Устройство для ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки Советский патент 1985 года по МПК G01N27/26 

3911

бВоЗ

т3 I

Л ре нож

Фиг 1

2.Устройство ввода жидкого образца в жидкий беферный раствор электрофоретической колонки, содержащее опорную диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки и заправочно-дренажный элемент, о т личалоще е ся тем, что с целью повышения качества ввода образца и расширения функциональных возможностей устройства, в него введена вторая опорная диафрагма, заправочно-дренажный элемент

размещен между диафрагмами и выполнен в виде .самоуплотняющейся эласти ной манжеты с по крайней мере двухканальной инъекционной иглой, подвизрнр сопряженной с манжетой,герме,тично установленной в отверстии стенкй колонки, при этом инъекционное отверстие одного канала размещено на конце иглы, а другого - на ее боковой поверхности,причем опорные . диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе ой -целлюлозы.

1.Устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, содержащее опорнуй диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки. заправочный и дренажный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества ввода и расширения функциональных возможностей устройства, в него введена вторая опорная диафрагма, заправочный и дренажный элементы размещены между диафрагмами и выполнены .в виде по крайней мере пары самоуплотняющихся эластичных манжет с инъекционными иглами, подвижно сопряженными с манжетами, герметично установленными -в.отверстиях, выполненных в диаметрально противоположных стенках колонки, при этом оси отверстий расположены в одной плоскости поперечного сечения колонки «9 и взаимно смещены в этой плоскости, а инъекционные отверстия игл размещены в пристеночных зонах колонки, вблизи противоположной самоуплотняющейся манжеты, причем опорные диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе ci -целлюлозы.

Изобретение относится к технике для электрофоретического фракционирования веществ, преимущественно, биологического происхождения и предназначено для использования в установках зонального колоночного электрофореза и его модификации. Изобретение может быть использовано в области микробиологии, фарма:кологии, биоорганической химии, генной инженерии, медицине, сельском хозяйстве и др. .

Одним из недбходимых условий качественного, 1 электрофоретического разделения образцов является равномерность распределения образца в зоне введения его в камеру разделения при минимальной толщине .зоны ввода.

Известно устройство ввода жидкого образца в электрофоретическую колонку, в котором жидкий образец вмораживается в отверстие плоской пластины (рамки) и перед началом работы: рамка вместе с замо оженным образцом вставляется в специальный паз электрофоретической колонки. Перед электрофорезом, в условиях отсутствия вибраций и других возмущающих силовых воздействий на колонку, производится оттаивание введенного образца с помощью термоэлектрического термостатирующего холодильника-подогревателя OQ .

Недостатком известного устройства является ограниченный ассортимент разделяемых веществ, так как не все биопрепараты допускают замораживание особенно растительные клетки. При размораживании, длящемся нередко около часа, происходит нежелательное уширение толщины исходного слоя образца за счет диффузии и термокапиллярного эффекта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство ввода об1)азца биопрепарата в виде раствора в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, содержащее расположенную около одного из электродных отсеков колонки коническую вогнутую от камеры разделения опорную диафрагму в виде поршня, подвижно-сопряженного с внутренней стенкой колонки. Дифрагма-поршень имеет осевой,канад, соединенный с подвижной заправочной капиллярной трубкой, проходящей сквозь электродный- отсек и присоединенной другим концом к крану, установленному непосредственно-на шприце для внесения образца. Для обеспечения электрического контакта рабочего градиента буфера с верхним электродным буфером, находящимся непосредственно над диафрагмой-прошнем, в диафрагме вдоль оси колонки просверлены отверстия, которые заполняются забуферным электропроводным полиакриламидным или агарозным гелем,Введение жидкого образца в колонку,предварктельно заполненную буферным раствором, осуществляется через капиллярную трубку под коническую : поверхность диафрагмы-поршня, а увеличивающийся при этом объем жидкости в камере разделения колонки перемещает диафрагму вверх, производя дренаж расположенного над ней . электродного буфера в свободную верхнюю область электродного отсека 2.

1Гстройство имеет следующие недостатки. За счет гидродинамической струи при вводе образца, направленной в сторону области разделения, образуется широкая зона исходного слоя этого образца, что, как известно, приводит к существенному снижению качества разделения. Качество разделения ухудшается также за счет конусности опорной диафрагмы, необходимой для у;цалениявоздуха из колонки на этапе заправки ее буфером. Конический профиль введенного образ, ца приводит к неодинаковому падению

напряжения по сечению колонки во время электрофореза. У стенок колонки/ где биопрепарата меньше, напряженность поля меньше. Поскольку величина напряженности поля влияет на подвижность веществ, профиль фракции искажается, что также приводит к ухудшению качества разделенных и отобранных фракций. Кроме того, известное устройство непригодно для фракционирования растворов биопрепаратов, имеющих плотность большую, чем плотность буфера в зоне ввода препарата, так как введенный препарат не имеет снизу опорной поверхности и удерживается,только градиентом плотности буфера.

Цель изобретения - повышение качества ввода образца и расширение функциональных возможностей устройсва.

Указанная цель достигается тем, что в устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофрретической колонки, содержащее опорную диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки Заправочный и дренажный элементы, введена вторая опорная диафрагма, заправочный и дренажный элементы размещены между диафрагмами и выполнены в виде по крайней мере пары самоуплотняющихся эластичных манжет с инъекционными иглами, подвижно сопряженными с манжетги и, герметичн установленными в отверстиях, выполненных в диаметрально противоположных стенках колонки, при этом оси отверстий расположены в одной плоскости поперечного сечения колонки и взаимно смещены в этой плоскости, ,а инъекционные отверстия игл размещены в пристеночных зонах колонки вблизи противоположной самоуплотняющейся манжеты, причем опорные диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе об -целгаолозы.

По варианту-ТВ устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретнческой колонки, содержащее опорную диа partay контактирующую с внутренней стенкой колонки и заправочно-дреиажнЕлй элемент, введена вторая опорная диафрагма, заправочно-дренажный элемент размещен между диафрагмсиищ и выполнен в виде Сс1моуплотняющейся эластичной манжеты с по крайней мер двухканальной инъекционной иглой, подвижно сопряженной с манжетой, герметично установленной в отверсти стенки колонки, при этом инъек-ционное отверстие одного канала размещено на конце иглы, а другого канала - на ее боковой поверхности, причем опорные диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе «А -целлолозы.

Введение второй опорной диафрагмы и указанных заправочно-дренажных элементов позволяет осуществлять ввод образца в виде тонкого строго параллельного поперечному

сечению колонки слоя. Выполнение

опорных диафрагм из проницаемого для биообъектов тканевого материала на основе об -целлюлозы позволяет работать на жидких буферных растворах с

образцами различной плотности, в том числе и с клеточными суспензиями, которые в процессе ввода удерживаются поверхностью ткани за счет капиллярных сил жидкости, а при

подаче напряжения на колонку свободно проходят через нейтральную об -целлюлозную ткань. Пористость ей -целлюлозной ткани опорных диафрагм обеспечивает беспрепятственный выход

воздуха из колонки при заправке ее рабочим буфером и при промывках. Самоуплотняющиеся эластичные манжеты обеспечивают многоразовое их использование без нарушения герметичности

устройства.

На фиг.1 изображено устройство ввода жидкого образца в жидкий бу ферный раствор электрофоретической колонки, вьтолненного по первому варианту, продольное сечение; на фиг.2 - то же, поперечное сечение; на фиг.З - устройство выполненное по второму варианту, продольное сечение. .

Устройство (вариант 1) содержит две опорные диафрагмы 1 из с6 -целлюлозной ткани (фиг.Г и 2), зафик- , сированные с помощью клиновидных пленок 2 на внутренних поверхностях

стенок 3 электрофоретической колонки, в плоскости ее поперечного сечения. На наружной поверхности стенок 3 колонки с помощью прижимных шайб 4 .в отверстиях 5, расположенных в одНОЙ плоскости между опорными диа:фрагмс1ми 1, герметично установлены самоуплотняющиеся эластичные манжеты б из силиконовой резины, которые подвижно сопряжены с инъекционными иглсили 7, одна из игл является заправочной, другая -дренажной. При этом, оси отверстий 5 взаимно смещены в плоскости поперечного сечения колонки (фиг.2),а инъекционные отверстия 8 и 9 игл 7 в рабочем положении размещены в пристеночных зонах колонки вблизи противоположных самоуплотняющихся манжет 6. Внутренняя полость колонки - камера разделения, заполняется жидким рабочим буферным раствором 10.

Устройство по варианту 1 работает следующим образом.

В отверстия 5 через эластичные манжеты 6 вводятся иглы 7, каждая

до противоположной стенки колонки. В одну иглу плавно подается жидкий образец биопрепарата, через другую иглу из пространства между диафрагмами отводится буферный раствор, вытесняемый образцом. Таким образом образец заполняет все пространство между опорными диафрагмами 1, замещ буферный раствор. Затем иглы 7 извл каются из отверстий 5. При этом, за счет эластичности манжет 6 поддержи вается герметизация отверстий 5. После подключения источника напряже ния (не показан) образец биопрепарата И свободно выходит из междиаф рагмовой зоны через тканевую диафрагму в зону разделения, где проводится процесс электрофореза. Устройство по варианту 2 (фиг.З) содержит две опорные диафрагмы 1 из об -целлюлозной ткани, зафиксирован ные с помощью клиновидных планок 2 на внутренних поверхностях стенок 3 электрофоретической колонки, в плоскости поперечного сечения колон ки. На наружной поверхности стенки 3 колонки с помощью прижимной шайбы 4 в отверстии 5, расположенном между опорными диафрагмами 1, герметично установлена самоуплотняющаяся эластичная манжета 6 из силиконовой резины; манжета подвижно сопряжена с двухканальной инъекционной иглой 7. Один из каналов иглы является заправочным, другой дренажным. Инъекционные отверстия f 3 // .у/////////////////////////,

Фиг 2 8 и 9 двухканальной иглы 7 расположены одно на ее конце, а другое на боковой поверхности. При этом, в рабочем положении иглы внутри колонки инъекционные отверстия 8 и 9 расположены во взаимопротивоположных пристеночных зонах йнутренней полости колонки. Колонка перед работой заполняется жидким рабочим буферным раствором 10. Устройство по варианту 2 работает следующим образом. В отверстие 5 через эластичную манжету 6 вводится двухканальная игла 7. В один из каналов этой иглы плавно подается жидкий образец биопрепарата, а через другой ее канал из пространства между диафрагмами отводится буферный раствор, вытесняемый образцом. Таким образом, образец заполняет все пространство между обеими опорными диафрагмами 1, замещая буферный раствор. Затем игла 7 извлекается из отверстия 5. В дальнейшем процесс электрофореза проводится аналогично его проведению в устройстве по варианту 1. Предлагаемое устройство позволяет вводить в колонку образцы различной плотности в виде равномерного плоскопараллельного, очень тонкого, около 1 мм, слоя с резкими границами.. Это в несколько раз повышает качество их разделения в жидких буферных растворах. ,/Дренаж Дренам

Фиг.Ъ У