生物打印解决方案

生物打印解决方案

在过去,DNA合成通常需要通过化学合成方法,逐个添加每个核苷酸,这个过程既繁琐又容易出错。这种方法的缩放性和成本效率是一大挑战。随着《人工基因组计划》等大型合成生物学项目的启动,对快速、可靠且经济的DNA合成技术的需求空前迫切。随着合成生物学领域的快速发展,生物芯片的需求急剧增加。传统的DNA合成方法耗时且成本高昂。而喷墨沉积技术的引入提出了一个高效、经济且高度定制化的DNA合成解决方案。这一技术能够通过精确控制沉积过程来合成多链DNA序列,极大地提高了合成效率与灵活性。


制程领域

  • 细胞/基因/蛋白合成
  • 生物组织及器官打印
  • 药物输送
  • 疾病筛查与即时诊断
  • 生物医药研发的微流体与器官芯片
芯片原理
  • 数字化喷墨沉积技术应用在DNA合成领域的核心在于使用微型DOD-PIJ按需压电式喷墨HEAD精确地将含有不同脱氧核苷酸(dNTPs)的溶液喷洒到固定式的模板或网板。这些dNTPs 可以是DNA合成的标准核苷酸,也可以是经过化学修饰的核苷酸,以提供不同功能。通过对喷头的精确控制,可以在特定位置逐步建立起所需的DNA序列。

解决方案: 设计:通过专有软件设计所需的DNA序列,将DNA序列转换成喷头的操作脚本,确保dNTPs能够正确喷印。喷墨HEAD的选型:选择适配的喷墨HEAD,能够在微纳尺度上精准控制dNTPs液滴的位置和大小。
固定化技术:能够使DNA序列固定化到一平面支持材料上的技术。该材料需要能够确保固定化的DNA稳定,并且对链增长过程中的合成条件具有抗性。
实时监控:集成一个用于实时监控DNA合成过程的系统,利用荧光标记或其他生物化学方法跟踪dNTPs的加入过程,从而确保合成过程的准确性。
精准控制与优化:实时调整沉积参数以适应复杂的DNA序列结构,优化合成条件,减少错误率。
合成后处理:研发一套后处理协议,该协议包括纯化合成的DNA片段、检测错误和进行必要的修复。

应用场景