CN209052693U - 用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管 - Google Patents
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Abstract
一种用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，由管身、甲端管状物、乙端管状物、管盖、内塞和外套管构成。管身为一个可竖直放置、两端开口的中空直柱状容器；甲端管状物下沿与管身紧密、牢固联结；管盖由管盖本体、金属导线和管盖金属体构成；乙端管状物的上沿必须与管身紧密、牢固联结；内塞密合管身的下沿；外套管为一个可竖直放置、内径大于乙端管状物最大外径，且高度高于管身的下沿的中空柱状容器；外套管上端开口、下端封闭，其下端为一个平整的平面，下端的内表面为金属体；外套管金属体通过金属线可与电泳仪的阳极端口联结。本实用新型易于装填凝胶，可一次完成电泳分离和目标核酸分子片段回收操作，中间不需要经历人工操作，有利于机器自动化运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种核酸分子片段的电泳分离和回收装置，特别是一种能够实现核酸分离和回收一次完成的凝胶电泳管。
背景技术
核酸分子是生物和遗传工程中的主要加工处理对象，其主要包括两种类型：核糖核酸(ribonucleic acid，RNA)和脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid)。核酸分子骨架呈链状结构(直链、支链或环链)。根据核酸分子片段的分子量大小，可以使用电泳方法对目标核酸片段加以区分和回收。电泳也是目前最常用的核酸分离、纯化和富集方法之一。
传统核酸电泳技术主要有两种，即：聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳。电泳缓冲液中，核酸分子骨架上的化学基团被离子化，使核酸分子带上电荷。电泳过程中，不同大小核酸片段在电场力作用下向同一方向迁移。由于不同分子量核酸片段穿过凝胶孔隙时，其所受阻力有所不同，因此，它们在凝胶中的迁移速率和距离也不同。于是，根据分子量大小(即：核酸链长度)，即可通过电泳将目标核酸片段与无关片段区分开来。然后，在荧光显色剂或银染试剂指示下，根据迁移距离远近，确认目标核酸片段所在电泳条带。以割胶方式，将符合目标核酸片段分子量的电泳条带切割下来。继而，溶解所得凝胶块(以加温或碘化钠方法)，提取溶液中核酸分子，即完成对目标核酸片段的分离、纯化和富集。
已知用于回收和富集胶内目标核酸片段的方法还包括：(1)透析袋电洗脱法，(2)DEAE(二乙胺乙基)纤维素膜插片法等。前者需要将凝胶内的目标条带通过电泳迁移入透析袋中，然后按常用分子生物学方法抽提核酸分子；后者需要在目标核酸分子的电泳条带前方预先插入DEAE-纤维素膜，然后继续电泳，待核酸条带与纤维素膜结合后，取出膜，重溶于水中，释放目标核酸分子。
上述凝胶内核酸分子回收方法均较为繁琐，涉及割胶、溶胶(割胶回收)；切胶、取胶(透析回收)；插片，取片(纤维素膜回收)等复杂技术，对人工操作的技巧和精度要求较高，而且在操作过程中容易造成目标片段的丢失或污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，解决上述现有技术所存在的问题，它易于装填凝胶，并可以一次完成电泳分离和目标核酸分子片段回收两个操作步骤，中间不需要经历复杂的人工操作，有利于机器自动化运行。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：它由管身、甲端管状物、乙端管状物、管盖、内塞和外套管构成；
所述管身为一个可竖直放置、内径大于1mm、两端开口的中空直柱状容器，其上端无缝地联结一段内径略大的所述甲端管状物，其下端也联结着一段内径一致或略大的所述乙端管状物；管身内部空间用于容纳凝胶和核酸样品；
所述甲端管状物的下沿与管身紧密、牢固联结，甲端管状物的上沿平整坚固，可在被施以1牛顿以上压力时不发生形变；
所述管身的上沿必须平整，并高于甲端管状物与管身的联结处；管身的上沿设有一个或多个凹槽，所述凹槽下沿不低于甲端管状物与管身的联结处；
所述管盖能够与管身上沿密合；所述管盖由管盖本体、金属导线和管盖金属体构成，所述管盖金属体设置在管盖本体的下表面，并通过一条穿过管盖本体的金属导线可与电泳仪的阴极端口联结；
所述乙端管状物的上沿必须与管身紧密、牢固联结，乙端管状物与管身的联结处位于管身的下沿附近；乙端管状物的下沿必须平整，其侧壁设置若干孔洞，管身的下沿低于乙端管状物与管身的联结处；
所述内塞密合管身的下沿；
所述外套管为一个可竖直放置、内径大于乙端管状物最大外径，且高度高于管身的下沿的中空柱状容器；所述外套管上端开口、下端封闭，其下端为一个平整的平面，下端的内表面为金属体，即外套管金属体；所述外套管金属体通过金属线可与电泳仪的阳极端口联结。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖金属体为一金属片。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖金属体可为金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖管盖本体整个横断面。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖可以为一金属块，与管盖金属体融合为一个整体。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管金属体为一金属片。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管金属体可为金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖外套管整个横断面。
所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管设置一个或一个以上。
鉴于上述技术特征，本实用新型具有以下优点：
(1)可以保证核酸片段的电泳分离和回收一次完成，不再需要复杂的切胶、取胶、溶胶等操作过程。
(2)分离和回收全程无需手工介入，避免了外界核酸污染。
(3)所有目标核酸分子片段都可以得到有效回收，得率高。
附图说明
图1是本实用新型中管身、甲端管状物和乙端管状物(合称为：凝胶电泳管主体)的结构示意图。
图2是本实用新型中管盖的结构示意图。
图3是本实用新型中内塞的结构示意图。
图4是本实用新型中外套管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本实用新型公开了一种用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，它由管身1、甲端管状物2、乙端管状物3、管盖4、内塞5和外套管6构成。其中，管身1、甲端管状物2、乙端管状物3合称为：凝胶电泳管主体。
请参阅图1，所述管身1为一个可竖直放置、内径大于1mm、两端开口的中空直柱状容器，其上端无缝地联结一段内径略大的所述甲端管状物2，其下端也联结着一段内径一致或略大的所述乙端管状物3；所述甲端管状物2的下沿与管身1紧密、牢固联结(不可漏液漏气)，甲端管状物2的上沿平整，并施以1牛顿以上压力时不发生形变；所述管身1的上沿11必须平整，并高于甲端管状物2与管身1的联结处12；管身1的上沿11设有一个或多个凹槽13，所述凹槽13下沿不低于甲端管状物2与管身1的联结处12；凹槽13的作用是使管身1所容纳的电泳液能够与甲端管状物3内的电泳液相互流通。所述乙端管状物3的上沿必须与管身1紧密、牢固联结，乙端管状物3与管身1的联结处位于管身1的下沿14附近；乙端管状物3的下沿必须平整(能够稳定站立)，其侧壁设置若干孔洞31，管身1的下沿14低于乙端管状物3与管身1的联结处；孔洞31的作用在于使管身1所容纳的电泳液能够与外套管内的电泳液相互流通。
请进一步结合图1参阅图2，所述管盖4能够与管身上沿密合(除凹槽部分外)。管盖外形不限，直径不限；但其直径取值的上限不得影响管盖水平、自如地进出甲端管状物内部之需；直径取值的下限不得影响管盖完全覆盖管身上沿全长之需。所述管盖4由管盖本体41、金属导线42和管盖金属体构成，所述管盖金属体设置在管盖本体41的下表面，并通过一条穿过管盖本体41的金属导线42与电泳仪的阴极端口联结。
具体的，所述管盖金属体为一管盖金属片43。或者，所述管盖金属体是金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖管盖本体41整个横断面。或者，所述管盖可以为一金属块，与管盖金属体融合为一个整体。
请进一步结合图1参阅图3，所述内塞5密合管身1的下沿14。内塞5为一柱状结构，上表面平整，具有一定弹性，能够与管身下沿密合，保证不漏液不漏气。内塞上表面可用橡胶材质制备。内塞可自由进出乙端管状物。内塞的作用是在制胶时，将融化的凝胶液限制在管身下沿平面范围内，不外溢。内塞与管身紧密贴合时，其底部应该略微伸出于乙端管状物底部以外。
请进一步结合图1参阅图4，所述外套管6为一个可竖直放置、内径大于乙端管状物3最大外径，且高度高于管身1的下沿的中空柱状容器；所述外套管6上端开口、下端封闭，其下端为一个平整的平面，下封闭端的内表面为外套管金属体；所述外套管金属体通过金属线62与电泳仪的阳极端口联结。
具体的，所述外套管金属体为一外套管金属片61。或者，所述外套管金属体是金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖外套管6整个横断面。
所述外套管6设置一个或一个以上。
本实用新型的具体操作方式如下：
先将凝胶电泳管主体与内塞5联结，并在甲端管状物2上施加1牛顿以上压力，保证管身下沿14与内塞5紧密结合，不漏液不漏气。然后，沿管身1侧壁倒入凝胶液(含核酸荧光染色剂，如：溴化乙啶)，确保倒胶过程中无气泡形成。凝胶液的上表面不可高于管身上沿11的凹槽13部位最低点向下1mm处。待凝胶凝固后，将凝胶电泳管主体置于外套管6中，并在外套管6中倒入电泳液，使液平面高于凝胶下表面。在甲端管状物2中倒入电泳液，使液平面高于管身上沿11。小心加入含上样缓冲液(即：溴酚蓝-蔗糖溶液，其比重大于电泳液，并呈深蓝色)的核酸样品，待核酸样品下沉到凝胶上表面后，加上管盖4。接通电泳仪电源，可见核酸样品(以深蓝色条带为指示)向下迁移。以紫外光检测目的片段的电泳条带，待其接近凝胶下表面时，中断电泳，并更换一个新的外套管6，重新加入电泳液，继续电泳。紫外光检测下，待目的条带完全迁移出凝胶下表面后，停止电泳。吸取外套管6中的电泳液，就可得到经过分离、纯化的目标核酸分子片段。于是，整个回收过程完成。继续使用商品化核酸抽提试剂，可以实现对电泳液中目标核酸分子浓缩和富集之目的。
实施例
取长度3cm、内直径0.8cm、外直径1cm制作凝胶电泳管的管身。甲端管状物上口和乙端管状物下口的内直径均为1.3cm、外直径均为1.5cm。两者高度均为1cm，各自向管身联结点与水平面呈60度角会聚，形成台锥状。甲端管状物与管身的联结点位于管身距上沿0.5cm处。在管身上沿6点和12点方向上，各挖开深1mm、宽2mm的凹槽。乙端管状物与管身的联结点位于管身距下沿0.3cm处。在乙端管状物侧壁钻开直径2mm圆孔6个，分别位于2、4、6、8、10、12点方向上，其中心距底边高度0.3cm。制作铜质管盖一枚，直径1cm、厚0.5cm，中心部位焊接一金属导线，在金属导线(外包绝缘层)的另一端焊接一枚单极插头。制作内塞一枚，高0.7cm、直径1cm。在内塞上表面粘合橡胶垫，其厚度0.1cm。制作圆桶状外套管一个，高度1.2cm、内直径1.6cm、外直径1.8cm。外套管底部置直径1cm的铜片一枚，其边缘焊有金属导线，在金属导线(外包绝缘层)的另一端焊接一枚单极插头。
按如下步骤使用凝胶电泳管分离和回收目标核酸片段:
步骤1：制胶
将制作好的凝胶电泳管主体放置在内塞上，两者均置于铁架台上。用铁夹固定凝胶电泳管呈竖直位置，并施加向下的压力，保证内塞上面的橡胶垫与管身下沿紧密结合。吸取TAE(40mM，pH 8.0)缓冲液1mL，注入管身，观察1分钟，管身底部无漏液，即可使用。将浓度为1.5％的琼脂糖凝胶加热熔化，并加入溴化乙啶(终浓度：0.5μg/mL)，混匀后，注入管身内部空间。当凝胶液平面距上沿凹槽最低点2-3mm处时，停止倒胶。静置半小时。待胶凝固后，取出内塞，即可使用。
步骤2：上样
将凝胶电泳管主体置于外套管中，直立放置。自其上端向内部注入TAE缓冲液1mL左右，使液面高于管身上沿；另自外套管上方向内部注入1mL以上TAE缓冲液，使液面高于管身下沿。事先将含有目标核酸片段的样品与溴酚蓝-蔗糖上样缓冲液混合(总体积：50-100μL)，然后小心向凝胶电泳管中心加入样品，静置1分钟。待样品沉积于凝胶上表面后，关上管盖。
步骤3：电泳分离
联结管盖和外套管导线到电泳仪阴阳极，启动电泳仪。观察溴酚蓝移动情况，并用紫外灯照射凝胶，观察核酸片段迁移情况。从下而上，依次编号核酸片段的荧光条带，根据目标片段荧光条带的序号(在水平电泳槽的预实验中可以明确)，识别目标片段所处位置。当目标片段接近凝胶底部，且前方已无其它核酸条带时，关闭电泳仪，停止电泳。
步骤4：回收
清洗并更换外套管中的TAE缓冲液，再次启动电泳仪。密切观察目标片段的荧光条带迁移情况，当目标条带完全迁出凝胶底部时，立即关闭电泳仪。吸取此时的TAE缓冲液，完成核酸片段回收工作。
步骤5：鉴定和验证
取含有回收所得目标核酸片段的TAE缓冲液，以紫外分光光度法检测回收液中的核酸含量，计算总量和回收率。加入NaCl，并以HCl调整pH值后，可以硅胶膜法吸附和浓缩目标核酸分子。在水平电泳槽中进行常规琼脂糖凝胶电泳，即可鉴定所回收核酸片段的纯度、分子量和质量。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
Claims (7)
1.一种用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：它由管身(1)、甲端管状物(2)、乙端管状物(3)、管盖(4)、内塞(5)和外套管(6)构成；
所述管身(1)为一个可竖直放置、内径大于1mm、两端开口的中空直柱状容器，其上端无缝地联结一段内径略大的所述甲端管状物(2)，其下端也联结着一段内径一致或略大的所述乙端管状物(3)；
所述甲端管状物(2)的下沿与管身(1)紧密、牢固联结，甲端管状物(2)的上沿平整，并施以1牛顿以上压力时不发生形变；
所述管身(1)的上沿(11)必须平整，并高于甲端管状物(2)与管身(1)的联结处(12)；管身(1)的上沿(11)设有一个或多个凹槽(13)，所述凹槽(13)下沿不低于甲端管状物(2)与管身(1)的联结处(12)；
所述管盖(4)能够与管身上沿密合；所述管盖(4)由管盖本体(41)、金属导线(42)和管盖金属体构成，所述管盖金属体设置在管盖本体(41)的下表面，并通过一条穿过管盖本体(41)的金属导线(42)与电泳仪的阴极端口联结；
所述乙端管状物(3)的上沿必须与管身(1)紧密、牢固联结，乙端管状物(3)与管身(1)的联结处位于管身(1)的下沿(14)附近；乙端管状物(3)的下沿必须平整，其侧壁设置若干孔洞(31)，管身(1)的下沿(14)低于乙端管状物(3)与管身(1)的联结处；
所述内塞(5)密合管身(1)的下沿(14)；
所述外套管(6)为一个可竖直放置、内径大于乙端管状物(3)最大外径，且高度高于管身(1)的下沿的中空柱状容器；所述外套管(6)上端开口、下端封闭，其下端为一个平整的平面，下封闭端的内表面为外套管金属体；所述外套管金属体通过金属线(62)与电泳仪的阳极端口联结。
2.根据权利要求1所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖金属体为一管盖金属片(43)。
3.根据权利要求1所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖金属体是金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖管盖本体(41)整个横断面。
4.根据权利要求1所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述管盖(4)为一金属块，与管盖金属体融合为一个整体。
5.根据权利要求1所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管金属体为一外套管金属片(61)。
6.根据权利要求1所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管金属体是金属丝编织结构，金属丝编织结构必须保证其所形成电场梯度与地垂直，并处处均匀地覆盖外套管(6)整个横断面。
7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管，其特征在于：所述外套管(6)设置一个或一个以上。
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| CN201821660232.XU CN209052693U (zh) | 2018-10-14 | 2018-10-14 | 用于分离和回收不同分子量核酸片段的凝胶电泳管 |
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| CN (1) | CN209052693U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110511856A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-11-29 | 上海捷瑞生物工程有限公司 | 一种寡核苷酸电洗脱仪 |
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2018
- 2018-10-14 CN CN201821660232.XU patent/CN209052693U/zh active Active
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