CN115090230A - 一种用于引物合成及纯化的384孔板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于引物合成及纯化的384孔板，包括384孔板本体；384孔板本体内的每个孔从上至下采取渐变圆设计，渐变圆底部有一台阶衔接，呈低渐变式半圆锥体，孔位底部采取斜口设计，裙边密封件上下各有6个横梁，左右各有3个横梁，裙边密封件上下各有6个横梁，左右各有3个横梁，可匹配的Frits载体主要有两种类型，一种是直径3.9mm(容变率：±0.2)、厚度1～2mm；另一种是直径2mm(容变率‑0.3mm)、厚度1～3mm；本发明提供一种在各合成仪器通用性能好、灵活运用程度高、合成出的引物质量稳定同时兼顾单孔合成载量和纯化通用性的384孔板。

Description

一种用于引物合成及纯化的384孔板
技术领域
本发明涉及引物合成技术领域，具体涉及一种用于引物合成及纯化的384孔板。
背景技术
使用引物进行拼接是全基因合成中常用的方法，随着整个分子克隆行业的迅猛发展，基因合成需求量激增，如何进行微量、高通量的引物处理，提升上游引物的生产效率，是各基因合成工厂都在追寻的目标。而384孔板与96孔板在相同的区域里，孔数上是96孔板通量的4倍，既提升了批量处理的效率又实现了微量化降低了生产成本。它的成熟运用促进了基因合成用途引物生产工艺的发展和进步。
当前，经过近年来的发展，市场上的384孔板种类逐渐增多，但因结构复杂，开模成本高，市面上384孔板的数量并不多。而引物处理过程中需要兼顾的方面又很多，比如Frits载体小型化、Frits载量使用宽度、一次承装最多试剂量、合成与纯化的兼顾考虑等，最终性能均衡、通用性好的384孔板寥寥无几。很多因设计不成熟或模具注塑工艺等问题，存在诸多的问题，比如：有的384孔板在仪铂-768型号合成仪器可以正常合成，但在BLP或领坤768型号合成仪上就存在漏气、无法抽干的问题；有的因想获得更多的一次承装试剂量而导致载体填装过深造成试剂与Frits不能有效接触的问题；有的未考虑注塑工艺，造成板内易形成气泡导致残次品高的问题；有的结构设计不合理造成与Frits匹配效果差的问题；有的未认真总结384孔板与96孔板的合成运用的根本区别，造成合成出的引物不合格品率高的问题；方孔口设计造成各孔间距面积小，无法封闭不使用的孔位造成的灵活运用性差的问题。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种用于引物合成及纯化的384孔板，提供一种在各合成仪器通用性能好、灵活运用程度高、合成出的引物质量稳定同时兼顾单孔合成载量和纯化通用性的384孔板。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于引物合成及纯化的384孔板，包括384孔板本体；
384孔板本体内的每个孔从上至下采取渐变圆设计，渐变圆底部有一台阶衔接，呈低渐变式半圆锥体，孔位底部采取斜口设计，裙边密封件上下各有6个横梁，左右各有3个横梁。
作为本发明进一步的方案：384孔板本体匹配的Frits载体主要有两种类型，一种是直径3.9mm、厚度1-2mm；另一种是直径2mm、厚度1-3mm。
作为本发明进一步的方案：384孔板本体1的制备工艺包括以下步骤：
步骤1、原料：CPG载量为80-32umol/g，UHMW-PE分子量为320万，按质量比1:14-28混合；
步骤2、混匀：使用V型混合机混粉12小时；
步骤3、装模：将粉涂入384孔板的模具当中，并通过压补装置进行压实补料，盖好上盖板并固定；
步骤4、烧结：鼓风烘箱200℃预热，到达顶点温度后放入，烧结17-19min取出，水冷或自然冷却；
步骤5、拆模：拆去上、下模具，只留中间模具，Frits载体在中间模具的圆孔中；
步骤6、填装：将中间模具放到填装机指定位置，在填装机指定放置384孔板，掰动384孔板把手，384个顶针将Frits装填到384孔板的对应位置。
作为本发明进一步的方案：压补装置包括安装框；安装框上分别设置有压实机构和补料机构，压实机构位于安装框的X轴方向，补料机构位于安装框的Y轴方向，压实机构包括两个压实件和第一驱动件，第一驱动件与压实件连接，补料机构包括两个补料件和第二驱动件，第二驱动件与补料件连接。
作为本发明进一步的方案：压实件的连接板的两端分别设置有连接轴，连接板的底面均匀设置有多个压实块，连接轴远离连接板的一端与限位套连接，限位套滑动套设在安装框的边框上，两个限位套均与第二驱动件连接。
作为本发明进一步的方案：压实块的间距与孔板Y轴方向的孔位相适配，以及压实块的个数与孔板的孔位个数相等。
作为本发明进一步的方案：补料件的分流板的顶面两端套设有限位杆，并与限位杆滑动连接，限位杆的两端分别设置在安装框的内壁上，分流板的顶面设置有两个料管，分流板的底面设置有出料孔，出料孔处安装有注料头，两个分流板分别与第一驱动件连接。
作为本发明进一步的方案：注料头的间距与孔板X轴方向的孔位相适配，以及注料头的个数与孔板的孔位个数相等。
作为本发明进一步的方案：第一驱动件和第二驱动件采用丝杆传动方式。
本发明的有益效果：
(1)与方孔384板相比：为圆孔渐变式设计，匹配的Frits误差容错率高，有利于Frits载体批量化生产，降低了Frits的研发成本和周期；圆孔与圆孔之间的间隔面积更大，可以使用铝箔纸对不使用的区域进行有效粘贴封闭，不会出现脱落的情况，故其可以不满孔使用，具备了96孔板的灵活运用能力；可真实使用两种直径尺寸差异大的Frits载体，可低孔隙率Frits合成，也可高孔隙率Frits合成，适配度更广；无长方腔体转圆柱腔体的衔接结构，对仪器针头喷打精度要求小，偏差±2mm试剂也能顺着孔壁完全流入Frits，有效成分充分反应，提升了反应效果，降低了引物合成突变率；
(2)与平底384板相比：斜切底板增加了开口面积，更有利于高压试剂排出并不粘连，不会因为试剂排不干而对下步反应造成影响，从而提升了反应的成功率，从而降低了不合格品率；
(3)与横梁设计不合理的384板相比：结构设计更合理，注塑完成后变形幅度小，所以可以与一些密封圈直径小的仪器配合使用，各型号合成仪、纯化仪通用性能高；
(4)与尺寸设计不合理的384板相比：精准评估出脱模后冷缩前后的尺寸，最终产品尺寸更标准，与各型号合成仪器、纯化仪通用性能高，不存在难取难放、与密封圈贴合度低的问题；
(5)与深孔384孔板相比：试剂行程短，重力小，形成气泡的概率低，试剂反应高效，降低了引物合成突变率；
(6)与可以填装Frits体积大的384孔板相比：因两年来CPG(Controlled-poreglass)最高载量性能得到突破，大规模合成Frits小型化，两种尺寸的Frits就可以做出50-100nmol载体，无需装填更大体积的Frits，反应试剂量有明显的优势，另外批量化、大规模合成的需求量比较小。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明384孔板本体的结构示意图；
图3是本发明A-A的剖视图；
图4是本发明孔位的结构示意图；
图5是本发明压补装置的结构示意图；
图6是本发明补料机构的结构示意图；
图7是本发明压实机构的结构示意图。
图中：1、384孔板本体；2、压补装置；21、安装框；22、分流板；23、限位杆；24、第一电机；25、第一丝杆；26、注料头；27、连接板；28、压实块；29、连接轴；210、限位套；211、第二电机；212、第二丝杆；213、料管；214、弹性管。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-4，本发明为一种用于引物合成及纯化的384孔板，包括384孔板本体1，384孔板本体1可以高程度匹配多种圆柱型的Frits合成载体、滤芯、纯化载体；384孔板本体1内的每个孔从上至下采取渐变圆设计，渐变圆底部有一台阶衔接，呈低渐变式半圆锥体，孔位底部采取斜口设计，裙边密封件上下各有6个横梁，左右各有3个横梁，可匹配的Frits载体主要有两种类型，一种是直径3.9mm(容变率：±0.2)、厚度1-2mm；另一种是直径2mm(容变率-0.3mm)、厚度1-3mm；
实施例2
匹配4mm直径*2mm厚度Frits，制成50nmol规格384孔合成板工艺，包括以下步骤：
步骤1、原料：CPG载量为80umol/g，UHMW-PE分子量为320万，按1:14混合；
步骤2、混匀：使用V型混合机混粉12小时；
步骤3、装模：将粉涂入384孔板的模具当中，压实，使用振荡器震荡，补粉，再压实，盖好上盖板并固定；
步骤4、烧结：鼓风烘箱200℃预热，到达顶点温度后放入，烧结17-19min取出，水冷或自然冷却；
步骤5、拆模：拆去上、下模具，只留中间模具，Frits载体在中间模具的圆孔中；
步骤6、填装：将中间模具放到填装机指定位置，在填装机指定放置384孔板，掰动384孔板把手，384个顶针将Frits装填到384孔板的对应位置；
步骤7、检查：人工检查载体是否有缺损、歪斜的，如有则手动去除不合格品，并补入，再次检查直至合规。
实施例3
匹配2mm直径*2mm厚度Frits，制成5nmol规格178孔合成板工艺，包括以下步骤：
步骤1、原料：CPG载量为32umol/g，UHMW-PE分子量为320万，按1:28混合；
步骤2、混匀：使用V型混合机混粉12小时；
步骤3、装模：将粉涂入384孔板的模具当中，压实，使用振荡器震荡，补粉，再压实，盖好上盖板并固定；
步骤4、烧结：鼓风烘箱200℃预热，到达顶点温度后放入，烧结17-19min取出，水冷或自然冷却；
步骤5、拆模：拆去上、下模具，只留中间模具，Frits载体在中间模具的圆孔中；
步骤6、填装：将中间模具放到填装机指定位置，在填装机指定放置384孔板，设置装填区域，掰动384孔板把手，178个顶针将Frits装填到384孔板的对应位置；
步骤7、封口：使用铝箔纸将无载体的孔位封闭，多余部分使用美工到剪切。
实施例4
匹配4mm直径*2mm厚度载体，制成DMT 384孔纯化板工艺，包括以下步骤：
步骤1、载体来源：外购；
步骤2、填装：普工将载体塞入384孔板，放置在指定区域，掰动384孔板把手，384个顶针将载体装填到384孔板的对应位置；
步骤3、检查：人工检查载体是否有缺损、歪斜的，如有则手动去除不合格品，并补入，再次检查直至合规。
实施例5
请参阅图5-7，基于上述实施例2和实施例3，对装模采用一种压补装置2；
该压补装置2包括安装框21；安装框21上分别设置有压实机构和补料机构，压实机构位于安装框21的X轴方向，补料机构位于安装框21的Y轴方向，压实机构包括两个压实件和第一驱动件，第一驱动件与压实件连接，通过第一驱动件带动两个压实件相互移动，从而对模具内的物料进行压实，补料机构包括两个补料件和第二驱动件，第二驱动件与补料件连接，通过第二驱动件带动两个补料件相互移动，从而对模具内的型腔进行加料；
其中，压实件包括连接板27、压实块28、连接轴29、限位套210，连接板27的两端分别设置有连接轴29，连接板27的底面均匀设置有多个压实块28，该压实块28的间距与384孔板Y轴方向的孔位相适配，以及压实块28的个数与384孔板的孔位个数相等，连接轴29远离连接板27的一端与限位套210连接，限位套210滑动套设在安装框21的边框上，两个限位套210均与第二驱动件连接；以及压实块28通过弹性管214与连接板27连接，通过设置弹性管214，可以使得压实块28与模具之间弹性挤压，不仅可以保护模具，还可以使得压实效果更好；
第二驱动件包括第二电机211、第二丝杆212，第二电机211设置在安装框21的侧壁上，第二电机211的输出端与第二丝杆212连接，第二丝杆212转动安装在安装框21的边框内，第二丝杆212的两端分别套设有安装块，并通过安装块与限位套210连接，安装框21的边框上设置有与安装块相适配的滑槽，两个滑块与第二丝杆212螺纹连接方式相反；
工作时，通过控制第二电机211工作，带动第二丝杆212工作，通过滑块、限位套210和连接轴29，带动连接板27上的压实块28相互移动，并通过气缸带动安装框21整体向下移动，使得压实块28按照每两列的进度对模具内的物料进行压实；
补料件包括分流板22、限位杆23、注料头26、料管213，分流板22的顶面两端套设有限位杆23，并与限位杆23滑动连接，限位杆23的两端分别设置在安装框21的内壁上，分流板22的顶面设置有两个料管213，分流板22的底面设置有出料孔，出料孔处安装有注料头26，注料头26的间距与384孔板X轴方向的孔位相适配，以及注料头26的个数与384孔板的孔位个数相等；两个分流板22分别与第一驱动件连接；
第一驱动件包括第一电机24、第一丝杆25，第一电机24设置在安装框21的侧壁上，第一电机24的输出端与第一丝杆25连接，第一丝杆25转动设置在安装框21上，第一丝杆25与两个分流板22的顶部螺纹连接，且螺纹连接方式相反；
工作时，通过控制第一电机24工作，带动第一丝杆25工作，通过限位杆23，带动分流板22上的注料头26相互移动，并通过气缸带动安装框21整体向下移动，使得压实块28按照每两排的进度对模具内的物料进行加料；
所以，本发明的压补装置2与384孔板之间有着很高的配合，不仅大大提高向模具加料的速度，还大大提高向模具压实的速度，以及两者相互配合协同工作，为一体式结构，工作时相互让位，保证各个机构正常有序的工作，从而将提高对384孔板成型的效率。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种用于引物合成及纯化的384孔板，其特征在于，包括384孔板本体(1)；
384孔板本体(1)内的每个孔从上至下采取渐变圆设计，渐变圆底部有一台阶衔接，呈低渐变式半圆锥体，孔位底部采取斜口设计，裙边密封件上下各有6个横梁，左右各有3个横梁。
2.根据权利要求1所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，384孔板本体(1)匹配的Frits载体主要有两种类型，一种是直径3.9mm、厚度1-2mm；另一种是直径2mm、厚度1-3mm。
3.根据权利要求1所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，384孔板本体(1)的制备工艺包括以下步骤：
步骤1、原料：CPG载量为80-32umol/g，UHMW-PE分子量为320万，按质量比1:14-28混合；
步骤2、混匀：使用V型混合机混粉12小时；
步骤3、装模：将粉涂入384孔板的模具当中，并通过压补装置(2)进行压实补料，盖好上盖板并固定；
步骤4、烧结：鼓风烘箱200℃预热，到达顶点温度后放入，烧结17-19min取出，水冷或自然冷却；
步骤5、拆模：拆去上、下模具，只留中间模具，Frits载体在中间模具的圆孔中；
步骤6、填装：将中间模具放到填装机指定位置，在填装机指定放置384孔板，掰动384孔板把手，384个顶针将Frits装填到384孔板的对应位置。
4.根据权利要求3所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，压补装置(2)包括安装框(21)；安装框(21)上分别设置有压实机构和补料机构，压实机构位于安装框(21)的X轴方向，补料机构位于安装框(21)的Y轴方向，压实机构包括两个压实件和第一驱动件，第一驱动件与压实件连接，补料机构包括两个补料件和第二驱动件，第二驱动件与补料件连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，压实件的连接板(27)的两端分别设置有连接轴(29)，连接板(27)的底面均匀设置有多个压实块(28)，连接轴(29)远离连接板(27)的一端与限位套(210)连接，限位套(210)滑动套设在安装框(21)的边框上，两个限位套(210)均与第二驱动件连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，压实块(28)的间距与384孔板Y轴方向的孔位相适配，以及压实块(28)的个数与384孔板的孔位个数相等。
7.根据权利要求6所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，补料件的分流板(22)的顶面两端套设有限位杆(23)，并与限位杆(23)滑动连接，限位杆(23)的两端分别设置在安装框(21)的内壁上，分流板(22)的顶面设置有两个料管(213)，分流板(22)的底面设置有出料孔，出料孔处安装有注料头(26)，两个分流板(22)分别与第一驱动件连接。
8.根据权利要求7所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，注料头(26)的间距与384孔板X轴方向的孔位相适配，以及注料头(26)的个数与384孔板的孔位个数相等。
9.根据权利要求8所述的一种用于引物合成及纯化的384孔板,其特征在于，第一驱动件和第二驱动件采用丝杆传动方式。
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