一种中微量兼容的DNA合成纯化板的制作方法

本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种中微量兼容的dna合成纯化板。

背景技术：

人工合成dna是已知的定向改造基因序列的唯一途径，广泛应用于蛋白质改造和生命科学等多个领域，如核酸药物、酶工程、基因检测、基因治疗等。

dna合成仪在合成过程中需要在多孔玻璃合成载体上注入不同的化学试剂进行脱保护、活化链接、盖帽、氧化等反应步骤。通常情况下，合成载体是装在合成柱或96孔合成板中，并与合成柱内壁之间有一定的过盈接触，以实现化学试剂能够全部有效的从合成载体上渗透通过，从而进行充分反应。而现有规格中，单个合成柱体积大，不利于批量化、规模化和小型化操作，对高通量、微量、超微量、大批量dna的合成也很难实现。96孔合成板一次性最多也只能合成192个dna样本，其规模通常都在10nmol以上，无法满足微量合成要求。此外，该方法后续步骤繁琐，极大的影响了生产效率的提高。由此可见，无论是单个合成柱还是96孔合成板，对自动化，批量化，规模化生产都不太实用，而需要更多孔数、体积更小的合成纯化板来代替。

但是随着生物技术、生命科学、合成生物学、生物医药、化学分析、食品检测和临床诊断学研究的快速发展，目前，国内市场上的合成纯化板种类较多，但在使用过程中发现仍存在以下局限性和缺点：1.合成规模不能同时满足超微量、微量、高通量、大批量dna的合成；2.功能单一，无法满足合成纯化一体化的需求；3.合成板的孔口易积液，极易造成合成板的污染；4.载体装载位置设置欠合理，不便于观察反应情况。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种中微量兼容的dna合成纯化板，解决现有合成纯化板合成规模不能同时满足超微量、微量、高通量、大批量dna的合成的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种中微量兼容的dna合成纯化板，包括本体板和多个载体，

所述本体板上均匀等间距设置有多个进样孔；每个所述进样孔从孔口到孔底的方向设置有多个圆柱形或圆台形限位腔；

每相邻的两个所述限位腔之间均设置有连接腔，且从进样孔的孔口到孔底的方向，所述连接腔的内腔直径递减；

多个所述载体分别设在所述限位腔内，并与所述限位腔的内壁相抵靠。

dna合成纯化板包括本体板和多个载体，本体板上每个进样孔从孔口到孔底的方向设置有多个限位腔，限位腔呈圆柱形或圆台形，而相邻两个限位腔之间设置的连接腔从进样孔的孔口到孔底的方向内腔直径递减，这里的连接腔内腔直径递减是指相邻两个连接腔之间相比，而每个连接腔既可以呈圆柱形又可以呈圆台形，但从整体而言，连接腔的内腔直径是递减的。多个载体分别设置在每个限位腔中，dna合成仪在合成过程中需要向载体中注入不同的化学试剂进行脱保护、活化链接、盖帽、氧化等反应步骤，在不同规模的生产中，可通过选择不同规格的载体装填于相应的限位腔中，再通过向载体上注入反应试剂，进而完成不同批量、规模dna的合成。此外，限位腔和连接腔均呈圆柱形或圆台形有效避免了方形及其他不规则孔结构棱边积液的问题。因此，本发明的dna合成纯化板不仅可以满足高通量的微量(10nmol)的基因合成，同时也可以满足高通量的中量、大批量(10-30nmol)的普通合成，整个dna合成纯化板体积小，合成规模范围广，满足了不同客户的更多需求，保证了试剂高效的利用率。

进一步，所述载体包括第一载体、第二载体和第三载体，且均为圆柱形；

所述第一载体、所述第二载体和所述第三载体的直径依次递减，且从进样孔的孔口到孔底的方向尺寸依次递减。

第一载体、第二载体和第三载体均呈圆柱形，并且其直径依次递减，尺寸规格依次递减，第一载体可完成大批量的合成规模，第二载体可完成中批量的dna合成，第三载体可完成微量dna的合成，这样，整个dna合成纯化板的体积虽小，但是合成规模范围广，可满足不同批量的合成，使用更加便捷。

进一步，所述装配位包括第一限位腔、第二限位腔和第三限位腔，

所述第一限位腔为等径圆形孔，所述第二限位腔和所述第三限位腔均为圆台形孔；且从进样孔的孔口到孔底的方向，所述第二限位腔和所述第三限位腔的内腔直径递减；

所述第一限位腔的内腔直径大于所述第二限位腔远离所述第三限位腔一端的内腔直径；所述第二限位腔远离所述第一限位腔一端的内腔直径大于所述第三限位腔远离孔底一端的内腔直径；

所述第一载体设置在所述第一限位腔，所述第二载体设置在所述第二限位腔，所述第三载体设置在所述第三限位腔。

第一限位腔为圆柱孔，用于装载第一载体，第二限位腔和第三限位腔均为圆台形孔，且从进样口的孔口到孔底的方向，第二限位腔和第三限位腔的内腔直径依次递减，并且第二限位腔用于装载第二载体，第三限位腔用于装载第三载体。当需要合成不同批量的dna时，仅需将相应规格的载体设置在相应的限位腔内即可。

进一步，所述第一载体的直径为3.5-4mm，厚度为0.1-5mm；所述第二载体的直径为2-3mm，厚度为0.1-5.5mm；所述第三载体的直径为0.8-1.5mm，厚度为0.1-3mm。

人工合成dna的过程是定向改造基因序列的过程，因此在dna合成的过程中，需要严格把控每一个工艺流程，这样，便对dna合成纯化板的尺寸和精度要求十分严格，为满足行业中dna合成仪的对合成纯化板的需要及对不同批量规模的生产需求，将第一载体的直径设置为3.5-4mm，厚度设置为0.1-5mm；第二载体的直径设置为2-3mm，厚度设置为0.1-5.5mm；第三载体的直径设置为0.8-1.5mm，厚度设置为0.1-3mm。

进一步，所述第一限位腔的直径≤4mm，高度为0.1-5mm；所述第二限位腔的直径范围为1.5-3.5mm，高度为0.1-5mm；所述第三限位腔的直径范围为0.5-1.5mm，高度为0.1-3mm。

为保证载体在装入合成柱或合成纯化板中时与合成柱或合成纯化板内壁之间有一定的过盈接触，以使化学试剂能够全部有效的从载体上渗透通过，进而进行充分的反应，将第一限位腔的直径设置为≤4mm，高度设置为0.1-5mm；第二限位腔的上端直径≤3.5mm，下端直径≥1.5mm，高度设置为0.1-5mm；第三限位腔的上端直径≤1.5mm，下端直径≥0.5mm，高度设置为0.1-3mm。

进一步，所述第三限位腔和孔底之间还设置有圆形空腔，所述圆形空腔的高度≥5mm。

第三限位腔和孔底之间还设置有圆形空腔，并且圆形空腔的高度≥5mm，该圆形空腔可以防止排不干净的废液接触载体，影响合成效果，且在纯化过程中，该圆形空腔可以插入留样板中对应的每个孔中，避免纯化后的试剂掉入隔壁孔，造成二次污染。

进一步，所述进样孔呈16*24矩阵分布，且每相邻两个所述进样孔的孔间距为4.5mm。

进样口呈16*24矩阵分布，可方便实验操作人员在操作过程中计数，而将每相邻两个所述进样孔的孔间距为4.5mm，可以满足行业中不同规格型号的dna合成仪的需要。

进一步，所述本体板的一个角设置为倒角，其他三个角设置为圆角。

本体板的一角设置为倒角，主要用于与仪器设备的定位角相匹配的，避免操作人员顺序及方向放反，从而导致在后续操作中发生错误操作，其他角设置为圆角，主要避免在操作过程中划伤操作人员。

本发明提供一种中微量兼容的dna合成纯化板，该合成纯化板由合成纯化板和多个载体组成，通过在合成纯化板上的每个进样孔内设置多个尺寸不同的限位腔，而载体为尺寸不同的圆柱形，可填装在相应的限位腔，多个载体因尺寸不同，不仅可以满足高通量的微量(10nmol)的基因合成，同时也可以满足高通量的中量、大批量(10-30nmol)的普通合成，整个dna合成纯化板体积小，合成规模范围广，满足了不同客户的更多需求。同时合成纯化板上所有的限位腔和连接腔均采用圆形孔结构，有效避免了方形孔结构棱边易积液，极易造成合成版污染的问题。此外，限位腔和载体的设置方式有效保证了载体与合成纯化板的紧密配合，减小了配合的间隙，进而可以通过向载体上注入不同的化学试剂完成脱保护、活化链接、盖帽、氧化等一系列反应，有效提高了合成试剂的利用率，满足了合成纯化一体化的需求。

附图说明

图1为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板等轴侧视示意图；

图2为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板俯视示意图；

图3为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板限位腔剖视示意图；

图4为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板底部示意图；

图5为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板载体装入限位腔的示意图；

图6为本发明一种中微量兼容的dna合成纯化板载体装入限位腔的局部放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、本体板，2、进样孔，3、连接腔，4、第一载体，5、第二载体，6、第三载体，7、第一限位腔，8、第二限位腔，9、第三限位腔，10、圆形空腔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明提供一种中微量兼容的dna合成纯化板，包括本体板1和多个载体，所述本体板1上均匀等间距设置有多个进样孔2；每个所述进样孔2从孔口到孔底的方向设置有多个圆柱形或圆台形限位腔；

每相邻的两个所述限位腔之间均设置有连接腔3，且从进样孔2的孔口到孔底的方向，所述连接腔3的内腔直径递减；

多个所述载体分别设在所述限位腔内，并与所述限位腔的内壁相抵靠。

多个载体分别设置在每个相应的限位腔中，通过向载体中注入不同的化学试剂进行一系列的化学反应，进行实现不同批量、规模dna的合成。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述载体包括第一载体4、第二载体5和第三载体6，且均为圆柱形；所述第一载体4、所述第二载体5和所述第三载体6的直径依次递减，且从进样孔2的孔口到孔底的方向尺寸依次递减。所述装配位包括第一限位腔7、第二限位腔8和第三限位腔9，所述第一限位腔7为等径圆形孔，所述第二限位腔8和所述第三限位腔9均为圆台形孔；且从进样孔2的孔口到孔底的方向，所述第二限位腔8和所述第三限位腔9的内腔直径递减；所述第一限位腔7的内腔直径大于所述第二限位腔8远离所述第三限位腔9一端的内腔直径；所述第二限位腔8远离所述第一限位腔7一端的内腔直径大于所述第三限位腔9远离孔底一端的内腔直径；所述第一载体4设置在所述第一限位腔7，所述第二载体5设置在所述第二限位腔8，所述第三载体6设置在所述第三限位腔9。

第一载体4可装载于第一限位腔7，第二载体5可装载于第二限位腔8，第三载体6可装载于第三限位腔9，这样，当需要合成不同批量的dna时，仅需将相应规格的载体装载于相应的限位腔中即可。

在上述优选的技术方案基础上，更为优选的，所述第一载体4的直径为3.5-4mm，厚度为0.1-5mm；所述第二载体5的直径为2-3mm，厚度为0.1-5.5mm；所述第三载体6的直径为0.8-1.5mm，厚度为0.1-3mm。所述第一限位腔7的直径≤4mm，高度为0.1-5mm；所述第二限位腔8的直径范围为1.5-3.5mm，高度为0.1-5mm；所述第三限位腔9的直径范围为0.5-1.5mm，高度为0.1-3mm。

将每个限位腔和每个载体设置为特定的尺寸，可使得每个载体在装入合成柱或合成纯化板中时，与合成柱或合成纯化板之间有一定的过盈接触，既可防止化学试剂的渗漏造成试剂损失，又能保证化学试剂全部有效的从载体上渗透通过，充分进行化学反应。

为防止废液污染载体，影响合成效果，所述第三限位腔9和孔底之间还设置有圆形空腔10，所述圆形空腔10的高度≥5mm。

在上述技术方案的基础之上，所述进样孔2呈16*24矩阵分布，且每相邻两个所述进样孔2的孔间距为4.5mm；所述本体板1的一个角设置为倒角，其他三个角设置为圆角。如384孔合成纯化板，按照16*24方式排列，并且在左侧对应每排进样孔2有字母a-p标记，在上册对应每一列孔有数字1-24标记，方便实验操作人员在操作过程中计数，避免记忆混乱而导致的操作失误。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。