CN112973592B - 一种基于阵列式喷墨打印的高通量dna合成装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置与方法，采用阵列式喷墨打印头与阵列式DNA合成芯片实现DNA的高通量合成。本发明根据DNA合成通量需求以及阵列式喷墨打印头结构参数设计阵列式DNA合成芯片中反应通孔的布局及参数，通过对反应通孔模块进行阵列化的通孔设计，使阵列式喷墨打印头与部分反应通孔精确匹配，进行碱基单体试剂喷射。结合阵列式喷墨打印头的移动轨迹设计，能够在每次阵列式喷墨打印头遍历过程中对于所有反应通孔按需进行碱基单体试剂喷射，有效提高DNA合成芯片中试剂的分配效率，在各个反应通孔内设计合成任意序列的DNA片段，实现高通量、高效的DNA合成。

Description

一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置与方法
技术领域
本发明属于合成生物学领域，尤其是涉及一种基于阵列式喷墨打印技术与阵列式反应通孔DNA合成芯片的高通量、高效DNA合成装置与方法。
背景技术
DNA合成技术在基因及调控组件的合成、抗体药物制备、酶制剂和蛋白质类药物研究以及合成生物学等领域占据重要地位，广泛应用于医学诊断治疗、生物医药、环境能源、信息存储的研究与发展。DNA合成仪器通过标准化、自动化操作进行DNA片段合成，其研究与开发具有巨大的社会经济效益。目前，高通量的DNA合成技术主要采用固相亚磷酰胺三脂化学合成法，包括脱保护、偶联、盖帽、氧化四步化学反应，当前市场上的主流商用仪器均采用此化学合成法合成寡核苷酸链，然而大多数仪器均面临合成效率低、合成通量受限等问题。基于阵列式喷墨打印技术与微流控技术的DNA合成方法能够有效提升DNA合成通量与合成效率，在微流控芯片的阵列化反应通孔中进行DNA合成反应，可实现高通量的DNA合成，通过阵列式喷墨打印头进行碱基单体试剂分配，通过微流控技术进行其他反应流体、气体的控制，二者相结合实现DNA的高效合成。芯片式高通量DNA合成对合成孔的分布密度提出了越来越高的要求，然而由于喷头制造工艺的限制，阵列式喷墨打印头的喷孔密度有限，已经不能满足合成孔分布密度的需求。因此为实现高通量的DNA合成，针对阵列式喷墨打印头设计高密度通孔阵列DNA合成芯片、保证高密度合成通孔之间间距的最大化以及设计高效的试剂分配方案等问题亟待解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置与方法。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置包括阵列式喷墨打印头以及根据DNA合成通量需求和阵列式喷墨打印头的结构参数而设计的阵列式反应通孔DNA合成芯片；
所述阵列式喷墨打印头，包含A列共A×B个独立控制的喷孔，其中相邻An列共An×B个喷孔装载同一种碱基试剂；
所述阵列式喷墨打印头，相邻两列喷头之间按照差分的形式排布，每列喷头相邻两喷孔之间距离为Jr，相邻两列喷孔之间间距为Jc，喷孔直径为Jd；
所述阵列式DNA合成芯片，其结构分布为阵列化的DNA合成反应通孔模块；每个DNA合成反应通孔模块包含A×Y个反应通孔列，每一列含有B×X个反应通孔；每列相邻两通孔之间的中心间距为Cr，相邻两列反应通孔间中心间距为Cc；通孔深度为C1d。
其中相邻An列共An×B个喷头装载同一种碱基试剂，对于a种试剂的喷射，A是An的a倍。其中An包括但不限于1、2、3等，a包括但不限于4、5、6等，B包括但不限于128、256、512等。在DNA合成实验中需要喷射A、T、C、G四种碱基试剂，对于含1024个独立喷头的阵列式喷墨打印头，通常含有8列、每列含有128个独立喷头，相邻2列喷头构成差分列装载同一种试剂。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其阵列式喷墨打印头，每两列喷头之间按照差分的形式排布，每列喷头相邻两喷孔之间距离为Jr，Jr包括但不限于254um、279um、508um等。相邻两列喷孔之间间距为Jc，Jc包括但不限于100um、200um、300um等。喷孔直径为Jd，Jd包括但不限于35um、36um、42um、52um等。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其阵列式DNA合成芯片，其结构分布为阵列化的DNA合成反应通孔模块。每个DNA合成反应通孔模块包含A×Y个反应通孔列，每一列含有B×X个反应通孔，其中X为反应通孔列中单喷孔对应的喷射反应通孔数量。每列相邻两通孔之间的中心间距为Cr，相邻两列反应通孔间中心间距为Cc。通孔深度为C1d，C1d包括但不限于20um、30um、40um等。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其阵列式DNA合成芯片，其特征参数可根据DNA合成需求以及阵列式喷墨打印头结构参数特殊设计。每列相邻两反应通孔中心间距Cr的X倍与每列喷头相邻两喷孔间距Jr相等，X包括但不限于1、2、3等。相邻两列反应通孔中心间距CC的Y倍与相邻两列喷墨打印头间距Jc相等，Y包括但不限于1、2、3等。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其阵列式DNA合成芯片，相邻两列反应通孔之间可通过错位排布以达到更高的中心距离,错位距离ΔI为每列内相邻反应通孔中心间距Cr的一半。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成方法，其阵列式喷墨打印头的移动喷射轨迹，对于单个DNA合成反应通孔模块，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内B×An个反应通孔中碱基单体试剂的喷射；之后向下移动Mr在距离上一喷射位Mr处的B×An个反应通孔中独立控制地喷射碱基单体试剂，其中Mr为纵向移动步长，与每列相邻两反应通孔中心间距Cr相等；以此类推，纵向移动X次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射；之后该喷墨打印头差分列以横向步长Mc向右移动，Mc与相邻两列反应通孔中心间距CC相等，按照纵向扫描的方式完成下一反应通孔列的碱基单体试剂喷射。以此喷墨方式横向移动Y次后，完成该反应通孔差分列内所有反应通孔的碱基单体试剂喷射。之后继续向右移动(Y+1)×CC距离，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，进而继续通过纵向扫描和横向扫描完成该反应通孔模块内所有反应通孔的A、T、C、G四种碱基单体试剂选择性喷射。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成方法，其对应错位式阵列通孔DNA合成芯片的阵列式喷墨打印头移动喷射轨迹，对于单个DNA合成反应通孔模块，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内B×An个反应通孔中碱基单体试剂的喷射；之后向下移动Mr在距离上一喷射位Mr处的B×An个反应通孔中独立控制地喷射碱基单体试剂，其中Mr为纵向移动步长，与每列相邻两反应通孔中心间距Cr相等；以此类推，纵向移动X次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射；之后该喷墨打印头差分列每次以横向步长Mc向右移动，Mc与相邻反应通孔中心间距CC相等，纵向移动ΔI距离使阵列式喷墨打印头与部分反应通孔对准后，继续对该反应通孔列进行碱基单体试剂喷射。以此喷墨方式横向移动Y次后，完成该反应通孔差分列内所有反应通孔的碱基单体试剂喷射。之后继续向右移动(Y+1)×CC距离，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，进而继续通过纵向扫描和横向扫描完成该反应通孔模块内所有反应通孔的A、T、C、G四种碱基单体试剂选择性喷射。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成方法，其阵列式喷墨打印头的移动喷射轨迹，对于阵列化DNA合成反应通孔模块，喷墨打印头按照蛇形线轨迹移动，从初始反应通孔模块出发，各个喷墨打印头差分列在扫描完成该反应通孔模块中的各个反应通孔差分列后依次向右移动至下一反应通孔模块，继续扫描其中反应通孔差分列分别在各个反应通孔中完成A、T、C、G四种碱基单体试剂的选择性喷射。完成该行所有反应通孔模块的碱基单体试剂喷射后向下移动至下一行反应通孔模块，依次向左移动喷射碱基单体试剂至第二列反应通孔模块后移动至下一行，如此循环往复直至到达最后一行第一列反应通孔模块后，向上依次移动返回至初始反应通孔模块，进而开始下一合成循环步骤的碱基单体试剂喷射。阵列式喷墨打印头通过蛇形线轨迹移动完成DNA合成芯片内所有反应通孔的扫描及特定碱基试剂喷射，在各个反应通孔内按需合成不同序列的DNA片段。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置与方法，具有如下特点：
1.可根据需求设计不同阵列尺度的DNA合成芯片，控制单个芯片的DNA合成通量，实现高通量、高效的DNA合成。
2.所设计基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成方法，根据DNA合成通量需求以及阵列式喷墨打印头的结构参数设计DNA合成芯片参数，可以对单个反应通孔模块进行阵列化通孔设计，进而根据芯片的结构参数调整阵列式喷墨打印头的移动喷射步长及轨迹，实现高通量DNA合成。
3.基于阵列式喷墨打印头与DNA合成芯片结构参数的试剂喷射轨迹设计，可以使得阵列式喷墨打印头扫描DNA合成芯片内的所有反应通孔，通过独立的喷头控制，实现在各个反应通孔内按需合成不同序列的DNA片段，有效提高DNA合成芯片中合成试剂的分配效率。
附图说明
图1是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的阵列式喷墨打印头结构图；
图中：
101：阵列式喷墨打印头平台 102：喷墨打印头喷孔阵列
103：喷墨打印头差分列 104：单喷孔
图2是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的DNA合成芯片中反应通孔模块结构图；
图中：
201：硅基底 202：一级通孔 303：二级通孔 204：反应通孔差分列
图3是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的DNA合成芯片结构图；
图中：
301:硅基底 302：DNA合成反应通孔 303：反应通孔模块。
图4是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的阵列式喷墨打印头移动轨迹路线图；
图中：
401:起始位置 402：移动轨迹。
图5是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的4反应通孔列、4阵列化通孔反应通孔差分列结构图；
图6是本发明公开的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的错位式4反应通孔列、4阵列化通孔反应通孔差分列结构图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置作详细说明。
如图1所示，为基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的阵列式喷墨打印头示意图，该喷墨打印头阵列102包含8列共1024个独立控制的喷头，其中相邻2列共256个喷头构成一个喷墨打印头差分列103，四个喷墨打印头差分列103分别装载A、T、C、G四种单体碱基溶液中的一种。每一列包含128个喷墨打印头，喷孔直径为42um，每列相邻两个喷孔之间距离为256um，相邻两列喷孔之间间距为400um。喷墨打印头差分列103内相邻两列喷孔之间为差分错位结构排布。
如图3所示，阵列式DNA合成芯片为阵列化的DNA合成反应通孔模块302(X＝2,Y＝1)。DNA反应通孔模块如图2所示，包含8×256个一级圆形通孔202，一级圆形通孔的直径为80um，每列相邻两个一级反应通孔中心间距为128um，相邻两列一级反应通孔中心间距为400um。每个一级圆形反应通孔中包含6个二级圆形通孔203，直径为20um，DNA序列在二级圆形通孔的侧壁中反应合成。
在DNA合成过程，每一个喷墨打印头差分列103装载同一种碱基试剂，在遍历至合成阵列模块中的反应通孔差分列204时，根据通孔的DNA合成需求，独立控制喷墨打印头差分列103中的各个喷孔是否喷射碱基试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内128×2＝256个反应通孔中碱基单体试剂的喷射。然后阵列式喷墨打印头向下移动128um，完成该反应通孔差分列中剩余128×2＝256个反应通孔中的碱基试剂喷射。阵列式喷墨打印头向右移动800um，下一个喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列范围，通过纵向移动在各个反应通孔内完成另一种碱基试剂的选择性喷射。以此类推当四个喷墨打印头差分列全部遍历经过一个反应通孔差分列后，在其内部各个反应通孔中可以喷射A、T、C、G任意一种碱基试剂，即完成一个周期的碱基试剂喷射。由于每个反应通孔差分列之间距离相等，因此喷墨打印头差分列遍历经过一个反应通孔差分列后随即进入到下一个反应通孔差分列，完成一个反应通孔模块的碱基试剂喷射后，随即进入到下一个反应通孔模块。阵列式喷墨打印头按照图4所示蛇形线轨迹移动，从初始反应通孔模块303出发按行扫描依次遍历该行各个模块中的各个反应通孔差分列喷射碱基单体试剂，之后向下移动至下一行模块，向左依次遍历改行各个模块的各个反应通孔差分列直至第二列模块，继续向下移动至下一行模块，如此循环往复至最后一行模块后经第一列模块返回至初始位置，开始下一合成循环步骤的碱基试剂喷射。
为增加DNA合成通量，可以对反应通孔模块进行阵列化设计，对于图5所示为DNA合成反应通孔模块的一个反应通孔差分列(X＝4,Y＝4)，一级圆形反应通孔直径为40um，二级圆形反应通孔直径为10um。每列相邻两个一级通孔之间中心间距为64um，相邻两反应通孔列距离为100um。在DNA合成过程中，阵列式喷墨打印头在阵列式DNA合成芯片初始位置进行碱基试剂喷射，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内128×2＝256个反应通孔中碱基单体试剂的喷射。之后向下移动64um再继续向距离初始喷射位64um处的128×2＝256个反应通孔中独立控制地喷射碱基单体试剂。以此类推，纵向移动4次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射。之后每次向右移动100um，该喷墨打印头差分列按照上述喷墨方式，完成4列反应通孔中碱基单体试剂的喷射。之后继续向右移动500um，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，通过纵向扫描和横向扫描完成该碱基单体试剂在各个反应通孔的喷射。以此类推，阵列式喷墨打印头横向移动遍历4个反应通孔差分列后即可完成对于该反应通孔差分列的扫描并选择性喷射A、T、C、G四种碱基试剂。阵列式喷墨打印头通过横向、纵向扫描控制及碱基试剂喷射控制，按照蛇形线轨迹依次完成在各个反应通孔模块的各个反应通孔内喷射所需种类的碱基单体试剂，完成阵列式DNA合成芯片的遍历后回到初始位置，继续进行下一周期的碱基试剂喷射，进而在不同反应通孔中合成特定DNA序列片段。
如图6所示为错位式DNA合成反应通孔模块的一个反应通孔差分列(X＝4,Y＝4)，相邻两列反应通孔之间错位距离ΔI为32um，一级圆形反应通孔直径为40um，二级圆形反应通孔直径为10um。每列相邻两个一级通孔之间中心间距为64um，相邻两反应通孔列距离为100um。在DNA合成过程中，阵列式喷墨打印头在阵列式DNA合成芯片初始位置进行碱基试剂喷射，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内128×2＝256个反应通孔中碱基单体试剂的喷射。之后向下移动64um再继续向距离初始喷射位64um处的128×2＝256个反应通孔中独立控制的喷射碱基单体试剂。以此类推，纵向移动4次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射。之后阵列式喷墨打印头向右移动100um，在纵向移动32um与反应通孔对准后按照上述喷墨方式继续对该反应通孔列内的各个反应通孔进行碱基单体试剂的选择性喷射，进而依次完成4列反应通孔中碱基单体试剂的喷射。之后继续向右移动500um，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，通过纵向扫描和横向扫描完成该碱基单体试剂在各个反应通孔的喷射。以此类推，阵列式喷墨打印头横向移动遍历4个反应通孔差分列后即可完成对于该反应通孔差分列的扫描并选择性喷射A、T、C、G四种碱基试剂。阵列式喷墨打印头通过横向、纵向扫描控制及碱基试剂喷射控制，按照蛇形线轨迹依次完成在各个反应通孔模块的各个反应通孔内喷射所需种类的碱基单体试剂，完成阵列式DNA合成芯片的遍历后回到初始位置，继续进行下一周期的碱基试剂喷射，进而在不同反应通孔中合成特定DNA序列片段。
本发明所提出的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置与方法，采用阵列式喷墨打印头与阵列式DNA合成芯片实现DNA的高通量合成。根据DNA合成需求以及阵列式喷墨打印头结构参数设计阵列式DNA合成芯片中反应通孔的布局及参数，进而确定试剂喷射方案，适用于大阵列、高通量的DNA合成。阵列式喷墨打印头的移动轨迹设计，可以使得阵列式喷墨打印头扫描DNA合成芯片内的所有反应通孔，通过独立的喷头控制，可以实现在各个反应通孔内按需合成不同序列的DNA片段，有效提高DNA合成芯片中合成试剂的分配效率。
本发明公开和揭示的所有组合可以通过借鉴本文公开内容产生，尽管本发明的组合已通过详细实施过程进行了描述，但是本领域技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的装置进行拼接或改动，或增减某些部件，更具体地说，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容之中。

Claims (6)

1.一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其特征在于，包括阵列式喷墨打印头以及根据DNA合成通量需求和阵列式喷墨打印头的结构参数而设计的阵列式反应通孔DNA合成芯片；
所述阵列式喷墨打印头，包含A列共A×B个独立控制的喷孔，其中相邻An列共An×B个喷孔装载同一种碱基试剂；
所述阵列式喷墨打印头，相邻两列喷头之间按照差分的形式排布，每列喷头相邻两喷孔之间距离为Jr，相邻两列喷孔之间间距为Jc，喷孔直径为Jd；
所述阵列式DNA合成芯片，其结构分布为阵列化的DNA合成反应通孔模块；每个DNA合成反应通孔模块包含A×Y个反应通孔列，每一列含有B×X个反应通孔；每列相邻两通孔之间的中心间距为Cr，相邻两列反应通孔间中心间距为Cc；通孔深度为C1d；
每列相邻两反应通孔中心间距Cr的X倍与每列喷头相邻两喷孔间距Jr相等；相邻两列反应通孔中心间距CC的Y倍与相邻两列喷墨打印头间距Jc相等。
2.根据权利要求1所述的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其特征在于，所述阵列式DNA合成芯片，其特征参数根据DNA合成需求以及阵列式喷墨打印头结构参数特殊设计，单个喷孔在每个反应通孔列中对应喷射X个反应通孔，每列相邻两反应通孔中心间距Cr的X倍与每列喷头相邻两喷孔间距Jr相等；在单个反应通孔差分列中可设计包含Y列反应通孔，相邻两列反应通孔中心间距CC的Y倍等于相邻两列喷墨打印头间距Jc。
3.根据权利要求1所述的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置，其特征在于，所述阵列式DNA合成芯片，相邻两列反应通孔之间通过错位排布以达到更高的中心距离,错位距离ΔI为每列内相邻反应通孔中心间距Cr的一半。
4.根据权利要求2所述的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的合成方法，其特征在于，所述阵列式喷墨打印头的移动喷射轨迹，对于单个DNA合成反应通孔模块，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内B×An个反应通孔中碱基单体试剂的喷射；之后向下移动Mr在距离上一喷射位Mr处的B×An个反应通孔中独立控制地喷射碱基单体试剂，其中Mr为纵向移动步长，与每列相邻两反应通孔中心间距Cr相等；以此类推，纵向移动X次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射；之后该喷墨打印头差分列以横向步长Mc向右移动，Mc与相邻两列反应通孔中心间距CC相等，按照纵向扫描的方式完成下一反应通孔列的碱基单体试剂喷射；
以此喷墨方式横向移动Y次后，完成该反应通孔差分列内所有反应通孔的碱基单体试剂喷射；之后继续向右移动(Y+1)×CC距离，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，进而继续通过纵向扫描和横向扫描完成该反应通孔模块内所有反应通孔的A、T、C、G四种碱基单体试剂选择性喷射。
5.根据权利要求3所述的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的合成方法，其特征在于，所述错位式阵列通孔DNA合成芯片的阵列式喷墨打印头移动喷射轨迹，对于单个DNA合成反应通孔模块，其中装载一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列在其所对应的反应通孔内选择性喷射该碱基单体试剂，间隔完成一个反应通孔差分列内B×An个反应通孔中碱基单体试剂的喷射；之后向下移动Mr在距离上一喷射位Mr处的B×An个反应通孔中独立控制地喷射碱基单体试剂，其中Mr为纵向移动步长，与每列相邻两反应通孔中心间距Cr相等；以此类推，纵向移动X次完成该列内所有反应通孔的该碱基单体试剂的选择性喷射；之后该喷墨打印头差分列每次以横向步长Mc向右移动，Mc与相邻反应通孔中心间距CC相等，纵向移动ΔI距离使阵列式喷墨打印头与部分反应通孔对准后，继续对该反应通孔列进行碱基单体试剂喷射；以此喷墨方式横向移动Y次后，完成该反应通孔差分列内所有反应通孔的碱基单体试剂喷射；之后继续向右移动(Y+1)×CC距离，该喷墨打印头差分列进入到下一反应通孔差分列，同时装载另一种碱基单体试剂的喷墨打印头差分列进入到该反应通孔差分列，进而继续通过纵向扫描和横向扫描完成该反应通孔模块内所有反应通孔的A、T、C、G四种碱基单体试剂选择性喷射。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于阵列式喷墨打印的高通量DNA合成装置的合成方法，其特征在于，所述阵列式喷墨打印头的移动喷射轨迹，对于阵列化DNA合成反应通孔模块，喷墨打印头按照蛇形线轨迹移动，从初始反应通孔模块出发，各个喷墨打印头差分列在扫描完成该反应通孔模块中的各个反应通孔差分列后依次向右移动至下一反应通孔模块，继续扫描其中反应通孔差分列分别在各个反应通孔中完成A、T、C、G四种碱基单体试剂的选择性喷射；完成该行所有反应通孔模块的碱基单体试剂喷射后向下移动至下一行反应通孔模块，依次向左移动喷射碱基单体试剂至第二列反应通孔模块后移动至下一行，如此循环往复直至到达最后一行第一列反应通孔模块后，向上依次移动返回至初始反应通孔模块，进而开始下一合成循环步骤的碱基单体试剂喷射；阵列式喷墨打印头通过蛇形线轨迹移动完成DNA合成芯片内所有反应通孔的扫描及特定碱基试剂喷射，在各个反应通孔内按需合成不同序列的DNA片段。
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