Устройство для препаративного электрофореза в геле Советский патент 1990 года по МПК G01N27/26 

Ы г

Изобретение относится к технике разделения заряженных частиц в электрическом поле и может быть использовано для препаративного разделения макромолекул. Целью изобретения является повышение разрещающей способности. Цель достигается тем, что элюционная камера имеет замкнутый объем в форме вытянутого шестигранника, отделена от геля пористой перегородкой и дополнительно через измерительный капилляр и двуходовой клапан соединяется с атмосферой или с микрокомпрессором по команде от блока управления, при этом пластина геля, слот и элюционная камера заключены в единый блок. Устройство для препаративного электрофореза в геле позволяет не менее чем в 10 раз повысить разрешающую способность, упростить конструкцию и автоматизировать процесс разделения. 3 ил.

Изобретение относится к технике разделения заряженных частиц в электрическом поле и может быть использовано для препаративного разделения макромолекул в исследованиях по молекулярной биологии и (генной инженерии.

Целью изобретения является повыше- Hi/ie разрешающей способности устройства.

На фиг. 1 показана камера разделения, разрез, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - структурная схема устройства.

Устройство состоит из прямоугольного блока 1 с элюционной камерой 2, отделенной от геля 3 пористой перегородкой 4, а от электродного отделения -диализной мемб- рйной 5, двух электродных отделений пря- м угольной формы анодного 6 и катодного 7 |с платиновыми электродами 8, слота 9 и крышки 10. Канал 11 необходим для заполнения элюционной камеры буфером, канал

12 - для периодического отбора раздел шихся фракций, а канал 13 - для связи ционной камеры с а т мосФерой и с микрокомпрессиром.

В состав устройства также входят (фиг, 2) перистальтический насос для заполнения элюционной камеры 14 буфером из гмкп . ч 15, перистальтический насос для ет разделившихся фракций 16 в коллектор /, измерительный капилляр 18. микрокомпрессор 19, двуходовой клапан 20 с исполнительными элементами А и Б, исю яик 2 постоянного напряжения и блок 22 управления электрофорезом.

ДЛЯ ИСКЛЮЧенИЯ ВЛИЯНИЯ ЭЯеК (. ОДНЫХ

процессов используется система рециркуляции раствора, которая заключаете- i- no ремешивании анодного и катодного буфера в общей емкости. Конструктивно эта система в предлагаемом устройстве выполнена следующим образом прямоугольная камэ|,-„.

СИ , 00

00

I

о

pa с электродами помещается в емкость 23, которая также имеет прямоугольную форму. Эта емкость соединяется с верхним уровнем буфера в анодном 6 и катодном 7 отделениях с помощью двух трубок 24. Из емкости 23 буфер с помощью двухканально- го перистальтического насоса 25 подается отдельно в нижнюю часть анодного и катодного отделений. Когда уровень жидкости в электродных отделениях достигает края трубки 24, буфер стекает в емкость 23 и рецикл повторяется. При этом длина трубок 24 выбирается таким образом, чтобы не происходило контакта с верхним уровнем жидкости в емкости 23. В этом случае удается полностью осуществить электрическую развязку (предотвратить шунтирование) электродных отделений друг с другом. Дополнительно с этим в емкости 23 буфер охлаждается с помощью холодильника-тер- мостата через теплообменник (не показан) и интенсивно перемешивается с помощью магнитной мешалки (не показана).

Устройство работает следующим образом..

В блок 1 заливают 1 %-ный раствор расплавленной агарозы и вставляют слот 10. После того, как агароза застывает, слот 10 удаляют и блок 1 помещают в разделительную камеру. Затем анодное 6 и катодное 7 отделения заполняют буфером, а в образовавшуюся емкость 10 вводят разделяемое вещество. С помощью насоса 14 из емкости 15 в элюционную камеру 2 подают буфер, элемент А клапана 20 закрыт, а Б открыт и емкость 2 сообщается с атмосферой. При этом часть буфера при заполнении попадает в измерительный капилляр 18. После этого подают электрическое напряжение от источника 21 и с помощью капилляра 18 измеряют расход буфера в элюционной камере. Расход буфера через разделительную ячейку зависит от качества используемой агарозы и пропорционален напряженности электрического поля. Зная электроосмоти- ческий расход буфера через элюционную камеру с помощью блока 22 управления устанавливают соответствующую производи- тельность насоса 14, который должен обеспечить необходимый объем буфера в элюционной камере за „время одного цикла разделения. В процессе разделения макромолекулы постепенно выходят из геля в сво- бодный раствор буфера 6, а затем останавливаются на диализной мембране, так как размер пор мембраны много меньше размера макромолекул. По команде от блока 22 управления источник 21 изменяет свою полярность (направление электрического поля) и макромолекулы переходят в

свободный объем элюционной камеры. После этого поле выключается, исполняющий элемент Б клапана 20 закрывается, а элемент А . открывается и одновременно включаются микропроцессор 19 и перистальтический насос 16. Объем жидкости из элюционной камеры попадает в отдельную пробирку коллектора 17, а затем по команде от блока 22 управления весь цикл повторяется.

Расход насоса 16 и производительность микропроцессора 19 подбирают таким образом, чтобы в элюционной камере 2 создавалось некоторое избыточное давление, которое деформирует (надувает) диализную мембрану 5 и позволяет тем самым устранить зависание капли в объеме 2. Введение пористой перегородки 4 исключает возможность перемещения геля 3 в блоке 1, что позволяет уменьшить объем элюционной камеры до 0,&см и получить воспроизводимые результаты по разделению. Форма элюционного объема в виде вытянутого шестигранника позволяет полностью исключить потери буфера в элюционн ом объеме 2. Пластина геля, слот и элюционная камера в устройстве выполняются в едином блоке, что исключает возможность угловых искажений зоны в процессе разделения, а также позволяет реализовать одновременное и независимое препаративное разделение двух и более различных биологических образцов. Блок имеет две элюционных камеры, которые соединены двухканальными перистальтическими насосами заполнения и отбора проб. В геле формируют два слота и при наложении электрического поля образуются две дорожки с разделенными фракциями, каждая из которых попадает в свой элюци- онный объем и отбирается в отдельные пробирки.

Предлагаемое устройство позволяет не менее чем в 10 раз увеличить разрешающую способность, упростить конструкцию и обслуживание устройства, а также автоматизировать процесс разделения.

Формула изобретения

Устройство для препаративного электрофореза в геле, содержащее прямоугольную камеру с электродами, горизонтально расположенную пластину геля с прилегающей к ней элюционной камерой, соединенной с насосами и отделенной от анодного отделения диализной мембраной, а также блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно дополнительно содержит горизонтально расположенный над элюционной камерой измерительный капилляр, соединенный с одной стороны с двуходовым клапаном и микрокомрессором, а с другой стороны с элюционной камерой, причем элюционная камера выполнена в форме шестигранной призмы, вершины которой расположены соосно с входом и выходом

элюционной камеры, при этом камера и ге- левая пластина размещены в едином блоке, в верхней части которого над гелевой пластиной выполнен щелевой паз для размещения слота.

/

Фиг.1

Фиэ.З