本发明涉及测序芯片设计与制备领域，具体而言，涉及一种测序芯片的材料的筛选方法、测序试剂的筛选方法及相关应用。
背景技术：
1、在dna测序各个环节中，将dna固定在微阵列的固体载体上是测序反应的一个关键步骤。测序芯片的材料选择、表面修饰、阵列的结构决定了dna分子的捕获效果和检测信号的强弱，从而影响检测的准确性。作为测序芯片的材料，除了本身的物理和化学稳定性好以外，还需要能够反射荧光，并使入射和反射的驻波干涉效果最强，达到增强荧光信号的效果。因此，dna测序芯片材料的选择、物理和化学性质以及表面处理，芯片上阵列的点分布、形态和密度也成为了当前研究的热点。
2、目前，有关测序芯片领域的研究报道较少。由于dna测序需要经过比较复杂的反应系统，涉及多种溶液环境的化学反应，随着dna测序技术对通量与准确度、以及测序读长的要求越来越高，测序试剂与芯片的兼容性要求也越高。了解测序试剂组分对测序芯片的影响，有助于测序芯片的设计与开发，同时也可以提高测序试剂组分的优化效率。因此，开发一种可以快速检测测序试剂与测序芯片相互作用的方法，对测序芯片的设计与开发非常重要。
3、传统的测序芯片在设计设和制备好后直接通过测序手段来进行芯片设计与制备的筛选，这种方法时间实验周期长，实验费用成本高，工作量大且效率较低。因此，急需一种简单方便的筛选方法。
技术实现思路
1、本发明的主要目的在于提供一种测序芯片的材料的筛选方法、测序试剂的筛选方法及相关应用，以解决现有技术中测序芯片设计制备时测序芯片或其测序试剂选择难的问题。
2、为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种测序芯片的材料的筛选方法，该筛选方法包括：步骤s11，将不同材料的候选芯片依次浸泡于多种不同的测序试剂中进行模拟测序处理；步骤s12，对模拟测序处理后的各候选芯片的材料进行形貌分析；步骤s13，通过形貌分析的结果选择最佳的候选芯片的材料作为测序芯片用材料。
3、进一步地，步骤s11包括：将不同材料的候选芯片的一部分依次浸泡于不同的测序试剂中进行模拟测序处理；优选地，不同材料的候选芯片指含有硅化合物材料或过渡金属材料的硅基候选芯片；优选地，硅化合物材料选自sio2-hdp、sio2-teos、sion、si3n4或硅烷类化合物；优选地，硅烷类化合物选自3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷；优选地，过渡金属材料采用选自如下任意一种元素的氧化物或氮化物：ti、ta，ag、au、镧系元素或锕系元素；更优选地，过渡金属材料选自如下任意一种或多种：ta2o5、tio2、tin、al2o3、ag以及cr。
4、进一步地，不同的测序试剂选自ph7.0-9.5，浓度为50-150mm且溶解有多种不同浓度的如下成分的tris缓冲液：nacl、kcl、tween 20、mgso4或edta；优选地，缓冲液为ph9.0浓度为50mm且溶解有不同浓度的镁离子的tris缓冲液；更优选地，缓冲液为ph9.0浓度为50mm且溶解有＞5mm的镁离子的tris缓冲液；进一步优选镁离子浓度大于等于5mm，小于等于15mm。
5、进一步地，不同材料的候选芯片为筛选用模拟芯片，筛选用模拟芯片通过采用每一种材料在硅晶圆基衬底的指定位置上镀膜得到；优选地，采用如下任意一种方法进行镀膜：脉冲激光沉积法、真空镀膜法、化学气相沉积法、离子镀膜、溶胶-凝胶法、酸蚀法或水解法。
6、进一步地，步骤s12包括：对每种材料的候选芯片而言，分别对浸泡和未浸泡的部分进行形貌分析。
7、进一步地，通过如下任意一种或多种方式进行形貌分析：原子力显微镜(afm)、光学显微镜(om)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)及扫描隧道显微镜(stm)；优选地，形貌分析包括对候选测序芯片的如下至少一种特征的变化进行分析：颜色、厚度及表面结构；更优选地，表面结构包括表面高度、阵列的点分布、形态和密度中的任意一种或多种。
8、进一步地，步骤s13包括：在形貌分析结果中，选择在多种不同的测序试剂中形貌变化最小的候选芯片作为与相应测序试剂匹配的最佳测序芯片，最佳测序芯片对应的材料即为测序芯片用材料。
9、根据本发明的第二个方面，提供了一种测序试剂的筛选方法，该筛选方法包括：步骤s21，将同一材料的候选芯片依次浸泡于多种不同的候选测序试剂中进行模拟测序处理；步骤s22，对模拟测序处理后的各候选芯片的材料进行形貌分析；步骤s23，根据形貌分析结果选择最佳测序试剂。
10、进一步地，步骤s21包括：将不同材料的候选芯片的一部分依次浸泡于不同的候选测序试剂中进行模拟测序处理；同一材料的候选芯片指含有硅化合物材料或过渡金属材料的硅基候选芯片；优选地，硅化合物材料选自sio2-hdp、sio2-teos、sion、si3n4或硅烷类化合物；优选地，硅烷类化合物选自3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷；优选地，过渡金属材料采用选自如下任意一种元素的氧化物或氮化物：ti、ta，ag、au、镧系元素或锕系元素；更优选地，过渡金属材料选自如下任意一种或多种：ta2o5、tio2、tin、al2o3、ag以及cr；
11、进一步地，候选测序试剂选自ph7.0-9.5，浓度为50-150mm且溶解有多种不同浓度的如下成分的tris缓冲液：nacl、kcl、tween 20、mgso4或edta；优选地，缓冲液为ph9.0浓度为50mm且溶解有不同浓度的镁离子的tris缓冲液；更优选地，缓冲液为ph9.0浓度为50mm且溶解有＞5mm的镁离子的tris缓冲液；进一步优选镁离子浓度大于等于5mm，小于等于15mm；
12、进一步地，同一材料的候选芯片为筛选用模拟芯片，筛选用模拟芯片通过采用每一种候选芯片的材料在硅晶圆基衬底的指定位置上镀膜得到；优选地，采用如下任意一种方法进行镀膜：脉冲激光沉积法、真空镀膜法、化学气相沉积法、离子镀膜、溶胶-凝胶法、酸蚀法或水解法。
13、进一步地，步骤s22包括：对每种材料的候选芯片而言，分别对浸泡和未浸泡的部分进行形貌分析。
14、进一步地，通过如下任意一种或多种方式进行形貌分析：原子力显微镜(afm)、光学显微镜(om)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)及扫描隧道显微镜(stm)；优选地，形貌分析包括对测序芯片的如下至少一种特征的变化进行分析：颜色、厚度及表面结构；更优选地，表面结构包括表面高度、阵列的点分布、形态和密度中的任意一种或多种。
15、进一步地，步骤s23包括：选择在多种不同的候选测序试剂中形貌变化最小的候选测序芯片，所对应的测序试剂作为最佳测序试剂。
16、进一步地，不同的测序试剂包括不同组成成分的测序试剂或相同组成成分不同组分浓度的测序试剂。
17、根据本技术的第三个方面，提供了一种高通量测序的方法，该方法包括：采用前述任一种测序芯片的材料的筛选方法对候选芯片的材料进行筛选，获得最佳测序芯片，同时获得与最佳测序芯片对应的最佳测序试剂；利用最佳测序芯片对应的材料制备的测序芯片与最佳测序试剂进行高通量测序；或者采用前述任一种的测序试剂的筛选方法对候选测序试剂进行筛选，获得最佳测序试剂，同时获得与最佳测序试剂对应的最佳测序芯片；利用最佳测序试剂及与最佳测序芯片对应的材料制备的测序芯片进行高通量测序。
18、根据本技术的第四个方面，提供了一种测序芯片的制备方法，包括对在制备前对候选芯片材料进行筛选的步骤，采用前述任一种测序芯片的材料的筛选方法进行筛选。
19、根据本技术的第五个方面，提供了一种测序试剂的制备方法，制备方法包括对候选测序试剂进行筛选的步骤，采用前述任一种测序试剂的筛选方法进行筛选。
20、根据本技术的第六个方面，提供了一种测序芯片制备用材料筛选专用模拟芯片的制备方法，其制备方法包括：采用目标材料在硅晶圆衬底的指定位置上镀膜；其中，目标材料选自硅化合物材料或过渡金属材料中的任意一种。
21、进一步地，优选地，硅化合物材料选自sio2-hdp、sio2-teos、sion、si3n4或硅烷类化合物；优选地，硅烷类化合物选自3-氨丙基三乙氧基硅烷或3-氨丙基三甲氧基硅烷；优选地，过渡金属材料采用选自如下任意一种元素的氧化物或氮化物：ti、ta，ag、au、镧系元素或锕系元素；更优选地，过渡金属材料选自如下任意一种或多种：ta2o5、tio2、tin、al2o3、ag以及cr；优选地，采用如下任意一种方法进行镀膜：脉冲激光沉积法、真空镀膜法、化学气相沉积法、离子镀膜、溶胶-凝胶法、酸蚀法或水解法。
22、应用本发明的技术方案，通过将多种候选的芯片材料直接浸泡在不同的测序试剂里，模拟芯片在测序时的全部化学反应过程，然后将该芯片材料取出洗净并对芯片材料进行形貌分析。通过形貌特征分析筛选芯片基底材料和/或优化测序试剂组分。
23、本发明的筛选方法首次提出了将形貌分析法用于测序芯片的设计与筛选优化。该方法可以快速检测测序芯片与测序试剂间的相互影响，从而指导测序芯片的设计与开发，同时也可以指导优化测序试剂，用于高通量、高准确度、以及长测序读长的测序应用中。
1.一种测序芯片的材料的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括：
2.根据权利要求1所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s11包括：
3.根据权利要求2所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s12包括：
4.根据权利要求1至3中任一项所述的筛选方法，其特征在于，通过如下任意一种或多种方式进行所述形貌分析：
5.根据权利要求4所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s13包括：
6.一种测序试剂的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括：
7.根据权利要求6所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s21包括：
8.根据权利要求7所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s22包括：
9.根据权利要求6至8中任一项所述的筛选方法，其特征在于，通过如下任意一种或多种方式进行所述形貌分析：
10.根据权利要求9所述的筛选方法，其特征在于，所述步骤s23包括：
11.根据权利要求6所述的筛选方法，其特征在于，所述不同的测序试剂包括不同组成成分的测序试剂或相同组成成分不同组分浓度的测序试剂。
12.一种高通量测序的方法，其特征在于，所述方法包括：
13.一种测序芯片的制备方法，包括对在制备前对候选芯片材料进行筛选的步骤，其特征在于，采用权利要求1至5中任一项所述的测序芯片的材料的筛选方法进行筛选。
14.一种测序试剂的制备方法，所述制备方法包括对候选测序试剂进行筛选的步骤，其特征在于，采用权利要求6至10中任一项所述的测序试剂的筛选方法进行筛选。
15.一种测序芯片制备用材料筛选专用模拟芯片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：采用目标材料在硅晶圆衬底的指定位置上镀膜；
