。壓力與黏度之間的確切關系取 決于不同因素,包括材料的回收或返回率、所用導管的直徑以及該反應器的幾何形狀??梢?在理論上或通過校準來確定這種關系。在一個實施例中,這種確切關系不是必需的,并且壓 力傳感器82的信號可以簡單地用于檢測該反應混合物的變化,無需了解其確切的黏度。在 由產物形成而黏度增加的反應中,該壓力傳感器的信號可用于控制該反應。通過激活該栗 來從一個或多個儲器中基于該壓力信號以正確的速率或以正確的量遞送一個或多個合適 的試劑,有可能增加產物的產率。在其他情況下,該壓力信號可以指示該反應或反應中的一 個階段完成,由此用于引發(fā)獲取該產物或添加下一階段的組分。
[0052] 在本發(fā)明的一個實施例中,壓力傳感器82的信號用于控制混合物回收和/或返回 該反應器的速率,用以確保該混合物中的DNA材料不會被剪切力損壞。在一個實施例中,混 合物的回收和/或返回的速率是被控制的,用以確保不會超過壓力限值。該壓力限值可以 是黏度相關的。
[0053] 本發(fā)明人已經確定,當使用上述大小、形狀和長徑比的反應器時,通過移除和返回 反應混合物而達到的攪動是特別有效的。這種攪動方法還有效用于較大范圍體積的反應混 合物。這種設置還具有其他優(yōu)點,即在該反應器中不需要任何如擋板等不易清洗的組件。
[0054] 在本發(fā)明的一個實施例中,具有攪動該反應混合物的替代工具,例如在該反應器 和/或用于搖動整個反應器的攪拌器內的磁力攪拌裝置。
[0055] 為了從該反應器中移除如反應產物等材料,通過第二選擇閥32b和操作用于回抽 注射器活塞的螺線管首先將回收栗3b連接至該反應器,由此從反應器2中回收材料。然后 通過第二選擇栗和啟動用于將收集的材料噴射通過出口孔7的螺線管33b將該回收栗連接 至出口孔7。
[0056] 出口孔7可與例如反應產物容器、樣品容器、測量裝置或其他設備連接。還有可能 將已經被移除用于測量的樣品在測量之后返回至該反應器。
[0057] 在本發(fā)明的一個實施例中,回收栗3b的容積比供給栗3a的容積大,因此,例如,可 在單次栗送操作中清空整個反應器。回收栗3b的這種大容積還有助于通過用大量清洗液 和/或去離子水沖洗整個系統(tǒng)而清洗該設備。為此,該設備可具有另外的大儲器來容納足 量清洗液和去尚子水。
[0058] 在本發(fā)明的一個實施例中,使用一個單栗供給反應組分,用以攪動該反應混合物 并回收反應混合物和/或產物。
[0059] 在本發(fā)明的一個實施例中,該供給栗3a和/或回收栗3b包括另一種形式的栗,如 i需動栗。
[0060] 該設備還包括廢物器6,該廢物器經由可具有單向閥的通氣孔62與大氣相通。廢 物器6與反應器2的上部連接,由此提供一個通氣孔并防止在反應器2的壓力蓄積。還配 備有導管與具有選擇閥32a和32b的廢物器6連接,由此允許從該反應器傾倒產物和不需 要的反應組分。該廢物器還可用于接收在原位清洗和沖洗過程中的清洗液和沖洗液以及導 管中的少量反應組分,用以實現向該反應器遞送所需的量。
[0061 ] 在一個實施例中,可以省去廢物器6。在這種情況下,需要為反應器2提供安全閥, 并且提供從選擇閥32a和32b至外部排水管的連接。
[0062] 通過與溫度控制裝置41a_c、選擇注射器32a_b、螺線管33a_b、溫度控制裝置22和 壓力傳感器82電連接的控制器8對該設備的操作進行控制,由此控制該設備的這些組件。 控制器8還包括允許與外部計算機9連接用于對進行的過程進行整體控制的接口 81。
[0063] 在一個實施例中,控制器8是預先編程的,用來進行特定的常用的例程,如引發(fā)、 取樣、獲取、沖洗和清洗。在一個實施例中,控制器8只是從該外部計算機9向該設備的不 同組件傳遞命令。所述例程可在外部計算機的控制下或手動控制下進行。
[0064] 在一個實施例中,引發(fā)該設備包括從要用的各儲器中抽取反應組分,由此這些儲 器與選擇閥之間的導管充滿了各反應組分。這有利地增加了遞送至該反應器的反應組分的 量的準確性,并減少了污染的可能性。在一個實施例中,對該反應混合物進行取樣包括在反 應過程中將預定量的反應組分移除進入一個外部器皿或傳感器。在一些情況下有可能將樣 品返回至該反應器。在一個實施例中,獲取包括在分批過程的終點或在連續(xù)過程的合適時 間回收一些或全部反應產物。在一個實施例中,沖洗包括用純水沖洗用過的導管和儲器。在 一個實施例中,清洗該設備包括用清洗液沖洗導管和儲器。
[0065] 在本發(fā)明的方法中,將多種反應組分添加到反應器中來形成反應混合物。從該反 應器中回收一部分反應混合物并返回其中,用于攪動該反應混合物并確保其混合。在該反 應的終點,從該反應器回收反應產物。在一個實施例中,從在該反應器的下部(優(yōu)選地是在 該反應器的最低點)的一個端口回收該反應混合物。在一個實施例中,這部分被移除的反 應混合物的量是全部反應混合物的50%或更少,希望的是40%或更少,優(yōu)選地是30%或更 少。在一個實施例中,這部分被移除的反應混合物的量是全部反應混合物的5%或更多,希 望的是10 %或更多,優(yōu)選地是20 %或更多。
[0066] 實例
[0067] 現在將對使用根據本發(fā)明的一個實施例的設備進行DNA合成的方法的一個實例 進行描述。
[0068] 首先,清洗并凈化該設備。將管子從10個試劑儲器(42a、42b、42c'、42c、5a至5g) 上分離,并經由魯爾接口配件再連接至含有10%次氯酸鈉溶液的120ml儲器上的一個10位 歧管上。相似地,10%次氯酸鈉溶液的60ml儲器附接至選擇閥32b的出口孔7上。通過分 別控制選擇閥32a和32b的位置以及5ml玻璃注射器31a和31b上的螺線管33a和33b的 動作,包括反應器2自身的整個系統(tǒng)完全充滿了次氯酸鈉溶液而沒有死腔。通過各管抽取 最少5ml溶液。通過控制熱循環(huán)裝置22的動作將該反應器(容積120ml)加熱至50°C,并 使該系統(tǒng)維持在在這個狀態(tài)下30分鐘。這個步驟確保所有送料管以及反應器自身內的所 有污染的DNA被完全破壞。
[0069] 相似地,通過使用合適的程序控制上述選擇閥和螺線管,通過將次氯酸鈉溶液排 進廢物器6而清空整個系統(tǒng)。在用去離子水替代這些儲器中的次氯酸鈉溶液之后,重復上 述過程5次,確保從整個系統(tǒng)中完全清除殘余的次氯酸鈉,使其備用。
[0070] 然后將這些管從再連接至10個試劑儲器的歧管上分離,這些儲器包括帶魯爾鎖 配件的一次性滅菌聚丙烯注射器(容積為5ml至20ml)。如下所指示,這些注射器包含最小 容量為2ml的單個反應組分。否則,它們是空的,其活塞是完全壓下的。儲器5d包括兩個 平行的60ml注射器,提供總容量為120ml的去離子水。在含有試劑的注射器中,在充入之 后,通過手動壓下活塞直至液體從該注射器出口處溢出而排除各注射器管中的空氣。在這 個步驟過程中,該注射器出口保持豎直高于注射器活塞,用以允許排出針管中的所有空氣。
[0071]表 1
[0073] 通過溫度控制裝置41c將分別在儲器42c和42c'中的酶試劑Phi29DNA聚合酶和 焦磷酸酶維持在4°C的穩(wěn)定條件下。其他所有試劑均在室溫下保持。
[0074] 為了準確地將試劑分配在反應器2中,通過順序回收非常