CN103884570A - 一体化电洗脱收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种一体化电洗脱收集装置。该一体化电洗脱收集装置包括：样品固定单元（10），待洗脱样品放置在样品固定单元（10）内；样品收集单元（20），设置在样品固定单元（10）的样品出口端，并与样品固定单元（10）之间形成样品分离收集腔；电泳单元（30），包括电泳槽，样品固定单元（10）和样品收集单元（20）设置在电泳槽内，电泳单元（30）向样品固定单元（10）和样品收集单元（20）提供电场。根据本发明的一体化电洗脱收集装置，能够解决现有技术中样品容易受到污染，不能够满足分析时对所需样品的浓度和纯度要求的问题。

Description

一体化电洗脱收集装置

技术领域

本发明涉及生物样品的分离与提纯领域，具体而言，涉及一种一体化电洗脱收集装置。

背景技术

电泳技术已广泛应用于分析化学、生物化学、临床医学、免疫学、微生物学和食品化学等各个领域。电泳方式多种多样，其中介质琼脂糖和聚丙烯酰胺在电泳分离纯化中发挥了重要作用。生物样品由于分子大小与电荷性质各异，在电场力作用下迁移速率会有差异，这种差异性可用于复杂样品的分离与纯化。电泳后凝胶可进行染色、脱色、光学成像和灰度扫描分析；也可以切取目标条带，通过电洗脱方式以回收样品。

现有电洗脱装置是将简易透析管放置在常规电泳槽中进行电泳以实现样品的洗脱收集，通常情况下不区分样品固定单元与收集单元，在样品洗脱收集完成后，洗脱样品易与凝胶发生再吸附，且其装置也无样品浓缩功能，使得后续操作繁琐，致使样品易损失与污染，不能满足后续分析时对样品纯度和浓度的要求。

发明内容

本发明旨在提供一种一体化电洗脱收集装置，以解决现有技术中样品易受污染，不能够满足后续分析时对样品纯度和浓度要求的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种一体化电洗脱收集装置，包括：样品固定单元，待洗脱样品放置在样品固定单元内；样品收集单元，设置在样品固定单元的样品出口端，并与样品固定单元之间形成样品分离收集腔；电泳单元，包括电泳槽，样品固定单元和样品收集单元设置在电泳槽内，电泳单元向样品固定单元和样品收集单元提供电场。

进一步地，样品收集单元包括超滤离心内管，超滤离心内管连接在样品固定单元的出口端，样品收集部的开口连接至超滤离心内管的出口端。

进一步地，超滤离心内管包括一个内管或多个具有不同截留分子量膜的内管。

进一步地，超滤离心内管内容纳有缓冲液。

进一步地，样品固定单元包括：样品固定夹，样品收集单元连接在样品固定夹的出口端；第一分隔板，设置在样品固定夹的进口端；第二分隔板，设置在样品固定夹内，并与第一分隔板相对设置，待洗脱样品放置在第一分隔板、第二分隔板与样品固定夹所围成的空间内。

进一步地，第一分隔板和第二分隔板为透水材料制成，且对待洗脱的生物样品无吸附。

进一步地，样品固定夹包括样品安装段和样品移动段，样品安装段的两端均设置有安装槽，第一分隔板设置在第一安装槽内，第二分隔板设置在第二安装槽内，样品移动段从第二分隔板向远离第一分隔板的方向延伸，样品收集单元连接在样品移动段的出口端。

进一步地，第一分隔板和第二分隔板之间的距离可调。

进一步地，样品安装段为波纹状的可压缩结构。

进一步地，电泳单元包括：外套管，套设在样品固定单元和样品收集单元外；第一电极板，设置在外套管的第一端；第二电极板，设置在外套管的第二端；电源接口，电源接口的两极一一对应地连接在第一电极板和第二电极板上。

应用本发明的技术方案，一体化电洗脱收集装置包括：样品固定单元，待洗脱样品放置在样品固定单元内；样品收集单元，设置在样品固定单元的样品出口端，并与样品固定单元之间形成样品分离收集腔；电泳单元，包括电泳槽，样品固定单元和样品收集单元设置在电泳槽内，电泳单元向样品固定单元和样品收集单元提供电场。在需要对待洗脱样品的凝胶进行电洗脱时，由于样品的洗脱和收集过程均是在样品固定单元和样品收集单元所形成的样品分离收集腔内进行的，样品固定单元与样品收集单元为相对独立空间，而样品固定单元和样品收集单元又是相对于电泳单元独立地设置在电泳单元的电泳槽内的，因此可以在一个相对密闭的电泳体系内完成样品的洗脱和收集工作，避免了样品洗脱收集过程中与外界介质间的交换，有效防止了样品受损与污染，使得反应之后收集到的样品能够满足后续分析时对样本纯度和浓度的要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的一体化电洗脱收集装置的结构示意图。

附图标记说明：10、样品固定单元；20、样品收集单元；30、电泳单元；11、样品固定夹；111、样品安装段；112、样品移动段；12、第一分隔板；13、第二分隔板；31、外套管；32、第一电极板；33、第二电极板；34、电源接口。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本发明的实施例，一体化电洗脱收集装置包括样品固定单元10、样品收集单元20和电泳单元30。样品固定单元10用于对样品进行洗脱，待洗脱样品放置在样品固定单元10内；样品收集单元20设置在样品固定单元10的样品出口端，并与样品固定单元10之间形成样品分离收集腔，用于收集洗脱后在电场力作用下运动到样品收集单元20内的样品；电泳单元30包括电泳槽，样品固定单元10和样品收集单元20设置在电泳槽内，电泳单元30向样品固定单元10和样品收集单元20提供电场。电泳单元30可以为样品的分离和收集提供相对密闭的环境，从而有效避免样品在洗脱和收集的过程中受到污染。本实施例中以待洗脱样品包含在凝胶中为例来进行说明。

在需要对样品进行电洗脱时，由于样品的分离和收集过程均是在样品固定单元10和样品收集单元20所形成的样品分离收集腔内进行的，样品固定单元10与样品收集单元20为相对独立空间，而样品固定单元10和样品收集单元20又是设置在电泳单元30的电泳槽内的，因此可以在一个相对密闭的电泳体系内完成样品的分离和收集工作，避免了样品洗脱收集过程中与外界介质间的交换，有效防止了样品受损与污染，使得反应之后收集到的样品能够满足后续分析时对样本纯度和浓度的要求，整个过程更加简单易控。

此外，在需要将样品取出时，由于电泳单元30并未与样品接触，因此无需将电泳单元30同时取出，只需要将样品固定单元10、样品收集单元20与样品一同取出即可，因此大大减小了需要取出的一体化电洗脱收集装置的部件，更加便于样品的后续操作。在需要清洗或者更换一体化电洗脱收集装置时，也不需要清洗或更换整个一体化电洗脱收集装置，而只需要将样品固定单元10和样品收集单元20从电泳单元30内取出，然后直接进行清洗或更换即可，操作更加简单方便，而且大大降低了劳动强度，提高了工作效率。需要对一体化电洗脱收集装置进行更换维修时，也只需要更换和维修相应的部件即可，更加节省成本。

优选地，样品收集单元20包括超滤离心内管，连接在样品固定单元10的出口端。当洗脱后样品运动到样品收集单元20后，即可在此处收集，以便在完成分离和收集后可以直接取出或者直接进行进一步的超滤浓缩。优选地，超滤离心内管包括具有不同截留分子量膜的内管，从而形成透析结构。内管的数量可以为一个或者多个，体积可以占整个一体化电洗脱收集装置的总体积的1%～99%。多个内管可以根据所要分离的样品的种类沿轴向依次设置。凝胶中所包含的待分离的样品可以是多种，或者待洗脱样品为一种或多种生物大分子，待洗脱样品也可以是蛋白质、DNA、高分子、纳米粒子及联结物。由于超滤离心内管包括可截留不同分子量的膜，因此可以在整个超滤离心内管内根据样品的分子量大小使多种不同的样品富集在不同的位置，更加便于在样品完成分离后对所需的样品进行切割和取样。

超滤离心内管内容纳有缓冲液，该缓冲液例如为硼酸缓冲液或Tris-Gly缓冲液等。

样品固定单元10包括样品固定夹11、第一分隔板12和第二分隔板13。样品收集单元20连接在样品固定夹11的出口端；第一分隔板12设置在样品固定夹11的进口端；第二分隔板13设置在样品固定夹11内，并与第一分隔板12相对设置，含有待洗脱样品的凝胶置于第一分隔板12、第二分隔板13与样品固定夹11所围成的空间内，并放置在第二分隔板13上。第一分隔板12和第二分隔板13可以由透水性能良好、可替换的材料制成，其结构例如为筛孔状塑料薄片、滤纸、沙芯，此种结构能够更加便于样品从凝胶中分离，可以更加有效地提高样品的分离和收集效率。

优选地，样品固定夹11包括样品安装段111和样品移动段112，样品安装段111的两端均设置有安装槽，第一分隔板12设置在第一安装槽内，第二分隔板13设置在第二安装槽内，样品移动段112从第二分隔板13向远离第一分隔板12的方向延伸，样品收集单元20连接在样品移动段112的出口端。样品移动段112可以为分离后的样品提供足够的移动空间，使得样品能够更加充分地分离出来，从而能够进一步地提高被分离样品的纯度。第一分隔板12和第二分隔板13也可以通过其它的方式可拆卸地设置在样品固定夹11内。样品固定夹11也可以包括仅样品安装段111，样品收集单元20安装在样品安装段111上的第二安装槽内。

优选地，第一分隔板12和第二分隔板13之间的间距可调，从而可以根据第一分隔板12和第二分隔板13之间的凝胶的厚度进行调整，使得一体化电洗脱收集装置能够适用于不同厚度的凝胶，并使凝胶能够置于与电场力垂直的位置，以便于凝胶内的待洗脱样品能够更加快速有效地进行洗脱。

优选地，样品安装段111为可压缩结构。在需要调节第一分隔板12和第二分隔板13之间的间距时，只需要调整样品安装段111的波纹状结构，使其收缩或者伸长，以适应待洗脱凝胶样本的厚度。样品安装段111的具体形状包括但不限于波纹状、环形套筒状或直筒状等。

电泳单元30包括外套管31、第一电极板32、第二电极板33和电源接口34。外套管31套设在样品固定单元10和样品收集单元20外，以形成密闭的电泳体系，避免样品污染；第一电极板32设置在外套管31的第一端；第二电极板33设置在外套管31的第二端；电源接口34的两极一一对应地连接在第一电极板32和第二电极板33上。电源接口34可以连接电池或者电源线，以便向电洗脱装置供电。电源接口34的正极可以连接在第一电极板32或者第二电极板33上，电泳参数可根据待洗脱样品的电泳特性来确定。

在本实施例中，电源接口34的正极连接在第一电极板32上，负极连接在第二电极板33上，第一电极板32与样品固定单元10的第一分隔板12所在端连接，第二电极板33与样品收集单元20的底端连接，样品固定单元10和样品收集单元20均固定设置在电泳单元30的外套管31内。

在使用本申请的一体化电洗脱收集装置对凝胶内的样品进行洗脱和收集时，待洗脱样品加入到样品固定单元10内，在电场作用下沿力场方向移动。当样品移动至样品收集单元20处时，即可切断电源，取出样品收集单元20进行样品的收集、浓缩。若待洗脱样品含有多种组分，可以通过分批次收集，将各个组分分离。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、能够有效避免样品在洗脱、收集过程中与外界介质接触，操作更加简单方便，避免了样品在分离过程中的损失与污染，提高了样品的收集效率与纯度。

2、可以适用于多种凝胶形状，能够选择最适合的凝胶放置方式，从而使样品的分离更加快速。

3、可以在样品完成收集后直接取出，或者是直接进行超滤浓缩，因此可以更加直接有效地获得高纯度和高浓度样品。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体化电洗脱收集装置，其特征在于，包括：

样品固定单元（10），待洗脱样品放置在所述样品固定单元（10）内；

样品收集单元（20），设置在所述样品固定单元（10）的样品出口端，并与所述样品固定单元（10）之间形成样品分离收集腔；

电泳单元（30），包括电泳槽，所述样品固定单元（10）和所述样品收集单元（20）设置在所述电泳槽内，所述电泳单元（30）向所述样品固定单元（10）和所述样品收集单元（20）提供电场。

2.根据权利要求1所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述样品收集单元（20）包括超滤离心内管，所述超滤离心内管连接在所述样品固定单元（10）的出口端。

3.根据权利要求2所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述超滤离心内管包括一个内管或多个具有不同截留分子量膜的内管。

4.根据权利要求2所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述超滤离心内管内容纳有缓冲液。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述样品固定单元（10）包括：

样品固定夹（11），所述样品收集单元（20）连接在所述样品固定夹（11）的出口端；

第一分隔板（12），设置在所述样品固定夹（11）的进口端；

第二分隔板（13），设置在所述样品固定夹（11）内，并与所述第一分隔板（12）相对设置，所述待洗脱样品设置在所述第一分隔板（12）、所述第二分隔板（13）与所述样品固定夹（11）所围成的空间内。

6.根据权利要求5所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述第一分隔板（12）和所述第二分隔板（13）为透水材料制成，且对所述待洗脱样品无吸附。

7.根据权利要求5所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述样品固定夹（11）包括样品安装段（111）和样品移动段（112），所述样品安装段（111）的两端均设置有安装槽，所述第一分隔板（12）设置在第一安装槽内，所述第二分隔板（13）设置在第二安装槽内，所述样品移动段（112）从所述第二分隔板（13）向远离所述第一分隔板（12）的方向延伸，所述样品收集单元（20）连接在所述样品移动段（112）的出口端。

8.根据权利要求7所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述第一分隔板（12）和所述第二分隔板（13）之间的间距可调。

9.根据权利要求8所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述样品安装段（111）为波纹状的可压缩结构。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的一体化电洗脱收集装置，其特征在于，所述电泳单元（30）包括：

外套管（31），套设在所述样品固定单元（10）和所述样品收集单元（20）外；

第一电极板（32），设置在所述外套管（31）的第一端；

第二电极板（33），设置在所述外套管（31）的第二端；

所述外套管（31）、所述第一电极板（32）和所述第二电极板（33）围成所述电泳槽；

电源接口（34），所述电源接口（34）的两极一一对应地连接在所述第一电极板（32）和所述第二电极板（33）上。