RU2303056C2 - Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides - Google Patents

Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides Download PDF

Info

Publication number
RU2303056C2
RU2303056C2 RU2005127247/13A RU2005127247A RU2303056C2 RU 2303056 C2 RU2303056 C2 RU 2303056C2 RU 2005127247/13 A RU2005127247/13 A RU 2005127247/13A RU 2005127247 A RU2005127247 A RU 2005127247A RU 2303056 C2 RU2303056 C2 RU 2303056C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
reaction cells
chemical
chemical reagents
elements
Prior art date
Application number
RU2005127247/13A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005127247A (en
Inventor
Юрий Геннадьевич Средин (RU)
Юрий Геннадьевич Средин
ев Евгений Петрович Гор (RU)
Евгений Петрович Горяев
Сергей Владимирович Власов (RU)
Сергей Владимирович Власов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "БИОССЕТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "БИОССЕТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "БИОССЕТ"
Priority to RU2005127247/13A priority Critical patent/RU2303056C2/en
Publication of RU2005127247A publication Critical patent/RU2005127247A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2303056C2 publication Critical patent/RU2303056C2/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Abstract

FIELD: molecular biology; gene engineering; medicine; devices for synthesis of the oligo(poly)nucleotides.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices intended for synthesis of the fragments of the molecules of DNA in the automatic mode and may be used in molecular biology, gene engineering and medicine. The apparatus includes: the reaction chamber, in which there are the reaction cells and the tool for the chemical reactants feeding into the reaction cells containing the feeding elements; the containers with the chemical reactants made with the possibility to accommodate the feeding elements in them; the manipulator made with the capability of connection to it of the feeding elements and filling them with the chemical reactants and removal from them of the named chemical reactants. At that the manipulator, the containers with the chemical reactants and the reaction cells are installed with the possibility of changing of their mutual spatial positions. The apparatus allows to realize the synthesis of the different structure oligo(poly)nucleotides simultaneously, to reduce duration of the synthesis cycle and to reduce the total duration of the synthesis process.
EFFECT: the invention ensures realization of the synthesis of the oligo(poly)nucleotides of the different structure simultaneously, reduction of the synthesis cycle duration and reduction of the total duration of the synthesis process.
15 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для синтеза фрагментов молекул ДНК в автоматическом режиме, и может использоваться в молекулярной биологии, генной инженерии, медицине.The invention relates to devices designed for the synthesis of fragments of DNA molecules in automatic mode, and can be used in molecular biology, genetic engineering, medicine.

Известны аппараты для синтеза олиго(поли)нуклеотидов, в основу которых положены реакторы проточного типа.Known apparatus for the synthesis of oligo (poly) nucleotides, which are based on flow-type reactors.

Например, известен синтезатор полинуклеотидов, содержащий реактор проточного типа, внутри которого размещен твердофазный носитель, блоки размещения и подачи основных и вспомогательных реагентов, блок смешивания мономера и активирующего агента, который выполнен в виде последовательно соединенных емкости, клапана и канала [Патент США N 4483964, МПК С12М 1/00, 1984]. Поскольку для синтеза используется только один реактор, этот синтезатор не позволяет синтезировать несколько полинуклеотидов различной структуры одновременно, также он имеет высокий расход дорогостоящих реактивов.For example, a polynucleotide synthesizer is known that contains a flow-type reactor inside which a solid-phase carrier is placed, blocks for the placement and supply of main and auxiliary reagents, a unit for mixing a monomer and an activating agent, which is made in the form of series-connected containers, valves and channels [US Patent No. 4483964, IPC S12M 1/00, 1984]. Since only one reactor is used for synthesis, this synthesizer does not allow the synthesis of several polynucleotides of various structures at the same time, and it also has a high consumption of expensive reagents.

Известен также другой синтезатор олиго(поли)нуклеотидов, содержащий реактор проточного типа, в рабочем объеме которого размещен твердофазный носитель, связанный с нуклеотидным компонентом, смеситель для быстрого смешивания реагентов, содержащий камеру на входе и пористую перегородку, размещенную на входе реактора, блоки размещения и подачи реагентов, и размещения и подачи промывающей жидкости, блок нагрева и поддержания заданной температуры реактивов, микродозатор и блок управления [Патент РФ № 2073008 МПК С07Н 21/00, С12М 1/00]. У этого синтезатора за счет использования микродозатора и подогрева реагентов до заданной температуры расход реагентов существенно ниже, чем у упомянутого выше аппарата, однако возможность одновременного синтеза различных по структуре олиго(поли) нуклеотидов также отсутствует, так как синтез осуществляется только в одном реакторе.Another oligo (poly) nucleotide synthesizer is also known, comprising a flow-type reactor, in the working volume of which there is a solid-phase carrier associated with the nucleotide component, a mixer for rapid mixing of reagents, containing a chamber at the inlet and a porous partition placed at the reactor inlet, placement units and supply of reagents, and placement and supply of washing liquid, a heating unit and maintaining a predetermined temperature of the reagents, a microdoser and a control unit [RF Patent No. 2073008 MPK С07Н 21/00, С12М 1/00]. Due to the use of a microdoser and heating of the reagents to a given temperature, this synthesizer has a significantly lower reagent consumption than the apparatus mentioned above, however, the possibility of simultaneous synthesis of oligo (poly) nucleotides of different structure is also absent, since the synthesis is carried out in only one reactor.

Известен аппарат, требующий меньшего объема реагентов для выхода синтезируемого продукта, эквивалентного описанным выше аппаратам. Этот аппарат предназначен для модификации молекул, прикрепленных к твердофазному носителю, который включает множество носителей субстрата (субстратом является упомянутая модифицируемая молекула на твердофазном носителе), множество камер, каждая из которых содержит отдельный реагент, способный участвовать в процессе модификации молекулы, средство для индивидуального переноса множества выбранных носителей субстрата для последовательного контакта со множеством выбранных реагентов, содержащихся в соответствующих камерах [Патент США N 5288468, МПК С12М 001/00; G05B 013/00]. Каждый из множества носителей субстрата последовательно контактирует со множеством реагентов, располагающихся в отдельных камерах. В результате таких последовательных контактов на твердофазном носителе получается желаемая молекула. Недостатком этого аппарата является высокая вероятность загрязнения одного реагента другим или другими. При его работе носитель субстрата последовательно погружается в камеры с различными реагентами. Между погружениями каждый носитель субстрата погружается в промывочный реактив, однако и после этого на нем могут оставаться следы другого, предыдущего реагента, что отрицательно сказывается на качестве синтеза и снижает выход синтезируемого продукта.A known apparatus that requires a smaller volume of reagents for the output of the synthesized product, equivalent to the above apparatuses. This apparatus is designed to modify molecules attached to a solid-phase carrier, which includes many carriers of the substrate (the substrate is the aforementioned modified molecule on a solid-phase carrier), many chambers, each of which contains a separate reagent capable of participating in the process of modifying the molecule, means for individual transfer of many selected substrate carriers for sequential contact with a plurality of selected reagents contained in respective chambers [US Patent N 5288468, IPC С12М 001/00; G05B 013/00]. Each of the plurality of substrate carriers is sequentially contacted with a plurality of reagents located in separate chambers. As a result of such successive contacts on a solid phase carrier, the desired molecule is obtained. The disadvantage of this apparatus is the high probability of contamination of one reagent with another or others. During its operation, the substrate carrier is sequentially immersed in chambers with various reagents. Between immersions, each substrate carrier is immersed in a washing reagent, however, even after this, traces of another previous reagent may remain on it, which negatively affects the quality of synthesis and reduces the yield of the synthesized product.

Известен аппарат, позволяющий синтезировать множество олигонуклеотидов различной структуры одновременно. Аппарат содержит реакционную камеру, внутри которой располагаются реакционные колонки, открытые в атмосферу реакционной камеры, систему подачи химических реагентов, включающую резервуары для химических реагентов, трубопроводную арматуру с клапанами и выходную линию подачи, выходящую во внутреннее пространство камеры [Патент США № 5368823, МПК С12М 001/00]. Трубопроводная арматура соединяет резервуары, содержащие химические реагенты, с выходной линией подачи так, что указанная линия подачи может быть заполнена одним или несколькими указанными химическими реагентами. В реакционные колонки помещается носитель для выращивания на нем целевой молекулы или фрагмента ДНК. Выходная линия подачи химических реагентов перемещается внутри реакционной камеры с помощью движущего устройства от одной реакционной колонки к другой, подавая в них химические реактивы в заданной последовательности. В результате в реакционных колонках на носителе образуется целевой продукт. Химические реагенты после этого из реакционных ячеек удаляются с помощью вакуумного насоса.A known apparatus that allows you to synthesize many oligonucleotides of various structures at the same time. The apparatus contains a reaction chamber, inside which there are reaction columns open to the atmosphere of the reaction chamber, a chemical supply system including chemical tanks, pipe fittings with valves and an output supply line leading into the interior of the chamber [US Patent No. 5368823, IPC S12M 001/00]. Pipe fittings connect tanks containing chemical reagents to the outlet supply line so that the specified supply line can be filled with one or more of the specified chemical reagents. A carrier is placed in the reaction columns to grow the target molecule or DNA fragment on it. The output line of the supply of chemical reagents is moved inside the reaction chamber with the help of a driving device from one reaction column to another, feeding them the chemical reagents in a predetermined sequence. As a result, the target product is formed in the reaction columns on a support. Chemicals are then removed from the reaction cells using a vacuum pump.

Этот аппарат является ближайшим аналогом предлагаемого аппарата для синтеза олиго(поли)нуклеотидов и принят за прототип изобретения. В прототипе химические реагенты подаются в реакционные ячейки последовательно, а удаляются одновременно. Последовательная подача удлиняет время цикла синтеза, а одновременное удаление отработанных реактивов приводит к тому, что в разных колонках одни и те же химические реакции протекают за различное время, поэтому не для всех колонок, а соответственно не для всех синтезируемых олиго(поли)нуклеотидов, время проведения реакции будет оптимальным, что может привести к получению нестабильных олиго(поли)нуклеотидов.This apparatus is the closest analogue of the proposed apparatus for the synthesis of oligo (poly) nucleotides and is adopted as a prototype of the invention. In the prototype, chemical reagents are fed to the reaction cells sequentially, and removed simultaneously. A sequential feed lengthens the synthesis cycle time, and the simultaneous removal of spent reagents leads to the fact that the same chemical reactions occur in different columns for different times, therefore, not for all columns, and accordingly not for all synthesized oligo (poly) nucleotides, time the reaction will be optimal, which can lead to unstable oligo (poly) nucleotides.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания аппарата для синтеза олиго(поли)нуклеотидов, который позволяет выполнять синтез большого количества олиго(поли)нуклеотидов разной структуры одновременно, сократить время цикла синтеза, и, соответственно, сократить общее время синтеза, а также обеспечить стабильность синтезированных олиго(поли)нуклеотидов.The present invention solves the problem of creating an apparatus for the synthesis of oligo (poly) nucleotides, which allows the synthesis of a large number of oligo (poly) nucleotides of different structures at the same time, reduce the synthesis cycle time, and, accordingly, reduce the overall synthesis time, as well as ensure the stability of the synthesized oligo ( poly) nucleotides.

Поставленная задача решается тем, что предлагается аппарат для синтеза олиго(поли)нуклеотидов, включающий реакционную камеру, имеющую внутреннее пространство, заполненное инертным газом, в котором размещены отдельные реакционные ячейки в форме емкостей, открытых во внутреннее пространство названной реакционной камеры, а также средство подачи химических реагентов в названные реакционные ячейки и средство удаления химических реагентов из них, у которого средство подачи химических реагентов в реакционные ячейки содержит отдельные питающие элементы, контейнеры с химическими реагентами, выполненные с возможностью размещения в них названных питающих элементов, и манипулятор, установленный во внутреннем пространстве реакционной камеры и выполненный с возможностью присоединения к нему наполненных химическими реагентами питающих элементов и удаления из присоединенных к нему питающих элементов названных химических реагентов, причем названные манипулятор, контейнеры с химическими реагентами и реакционные ячейки установлены с возможностью изменения их взаимного пространственного положения таким образом, что манипулятор устанавливается напротив одного из контейнеров с химическими реагентами при присоединении к нему питающих элементов и устанавливается напротив реакционных ячеек при удалении из питающих элементов химических реагентов.The problem is solved by the fact that the proposed apparatus for the synthesis of oligo (poly) nucleotides, including a reaction chamber having an inner space filled with an inert gas, in which there are separate reaction cells in the form of containers open into the inner space of the said reaction chamber, as well as a means of supply chemical reagents into said reaction cells and means for removing chemical reagents from them, wherein the means for supplying chemical reagents to reaction cells contains separate feeds chemical elements, containers with chemical reagents made with the possibility of placing the named feed elements in them, and a manipulator installed in the inner space of the reaction chamber and made with the possibility of attaching to it the chemical elements filled with chemical reagents and removing the chemical reagents from the elements attached to it moreover, these manipulator, containers with chemical reagents and reaction cells are installed with the possibility of changing their mutual ranstvennogo position so that the manipulator is positioned opposite one of the containers with chemical reagents accession to the feeding elements and positioned opposite reaction cells upon removal of the feed elements chemicals.

Для изменения взаимного пространственного положения манипулятора, контейнеров с химическими реагентами и реакционных ячеек может быть установлен манипулятор с возможностью перемещения в горизонтальном и/или вертикальном направлении, или могут быть установлены контейнеры с химическим реагентом и реакционные ячейки с возможностью их перемещения в горизонтальном и/или вертикальном направлении.To change the mutual spatial position of the manipulator, containers with chemical reagents and reaction cells, a manipulator can be installed with the ability to move in the horizontal and / or vertical direction, or containers with a chemical reagent and reaction cells can be installed with the ability to move them in the horizontal and / or vertical direction.

Реакционные ячейки для экономии места целесообразно располагать рядами.To save space, reaction cells should be arranged in rows.

Питающие элементы целесообразно располагать в контейнере с химическим реагентом вертикально для обеспечения одинакового наполнения их химическим реагентом, так как общий уровень реагента в контейнере должен поддерживаться постоянным, а также это упрощает подсоединение питающих элементов к манипулятору. В этом случае питающие элементы целесообразно располагать рядами, аналогично рядам реакционных ячеек, что значительно упрощает наполнение реакционных ячеек химическими реагентами.It is advisable to place the supply elements in a container with a chemical reagent vertically to ensure that they are filled with the same chemical reagent, since the overall level of the reagent in the container must be kept constant, and this also simplifies the connection of the supply elements to the manipulator. In this case, it is advisable to arrange the feeding elements in rows, similar to the rows of reaction cells, which greatly simplifies the filling of the reaction cells with chemical reagents.

Питающие элементы могут располагаться также и наклонно, под углом к вертикали - в этом случае одинаковое наполнение их химическим реагентом также обеспечивается.The feeding elements can also be located obliquely, at an angle to the vertical - in this case, the same filling with their chemical reagent is also provided.

Питающие элементы должны присоединяться к манипулятору таким образом, чтобы при удалении из них химических реагентов они попадали в соответствующие реакционные ячейки, поэтому они могут располагаться, например, соосно с этими ячейками, если питающие элементы расположены вертикально.The feeding elements must be connected to the manipulator in such a way that when chemical agents are removed from them, they fall into the corresponding reaction cells, therefore, they can be located, for example, coaxially with these cells, if the feeding elements are arranged vertically.

Питающие элементы могут присоединяться к манипулятору с помощью управляемого разъемного средства, позволяющего подключать к манипулятору в определенный момент процесса только требуемые питающие элементы.The power elements can be connected to the manipulator using controlled detachable means, allowing you to connect only the required power elements to the manipulator at a certain point in the process.

Удаление из питающих элементов химического реагента и перемещение его в реакционные ячейки целесообразно осуществлять за счет избыточного давления.It is advisable to remove the chemical reagent from the feed elements and move it to the reaction cells due to overpressure.

В аппарате используется несколько контейнеров с химическими реагентами и каждый из них может соединяться со своим резервуаром каналом для обеспечения непрерывной подпитки и поддержания уровня жидкости в контейнере. Также контейнеры могут наполняться вручную, сверху.The device uses several containers with chemical reagents and each of them can be connected to its reservoir by a channel to ensure continuous recharge and maintain the level of liquid in the container. Also, containers can be filled manually, from above.

Съемные питающие элементы могут быть выполнены различной удобной для выполнения их функций формы, например они могут иметь форму трубок цилиндрической или конической формы.Removable power elements can be made of various shapes convenient for performing their functions, for example, they can be in the form of cylindrical or conical tubes.

Поскольку аппарат выполняет множество сложных операций, его целесообразно снабдить средством управления и контроля, которое может быть выполнено в форме программируемой ЭВМ или контроллеров.Since the apparatus performs many complex operations, it is advisable to equip it with control and monitoring means, which can be performed in the form of a programmable computer or controllers.

Средство удаления химических реагентов из реакционных ячеек может быть выполнено в виде источника вакуума, например вакуумного насоса, соединенного с реакционными ячейками через емкость для сбора отработанных реактивов.The means for removing chemical reagents from the reaction cells can be made in the form of a vacuum source, for example, a vacuum pump connected to the reaction cells through a container for collecting spent reagents.

Один из вариантов выполнения предлагаемого аппарата изображен на чертеже, где 1 - реакционная камера, 2 - реакционная ячейка, 3 - манипулятор, 4 - питающий элемент, 5 - контейнер с химическим регентом, 6 - средство управления и контроля, 7 - сливная камера, 8 - вакуумный насос, 9 - дозирующее средство, 10 - резервуар с химическим реагентом, 11 - емкость для сбора отработанных химических реагентов, 12 - источник инертного газа, 13 - жидкостный трубопровод, 14 - жидкостный клапан, 15 - сливной клапан, 16 - газовый клапан, 17 - газовый клапан, 18 - газовый трубопровод, 19 - газовый клапан, 20 - разъемное средство, 21 - сливная камера.One of the embodiments of the proposed apparatus is shown in the drawing, where 1 is a reaction chamber, 2 is a reaction cell, 3 is a manipulator, 4 is a feeding element, 5 is a container with chemical reagent, 6 is a control and monitoring tool, 7 is a drain chamber, 8 - a vacuum pump, 9 - a dosing agent, 10 - a tank with a chemical reagent, 11 - a container for collecting spent chemical reagents, 12 - a source of inert gas, 13 - a liquid pipeline, 14 - a liquid valve, 15 - a drain valve, 16 - a gas valve 17 - gas valve, 18 - gas pipeline, 19 - ha Marketing valve, 20 - detachable means, 21 - a drain chamber.

В реакционной камере 1 размещены контейнеры с химическими реагентами 5, манипулятор 3 и реакционные ячейки 2.In the reaction chamber 1 placed containers with chemical reagents 5, the manipulator 3 and the reaction cell 2.

Каждый контейнер с химическим реагентом 5 соединен с соответствующим резервуаром с химическим реагентом 10 посредством жидкостного трубопровода 13 через жидкостный клапан 14 таким образом, что в каждом контейнере с химическим реагентом 5 может поддерживаться необходимый уровень реагента за счет регулируемой подачи реагента из резервуара 10 в контейнер 5 под действием избыточного давления газа, поступающего по трубопроводу 18 от источника инертного газа 12 через газовый клапан 19. В каждом контейнере 5 размещены питающие элементы 4.Each container with chemical reagent 5 is connected to a corresponding tank with chemical reagent 10 through a liquid pipe 13 through a liquid valve 14 so that in each container with chemical reagent 5 the necessary level of reagent can be maintained due to the regulated supply of reagent from the tank 10 to the container 5 under the action of excess pressure of the gas flowing through the pipe 18 from the source of inert gas 12 through the gas valve 19. In each container 5 are placed the power elements 4.

Манипулятор 3 имеет управляемое разъемное средство 20 для подсоединения к нему питающих элементов 4. Манипулятор снабжен также дозирующим средством 9 для заполнения химическим реагентом и опустошения подсоединенных к нему питающих элементов 4 и может перемещаться вертикально и горизонтально.The manipulator 3 has controllable detachable means 20 for connecting the power elements 4. The manipulator is also equipped with a metering means 9 for filling with a chemical reagent and emptying the power elements 4 connected to it, and can be moved vertically and horizontally.

Реакционные ячейки 2 располагаются в реакционной камере 1 таким образом, что их входы открыты в пространство реакционной камеры 1, а их выходы открыты в сливную камеру 21.The reaction cells 2 are located in the reaction chamber 1 in such a way that their inlets are open to the space of the reaction chamber 1, and their exits are open to the drain chamber 21.

В сливной камере 21 непосредственно под реакционными ячейками 2 расположен сливной коллектор 7, соединенный через сливной клапан 15 с емкостью для сбора отработанных химических реагентов 11, которая в свою очередь подключена к вакуумному насосу 8.In the drain chamber 21, directly below the reaction cells 2, there is a drain manifold 7 connected through a drain valve 15 to a container for collecting spent chemical reagents 11, which in turn is connected to a vacuum pump 8.

Источник инертного газа 12 соединен с реакционной камерой 1 через газовый клапан 16 и к сливной камере - через газовый клапан 17 для заполнения реакционной камеры инертным газом и выравнивания давления между реакционной и сливной камерами после прокачки химических реагентов через реакционные ячейки 2.The inert gas source 12 is connected to the reaction chamber 1 through the gas valve 16 and to the drain chamber through the gas valve 17 to fill the reaction chamber with inert gas and equalize the pressure between the reaction and drain chambers after pumping chemicals through reaction cells 2.

Манипулятор 3, вакуумный насос 8, дозирующее средство 9, клапаны 14, 15, 16, 17, 19 и разъемное средство 20 управляются с помощью средства управления и контроля (ЭВМ) 6.The manipulator 3, the vacuum pump 8, the dispensing means 9, the valves 14, 15, 16, 17, 19 and the releasing means 20 are controlled by means of control and computer 6.

В позиции А манипулятор находится над контейнером с химическим реагентом, где происходит присоединение к нему питающих элементов и наполнение питающих элементов соответствующим химическим реактивом с помощью дозирующего средства 9.In position A, the manipulator is located above the container with a chemical reagent, where the feed elements are attached to it and the feed elements are filled with the corresponding chemical reagent using a metering agent 9.

В позиции Б манипулятор находится над реакционными ячейками, где происходит выпуск из питающих элементов химических реагентов в соответствующие реакционные ячейки.In position B, the manipulator is located above the reaction cells, where chemical reagents are released from the feed elements into the corresponding reaction cells.

Предлагаемый аппарат работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Внутреннее пространство реакционной камеры 1 от источника 12 заполняется инертным газом.The inner space of the reaction chamber 1 from the source 12 is filled with inert gas.

В реакционные ячейки 2 помещается носитель, на котором осуществляется синтез целевого олиго(поли)нуклеотида, который может быть выполнен из стекла, пластика и других пригодных для этих целей материалов. Питающие элементы 4 помещаются в контейнеры с химическими реагентами 5. Количество контейнеров равно количеству реагентов, необходимых для выполнения процесса синтеза.A carrier is placed in the reaction cells 2, on which the synthesis of the target oligo (poly) nucleotide is carried out, which can be made of glass, plastic and other materials suitable for these purposes. The feed elements 4 are placed in containers with chemical reagents 5. The number of containers is equal to the number of reagents required to complete the synthesis process.

Манипулятор 3 по команде средства управления и контроля (ЭВМ) 6 устанавливается в позицию А напротив контейнера 5 с первым реагентом. Перемещаясь в вертикальном направлении, манипулятор опускается и подсоединяет к себе питающие элементы 4. Следует отметить, что манипулятор может подсоединять питающие элементы выборочно, как запрограммировано средством управления и контроля. Далее происходит заполнение питающих элементов химическим реагентом, после чего манипулятор поднимается вертикально, затем перемещается в горизонтальном направлении по заданной ему средством управления и контроля 6 траектории и устанавливается напротив реакционных ячеек 2 в позицию Б таким образом, что питающие элементы располагаются соосно с реакционными ячейками. С помощью дозирующего средства 9 из всех питающих элементов выдавливается химический реагент в соответствующие реакционные ячейки. После этого манипулятор перемещается обратно в позицию А и возвращает питающие элементы на исходное место в контейнер с реагентом. После заданного средством управления интервала времени, необходимого для протекания химической реакции, включается вакуумный насос 8, открывается клапан 15, соединяющий сливной коллектор 7 с емкостью для сбора отработанных реагентов 11, в которую одновременно из всех реакционных ячеек сливается отработанный реагент.The manipulator 3 at the command of the control and monitoring means (computer) 6 is installed in position A opposite the container 5 with the first reagent. Moving in the vertical direction, the manipulator lowers and connects the power elements 4. It should be noted that the manipulator can connect the power elements selectively, as programmed by the control and monitoring means. Next, the feed elements are filled with a chemical reagent, after which the manipulator rises vertically, then moves horizontally along the trajectory specified by the control and monitoring means 6 and is installed opposite reaction cells 2 to position B so that the feed elements are aligned with the reaction cells. Using a metering agent 9, a chemical reagent is squeezed out of all the supply elements into the corresponding reaction cells. After that, the manipulator moves back to position A and returns the feeding elements to their original place in the reagent container. After the time interval necessary for the chemical reaction to be set by the control means, the vacuum pump 8 is turned on, a valve 15 is opened that connects the drain manifold 7 to the tank for collecting spent reagents 11, into which the spent reagent is drained from all reaction cells.

Далее аналогичным образом в реакционные ячейки подаются другие химические реагенты в последовательности, необходимой для выполнения процесса синтеза. При этом манипулятор выполняет те же действия с другими контейнерами, питающими элементами и, соответственно, другими химическими реагентами, которые в итоге все попадают в соответствующие реакционные ячейки в необходимом количестве и необходимой последовательности. После этого полученные олиго(поли)нуклеотиды вместе с носителем извлекаются из реакционных ячеек.Then, in a similar manner, other chemical reagents are fed into the reaction cells in the sequence necessary for the synthesis process. At the same time, the manipulator performs the same actions with other containers, feeding elements and, accordingly, other chemical reagents, which eventually all fall into the corresponding reaction cells in the required quantity and sequence. After that, the obtained oligo (poly) nucleotides together with the carrier are extracted from the reaction cells.

Таким образом описанный аппарат позволяет производить синтез большого количества олиго(поли)нуклеотидов различной структуры одновременно, причем в предлагаемом аппарате химические реактивы подаются во все задействованные на данном шаге синтеза реакционные ячейки одновременно и удаляются изо всех реакционных ячеек тоже одновременно. Поэтому предлагаемый аппарат позволяет минимизировать время цикла синтеза и, как следствие, сократить общее время синтеза. Также предлагаемый аппарат дает возможность выдержать одинаковое и оптимальное время протекания реакции во всех реакционных ячейках и, как следствие, позволяет получить одинаково стабильные олиго(поли)нуклеотиды во всех реакционных ячейках.Thus, the described apparatus allows the synthesis of a large number of oligo (poly) nucleotides of various structures at the same time, and in the proposed apparatus, chemical reagents are supplied to all reaction cells involved in this synthesis step at the same time and removed from all reaction cells at the same time. Therefore, the proposed apparatus allows to minimize the synthesis cycle time and, as a consequence, to reduce the total synthesis time. Also, the proposed apparatus makes it possible to withstand the same and optimal reaction time in all reaction cells and, as a result, allows to obtain equally stable oligo (poly) nucleotides in all reaction cells.

Claims (15)

1. Аппарат для синтеза олиго(поли)нуклеотидов, включающий реакционную камеру, имеющую внутреннее пространство, заполненное инертным газом, в котором размещены отдельные реакционные ячейки в форме емкостей, открытых во внутреннее пространство названной реакционной камеры, а также средство подачи химических реагентов в названные реакционные ячейки и средство удаления химических реагентов из них, отличающийся тем, что средство подачи химических реагентов в реакционные ячейки содержит отдельные питающие элементы, контейнеры с химическими реагентами, выполненные с возможностью размещения в них питающих элементов, и манипулятор, установленный во внутреннем пространстве реакционной камеры и выполненный с возможностью присоединения к нему питающих элементов, наполнения питающих элементов химическими реагентами и удаления из присоединенных к нему питающих элементов названных химических реагентов, причем названные манипулятор, контейнеры с химическими реагентами и реакционные ячейки установлены с возможностью изменения их взаимного пространственного положения таким образом, что манипулятор устанавливается напротив одного из контейнеров с химическими реагентами при присоединении к нему питающих элементов и наполнении их химическим реагентом и устанавливается напротив реакционных ячеек при удалении из питающих элементов химических реагентов.1. Apparatus for the synthesis of oligo (poly) nucleotides, including a reaction chamber having an internal space filled with an inert gas, in which individual reaction cells are placed in the form of containers open into the internal space of the said reaction chamber, as well as a means for supplying chemical reagents to the named reaction cells and means for removing chemical reagents from them, characterized in that the means for supplying chemical reagents to the reaction cells contains separate power elements, containers with chemical and reagents made with the possibility of placing the feeding elements in them, and a manipulator installed in the inner space of the reaction chamber and made with the possibility of attaching the feeding elements to it, filling the feeding elements with chemical reagents and removing the above mentioned chemical reagents from the attached feeding elements, a manipulator, containers with chemical reagents and reaction cells are installed with the possibility of changing their mutual spatial position so so that the manipulator is installed opposite one of the containers with chemical reagents when connecting the feeding elements to it and filling them with a chemical reagent and is installed opposite the reaction cells when removing chemical reagents from the feeding elements. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что манипулятор установлен с возможностью перемещения в горизонтальном и/или вертикальном направлении.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that the manipulator is mounted to move in the horizontal and / or vertical direction. 3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждый контейнер с химическим реагентом установлен с возможностью перемещения в горизонтальном и/или вертикальном направлении.3. The apparatus according to claim 1, characterized in that each container with a chemical reagent is installed with the possibility of movement in the horizontal and / or vertical direction. 4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что реакционные ячейки установлены с возможностью перемещения в горизонтальном и/или вертикальном направлении.4. The apparatus according to claim 1, characterized in that the reaction cells are mounted with the possibility of movement in the horizontal and / or vertical direction. 5. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что реакционные ячейки расположены в реакционной камере рядами.5. The apparatus according to claim 1, characterized in that the reaction cells are arranged in rows in the reaction chamber. 6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что питающие элементы располагаются в контейнере с химическим реагентом рядами и вертикально.6. The apparatus according to claim 1, characterized in that the supply elements are arranged in a row with a chemical reagent in rows and vertically. 7. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что питающие элементы присоединяются к манипулятору соосно с соответствующими им реакционными ячейками.7. The apparatus according to claim 1, characterized in that the supply elements are connected to the manipulator coaxially with the corresponding reaction cells. 8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что питающие элементы выполнены в виде цилиндрических или конических трубок.8. The apparatus according to claim 1, characterized in that the supply elements are made in the form of cylindrical or conical tubes. 9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что каждый контейнер с химическим реагентом соединен посредством трубопровода с резервуаром, содержащим этот химический реагент.9. The apparatus according to claim 1, characterized in that each container with a chemical reagent is connected by means of a pipeline to a reservoir containing this chemical reagent. 10. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен средством управления и контроля, выполненным в форме программируемой ЭВМ.10. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is equipped with a control and monitoring means made in the form of a programmable computer. 11. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что средство удаления химических реагентов из реакционных ячеек содержит емкость для химических реагентов, соединенную с каждой реакционной ячейкой, и вакуумный насос, установленный таким образом, чтобы обеспечивать поступление химических реагентов из реакционных ячеек в названную емкость.11. The apparatus according to claim 1, characterized in that the means for removing chemical reagents from the reaction cells contains a container for chemical reagents connected to each reaction cell, and a vacuum pump installed in such a way as to ensure the flow of chemical reagents from the reaction cells into the said tank . 12. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что манипулятор содержит дозирующее средство для наполнения присоединенных к нему питающих элементов химическими реагентами и удаления из них химических реагентов.12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the manipulator comprises a dispensing means for filling the attached nutrient elements with chemical reagents and removing chemical reagents from them. 13. Аппарат по п.12, отличающийся тем, что удаление химического реагента из питающего элемента осуществляется дозирующим средством посредством избыточного давления.13. The apparatus according to p. 12, characterized in that the removal of the chemical reagent from the feed element is carried out by a metering means through excess pressure. 14. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что манипулятор содержит разъемное средство для присоединения к нему питающих элементов.14. The apparatus according to claim 1, characterized in that the manipulator comprises detachable means for attaching power elements to it. 15. Аппарат по п.14, отличающийся тем, что разъемное средство выполнено с возможностью выборочного присоединения к манипулятору питающих элементов.15. The apparatus of claim 14, wherein the detachable means is configured to selectively attach power elements to the manipulator.
RU2005127247/13A 2005-08-30 2005-08-30 Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides RU2303056C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005127247/13A RU2303056C2 (en) 2005-08-30 2005-08-30 Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005127247/13A RU2303056C2 (en) 2005-08-30 2005-08-30 Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005127247A RU2005127247A (en) 2007-03-10
RU2303056C2 true RU2303056C2 (en) 2007-07-20

Family

ID=37992210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005127247/13A RU2303056C2 (en) 2005-08-30 2005-08-30 Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2303056C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593943C1 (en) * 2015-09-24 2016-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "БИОССЕТ" Apparatus for synthesis of oligo(poly)nucleotides

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2593943C1 (en) * 2015-09-24 2016-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "БИОССЕТ" Apparatus for synthesis of oligo(poly)nucleotides

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005127247A (en) 2007-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6264891B1 (en) Apparatus and method for concurrent chemical synthesis
US6143252A (en) Pipetting device with pipette tip for solid phase reactions
US9095833B2 (en) System for performing automated solid phase extractions
US6270730B1 (en) Multi-well rotary synthesizer
EP0130739A2 (en) Reactor system and method for polynucleotide synthesis
GB2582865A (en) Biopolymer synthesis system and method
US20190076814A1 (en) Biopolymer synthesis system and method
US8449847B2 (en) Device and method for handling multi-component mixture
US8211370B2 (en) Polymer synthesizer
RU2303056C2 (en) Apparatus for synthesis of the oligo(poly)nucleotides
KR20110044552A (en) High throughput oligonucleotide synthesizer
US20060182667A1 (en) Device and process for the simultaneous agitation of reaction mixtures
RU88021U1 (en) DEVICE FOR SYNTHESIS OF OLIGO (POLY) OF NUCLEOTIDES
JP2022526448A (en) Nucleic acid synthesis method and equipment for multi-step synthesis of organic molecules
US20130184436A1 (en) Apparatus and method for semi-automated parallel synthesis of peptides
US6403379B1 (en) Reactor plate washing station
US20050169816A1 (en) Automated oligomer synthesis
CN114984896A (en) Oligonucleotide synthesis device and oligonucleotide synthesis method
RU2593943C1 (en) Apparatus for synthesis of oligo(poly)nucleotides
EP3495038B1 (en) Device for parallel oligomer synthesis, method of parallel oligomer synthesis and use thereof
CN2614209Y (en) Solid phase synthesizing apparatus
US20240058813A1 (en) Fluid delivery device with passive pressure equilibration
AU2004202302A1 (en) Apparatus and Method for Concurrent Chemical Synthesis
RU170584U1 (en) DEVICE FOR SYNTHESIS OF OLIGO (POLY) OF NUCLEOTIDES
JPH0516440B2 (en)