[发明专利]用于合成寡核苷酸的设备

说明书

本发明涉及用于合成寡核苷酸的设备，包括：‑试剂容器接收器(1)，其用于接收包括多个试剂容器(18)的试剂容器支架(17)；可替换的微流控芯片(10)，其包括合成腔室、流体接口以及微流控阀；‑控制装置(5)；‑流体连接装置(2)；其中该设备可在装载位置中装载以微流控芯片(10)和试剂容器支架(17)，‑芯片接收器(3)。为了能够成本有效且及时地合成甚至少量的寡核苷酸，根据本发明提供一种致动器装置(6)，利用该致动器装置可将试剂容器接收器(1)、微流控芯片(10)和流体连接装置(2)从装载位置带入操作位置，在该操作位置中，试剂容器接收器(1)、芯片接收器(3)和流体连接装置(2)相对于彼此定位，使得根据微流控阀的阀位可将试剂从试剂容器(18)朝合成腔室(14)的方向输送。

技术领域

本发明涉及用于合成寡核苷酸、优选地DNA链的设备，以及用于合成寡核苷酸的设备用的微流控芯片、用于容纳在合成寡核苷酸的设备中的的试剂容器支架和操作用于合成寡核苷酸的设备的方法。

背景技术

寡核苷酸是由少量核苷酸、DNA和RNA构成的寡聚物(低聚物)。例如，寡核苷酸可为包含多个核苷酸的DNA或RNA链的片段。寡核苷酸的核苷酸序列通常包括15至100、优选地15至50个核苷酸单元，其中更短或更长的核苷酸序列也是可想到的。

特别是在分子生物学领域，寡核苷酸起着重要的作用，因为它们被用作例如聚合酶链反应(PCR)的引物、DNA测序的引物、矢量设计(Vectordesign)的构建单元或人工基因合成的构建单元。寡核苷酸还用作探针，特别是在实时定量PCR中或在寡核苷酸芯片中。

通常，寡核苷酸可通过纯化学合成制备，其中使用合适的催化剂将各个核苷酸直接链接在一起。

为了合成整个DNA链，通常使用重组DNA合成的方法，其中DNA序列被以自然方式复制和扩增，随后被切割并重新组装以获得所需的DNA序列。作为替代，可使用适当的酶催化剂由较短的化学合成的寡核苷酸组装具有任意DNA序列的较长DNA链。

对于实际的实验室操作，必须在每种情况下重新合成寡核苷酸作为起始原料。通常在实验室中，特别地在中小型实验室中，不存在用于合成寡核苷酸的必要基础设施。根据现有技术的用于DNA合成的设备，也称为DNA合成仪，通常是大体积的仪器，其需要装载多个装有有机化学合成试剂的容器。一些试剂在装载后具有受限的使用寿命，因此DNA合成仪在实践中必须保持连续运行。在操作过程中，主要由于仪器的内部容积，产生以升为单位的有机溶剂废料，其必须予以专门处理。因此，对于DNA合成仪以及试剂和废料的处理，通常需要专业人员来完成。

为了避免这些问题并节省成本，寡核苷酸合成通常外包给第三方制造商。然而，从第三方制造商那里购买寡核苷酸在时间因素和最终成本方面都具有明显的缺点：由于第三方制造商的合成通常仅按需进行，因此合成的外包会导致大量的时间损失，因为除了合成的持续时间之外，还必须考虑第三方制造商的订单量、交货延迟和运输时间。因此，在实践中通常不可能及时地获得所需的寡核苷酸。因此，必须长期计划寡核苷酸的订购，以确保在正确的时间点在实验室中可用。该过程可严重抑制实验室的研究速度，当要将研究周期的结果纳入下一个研究周期中时，尤其如此。由此造成的延误和等待时间会导致额外的人员成本，这可减少给定研究预算下可实现的研究成果总量。