DE69927975T2

DE69927975T2 - Fläschchen und Mehrgefäß rotierende Synthesevorrichtung

Info

Publication number: DE69927975T2
Application number: DE69927975T
Authority: DE
Inventors: Gary R. Mcluen; J. Richard HANNEY; W. Daniel HUGENS
Original assignee: Mcluen Design Inc Port Townsend; McLuen Design Inc
Current assignee: Mcluen Design Inc Port Townsend; McLuen Design Inc
Priority date: 1998-06-16
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2019-06-16
Also published as: US6811755B2; US20010007644A1; JP4338311B2; US7192558B2; CA2331809C; US8147776B2; US20010000723A1; WO1999065602A3; US8747780B2; US20010001035A1; US20130164196A1; US8158085B2; EP1094892A2; JP2002518526A; AU748030B2; DE69927975D1; US20010051114A1; WO1999065602A2; US8404196B2; US20140255277A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Synthesevorrichtungen. Insbesondere betrifft diese Erfindung Synthesevorrichtungen, die mehrere Fläschchenreihen nutzen, um definierte Oligonucleotide, Polymere und andere organische Verbindungen mit kundenspezifischer Sequenz zu synthetisieren.
Hintergrund der Erfindung
Oligonucleotide spielen eine zunehmend wichtige Rolle in der diagnostischen Medizin, forensischen Medizin und Molekularbiologieforschung. Zusätzlich zu Oligonucleotiden sind Polymere wie Peptide, Polynucleotide und andere organische Ketten ebenfalls in der wissenschaftlichen Forschung sehr wichtig.
Folglich hat die Verwendung von und die Nachfrage nach synthetischen Oligonucleotiden, Polymeren und organischen Ketten zugenommen. Dies wiederum hat eine Entwicklung von neuen Synthesesystemen und Verfahren für die Grundprozeduren für definierte Oligonucleotide mit kundenspezifischer Sequenz, Polymere und andere organische Ketten hervorgebracht.
Typischerweise ordnen die gegenwärtigen automatisierten Systeme und Verfahren einen festen Träger, wie Glasperlen mit gesteuerten Poren (CPG) in mehreren einzelnen Fläschchen an, die eine stabile Verankerung bereitstellen, um den Syntheseprozeß einzuleiten. Unter Verwendung einer Reihe von Ventilen werden die ausgewählten Reagenzien nacheinander in den passenden Fläschchen in einer vorbestimmten Sequenz angeordnet. Der Kontakt des Reagens mit der CPG in jedem der Fläschchen bewirkt eine Reaktion, die zu einem aufeinanderfolgenden Wachstum darauf führt. Sequentielle Abscheidungen der ausgewählten Reagenzien in den Fläschchen bauen die vorbestimmte Sequenz auf.
Es wird typischerweise eine Spül- bzw. Entleerungsprozedur genutzt, nachdem ein bestimmtes Reagens in einem der Fläschchen für eine vorbestimmte Dauer angeordnet ist. Während das bestimmte Reagens die CPG berührt, erzeugt eine Reaktion ein aufeinanderfolgendes Wachstum auf der CPG. In herkömmlichen Synthesemaschinen wird die Entleerungsprozedur an allen Fläschchen gleichzeitig durchgeführt. Während eines Entleerungsvorgangs in herkömmlichen Synthesemaschinen werden alle Reagenzien in den mehreren einzelnen Fläschchen geleert und durch eine gemeinsam genutzte zentrale Öffnung in der Synthesemaschine ausgestoßen. Nach der Vollendung eines Entleerungsvorgangs sind die mehreren Fläschchen dann imstande, ein anderes Reagens aufzunehmen.
In „High Throughput DNA Synthesis in a MultiChannel Format" lehren L.E. Sindelar und J.M. Jakievic ein Verfahren zur parallelen DNA-Synthese mit hohem Durchsatz, in der ein Mehrfach-Fläschchen-Format genutzt wird. Die Reaktionen werden in offenen Fläschchen ausgeführt. Jedes Fläschchen enthält eine CPG, um das Substrat für die Synthese zu bilden, und einen Filterboden mit hoher Dichte, um die CPG in jedem Fläschchen zurückzuhalten. Es gibt eine gemeinsame Vakuumleitung, die mit allen Fläschchen gekoppelt ist. Diese gemeinsame Vakuumleitung entleert gleichzeitig das Material, das in allen Fläschchen enthalten ist. Die Synthese einer DNA-Sequenz wird ausgeführt, indem direkt Reagenzien in einzelne Reaktionsfläschchen abgegeben werden. Ein Computer steuert die Sequenz, in der Reagenzien abgegeben werden, und das Timing periodischer Entleerungsvorgänge, um Material aus den Reaktionsfläschchen auszustoßen.
Das US-Patent Nr. 5,529,756 von Brennan lehrt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Polymersynthese, das Anordnungen nutzt. Diese Vorrichtung weist eine Anordnung von Düsen, wobei jede Düse mit einem Reservoir gekoppelt ist, das ein Reagens enthält, und einen Basisaufbau mit einer Anordnung von Reaktionsfläschchen auf. Ein Transportmechanismus richtet die Reaktionsfläschchen und ausgewählte Düsen aus, um ein passendes Reagens in ein ausgewähltes Fläschchen abzuscheiden. Jedes der Reaktionsfläschchen weist einen Einlaß zur Aufnahme eines Reagens und einen Auslaß zum Ausstoßen eines Materials auf. Um einen Entleerungsvorgang durchzuführen, erzeugt diese Vorrichtung eine Druckdifferenz zwischen dem Einlaß und Auslaß der An ordnung der Fläschchen. Während des Entleerungsvorgangs wird Material innerhalb jeder der Anordnung von Fläschchen gleichzeitig ausgestoßen.
Es wird üblicherweise eine Haltevorrichtung genutzt, um sicherzustellen, daß die CPG in den entsprechenden Fläschchen während der Entleerungsprozedur bleibt. Diese Haltevorrichtung ist in jedem einzelnen Fläschchen angeordnet und ist angeordnet, um zu verhindern, daß die CPG aus der Öffnung während der Entleerungsprozedur austritt.
Herkömmliche automatisierte Synthesesysteme führen den Entleerungsvorgang gleichzeitig an allen Fläschchen im System durch. Herkömmlichen automatisierten Synthesesystemen fehlt die Fähigkeit, selektiv den Entleerungsvorgang an Gruppen von Fläschchen im System durchzuführen.
Was benötigt wird, ist eine Synthesevorrichtung, die eingerichtet ist, selektiv Abscheidungs- und Entleerungsvorgänge an Gruppen von Fläschchen im System durchzuführen.
Das US-Patent Nummer 5,053,454 offenbart ein Fläschchen zur Verwendung bei der Durchführung einer Synthese, in der eine Polymerkette durch selektive Addition von Monomereinheiten gebildet wird, die in einer oder mehreren Reagenslösungen gefunden werden, wobei das Fläschchen aufweist:
eine Innenbohrung, die sich zwischen einer oberen Öffnung, in die in einem Ausgabeprozeß eine Reagenslösung eingeleitet wird, und einer unteren Öffnung erstreckt, aus der die Reagenslösung in einem Entleerungsprozeß entleerbar ist, und
einen äußeren Halteabschnitt, der es ermöglicht, daß das Fläschchen in ein Loch in einer Kassette aufgenommen wird, um darin zu ruhen, und der eine präzise Abmessung aufweist, um in das Loch mit einer druckdichten Dichtung an der Kassette zu passen,
wobei die Bohrung dimensioniert ist, um die Reagenslösung, die in die obere Öffnung abgegeben wird, beim Fehlen der Herstellung einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen den oberen und unteren Öffnungen zu halten, und um es zu ermöglichen, daß die Reagenslösung während eines Entleerungsprozesses aus der unteren Öffnung entleert wird, wenn eine ausreichende Druckdif ferenz zwischen den oberen und unteren Öffnungen hergestellt ist, und
eine Fritte, die in der Bohrung angeordnet ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrung eine Gestaltung aufweist, um die Fritte in der Bohrung anzuordnen, um eine Kompression und Dichtung mit der Fritte bereitzustellen, wobei die Fritte in der Bohrung in Kompression damit und daran abgedichtet angeordnet ist,
der Halteabschnitt sich am oberen Teil des Fläschchens befindet, und
der Abschnitt der Bohrung über dem Ort der Fritte eine sich verjüngende Gestaltung aufweist, die sich zum Ort der Fritte hin verengt.
Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Aufbau zur Verwendung in einer Synthesevorrichtung zur Bildung eine Polymerkette durch selektive Addition von Monomereinheiten bereitgestellt, die in einer oder mehreren Reagenslösungen gefunden werden, der aufweist:
eine Kassette mit mehreren Löchern zur Aufnahme jeweiliger Fläschchen;
mindestens ein Loch, in dem ein Fläschchen aufgenommen worden ist, so daß es im Loch ruht, wobei das mindestens eine Loch eine präzise Abmessung aufweist, in der die präzise Abmessung des darin aufgenommenen Fläschchens paßt, um eine druckdichte Dichtung um das Fläschchen bereitzustellen,
wobei das Fläschchen aufweist:
eine Innenbohrung, die sich zwischen einer oberen Öffnung, in die in einem Ausgabeprozeß eine Reagenslösung eingeleitet wird, und einer unteren Öffnung erstreckt, aus der die Reagenslösung in einen Entleerungsprozeß entleerbar ist,
einen äußeren Halteabschnitt, der es ermöglicht, daß das Fläschchen in dem Loch in der Kassette aufgenommen wird, um darin zu ruhen, und der eine präzise Abmessung aufweist, um in das Loch mit einer druckdichten Dichtung an der Kassette zu passen, und
eine Fritte, die in der Bohrung angeordnet ist,
wobei die Bohrung dimensioniert ist, um die Reagenslösung, die in die obere Öffnung abgegeben wird, beim Fehlen der Herstellung einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen den oberen und unteren Öffnungen zu halten, und um es zu ermöglichen, daß die Reagenslösung aus der unteren Öffnung während eines Entleerungsprozesses entleert wird, wenn eine ausreichende Druckdifferenz zwischen den oberen und unteren Öffnungen hergestellt ist,
wobei die Bohrung eine Gestaltung aufweist, um die Fritte in der Bohrung anzuordnen, um eine Kompression und Dichtung mit der Fritte bereitzustellen, wobei die Fritte in der Bohrung in Kompression damit und daran abgedichtet angeordnet ist, und
wobei sich der Halteabschnitt am oberen Teil des Fläschchens befindet, und
der Abschnitt der Bohrung über dem Ort der Fritte eine sich verjüngende Gestaltung aufweist, die sich zum Ort der Fritte hin verengt.
Mehrere Fläschchen, die in der Kassette gehalten werden, sind unter einzelnen Reihen aufgeteilt. Vorzugsweise weist jede einzelne Fläschchenreihe einen entsprechenden Ablaß auf. Es gibt mindestens ein Ablaufrohrsystem zum Ausstoßen der Reagenslösung aus Fläschchen in einer bestimmten Fläschchenreihe, wenn das Ablaufrohrsystem mit dem entsprechenden Ablaß gekoppelt ist. Die Kassette, die die mehreren Fläschchen hält, dreht sich relativ zu den feststehenden Ventilreihen und dem Ablaufrohrsystem. Die Steuereinrichtung steuert einen Motor, um die Kassette zu drehen. Die Steuereinrichtung betreibt auch die Ventilreihen und das Ablaufrohrsystem als Reaktion auf die erforderliche Sequenz der Abgabe verschiedener Reagenslösungen und Spülen bzw. Entleeren passender Fläschchen, um die erwünschte Polymerkette zu erzeugen.
Die Fritte wird in jedes Fläschchen eingesetzt und dient als ein Filter, und um die CPG im Fläschchen zu halten. Das Innere jedes Fläschchens ist präzisionsgebohrt, um eine dichte gleichbleibende Dichtung mit der entsprechenden Fritte sicherzustellen. Diese gleichbleibende Dichtung mit der Fritte für jedes Fläschchen führt auch zu einem gleichbleibenden Reagenslösungsfluß durch jedes Fläschchen. Das Äußere jedes Fläschchens weist ebenfalls eine präzise Abmessung auf, um gleichbleibend in die Kassette zu passen und eine druckdichte Dichtung um jedes Fläschchen in der Kassette bereitzustellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt eine perspektivische Ansicht einer Synthesevorrichtung zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar.
2 stellt die bevorzugte Kassette zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar.
3 stellt eine perspektivische Ansicht einer alternativen Kassette dar.
4 stellt eine Querschnittansicht der Synthesevorrichtung zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung dar.
5 stellt eine Draufsicht der Ablaßplatte dar.
6 stellt eine Querschnittansicht des Fläschchens dar.
7 stellt eine Querschnittansicht des Ablaufrohrsystems dar.
8 stellt den Steuercomputer dar, der mit der Synthesevorrichtung zur Verwendung mit einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gekoppelt ist,
9 stellt eine Querschnittansicht eines alternativen Ablaufrohrsystems dar.
Detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung
Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf verschiedene spezifische Ausführungsformen beschrieben wird, ist die Beschreibung für die vorliegende Erfindung veranschaulichend und soll nicht so aufgefaßt werden, daß sie die Erfindung begrenzt. Es können verschiedene Modifikationen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Um der Klarheit willen und einem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zuliebe, teilen sich gemeinsame Komponenten gemeinsame Bezugsziffern über die verschiedenen Figuren hinweg.
1 stellt eine Synthesevorrichtung 100 dar. Die Synthesevorrichtung 100 ist dazu bestimmt, eine Polymerkette aufzu bauen, indem sie sequentiell Polymereinheiten zu einem festen Träger in einer Reagenslösung hinzufügt. Der feste Träger befindet sich im allgemeinen in einem Fläschchen, und es werden verschiedene Reagenslösungen sequentiell dem Fläschchen hinzugegeben. Bevor eine zusätzliche Reagenslösung dem Fläschchen hinzugegeben wird, wird die vorhergehende Reagenslösung vorzugsweise aus dem Fläschchen entleert. Obwohl die Synthesevorrichtung 100 besonders zum Aufbauen einer Sequenz definierter Oligonucleotide geeignet ist, ist die Synthesevorrichtung 100 auch dazu eingerichtet, jede andere gewünschte Polymerkette oder organische Verbindung aufzubauen. Der Ausdruck „Polymerkette" ist als eine Einheit definiert, die an andere Einheiten derselben oder einer anderen Art gebunden ist, um eine Polymerkette zu bilden, wie Oligonucleotide und Peptidketten. Es ist wichtig zu beachten, daß obwohl die vorliegende Erfindung im Kontext spezifischer Anwendungen beschrieben wird, die vorliegende Erfindung nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt werden sollte, die hierin offenbart werden.
Die Synthesevorrichtung 100 weist vorzugsweise mindestens eine Ventilreihe und mindestens eine Fläschchenreihe auf. In jeder Fläschchenreihe gibt es mindestens ein Fläschchen zum Halten, des festen Trägers und zum Enthalten einer Reagenslösung, so daß eine Polymerkette synthetisiert werden kann. In der Ventilreihe gibt es vorzugsweise mehrere Ventile, die zur selektiven Abgabe einer Reagenslösung in eines der Fläschchen eingerichtet sind. Die Synthesevorrichtung 100 ist vorzugsweise so eingerichtet, daß sie es zuläßt, daß jede Fläschchenreihe selektiv von der gegenwärtig gehaltenen Reagenslösung entleert wird. Zusätzliche Ventilreihen versehen die Synthesevorrichtung 100 mit einer größeren Flexibilität. Zum Beispiel kann jede Ventilreihe dazu eingerichtet sein, Reagenslösungen zu einer bestimmten Fläschchenreihe in einer parallelen Weise zu verteilen, um die Verarbeitungszeit zu minimieren. Alternativ können mehrere Ventilreihen eingerichtet sein, um Reagenslösungen zu einer bestimmten Fläschchenreihe hintereinander zu verteilen, um es folglich zuzulassen, daß die Synthesevorrichtung 100 eine größere Anzahl unterschiedlicher Reagenslösungen hält, wodurch sie folglich imstande ist, komplexe Polymerketten zu erzeugen.
1 stellt eine perspektivische Außenansicht einer drehbaren Synthesevorrichtung 100 dar. Wie in 1 dargestellt, weist die Synthesevorrichtung 100 eine Basis 105, eine Kassette 170, eine erste Fläschchenreihe 115, eine zweite Fläschchenreihe 125, mehrere Abgabeleitungen 140, mehrere Anschlußstücke 150, eine erste Ventilreihe 110 und eine zweite Ventilreihe 120 auf. In jeder der Ventilreihen 110 und 120 gibt es vorzugsweise mindestens ein Ventil. In jeder der Fläschchenreihen 115 und 125 gibt es vorzugsweise mindestens ein Fläschchen. Jedes der Ventile ist imstande, selektiv eine Reagenslösung in eines der Fläschchen abzugeben. Wie oben angegeben, ist jedes der Fläschchen vorzugsweise eingerichtet, einen festen Träger wie eine CPG zurück zu behalten und eine Reagenslösung zu halten. Ferner wird, wenn jede Reagenslösung sequentiell in die Fläschchen abgeschieden und sequentiell daraus entleert wird, eine Polymerkette erzeugt.
Vorzugsweise gibt es mehrere (nicht gezeigte) Reservoire, die jeweils eine spezifische Reagenslösung enthalten, die an eines der mehreren Ventile 130 abgegeben werden soll. Jedes der Ventile in der ersten Ventilreihe 110 und zweiten Ventilreihe 120 ist mit einem entsprechenden Reservoir gekoppelt. Jedes der mehreren Reservoire steht unter Druck. Folglich wird, wenn jedes Ventil geöffnet wird, eine bestimmte Reagenslösung aus dem entsprechenden Reservoir in ein entsprechendes Fläschchen abgegeben.
Jede der mehreren Abgabeleitungen 140 ist mit einem entsprechenden der Ventile in den ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120 gekoppelt. Jede der mehreren Abgabeleitungen 140 stellt einen Kanal zur Übertragung einer Reagenslösung aus einem Ventil zu einem entsprechenden Fläschchen bereit. Jede der mehreren Abgabeleitungen 140 ist vorzugsweise so gestaltet, daß sie in ihrer Beschaffenheit flexibel und halbelastisch ist. Vorzugsweise sind die der mehreren Abgabeleitungen 140 jeweils mit Teflon^® überzogen, das widerstandfähiger gegenüber einer Schädigung beim Kontakt mit Reagenslösungen ist und eine ad äquate Dichtung zwischen den mehreren Ventilen 130 und den mehreren Anschlußstücken 150 bereitstellt. Ferner ist jedes der mehreren Anschlußstücke 150 vorzugsweise mit einer der mehreren Abgabeleitungen 140 gekoppelt. Die mehreren Anschlußstücke 150 sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie verhindern, daß die Reagenslösung aus den Fläschchen heraus spritzt, wenn die Reagenslösung aus einem Aufsatz in ein bestimmtes Fläschchen abgegeben wird, das unter dem Aufsatz angeordnet ist.
Wie in 1 gezeigt, weisen die ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120 jeweils dreizehn Ventile auf. In 1 dient die Anzahl der Ventile in jeder Reihe lediglich zu Beispielzwecken. Es wird bevorzugt, daß fünfzehn Ventile für jede Reihe enthalten sind, obwohl die dargestellte Kassette 170 nur zwölf Fläschchen pro Reihe aufweist, und eine größere Flexibilität bei der Behandlung komplexer Polymerketten bereitgestellt werden kann, indem eine größere Anzahl von Ventilen als Fläschchen pro Reihe enthalten sind. Es sollte Fachleuten klar sein, daß jede passende Anzahl Ventile in jeder Ventilreihe enthalten sein kann.
Jedes der Fläschchen in der ersten Fläschchenreihe 115 und der zweiten Fläschchenreihe 125 wird gegenwärtig als in einem der mehreren Aufnahmelöcher 185 in der Kassette 170 ruhend gezeigt. Vorzugsweise ist jedes der Fläschchen in der entsprechenden Mehrzahl der Aufnahmelöcher 185 in einer im wesentlichen vertikalen Orientierung angeordnet. Jedes der Fläschchen ist dazu eingerichtet, einen festen Träger wie die CPG zurück zu behalten und eine Reagenslösung zu halten. Vorzugsweise wird die CPG als dieser feste Träger verwendet. Alternativ kann jeder andere passende feste Träger verwendet werden, um die Polymerkette zu halten, die synthetisiert wird.
Im Gebrauch gibt jedes der Ventile selektiv eine Reagenslösung durch eine der mehreren Abgabeleitungen 140 und Anschlußstücke 150 ab. Die ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120 sind vorzugsweise mit der Basis 105 der Synthesevorrichtung 100 gekoppelt. Die Kassette 170, die die mehreren Fläschchen 151 enthält, dreht sich relativ zur Synthesevorrichtung 100 und relativ zu den ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120. Durch die Drehung der Kassette 170 kann ein bestimmtes Fläschchen 181 unter einem spezifischen Ventil angeordnet werden, so daß die entsprechende Reagenslösung aus diesem spezifischen Ventil in dieses Fläschchen abgegeben wird. Ferner sind die ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120 imstande, gleichzeitig und unabhängig Reagenslösungen in entsprechende Fläschchen abzugeben.
2 stellt eine detaillierte Ansicht der Kassette 170 dar. Vorzugsweise ist die Kassette 170 in ihrer Form kreisförmig, so daß die Kassette 110 imstande ist, sich auf einem kreisförmigen Weg relativ zur Basis 105 und die ersten und zweiten Ventilreihen 110 und 120 zu drehen. Die Kassette 170 weist mehrere Aufnahmelöcher 185 auf ihrer Oberseite um die Umfangskante der Kassette 170 auf. Jedes der mehreren Aufnahmelöcher 185 ist dazu eingerichtet, eines der Fläschchen 181 in der ersten Fläschchenreihe 115 und der zweiten Fläschchenreihe 125 zu halten. Die mehreren Aufnahmelöcher 185, die an der Kassette 170 gezeigt werden, sind in vier Reihen aufgeteilt. Eine Reihe 180 stellt eine der vier Reihen an der Kassette 170 dar und enthält zwölf Aufnahmelöcher, wobei jedes Aufnahmeloch dazu eingerichtet ist, ein Fläschchen zu halten. Es wird ein exemplarisches Fläschchen 181 gezeigt, das in eines der mehreren Aufnahmelöcher 185 eingesetzt ist. Die Gesamtzahl der Aufnahmelöcher, die an der Kassette 170 gezeigt werden, umfaßt achtundvierzig (48) Aufnahmelöcher, die in vier Reihen von jeweils zwölf Aufnahmelöchern unterteilt sind. Die Anzahl der Aufnahmelöcher und die Gestaltung der Aufnahmelöcherreihen wird an der Kassette 170 nur zu Beispielzwecken gezeigt. Es sollte Fachleuten klar sein, daß jede passende Anzahl von Aufnahmelöcher und Aufnahmelöcherreihen in der Kassette 170 enthalten sein kann. Vorzugsweise weisen die Aufnahmelöcher 185 in der Kassette jeweils einen präzisen Durchmesser zur Aufnahme der Fläschchen 181 auf, die außerdem jeweils eine entsprechende präzise äußere Abmessung aufweisen, um eine druckdichte Dichtung bereitzustellen, wenn die Fläschchen 181 in die Aufnahmelöcher 185 eingesetzt werden.
3 stellt eine alternative Kassette 300 dar. Die Kassette 300 ist ähnlich zu der Kassette 170, die in den 1 und 2 gezeigt wird. Jedes der Aufnahmelöcher 320 ist dazu eingerichtet, ein Fläschchen 181 zu halten. Mehrere Aufnahmelöcher sind miteinander gruppiert, um eine Reihe von Aufnahmelöchern 310 zu bilden. Die Kassette 300 enthält insgesamt sechsundneunzig (96) Aufnahmelöcher, die in zwölf Reihen gruppiert sind, wobei jede Reihe acht Aufnahmelöcher umfaßt. Die Anzahl der Aufnahmelöcher und die Gestaltung der Reihen der Aufnahmelöcher, die in der Kassette 300 enthalten sind, sind lediglich beispielhaft.
4 stellt eine Querschnittansicht der Synthesevorrichtung 100 dar. Wie in 4 dargestellt, weist die Synthesevorrichtung 100 die Basis 105, einen Ventilsatz 470, einen Motor 445, ein Getriebe 440, ein Kammerbecken 400, eine Ablaßplatte 410, einen Ablaß 740, die Kassette 170, eine Kammerdichtung 450, einen Motorverbinder 465, ein Ablaufrohrsystem 430, eine Steuereinrichtung 480 und ein klares Fenster 460 auf. Die Ventile 470 sind mit der Basis 105 der Synthesevorrichtung 100 gekoppelt und sind vorzugsweise über der Kassette 170 um die Außenkante der Basis 105 angeordnet. Dieser Ventilsatz 470 enthält vorzugsweise fünfzehn einzelne Ventile, die jeweils eine entsprechende Reagenslösung in einer spezifizierten Menge in ein Fläschchen abgeben, das in der Kassette 170 gehalten wird, die unter dem Ventil angeordnet ist. Jedes der Ventile kann abhängig von der vom Benutzer ausgewählten Gestaltung dieselben oder unterschiedliche Reagenslösungen abgeben. Wenn mehr als ein Ventil dieselbe Reagenslösung abgibt, ist der Ventilsatz 470 imstande, gleichzeitig eine Reagenslösung in mehrere Fläschchen in der Kassette 170 abzugeben. Wenn die Ventile 470 jeweils unterschiedliche Reagenslösungen enthalten, ist jedes der Ventile 470 imstande, eine entsprechende Reagenslösung in jedes der Fläschchen in der Kassette 170 abzugeben.
Obwohl dies in 4 nicht spezifisch gezeigt wird, kann die Synthesevorrichtung 100 mehrere Ventilsätze aufweisen. Die mehreren Ventile in den mehreren Ventilsätzen können in einer Vielfalt von Arten angeordnet sein, um die Reagenslösungen in ein ausgewähltes oder mehrere der Fläschchen abzugeben. Zum Beispiel ist in einer Gestaltung, wo jeder Ventilsatz identisch gestaltet ist, die Synthesevorrichtung 100 zur gleichzeitigen parallelen Abgabe derselben Reagenslösung aus mehreren Ventilsätzen in entsprechende Fläschchenreihen imstande. In dieser Gestaltung können die mehreren Fläschchenreihen parallel verarbeitet werden. Alternativ kann jedes einzelne Ventil in den mehreren Ventilsätzen völlig unterschiedliche Reagenslösungen enthalten, so daß es keine Wiederholung von Reagenslösungen zwischen den einzelnen Ventilen in den mehreren Ventilsätzen gibt. Diese Gestaltung erlaubt es der Synthesevorrichtung 100, Polymerketten aufzubauen, die eine große Vielzahl von Reagenslösungen enthalten, ohne die Reagenslösungen zu wechseln, die mit jedem Ventil verbunden sind.
Der Motor 445 ist vorzugsweise an der Basis 105 durch das Getriebe 440 und den Motorverbinder 465 angebracht. Das Kammerbecken 400 umgibt vorzugsweise den Motorverbinder 465 und bleibt relativ zur Basis 105 feststehend. Das Kammerbecken 400 ist dazu bestimmt, jede Reagenslösung zu halten, die aus den mehreren Fläschchen 160 während das Entleerungsprozesses verschüttet wird. Ferner ist das Kammerbecken 400 mit einer hohen Schulter gestaltet, um sicherzustellen, daß Verschüttetes im Becken 400 eingeschlossen wird. Die Kammerlippendichtung 450 stellt vorzugsweise eine Dichtung um den Motorverbinder 465 bereit, um zu verhindern, daß der Inhalt des Kammerbeckens 400 in das Getriebe 440 fließt. Die Kammerdichtung 450 besteht vorzugsweise aus einem flexiblen und elastischen Material, wie Teflon^® oder einem Elastomer, das sich allen Unregelmäßigkeiten des Motorverbinders 465 anpaßt. Alternativ kann die Kammerdichtung aus irgendeinem anderen passenden Material bestehen. Zusätzlich weist die Kammerdichtung 450 reibungsfreie Eigenschaften auf, die es zulassen, daß sich der Motorverbinder 465 frei in der Dichtung dreht. Zum Beispiel hilft ein Überziehen dieses Materials mit Teflon^® dabei, einen niedrigen Reibungskoeffizienten zu erzielen.
Die Ablaßplatte 410 ist mit dem Motorverbinder 465 gekoppelt. Die Kassette 170 ist mit der Ablaßplatte 410 gekoppelt.
Insbesondere ist die Ablaßplatte 410 am Motorverbinder 465 angebracht, der die Ablaßplatte 410 dreht, während der Motor 445 arbeitet und das Getriebe 440 sich dreht. Die Kassette 170 und die Ablaßplatte 410 sind vorzugsweise so gestaltet, daß sie sich als eine einzelne Einheit drehen. Die Ablaßplatte 410 ist eingerichtet, um die Reagenslösungen aufzufangen und zu leiten, wenn die Reagenslösungen aus den mehreren Fläschchen ausgestoßen werden. Während er arbeitet, ist der Motor 445 eingerichtet, sowohl die Kassette 170 als auch die Ablaßplatte 410 durch das Getriebe 440 und den Motorverbinder 465 zu drehen. Die Kammerdichtung 450 läßt es zu, daß der Motorverbinder 465 die Kassette 170 und die Ablaßplatte 410 durch einen Abschnitt des Kammerbeckens 400 dreht, während sie immer noch die Reagenslösungen im Kammerbecken 400 einschließt.
Die Steuereinrichtung 480 ist mit dem Motor 445 gekoppelt, um den Motor 445 zu aktivieren und deaktivieren, um die Kassette 170 und die Ablaßplatte 410 zu drehen. Die Steuereinrichtung 480 stellt der Synthesevorrichtung eine integrierte Steuerung bereit und steuert nicht nur den Betrieb des Motors 445, sondern auch den Betrieb der Ventile 470 und des Ablaufrohrsystems 430.
5 stellt eine detaillierte Draufsicht der Ablaßplatte 410 dar. Die Ablaßplatte 410 weist mehrere Befestigungslöcher 780 zur Anbringung an den Motorverbinder 465 dar. Die Ablaßplatte 410 weist außerdem eine Oberseite 715 auf, die an der Unterseite der Kassette 170 angebracht ist. Wie vorhergehend festgestellt, hält die Kassette 170 die mehreren Fläschchen, die in den mehreren Reihen gruppiert sind.
Die Ablaßplatte 410 weist vorzugsweise vier Sammelbereiche 705, 710, 720 und 730 auf, die den vier Reihen in der Kassette 110 entsprechen. Jeder dieser vier Sammelbereiche 705, 710, 720 und 730 bildet einen ausgesparten Bereich unter der Oberseite 715 und ist dazu bestimmt, Material zu enthalten und zu leiten, das aus den Fläschchen in der Reihe über dem Sammelbereich entleert wird. Jeder der vier Sammelbereiche 705, 710, 720 und 730 ist unter einer entsprechenden der Fläschchenreihen auf der Kassette 170 angeordnet. Die Ablaßplatte 410 wird mit der Kas sette 170 gedreht, um den entsprechenden Sammelbereich unter der entsprechenden Reihe zu halten.
Es gibt vier Ablässe 740, 750, 760 und 770, von denen jeder in einem der vier Sammelbereiche 705, 710, 120 bzw. 730 angeordnet ist. Im Betrieb sind die Sammelbereiche 705, 710, 720 und 730 dazu eingerichtet, Material zu enthalten, das aus entsprechenden Fläschchen entleert wird, und dieses Material durch die Ablässe 740, 750, 760 bzw. 770 zu schicken. Vorzugsweise gibt es einen Sammelbereich und einen Ablaß, die jeder Fläschchenreihe in der Kassette 170 entsprechen. Alternativ kann jede passende Anzahl von Sammelbereichen und Ablässen in einer Ablaßplatte enthalten sein.
Das klare Fenster 460 (4) ist an einer oberen Platte der Basis 105 angebracht und bedeckt den Bereich über der Kassette 170. Die obere Platte der Basis 105 öffnet sich, was einem Bediener oder Wartungspersonal Zugang zum Inneren der Synthesevorrichtung 100 erlaubt. Das klare Fenster 460 erlaubt es dem Bediener, die Synthesevorrichtung 100 im Betrieb zu beobachten, während es eine druckdichte Umgebung im Inneren der Synthesevorrichtung 100 bereitstellt. Wie in 4 gezeigt, gibt es mehrere Durchgangslöcher 520 im klaren Fenster 460, um es zuzulassen, daß sich die mehreren Abgabeleitungen 140 durch die klare Scheibe 460 erstrecken, um Material in die Fläschchen abzugeben.
Das klare Fenster 460 enthält außerdem ein Gasanschlußstück 530, das dort hindurch angebracht ist. Das Gasanschlußstück 530 ist mit einer Gasleitung 540 gekoppelt. Die Gasleitung 540 stößt vorzugsweise kontinuierlich einen Strom eines Inertgases aus, das durch das Gasanschlußstück 530 in die Synthesevorrichtung 100 fließt und Spuren von Luft und Wasser aus den mehreren Fläschchen 160 in der Synthesevorrichtung 100 herausspült. Die Bereitstellung des Inertgasstroms durch das Gasanschlußstück 530 in die Synthesevorrichtung 100 verhindert, daß die Polymerketten, die in den Fläschchen gebildet werden, verunreinigt werden, ohne daß es erforderlich ist, daß die mehreren Fläschchen 160 hermetisch abgedichtet und von der äußeren Umgebung isoliert sind.
Der Ablaß 740 ist an der Ablaßplatte 410 angebracht und ist so angeordnet, daß er einer Fläschchenreihe entspricht, die in der Kassette 170 gehalten wird. Der Ablaß 740 entspricht einer einzelnen Fläschchenreihe und wird hauptsächlich zur Entleerung von Material aus dieser einzelnen Fläschchenreihe genutzt. Wie oben beschrieben, weist vorzugsweise jede Fläschchenreihe einen entsprechenden Ablaß auf.
Das Ablaufrohrsystem 430 wird vorzugsweise genutzt, um eine unter Druck gesetzte Umgebung zur Entleerung von Material einschließlich der Reagenslösungen aus den mehreren Fläschchen, die in einer entsprechenden Fläschchenreihe angeordnet sind, und zum Ausstoßen dieses Materials aus der Synthesevorrichtung 100 bereitzustellen. Alternativ kann das Ablaufrohrsystem 430 verwendet werden, um ein Vakuum zum Herausziehen von Material aus den mehreren Fläschchen bereitzustellen, die in einer entsprechenden Fläschchenreihe angeordnet sind.
Eine isolierte Querschnittansicht des Ablaufrohrsystems 430 wird in 7 dargestellt. Das Ablaufrohrsystem 430 weist ein feststehendes Rohr 490 und ein mobiles Ablaufrohr 500 auf. Das feststehende Rohr 490 und das mobile Ablaufrohr 500 sind verschiebbar miteinander gekoppelt. Das feststehende Rohr 490 ist am Kammerbecken 410 angebracht und bewegt sich relativ zum Kammerbecken 400 nicht. Im Gegensatz dazu ist das mobile Rohr 500 imstande, sich relativ zum feststehenden Rohr 490 und dem Kammerbecken 400 zu verschieben. Wenn es sich in einem inaktiven Zustand befindet, stößt das Ablaufrohrsystem 430 keinerlei Reagenslösungen aus. Während des inaktiven Zustands sind sowohl das feststehende Rohr 490 als auch das mobile Rohr 500 vorzugsweise bündig mit dem Bodenabschnitt des Kammerbeckens 400 angebracht.
Wenn es sich in einem aktiven Zustand befindet, entleert das Ablaufrohrsystem 430 das Material aus der entsprechenden Fläschchenreihe. Während des aktiven Zustands ragt das mobile Rohr 500 über den unteren Abschnitt des Kammerbeckens 400 zur Ablaßplatte 410 empor. Die Ablaßplatte 410 wird hinüber gedreht, um einen Ablaß, der der zu leerenden Reihe entspricht, über dem Ablaufrohrsystem 430 anzuordnen. Das mobile Rohr 500 koppelt dann an diesem Ablaß, und das Material wird aus der entsprechenden Fläschchenreihe heraus und in die Ablaßplatte 420 entleert. Die Reagenslösung wird aus der entsprechenden Fläschchenreihe infolge einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen einer oberen Öffnung 610 (6) und einer unteren Öffnung 640 (6) jedes Fläschchens entleert. Diese ausreichende Druckdifferenz wird vorzugsweise durch Kopplung des mobilen Ablaufrohrs 500 mit dem entsprechenden Ablaß erzeugt. Alternativ kann das Ablaufrohrsystem 430 außerdem eine Vakuumvorrichtung 510 enthalten, die mit dem feststehenden Rohr 490 gekoppelt ist, wobei die Vakuumvorrichtung 510 eingerichtet ist, diese ausreichende Druckdifferenz bereitzustellen, um Material aus der entsprechenden Fläschchenreihe auszustoßen. Wenn diese ausreichende Druckdifferenz erzeugt wird, fließt das überschüssige Material in den Fläschchen, die geleert werden, dann durch den entsprechenden Ablaß und wird über das Ablaufrohrsystem 430 wegbefördert.
Wenn der entsprechende Ablaß in Eingriff gebracht wird, um eine Fläschchenreihe zu leeren, schiebt sich vorzugsweise das mobile Rohr 500 über den entsprechenden Ablaß, so daß das mobile Rohr 500 und der Ablaß als eine einzige Einheit wirken. Alternativ, wie in 9 dargestellt, weist das Ablaufrohrsystem 530 ein mobiles Rohr 520 auf, das mit dem entsprechenden Ablaß in Eingriff tritt, indem es sich direkt unter dem Ablaß anordnet und sich dann am Ablaß abdichtet, ohne sich über den Ablaß zu schieben. Das mobile Rohr 520 weist eine Ablaßdichtung 540 auf, die auf dem mobilen Rohr 520 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist während eines Leerungsvorgangs das mobile Rohr 520 nicht mit dem entsprechenden Ablaß verriegelt. Falls dieser Ablaß aus Versehen gedreht wird, während das mobile Ablaufrohr 520 mit dem Ablaß in Eingriff steht, werden sich der Ablaß und das mobile Rohr 500 der Synthesevorrichtung 100 einfach lösen und nicht beschädigt werden. Wenn dies passiert, während Material aus einer Fläschchenreihe entleert wird, wird jedes Verschüttete aus dem Ablaß im Kammerbecken 400 enthalten sein.
Daß das Ablaufrohrsystem 430 so gestaltet ist, daß die Reagenslösung ausgestoßen wird, während das mobile Ablaufrohr 500 mit dem Ablaß gekoppelt ist, läßt es zu, daß einzelne Fläschchenreihen selektiv entleert werden. Anstelle der gleichzeitigen Leerung aller Fläschchen in der Synthesevorrichtung 100 können einzelne Fläschchenreihen selektiv entleert werden, so daß nur die Fläschchen in einer ausgewählten Reihe oder Reihen entleert werden.
Vorzugsweise weist die Synthesevorrichtung 100 zwei Ablaufrohrsysteme 430 zur gleichzeitigen Leerung zweier Fläschchenreihen auf. Alternativ kann jede passende Anzahl von Ablaufrohrsystemen in der Synthesevorrichtung 100 zur selektiven Leerung von Fläschchenreihen enthalten sein.
6 stellt eine Querschnittansicht eines Fläschchens 181 dar. Das Fläschchen 181 ist ein integraler Teil der Synthesevorrichtung 100. Im allgemeinen wird die Polymerkette im Fläschchen 181 gebildet. Genauer gesagt hält das Fläschchen 181 eine CPG 650, auf der die Polymerkette gezüchtet wird. Wie vorher angegeben, wird, um die Polymerkette zu erzeugen, die CPG 650 aufeinanderfolgend für eine vorbestimmte Zeitdauer in verschiedene Reagenslösungen eingetaucht. Mit jeder Abscheidung einer Reagenslösung wird eine zusätzliche Einheit zur resultierenden Polymerkette hinzugefügt. Vorzugsweise wird die CPG 650 im Fläschchen 181 durch eine Fritte 620 gehalten. Das Fläschchen 181 weist eine obere Öffnung 610 und eine untere Öffnung 640 auf. Während des Ausgabeprozesses wird das Fläschchen 181 durch die obere Öffnung 610 mit einer Reagenslösung gefüllt. Dann wird das Fläschchen 181 während des Entleerungsprozesses von der Reagenslösung durch die untere Öffnung 640 entleert. Die Fritte 620 verhindert, daß die CPG 650 oder einen anderen Träger während des Entleerungsprozesses weggespült wird. Ein präzisionsgebohrtes Inneres 630 hält die Fritte 620 an Ort und Stelle und stellt eine gleichbleibende Kompression und Dichtung mit der Fritte 620 bereit. Als Ergebnis des präzisionsgebohrten Inneren 630 gibt es sowohl während der Ausgabe- als auch Entleerungsprozesse einen gleichbleibenden Fluß der Reagenslösung durch jedes Fläschchen.
Das Äußere jedes Fläschchens 181 weist ebenfalls eine präzise Abmessung um den Träger 660 auf. Dieser Träger 660 paßt in das Aufnahmeloch 185 in der Kassette 170 und stellt eine druckdichte Dichtung um jedes Fläschchen in der Kassette 170 bereit. Vorzugsweise wird jedes Fläschchen 181 durch einen Formprozeß aus Polyethylen gebildet. Alternativ können die Fläschchen 181 unter der Verwendung irgendeines passenden Verfahrens und irgendeines passenden Materials gebildet werden.
Im Betrieb koordiniert die Steuereinrichtung 480, die mit dem Motor 445, den Ventilen 470 und dem Ablaufrohrsystem 430 gekoppelt ist, den Betrieb der Synthesevorrichtung 100. Die Steuereinrichtung 480 steuert den Motor 445 so, daß die Kassette gedreht wird, um während Abgabevorgängen die korrekten Fläschchen mit den Abgabeleitungen 140 auszurichten, die den passenden Ventilen 470 entsprechen, und daß während eines Leerungsvorgangs der korrekte der Ablässe 740, 750, 760 und 770 mit einem passende Ablaufrohrsystem 430 ausgerichtet ist.
8 stellt ein Computersystem 800 dar, das mit der Synthesevorrichtung 100 gekoppelt ist. Das Computersystem 800 beliefert vorzugsweise die Synthesevorrichtung 100 und insbesondere die Steuereinrichtung 480 mit Betriebsanweisungen. Diese Betriebsanweisungen umfassen das Drehen der Kassette 170 zu einer vorbestimmten Position, das Abgeben einer von mehreren Reagenslösungen in ausgewählte Fläschchen durch die Ventile 470 und Abgabeleitungen 140, das Leeren der ersten Fläschchenreihe 115 und/oder der zweiten Fläschchenreihe 125, und Koordinieren einer zeitlich gesteuerten Sequenz dieser Synthesevorrichtungsfunktionen. Vorzugsweise läßt es das Computersystem 800 zu, daß der Benutzer über eine graphische Benutzerschnittstelle Daten eingibt, die die Reagenslösungssequenzen repräsentieren, um eine Polymerkette, Oligonucleotide und andere organische Verbindungen zu bilden. Nachdem der Benutzer diese Daten eingibt, befiehlt das Computersystem 800 der Synthesevorrichtung 100, ohne jede weitere Eingabe vom Benutzer passende Funktionen auszuführen. Das Computersystem 800 enthält vorzugsweise einen Prozessor 810, eine Eingabevorrichtung 820 und eine Anzeige 830. Der Computer 800 kann als ein tragbarer PC oder als Tischgerät gestaltet sein.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet kundenspezifische definierte Sequenzen, wie Oligonucleotide, Polymere und andere organische Verbindungen. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist mehrere Fläschchen auf, die in mehreren Reihen aufgeteilt sind, wobei in jedem Fläschchen eine kundenspezifische Sequenz synthetisiert werden kann. Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet diese kundenspezifische Sequenzen ohne eine konstante Überwachung durch den Benutzer.
Jede Fläschchenreihe weist einen Ablaß auf und kann selektiv entleert werden. Um einen Entleerungsvorgang durchzuführen, wird der Ablaß der entsprechenden Fläschchenreihe mit einem mobilen Ablaufrohr gekoppelt. Nach der Kopplung des Ablasses mit dem mobilen Ablaufrohr wird eine Druckdifferenz aufgebaut, und das Material in jedem der Fläschchen in der entsprechenden Fläschchenreihe wird ausgestoßen.
Vorzugsweise können mehrere Ventile in mehrere Ventilreihen unterteilt werden, um einen Füllvorgang durchzuführen, um während des Füllvorgangs Reagenslösungen in verschiedene Fläschchen abzugeben. Jedes der mehreren Ventile kann so gestaltet sein, daß es unterschiedliche Reagenslösungen abgibt, um komplexe kundenspezifische Sequenzen zu bilden. In einer parallelen Anordnung können die mehreren Ventile dazu bestimmt sein, dieselbe Reagenslösung gleichzeitig in mehr als ein Fläschchen abzugeben.
Der Benutzer darf die kundenspezifische Sequenz in ein Computersystem eingeben. Dieses Computersystem steuert den Füllvorgang und den Entleerungsvorgang, so daß passende Fläschchen mit den korrekten Reagenslösungen gefüllt werden und die passende Fläschchenreihen zu den passende Zeiten innerhalb der Sequenz entleert werden. Ferner stellt das Computersystem sicher, daß die korrekte Menge Reagenslösung abgeschieden wird und daß die Reagenslösung für die korrekte Dauer im passenden Fläschchen bleibt.
Jedes Fläschchen der vorliegenden Erfindung weist ein präzisionsgebohrtes Inneres auf, das so gestaltet ist, daß es eine gleichbleibende Dichtung mit einer Fritte erzeugt. Indem die gleichbleibende Dichtung mit der Fritte erhalten wird, fließen die Reagenslösungen gleichmäßig und vorhersagbar durch jedes Fläschchen der vorliegenden Erfindung. Jedes Fläschchen weist außerdem eine präzise äußere Abmessung auf, um übereinstimmend in die Kassette zu passen und eine druckdichte Dichtung um das Fläschchen in der Kassette bereitzustellen.
Wenn im Betrieb eine Sequenz definierter Oligonucleotide, Polymerketten oder andere organische Verbindungen aufgebaut werden, dreht die Synthesevorrichtung 100 das passende Fläschchen zu den passenden Zeiten unter die Abgaberohre, die den passenden Ventile 470 entsprechen, um die gewünschte Sequenz oder Verbindung aufzubauen. Die Synthesevorrichtung dreht außerdem die Fläschchenreihen über ein entsprechendes Ablaufrohrsystem 430, um Material aus den Fläschchen leeren, soweit erforderlich. Wie oben erläutert, können die Fläschchenreihen, die in einer Kassette gehalten werden, selektiv entleert werden, um es zuzulassen, daß ein Benutzer eventuell andere Sequenzen oder Verbindungen in jedem Fläschchen aufbaut. Auf diese Weise kann eine Fläschchenreihe entleert werden, während sich eine andere Fläschchenreihe in einer Warteperiode befindet. Während eine Fläschchenreihe geleert wird, könnte auch ein Abgabevorgang an Fläschchen durchgeführt werden, die sich von der Reihe oder Fläschchenreihen unterscheiden, die entleert werden, wenn die Position der Fläschchen den passenden Ventilen entspricht. Jedoch kann während eines Entleerungsvorgangs die Kassette 170 nicht gedreht werden oder der Ablaß 740 wird sich vom mobilen Ablaufrohr 500 lösen.
Um einen Abgabevorgang für ein ausgewähltes Fläschchen auszuführen, dreht der Motor 445 die Kassette 170 als Reaktion auf das Computersystem 800, so daß das Fläschchen 181 unter der passenden Abgabeleitung 140 angeordnet wird, die dem Ventil 470 entspricht. Sobald das Fläschchen 181 richtig unter dieser Abgabeleitung 140 angeordnet ist, wird das Ventil durch die Steuereinrichtung 480 geöffnet und die durch das Ventil 470 gesteu erte Lösung fließt durch das Abgaberohr 140 in das Fläschchen 181. Das Ventil 470 wird dann nach einer vorbestimmten Zeitspanne geschlossen, die der präzisen Lösungsmenge entspricht, die in das Fläschchen 181 abgegeben werden soll.
Um Material aus einer Fläschchenreihe zu entleeren, dreht der Motor 445 die Kassette 170 als Reaktion auf das Computersystem 800, so daß der Ablaß, der der Fläschchenreihe entspricht, die entleert werden soll, über dem Ablaufrohrsystem 430 angeordnet wird. Das mobile Ablaufrohr 500 wird dann angehoben, um mit dem Ablaß in Eingriff zu treten, und das Material in der Fläschchenreihe wird aus den Fläschchen durch das Ablaufrohrsystem 430 ausgestoßen.
Die vorliegende Erfindung ist in Form spezifischer Ausführungsformen beschrieben worden, die Details enthalten, um das Verständnis der Prinzipien des Aufbaus und der Arbeitsweise der Erfindung zu vereinfachen. Eine solche Bezugnahme hierin auf spezifische Ausführungsformen und deren Details ist nicht dazu bestimmt, den Rahmen der Ansprüche zu beschränken, die hierzu hinzugefügt sind.
Es wird Fachleuten klar sein, daß Modifikationen in der zur Veranschaulichung gewählten Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne den Geist und Rahmen der Erfindung zu verlassen. Insbesondere wird es einem üblichen Fachmann klar sein, daß die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung auf verschiedene andere Arten implementiert werden könnte und die oben offenbarten Ausführungsformen nur für die bevorzugte Ausführungsform und die alternativen Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft sind und in keiner Weise eine Einschränkung darstellen.

Claims

Fläschchen zur Verwendung bei der Durchführung einer Synthese, in der eine Polymerkette durch selektive Addition von Monomereinheiten gebildet wird, die in einer oder mehreren Reagenslösungen gefunden werden, wobei das Fläschchen aufweist: eine Innenbohrung (630), die sich zwischen einer oberen Öffnung (610), in die in einem Ausgabeprozeß eine Reagenslösung eingeleitet wird, und einer unteren Öffnung (640) erstreckt, aus der die Reagenslösung in einem Entleerungsprozeß entleerbar ist, und einen äußeren Halteabschnitt, der es ermöglicht, daß das Fläschchen (181) in ein Loch in einer Kassette aufgenommen wird, um darin zu ruhen, und der eine präzise Abmessung (660) aufweist, um in das Loch mit einer druckdichten Dichtung an der Kassette zu passen, wobei die Bohrung (630) dimensioniert ist, um die Reagenslösung, die in die obere Öffnung abgegeben wird, beim Fehlen der Herstellung einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen den oberen (610) und unteren Öffnungen (640) zu halten, und um es zu ermöglichen, daß die Reagenslösung während eines Entleerungsprozesses aus der unteren Öffnung (640) entleert wird, wenn eine ausreichende Druckdifferenz zwischen den oberen (610) und unteren (640) Öffnungen hergestellt ist, und eine Fritte, die in der Bohrung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (630) eine Gestaltung aufweist, um die Fritte (620) in der Bohrung (630) anzuordnen, um eine Kompression und Dichtung mit der Fritte (620) bereitzustellen, wobei die Fritte in der Bohrung (630) in Kompression damit und daran abgedichtet angeordnet ist, der Halteabschnitt sich am oberen Teil des Fläschchens befindet, und der Abschnitt der Bohrung (630) über dem Ort der Fritte (620) eine sich verjüngende Gestaltung aufweist, die sich zum Ort der Fritte (620) hin verengt.
Fläschchen nach Anspruch 1, in der sich der Halteabschnitt am oberen Teil des Fläschchens befindet und einen Teil mit einer größeren Abmessung aufweist, unter dem sich ein Teil mit der präzisen Abmessung (660) befindet, das eine kleinere Abmessung aufweist.
Fläschchen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, in der die Bohrung (630) einen festen Halt (650), der darin über der Fritte (620) angeordnet ist, für das Wachstum eines Polymers darauf aufweist.
Fläschchen nach Anspruch 1, in der sich der Abschnitt der Bohrung (630) unter dem Ort der Fritte (620) nicht verjüngt.
Aufbau zur Verwendung in einer Synthesevorrichtung zur Bildung eine Polymerkette durch selektive Addition von Monomereinheiten, die in einer oder mehreren Reagenslösungen gefunden werden, der aufweist: eine Kassette (170) mit mehreren Löchern (185) zur Aufnahme jeweiliger Fläschchen (181); mindestens ein Loch (185), in dem ein Fläschchen (181) aufgenommen worden ist, so daß es im Loch ruht, wobei das mindestens eine Loch (185) eine präzise Abmessung aufweist, in der die präzise Abmessung (660) des darin aufgenommenen Fläschchens paßt, um eine druckdichte Dichtung um das Fläschchen (181) bereitzustellen, wobei das Fläschchen aufweist: eine Innenbohrung (630), die sich zwischen einer oberen Öffnung (610), in die in einem Ausgabeprozeß eine Reagens lösung eingeleitet wird, und einer unteren Öffnung (640) erstreckt, aus der die Reagenslösung in einen Entleerungsprozeß entleerbar ist, einen äußeren Halteabschnitt, der es ermöglicht, daß das Fläschchen (181) in dem Loch in der Kassette aufgenommen wird, um darin zu ruhen, und der eine präzise Abmessung (660) aufweist, um in das Loch mit einer druckdichten Dichtung an der Kassette zu passen, und eine Fritte, die in der Bohrung angeordnet ist, wobei die Bohrung (630) dimensioniert ist, um die Reagenslösung, die in die obere Öffnung abgegeben wird, beim Fehlen der Herstellung einer ausreichenden Druckdifferenz zwischen den oberen (610) und unteren Öffnungen (640) zu halten, und um es zu ermöglichen, daß die Reagenslösung aus der unteren Öffnung (640) während eines Entleerungsprozesses entleert wird, wenn eine ausreichende Druckdifferenz zwischen den oberen (610) und unteren (640) Öffnungen hergestellt ist, wobei die Bohrung (630) eine Gestaltung aufweist, um die Fritte (620) in der Bohrung (630) anzuordnen, um eine Kompression und Dichtung mit der Fritte (620) bereitzustellen, wobei die Fritte in der Bohrung (630) in Kompression damit und daran abgedichtet angeordnet ist, und wobei sich der Halteabschnitt am oberen Teil des Fläschchens befindet, und der Abschnitt der Bohrung (630) über dem Ort der Fritte (620) eine sich verjüngende Gestaltung aufweist, die sich zum Ort der Fritte (620) hin verengt.