Устройство для электрофореза на вертикальной пластине геля Советский патент 1982 года по МПК G01N27/26 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА НА ВЕРТИКАЛЬНОЙ :ПЛАСТИНЕ ГЕЛЯ

Изобретение относится к исследованию химических и биохимических свойств веществ, а именно к биофизическим приборам, и предназначено для разделения смесей макромолекул, имеющих заряд.

Известен аппарат для гельзлектрофореза в прямоугольном вертикальном блоке геля, в котором злектродные буферные отсеки -расположены рядом друг с другом по обе. стороны плоскости гелевой ячейки.. Такой аппарат собирают прижатием друг к другу двух прямоугольных сосудов так, чтобы между ними остался U-образный герметизирующий вкладыш. Пространство, ограниченное U-образным вкладышем и двумя стенками электродных сосудов, является гелевой ячейкой. С содержанием нижнего электродного буферного отсека гель контактирует электрически через прорезь в стенке гелевой ячейки на уровне ее дна, а с содержимым верхнего электродного буферного отсека - через горизонталы1ую выемку в верхнем крае другой ее стенки. Этот аппарат изготовлен полностью из полиметилметакрилата 1.

Однако полиметилметакрилата подавляет полимеризацию полиакриламида при применении в качестве катализаторов наиболее часто ис- . пользуемую смесь персульфата аммония и тетраметилзтилендиамина, вследствие чего гель вблизи стенок гелевой ячейки имеет более жидкую консистенцию. Образовавишйся поперечный градиент пор приводит к ухудше10нию качества разделения, особенно в гелях небольшой толщины, где стеночный эффект имеет относительно большое значение. Поэтому стенки гелевой ячейки обычно выполняют из стекла.

15

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для электрофореза на вертикальной пластине геля, содержащее корпус, разделенный на два электродных буферных 20 отсека гелевой ячейкой, полость которой сообщена с полостью одного электродного буфер, ного отсека снизу, а с полостью другого электродного буферного отсека - сверху. 3 Устройство в рабочем положении представля собой сосуд прямоугольной формы, изготов ленный из полиметилметакрилаТа, внутреннее пространство которого разделено на два электродных отсека вертикальной гелевой ячейкой, содержащей гель. Гелевая ячейка состоит из двух параллельных прямоугольных стеклянных пластин, прикрепляемых к корпусу. Одна стеклянная пластина этой перегородки закреплена на затвердевающей замазкой неподвижно ко дну и к боковым стенкам, а другая стеклянная пластгша съем ная. и сдвинута относительно первой вверх, опираясь снизу на выступы на дне возле бо ковых стенок буферного сосуда. Между стеклянными пластинами по бокам расположены приклеенные к корпусу брусочки, опр деляющие Толщину рабочего геля в ячейке. Гель контактирует электрически с буфером нижнего буферного отсека через щель, образованную между дном и сдвинутой вверх . съемной стеклянной пластиной, а с буфером верхнего отсека через верхнюю грань, непод вижно закрепленной стеклянной пластины, верхняя. грань которой расположена на несколько сантиметров ниже верхних краев корпуса аппарата. Съ,емная стеклянная пластина прикреплена к корпусу клейкой изолядионной лентой f2j. Однако аппарат громоздок, подготовка ег к работе трудоемка и относительно длительна. Кроме того, аппарат такой конструкции может иметь только больше размеры геля и буфернь1х отсеков, поскольку при подготовке к работе аппарата этого типа, имеюще го небольшие размеры, затруднен доступ к гелевой ячейке при ее сборке и разборке. Цель изобретения - упрощение и ускорение подготовки устройства к работе. Цель достигается тем, что в устройстве дл электрофореза на вертикальной пластине геля содержащем корпус, разделенный на два электродных буферных отсека гелевой ячейки, полость которой сообщена с полостью одного электродного буферного отсека снизу, а с полостью другого электродного буферного отсека - сверху, гелева;я ячейка выполнена в виде U-образной рамы, в желобах которых установлены прямоугольные жесткие пластины с герметизирующими элементами, а электродные буферные отсеки скреплены с гелевой ячейкой прижимными приспособлениями. При этом U-образная рама гелевой ячейки имеет по два желобка с кажд,ой внутренней стороны вертикальных частей рамы, переходящих в общий паз на внутренней стороне горизонтальной части, имеющей ступенчатое в поперечном сечении дно и ограничители в местах переходов желобков в паз на верхней ступени дна паза, Кроме TorOj для увеличения производительности устройство снабжено, по крайней мере, одной дополнительной гелевой ячейкой и одной вставкой, снабженной с торцовых сторон герметизирующими элементами, формирующей дополнительный электродный буферный отсек. На фиг. 1 схематично изображено устройство для электрофореза на вертикальной пластине геля, собранный вид; на фиг. 2 - гелевая ячейка, разобранный вид. Устройство состоит из двух одинаковых .створок 1, формирующих торцовые стенки I и дно крайних буферных отсеков 2, гелевых ячеек 3 и вставок 4, формирующих боковые стенки и дно каждого дополнительного буферного отсека 5 между гелевыми ячейками. Детали прижимаются друг к другу прижимными приспособлениями, например болтами и гайками или пружинными зажимами. Для герметичности соединений вдоль торцового края прижимаемых, к гелевой ячейке ство-рок 1 и вставок 4 проделаны жёЛобки 6, содержащие эластичные герметизирующие элементы 7. Гелевая ячейка 3 разобрана и включает и-образную раму 8, две прямоугольные одинаковой ширины, но различной высоты жесткие, прозрачные, например стеклянные, пластины 9 и 10 и элас ичные герметизирующие прокладки И, 12 и 13. Рама снабжена с внутренней стороны по бокам двумя параллельными вертикальными желобками 14 и 15 прямоугольного профиля, а снизу с внутренней стороны продольным пазом 16, имеющим ступенчатое в поперечном сечении дно. Нижняя ступень дна- паза 17 . имеет профиль желобка, в плоскости которой он находится, а общая щирина паза равна суммарной ширине двух желобков 14 и 15 и перегородки между ними. Ширина верхней ступени дна паза U-образной рамы определяется толщиной жесткой прямоугольной прозрачной пластины, эластичной герметизирующей прокладки и толщиной рабочего геля, ширина вертикальных желобков и нижней ступени паза определена тол- . (цинами жесткой прямоугольной прозрачной пластины и эластичной герметизирующей ярокладки. Гелевая ячейка для приготовления в ней рабочего геля собирается следующим образом. Црямоугольные прозрачные пластины вставляются в желобки рамы 15/ и 14 так, чтобы их нижние концы входили в паз; короткая прозрачная пластина 9 вставляется 5 в желобки 14, так, чтобы ее нижний конец опустился на дно нижней ступени 17 паза 16 и вдоль боковых и нижнего края пласт ны 9 в желобки 14 и паз 16 вдавливается эластичная прокладка 1.1. Длинная прозрачная пластина 10 вставляется в желобки 15 до ограничителей 18 на краях верхней ступени дна паза 16 и по бокам и снизу в желобок 15 и паз 16 вдавливается прокладка 12. В образовавшийся сосуд вливается полимеризационная смесь. Полимеризацию и формирование верхней границы геля осуществляют любым известным .способом. Пос ле окончания полимеризации герметизирующая прокладка 12 извлекается, и. по бокам пластины 10 в желобки 15 вдавливают две одинаковые эластичные прокладки 13, так, чтобы нижний край гелевой пластины 19 бьш открытым. Затем элементы аппарата складываются в следующем порядке: створка- (гелевая- ячейка-вставка) п-гелевая ячейка-створка и прижимаются друг к другу прижимными приспособлениями. В электродные буферные отсеки вливают буферные растворы 20 и. осуществляют электрофорез. Напряжение на гели можно подать с электродов либо опускаемых в электродные отсеки после сборки аппарата, либо с вмонтированных как в створки,, так. и во вставки. Охлаждение рабочих rqлей осуществляется электродными буферными растворами, которые в свою очередь мо но термостатировать либо вставными охлаждающими элементами, либо циркуляцией сам го буфера через охлаждающую систему, либо погружением . аппарата в охлаждаемую жидкость. После окончания электрофореза аппарат п ностью разбирают.- Для извлечения .геля 19. из гелевой ячейки 3 из желобков 15 достаточно извлечь эластичные прокладки 13, а из желоЬков 14 и паза 16 извлечь проклад ку 11. Затем из рамы извлекают пластины 9 и 10, между которыми расположен гель 19. Пластины отслаивают от геля, который затем обрабатывают для выявления в нем разделенных компонентов. С помощью предлагаемого устройства можно проводить электрофорез на одной или больщем числе различных гелевых пластин, расходуя при этом пропорциональный количеству гелевых ячеек объем электродного буфера. Устройство позволяет легко варьировать длину геля подбором соответствующей дли8ны пластины, граничающей с верхним буферным раствором. Подготовка устройства к работе занимает не более 10 мин, а ввиду разборности устройства облегчена промывка и замена отдельных его элементов. Устройство может найти применение в химии, биохимии, сельском хозяйстве и медицине при проведении анализов различных биологических жидкЪртей, главным образом в целях диагностики. Формула изобретения 1.Устройство для электрофореза на вертикальной пластине геля, содержащее корпус, разделенный на два электродных буферных отсека гелевой ячейкой, полость которой сообщена с полостью одного электродного буферного отсека снизу, а с полостью другого электродного буферного отсека - сверху, отличающееся тем, что, с целью упрощения и ускорения подготовки устройства к работе, гелевая ячейка выполйена в виде U-образной рамы, в желобках которой установлены прямоугольные жесткие пластины с герметизирующими элементами, а электродные буферные отсеки скреплены с гелевой ячейкой прижимными приспособлениями. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что U-образная рама гелевой ячейки имеет по два желобка с каждой внутренней стороны вертикальных частей рамы, переходящих в общий паз на внутренней стороне горизонтальной части рамы, имеющий ступенчатое в поперечном сечении дно и ограничители в местах переходов желобков в паз на верхней ступени дна паза. 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения его Производительности, оно снабжено, по крайней мере, одной дополнительной гелевой ячейкой и одной вставкой, снабженной с торцовых сторон герметизирующими элементами, формирующей дополнительный электродный буферный отсек. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3179580, кл. В 01 К 5/00, 1973. 2.Blatter D. Р. An Ymproved Vertical Gel Apparatus for Quantitative Electropho- resis. Analytical Biochemistry. 1969, v. 27, p. 73-.-76 (прототип).