Устройство для выращивания кристаллов белка Советский патент 1991 года по МПК C30B7/00 C30B29/58 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в биохимии, биологической кристаллографии, в кристаллохимии, химии натуральных веществ.

Цель изобретения - повышение надежности устройства и расширение его функциональных возможностей за счет проведения в едином цикле кристаллизации с разными скоростями.

На фиг.1 изображено устройство для выращивания кристаллов белка с двухсекционным штоком, поперечный разрез; на фиг.2 - узел на фиг.1; на фиг.З - вид А на фиг.1; на фиг.4 - вид Б на фиг.1; на фиг.5 - сечение В-8 на фиг.З; на фиг.6 - устройство для выращивания кристаллов белка с несколькими независимыми цилиндрическими полостями и многосекционными штоками, поперечный разрез; на фиг.7 - вид

Г на фиг.6; на фиг.8 - устройство для выращивания кристаллов белка в случае, когда диализная мембрана отсутствует.

Устройство для выращивания кристаллов белка состоит из блока 1 заправки, который через две уплотнительные прокладки 2 крепится к герметичному корпусу 3, имеющему форму трубы с патрубком. В патрубке корпуса 3 выполнена кристаллизационная камера А цилиндрической формы. В блоке 1 заправки выполнен канал 5, через который камера 4 заполняется белковым раствором. Канал 5 после заполнения камеры 4 герметично затворяется при помощи эластичной пробки б и нажимной планки 7. Между уплотнительными прокладками 2 может быть помещена диализная мембрана 8. Торцовая поверхность 9 кристаллизационной камеры 4, а также поверхность 10 блока 1 заправки, изготовленного из прозрачного материала (например, из оргстекла), полируются, что позволяет вести визуальные наблюдения за процессом кристаллизации. Этому способствует и наклонное под углом 40-50° по отношению к оси камеры 4 расположение канала 5.

В корпусе 3, также изготовленном из прозрачного материала, выполнена цилиндрическая полость 11, в которой размещен цилиндрический поршень 12 с возможностью осевого перемещения в ней. Поршень 12 имеет герметически разделенные между собой кольцевые проточки-секции 13 и 14, служащие камерами буферного (секция 13) и солевого (секция 14) растворов. Герметизация разделенных между собой проточек- секций поршня 12, а также уплотнение зазоров между наружной цилиндрической поверхностью поршня 12 и внутренней полостью 11 корпуса 3 осуществляется установкой уплотнительных прокладок 15 в канавки 16, выполненные на наружной цилиндрической поверхности поршня 12. С поршнем 12 связан привод 17, выполненный в виде пары винт 18 - гайка 19 и преобразующий вращательное движение винта 18 от руки оператора или от вала электрического двигателя в поступательное перемещение поршня 12. Гайка 19 при этом остается неподвижной за счет крепления к корпусу 3.

В уплотнительных прокладках 2 и корпусе 3 соосно с камерой 4 выполнено цилиндрическое отверстие 20, выходящее в цилиндрическую полость 11 корпуса 3. Секции 13 и 14 поршня 12 могут заполняться буферным и солевым растворами соответственно через каналы 21 и 22 в корпусе 3, герметично затворяемые при помощи эластичных пробок 23 и нажимной пластины 24, которая крепится к корпусу 3 винтами 25. Канал 21 соосен с каналом 20. Это необходимо для более удобного заполнения канала 20 и проточки-секции 13 буферным раствором и удаления пузырьков воздуха. С этой же целью более удобного заполнения проточки-секции 14 солевым раствором и удаления пузырьков воздуха предусмотре0 ны два канала 22, размещенных во взаимно противоположных угловых зонах проточки- секции 14.

Устройство работает следующим образом.

5 Поршень 12 при помощи привода 17 приводят в исходное положение, при котором под каналом 20 в корпусе 3, ведущим к кристаллизационной камере 4, располагается проточка-секция 13 поршня. Устройст0 во устанавливают в положение, при котором каналы 21 и 22 располагаются сверху. Через каналы 21 и 22 проточки-секции 13 и 14 заполняются соответственно буферным и солевым растворами. При этом добиваются

5 более полного удаления пузырьков воздуха из заполняемого пространства. После заполнения проточек-секций 13 и 14 соответствующими растворами каналы 21 и 22 герметично затворяются при помощи эла0 стичных пробок 23 и нажимной пластины 24, которая при помощи винтов 25 крепится к корпусу. Устройство устанавливается в положение, при котором блок заправки 1 располагается сверху. Через канал 5

5 кристаллизационная камера 4 заполняется раствором белка в буфере. При этом также добиваются более полного удаления пузырьков воздуха из заполняемого пространства. После заполнения

0 кристаллизационной камеры 4 канал 5 герметично затворяется при помощи эластичной пробки 6 и нажимной планки 7, которая крепится винтом к блоку 1 заправки, Устройство готово к работе.

5 Перемещая поршень 12 при помощи привода 17 в положение, при котором под каналом 20 в корпусе 3 расположится проточка-секция 14 поршня, производят соединение кристаллизационной камеры 4,

0 заполненной раствором белка в буфере, и проточки-секции 14, заполненной солевым раствором посредством канала 20, заполненного буферным раствором, в результате чего начинается процесс кристаллизации

5 белка.

Применяя устройство, в котором поршень выполнен с несколькими солевыми проточками-секциями, можно заправлять последние солевыми растворами различных концентраций (например, возрастающей

концентрации) и. визуально наблюдая за процессом кристаллизации, что позволяют сделать полированные поверхности 9 и 10 блока 1 заправки, изготовленного из прозрачного материала, при помощи привода 17 устанавливать желаемую концентрацию солевого раствора, тем самым замедлять или убыстрять процесс кристаллизации, т.е. оптимизировать скорость процесса кристаллизации.

Преимущества предлагаемого устройства следующие: повышение надежности работы устройства, обусловленное повышением герметичности за счет установки двух уплотнительных прокладок между блоком с кристаллизационными камерами и корпусом устройства, а также за счет уплотнительных колец круглого сечения, установленных в канавки на наружной цилиндрической поверхности штока; повышение удобства обслуживания устройства, обусловленное применением прозрачного материала для изготовления блока и корпуса устройства, а также обусловленное наклонным (по 45°) по отношению к осям кристаллизационных камер расположением каналов для заправки кристаллизационных камер раствором белка в буфере, это позволяет визуально наблюдать за процессом кристаллизации и оперативно влиять на скорость процесса кристаллизации; расширение функциональных возможностей устройства, обусловленное возможностью. визуально наблюдая за процессом кристаллизации, оперативно влиять на скорость процесса кристаллизации, подбирая оптимальную концентрацию солевого раствора за счет выполнения штока устройства многосекционным; упрощение технологии изго- товления устройства, обусловленное отказом от применения трех тщательно притертых друг к другу блоков и переходом к менее жестким требованиям к сопрягаемым поверхностям, что позволяет сделать

применение уплотнительных эластичных прокладок и колец круглого сечения

Формула изобретения

1. Устройство для выращивания кристаллов белка из раствора, включающее гер- метичный корпус, внутри которого размещены кристаллизационная камера и камеры для солевого и буферного растворов, соединенные каналами и средством подачи растворов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и расширения его функциональных возможностей за счет проведения в едином

цикле кристаллизации с разными скоростями, корпус выполнен в виде трубы с цилиндрическим горизонтальным поршнем внутри и вертикальным патрубком снаружи, камеры для солевого и буферного растворов

выполнены в виде проточек на поверхности поршня, герметично разделенных с помощью уплотнительных прокладок, а кристаллизационная камера расположена в верхней части вертикального патрубка, имеющего внутри соосный с ней кольцевой канал, а снаружи на нем установлен блок заправки через уплотнительные прокладки. 2. Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено диализной мембраной, расположенной под кристаллизационной камерой.

3 Устройство по п.1 или 2, о т л и ч a tout e e с я тем. что, с целью удобства обслуживания, средство подачи растворен выполнено в виде привода винт - гайка, соединенного с поршнем.

4.Устройство по п. 1,2 или 3, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что блок заправки выполнен с каналами, расположенными под углом 4050° к оси кристаллизационной камеры.

5.Устройство по п. 1,2,3 или 4, отличающееся тем. что корпус и блок заправки выполнены из прозрачного материала.

СО

L

в s

с.

Т

«S

со

Г

Ui

I

J is.

СЛ CO

о &

OJ

J

«OCSJ

-Лг}-G

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в биохимии, биологической кристаллографии, в кристаллохимии, химии натуральных веществ. Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей за счет проведения в едином цикле кристаллизации с разными скоростями. Устройство включает герметичный корпус, внутри которого размещены кристаллизационная камера и камеры для солевого и буферного растворов, соединенные каналами, и средство подачи растворов. Корпус выполнен в виде трубы с цилиндрическим горизонтальным поршнем внутри и вертикальным патрубком снаружи. Камеры для солевого и буферного растворов выполнены в виде проточек на поверхности поршня и герметично разделены с помощью уплотнительных прокладок. Кристаллизационная камера расположена в верхней части вертикального патрубка, имеющего внутри соосный с ней кольцевой канал, а снаружи на нем установлен блок заправки через уп- лотнительные прокладки. Под кристаллизационной камерой возможно размещение диализной мембраны. Средство подачи растворов выполнено в виде привода винт - гайка, соединенного с поршнем. Блок заправки выполнен с каналами, расположенными под углом 40 - 50°. Корпус и блок заправки выполнены из прозрачного материала, Применяя устройство, в котором шток выполнен с несколькими солевыми проточками-секциями, можно заправлять последние солевыми растворами различных концентраций (например, возрастающей концентрации), и, визуально наблюдая за процессом кристаллизации, устанавливать желаемую концентрацию солевого раствора, 4 з.п. ф-лы, 8 ил. СО с о 00 О о 4 со

Фиг.7

Фиг. 8