CN1014463B - 组合式垂直板块凝胶电泳池 - Google Patents

Abstract

本发明是一种组合式垂直板块凝胶电泳池，主要用于生物大分子的分离鉴定。它有四种特有的注胶型腔，它们或是可以十分方便地在电泳池中原位注胶，或是可以被集装起来预先同时注胶；组装时它们以各自两面的U形边与缓冲液槽对接。设计出了扩展本组合式电泳池的方法，使得本组合式电泳池能容纳任何合理数量的凝胶单元同时电泳。

Description

本发明涉及一种改进了的垂直板块凝胶电泳池，它主要用于生物大分子如蛋白质和核酸的分离、分析和鉴定。本电泳池的明显优点在于它既可方便可靠地在电泳池中原位灌注凝胶片，又可采用预先灌好的凝胶片;它在组装上十分灵活，可以容纳任何合理数量的凝胶单元。

设计一个垂直板块凝胶电泳池，首先要回答两个基本问题，一是如何来构筑它的注胶型腔，二是如何使注胶型腔与缓冲液槽衔接。典型的垂直板式注胶型腔是一个上、下敞口的、两侧密封的中空的矩形玻片型腔，它与缓冲液槽的典型衔接方法，就是用其上口经一个橡胶垫圈去配合上缓冲液槽底板上的同形状的孔。这与典型的柱状凝胶电泳池中所用的方法是一样的。广为采用的Hoefer的U.S.4，224，134号专利所描写的就属于这种。本申请人在U.S.第4，613，419号专利中描写了一种与上述相反的衔接方法。但是这两种衔接方法都不能做到在电泳池中原位灌注凝胶;而且这种“一个萝卜一个坑”的结构方式使得电泳池在组装上缺乏灵活性。Roberts的U.S.第3，719，580号专利中描述了一个能在电泳池中原位灌注凝胶的垂直板块式凝胶电泳池，但是他未能解决如何用玻璃片来构筑他的注胶型腔这个问题，所以至今未见广泛被采用。

本发明的任务就是设计出一种垂直板块凝胶电泳池，其注胶型腔应当是用玻璃片构筑成的;它们应当能在电泳池中十分方便地在原位灌注凝胶;它们在组装上应是灵活的，应当可以按需要容纳不 同数量的凝胶单元。

本发明的任务按如下方式来解决：做一个两臂的上段为实心的，两臂的中、下段的剖面为C字形的，底横梁的剖面呈双I字形的U形橡胶框。把它套在一个市售的预注式凝胶片所用的那种典型的玻璃片夹芯饼干似的注胶型腔上，这样就给那个注胶型腔带来了两个上伸的侧臂，和两个侧向的标准弹性U形接口。按标准U形接口的尺寸用透明材料做一个厚壁的矩形盒子，将那宽松的盒盖取去，倒置于旁留待后用;将盒子纵向平行地剖切n次，于是就得到两端的两个半槽和（n-1）个U形缓冲液槽组件，在每个切口处放入一个上述灌好凝胶的带两个上伸侧臂的凝胶单元，然后再用束缚元件将它们束成一体。这时就形成了一个n个凝胶单元和它们共用的一个上缓冲槽的组合体。将这个组合体坐放到那个倒置的宽松的充作共用的下缓冲液槽用的盒盖中去，于是一个组合式垂直板块凝胶电泳池就构筑成了。它在组装上有极大的灵活性，这里n可为不大于20的正整数;当n＝1时，它就是一个只具有一个凝胶单元的单一池。

我们再把上述的带两个侧臂的注胶型腔改造一下，使它变成一个上端向一侧方敞开，而下方通过U形橡胶框底边上一个侧壁上的一条狭缝向相反的侧向敞口的垂直板块式注胶型腔。用上节讲的两端的两块“半槽”将它夹在中间，那么它的下方侧向的敞口就正好被一块半槽底板的端面封堵上了，这虽使在电泳池中原位灌注凝胶成为可能;但电流无法导通，不能进行电泳。解决的办法是，把阻止电流导通的那个角做成是对流体可穿透的，例如沿该角的两侧各打上排孔，使它们一一连成沟通该角两边的L型小渠道。然后再在 可穿透的上角与注腔型腔下方侧向开口之间垫上一条玻璃纸就行了。此玻璃纸属于半透性膜，它既不妨碍电流的穿透，又可封住注胶型腔的下口，电泳时不必将之除去，实为方便而可靠。此种电泳池适合组装成有一两个凝胶单元的电泳池。它的格外优点是，特别适合用来进行琼脂糖凝胶电泳，和含有十二烷基硫酸钠的聚丙烯酰胺凝胶电泳。因为这两种凝胶与注胶型腔壁的附着能力比较弱，即使注胶型腔的壁是用玻璃做的，在电泳时，它们也容易从通常的电泳池的注胶型腔中滑脱出来，而这种情况在本池中是不可能发生的。

下面将结合附图和实施例对本发明组合式垂直板块凝胶电泳池作进一步的具体描述。

附图的简要说明

图1是半个原位注胶式的垂直板式注胶型腔的透视图。它较好地表明了仅用两块玻璃片一高一低地插入一个特有的，两臂主要区段的剖面呈E字型的U形橡胶框中去就可构成一个本发明中特有的原位注胶式垂直板块注胶型腔。

图2是一个有间隔的玻璃片夹芯饼干似的型腔透视图。它是一个移位叠置的矩形玻璃片型腔。其中U形垫片底边上齿伸向两片玻璃的下缘之间，以增加玻璃型腔的侧向耐压性。

图3是半个两臂剖面呈C字形的U形橡胶框的透视图。

附图的详细说明及实施例

实施例甲，一个组合式垂直板块凝胶电泳池，它至少包括一个垂直板式注胶型腔，一个上缓冲液槽，一个下缓冲液槽，一个上电 极和一个下电极，其所采用的组件，以及它们的组合关系是：

（一）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它们每个可用来在装配体中形成一个供容纳缓冲液的容器，呈长方形，可用厚的有机玻璃、聚丙烯、聚碳酸酯，或玻璃等厚的透明材料制成。它具有三个侧壁，一个增厚的底甲板，留着它的第四个侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，沿着U形接口面，开有一个U形浅沟槽，必要时可在其中嵌有一个弹性橡胶密封条，以便保证半槽与其它组件密封地对接;其底甲板的上角被做成是对流体来说可穿透的，最简便的办法，就是沿该角的两边打成一列一一沟通该角两边的L形小孔，以便使流体能从该角的一边透到另一边;此外，槽内设有一个水平布置的白金丝电极，以便将电流引向槽内。

（二）有至少一个垂直板式注胶型腔，用来在电泳池中原位灌注凝胶;参照图1，它是一个由两块长度不等的矩形玻璃片〔1〕、〔2〕一高一低地、每片以其三个边缘插入一个两臂的主要区段的剖面呈E字形，总体呈U字形弹性橡胶框〔3〕而形成的;其特征在于所形成的注胶型腔，其狭缝上口〔4〕朝着一个侧向开着，因为在相反的侧向上它被那片伸到项部的玻璃片〔1〕所阻挡;其下口经由那个U形橡胶框〔3〕底边的一个侧壁上的一条狭缝〔5〕开向一个相反的侧向;或是，参照图2和图3，由两片长度不等的矩形玻璃片〔6〕、〔7〕与一个U形垫片〔8〕形成的一个不完全重叠的玻璃片夹芯饼干似的型腔并以其三个边缘插入一个两臂剖面呈C字形的U形橡胶框〔9〕（为表示其底边断面的细节，图3中只画出了半个该U形橡胶框）而形成的;此外，U形橡胶框还在 注胶型腔的两面各形成了一个标准尺寸的弹性U形接口，以便它与其他组件密封地对接。

（三）数个束缚元件用之将装配起来的组件束缚成一体;它们可以是一些强力的橡胶束缚带，或是一些长螺栓。

（四）供选用的组件：

至少一个双侧敞口的U形缓冲槽，用于在装配体中形成一个容纳缓冲液用的容器;呈长方形，用同于构成上述半缓冲液槽的材料做成，它有一对侧壁和一个增厚的底甲板，留着另一对侧面敞开着并各被一个标准尺寸的U形偶联接口所围着，后者是由那对侧壁和底甲板的整个端面所形成的;沿着每个U形接口，在其面上各开有一个U形的浅沟槽，供在其中各嵌上一极密封橡胶条，以便保证此缓冲液槽与其它组件密封地对接;其底甲板的两个上角都被做成对流体来说是可以穿透的，以便流体从该角的一边穿透到另一边;此外槽内设有一个水平安装的白金丝电极，以便电流的导入。

在装配体中，在束缚元件张力的作用下，一个垂直板式注胶型腔被紧紧地夹在两个半缓冲液槽中间，这时该注胶型腔底部狭缝的侧向开口就正好对着某个半缓冲液槽底甲板端面上的那个对流体来说是可穿透部份，而且事先在两者之间垫有一片半透膜，因而这时该注胶型腔的下狭缝口〔5〕就被那片半透膜封闭了，这就使得在电泳池中原位灌注凝胶成为可能，而且电泳时并无须除去该半透膜。最普通的半透膜就是玻璃纸，通常其厚度仅在0.025mm左右。在此种装配体中，那个与注胶型腔的下狭缝口〔5〕相通的半缓冲液槽充当下缓冲液槽，其中的电极充作下电极;那个与注胶型腔的上狭缝口〔4〕相通的半缓冲液槽充当上缓冲液槽，其中的电极充 作上电极。

同理，任何合理数目的垂直板式注胶型腔可以排成一列而被紧紧地夹在两个半缓冲液槽间，而构成一个具有多个凝胶单元的垂直板式凝胶电泳池;不过在这情况下，在该组合件行列中任何两个邻近的注胶型腔之间都应插入一个两侧敞口的U形缓冲液槽，而且每个注胶型腔在该组合体行列中的定向是：要么邻近的两个注胶型腔的上狭缝口〔4〕都朝向夹在它们两者之间的那个U形缓冲液槽，使它充当两者共用的一个上缓冲液槽;要么邻近的两个注胶型腔的下狭缝口〔5〕都朝向夹在它们两者之间的那个U形缓冲液槽，使它充当两者共用的一个下缓冲液槽。在多凝胶单元组合体中，电泳时将所有的上电极、下电极分别并联起来。

实施例乙，一个组合式垂直板块凝胶电泳池，它包括至少一个垂直板式注胶型腔，一个上缓冲液槽，一个下缓冲液槽，一个上电极和一个下电极，其所采用的组件以及它们的组合关系是：

（一）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它们与甲（一）中所描述的相同，只是那底甲板的上角被做成对流体来说是可穿透的。

（二）一个宽松的槽形的下缓冲液槽用于容纳下缓冲液以及凝胶单元和上缓冲液槽组成的装配体;它呈长方形，用与半缓冲液槽同样的材料制成，而且其中也有水平布置的白金丝电极;

（三）至少一个垂直板式注胶型腔，它是一个具有一对上伸侧臂的间隔开的长方形玻璃中空型腔，用来将事先在其中灌注好的凝胶组合到电泳池中去;有两种带有侧臂的垂直板块注胶型腔，其中简单的一种是由两块相等的矩形玻片在两侧缘被两条垫条隔开，并被两段胶粘带粘合成的夹芯饼干似结构，它的两条上伸的侧壁就 是由两侧的垫条向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸与半缓冲液槽的标准接口尺寸相匹配;

另一种带有两个上伸侧壁的垂直板式注胶型腔是由一个普通的不带侧臂的夹芯式玻璃型腔，与一个同型腔相适应的U形橡胶框组合而成的，该U型橡胶框是一个两侧臂上段实心的，两侧臂中、下段剖面呈C字形，底横梁的剖面呈双I形的橡胶框;把它套在那个无侧臂的夹芯玻璃型腔上，就给它带来了两个上伸的侧壁，和两个标准尺寸的U形弹性侧向接口。

（四）若干个束缚元件用以使装配起来的组件束缚成一个组合体，结构上同于甲（三）一节所述。

（五）供选用的组件：

至少一个双侧敞口的U形缓冲液槽用于在装配体中形成容纳缓冲液的容器;它们在结构上同于甲（四）一节的描述，只是其底甲板的两个上角不必被做成对流体来说是可以穿透的。

在装配体中，在束缚元件的作用下，一个已在其中灌注好的凝胶的有一对上伸侧臂的垂直板式注胶型腔被紧紧地夹持在两个半缓冲液槽之间，这样就形成了一个该凝胶单元和一个上缓冲液槽的复合体;将该复合体坐放到那个较宽松的下缓冲液槽中去，这就构成了一个具有一个凝胶单元的组合式垂直板块凝胶电泳池，它采用预先灌注好凝胶的注胶型腔;

同理，任何合理数目的预先灌注好凝胶的有一对侧臂的注胶型腔都可以被排成一列而被夹在一对半缓冲液槽之间，而形成一个多个凝胶单元和它们共用的上缓冲液槽的复合体;不过，在这种情况下，在组合体行列中的任何两个邻近的凝胶单元之间都应当插入一个U形缓冲液槽。

Claims (11)

1、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

(1)一对一侧敞口的半缓冲液槽，它有三个侧壁，一个底甲板，留有第四侧面敞开着并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的具有标准尺寸的U形偶联接口围着，第一个半缓冲液槽有一个水平布置的电极，第二个半缓冲液槽底甲板下面有一个水平布置的电极。

(2)一个垂直板块注胶型腔，它是一个U形橡胶框套在一个普通的不带侧臂的夹芯式玻璃型腔上，U形橡胶框是一个两侧臂上段为实心，两侧臂中、下段剖面呈C字形的底横梁的剖面呈双I形的橡胶框。

(3)若干个束缚元件，它们将两边放着半缓冲液槽、中间放注胶型腔的组件束缚在一起。

2、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它有三个侧壁，一个底甲板，留有第四侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的具有标准尺寸的U形偶联接口围着。

（2）n个（n不大于20）垂直板式注胶型腔，它一个U形橡胶框套在一个普通的不带侧臂的夹芯式玻璃型腔上，U形橡胶框是一个两侧臂上段为实心，两侧臂中、下段剖面呈C字形的底横梁的剖面呈双I形的橡胶框。

（3）（n-1）个双侧敞口的U形缓冲液槽，它具有一对侧壁连着一个底甲板，留着另一对侧边敞开着并被由整个那对侧壁和底甲板的端面所形成的一对反向的标准尺寸的U形偶联接口所围着，每个U形缓冲液槽装有二个电极，一个位于槽内，一个在槽底板下面。

（4）若干个将各部件束缚在一起的束缚元件。

将n个垂直板块注胶型腔与（n-1）个U形缓冲液槽一一左右交替地排列起来，最外二侧分别放置半缓冲液槽，通过束缚元件将这些组件束缚在一起。

3、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它有三个侧壁，一个底甲板留有第四侧面敞开着，并被一对由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的具有标准尺寸的U形偶联接口围着，沿着U形接口开有U形浅沟槽，其中嵌有弹性橡胶密封条，第一个半缓冲液槽有一个水平布置的电极，第二个半缓冲液槽底板下面有一个水平布置的电极。

（2）一个垂直板块注胶型腔，它是由两块相等的矩形玻片在两侧缘被两条垫条隔开，并被两段胶粘带粘合成的上、下方敞口，两侧密封的中空玻璃型腔，它的两条上伸的侧臂就是由两侧垫条向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸与半缓冲液槽的标准接口尺寸相匹配。

（3）若干个束缚元件，它们将两边放着半缓冲液槽，中间放注胶型腔的组件束缚在一起。

4、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它有三个侧壁，一个底甲板，留有第四侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的具有标准尺寸的U形偶联接口围着，沿着U形接口开有U形浅沟槽。

（2）n个（n不大于20）垂直板块注胶型腔，它由两块相等的矩形玻片在两侧缘被两条垫条隔开，并被两段胶粘带粘合成的上、下方敞口，两侧密封的中空玻璃型腔它的两条上伸的侧臂就是由两侧垫条向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸与半缓冲液槽的标准接口尺寸相匹配。

（3）（n-1）个双侧敞口的U形缓冲液槽，它具有一对侧臂连着一个底甲板，留着另一对侧边敞开着，并被由整个那对侧壁和底甲板的端面所形成的一对反向的标准尺寸的U形偶联接口所围着，沿着U形接口开有U形浅沟槽，其中嵌有弹性橡胶密封条，每个U形缓冲液槽装有二个电极，一个位于槽内，一个在槽底板下面。

（4）若干个将各部件束缚在一起的束缚元件。

将n个垂直板块注胶型腔与（n-1）个U形缓冲液槽一一左右交替地排列起来，最外二侧分别放置半缓冲液槽，通过束缚元件将这些组件束缚在一起。

5、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它具有三个侧壁，一个底甲板，留着它的第四个侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，每个槽内设有一个水平布置的电极，两个半缓冲液槽中，有一个槽的底甲板的上角做成可穿透的。

（2）一个垂直板块注胶型腔，它是一个由两片玻璃片与垫条形成的移位叠置的玻璃型腔，以其三个边缘插入一个两臂主要区段剖面呈C字形而总体呈U字形的弹性橡胶框，或者是两块玻璃片深浅不一地插入一个U形橡胶框，该框的两臂主要区段呈E字型，所形成的注胶型腔，它们的上狭缝朝着一个侧向开着，其下口经由那个U形橡胶框底边的一个侧壁上的一个狭缝向相反的侧向敞开，上述的U形橡胶框还在注胶型腔的两面各形成了一个标准尺寸的弹性U形接口。

（3）若干个束缚元件，它们将两边放着半缓冲液槽，中间放注胶型腔的组件束缚在一起。

6、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它具有三个侧壁，一个底甲板，留着它的第四个侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，每个槽内设有一个水平布置的电极。

（2）2个垂直板块注胶型腔，它是一个由两片玻璃片与垫条形成的移位叠置的玻璃型腔以其三个边缘插入一个两臂主要区段剖面呈C字形而总体呈U字形的弹性橡胶框，或者是两块玻璃深浅不一地插入一个U形橡胶框，该框的两臂主要区段呈E字型，所形成的注胶型腔，它们的上狭缝朝着一个侧向开着，其下口经由那个U形橡胶框底边的一个侧壁上的一个狭缝向相反的侧向敞开，上述的U形橡胶框还在注胶型腔的两面各形成了一个标准尺寸的弹性U形接口。

（3）1个双侧敞口的U形缓冲液槽，它有一对侧壁和一个底甲板，留着另一对侧壁敞开着，并各被一个由那对侧壁和底甲板的整个端面所形成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，U形缓冲液槽的底甲板有两个上角做成对流体来说是可穿透性，槽内设有一个水平布置的电极。

（4）若干个将各部件束缚在一起的束缚元件。

将2个垂直板块注胶型腔与U形缓冲液槽交替排列，左、右两端分别放置半缓冲液槽，通过束缚元件将这些组件束缚在一起。

7、一种组合式垂直板块凝胶电泳池，其特征在于它包括：

（1）一对一侧敞口的半缓冲液槽，它具有三个侧壁，一个底甲板，留着它的第四侧面敞开着，并被一个由那对侧壁和那个底甲板的整个端面所构成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，每个槽内有一水平放置的电极，每个槽的底甲板上角做成对流体是可以穿透的。

（2）2个垂直板块注胶型腔，它是一个由两片玻璃片与垫条形成的移位叠置的玻璃型腔以其三个边缘插入一个两臂主要区段剖面呈C字形而总体呈U字形的弹性橡胶框，或者是两块玻璃深浅不一致插入一个U形橡胶框，该框的两臂主要区段呈E字型，所形成的注胶型腔，它们的上狭缝朝着一个侧向开着，其下口经由那个U形橡胶框底边的一个侧壁上的一个狭缝向相反的侧向敞开，上述的U形橡胶框还在注胶型腔的两面各形成了一个标准尺寸的弹性U形接口。

（3）1个双侧敞口的U形缓冲液槽，它有一对侧壁和一个底甲板，留着另一对侧壁敞开着，并各被一个由那对侧壁和底甲板的整个端面所形成的标准尺寸的U形偶联接口所围着，U形槽内设有一个水平布置的电极。

（4）若干个将各部件束缚在一起的束缚元件。

将2个垂直板块注胶型腔与U形缓冲液槽交替排列，左、右两端分别放置半缓冲液槽，通过束缚元件将这些组件束缚在一起。

8、按权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的电泳池，其特征在于所述的束缚元件为弹性橡胶束缚带或长螺栓。

9、按权利要求5或6或7所述的半缓冲液槽和U形缓冲液槽的底甲板的对流体可穿透性上角是由沟通该角的两个侧边的许多L形小孔或无定形孔构成。

10、按权利要求5或6或7所述的电泳池，其特征在于所述的半透膜是厚度约0.025mm的玻璃纸条。

11、按权利要求5或6或7所述的电泳池，其特征在于所述的半缓冲液槽和U形缓冲液槽上具有标准尺寸的U形偶联接口上还带有沿着U形接口端面开的U形浅沟槽，其中嵌有弹性橡胶密封条。

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