Устройство для заполнения партии трубок гелем Советский патент 1983 года по МПК G01N27/26 

Изобретение относигся к лабораторной технике, в частности к устройствам для электрофореза в полиакриламидном геле, и может найти применение в биологии, биохимии и медицине.

При исследованиях связанных с применением электрофореза в цилиндриче{ ких трубках, заполненных гелем, весьма важно, чтобы вся партия трубок, используемых в эксперименте, была идентична как по составу геля, так и по высоте столба геля в трубках. Поэтому заполняют гелем сразу всю партию трубок и затем производят отбраковку.

Известно устройство для заполнения партии трубок, например капиллярных, гелем, содержащее цилиндрический стакан с отверстием в дне для входа раствора геля, сетку, расположенную в нижней части стакана дпя опоры трубок, стержень, расположенный в центральной части стакана по его оси и конструктивные элементы, соединенные со стержнем и обеспечивающие вертикальное положение трубок в стакане fI Недостатком известного устройства является недостаточная однородность заполнения трубок гелем, обусловленная неравномерным распределением входящего потока геля и неоднородностью условий полимеризации.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для заполнения партии трубок гелем, содержащее цилиндрический стакан, проницаемую для геля перегородку в нижней части стакана для опоры на нее трубок и нижнюю крыщку в форме конуса основанием примыкающего к стакану, в вершине которой штуцер для подачи раствора геля 2.

Недостатком устройства является недостаточная однородность заполнения трубок гелем. Этот недостаток обусловлен тем, что вертикальное расположение трубок по всему сечению стакана, коническая крышка и перегородка в нижней част стакана не обеспечивают достаточно однородного распределения входящего потока геля по всем трубкам. Кроме того, при полимеризации геля центральные и крайние по расположению в стакане трубки оказываются в неодинаковых условиях относительно отвода тепла, выделяющегося при полимеризации геля, вследствие чего скорость полимеризации геля в различных трубках оказывается неодинаковой, что также приводит к различиям в

составе и высоте геля в различных трубках.

Цель изобретения - повышение однородности заполнения трубок гелем. J Поставленная цьль достигается тем, что известное устройство для заполнения партии трубок гелем, содержащее цилиндрический стакан с опорой для трубок в его нижней части и нижнюю крышку 0 со штуцером, расположенным по ее центру, дополнительно содержит сплошной цилиндрический вкладыш, установленный по центру стакана с зазором относительно его стенок.

5 При этом опора для трубок выполнена на внутренней поверхности нижней крышки в виде кольцевого бортика с шириной не менее суммы толщин стенки стакана и трубок. .

Q В преимущественном варианте исполнения стакан снабжен й ерхней крышкой, выполненной аналогично нижней крышке.

Существо изобретениясостоит в том, что благодаря осевой симметрии устрой5 ства и однорядовому расположению трубок все трубки оказываются в одинаковых условиях не только во время заполнения устройства гелем,но и во время полимеризации. Выполнение опоры для трубок в виде кольцевого бортика на крышке устройства облегчает выем заполненных трубок из устройства.

Наличие верхней крышки делает сим - метричным поток истека1шя вытесняе- мой из устройства воды. Это также оказывается существенным при высоте заполнения трубок близкой к верхнему краю устройства, так как в этом случае несимметричный поток истекания затрагивает и пограничный верхний слой геля, являясь дополнительным фактором неоднородности заполнения.

На фиг. 1 показан частичный разрез устройства для заполнения партии трубок гелем с вкладышем и его поперечное сечение без вкладыша; на фиг. 2 - часть разреза устройства, показывающая в большем масштабе заполняемую, трубку, опирающуюся, частью нижнего торца на бортики нижней крышки.

Устройство для заполнения партий трубок гелем состоит из цилиндрического стакана 1, нижней и верхней крышек 2 со штуцерами 3 и кольцевыми бортиками 4, сплошного цилиндрического вкладыща 5 5. На . 1 и 2 показаны для ясности трубки 6, установленные в зазоре между вкладышем 5 и стенками стакана 1, с. в разрезе А-А на фиг. 1 показан также один из возможных вариантов выполнения ограничителя для вкладыша 5, которым в данном случае является торец ,7 штуцера 3. Устройство работает следующим образом. На стакан 1 навинчивают нижнюю крышку 2, .располагают устройство ваклонно или горизонтально и укладывают в него вдоль стенки около 1/3 всей пар тии заполняемых трубок б. Затем по уло женным трубкам 6 вдвигают вкладыш 5 до упора в торец 7 штуцера 3 или. любой другой каким-либо образом устроенный ограничитель. После чего укладывают остальную часть партии трубок так, что они заполняют все пространство по кольцу между вкладышем 5 и стенкой стакана 1. Устройство устанавливают вертикально, навинчивают верхнюю крышку 2. Далее, как обычно, устройство заполняет ся водой, пузырьки воздуха,задерживающ еся на стенках стакана 1 и трубок 6 .те или иным способом изгоняются, после чего к штзгцеру 3 в нижней крышке 2 подключают источник гепевого раствора. Раствор геля подают, например, с помощью насосд или из сосуда с раствором расположенного выше устройства, через гибкую трубку (не показаны), подключен ную к штуцеру 3. Поступающий в нижнюю часть устройства более тяжелый, чем вода, раствор геля вытесняет воду, заполняя находящиеся в устройстве трубки 6 и пространство между ними. В заявляемом устройстве для изгнания пузырей воздуха удобно вос пользоваться вакуумной откачкой через . штуцер 3 в верхней крышке 2. Благодаря осевой симметрии в предлагаемом устройстве входящий поток геля равномерно распределяется по всему заполняемому пространству, чем обеспечивается однородность условий заполнения. В конце процедуры заполнения часть раствора геля, содержащуюся в соединительных трубках и нижней части устройства до уровня нижних торцов трубок.6, вытесняют раствором сахарозы, по плотности превосходящим плотность раствора геля; эту операцию осуществляют путем замены раствора геля в источнике на раствор сахарозы. После этого устройство для заполнения трубок отключают от источника, причем часть соединительной трубки оставляют подктиоченной к устройству, а свободный ее конец поднимают ДО уровня верхнего штупйра 3 и оставляют открытым во избежание возникновения перепадов давления вследствие усадки геля при полимеризации. По окончании полимеризации гепя в устройстве крышки 2 свинчивают, из стакана 1 выталкивают сначала вкладыш 5, а затем извлекают заполненные гелем трубки 6, которые, как правило, извлекаются все сразу в виде цилиндрического блока. Работа устройства проверялась на лабораторном макете, предназначеннся для заполнения трубок с внутренним диаметром 2,5 мм длиной 120 мм в количестве 30 щт. Трубки заполнялись гелем с линейно возрастающей сверху вниз вдоль трубки концентрацией акриламидового геля с градиентом плотности от 4 до 20%, высота столбика геля 95-1ОО мм. Разброс по высоте столбиков полтлеризованного в трубках геля в пределах 3 мм, что значительно лучше результатов, получаемых другими устройствами, дающими разброс до 15 мм при той же высоте гелей. Проценг отбракованных трубок {гели с пристеночными пузырями и разрывами ге-ля в трубках) обычно незначителен и составляет 3-5 трубок на партию, в то время как известные устройства дают половину или одну треть бракованных трубок. Дальнейшая проверка проводилась 9 помощью электрофореза на гомогенате белков, например, мозга крысы, ганглиях большого прудовика. Белки подвергались электрофоретичевкому разделению в приготовленных с помощью предлагаемого устройства гелях с градиентом плотности 4-20%, окрашивались кумаси-голубым и подвергались денситометрированию на двухволйовом микроденситомегре Шимадзу CS -910. Результаты измерений показали, что повторяемость девситограмм для одинаковых проб белков по значению оптической плотности и электрофоретической подвижности в фракциях белков укладывается в 5%, в то время как известные устройства для приготовления партии трубок с гелем не позволяют получать воспроизводимость лучше 15%. Применение предлагаемого устройства позволяет экономить в 2-3 раза дефицитные реактивы р -рабочее время за счет почти стопроцентного выхода нригодньтх для работы гелей и высокой воспроизводимости получаемых результатов.

6