CN102725052B - 带有一体电触头和锁定机构的电转移盒子 - Google Patents

Abstract

电转移盒子形成为两个部分，它们通过手工操作的锁定机构可拆卸地连接在一起。连接起来的部分具有电触头区域，该区域从盒子两部分内的电极中延伸出，该接触区域暴露在合成的盒子的外边缘上，一旦将盒子简单地插入仪器内，便可形成与电源的电气连接。

Description

带有一体电触头和锁定机构的电转移盒子

相关申请的交互参照

本申请要求对以下专利的优先权益：2009年12月10日提交的美国临时专利申请No.61/285,277，以及2010年9月10日提交的美国临时专利申请No.61/381,653，本文以参见方式引入这两个临时专利申请的内容。

技术领域

本发明涉及凝胶电泳领域，尤其涉及对用电泳方法从平板凝胶中分离物种的转移，其中，物种被分离为板片形的支承基体，物种可在基体中被检测、鉴定和量化。

背景技术

已经在平板凝胶中用电泳方法分离的蛋白质、核酸或其它生物学种，常转移到硝化纤维、尼龙、二氟化聚乙烯，或类似材料的膜上，以作鉴定和量化，它们在膜上比凝胶内更容易进行。普通的转移技术是电印迹法，其中，将凝胶和膜的平表面放置成直接接触，电流沿横向方向通过凝胶和膜，由此以类似于在凝胶内移动物种的方式转移物种。当物种是DNA碎片时，该种转移被称之为Southern印迹法，其根据其发明人-英国生物学家Edwin M.Southern的名字命名。用类推的方法，RNA碎片的转移被称为Northern印迹法，而蛋白质或多肽的转移被称之为Western印迹法。一旦发生转移，膜上的物种用适于物种本身的方法进行分析。例如，在Southern和Northern印迹法中，该分析包括用杂交探头处理膜上的物种，其后用荧光或发色染料进行标注。在Western印迹法中，物种用抗体处理，其后，使用传统的标签技术来检测抗体。

Southern、Northern和Western电印迹法都可以湿式、干式或半干式的方式进行。在湿式印迹法中，凝胶和膜彼此层叠在堆叠中，该堆叠浸没在容器的转移缓和溶液中，在容器壁上安装了丝或板电极。电极然后通电而使溶质从凝胶迁移到膜上。在半干式印迹法中，使用用转移缓和溶液湿润的过滤纸，该堆叠顶和底上含有过滤纸，使凝胶和膜置于过滤纸之间，以形成“印迹夹心”。然后，将电极放置成与湿润的过滤纸暴露的表面直接接触。干式电印迹法不使用驻留在凝胶内的缓和剂之外的其它液体缓和剂。有关湿式、干式和半干式电印迹法和相关材料及设备的描述可参见以下专利：2006年12月14日出版的授予Margalit等人（Invitrogen）的美国专利申请出版物No.2006/0278531 A1；1989年6月20日发表的授予Littlehales（Amercan Bionetics）的美国专利No.4,840,714；1989年12月26日发表的授予Dyson等人（AmershamInternational）的美国专利No.4,889,606；1991年5月7日发表的授予Shuette（Life Technologies，Inc.）的美国专利No.5,013,420；1994年10月18日发表的授予Chan等人（Abbott Laboratories）的美国专利No.5,356,772；2005年8月29日发表的授予Camacho（Hoefer Scientific Instruments）的美国专利No.5,445,723；1996年1月9日发表的授予Boquet（Bertin & Cie）的美国专利No.5,482,613；以及2003年7月15日发表的授予Chen（Wealtec EnterpriseCo.，Ltd.）的美国专利No.6,592,734。

发明内容

本发明在于一种独特结构的电转移盒子。文中术语“电转移盒子”用来意指含有电极和可容纳凝胶或其它介质的任何容器，所述介质具有按照诸如微量滴定中的阱那样二维阵列分布在其中的化学或生物学物种，加上薄膜或其它二维基体，通过电极产生的电场的影响，物种将转移到该基体上。尽管应用很广，但本发明的盒子对于半干电印迹法中的使用特别有价值。盒子结构包括顶部和底部，使两个呈平板形式的电极分别安装在顶部和底部上。阳极最好位于底部，而阴极位于顶部，但反过来的安排，即，阴极位于底部和阳极位于顶部，也是符合功能要求的替代形式。然而，为方便起见，顶部在文中将被称之为阴极支承，而底部被称之为阳极支承。在使用术语“阴极支承”的所有部位中，应该理解到，该支承对中的阴极板可用阳极板替代，反之对于术语“阳极支承”亦然。

通过锁定和释放机构，可使阴极和阳极支承容易地固定在一起，并容易彼此拆开，该机构可从阴极支承处手工地进行操作。锁定和释放机构包括多个销，它们从阴极支承的相对侧边缘侧向地延伸出，并与阳极支承的升起壁内的孔相对齐。

销可在延伸位置和缩进位置之间移动，在延伸位置中，销突出通过对应的孔，而在缩进位置中，销撤退到阴极支承内并脱开与孔的啮合。前者是锁定位置，其中，阴极和阳极支承借助于伸出的销以及伸出销与孔的啮合而固定在一起。后者是释放位置，其中，阴极和阳极支承可彼此分离，或可在被销锁定就位之前放置在成接触。销的运动可通过手指把手来实现，该把手可由使用者单个手进行操纵，其可同时地在两个位置之间转换所有销的位置。在优选实施例中，如下文中要解释的，该手指把手是位于阴极支承内的旋转圆盘，其通过任何传统机械连接方式连接到销上，该机械连接可将旋转运动转换成直线运动。齿条-和-小齿轮机构就是一个实例，其中，固定到旋转圆盘上的圆形齿轮啮合两侧上的齿条，其中，每个齿条是安装销的框架或腹板的延伸部。圆形齿轮的转动致使齿条和由此的框架和销同时沿相反方向移动，即，销向外突出通过孔，或销向内从孔中撤回，依据圆形齿轮的转动方向而定。盒子的阳极支承的升起壁内孔的位置，固定了阴极支承在阳极支承上方的高度，并因此固定了阴极和阳极之间的距离。销和孔还使电极保持彼此平行。本技术领域内技术人员会容易地明白到对旋转圆盘的替代方案。一个替代方案是弹簧加载的一对指形物，其可被夹持在使用者拇指和食指之间，指形物被挤压在一起而缩回销，以及指形物被释放而伸出销。

本发明优选实施例中盒子的其它特征包括两部分的阴极（即，上电极）支承，其中，电极板附连到下部，而齿条-和-小齿轮机构安装在上部。在这些实施例中，上部和下部通过匹配构件连接起来，处于可变的但由弹簧加载的分离的卡配连接中，以允许电极板上升或下降而能适应不同厚度的印迹夹心。还在某些实施例中，盒子包含阳极的和阴极的电触头，它们可从盒子外部接近，以便与电源连接。在优选的实施例中，通过简单的接触就可实现与这些触头的电气连接，例如，将盒子插入具有内部电源连接的仪器内。本发明优选实施例中的还有其它特征是绝缘的集成的衬垫特征，或在盒子顶部和底部的内表面与凝胶和薄膜或其它印迹材料之间，保持一定的分离。这些衬垫特征保护盒子的结构材料免遭化学性变劣，否则的话，与凝胶和缓和剂中的化学品的接触会引起这种变劣。从以下的描述和附图中，将会明白到还有其它的特征。

附图说明

图1是根据本发明的盒子实例的立体图。

图2A和2B分别是图1盒子的阴极支承的俯视图和仰视图，示出了可移动销。

图3A和3B分别是图1盒子的阳极支承的俯视图和仰视图。

图4是从后面观看的图1盒子的立体图。

图5是用来锁定和释放图1盒子的齿条-和-小齿轮机构的平面图。

图6A和6B分别是图1盒子的齿条-和-小齿轮机构的两个位置的视图。

图7是本发明范围内的盒子另一替代的阴极支承的分解立体图，阴极支承本身形成为两个部分。

图8是使用图7替代的阴极支承的盒子局部的剖视图

图9是如图8的同样剖视图，其膨胀而可容纳较厚的印迹夹心。

具体实施方式

图1中的立体图示出了本发明范围内的组装后盒子11的一个实例，而分离的阴极支承12和阳极支承13显示在其后的图中。图2A中从上面显示出阴极支承12，而图2B中从下面显示阴极支承12。图3A中从上面显示出阳极支承13，而图3B中从下面显示阳极支承13。两个支承都是矩形的形状；阳极支承13具有位于其四边上的升高的壁14、15、16、17，以贴近但略松的方式接纳阴极支承12，使得阴极支承12可容易地插入这些壁内和从中取出。阴极和阳极本身分别显示在图2B和3A中，阳极21驻留在阳极支承（图3A）底板上，而阴极22驻留在阴极支承（图2B）的下侧上。

阳极支承13具有一体的衬垫23（图3A），其可以过模制在支承的底板上。该衬垫围绕阳极支承的底板外围延伸并环绕阳极21。印迹夹心放置在衬垫23内的阳极上。当阴极和阳极支承连接时，阴极22（图2B）接触印迹夹心的上表面。升高的突脊24（图2B）形成在阴极支承的下侧上。升高的突脊24可由过模制在阴极支承上的另外衬垫材料形成。尽管衬垫23和升高的突脊24彼此不接触，但它们却可阻止印迹夹心内的化学品接触到阴极和阴极之外的盒子的部分。印迹过程中产生的气体可从盒子通过衬垫23和升高的突脊24之间的间隙，以通过阴极支承的长边缘和阳极支承的长边壁之间的间隙逃逸出盒子外。

阴极和阳极支承的其它特征是过模制在阳极支承（图3B）的下侧上的过模制脚25，以及同样过模制在阴极支承（图2B）的上表面四角上的过模制角垫26。角25用来将盒子稳定在实验室台上。角垫26帮助阴极支承对中在阳极支承内并便于盒子插入仪器内。可移动的销31（图2A）是阴极支承12的部分，阴极支承12包含两对如此的销，顶部的两个长边边缘的每个边缘上有一对向外延伸的销。接纳销的孔32（图3A）位于沿着阳极支承的两个长边边缘的升高的壁内。控制销位置的可转动圆盘33集成到阴极支承12（图2A）内，这将在下文中详细讨论。

销最好定向成使其轴线平行于阴极板，且当在锁定和释放位置之间转换时，其运动是沿着这些轴线的。在所示的实施例中，阴极和阳极支承轮廓都为矩形，每个矩形在其最长边上具有一对相对的平行侧边缘。如果在将两个支承件固定在一起时销使阳极和阴极保持为平行的关系，则销的位置就不是关键的。因此，最好至少一个销驻留在两个平行侧边缘中的各个边缘上，更加较佳地是，每侧上有两个或两个以上，如图所示。

阴极和阳极板的外部触头分别驻留在盒子的阴极和阳极支承内，位于各个支承的一个端壁内。参照图3A，背端壁15外表面上的平的区域用作为单一阳极触头34。参照图2A，带有从阴极支承的背边缘向外延伸的平的端部的两个突出部35、36用作为阴极触头。触头是分别弯曲到垂直位置的阳极和阴极板的延伸部。当阴极和阳极支承连接起来时，两个突出部35、36突入通过阳极支承的背壁15内的狭槽37、38（图3A），于是，所有三个触头暴露在组装好的盒子的背边缘处，并且基本上是共面的，如图4所示。通过将盒子插入已经相应地定位内部触头的仪器内，所有的触头就可因此同时通电。这些图中所示的阴极和阳极触头的特殊形状和布置都是为冗余性而设计，使阳极触头足够宽以啮合仪器内的两个对应触头，两个阴极触头同样地啮合仪器内的两个触头。同样起作用的替代结构是，单个触头用于阳极，单个触头用于阴极；或单个细长触头用于阴极，两个触头用于阳极。同样地，如上所述，阳极和阴极可以反过来，可使阳极位于盒子的顶部，而使阴极位于底部，外部触头也相应地反过来。

在图1、2A、2B、3A和3B所示的实施例中，控制阴极在阳极上方的高度和它们之间的平行间距，由邻近于前端壁17的阳极支承的底板上的特征（图3A中，尽管这些特征未在图中示出），并由背端壁15内的狭槽37、38底部的高度来实现，因为阴极支承12搁置在这些特征和狭槽上。

控制销钉31位置的齿条-和-小齿轮机构显示在图5中。这些销是框架的最外端，四个销栓因此是两个框架41、42的部分。在每个框架的内端处，是齿条43、44，两组齿（每个齿条上一组）啮合圆形齿轮45的相对侧。圆形齿轮沿一个方向的转动，由此致使两个框架向外移动，因此两对销进一步向外突出，圆形齿轮沿另一方向转动，致使两个框架和由此的两对销向内移动。圆形齿轮45附连到旋转圆盘33的下侧。图6A和6B是阴极支承的水平剖视图，示出旋转圆盘的动作和移动该销。锁定位置显示在图6A中，而释放位置显示在图6B中。

带有附加特征的替代的盒子显示在图7、8和9中。图7示出盒子的阴极支承51，阴极支承本身形成为两部分，壳体52和电极板安装件53，使壳体配装在安装件上。类似于前图结构的阴极板，阴极板（未示出）固定在电极板安装件53下侧。齿条-和-小齿轮机构（但在图7中未示出）在圆孔54位置处固定到壳体52的下侧，齿条-和-小齿轮机构具有与图5所示相同的结构。从齿条-和-小齿轮机构延伸出的可移动销31（图5）通过壳体中侧向孔55，以啮合盒子底部内的侧向孔32（图3A）。图7中所示的阴极支承51的壳体52和电极板安装件53用四对匹配构件连接在一起，每个匹配构件由以下构成：从上部52向下延伸的中空凸台或壳体56，以及从下部53向上延伸的一组弹性安装的钩子57。每组钩子由四个拱形截面的钩子组成，四个钩子布置在圆上。每个中空凸台56终止在加宽的轮缘58或倒向突缘（使唇缘朝向凸台的中心轴线延伸）内，钩子57面向外。中空凸台56与钩子57对齐，当各部分连接时，每个中空凸台56配合在对应组的四个钩子57上，全部四个钩子卡配就位而啮合凸台的轮缘58。可包括弹簧加载的偏置构件来接触壳体和电极板安装件，以从壳体向下推压板安装件，但一旦与印迹夹心相接触时还尚允许上推板安装件，以将相当厚的印迹夹心容纳在两个电极板之间。弹簧加载的偏置构件由每个凸台56内的盘簧59代表。

图7中还示出了电触头61、62，它们从对应于图4所示结构中的阴极触头35、36的上部52的相对边缘突出出来。触头61、62放置在相对边缘上，使得盒子可沿任一方向插入仪器内。

由于从图7实施例中的盒子的阴极支承中侧向突出的可移动销，相对于阴极支承的上部52为固定高度，且孔32位于阳极支承内的固定高度处（图3A），所以，阴极支承的下部53（即，阴极板安装的那个部分）是盒子完全组装好时可移动的仅有部分，下部53的位置和由此的阴极板的高度，确定了阴极板和阳极板之间的垂直距离。高度进行自调整来适应印迹夹心的厚度。因此，当将盒子组装在印迹夹心上时，使用者先将印迹夹心放置在盒子底部上的阳极上，然后，将盒子顶部放置在印迹夹心上方，并下压在顶部上，压缩弹簧，直到销与底部内的孔对齐。对于厚的印迹夹心，从下面作用在阴极板上的压力，使得弹簧59压缩，而对于薄的印迹夹心，弹簧相对地松弛。

弹簧的两种状态和由此阴极板的两种高度分别显示在图8和9中。两个图是带有介于阳极和阴极板之间的印迹夹心的组装盒子一部分的截面图，所示部分是这样的部分，其位于连接阴极支承两个部分的成对匹配构件中一个构件的直接附近。在图8中，所示部分包括带有向内延伸轮缘58的中空凸台56、一组四个钩子57中的三个钩子（两个为截面）、盘簧59、阴极板22，以及包括阳极板21的阳极支承13。印迹夹心（也未示出）已经放置在阴极和阳极支承之间，并填充阴极板22和阳极板21之间的间隙63，当弹簧59推压阴极板抵靠在印迹夹心顶上时，设定该间隙的高度。在图9中，较厚的印迹夹心放置在阴极和阳极支承之间，这样，当阴极支承内的可移动销与阳极支承内的孔对齐而将盒子固定在一起时，印迹夹心抵抗弹簧59向上压紧阴极板22。如图所示，弹簧59受压缩，间隙63足够宽以适应较厚的印迹夹心。

对于图中所示结构、形状和布置的进一步替代方案仍纳入在本发明的概念之内，这些替代方案包括平坦之外的接触表面、不同数量的可移动销、销在盒子矩形上的不同布置和定位，以及其它容易被本技术领域内技术人员明白的变化。

在附后权利要求书中，冠词“a”或“an”用来表示“一个或多个”。在叙述一步骤或一元件之前，术语“comprise”和其诸如“comprises”和“comprising”之类的变体，用来意指不从权利要求的范围中排除添加进一步的步骤或元件。由此，本文以参见方式引入本说明书中引用的所有专利、专利申请和其它出版的参考材料的全部内容。文中或任何一般现有技术中引用的参考材料和本说明书中明确的表述之间的任何差异，都以本说明书的表述为主予以解决。这包括行内所理解的词语或词组的定义和本说明书中提供的该词语或词组的定义之间的任何差异。

Claims (16)

1.一种电转移盒子，包括：安装有第一电极板的上部和安装有第二电极板的下部，从所述第一和第二电极板延伸并暴露在所述盒子的外表面上的电触头；以及将所述上部固定到所述下部而使所述第一和第二电极板平行的可释放的锁定机构，所述可释放的锁定机构包括：

多个可移动地安装在所述上部的销，以便在锁定位置和释放位置之间移动，在锁定位置中，所述销啮合所述下部，而在释放位置中，所述销不啮合所述下部，所述上部和下部自由地分离，以及

安装在所述上部的手指把手，其可由使用者单手来移动，以使所有的所述多个销同时在所述锁定位置和所述释放位置之间转换。

2.如权利要求1所述的电转移盒子，其特征在于，所述多个销中的每个销具有平行于所述第一电极板的轴线，并沿着所述轴线在所述锁定位置和所述释放位置之间移动。

3.如权利要求2所述的电转移盒子，其特征在于，所述上部具有一对相对的平行侧边缘，所述多个销包括当处于所述锁定位置时从所述两个侧边缘侧向突出的销。

4.如权利要求1所述的电转移盒子，其特征在于，所述下部具有带有孔的升起的平行侧边缘，所述孔定位成在所述销处于所述锁定位置中时接纳所述销。

5.如权利要求1所述的电转移盒子，其特征在于，所述手指把手在第一角度位置和第二角度位置之间转动，在第一角度位置中，所述多个销处于所述锁定位置，在第二角度位置中，所述多个销处于所述释放位置。

6.如权利要求3所述的电转移盒子，其特征在于，所述手指把手通过齿条-小齿轮机构沿相对方向在相对的侧边缘上移动销，所述手指把手在第一角度位置和第二角度位置之间转动，在第一角度位置中，所述多个销处于所述锁定位置，在第二角度位置中，所述多个销处于所述释放位置。

7.如权利要求1所述的电转移盒子，其特征在于，所述上部包括：(i)有所述销和手指把手安装在其上的壳体，以及(ii)通过多个可滑动的匹配构件连接到所述壳体上的电极板安装件，每个匹配构件包括位于所述壳体和所述板安装件的其中之一上的弹性钩子，以及位于其中另一个上的用来接纳所述弹性钩子的向内突缘的凸台。

8.如权利要求7所述的电转移盒子，其特征在于，还包括位于所述壳体和所述板安装件的其中之一上的多个偏置构件，以便接触所述壳体和所述板安装件的其中另一个，所述偏置构件可被压缩，以便在所述板和所述壳体之间提供可变的间距。

9.如权利要求8所述的电转移盒子，其特征在于，所述偏置构件是设置在所述凸台内的盘簧。

10.一种转移用电泳方法从平板凝胶中分离到板片形基体的物种的方法，所述方法包括：

(a)形成印迹夹心，其形成为包括所述平板凝胶和所述板片形基体的堆叠，并将所述印迹夹心放置在电印迹盒子内的第一和第二电极板之间，所述盒子包括：

(i)安装有所述第一电极板的上部和安装有所述第二电极板的下部，

(ii)可释放的锁定机构，其包括多个可移动地安装在所述上部的销，以在锁定位置和释放位置之间移动，在锁定位置中，所述销啮合所述下部，而在释放位置中，所述销不啮合所述下部，所述上部和下部自由地分离，以及

(iii)安装在所述上部上的手指把手，可由使用者单手来移动它，以使所有所述多个销同时在所述锁定位置和所述释放位置之间转换，

(b)操纵所述手指把手以便将所述销移动到所述锁定位置内，以及

(c)将电荷施加到所述第一和第二电极板上，以使所述物种在所述印迹夹心内电泳地从所述平板凝胶迁移到所述板片形基体。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个销中的每个销具有平行于所述第一电极板的轴线，并沿着所述轴线在所述锁定位置和所述释放位置之间移动。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述盒子的所述上部具有一对相对的平行侧边缘，所述多个销包括当处于所述锁定位置时从所述两个侧边缘侧向地突出的销。

13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述盒子的所述下部具有带有孔的升起的平行侧边缘，所述孔定位成在所述销处于所述锁定位置中时接纳所述销。

14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述手指把手在第一角度位置和第二角度位置之间转动，在第一角度位置中，所述多个销处于所述锁定位置，在第二角度位置中，所述多个销处于所述释放位置，而且步骤(b)包括将所述手指把手从所述第二角度位置转动到所述第一角度位置。

15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述盒子的所述上部包括：(i)有所述销和手指把手安装在其上的壳体，以及(ii)通过多个可滑动的匹配构件连接到所述壳体上的电极板安装件，每个匹配构件包括位于所述壳体和所述电极板安装件之一上的弹性钩子，以及位于另一个上的用来接纳所述弹性钩子的向内突缘的凸台，所述印迹夹心具有一定厚度；以及步骤(a)包括在所述印迹夹心上下降所述壳体，同时允许所述电极板安装件在所述壳体内自调节高度，以在所述销处于所述锁定位置时适应所述厚度。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述盒子的所述上部还包括接触所述壳体和所述电极板安装件的多个弹簧加载的偏置构件，而且步骤(a)还包括压缩所述弹簧加载的偏置构件，使得所述盒子在所述销处于所述锁定位置时适应所述厚度。