專(zhuān)利名稱(chēng)：微陣列用基底、微陣列制法及從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式涉及用于微陣列的基底、使用其制造微陣列的方法 以及從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
微陣列通常由與靶物質(zhì)結(jié)合并固定在基底上的多個(gè)確定區(qū)域(清楚區(qū)域， distinct region)中的探針材料組成。微陣列用在各種靶物質(zhì)分析中。通過(guò)將含有熒光物 質(zhì)標(biāo)記的靶物質(zhì)的樣品與微陣列的探針材料接觸并測(cè)量由探針材料與熒光物質(zhì)標(biāo)記的靶 物質(zhì)產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物發(fā)射的光信號(hào)來(lái)分析靶物質(zhì)。通常，由于微陣列包括其中可能固定許多不同類(lèi)型的探針材料的高密度的獨(dú)立區(qū) 域(在下文中也稱(chēng)為“樣點(diǎn)”)，因此在單一的實(shí)驗(yàn)中照射和檢測(cè)數(shù)千個(gè)或數(shù)萬(wàn)個(gè)或更多的 樣點(diǎn)以確定樣品是否含有可與探針材料結(jié)合的靶物質(zhì)。因而，對(duì)由微陣列分析結(jié)果所獲得 的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的操縱器在評(píng)價(jià)各雜交樣點(diǎn)的亮度之前產(chǎn)生微陣列樣點(diǎn)位置的網(wǎng)格 或圖案，并且在將從微陣列獲得的圖像信號(hào)量化之前產(chǎn)生局部背景。換言之，在對(duì)所述分析 結(jié)果進(jìn)行分析之前，操縱器產(chǎn)生網(wǎng)格以更容易地進(jìn)行分析。微陣列網(wǎng)格是用在檢測(cè)軟件中 用于更有效地尋找圖案中各樣點(diǎn)的位置的模板。因而，需要使用從包括許多樣點(diǎn)的微陣列 獲得的光數(shù)據(jù)有效地鑒別各樣點(diǎn)的位置。鑒別樣點(diǎn)位置的常規(guī)方法包括使用已知的樣點(diǎn)信息手動(dòng)鑒別光圖像上的樣點(diǎn)的 方法以及使用自動(dòng)點(diǎn)樣設(shè)備(spot placement equipment)的方法。然而，即使有了上述方法，也仍然需要開(kāi)發(fā)使用從微陣列獲得的光數(shù)據(jù)容易地尋 找各樣點(diǎn)的位置的分析方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括用于制造從其容易地獲得光數(shù)據(jù)的微陣列的 基底以及制造該基底的方法。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括從其容易地獲得光數(shù)據(jù)的微陣列。本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式包括從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法。在一個(gè)實(shí)施方式中，用于產(chǎn)生微陣列的基底，所述基底包括設(shè)置于所述基底上的 第一基準(zhǔn)標(biāo)記(fiducial mark)、以及在所述基底上的探針固定區(qū)域，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo) 記的表面是疏水的并且探針固定化合物固定于所述探針固定區(qū)域上。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括所述基底的從其除去氧化物層的區(qū) 域。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述基底的從其除去氧化物層的區(qū)域包括所述基底的表面和 覆蓋有疏水材料的所述基底的表面之一。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述基底進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于所述基底表面上的至少兩個(gè)柱子。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括固定在所述基底表面上的與靶物質(zhì)強(qiáng) 烈地相互作用的材料。微陣列的實(shí)施方式包括設(shè)置于基底上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述基底的其上固定探 針材料的區(qū)域，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面是疏水的。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括所述基底的從其除去氧化物層的區(qū) 域。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述基底的從其除去氧化物層的區(qū)域包括所述基底的表面和覆蓋有疏水材料的所述基底的表面之一。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述微陣列進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于所述基底表面上的至少兩個(gè)柱子。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括與靶物質(zhì)強(qiáng)烈地相互作用并固定在所 述基底的表面上的材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少兩個(gè)柱子的相鄰柱子隔開(kāi)約0. Ιμπι 約ΙΟΟΟμπι的 間隔，和各柱子的橫截面的尺寸為約0. Iym 約ΙΟΟΟμπι。制造用于微陣列的基底的方法的實(shí)施方式包括提供其上形成氧化物層的基底， 其中所述基底具有疏水表面；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；通過(guò)掩模將 光照射到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層 保護(hù)的一部分以使所述基底的表面暴露；以及將探針固定化合物固定在所述基底的不包括 所述疏水表面的一部分上。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程。制造探針微陣列的方法的實(shí)施方式包括提供其上設(shè)置氧化物層的基底，其中所 述基底具有疏水表面；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；通過(guò)掩模將光照射 到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的 一部分以使所述基底的表面暴露；將探針固定化合物固定在所述基底的不包括所述疏水表 面的一部分上；和將探針材料固定在所述基底的其上固定所述探針固定化合物的部分上的 多個(gè)確定區(qū)域上。在一個(gè)實(shí)施方式中，制造用于微陣列的基底的方法包括提供其上設(shè)置氧化物層 的基底；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠 層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所 述基底的表面暴露，其中所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程；以及將探針固定化 合物固定在所述基底的不包括疏水表面的一部分上。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述疏水材料包括碳氟化合物。制造探針微陣列的方法的實(shí)施方式包括提供其上設(shè)置氧化物層的基底；在所述 氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠層上；將所述光 刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所述基底的表面 暴露，其中所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程；將探針固定化合物固定在所述基 底的不包括疏水表面的一部分上；以及將探針材料固定在所述基底的其上固定所述探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū)域上。在一個(gè)實(shí)施方式中，從包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記、第二基準(zhǔn)標(biāo)記和其中固定探針材料的區(qū)域的微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法，該方法包括使標(biāo)記有發(fā)光物質(zhì)的靶物質(zhì)與所述微陣列 接觸，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記具有疏水表面；將光照射到所述微陣列上；測(cè)量由于照射光 從所述微陣列產(chǎn)生的光以產(chǎn)生光數(shù)據(jù)；由所述光數(shù)據(jù)鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基 準(zhǔn)標(biāo)記；參考所鑒別的第一和第二基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別其中固定探針材料的區(qū)域；以及從所鑒別 的其中固定探針材料的區(qū)域獲得光數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò)參考 所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第一標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多低的程度來(lái)鑒別所述第
一基準(zhǔn)標(biāo)記O在一個(gè)實(shí)施方式中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò)參考 所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多高來(lái)鑒別所述第二 基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò)參考 所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第一標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多低來(lái)鑒別所述第一基準(zhǔn) 標(biāo)記，和通過(guò)參考所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多高 來(lái)鑒別所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記，以及通過(guò)所述第一和第二基準(zhǔn)標(biāo)記彼此的相對(duì)位置來(lái)鑒別所述 第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于基底表面上的至少兩個(gè)柱子。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括固定在所述基底表面上的與所述靶物 質(zhì)強(qiáng)烈地相互作用的材料。微陣列的實(shí)施方式包括設(shè)置于基底上的第一確定區(qū)域；設(shè)置于所述基底上的第 二確定區(qū)域；以及設(shè)置于所述基底上的第三確定區(qū)域，其中探針核酸固定于所述第三確定 區(qū)域上，所述探針核酸具有與靶核酸的序列互補(bǔ)的序列，所述第一確定區(qū)域與標(biāo)記有能檢 測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力弱于所述第二確定區(qū)域 與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，以及所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記有 能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力等于或強(qiáng)于所述第三確定區(qū)域中的所述探針核酸與 所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢 測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，從所述第二確定區(qū)域獲得 的檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)于從所述第一確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述檢測(cè)信號(hào)包括熒光信號(hào)時(shí)，從所述第二確定區(qū)域獲得 的熒光信號(hào)強(qiáng)于從所述第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，布置所述第一確定區(qū)域與所述第二確定區(qū)域的組合，使得當(dāng) 與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，將從所 述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)與從所述第三確定區(qū)域獲得的檢測(cè) 信號(hào)辨別出來(lái)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一確定區(qū)域與所述第二確定區(qū)域的組合具有使得在進(jìn) 行相同的反應(yīng)時(shí)，從所述第三確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)對(duì)于偶然具有相同的排列具有低的可能性的布置。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域的組合具有文字?jǐn)?shù)字 的(alphanumeric)形狀。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述微陣列包括多個(gè)面板(panel)，以及所述第一確定區(qū)域、所述第二確定區(qū)域和所述第三確定區(qū)域的多個(gè)組合布置在所述微陣列的所述多個(gè)面板的 各個(gè)中。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述微陣列的所述面板各自是四邊形的，以及所述第一確定區(qū)域、所述第二確定區(qū)域和所述第三確定區(qū)域的所述組合布置在所述各面板的分別的四個(gè) 角中。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一確定區(qū)域包括疏水材料，以及所述標(biāo)記有能檢測(cè)的 標(biāo)記的靶核酸和所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)包括親水材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二確定區(qū)域固定有與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物 質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二確定區(qū)域具有與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì) 結(jié)合的表面特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二確定區(qū)域固定有生物素，以及所述標(biāo)記有能檢測(cè)的 標(biāo)記的靶物質(zhì)包括標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的鏈霉抗生物素蛋白。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第二確定區(qū)域固定有比固定在所述第三確定區(qū)域表面上 的探針核酸長(zhǎng)的核酸，以及所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)包括與所述探針核酸互補(bǔ)的 核酸。分析微陣列信號(hào)的方法的實(shí)施方式，其中所述微陣列包括設(shè)置于基底上的第一確 定區(qū)域、設(shè)置于基底上的第二確定區(qū)域、和設(shè)置于基底上的第三確定區(qū)域，其中探針核酸固 定于所述第三確定區(qū)域上，所述探針核酸具有與靶核酸的序列互補(bǔ)的序列，所述第一確定 區(qū)域與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力弱于 所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，以及所述第二確定 區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力等于或強(qiáng)于所述第三確定區(qū)域中 的所述探針核酸與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，所述方法包括從通 過(guò)使所述微陣列與包括所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的 靶物質(zhì)的至少一種的樣品反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物獲得信號(hào)；以及通過(guò)參考從所述第一確定 區(qū)域和所述第二確定區(qū)域獲得的信號(hào)辨別從所述第三確定區(qū)域獲得的信號(hào)。制造微陣列的方法的實(shí)施方式包括提供基底；在所述基底上設(shè)置氧化物層；將 所述氧化物層圖案化以形成至少兩個(gè)柱子；和在所述至少兩個(gè)柱子上設(shè)置探針固定化合 物，其中在所述至少兩個(gè)柱子之間的區(qū)域起到第一基準(zhǔn)標(biāo)記的作用，以及所述柱子和探針 固定化合物起到具有與所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記不同的光反射特性的第二基準(zhǔn)標(biāo)記的作用。


從結(jié)合附圖考慮的實(shí)施方式的以下描述，這些和/或其它方面將變得明晰和更易理解，在附圖中圖IA C是說(shuō)明制造用于微陣列的基底的方法的實(shí)施方式的一系列橫截面圖，其中所述基底包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中將固定探針材料的區(qū)域；圖2和圖3是說(shuō)明用于微陣列的基底和/或微陣列的至少一個(gè)實(shí)施方式的圖；圖4A C是說(shuō)明具有包括至少一個(gè)柱子的結(jié)構(gòu)的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A的實(shí)例和制造 其的方法的實(shí)施方式的圖；圖5A是說(shuō)明其中柱子結(jié)構(gòu)構(gòu)成亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的機(jī)理的圖；圖5B是圖5A中所示的柱子結(jié)構(gòu)的頂部平面圖；圖6A和6B顯示同樣的結(jié)構(gòu)的示意性圖像，其中圖6B是反射光圖像和圖6A是熒 光圖像；圖7顯示微陣列分析圖像的實(shí)例；圖8顯示其中通過(guò)參考圖7中所示圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記精確地布置基準(zhǔn)標(biāo)記和數(shù)據(jù) 樣點(diǎn)的網(wǎng)格化實(shí)施方式；圖9顯示其中通過(guò)參考圖7中所示圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記非精確地布置基準(zhǔn)標(biāo)記和數(shù) 據(jù)樣點(diǎn)的網(wǎng)格化實(shí)施方式；和圖IOA E顯示微陣列的面板的圖像，其中所述面板包括暗的基準(zhǔn)標(biāo)記和亮的基 準(zhǔn)標(biāo)記的多個(gè)組合并且所述組合具有不同的形狀；其中用圓圈標(biāo)出的四個(gè)角分別被放大成 示于圖IOB E中的四個(gè)正方形圖像。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)介紹實(shí)施方式，其實(shí)例圖解于附圖中。在這點(diǎn)上，本實(shí)施方式可具有不同 的形式并且不應(yīng)解釋為限于本文中所闡述的說(shuō)明內(nèi)容。相反，提供這些實(shí)施方式，使得該公 開(kāi)內(nèi)容徹底且完整，并將本公開(kāi)內(nèi)容的范圍全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。因此，通過(guò)參照 附圖，僅在下面描述實(shí)施方式，以解釋本說(shuō)明內(nèi)容的各方面。應(yīng)理解，當(dāng)一元件被稱(chēng)為“在”另一元件“上”時(shí)，該元件可直接在所述另一元件上， 或者在其間可存在中間元件。相反，當(dāng)一元件被稱(chēng)為“直接在”另一元件“上”時(shí)，則不存在 中間元件。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的列舉項(xiàng)的任何和全部組
I=I O應(yīng)理解，盡管術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等可在本文中用來(lái)描述各種元件、組分、區(qū)域、 層和/或部分，但這些元件、組分、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)被這些術(shù)語(yǔ)所限制。這些術(shù)語(yǔ)僅 用來(lái)使一個(gè)元件、組分、區(qū)域、層或部分區(qū)別于另一元件、組分、區(qū)域、層或部分。因此，在不 背離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，可將以下討論的第一元件、組分、區(qū)域、層或部分稱(chēng)為第二元 件、組分、區(qū)域、層或部分。本文中所使用的術(shù)語(yǔ)僅僅是為了描述具體實(shí)施方式
而并非意圖限制本發(fā)明。除非 上下文清楚地另作說(shuō)明，本文中所使用的單數(shù)形式“一種”、“一個(gè)”和“該”也意圖包括復(fù)數(shù) 形式。還應(yīng)理解，當(dāng)用在本說(shuō)明書(shū)中時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包含”或“包括”表示存在所述特征、區(qū)域、整 體、步驟、操作、元件和/或組分，但不排除存在或添加一種或多種其它的特征、區(qū)域、整體、 步驟、操作、元件、組分和/或其集合。此外，在本文中可使用相對(duì)術(shù)語(yǔ)諸如“下部”或“底部”以及“上部”或“頂部”來(lái) 描述如圖中所示的一個(gè)元件與另外的元件的關(guān)系。應(yīng)理解，除圖中所示的方位之外，相對(duì)術(shù) 語(yǔ)還意圖包括器件的不同方位。例如，如果附圖之一中的器件翻轉(zhuǎn)，則被描述為在其它元件“下”側(cè)的元件將定向在所述其它元件的“上”側(cè)。因此，取決于圖的具體方位，示例性術(shù)語(yǔ)“下部”可包括“下部”和“上部”兩種方位。類(lèi)似地，如果附圖之一中的器件翻轉(zhuǎn)，則被描述 為“在”其它元件“下面”或“之下”的元件將定向在所述其它元件“上面”。因此，示例性術(shù) 語(yǔ)“在......下面”或“在......之下”可包括在......上面和在......下面兩種方位。除非另外定義，在本文中所使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))的含義與本 發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的含義相同。還應(yīng)理解，術(shù)語(yǔ)，例如在常用字典中定 義的那些，應(yīng)被解釋為其含義與它們?cè)谙嚓P(guān)領(lǐng)域的背景中和本公開(kāi)內(nèi)容的環(huán)境中的含義一 致，并且將不對(duì)所述術(shù)語(yǔ)作理想化或過(guò)于形式的解釋?zhuān)窃诒疚闹星宄厝绱硕x。在本文中參照作為本發(fā)明的理想化實(shí)施方式的示意圖的橫截面圖描述實(shí)施方式。 照此，將預(yù)計(jì)到由于例如制造技術(shù)和/或公差而引起的所述圖的形狀變化。因而，實(shí)施方式 不應(yīng)解釋為限于本文中所圖示的區(qū)域的具體形狀，而是包括由例如制造所造成的形狀上的 偏差。例如，圖示或描述為平坦的區(qū)域通?？删哂写植诘暮?或非線性的特征。此外，所圖 示的尖銳的角可為圓形的。因而，圖中所示的區(qū)域在本質(zhì)上是示意性的，并且它們的形狀不 意示區(qū)域的精確形狀，并且不意圖限制本公開(kāi)內(nèi)容的范圍。本文中描述的所有方法均可以合適的順序進(jìn)行，除非本文中另有說(shuō)明或與上下文 明顯矛盾。任何和所有實(shí)施例、或示例性語(yǔ)言(例如，“諸如”)的使用僅用來(lái)更好地說(shuō)明本 公開(kāi)內(nèi)容，而不是對(duì)本公開(kāi)內(nèi)容的范圍加以限制，除非另有說(shuō)明。說(shuō)明書(shū)中的語(yǔ)言都不應(yīng)被 解釋為是在將任何非要求保護(hù)的要素指明為對(duì)于本文中所使用的實(shí)施方式的實(shí)踐是必需 的。在下文中，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。實(shí)施方式提供用于微陣列的基底。所述基底包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中將固定探針 材料的區(qū)域，其中第一基準(zhǔn)標(biāo)記具有疏水表面，和探針固定化合物固定于其中將固定探針 材料的區(qū)域的表面上。所述基底的實(shí)施方式可由選自如下的材料形成玻璃、石英、硅、塑料和其它具有 類(lèi)似特性的材料。實(shí)施方式還包括其中可在所述基底上自然或人工形成氧化物層的配置。 自然形成的氧化物層的實(shí)例為形成于硅基底上的二氧化硅膜。可使用已知的方法在基底上 形成氧化物層。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)液相沉積、蒸發(fā)、濺射或其它類(lèi)似的已知方 法在基底上沉積氧化物，形成氧化物層。使用第一基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別在用于微陣列的基底的光圖像分布圖(lightimage profile)中的其中固定探針材料的區(qū)域。具體而言，當(dāng)分析固定在基底中的探針材料和與 所述探針材料結(jié)合的靶物質(zhì)之間的相互作用的結(jié)果時(shí)，使用所述基準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)利用光學(xué)信號(hào) 鑒別所述區(qū)域。當(dāng)用光照射時(shí)，第一基準(zhǔn)標(biāo)記發(fā)射與其中固定探針的區(qū)域和/或背景區(qū)域 即其中僅固定探針固定化合物的區(qū)域相比具有低強(qiáng)度或相當(dāng)?shù)蛷?qiáng)度的熒光。這樣的發(fā)光特 性可通過(guò)降低第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面與標(biāo)記有熒光物質(zhì)的靶物質(zhì)之間的反應(yīng)性來(lái)獲得。第一 基準(zhǔn)標(biāo)記可具有任何形狀和任何結(jié)構(gòu)；換言之，所述基準(zhǔn)標(biāo)記不限于特定的形狀或結(jié)構(gòu)。例 如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)標(biāo)記可具有文字或符號(hào)形狀。從頂部平面圖觀察到的第一 基準(zhǔn)標(biāo)記形狀的尺寸可具有與其中固定探針的區(qū)域相同的尺寸或不同的尺寸。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會(huì)知曉的，其中固定探針的區(qū)域也稱(chēng)為“樣點(diǎn)”。從頂部平 面圖觀察到的第一基準(zhǔn)標(biāo)記形狀的尺寸可為約0. Ιμπι 約100 μ m，例如，所述基準(zhǔn)標(biāo)記的寬度和/或長(zhǎng)度可為約0. 1 μ m 約100 μ m。在另一實(shí)施方式中，在從頂部平面圖觀察第一基準(zhǔn)標(biāo)記形狀時(shí)，第一基準(zhǔn)標(biāo)記是圓形的并且其直徑可為約0. ιμπι 約100 μ m。另外，在 替換的實(shí)施方式中，所述尺寸可指由穿過(guò)從頂部平面圖觀察到的第一基準(zhǔn)標(biāo)記形狀的重量 中心的線與所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記形狀的邊界線所形成的最短線段。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)標(biāo)記可為通過(guò)從基底除去氧化物層而形成的區(qū)域。 在一個(gè)實(shí)施方式中，所述區(qū)域可為從其除去氧化物層的基底自身的表面、或者覆蓋有疏水 材料的表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述疏水材料可得自干法蝕刻材料諸如碳氟化合物。在 一個(gè)實(shí)施方式中，所述碳氟化合物可為四氟甲烷。在這點(diǎn)上，可使用公知的利用材料的等離 子體反應(yīng)的干法蝕刻過(guò)程蝕刻基底的表面。所述基底可具有其上固定探針固定化合物的表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述表面 可為排除第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面的整個(gè)表面、或者其上將固定探針的表面。探針固定化合物 的實(shí)施方式可包括選自以下的至少一種化合物生物素，抗生物素蛋白，鏈霉抗生物素蛋 白，聚L-賴(lài)氨酸，以及具有氨基、醛基、硫醇基、羰基、琥珀酰亞胺基團(tuán)、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、環(huán) 氧基團(tuán)、異硫氰酸酯基團(tuán)的化合物，以及其它具有類(lèi)似特性的物質(zhì)。包含氨基的化合物的實(shí) 例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(“EDA”)、 三甲氧基甲硅烷基丙基二亞乙基三胺C‘DETA”)、3-(2-氨基乙基氨基丙基)三甲氧基硅烷、 以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷。包含醛基的化合物的實(shí)例包括戊二醛。包含硫醇基的化合 物的實(shí)例包括4(3)-巰基丙基三甲氧基硅烷(“MPTS”)。包含環(huán)氧基團(tuán)的化合物的實(shí)例包 括3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。包含異硫氰酸酯基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括4-亞苯 基二異硫氰酸酯(“PDITC”)。包含琥珀酰亞胺和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括二 琥珀酰亞胺基碳酸酯(“DSC”)和琥珀酰亞胺基4-(馬來(lái)酰亞胺苯基)丁酸酯(“SMPB”)。術(shù)語(yǔ)“微陣列”可指其中可與靶物質(zhì)結(jié)合的特定物質(zhì)例如探針材料固定在基底的 確定區(qū)域中的裝置。通常，至少兩個(gè)確定區(qū)域(也稱(chēng)為樣點(diǎn))彼此一起布置在基底上。探 針材料可為生物分子物質(zhì)，例如，DNA、RNA、cDNA、mRNA、蛋白質(zhì)、糖或其它類(lèi)似物質(zhì)。除了第一基準(zhǔn)標(biāo)記之外，用于微陣列的基底還可進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一 個(gè)實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可定位在第一基準(zhǔn)標(biāo)記附近。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)將基 底表面圖案化來(lái)限定第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用已知的方法來(lái)進(jìn)行所述圖 案化。例如，所述圖案化方法的實(shí)施方式可包括光刻法。作為圖案化的結(jié)果，基底在第二基 準(zhǔn)標(biāo)記附近的部分通過(guò)蝕刻而除去，并由此第二基準(zhǔn)標(biāo)記可具有柱子結(jié)構(gòu)，如將參照附圖 在下面更詳細(xì)地描述的。所述柱子結(jié)構(gòu)的水平橫截面可為例如圓形或四邊形，包括長(zhǎng)方形 和正方形形狀，但是所述柱子結(jié)構(gòu)的形狀不限于此?？墒顾鲋咏Y(jié)構(gòu)的邊緣傾斜，使得從 其傾斜邊緣反射照射光。即，可設(shè)置所述邊緣使得其不垂直于基底或所述柱子的水平面。在 另一實(shí)施方式中，可使所述邊緣成圓形。通過(guò)柱子邊緣的形狀提供對(duì)照射光進(jìn)行反射的反 射表面。然而，上述這種形狀不應(yīng)解釋為將實(shí)施方式限制為具體的機(jī)理。實(shí)施方式包括其 中所述蝕刻可為濕法蝕刻或干法蝕刻的配置。在一個(gè)實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可由至少兩個(gè)柱子組成。相鄰柱子之間的距離可小于微陣列的像素的直徑。本文中所使用的像素是指由反射光獲得的微陣列的圖像 分布圖或者由探針材料與靶物質(zhì)之間的相互作用獲得的熒光強(qiáng)度的圖像分布圖上的像素。 在一個(gè)實(shí)施方式中，各柱子的橫截面尺寸可為約0. 001 μ m 約10 μ m,和相鄰柱子可隔開(kāi)Ο.ΟΟΙμπι 約ΙΟμπι的間隔。第二基準(zhǔn)標(biāo)記可包括布置在邊界中的柱子，所述邊界具有與 其中將固定探針材料的樣點(diǎn)的形狀相同的從頂部平面圖觀察的形狀。實(shí)施方式包括其中由 從第二基準(zhǔn)標(biāo)記反射的光所獲得的第二基準(zhǔn)標(biāo)記的反射圖像可與在探針材料與靶物質(zhì)彼 此相互作用之后從探針樣點(diǎn)獲得的熒光圖像基本上相同或不同的配置?？梢钥蓹z測(cè)探針材料與靶物質(zhì)之間的相互作用的任何角度照射光。在一個(gè)實(shí)施方 式中，照射光可以約0° 約45°的角度進(jìn)入基底的表面。照射光可為光諸如任何波長(zhǎng)的 光，或者更具體而言，照射光可為對(duì)應(yīng)于熒光物質(zhì)的特定激發(fā)波長(zhǎng)的激發(fā)光。在一個(gè)實(shí)施方 式中，可以相對(duì)于基底表面約45° 約135°的角度測(cè)量光。用于微陣列的基底可進(jìn)一步包括用于確定參考系的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，在該參考系中可確 定微陣列上其它元件的位置。術(shù)語(yǔ)“對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記”是指容許用于微陣列的基底相對(duì)于探針材 料固定裝置定位在相同位置的標(biāo)記。對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記確保用于微陣列的基底相對(duì)于探針材料固定 裝置定位在相同的位置。因而，固定在基底上的探針樣點(diǎn)的位置例如其坐標(biāo)值可用作客觀 的參比值?？上鄬?duì)于通過(guò)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記確定的基底的特定位置提供探針樣點(diǎn)的坐標(biāo)。例如，可 用通過(guò)參考對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，水平軸與垂直軸相交的坐標(biāo)鑒別樣點(diǎn)的位置。第一基準(zhǔn)標(biāo)記、第二基 準(zhǔn)標(biāo)記和其中固定探針材料的樣點(diǎn)可在通過(guò)基準(zhǔn)標(biāo)記確定的坐標(biāo)參考系中相對(duì)于彼此的 預(yù)定位置處形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可為通過(guò)光刻法形成的圖案。例如，在一個(gè)實(shí)施方式 中，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可為在基底上的十字形符號(hào)或T形文字的圖案。根據(jù)另一實(shí)施方式，微陣列包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中固定探針材料的區(qū)域，其中 第一基準(zhǔn)標(biāo)記具有疏水表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)將探針材料固定在用于微陣列的基底上的多個(gè)確定區(qū) 域中制造微陣列。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述區(qū)域各自可具有約0. 1 μ m 約1000 μ m的尺寸， 和相鄰區(qū)域之間的距離可為約0. Ιμπι 約1000 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述區(qū)域的密度 可為例如1000個(gè)區(qū)域/cm2的數(shù)量級(jí)、IO4個(gè)區(qū)域/cm2的數(shù)量級(jí)、IO5個(gè)區(qū)域/cm2的數(shù)量級(jí)、 或者IO6個(gè)區(qū)域/cm2或更大的數(shù)量級(jí)。在本實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)標(biāo)記與在上面對(duì)于先前的實(shí)施方式所描述的基本上相 同。基底的實(shí)施方式可由選自如下的材料形成玻璃、石英、硅、塑料和其它具有類(lèi)似 特性的材料。在一個(gè)實(shí)施方式中，可在基底上形成自然或人工形成的氧化物層。在一個(gè)實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)標(biāo)記可為通過(guò)從基底除去氧化物層形成的區(qū)域。在 一個(gè)實(shí)施方式中，所述區(qū)域可為從其除去氧化物層的基底自身的表面、或者覆蓋有疏水材 料的表面。在一個(gè)實(shí)施方式中，所述疏水材料可得自干法蝕刻材料諸如碳氟化合物。在一 個(gè)實(shí)施方式中，所述碳氟化合物可為四氟甲烷。除了第一基準(zhǔn)標(biāo)記之外，微陣列還可進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式 中，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可定位在第一基準(zhǔn)標(biāo)記附近。在暴露于激發(fā)光時(shí)，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可基本上 發(fā)射明亮的光。本文中使用的術(shù)語(yǔ)“明亮的光”意指明亮到足以在考慮關(guān)于第二基準(zhǔn)標(biāo)記 的已知信息的情況下將第二基準(zhǔn)標(biāo)記與其它區(qū)域區(qū)分開(kāi)的光。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第 二基準(zhǔn)標(biāo)記可具有等于或高于其中固定探針材料的區(qū)域的亮度。第二基準(zhǔn)標(biāo)記可包括至少一個(gè)柱子。在其中第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括兩個(gè)或更多個(gè)柱子的實(shí)施方式中，相鄰柱子之間的間隔可為約0.001 μ m 約100 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式 中，相鄰柱子之間的間隔可為約0. 001 μ m 約0. 01 μ m。在另一實(shí)施方式中，相鄰柱子之 間的間隔可為約0. 001 μ m 約0. 1 μ m。在另一實(shí)施方式中，相鄰柱子之間的間隔可為約 0. 001 μ m 約1 μ m。在另一實(shí)施方式中，相鄰柱子之間的間隔可為約0. 001 μ m 約10 μ m。 所述柱子各自的橫截面的尺寸的實(shí)施方式可為約0. 001 μ m 約100 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式 中，各柱子的橫截面的尺寸可為約0. 001 μ m 約0.01 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式中，各柱子的橫 截面的尺寸可為約0. 001 μ m 約0. 1 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式中，各柱子的橫截面的尺寸可為 約0. 001 μ m 約1 μ m。在一個(gè)實(shí)施方式中，各柱子的橫截面的尺寸可為約0. 001 μ m 約 IOum0在一個(gè)實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)柱子可通過(guò)蝕刻基底上的氧化物層而形成。根據(jù)其它的實(shí)施方式，如在下面更詳細(xì)地描述的，制造用于微陣列的基底的方法 包括提供其上形成氧化物層的基底，其中該基底具有疏水表面；在氧化物層上涂覆光刻 膠以形成光刻膠層；使用掩模將光照射到光刻膠層上；通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物 層的未被光刻膠層保護(hù)的一部分而使基底的表面暴露；以及將探針固定化合物固定在基底 的不包括疏水表面的一部分上。所述方法包括提供其上形成氧化物層的基底。氧化物層的實(shí)施方式可包括自然形 成的氧化物層諸如在硅基底暴露于大氣時(shí)自然形成的硅氧化物膜。替換的實(shí)施方式包括其 中可通過(guò)在基底上沉積氧化物層而形成氧化物層的配置。在后面的替換的實(shí)施方式中，可 通過(guò)在基底例如硅基底上沉積氧化物諸如硅氧化物而形成氧化物層?？衫靡阎姆椒ㄟM(jìn) 行所述沉積。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)液相沉積、蒸發(fā)、濺射或其它類(lèi)似方法在基底 上沉積氧化物，形成氧化物層。氧化物層可具有使得從基底反射的光與從氧化物層反射的 光發(fā)生相長(zhǎng)干涉的厚度。在一個(gè)實(shí)施方式中，氧化物層可由SiO2形成。然而，可用能夠?qū)?致相長(zhǎng)干涉的任何有機(jī)或無(wú)機(jī)材料膜代替氧化物層。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可用氮化硅 代替氧化物層。所述方法還包括在氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層?？墒褂靡阎椒ㄟM(jìn)行 所述涂覆。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述涂覆可為旋涂、沉積涂覆、或另外的類(lèi)似涂覆方 法。在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)加熱使光刻膠層硬化。光刻膠的類(lèi)型不受涂覆方法和硬化 條件的限制。例如，實(shí)施方式包括其中光刻膠可為正型光刻膠或負(fù)型光刻膠的配置。所述方法還包括使用掩模將光照射到光刻膠層上?？墒褂酶鶕?jù)光刻膠是正型光刻 膠還是負(fù)型光刻膠而改變的方法制備掩模使得以如上所述的所需形狀和在第一基準(zhǔn)標(biāo)記、 第二基準(zhǔn)標(biāo)記和/或樣點(diǎn)之間的所需間隔形成第一基準(zhǔn)標(biāo)記。接著，使用掩模將基底選擇 性地曝光。光照射條件可根據(jù)所使用的光刻膠的材料和類(lèi)型而改變。實(shí)施方式包括其中 除了具有用于形成第一基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案之外，掩模還可具有用于形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案的配 置，所述對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記容許用于微陣列的基底相對(duì)于探針材料固定裝置例如布置器(arrayer) 或定位器(spotter)定位在恒定的位置以在其上更精確地固定探針材料。因而，掩?？蔀?具有對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記的圖案的掩模?？墒褂门c用于形成第一基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案化方法相同的圖案化 方法，例如，通過(guò)光刻法，形成對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記和第一基準(zhǔn)標(biāo)記可同 時(shí)形成。所述方法還包括通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的一 部分而使基底表面暴露。
光刻膠層的顯影可包括用顯影溶液處理經(jīng)照射的光刻膠層。在一些實(shí)施方式中，可對(duì)經(jīng)處理的光刻膠層進(jìn)一步清洗?？筛鶕?jù)所使用的光刻膠的類(lèi)型和材料來(lái)選擇顯影溶 液。在顯影步驟之后，蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的部分并且由此形成第一基準(zhǔn)標(biāo) 記。可使用已知的方法進(jìn)行所述蝕刻。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述蝕刻可為使用疏水材 料的干法蝕刻過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施方式中，該疏水材料可為碳氟化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中， 該碳氟化合物可為氟代烷諸如四氟甲烷。在一個(gè)實(shí)施方式中，該氟代烷可為C1-C20氟代 烷。作為所述蝕刻的結(jié)果，在基底中形成凹進(jìn)部分，并且所述凹進(jìn)部分的底部和/或壁可具 有與基底的表面相同的性質(zhì)，尤其是疏水性質(zhì)。另外，在其中通過(guò)使用疏水材料的干法蝕刻 進(jìn)行所述蝕刻的實(shí)施方式中，由于疏水材料的沉積，所述凹進(jìn)部分的底部和/或壁可具有 疏水性質(zhì)?？墒褂靡阎姆椒ǔス饪棠z層。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用用于溶解光 刻膠的有機(jī)溶劑例如丙酮除去光刻膠層。具有疏水表面的基底可由選自硅、塑料和其它類(lèi)似材料的材料形成。所述塑料可 選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯(“PTFE”)以及其它具有類(lèi)似特性的材料。所述方法還包括將探針固定化合物固定在基底的不包括疏水表面的部分上。探針 固定化合物與探針材料相互作用以固定探針材料。探針固定化合物的實(shí)施方式可包括例如 選自如下的至少一種化合物生物素，抗生物素蛋白，鏈霉抗生物素蛋白，聚L-賴(lài)氨酸，以 及具有氨基、醛基、硫醇基、羰基、琥珀酰亞胺基團(tuán)、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)、異硫氰酸酯 基團(tuán)的化合物或者其它具有類(lèi)似特性的物質(zhì)。具有氨基的化合物的實(shí)施方式可為3-氨基 三乙氧基硅烷(“GAPS”)。在其中探針固定化合物為例如生物素的實(shí)施方式中，可通過(guò)例 如使生物素琥珀酰亞胺基酯與經(jīng)氨基硅烷處理的氧化物層反應(yīng)來(lái)固定所述生物素。在其中 探針固定化合物為包含醛基的戊二醛的實(shí)施方式中，可通過(guò)例如使戊二醛與經(jīng)氨基硅烷處 理的氧化物層反應(yīng)來(lái)固定所述包含醛基的戊二醛。由于基底的疏水表面具有低的反應(yīng)性或 不具有反應(yīng)性，因此在探針固定化合物施加到基底上并與基底反應(yīng)時(shí)，探針固定化合物固 定在基底的不包括疏水表面的部分上。隨后可使用清洗溶液除去施加到疏水表面上的探針 固定化合物。將探針材料固定在基底上施加探針固定化合物的各種區(qū)域的至少一個(gè)確定區(qū)域 上以由此形成微陣列。根據(jù)另一實(shí)施方式，制造探針微陣列的方法包括提供其上形成氧化物層的基底， 其中該基底具有疏水表面；在氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；使用掩模將光照射 到光刻膠層上；通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分而 使基底的表面暴露；將探針固定化合物固定在基底的不包括所述疏水表面的一部分上；和 將探針材料固定在基底的其上固定探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū)域上。根據(jù)本實(shí)施方式的方法包括將探針材料固定在基底的其上固定探針固定化合物 的部分上的多個(gè)確定區(qū)域上?？蓪⑻结槻牧匣罨酝ㄟ^(guò)與探針固定化合物結(jié)合或反應(yīng)而將 其固定。例如，在其中探針固定化合物為抗生物素蛋白的實(shí)施方式中，可用生物素將探針材 料活化。另外，在其中探針固定化合物具有氨基諸如氨基硅烷的實(shí)施方式中，探針材料可 具有與琥珀酰亞胺基團(tuán)和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的酯鍵，并且所述酯鍵與所述氨基結(jié)合，由此將 探針材料固定。該方法中包括的其它操作與在上面對(duì)于先前的實(shí)施方式所描述的基本上相 同。
根據(jù)另一實(shí)施方式，制造用于微陣列的基底的方法包括提供其上形成氧化物層的基底；在氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；使用掩模將光照射到光刻膠層上；通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的一部分而使基底的表面暴露，其中所述蝕刻為使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程；以及將探針固定化合物固定在基底的不包括疏水表面的一部分上。根據(jù)本實(shí)施方式的方法包括通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的一部分而使基底的表面暴露，其中所述蝕刻為使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程。光刻膠層的顯影可包括用顯影溶液處理經(jīng)照射的光刻膠層。在一些實(shí)施方式中，可對(duì)經(jīng)處理的光刻膠層進(jìn)一步清洗?？筛鶕?jù)所使用的光刻膠選擇顯影溶液。在顯影步驟之后，蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的部分并由此形成第一基準(zhǔn)標(biāo)記。實(shí)施方式包括其中可使用已知的方法進(jìn)行所述蝕刻的配置。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述蝕刻可為使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程。在一個(gè)實(shí)施方式中，該疏水材料可為碳氟化合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，該碳氟化合物可為氟代烷諸如四氟甲烷。在一個(gè)實(shí)施方式中，該氟代烷可為C1-C20氟代烷。作為所述蝕刻的結(jié)果，在基底上形成凹進(jìn)部分，并且所述凹進(jìn)部分的底部和/或壁可具有與基底表面類(lèi)似的性質(zhì)，尤其是疏水性質(zhì)。另外，如果所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻，則由于疏水材料的沉積，所述凹進(jìn)部分的底部和/或壁可具有疏水性質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用已知的方法除去光刻膠層。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用用于溶解光刻膠的有機(jī)溶劑例如丙酮除去光刻膠層?；椎膶?shí)施方式可由選自如下的材料形成玻璃、石英、硅、塑料和其它具有類(lèi)似特性的材料。所述塑料的實(shí)施方式可選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、以及聚四氟乙烯(“PTFE”)。在一個(gè)實(shí)施方式中，基底可由硅形成和氧化物層可由基底上的SiO2形成。所述方法中包括的其它操作與上面描述的相同。根據(jù)另一實(shí)施方式，制造探針微陣列的方法包括提供其上形成氧化物層的基底；在氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層；使用掩模將光照射到光刻膠層上；通過(guò)將光刻膠層顯影和蝕刻氧化物層的未被光刻膠層保護(hù)的一部分而使基底的表面暴露，其中所述蝕刻為使用疏水材料的干法蝕刻；將探針固定化合物固定在基底的不包括疏水表面的一部分上；以及將探針材料固定在基底的其上固定探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū)域上。根據(jù)本實(shí)施方式的制造探針微陣列的方法包括將探針材料固定在基底的其上固定探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū)域上。探針材料可為被活化以通過(guò)與探針固定化合物結(jié)合或反應(yīng)而被固定的探針材料。例如，在其中探針固定化合物為抗生物素蛋白的實(shí)施方式中，探針材料可為用生物素活化的探針材料。另外，如果探針固定化合物具有氨基諸如氨基硅烷，則探針材料可具有與琥珀酰亞胺基團(tuán)和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的酯鍵，并且所述酯鍵與所述氨基結(jié)合，由此將探針材料固定。該方法中包括的其它操作與在上面對(duì)于先前的實(shí)施方式所描述的基本上相同。根據(jù)另一實(shí)施方式，從包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中固定探針材料的區(qū)域的微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法包括使標(biāo)記有發(fā)光物質(zhì)的靶物質(zhì)與微陣列接觸，其中第一基準(zhǔn)標(biāo)記具有疏水表面；將光照射到微陣列上以測(cè)量從微陣列產(chǎn)生的光；由所獲得的光數(shù)據(jù)鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記；參考所鑒別的第一基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別其中固定探針材料的區(qū)域；和從所鑒別的其中固定探針材料的區(qū)域獲得光數(shù)據(jù)。
除了第一基準(zhǔn)標(biāo)記之外，微陣列還可進(jìn)一步包括如上面詳細(xì)描述的第二基準(zhǔn)標(biāo) 記。第二基準(zhǔn)標(biāo)記可定位在第一基準(zhǔn)標(biāo)記附近。當(dāng)受光照射時(shí)，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可發(fā)射明亮 的光。在本文中，“明亮的光”意指該光明亮到足以在給定的關(guān)于第二基準(zhǔn)標(biāo)記的已知信息 下將第二基準(zhǔn)標(biāo)記與其它區(qū)域區(qū)分開(kāi)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可具有等于 或高于其中固定探針材料的區(qū)域的亮度的亮度。第二基準(zhǔn)標(biāo)記可由至少一個(gè)柱子組成。在其中第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括至少兩個(gè)柱子的 實(shí)施方式中，相鄰柱子之間的間隔可為約0. 001 μ m 約10 μ m,和所述柱子各自的橫截面 的尺寸可為約0. 001 μ m 約10 μ m。所述柱子各自可具有以容許照射到其上的光被反射的 形狀形成的邊緣。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，所述邊緣可相對(duì)于其上形成所述柱子的基底傾 斜或成圓形。所述邊緣的形狀可在蝕刻所述柱子時(shí)自然形成。通常，在蝕刻基底時(shí)，由于例 如擴(kuò)散，蝕刻的基底的邊緣的形狀可傾斜，不與基底垂直。所述傾斜邊緣可用作反射表面。微陣列可為根據(jù)以上描述內(nèi)容的微陣列的實(shí)施方式的任一個(gè)。根據(jù)本實(shí)施方式的從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法包括使標(biāo)記有發(fā)光物質(zhì)的靶物質(zhì) 與微陣列接觸，其中微陣列包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中固定探針材料的區(qū)域并且第一基準(zhǔn)標(biāo) 記具有疏水表面。
可在根據(jù)靶物質(zhì)和探針材料的類(lèi)型適當(dāng)控制的條件下進(jìn)行所述接觸。例如，關(guān)于 DNA探針與靶DNA的雜交，將熒光標(biāo)記的靶DNA與雜交緩沖液混合，然后對(duì)該混合物進(jìn)行熱 處理以使該靶DNA熱變性，然后將所得溶液加到微陣列并且在保持水合的同時(shí)保持在適當(dāng) 的溫度下，由此形成雜交DNA。在反應(yīng)完成后，可通過(guò)用具有受控的鹽濃度和溫度的溶液清 洗微陣列而除去未反應(yīng)的物質(zhì)。根據(jù)本實(shí)施方式的從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法還包括將光照射到微陣列上以測(cè) 量從微陣列產(chǎn)生的光。實(shí)施方式包括其中所測(cè)量的光可為熒光和/或反射光的配置。實(shí)施 方式包括其中照射光可為激光或任何波長(zhǎng)的光的配置。當(dāng)?shù)诙鶞?zhǔn)標(biāo)記包括至少一個(gè)柱子 時(shí)，測(cè)量光可為反射光。可使用已知的方法進(jìn)行向微陣列照射光以及測(cè)量從那里發(fā)射的光。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以用于檢測(cè)靶物質(zhì)與探針樣點(diǎn)中的探針材料之間的相互 作用的光照射角度進(jìn)行光照射。光照射角度的實(shí)施方式可為相對(duì)于基底表面約0° 約 45°。照射光可為任何波長(zhǎng)的光或者具有對(duì)應(yīng)于熒光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)的預(yù)定波長(zhǎng)的激發(fā) 光。在一個(gè)實(shí)施方式中，可以相對(duì)于基底表面約45° 約135°的角度測(cè)量所述測(cè)量光?？墒褂霉饨邮昭b置測(cè)量光。光接收裝置的實(shí)施方式可包括光電倍增管、光電二極 管、電荷耦合器件(“CCD”)或其它類(lèi)似裝置。當(dāng)使用適于熒光標(biāo)記的激發(fā)光測(cè)量反射光 時(shí)，可同時(shí)測(cè)量反射光和熒光。在這樣的實(shí)施方式中，可通過(guò)二向色鏡分離反射光和熒光， 和用于測(cè)量熒光的光接收裝置可與用于測(cè)量反射光的光接收裝置可分開(kāi)使用。所測(cè)得的光 數(shù)據(jù)可以圖像形式或使得反射光的強(qiáng)度用數(shù)字表示的數(shù)字形式提供。根據(jù)本實(shí)施方式的從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法還包括由所獲得的光數(shù)據(jù)鑒別第 一基準(zhǔn)標(biāo)記和參考所鑒別的第一基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別其中固定探針材料的區(qū)域的位置和范圍。所述方法還包括由所獲得的光數(shù)據(jù)鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記和任選地鑒別第二基準(zhǔn)標(biāo) 記，以及參考所鑒別的第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所任選地鑒別的第二基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別其中固定探針材 料的區(qū)域。關(guān)于所述鑒別，可通過(guò)參考與周?chē)墓鈴?qiáng)度相比光強(qiáng)度有多低即暗度來(lái)鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第一基準(zhǔn)標(biāo)記可具有等于或低于其中固定探針材料的 區(qū)域的亮度的亮度?？筛鶕?jù)所使用的發(fā)光物質(zhì)適當(dāng)選擇暗度。即，考慮到關(guān)于第一基準(zhǔn)標(biāo) 記和其它區(qū)域的預(yù)定信息，將顯示低的光強(qiáng)度的位置和范圍鑒別為第一基準(zhǔn)標(biāo)記，和參照 第一基準(zhǔn)標(biāo)記的位置和范圍確定其中固定探針的其它區(qū)域。將所鑒別的關(guān)于其它區(qū)域的信 息與關(guān)于第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其它區(qū)域的預(yù)定信息進(jìn)行比較，確定關(guān)于其它區(qū)域的信息與預(yù)定 信息是否相同，如果必要，可進(jìn)一步對(duì)所述信息進(jìn)行校正。所述預(yù)定信息包括在微陣列的制 造期間所使用的在基底上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記、第二基準(zhǔn)標(biāo)記和/或其中固定探針的區(qū)域的預(yù) 定位置或范圍。關(guān)于鑒別步驟，可通過(guò)參考與周?chē)墓鈴?qiáng)度例如其中固定探針材料的區(qū)域的光強(qiáng) 度相比光強(qiáng)度有多高來(lái)鑒別第二基準(zhǔn)標(biāo)記。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第二基準(zhǔn)標(biāo)記可具有 等于或高于其中固定探針材料的區(qū)域的亮度?？筛鶕?jù)所使用的發(fā)光物質(zhì)的類(lèi)型適當(dāng)選擇亮 度程度。即，考慮關(guān)于第二基準(zhǔn)標(biāo)記和其它區(qū)域的預(yù)定信息，將具有高的光強(qiáng)度的位置和范 圍鑒別為第二基準(zhǔn)標(biāo)記，以及使用第二基準(zhǔn)標(biāo)記的位置和范圍確定其中固定探針的其它區(qū) 域。將所鑒別的信息與關(guān)于第二基準(zhǔn)標(biāo)記和其它區(qū)域的預(yù)定信息進(jìn)行比較，確定關(guān)于其它 區(qū)域的信息與預(yù)定信息是否相同，以及如果必要，可進(jìn)一步對(duì)該信息進(jìn)行校正。所述預(yù)定信 息包括在微陣列的制造期間所使用的在基底上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記、第二基準(zhǔn)標(biāo)記和/或其中 固定探針的區(qū)域的預(yù)定位置或范圍。在鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，可通過(guò)參照與周?chē)啾裙鈴?qiáng)度有多低來(lái) 鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記，和可通過(guò)參考與周?chē)啾裙鈴?qiáng)度有多高來(lái)鑒別第二基準(zhǔn)標(biāo)記，以及可 通過(guò)參考第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記的相對(duì)位置來(lái)鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記。 具體而言，可通過(guò)參考第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記是否彼此相鄰來(lái)鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記和 第二基準(zhǔn)標(biāo)記。另外，可通過(guò)參考第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記的形狀例如文字或符號(hào)來(lái) 鑒別第一基準(zhǔn)標(biāo)記和第二基準(zhǔn)標(biāo)記。根據(jù)另一實(shí)施方式，微陣列包括在基底上的第一確定區(qū)域、第二確定區(qū)域和第三 確定區(qū)域，其中探針核酸固定于第三確定區(qū)域上，探針核酸具有與靶核酸的序列互補(bǔ)的序 列，第一確定區(qū)域與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或者標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間 的結(jié)合力弱于第二確定區(qū)域與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，以及第二確定 區(qū)域與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力等于或強(qiáng)于第三確定區(qū)域中的探針核 酸與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力。關(guān)于第一確定區(qū)域和第二確定區(qū)域，當(dāng)與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有 能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，從第二確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)于從第一確定區(qū)域獲得 的檢測(cè)信號(hào)。由于信號(hào)差別，可將第一確定區(qū)域和第二確定區(qū)域用作用于鑒別從微陣列 分析獲得的信號(hào)的基準(zhǔn)標(biāo)記。第一確定區(qū)域和第二確定區(qū)域也可分別稱(chēng)為暗的基準(zhǔn)標(biāo)記 (“DF”)和亮的基準(zhǔn)標(biāo)記(“BF”)。另外，第三確定區(qū)域可稱(chēng)為數(shù)據(jù)樣點(diǎn)。在本示例性實(shí)施方式中，檢測(cè)信號(hào)可為熒光信號(hào)，和從第二確定區(qū)域獲得的熒光 信號(hào)可強(qiáng)于從第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)。從第二確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)可比從第一 確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)10%或更多。示例性實(shí)施方式包括其中從第二確定區(qū)域獲得的 熒光信號(hào)可比從第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)約20%的配置。示例性實(shí)施方式包括其 中從第二確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)可比從第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)約30%的配置。示例性實(shí)施方式包括其中從第二確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)可比從第一確定區(qū)域獲得的熒 光信號(hào)強(qiáng)約40%的配置。示例性實(shí)施方式包括其中從第二確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)可比從 第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)約50%的配置。示例性實(shí)施方式包括其中從第二確定區(qū)域 獲得的熒光信號(hào)可比從第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)約100%的配置。示例性實(shí)施方式 包括其中從第二確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)可比從第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)約200% 或更多的配置。能檢測(cè)的標(biāo)記的實(shí)施方式可為光學(xué)標(biāo)記、放射性標(biāo)記、以及用于將基底轉(zhuǎn)變?yōu)樯?色團(tuán)物質(zhì)的酶或各種其它類(lèi)似標(biāo)記。在一個(gè)實(shí)施方式中，光學(xué)標(biāo)記可包括熒光物質(zhì)。酶的 實(shí)例可包括堿性磷酸酶和辣根過(guò)氧化物酶。第一、第二和第三確定區(qū)域可各自具有約0. 1 ii m 約10 ii m的尺寸，例如，所述區(qū) 域的寬度和/或長(zhǎng)度可在所述范圍內(nèi)。在其中第一、第二和第三確定區(qū)為圓形的實(shí)施方式 中，所述尺寸是指所述區(qū)域的直徑。然而，如果第一、第二和第三確定區(qū)域不是圓形的，則所 述尺寸是指由穿過(guò)所述區(qū)域的重量中心的線與所述區(qū)域的邊界線所形成的最短線段。關(guān)于第一確定區(qū)域和第二確定區(qū)域，可布置第一確定區(qū)域和第二確定區(qū)域，使得 當(dāng)與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，將從第一確定 區(qū)域和第二確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)與從第三確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)辨別出來(lái)。所述組合可具有使得在進(jìn)行相同的反應(yīng)時(shí)，從所述第三確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào) 具有對(duì)于偶然具有相同的排列具有低的可能性的排列的布置。在本文中，“對(duì)于偶然具有相 同的排列具有低的可能性的排列”意指在標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的 標(biāo)記的靶物質(zhì)與固定在第三確定區(qū)域中的探針核酸反應(yīng)之后獲得的檢測(cè)信號(hào)的排列為在 概率統(tǒng)計(jì)上微不足道的，例如，在距離預(yù)期結(jié)果兩個(gè)或更多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差之外的排列。在示例 性實(shí)施方式中，所述布置(排列)可具有文字或符號(hào)形狀。實(shí)施方式包括其中第一確定區(qū) 域可圍繞第二確定區(qū)域或者具有與第二確定區(qū)域的形狀相反的形狀的配置?？蓪⑺鼋M合布置在微陣列的多個(gè)面板的各個(gè)中，其中所述面板各自包括多個(gè)組 合。例如，如果微陣列的面板各自是四邊形的，則可在各面板的分別的四個(gè)角中布置所述組 合。在本文中，“面板”是指檢測(cè)裝置通過(guò)其從已與靶核酸反應(yīng)的微陣列讀取信號(hào)的單位區(qū) 域。例如，在其中檢測(cè)裝置為用于測(cè)量熒光的照相機(jī)的實(shí)施方式中，所述面板是指照相機(jī)通 過(guò)其從已與靶核酸反應(yīng)的微陣列讀取熒光信號(hào)的單位區(qū)域。微陣列可由多個(gè)面板組成，以 及在這樣的實(shí)施方式中，可通過(guò)將從各面板獲得的信號(hào)組合來(lái)分析從微陣列獲得的信號(hào)。第一不同區(qū)域可包括疏水材料，以及標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和標(biāo)記有能檢 測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)可包括親水材料。此外，第二確定區(qū)域可固定有與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)結(jié)合的材料或者可 具有與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)結(jié)合的表面特性。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，第二確定 區(qū)域可固定有生物素，和標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)可為標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的鏈霉抗 生物素蛋白。由于生物素與鏈霉抗生物素蛋白之間的結(jié)合力通常強(qiáng)于探針核酸與靶核酸之 間的結(jié)合力，因此由生物素與鏈霉抗生物素蛋白的結(jié)合所獲得的信號(hào)可強(qiáng)于由探針核酸與 靶核酸的結(jié)合所獲得的信號(hào)。此外，第二確定區(qū)域可固定有比探針核酸長(zhǎng)的探針，和標(biāo)記有 能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)可為與所述更長(zhǎng)的探針互補(bǔ)的核酸。實(shí)施方式包括其中固定在第一 確定區(qū)域中的探針核酸的長(zhǎng)度可為約10bp 約50bp的配置。在一個(gè)實(shí)施方式中，固定在第一確定區(qū)域中的探針核酸的長(zhǎng)度可為約IObp 約40bp。在另一實(shí)施方式中，固定在第一 確定區(qū)域中的探針核酸的長(zhǎng)度可為約IObp 約30bp。此外，固定在第二確定區(qū)域中的探針 核酸可比固定在第一確定區(qū)域中的探針核酸長(zhǎng)約IObp或更多。在一個(gè)實(shí)施方式中，固定在 第二確定區(qū)域中的探針核酸可比固定在第一確定區(qū)域中的探針核酸長(zhǎng)約20bp。在另一實(shí) 施方式中，固定在第二確定區(qū)域中的探針核酸可比固定在第一確定區(qū)域中的探針核酸長(zhǎng)約 30bp。在另一實(shí)施方式中，固定在第二確定區(qū)域中的探針核酸可比固定在第一確定區(qū)域中 的探針核酸長(zhǎng)約lOObp。在另一實(shí)施方式中，固定在第二確定區(qū)域中的探針核酸可比固定在 第一確定區(qū)域中的探針核酸長(zhǎng)約200bp或更多。微陣列使用減小的區(qū)域用于基準(zhǔn)標(biāo)記，可用相對(duì)較短的時(shí)間鑒別從微陣列獲得的 信號(hào)以及面板之間的污染減少。根據(jù)另一實(shí)施方式，分析微陣列信號(hào)的方法包括從通過(guò)使上述微陣列與包括標(biāo) 記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)的樣品反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物 獲得信號(hào)；以及通過(guò)參考從第一和第二確定區(qū)域獲得的信號(hào)辨別從第三確定區(qū)域獲得的信 號(hào)。分析微陣列信號(hào)的方法的本實(shí)施方式包括從通過(guò)使上述微陣列與包括標(biāo)記有能 檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和/或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)的樣品反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物 獲得信號(hào)。實(shí)施方式包括其中所述反應(yīng)可為雜交反應(yīng)的配置，以及用于該雜交反應(yīng)的條件 可為本領(lǐng)域中公知的。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，該雜交反應(yīng)可在雜交緩沖液中在約4°C的 溫度下進(jìn)行過(guò)夜。微陣列與上面描述的實(shí)質(zhì)上類(lèi)似?？墒褂每筛鶕?jù)所使用的標(biāo)記物質(zhì)而改 變的適當(dāng)方法獲得信號(hào)。例如，在其中使用熒光標(biāo)記的實(shí)施方式中，測(cè)量在將激發(fā)光照射到 熒光標(biāo) 記上時(shí)所產(chǎn)生的熒光。在一個(gè)實(shí)施方式中，可使用照相機(jī)進(jìn)行所述測(cè)量。在下文中，參照下面的實(shí)施方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式。然而，這 些實(shí)施方式是說(shuō)明性的實(shí)施方式并且不意圖限制本發(fā)明的上述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式的目 的和范圍。圖IA C為說(shuō)明制造用于微陣列的基底100的方法的一系列橫截面圖，其中基底 100包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記和其中將固定探針材料的區(qū)域。參照?qǐng)D1A，首先，在基底100上形成 氧化物層200?；?00的實(shí)施方式可包括硅，和氧化物層200的實(shí)施方式可包括二氧化 硅。如圖IB中所示，可使用已知的方法將氧化物層200圖案化。例如，實(shí)施方式包括其中 可在氧化膜上涂覆光刻膠以形成光刻膠涂層，然后使用具有用于第一基準(zhǔn)標(biāo)記的圖案的掩 模將所述光刻膠涂層曝光和將其顯影的配置。然后，蝕刻不被所述光刻膠保護(hù)的區(qū)域。實(shí) 施方式包括其中所述蝕刻可為使用例如氟代烷諸如四氟甲烷的干法蝕刻的配置。作為所述 蝕刻的結(jié)果，基底100具有起到第一基準(zhǔn)標(biāo)記作用的疏水表面或者如圖IB的區(qū)域B所示的 覆蓋有疏水材料的凹進(jìn)部分。然后，將探針固定化合物300施加到基底100上使得探針固 定化合物300固定在基底100的氧化物層200上。在這點(diǎn)上，區(qū)域B是疏水的并且不與探 針固定化合物300反應(yīng)。因而，可通過(guò)清洗除去未反應(yīng)的探針固定化合物300。參照?qǐng)D1C，起到第二基準(zhǔn)標(biāo)記作用的區(qū)域A為亮的基準(zhǔn)標(biāo)記。即，當(dāng)從被照射的微 陣列獲得光數(shù)據(jù)時(shí)，區(qū)域A產(chǎn)生亮的光數(shù)據(jù)并起到亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的作用。如將參照?qǐng)D4A C 中最右邊的圖更詳細(xì)地描述的，區(qū)域A可具有包括至少一個(gè)柱子的結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)被照射時(shí)， 所述柱子結(jié)構(gòu)可發(fā)出強(qiáng)的反射光。由于所述柱子結(jié)構(gòu)提供亮的光數(shù)據(jù)，因此區(qū)域A被用作亮的基準(zhǔn)標(biāo)記。對(duì)于圖案化過(guò)程，當(dāng)將氧化物層200圖案化時(shí)，也可使用相同的圖案化過(guò)程將所述至少一個(gè)柱子結(jié)構(gòu)同時(shí)或順序地圖案化。盡管圖1A C說(shuō)明其中探針固定化合物 固定在區(qū)域A中的實(shí)施方式，但是如果提供具有高反射率的結(jié)構(gòu)諸如包括至少兩個(gè)柱子的 結(jié)構(gòu)，則探針固定化合物可不固定在區(qū)域A中。此外，區(qū)域A可通過(guò)將與固定在探針固定區(qū)域中的探針固定化合物不同的固定化 合物固定在其上而用作亮的基準(zhǔn)標(biāo)記。例如，固定化合物300可選自與靶物質(zhì)強(qiáng)烈地相互 作用的材料，該靶物質(zhì)的實(shí)施方式包括抗生物素蛋白和鏈霉抗生物素蛋白。在這樣的實(shí)施 方式中，當(dāng)分析靶物質(zhì)時(shí)，通過(guò)使對(duì)應(yīng)于固定化合物的靶物質(zhì)例如抗生物素蛋白或鏈霉抗 生物素蛋白與熒光標(biāo)記的生物素反應(yīng)，所述亮的基準(zhǔn)標(biāo)記可產(chǎn)生亮的光數(shù)據(jù)。彼此強(qiáng)烈地 相互作用的物質(zhì)例如生物素與抗生物素蛋白或鏈霉抗生物素蛋白所具有的結(jié)合力比常規(guī) 已知的分析物質(zhì)例如具有約10bp 約50bp長(zhǎng)度的核酸探針與核酸的結(jié)合力強(qiáng)得多，因而， 從所述彼此強(qiáng)烈地相互作用的物質(zhì)獲得的信號(hào)也是強(qiáng)的。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，生物 素與抗生物素蛋白或鏈霉抗生物素蛋白的結(jié)合力為例如具有約10bp 約50bp長(zhǎng)度的核酸 探針與核酸的結(jié)合力的10倍強(qiáng)或更強(qiáng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，生物素與抗生物素蛋白或鏈 霉抗生物素蛋白的結(jié)合力為具有約10bp 約50bp長(zhǎng)度的核酸探針與核酸的結(jié)合力的100 倍強(qiáng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，生物素與抗生物素蛋白或鏈霉抗生物素蛋白的結(jié)合力為具有約 10bp 約50bp長(zhǎng)度的核酸探針與核酸的結(jié)合力的1000倍強(qiáng)。在一個(gè)實(shí)施方式中，生物素 與抗生物素蛋白或鏈霉抗生物素蛋白的結(jié)合力為具有約10bp 約50bp長(zhǎng)度的核酸探針與 核酸的結(jié)合力的10，000倍強(qiáng)或更強(qiáng)。通過(guò)結(jié)合來(lái)自作為暗的基準(zhǔn)標(biāo)記的區(qū)域B的光數(shù)據(jù)與來(lái)自作為亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的 區(qū)域A的光數(shù)據(jù)，可容易地鑒別所述暗的基準(zhǔn)標(biāo)記和所述亮的基準(zhǔn)標(biāo)記。因而，由于在制造 微陣列時(shí)，所述基準(zhǔn)標(biāo)記的相對(duì)位置和范圍是已知的，因此可容易地鑒別其中固定探針材 料的區(qū)域。圖2和圖3是說(shuō)明用于微陣列的基底或微陣列的至少一個(gè)實(shí)施方式的圖。參照?qǐng)D 2，暗的基準(zhǔn)標(biāo)記B可位于亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A之間、或者位于其中固定探針的區(qū)域D之間、或者 位于亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A與其中固定探針的區(qū)域D之間。圖3顯示其中暗的基準(zhǔn)標(biāo)記B形成為 僅在氧化物層中形成的凹進(jìn)區(qū)域、以及形成亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A和其中固定探針的區(qū)域D的實(shí) 施方式。參照?qǐng)D3，其中固定探針的區(qū)域D的周?chē)晃g刻。然而，在另外的實(shí)施方式中，其中 固定探針的區(qū)域D的周?chē)刹槐晃g刻。圖4A C是說(shuō)明具有包括至少一個(gè)柱子的結(jié)構(gòu)的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A的實(shí)例和制造 所述亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A的方法的實(shí)例的圖。參照?qǐng)D4A C，在相同的圖案化過(guò)程中形成亮的 基準(zhǔn)標(biāo)記A和其中固定探針的區(qū)域D。即，除了用于其中固定探針的區(qū)域D的圖案之外，在 圖案化過(guò)程中所使用的掩模還可包括用于亮的基準(zhǔn)標(biāo)記A和/或暗的基準(zhǔn)標(biāo)記B的圖案。圖5A和5B是說(shuō)明其中柱子結(jié)構(gòu)起到亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的作用的機(jī)理的圖。參照?qǐng)D 5A，當(dāng)將光以相對(duì)于所述柱子的水平面為e的角度照射到柱子的周邊(circumference)上 時(shí)，所述柱子的邊緣構(gòu)成反射表面500，并且提供反射光600，和可使用如圖5A中所示的光 接收裝置400例如照相機(jī)測(cè)量反射光600。在圖5A中，為了清楚起見(jiàn)，放大了所述柱子的邊 緣。由于反射光600具有比熒光高的強(qiáng)度，因此即使在反射光暴露于光測(cè)量裝置短的時(shí)間 時(shí)，也測(cè)得強(qiáng)的光強(qiáng)度。通常，所測(cè)得的反射光強(qiáng)度可為熒光強(qiáng)度的約1000 約10，000倍大或更大。在一個(gè)實(shí)施方式中，在測(cè)量反射光時(shí)，可不使用濾光器。圖5B顯示通過(guò)測(cè)量從具有包括至少兩個(gè)柱子的結(jié)構(gòu)的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記反射的光而獲得的該亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的頂部 平面圖。如圖5B所示，光的強(qiáng)度按下面的順序增加從基底100反射的光、從反射表面500 反射的光、以及從所述柱子結(jié)構(gòu)的內(nèi)部部分200反射的光。圖6A和6B為由相同的結(jié)構(gòu)分別獲得的熒光和反射光圖像的示意圖。如圖6A中 所示，當(dāng)將標(biāo)記有發(fā)光染料例如熒光染料的物質(zhì)固定在區(qū)域A和B中時(shí)，將區(qū)域A和B暴露 于激發(fā)光并測(cè)量從那里發(fā)射的熒光。如圖6A中所示，光均勻地分布在該結(jié)構(gòu)的整個(gè)水平表 面上。然而，如圖6B中所示，將光以相對(duì)于所述柱子的水平橫截面平面約45°的角度照射 到區(qū)域A和B的周邊上，從該結(jié)構(gòu)的上部邊緣反射光，和測(cè)量反射光。如圖6B中所示，從該 結(jié)構(gòu)的上部邊緣的表面發(fā)射的光具有高的強(qiáng)度。在圖6A和6B中，區(qū)域A和B各自為具有 至少一個(gè)柱子結(jié)構(gòu)的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記。圖7顯示微陣列分析圖像的實(shí)例。微陣列分析圖像可為以下面的方式獲得的熒光 圖像。將微陣列與標(biāo)記有熒光物質(zhì)的靶核酸雜交，然后將雜交產(chǎn)物暴露于對(duì)應(yīng)于該熒光物 質(zhì)的激發(fā)光，以及測(cè)量由其發(fā)射的光。參照?qǐng)D7，暗的基準(zhǔn)標(biāo)記具有暗的方形形狀并且由位 于與該微陣列分析圖像的邊緣直接相鄰的行和列中的確定區(qū)域組成，例如，所述暗的方形 形狀形成列和行，諸如第二行和倒數(shù)第二行以及第二列和倒數(shù)第二列；亮的基準(zhǔn)標(biāo)記具有 文字L形狀并且由位于從該微陣列分析圖像的左邊和下邊數(shù)第三列和第三行中的確定區(qū) 域，例如，直接在第二列和倒數(shù)第二行內(nèi)部的亮的方形形狀構(gòu)成；和所述暗的基準(zhǔn)標(biāo)記和所 述L形的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記彼此相鄰。因而，即使當(dāng)從數(shù)據(jù)樣點(diǎn)發(fā)射的光具有等于或高于所述 亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的亮度時(shí)，所述亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的位置也是可鑒別的。S卩，通過(guò)使用暗的基準(zhǔn)標(biāo) 記和亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的組合，在微陣列分析圖像中更容易地鑒別基準(zhǔn)標(biāo)記的位置，因而，還減 少了所使用的樣點(diǎn)的數(shù)量。由于用在基準(zhǔn)標(biāo)記中的樣點(diǎn)的數(shù)量減少，因此基準(zhǔn)標(biāo)記與樣品 中所含的靶物質(zhì)的反應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)樣點(diǎn)與樣品中所含的靶物質(zhì)的反應(yīng)的影響減小，由此數(shù)據(jù)樣 點(diǎn)的強(qiáng)度或精確度增加。圖7顯示微陣列中的一個(gè)面板的圖像。圖8顯示其中通過(guò)參考圖7中所示的基準(zhǔn)標(biāo)記精確地布置基準(zhǔn)標(biāo)記和數(shù)據(jù)樣點(diǎn)的 網(wǎng)格化(gridding)實(shí)施方式。一旦鑒別了基準(zhǔn)標(biāo)記的位置或形狀，便使用已知的方法鑒別 其它數(shù)據(jù)樣點(diǎn)的位置。可使用肉眼或存儲(chǔ)基準(zhǔn)標(biāo)記的信息的參比文件鑒別基準(zhǔn)標(biāo)記的位置 或形狀。本文中所使用的參比文件是指存儲(chǔ)在制造微陣列時(shí)所布置的基準(zhǔn)標(biāo)記的形狀的信 息以及基準(zhǔn)標(biāo)記與數(shù)據(jù)樣點(diǎn)的相對(duì)位置的信息的文件。參照?qǐng)D7，在所述方形形狀的暗的基 準(zhǔn)標(biāo)記和所述L形的亮的基準(zhǔn)標(biāo)記、以及數(shù)據(jù)樣點(diǎn)區(qū)域中，對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行分配以精確地對(duì)應(yīng) 各自的樣點(diǎn)。當(dāng)使用微陣列分析靶物質(zhì)時(shí)，通過(guò)參考所述網(wǎng)格的信號(hào)例如熒光信號(hào)分析所 述靶物質(zhì)的信息。圖9說(shuō)明其中通過(guò)參考圖7中所示圖像中的基準(zhǔn)標(biāo)記非精確地布置基準(zhǔn)標(biāo)記和數(shù) 據(jù)樣點(diǎn)的網(wǎng)格。參照?qǐng)D9，與微陣列中所形成的暗的基準(zhǔn)標(biāo)記相比，暗的基準(zhǔn)標(biāo)記的下側(cè)向 上偏移使得所述暗的基準(zhǔn)標(biāo)記的下側(cè)包括在第三行中的樣點(diǎn)，從圖像的下邊緣在所需位置 上方的一行，以及亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的下側(cè)向上偏移使得亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的下側(cè)包括在第四行中 的樣點(diǎn)，從圖像的下邊緣在所需位置上方的一行。結(jié)果，微陣列中實(shí)際的樣點(diǎn)位置與網(wǎng)格中 的樣點(diǎn)位置失配。因而，當(dāng)對(duì)從所述網(wǎng)格讀取的信號(hào)進(jìn)行分析時(shí)，未準(zhǔn)確地分析樣品中的靶 物質(zhì)。
圖IOA E顯示微陣列的面板的圖像，其中所示面板包括暗的基準(zhǔn)標(biāo)記與亮的基 準(zhǔn)標(biāo)記的多個(gè)組合并且所述組合具有不同的形狀。圖IOB E顯示圖IOA的標(biāo)記為B E 的區(qū)域的放大圖。參照?qǐng)DIOA E，暗的基準(zhǔn)標(biāo)記與亮的基準(zhǔn)標(biāo)記的各組合定位在所述面板 的圖像的四個(gè)角上并且這四個(gè)組合具有不同的形狀。另外，圖IOA說(shuō)明暗的基準(zhǔn)標(biāo)記可用 于在微陣列的面板上形成文字?jǐn)?shù)字符號(hào)以提供另外的鑒別，如圖IOA中所示，所述符號(hào)拼 為“ 10-4E”。在圖IOA E中，B是亮的基準(zhǔn)標(biāo)記樣點(diǎn)，D是暗的基準(zhǔn)標(biāo)記樣點(diǎn)，M和P是數(shù) 據(jù)樣點(diǎn)。圖IOA E中所使用的M是失配樣點(diǎn)和P是完美匹配樣點(diǎn)。圖IOA顯示微陣列的 一個(gè)面板的圖像，包括總共144個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記樣點(diǎn)(B D = 60 84)。如上所述，所述暗的 基準(zhǔn)標(biāo)記可為通過(guò)從其上形成氧化物層的基底除去氧化物層而形成的區(qū)域。實(shí)施方式包括 其中所述區(qū)域可為從其除去氧化物層的基底自身的表面、或者覆蓋有疏水材料的表面的配 置。在其中使用疏水材料的實(shí)施方式中，該疏水材料可得自干法蝕刻材料諸如碳氟化合物。 在一個(gè)實(shí)施方式中，該碳氟化合物可為四氟甲烷。實(shí)施方式包括其中使用公知的材料的等 離子體反應(yīng)進(jìn)行干法蝕刻過(guò)程的配置。所述基底可具有其上固定探針固定化合物的表面。所述表面可為排除第一基準(zhǔn)標(biāo) 記的表面的整個(gè)表面、或者其上將固定探針的表面。所述探針固定化合物的實(shí)施方式可包 括選自以下的至少一種化合物生物素，抗生物素蛋白，鏈霉抗生物素蛋白，聚L-賴(lài)氨酸， 以及具有氨基、醛基、硫醇基、羰基、琥珀酰亞胺基團(tuán)、馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)、環(huán)氧基團(tuán)或異硫氰 酸酯基團(tuán)的化合物。包含氨基的化合物的實(shí)例包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、EDA、DETA、 3-(2_氨基乙基氨基丙基)三甲氧基硅烷、以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷。包含醛基的化 合物的實(shí)例包括戊二醛。包含硫醇基的化合物的實(shí)例包括MPTS。包含環(huán)氧基團(tuán)的化合物的 實(shí)例包括3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。包含異硫氰酸酯基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括 PDITC0包含琥珀酰亞胺和馬來(lái)酰亞胺基團(tuán)的化合物的實(shí)例包括DSC和SMPB。如圖IOA E中所示，暗的基準(zhǔn)標(biāo)記可定位在亮的基準(zhǔn)標(biāo)記附近。實(shí)施方式包括其中可通過(guò)將基底的表面圖案化而限定第二基準(zhǔn)標(biāo)記的配置。可使 用已知的方法進(jìn)行所述圖案化。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，可通過(guò)光刻法進(jìn)行所述圖案化。 作為圖案化的結(jié)果，所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記可具有通過(guò)蝕刻而除去基底的在第二基準(zhǔn)標(biāo)記附近 的表面的一部分所形成的柱子結(jié)構(gòu)。所述柱子結(jié)構(gòu)的水平橫截面可為例如圓形或四邊形諸 如長(zhǎng)方形或正方形形狀，但是所述柱子結(jié)構(gòu)的形狀不限于此。在使用圖IOA E中所示的多個(gè)不同的組合例如數(shù)據(jù)樣點(diǎn)中可非偶然出現(xiàn)的組合 時(shí)，錯(cuò)網(wǎng)格化(misgridding)的可能性是低的。在用于獲得圖IOA E中所示結(jié)果的實(shí)施 方式中，在216個(gè)面板(72個(gè)面板/微陣列X3個(gè)微陣列)中沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)網(wǎng)格化。當(dāng)使用 多個(gè)不同的組合時(shí)，由于每個(gè)面板使用較小的區(qū)域作為基準(zhǔn)標(biāo)記樣點(diǎn)，因此形成更多的數(shù) 據(jù)樣點(diǎn)。另外，由于基準(zhǔn)標(biāo)記樣點(diǎn)的數(shù)量減少，因此鑒別網(wǎng)格所需的時(shí)間減少。當(dāng)使用多個(gè) 不同的組合時(shí)，可減少在區(qū)分相鄰面板時(shí)產(chǎn)生的混淆。如上所述，根據(jù)以上實(shí)施方式的一個(gè)或多個(gè)，使用用于微陣列的基底，可制造從其 容易地獲得光數(shù)據(jù)的微陣列。通過(guò)使用根據(jù)上述實(shí)施方式的制造用于微陣列的基底的方法，可制造從其容易地 獲得光數(shù)據(jù)的微陣列。 通過(guò)使用根據(jù)上述實(shí)施方式的微陣列，容易地獲得光數(shù)據(jù)。
通過(guò)使用根據(jù)上述實(shí)施方式的制造微陣列的方法，可制造從其容易地獲得光數(shù)據(jù) 的微陣列。通過(guò)使用根據(jù)上述實(shí)施方式的獲得光數(shù)據(jù)的方法，可從微陣列容易地獲得光數(shù) 據(jù)。應(yīng)理解，本文中所述的示例性實(shí)施方式應(yīng)僅在描述性的意義上考慮并且不用于限 制的目的。各示例性實(shí)施方式中的特征或方面的描述通常應(yīng)認(rèn)為可用于其它示例性實(shí)施方 式中的其它類(lèi)似特征或方面。
權(quán)利要求
用于制造微陣列的基底，該基底包括設(shè)置于所述基底上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記；和設(shè)置于所述基底上的探針固定區(qū)域，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面是疏水的并且探針固定化合物固定于所述探針固定區(qū)域上。
2.權(quán)利要求1的基底，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括所述基底的從其除去氧化物層的區(qū)域。
3.權(quán)利要求2的基底，其中所述基底的從其除去氧化物層的區(qū)域包括所述基底的表面 和覆蓋有疏水材料的所述基底的表面之一。
4.權(quán)利要求1的基底，進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。
5.權(quán)利要求4的基底，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于所述基底表面上的至少兩個(gè) 柱子。
6.權(quán)利要求4的基底，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括固定在所述基底表面上的與靶物質(zhì) 強(qiáng)烈地相互作用的材料。
7.微陣列，包括設(shè)置于基底上的第一基準(zhǔn)標(biāo)記；和 所述基底的其上固定探針材料的區(qū)域， 其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面是疏水的。
8.權(quán)利要求7的微陣列，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記包括所述基底的從其除去氧化物層的 區(qū)域。
9.權(quán)利要求8的微陣列，其中所述基底的從其除去氧化物層的區(qū)域包括所述基底的表 面和覆蓋有疏水材料的所述基底的表面之一。
10.權(quán)利要求7的微陣列，進(jìn)一步包括第二基準(zhǔn)標(biāo)記。
11.權(quán)利要求10的微陣列，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于所述基底表面上的至少 兩個(gè)柱子。
12.權(quán)利要求10的微陣列，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括與靶物質(zhì)強(qiáng)烈地相互作用并固 定在所述基底表面上的材料。
13.權(quán)利要求11的微陣列，其中所述至少兩個(gè)柱子的相鄰柱子隔開(kāi)約0.1 μ m 約 ΙΟΟΟμπι的間隔，和各柱子的橫截面的尺寸為約0. Ιμπι 約1000 μ m。
14.制造用于微陣列的基底的方法，該方法包括提供其上形成氧化物層的基底，其中所述基底具有疏水表面； 在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層； 通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所 述基底的表面暴露；和將探針固定化合物固定在所述基底的不包括所述疏水表面的部分上。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程。
16.制造探針微陣列的方法，該方法包括提供其上設(shè)置氧化物層的基底，其中所述基底具有疏水表面；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層； 通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所 述基底的表面暴露；將探針固定化合物固定在所述基底的不包括所述疏水表面的部分上；和 將探針材料固定在所述基底的其上固定所述探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū) 域上。
17.制造用于微陣列的基底的方法，該方法包括 提供其上設(shè)置氧化物層的基底；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層； 通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所 述基底的表面暴露，其中所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程；和 將探針固定化合物固定在所述基底的不包括疏水表面的部分上。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述疏水材料包括碳氟化合物。
19.制造探針微陣列的方法，該方法包括 提供其上設(shè)置氧化物層的基底；在所述氧化物層上涂覆光刻膠以形成光刻膠層； 通過(guò)掩模將光照射到所述光刻膠層上；將所述光刻膠層顯影和蝕刻所述氧化物層的未被所述光刻膠層保護(hù)的一部分以使所 述基底的表面暴露，其中所述蝕刻包括使用疏水材料的干法蝕刻過(guò)程； 將探針固定化合物固定在所述基底的不包括疏水表面的部分上；和 將探針材料固定在所述基底的其上固定所述探針固定化合物的部分上的多個(gè)確定區(qū) 域上。
20.從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法，該微陣列包括第一基準(zhǔn)標(biāo)記、第二基準(zhǔn)標(biāo)記和其中固 定探針材料的區(qū)域，該方法包括使標(biāo)記有發(fā)光物質(zhì)的靶物質(zhì)與所述微陣列接觸，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記具有疏水表面；將光照射到所述微陣列上；測(cè)量由于照射光從所述微陣列產(chǎn)生的光以產(chǎn)生光數(shù)據(jù)； 由所述光數(shù)據(jù)鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記； 參考所鑒別的第一和第二基準(zhǔn)標(biāo)記鑒別其中固定探針材料的區(qū)域；和 從所鑒別的其中固定探針材料的區(qū)域獲得光數(shù)據(jù)。
21.權(quán)利要求20的方法，其中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò) 參考所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第一標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多低的程度來(lái)鑒別所 述第一基準(zhǔn)標(biāo)記。
22.權(quán)利要求20的方法，其中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò) 參考所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多高來(lái)鑒別所述 第二基準(zhǔn)標(biāo)記。
23.權(quán)利要求20的方法，其中，在鑒別所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記中，通過(guò) 參考所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第一標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有多低來(lái)鑒別所述第一 基準(zhǔn)標(biāo)記，和通過(guò)參考所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記的光強(qiáng)度與所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記周?chē)膮^(qū)域相比有 多高來(lái)鑒別所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記，以及通過(guò)所述第一和第二基準(zhǔn)標(biāo)記彼此的相對(duì)位置來(lái)鑒別 所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記和所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記。
24.權(quán)利要求20的方法，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括形成于基底表面上的至少兩個(gè)柱子。
25.權(quán)利要求20的方法，其中所述第二基準(zhǔn)標(biāo)記包括固定在所述基底表面上的與所述 靶物質(zhì)強(qiáng)烈地相互作用的材料。
26.微陣列，包括設(shè)置于基底上的第一確定區(qū)域；設(shè)置于所述基底上的第二確定區(qū)域；和設(shè)置于所述基底上的第三確定區(qū)域，其中探針核酸固定于所述第三確定區(qū)域上，所述探針核酸具有與靶核酸的序列互補(bǔ)的 序列，所述第一確定區(qū)域與標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì) 之間的結(jié)合力弱于所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力， 以及所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力等于或強(qiáng)于所 述第三確定區(qū)域中的所述探針核酸與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力。
27.權(quán)利要求26的微陣列，其中當(dāng)所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域與所述標(biāo)記 有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，從所述第二確定區(qū) 域獲得的檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)于從所述第一確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)。
28.權(quán)利要求27的微陣列，其中當(dāng)所述檢測(cè)信號(hào)包括熒光信號(hào)時(shí)，從所述第二確定區(qū) 域獲得的熒光信號(hào)強(qiáng)于從所述第一確定區(qū)域獲得的熒光信號(hào)。
29.權(quán)利要求26的微陣列，其中布置所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域的組合， 使得當(dāng)與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)反應(yīng)時(shí)， 將從所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)與所述第三確定區(qū)域獲得的 檢測(cè)信號(hào)辨別出來(lái)。
30.權(quán)利要求29的微陣列，其中所述第一確定區(qū)域與所述第二確定區(qū)域的組合具有使 得在進(jìn)行相同的反應(yīng)時(shí)，從所述第三確定區(qū)域獲得的檢測(cè)信號(hào)對(duì)于偶然具有相同的排列具 有低的可能性的布置。
31.權(quán)利要求29的微陣列，其中所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域的組合具有文 字?jǐn)?shù)字形狀。
32.權(quán)利要求29的微陣列，其中所述微陣列包括多個(gè)面板，以及所述第一確定區(qū)域、所 述第二確定區(qū)域和所述第三確定區(qū)域的多個(gè)組合布置在所述微陣列的所述多個(gè)面板的各 個(gè)中。
33.權(quán)利要求32的微陣列，其中所述微陣列的所述面板各自是四邊形的并且所述第一 確定區(qū)域、所述第二確定區(qū)域和所述第三確定區(qū)域的所述組合布置在所述各面板的分別的 四個(gè)角中。
34.權(quán)利要求26的微陣列，其中所述第一確定區(qū)域包括疏水材料，以及所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸和所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)包括親水材料。
35.權(quán)利要求26的微陣列，其中所述第二確定區(qū)域固定有與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記 的靶物質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)。
36.權(quán)利要求26的微陣列，其中所述第二確定區(qū)域具有與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的 靶物質(zhì)結(jié)合的表面特性。
37.權(quán)利要求26的微陣列，其中所述第二確定區(qū)域固定有生物素，以及所述標(biāo)記有能 檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)包括標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的鏈霉抗生物素蛋白。
38.權(quán)利要求26的微陣列，其中所述第二確定區(qū)域固定有比固定在所述第三確定區(qū)域 表面上的探針核酸長(zhǎng)的核酸，以及所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)包括與所述探針核酸 互補(bǔ)的核酸。
39.分析微陣列信號(hào)的方法，其中所述微陣列包括設(shè)置于基底上的第一確定區(qū)域、設(shè)置 于基底上的第二確定區(qū)域、和設(shè)置于基底上的第三確定區(qū)域，其中探針核酸固定于所述第 三確定區(qū)域上，所述探針核酸具有與靶核酸的序列互補(bǔ)的序列，所述第一確定區(qū)域與標(biāo)記 有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶核酸或標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力弱于所述第二確 定區(qū)域與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，以及所述第二確定區(qū)域與所述 標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力等于或強(qiáng)于所述第三確定區(qū)域中的所述探針 核酸與所述標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的靶物質(zhì)之間的結(jié)合力，所述方法包括從通過(guò)使所述微陣列與包括標(biāo)記有能檢測(cè)的標(biāo)記的所述靶核酸和所述標(biāo)記有能檢測(cè) 的標(biāo)記的靶物質(zhì)的至少一種的樣品反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)產(chǎn)物獲得信號(hào)；和通過(guò)參考從所述第一確定區(qū)域和所述第二確定區(qū)域獲得的信號(hào)辨別從所述第三確定 區(qū)域獲得的信號(hào)。
40.制造微陣列的方法，所述方法包括提供基底；在所述基底上設(shè)置氧化物層；將所述氧化物層圖案化以形成至少兩個(gè)柱子；和在所述至少兩個(gè)柱子上設(shè)置探針固定化合物，其中在所述至少兩個(gè)柱子之間的區(qū)域起到第一基準(zhǔn)標(biāo)記的作用，以及所述柱子和探針 固定化合物起到具有與所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記不同的光反射特性的第二基準(zhǔn)標(biāo)記的作用。
全文摘要
本發(fā)明提供微陣列用基底、微陣列制法及從微陣列獲得光數(shù)據(jù)的方法。所述基底包括設(shè)置于所述基底上的基準(zhǔn)標(biāo)記、以及設(shè)置于所述基底上的探針固定區(qū)域，其中所述第一基準(zhǔn)標(biāo)記的表面是疏水的并且探針固定化合物固定于所述探針固定區(qū)域上。
文檔編號(hào)G01N21/76GK101799422SQ20101011759
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月10日
發(fā)明者孫大淳, 安兌臻, 樸卿希, 李圭祥 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社