基于微电极阵列结构的现场可编程芯片实验室

摘要

本发明公开了一种基于微电极阵列结构的现场可编程芯片实验室。具体地，公开了与基于微电极阵列结构的现场可编程芯片实验室(FPLOC)微流体操作、制造和编程相关的系统。采用微电极阵列接口的FPLOC装置可包括：a.底板，包括置于衬底的顶表面上的多个微电极的阵列，所述多个微电极由介电层覆盖，其中每个所述微电极连接到接地结构中的至少一个接地元件，在所述介电层和所述接地元件的顶部设置有疏水层，以生成具有液滴的疏水表面；b.现场可编程结构，用于编程一组配置电极，以便以选定的形状和尺寸产生微流体组件和布局；以及c.FPLOC功能块，包括：I/O端口；样品制备单元；液滴操纵单元；检测单元；和系统控制单元。

主权项

一种采用微电极阵列结构的现场可编程芯片实验室(FPLOC)装置，包括：a.底板，包括置于衬底的顶表面上的多个微电极的阵列，所述多个微电极由介电层覆盖，其中每个所述微电极连接到接地结构中的至少一个接地元件，在所述介电层和所述接地元件的顶部设置有疏水层，以生成具有液滴的疏水表面；b.现场可编程结构，用于编程一组配置电极，以便以选定的形状和尺寸产生微流体组件和布局；以及c.FPLOC功能块，包括：I/O端口；样品制备单元；液滴操纵单元；检测单元；和系统控制单元，所述系统控制单元包括：a.分级FPLOC芯片级软件结构，包括：场编程管理软件，用于将所述微电极配置到微流体组件以及用于所述微流体组件的布局/网络中；和微流体操作编程管理软件，用于控制和管理微流体操作；以及b.应用系统管理单元，包括：系统分隔和集成块，用于分隔所述装置；检测和显示块，用于获取、显示、报告和存储测定结果；数据管理和转移块，用于将所述装置连接到外部信息系统；和用于连接到外部系统的外围管理块，其中在所述现场可编程结构中的一组配置电极的微流体组件包括：贮液器、电极、混合室、检测窗口、废弃物贮存器、液滴路径以及指定功能电极。