[发明专利]一种可变体积合成柱及应用其的合成系统

说明书

本发明公开了一种可变体积合成柱及应用其的合成系统。该合成柱包括一个中空的柱体，所述柱体的上方安装有一个固定座、一个上端盖和一个中空连接柱，所述中空连接柱的底端伸入到所述柱体的内部并且连接有一个活塞，所述柱体的下端安装有一个下堵头；其中，所述活塞被一条竖直的第一通孔贯穿，所述下堵头一条竖直的第二通孔贯穿，所述上端盖与所述活塞之间形成液压腔，所述下堵头的下端设置有一个底部出口。本发明中的一种可变体积合成柱能够使单步循环的单体和活化剂的总量不小于管道和柱剩余体积的加合值，可以使单步循环通过一步耦合实现，从而降低了合成的时间，提高合成效率，并且保证了合成产品的质量的稳定性。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别涉及一种可变体积合成柱及应用其的合成系统。

背景技术

DNA合成技术中，合成的判断片段常常有不同的表述方法，比如寡核苷酸、PCR引物、接头、探针、短链引物和长链引物等，而在实验室中，DNA合成一般通过DNA合成仪、DNA合成柱等设备工具完成，DNA合成过程简述如下:

第一步，将预先连接在固相载体上的活性基团被保护的核苷酸与三氯乙酸进行反应，从而脱去其5′-羟基的保护基团DMT，能够获得游离的5′-羟基。

第二步，合成DNA的原料，使用亚磷酰胺保护核苷酸单体，与活化剂四氮唑混合，得到核苷亚磷酸活化中间体，其3′端被活化，5′-羟基仍然被DMT保护，从而与溶液中游离的5′-羟基发生缩合反应。

第三步，带帽(capping)反应，缩合反应中可能有极少数5′-羟基没有参加反应，则用乙酸酐和1-甲基咪唑终止其后继续发生反应，这种短片段可以在后续环节根据实验需要来选择纯化方式分离掉。

第四步，在氧化剂碘的作用下，亚磷酰形式转变，成为更稳定的磷酸三酯。

目前现有的合成柱由柱体和固相载体组成，柱管为内径逐渐窄缩的管件，而柱管的内腔中固定有固相载体。其缺点在于：1、固定的固相载体将内腔一分为二，合成腔的体积固定，DNA合成的第二步加入DNA原料时，如果单步循环的DNA原料和活化剂的总量管道超过和柱剩余体积的加合值，则会排到废液管道，因此需要多步耦合来实现，大大增加DNA合成的时间；2，单步循环DNA原料加入到合成柱内时，如果反应不充分，需要增加带帽反应，同时，原料会经过出口直接进入到废液收集管道，既浪费了昂贵的原料和试剂又得不到较好的产品质量；3、柱管内壁都采用倾斜设计，装配位内径上大、下小，在烧结时也会收缩，批间差比较大，导致装配时，对柱管积压程度也不一样，从而导致产品松紧度、均一性不一样，产品质量不稳定。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种可变体积合成柱及应用其的合成系统。

根据本发明的一个方面，提供了一种可变体积合成柱，包括一个中空的柱体，所述柱体的上方安装有一个固定座、一个上端盖和一个中空连接柱，所述中空连接柱的底端伸入到所述柱体的内部并且连接有一个活塞，所述柱体的下端安装有一个下堵头；其中，所述活塞被一条竖直的第一通孔贯穿，所述下堵头一条竖直的第二通孔贯穿，所述上端盖与所述活塞之间形成液压腔，所述下堵头的下端设置有一个底部出口。

在一些实施方式中，所述固定座固定安装在所述柱体上，所述上端盖可拆卸地安装在所述固定座上，所述中空连接柱安装在所述上端盖上。由此，描述了固定座、上端盖和中空连接柱等安装的具体方式。

在一些实施方式中，所述固定座和所述上端盖均为中空的凸型结构。由此，描述了固定座和上端盖的具体结构。

在一些实施方式中，所述活塞的下端安装有一个上筛板，所述下堵头的上端安装有一个下筛板，所述上筛板和所述下筛板之间形成合成腔。由此，进一步描述了合成柱的具体结构。

在一些实施方式中，所述柱体的底部安装在一个底座上，所述底座上设置有一个出口通道，并且所述出口通道与所述底部出口连通。由此，通过底座能够对柱体进行稳定放置。