基因合成装置（全自动化1次合成超）
基因合成装置（全自动化1次合成超）鉴于此，化学合成法应运而生，并曾在很长一段时间中成为直接合成DNA的主要方法。PCR扩增原理首先，我们要明白，生物体内的DNA合成是通过DNA聚合酶进行的，DNA聚合酶可以合成与模板链完全互补的DNA链，速度快、条件温和、错误率低是它的优势。人们利用这个原理发展了PCR技术，可以快速且廉价的得到想要的DNA链。但美中不足的是，DNA生物合成依赖模板链，只能从已有的生物基因组中获取模板，合成互补的DNA链。在没有模板的情况下，无法实现从头合成，因此不能满足合成生物学和DNA存储的需求。
我们都知道，DNA是储存遗传信息的主要载体，DNA合成技术是人类探索生命奥秘过程中的必要工具。但是深入到基因组层面，即便最小的病毒基因组，也有几十Kb的长度，常见模式微生物大肠杆菌的基因组更有约4.2Mb的大小。如果使用传统的柱式DNA合成法来制备，这些最简单的基因组的制备成本就需要数百万元。
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为了应对复杂的DNA合成需求，高通量DNA合成技术逐渐进入人们的视野，在各领域发挥关键性作用。
那么，能够推动生命奥秘探索的“高通量DNA合成技术”究竟是怎样的呢？这一产业国内的进展如何呢？
首先，我们要明白，生物体内的DNA合成是通过DNA聚合酶进行的，DNA聚合酶可以合成与模板链完全互补的DNA链，速度快、条件温和、错误率低是它的优势。人们利用这个原理发展了PCR技术，可以快速且廉价的得到想要的DNA链。
但美中不足的是，DNA生物合成依赖模板链，只能从已有的生物基因组中获取模板，合成互补的DNA链。
在没有模板的情况下，无法实现从头合成，因此不能满足合成生物学和DNA存储的需求。
PCR扩增原理
鉴于此，化学合成法应运而生，并曾在很长一段时间中成为直接合成DNA的主要方法。
DNA化学合成基于固相化学合成的原理，利用DNA固相化学合成技术，可以在每个反应器上合成一条DNA，但由于化学合成的效率没有生物合成那么高，因此，得到的DNA链长度通常不能超过200碱基。
DNA化学合成基于固相化学合成的原理
如何实现破局？依靠高通量的“控制开关”，完美的解决了这一难题。
1938年人们发明了晶体管，并在1950年前后掌握了PN结的工作原理。一个晶体管就如同一条化学合成的DNA短链，不能发挥很大的作用，而利用光刻机、掩模板和光刻胶，人们可以在硅片的不同区域刻画出不同的图形，使得一些区域被暴露参加化学反应，另一些区域被光刻胶等保护起来不参加化学反应，通过这样的高通量“控制开关”，就可以在硅片的不同区域分别加工出微小的PN结、导线、电阻、电容等，最终制造出功能强大的CPU等芯片。
因此，基于同样的思路，只要把大量的DNA化学合成位点集中在一个表面上，再设计合适的开关机制，自动控制表面上成千上万个合成位点的打开和关闭，使得反应按需地在特定区域进行，就可以制造出真正意义上的高通量DNA合成芯片。
高通量DNA合成芯片在芯片大小的表面上可以同时进行数以万计甚至更多的DNA合成，合成成本比常规合成降低了几个数量级。尽管得到的每种DNA产物也比常规合成也降低了几个数量级，但在获得初始产物后，接下来就可以利用廉价高效的PCR技术对初始产物进行大量复制，大幅降低扩增成本。因此利用高通量DNA合成技术，实际可以把DNA从头合成的成本降低几个数量级。
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而高通量DNA合成技术和装备使得低成本的合成生物学、DNA存储等变得可行，使得深刻认识、改造生物体成为可能。
在当前的市场当中，已经有诸多专注于高通量芯片 DNA 合成的技术公司，各家技术也不尽相同。例如在 “脱保护” 方法上，Affymetrix 采用的是掩模光刻合成技术，Twist Bioscience 采用的是喷墨打印合成技术。而金斯瑞此次芯片所使用的 “脱保护” 方法，则来源于其收购公司 CustomArray 的电化学合成技术，该方法利用电化学反应产生酸以脱去保护基团，之后控制亚磷酰胺单体进行偶联合成。
该款高密度 DNA 合成芯片是使用其专有的微型半导体芯片技术研发所得，其能够允许 840 万个独特的寡核苷酸的同时合成，其中单个寡核苷酸的碱基数最多可达 170 个。
在之后，以该款最高通量的半导体芯片为基础，金斯瑞还进一步研发推出了新一代、业界吞吐量最高的 DNA 合成平台，平台搭载有 4 个上述芯片，能够 1 次合成超过 57 亿个寡核苷酸。这也使得金斯瑞成为高通量 DNA 合成平台的霸主。
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DNA天然可以作为4进制的存储介质（A/T/C/G)，并拥有信息密度高，存储时间长等优势。鉴于理论上无限的存储容量、稳定性和最少的维护要求，DNA 可能是一种强大的数据存储介质。然而，我们无法快速生成大量 DNA，这阻碍了其商业化的前景。金斯瑞的半导体技术解决了 DNA 数据存储最棘手的挑战，正在将虚构变成现实。
在数据量爆炸的世界，如果能进一步大幅压缩每碱基的合成价格，DNA存储也将成为一种很好的信息存储方式。金斯瑞取得的这些突破，在DNA合成能力的飞跃有可能“破圈”，从而实现生物行业以外的应用。
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