一种自动化的高通量DNA合成反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种自动化的高通量DNA合成反应装置，涉及生物医学研究工程技术领域。该自动化的高通量DNA合成反应装置包括加液阀门组和微孔反应板；微孔反应板的上表面设置有多个储液沉孔，储液沉孔的底部设置有多个反应通孔；加液阀门组设置在微孔反应板的上方，加液阀门组包括压电阀加液针和电池阀加液针，压电阀加液针用于向反应通孔加注溶液，电池阀加液针用于向储液沉孔加注溶液。本发明专利技术的自动化的高通量DNA合成反应装置，一方面利用微孔反应板满足多孔的高通量硬件条件，另一方面采用压电阀加液针喷小孔和电池阀加液针喷大孔相结合的方式来提高速度，满足DNA合成反应的高通量要求。量要求。量要求。

【技术实现步骤摘要】
一种自动化的高通量DNA合成反应装置


[0001]本专利技术涉及生物医学研究
，具体而言，涉及一种自动化的高通量DNA合成反应装置。

技术介绍

[0002]DNA从头合成是合成生物学的根基。我国现有主流的寡核苷酸合成主要是低通量的柱式合成仪，芯片式合成仪尚处于起步阶段，高通量DNA合成仪受控于国外。
[0003]目前我国主流的柱法合成仪已经通过仿制、创新手段实现国产化，但因其单块合成板的通量通常只有96、384孔，所得产物难以满足大规模基因组的合成需求；芯片法的合成仪则大多采用微流控、喷墨等技术，我国在微观尺度上的精度控制一时还难以追赶国外顶尖水平。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种自动化的高通量DNA合成反应装置，其有助于解决上述技术问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种DNA合成反应装置，包括加液阀门组和微孔反应板；所述微孔反应板的上表面设置有多个储液沉孔，所述储液沉孔的底部设置有多个反应通孔；所述加液阀门组设置在所述微孔反应板的上方，所述加液阀门组包括压电阀加液针和电池阀加液针，所述压电阀加液针用于向所述反应通孔加注溶液，所述电池阀加液针用于向所述储液沉孔加注溶液。
[0007]上述自动化的高通量DNA合成反应装置在使用时，首先利用微孔反应板的大小孔结构满足多孔的高通量硬件条件，其反应基体依然使用传统的柱法方式，但是微孔反应板采用了一体化成型工艺，实现了3456孔、6144孔、13284孔的通量，微孔反应板的具体技术方案可查看本申请人在2020年12月29日已经获得授权的专利文件(申请号为2020219748918，专利名称为《一种DNA合成微孔板》)；另一方面加液方式则采用芯片法合成常使用的压电式方法，用高速压电喷射阀实现微量试剂快速落到指定微孔；压电阀加液小孔、电磁阀加液大孔的方式，也能综合降低合成反应的时间和成本，满足DNA合成反应的高通量要求。
[0008]进一步地，所述微孔反应板的底部设置反应槽，所述反应槽用于收集从所述微孔反应板上流下的废液。其技术效果在于：反应槽暂存实验后的废液，不影响下一轮DNA合成反应，有利于提高实验效率。
[0009]进一步地，所述微孔反应板和所述反应槽之间可拆卸连接。其技术效果在于：两者可拆卸连接，便于利用机械手循环放入和取出微孔反应板，持续进行合成反应，进一步提高实验效率。
[0010]进一步地，还包括反应柜；所述反应柜的顶部设置所述加液阀门组，所述反应柜的内部设置有多个所述反应槽，一个所述反应槽与一个微孔反应板配合连接；多个所述反应槽活动设置在所述反应柜中。其技术效果在于：加液阀门组固定设置，有利于定位和喷注时
的稳定可靠。而且活动设置的反应槽可以根据实验进程循环更换微孔反应板。
[0011]进一步地，所述反应柜的底部设置有横梁，所述横梁上设置有纵梁；所述横梁的长度方向与所述纵梁的长度方向相互垂直，所述纵梁能够沿所述横梁的长度方向移动，所述反应槽能够沿所述纵梁的长度方向移动。其技术效果在于：横梁和纵梁的组合设计，能够将两个或者两个以上的反应槽进行合理操作，持续地进行多批次的合成反应。
[0012]进一步地，所述反应柜的侧壁还设置有观察窗。其技术效果在于：观察窗上设置透明板，在保证反应柜密闭的同时方便了使用者观察DNA合成反应过程。
[0013]进一步地，还包括引导管、集液箱和负压产生器；所述集液箱位于所述反应柜之外，所述集液箱的内腔通过所述引导管与所述反应槽连通，所述负压产生器用于使所述集液箱的内腔产生负压。其技术效果在于：利用负压产生器可便捷控制吸取多余的废液，还可以根据需要控制负压大小推进合成反应进程。其中，反应槽的内腔形成相对密闭的腔室，在前期压电阀注入部分试剂时，可利用引导管引入的较小的负压将试剂打入微孔中。当全部待合成反应的试剂均注入微孔后，增大引导管的负压，保证试剂完全进入反应载体。当试剂完全反应后，再次增大引导管的负压，将反应载体上的试剂完全抽吸到反应槽内直至吸取至集液箱中。引导管和集液箱有助于快速排放试剂废液，防止废液存放在反应柜中影响反应的准确度。另外，废液及时排放可有效降低反应柜内气体的湿度。
[0014]进一步地，还包括工作平台和设置在所述工作平台上的机械手；所述反应柜设置在所述工作平台上，所述反应柜的顶部还设置有封堵盖；所述机械手用于从所述反应槽中取出所述微孔反应板或者向所述反应槽放入所述微孔反应板。其技术效果在于：机械手的设置实现了设备的智能和高效操作。
[0015]进一步地，所述工作平台上还设置有第一支架和第二支架；所述第一支架和所述第二支架分别位于所述机械手的两侧，所述机械手能够将所述微孔反应板从所述第一支架移动到所述反应槽中，并将所述微孔反应板从所述反应槽中移动到所述第二支架。其技术效果在于：为微孔反应板设置独立的反应前的第一支架和反应后的第二支架，保证了多试剂多批次反应过程的连续性，提高了DNA合成反应的实验效率。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017]本专利技术的自动化的高通量DNA合成反应装置，一方面利用微孔反应板满足多孔的高通量硬件条件，另一方面采用压电阀加液针喷小孔和电池阀加液针喷大孔相结合的方式来提高速度，满足DNA合成反应的高通量要求。本专利技术在高通量柱法合成和芯片法加液方式上面所做的摸索，实现了国内首次上万通量的DNA合成，也为下一步芯片法合成仪器的国产化奠定基础。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中微孔反应板的立体图；
[0020]图2为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中微孔反应板的微孔剖视
图；
[0021]图3为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中反应柜的第一外形结构示意图；
[0022]图4为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中集液箱及其周边部件的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中反应柜的第二外形结构示意图；
[0024]图6为本专利技术提供的自动化的高通量DNA合成反应装置中反应柜的内部结构示意图；
[0025]图7为本专利技术提供的DNA合成反应装置的整体外部结构示意图。
[0026]图标：100
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加液阀门组；200
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微孔反应板；210
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储液沉孔；220
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反应通孔；300
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反应槽；400
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反应柜；410
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横梁；420
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纵梁；430
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动化的高通量DNA合成反应装置，其特征在于，包括加液阀门组(100)和微孔反应板(200)；所述微孔反应板(200)的上表面设置有多个储液沉孔(210)，所述储液沉孔(210)的底部设置有多个反应通孔(220)；所述加液阀门组(100)设置在所述微孔反应板(200)的上方，所述加液阀门组(100)包括压电阀加液针和电池阀加液针，所述压电阀加液针用于向所述反应通孔(220)加注溶液，所述电池阀加液针用于向所述储液沉孔(210)加注溶液。2.根据权利要求1所述的自动化的高通量DNA合成反应装置，其特征在于，所述微孔反应板(200)的底部设置反应槽(300)，所述反应槽(300)用于收集从所述微孔反应板(200)上流下的废液。3.根据权利要求2所述的自动化的高通量DNA合成反应装置，其特征在于，所述微孔反应板(200)和所述反应槽(300)之间可拆卸连接。4.根据权利要求3所述的自动化的高通量DNA合成反应装置，其特征在于，还包括反应柜(400)；所述反应柜(400)的顶部设置所述加液阀门组(100)，所述反应柜(400)的内部设置有多个所述反应槽(300)，一个所述反应槽(300)与一个微孔反应板(200)配合连接；多个所述反应槽(300)活动设置在所述反应柜(400)中。5.根据权利要求4所述的自动化的高通量DNA合成反应装置，其特征在于，所述反应柜(400)的底部设置有横梁(410)，所述横梁(410)上设置有纵梁(420)；所述横梁(410)的长度方向与所述纵梁(420)的长度方向相互垂直，所述纵梁(420)能...

【专利技术属性】
技术研发人员：王升启，彭泳缙，荣振，肖宇，刘丽艳，肖瑞，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院军事医学研究院，
类型：发明
国别省市：