[发明专利]传感装置及方法

权利要求书

1.一种测定多个模板多核苷酸的序列的方法，该方法包括：

向多个阱中提供模板，每个阱与ISFET相接触；

扩增所述模板；

在每个阱中固定至少一个模板；然后

在每个阱中创建无性系种群；以及然后

对所述阱中的目标菌落测序。

2.一种测定多个模板多核苷酸的序列的方法，该方法包括：

向多个阱提供多个模板，每个阱与ISFET相接触；

在每个阱中的固体衬底上进行无性系扩增所述模板；以及

测序所述阱中扩增模板。

3.根据权利要求1或2所述的方法，进一步包括监控来自ISFET的输出信号以检测涉及所述阱中的所述模板的水解反应的副产物。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在扩增之前断裂样品中的核酸以创建多个模板多核苷酸。

5.根据权利要求1-4中所述的方法，包括以下步骤：

向所述阱提供所述模板，模板与阱的比率为1:0.4-2，优选约为1:1；

在所述模板的扩增期间向隔离的相邻的阱提供密封；以及

在扩增模板的测序前去除所述密封。

6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，包括以下步骤：

在每个阱中提供单个模板结合位点以固定单个模板；

在模板扩增期间向所述阱提供密封以隔离相邻的阱；以及

在扩增模板的测序前去除所述密封。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述单个模板结合位点在微珠上，优选其中(a)通过仅足够大到结合一个微珠的结合位点，将所述微珠结合到每个阱的表面，或者(b)改变所述微珠尺寸以便于仅一个这样的微珠能够适合进入每个阱。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括在与每个阱相接触的电极上控制电荷以吸引模板到每个阱的步骤，优选其中在检测结合到该阱的表面的模板时，去除或反转在每个阱中的单个电极上的电荷。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中在阱中固定的序列特别的寡核苷酸将一个以上链的靶向模板类型结合到单个固体衬底。

10.根据任意前述权利要求所述的方法，其中隔离位于阱中的固定的寡核苷酸，优选通过用蜡覆盖所述寡核苷酸，优选其中通过加热蜡去除固定的寡核苷酸的隔离，优选在清洗来自所述阱的未结合的模板之后。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，还包括向每个阱提供多个具有进一步结合位点的微珠的步骤，用于结合在阱中的模板的无性系扩增，优选在清洗来自所述阱的未结合的模板后执行所述步骤。

12.一种用于多个模板多核苷酸的扩增和测序的传感装置，该装置包括：

-半导体芯片，所述半导体芯片具有多个ISFET；

-微流体结构，所述微流体结构定义多个阱，其中每个阱与ISFET中的至少一个相接触；

-扩增装置，所述扩增装置用于扩增模板多核苷酸，且包括至少一个加热装置，所述加热装置适于在高于室温的温度下引导模板多核苷酸的扩增；以及

-其中设置所述阱以在每个阱中创建无性系种群；

-测序装置，所述测序装置用于在每个阱中测序模板菌落。

13.一种用于多个模板多核苷酸的扩增和测序的传感装置，该装置包括：

-半导体芯片，所述半导体芯片具有多个ISFET；

-微流体结构，所述微流体结构定义多个阱，每个阱与ISFET中的至少一个相接触；

-扩增装置，所述扩增装置用于固定和扩增所述阱中的所述模板多核苷酸，且包括至少一个加热装置，所述加热装置适于在高于室温的温度下引导模板多核苷酸的扩增；以及

-测序装置，所述测序装置用于测序所述阱中的所述扩增的模板多核苷酸。

14.根据权利要求12所述的传感装置，其中，在每个阱中有至少一个固定的寡核苷酸，该寡核苷酸与多核苷酸不结合但适应于结合到所述模板多核苷酸。

15.根据权利要求12或13所述的传感装置，进一步包括设置的可拆卸密封以覆盖微流体结构表面，这样本质上使每个阱与相邻的阱隔离。

16.根据权利要求15所述的传感装置，其中所述可拆卸密封为液体，例如矿物油。