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合成装置、合成仪及合成方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及生物大分子合成,尤其涉及合成生物大分子的合成装置、合成仪及合成方法。

相关背景技术

[0002] 常见的生物大分子包括蛋白质、核酸(DNA、RNA等)、糖类。生物大分子大多数是由简单的组成结构聚合而成的,蛋白质的组成单位是氨基酸,核酸的组成单位是核苷酸。生物大分子都可以在生物体内由简单的结构合成。如果需要人工合成生物大分子,则需借助专门的仪器--合成仪来合成。
[0003] 以DNA合成为例,DNA合成,是指按照预定核苷酸的顺序,将脱氧核苷酸逐个进行人工连接合成DNA链的方法。例如,人工从左到右合成DNA单链序列CGTGCA……。
[0004] 现有合成仪是将DNA单链固定在玻璃合成柱上,再将合成柱浸泡在容器中,然后往容器加入各种对应的核苷酸试剂,使DNA单链根据所需序列不断延长。但是这类合成仪能够合成的DNA的种类有限、合成通量低且试剂消耗量大。

具体实施方式

[0034] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
[0035] 需要说明的是,当组件被称为“装设于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0036] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0037] 本发明合成仪,可用于合成生物大分子,所述生物大分子包括但不限于蛋白质、核酸(DNA、RNA等)、糖类等。所述生物大分子合成的载体为生物芯片,所述生物大分子固定在生物芯片的表面,在合成仪中根据所需序列不断延长,从而合成最终所需的大分子结构。
[0038] 请参阅图1所示,以合成DNA大分子为例,DNA单链10被固定在生物芯片20的表面,生物芯片20表面可以固定多条DNA单链(图中示出两条DNA单链),DNA单链被本发明合成仪按照所需序列不断延长。在利用本发明合成仪合成前,可在生物芯片20表面预先固定一小段DNA短链,或者在生物芯片20表面设置特定接头,在预先固定的DNA短链或特定接头上不断延长最终获得所需的DNA大分子结构。所述生物芯片20上还设置了标识21,所述标识21如图中阴影部分所示,所述标识21为对应生物芯片20的身份标示,用于区分该生物芯片20与其他生物芯片20。所述标识21可以利用二维码、条形码、RFID标签或其他现有方式来表示。在其他实施方式中,所述标识21可以设置于生物芯片20的其他特定位置或者其他几个特定位置。
[0039] 请见图2与图3所示,所述合成仪30用于合成生物大分子,在本实施方式中,仍以合成DNA大分子为例进行说明。所述合成仪30包括外壳31与固定于外壳上的显示器32。另外,外壳31上亦设置有相应结构或部件以放置或收容键盘331与鼠标332。合成仪30内部可设置与所述显示器32、键盘331及鼠标332进行通讯的控制装置34,其中显示器32作为该控制装置的输出部件、而键盘331与鼠标332作为该控制装置34的输入部件。所述控制装置34可以是大至一台服务器、一台主机,也可以小至一块芯片。所述控制装置34根据输入部件输入的内容,运行相应的程序,对设置于合成仪30内部的合成装置35进行控制,并将相关信息(如异常信息、完成信息等)显示于输出部件上。所述输入部件输入的内容,可以是对每一生物芯片20所需进行的合成反应进行设定,定义异常生物芯片20的异常特征(如无法识别标识等)等等。所述外壳31上还开设至少一连通合成仪30内部的通道36,通过所述通道36,可以接触所述合成仪30的内部结构,亦可放入待进行DNA大分子合成的生物芯片20等。在其他实施方式中,所述控制装置34亦可设置于合成仪30外侧,其即可是本地控制装置,亦可是远程控制装置。
[0040] 请参阅图4-5所示,为一实施方式中的合成装置35的立体示意图。所述合成装置35包括上料装置351、识别装置352、反应容器组353、下料装置354及转移装置355。其中,所述识别装置352用于识别每一块生物芯片20的标识21并将识别的标识21反馈给控制装置34,所述上料装置351用于在控制装置34的控制下将每一块生物芯片20投入反应容器组353中与该生物芯片20匹配的反应容器3531中。所述反应容器组353包括一或多个反应容器3531。每一块生物芯片20在对应的反应容器3531完成对应的反应或清洗。所述下料装置354用于将完成反应/清洗的生物芯片20转移至所述转移装置355,所述转移装置355用于将生物芯片20重新返回至上料装置351中。
[0041] 进一步地,所述上料装置351还用于在所述控制装置34的控制下将异常的生物芯片20及已完成所有反应流程的生物芯片20分别投至收集异常生物芯片20的异常芯片收集点及收集已完成所有反应流程的生物芯片20的完成芯片收集点。
[0042] 在本实施方式中,所述合成装置35还包括支撑架356,所述支撑架356包括多层支撑结构3561,其中上一层支撑结构3561叠置于下一层支撑结构3561上,使所述合成装置35整体呈由上往下的纵向结构。上料装置351设置于上层支撑结构3561上,识别装置352设置于上料装置351一侧,反应容器组353设置于下层支撑结构3561上,下料装置354设置于反应容器组353下方,转移装置355设置于多层支撑结构3561的一侧,包括收容部3551、夹持部3552及传输部3553。其中收容部3551收容从下料装置354转移过来的生物芯片20,夹持部
3552将所述收容部3551活动式夹持于所述传输部3553上,传输部3553将所述收容部3551与夹持部3552向上运输至上料装置351所在处,以将收容部内的生物芯片20转移至上料装置
351。进一步地,所述传输部3553还将所述收容部3551与夹持部3552向下运输至下料装置
354所在处,以继续接收从下料装置354转移过来的生物芯片20。
[0043] 所述上料装置351包括进料装置3510、振动盘3511、直振轨道3512、分选装置3513及上料组件3514。所述进料装置3510将生物芯片20导至振动盘3511上,所述振动盘3511将置于其上的生物芯片20进行有序排列后输出至直振轨道3512,所述直振轨道3512一端与振动盘3511相连,另一端与分选装置3513相连,所述直振轨道3512驱动生物芯片20排队从靠近振动盘3511一端往靠近分选装置3513一端移动,所述直振轨道3512靠近分选装置3513的末端设置一推料组件3515,通过所述推料组件3515将最末端的生物芯片20转移至分选装置3513上。
[0044] 在本实施方式中,所述进料装置3510为一倾斜式引导槽3510a,包括一低端3510b与一高端3510c,其中低端3510b搭接于所述振动盘3511上,高端3510c靠近转移装置355的传输部3553设置,以衔接被传输部3553传输至此的收容部3551,从而将收容部3551内的生物芯片20引导至振动盘3511上,进行下一轮反应(针对未完成所有反应流程的生物芯片20)或者芯片收集(针对异常的生物芯片20或者已完成所有反应流程的生物芯片20)。另一方面,所述进料装置3510所在位置还靠近通道36,从而便于用户或者其他进料装置从合成仪30外部进料至合成装置35上。
[0045] 在本实施方式中,所述振动盘3511与直振轨道3512采用现有技术,在此不作过多介绍。
[0046] 请同时参阅图6所示,在本实施方式中,所述分选装置3513为一盘状回转装置,沿其边缘区域设置多个上料位3513a,在分选装置3513旋转的过程中,每个上料位3513a均可与推料组件3515对接,从而通过推料组件3515将直振轨道3512最末端的生物芯片20转移至上料位3513a上。
[0047] 请参阅图7所示,在本实施方式中,在直振轨道3512末端、垂直直振轨道3512设置推料组件3515,推料组件3515包括一推料件3515a以及推动所述推料件3515a伸出推料与收回的动力部件3515b,在本实施方式中,所述动力部件3515b为一气缸,所述动力部件3515b受控制装置34的控制,在一种实施方式中,直振轨道3512末端设置感测芯片的感测器(图未示),所述感测器在感测到生物芯片20后将感测信号发送给控制装置34,控制装置34启动动力部件3515b推动推料件3515a伸出推料,在推料完成后再收回推料件3515a。
[0048] 请继续参阅图6,在本实施方式中,上料组件3514的数量为多个,多个上料组件3514沿分选装置3513外围设置,其中,至少部分所述上料组件3514分别对应一合成组分位,每一合成组分位分别对应一反应容器3531,另两上料组件3514对应于异常芯片收集点与完成芯片收集点。在本实施方式中,合成组分位为四个,包括一腺嘌呤(A)合成位、一胸腺嘧啶(T)合成位、一胞嘧啶(C)合成位及一鸟嘌呤(G)合成位。在本实施方式中,反应容器组353包括至少四个反应容器3531,分别为第一反应容器3531a、第二反应容器3531b、第三反应容器
3531c与第四反应容器3531d(见图9),其中对应所述腺嘌呤合成位的上料组件3514下方通过第一导管3516a连接第一反应容器3531a的入口,对应所述胸腺嘧啶合成位的上料组件
3514下方通过第二导管3516b连接第二反应容器3531b的入口,对应所述胞嘧啶合成位的上料组件3514下方通过第三导管3516c连接第三反应容器3531c,对应所述鸟嘌呤合成位的上料组件3514下方通过第四导管3516d连接第四反应容器3531d。对应于异常芯片收集点与完成芯片收集点的两个上料组件3514下方分别设置容器,用于收容掉落下来的异常生物芯片
20或完成所有反应流程的生物芯片20。
[0049] 在控制装置34的控制下,所述分选装置3513被有序驱动旋转,从而使每一上料位3513a首先对接推料组件3515以加载一块生物芯片20于该上料位3513a。之后,分选装置
3513被驱动旋转使其中一上料位3513a处于能被识别装置352感应到的位置,所述识别装置
352识别所述的上料位3513a上的生物芯片20的标识21。分选装置3513上设有多个上料位
3513a,分选装置3513每次转动一定角度。在本实施例中,分选装置3513上设有12个上料位
3513a,分选装置3513每次转动(360°/12=)30°,这样,分选装置3513每转动一次,后一个上料位3513a就会转动至前一个上料位3513a的位置。对应地,推料组件3515、识别装置352、各个上料组件3514之间也是按照一定角度(30°)环周阵列布局。分选装置3513每转动一次,控制装置34就会判断每个上料位3513a上的生物芯片20是否需要在当前位置掉落,如需掉落,则对应的上料组件3514会促使该生物芯片20掉落在当前位置下方。从而控制装置34可根据生物芯片20所需进行的反应或其他处置(如异常或已完成所有反应流程)控制分选装置
3513继续旋转,使对应的上料位3513a与一对应的上料组件3514对接,具体地,例如,当一上料位3513a上的生物芯片20需合成一腺嘌呤组分时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应腺嘌呤合成位的上料组件3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落;当该上料位3513a上的生物芯片20需合成一胸腺嘧啶组分时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应胸腺嘧啶合成位的上料组件3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落;当该上料位3513a上的生物芯片20需合成一胞嘧啶组分时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应胞嘧啶合成位的上料组件
3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落;当该上料位3513a上的生物芯片20需合成一鸟嘌呤组分时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应鸟嘌呤合成位的上料组件3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落;当该上料位3513a上的生物芯片20被控制装置34识别为异常的生物芯片20时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应异常芯片收集点的上料组件3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落;当该上料位3513a上的生物芯片20被控制装置34识别为已完成所有反应流程的生物芯片20时,所述控制装置34控制分选装置3513旋转,当该上料位3513a对接对应完成芯片收集点的上料组件3514时,使该生物芯片20在当前位置掉落。总而言之,分选装置3513一直转动,每次转动一定角度,当生物芯片20需要在当前位置掉落时,则上料组件3514使其掉落,否则将被运送至下一个位置。至于每个上料位3513a放置的生物芯片20是哪颗生物芯片20、该生物芯片是否需要掉落,这些都由控制装置34记录和判断。
[0050] 可以理解,在其他实施方式中,所述上料位3513a的数量可根据需要设定,例如,所述上料位3513a也可为一个,当上料位3513a为一个时,所述识别装置352仅需识别置于上料位3513a上的生物芯片20的标识21,所述控制装置34也仅需根据生物芯片的标识21控制将上料位3513a对接对应的上料组件3514。
[0051] 请参阅图8所示,为一上料组件3514与一上料位3513a对接的立体示意图。所述上料位3513a上设置一容置生物芯片的容置空间3513b,具体地,在本实施方式中,所述容置空间3513b由上料位3513a上向下凹陷形成,其为一通孔。所述容置空间3513b下方设有一活动支撑件3513c,所述活动支撑件3513c形成所述容置空间3513b的底部并支撑置于所述容置空间3513b内的生物芯片20,所述活动支撑件3513c可被推动离开所述容置空间3513b,从而使所述容置空间3513b底部镂空,从而使生物芯片20从所述镂空处掉落至相应的导管内,并通过导管进入对应的反应容器3531。所述活动支撑件3513c还可被推动复位以重新置于容置空间3513b下方,以承托置于容置空间3513b内的生物芯片20。
[0052] 所述上料组件3514包括一配合部3514a及一推动部3514b,所述配合部3514a与所述活动支撑件3513c配合以往复推动所述活动支撑件3513c,使所述活动支撑件3513c离开所述容置空间3513b下方或者重回所述容置空间3513b下方。所述推动部3514b在一动力源3514c的驱动下往复推动所述配合部3514a,以实现所述活动支撑件3513c的往复运动。在本实施方式中,所述动力源为一气缸,所述气缸在控制装置34的控制下往复推动所述推动部
3514b。
[0053] 请参阅图9所示,所述反应容器组353设置于所述下层支撑结构3561上,具体地,在本实施方式中,所述反应容器组353包括第一层反应容器353a、第二层反应容器353b及第三层反应容器353c。所述第一层反应容器353a包括第一反应容器3531a、第二反应容器3531b、第三反应容器3531c及第四反应容器3531d。第二层反应容器353b与第三层反应容器353c均只包括一个反应容器3531。第二层反应容器353b所在位置高于第三层反应容器353c,第一层反应容器353a所在位置高于第二层反应容器353b。每一反应容器3531上均设有引入与排出反应试剂的出入口3532(见图10),在每一轮反应中,反应试剂经由所述出入口3532引入和排出。具体地,在本实施方式中,所述出入口3532位于所述反应容器3531的底部,每一反应容器3531中的每一轮反应的试剂引入与排出均受所述控制装置34的控制,从而实现合成反应的全自动化控制。在第一层反应容器353a任一反应容器3531中的反应完成后,该反应容器3531内的反应试剂被排出,该反应容器3531内的生物芯片20被倒出至一第一收集装置357a,并经由该第一收集装置357a导入第二层反应容器353b。在第二层反应容器353b中完成反应后,该第二层反应容器353b中的试剂被排出,该第二层反应容器353b中的生物芯片
20被倒出至一第二收集装置357b中,并经由该第二收集装置357b导入第三层反应容器
353c。在第三层反应容器353c中完成反应后,该第三层反应容器353c中的试剂被排出,该第三层反应容器353c中的生物芯片20被倒出至下料装置354中,由下料装置354导入收容部
3551中。为防止生物芯片20进入引入或排除试剂的导管,在出入口3532上设置有滤网,或者出入口3532的口径被设置为小于生物芯片20的尺寸。
[0054] 请参阅图10所示,为一倾倒机构358与一反应容器连接的立体示意图。所述倾倒机构358包括一推拉动力源3581,所述推拉动力源3581在本实施方式中为一推拉气缸。所述推拉动力源3581一端可转动连接于支撑架356上,另一端可转动连接于一夹持所述反应容器3531的转动件3582上。所述转动件3582安装于一固定轴3583上,并可绕所述固定轴3583转动。所述固定轴3583再固定于支撑架356上。所述转动件3582被所述推拉动力源3581推拉的过程中绕固定轴3583旋转,从而带动反应容器3531倾倒或复位。所述推拉动力源3581亦受所述控制装置34的控制,在所述控制装置34的控制下实施对应反应容器3531的倾倒和复位。
[0055] 所述下料装置354为一倾斜式引导槽3541,包括一低端3542与一高端3543,其中高端3543对应第三层反应容器353c被倾倒时入口所在位置设置,以便第三层反应容器353c中的生物芯片经由入口倒入下料装置354,低端3542靠近转移装置355的传输部3553设置,以衔接被传输部3553传输至此的收容部3551,从而将生物芯片20引导至收容部3551内。
[0056] 请参阅图11所示,在收容部3551内收容了生物芯片20后,传输部3553在所述控制装置34的控制下向上传送收容部3551至靠近进料装置3510所在位置处。在本实施方式中,所述传输部3553包括一直线轨道3553a,所述收容部3551沿所述直线轨道3553a运行至靠近进料装置3510所在位置处。所述夹持部3552将收容部3551活动式夹持于所述传输部3553上,在本实施方式中,活动式不仅指借由夹持部3552,收容部3551可沿传输部3553上升下降,还指收容部3551可被驱动执行倾倒与复位。所述夹持部3552包括一夹持所述收容部3551的转动件3552a,所述转动件3552a固定安装于一转动轴3552b上,所述转动轴3552b可被一动力装置(图未示)驱动旋转,因此,所述动力装置可在控制装置34的控制下驱动收容部3551倾倒与复位,从而将收容部3551内的生物芯片20倒出至进料装置3510,并经由进料装置3510引导至振动盘3511上,进行下一轮反应或者芯片收集。可以理解,上述实施方式中,收容部3551可沿传输部3553上升下降,因此,夹持部3552为可滑动式或可滚动式连接于传输部3553上,一动力装置(图未示)驱动夹持部3552沿传输部3553上升下降。在另一种实施方式中,夹持部3552与传输部3553之间为固定连接,即夹持部3552不可沿传输部3553滑动或滚动,此时由传输部3553带动夹持部3552上升下降,一动力装置(图未示)驱动传输部
3553上升下降。
[0057] 以下结合上述实施方式描述合成仪30及其合成装置35的工作原理和工作流程。以下描述仍以合成DNA为例,且合成装置35上设置了腺嘌呤合成位、胸腺嘧啶合成位、胞嘧啶合成位、鸟嘌呤合成位以及异常芯片收集点与完成芯片收集点。腺嘌呤合成位对应连接合成A碱基的第一反应容器3531a,胸腺嘧啶合成位对应连接合成T碱基的第二反应容器3531b,胞嘧啶合成位对应连接合成C碱基的第三反应容器3531c,鸟嘌呤合成位对应连接合成G碱基的第四反应容器3531d,异常芯片收集点连接收集异常的生物芯片20的容器,完成芯片收集点连接收集完成所有反应流程的生物芯片20的容器。
[0058] 假设要在第一颗生物芯片20上合成序列为TAGC……的DNA单链,要在第二颗生物芯片20上合成序列为ATCG……的DNA单链。
[0059] 将包含了第一颗生物芯片20与第二颗生物芯片20的若干颗生物芯片20由进料装置3510导入振动盘3511上,经振动盘3511与直振轨道3512的整合排列,第一颗生物芯片20被推料组件3515送入一上料位3513a,分选装置3513转动使第一颗生物芯片20位于可被识别装置352识别的位置,识别装置352识别第一颗生物芯片20的标识。与此同时,第二颗生物芯片20亦被推料组件3515送入另一上料位3513a,分选装置3513继续转动使第二颗生物芯片20的标识被识别装置352识别,分选装置3513继续转动,加载下一颗生物芯片20,依次进行。当然,本发明并不要求分选装置3513上的所有上料位3513a都加载生物芯片20。实际上,根据振动盘3511与直振轨道3512的整合排列速度,是有可能造成个别上料位3513a留空,但这并不影响本发明合成装置35及合成仪30的运作。
[0060] 由于第一颗生物芯片20在第一轮反应中需合成T碱基组分,将加载了第一颗生物芯片20的上料位3513a转到胸腺嘧啶合成位,启动对应胸腺嘧啶合成位的上料组件3514动作使第一颗生物芯片20掉入第二反应容器3531b中。与此同时,第二反应容器3531b中已经注入了T碱基试剂。
[0061] 由于第二颗生物芯片20在第一轮反应中需合成A碱基组分,将加载了第二颗生物芯片20的上料位3513a转到腺嘌呤合成位,启动对应腺嘌呤合成位的上料组件3514动作使第二颗生物芯片20掉入第一反应容器3531a中。于此同时,第一反应容器3531a中已经注入了A碱基试剂。
[0062] 将分选装置3513其他上料位3513a按其所加载的生物芯片20在此轮所需合成的碱基组分转到对应的合成组分位,使生物芯片20掉入第一层反应容器353a的对应反应容器3531中。
[0063] 生物芯片20在对应的反应容器3531中浸泡一段时间后,反应容器3531内更换其他所需试剂,直至在该反应容器3531中预设的反应全部完成。
[0064] 在上述反应完成后,将第一层反应容器353a中的生物芯片20批量倒入第二层反应容器353b中,第二层反应容器353b同样注入/排走试剂,让生物芯片20在第二层反应容器353b中充分反应后,再将生物芯片20批量倒入第三层反应容器353c中。
[0065] 第三层反应容器353c同样注入/排走试剂,让生物芯片20在第三层反应容器353c中充分反应后,再将生物芯片20批量倒入收容部3551中。
[0066] 收容部3551在收集到预定数量范围/预定重量范围/预定高度范围的生物芯片20后,被传送至靠近进料装置3510所在位置处。收容部3551内生物芯片20被倒入进料装置3510,进入下轮反应循环,该下轮反应循环中,第一颗生物芯片20需合成A碱基组分,而第二颗生物芯片20需合成T碱基组分,因此,第一颗生物芯片20被导入第一反应容器3531a中,而第二颗生物芯片20被导入第二反应容器3531b中。
[0067] 如此依次循环,在每一次循环中合成一个碱基组分,直至每一生物芯片20合成所需的DNA序列。完成合成的生物芯片20,在最后一轮反应完成后,重新被收容部3551投入上料装置351,并在上料装置351上被导入完成芯片收集点下方的容器。对于本身有异常或者在反应过程中发生了异常的生物芯片20,在被识别为异常的生物芯片20后,在上料装置351上被导入异常芯片收集点下方的容器。
[0068] 需说明的是,每个反应容器3531中均可同时存在多颗生物芯片20,多颗生物芯片20在同一反应容器3531中各自进行合成反应。由于每颗生物芯片20均有各自区分于其他生物芯片20的标识,每一生物芯片20根据其每一轮所需进行的合成反应,可被控制装置34控制投入对应的反应容器3531中,而对应的反应容器3531,亦由控制装置34控制,根据每一次所需进行的合成反应进行反应试剂的注入与排走。当然,在反应容器3531中现有试剂可用的情况下,也无需每次反应前均进行试剂更换。在本申请中,“合成反应”指的是生成产物所需的一系列反应,应当理解为包括前置步骤和后续步骤,不应理解为仅包括合成瞬间的单一步骤。
[0069] 一般DNA单链合成,每一轮需进行如下步骤:脱保护->清洗->偶联->清洗->盖帽->清洗->氧化->清洗,在上述实施方式中,每一轮的上述步骤分为在三层反应容器中执行,如在第一层反应容器353a中进行脱保护、清洗、偶联、清洗,在第二层反应容器353b中进行盖帽、清洗,在第三层反应容器353c中进行氧化、清洗。在其他实施方式中,上述步骤在三层反应容器中也可按其他方式分配进行,如在第一层反应容器353a中进行脱保护、清洗,在第二层反应容器353b中进行偶联、清洗、盖帽、清洗,在第三层反应容器中进行氧化、清洗;或者,在第一层反应容器353a中进行脱保护、清洗,在第二层反应容器353b中进行偶联、清洗,在第三层反应容器353c中进行氧化、清洗、盖帽、清洗。当然,上述步骤也可以分为多轮反应进行。在其他实施方式中,每一层反应容器3531的数量也可根据需要设置,如,第一层反应容器353a的数量也可以多于四个或小于四个,第二层反应容器353b、第三层反应容器353c的数量也均可多于一个。另外,也可根据需要设置反应容器3531的层数,反应容器3531的层数可以小于三层或多于三层,如,仅设置两层反应容器3531,或者仅设置一层反应容器3531,或者设置四层反应容器3531。
[0070] 作为一个极端例子,仅设置一层一个反应容器3531,即所有生物芯片20的所有反应均在该反应容器3531中进行。由于每个生物芯片20均具有标识21,在控制装置34的控制下,例如,控制装置34根据加载至上料位3513a中的生物芯片20所需进行的合成反应,控制在该反应容器3531中注入试剂,例如控制装置根据第一颗加载至上料位3513a的生物芯片20所需进行的合成反应,在反应容器3531中注入相应试剂,并同时识别后续加载至上料位
3513a上的生物芯片20,若其中有一或多颗生物芯片20与第一个加载的生物芯片20所需进行的合成反应相同,则将第一颗生物芯片20及其他需进行同样合成反应的生物芯片20均投入该反应容器3531中,在该反应容器3531中完成该轮所需进行的所有反应,在所有反应完成后将生物芯片20导入收容部3551中。之后控制装置34根据加载至上料位3513a上的其他生物芯片20的加载顺序,将第二批需进行同样合成反应的生物芯片20投入反应容器3531中,而反应容器3531中亦根据第二批所需进行的合成反应被控制装置34控制注入了相应的试剂,如此,通过一个反应容器3531进行第三批、第四批、……第n(n为自然数)批以及后续的第二轮、第三轮、……第n轮(n为自然数)反应,直至完成所有生物芯片20的所有反应流程。
[0071] 可以理解,在反应容器3531的层数变化时,支撑架356的结构亦可相应变化,另外,支撑架356的结构也可设置为横向结构或其他排布结构,上料装置351、识别装置352、反应容器组353、下料装置354根据支撑架356的结构做合适安排,转移装置355的走向亦可根据上料装置351与下料装置354的相对位置关系相应设置。
[0072] 可以理解,本发明上述实施例虽然仅揭露了分选装置3513为盘状回转装置,控制装置34控制分选装置3513旋转使上料位3513a对接推料组件3515以及上料组件3514。然在其他实施方式中,分选装置3513可以为其他形状,控制装置34通过控制分选装置3513沿直线或曲线移动来使上料位3513a对接推料组件3515与上料组件3514。
[0073] 可以理解,本发明上述实施例虽然揭露了一种将生物芯片20从上料装置351中导入反应容器3531的方式,通过上料组件3514推动支撑生物芯片20的活动支撑件3513c,使生物芯片20从活动支撑件3513c离开后的镂空处掉落,由导管引导进入反应容器3531,然在其他实施方式中,将生物芯片20从上料装置351导入反应容器3531的方式还可以有很多其他方式,如通过上料组件3514直接推动生物芯片20进入引导至反应容器3531的通道,如导管。
[0074] 可以理解,本发明上述实施方式揭露通过倾倒反应容器3531的方式将完成反应的生物芯片20引出反应容器3531,然在其他实施方式中,将生物芯片20引出反应容器3531的方式还可以有很多其他方式,如,通过在反应容器3531底部设阀门,通过控制装置34控制阀门的开关来引出生物芯片20或容纳生物芯片20于反应容器3531内进行反应。
[0075] 可以理解,本发明上述实施方式揭露了两种倾倒反应容器3531/收容部3551以引出生物芯片20的方式,一种为通过推拉动力源3581推拉夹持反应容器3531的转动件3582,使转动件3582带动反应容器3531绕固定轴3583转动以倾倒反应容器3531;另一种为通过动力装置转动转动轴3552b,夹持收容部3551的转动件3552a固定安装于转动轴3552b,转动轴3552b转动带动转动件3552a转动以倾倒收容部3551。然在其他实施方式中,倾倒反应容器
3531/收容部3551的方式还可以有很多其他方式,例如,不通过中间元件如转动件之类,直接由动力装置转动反应容器3531/收容部3551。
[0076] 可以理解,可以设置感测部件感测收容部3551内的生物芯片20的量,如感测收容部3551内的生物芯片20的重量、累积高度等。在其他实施方式中,也可不设置感测部件,在每次从下料装置354卸载生物芯片20至收容部3551完成后,控制装置34即控制收容部3551转移至进料装置3510处将生物芯片20重新导入上料装置351。
[0077] 可以理解,本说明书所指的动力部件、动力装置、动力源之类输出动力的部件,可以是气缸、电机或其他现有的合适的动力装置。所述动力部件、动力装置、动力源均可受控制装置34的控制,以驱动、停止驱动或反向驱动被驱动对象,从而实现本发明合成仪30与合成装置35所需达成的功能。
[0078] 可以理解,本发明的主要宗旨在于,利用具有身份标识21的生物芯片20进行生物大分子合成,生物芯片20的标识21可被识别装置352识别并由控制装置34控制进行一系列的合成反应,由于每一生物芯片20均具有区别于其他生物芯片20的标识21,因此,每一生物芯片20均可合成与其他生物芯片20不同的大分子序列,而在合成构成大分子序列的每一个组分时,每一生物芯片20又可与其他需合成同样组分的生物芯片20共用同一个反应容器3531,在该反应容器3531中各自进行合成反应,因此,本发明实施方式提供的合成仪30及合成装置35可以实现各种所需的合成流程,灵活度高;可以批量合成不同结构的生物大分子,合成通量高,此外通过批量浸泡的方式发生合成反应,大大节约了试剂用量。
[0079] 请参阅图12所示,为一种生物大分子合成方法流程图,所述方法包括如下步骤。步骤S1:识别每一生物芯片20的标识21;步骤S2:根据每一生物芯片20的标识21识别需进行合成反应流程的生物芯片20,并将需进行合成反应流程的生物芯片20投入对应的反应容器3531中进行合成反应;步骤S3:根据每一生物芯片20的标识21识别已完成所有合成反应流程的生物芯片20,及将已完成所有合成反应流程的生物芯片20投入已完成芯片收集点;步骤S4:根据每一生物芯片20的标识21识别异常的生物芯片20,并将异常的生物芯片20投入异常芯片收集点;步骤S5:从反应容器3531中卸载已完成合成反应的生物芯片20,并重复执行前述步骤S1-S5,直至所有异常生物芯片20均被投入异常芯片收集点及所有正常生物芯片20均完成所有反应流程并投入已完成芯片收集点。其中,上述步骤S2-S4的先后顺序可变换,如可以是S2->S3->S4,也可以是S2->S4->S3,或S3->S4->S2,或S3->S2->S4,或S4->S2->S3,或S4->S3->S2。
[0080] 本技术领域的普通技术人员应当认识到,以上的实施方式仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围的内,对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。

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