Устройство для электрофореза на пластинах геля Советский патент 1988 года по МПК G01N27/26 

Изобретение относится к области лабораторной техники, используемой для разделения и анализа смесей биологических соединений при помощи электрофореза, и может быть использовано в биохимии и медицине. Известно устройство для электрофо реза на пластинах геля, включающее .прямоугольный корпус, внутреннее про страиство которого разделено двумя вертикальными перегородками на три камеры,, предназначенные для заполне1ШЯ буферным раствором, В перегороднах корпуса вьтолнены вертикальные сквозныа прорези для установки кассе с гелем, начинающиеся от верхней грани перегородок и заканчивающиеся на одинаковом расстоянии от днища прибора. Кассеты с гелем ориентирова ны таким образоМз что открытые торцы иластин геля занимают вертикальное положение и экспонированы во внешние камеры корпуса, в которых размещены электроды, а торцы, закрытые проклад ..-ками, располагаются горизонтально. При этом, один из открытых торцов пластины геля - стартовый - служит для нанесения фракционируемого образ ца. Таким образом, конструкция уст ройства предполагает перемещение ком понентов фракционируемого образца н пластине геля под действием электрического поля в горизонтальном направлении. Система охлаж;дения состои из охлаждающего змеевика и пропеллер ной мешалки5 установленных в средней камере устройства. Змеевик располо жен в днище устройства, мешалка нахо дится вблизи одной из его торцевых стенок. Недостатками устройства являются: каравномерность охлаясдения кассет с гапем по высоте, возникающая вследствие того, что змеевик расположен в нижней части устройства и обеспечивает лишь локальное охлаждение а перемешиванию верхних и нижних слоев буферного раствора с помощью мешалки препятствуют, плоскости установленных в устройстве кассет; большой непроизводительный расход буферного раствора j находящегося в средней камере устройства и предназначенного исключительно д,пя охлаждения кассет с гелем; сложность подготовки к опыту,, обусловленная вертикальным расположением стартового торца пластин геля с образцом9 яшдких образцов на стартовом торце с помощью гелеобразующего раствора. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для электрофореза на пластинах геля, содержащее корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщенными с гелевыми кассетами. В устройств-;: отсутствует спвциальная система охлаждения. В качестве охлаждающего агента используется буферный раствор нижней камеры. Недостатком устройства является большой расход г буферного раствора, неодинаковое охлаждение плоскостей пластин геля ввиду их попарного крепления в устройстве. При двумерном электрофорезе фиксация цилиндрического геля на старте гелевых кассет проводится с помощью гелеобразующего материала, что увеличивает время подготовки устройства к работе. Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и упрощение эксплуатации, а также сокращение времени подготовки устройства к работе в двумерном варианте электрофореза. Цель достигается тем, что в устройстве для электрофореза на пластинах геля, содержащем корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщенными с кассетами для геля, корпус разделен приподнятой над его днищем вертикальной и глухой наклонной перегородками на три отсека, в среднем из которых с помощью уплотняющего элемента, размещенного у одной из-перегородок, параллельно наклонной перегородке размещен компактный блок из чередующихся плоских теплообменников и кассет для геля с образованием клиновидной полости между его нижней торцевой частью и днищем корпуса, причем устройство у днища корпуса снабжено каналами для ввода и вывода хладагента, соединенными с теплообменниками шлангами из эластичного материала. При этом устройство снабжено съемнь ми держателями для цилиндрического геля, установленными на верхних торцах кассет для геля и вьтолненными в виде разрезной обоймы, сопряженные поверхности частей которой снабжены полуцилиндрическими желобками. 31 Наклонное расположение блока теплообменников с кассетами для геля дает равномерное распределение плотности тока меткду пластинами геля, а также облегчает вькод случайным пузырькам воздуха из-под указанного блока, препятствующим контакту буферного раствора с нижними торцами пластин геля. Закрепление теплообменников шлангами из эластичного материала облегчает установку между ними кассет для геля и последующее уплотнение набранного блока кассет и теплообменников в контактный блок уплотняюпщм элементом, который может быть вьшолнен в виде клина или надувной пластиковой камеры. Для уменьшения шунтирования тока между боковыми торцами кассет для геля и стенками корпуса размещены прокладки из эластичного материала. Использование уплотняющего элемента и эластичных прокладок сводит к минимуму тепловьщеление в зазорах между плоскостями теплообменников и кассет и боковыми торцами кассет и стенками корпуса. Съемные держатели цилиндрического геля позволяет быстро и надежно обес- ЗО печивать механический контакт цилиндрического геля с торцевой поверх..ностью пластины геля при работе устройства в двумерном варианте электро фореза . На фиг. 1 дан общий вид устройства для электрофореза на пластинах геля; на фиг. 2 - то же, продольный .разрез; на фиг. 3 - общий вид держа теля для цилиндрического геля со сту пенчатым разрезом. Устройство для электрофоре-за (фиг. 1) состоит из кЕфиуса f с торцевыми стенками 2 и 3, раздел-ен-ного вертикальной 4 и наклонной 5 перегородками. Перегородки вьшолн ецы не на всю высоту стенок корпуса: вертикальная перегородка 4, ограничивающая камеру для нижнего буферного раствора, оставляет свободное пространство в нижней части прибора, наклонная перегородка 5, отдел }йощая ка меру для верхнего буферного раствора не доходит до верхнего края стенок корпуса. В камерах для нижнего 6 и верхнего 7 буферных растворов находятся противоположно заряженные съем ные электроды 8 и 9. Расположенные между перегородками 4 и 5 кассеты 10 2 для геля чередуются с плоскими теплообменниками 11. Кассеты состоят из двух стеклянных прямоугольных пластин 12, отделенных друг от друга тонкими прямоугольными прокладками 13, проходящими вдоль противоположных краев пластин 12 и образующими внутри прямоугольную сквозную полость для пласютины геля 14. Теплообменники 11 изготовлены в виде прямоугольных гглас.тин (фиг. 2) с проточенными внутри изогнутыми каналами 15, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (наisправление движения показано стрелками) На нижней-поверхности теплообманников 11 имеется по два патрубка, один из которых 16 предназначен для ввода, а другой 17 - для вьшода хладагента. Эти патрубки соединены с каналами 18 и 19 для ввода и вывода хладагента с помощью толстостенных резиновых шлангов 20. Наклонная перегородка 5 также, как теплообменники, имеет систему внутренних каналов для охлаждающей жидкости, сообщающихся с каналами 18 и 19 посредством горизонтальных проточек. Каналы 18 и 19 снабжены штуцерами 21 и 22, предназначенными для подсоединения шлангов внешней системы охлаждения. Нижние углы кассет и теплообменников опираются на прямоугольные выступы 23 и 24, обращенные к наклонной торцевой стенке 2 корпуса плоскости блока кассет и теплообменников на наклонную перегородку 5. Нижняя поверхность блока кассет и теплообменников образует с днищем и боковыми стенка 25 и 26 (фиг.1,2) корпуса клиновидную полость 27, расширяющуюся в сторону электрода, погруженного в камеру для нижнего буферного раствора 6. Уплотняющий клин 28 расположен между вертикальной перегородкой 4 и ближайшим к ней теплообменником блока. Плоские прокладки 29 из элaqтичнoгo материа ла установлены в ступенчатых вырезах 30 теплообменников между боковыми стенками 25 и 26 корпуса и боковыми торцами кассет для геля. В нижней части обеих камер для буферного раствора находятся патрубки 31 и 32, предназначенные для слива буферного раствора. В случае двумерного электрофореза на стартовом торце кассеты находится держатель 33 (фиг. 1.3), внутри которого размещен цилиндрический гель с образцом 34. Держатель выполней разъемным, состоящим из двух частей 35 и 36, каждая из которых имеет полуцилиндрический желобок 37. Части 35 и 36 держателя 33 соединены друг с другом с помощью двух пружинящих пластин 38, имеющихся на одной из частей, например 35, держателя и вставленных в соответствующие им пазы 39 на другой части 36 держателя. В сборе держатель 33 для образца образует внутреннюю щелевидную сквозную полость 40, имеющую цилиндрическое расширение (желобок 37), предназначенное для размещения цшшндрического геля с образцом 34. Держатель 33 имеет два продольных выступа 41, лредназначенных для фиксации держате1ля на кассете с гелем.

Устройство работает следующим образом.

Приготовленные заранее кассеты с гелем устанавливают на выступах 23 и 24 между теплообменниками 11 и эластичными прокладками 29. Уплотняющий клин 28 с небольшим усилием вставляют между плоскостью крайнего теплообменника компактного блока и верти-, кальной перегородкой 4. При этом внешние плоскости кассет 10 и теш1оо менников 11 плотно прижимаются друг к другу, а плоские прокладки из элас тичного материала 29 сокращаются в направлении, перпендикулярном плоскостям теплообменников, и расширяются в направлении боковых торцов для геля, закрывая тем самым зазоры между торцаю кассет и боковьми стенками устройства. Заполняют устройство

буферным раствором до уровня, достаточного для погружения кассет с укрепленными на них держателями 33 для цилиндрического геля. Соединяют штуцера 21 и 22 каналов 18 и 19 с источником хладагента (на чертеже не показан) . В случае двумерного электрофореза помещают цилиндрический гель с образцом 34 в желобок 37 части 35 держателя 33, имеющей пружиняющие . пластины 36, на которую надевают часть 36 держателя 33, Устанавливают держатель 33 с цилиндрическим гелем 34 на стартовый торец кассеты с гелем 10. Подключают электроды 8 и 9 к источнику тока (на чертеже не показан) и проводят электрофорез. По окончании электрофореза выключают источник тока, снимают держатели 33 для цилиндрического геля, отключают подачу хладагента, вынимают уплотняющий клин 28, извлекают кассеты с гелем, отделяют одну из стеклянных пластин 12 кассеты 10 от пластины геля 14, снимают гель 14 с оставшейся стеклянной пластины. Сливают буферные растворы. Б случае осуществления электрофореза в одномерном варианте перед нанесением образца прибор заполняют буферным раствором до уровня, превышающего высоту блока кассет и теплообменников, и подслаивают жидкий образец под буферный раствор обычным способом. Устройство для электрофореза в серии пластин геля предназначено, в первую очередь, для производства массовых анализов.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА НА ПЛАСТИНАХ ГЕЛЯ, содержащее корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщеннымис кассетами для геля, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и упрощения эксплуатации, корпус разделен приподнятой над его днищем вертикальной и глухой наклонной перегородками на три отсека, в среднем из которых с помощью уплотняющего элемента, размещенного у одной из перегородок,параллельно наклонной перегородке размещен компактный блок из чередующихся плоских теплообменников и кассет для геля с образованием клиновидной полости между его нижней торцевой частью и днищем корпуса, причем устройство у днища корпуса снабжено каналами для ввода и вывода хладагента, соединенными с теплообменниками шлангами из эластичного материала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени подготовки устройства к работе в двумерном электрофо(Л резе, оно снабжено съемными держателя ми для цилиндрического геля, установс ленными на верхних торцах кассет для геля и выполненными в виде разрезной обоймы, сопряженные поверхности частей которой снабжены полуцилиндрическими желобками.