开至少一个实施例还提供一种检测装置。图27为本公开一实施例提供的一种检测装置的示意图。如图27所示，该检测装置500包括上述任一示例提供的微孔阵列芯片100。由于上述的微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。由此，包括该微孔阵列芯片的检测装置同样具有较高的灵敏度和较低的检出限。
图28为本公开一实施例提供的另一种检测装置的示意图。如图28所示，该检测装置500还包括第一外壳510和第二外壳520；第一外壳510位于微孔阵列芯片100的一侧，且与第一主表面110A间隔设置；第二外壳520位于微孔阵列芯片100远离第一外壳510的一侧，且与第二主表面110B间隔设置。第二主表面110B与第二外壳520之间的距离大于等于微孔阵列芯片100的厚度。由此，该检测装置可有利于液体进入微孔阵列芯片。
图29为本公开一实施例提供的一种检测装置中第二外壳的平面示意图。如图28所示，第二外壳520包括支撑结构525，支撑结构525包括第一平台部525A和第二平台部525B，第二平台部525B的高度大于第一平台部525A的高度，第一平台部525A被配置为与微孔阵列芯片100的底面接触，第二平台部525B配置为与微孔阵列芯片100的侧面接触。由此，该检测装置可通过第一平台部来支撑微孔阵列芯片，并通过第二平台部对微孔阵列芯片进行定位，从而提高检测精度。
在一些示例中，如图29所示，第一平台部525A在第一主表面110A所在的第一参考平面201上的正投影的形状包括弧线三角形，第二平台部525B在第一主表面110A所在的第一参考平面201(第一参考平面可参见图27)上的正投影的形状包括半圆形，弧线三角形与半圆形相连的底边为直线，弧线三角形的另外两条边为弧线。
在一些示例中，如图29所示，第二外壳520还包括定位圆台528，被配置为与微孔阵列芯片100的侧面接触设置，从而进一步对微孔阵列芯片进行定位，以提高检测精度。
本公开至少一个实施例还提供一种微孔阵列芯片的使用方法。该微孔阵列芯片包括微孔阵列基板；该使用方法包括以下步骤S101-S103。
步骤S101：在微孔阵列基板之中通入待测样品；以及
步骤S102：将待测样品封装在微孔阵列基板之中，微孔阵列基板包括相对设置的第一主表面和第二主表面；微孔阵列基板包括n个反应腔室和闲置区域，n个反应腔室阵列设置在微孔阵列基板之中，并被配置为容纳待测样品；反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形，闲置区域围绕n个反应腔室设置；闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，虚拟单元在第一参考平面上的正投影的形状与反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状相同，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，(1-α)为置信度水平，S chip为微孔阵列基板的面积，h为反应腔室在垂直于第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻反应腔室之间的间隔在相邻反应腔室的中心连线上的尺寸的1/2。
在本公开实施例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，由于n个反应腔室的总体积V满足上述的公式，该使用方法可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而在反应腔室的数量足够多的情况下增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
由此，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，该微孔阵列芯片还包括支撑区域，支撑区域被配置为设置支撑结构。此时，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，S support为支撑区域的面积。
在该示例提供的微孔阵列芯片的使用方法中，支撑区域可用于与支撑结构(例如底座的支撑结构)接触设置，从而使得微孔阵列基板与底座之间具有一定的空隙，方便待测样品的进入，从而使得微孔阵列基板可进行油封。
在一些示例中，反应腔室在第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状和虚拟单元在第一参考平面上的正投影的形状均为正六边形，n个反应腔室的总体积V满足下列公式：
其中，X的取值范围为10-20微米，h的取值范围为190-320微米。
在该示例提供的微孔阵列芯片中，各反应腔室在第一参考平面上的正投影的形状为正六边形，并且由于n个反应腔室的总体积V满足上述的公式，该微孔阵列芯片可高效地利用微孔阵列基板的面积，从而增加单个反应腔室的体积，进而可提高该微孔阵列芯片的灵敏度，并降低该微孔阵列芯片的检出限。
在一些示例中，相邻反应腔室之间的间隔在相邻反应腔室的中心连线上的尺寸的范围可为20-40微米，例如，24微米、26微米、28微米、30微米、32微米、34微米或36微米。
在一些示例中，反应腔室在垂直于第一参考平面的方向上的深度可为200微米、220微米、240微米、260微米、280微米或300微米。
在一些示例中，一个微孔阵列基板上的反应腔室的数量可为8000-100000个。由此，该微孔阵列芯片具有更高的检测精度。
在一些示例中，一个微孔阵列基板上的反应腔室的数量可为8000个、10000个、20000个、40000个、60000个、80000个或100000个。
在一些示例中，将待测样品封装在微孔阵列基板之中包括：在微孔阵列基板之中通入待测样品之后，通过静电或者胶体将第一封装膜贴附在第一主表面远离第二主表面的一侧，将第二封装膜贴附在所述第二主表面远离第一主表面的一侧。由此，该微孔阵列芯片可简单地对微孔阵列基板进行封装，效率较高。
在一些示例中，将待测样品封装在微孔阵列基板之中包括：在微孔阵列基 板之中通入待测样品之后，在反应腔室靠近第一主表面的开口位置处涂覆光固化油；以及采用紫外光将光固化油固化。由此，该微孔阵列芯片可利用光固化油和光固化工艺对微孔阵列基板进行封装，具有简单、高效、且封装效果好等优势。
在一些示例中，当微孔阵列基板采用如图19所示的柔性基板时，微孔阵列基板可包括第一子柔性微孔阵列基板和第二子柔性微孔阵列基板，且第一子柔性微孔阵列基板和第二子柔性微孔阵列基板之间包括多个样品流道。在微孔阵列基板之中通入待测样品包括：在多个样品流道通入待测样品。
例如，可采用真空吸附、泵送等方式将待测样品通入多个样品流道之中。
在一些示例中，将待测样品封装在微孔阵列基板之中包括：采用辊轮将各样品流道进行分隔以形成多个反应腔室，并将多个反应腔室密封。例如，辊轮具有加热功能，每隔一定距离将第一子柔性微孔阵列基板和第二柔性微孔阵列基板通过加热结合在一起，从而可将各样品流道进行分隔以形成多个反应腔室。
有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图中，只涉及到与本公开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，本公开同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
以上，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权利要求的保护范围为准。

Claims (55)

  1. 一种微孔阵列芯片，包括：
    微孔阵列基板，包括相对设置的第一主表面和第二主表面；
    n个反应腔室，阵列设置在所述微孔阵列基板之中，并被配置为容纳待测样品，所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形；以及
    闲置区域，围绕n个所述反应腔室设置；
    其中，所述闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，所述虚拟单元在所述第一参考平面上的正投影的形状与反应腔室的在第一参考平面上的正投影的形状相同，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
    其中，(1-α)为置信度水平，S chip为所述微孔阵列基板的面积，h为所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻的所述反应腔室之间的间隔在相邻的所述反应腔室的中心连线的尺寸的1/2。
  2. 根据权利要求1所述的微孔阵列芯片，还包括：
    支撑区域，被配置为设置支撑结构，
    其中，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
    其中，S support为所述支撑区域的面积。
  3. 根据权利要求2所述的微孔阵列芯片，还包括：
    反应区域，设置在所述支撑区域的周边，
    其中，所述n个所述反应腔室位于所述反应区域。
  4. 根据权利要求3所述的微孔阵列芯片，其中，在所述反应区域，相邻两个所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的中心距离相等。
  5. 根据权利要求1-4中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正六边形，n个 所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
    其中，X的取值范围为10-20微米，h的取值范围为190-320微米。
  6. 根据权利要求1-4中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，n的取值范围为8000-100000。
  7. 根据权利要求1-4中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
  8. 根据权利要求1-7中任一项所述的微孔阵列芯片，还包括：
    第一疏水层，位于所述第一主表面上，
    其中，所述第一疏水层在所述第一参考平面上的正投影与所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影间隔设置。
  9. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，其中，所述第一疏水层在所述第一参考平面上的正投影包括第一开口，所述第一开口的边缘与所述反应腔室在所述第一参考平面上的边缘间隔设置。
  10. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，还包括：
    第二疏水层，位于所述第二主表面上，
    其中，所述第二疏水层延伸至所述反应腔室的边缘。
  11. 根据权利要求10所述的微孔阵列芯片，其中，所述第二疏水层在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影包括第二开口，所述第二开口的边缘与所述反应腔室在所述第二参考平面上的边缘重合。
  12. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，还包括：
    第二疏水层，位于所述第二主表面上，
    其中，所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述微孔阵列基板，所述第二疏水层横跨所述反应腔室，所述反应腔室在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影落入所述第二疏水层在所述第二参考平面上的正投影之内。
  13. 根据权利要求1-7中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室从所述第一主表面凹入所述微孔阵列基板并具有位于所述微孔阵列基板之中的腔体底部，所述腔体底部与所述第一参考平面之间的距离小于所述微孔阵列基板的厚度。
  14. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室从所述第一主表面凹入所述微孔阵列基板并具有位于所述微孔阵列基板之中的腔体底部，所述腔体底部与所述第一参考平面之间的距离小于所述微孔阵列基板的厚度。
  15. 根据权利要求14所述的微孔阵列芯片，其中，所述第一疏水层与所述待测样品的接触角小于所述反应腔室的临界角，所述临界角为所述反应腔室的侧壁的延长线与所述待测样品与所述反应腔室的侧壁接触的表面的切线之间的角度。
  16. 根据权利要求14所述的微孔阵列芯片，其中，所述腔体底部包括至少一个排气孔，各所述排气孔在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述腔体底部。
  17. 根据权利要求16所述的微孔阵列芯片，其中，所述腔体底部包括一个所述排气孔，所述排气孔在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影位于所述腔体底部在所述第二参考平面上的正投影的中心。
  18. 根据权利要求16所述的微孔阵列芯片，其中，所述腔体底部包括多个所述排气孔，所述排气孔在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影围绕所述腔体底部在所述第二参考平面上的正投影的中心设置。
  19. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，还包括：
    透析膜；以及
    第二疏水层，
    其中，所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上贯穿所述微孔阵列基板，所述第二疏水层延伸至所述反应腔室的边缘，所述透析膜横跨所述反应腔室。
  20. 根据权利要求19所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室在所述第二主表面所在的第二参考平面上的正投影落入所述透析膜在所述第二参考平面上的正投影之内。
  21. 根据权利要求19所述的微孔阵列芯片，其中，所述透析膜为柔性透 析膜。
  22. 根据权利要求19所述的微孔阵列芯片，其中，所述透析膜位于所述第二疏水层靠近所述第二主表面的一侧。
  23. 根据权利要求19所述的微孔阵列芯片，其中，所述透析膜位于所述第二疏水层远离所述第二主表面的一侧。
  24. 根据权利要求1-23中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的内侧表面与所述第一主表面的夹角大于90度。
  25. 根据权利要求1-24中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面和第二子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，
    所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
  26. 根据权利要求1-25中任一项所述微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第三子表面位于所述第二子表面远离所述第一子表面的一侧，
    所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面所在的平面与所述第一参考平面垂直，所述第三子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
  27. 根据权利要求1-26中任一项所述微孔阵列芯片，其中，
    所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面、第二子表面和第三子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，所述第三子表面位于所述第二子表面远离所述第一子表面的一侧，
    所述第一子表面与所述第一主表面的夹角大于90度，所述第二子表面为圆弧面，且向所述为微孔阵列基板凹陷，所述第三子表面与所述第二主表面的夹角大于90度。
  28. 根据权利要求1-27中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的内侧表面上设置有第一亲水膜和第二亲水膜，所述第一亲水膜和所述第二亲水膜在垂直于所述第一参考平面的方向上相邻设置，所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为向所述反应腔室的中心轴凸起的圆弧面，所 述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为向所述反应腔室的中心轴凸起的圆弧面。
  29. 根据权利要求28所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的所述内侧表面为平面，所述第一亲水膜在垂直于所述内侧表面的方向上的厚度不同，以使得所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面，所述第二亲水膜在垂直于所述内侧表面的方向上的厚度不同，以使得所述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面。
  30. 根据权利要求28所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室的内侧表面在垂直于所述第一参考平面的方向上包括第一子表面和第二子表面，所述第二子表面位于所述第一子表面远离所述第一主表面的一侧，
    所述第一子表面向所述反应腔室的中心轴凸起，以使得所述第一亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面，所述第二子表面向所述反应腔室的中心轴凸起，以使得所述第二亲水膜远离所述反应腔室的内侧表面的表面为圆弧面。
  31. 根据权利要求1-30中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状虚拟为圆形、正六边形、正八边形中的一种。
  32. 根据权利要求1-30中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状虚拟为三角形。
  33. 根据权利要求1-30中任一项所述的微孔阵列芯片，还包括：
    第一封装膜，位于所述第一主表面远离所述第二主表面的一侧；
    第二封装膜，位于所述第二主表面远离所述第一主表面的一侧，
    其中，所述第一封装膜和所述第二封装膜通过静电或者胶体贴附在所述微孔阵列基板上。
  34. 根据权利要求8所述的微孔阵列芯片，还包括：
    光固化油，位于所述反应腔室靠近所述第一主表面的开口位置处，
    其中，所述光固化油包括凸台结构，所述凸台结构与第一主表面接触设置，且位于所述第一疏水层靠近所述反应腔室的中心轴的一侧。
  35. 根据权利要求1-34中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述微孔阵列基板为柔性基板。
  36. 根据权利要求1-35中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述微孔 阵列基板还包括：
    进液流道，
    n个所述反应腔室与所述进液流道相连通，各所述反应腔室与所述进液流道之间设置有单向膜。
  37. 根据权利要求36所述的微孔阵列芯片，其中，所述进液流道包括：
    进液主流道；
    n个进液支流道，分别与所述进液主流道相连通，
    其中，所述n个进液支流道和所述n个所述反应腔室一一对应设置。
  38. 根据权利要求1-4中任一项所述的微孔阵列芯片，其中，所述微孔阵列基板还包括：
    进液流道，包括多个相互相通的多个子进液流道，
    其中，各子进液流道与多个所述反应腔室相连通，并且所述子进液流道的高度大于对应的多个所述反应腔室的高度。
  39. 根据权利要求38所述的微孔阵列芯片，其中，所述多个子进液流道的高度依次降低。
  40. 根据权利要求38所述的微孔阵列芯片，其中，所述多个进液流道的高度从中间向两侧依次降低。
  41. 根据权利要求1-40中任一项所述的微孔阵列芯片，还包括：
    第一基板，位于所述微孔阵列基板的一侧，且与所述第一主表面间隔设置；以及
    第二基板，位于所述微孔阵列基板远离所述第一基板的一侧，
    其中，所述第二基板包括加热电极，所述加热电极在所述第一参考平面上的正投影与n个所述反应腔室中的至少部分在所述第一参考平面上的正投影交叠。
  42. 根据权利要求41所述的微孔阵列芯片，其中，所述第一基板包括：
    第一衬底基板；
    第三疏水层，位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板的一侧。
  43. 根据权利要求41所述的微孔阵列芯片，其中，所述第二基板还包括：
    第二衬底基板；
    控制电极，位于所述第二衬底基板上；
    第一绝缘层，位于所述控制电极远离所述第二衬底基板的一侧；以及
    第二绝缘层，
    其中，所述第一绝缘层包括连接孔，所述连接孔暴露所述控制电极的至少一部分，所述加热电极位于所述第一绝缘层远离所述第二衬底基板的一侧，并通过所述连接孔与所述控制电极相连，所述第二绝缘层位于所述加热电极远离所述第一绝缘层的一侧，所述微孔阵列基板位于所述第二绝缘层上。
  44. 根据权利要求41所述的微孔阵列芯片，还包括：
    光敏传感器，位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧，
    其中，所述光敏传感器被配置为检测所述微孔阵列基板中所述反应腔室发出的光。
  45. 一种检测装置，包括根据权利要求1-44中任一项所述的微孔阵列芯片。
  46. 根据权利要求45所述的检测装置，还包括：
    第一外壳，位于所述微孔阵列芯片的一侧，且与所述微孔阵列芯片间隔设置；以及
    第二外壳，位于所述微孔阵列芯片远离所述第一外壳的一侧，且与所述微孔阵列芯片间隔设置，
    其中，所述微孔阵列芯片与所述第二外壳之间的距离大于等于所述微孔阵列芯片的厚度。
  47. 根据权利要求46所述的检测装置，其中，所述第二外壳包括支撑结构，所述支撑结构包括第一平台部和第二平台部，所述第二平台部的高度大于所述第一平台部的高度，所述第一平台部被配置为与所述微孔阵列芯片的底面接触，所述第二平台部配置为与所述微孔阵列芯片的侧面接触。
  48. 根据权利要求47所述的检测装置，其中，所述第一平台部在所述第一主表面上的正投影的形状包括弧线三角形，所述第二平台部在所述第一主表面上的正投影的形状包括半圆形，所述弧线三角形与所述半圆形相连的底边为直线，所述弧线三角形的另外两条边为弧线。
  49. 根据权利要求47所述的检测装置，其中，所述第二外壳还包括定位圆台，被配置为与所述微孔阵列芯片的侧面接触设置。
  50. 一种微孔阵列芯片的使用方法，其中，所述微孔阵列芯片包括微孔阵列基板，所述使用方法包括：
    在所述微孔阵列基板之中通入待测样品；
    将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中，
    其中，所述微孔阵列基板包括n个反应腔室和闲置区域，所述n个反应腔室阵列设置在所述微孔阵列基板之中，并被配置为容纳待测样品；所述反应腔室在所述第一主表面所在的第一参考平面上的正投影的形状为正N边形，所述虚拟闲置区域围绕n个所述反应腔室设置；所述虚拟闲置区域的面积被划分为n’个虚拟单元，所述虚拟单元在所述第一参考平面上的正投影的形状与所述反应腔室在所述第一参考平面上的正投影的形状相同，n个所述反应腔室的总体积V满足下列公式：
    其中，(1-α)为置信度水平，S chip为所述微孔阵列基板的面积，h为所述反应腔室在垂直于所述第一参考平面的方向上的深度，N为大于等于3的正整数，X为相邻的所述反应腔室之间的间隔在相邻的所述反应腔室的中心连线的尺寸的1/2。
  51. 根据权利要求50所述微孔阵列芯片的使用方法，其中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：
    在所述微孔阵列基板之中通入待测样品之后，通过静电或者胶体将第一封装膜贴附在所述第一主表面远离所述第二主表面的一侧，将第二封装膜贴附在所述第二主表面远离所述第一主表面的一侧。
  52. 根据权利要求50所述的微孔阵列芯片的使用方法，其中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：
    在所述微孔阵列基板之中通入待测样品之后，在所述反应腔室靠近所述第一主表面的开口位置处涂覆光固化油；以及
    采用紫外光将所述光固化油固化。
  53. 根据权利要求50-52中任一项所述的微孔阵列芯片的使用方法，其中，所述微孔阵列基板包括第一子柔性微孔阵列基板和第二子柔性微孔阵列基板，所述第一子柔性微孔阵列基板和所述第二子柔性微孔阵列基板之间包括多个样品流道，在所述微孔阵列基板之中通入待测样品包括：
    在所述多个样品流道通入待测样品。
  54. 根据权利要求53所述的微孔阵列芯片的使用方法，还包括：
    采用抽真空方式将在所述多个样品流道通入待测样品。
  55. 根据权利要求53所述的微孔阵列芯片的使用方法，其中，将所述待测样品封装在所述微孔阵列基板之中包括：采用辊轮将各所述样品流道进行分隔以形成多个反应腔室，并将多个反应腔室密封。
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