[实用新型]一种工业化DNA合成柱板

说明书

本实用新型涉及DNA合成领域，具体涉及一种工业化DNA合成柱板，包括CPG载体、空柱管和96孔空板，CPG载体的直径≥4mm，CPG载体的厚度≥4mm；空柱管内设置有装配位，装配位的内径≥4mm，装配位的高度≥4mm，装配位为方体或圆柱体，装配位以外的内径梯度减小；96孔空板，板体内均匀等距分布着96个孔，每个孔均设有装配位，每个孔为方体或圆柱空腔设计，再通过圆锥体空腔过渡到圆柱体空腔装配位，装配位以为圆锥或圆柱体空腔设计，直至底端出液口部分。本实用新型的工业化DNA合成柱板，适合于DNA的大量、工业化合成，DNA合成量可升至50umol,达到毫克级别，且合成链长达120‑200bp，合成速度快，高效率，突变率可低至0.5‰以下，使用工艺简便，工业化、自动化程度高。

技术领域

本实用新型涉及DNA合成领域，具体涉及一种工业化DNA合成柱板。

背景技术

随着合成生物学、人造生命、功能基因组学、蛋白组学、靶药合成、核苷酸干扰药物、DNA编码化合物库、临床诊断学研究的快速发展，需要海量DNA的工业化合成，而且靶向药物、核苷酸干扰药物、 DNA编码化合物库的快速、工业化合成逐渐成为新药研发与筛选的热门。必将对DNA合成的CPG载体的合成柱板提出更高的功能需求。目前，公知的一种DNA合成板是由96根DNA合成柱管排列而成，将CPG 载体填装于96根合成柱空柱管内合适的装配位中，放入配套的DNA 合成仪上进行DNA的合成。合成产品质量的好坏，很大程度上取决于96孔空板的设计与注塑和CPG载体的研发与生产。现行的DNA合成柱或板，仍然存在一些不足，具体表现在如下几个方面：

第一，目前的DNA合成柱板主要为常规用量DNA合成设计，比如≤200nmol。主要用于常规PCR Primer合成。不适合于≥200nmol, 甚至umol乃至mg级别的DNA工业化合成。

第二，目前的设计，没有最优化的试剂使用量，使得产品使用成本高，造成浪费，且对环境造成污染。就CPG载体系列产品而言，所使用的试剂，目前主要成本在于辅助试剂，如TCA、ACN、碘液、四氢呋喃等，使用量大导致成本居高不下，而且，这些合成试剂都是具有化学腐蚀性的，对人体以及环境都会带来很大的损害。如何最大限度的降低合成试剂的使用量是对合成生物学发展的推动，也是行业发展的迫切需求。

第三，目前CPG载体的结构设计也有很多缺点：其一，CPG载体的直径和厚度过小，由于受到现有条件的限制，市售的CPG载体最大直径仍然在4mm以下，高度基本也小于4mm，总体体积≤50.24ul，在这么小的体积内增加载体的规模非常受限制的，所以其含量规模也就只能做到200nmol左右。无法满足工业化DNA合成对量的需求；其二，CPG含量无法增加，用于靶向药物、核苷酸干扰药物、DNA编码化合物库合成的DNA合成柱板，其CPG含量在1umol-10umol之间，甚至更大才能能够满足药物开发和筛选的要求，然而目前市售的CPG 载体含量大都在200nmol以下，合成出来的DNA产品远远满足不了工业化客户的需求，用200nmol的市售合成柱造成了严重的资源浪费，增加了科研和生产成本，不利于建设节约型社会。

第四，自动化程度不高，无论装填还是产品使用，基本为人工操作，操作极为不便，增加了成本，不利于自动化、规模化生产。

第五，空柱管或96孔板的结构设计也有很多缺点，主要表现在没有考虑设备兼容性、装配精度、96孔板与设备的密封性、96孔板的防溅液和防污染性。目前主流的DNA合成仪有Biolytic公司的Dr.Oligo192系列、Bioaotumation公司的MM192系列、TAG CopenhagenA/S公司Oligomaker192系列，Thermo Fisher公司的 192系列，现在市售的几款DNA合成柱或板，对于以上几家公司的合成仪都无法做到完全兼容或通用。由于96孔板设计问题，其与设备的密封圈密封性不是太好，容易漏气，导致DNA合成失败。并且，孔的设计不够完美，孔与孔之间的设计也不够完善，导致加入孔内的试剂容易飞溅出来，累积起来的液珠，由于96孔板上表面孔与孔之间平整无遮挡，而容易滚到相邻孔里，导致合成突变率过高，DNA合成失败。