您好,欢迎来到试剂仪器网! [登录] [免费注册]
试剂仪器网
位置:首页 > 资料中心 > 行业百科
百科分类
仪器
生命科学仪器
分析仪器
实验室常用设备
光学仪器及设备
物性测试仪器及设备
测量/计量仪器
环境监测仪器
行业专用仪器
工业在线及过程控制仪器
耗材与配件
试剂
通用试剂
检测试剂
试剂盒
基因与染色体
设备
化工设备
原料、中间体、气体
原料、中间体
农用化学品
DNA合成仪
定义

    设计用于合成结构上类似DNA或RNA的寡核苷酸的自动化仪器。一般应用于固相合成法,每次将一个核苷酸加到所接长的寡核苷酸链上,加入每一个核苷酸都利用相同的化学反应与相应的嘌呤或嘧啶碱基衍生物作用。所用化学反应和操作细节随不同的仪器而改变,最广泛应用的方法是DNA合成的磷酸酰胺法。

分类特点

    一、按照不同用途,DNA合成仪可分为实验室型,工业型和大规模合成三种主要类型。
    1、实验室型:主要指合成通量较小,且单柱合成产物为10-1000nmol的DNA合成仪,一般为合成柱数低于48柱(含)的DNA合成仪,主要适用于化学生物学实验室,或某些刚起步的商业机构。   
    2、工业型
    工业型合成仪,主要指合成通量大,且单柱合成产物为10-1000nmol的DNA合成仪。工业型合成仪常见的合成柱数为96柱、192柱,384柱或更多合成柱数的合成仪较为鲜见。主要适用于大型实验室,公用实验平台及商业合成机构。
    3,大规模合成型
    大规模合成型主要指单柱合成产物量可达数克,甚至数公斤的合成仪,主要用于原料药制备等科研或商业用途。
    二、按试剂碱基添加方式分类,DNA合成仪可分为电磁阀气动驱动,蠕动泵驱动两种类型。
    1、电磁阀气动驱动型:采用高于大气压的惰性气体(氩气,氮气或氦气)为碱基试剂溶液的驱动方式,通过微量电磁阀的开合添加试剂或碱基溶液。
    2、采用蠕动泵驱动型:采用精密蠕动泵为碱基试剂溶液的驱动方式,通过蠕动泵驱动,滑块的相互滑动选择添加不同碱基试剂溶液。
    三、按产物承载容器分,可分为需要一次性合成柱,无需一次性合成柱两类。

影响DNA合成的关键因素

    1、偶联效率;
    2、固相寡核苷酸合成的局限性。

DNA合成仪的基本结构

    DNA合成仪的基本结构:
    1、压力系统
    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。
    2、试剂和溶剂储液瓶
    DNA合成仪一般需碱基瓶组及试剂瓶组。试剂瓶组一般最少为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。碱基瓶组一般最少为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。
    3、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。
    4、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。
    5、输送阀块
    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。
    6、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。
    7、柱子
    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,以及有一个唯一的连续顺序号码。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。
    8、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,长期这样会造成流路阻塞。
    9、废液和排气
    大多数化学试剂输送的最终点是废液瓶,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。
    10、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。
    11、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。
    12、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。

DNA合成仪与PCR仪的区别

    DNA合成仪是合成核酸序列用的,终产物是可以合成任意所需的核苷酸顺序组合。其无需模板和引物、DNA聚合酶,而是按照人们预先设定的DNA序列,从无到有,从头合成(denove),以循环的化学反应合成出DNA链(第一个是挂在固相载体上的,以后每次反应通过提供底物-连接反应-洗涤等步骤),而且是单链。
    PCR仪是以模板扩增核酸序列用的,终产物是大量与模板完全相同序列的片段。其需要模板、引物和聚合酶,本质是生物合成,一般采用一对引物,合成的是双链DNA,无需固相载体。合成的模板序列可以是已知的也可以是未知的。简单的说,PCR就是利用DNA聚合酶对特定基因做体外或试管内(In Vitro)的大量合成,基本上它是利用DNA聚合酶进行专一性的连锁复制。
    二者合成目的一般也不同。

上一篇:蛋白/肽测序仪
下一篇:细胞融合仪