本發(fā)明涉及基因測序領(lǐng)域，尤其涉及一種基因測序芯片及基因測序方法、基因測序裝置。

背景技術(shù)：

基因測序技術(shù)是現(xiàn)代分子生物學研究中最常用的技術(shù)，從1977第一代基因測序發(fā)展至今，基因測序技術(shù)取得了相當大的發(fā)展，依次經(jīng)歷了第一代由fredericksanger(弗雷德里克·桑格)發(fā)明的sanger測序技術(shù)、第二代高通量測序技術(shù)、第三代單分子測序技術(shù)以第四代納米孔測序技術(shù)，目前市場主流的測序技術(shù)仍以第二代高通量測序為主。

第二代高通量測序技術(shù)主要包括由illumina公司發(fā)明的邊合成邊測序技術(shù)、由thermofisher公司發(fā)明的離子半導體測序技術(shù)和連接法測序技術(shù)以及由roche公司發(fā)明的焦磷酸測序技術(shù)等。

其中，illumina公司發(fā)明的邊合成邊測序法和thermofisher發(fā)明的連接法測序技術(shù)均需要對dha鏈進行熒光標記，根據(jù)其測序原理還需要有相應(yīng)的激光光源和光學系統(tǒng)，測序較為復雜，增加測序時間和成本。roche公司發(fā)明的焦磷酸測序技術(shù)雖然無需激光光源和光學系統(tǒng)，然而仍然需要對dha鏈進行熒光標記，測序也較為復雜。而thermofisher公司發(fā)明的離子半導體測序技術(shù)需要采用cmos(complementarymetal-oxidesemiconductor，金屬氧化物半導體)工藝制作一個離子傳感器和兩個場效應(yīng)晶體管，工藝和結(jié)構(gòu)均較為復雜，制作困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，為解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的實施例提供一種基因測序芯片及基因測序方法、基因測序裝置，該基因測序芯片采用離子半導體測序技術(shù)原理，但結(jié)構(gòu)更為簡單，制作難度較小，大大降低了測序時間和成本。

為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：

第一方面、本發(fā)明實施例提供了一種基因測序芯片，所述基因測序芯片包括，顯示面板，包括多個顯示單元，所述顯示單元設(shè)置有晶體管和電極，所述電極與所述晶體管的漏極相連；設(shè)置在所述顯示面板上的開口限定層，所述開口限定層上設(shè)置有與所述顯示單元一一對應(yīng)的開口；至少有部分區(qū)域設(shè)置在所述開口內(nèi)的離子敏感膜，所述離子敏感膜與所述晶體管的柵極相連。

可選的，所述顯示面板還包括，相對設(shè)置的第一基板與第二基板；封裝在所述第一基板與所述第二基板相對空間內(nèi)的介質(zhì)層、第一流體層和導電的第二流體層；其中，所述第一流體層設(shè)置在所述第二流體層靠近所述電極的一側(cè)；所述第一流體層與所述第二流體層具有不同的顏色；在所述電極與所述第二流體層之間未形成電場的情況下，所述第一流體層鋪展在所述介質(zhì)層的表面；在所述電極與所述第二流體層之間形成有電場的情況下，所述第一流體層分裂為分別聚集在所述介質(zhì)層對應(yīng)于各個晶體管所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分；所述晶體管和所述電極設(shè)置在所述第一基板上。

可選的，所述基因測序芯片還包括，覆蓋所述晶體管和所述電極的保護層；所述離子敏感膜通過設(shè)置在所述保護層上的過孔與所述柵極相連。

優(yōu)選的，所述開口為孔徑范圍為1～100μm的微孔。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)層設(shè)置在所述第一流體層遠離所述第二流體層的一側(cè)。

優(yōu)選的，所述介質(zhì)層為疏水層，所述第一流體層為油膜。

進一步優(yōu)選的，構(gòu)成所述疏水層的液體為含氟聚合物；和/或，構(gòu)成所述油膜的液體為十六烷和/或硅酮，且所述液體中溶解有顏料和/或染料。

優(yōu)選的，所述第一流體層的顏色為黑色。

可選的，所述離子敏感膜的材料為si3n4。

可選的，所述基因測序芯片還包括，外圍電路結(jié)構(gòu)；所述晶體管的源極通過信號引線與所述外圍電路結(jié)構(gòu)電性連接。

第二方面、本發(fā)明實施例提供了一種基因測序裝置，所述基因測序裝置包括，上述任一項所述的基因測序芯片；處理單元，用于根據(jù)基因測序時在所述顯示面板上產(chǎn)生的顯示變化獲取所述dna鏈的堿基序列。

可選的，所述基因測序裝置還包括，成像單元，用于記錄所述顯示面板遠離所述開口一側(cè)的底部顯示的圖案；所述處理單元具體用于，根據(jù)所述圖案獲取所述dna鏈的堿基序列。

第三方面、本發(fā)明實施例提供了一種采用上述任一項所述的基因測序芯片的基因測序方法，所述測序方法包括，將包含有dna鏈的dna微珠加入到所述開口內(nèi)進行pcr擴增；依次向所述開口中加入四種脫氧核糖核苷三磷酸，所述dna鏈與四種脫氧核糖核苷三磷酸中的一種發(fā)生互補配對后，在所述離子敏感膜上產(chǎn)生電信號開啟所述晶體管，使得所述顯示面板上產(chǎn)生顯示變化；根據(jù)所述顯示變化獲取所述dna鏈的堿基序列。

可選的，所述依次向所述開口中加入四種脫氧核糖核苷三磷酸，所述dna鏈與四種脫氧核糖核苷三磷酸中的一種發(fā)生互補配對后，在所述離子敏感膜上產(chǎn)生電信號開啟所述晶體管，使得所述顯示面板上產(chǎn)生顯示變化的步驟包括，依次向所述開口中加入四種脫氧核糖核苷三磷酸，并向所述第二流體層施加預設(shè)電勢，以使得所述開口中發(fā)生互補配對時所述第一流體層在所述第二流體層與所述電極之間產(chǎn)生的電場作用下分裂為分別聚集在所述介質(zhì)層對應(yīng)于各個晶體管所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分；所述基因測序方法還包括，獲取所述第一流體層分裂為多個互不接觸的子部分后，在所述顯示面板遠離所述開口一側(cè)的底部顯示的圖案；所述根據(jù)所述顯示變化獲取所述dna鏈的堿基序列的步驟包括，根據(jù)產(chǎn)生所述圖案時加入的所述四種脫氧核糖核苷三磷酸中的具體種類確定所述dna鏈上的堿基類型。

優(yōu)選的，所述四種脫氧核糖核苷三磷酸為四種可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸；所述基因測序方法還包括，清洗掉向所述開口中依次加入的所述四種可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸，并加入疏基試劑以進行所述dna鏈上的后續(xù)位置的堿基類型檢測。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述基因測試芯片，在進行基因測序時一個個核苷酸分子連續(xù)流過芯片上的開口，開口內(nèi)若發(fā)生脫氧核糖核苷三磷酸與dna分子的互補配對，則會釋放出氫離子，進而在離子敏感膜的表面感應(yīng)出能斯特電位，將電位信號傳輸給柵極，從而將與該開口對應(yīng)的晶體管打開。而沒有發(fā)生dha分子互補配對的開口內(nèi)沒有釋放出氫離子，則離子敏感膜的表面不會感應(yīng)出能斯特電位，也就無法開啟與該開口對應(yīng)的晶體管，從而導致該顯示面板的顯示發(fā)生變化，通過相應(yīng)的處理單元可將該顯示變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字電子信息，以獲取進行測試的dna鏈上的堿基類型，從而進行基因測序。該基因測序芯片采用離子半導體測序技術(shù)原理，無需對脫氧核糖核苷三磷酸進行熒光標記，也不需要激光光源和光學系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)更為簡單，晶體管數(shù)量較少，制作難度相應(yīng)較小，大大降低了測序時間和成本。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基因測試芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例1提供的一種基因測試芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為在利用圖2所示的基因測試芯片進行測試時的顯示變化示意圖。

附圖標記：

1-顯示面板；10-第一基板；11-顯示單元；12-晶體管；12a-襯底；12g-柵極；12s-源極；12d-漏極；13-電極；14-介質(zhì)層；15-第一流體層；150-子部分；16-第二流體層；17-保護層；170-過孔；18-第二基板；2-開口限定層；20-開口；3-離子敏感膜。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

需要指出的是，除非另有定義，本發(fā)明實施例中所使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員共同理解的相同含義。還應(yīng)當理解，諸如在通常字典里定義的那些術(shù)語應(yīng)當被解釋為具有與它們在相關(guān)技術(shù)的上下文中的含義相一致的含義，而不應(yīng)用理想化或極度形式化的意義來解釋，除非這里明確地這樣定義。

例如，本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中所使用的術(shù)語“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，僅是用來區(qū)分不同的組成部分?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)該詞前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“一側(cè)”、“另一側(cè)”等指示的方位或位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于說明本發(fā)明的技術(shù)方案的簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種基因測序芯片，該基因測序芯片包括，顯示面板1，包括多個顯示單元11；每個顯示單元11設(shè)置有晶體管12和電極13；電極13與前述晶體管12的漏極12d相連；上述基因測序芯片還包括設(shè)置在顯示面板1上的開口限定層2；該開口限定層2上設(shè)置有與顯示單元11一一對應(yīng)的開口20；至少有部分區(qū)域設(shè)置在上述開口20內(nèi)的離子敏感膜3；該離子敏感膜3與前述晶體管12的柵極12g相連。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例提供的上述基因測序芯片，下面首先具體說明下離子半導體基因測序技術(shù)及本發(fā)明實施例提供的上述基因測序芯片的測試原理：

離子半導體基因測序方法包括以下步驟：基因組dna的預處理過程：首先進行dna文庫制備，利用噴霧法等技術(shù)手段分離基因組dna，即將待測的dna切割成小片段，每個片段兩端連接上接頭序列，并變性成單鏈，從而構(gòu)建單鏈dna文庫。將這些單鏈dna分子與微珠(通常是磁珠)連接，每個微珠連接上一條單鏈分子，然后將這些微珠在乳液中包裹成一個個油包水的小液滴，每個液滴中包含一個微珠，然后進行pcr(polymerasechainreaction，即聚合酶鏈式反應(yīng))法擴增，每個片段都將被擴增約100萬倍，從而形成上千萬條待測模板分子，以達到下一步測序所要求的dna量。之后進行測序，將包含有dha鏈的dna微珠加入到開口限定層2的開口20內(nèi)，測序時一個個核苷酸分子連續(xù)流過芯片上的開口微孔，如果脫氧核糖核苷三磷酸(deoxy-ribonucleosidetriphosphate，簡稱為dntp)與特定微孔中的dna分子互補配對，則該脫氧核糖核苷三磷酸被合成到該dna分子中，并且釋放出氫離子(h⁺)，氫離子會在離子敏感膜3(其材料可以為si3n4等)的表面感應(yīng)出能斯特(nernst)電位。由于離子敏感膜3與晶體管12的柵極12g相連，即將電位信號傳輸給柵極12g，從而將上述的晶體管12打開。而沒有發(fā)生dha分子互補配對的微孔內(nèi)沒有釋放出氫離子，則離子敏感膜3的表面不會感應(yīng)出能斯特電位，也就無法開啟與該微孔對應(yīng)的晶體管12，從而導致該顯示面板1的顯示發(fā)生變化，通過相應(yīng)的處理單元可將該顯示變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字電子信息，以獲取進行測試的dna鏈上的堿基類型，從而進行基因測序。

進一步的，針對本發(fā)明實施例提供的上述基因測試芯片的結(jié)構(gòu)組成需要說明的是：

第一、上述顯示面板1可以包括但不限于液晶顯示面板、有機電致發(fā)光顯示面板、電潤濕顯示面板等，主要具有不同顯示單元11中的晶體管12打開或關(guān)閉后，使得顯示面板1的顯示發(fā)生變化即可。其中，該變化例如可以為顯示圖案的變化等。

第二、上述晶體管12具體可以利用cmos工藝制備的場效應(yīng)晶體管(field-effecttransistor，簡稱為fet)，還可以進一步為薄膜晶體管(thinfilmtransistor，簡稱為tft)，本發(fā)明實施例對此不作限定，該晶體管12只要為具有開關(guān)特性的電子元件，能夠?qū)ㄏ鄳?yīng)的電信號即可。

例如，可以利用cmos工藝制作上述的晶體管12，該晶體管12即相當于一個對氫離子敏感的傳感器，其中該晶體管12的襯底(即有源層)12a為p型硅襯底，源極12a和漏極12a是n型高摻雜硅，源極12s通過金屬的信號引線(其材料可以為al、mo等)連接到外圍電路結(jié)構(gòu)(即處理芯片)上，漏極12d連接到電極13(其材料可以為ito等)上。

其中，各顯示單元11中的晶體管12的襯底可以為連接在一體的一體結(jié)構(gòu)，也可以分開獨立設(shè)置。各晶體管12的源極12s可以連接在同一信號引線上以接收同一電壓信號。

這里，在本發(fā)明實施例中，是以上述晶體管12的漏極12d與電極13相連為例進行了說明，然而本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當明白，由于晶體管的源極和漏極在結(jié)構(gòu)和組成上的可互換性，也可以將上述晶體管12的源極12s與電極13相連，即使得各晶體管12的漏極12d連接在同一信號線上以接收同一電壓信號，這屬于本發(fā)明的上述實施例的等同變換。

第三、由于上述基因測序芯片包含有多個用于容納待檢測的dha鏈的開口20，因此，對應(yīng)于每個開口20均有一個離子敏感膜3，各離子敏感膜3之間互不接觸，以免造成測試混亂。

此外，上述圖1中僅示意出開口限定層2上的各開口20的可能的一種設(shè)置方式。開口20可以均勻地設(shè)置在顯示面板1中各顯示單元11的正上方/斜上方(即圖1中示意出的設(shè)置方式)；或者，各開口20也可集中設(shè)置在顯示面板01的周邊區(qū)域，只要清楚地標記出與每個顯示單元11中的晶體管12相對應(yīng)的開口20排列順序，以便進行上述的基因測序操作即可。

其中，綜合考慮上述芯片的制備工藝難度及基因測試的精度因素，上述開口20可以為孔徑范圍為1～100μm的微孔，以便于制備和放置dha微珠。

基于此，通過本發(fā)明實施例提供的上述基因測試芯片，在進行基因測序時一個個核苷酸分子連續(xù)流過芯片上的開口20，開口20內(nèi)若發(fā)生脫氧核糖核苷三磷酸與dna分子的互補配對，則會釋放出氫離子，進而在離子敏感膜3的表面感應(yīng)出能斯特電位，將電位信號傳輸給柵極12g，從而將與該開口20對應(yīng)的晶體管12打開。而沒有發(fā)生dha分子互補配對的開口20內(nèi)沒有釋放出氫離子，則離子敏感膜3的表面不會感應(yīng)出能斯特電位，也就無法開啟與該開口20對應(yīng)的晶體管12，從而導致該顯示面板1的顯示發(fā)生變化，通過相應(yīng)的處理單元可將該顯示變化轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字電子信息，以獲取進行測試的dna鏈上的堿基類型，從而進行基因測序。該基因測序芯片采用離子半導體測序技術(shù)原理，無需對脫氧核糖核苷三磷酸進行熒光標記，也不需要激光光源和光學系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)更為簡單，晶體管數(shù)量較少，制作難度相應(yīng)較小，大大降低了測序時間和成本。

在上述基礎(chǔ)上進一步的，本發(fā)明實施例還提供了一種基因測序裝置，該基因測序裝置包括上述的基因測序芯片和處理單元；該處理單元用于根據(jù)基因測序時在在顯示面板1上產(chǎn)生的顯示變化獲取dna鏈的堿基序列。

由上述對于測試原理的描述可知，具體的，是根據(jù)基因測序時在上述開口20內(nèi)加入的包含有dna鏈的dna微珠與四種脫氧核糖核苷三磷酸中的一種發(fā)生互補配對，在上述離子敏感膜3上產(chǎn)生電信號開啟晶體管12后，在顯示面板1上產(chǎn)生的顯示變化獲取dna鏈的堿基序列。

進一步的，本發(fā)明實施例還提供了一種采用上述基因測序芯片的基因測序方法，該測序方法包括，

將包含有dna鏈的dna微珠加入到上述開口20內(nèi)進行pcr擴增；

依次向上述開口20中加入四種脫氧核糖核苷三磷酸，dna鏈與四種脫氧核糖核苷三磷酸中的一種發(fā)生互補配對后，在離子敏感膜3上產(chǎn)生電信號開啟晶體管12，使得顯示面板1上產(chǎn)生顯示變化；

根據(jù)產(chǎn)生的顯示變化獲取dna鏈的堿基序列。

在上述基礎(chǔ)上進一步的，考慮到顯示面板1具體為采用電潤濕原理的顯示面板時結(jié)構(gòu)更為簡單，顯示的變化也更為明顯易于識別，因此本發(fā)明實施例進一步優(yōu)選為，上述顯示面板1具體為基于電潤濕原理的顯示面板，下面通過以下實施例詳細描述上述顯示面板1的具體結(jié)構(gòu)以及測試過程。

實施例1

如圖2所示，上述顯示面板1具體包括，相對設(shè)置的第一基板10與第二基板18；封裝在第一基板10與第二基板18相對空間內(nèi)的介質(zhì)層14、第一流體層15和導電的第二流體層16；其中，第一流體層15設(shè)置在第二流體層16靠近上述電極13的一側(cè)；第一流體層15與第二流體層16具有不同的顏色；在上述電極13與第二流體層16之間未形成電場的情況下，第一流體層15鋪展在上述介質(zhì)層14的表面；如圖3所示，在上述電極13與第二流體層16之間形成有電場的情況下，上述第一流體層分裂為分別聚集在介質(zhì)層14對應(yīng)于各個晶體管12所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分150；前述的晶體管12和電極13具體設(shè)置在第一基板10上；上述的基因測序芯片還包括，覆蓋晶體管12和電極13的保護層17；前述的離子敏感膜3通過設(shè)置在上述保護層17上的過孔170與柵極12g相連。

具體的測試原理如下：

測序時一個個核苷酸分子連續(xù)流過芯片上的開口20，開口20內(nèi)若發(fā)生脫氧核糖核苷三磷酸與dna分子的互補配對，則會釋放出氫離子，進而在離子敏感膜3的表面感應(yīng)出能斯特電位，將電位信號傳輸給柵極12g，從而將與該開口20對應(yīng)的晶體管12打開。給源極12s相應(yīng)的電信號后，通過漏極12d給電極13充電，在導電的第二流體層16上施加一定的電勢(例如可以為使第二流體層16的液體接地)，當電場能量大于第一流體層15液體的表面能時，基于電潤濕的原理，原本能夠在介質(zhì)層14上鋪展開來(即潤濕)的第一流體層15開始分裂，產(chǎn)生一個個小液滴，即在電場作用下變得難以鋪展在介質(zhì)層14表面，由于晶體管12的底部是沒有電極13的，故第一流體層15會分裂為分別聚集在介質(zhì)層14對應(yīng)于各個晶體管12所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分150。這時，微孔底部變得透明，由于第一流體層15與第二流體層16的具有不同的顏色，故從顯示面板1遠離開口20一側(cè)的底部會顯示由被多個互不接觸的子部分150間隔開來的第二流體層16的圖案。利用相應(yīng)的成像單元對顯示面板1底部顯示的圖案進行捕捉，及將化學信息轉(zhuǎn)化為光信息，從而進行基因測序。

在上述實施例1中，參考圖2所示，介質(zhì)層14可以設(shè)置在第一流體層15遠離第二流體層16的一側(cè)，具體制作時可以是在第一基板10的底面上沉積介質(zhì)層14，在封裝第一流體層15，以進一步降低制備工藝難度。

其中，介質(zhì)層14例如可以為疏水層，構(gòu)成疏水層的液體可以為含氟聚合物(如聚四氟乙烯)；第一流體層15為油膜，構(gòu)成油膜的液體可以為十六烷和/或硅酮，且液體中溶解有顏料和/或染料。即第一流體層15在沒有收到上述電場的作用下由于與疏水層具有相同的親疏水性故能夠在其上潤濕并鋪展開來。構(gòu)成具有導電性的第二流體層16的液體可以為水或鹽溶液。

其中，為了增加在進行基因測試時的第一流體層15與第二流體層16的顏色對比效果，提高測試精度。第一流體層15的顏色為黑色，即，溶解在十六烷和/或硅酮溶劑中的為黑色顏料和/或黑色染料；相對的，第二流體層16則為除黑色之外的其他顏色(也可以為透明)。

這里，染料是指能將基質(zhì)(即本發(fā)明實施例1中的上述十六烷和/或硅酮溶劑)染成一定顏色(如黑色)的有機化合物；顏料是指有色的不溶于介質(zhì)(即上述的十六烷和/或硅酮溶劑)的有機或無機有色化合物，其形態(tài)主要是顆粒狀，分散在介質(zhì)中后，折射出相應(yīng)的顏色(如黑色)。

需要說明的是，上述第一流體層15與第二流體層16中的“層”概念不是對流體幾何形狀的限制，“層”不限于是對平鋪狀態(tài)的描述。由于第一流體層15的液體流動性，在電潤濕原理下，受電場影響第一流體層15在介質(zhì)層14上的鋪展形態(tài)也會相應(yīng)地改變。

實施例2

本發(fā)明實施例2進一步提供一種基因測序裝置，包括有，

上述實施例1的基因測序芯片；

成像單元，用于記錄上述顯示面板1遠離開口20一側(cè)的底部顯示的圖案；

處理單元具體用于，根據(jù)上述顯示的圖案獲取dna鏈的堿基序列。

這里，根據(jù)上述測試原理可知，該成像單元具體是用于記錄當上述第一流體層15分裂為分別聚集在介質(zhì)層14對應(yīng)于各個晶體管12所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分150時，從上述顯示面板1遠離開口20一側(cè)的底部顯示的圖案。其中，成像單元例如可以為ccd相機(chargecoupleddevice，即電荷耦合元件)。

實施例3

本發(fā)明實施例3進一步提供了一種基于前述實施例2提供的上述基因測序芯片的基因測序方法，該測序方法包括，

步驟s01、將包含有dna鏈的dna微珠加入到上述開口20內(nèi)進行pcr擴增；

步驟s02、依次向開口20中加入四種脫氧核糖核苷三磷酸(dntp)，并向第二流體層16施加預設(shè)電勢(例如為接地，即電勢為零)，以使得在上述開口20中發(fā)生互補配對時第一流體層15在第二流體層16與電極13之間產(chǎn)生的電場作用下分裂為分別聚集在介質(zhì)層14對應(yīng)于各個晶體管12所在區(qū)域的多個互不接觸的子部分150；

步驟s03、獲取第一流體層15分裂為多個互不接觸的子部分150后，在顯示面板1遠離開口20一側(cè)的底部顯示的圖案；

步驟s04、根據(jù)產(chǎn)生圖案時加入的四種脫氧核糖核苷三磷酸中的具體種類確定dna鏈上的堿基類型。

具體的，當與微孔對應(yīng)的晶體管12打開時，如果向微孔中加入的脫氧核糖核苷三磷酸具體為三磷酸腺嘌呤脫氧核糖核苷酸，則此時待測dna鏈上的堿基為胸腺嘧啶；如果向微孔中加入的脫氧核糖核苷三磷酸具體為三磷酸胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸，則此時待測dna鏈上的堿基為腺嘌呤；如果向微孔中加入的脫氧核糖核苷三磷酸具體為三磷酸胞嘧啶脫氧核糖核苷酸，則此時待測dna鏈上的堿基為鳥嘌呤；如果向微孔中加入的脫氧核糖核苷三磷酸具體為三磷酸鳥嘌呤脫氧核糖核苷酸，則此時待測dna鏈上的堿基為胞嘧啶。

在上述基礎(chǔ)上，當向微孔中加入的四種脫氧核糖核苷三磷酸具體為四種可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸時，上述基因測序方法還包括以下步驟，

清洗掉向開口20中依次加入的四種可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸，并加入疏基試劑以進行dna鏈上的后續(xù)位置的堿基類型檢測。

即，在完成dna一個位置的堿基類型檢測后，需要清洗掉向微孔中加入的可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸，并加入疏基試劑。與普通的脫氧核糖核苷三磷酸不同，可逆終止脫氧核糖核苷三磷酸的3'羥基末端位置連接的為一個疊氮基團(其具有可化學切割的性質(zhì))，在dna合成過程中不能形成磷酸二酯鍵，即只容許每個循環(huán)摻入單個堿基，因而會中斷dna的合成。獲取每條模板序列第一輪反應(yīng)所聚合上去的核苷酸種類之后，加入疏基試劑將這些基團化學切割，疊氮基團就會斷裂，從而恢復了3'羥基末端的粘性，即在原來位置形成一個羥基，可繼續(xù)聚合第二個核苷酸以進行后續(xù)位置的堿基類型檢測，檢測方法與上述方法相同，在此不再贅述。如此繼續(xù)下去，直到每條模板序列都完全被聚合為雙鏈。統(tǒng)計每輪收集到的顯示圖案的光信息，即可得知每個模板dna片段的序列。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。