CN102711904B - 在多个盒子中独立电转移的装置 - Google Patents

Abstract

在接纳电印迹盒子以及包括一体化电源、控制装置、和显示器的装置中进行电转移，所述显示器通过与盒子上相应的电触头配合的在外壳内的电触头使用户可单独监测和控制多个盒子的每个。

Description

在多个盒子中独立电转移的装置

相关申请的交叉引用

该申请要求2009年12月11日提交的美国临时专利申请No.61/285,661的权益，其内容通过引用方式并入本文中。

技术领域

本发明属于凝胶电泳领域，以及特别涉及从平板凝胶或任何其他二维介质中电泳分离种类的转移，其中种类被分离至二维支持基质，其中种类能被检测、鉴定、和定量。

背景技术

在平板凝胶中已经电泳分离的蛋白质、核酸、或其他生物种类通常转移至硝化纤维素、尼龙、聚二氟乙烯、或类似材料的用于鉴定和定量的膜，该鉴定和定量在膜上进行比在凝胶上进行更容易。通常转移技术是电印迹，其中将凝胶和膜的平面放置为直接接触，并且使电流以横向通过凝胶和膜，从而以使种类在凝胶内流通类似的方式转移种类。当种类是DNA片段时，该转移在其发起人英国生物学家Edwin M.Southern之后称为Southern印迹。类似地，RNA片段的转移称为Northern印迹，并且蛋白质或多肽的转移称为Western印迹。一旦发生转移，通过适于种类自身的方法来分析在膜上的种类。在Southern和Northern印迹中，例如，分析包括使用杂交探针处理在膜上的种类，随后为使用荧光或显色染料来标记它们。在Western印迹中，使用抗体处理种类，随后为使用常规标记技术来检测抗体。

Southern、Northern、和Western类型的电印迹均能在潮湿、干燥、或半干燥的形式中进行。在潮湿印迹中，凝胶和膜被叠加分层，将该叠加浸入水槽中转移缓冲溶液中，在该水槽壁上安装有丝状或板状电极。将电极通电从而导致溶液从凝胶移动至膜。在半干燥的印迹中，使用经转移缓冲溶液润湿的滤纸，并且叠加包括在其顶部和底部上具有凝胶的滤纸以及滤纸之间的膜，从而形成“印迹夹层(blotting sandwich)”。然后将电极与润湿的滤纸暴露面放置为直接接触。除了位于凝胶中的那些外，干燥的电印迹未使用液体缓冲液。潮湿、干燥、和半干燥的电印迹和相关材料以及设备的描述在Margalit et al.(Invitrogen)于2006年12月7日公开的美国专利申请公开No.US 2006/0272946Al；2006年12月14日公开的US 2006/0278531Al；以及2009年1月29日公开的US 2009/0026079Al；1989年6月20日公开的Littlehales(American Bionetics)美国专利No.4,840,714；1989年12月26日公开的Dyson et al.(Amersham International)美国专利No.4,889,606；1991年5月7日公开的Schuette(Life Technologies，Inc.)美国专利No.5,013,420；1994年10月18日公开的Chan et al.(Abbott Laboratories)，美国专利No.5,356,772；2005年8月29日公开的Camacho(Hoefer ScientificInstruments)美国专利No.5,445,723；1996年1月9日公开的Boquet(Bertin& Cie)，美国专利No.5,482,613；以及2003年7月15日公开的Chen(WealtecEnterprise Co.，Ltd.)美国专利No.6,592,734中找到。

发明概述

本发明提供能在单独的电转移盒子(electrotransfer cassette)中或者在两个或多个这类盒子中同时和独立地进行电转移的装置。在本文中使用的术语“电转移盒子”是指包括电极和能容纳凝胶或其他介质的容器，该其他介质具有在诸如微量滴定板的孔的二维阵列(two-dimensional array)中分配在介质中的化学或生物种类、和膜或者其他二维基质，通过电极产生的电场影响下该二维基质被转移至种类。该装置特别适合于设计为从平板凝胶中进行电印迹的盒子。本发明也适合于在其外表面上具有电触头的盒子，该电触头与盒子内的电极电连接。该装置包括电源以及使用电池触头技术(battery contact technology)以使电源与各盒子连接，从而使装置可使用其盒子的全部容量或者仅使用一个盒子或小于装置全部容量的数量；仅利用装置中存在盒子所需的功率。电池类型的电触头被安装在装置的内部，并且即使当装置是空的或具有空置的空间时，用户也无法触摸到，从而避免用户意外暴露于电流。通过将盒子插入装置中来实现盒子与装置触头的连接，并且在本发明的某些实施方案中，装置包括当将盒子移开时阻断单独的盒子每个的电触头的电源的自动继电器。在优选的设计中，装置具有以竖直叠加的多个盒子，从而提供具有小足迹(footprint)的装置，该小足迹消耗最小工作台空间(bench space)。从下面描述和所附图片中装置的进一步特征显而易见。

附图简述

图1是依照本发明容纳两个盒子的装置的立体图。

图2是两盒子之一完全插入以及另一部分插入的图1装置的立体图。

图3是图1装置的剖视图。

图4是图1装置内部一组电互联件的放大图。

发明详述

关于如示意性例子的电印迹盒子，本发明的装置能使用的电印迹盒子描述在2009年12月10日提交的标题为“Electroblotting Cassette WithIntegrated Electrical Contacts and Rotary Locking Mechanism”(M.Latham，inventor)的共同拥有的美国临时专利申请No.61/285,277；以及2010年8月26日公开的标题为“Electroblotting Cassette With Manually ReleasableElectrodes of Adjustable Spacing”(M.Latham，inventor)的美国待授权的专利公开No.US 2010-0213064 Al。通常，装置接纳包括外部电触头的任何电转移盒子。

在图1和2中显示的装置11持有以竖直叠加的两个这类盒子12、13。通过滑动插入将两者独立插入穿过在装置前面的插槽-形状的开口、或穿过在沿着装置内壁不同高度处具有导轨的单一开口。为了示范将在图2中较低处盒子显示为部分插入。在本发明的范围内的装置能被构造为容纳任意数目的盒子，并且容纳两、三、四、五、或六个盒子的装置可能是最常见的。接纳插槽或位置能如所显示或者水平地、或以二维阵列被竖直布置形成列和行。能使用占据所有插槽或位置、或者使用一个或多个插槽或留下未占用因而未使用的位置来操作装置。将电子器件设计为使对单独位置和占据这些位置的盒子可单独控制。

装置的前面包括显示各盒子电印迹工序的条件的显示器14，包括定时、电压、电流、和总运行参数、以及任选另外的参数，例如显示通过装置检测的插入的盒子数目和故障特征的指示器。显示器能是对单独的盒子具有合并的程序控制的触摸屏。可选择地，程序控制能并入覆盖在显示器上的薄膜型键盘(membrane keypad)、以及装置外壳的相邻表面、或者并入外壳自身的键盘中。

图3显示具有如图2完全插入的上面盒子12以及部分插入的下面盒子13的在剖视图中装置外壳21。印花的电路板(printed circuit board)22和电源23安装在外壳21内部。电源23能够为常用市售组件，流入具有通用输入和30V dc输出的一种组件。dc输出定向在板22上的控制各盒子电压的放大器。在板上的放大器和其他组件优选形成多个独立电子通道，每个盒子插槽一个通道。在外壳的后壁中安装的风扇24(仅显示风扇的安装架)冷却电子组件。在该实施方案中电源23和板22位于在叠加的布置中上面盒子插槽上，该叠加的布置保持装置的小足迹以及因而相反的工作台空间。

图4是装置外壳后壁内表面部分的放大图。将诸如钢的磁应答材料的一对栓31、32安装至该壁上。当将盒子插入装置中时，栓与各盒子后方上的磁铁对齐，并且栓和磁铁用于保护插入的盒子在适当的位置处。舌簧继电器也合并在这些栓的区域中的外壳内，以控制在插入或移开盒子时用于单独的盒子插槽的电子器件的激活，从而阻断在未被盒子占据的各位置处至电触头的电源。能使用任何继电器，通过插入盒子能激活该继电器以及一旦移开盒子该继电器被停用。

在图4中也可见电触头33、34、35、36，当在各盒子的后部处通过接触电触头来插入盒子时，这些电触头提供电压至盒子。能使用多种类型的触头，一个例子是电池类型的触头，即，在本领域已知作为“顶销(pogo pin)”的装有弹簧的触头。通过在板22上放大器来提供电压至触头。在所显示的实施方案中，在盒子中各电极包括两个电触头：两个中心销34、35占用在盒子上单一阳极触头，而两个外部销33、36占用位于阳极触头侧面的在盒子上两个阴极触头。尽管多个触头的多余部分对于更稳定的连接是优选的，但对于各电极单一触头也足够。这些销的数目和位置与盒子上触头的数目和空间布置的任何变化相对应地变化。将销安装在刚性套管41、42、43、44内，这些销用作盒子的档栓，并且防止盒子后端表面和外壳后壁之间的接触。在钢栓周围的凸起部45、46用作相同的功能。外壳在盒子插槽的侧壁内表面中还包括水平凹槽以与盒子的侧缘上脊线配合，或反之亦然，以帮助引导盒子至插槽内。凹槽能消除盒子对单独的插槽的需求，取而代之使外壳构造为具有单独的大的开口以容纳从而叠加布置的全部数目的盒子；在开口内多个高度处外壳布置有凹槽以定位单独的盒子以及从而使这些盒子对齐在外壳的内后壁处电互联件。

为了利用依照在电印迹工序中上述描述的装置，该装置用于从平板凝胶中转移电泳分离种类至片状基质，例如硝化纤维素、尼龙、聚二氟乙烯、或其他物质的膜，在其上处理或分析典型地在生物化学实验室中进行，凝胶和膜、典型联合缓冲液润湿的滤纸首先叠加布置，并且放置在包括板状电极作为阳极和阴极以及外部电触头的盒子中。将盒子还连同在许多情况中另外的盒子放置在装置中，并且将装置程序化以施加电荷在电极上，从而产生与凝胶和膜的面的横向的电场，该电场足够导致种类移动至膜。如上所解释，能以该方式处理单独的盒子；或者在相同或单独控制条件下在相同装置中同时处理两个或多个盒子。

除了在图片中显示的顶销外，图片中显示的在本发明的范围内对结构、形状、和布置的另外的选择还包括电触头，既包括诸如顶销的装有弹簧的电触头、或确保为合适电触头的其他有弹性或非弹性配置。类似地，除了舌簧继电器外，能使用当盒子被移开时电源关闭的致动器，并且能使用其他变化形式，这对于本领域技术人员是显而易见的。

在所附的权利要求中，术语″a″或″an″旨在意思是“一个或多个”。当在步骤或元件的列举陈述处，术语“包括(comprise)”以及诸如“包括(comprises)”和“包括(comprising)”的其变化形式旨在意思是进一步的步骤或元件的添加不排除在权利要求的范围外。在本说明书中所引用的所有专利、专利申请、和其他公开的参考材料的全部通过引用并入本文中。通常，在本文所引用的任意参考资料或任何现有技术和该说明书的明确的技术之间的任何分歧旨在依据本说明书的技术来解决。这包括在词语或措辞的技术所理解的定义和就相同词语或措辞在本说明书明确提供的定义之间的分歧。

Claims (9)

1.一种电转移装置，包括：

具有内部空腔的外壳，使所述内部空腔的尺寸能容纳以垂直叠加布置的多个电印迹盒子；

安装在所述外壳内的动力能源以及安装至所述外壳并处在所述空腔内的单独的电触头，所述单独的电触头用于连接所述动力能源至插入所述外壳中的各盒子；以及

构件，所述构件用于在插入所述外壳的各盒子中独立监测和控制电转移方法；

所述装置包括印刷电路板，所述动力能源和所述印刷电路板被直接布置在所述垂直叠加布置的上方；

而且，所述电转移装置进一步包括电继电器，仅当将所述盒子插在所述外壳中时，所述电继电器使用所述动力能源来啮合所述电触头。

2.权利要求1所述的电转移装置，其中所述电触头是装有弹簧的触头。

3.权利要求1所述的电转移装置，其中所述外壳包括用于所述盒子滑动进入的前开口。

4.权利要求1所述的电转移装置，其中所述外壳包括磁触头以在所述内部空腔内保护单独的盒子。

5.权利要求3所述的电转移装置，其中所述内部空腔容纳两个盒子至六个盒子。

6.权利要求1所述的电转移装置，其中所述外壳包括用于所述垂直叠加布置的所有所述盒子滑动进入的单个前开口。

7.一种用于将从多个平板凝胶中电泳分离的种类转移至片状基质的方法，所述方法包括：

(a)将所述平板凝胶和所述片状基质各自放置在电印迹盒子中，所述电印迹盒子包括阳极板和阴极板以及用于各所述板的外部电触头；

(b)将装置插入各盒子中，所述装置包括：

(i)具有内部空腔的外壳，使所述内部空腔能容纳以垂直叠加布置的所述多个盒子；

(ii)安装在所述外壳内的动力能源以及安装至所述外壳并处在所述空腔内的单独的内部电触头，所述单独的内部电触头用于在所述盒子的每个上连接所述动力能源至所述外部电触头；

(iii)用于在插入所述外壳的各盒子中独立监测和控制电印迹方法的构件，所述装置包括印刷电路板，所述动力能源和所述印刷电路板被直接布置在所述垂直叠加布置的上方；以及

(ⅳ)电继电器，仅当将所述盒子插在所述外壳中时，所述电继电器使用所述动力能源来放大所述电触头；以及

(c)将电荷施加在各所述插入的盒子的阳极板和阴极板上以导致所述种类在各所述插入的盒子内从所述平板凝胶电泳移动至所述片状基质。

8.权利要求7所述的方法，其中所述外壳包括磁触头以在所述外壳内保护单独的盒子。

9.权利要求7所述的方法，其中所述内部电触头是装有弹簧的触头。