CN117286016A - Dna分析装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种脱氧核糖核酸(DNA)分析装置，其包括基板；光敏有机层，所述光敏有机层被配置为设置在所述基板上，并且通过对光起反应而变形；一对感测电极，所述一对感测电极设置在所述光敏有机层上，并且通过纳米间隙彼此间隔开；以及光照射单元，所述光照射单元被配置为将光照射到所述光敏有机层，其中当所述光敏有机层变形时，所述一对感测电极之间的所述纳米间隙被改变。因此，通过使用对光起反应的光敏有机层来简单且精确地调整纳米间隙，以提高DNA分析准确性。

Description

DNA分析装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年6月23日向韩国知识产权局提交的第10-2022-0076588号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开涉及脱氧核糖核酸(DNA)分析装置，并且更具体地，涉及能够控制纳米间隙的DNA分析装置。

背景技术

近年来，分析DNA序列的技术已经用于诸如个性化医疗服务和疾病治疗等健康领域。可以通过DNA碱基序列分析解密基因信息，并且基于此，可以进行个体化医疗开发和疾病治疗，并且可以开发基因相关技术。

最初，使用了桑格(Sanger)方法，其将基因切割成小单元，并对切割的基因进行化学扩增，然后通过标记来分析切割的基因单元，但是桑格方法缓慢且昂贵。此后，通过循环阵列方法的开发而显著减少了分析时间，循环阵列方法通过并行化而改进了桑格方法。然而，这种方法仍然与大成本和长时间关联，并且具有难以进行快速DNA诊断的问题。

近年来，已经开发了纳米技术，并且正在进行使用纳米装置的DNA序列分析方法的研究，并且对其中的具有纳米间隙的分析装置的兴趣已经增加。当DNA在具有纳米间隙的电极之间穿过时，测量瞬时电流以快速分析碱基序列。

发明内容

发明人已经发现，难以精确地控制纳米间隙。

本公开要实现的一个益处是提供一种能够控制一对感测电极之间的纳米间隙的DNA分析装置。

本公开要实现的另一益处是提供一种能够精确地对准一对感测电极中的每一感测电极的尖端电极的DNA分析装置。

本公开要实现的又一益处是提供一种能够最小化或减少噪声并控制纳米间隙的DNA分析装置。

本公开要实现的再又一益处是提供一种能够快速且精确地分析DNA的碱基序列的DNA分析装置。

本公开要实现的进一步又一益处是提供一种能够通过使用受光膨胀的光敏有机层来容易地控制一对感测电极之间的纳米间隙的DNA分析装置。

本公开的益处不限于上述益处，并且本领域技术人员可以从以下描述中清楚地理解上面未提及的其他益处。

为了实现这些益处，根据本公开的一个方面，一种DNA分析装置包括：基板；光敏有机层，所述光敏有机层被配置为设置在所述基板上，并且通过对光起反应而膨胀或收缩；一对感测电极，所述一对感测电极设置在所述光敏有机层上，并且通过纳米间隙彼此间隔开；以及光照射单元，所述光照射单元被配置为将光照射到光敏有机层，其中当光敏有机层变形时，所述一对感测电极之间的所述纳米间隙被改变。因此，通过使用对光起反应的光敏有机层来简单且精确地调整纳米间隙，以提高DNA分析准确性。

根据各种实施例，一种装置包括：包括第一纳米线的第一尖端电极；包括第二纳米线的第二尖端电极；将所述第一尖端电极与所述第二尖端电极分隔开的纳米间隙；位于所述第一尖端电极和所述第二尖端电极下方的绝缘层；位于绝缘层中的凹槽，所述凹槽与所述第一尖端电极和所述第二尖端电极重叠；位于所述绝缘层下方的光敏有机层；以及控制器，所述控制器可操作以在脱氧核糖核酸(DNA)链穿过所述纳米间隙时使偏振光被引导到所述光敏有机层上。

根据各种实施例，一种方法包括：在柔性基板上形成光敏有机层；在所述光敏有机层上形成绝缘层；在所述绝缘层中形成凹槽；在所述凹槽的任一侧的绝缘层上并且延伸穿过所述凹槽形成纳米线；和通过使电流通过所述纳米线来形成通过纳米间隙分隔开的一对尖端电极。

示例实施例例的其他详细内容包括在详细描述和附图中。

根据本公开，可以精确地控制一对感测电极之间的纳米间隙。

根据本公开，可以通过调整照射到光敏有机层的光的偏振方向来容易地控制光敏有机层和纳米间隙的变形方向。

根据本公开，一对感测电极中的每一感测电极的尖端电极的位置可以被精确地对准。

根据本公开，可以在分析DNA时最小化或减少噪声并且可以控制纳米间隙。

根据本公开内容，可以快速且精确地分析DNA碱基序列。

本公开的效果不限于上面所例举的内容，并且更多的各种效果包括在本说明书中。

附图说明

通过下文的详细描述并结合附图，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和其他优点，其中：

图1是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的示意图；

图2A是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图；

图2B和图2C是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图；

图3是用于描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的光敏有机层的图；

图4是用于描述根据本公开的示例实施例的弯曲角度的曲线图，所述弯曲角度取决于DNA分析装置的光敏有机层的光照射时间；

图5A至图5D是用于描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的制造方法的过程图；

图6至图8是根据本公开的各种示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图；

图9A是根据本公开的另一示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图；

图9B是根据本公开的另一示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图；

图10A是根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图；以及

图10B是根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图。

具体实施方式

通过参考下面详细描述的示例实施例以及附图，本公开的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将是清楚的。然而，本公开不限于本文公开的示例实施例，而是将以各种形式实现。示例实施例仅作为示例提供，使得本领域技术人员可以完全理解本公开的公开内容和本公开的范围。

在用于描述本公开的示例实施例的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，并且本公开不限于此。在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在本公开的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细解释，以避免不必要地模糊本公开的主题。本文使用的术语诸如“包括”、“具有”和“由...组成”通常旨在允许添加其他组分，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何引用可以包括复数。

即使没有明确说明，部件也被解释为具有普通的误差范围。

当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“下一个”之类的术语描述两个部分之间的位置关系时，一个或多个部分可以位于两个部分之间，除非这些术语与术语“立刻”或“直接”一起使用。

当元件或层设置在另一元件或层“上”时，另一层或另一元件可以直接插入在另一元件上或其中间。

虽然在说明各种组件时使用“第一”、“第二”等术语，但是这些组件不受限于这些术语。这些术语仅用于将一个部件与其他部件区分开。因此，下面要提到的第一组件可以是本公开的技术概念中的第二组件。

在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。

为了便于描述，示出了附图中所示的每个部件的尺寸和厚度，并且本公开不限于所示的部件的尺寸和厚度。

本公开的各种实施方式的特征可以部分地或完全地彼此附接或组合，并且可以按照技术上的各种方式连结和操作，并且多个实施方式可以彼此独立地或相关联地执行。

在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置。

图1是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的示意图。

DNA分析装置100是通过使用纳米间隙来分析DNA的碱基序列的装置。当DNA穿过一对感测电极SE之间的纳米间隙时，DNA分析装置100检测取决于每种碱基而改变的电流的变化，以分析DNA的碱基序列。

参照图1，DNA分析装置100包括主体110、光照射单元或组件120、以及控制单元或控制电路或控制器130，主体110包括以纳米间隙G彼此间隔开的一对感测电极SE，光照射单元或组件120向主体110照射光以控制纳米间隙G，控制单元或控制电路或控制器130控制主体110和光照射单元120。

主体110是被输入待分析DNA的诊断试剂盒。主体110可以包括具有纳米间隙G的一对感测电极SE，并且通过检测当DNA穿过一对感测电极SE之间的纳米间隙G时的电流变化的方案来分析DNA的碱基序列。而且，主体110可以包括响应于光而变形的光敏有机层112，并且通过使光敏有机层112变形的方案来调整纳米间隙G。下文将参考图2A至图4更详细地描述包括光敏有机层112的主体110。

光照射单元120是将光照射到主体110以控制纳米间隙G的部件。光照射单元120可以根据由控制单元130作出的控制而选择性地将光照射到主体110。光照射单元120包括光源121、数字微镜122和偏振器123。

光源121可操作以产生具有可以导致在主体110的光敏有机层112中的反应的波长频带的光。来自光源121的光可以经由数字微镜122和偏振器123而入射在主体110上，并且主体110的光敏有机层112可以响应于光而变形。同时，光敏有机层112具有对材料起反应的光的不同波长频带。因此，可以通过考虑光敏有机层112的材料而不同地设计光源121，并且例如，光源121可以是发射具有约200-400nm的波长的光的激光器，但不限于此。

数字微镜122包括以期望角度发送入射光的多个微镜。多个微镜中的每一个被配置为调整角度以将来自光源121的光反射到主体110的特定点。更具体来讲，数字微镜122将来自光源121的光反射到主体110的光敏有机层112。通过使用数字微镜122，光仅入射在光敏有机层112的一部分上，或者光入射在整个光敏有机层112上，这有益于将光敏有机层112变形为各种形式。

偏振器123是使光线性偏振的线性偏振器。由数字微镜122反射的光可以经由偏振器123照射到主体110上。主体110的光敏有机层112可以被包括在特定波长频带中，并且对在特定方向上线性偏振的光起反应而变形。因此，偏振器123设置在数字微镜122和主体110之间以向主体110提供线性偏振光，并且光敏有机层112可以通过对线性偏振光起反应而变形。更具体来讲，偏振器123设置在数字微镜122和基板111之间，使得由数字微镜122反射的光被线性偏振并入射在光敏有机层112上。由于光敏有机层112可以在与线性偏振光的偏振方向平行的方向上膨胀。因此可以通过考虑光敏有机层112的膨胀方向来设计偏振器123的偏振轴，并且这将在下面参考图3更详细地描述。

同时，在图1中，示出了光照射单元120包括一个偏振器123，但是光照射单元120也可以通过考虑光敏有机层112的数量以及光敏有机层112的变形方向而包括多个偏振器123，并且本公开不限于此。

控制单元130是控制和驱动光照射单元120和主体110的部件。控制单元130包括连接到光照射单元120的光照射控制单元或电路或光照射控制器131、以及连接到主体110的分析单元或电路132和电源单元或电路或组件133。

光照射控制单元131连接到光照射单元120以控制光照射单元120。例如，光照射控制单元131连接到数字微镜122，并且控制多个微镜中的每一个的角度以控制入射在主体110上的光的方向、强度等。

分析单元132通过检测主体110的电流变化来分析DNA的碱基序列。分析单元132电连接到主体110的一对感测电极SE，以检测当DNA穿过该对感测电极SE之间的纳米间隙G(nano gap G，或nanogap G，或nano-gap G)时在该对感测电极SE上流动的电流的变化。该对感测电极SE之间的纳米间隙G具有对应于DNA的尺寸，并且分析单元132可以检测当DNA穿过一对感测电极SE之间时在一对感测电极SE和DNA上流动的电流。因此，分析单元132可以基于在DNA穿过纳米间隙G时根据每种碱基的分子结构而改变的电流来分析DNA的碱基序列。应当理解，纳米间隙G可以具有在纳米级范围内的至少一个维度。例如，纳米级范围可以小于1000纳米(nm)、小于100nm或小于10nm。

电源单元133向该对感测电极SE施加电压。电源单元133将电压施加到该对感测电极SE以驱动主体110。在一些实施例中，电源单元133也可以被设计为与控制单元130分离的部件，并且本公开不限于此。

在下文中，将参考图2A至图4更详细地描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100的主体110。

图2A是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图。图2B和图2C是根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图。图3是用于描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的光敏有机层的图。图4是用于描述根据本公开的示例实施例的弯曲角度的曲线图，所述弯曲角度取决于DNA分析装置的光敏有机层的光照射时间。

参照图2A和2B两者，主体110包括基板111、光敏有机层112、绝缘层113、金属图案114和一对感测电极SE。

基板111是用于支撑和保护主体110的其他部件的基板111。作为透明柔性基板111的基板111可以由可弯曲或延展的绝缘材料制成。基板111可以由透明材料制成，使得来自光照射单元120的光可以入射在光敏有机层112上，并且基板111可以由具有柔性的材料制成，以随着光敏有机层112的变形而变形。例如，基板111可以由诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)之类的硅橡胶、诸如聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)之类的弹性体等制成，但是本公开不限于此。

光敏有机层112可以通过对从光照射单元120照射的光起反应而变形。光敏有机层112可以根据照射光的波长而膨胀或收缩。例如，当光照射单元120将UV区域的光照射到光敏有机层112时，光敏有机层112可以通过对UV区域的光起反应而膨胀。当光照射单元120不照射光并且光敏有机层112因此暴露于可见光区域的光时，光敏有机层112收缩以再次返回到其原始状态。可见光的可见光区域或光谱可以对应于在大约380nm至大约750nm的范围内的波长。UV区域可以对应于在大约10nm至大约400nm的范围内的波长，例如在大约100nm和380nm之间。

参考图3，光敏有机层112可以通过将构成或包括有机基质的聚合物与光敏材料112m混合来配置。如上所述，光敏材料112m是对特定波长起反应的材料，并且例如，可以使用包括偶氮苯系列的交联液晶聚合物(CLCP)、包括硝基苄基酯系列和香豆素酯系列的嵌段共聚物颗粒(BCP)等，并且也可以混合CLCP和BCP系列材料并将其用于根据光的波长对光敏有机层112进行反应调整和改善。

参考图2C和图3，光敏有机层112可以在线性偏振光的偏振方向上膨胀和收缩。光敏有机层112可以在与光的偏振方向平行的方向上膨胀。光敏有机层112可以包括对在特定或选定方向上线性偏振的光起反应的光敏材料112m，并且可以在特定或选定方向上膨胀和收缩。例如，当以0度线性偏振的光被照射到光敏有机层112时，光敏有机层112可以通过对0度线性偏振光起反应的一些光敏材料112m而在X轴方向上膨胀，如图3的左上端所示。类似地，当以90度线性偏振的光被照射到光敏有机层112时，光敏有机层112可以通过对90度线性偏振光起反应的一些光敏材料112m而在Y轴方向上膨胀，如图3的右上端所示。此外，当以135度线性偏振的光被照射到光敏有机层112时，光敏有机层112可以通过对135度线性偏振光起反应的一些光敏材料112m而在对角线方向上膨胀，如图3的左下端所示，并且当以45度线性偏振的光被照射到光敏有机层112时，光敏有机层112可以通过对45度线性偏振光起反应的一些光敏材料112m而在对角线方向上膨胀，如图3的右下端所示。

因此，当光敏有机层112由随机取向或根据选定图案取向的多种光敏材料112m构成或包括所述多种光敏材料112m时，在特定方向上线性偏振的光被照射到光敏有机层112上，以使光敏有机层112仅在特定或选定方向上变形。此外，通过摩擦(rubbing)或光取向将光敏有机层112的光敏材料112m仅在特定或选定方向上取向，以将光敏有机层112的膨胀方向固定到特定或选定方向。例如，构成光敏有机层112的多种光敏材料112m可以在平行于偏振方向的方向上取向。

可以通过考虑光敏有机层112的反应速度来设计构成光敏有机层112或包括在光敏有机层112中的光敏材料112m的固体含量比。当光敏材料112m的含量比越小时，光敏有机层112的反应速度可能降低，相反，当该含量比越高时，光敏有机层112的反应速度可能增加。例如，光敏材料112m的固体含量比可以约为20％至35％。因此，可以以有益于选择光敏有机层112的反应速度的方式，将近似量的光敏材料112m与有机基质聚合物混合。

同时，光敏有机层112的反应性可以取决于光敏有机层112的厚度而改变。例如，当光敏有机层112的厚度增大时，光敏有机层112的反应性增加，因此光敏有机层112可能更多地变形。然而，当光敏有机层112的厚度超过预定或选定数值，例如大约18μm时，反应性达到饱和状态，因此光敏有机层112的变形水平受到限制。因此，通过考虑到这一点，可以选择光敏有机层112的厚度。例如，为光敏有机层112选择小于约18μm的厚度可以有益于减小主体110的总厚度。

而且，结合参考图4，光敏有机层112的反应性可以取决于材料类型和光照射时间而改变。当具有相同强度的光同时照射到光敏有机层112时，反应性可以取决于光敏材料112m的类型而改变。例如，由PAzo/PDMS制成的光敏有机层112具有最大的反应性，因此光敏有机层112可以弯曲达到约90度，而仅由PAzo制成的光敏有机层112具有低反应性，因此光敏有机层112可以弯曲达到约60度。

此外，随着光被照射到光敏有机层112的时间增加，光敏有机层112的反应性可能增加。例如，在分别由PAzo/PDMS、PAzo/PDDMA和PAzo制成全部三个光敏有机层112的情况下，可以确定的是，随着照射光的时间增加，弯曲角度逐渐增大。

因此，可以基于构成光敏有机层112或包括在光敏有机层112中的光敏材料112m的类型、光敏材料112m的含量比、光敏有机层112的厚度、光的强度和光的照射时间来确定或选择光敏有机层112的反应性和反应速度。

返回参考图2A和2B，绝缘层113设置在光敏有机层112上。绝缘层113可以保护光敏有机层112，以防止光敏有机层112暴露于外部。绝缘层113可以被设置为覆盖由有机材料制成的光敏有机层112，并且可以保护光敏有机层112不因外部湿气或氧气而变形。在这种情况下，绝缘层113的凹槽113a的深度可以在光敏有机层112不从绝缘层113暴露的范围内确定。此外，绝缘层113可以使光敏有机层112与主体110的其他部件绝缘。绝缘层113可以由具有柔性的材料制成，以便随着光敏有机层112的变形而弯曲。例如，绝缘层113和基板111可以由相同的材料制成或包括相同的材料，并且由诸如聚二甲基硅氧烷(PDMS)之类的硅橡胶、诸如聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(PTFE)之类的弹性体等制成，但是本公开不限于此。

绝缘层113包括设置成与一对感测电极SE之间的纳米间隙G重叠的凹槽113a。凹槽113a可以设置为对应于一对感测电极SE之间的纳米间隙G。当光敏有机层112膨胀时，应力可以比连续形成的基板111更多地集中在不连续形成的绝缘层113上，并且绝缘层113可以比基板111更容易伸长。因此，当光敏有机层112膨胀时，主体110可以弯曲，使得具有凹槽113a的绝缘层113延展并且基板111收缩。也就是说，如图2C所示，随着光敏有机层112膨胀，基板111、光敏有机层112和绝缘层113可以弯曲成围绕凹槽113a向上凸起，并且纳米间隙G也可以被改变。因此，用于将应力集中在绝缘层113上的凹槽113a可以以有益的方式形成，使得基板111、光敏有机层112和绝缘层113在特定或选定方向上变形，即在向上凸起的方向上变形。例如，凹槽113a可以具有图2B和2C所示的横截面轮廓，其中凹槽113a的侧壁朝向基板111线性地渐缩。在一些实施例中，凹槽113a可以具有与图2B和2C中所示的形状不同的形状。例如，凹槽113a可以具有一个或多个弯曲的侧壁。凹槽113a可以终止于横截面轮廓中的一个点。

金属图案114设置在绝缘层113上。可以在绝缘层113上设置一对金属图案114，并在两者之间插入绝缘层113的凹槽113a。在一些实施例中，该对金属图案114中的每一个具有终止于凹槽113a的侧壁。下面将参考图5B描述金属图案114，其作为在一对感测电极SE的由纳米线(nanowire或nano wire)构成的尖端电极115的形成过程中使用的电极。

以纳米间隙G彼此间隔开的一对感测电极SE设置在金属图案114上。感测电极SE的一部分可以设置在金属图案114上，并且剩余部分可以与凹槽113a重叠。因此，一对感测电极SE的纳米间隙G可以设置为对应于凹槽113a。一对感测电极SE中的每一个包括设置在金属图案114上的尖端电极115和设置在尖端电极115上的连接电极116。

尖端电极115是由纳米线构成并形成纳米间隙G的电极。一对尖端电极115可以设置成以纳米间隙G彼此间隔开。一对尖端电极115中的每一个可以设置成使得一部分与绝缘层113的凹槽113a重叠，并且剩余部分与金属图案114重叠。

连接电极116设置在尖端电极115上。一对连接电极116可以被设置为对应于一对尖端电极115。一对连接电极116中的每一个可以设置成与绝缘层113的凹槽113a间隔开，并且覆盖尖端电极115。一对连接电极116可以将控制单元130和尖端电极115电连接。因此，可以从控制单元130向一对连接电极116施加电压，并且控制单元130可以检测当DNA通过连接电极116而穿过纳米间隙G时在尖端电极115上流动的电流。

同时，纳米间隙G可以具有对应于DNA的间隔，使得DNA穿过纳米间隙G。当纳米间隙G过小时，可能无法分析DNA碱基序列，并且当纳米间隙G过大时，DNA链可能以聚集状态穿过纳米间隙G，因此可能难以进行精确的碱基序列分析。因此，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100中，线性偏振光被照射到主体110的光敏有机层112，以简单地调整纳米间隙G。

参照图2A和图2C，DNA分析装置100使光敏有机层112变形以调整纳米间隙G。当光敏有机层112变形时，一对感测电极SE之间的纳米间隙G改变。首先，光照射单元120将线性偏振光照射到主体110的光敏有机层112以使主体110变形。例如，将光照射到光敏有机层112以将主体110弯曲成向上凸起。

光敏有机层112被控制为在一对感测电极SE的纵向方向(即X轴方向)上膨胀，以将主体110弯曲成向上凸起。在这种情况下，在X轴方向上线性偏振的光被照射到主体110以使光敏有机层112在X轴方向上膨胀。光敏有机层112可以通过对线性偏振光起反应而在一对感测电极SE的纵向方向上膨胀，并且基板111、光敏有机层112和绝缘层113可以弯曲成在应力集中于其上的凹槽113a周围朝向基板111的顶部凸起。因此，当主体110围绕凹槽113a弯曲时，一对感测电极SE之间的纳米间隙G’可以增大。在这种情况下，通过调整光的强度和照射时间，可以精确地控制主体110的弯曲角度和纳米间隙G。纳米间隙G可以称为第一纳米间隙G，纳米间隙G’可以称为第二纳米间隙G’。第二纳米间隙G’可以具有超过第一纳米间隙G的维度的至少一个维度(例如，沿着X轴方向)。

同时，一对感测电极SE之间的纳米间隙G具有非常小的尺寸，并且为了形成纳米间隙G，能够执行微处理的半导体设备是有益的。然而，当形成纳米级的纳米间隙时，存在由于工艺误差等而难以实现所设计的纳米间隙G的问题。

因此，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100中，在主体110中形成光敏有机层112，以易于调整纳米间隙G。光敏有机层112是具有受光膨胀和收缩的性质的层，并且光敏有机层112变形以使主体110弯曲。当光敏有机层112膨胀并且主体110因此围绕凹槽113a弯曲时，可以改变位于凹槽113a上的感测电极SE的纳米间隙G的尺寸。因此，光敏有机层112变形以将一对感测电极SE之间的纳米间隙G控制到期望或选定尺寸。例如，当在感测电极SE的纵向方向上线性偏振的光被照射到主体110以使光敏有机层112在感测电极SE的纵向方向上膨胀时，绝缘层113和围绕光敏有机层112的基板111可能变形。绝缘层113和基板111可以围绕应力通过光敏有机层112的膨胀而集中于其上的凹槽113a弯曲，并且主体110可以弯曲，并且一对感测电极SE之间的纳米间隙G的尺寸可以增大。相反，当光不照射到主体110或者被较弱地照射到主体110，并且光敏有机层112收缩到原始状态或较少变形状态时，绝缘层113和基板111可以从弯曲状态返回到平坦状态或较少弯曲状态，并且纳米间隙G的尺寸可以减小。因此，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100中，可以仅通过照射光来简单地调整一对感测电极SE之间的纳米间隙G，而无需昂贵的半导体设备。

在下文中，将参考图5A至图5D描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100的制造方法。

图5A至图5D是用于描述根据本公开的示例实施例的DNA分析装置的制造方法的过程图。

参照图5A，在基板111上，形成光敏有机层112，并且形成覆盖光敏有机层112的绝缘层113。随后，在绝缘层113上形成用于形成金属图案114的金属层。而且，对金属图案114和绝缘层113进行部分蚀刻以形成凹槽113a。可以在绝缘层113上形成凹槽113a以对应于纳米间隙G。

参考图5B，通过使用电液动态(EHD)印刷方案形成构成尖端电极115或包括在尖端电极115中的纳米线层NW。可以通过电辐射方案形成由纳米线构成或包括纳米线的尖端电极115。可以通过使用喷嘴NZ中的锥形射流将其中分布有纳米线的溶液涂敷到金属图案114上。在这种情况下，将具有相反极性的电压施加到喷嘴NZ和金属图案114，以在基板111上平滑地形成由导电材料制成的纳米线。尽管在图5B中描述了通过EHD印刷方案形成用于形成尖端电极115的纳米线层NW，但是也可以通过除EHD印刷方案之外的其他方案形成纳米线层NW和尖端电极115，并且可以取决于该方案而省略金属图案114，并且本公开不限于此。

参考图5C，在纳米线层NW上形成一对连接电极116。该对连接电极116可以彼此间隔开，并在两者之间插入凹槽113a。一个连接电极116可以覆盖设置在凹槽113a一侧的纳米线层NW的一端，并且剩余的连接电极116可以覆盖设置在凹槽113a另一侧的纳米线层NW的另一端。

参考图5D，电流在连接电极116和纳米线层NW上流动，以将一个纳米线层NW分成一对尖端电极115。参考图5B，与彼此间隔开的一对尖端电极115不同，在凹槽113a的任一侧的金属图案114上形成的纳米线层NW的各部分彼此连接。因此，切割纳米线的中间部分以形成彼此间隔开的一对尖端电极115，从而形成纳米间隙G。

为此目的，在现有技术中，意图通过使用能够执行微处理的半导体设备对纳米线层NW进行图案化，但是纳米级的精细图案化工艺是不容易的，并且由于工艺误差等难以对纳米线层NW进行图案化以形成具有特定或选定数值的纳米间隙G。因此，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100的制造方法中，当形成纳米线层NW时，调整辐射速度，并且在纳米线层NW上流动高电流以使纳米线层NW断开。具体地，当形成纳米线层NW时，调整辐射速度以形成与凹槽113a重叠的纳米线层NW的中间部分，从而将其成形为比剩余部分薄。而且，当高电流经由连接电极116而在纳米线层NW上流动时，所述薄成形的中间部分可以被断开。

因此，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100的制造方法中，将电流施加到纳米线的纳米间隙G以简单地形成纳米间隙G。为了断开纳米线的中间部分，也可以使用能够微处理的半导体设备，但是该半导体设备非常昂贵，并且难以以非常小的纳米为单位执行处理。与此不同，在根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100的制造过程中，当形成纳米线层NW时，调整辐射速度以相对薄地形成待断开的纳米线层NW的中间部分。此后，当将高电流施加到纳米线层NW时，薄成形且具有高电阻的中间部分可以被断开，并且纳米线层NW可以被分离成一对尖端电极115。因此，纳米线层NW可以被容易地形成为具有纳米间隙G的一对尖端电极115，而无需昂贵和复杂的半导体设备。

即使在DNA分析装置100的制造过程完成之后，根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100也可以容易地调整纳米线的纳米间隙G。在通过施加高电流断开纳米线层NW的中间部分的过程中形成的纳米间隙G被形成为不同于所设计的数值，这可能导致DNA分析装置100的缺陷。然而，即使在形成纳米间隙G之后，根据本公开的示例实施例的DNA分析装置100也能够通过使光敏有机层112变形的方案来调整纳米间隙G。因此，可以在不受限于形成纳米间隙G时的工艺误差的情况下调整纳米间隙G，并且可以增强DNA分析装置100的可靠性。

图6、图7和图8是根据本公开的各种示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图。图6至图8中的DNA分析装置600、700和800分别在光敏有机层612、712和812方面与图1至图2C中的DNA分析装置100不同，并且DNA分析装置600、700和800在其他部件方面与DNA分析装置100基本上相同，因此省略了多余的描述。

参考图6至图8，根据本公开的各种示例实施例的DNA分析装置600、700和800的光敏有机层612、712和812可以被不同地设计。

首先，参考图6，在根据本公开的另一示例实施例的DNA分析装置600中，可以仅在基板111的一部分中设置光敏有机层612。光敏有机层612未设置在整个基板111中，而是可以仅设置在基板111的与绝缘层113的凹槽113a对应的部分处。因此，仅在主体610的一部分处形成光敏有机层612，而不是在整个主体610中形成光敏有机层612，以易于调整纳米间隙G。例如，如图6所示，光敏有机层612可以不与尖端电极115完全重叠，而是可以沿着X轴方向与尖端电极115部分重叠。光敏有机层612可以沿着X轴方向与凹槽113a完全重叠。

参考图7，在根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置700中，可以在凹槽113a的一侧设置光敏有机层712，使得光敏有机层712被设置为邻近该对感测电极SE中的一个感测电极。光敏有机层712可以围绕凹槽113a以对称结构设置，或者可以围绕凹槽113a以不对称结构设置。如果光敏有机层712如图6所示以对称结构设置，则当光敏有机层712变形时，可以通过调整一对感测电极SE两者的位置的方案来调整纳米间隙G。相反，如果在主体710中设置不对称结构的光敏有机层712，则当光敏有机层712变形时，仅调整一对感测电极SE中的与光敏有机层712相邻的一个感测电极的位置，以调整纳米间隙G。因此，以不对称结构设置光敏有机层712，以调整纳米间隙G。应理解的是，“相邻”包括一个元件与另一个元件在同一侧的含义。例如，图7所示的光敏有机层712与其中一个感测电极SE位于凹槽113a的同一侧。类似地，图7中所示的光敏有机层712可以被称为与凹槽113a另一侧的另一个感电极SE“不相邻”。

参考图8，在根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置800中，光敏有机层812可以由多个子光敏有机层812a构成或包括多个子光敏有机层812a。在基板111上设置多个子光敏有机层812a以仅使主体810的一部分变形或使整个主体810变形。因此，可以通过多个子光敏有机层812a更精确地调整纳米间隙G。

因此，在根据本公开的各种示例实施例的DNA分析装置600、700和800中，光敏有机层612、712和812被不同地设计，以调整纳米间隙G。例如，参照图6，仅在主体610的部分区域处部分地形成光敏有机层612，以调整纳米间隙G。在这种情况下，由于光敏有机层612的至少一部分与凹槽113a重叠，所以应力集中在凹槽113a上，从而在光敏有机层612变形时容易地使主体610弯曲。参照图7，以不对称结构设置光敏有机层712，以调整纳米间隙G。在这种情况下，由于在凹槽113a的一侧设置光敏有机层712，所以直接照射到凹槽113a部分的光被最小化或减少，以最小化或减少DNA分析时的噪声。此外，即使以不对称结构设置光敏有机层712，光敏有机层712也设置成与凹槽113a相邻，因此主体710可以容易地弯曲。参考图8，在基板111上设置多个子光敏有机层812a，以使主体810以各种形式变形。例如，将光仅照射到多个子光敏有机层812a中的一些子光敏有机层812a以相对轻微地改变纳米间隙G，以及将光照射到所有子光敏有机层812a以相对较大地改变纳米间隙G。因此，在根据本公开的各种示例实施例的DNA分析装置600、700和800中，光敏有机层612、712和812可以被不同地设计。

图9A是根据本公开的另一示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图。图9B是根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图。图9A和9B的DNA分析装置900仅在光敏有机层912方面与图1至2C中的DNA分析装置100不同，并且DNA分析装置900在其他部件方面与DNA分析装置100基本上相同，因此省略了多余的描述。

参照图9A和图9B，光敏有机层912包括第一光敏有机层912a和第二光敏有机层912b。第一光敏有机层912a和第二光敏有机层912b可以在基板111上彼此间隔开地设置。第一光敏有机层912a可以设置在凹槽113a的一侧，并且第二光敏有机层912b可以设置在凹槽113a的另一侧。例如，第一光敏有机层912a可以与一个感测电极SE重叠，并且第二光敏有机层912b可以与剩余的感测电极SE重叠。如图9A和图9B所示，第一光敏有机层912a和第二光敏有机层912b可以设置在同一平面(层)上。

第一光敏有机层912a在X轴方向上变形，以调整感测电极SE之间的纳米间隙G。第一光敏有机层912a可以通过仅对在X轴方向上线性偏振的光起反应而在X轴方向上膨胀或收缩。第一光敏有机层912a的光敏材料112m可以被取向以仅对在X轴方向上线性偏振的光起反应。因此，当第一光敏有机层912a膨胀时，主体910可以基于凹槽113a弯曲，并且可以调整一对感测电极SE之间的纳米间隙G。

第二光敏有机层912b在Y轴方向上变形，以使一对尖端电极115彼此对准。第二光敏有机层912b可以通过仅对在Y轴方向上线性偏振的光起反应而在Y轴方向上膨胀或收缩。第二光敏有机层912b的光敏材料112m可以被取向以仅对在Y轴方向上线性偏振的光起反应。当第二光敏有机层912b变形时，主体910的一部分可以在Y轴方向上弯曲，并且与第二光敏有机层912b重叠的一个尖端电极115可以在Y轴方向上移动。因此，通过使第二光敏有机层912b变形而在Y轴方向上移动一个尖端电极115，可以调整一对尖端电极115的位置，使得将一对尖端电极115设置在同一条线上(例如，沿X轴方向)。

同时，尽管图中未示出，但是光照射单元120可包括提供在X轴方向上线性偏振的光以使第一光敏有机层912a变形的偏振器123、以及提供在Y轴方向上线性偏振的光以使第二光敏有机层912b变形的偏振器123。

在根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置900中，尖端电极115可以彼此对准，并且同时，还可以调整纳米间隙G。首先，设置在一对感测电极SE的纵向方向上变形(例如，膨胀或收缩)的第一光敏有机层912a，以调整感测电极SE之间的纳米间隙G。第一光敏有机层912a在感测电极SE的纵向方向上变形，以调整纳米间隙G的尺寸。然而，如果即使调整纳米间隙G，一对尖端电极115仍未被设置在同一条线上，而是设置成彼此交叉，则DNA分析仍可能是困难的。因此，可以进一步设置控制尖端电极115的位置的第二光敏有机层912b，使得一对尖端电极115被设置在同一条线上并具有纳米间隙G。第二光敏有机层912b在垂直于一对电极的纵向方向的方向上变形，以调整一对尖端电极115中的任何一个尖端电极115的位置。例如，可以通过膨胀第二光敏有机层912b的一端或另一端来调整一个尖端电极115的位置，使得一个尖端电极115被设置在与另一个尖端电极115相同的线上。因此，根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置900包括控制纳米间隙G的第一光敏有机层912a和对准尖端电极115的第二光敏有机层912b，以增强DNA分析的准确度。

图10A是根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置的主体的平面图。图10B是根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置的主体的横截面图。图10A和图10B的DNA分析装置1000仅在绝缘层1013方面不同于图9A和图9B中的DNA分析装置900，并且DNA分析装置1000在其他部件方面与DNA分析装置900基本相同，因此省略了多余的描述。

参照图10A和10B，光敏有机层1012包括第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b，绝缘层1013包括第一绝缘层1013a和第二绝缘层1013b。第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b可以设置在不同的平面(层)上。第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b可以设置为在两者之间插入绝缘层1013。

具体地，第二光敏有机层1012b可以设置在基板111上，并且第一绝缘层1013a可以设置在第二光敏有机层1012b上。第二光敏有机层1012b可以设置成与凹槽113a重叠。

而且，第一光敏有机层1012a可设置在第一绝缘层1013a上，并且第二绝缘层1013b可设置在第一光敏有机层1012a上。第一光敏有机层1012a可以设置成与凹槽113a重叠。

在这种情况下，第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b两者都可以与凹槽113a重叠。在这种情况下，即使线性偏振光被照射到凹槽113a，第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b也可以独立地根据偏振方向变形。例如，当在X轴方向上线性偏振的光被照射到主体1010的凹槽113a时，仅第一光敏有机层1012a可以通过对该线性偏振光起反应而变形，并且第二光敏有机层1012b可以保持现有状态。例如，当在Y轴方向上线性偏振的光被照射到主体1010的凹槽113a时，仅第二光敏有机层1012b可以通过对该线性偏振光起反应而变形，并且第一光敏有机层1012a可以保持现有状态。例如，当在X轴方向上线性偏振的光和在Y轴方向上线性偏振的光两者被同时照射到主体1010的凹槽113a时，第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b两者可以通过对光起反应而变形。

因此，在根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置1000中，可以以各种形式设计第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b。控制纳米间隙G的第一光敏有机层1012a和对准尖端电极115的第二光敏有机层1012b可以通过仅对在不同方向上线性偏振的光起反应而变形。例如，第一光敏有机层1012a可以通过对在X轴方向上线性偏振的光起反应而变形，并且第二光敏有机层1012b可以通过对在Y轴方向上线性偏振的光起反应而变形。因此，即使第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b设置成彼此重叠，并且在X轴方向或Y轴方向上线性偏振的光被照射到重叠部分，仅第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b中的任一个可以变形。因此，在根据本公开的又一示例实施例的DNA分析装置1000中，可以基于第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b独立操作这一点，以各种形式设计第一光敏有机层1012a和第二光敏有机层1012b。

应当理解，图9A和9B的实施例可以与图10A和10B的实施例相结合。例如，第二光敏有机层912b可以设置在第一光敏有机层912a与凹槽113a之间的层中(或级别处)，与图10A和10B中所示类似，但在Z轴方向上彼此不重叠，这与图10A和图10B中所示不同。

本公开的示例实施例也可以描述如下：

根据本公开的一个方面，提供了一种DNA分析装置。所述DNA分析装置包括基板、被配置为设置在所述基板上并且通过对光起反应而膨胀或收缩的光敏有机层、设置在所述光敏有机层上并且通过纳米间隙彼此间隔开的一对感测电极、以及被配置为将光照射到所述光敏有机层的光照射单元，其中当所述光敏有机层变形时，所述一对感测电极之间的所述纳米间隙被改变。

所述一对感测电极中的每一感测电极可以包括设置在所述光敏有机层上并且包括纳米线的尖端电极和设置在所述尖端电极上的连接电极，并且所述DNA分析装置可以进一步包括设置在所述光敏有机层与所述尖端电极之间的金属图案。

所述DNA分析装置可以进一步包括控制单元，所述控制单元被配置为控制所述一对感测电极和所述光照射单元。

所述控制单元可以包括分析单元、电源单元以及光照射控制单元，所述分析单元可操作以检测当DNA穿过所述纳米间隙时在所述一对感测电极上流动的电流的变化，所述电源单元可操作以向所述一对感测电极施加电压，所述光照射控制单元连接到所述光照射单元。

所述光照射单元可以包括被配置为提供光的光源、可操作以将来自所述光源的光反射到所述光敏有机层的数字微镜、以及设置在所述数字微镜与所述基板之间的偏振器，以及所述光被所述偏振器线性偏振，并且入射在所述光敏有机层上。

所述光敏有机层可以被配置为在与所述偏振器射出的光的偏振方向平行的方向上膨胀或收缩。

所述光敏有机层可以包括多种光敏材料，并且所述多种光敏材料在平行于所述偏振方向的方向上取向。

所述DNA分析装置可以进一步包括设置在所述光敏有机层与所述一对感测电极之间的绝缘层，所述绝缘层可以包括凹槽，所述凹槽被设置成与所述一对感测电极之间的所述纳米间隙重叠，并且当所述光被照射到所述光敏有机层时，所述基板、所述光敏有机层和所述绝缘层可以围绕所述凹槽弯曲，并且所述纳米间隙增大。

所述光敏有机层的至少一部分可以设置成与所述凹槽重叠。

所述光敏有机层可以被设置成进一步与所述一对感测电极中的一个感测电极相邻。

所述光敏有机层可以包括多个子光敏有机层。

所述光敏有机层可以包括被配置为在所述一对感测电极的纵向方向上膨胀或收缩的第一光敏有机层和被配置为在垂直于所述纵向方向的方向上膨胀或收缩的第二光敏有机层。

当在所述纵向方向上线性偏振的光被照射到所述光敏有机层时，所述第一光敏有机层可以在所述纵向方向上膨胀，并且所述基板、所述第一光敏有机层和所述绝缘层围绕所述凹槽弯曲。

当在垂直于所述纵向方向的方向上线性偏振的光被照射到所述光敏有机层时，所述第二光敏有机层可以在垂直于所述纵向方向的方向上膨胀，并且所述一对感测电极中的至少一个感测电极的位置被改变。

所述第一光敏有机层和第二光敏有机层可以设置在同一平面上。

所述第二光敏有机层可以设置在基板上，并且所述第一光敏有机层也可以设置在第二光敏有机层上，并且所述绝缘层可以包括设置在所述第一光敏有机层与所述第二光敏有机层之间的第一绝缘层、以及设置在所述一对感测电极与所述第一光敏有机层之间的第二绝缘层。

根据本公开的另一方面，提供了一种装置，包括第一尖端电极，所述第一尖端电极包括第一纳米线；第二尖端电极，所述第二尖端电极包括第二纳米线；纳米间隙，所述纳米间隙将所述第一尖端电极与所述第二尖端电极分隔开；绝缘层，所述绝缘层位于所述第一尖端电极和所述第二尖端电极下方；凹槽，所述凹槽位于所述绝缘层中，并且所述凹槽与所述第一尖端电极和所述第二尖端电极重叠；光敏有机层，所述光敏有机层位于所述绝缘层下方；和控制器，所述控制器可操作以在脱氧核糖核酸(DNA)链穿过所述纳米间隙时使偏振光被引导到所述光敏有机层上。

所述装置可以进一步包括柔性基板，所述柔性基板位于所述光敏有机层下方；其中，所述柔性基板、所述光敏有机层和所述绝缘层可操作以在所述光敏有机层对所述偏振光起反应时变形。

根据本公开的又一方面，提供了一种方法，包括：在柔性基板上形成光敏有机层；在所述光敏有机层上形成绝缘层；在所述绝缘层中形成凹槽；在所述凹槽的任一侧的绝缘层上并且延伸穿过所述凹槽形成纳米线；和通过使电流通过所述纳米线来形成通过纳米间隙分隔开的一对尖端电极。

所述形成纳米线可以包括形成在所述凹槽上方比在所述凹槽的任一侧薄的纳米线。

尽管已经参考附图详细描述了本公开的示例实施例，但是本公开不限于此，并且可以在不脱离本公开的技术概念的情况下以许多不同的形式实施。因此，提供本公开的示例实施例仅用于说明性目的，而不旨在限制本公开的技术概念。本公开的技术概念的范围不限于此。因此，应当理解，上述示例实施例在所有方面都是说明性的，并且不限制本公开。

可以根据上述详细描述对实施例进行这些和其他改变。一般来说，在所附权利要求书中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制于说明书和权利要求中公开的特定实施例，而应被理解为包括所有可能的实施例以及这些权利要求所享有的等同物的全部范围。因此，权利要求书不受限于本公开。

Claims (20)

1.一种脱氧核糖核酸(DNA)分析装置，包括：

基板；

光敏有机层，所述光敏有机层被配置为设置在所述基板上，并且通过对光起反应而变形；

一对感测电极，所述一对感测电极设置在所述光敏有机层上，并且通过纳米间隙彼此间隔开；以及

光照射单元，所述光照射单元被配置为将光照射到所述光敏有机层，

其中，当所述光敏有机层变形时，所述一对感测电极之间的所述纳米间隙被改变。

2.根据权利要求1所述的DNA分析装置，其中，所述一对感测电极中的每一感测电极包括：

尖端电极，所述尖端电极设置在所述光敏有机层上，并且包括纳米线；以及

连接电极，所述连接电极设置在所述尖端电极上，以及

所述DNA分析装置进一步包括设置在所述光敏有机层与所述尖端电极之间的金属图案。

3.根据权利要求1所述的DNA分析装置，所述DNA分析装置进一步包括：

控制单元，所述控制单元被配置为控制所述一对感测电极和所述光照射单元。

4.根据权利要求3所述的DNA分析装置，其中，所述控制单元包括：

分析单元，所述分析单元可操作以检测当DNA穿过所述纳米间隙时在所述一对感测电极上流动的电流的变化；

电源单元，所述电源单元可操作以向所述一对感测电极施加电压；以及

光照射控制单元，所述光照射控制单元连接到所述光照射单元。

5.根据权利要求1所述的DNA分析装置，其中，所述光照射单元包括：

光源，所述光源被配置为提供所述光；

数字微镜，所述数字微镜可操作以将来自所述光源的光反射到所述光敏有机层；以及

偏振器，所述偏振器设置在所述数字微镜与所述基板之间，以及

所述光被所述偏振器线性偏振，并且入射在所述光敏有机层上。

6.根据权利要求5所述的DNA分析装置，其中所述光敏有机层被配置为在与所述偏振器射出的光的偏振方向平行的方向上膨胀或收缩。

7.根据权利要求6所述的DNA分析装置，其中，所述光敏有机层包括多种光敏材料，并且

所述多种光敏材料在平行于所述偏振方向的方向上取向。

8.根据权利要求1所述的DNA分析装置，所述DNA分析装置进一步包括：

绝缘层，所述绝缘层设置在所述光敏有机层与所述一对感测电极之间，以及

凹槽，所述凹槽位于所述绝缘层中，并且所述凹槽被设置成与所述一对感测电极之间的所述纳米间隙重叠，

其中，当所述光被照射到所述光敏有机层时，所述基板、所述光敏有机层和所述绝缘层围绕所述凹槽弯曲，并且所述纳米间隙改变。

9.根据权利要求8所述的DNA分析装置，其中，所述光敏有机层的至少一部分被设置成与所述凹槽重叠。

10.根据权利要求8所述的DNA分析装置，其中所述光敏有机层被设置成进一步与所述一对感测电极中的一个感测电极相邻。

11.根据权利要求8所述的DNA分析装置，其中所述光敏有机层包括多个子光敏有机层。

12.根据权利要求8所述的DNA分析装置，其中，所述光敏有机层包括：

第一光敏有机层，所述第一光敏有机层被配置为在所述一对感测电极的纵向方向上膨胀或收缩，以及

第二光敏有机层，所述第二光敏有机层被配置为在垂直于所述纵向方向的方向上膨胀或收缩。

13.根据权利要求12所述的DNA分析装置，其中当在所述纵向方向上线性偏振的光被照射到所述光敏有机层时，所述第一光敏有机层在所述纵向方向上膨胀，并且所述基板、所述第一光敏有机层和所述绝缘层围绕所述凹槽弯曲。

14.根据权利要求12所述的DNA分析装置，其中当在垂直于所述纵向方向的方向上线性偏振的光被照射到所述光敏有机层时，所述第二光敏有机层在垂直于所述纵向方向的方向上膨胀，并且所述一对感测电极中的至少一个感测电极的位置被改变。

15.根据权利要求12所述的DNA分析装置，其中所述第一光敏有机层和所述第二光敏有机层设置在同一平面上。

16.根据权利要求12所述的DNA分析装置，其中所述第二光敏有机层设置在所述基板上，并且所述第一光敏有机层设置在所述第二光敏有机层上，并且

所述绝缘层包括：

第一绝缘层，所述第一绝缘层设置在所述第一光敏有机层与所述第二光敏有机层之间，以及

第二绝缘层，所述第二绝缘层设置在所述一对感测电极与所述第一光敏有机层之间。

17.一种装置，包括：

第一尖端电极，所述第一尖端电极包括第一纳米线；

第二尖端电极，所述第二尖端电极包括第二纳米线；

纳米间隙，所述纳米间隙将所述第一尖端电极与所述第二尖端电极分隔开；

绝缘层，所述绝缘层位于所述第一尖端电极和所述第二尖端电极下方；

凹槽，所述凹槽位于所述绝缘层中，并且所述凹槽与所述第一尖端电极和所述第二尖端电极重叠；

光敏有机层，所述光敏有机层位于所述绝缘层下方；和

控制器，所述控制器可操作以在脱氧核糖核酸(DNA)链穿过所述纳米间隙时使偏振光被引导到所述光敏有机层上。

18.根据权利要求17所述的装置，所述装置进一步包括：

柔性基板，所述柔性基板位于所述光敏有机层下方；

其中，所述柔性基板、所述光敏有机层和所述绝缘层可操作以在所述光敏有机层对所述偏振光起反应时变形。

19.一种方法，包括：

在柔性基板上形成光敏有机层；

在所述光敏有机层上形成绝缘层；

在所述绝缘层中形成凹槽；

在所述凹槽的任一侧的绝缘层上并且延伸穿过所述凹槽形成纳米线；和

通过使电流通过所述纳米线来形成通过纳米间隙分隔开的一对尖端电极。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述形成纳米线包括形成在所述凹槽上方比在所述凹槽的任一侧薄的纳米线。