一种微量384孔DNA合成纯化板的制作方法

本新型发明涉及微量dna合成技术领域，一种微量384孔dna合成纯化板。

背景技术：

目前，dna合成柱往往采用单柱管或是96孔过滤板，现有单柱管的规格多，体积大，不利于批量化、规模化和小型化操作，对于微量、超微量、大批量dna合成，单柱管很难实现；现有96孔过滤板，主要有1.5和2ml的两种规格，同时可以完成96个dna样本的合成工作，其对于批量化dna的合成，较单管要快捷很多，但在处理的样本量上，还是无法满足微量、超微量dna的批量化、规模化合成。现行的单柱管以及96孔过滤板的缺点，具体还表现在以下几个方面：1）合成样本量有限，一次实验，最多能同时合成192个dna样本；2）dna合成规模都在25nmol以上，无法满足微量、超微量dna的合成，这样所需配套的dna合成的试剂用量也很大，不仅增加了试剂消耗，增加了处理成本，而且所用的处理试剂大多是对人体和环境有毒有害易挥发的腐蚀性液体，用量越多，废液排放越多，对人体和环境危害越大；3）自动化程度不高，效率不高，操作极为不便，无法很好的实现自动化、批量化合成dna样本；4）本身产品体积就大，而且所需的配套试剂和填料基质也多，产品本身的生产成本也居高不下；5）操作复杂，dna产品合成后，还需要后续繁琐的纯化步骤，费时费力浪费成本和资源；6）功能单一，无法满足合成纯化一体化的需求。

然而，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，需要对大量的dna样本进行合成纯化，对dna合成纯化配套的仪器设备和试剂耗材提出了更高的要求，如高通量、超微量合成与检测、成本控制、环保等，以及最大限度的降低dna合成纯化试剂的使用量等。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种微量384孔dna合成纯化板，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微量384孔dna合成纯化板，包括合成载体和384孔空板，384孔板板体均匀等距分布着384个孔，每个孔均由上端的方形孔部分与下端的圆形孔部分经圆锥过渡而成，384孔板孔内设置有至少一个装配位，装配位为标准的方体或圆柱体。装配位以外的内腔梯度减小，合成载体分为方体和圆柱体两种，可填装于384孔板的方体装配位和圆柱体装配位，方形合成载体边长≤4.0mm，厚度为0.1mm-7mm，圆柱形合成载体直径≤2.0mm，厚度0.1mm-7mm，载体规模0-10nmol。

作为本发明再进一步的方案：384孔板中每个孔的装配位≥1个,上部装配位为方体结构，下部装配位为方体或圆柱体结构。

作为本发明再进一步的方案：所述的方形孔部分设有至少一个装配位，装配位的内腔边长≤4.0mm，装配位的高度为0.1mm-7mm，装配位为正方体或长方体结构。

作为本发明再进一步的方案：所述的圆形孔部分设有至少一个装配位，该装配位的内径（直径）≤3.5mm，装配位的高度为0.1mm-7mm，该装配位为圆柱体结构。

作为本发明再进一步的方案：所述的384孔空板为384个单柱管或4块96孔过滤板制成。

作为本发明再进一步的方案：所述的384孔空板的外部尺寸：长为120mm-130mm，宽为80mm-88mm，高为10mm-40mm。

作为本发明再进一步的方案：所述的384孔空板底端尖嘴部分为斜口或平口或尖口结构。

作为本发明再进一步的方案：所述384孔空板四周边框宽度为0.1-3mm。

作为本发明再进一步的方案：装配位方体和装配位圆柱体空腔之间采用圆锥体空腔过渡，圆锥体空腔高度在1-20mm之间。

作为本发明再进一步的方案：方形合成载体边长≤4.0mm，厚度为0.1mm-7mm，圆柱形合成载体直径≤2.0mm，厚度0.1mm-7mm。

作为本发明再进一步的方案：载体规模0-10nmol之间。

作为本发明再进一步的方案：合成产品直接清洗切割后便可用于pcr反应，而无需额外纯化过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、解决了微量、极微量dna合成规模的难题

本发明的微量384孔dna合成纯化板，是专为微量基因合成（0.1-3nmol）而设计，合成规模最小低至0.01nmol，而市售的dna合成柱合成规模一般都在25nmol或以上。

2、解决了dna合成的cpg载体体积过大的问题

目前市售的cpg载体，直径和厚度基本都在2mm以上，而本发明的一种微量384孔dna合成纯化板，直径和厚度都在2mm以内，甚至低至1.2mm，为世界上“最小”的dna合成用载体。

3、解决了载体中cpg用量过大的问题

用于基因合成的载体，其cpg含量在1-50ug之间就能够满足基因合成的要求，然而目前市售的合成载体含量大都在1mg以上，有的甚至在10mg以上，合成出来的dna产品远远超过了实际的需求量，造成了严重的资源浪费，增加了科研和生产成本，不利于建设节约型社会，而本发明，载体中cpg含量可以低至1ug。

4、解决了dna合成过程中试剂用量过多的问题，节省了合成试剂用量

本发明的一种微量384孔dna合成纯化板，直径和厚度低至1.2mm以内，所用的试剂体积最少低至0.4ul，而传统的合成载体所需要的试剂体积最少需要5ul以上，节省的合成试剂用量至少10倍以上。该技术不仅降低了试剂用量，节省了生产成本，节约了资源，还保护了环境。

5、优化的设计解决了384孔板密封性、兼容性的问题，降低了合成过程的突变率，使产品质量更加可靠。

附图说明

图1为微量384孔dna合成纯化板的整体结构示意图。

图2为微量384孔dna合成纯化板的图1中a部分放大示意图。

图3为微量384孔dna合成纯化板的另一整体示意图。

图4为微量384孔dna合成纯化板的背面示意图。

图5为微量384孔dna合成纯化板的正面示意图。

图6为微量384孔dna合成纯化板的截面示意图。

图7为微量384孔dna合成纯化板的另一截面示意图。

图8为微量384孔dna合成纯化板中合成载体的侧面剖视图

图9为微量384孔dna合成纯化板中合成载体的俯视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-7，一种微量384孔dna合成纯化板，包括合成载体和384孔空板，384孔板板体均匀等距分布着384个孔，每个孔均由上端的方形孔部分与下端的圆形孔部分经圆锥过渡而成，384孔板孔内设置有至少一个装配位，装配位为标准的方体或圆柱体。装配位以外的内腔梯度减小；合成载体分为方体和圆柱体两种，可填装于384孔板的方体装配位和圆柱体装配位。方形合成载体边长≤4.0mm，厚度为0.1mm-7mm，圆柱形合成载体直径≤2.0mm，厚度0.1mm-7mm，载体规模0-10nmol。

进一步：所述384孔空板四周边框宽度为0.1-3mm。

进一步：所述384孔空板长122.0mm，宽81.0mm，高18.0mm，板四周边框宽3.0mm。

进一步：装配位的数量为1个，装配位的内径为0.1mm-1.2mm，装配位的高度为0.1mm-1.2mm，384孔空板长122.0mm，宽81.0mm，高18.0mm。

进一步：装配位圆柱体空腔之间采用圆锥体空腔过渡，圆锥体空腔高度在1-20mm之间。

实施例1

1、384孔合成空板的设计

空板长122.0mm，宽81.0mm，高18.0mm，板四周边框宽3.0mm，板体均匀等距分布着384个孔，顶端方口内径边长3.59mm，到3.5mm装配位上部逐渐收口到边长3.5mm，3.5mm装配位下部从方形孔逐渐收口过渡到圆形孔，直到0.9mm的装配位，0.9mm的装配位下部逐渐收口至0.6mm，底端尖嘴部分采用斜口或平口或尖口设计。

2、合成载体的制备（按制备10000颗计算）

1）原料：cpg载量为20umol/g，每颗0.1nmol的合成载体含cpg量约为5ug；uhmw-pe粉末的分子量为300万。

2）原料体积计算：每颗直径0.9mm厚度1.0mm的合成载体体积为0.63585ul，按10000颗配比，总体积为6.3585ml≈6.4ml。

3）合成载体烧结原料配置：称取50mgcpg放入10ml量筒，缓慢添加uhmw-pe粉末到6.4ml刻度，颠倒混匀数次，再用uhmw-pe补齐到6.4ml位置；反复颠倒混匀备用。

4）装模具：在含有10000个直径0.9mm高度1.0mm的孔的铝制模具内，均匀添加混合好的cpg与uhmw-pe共混粉末，用振动仪振平，盖上上盖板，锁紧。

5）烧结：200℃，烧结23min，水冷，取出合成载体。

3、装配

采用全自动装填设备将直径0.9mm厚度1.0mm的合成载体装配到384孔合成空板内的0.9mm装配位即可。

此板即可作为0.1nmol384孔dna合成纯化板来使用。

实施例2

1、384孔合成空板的设计

空板长122.0mm，宽81.0mm，高17.22mm，板四周边框宽3.0mm，板体均匀等距分布着384个孔，顶端方口内径边长3.59mm，到3.5mm装配位上部逐渐收口到边长3.5mm，3.5mm装配位下部从方形孔逐渐收口过渡到圆形孔，直到1.2mm装配位，为圆锥体空腔。圆锥体空腔下端为直径1.2mm，高度1.5mm的圆柱体空腔装配位，下部收口至0.8mm，最终形成直径为0.8mm，高度为14mm的圆柱体空腔至底端，底端尖嘴部分采用斜口设计。

2、合成载体的制备（按制备5000颗计算）

1）原料：cpg载量为25umol/g，每颗1nmol的合成载体含cpg量约为40ug；uhmw-pe粉末的分子量为300万。

2）原料体积计算：每颗直径1.2mm厚度1.0mm的合成载体体积为1.1304ul，按5000颗配比，总体积为5.625ml≈5.6ml。

3）合成载体烧结原料配置：称取200mgcpg放入10ml量筒，缓慢添加uhmw-pe粉末到5.6ml刻度，颠倒混匀数次，再用uhmw-pe补齐到5.6ml位置；反复颠倒混匀备用。

4）装模具：在含有5000个直径1.2mm高度1.0mm的孔的铝制模具内，均匀添加混合好的cpg与uhmw-pe共混粉末，用振动仪振平，盖上上盖板，锁紧。

5）烧结：190℃，烧结30min，水冷，取出合成载体。

3、装配

采用全自动装填设备将直径1.2mm厚度1.0mm的合成载体装配到384孔合成空板内的1.2mm装配位即可。

此板即可作为1nmol384孔dna合成纯化板来使用。

实施例3

1、384孔合成空板的设计

空板长122.0mm，宽81.0mm，高17.22mm，板四周边框宽3.0mm，板体均匀等距分布着384个孔，顶端方口内径边长3.59mm，到3.5mm装配位上部逐渐收口到边长3.5mm，3.5mm装配位下部从方形孔逐渐收口过渡到圆形孔，直到1.2mm装配位，为圆锥体空腔。圆锥体空腔下端为直径1.2mm，高度1.5mm的圆柱体空腔装配位，下部收口至0.8mm，最终形成直径为0.8mm，高度为14mm的圆柱体空腔至底端，底端尖嘴部分采用斜口设计。

2、合成载体的制备（按制备5000颗计算）

1）原料：cpg载量为60umol/g，每颗3nmol的合成载体含cpg量约为50ug；uhmw-pe粉末的分子量为300万。

2）原料体积计算：每颗直径1.2mm厚度1.0mm的合成载体体积为1.1304ul，按5000颗配比，总体积为5.625ml≈5.6ml。

3合成载体烧结原料配置：称取250mgcpg放入10ml量筒，缓慢添加uhmw-pe粉末到5.6ml刻度，颠倒混匀数次，再用uhmw-pe补齐到5.6ml位置；反复颠倒混匀备用。

4）装模具：在含有5000个直径1.2mm高度1.0mm的孔的铝制模具内，均匀添加混合好的cpg与uhmw-pe共混粉末，用振动仪振平，盖上上盖板，锁紧。

5）烧结：190℃，烧结35min，水冷，取出合成载体。

3、装配

采用全自动装填设备将直径1.2mm厚度1.0mm的合成载体装配到384孔合成空板内的1.2mm装配位即可。

此板即可作为3nmol384孔dna合成纯化板来使用。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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部位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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“过渡”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，384孔板中方形孔和圆形孔之间可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；384个孔可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化或修改，而这些变化或修改，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例技术方案的精神和范围。