CN107881102A - 一种用于核酸dna/rna生产型自动合成仪 - Google Patents

一种用于核酸dna/rna生产型自动合成仪 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于核酸DNA/RNA生产型自动合成仪，主要解决现有合成仪产率低，能耗高，成本高的技术问题。本发明包括第一通路和第二通路，其输出管路分别通过两个二通电磁阀连接计量泵a，其输出端连接二通电磁阀组a，再通过管路与预混罐连接，预混罐外接三通电磁阀a，二通电磁阀组a输出端经二通电磁阀c分两路分别连接二通电磁阀组b和二通电磁阀组c，二通电磁阀组b中的第一个电磁阀通过管路连接带夹套反应釜，其外接三通电磁阀b，设有循环水浴入口和循环水浴出口并内置搅拌机，位于其上方二通电磁阀组b输出端连接三通电磁阀组，三通电磁阀组输出端连接计量泵b，计量泵b另一端连接位于带夹套反应釜下方二联电磁阀组c输出端。本发明用于核酸DNA/RNA工业化生产。

Description

一种用于核酸DNA/RNA生产型自动合成仪
技术领域
本发明涉及生物技术领域的核酸DNA/RNA固相合成，具体涉及一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪。
背景技术
核酸（Oligo）合成是利用固相亚磷酰胺三酯法方法合成特定的已知序列的寡核苷酸片段，该方法具有高效、快速偶联以及起始反应物比较稳定的特点。可以用于定向改造基因序列，广泛应用于生命科学领域，，在新能源、新材料、人工生命、核酸疫苗、生物医药等领域的作用已初步体现。Oligo DNA/RNA合成过中涉及到脱保护，偶联，洗涤，带帽，氧化，等步骤， 经过以上五个步骤，一个核苷酸就被连接到固相载体的核苷酸上了。重复以上的步骤，直到所有要求合成的碱基被接上去，之后通过氨解反应，将连在固相载体上的引物洗脱下来。目前市场上的Oligo DNA/RNA合成仪都是高通量，但是合成量都是nmol级别的，例如美国mermade，美国biolytic，美国polyplex，欧洲oligomaker，美国GE等公司的产品合成的量都非常小，专门用于研发，而无法工业化生产，另外上述这些DNA/RNA合成仪还无法预混反应液及控制反应温度，所以有必要开发和研制一款最大产量可达到摩尔级别的工业生产型DNA/RNA自动化合成仪，同时还能提高产率，降低能耗，降低成本。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，解决DNA/RNA工业化生产的自动化合成，另外通过控制反应温度，循环反应液，顶置搅拌技术解决现有技术中产量小，产率低，能耗高，成本高的技术问题。
技术方案：一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，包括第一通路和第二通路，第一通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀，由两条乙腈洗涤溶剂液路、腺嘌呤液路，胞嘧啶液路，鸟嘌呤液路、胸腺嘧啶液路、惰性气体通路、活化剂液路及四条碱基液路组成，第二通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀，由两条乙腈洗涤溶剂液路、四条备用溶液液路、两条盖帽液液路、惰性气体通路、活化用碱液路、氧化剂液路和裂解液液路组成，第一通路和第二通路的输出管路分别通过二通电磁阀a和二通电磁阀b连接计量泵a，计量泵a输出端连接二通电磁阀组a，二通电磁阀组a通过管路与预混罐连接，预混罐外接三通电磁阀a，二通电磁阀组a输出端经二通电磁阀c分两路分别连接二通电磁阀组b和二通电磁阀组c，二通电磁阀组b中的第一个电磁阀通过管路连接带夹套反应釜，带夹套反应釜设有循环水浴入口和循环水浴出口，带夹套反应釜内置搅拌机；带夹套反应釜外接三通电磁阀b，位于带夹套反应釜上方二通电磁阀组b输出端连接三通电磁阀组，三通电磁阀组输出端连接计量泵b，计量泵b另一端连接位于带夹套双层透明反应容器下方二通电磁阀组c输出端。
带夹套反应釜底部安装高密度聚乙烯过滤板，起到拦截固相载体目的。搅拌机采用不锈钢搅拌轴，连接外包耐腐蚀聚四氟乙烯和聚四氟乙烯搅拌桨，搅拌桨可以是三叶或者四叶桨。所述搅拌轴和搅拌桨的位置都可以根据反应体积大小进行上下调节，搅拌的速度可以随时调整。
本发明的有益效果：解决了核酸 DNA/RNA工业化生产，同时通过控制反应温度，循环反应液，顶置搅拌和自动收集裂解液技术解决了反应产率低，能耗高，成本高的问题。另外该自动化合成设备的故障率低，稳定性好，维修方便，使用成本低。
附图说明
图1为发明系统连接示意图。
图2为十二通电磁阀组件示意图。
图3为三通电磁阀组示意图。
图4为两通电磁阀组示意图。
图5为二通电磁阀示意图。
图6为三通电磁阀示意图。
图7为带夹套反应釜示意图。
图8为预混罐示意图。
图中：1-乙腈洗涤溶剂液路a，2-乙腈洗涤溶剂液路b，3-腺嘌呤液路，4-胞嘧啶液路，5-鸟嘌呤液路，6-胸腺嘧啶液路，7-惰性气体通路，8-活化用碱液路，9-碱基液路a，10-碱基液路b，11-碱基液路c，12-碱基液路d，13-乙腈洗涤溶剂液路c，14-乙腈洗涤溶剂液路d，15-备用溶液液路a，16-备用溶液液路b，17-盖帽液液路a，18-活化用碱液路，19-惰性气体通路，20-备用溶液液路c，21-备用溶液液路d，22-氧化剂液路，23-盖帽液液路b，24-裂解液路，25-二通电磁阀b，26-二通电磁阀a，27-二通电磁阀组a1#阀，28-二通电磁阀组a2#阀，29-二通电磁阀c，30-三通电磁阀a，31-二通电磁阀组b1#阀，32-二通电磁阀组b2#阀，33-二通电磁阀c1#阀，34-二通电磁阀c2#阀，35-三通电磁阀组1#阀，36-三通电磁阀组2#阀，37-三通电磁阀组3#阀，38-计量泵a，39-计量泵b，40-搅拌机，41-三通电磁阀b，42-预混罐，43-带夹套反应釜，44-循环水浴出口，45-循环水浴入口，46-十二通电磁阀。
具体实施方式
参照图1-8，一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，包括第一通路和第二通路，第一通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀46，由乙腈洗涤溶剂液路a1、乙腈洗涤溶剂液路b2、腺嘌呤液路3，胞嘧啶液路4，鸟嘌呤液路5、胸腺嘧啶液路6、惰性气体通路7、活化剂液路8、碱基液路a9、碱基液路b10、碱基液路c11和碱基液路d12组成，第二通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀46，由乙腈洗涤溶剂液路c13、乙腈洗涤溶剂液路d14、备用溶液液路a15、备用溶液液路b16、盖帽液液路a17、活化用碱液路b18、惰性气体通路19、备用溶液液路c20、备用溶液液路d21、氧化剂液路22、盖帽液液路b23和裂解液液路24组成，第一通路和第二通路的输出管路分别通过二通电磁阀a26和二通电磁阀b25连接计量泵a38，计量泵a38输出端连接二通电磁阀组a，二通电磁阀组a1#阀27和二通电磁阀组a2#阀28通过管路与预混罐42连接，预混罐42外接三通电磁阀a30，二通电磁阀组a输出端经二通电磁阀c29分两路分别连接二通电磁阀组b和二通电磁阀组c，二通电磁阀组b1#阀31通过管路连接带夹套反应釜43，带夹套反应釜43设有循环水浴入口45和循环水浴出口44，带夹套反应釜43循环水浴温度可以设定在零下25摄氏度至80摄氏度之间，带夹套反应釜43内置搅拌机40；所述搅拌机40固定在聚丙烯或者不锈钢材质的支架上，搅拌机采用不锈钢搅拌轴，连接外包耐腐蚀聚四氟乙烯和聚四氟乙烯搅拌桨，搅拌桨可以是三叶或者四叶桨。带夹套反应釜43外接三通电磁阀b41，二通电磁阀组b2#阀32连接三通电磁阀组的三通电磁阀组1#阀35，经三通电磁阀组2#阀36、三通电磁阀组3#阀37连接计量泵b39，三通电磁阀组上具有3个液路出口，分别用于收集裂解液和废液和循环液循环。从而实现核算 DNA/RNA的合成和裂解在合成仪上自动完成。计量泵b39另一端连接二通电磁阀c2#阀34。
带夹套反应釜43为玻璃钢反应釜或不锈钢反应釜，底部安装高密度聚乙烯过滤板，起到拦截固相载体目的。在自动化合成过程中，第一通路和第二通路的物料或者溶剂由计量泵a38进入预混罐42或者是带夹套反应釜43，进入预混罐的液体由三通电磁阀a30提供惰性气体动力，从预混罐42中通过二通电磁阀c29和二通电磁阀组b1#阀31进入带夹套反应釜43，预混液从预混罐42进入带夹套反应釜43的同时也进行鼓惰性气体，确保带夹套反应釜43中是惰性气体环境。带夹套反应釜43中的反应液经过一定时间的搅拌反应，反应结束后液体由计量泵b39和二通电磁阀c1#阀33、二通电磁阀c2#阀34、三通电磁阀组2#阀36、三通电磁阀b41或三通电磁阀组3#阀37进入废液或者裂解收集装置，由三通电磁阀组2#阀36排出的是废液，由三通电磁阀组3#阀37排出的是裂解液。反应循环液通过计量泵b39由带夹套反应釜43底部进入二通电磁阀c1#阀33、二通电磁阀c2#阀34、三通电磁阀组3#阀37、三通电磁阀组2#阀36、三通电磁阀组1#阀35、二通电磁阀组b2#阀32、二通电磁阀组b1#阀31后再次进入带夹套反应釜43，达到循环反应液的目的。
尽管本发明已经就优选实施方式进行了示意和描述，但对于本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神情况下可以对这些实施例进行多种变化，修改和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，其特征是包括第一通路和第二通路，第一通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀，由两条乙腈洗涤溶剂液路、腺嘌呤液路，胞嘧啶液路，鸟嘌呤液路、胸腺嘧啶液路、惰性气体通路、活化剂液路及四条碱基液路组成，第二通路包括12条支路，12条支路设有十二通电磁阀，由两条乙腈洗涤溶剂液路、四条备用溶液液路、两条盖帽液液路、惰性气体通路、活化用碱液路、氧化剂液路和裂解液液路组成，第一通路和第二通路的输出管路分别通过二通电磁阀a和二通电磁阀b连接计量泵a，计量泵a输出端连接二通电磁阀组a，二通电磁阀组a通过管路与预混罐连接，预混罐外接三通电磁阀a，二通电磁阀组a输出端经二通电磁阀c分两路分别连接二通电磁阀组b和二通电磁阀组c，二通电磁阀组b中的第一个电磁阀通过管路连接带夹套反应釜，带夹套反应釜设有循环水浴入口和循环水浴出口，带夹套反应釜内置搅拌机；带夹套反应釜外接三通电磁阀b，位于带夹套反应釜上方二通电磁阀组b输出端连接三通电磁阀组，三通电磁阀组输出端连接计量泵b，计量泵b另一端连接位于带夹套双层透明反应容器下方二通电磁阀组c输出端。
2.根据权利要求1所述的一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，其特征是，带夹套反应釜底部安装有高密度聚乙烯过滤板。
3. 根据权利要求1所述的一种用于核酸 DNA/RNA生产型自动合成仪，其特征是，搅拌机采用不锈钢搅拌轴，连接外包耐腐蚀聚四氟乙烯和聚四氟乙烯搅拌桨，搅拌桨为三叶桨或者四叶桨。
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