一种生物大分子的制备系统及制备方法技术方案

本发明专利技术提供一种生物大分子的制备系统，包括：工作站组，所述工作站组包括第一工作站，所述第一工作站包括至少一个合成器模块；液体处理设备，可操作合成器模块完成生物大分子合成过程；自动导引运输设备，通过图像采集模块

【技术实现步骤摘要】
一种生物大分子的制备系统及制备方法


[0001]本专利技术涉及生物
，尤其涉及一种生物大分子材料的制备系统及制备方法
。

技术介绍

[0002]生物大分子，比如脱氧核糖核酸
(Deoxyribonucleic acid
，
DNA)、
核糖核酸
(Ribonucleic Acid
，
RNA)
和蛋白质的合成是通过在生物体内发酵或者体外生物化学反应来完成的
。
传统的制造工艺是通过各种配套的仪器在实验室条件下由人工来完成各个步骤的手工或者半自动操作
。
这种制造工艺的缺点主要有四个方面
。
第一方面是人员操作失误会带来反应产物批次间的质量差异；第二方面是人源污染带来反应产物的污染；第三方面是由于生产人员招聘和培训周期带来的生产通量快速扩张的局限性；第四方面是日渐高昂的人力成本推高了反应产物的价格，从而抑制了一部分潜在的市场需求
。
[0003]在合成生物学时代算力无上限的情况下，生物大分子从计算机辅助从头设计到真实物理世界的制造通量呈现了指数级井喷
。
大量的科研机构，制药企业，农业和生物化工等方向对合成生物学巨大的需求倒逼传统工艺
。
[0004]随着基因细胞治疗领域近几年的迅猛发展，越来越多的生物技术公司以及传统的药厂对于生物大分子的需求量也急剧增加，对于反应产物质量的稳定性和供货周期都提出了更高的要求
。
以基于
CRISPR
基因编辑技术的细胞和基因治疗药物研发为例，这类药物的研发前期需要大量的化学合成的寡核苷酸
(Oligonucleotide
，
sgRNA)
分子进行靶点的筛选，在临床申报阶段，以及临床试验阶段都需要大量的
sgRNA
产品
。
目前可以生产高质量这类产品的国内公司的产能还远远不能满足市场需求，而且由于都是人工产线，不可避免的有潜在的人源污染和人员失误带来的产品质量的不稳定
。
[0005]专利文献
US10040048B1
公开了一种用于生产生物聚合物的自动化模块系统和方法，该自动化模块系统和方法提供了用于执行生产步骤的模块设备，其中各个模块以线性矩阵排列，每个模块都包含一个控制系统，并且可以安装在机架上
。
模块阵列的一侧提供电源，气体，真空和试剂的连接，另一侧提供自动运输系统，用于在模块接口之间运输材料，可以实现生物聚合物自动化生产过程
。

技术实现思路

[0006]现有技术中的传统工艺存在制造通量的限制
、
产品稳定性的问题，自动化生产系统需要两个或多个机械臂，成本较高
。
基于此，本专利技术人经过深入研究和分析现有生物大分子制备方法后，本专利技术解决的技术问题是实现产能的动态扩容和减少机械臂的使用
。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种生物大分子的制备系统，包括：工作站组，所述工作站组包括第一工作站，所述第一工作站包括至少一个合成器模块；液体处理设备，所述液体处理设备操作所述合成器模块完成生物大分子合成过程；自动导引运输设备，所述自动导引运输设备包括，图像采集模块，与所述图像采集模块输出端相连的信号处
理与控制模块，与所述信号处理与控制模块输出端相连的运输模块，与所述信号处理与控制模块输出端相连的抓持模块；所述自动导引运输设备通过所述图像采集模块输入图像信号，所述信号处理与控制模块识别图像信号，当所述图像信号与当前任务指令的目标图像信号一致时，所述信号处理与控制模块控制所述抓持模块工作，当所述图像信号与当前任务指令的目标图像信号不一致时，所述信号处理与控制模块控制所述运输模块工作
。
[0008]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第二工作站，所述第二工作站包括至少一个氨解模块，所述液体处理设备操作所述氨解模块使生物大分子氨解
。
[0009]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第三工作站，所述第三工作站包括至少一个脱保护模块，所述液体处理设备操作所述脱保护模块使生物大分子脱保护
。
[0010]根据某些具体实施方式，所述液体处理设备操作所述脱保护模块使生物大分子进行脱2’
羟基保护
。
[0011]根据某些具体实施方式，所述液体处理设备在所述第二工作站或所述第三工作站中
。
[0012]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第四工作站，所述第四工作站包括至少一个纯化模块，所述液体处理设备操作所述纯化模块使生物大分子纯化
。
[0013]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第五工作站，所述第五工作站包括至少一个铺板定量模块，所述液体处理设备操作所述铺板定量模块对生物大分子进行定量
。
[0014]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第六工作站，所述第六工作站包括至少一个质检模块，所述液体处理设备操作所述质检模块使生物大分子进行质谱鉴定
。
[0015]根据某些具体实施方式，所述质检模块包括至少一个液相色谱电离串联质谱设备
。
[0016]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第七工作站，所述第七工作站包括至少一个干燥模块，所述液体处理设备操作所述干燥模块对生物大分子进行冻干
。
[0017]根据某些具体实施方式，所述工作站组包括第八工作站，所述第八工作站包括至少一个包装模块
。
[0018]根据某些具体实施方式，所述当前任务指令的目标图像信号为识别合成器模块的图像信号，或识别氨解模块的图像信号，或识别脱保护模块的图像信号
。
[0019]根据某些具体实施方式，所述当前任务指令的目标图像信号为识别纯化模块的图像信号，或识别质检模块的图像信号，或识别铺板定量模块的图像信号，或识别干燥模块的图像信号，或识别包装模块的图像信号
。
[0020]根据某些具体实施方式，所述当前任务指令的目标图像为识别合成器模块的图像信号，所述图像信号与所述当前任务指令的目标图像信号一致时，所述信号处理与控制模块控制所述抓持模块工作，且所述当前任务指令的目标图像由识别合成器模块的图像信号变为识别氨解模块的图像信号
。
[0021]根据某些具体实施方式，所述当前任务指令的目标图像为识别氨解模块的图像信号，所述图像信号与所述当前任务指令的目标图像信号一致时，所述信号处理与控制模块控制所述抓持模块工作，且所述当前任务指令的目标图像由识别氨解模块的图像信号变为识别脱保护模块的图像信号
。
[0022]根据某些具体实施方式，所述当前任务指令的目标图像为识别脱保护模块的图像
信号，所述图像信号与所述当前任务指令的目标图像信号一致时，所述信号处理与控制模块控制所述抓持模块工作，且所述当前任务指令的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
DNA
连接酶或
T4 RNA
连接酶2混合形成酶连体系，然后进行酶接反应，完成
sgRNA
复合；酶连产物经纯化得到
sgRNA
溶液；将所述
...

【专利技术属性】
技术研发人员：程永升，邱岳峰，张妍，
申请(专利权)人：图维生物医药科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：