CN114453331A - Western Blot实验用自动洗膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Western Blot实验用自动洗膜装置，提供一种能够自动实现洗膜的Western Blot实验用自动洗膜装置。Western Blot实验用自动洗膜装置包括水平摇床，水平摇床包括摇床主机和摇晃盘；还包括膜盒、升降装置、抽排液装置和控制器；膜盒固定在摇晃盘上，膜盒内具有竖隔板，竖隔板将膜盒内部空间分隔为洗膜腔和抽吸腔，竖隔板底部具有连通洗膜腔和抽吸腔的连通孔；升降装置与摇床主机连接；抽排液装置与升降装置连接，升降装置降下时，抽排液装置能够向膜盒内注入洗膜液并能够抽出抽吸腔内的洗膜液；控制器控制摇床主机、升降装置和抽排液装置工作。

Description

Western Blot实验用自动洗膜装置

技术领域

本发明涉及医学实验装置领域，尤其涉及一种Western Blot实验用自动洗膜装置。

背景技术

蛋白质印迹法即Western Blot。它是分子生物学、生物化学和免疫遗传学中常用的一种实验方法。其基本原理是通过特异性抗体对凝胶电泳处理过的细胞或生物组织样品进行着色。通过分析着色的位置和着色深度获得特定蛋白质在所分析的细胞或组织中表达情况的信息。

Western Blot实验有许多步骤，其中包括依次进行的一抗孵育、第一次洗膜、二抗孵育和第二次洗膜。第一次洗膜和第二次洗膜均在水平摇床上进行，具体是在将膜盒放置在摇床上，将洗膜液倒入膜盒并将蛋白质膜放入膜盒，摇床摇晃实现洗膜。第一次洗膜一般进行3～4次，每次十分钟；第二次洗膜一般进行6～7次，每次十分钟。可见洗膜操作用时较长，并需要进行多次取放蛋白质膜以及加入和倒出洗膜液，较为繁琐。此外一抗孵育和二抗孵育也常使用摇床，导致不同蛋白质膜的洗膜和孵育不便于同时进行，增加了实验时间的占用。

ZL202021523974.5公开了一种实验用Western Blot洗膜装置，包括洗膜液瓶和洗膜盒，所述洗膜液瓶的下部开设有出液口，所述洗膜盒开设有流进孔和流出孔，所述出液口的高度高于所述流进孔的高度，所述流进孔的高度高于所述流出孔的高度，所述出液口和流进孔相连通。该装置能够方便加入和排出洗膜液，但其需要管路始终与洗膜盒连接，管路对于洗膜盒有一定的拖拽，影响洗膜盒的晃动。再者，该装置实际也需要人工开关管路向膜盒中加入洗膜液，也需要人工开关管路排出洗膜液，实际也需要占用实验者较多的时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够自动实现洗膜的Western Blot实验用自动洗膜装置。

为解决上述问题采用的技术方案是：Western Blot实验用自动洗膜装置包括水平摇床，水平摇床包括摇床主机和摇晃盘；还包括膜盒、升降装置、抽排液装置和控制器；膜盒固定在摇晃盘上，膜盒内具有竖隔板，竖隔板将膜盒内部空间分隔为洗膜腔和抽吸腔，竖隔板底部具有连通洗膜腔和抽吸腔的连通孔；升降装置与摇床主机连接；抽排液装置与升降装置连接，升降装置降下时，抽排液装置能够向膜盒内注入洗膜液并能够抽出抽吸腔内的洗膜液；控制器控制摇床主机、升降装置和抽排液装置工作。

进一步的是：抽排液装置包括装置架、洗膜液桶、废液桶、三通阀门、抽吸泵和液体管，装置架与升降装置连接，洗膜液桶、废液桶和抽吸泵与装置架连接，三通阀门连接在洗膜液桶的底部，液体管竖向设置在抽吸腔的正上方并与三通阀门连接，抽吸泵与三通阀门连接，抽吸泵能够将洗膜液抽入废液桶。

进一步的是：抽吸腔的面积小于洗膜腔的面积，抽吸腔的深度大于洗膜腔的深度。

进一步的是：升降装置为丝杠螺母式直线运动装置。

进一步的是：Western Blot实验用自动洗膜装置包括集液盘，集液盘放置在摇晃盘内并与摇晃盘配合，集液盘内具有水平隔板，集液盘下方的集液盘内部空间为集液腔，水平隔板上具有膜盒定位凸缘和位于膜盒定位凸缘外侧的漏液孔，膜盒放置在膜盒定位凸缘内并与膜盒定位凸缘配合。

进一步的是：摇床主机包括旋转盘、电动伸缩杆、第一滑块、第二滑块、第一导轨、第二导轨和第一驱动电机，第二导轨的数量为两个，两个第二导轨平行设置，第二滑块与第二导轨一一对应并相配合设置，第一导轨与第二导轨相垂直，第一导轨的两端与两个第二滑块连接，电动伸缩杆安装在旋转盘上并与第一滑块铰接，第一驱动电机能够驱动旋转盘旋转；控制器能够控制电动伸缩杆工作并能够控制第一驱动电机的转速；摇晃盘与第一滑块连接。

进一步的是：Western Blot实验用自动洗膜装置包括孵育器，孵育器包括孵育器架、转轴、孵育管和第二驱动电机；孵育器架与升降装置连接，转轴水平设置并安装在孵育器架上，第二驱动电机能够驱动转轴旋转；孵育管与转轴相垂直，孵育管包括管体和管盖，管体底部与转轴螺纹连接，管盖盖在管体上。

进一步的是：转轴的两侧均间隔设置有至少两个孵育管。

进一步的是：升降装置的左右两边各设置有一个孵育器。

本发明的有益效果是：1、控制器控制摇床主机、升降装置和抽排液装置工作，本自动洗膜装置能够按照以下工作步骤进行洗膜：升降装置带动抽排液装置下降靠近膜盒，抽排液装置向膜盒内注入洗膜液；升降装置带动抽排液装置上升复位；摇床主机启动，带动摇晃盘和膜盒摇晃进行洗膜；升降装置带动抽排液装置下降进入膜盒，抽排液装置抽出抽吸腔内的洗膜液，完成一次洗膜。而后重复上述步骤即可进行多次洗膜。可见本发明能够实现自动洗膜，整个洗膜过程中无需人工参与，能够节省人工。

2、本发明无管路与膜盒连接，摇床启动带动膜盒摇晃过程中，不会对膜盒造成拉拽，不影响膜盒摇晃，膜盒可方便地从摇床上取下。

附图说明

图1是Western Blot实验用自动洗膜装置主视图；

图2是Western Blot实验用自动洗膜装置右视图；

图3是膜盒图和集液盘结构图；

图4是摇床主机结构示意图；

图5是孵育管结构图；

图中标记为：水平摇床1、摇床主机11、旋转盘111、第一驱动电机112、电动伸缩杆113、第一导轨114、第一滑块115、第二导轨116、第二滑块117、摇晃盘12、膜盒2、竖隔板21、连通孔211、洗膜腔22、抽吸腔23、集液盘3、水平隔板31、膜盒定位凸缘311、漏液孔312、集液腔32、升降装置4、抽排液装置5、装置架51、洗膜液桶52、三通阀门53、液体管54、废液桶55、抽吸泵56、孵育器6、孵育器架61、转轴62、孵育管63、管体631、管盖632、第二驱动电机64。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1至图3所示，Western Blot实验用自动洗膜装置包括水平摇床1，水平摇床1包括摇床主机11和摇晃盘12；还包括膜盒2、升降装置4、抽排液装置5和控制器；膜盒2固定在摇晃盘12上，膜盒2内具有竖隔板21，竖隔板21将膜盒2内部空间分隔为洗膜腔22和抽吸腔23，竖隔板21底部具有连通洗膜腔22和抽吸腔23的连通孔211；升降装置4与摇床主机11连接；抽排液装置5与升降装置4连接，升降装置4降下时，抽排液装置5能够向膜盒2内注入洗膜液并能够抽出抽吸腔23内的洗膜液；控制器控制摇床主机11、升降装置4和抽排液装置5工作。

本自动洗膜装置能够按照以下工作步骤进行洗膜：升降装置4带动抽排液装置5下降靠近膜盒2，抽排液装置5向膜盒2内注入洗膜液；升降装置4带动抽排液装置5上升复位；摇床主机11启动，带动摇晃盘12和膜盒1摇晃进行洗膜；升降装置4带动抽排液装置5下降进入膜盒2，抽排液装置5抽出抽吸腔23内的洗膜液，完成一次洗膜。而后重复上述步骤即可进行多次洗膜。

具体的，蛋白质膜应当放入洗膜腔22，洗膜液加入洗膜腔22和抽吸腔23均可。而抽出洗膜液则应当在抽吸腔23中进行，以便抽吸到蛋白质膜，造成蛋白质膜损坏。竖隔板21底部具有连通洗膜腔22和抽吸腔23的连通孔211，因此洗膜液能够在洗膜腔22和抽吸腔23间流动。连通孔211应当较小，保证竖隔板21能够挡住蛋白质膜，避免蛋白质膜进入到抽吸腔23。

控制器采用现有控制器，例如PLC或单片机，设置相应程序即可控制摇床主机11、升降装置4和抽排液装置5进行上述工作流程。

抽排液装置5的具体结构可以有多种，本发明优选如下：抽排液装置5包括装置架51、洗膜液桶52、废液桶55、三通阀门53、抽吸泵56和液体管54，装置架51与升降装置4连接，洗膜液桶52、废液桶55和抽吸泵56与装置架51连接，三通阀门53连接在洗膜液桶52的底部，液体管54竖向设置在抽吸腔23的正上方并与三通阀门53连接，抽吸泵56与三通阀门53连接，抽吸泵56能够将洗膜液抽入废液桶55。

洗膜液桶52内加入洗膜液。控制三通阀门53使洗膜液桶52与液体管54连通，洗膜液即可因自身重力流入膜盒2。控制三通阀门53使抽吸泵56与液体管54连通，抽吸泵56工作即可将膜盒2内的洗膜液抽出至废液桶55中。

为了能够在洗膜后尽量将膜盒2内的洗膜液抽干，优选抽吸腔23的面积小于洗膜腔22的面积，抽吸腔23的深度大于洗膜腔22的深度。

升降装置4用于驱动抽排液装置5升降，升降装置4采用现有的直线运动装置即可，例如丝杠螺母式直线运动装置。具体的可以是申请号为201120105580.2、201911118369.1或201520929728.2的专利公开的直线模组。

本发明需要水平摇床1停止时，膜盒2的位置是一定的，若模盒2移动，则可能造成液体管54不能进入抽吸腔23。为了避免模盒2在摇晃盘12上移动，优选Western Blot实验用自动洗膜装置包括集液盘3，集液盘3放置在摇晃盘12内并与摇晃盘12配合，集液盘3内具有水平隔板31，集液盘3下方的集液盘3内部空间为集液腔32，水平隔板31上具有膜盒定位凸缘311和位于膜盒定位凸缘311外侧的漏液孔312，膜盒2放置在膜盒定位凸缘311内并与膜盒定位凸缘311配合。

如图3所示，集液盘3放置在摇晃盘12内并与摇晃盘12配合，膜盒2放置在膜盒定位凸缘311内并与膜盒定位凸缘311配合，膜盒2不会移动。若膜盒2内的洗膜液因晃动而溅出，则洗膜液溅到集液盘3上，并从漏液孔312漏入集液腔32，保持集液盘3表面基本干燥，水平隔板31起到阻挡作用，避免洗膜液因摇晃而溅出到集液盘3外。集液盘3可取下，倒出收集的洗膜液并进行清洗。

摇床主机11可采用现有技术相同。如图4所示，本发明优选摇床主机11包括旋转盘111、电动伸缩杆113、第一滑块115、第二滑块117、第一导轨114、第二导轨116和第一驱动电机112，第二导轨116的数量为两个，两个第二导轨116平行设置，第二滑块117与第二导轨116一一对应并相配合设置，第一导轨114与第二导轨116相垂直，第一导轨114的两端与两个第二滑块117连接，电动伸缩杆113安装在旋转盘111上并与第一滑块115铰接，第一驱动电机112能够驱动旋转盘111旋转；控制器能够控制电动伸缩杆113工作并能够控制第一驱动电机112的转速；摇晃盘12与第一滑块115连接。

第一驱动电机112驱动旋转盘111旋转，旋转盘111带动电动伸缩杆113旋转，从而带动第一滑块115旋转。第一导轨114、第二导轨116和第二滑块117的作用是使第一滑块115旋转过程中自身方向不变，从而保证摇晃盘12的方向不变。电动伸缩杆113伸缩能够调节第一滑块115的偏心量，从而调节摇晃盘12的晃动幅度。控制第一驱动电机112的转速则可控制调节摇晃盘12的晃动频率。如此可选择合适的幅度和频率进行膜盒2的摇晃，可保证洗膜效果最佳。

如前所述，本发明需要水平摇床1停止时，膜盒2的位置是一定的。摇床主机11停止时，可通过保证旋转盘111的旋转角度为360°的整数倍，并将电动伸缩杆113调回初始长度，如此则摇床主机11停止时膜盒2的位置是一定的。

如背景技术所述，Western Blot实验步骤包括依次进行的一抗孵育、第一次洗膜、二抗孵育和第二次洗膜。为了方便进行一抗孵育和二抗孵育，优选Western Blot实验用自动洗膜装置包括孵育器6，孵育器6包括孵育器架61、转轴62、孵育管63和第二驱动电机64；孵育器架61与升降装置4连接，转轴62水平设置并安装在孵育器架61上，第二驱动电机64能够驱动转轴62旋转；孵育管63与转轴62相垂直，孵育管63包括管体631和管盖632，管体631底部与转轴62螺纹连接，管盖632盖在管体631上。

抗体孵育时，旋转取下孵育管63，将蛋白质膜放入孵育管63，并在孵育管63内加满配制好的抗体，再将孵育管63旋转安装到转轴62上。启动第二驱动电机64，带动转轴62旋转，孵育管63不断颠倒即可实现抗体孵育。孵育管63的容积应当合理，保证蛋白质膜能够完全放入即可，如此可节省配制的抗体。

如此则利用本发明进行Western Blot实验时，进行洗膜的同时，也可进行抗体孵育，便于多个Western Blot实验同时进行，节省实验时间。

为了能够同时进行多个蛋白质膜的孵育，优选转轴62的两侧均间隔设置有至少两个孵育管63。

为了能够同时进行一抗孵育和二抗孵育，优选升降装置4的左右两边各设置有一个孵育器6。如此则一抗孵育和二抗孵育可同时分别进行。

Claims (9)

1.Western Blot实验用自动洗膜装置，包括水平摇床(1)，水平摇床(1)包括摇床主机(11)和摇晃盘(12)；其特征在于：包括膜盒(2)、升降装置(4)、抽排液装置(5)和控制器；膜盒(2)固定在摇晃盘(12)上，膜盒(2)内具有竖隔板(21)，竖隔板(21)将膜盒(2)内部空间分隔为洗膜腔(22)和抽吸腔(23)，竖隔板(21)底部具有连通洗膜腔(22)和抽吸腔(23)的连通孔(211)；升降装置(4)与摇床主机(11)连接；抽排液装置(5)与升降装置(4)连接，升降装置(4)降下时，抽排液装置(5)能够向膜盒(2)内注入洗膜液并能够抽出抽吸腔(23)内的洗膜液；控制器控制摇床主机(11)、升降装置(4)和抽排液装置(5)工作。

2.根据权利要求1所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：抽排液装置(5)包括装置架(51)、洗膜液桶(52)、废液桶(55)、三通阀门(53)、抽吸泵(56)和液体管(54)，装置架(51)与升降装置(4)连接，洗膜液桶(52)、废液桶(55)和抽吸泵(56)与装置架(51)连接，三通阀门(53)连接在洗膜液桶(52)的底部，液体管(54)竖向设置在抽吸腔(23)的正上方并与三通阀门(53)连接，抽吸泵(56)与三通阀门(53)连接，抽吸泵(56)能够将洗膜液抽入废液桶(55)。

3.根据权利要求1所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：抽吸腔(23)的面积小于洗膜腔(22)的面积，抽吸腔(23)的深度大于洗膜腔(22)的深度。

4.根据权利要求1所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：升降装置(4)为丝杠螺母式直线运动装置。

5.根据权利要求1所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：包括集液盘(3)，集液盘(3)放置在摇晃盘(12)内并与摇晃盘(12)配合，集液盘(3)内具有水平隔板(31)，集液盘(3)下方的集液盘(3)内部空间为集液腔(32)，水平隔板(31)上具有膜盒定位凸缘(311)和位于膜盒定位凸缘(311)外侧的漏液孔(312)，膜盒(2)放置在膜盒定位凸缘(311)内并与膜盒定位凸缘(311)配合。

6.根据权利要求1所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：摇床主机(11)包括旋转盘(111)、电动伸缩杆(113)、第一滑块(115)、第二滑块(117)、第一导轨(114)、第二导轨(116)和第一驱动电机(112)，第二导轨(116)的数量为两个，两个第二导轨(116)平行设置，第二滑块(117)与第二导轨(116)一一对应并相配合设置，第一导轨(114)与第二导轨(116)相垂直，第一导轨(114)的两端与两个第二滑块(117)连接，电动伸缩杆(113)安装在旋转盘(111)上并与第一滑块(115)铰接，第一驱动电机(112)能够驱动旋转盘(111)旋转；控制器能够控制电动伸缩杆(113)工作并能够控制第一驱动电机(112)的转速；摇晃盘(12)与第一滑块(115)连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：包括孵育器(6)，孵育器(6)包括孵育器架(61)、转轴(62)、孵育管(63)和第二驱动电机(64)；孵育器架(61)与升降装置(4)连接，转轴(62)水平设置并安装在孵育器架(61)上，第二驱动电机(64)能够驱动转轴(62)旋转；孵育管(63)与转轴(62)相垂直，孵育管(63)包括管体(631)和管盖(632)，管体(631)底部与转轴(62)螺纹连接，管盖(632)盖在管体(631)上。

8.根据权利要求7所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：转轴(62)的两侧均间隔设置有至少两个孵育管(63)。

9.根据权利要求8所述的Western Blot实验用自动洗膜装置，其特征在于：升降装置(4)的左右两边各设置有一个孵育器(6)。

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