Устройство для препаративного электрофореза в геле Советский патент 1988 года по МПК G01N27/26 

fS Т/

со со а

о

00 4

Изобретение относится к методам разделения заряженных частиц в электрическом поле и может быть использовано для препаративного разделения макромолекул в исследованиях помоле,- кулярной и клеточной биологии, а также в генной инженерии.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности устрой-ства.

На чертеже схематично показано предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из цилиндрической камеры 1, обоймы 2 и пористо- го цилиндра 3, которым находится гель, в котором сформирован кольцевой слот посредством вкладыша 4. С помощью вкладаиш 5 через трубку 6 в слот 7 подают разделяемую смесь. Внешнее кольцевое., катодное отделение 8 заполнено электродным буфером, а центральное осевое анодное отделе- ние 9 изолировано диализной мембраной 10 от кольцевой иллюционной ем- кости 11 и соединяется с катодным отделением через насос 12, образуя замк нутую систему протока электродного буфера. С помощью канала 13 иллюцион- ный объем периодически заполняют б у фером. Крышка 14 герметизирует внутренний объем камеры, На электроды 15 и 16 подают электрическое напряжение. Канал 17 служит для периодического отбора разделившихся фракций Вкладыш 18 предохраняет гель от контакта, с кислородом в процессе полимеризации полиакриламида.

Устройство работает следующим обра зом.

в цилиндрическую камеру разделения помещают кольцевую обойму 2 и пористый цилиндр 3„ Затем в пространСТБО между обоймой и пористым цилинд- ром заливают расплавленную агарозу до уровня, определяющего необходимую Toj-пцину геля (0,8-1 см), и сразу же в направляющие кольцевой обоймы 2 вставляют кольцевой- вкладыш 4 для формирования кольцевого слота. После тока, как гель запС 1Шмеризуется, кольцевой вкладьип 4 удаляют, а на его место устанавливают вкладыш 5, в котором имеется отверстие с трубкой 6, внешний диаметр которой меньше толщины слота, обычно 0,5 мм.

Трубку 6 соединяют с перистальтическим насосом И1М с пипеткой, с

помощью которых подают разделяемую смесь в кольцевой слот 7, при этом вкладыш 5 медленно поворачивают вокруг своей оси, что способствует более равномерному распределению смеси

Когда слот 7 заполнен, вынимает , вкладыш 5 и обойму 2, затем заливают внешнее кольцевое катодное отделение 8 электродным буфером до уровня геля, устанавливают центральное осевое анодное отделение, 9 изолированное полупроницаемой (диализной) мембраной 10 от кольцевой иллюционно емкости I1 и подключают систему д/ш замкнутой прокачки электродного буфера с помощью насоса 12. Через канал 13 кольцевой иллюционнзай объем 11 заполняют буфером, камеру накрывают крышкой 14 и к электродам I5 и 16 подводят постоянное напряжение. Средняя напряженность электрического поля при этом обычно составляет 2-5(В) см.

В результате этого заряженные макромолекулы, например фрагменты ДНКа двигаются от катода к аноду, образуя кольцевые зоны, содержащие макромолекулы - фрагменты ДОКа с одинаковым молекулярным весом (размером) . Зоны последовательно проходят через пористый кольцевой цилиндр 3 и задерншваются на полупроницаемой (диализной) мембране 10. Кратковременая (10-20) с смена полярности источника питания переводит накопленное на мембране 10 вещество в илюционный объем 11 с буфером, из которого через канал 17 после выключения поля вещество удаляется. После этого через канал 13 объем 11 вновь заполняеся чистым буфером и весь цикл разде-г- ления повторяется до тех пор, пока самый крупный фрагмент из смеси не достигнет мембраны, после чего процесс разделения прекращают. Общее врмя разделения обычно составляет (12-48) ч в зависимости от диаметра слота и концентрации используемой агарозы. Следует отметить, что при использовании пористого цилиндра 3 из стекла, для предотвращения сорбци разделяемого материала, необходимо цилиндр 3 силиконизировать. Обычно используют 3%-ный раствор этилсилана тч толуоле.

i

Введение в конструкцию предлагаемого устройства пористого цилиндра 3 исключило деформацию иллю- ционного объема 11 при протекании через гель электрического тока, что позволяет увеличить разрешение устройства в 1,5-2 раза посредством увеличения плотности тока и уменьшения объема 11, а также расширить область использования устройства, применяя гели с концентрацией агарозы менее 1%. ,

В предлагаемом устройстве иллю- ционный объем 11 имеет форму скошенного кольцевого цилиндра, такая форма объема исключает потери образца во время его отбора, что исключает перемешивание фракций и повышает разрешение.

Использование в предлагаемом устройстве вкладыша 5, в котором имеется отверстие с трубкой 6, внешний диаметр которой меньше толщины слота 7, исключает по сравнению с известными конструкциями возможность повреядаения геля в процессе нанесения образца, что также повышает разрешение устройства.

В предлагаемом устройстве предлагается использовать ряд сменных обой 2 и вкладышей 4 и 5, отличающихся различными внутренними диаметрами, толщиной кольцевого слота (1-2 мм) и расстоянием трубки 6 до оси, что позволит без изменения конструкции камеры изменять рабочие параметры геля: его толщину, длину пути вещества в поле, толщину слота. Все это расширяет область использования услпройства для разделения широкого сПект- ра веществ, отличающихся по молекулярному весу.

Предлагемое устройство позволяет проводить электрофорез в полиакриамид- ном геле. Это стало возможным в результате введения в конструкцию устройства вкладыша 18, который встав-

0 ляется в обойму 2 через вкладыш 4 и герметизирует внутренний объем геля .19, что исключило контакт полиакрил- амида с кислородом воздуха. Это также расширяет область использования

5 устройства, например для разделения более мелких фрагментов ДНКа или белков.

Формула изобретения

0 Устройство для препаративного

электрофореза в геле, содержащее цилиндрическую камеру разделения с гелем, в которой сформирован кольцевой слот, коаксиально расположенные внешнее катодное отделение, центральное анодное отделение, иллюционную емкость, изолированную диализной мембраной от анодного отделения с подводящими и отводящими,каналами,

0 замкнутую систему прокачки электродного буфера, отличающее- с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в нем до- пoJшитeльнo установлен пористый коль5 Цевой ЦИЛИ1ЗДР между цилиндрической камерой разделения и иллюционной емкостью, соосный с электродными отделениями .

5

Изобретение относится к методам разделения заряженных частиц в элект-, рическом поле и может быть исполь- зовано для препаративного разделения макромолекул. Целью изобретения является повышение разрешающей способности препаративного электрофореза в геле. Устройство состоит из цилиндрической камеры 1 с гелем, в которой сформирован кольцевой слот 7, коак-i сиально расположенные внешнее катодное отделение 8, центральное анодное отделение 9, иллюционная емкость 11, изолированная диализной мембраной 0 от катодного отделения, в нем дополнительно установлен порист тый кольцевой цИлиндр 3 между гелем и иллюционной емкостью, соосный с электродными отделениями, ряд сменных кольцевых вкладышей 2, 4, 5, 18, которые вставляются один в другой, формируя рабочий объем геля и слота заданных размеров. 1 ил. Г4 i (Л с