脱氧核糖核酸芯片上建新式基因合成法

1970年代和1980年代 脱氧核糖核酸技术大跃进人工脱氧核糖核酸合成法和PCR放大脱氧核酸成为新规范结果: 机器(或十大) 遍及世界生物实验室 依赖DNA合成公司 提供短小单核素数 来放大他们的DNA 并创建他们没有的脱氧核糖核酸合成生物革命创造了对高质量寡核素化物的巨大需求,导致数家公司开发脱氧核糖核酸合成新方法

磷米特法在过去三十年中没有改变核素一次加到5'hyxy用词链 组成核素链泛磷循环通常单井演化,分几个化学步骤:去防护、联动、封装和氧化控制响应由封顶步骤提供,它防止一次添加多核化取出化学去防护步数 允许循环重开

磷化物合成法公共域图像

进程并非没有困难无误增益随寡核核素长度指数下降长500核素,百分之一预测不到10%合成脱氧核糖核酸免误值,当前合成技术无法纠正这一问题三十年来 基因合成金素

Evonetix系统英国合成生物公司正在开发新式基因合成法 试图打乱整个领域公司技术是免费硅芯片系统 使用热调节化学步骤磷化物循环新新法允许更多受控寡核核聚变并关键用于集成过程质量检查技术将使研究人员能够在室内准确易行地合成脱氧核糖核酸

设计脱氧核糖核酸合成未来

人工脱氧核糖核酸合成通常在单口水井中进行,然后归并成长双串脱氧核酸Evonetix开发出完全不同方法,使用热控芯片技术,在连续流液中创建自主受控温度岛-公司称之为“虚拟水井”。这些虚拟水井控制个体寡片合成重构磷状循环

Evonetix芯片综合CMOS技术 — — 仿佛计算机芯片 — — 和自定义Silcon MEMS(Micro-Electionro-MechanicalSystems)芯片可容纳数千个独立温度控制站点,并结合热易试剂,磷密特循环的寡核素合成步骤可有极大选择地忠实重构热控制法还允许在组装期间检测并清除错误,使双串脱氧核糖核酸合成比当前方法高得多,高误率代表重大限值

在不同温度下虚拟水井可保持近距离持续流,因为有创新温度控制法数组标准加热器快速生成离散加热效果-像微芯片炉小水壶Evonetix开发出一个新式闭路热控制系统,每个元件可加热或冷却上方液

新奇芯片设计精确调热使用控制电路和专用加热/冷机制,允许热水井组成流液介质图片Evonetix

充电站加热器加热液芯片下有冷却机制 持续从液中取热 通过受控热抗逆热流通过电控加热器使芯片或热或冷EvonetixMEM技术核心能力制造受控热阻分离器和冷却机制,二元平台置空柱顶设置允许用连续流水组成列热,同时保温每口井

控制温度需要小尺度智能电路运行点温度传感器回馈控制器,与温度需求作比较控制器向控制算法输入信号 控制算法从温度传感器获取信息算法然后决定用多少热来保持要求温度结果为独立动态精确度(0.1oC分辨率)控制温度范围(20-90oC)。Evoneix目前正在开发ACIC应用集成电路管理本地电源传输和温度感测

用寡头做菜

寡核素合成过程在过去三十年中一直以化学磷化循环为主温度控制脱氧核糖核酸合成不仅允许小说寡头构建,还允许组合成脱氧核糖核酸时质量控制

标准磷密特循环中,脱氧核酸树枝化学解阻虚拟井中脱氧核糖核酸由热拉链并加第二个热拉保护群定点热步解阻点仅需要扩展, 并同时下核素冲刷整个芯片唯有那些加热的寡头才能延期允许多项不同序列并行合成单片分享同液介质Evonetix当前验证所有四种核素试剂玻璃珠柱上热控寡头生长

合成时,寡头可有选择地切除热可切除链路,该链路在化学条件正交向热滑5'保护群共享液介质后,寡头可转归仍挂起的伙伴序列供芯片组装二叉式陷阱防止寡头扩散,在释放和运输期间约束它们假井中的脱氧核糖核酸集成并允许脱氧核糖核酸合成中独特性:整个集成过程的质量控制

芯片上的具体网站加热脱帽解保用热虚拟水井(左上角)新建基量冲刷所有水井,只绑定去锁寡头扩展寡头从基点(左下角)热分解以匹配伙伴寡头质量控制热测试检测误配配对可丢弃(右下角)。

通常,DNA质量只有在所有事物合成净化后才能检验虚拟井中很容易辨别出脱氧核糖核酸不匹配igos退火后,网站加热精度取决于序列温度,分解速度比不完全匹配快,允许流水分分解不完全olgos净化允许长序列低出错率,防止错误序列稀释正确分子群增益成比例序列长度 — — 比传统汇编高忠诚度 — — 并独有Evonetix技术

Evonetix计划开发成产品,而不是服务化基因合成并授权单个实验室单行合成数千米内数千米内自己的脱氧核糖核酸构造公司技术有可能比当前方法高得多,并广泛适用于所有合成生物应用

16