一种用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统 |
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| 申请号 | CN202221696251.4 | 申请日 | 2022-06-30 | 公开(公告)号 | CN217879100U | 公开(公告)日 | 2022-11-22 |
| 申请人 | 北京擎科生物科技有限公司; | 发明人 | 杜军; 李亚峰; 陈园园; 朱强; 李刚; 张鹏; | ||||
| 摘要 | 本实用新型提供了一种用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统，DNA合成仪包括用于合成DNA的合成柱，回收设备包括： 清洗剂 检测装置，清洗剂检测装置连接合成柱的输出端，包括第一 传感器 模 块 ，用于检测清洗剂的理化性质；及多个存储装置，与清洗剂检测装置的输出端连接，用于将不同理化性质的清洗剂进行分级储存。通过本实用新型提供的用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统，可以解决柱法DNA合成中清洗剂无法合理分级回收的问题，有效减少清洗剂浪费，减少废液的处理和回收成本，整体降低了DNA合成的成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于DNA合成仪的回收设备，所述DNA合成仪包括用于合成DNA的合成柱，其特征在于，所述回收设备包括： |
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| 说明书全文 | 一种用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统技术领域[0001] 本实用新型涉及DNA合成领域，尤其是涉及一种用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统。 背景技术[0002] 现阶段市场上较为成熟的、应用范围较广的DNA合成技术是通过柱法DNA合成系统来实现。一个完整的合成过程需要经历多次循环，每个独立的循环过程只实现在初始DNA上 连接一个碱基，该技术需要在合成柱中进行DNA合成，每次循环后均对合成柱通入清洗剂予 以清洗。 [0003] 由于循环次数多，在一次循环过程中均需要多次使用清洗剂清洗，且每次清洗的是不同种类的试剂，故而造成清洗剂的消耗量较大，通常清洗剂的消耗占整个消耗总体积 的50％以上。针对上述，对于柱法DNA合成中清洗剂的处理方法有以下三种： [0004] 一、将清洗剂当做废液全部排掉，这种方法无疑会造成清洗剂的浪费，导致清洗机成本的大幅上升； [0005] 二、收集经过合成柱的清洗剂并做清洗剂的提纯处理，以减少试剂浪费，这种方法会侧面增加更高的设备成本； [0006] 三，将经过合成柱的清洗剂重新当做清洗试剂，进行合成实验，对于将纯度低的清洗剂再次利用会大大影响清洗的效果，以至于造成更多次的清洗，额外增加DNA合成成本。 [0007] 以上无论是何种处理方法，DNA合成过程中所需的成本都较高，且清洗剂存在大量浪费。 实用新型内容 [0009] 一种用于DNA合成仪的回收设备，DNA合成仪包括用于合成DNA的合成柱，回收设备包括： [0011] 多个存储装置，与清洗剂检测装置的输出端连接，用于将不同理化性质的清洗剂进行分级储存。 [0012] 本方案中，通过将清洗剂检测装置连接合成柱的输出端，可以对经过合成柱的清洗剂的纯度进行检测，清洗剂检测装置包括第一传感器模块，第一传感器模块可以将清洗 剂的浓度、成分组成、含水量等所需要的化学数据进行获取，以判断清洗剂的纯度；清洗剂 检测装置的另一端连接有多个存储装置，清洗剂通过清洗剂检测装置后，清洗剂检测装置 对清洗剂的纯度进行分析，然后将不同纯度的清洗剂分级储存至不同的存储器中，各装置 之间通过管道连接。当设备使用时，清洗剂依次经过合成柱与清洗剂检测装置，清洗剂检测 装置对清洗剂的纯度进行检测，然后通入对应纯度范围的存储装置中，以实现清洗剂的分 级回收。通过设置清洗剂检测装置对经过合成柱的清洗剂进行纯度分析，以将不同纯度的 清洗剂分级回收，解决了清洗剂无法合理分级回收的问题，降低了清洗剂的回收成本，减少 清洗剂的浪费以整体节约DNA合成的成本。 [0013] 优选的，第一传感器模块包括纯度传感器、浓度传感器、成分分析传感器与含水量传感器的至少一者，以分析清洗剂的纯度、浓度、成分与含水量等性质。 [0014] 本方案中，第一传感器模块包括纯度传感器、浓度传感器、成分分析传感器与含水量传感器等至少一者，纯度传感器用于分析清洗剂的纯度、浓度传感器用于分析清洗剂的 浓度、成分分析传感器用于分析清洗剂的成分、含水量传感器用于分析清洗剂的含水量。通 过对清洗剂不同化学性质的获取需求在第一传感器模块内设计对应的传感器，可以对清洗 剂进行相应的分级，以利于将清洗剂存储至对应的存储装置。 [0015] 优选的，回收设备还包括： [0016] 废液储存装置，分别与合成柱连接及清洗剂检测装置连通，用于收集废液； [0017] 其中，将经过清洗剂检测装置的理化特征低于预设的第一标准阈值的清洗剂作为废液排入废液储存装置。 [0018] 本方案中，回收设备还设置有废液储存装置，废液储存装置一端与合成柱出口端管道连通，用于将经过合成柱的不包括清洗剂的合成试剂收集，另一端与清洗剂检测装置 管道连通，用于将存储装置中理化特征低于预设的第一标准阈值的清洗剂作为废液收集。 通过废液储存装置的设计可以将无用的试剂收集，以便于综合处理。 [0019] 优选的，至少一个存储装置与合成柱连通，将存储装置中理化特征高于预设的第二标准阈值的清洗剂进行二次循环使用。 [0020] 本方案中，对于存储纯度较高的清洗剂的存储装置，可以直接通入存放清洗剂的试剂容器，以便于再次循环利用，对于不能再次循环利用的清洗剂可以作为粗清洗剂，用于 清洗其他的实验物品，通过将至少一个存储装置与合成柱连通，进一步节约了清洗剂的浪 费，节约了DNA合成的成本。 [0021] 优选的，其特征在于，存储装置包括第二传感器模块，第二传感器模块设置于存储装置内部和/或输出端。 [0023] 优选的，第二传感器模块包括体积传感器、密度传感器、流速传感器的至少一者。 [0024] 本方案中，第二传感器模块包括超声波体积传感器、密度传感器、流速传感器的至少一者，超声波体积传感器用于检测分级后的清洗剂的体积，密度传感器用于检测分级后 的清洗剂的密度，流速传感器用于检测分级后的清洗剂的流速。通过对分级后的清洗剂的 理化性质进行分析，对于不满足再次使用条件的清洗剂可以直接排至废液储存装置中，综 合处理。 [0025] 本实用新型还提供了一种DNA合成系统，包括： [0026] DNA合成仪； [0027] 如上述的回收设备。 [0029] 本方案中，DNA合成仪还设置有进液装置，进液装置中设置有至少一个试剂容器，用于盛放清洗剂及其他DNA合成所需的试剂，试剂容器通过管路与合成柱的入口端连通，连 通的管路上设计有阀门，以控制不同的进液。 [0030] 优选的，DNA合成系统还包括多个切换阀，切换阀设置在合成柱的输入端、合成柱和清洗剂检测装置之间、清洗剂检测装置和存储装置之间的至少一处，用于控制清洗剂及 合成试剂的流向。 [0031] 本方案中，回收设备还包括至少一个切换阀，切换阀设置至少三个阀口，阀口用于和管道之间的连通，多叉管路包括接头、一个输出管路与多个输出管路和/或多个输出管路 与一个输入管路，即当多条管道并行连接一个装置时，可以将多条管道的部分合并为一条 管道，在管道的叉口的接头处设置切换阀。通过切换阀的设计可以实现不同管道的切换，以 满足不同进出液的需求，简化设备中的管路。 [0032] 本实用新型另一种优选的方案中，将进液装置的试剂容器连通的管路上阀门的后端存在的多条并行管路，简化为多叉管路，接头处设置第一切换阀连接，用于控制不同的试 剂进入合成柱；将合成柱的出口端连通废液储存装置及清洗剂检测装置的并行管路，简化 为多叉管路，接头处设置第二切换阀连接，用于控制不同试剂的流出；将清洗剂检测装置的 清洗剂输出管路的并行管路简化为多叉管路，接头处设置第三切换阀连接，用于控制不同 纯度的清洗剂流至对应的存储装置及废液储存装置。通过对回收设备管路的优化，可以使 操作更加便捷，降低设备的成本。 [0033] 优选的，DNA合成系统还包括: [0034] 上位机，用于下达控制指令及显示检测信息； [0035] 控制单元，分别电性连接DNA合成仪、回收设备、上位机，用于接收控制指令或者上传检测信息。 [0036] 本方案中，控制单元与回收设备通信连接，可以通过控制单元获取回收设备中各传感器模块获取的数据信号，进行分析处理，反馈至上位机，以便于工作人员直观的了解清 洗剂的理化性质，判断清洗剂的分级，将清洗剂流至相应的存储装置中。 [0037] 本实用新型提供的一种用于DNA合成仪的回收设备及DNA合成系统的有益效果有： [0038] 1、通过在回收设备设置清洗剂检测装置，可以将清洗剂分为不同纯度的试剂，对于纯度高的清洗剂可以再次进行利用，纯度不满足合成柱适用条件的清洗剂可以作为粗清 洗剂清洗其他实验设备，有效减少了清洗剂的浪费，减少清洗剂提纯处理的设备成本； [0039] 2、通过设置多个存储装置可以将不同纯度的清洗剂分级回收，有效减少清洗剂浪费，减少废液的处理和回收成本； [0041] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性 劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0042] 图1为本实用新型实施例中示例性提供的回收设备的流程示意图； [0043] 图2为本实用新型实施例中示例性提供的回收设备的模块示意图； [0044] 图3为本实用新型实施例中示例性提供的清洗剂检测装置的模块示意图； [0045] 图4为本实用新型实施例中示例性提供的存储装置的模块示意图； [0046] 图5为本实用新型实施例中示例性提供的DNA合成仪的模块示意图；及 [0047] 图6为本实用新型实施例中示例性提供的清洗剂回收系统的模块示意图。 [0048] 以上附图中，各标号所代表的部件列表如下： [0049] 100、回收设备； 101、合成柱； [0050] 102、清洗剂检测装置； 1021、第一传感器模块； [0051] 103、存储装置； 1003、DNA合成仪； [0052] 1031、第一存储装置； 1032、第二存储装置； [0053] 1033、第三存储装置； 1034、第四存储装置； [0054] 1041、第一切换阀； 1042、第二切换阀； [0055] 1043、第三切换阀； 1035、第二传感器模块； [0056] 105、废液储存装置； 106、进液装置； [0057] 1062、第一试剂容器； 1061、阀门； [0058] 1063、第二试剂容器； 1064、第三试剂容器； [0059] 1065、第四试剂容器； 1066、第五试剂容器； [0060] 1067、第六试剂容器； 1002、上位机； [0061] 1000、DNA合成系统； 1001、控制单元。具体实施方式： [0062] 为了使本实用新型的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本实用新型。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅 是示例性的，而非限制性的。 [0063] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装 置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型 的限制。 [0064] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两 个，三个等，除非另有明确具体的限定。 [0065] 本实施例总的一个构思即提供一种用于DNA合成仪1003的回收设备100，通过在一种DNA合成仪1003的回收设备100的清洗剂检测装置102内设置第一传感器模块1021，设置 多个存储装置103并对结构进行优化，旨在解决现有技术中，柱法DNA合成仪1003的清洗剂 回收成本高，纯度不同的清洗剂无法合理分级回收，DNA合成的整体成本大幅提升的问题。 [0066] 请参照图1～图6，为本实用新型实施例的一种可选方案，图1示例了本实用新型提供的一种DNA合成仪1003的回收设备100，DNA合成仪1003包括用于合成DNA的合成柱101，回 收设备100包括： [0067] 清洗剂检测装置102，清洗剂检测装置102连接合成柱101的输出端，包括第一传感器模块1021，用于检测清洗剂的理化性质；及 [0068] 多个存储装置103，与清洗剂检测装置102的输出端连接，用于将不同理化性质的清洗剂进行分级储存。 [0069] 在本实用新型提供可选的实施例中存储装置103设置有四个，以将不同纯度的清洗剂分级储存。 [0070] 以下对各结构进行具体描述： [0071] 本实用新型可选的方案中，在DNA合成仪1003的回收设备100中，通过在合成柱101的出口端连接清洗剂检测装置102的一端，将经过合成柱101的清洗剂的纯度进行检测，清 洗剂检测装置102包括第一传感器模块1021，第一传感器模块1021可以将清洗剂的浓度、成 分组成、含水量等所需要的理化性质进行获取，以判断清洗剂的纯度；清洗剂检测装置102 的另一端连接有多个存储装置103，清洗剂通过清洗剂检测装置102后，清洗剂检测装置102 对清洗剂的纯度进行分析，然后将不同纯度的清洗剂分级储存至不同的存储装置103中。当 回收设备100使用时，清洗剂依次经过合成柱101的入口端、出口端与清洗剂检测装置102， 清洗剂检测装置102对清洗剂的纯度进行检测，然后通入对应纯度范围的存储装置103中， 以实现清洗剂的分级回收。通过设置清洗剂检测装置102对经过合成柱101的清洗剂进行纯 度分析，以将不同纯度的清洗剂分级回收，解决了清洗剂无法合理分级回收的问题，降低了 清洗剂的回收成本，减少清洗剂的浪费以整体节约DNA合成的成本。 [0072] 进一步的，第一传感器模块1021包括纯度传感器、浓度传感器、成分分析传感器与含水量传感器等至少一者，以分析清洗剂的纯度、浓度、成分与含水量等性质。 [0073] 本实用新型可选的方案中，第一传感器模块1021包括纯度传感器、浓度传感器、成分分析传感器与含水量传感器等至少一者，纯度传感器用于分析清洗剂的纯度、浓度传感 器用于分析清洗剂的浓度、成分分析传感器用于分析清洗剂的成分、含水量传感器用于分 析清洗剂的含水量。通过对清洗剂不同化学性质的获取需求在第一传感器模块1021内设计 对应的传感器，可以对清洗剂进行相应的分级，以利于将清洗剂存储至对应的存储装置 103。 [0074] 进一步的，回收设备100还包括： [0075] 废液储存装置105，分别与合成柱101连接及清洗剂检测装置102连通，用于收集废液； [0076] 其中，将经过清洗剂检测装置102的理化特征低于预设的第一标准阈值的清洗剂作为废液排入废液储存装置105。 [0077] 本实用新型可选的方案中，回收设备100还设置有废液储存装置105，废液储存装置105一端与合成柱101出口端管道连通，用于将经过合成柱101的不包括清洗剂的试剂收 集，另一端与清洗剂检测装置102管道连通，用于将经过合成柱101的不符合适用条件的清 洗剂收集。通过废液储存装置105的设计可以将无用的试剂收集，以便于综合处理。 [0078] 进一步的，至少一个存储装置103与合成柱101连通，将存储装置103中理化特征高于预设的第二标准阈值的清洗剂进行二次循环使用。 [0079] 本实用新型可选的方案中，对于存储纯度较高的清洗剂的第一存储装置1031，可以与进液装置106通过管道连通，高纯度的清洗剂可以直接通入存放清洗剂的第一试剂容 器1062，以便于再次循环利用，对于第二存储装置1032至第四存储装置1034中收集到的不 能再次循环利用的清洗剂可以作为粗清洗剂，用于清洗其他的实验物品。通过将储存高纯 度清洗剂的存储装置103与进液装置106连通，进一步节约了清洗剂的浪费，节约了DNA合成 的成本。 [0080] 本实用新型可选的实施例中，标准阈值根据DNA合成仪1003中的合成柱101清洗条件进行设计，将清洗剂纯度值50％设为第一标准阈值，低于第一标准阈值的清洗剂将排入 废液储存装置105，清洗剂纯度值80％设为第二标准阈值，高于第二标准阈值的清洗剂存储 至第一存储装置1031中，连接第一试剂容器1062循环使用，对于第一标准阈值与第二标准 阈值之间的清洗剂按10％纯度梯度存储至第二存储装置1032、第三存储装置1033、第四存 储装置1034中，以清洗其他实验设备。 [0081] 进一步的，存储装置103包括第二传感器模块1035，第二传感器模块1035设置于存储装置103内部和/或输出端。 [0082] 本实用新型可选的方案中，存储装置103设计第二传感器模块1035，可以进一步对分级后的清洗剂的体积、密度与流速等物理性质进行检测，结合第一传感器模块1021检测 的化学性质以判断清洗剂回收后的用途。 [0083] 进一步的，第二传感器模块1035包括体积传感器、密度传感器、流速传感器的至少一者。 [0084] 本实用新型可选的方案中，第二传感器模块1035包括超声波体积传感器与液体密度传感器的至少一者，超声波体积传感器用于检测分级后的清洗剂的体积，液体密度传感 器用于检测分级后的清洗剂的密度，流速传感器用于检测分级后的清洗剂的流速。通过对 分级后的清洗剂的理化性质进行分析，对于不满足再次使用条件的清洗剂可以直接排至废 液储存装置105中，综合处理。 [0085] 本实用新型的实施例还提供了一种DNA合成系统1000，包括： [0086] DNA合成仪1003； [0087] 如上述的回收设备100。 [0088] 进一步的，DNA合成仪1003包括进液装置106，进液装置106和合成柱101连接，包括至少一个试剂容器，每个试剂容器和合成柱101之间设置有阀门1061，用于控制试剂的进 液。 [0089] 本实用新型可选的方案中，DNA合成仪1003还设置有进液装置106，进液装置106中设置有六个试剂容器，第一试剂容器1062用于盛放清洗剂，第二试剂容器1063至第六试剂 容器1067用于盛放其他DNA合成所需的试剂，试剂容器通过管路与合成柱101的入口端连 通，连通的管路上设计有阀门1061，以控制不同试剂的进液。 [0090] 进一步的，DNA合成系统还包括多个切换阀，切换阀设置在合成柱101的输入端、合成柱101和清洗剂检测装置102之间、清洗剂检测装置102和存储装置103之间的至少一处， 用于控制清洗剂及合成试剂的流向。 [0091] 本实用新型可选的方案中，DNA合成系统还包括第一切换阀1041、第二切换阀1042与第三切换阀1043，第一切换阀1041、第二切换阀1042与第三切换阀1043都设置至少三个 阀口，阀口用于和管道之间的连通，多叉管路包括接头、一个输出管路与多个输出管路和/ 或多个输出管路与一个输入管路，即当多条管道并行连接一个装置时，可以将多条管道的 部分合并为一条管道，在管道的叉口的接头处设置切换阀。通过切换阀的设计可以实现不 同管道的切换，以满足不同进出液的需求，简化设备中的管路，起到节约成本的作用。 [0092] 本实用新型优选的方案中，将进液装置106的试剂容器连通的管路上阀门1061的后端存在的多条并行管路，简化为多叉管路，接头处设置第一切换阀1041连接，用于控制不 同的试剂进入合成柱101；将合成柱101的出口端连通废液储存装置105及清洗剂检测装置 102的并行管路，简化为多叉管路，接头处设置第二切换阀1042连接，用于控制不同试剂的 流出；将清洗剂检测装置102的清洗剂输出管路的并行管路简化为多叉管路，接头处设置第 三切换阀1043连接，用于控制不同纯度的清洗剂流至对应的存储装置103及废液储存装置 105。实现对回收设备100管路的优化目的 [0093] 在本实用新型变型例中，也可以采用单独的多条管道和阀门1061予以控制，相比于采用多叉管路的方式使用切换阀更便于对单条通道进行维护和更换，具体的方式可以根 据情况确定。 [0094] 进一步的，DNA合成系统1000还包括: [0095] 上位机1002，用于下达控制指令及显示检测信息； [0096] 控制单元1001，分别电性连接DNA合成仪1003、回收设备100、上位机1002，用于接收控制指令或者上传检测信息。 [0097] 本实用新型可选的方案中，控制单元1001与回收设备100通信连接，可以通过控制单元1001获取回收设备100中各传感器模块获取的数据信号，进行分析处理，反馈至上位机 1002，以便于工作人员直观的了解清洗剂的理化性质，判断清洗剂的分级，将清洗剂流至相 应的存储装置103中。 [0098] 本领域技术人员应当理解，如果将本实用新型实施例所提供的一种用于DNA合成仪1003的回收设备100及DNA合成系统1000，将其涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简 单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品 一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/系统，用 这样的设备/装置/系统代替本实用新型相应组件同样落在本实用新型的保护范围内。 [0099] 综上，本实用新型实施例提供的用于DNA合成仪1003的回收设备100及DNA合成系统1000的有益效果有： [0100] 通过在回收设备100设置清洗剂检测装置102，可以将清洗剂分为不同纯度的试剂，对于纯度高的清洗剂可以再次进行利用，纯度不满足合成柱101适用条件的清洗剂可以 作为粗清洗剂清洗其他实验设备，有效减少了清洗剂的浪费，减少清洗剂提纯处理的设备 成本。通过设置至少多个存储装置103可以将不同纯度的清洗剂分级回收，有效减少清洗剂 浪费，减少废液的处理和回收成本。通过将多条并行管路简化为多叉管路，或者设置切换阀 连接，可以有效降低设备成本，使操作更加便捷。 [0101] 尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围 内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。 |
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