[发明专利]一种自动化的高通量DNA合成反应装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及生物医学研究技术领域，具体而言，涉及一种自动化的高通量DNA合成反应装置。

背景技术

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。

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。

发明内容

本发明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。

本发明是这样实现的：

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。