本發(fā)明涉及電化學(xué)合成系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及基于這一系統(tǒng)的存儲(chǔ)器器件領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

1、新數(shù)據(jù)正以指數(shù)速度生成。有些在生成時(shí)就被消耗掉了(例如，ip語(yǔ)音)，有些需要隨時(shí)可用(例如，日常信息共享)，有些在被咨詢之前需要安全地存儲(chǔ)很長(zhǎng)或非常長(zhǎng)的時(shí)間。

2、目前用于數(shù)據(jù)存檔的技術(shù)通常具有10-20年的壽命，消耗電力，并且只允許相對(duì)較低的數(shù)據(jù)密度。

3、另一方面，生物聚合物，諸如dna，已經(jīng)通過(guò)演化進(jìn)行了優(yōu)化，可以以非常緊湊和節(jié)能的方式長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)信息。因此，dna已成為數(shù)據(jù)編碼和存儲(chǔ)的有前景的支持。

4、ep3888783a1公開了一種用于在納米電極陣列中尋址納米電極的系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許高密度的可單獨(dú)尋址電極，這有利于實(shí)現(xiàn)高密度的電化學(xué)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可能允許在電極陣列上并行地選擇性合成多個(gè)不同的生物聚合物。

5、這只是難題的一部分，現(xiàn)有技術(shù)離提供一個(gè)與高密度信息存儲(chǔ)兼容的完整工作電化學(xué)合成系統(tǒng)還有很長(zhǎng)的路要走。例如，在聚合物能夠有效地用作存儲(chǔ)器存儲(chǔ)介質(zhì)之前，還需要取得很大進(jìn)展。特別是，合成成本仍然很高。這部分是由于試劑的成本以及它們?cè)诶匣蛭廴緯r(shí)失去效力的速度。此外，一個(gè)核苷酸可以添加到生長(zhǎng)的多核苷酸鏈中的速度目前約為5至10分鐘。對(duì)于大多數(shù)用途來(lái)說(shuō)，這太慢了。

6、因此，本領(lǐng)域需要至少部分克服這些問(wèn)題中的一個(gè)或多個(gè)的新方法和系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供用于聚合物的電化學(xué)合成的良好系統(tǒng)。

2、以上目的由根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3、在第一方面，本發(fā)明涉及一種用于聚合物的電化學(xué)合成的系統(tǒng)(1)，包括：

4、a.一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)腔室(2)，每個(gè)反應(yīng)腔室(2)包括：

5、i.反應(yīng)腔室入口(3)，

6、ii.反應(yīng)腔室出口(4)，

7、iii.多個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)，每個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)包括用于控制該反應(yīng)腔室(2)的那個(gè)反應(yīng)位點(diǎn)中的化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)可單獨(dú)尋址電極(5)，

8、b.用于容納液體的多個(gè)可加壓儲(chǔ)液器(6)，

9、c.至少一個(gè)流量控制系統(tǒng)(7)，其用于選擇將從所述多個(gè)儲(chǔ)液器(6)中的一者或多者輸送液體的流速，該至少一個(gè)流量控制系統(tǒng)(7)包括：

10、i.至少一個(gè)流量控制系統(tǒng)入口(8)，其中每一個(gè)儲(chǔ)液器(6)在上游流體耦合至流量控制系統(tǒng)入口(8)，

11、ii.至少一個(gè)流量控制系統(tǒng)出口(9)，

12、d.微流體結(jié)構(gòu)，包括：

13、i.在下游流體耦合至流量控制系統(tǒng)出口(9)的至少一個(gè)微流體結(jié)構(gòu)入口(10)，

14、ii.每個(gè)反應(yīng)腔室(2)的至少一個(gè)微流體結(jié)構(gòu)出口(11)，每個(gè)微流體結(jié)構(gòu)出口(11)在上游流體耦合至反應(yīng)腔室入口(3)，

15、e.尋址系統(tǒng)(13)，其被配置成單獨(dú)對(duì)電極(5)進(jìn)行尋址，以及

16、f.控制單元(14)，其被配置成導(dǎo)控：

17、i.該尋址系統(tǒng)(13)，以及

18、ii.該至少一個(gè)流量控制系統(tǒng)(7)。

19、在第二方面，本發(fā)明涉及一種用于在根據(jù)第一方面的任一實(shí)施例的系統(tǒng)(1)的反應(yīng)腔室(2)中合成低聚物或聚合物的方法，其中：

20、·所述反映位點(diǎn)中的至少一者的一個(gè)或多個(gè)可單獨(dú)尋址電極(5)具有附著到其表面的第一受保護(hù)單體、低聚物或聚合物，并且

21、·多個(gè)儲(chǔ)液器(6)包括包含洗滌溶液的第一儲(chǔ)液器(6a)、包含脫保護(hù)溶液的第二儲(chǔ)液器(6b)以及多個(gè)附加儲(chǔ)液器(6d、6e)，每個(gè)附加儲(chǔ)液器容納不同的受保護(hù)單體溶液，

22、所述方法包括：

23、a.通過(guò)以下步驟對(duì)受保護(hù)單體、低聚物或聚合物進(jìn)行脫保護(hù)：

24、i.使控制單元(14)導(dǎo)控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

25、-從第一儲(chǔ)液器(6a)向一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)腔室(2)輸送第一流速的洗滌溶液，該洗滌溶液的第一流速低于該洗滌溶液的第二流速，

26、-從第二儲(chǔ)液器(6b)向該一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)腔室(2)輸送第二流速的脫保護(hù)溶液，該脫保護(hù)溶液的第二流速高于該脫保護(hù)溶液的第一流速，

27、ii.使控制單元(14)導(dǎo)控尋址系統(tǒng)(13)以使得向所述反應(yīng)位點(diǎn)中的所述至少一者的所述一個(gè)或多個(gè)可單獨(dú)尋址電極(5)施加電勢(shì)或輸送電流，由此對(duì)第一受保護(hù)單體、低聚物或聚合物進(jìn)行脫保護(hù)，其中步驟i和ii重疊，

28、iii.使控制單元(14)導(dǎo)控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

29、-從第一儲(chǔ)液器(6a)輸送第二流速的洗滌溶液，并且

30、-從第二儲(chǔ)液器(6b)輸送第一流速的脫保護(hù)溶液，

31、b.通過(guò)以下步驟使受保護(hù)單體與脫保護(hù)單體、低聚物或聚合物發(fā)生反應(yīng)：

32、i.使控制單元(14)導(dǎo)控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

33、-從第一儲(chǔ)液器(6a)輸送第三流速的洗滌溶液，該洗滌溶液的第三流速低于該洗滌溶液的第四流速，

34、-從附加儲(chǔ)液器(6d、6e)中的一者輸送第二流速的受保護(hù)單體溶液，該受保護(hù)單體溶液的第二流速高于該受保護(hù)單體溶液的第一流速，

35、ii.然后使控制單元(14)導(dǎo)控流量控制系統(tǒng)(7)以使得：

36、-從第一儲(chǔ)液器(6a)輸送第四流速的洗滌溶液，

37、-從步驟b.i.的附加儲(chǔ)液器(6d、6e)中的所述一者輸送第一流速的受保護(hù)單體溶液，以及

38、c.可選地按順序重復(fù)步驟a和b一次或多次。

39、在第三方面，本發(fā)明涉及一種包括指令的計(jì)算機(jī)程序，這些指令使第一方面的任一實(shí)施例的系統(tǒng)的控制單元執(zhí)行根據(jù)第二方面的任一實(shí)施例的方法的各步驟。

40、在第四方面，本發(fā)明涉及一種其上存儲(chǔ)有根據(jù)第三方面的任一實(shí)施例的計(jì)算機(jī)程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

41、在第五方面，本發(fā)明涉及一種在其表面上包括氧化石墨烯的電極。

42、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它與非常高密度的電極的存在相兼容，因此與它作為高密度存儲(chǔ)器存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用相兼容。這種兼容性也使該系統(tǒng)能夠用作生產(chǎn)疫苗的反應(yīng)器。

43、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它與液體從儲(chǔ)液器中長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)流出相兼容。這確保了系統(tǒng)保持清潔，所使用的反應(yīng)物保持新鮮，從而提高了單體摻入率和準(zhǔn)確性，從而增加了所記錄的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

44、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它能夠?qū)崿F(xiàn)高合成吞吐量，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速記錄。

45、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它能夠使用低試劑量。因此，它是經(jīng)濟(jì)的。

46、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它在沖洗死容積時(shí)幾乎不浪費(fèi)試劑。。因此，它是經(jīng)濟(jì)的。

47、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是，它可以與并行處理試劑相兼容。這增加了合成吞吐量，因此提高能記錄數(shù)據(jù)的速度。

48、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是它可以自動(dòng)化，從而增加合成吞吐量并降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本。

49、在所附獨(dú)立和從屬權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的特定和優(yōu)選方面。來(lái)自從屬權(quán)利要求的特征可以與獨(dú)立權(quán)利要求的特征以及與其他從屬權(quán)利要求的特征適當(dāng)?shù)亟Y(jié)合，而不僅僅是如在權(quán)利要求中明確闡述的那樣。

50、盡管本領(lǐng)域中的設(shè)備在不斷地改進(jìn)、改變和發(fā)展，但是相信本發(fā)明概念代表了包括偏離先前實(shí)踐的充分新穎且獨(dú)創(chuàng)的進(jìn)步，從而提供了更高效、穩(wěn)定和可靠的具有此性質(zhì)的設(shè)備。

51、從下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述和其他特性、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)，附圖通過(guò)示例的方式解說(shuō)了本發(fā)明的原理。給出本描述僅僅是出于解說(shuō)的目的，而并不限制本發(fā)明的范圍。下文引用的參考圖對(duì)附圖進(jìn)行參考。