CN110186988B - 一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，涉及电泳仪器技术领域，该电泳装置包括电泳槽、胶槽、电泳正极、电泳负极以及槽盖，电泳正极设置在电泳槽底部，电泳负极设置在槽盖下方，电泳正极和电泳负极上下对应并处于同一竖直面内，电泳槽内装填有电泳液，槽盖扣合在电泳槽的顶部时电泳负极浸没在电泳液中，胶槽设置在电泳槽内并浸没在电泳液中，胶槽位于电泳正极和电泳负极之间。本电泳装置采用垂直电泳，垂直电泳横截面积比相同通量的卧式电泳小，由此提高电泳的通量，与本电泳装置相同通量的卧式电泳装置相比，本电泳装置的制作成本更低；可以直接从琼脂糖凝胶块的顶部进行上样，操作更加简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及电泳仪器技术领域，尤其是涉及一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置。
背景技术
众所周知，凝胶电泳在研究中被用于分离和纯化蛋白质，多肽、DNA、RNA、以及各种带电大分子，或作为制备步骤服务的后续分析方法。例如，凝胶电泳通常用于分离和纯化生物大分子以达到蛋白质纯度验证，蛋白质鉴定，后续DNA测序，印迹实验，质谱，聚合酶链反应，限制性片段长度多态性分析，克隆，或其他已知的技术作进一步鉴定等目的。
在电泳过程中，凝胶被放置在一个充满缓冲液的电泳槽中，这时凝胶顶部刚好被缓冲液浸没。凝胶基质的原料具有适合于包含和分离特定分子量、尺寸、组分的目的蛋白的结构和多孔特性。凝胶还带有上样孔用于放置测试的目标样品。电泳槽中有阴极和阳极分别处于凝胶两端，这样接通电流后形成的电场就会作用于停留在上样孔中的样品。电场作用使带电分子在凝胶中分离，这样带负电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过凝胶向阳极移动，同时带正电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过凝胶向阴极移动。
在传统的电泳装置中，电泳胶盒是有两片独立的平板组成，两片平板由隔条隔开，中间的空隙用于制备凝胶。电泳装置就是由处于两片平板间的水平的凝胶组成。凝胶可以是预制的(可以直接使用的)，可直接将该胶从包装中取出后置于两片平板之间。作为预制胶的替代，使用者可以将混合的液体凝胶灌入平板间的胶模中制备凝胶，上述这两种形式的凝胶，每种都可以用于水平电泳，然后使混合物在水平平板中放置几小时以形成凝胶。
现有电泳槽包括两个贮存溶液的槽，两个槽分别位于凝胶的两侧，内部包含电极。当两片平板间的凝胶制备完成后或者是使用预制胶，将溶液倒入两个槽中，使溶液覆盖凝胶和电极，然后将样品加入到凝胶的样品孔中。
但是这些传统的电泳装置普遍存在的问题是通量比较低，单次检测样品数量少，正常情况下，水平电泳装置一块胶所能检测的样品数量不超过20个，有些为提高通量，采用多层通道的方式，但多层通道的方式会提高所用的胶量，而且占用的空间也会随之增大，同时增加了成本。
因此，对简单易用的改进型的电泳装置的需求是一直存在的，它要求更高通量的同时花费更低的成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，以解决现有技术中传统的电泳装置单次检测样品数量少、通量低的技术问题；
本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，包括电泳槽、胶槽、电泳正极、电泳负极以及槽盖，所述电泳正极设置在电泳槽底部，所述电泳负极设置在槽盖下方，电泳正极和电泳负极上下对应并处于同一竖直面内，所述电泳槽内装填有电泳液，所述槽盖扣合在电泳槽的顶部时电泳负极浸没在电泳液中，所述胶槽设置在电泳槽内并浸没在电泳液中，胶槽位于电泳正极和电泳负极之间，胶槽内设置有琼脂糖凝胶块，琼脂糖凝胶块的长、宽、高均大于0.5cm。
本电泳装置的具体使用过程为：首先准备琼脂糖凝胶块，可以选择预制或者通过胶模制备凝胶块，然后将琼脂糖凝胶块放置到胶槽内，向琼脂糖凝胶块的顶部进行上样，在电泳槽内添加电泳液直到电泳液覆盖琼脂糖凝胶块顶部，最好接近电泳槽的顶部边缘为止，然后将槽盖盖到电泳槽顶部，此时需保证电泳液能够浸没槽盖上的电泳负极并且电泳液不溢出电泳槽，然后接通电泳正极和电泳负极，电场作用使带电分子在琼脂糖凝胶块中分离，这样带负电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过琼脂糖凝胶块向阳极移动，同时带正电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过琼脂糖凝胶块向阴极移动。
值得注意的是，相比于传统的卧室电泳的方式，本电泳装置采用垂直电泳的方式，垂直板式电泳和卧式电泳的基本原理相同，都是利用电场将带电量不同的生物大分子分开的技术，不过由于两种电泳结构不同，垂直电泳横截面积比相同通量的卧式电泳小，由此提高电泳的通量，单次检测的样品量更多，并且与本电泳装置相同通量的卧式电泳装置相比，本电泳装置的制作成本更低；同时，卧式电泳装置在上样时，由于采用水平电泳的方式，需要通过专门的上样仪器进行上样并且操作比较复杂，需要从凝胶块的侧面进行上样，操作不当则容易破坏凝胶块，而本电泳装置由于为垂直电泳，可以直接从琼脂糖凝胶块的顶部进行上样，操作更加简单方便。
同时，本电泳装置可以进行多层凝胶的电泳，比如要做不同层的胶(浓缩胶分离胶)可以等一个先凝了之后，再灌第二个，这种情况水平电泳槽满足不了的。
可选地，电泳槽内水平设置有支架，所述支架为中空或半中空结构，所述胶槽位于支架上。支架的中空或半中空结构意指支架能够允许电泳液通过。
可选地，胶槽位于支架的中心并可拆卸连接在支架上。可拆卸连接的胶槽方便更换，并且更加方便取放琼脂糖凝胶块。
可选地，胶槽底部设置有卡块，支架上表面对应卡块设置有卡槽，所述胶槽通过卡块和卡槽扣合固定在支架上。卡块卡槽的配合连接方式有多种并且为常规的现有技术，可以在胶槽侧面的底端设置多个凸起，在支架的上表面设置多个与上述凸起配合的凹槽，连接后凸起放置在凹槽内完成卡合。
再进一步的，可以在胶槽的侧面底部设置多个向下延伸的连接片，在每个连接片靠近外侧一侧的底部设置凸起，在支架的上表面设置与上述凸起尺寸数量相同的凹槽，胶槽与支架连接时凸起放置在凹槽内，上述凸起的厚度可以小于胶槽侧壁的厚度，当凸起的厚度大于上述支架的厚度时，上述凹槽为贯通支架的通孔。
可选地，电泳槽内设有槽托，所述支架通过槽托支撑在电泳槽内，所述槽托与电泳槽底部的距离等于胶槽顶部到电泳槽顶部的距离。
可选的，还包括多齿泳道模具，所述多齿泳道模具的下表面均匀设有若干向下凸起的泳道块，所述多齿泳道模具扣合在胶槽顶部并在胶槽内的琼脂糖凝胶块顶面形成样品池。
可选的，泳道块向下凸起并且凸起的高度为胶槽高度的1/100-1/2。
可选的，胶槽能容纳的琼脂糖凝胶尺寸为20cmx20cmx50cm。
可选地，胶槽和电泳槽均由透明或半透明材质注塑而成。胶槽和电泳槽均呈透明或半透明状，目的在于方便观察琼脂糖凝胶块内样品的电泳情况。
可选地，槽盖的顶部设有与电泳负极连通的负极连接槽，电泳槽的底部设有与电泳正极连通的正极连接槽。
本发明提供的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其有益效果为：
本电泳装置采用垂直电泳，垂直电泳横截面积比相同通量的卧式电泳小，由此提高电泳的通量，单次检测的样品量更多，并且与本电泳装置相同通量的卧式电泳装置相比，本电泳装置的制作成本更低；本电泳装置由于采用垂直电泳，可以直接从琼脂糖凝胶块的顶部进行上样，操作更加简单方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明安装多齿泳道模具后的结构示意图；
图3是本发明胶槽安装在支架后的结构示意图；
图4是本发明胶槽和支架的一种连接结构示意图。
图中1-电泳槽，2-胶槽，3-电泳正极，4-电泳负极，5-槽盖，6-琼脂糖凝胶块，7-支架，8-卡块，9-卡槽，10-槽托，11-多齿泳道模具，12-泳道块，13-负极连接槽，14-正极连接槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
作为可选地实施方式，
实施例1:
如图1-4所示，一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，包括电泳槽1、胶槽2、电泳正极3、电泳负极4以及槽盖5，所述电泳正极3设置在电泳槽1底部，所述电泳负极4设置在槽盖5下方，电泳正极3和电泳负极4上下对应并处于同一竖直面内，所述电泳槽1内装填有电泳液，所述槽盖5扣合在电泳槽1的顶部时电泳负极4浸没在电泳液中，所述胶槽2设置在电泳槽1内并浸没在电泳液中，胶槽2位于电泳正极3和电泳负极4之间，胶槽2内设置有琼脂糖凝胶块6，琼脂糖凝胶块6的长、宽、高均大于0.5cm。
本电泳装置的具体使用过程为：首先准备琼脂糖凝胶块6，可以选择预制或者通过胶模制备凝胶块，然后将琼脂糖凝胶块6放置到胶槽2内，向琼脂糖凝胶块6的顶部进行上样，在电泳槽1内添加电泳液直到电泳液覆盖琼脂糖凝胶块6顶部，最好接近电泳槽1的顶部边缘为止，然后将槽盖5盖到电泳槽1顶部，此时需保证电泳液能够浸没槽盖5上的电泳负极4并且电泳液不溢出电泳槽1，然后接通电泳正极3和电泳负极4，电场作用使带电分子在琼脂糖凝胶块6中分离，这样带负电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过琼脂糖凝胶块6向阳极移动，同时带正电荷的分子呈条带形式以不同速率穿过琼脂糖凝胶块6向阴极移动。
值得注意的是，相比于传统的卧室电泳的方式，本电泳装置采用垂直电泳的方式，垂直板式电泳和卧式电泳的基本原理相同，都是利用电场将带电量不同的生物大分子分开的技术，不过由于两种电泳结构不同，垂直电泳横截面积比相同通量的卧式电泳小，由此提高电泳的通量，并且与本电泳装置相同通量的卧式电泳装置相比，本电泳装置的制作成本更低；同时，卧式电泳装置在上样时，由于采用水平电泳的方式，需要通过专门的上样仪器进行上样并且操作比较复杂，需要从凝胶块的侧面进行上样，操作不当则容易破坏凝胶块，而本电泳装置由于为垂直电泳，可以直接从琼脂糖凝胶块6的顶部进行上样，操作更加简单方便。同时，本电泳装置可以进行多层凝胶的电泳，比如要做不同层的胶(浓缩胶分离胶)可以等一个先凝了之后，再灌第二个，这种情况水平电泳槽1满足不了的。
实施例2：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-4所示，电泳槽1内水平设置有支架7，所述支架7为中空或半中空结构，所述胶槽2位于支架7上。支架7的中空或半中空结构意指支架7能够允许电泳液通过。
实施例3：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-4所示，胶槽2位于支架7的中心并可拆卸连接在支架7上。可拆卸连接的胶槽2方便更换，并且更加方便取放琼脂糖凝胶块6；胶槽2底部设置有卡块8，支架7上表面对应卡块8设置有卡槽9，所述胶槽2通过卡块8和卡槽9扣合固定在支架7上；卡块8卡槽9的配合连接方式有多种并且为常规的现有技术，可以在胶槽2侧面的底端设置多个凸起，在支架7的上表面设置多个与上述凸起配合的凹槽，连接后凸起放置在凹槽内完成卡合。
再进一步的，可以在胶槽2的侧面底部设置多个向下延伸的连接片，在每个连接片靠近外侧一侧的底部设置凸起，在支架7的上表面设置与上述凸起尺寸数量相同的凹槽，胶槽2与支架7连接时凸起放置在凹槽内，上述凸起的厚度可以小于胶槽2侧壁的厚度，当凸起的厚度大于上述支架7的厚度时，上述凹槽为贯通支架7的通孔。
实施例4：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-4所示，电泳槽1内设有槽托10，所述支架7通过槽托10支撑在电泳槽1内，所述槽托10与电泳槽1底部的距离等于胶槽2顶部到电泳槽1顶部的距离。
实施例5：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图2所示，还包括多齿泳道模具11，所述多齿泳道模具11的下表面均匀设有若干向下凸起的泳道块12，所述多齿泳道模具11扣合在胶槽2顶部并在胶槽2内的琼脂糖凝胶块6顶面形成样品池，泳道块12向下凸起并且凸起的高度为胶槽2高度的1/10。
实施例6：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图3所示，胶槽2能容纳的琼脂糖凝胶尺寸为10cmx10cmx20cm。
实施例7：
在上述实施例的基础上，作为进一步的优选方案：如图1-4所示，胶槽2和电泳槽1均由透明或半透明材质注塑而成。胶槽2和电泳槽1均呈透明或半透明状，目的在于方便观察琼脂糖凝胶块6内样品的电泳情况；槽盖5的顶部设有与电泳负极4连通的负极连接槽13，电泳槽1的底部设有与电泳正极3连通的正极连接槽14。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，包括电泳槽(1)、胶槽(2)、电泳正极(3)、电泳负极(4)以及槽盖(5)，其特征在于，所述电泳正极(3)设置在电泳槽(1)底部，所述电泳负极(4)设置在槽盖(5)下方，电泳正极(3)和电泳负极(4)上下对应并处于同一竖直面内，所述电泳槽(1)内装填有电泳液，所述槽盖(5)扣合在电泳槽(1)的顶部时电泳负极(4)浸没在电泳液中，所述胶槽(2)设置在电泳槽(1)内并浸没在电泳液中，胶槽(2)位于电泳正极(3)和电泳负极(4)之间，胶槽(2)内设置有琼脂糖凝胶块(6)，琼脂糖凝胶块(6)的长、宽、高均大于0.5cm；
所述电泳槽(1)内水平设置有支架(7)，所述支架(7)为中空或半中空结构，所述胶槽(2)位于支架(7)上；
所述胶槽(2)位于支架(7)的中心并可拆卸连接在支架(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述胶槽(2)底部设置有卡块(8)，支架(7)上表面对应卡块(8)设置有卡槽(9)，所述胶槽(2)通过卡块(8)和卡槽(9)的扣合固定在支架(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述电泳槽(1)内设有槽托(10)，所述支架(7)通过槽托(10)支撑在电泳槽(1)内，所述槽托(10)与电泳槽(1)底部的距离等于胶槽(2)顶部到电泳槽(1)顶部的距离。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，还包括多齿泳道模具(11)，所述多齿泳道模具(11)的下表面均匀设有若干向下凸起的泳道块(12)，所述多齿泳道模具(11)扣合在胶槽(2)顶部并在胶槽(2)内的琼脂糖凝胶块(6)顶面形成样品池。
5.根据权利要求4所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述泳道块(12)向下凸起并且凸起的高度为胶槽(2)高度的1/100-1/2。
6.根据权利要求5所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述胶槽(2)能容纳的琼脂糖凝胶块(6)的尺寸为20cmx20cmx50cm。
7.根据权利要求4所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述胶槽(2)和电泳槽(1)均由透明或半透明材质注塑而成。
8.根据权利要求4所述的一种高通量琼脂糖凝胶电泳装置，其特征在于，所述槽盖(5)的顶部设有与电泳负极(4)连通的负极连接槽(13)，电泳槽(1)的底部设有与电泳正极(3)连通的正极连接槽(14)。
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