DNA酶促法制备工艺及其装置的制作方法

本申请涉及酶学或微生物学装置，尤其涉及dna酶促法制备工艺及其装置。

背景技术：

1、dna（脱氧核糖核酸）合成是生命科学、生物医学、材料学及信息存储等领域的关键共性技术。当前，dna合成主要依赖化学合成法，其合成长度及成本存在难以逾越的极限，无法满足生物制造领域日益增长的需求。dna酶促法合成则在合成速度、长度、效率及成本等方面拥有化学合成无法比拟的潜力，成为dna合成技术发展的前沿方向。而dna酶促法合成主要涉及效率、准确率两方面的问题。

2、dna酶促法合成的工艺可以包括使用喷墨打印设备将碱基打印至阱（well）中。阱可以阵列设置在打印底板上，以便于打印。打印方法有点对点打印，即先控制喷头移动至阱位，停止移动，然后控制喷头出墨，随后移动至下一阱位。此方法中，示例性地，一个喷头在一秒内最多在两个阱内喷墨，工作频率为2hz（赫兹），生产效率低。

3、另外，dna酶促法合成是从头合成，需要非模板依赖的酶催化dna链延伸。合成过程中，需要将多种碱基打印到阱中。为避免各喷头之间交叉污染，需要非接触式打印。然而由于是非接触式打印，液滴形成和实际落点会有一定的位置偏差，造成准确率降低。

4、在追求高通量的背景下，阱的密度较大，阱之间的距离较小，喷头之间的距离相对地较大，这对效率、准确率产生了更大的考验。

5、因此，dna酶促法制备工艺及相关装置还有改进的空间。

技术实现思路

1、为了解决或缓解背景技术提到的至少一个问题，本申请提供了dna酶促法制备工艺及其装置。

2、本申请实施方式提供的dna酶促法制备工艺包括：提供打印基板，所述打印基板上沿x方向、y方向阵列设置有多个阱，在x方向上，相邻的两个所述阱的中心位置的距离为l1，在y方向上，相邻的两个所述阱的中心位置的距离为l2；提供机架和多个喷头，所述多个喷头通过所述机架并排设置，所述机架被配置成能够旋转，使得所述多个喷头的排列方向与x方向之间的夹角能够调整，相邻的两个所述喷头的喷嘴口之间的距离为l3，且l1＜l3，l2＜l3；使所述多个喷头在x方向上持续行进，且受控地喷出墨水，使多个所述喷头的排列方向垂直或倾斜于y方向，使得墨水能够喷入所述阱中；在所述喷头沿x方向移动并待其经过行进路线上所有的所述阱后，沿y方向移动，以能够对所述阱继续进行打印。

3、在至少一个实施方式中，多个所述喷头的排列方向倾斜于y方向，且多个所述喷头能够分别与多个所述阱位置对应。

4、在至少一个实施方式中，所述机架中设置的所述喷头排列成多排，且多个所述喷头能够分别与多个所述阱位置对应。

5、在至少一个实施方式中，在x方向上，测算出所述喷头开始喷墨处与墨水实际落位于所述打印基板处的位置偏差，提前在所述喷头距离所述阱的该位置偏差处开始喷墨。

6、在至少一个实施方式中，所述阱形成为腰形，所述阱的沿x方向的尺寸为a1，所述阱的沿y方向的尺寸为a2，a1＜a2，在所述喷头与所述打印基板相对静止时，所述喷嘴口与打印基板之间的距离为a3，所述喷嘴口与所述打印基板的垂线和所述喷嘴口与所述打印基板上的墨水之间的连线之间的夹角为c，将其设置成：2×a3×tan c≤a2-a1。

7、在至少一个实施方式中，将所述喷头的打印参数设置为：500 μm≤a3≤1000 μm，c≤10°，所述喷头中的墨水下落速度控制为大于1.5 m/s。

8、在至少一个实施方式中，各所述喷头喷出不同种类的墨水。

9、在至少一个实施方式中，在所述喷头从x方向上，从所述打印基板的一端移动到另一端的过程，以及从所述打印基板的另一端移动到一端的过程都能够进行打印。

10、在至少一个实施方式中，将所述喷头和所述打印基板的运动关系调整为：使所述喷头固定，并使所述打印基板能够相对于所述喷头在x方向、y方向上移动。

11、本申请实施方式提供的dna酶促法制备装置包括打印基板、用于承载所述打印基板的基板安装架、喷头，所述制备装置用于实施前述的dna酶促法制备工艺。

12、本申请通过机架并排地设置多个喷头，多个喷头的排列方向可以通过旋转而实现调整，使得在阱之间（例如在y方向上）的距离小于喷头之间的距离，以追求高通量的情况下，各个喷头的出墨位置能够分别与阱对应，提高了打印效率。

1.一种dna酶促法制备工艺，其特征在于，所述制备工艺包括：

2.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，多个所述喷头（300）的排列方向倾斜于y方向，且多个所述喷头（300）能够分别与多个所述阱（200）位置对应。

3.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，所述机架中设置的所述喷头（300）排列成多排，且多个所述喷头（300）能够分别与多个所述阱（200）位置对应。

4.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，在x方向上，测算出所述喷头（300）开始喷墨处与墨水实际落位于所述打印基板（100）处的位置偏差，提前在所述喷头（300）距离所述阱（200）的该位置偏差处开始喷墨。

5.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，所述阱（200）形成为腰形，所述阱（200）的沿x方向的尺寸为a1，所述阱（200）的沿y方向的尺寸为a2，a1＜a2，在所述喷头（300）与所述打印基板（100）相对静止时，所述喷嘴口（310）与打印基板（100）之间的距离为a3，所述喷嘴口（310）与所述打印基板（100）的垂线（b1）和所述喷嘴口（310）与所述打印基板（100）上的墨水之间的连线（b2）之间的夹角为c，将其设置成：2×a3×tan c≤a2-a1。

6.根据权利要求5所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，将所述喷头（300）的打印参数设置为：500 μm≤a3≤1000 μm，c≤10°，所述喷头（300）中的墨水下落速度控制为大于1.5 m/s。

7.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，各所述喷头（300）喷出不同种类的墨水。

8.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，在所述喷头（300）从x方向上，从所述打印基板（100）的一端移动到另一端的过程，以及从所述打印基板（100）的另一端移动到一端的过程都能够进行打印。

9.根据权利要求1所述的dna酶促法制备工艺，其特征在于，将所述喷头（300）和所述打印基板（100）的运动关系调整为：使所述喷头（300）固定，并使所述打印基板（100）能够相对于所述喷头（300）在x方向、y方向上移动。

10.一种dna酶促法制备装置，其特征在于，包括打印基板（100）、用于承载所述打印基板（100）的基板安装架、喷头（300），所述制备装置用于实施根据权利要求1至9中任一项所述的dna酶促法制备工艺。