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原文传递生物检测芯片、生物检测装置及其检测方法

专利名称：	生物检测芯片、生物检测装置及其检测方法
摘要：	一种生物检测芯片、生物检测装置及其检测方法。该生物检测芯片包括第一衬底基板；多个检测单元，沿行方向和列方向阵列设置在第一衬底基板上，各检测单元包括薄膜晶体管和电极，薄膜晶体管设置在第一衬底基板上且包括栅极、源极和漏极，电极设置在薄膜晶体管远离第一衬底基板的一侧且与漏极相连，电极被配置为承载待检测的生物材料。由此，该生物检测芯片可降低多个检测单元的走线的复杂程度，从而可增加多个检测单元的密度，进而可实现对待检测的生物材料(例如神经细胞)不同位置的电刺激和冲动检测的灵活控制。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	京东方科技集团股份有限公司
发明人：	姚文亮;樊博麟;赵楠;蔡佩芝;庞凤春;耿越;古乐;肖月磊;廖辉;赵莹莹
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-23T00:00:00+0800
申请号：	CN201980000402.2
公开号：	CN110168364A
代理机构：	北京市柳沈律师事务所
代理人：	焦玉恒
分类号：	G01N33/48(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	100015 北京市朝阳区酒仙桥路10号
主权项：	1.一种生物检测芯片，包括：第一衬底基板；多个检测单元，沿行方向和列方向阵列设置在所述第一衬底基板上，其中，各所述检测单元包括薄膜晶体管和电极，所述薄膜晶体管设置在第一衬底基板上且包括栅极、源极和漏极，所述电极设置在所述薄膜晶体管远离所述第一衬底基板的一侧且与所述漏极相连，所述电极被配置为承载待检测的生物材料。 2.根据权利要求1所述的生物检测芯片，还包括：多条栅线；以及多条数据线，与所述多条栅线交叉设置，其中，各所述栅线与同属一行的所述检测单元的所述栅极相连且同层设置，各所述数据线与同属一列的所述检测单元的所述源极相连且同层设置。 3.根据权利要求1所述的生物检测芯片，其中，所述多个检测单元包括刺激单元和接收单元，所述刺激单元被配置为施加刺激电压，所述接收单元被配置为接收电生理信号。 4.根据权利要求3所述的生物检测芯片，其中，在所述行方向上，所述刺激单元和所述接收单元交替设置，相邻的一个所述刺激单元和一个所述接收单元关于所述相邻的一个所述刺激单元和一个所述接收单元之间的分隔线呈轴对称。 5.根据权利要求4所述的生物检测芯片，其中，在所述列方向上，所述刺激单元和所述接收单元交替设置，两个所述刺激单元和两个所述接收单元组成一个检测点，在所述检测点中，两个所述刺激单元在所述衬底基板上的正投影和两个所述接收单元在所述衬底基板上的正投影组成一个2*2的矩阵。 6.根据权利要求5所述的生物检测芯片，其中，所述检测点在所述第一衬底基板上的正投影大致为矩形，所述矩形的边长范围为4-6微米。 7.一种生物检测装置，包括：根据权利要求1-6中任一项所述的生物检测芯片；以及对置基板，与所述生物检测芯片对盒设置，以在所述生物检测芯片和所述对置基板之间形成培养腔。 8.根据权利要求7所述的生物检测装置，其中，所述对置基板包括：第二衬底基板；透气膜，位于所述第二衬底基板远离所述生物检测芯片的一侧；以及盖板，位于所述透气膜远离所述第二衬底基板的一侧，其中，所述盖板与所述透气膜间隔设置以形成位于所述盖板和所述透气膜之间的气体通道，所述第二衬底基板上开设有通气孔，所述通气孔在所述第二衬底基板上的正投影位于所述气体通道在所述第二衬底基板上的正投影之内。 9.根据权利要求7或8所述的生物检测装置，还包括：多个支撑件，位于所述生物检测芯片和所述对置基板之间且围绕所述多个检测单元，其中，所述多个支撑件间隔设置以在相邻的所述支撑件之间形成与所述培养腔相连通的液体流道。 10.根据权利要求7-9中任一项所述的生物检测装置，还包括：试剂模块，通过所述液体流道与所述培养腔相连通，其中，所述试剂模块包括至少两个试剂存储池和试剂混合区，所述至少两个试剂存储池被配置为存储不同种类的检测试剂，所述试剂混合区被配置为将不同种类的检测试剂混合。 11.根据权利要求10所述的生物检测装置，其中，所述试剂混合区还包括鱼骨混匀结构。 12.一种生物检测装置的生物检测方法，其中，所述生物检测装置为根据权利要求7所述的生物检测装置，所述生物检测方法包括：在所述生物检测芯片上的所述电极上培养待检测的生物材料，所述待检测的生物材料覆盖至少部分所述检测单元；将所述生物检测芯片和所述对置基板对盒；向所述培养腔通入检测试剂；以及利用被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元检测所述检测试剂对所述待检测的生物材料的影响。 13.根据权利要求12所述的生物检测方法，其中，所述对置基板包括：第二衬底基板；透气膜，位于所述第二衬底基板远离所述生物检测芯片的一侧；以及盖板，位于所述透气膜远离所述第二衬底基板的一侧，所述盖板与所述透气膜间隔设置以形成位于所述盖板和所述透气膜之间的气体通道，所述第二衬底基板上开设有通气孔，所述通气孔在所述第二衬底基板上的正投影位于所述气体通道在所述第二衬底基板上的正投影之内，所述生物检测方法还包括：向所述气体通道通入气体；以及利用被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元检测所述气体对所述待检测的生物材料的影响。 14.根据权利要求12所述的生物检测方法，其中，被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元包括位于所述待检测的生物材料的刺激位置的第一检测点和位于所述待检测的生物材料的接收位置的第二检测点，所述利用被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元检测所述检测试剂对所述待检测的生物材料的影响包括：利用所述第一检测点向所述待检测的生物材料的刺激位置施加电刺激；以及利用所述第二检测点接收所述待检测的生物材料的接收位置上的电生理信号，其中，所述第一检测点包括至少一个所述检测单元，所述第二检测点包括至少一个所述检测单元。 15.根据权利要求13所述的生物检测方法，其中，被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元包括位于所述待检测的生物材料的刺激位置的第一检测点和位于所述待检测的生物材料的接收位置的第二检测点，利用被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元检测所述气体对所述待检测的生物材料的影响包括：利用所述第一检测点向所述待检测的生物材料的刺激位置施加电刺激；以及利用所述第二检测点接收所述待检测的生物材料的接收位置上的电生理信号，其中，所述第一检测点包括至少一个所述检测单元，所述第二检测点包括至少一个所述检测单元。 16.根据权利要求14或15所述的生物检测方法，其中，所述待检测的生物材料包括至少一个神经细胞，所述待检测的生物材料的刺激位置包括神经细胞的树突，所述待检测的生物材料的接收位置包括所述刺激位置处的神经细胞的轴突或髓鞘、或与所述刺激位置处的神经细胞相连的另一个神经细胞的轴突或髓鞘。 17.根据权利要求14或15所述的生物检测方法，还包括：获取所述待检测的生物材料在所述生物检测芯片上的图像；根据所述图像确定被所述待检测的生物材料覆盖的所述检测单元以及所述检测单元与所述待检测的生物材料的位置关系；以及根据各所述检测单元与所述待检测的生物材料的位置关系确定所述第一检测点和所述第二检测点。
所属类别：	发明专利