一种核酸合成装置的制作方法

1.本实用新型涉及核酸合成技术领域，特别是涉及一种核酸合成装置。


背景技术：

2.核酸的人工合成是以核苷酸或单核苷酸为原料并且不依靠任何天然模板或引物，采用有机合成反应或酶促合成反应进行的寡核苷酸或核酸大分子的合成。在核酸的理论研究和实际应用上人工合成是一个重要的手段。亚磷酰胺法是核酸化学合成的策略之一，合成核酸链的每一个循环是经过高效率且化学性质活泼的核苷酸3
’‑
亚磷酸酰胺中间体，氧化后成为稳定的五价磷酸三酯。亚磷酰胺法是最常用的dna自动化固相合成方法。比如，中国专利cn108728431a中就有提到“现有技术中，dna通过固相亚磷酰胺三酯法合成：采用β-乙腈亚磷酰胺化学合成核酸片段，核酸链的合成是从3’至5’方向进行，通常3’端的第一个碱基结合在控孔玻璃珠(controlledporeglass，cpg)上。cpg装配在两端有筛板的塑料合成柱中间，使反应液通过合成柱并完成一系列脱保护、缩合、封闭、氧化步骤，循环操作，最终通过氨解将目标核酸序列从cpg上解离下来纯化得到成品”，其中，反应试剂流经塑料合成柱进行反应后再用清洗剂清洗残留反应试剂，而多孔cpg属于粉末填充于塑料合成柱中形成的较为复杂的空间结构，其空间内残留的反应试剂很难被清洗干净，延缓后续反应阶段的反应试剂的添加，最终导致合成效率较低。
3.因此，急需一种便于使残留反应试剂被清洗干净的核酸合成装置用来提高合成效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种核酸合成装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够便于使残留反应试剂被清洗干净。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
6.本实用新型提供一种核酸合成装置，包括基体、盖体以及环形体：所述盖体用于置于所述基体的上方，所述环形体用于置于所述基体与所述盖体之间；所述盖体用于将所述环形体压紧于所述基体的顶面上并使所述环形体与所述基体的顶面以及所述盖体的底面均形成密封连接，且所述环形体的内侧壁、所述基体的顶面与所述盖体的底面能够围成反应空间；所述盖体上开设有进液口与出液口，所述进液口用于与所述反应空间连通且通过所述进液口能够向所述反应空间内充入液体，所述出液口用于与所述反应空间连通且所述反应空间内的液体通过所述出液口能够离开所述反应空间排至外界。
7.优选的，所述基体包括底座、芯片以及盖板，所述盖板用于将所述芯片压紧于所述底座上，所述盖板上开设有通孔，所述环形体上远离所述盖体的一端能够穿过所述盖板上的所述通孔并在所述盖体的作用下压紧于所述芯片的顶面上，且所述芯片的顶面用于与所述环形体的内侧壁以及所述盖体的底面围成所述反应空间。
8.优选的，所述底座的顶面上开设有定位槽，所述芯片的底端用于嵌入所述定位槽
内。
9.优选的，所述芯片由玻璃制得；所述盖板由陶瓷制得；所述环形体由全氟醚橡胶制得。
10.优选的，所述环形体为由第一单体、第二单体、第三单体、第四单体、第五单体以及第六单体依次衔接围成的六角环体，且所述第一单体与所述第二单体连接形成的内角、所述第二单体与所述第三单体连接形成的内角、所述第四单体与所述第五单体连接形成的内角以及所述第五单体与所述第六单体连接形成的内角均为135度，所述第一单体与所述第六单体连接形成的内角以及所述第三单体与所述第四单体连接形成的内角均为90度；所述进液口用于置于所述第一单体与所述第六单体连接形成的内角处的上方，所述出液口用于置于所述第三单体与所述第四单体连接形成的内角处的上方。
11.优选的，所述环形体上远离所述基体的一端用于密封固定设于所述盖体的底面上。
12.优选的，还包括驱动装置，所述驱动装置用于与所述盖体传动连接并驱动所述盖体向上或向下移动，且所述驱动装置能够驱动所述盖体将所述环形体压紧于所述基体的顶面上。
13.优选的，所述驱动装置包括滚珠丝杠、导轨以及驱动电机，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆能够绕所述螺杆的轴线转动地设于所述导轨上，所述螺母用于与所述导轨滑动连接，且所述螺杆绕所述螺杆的轴线转动能够带动所述螺母沿所述导轨在所述螺杆的轴线方向上滑动，所述驱动电机用于与所述螺杆传动连接并能够为所述螺杆的转动提供动力；所述盖体用于与所述螺母固定连接，且所述盖体跟随所述螺母在所述螺杆的轴线方向上移动能够实现所述盖体向上或向下移动。
14.优选的，所述驱动装置还包括位置检测单元，所述位置检测单元用于与所述驱动电机通信连接并能够检测所述螺母是否移动到位，所述驱动电机能够在接收所述位置检测单元发出的所述螺母移动到位信号后停止驱动所述螺杆转动。
15.优选的，所述位置检测单元包括限位光耦和光耦挡片，所述限位光耦用于固定设于所述导轨上，所述光耦挡片用于固定设于所述螺母上，所述限位光耦能够在所述光耦挡片随所述螺母移动至所述限位光耦处时向所述驱动电机发出所述螺母移动到位信号。
16.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本实用新型提供的核酸合成装置，设置盖体将环形体压紧于基体的顶面上使环形体的内侧壁、基体的顶面与盖体的底面围成密封的反应空间，反应空间结构简单，并且将核酸合成反应的固相载体由现有技术中的多孔cpg换为平整的基体顶面，有效地降低了使用清洗剂对反应空间内残留的反应试剂的清洗难度，尤其是更加便于对基体的顶面上残留的反应试剂的清洗，从而能够便于使残留反应试剂被清洗干净。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型提供的核酸合成装置第一个方向上的示意图；
20.图2为本实用新型提供的核酸合成装置第二个方向上的示意图；
21.图3为本实用新型提供的核酸合成装置第三个方向上的示意图。
22.图中：100-核酸合成装置、1-基体、11-底座、12-芯片、13-盖板、2-盖体、3-环形体、31-第一单体、32-第二单体、33-第三单体、34-第四单体、35-第五单体、36-第六单体、4-进液口、5-出液口、6-驱动装置、7-螺杆、8-螺母、9-导轨。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型的目的是提供一种核酸合成装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够便于使残留反应试剂被清洗干净。
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
26.如图1-3所示，本实用新型提供一种核酸合成装置100，包括基体1、盖体2以及环形体3：盖体2用于置于基体1的上方，环形体3用于置于基体1与盖体2之间；盖体2用于将环形体3压紧于基体1的顶面上并使环形体3与基体1的顶面以及盖体2的底面均形成密封连接，且环形体3的内侧壁、基体1的顶面与盖体2的底面能够围成反应空间；盖体2上开设有进液口4与出液口5，进液口4用于与反应空间连通且通过进液口4能够向反应空间内充入液体，出液口5用于与反应空间连通且反应空间内的液体通过出液口5能够离开反应空间排至外界。
27.本实用新型提供的核酸合成装置100，设置盖体2将环形体3压紧于基体1的顶面上使环形体3的内侧壁、基体1的顶面与盖体2的底面围成密封的反应空间，反应空间结构简单，并且将核酸合成反应的固相载体由现有技术中的多孔cpg换为平整的基体1顶面，有效地降低了使用清洗剂对反应空间内残留的反应试剂的清洗难度，尤其是更加便于对基体1的顶面上残留的反应试剂的清洗，从而能够便于使残留反应试剂被清洗干净。
28.进一步的，基体1包括底座11、芯片12以及盖板13，盖板13用于将芯片12压紧于底座11上，盖板13上开设有通孔，环形体3上远离盖体2的一端能够穿过盖板13上的通孔并在盖体2的作用下压紧于芯片12的顶面上，且芯片12的顶面用于与环形体3的内侧壁以及盖体2的底面围成反应空间，通过底座11、芯片12以及盖板13分体式的设置，实现降低整个基体1的加工制作难度，其中，重点保证芯片12的顶面的加工精度以使芯片12的顶面的平整度能够满足核酸合成反应的需求即可，并且当芯片12的顶面由于长期使用、受意外碰撞或者保养不当等原因而无法再满足核酸合成反应需求时，仅需对芯片12进行更换即可，而底座11以及盖板13还能继续使用，从而节省整个基体1的使用成本。
29.进一步的，底座11的顶面上开设有定位槽，芯片12的底端用于嵌入定位槽内，能够有效地防止芯片12在承受盖体2以及环形体3的压力过程中发生移动，保证反应空间的顺利形成，从而保证核酸合成反应的正常进行；在此需要说明的是，定位槽的深度不宜过深，应
保证在芯片12的底端嵌入定位槽内后，芯片12的顶面仍然能够凸出至所述定位槽的上方，以便于盖板13将芯片12压紧于底座11上。
30.作为本实用新型一种较为优选的实施方式，芯片12由玻璃制得，表面平整且制作成本较低，在此需要说明的是，芯片12不局限于由玻璃制得，采用其它表面平整度能够满足使用需求的材质制得均可；盖板13由陶瓷制得，表面光滑，反应试剂不易停留，便于提高反应试剂的利用率，在此需要说明的是，盖板13不局限于由陶瓷制得，采用其它表面光滑度能够满足使用需求的材质制得均可；环形体3由全氟醚橡胶制得，因为合成反应所需试剂为有机溶剂、酸性溶剂等，全氟醚橡胶制得的环形体3更耐腐蚀，使用寿命较长，且具有适宜的软硬度，更容易满足密封需求，在此需要说明的是，环形体3不局限于由全氟醚橡胶制得，采用其它能够满足密封需求的材质制得均可。
31.作为本实用新型一种较为优选的实施方式，环形体3为由第一单体31、第二单体32、第三单体33、第四单体34、第五单体35以及第六单体36依次衔接围成的六角环体，且第一单体31与第二单体32连接形成的内角、第二单体32与第三单体33连接形成的内角、第四单体34与第五单体35连接形成的内角以及第五单体35与第六单体36连接形成的内角均为135度，第一单体31与第六单体36连接形成的内角以及第三单体33与第四单体34连接形成的内角均为90度；进液口4用于置于第一单体31与第六单体36连接形成的内角处的上方，出液口5用于置于第三单体33与第四单体34连接形成的内角处的上方，结构简单，便于排空反应空间内的残留反应试剂以及清洗剂，保证核酸合成反应进行的效率。
32.进一步的，环形体3上远离基体1的一端用于密封固定设于盖体2的底面上，能够更加有效地保证盖体2、环形体3以及基体1三者之间的相对位置稳定，防止环形体3受压而移动错位，降低盖体2将环形体3压紧于基体1的顶面上的实现难度。
33.进一步的，本实用新型提供的核酸合成装置100还包括驱动装置6，驱动装置6用于与盖体2传动连接并驱动盖体2向上或向下移动，且驱动装置6能够驱动盖体2将环形体3压紧于基体1的顶面上，驱动装置6的动力源可以是电机驱动、液压驱动或者气压驱动等任意能够产生驱动力的装置。
34.作为本实用新型一种较为优选的实施方式，驱动装置6包括滚珠丝杠、导轨9以及驱动电机，滚珠丝杠包括螺杆7和螺母8，螺杆7能够绕螺杆7的轴线转动地设于导轨9上，螺母8用于与导轨9滑动连接，且螺杆7绕螺杆7的轴线转动能够带动螺母8沿导轨9在螺杆7的轴线方向上滑动，驱动电机用于与螺杆7传动连接并能够为螺杆7的转动提供动力；盖体2用于与螺母8固定连接，且盖体2跟随螺母8在螺杆7的轴线方向上移动能够实现盖体2向上或向下移动，滚珠丝杠能够在高负载的情况下实现高精度的直线运动，以便于为盖体2以及环形体3压紧于基体1的顶面上施加压力，采用现有滚珠丝杠产品即可；作为本实用新型其它可选的实施方式，驱动装置6也可以采用现有的直线电机模组产品，将电能直接转化为盖体2直线运动的机械能，结构简单，便于使用。
35.进一步的，驱动装置6还包括位置检测单元，位置检测单元用于与驱动电机通信连接并能够检测螺母8是否移动到位，驱动电机能够在接收位置检测单元发出的螺母8移动到位信号后停止驱动螺杆7转动，可以通过预先测试得到将盖体2以及环形体3压紧于基体1的顶面上时的螺母8的合适位置，然后通过位置检测单元检测螺母8在带动盖体2压紧环形体3于基体1的顶面上时是否移动到该合适位置，驱动电机在接收位置检测单元发出的螺母8移
动到位信号后再停止驱动螺杆7转动，从而避免螺母8带动盖体2向基体1方向过度移动导致压紧力过大使基体1、环形体3或者盖体2压损，并避免螺母8带动盖体2向基体1方向移动距离不足导致压紧力不足使基体1、环形体3以及盖体2之间的密封不严。
36.作为本实用新型一种较为优选的实施方式，位置检测单元包括限位光耦和光耦挡片，限位光耦用于固定设于导轨9上，光耦挡片用于固定设于螺母8上，限位光耦能够在光耦挡片随螺母8移动至限位光耦处时向驱动电机发出螺母8移动到位信号，限位光耦固定于导轨9上的具体位置以及光耦挡片固定于螺母8上的具体位置需要结合实际测试得到的将盖体2以及环形体3压紧于基体1的顶面上时的螺母8的合适位置进行确定，具体以螺母8移动到指定位置时光耦挡片能够随螺母8移动至限位光耦处并触发限位光耦向驱动电机发出螺母8移动到位信号为准；作为本实用新型其它可选的实施方式，位置检测单元可以采用任意接触式传感器以及接近式传感器等位置传感器，并能够根据实际选择情况安装到合适位置以进行螺母8的位置检测。
37.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种核酸合成装置，其特征在于：包括基体、盖体以及环形体：所述盖体用于置于所述基体的上方，所述环形体用于置于所述基体与所述盖体之间；所述盖体用于将所述环形体压紧于所述基体的顶面上并使所述环形体与所述基体的顶面以及所述盖体的底面均形成密封连接，且所述环形体的内侧壁、所述基体的顶面与所述盖体的底面能够围成反应空间；所述盖体上开设有进液口与出液口，所述进液口用于与所述反应空间连通且通过所述进液口能够向所述反应空间内充入液体，所述出液口用于与所述反应空间连通且所述反应空间内的液体通过所述出液口能够离开所述反应空间排至外界。2.根据权利要求1所述的核酸合成装置，其特征在于：所述基体包括底座、芯片以及盖板，所述盖板用于将所述芯片压紧于所述底座上，所述盖板上开设有通孔，所述环形体上远离所述盖体的一端能够穿过所述盖板上的所述通孔并在所述盖体的作用下压紧于所述芯片的顶面上，且所述芯片的顶面用于与所述环形体的内侧壁以及所述盖体的底面围成所述反应空间。3.根据权利要求2所述的核酸合成装置，其特征在于：所述底座的顶面上开设有定位槽，所述芯片的底端用于嵌入所述定位槽内。4.根据权利要求2所述的核酸合成装置，其特征在于：所述芯片由玻璃制得；所述盖板由陶瓷制得；所述环形体由全氟醚橡胶制得。5.根据权利要求1所述的核酸合成装置，其特征在于：所述环形体为由第一单体、第二单体、第三单体、第四单体、第五单体以及第六单体依次衔接围成的六角环体，且所述第一单体与所述第二单体连接形成的内角、所述第二单体与所述第三单体连接形成的内角、所述第四单体与所述第五单体连接形成的内角以及所述第五单体与所述第六单体连接形成的内角均为135度，所述第一单体与所述第六单体连接形成的内角以及所述第三单体与所述第四单体连接形成的内角均为90度；所述进液口用于置于所述第一单体与所述第六单体连接形成的内角处的上方，所述出液口用于置于所述第三单体与所述第四单体连接形成的内角处的上方。6.根据权利要求5所述的核酸合成装置，其特征在于：所述环形体上远离所述基体的一端用于密封固定设于所述盖体的底面上。7.根据权利要求1所述的核酸合成装置，其特征在于：还包括驱动装置，所述驱动装置用于与所述盖体传动连接并驱动所述盖体向上或向下移动，且所述驱动装置能够驱动所述盖体将所述环形体压紧于所述基体的顶面上。8.根据权利要求7所述的核酸合成装置，其特征在于：所述驱动装置包括滚珠丝杠、导轨以及驱动电机，所述滚珠丝杠包括螺杆和螺母，所述螺杆能够绕所述螺杆的轴线转动地设于所述导轨上，所述螺母用于与所述导轨滑动连接，且所述螺杆绕所述螺杆的轴线转动能够带动所述螺母沿所述导轨在所述螺杆的轴线方向上滑动，所述驱动电机用于与所述螺杆传动连接并能够为所述螺杆的转动提供动力；所述盖体用于与所述螺母固定连接，且所述盖体跟随所述螺母在所述的轴线方向上移动能够实现所述盖体向上或向下移动。9.根据权利要求8所述的核酸合成装置，其特征在于：所述驱动装置还包括位置检测单元，所述位置检测单元用于与所述驱动电机通信连接并能够检测所述螺母是否移动到位，所述驱动电机能够在接收所述位置检测单元发出的所述螺母移动到位信号后停止驱动所
述螺杆转动。10.根据权利要求9所述的核酸合成装置，其特征在于：所述位置检测单元包括限位光耦和光耦挡片，所述限位光耦用于固定设于所述导轨上，所述光耦挡片用于固定设于所述螺母上，所述限位光耦能够在所述光耦挡片随所述螺母移动至所述限位光耦处时向所述驱动电机发出所述螺母移动到位信号。

技术总结
本实用新型公开了一种核酸合成装置，涉及核酸合成技术领域，包括基体、盖体以及环形体：盖体用于置于基体的上方，环形体用于置于基体与盖体之间；盖体用于将环形体压紧于基体的顶面上并使环形体与基体的顶面以及盖体的底面均形成密封连接，且环形体的内侧壁、基体的顶面与盖体的底面能够围成反应空间；盖体上开设有进液口与出液口，进液口用于与反应空间连通且通过进液口能够向反应空间内充入液体，出液口用于与反应空间连通且反应空间内的液体通过出液口能够离开反应空间排至外界，能够便于使残留反应试剂被清洗干净。使残留反应试剂被清洗干净。使残留反应试剂被清洗干净。


技术研发人员：王武 伍建 李征
受保护的技术使用者：北京铭毅智造科技有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/7/20