一种DNA打断仪的制作方法

一种dna打断仪
技术领域
1.本发明涉及一种分子生物学领域的样品前处理仪器，具体是一种基于液相等离子体的dna打断仪。


背景技术：

2.等离子体，又叫做电浆，是除去固、液、气外，物质存在的第四态。通过巧妙设计的电磁场，人们可以充分利用等离子体所产生的能量。一般等离子体是指气相等离子体。为了区分气相等离子体，在溶液中通过电极放电产生的等离子体则称为液相等离子体。
3.目前的dna打断的方式主要有接触式和非接触式两种方法。接触式的方法主要有破碎法和酶切法；非接触式的方法主要是指利用超声波粉碎技术的超声波打断法。这些方法都存在一定的局限性，例如接触式方法在安全性、反应效率、反应边界条件和反应均匀度方面存在一定的不足，难以满足实验种类的多样性、安全性、多通道、防病毒交叉感染等要求；而超声波打断法在温度精确控制和反应均匀度方面亟需进一步提高。目前，液相等离子体方法作为一种经济、高效的技术手段，被广泛用于表面修饰改性、育苗、食品和药品处理、纳米材料制备、杀菌以及环境治理等领域。
4.液相等离子体法打断dna肯定离不开液相等离子体打断dna的装置，但是现阶段关于用于dna打断的等离子体处理装置的研究几乎没有，并且现有的实验装置不能很好满足打断dna所需的反应均匀度和低温需求。因此，搭建一种务实高效的反应性好的液相等离子体dna打断仪迫在眉睫。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种满足打断dna所需反应均匀度和低温需求的基于液相等离子体的dna打断仪。
6.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于液相等离子体的dna打断仪，包括机箱，该机箱安装有带壳层的水槽，水槽壳层设置有导热液体流动系统，所述导热液体流动系统与机箱外控温系统连接，水槽前后两侧安装有于可置放样品槽的倒l型样品座组件，样品座组件可折叠，样品座组件展开时，使置放于样品槽的样品管悬设于水槽内，水槽左右两侧安装有激发液相等离子体的电极阵列，所述电极阵列与机箱外部液相等离子体的电源和控制器电连接。
7.作为优选，所述水槽的壳层宽度为2
‑
3厘米；壳层可装导热液体；壳层底端和顶端分别通过管子和电子蠕动泵连接到一个圆柱形的控温系统上；水槽内层和壳层分别装有1个温度传感器，能保持水槽中温度为4.00
±
0.01摄氏度；所述控温系统为电脑温度控制器，数码显示，具有高低温报警、温感器故障报警功能。
8.作为优选，置放样品管的样品座组件包括前后两个样品槽和倒l型连杆，所述的前端样品槽安装在所述的前端倒l型连杆的底端，所述的后端样品槽安装在所述的后端倒l型连杆的底端，所述样品槽的槽孔内径优选为1
‑
3毫米；所述离心管的内径为0.8
‑
2.5毫米。
9.作为优选，所述的电极阵列为直径2
‑
5厘米的微区陶瓷表面点阵状排列80
×
80个硼化磷材料电极，所述的硼化磷材料电极直径为1
‑
10微米，电极间距20
‑
30微米，所述的左右电极阵列之间间距为5
‑
10毫米；所述的高压电源电压调节范围为200
‑
750伏。
10.与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明公开的dna打断仪使用时，采用电脑温控的高精度冷却系统和微区陶瓷表面点阵状排列硼化磷材料电极，即可实现对离心管内dna样品的在4摄氏度下进行反应均匀度好的非接触式液相等离子体打断。本发明液相等离子体打断仪结构简单、控温精确，反应均匀度好、成本适当和用途较广，主要针对dna的打断，同时也可以用于腺病毒重组，病毒dna和dna终端蛋白化合物制备。
附图说明
11.图1为实施例中dna打断仪的结构示意图。
12.图2为实施例中dna打断仪的冷却系统控制器面板结构示意图。
13.图3为实施例中dna打断仪等离子体控制器面板结构示意图。
14.图4为实施例中dna打断仪微电极阵列的结构示意图。
15.图5为实施例中dna打断仪样品槽的结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
17.实施例1的dna打断仪，如图1所示，包括机箱1，机箱1上安装有带壳层2的水槽3，水槽3前后两端安装有置放离心管4的样品槽5和连接样品槽6的倒l型连杆7和8，水槽的壳层2顶端为冷却液进口9，水槽的壳层2底端为冷却液出口10，冷却液进口9与电子蠕动泵11连接，电子蠕动泵11与一个圆柱形的控温系统12连接，控温系统12包括电脑温度控制器13，水槽的壳层温度传感器14和水槽温度传感器15。
18.实施例1中，dna打断仪的液相等离子体组件，如图1所示，包括电源16、控制器17、左边微电极阵列18、右边微电极阵列19、左边微电极阵列固定装置20和右边微电极阵列固定装置21。
19.实施例1中，dna打断仪的冷却系统控制器面板，如图2所示，包括液晶显示屏22、温度设置键23、高低温报警键24、温感器故障报警键25和动态数据监控无线传送键26。
20.实施例1中，dna打断仪的液相等离子体控制器面板，如图3所示，包括液晶显示屏27、起始时间键28、结束时间键29、电压键30、电流键31、功率键32和循环次数键33。
21.实施例1中，dna打断仪的微电极阵列，如图4所示，包括陶瓷基座34和钨电极阵列35。
22.实施例1中，dna打断仪的样品槽，如图5所示，包括槽孔36和样品管锁扣37。
23.本发明的工作原理是：使用时，在水槽3加入水，在壳层2内加入导热液体，接通电子蠕动泵11和控温系统12，迅速将水温降到仪器可工作的范围内，并保证反应时水槽内水温维持在4摄氏度，然后对左右两端的微电极阵列18和19进行固定连接，并置入水槽，使两个微电极阵列平行，两个微电极间距为5毫米，再组装前后两端的样品槽5和6，样品槽型号包含0.5毫米样品槽:一次可做20个样本，最适处理体积1微升
‑
20微升，适用于极小体积样本的二代测序dna样本片段化实验，1毫米样品槽:一次可做20个样本，最适处理体积20微
升
‑
80微升，适用于二代测序dna样本片段化，及小体积的chromatin ip实验，2.5毫米样品槽:一次可做10个样本，最适处理体积80微升
‑
500微升，适用于chromatin ip实验。样品管固定方法：将0.05ml/0.35ml/1ml样品管放入样本，确实盖紧后放入样品槽基座用固定扣固定，然后打开液相等离子体高压电源16，设置液相等离子体控制器17程序，控制器设置有起始时间﹑结束时间﹑电压﹑电流﹑功率﹑及循环次数六个设定参数，首先按设置按键可依次针对起始时间﹑电压﹑电流﹑功率﹑结束时间及循环次数这六个参数进行细项设定，进入起始时间﹑电压﹑电流﹑功率﹑结束时间及循环次数细项设定后，按操作页面中上下键增减。如要保存修改过的参数按操作页面中确认键就是，按操作页面中退出键则不保存此更改。参数设定完毕后，控制器数字显示屏前六行会显示起始时间﹑电压﹑电流﹑功率﹑结束时间及循环次数等主要液相等离子体参数。最后一行则为所有设定的总结。通过控制器中启动/停止按键来启动和停止等离子体运行。
24.实施例1实践中随机打断的多种dna片段质量均明显优于酶切法和超声波打断法，极大地提高了二代测序的建库质量和效率。
25.本发明装置应用较广，不仅可用于dna的打断，还可用于腺病毒重组，病毒dna和dna终端蛋白化合物制备。关键在于采用该装置很容易实现等离子体过程，还能精确控温和控制反应均匀度。本装置可以为液相等离子体法处理生物dna样品提供一个反应平台。
26.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
27.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。