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DNA合成仪的基本组成结构和性能

更新时间:2016-05-27      点击次数:663
 DNA合成仪的基本组成结构和性能 
  
  试剂驱动系统
  
  一般地,DNA 合成仪采用一定压力的惰性气体(氩气)或氮气及电磁阀组驱动液体试剂,也可采用氦气驱动试剂。某些合成仪采用slider block滑块系统及精密蠕动泵,可不采用气体为驱动系统。采用气体及电磁阀驱动液体试剂时,需首先将管路系统电磁阀前段,含试剂瓶组中压力加压到规定气压,通过合成管理软件或手动打开电磁阀(一般打开时间为数ms),即可驱动液体试剂到所需的合成柱中。
  
  试剂和碱基瓶组
  
  DNA合成仪一般需碱基瓶组及试剂瓶组。试剂瓶组一般zui少为6个,含脱保护剂(Deb)、活化剂(act)、盖帽试剂A(capA)、盖帽试剂B(capB)、氧化剂(OXI)及洗脱乙腈(ACN),每种仪器一般都多设置1-2个试剂瓶位,用于特殊产物的合成。碱基瓶组一般zui少为4个标准碱基(A/C/G/T),同时搭配2-多个特殊碱基瓶位,用于荧光标记等合成。
  
  压力管路及输送管路
  
  DNA 合成仪的一般原则需要保持内外气体隔绝,因此无论试剂瓶、碱基瓶均需密封保持一定压力。所有压力管路目前均采用特氟龙导管,直径为1/16—1/8吋。
  
  每个瓶子都有一个氩气压力管道及输送管道进入瓶盖插塞,对于亚磷酰胺,1—8号瓶其压力管道也作为排气管。氩气管要保持在液体水平以上,而输送管却伸到瓶的底部。当阀门正确设置打开时,储液瓶上部空间由氩气加压,液体被推进输送管,流到其目的地。
  
  亚磷酰胺瓶排气
  
  除了加压外,亚磷酰胺瓶都是用压力排气管排气的。把亚磷酰胺放人仪器前,要用氩气排除空气使其净化。净化是通过输送管输送气体,当气体输送到瓶内时,空气经压力排气管排出。这是由瓶子更换步骤自动完成的。废液瓶是输送系统的低压侧,必须将出口与大气相通。要确保排气管通到通风柜。如果排气管阻塞,将会产生反压,试剂和溶剂的输送会受到抑制。
  
  输送电磁阀
  
  试剂输送系统包括两个试剂阀块(8碱基仪器有3个)及2个或4个柱阀块。阀块控制气体和化学试剂流人柱子及出口。除亚磷酰胺和四唑以外,试剂和溶剂都被同时输送到所有活化柱。当有多个活化柱时,对流速的细微变化,以自动调节每个柱子的输送次数来补偿。每一个5—端口柱阀块将流出物导人废液口、DMT收集口,或DNA收集瓶,它也控制用于除去或冲洗柱内和柱阀块内的试剂的氩气。
  
  辅助真空
  
  对于阀块的适当运行,关键是隔膜形成一个圆顶小空隙,每次电磁阀打开时,抽气泵为每个阀块提供了辅助真空,辅助真空在隔膜的螺线管一侧形成,使隔膜形成一圆顶空隙。
  
  合成柱
  
  起始结合在载体(一般为CPG)上的核苷酸是装在一次性的柱子中,除柱体外,还有2个固定过滤板和2个接头,所有的部件都由惰性材料制成。固定过滤板是多孑L性聚苯乙烯固定在两端盖子中。人口和出口都是母路厄氏(1uer)接头,与仪器的公路厄氏接头配对。柱子是对称的(没有顶端和底部、前后之分),可以以任何方式与公路厄氏接头相连接。每一个柱子都用颜色编号,表示不同的起始核苷酸,以及有一个*的连续顺序号码。正常的流路是从底部进入,通过向上输送液体,使CPG颗粒上升并保持悬浮状态。溶剂和试剂的流速已经设置好,能使颗粒适当地混合。
  
  路节流阀
  
  试剂通过底部的luer接头,流到柱子,如果没拧上下面的一个luer接头,应会在一个圆柱形的玻璃流路节流阀上发现。试剂通过流路节流阀中一个很小的通道流到柱子。小量的试剂可以在流路节流阀中结晶,*这样会造成流路阻塞。
  
  废液和排气
  
  大多数化学试剂输送的zui终点是废液瓶,废液瓶是一个空立着的10L的聚苯乙烯容器,可放在合成仪附近的地板上或放在低于仪器的附近工作台上。排气管将废气导人适当的排气装置,如排烟罩
  
  电导池
  
  电导流动池是为了测定在每个DNA合成循环内释放的DMT阳离子的总电导而设计的。流动池是由一空隙隔开的两个电极组成,在空隙之间应用一小电压。DMT阳离子流过电导池时起电导作用。
  
  (十一)电池
  
  DNA合成仪一般带有锂电池,可以使用几年。当主电源断开时,所有的合成参数都被保留下来。这些参数包括储存的DNA序列,用户设定的循环、步骤和功能,以及瓶子使用资料等。如果正在合成中电源出现故障,合成将被中断,只有主电源恢复时合成才可重新开始。电池还保持合成仪内部的时钟计时。
  
  (十二)控制器
  
  控制器指导和初始合成仪的所有活动,它的主要部分是软件、微处理机、显示屏幕、键板及相关的电子部件。软件控制合成的所有必要操作并由微处理机来解释和执行。软件储存在一个可取出的存储卡中,这个存储卡插在仪器的背面。合成信息显示在液晶显示屏上,通过选择键板上的键可与仪器交流。软件是“菜单驱动”,通过按适当的键,可选择一项,给予指令。为了完成自动合成,软件应用一个包含一系列步骤的循环来完成全部化学反应。
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