CN103575584A - 一种凝胶电泳染色装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种凝胶电泳染色装置，其特征在于包括：用来储存染色过程中所用液体试剂的储液装置（1），其上设置有注液口和出液口；染色盒（2），其顶部由染色盒盖板（20）密封，其上设置有进液口，染色盒（2）内安置有用来固定多个凝胶板的凝胶板固定装置（3）；驱动装置（4），与所述染色盒（2）连接以便驱动其摇动；其中，所述进液口通过进液导管与所述出液口连接，所述进液导管上安装有进液阀门。能够同时对多块凝胶板进行染色，并且凝胶板的放入和取出非常方便，避免造成凝胶板的破碎；同时减少了操作者与有害物质的接触，安全、方便、省时省力。

Description

一种凝胶电泳染色装置

技术领域

本发明涉及凝胶染色技术领域，尤其涉及一种用于凝胶电泳染色的装置。

背景技术

聚丙烯酰胺凝胶电泳，简称为PAGE（Polyacrylamide gel electrophoresis）电泳，是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种常用电泳技术，具有极高的分辨率。随着蛋白组学和分子生物学的发展，聚丙烯酰胺凝胶电泳分析技术在蛋白质和小分子量PCR产物的分离中的应用越来越多，目前已成为蛋白质和分子标记分析研究中不可缺少的技术，常用于分离蛋白质和筛查单链DNA碱基移位、插入或缺失等基因变异情况，可分开长度仅相差0.1%的DNA分子，适于像RAPD、ISSR、SSR、AFLP、SRAP、cDNA-AFLP、MSAP等分子标记研究中小片段DNA序列的检测。在医学、动植物及微生物等研究领域均广泛应用。

传统的聚丙烯酰胺凝胶电泳银染检测一般采用如下程序：

(1)电泳结束，切断电源后关闭电泳仪。人工将电泳槽的上槽缓冲液倒出，取下胶板，将玻璃板上的凝胶取出或者将带胶的一块玻璃板放入一敞开口的塑料染色盒中。

(2)固定：向盒中加入固定液，在摇床上轻摇固定20-30分钟。

(3)漂洗：倒掉固定液，加入蒸馏水，用蒸馏水漂洗2次，每次5分钟。

(4)银染：倒掉蒸馏水，加入染色液，在摇床上轻摇20-30min。

(5)冲洗：倒掉染色液，加入蒸馏水，冲洗5-10秒。

(6)显影：倒掉蒸馏水，加入显影液，轻摇至带纹清晰为止。

(7)定影：显影后的胶板放入冰醋酸固定液中，轻摇3-5分钟，停止显影并固定影像。

(8)冲洗：用自来水冲洗胶板2次，每次2分钟。

(9)干燥：室温下自然干燥。

(10)凝胶摄影：用数码摄像机对凝胶进行拍照。

传统的银染方式方法存在以下缺陷：

传统的银染方法每次染色显色等操作只能对单独一块凝胶板进行，效率低下，不利于大量分析工作的开展；且在整个银染过程中需要操作人员不停的进行取板，放板，倒液，加液，除了会造成实验操作台和环境的污染外，频繁的取出、放入操作容易造成玻璃板或凝胶的破碎；操作粗放，在开放式状态下进行，所选用的染色盒是一个敞口式的长方形塑料盒子，染色过程中所使用的各种染液均直接倒入塑料盒中，由于染色过程中使用的甲醛、冰醋酸等有很强的刺激性气味，致使整个操作场所充斥着浓郁刺鼻的气味，操作人员不得不戴着口罩进行操作；此外，硝酸银见光易分解，开放式的染色环境容易造成染色过程中硝酸银分解进而使得染色不彻底；此外，人为操作过程中取出、放入、加液等操作也会耗费一定的时间，延长了整个染色操作时间；甲醛、聚丙烯酰胺等具有毒性，开放式的加液以及不停的取出、放入操作会造成操作人员频繁的接触有害有毒物质；另外，实验过程中会因不同操作人或同一操作人在不同的操作步骤中造成液体加入量的多少、处理时间长短等方面的差异，从而造成不同批次凝胶之间染色结果的差异，重复性难以保证，不利于不同批次样品之间的对比研究，降低了实验结果的准确性；传统的银染方法操作步骤繁多，耗时长，须有专人不间断的进行操作，操作工作量繁重。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种凝胶电泳染色装置，能够同时对多块凝胶板进行染色，并且凝胶板的放入和取出非常方便，避免造成凝胶板的破碎；同时减少了操作者与有害物质的接触，安全、方便、省时省力。

为实现本发明的上述目的，提供以下技术方案：

一种凝胶电泳染色装置，包括：用来储存染色过程中所用液体试剂的储液装置，其上设置有注液口和出液口；染色盒，其顶部由染色盒盖板密封，其上设置有进液口，染色盒内安置有用来固定多个凝胶板的凝胶板固定装置；驱动装置，与所述染色盒连接以便驱动其摇动；其中，所述进液口通过进液导管与所述出液口连接，所述进液导管上安装有进液阀门。

优选地，凝胶板固定装置包括：框架形主体，其上设置有把手；固定在主体内的多层用来安置凝胶板的凝胶夹板。

优选地，每层所述凝胶夹板上设置有供所述凝胶板水平插入的插槽，插槽的入口端由侧板封闭。

优选地，还包括废液收集装置，其上设置有废液进口和废液出口；其中，所述染色盒底部设置有排液口，所述排液口通过排液导管与所述废液进口连接，所述排液导管上安装有排液阀门。

优选地，所述储液装置包括多个分别用来盛装不同液体试剂的储液盒，每个储液盒上分别设置有所述注液口和所述出液口；所述废液收集装置包括多个分别用来收集不同液体试剂的收集盒，每个收集盒上分别设置有所述废液进口；其中，所述多个储液盒位于所述多个收集盒的上方，多个储液盒和多个收集盒围成中部具有空腔的箱体，所述染色盒和所述驱动装置安置在所述空腔内，并且所述染色盒上设置有多个所述进液口和多个所述排液口。

优选地，还包括设置在所述箱体上的控制装置，所述控制装置分别与所述驱动装置、所述进液阀门和所述排液阀门连接。

优选地，所述空腔的顶部安装有盖板，所述盖板上嵌入式安装有成像装置，成像装置的顶部安装有成像装置盖板。

优选地，所述染色盒内安装有液位检测装置，包括安装在所述染色盒内的高液位传感器和安装在所述排液口上的低液位传感器，所述高液位传感器和低液位传感器分别与所述控制装置连接。

优选地，所述染色盒盖板包含多块通过合页相互连接的板体。

优选地，每个所述储液盒的底部设置有用来排出剩余液体的出口，所述出口上安装有阀门。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1）本发明在染色盒中设置可以安置多块凝胶板的凝胶板固定装置，使得染色装置能够同时对多块凝胶板进行染色，提高了工作效率；同时使得凝胶板的放入和取出非常方便，避免了在取放过程中造成的凝胶板破碎；

2）本发明设置废液收集装置，避免了废液对环境造成的污染；设置控制装置，并且使得整个银染在封闭空间中进行，减少了操作者与有毒有害物质的接触，保护了操作者的安全，避免了凝胶及染液污染实验台和环境，同时对染色处理的时间和液体加入量进行智能化控制，保证了不同批次样品之间染色的一致性，较高的重复性和可比较性，进而提高了实验结果的准确性。

附图说明

图1是本发明凝胶电泳染色装置的整体结构示意图；

图2是沿图1横向的剖视图；

图3是本发明凝胶板固定装置的结构示意图；

图4是图3中的凝胶板固定装置固定凝胶板时的示意图。

附图标记说明：1-储液装置；1a、1b、1c、1d-储液盒；10a、10b、10c、10d-注液口；11a、11b、11c-出液口；12a、12c、12d-出口；2-染色盒；2a、2b、2c-进液口；20-染色盒盖板；20a、20b-板体；21a、21b、21c-排液口；3-凝胶板固定装置；30-主体；31-把手；32-凝胶夹板；32a-插槽；32b-侧板；32c-磁铁；4-驱动装置；5-废液收集装置；5a、5b、5c、5d-废液收集盒；50a、50c-废液进口；51a、51c、51d-废液出口；6-空腔；6a-盖板；6b-底板；7-控制装置；8-成像装置；8a-成像装置盖板。

具体实施方式

图1是本发明凝胶电泳染色装置的整体结构示意图；图2是沿图1横向的剖视图；图3是本发明凝胶板固定装置的结构示意图；图4是图3中的凝胶板固定装置固定凝胶板时的示意图。

如图1、2所示，本发明的凝胶电泳染色装置包括：用来储存染色过程中所用液体试剂的储液装置1，其上设置有注液口10a、10b、10c、10d和出液口11a、11b、11c；染色盒2，其顶部由染色盒盖板20密封，其上设置有进液口2a、2b、2c，染色盒2内安置有用来固定多个凝胶板的凝胶板固定装置3；驱动装置4，与染色盒2连接以便驱动其摇动；其中，进液口2a、2b、2c通过进液导管分别与出液口11a、11b、11c连接，进液导管上安装有进液阀门。

其中，本发明的染色装置还包括废液收集装置5，其上设置有废液进口50a、50c和废液出口51a、51c、51d，染色盒底部设置有排液口，排液口通过排液导管与废液进口连接，排液导管上安装有排液阀门。

优选的，本发明的储液装置1包含多个分别用来承装不同液体试剂的储液盒1a、1b、1c、1d，每个储液盒上分别设置有注液口和出液口；废液收集装置5包含多个分别用来收集不同液体试剂的收集盒5a、5b、5c、5d，每个收集盒上分别设置有废液进口；多个储液盒1a、1b、1c、1d分别位于多个收集盒5a、5b、5c、5d的上方，多个储液盒和多个收集盒围成中部具有空腔的箱体，染色盒2和驱动装置4安置在空腔内，并且染色盒上设置有多个进液口2a、2b、2c和多个排液口21a、21b、21c。

本发明以凝胶银染为例进行说明，如图1、2所示，储液装置1包含四个储液盒1a、1b、1c、1d，分别用来储存凝胶银染过程中所需的蒸馏水、固定液、银染液和显影液，当然，储液盒的数目可以根据实际染色的需要设置。四个储液盒1a、1b、1c、1d的顶部分别设置有注液口10a、10b、10c、10d，以便向相应的储液盒内注入相应的液体试剂，每个储液盒底部分别设置有出液口，图2中仅示出了其中的三个出液口11a、11b、11c，四个储液盒的底部还设置有用来排出剩余液体的出口，图1、2中仅示出了其中的三个出口12a、12c、12d，每个出口上均安装有阀门（图中未示出）。当较长时间不使用染色装置时，需要将储液盒中剩余的液体由出口排出，以便在使用装置时重新注入新的液体试剂。

染色盒2的顶部由染色盒盖板20密封，染色盒2的四个侧面分别设置有一个进液口，共四个进液口，图2中仅示出了其中的三个进液口2a、2b、2c；染色盒2的底部设置有四个排液口，图2中仅示出了其中的三个排液口21a、21b、21c。染色盒的四个进液口分别通过一根进液导管与四个出液口11a、11b、11c、11d连接，每根进液导管上分别安装有一个进液阀门(图中未示出)，以便将四个储液盒1a、1b、1c、1d中的液体试剂导入染色盒2内。其中，本发明的染色盒盖板20由两块通过合页相互连接的板体20a、20b构成（如图2所示），板体20a的一边通过合页与染色盒体连接，板体20a与板体20b通过合页连接，向上折叠板体20b，使得板体20b折叠在板体20a上，然后再将板体20a与板体20b整体向上打开，便可以将染色盒盖板20打开，这样可以节省染色盒盖板打开所需的空间。

另外，本发明的染色盒2内安装有液位检测装置，包括安装在染色盒内的高液位传感器（图中未示出）和安装在四个排液口上的低液位传感器（图中未示出）。

废液收集装置5包含四个废液收集盒5a、5b、5c、5d，分别用来收集凝胶银染过程中的蒸馏水、固定液、银染液和显影液，四个废液收集盒5a、5b、5c、5d的顶部分别设置有废液进口，图2中仅示出了其中两个废液进口50a、50c，四个废液进口分别通过一根排液导管与四个排液口连接，每根排液导管上分别安装有一个排液阀门（图中未示出），以便将每种液体试剂排入相应的一个收集盒内，例如，可将凝胶银染过程中的蒸馏水排入收集盒5a内，将固定液排入收集盒5b内，将银染液排入收集盒5c内，将显影液排入收集盒5d内。四个废液收集盒的底部分别设置有废液出口，图1、2中仅示出了其中的三个废液出口51a、51c、51d，以便将不同试剂回收。

再如图2所示，本发明的四个储液盒分别位于四个废液收集盒的上方，并且四个储液盒和四个废液收集盒围成内部具有空腔6的箱体，四个储液盒与相应的废液收集盒之间由连接板连接，空腔6的顶部安装有盖板6a，空腔6的底部安装有底板6b，从而使得空腔6形成封闭的空间。四个储液盒底部的出口12a、12c、12d设置于箱体的外侧。驱动装置4安装在底板6b上，染色盒2内安置有凝胶板固定装置3（未了视图方便图2中未示出），染色盒2固定在驱动装置4上，本发明的驱动装置4为摇床，摇床启动时便可以带动染色盒2摇动，以便使得染色盒内部的凝胶板能够充分地与相应的染色试剂接触。

其中，如图3、4所示，本发明的凝胶板固定装置3包括：框架形主体30，其上设置有把手31，以方便工作人员搬运凝胶板固定装置；固定在主体30内的多层用来安置凝胶板的凝胶夹板32（图3、4中仅示出了其中的一层凝胶夹板），每层凝胶夹板用来安置一块凝胶板，每层凝胶夹板上设置有供凝胶板水平插入的插槽32a，插槽的入口端由侧板32b封闭。如图3、4所示，本发明中的每层凝胶夹板由三根槽钢首尾连接，每根槽钢分别与框架形主体30固定，三根槽钢的开口端分别朝向框架形主体30的内测，从而形成供凝胶板水平插入的插槽32a，使得凝胶板的周边支撑在插槽32a内，从而将凝胶板安置在凝胶夹板上。插槽32a的入口端通过合页连接有侧板32b，当打开合页32b，将待银染的凝胶板由入口端插入插槽32a内后，关闭侧板32b（如图4所示），其中，槽钢对应入口端的端部吸附有磁铁32c，以便当将侧板32b关闭时，能够将侧板固定在入口端上，从而将入口端封闭，避免凝胶板滑出插槽32a。

其中，本发明的染色装置还包括设置在箱体上的控制装置7，控制装置7分别与驱动装置4、上述每一个进液阀门和每一个排液阀门，以及上述的高液位传感器和低液位传感器连接。控制装置7包括：电源开关、启动按钮、暂停按钮、时间控制器（时间设定）、转速控制器（摇床转速设定）、流量控制器（液体流量设定）及显示屏幕等，用于根据需要设定所需转速及加液放液的时间等程序，同时实时显示运行状态及相关参数；通过控制进液阀门和排液阀门的开启或关闭，实现染色盒中液体的加入排出及废液收集。

下面结合附图1、2、3详细描述利用本发明的染色装置进行凝胶银染的过程。

首先，按照上述方式将多个待银染的凝胶板分别安置在凝胶固定装置3的多个凝胶夹板中，然后打开空腔6顶部的盖板6a，打开染色盒盖板20，将凝胶固定装置3放入染色盒中，盖上染色盒盖板20和盖板6a；在控制装置7上依次设定固定、漂洗、银染、漂洗、显影、定影（固定）的时间，同时设定染色盒中液体进液量，摇床转速，设置好相关程序之后，打开运行按钮，则装置开始运行.

连接出液口11b与进液口2b的进液导管上的阀门打开，储液盒1b内的固定液沿进液导管进入染色盒，待高水位传感器检测到染色盒中的固定液达到设定液体量后，控制装置控制该阀门关闭，同时控制摇床启动，摇床按照设定的转速进行摇动，染色盒中的凝胶板进行固定。

固定时间到后，控制装置控制摇床停止摇动，连接排液口21b与废液进口50b的排液导管上的阀门打开，染色盒中的固定液经排液导管进入废液收集盒5b；待低水位传感器检测到废液排净后，控制装置控制该阀门关闭。

此时，连接出液口11a和进液口2a的进液导管上的阀门打开，储液盒1a中的蒸馏水沿导管进入染色盒，待高水位传感器检测到染色盒中的蒸馏水达到设定液体量后，控制装置控制该阀门关闭，同时控制摇床启动，摇床按照设定的转速进行摇动，染色盒中的凝胶板进行第一次漂洗。

漂洗时间到后，摇床停止摇动，连接排液口21a与废液进口50a的排液导管上的阀门打开，染色盒中的漂洗液经排液导管进入废液收集盒5a；待低水位传感器检测到废液排净后，控制装置控制该阀门关闭。

此时，连接出液口11c与进液口2c的进液导管上的阀门打开，储液盒1c中的银染液经高进液导管进入染色盒2，待高水位传感器检测到染色盒中的银染液达到设定液体量后，控制装置控制该阀门关闭，同时控制摇床启动，摇床按照设定的转速进行摇动，染色盒中的凝胶板进行银染。

银染时间到后，摇床停止摇动，连接排液口21c与废液进口50c的排液导管上的阀门打开，染色盒中的银染液经导管进入废液收集盒5c；待低水位传感器检测到废液排净后，控制装置控制该阀门关闭。之后按照与上述相同的方式进行染色盒的第二次漂洗。

第二次漂洗结束后，控制装置控制储存显影液的储液盒1d中的显影液进入染色盒2中，按照与上述相同的方式，染色盒中的凝胶板进行显影，显影时间到后，染色盒中的凝胶板进行再一次的固定，具体过程在此不再累述。

待固定、漂洗、银染、漂洗、显影、定影（固定）操作结束后，仪器停止运行；打开盖板6a和染色盒盖板20，取出凝胶板固定装置3，然后取出凝胶板，用自来水冲洗后室温晾干。这样完成了凝胶板的银染工作。

本发明的盖板6a上嵌入式安装有成像装置8，成像装置8的顶部安装有成像装置盖板8a，如图2所示，本发明的成像装置8主体结构为一带有X射线衍射灯的扫描仪。凝胶板完成银染工作后，可以打开成像装置盖板8a，将凝胶板置于灯箱上，打开开关进行观察及拍照。

尽管上述对本发明做了详细说明，但本发明不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改，因此，凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种凝胶电泳染色装置，其特征在于包括：

用来储存染色过程中所用液体试剂的储液装置（1），其上设置有注液口和出液口；

染色盒（2），其顶部由染色盒盖板（20）密封，其上设置有进液口，染色盒（2）内安置有用来固定多个凝胶板的凝胶板固定装置（3）；

驱动装置（4），与所述染色盒（2）连接以便驱动其摇动；其中

进液口通过进液导管与出液口连接，进液导管上安装有进液阀门。

2.如权利要求1所述的染色装置，其特征在于，所述凝胶板固定装置（3）包括：

框架形主体（30），其上设置有把手（31）；

固定在主体内的多层用来安置凝胶板的凝胶夹板（32）。

3.如权利要求2所述的染色装置，其特征在于，每层所述凝胶夹板（32）上设置有供所述凝胶板水平插入的插槽（32a），插槽的入口端由侧板（32b）封闭。

4.如权利要求1-3任一所述的染色装置，其特征在于，还包括废液收集装置（5），其上设置有废液进口和废液出口；

其中，所述染色盒（2）底部设置有排液口，所述排液口通过排液导管与所述废液进口连接，所述排液导管上安装有排液阀门。

5.如权利要求4所述的染色装置，其特征在于，

所述储液装置（1）包括多个分别用来盛装不同液体试剂的储液盒（1a、1b、1c、1d），每个储液盒（1a、1b、1c、1d）上分别设置有所述注液口（10a、10b、10c、10d）和所述出液口（11a、11b、11c）；

所述废液收集装置（5）包括多个分别用来收集不同液体试剂的收集盒（5a、5b、5c、5d），每个收集盒上分别设置有所述废液进口（50a、50c）；

其中，所述多个储液盒（1a、1b、1c、1d）位于所述多个收集盒（5a、5b、5c、5d）的上方，多个储液盒（1a、1b、1c、1d）和多个收集盒（5a、5b、5c、5d）围成中部具有空腔（6）的箱体，所述染色盒（2）和所述驱动装置（4）安置在所述空腔（6）内，并且所述染色盒（2）上设置有多个所述进液口（2a、2b、2c）和多个所述排液口（21a、21b、21c）。

6.如权利要求5所述的染色装置，其特征在于，还包括设置在所述箱体上的控制装置（7），所述控制装置分别与所述驱动装置（4）、所述进液阀门和所述排液阀门连接。

7.如权利要求6所述的染色装置，其特征在于，所述空腔（6）的顶部安装有盖板（6a），所述盖板上嵌入式安装有成像装置（8），成像装置的顶部安装有成像装置盖板（8a）。

8.如权利要求7所述的染色装置，其特征在于，所述染色盒（2）内安装有液位检测装置，包括安装在所述染色盒（2）内的高液位传感器和安装在所述排液口上的低液位传感器，所述高液位传感器和低液位传感器分别与所述控制装置连接。

9.如权利要求7所述的染色装置，其特征在于，所述染色盒盖板（20）包含多块通过合页相互连接的板体（20a、20b）。

10.如权利要求7所述的染色装置，其特征在于，每个所述储液盒（1a、1b、1c、1d）的底部设置有用来排出剩余液体的出口（12a、12c、12d），所述出口上安装有阀门。

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