DE2056127C3

DE2056127C3 - Gerät für die Elektrophorese

Info

Publication number: DE2056127C3
Application number: DE2056127A
Authority: DE
Inventors: Stephan Nees
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2056129B2; DE2056129A1; DE2056127A1; DE2056128A1; US3773645A; DE2056128C3; DE2056127B2; DE2056128B2; DE2056129C3

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für die Elektrophorese mit zwei Pufferbehältern, von denen der eine mit dem oberen Ende und der andere mit dem unteren Ende .einer vertikalen Trennkammer verbunden ist sowie mit je einer Elektrode in den Pufferbehältern.

Bei einem bekannten Gerät dieser Art (deutsches Gebrauchsmuster 1 942 541) ist die Anordnung derart getroffen, daß in dem unteren Pufferbehälter eine vertikale Stützwand vorgesehen ist, die das Niveau der im Behälter befindlichen Pufferflüssigkeit überragt und den Behälter in zwei Teile unterteilt, die jedoch im Bereich r'es Behälterbodens durch eine Aussparung in der Wand miteinander verbunden sir,..!. Die eingefüllte Pufferflüssigkeit steht daher in beidun Teilen auf gleichem Niveau. Auf der einen Seite der Stützwand ist ein Gelblock vorgesehen, welcher mit seiner unteren Begrenzung in die Pufferflüssigkeit des einen unteren Behälterteiles ragt. Mit seinem oberen Ende überragt der Gelbiock den oberen Teil der Stützwand. Dieser Teil stellt eine Seitenwand des oberen Pufferbehälters dar, dessen übrige Seitenwände sich weiter nach oben erstrecken als der ohere Teil der Stützwand. Auf diese Weise ist erreicht, d;>ß beim Füllen des oberen Behälters die Pufferflüssi»- keit über die obere Stützwandbegrenzung ansteigen und in Kontakt mit dem oberen Gelblockende kommen kann. Der Boden des oberen Behälters schließt den Teil des unteren Behälters nach oben hin ab, der — vom Gelblock aus gesehen — auf der anderen Seite der Stützwand liegt. Am Boden dieses unteren Behältcrtciles ist eine der Elektroden angeordnet. Die beiden Pufferbehälter und die Stützwand bilden eine Einheit urd enthalten Anode und Kathode ebenfalls in einer Einheit.

Auf Grund der gewählten Konstruktion wird bei Betrieb des Gerätes von der unteren Elektrode ausgehend ein Schleier von Gasblasen aufsteigen. Zwischen dieser Elektrode und der Gelblockunterseite entsteht dadurch eine das elektrische Feld beeinflussende Gasblasenabschirmung, die die erforderliche Symmetrie und Homogenität des Feldes stört. Außerdem sammeln sich die aufsteigenden Gasblasen an der Decke des die Elektrode beherbergenden unteren Behälterteiles, wodurch eine Druckerhöhung und eine relativ starke Lösung des Gases in der Pufferflüssigkeit eintritt; eine Oxidation bzw. Reduktion von empfindlichen Substanzen ist daher zu befürchten. Die in den unteren Behält -r ragende Stützwand bewirkt, daß das elektrische Feld durch eine Engstelle geht, die einen erhöhten elektrischen Widerstand darstellt, so daß die am Gelblock liegende Spannung reduziert wird. Die Unterbringung der Elektrode in demjenigen Behälterteil, in welchen die Unterseite des Gelblockes ragt, verbietet sich wegen der Gefahr, daß Gasblasen an das Gel gelangen. Ein Nachteil der bekannten Konstruktion besteht überdies darin, daß sich Verschmutzungen und Verkrustungen am Behälterboden bilden können, von denen auch die Elektrode betroffen wird. Eine Reinigung — sofern sie bei der Bauweise als Einheit überhaupt möglich ist — bringt immer die Gefahr einer Beschädigung der Elektrode mit sich.

Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, bei einem Gerät der eingangs genannten Art dafür zu sorgen, daß das von der Elektrode ausgehende Gas sich nicht — elektrisch oder chemisch — störend bemerkbar machen kann und daß die Gefahr der Verschmutzung der Elektrode und deren mechanische Beschädigung vermieden wird.

Erfindungsgemäß ist dies dadurch erreicht, daß der untere Pufferbehälter in der inneren Behälterwand eine Ausnehmung für die Unterbringung einer Elektrode aufweist und daß sich ein Kanal von der Ausnehmung nach oben durch die Behälterwand int, Freie erstreckt.

Auf diese Weise ist erreicht, daß sich das entstehende Gas nicht störend bemerkbar machen kann,

^mdern sofort abgeleitet wird. Die Unterbringung der Elektrode in einer Ausnehmung einer Behälterwand schützt sie vor Verschmutzungen und Verkrustungen (die im allgemeinen nur am Behälterboden vorkommen) sowie vor mechanischen Beschädigun-K^en-._

In einer vorzugsweisen Ausgestaltung weist die Ausnehmung eine nach oben verlaufende obere Begrenzung auf, damit nich die Gasblasen an einer definierten obersten Stelle sammeln können. Aus demselben Grund ist es vorteilhaft, wenn die Ausnehmung eine zur Behälterwand-AuEenseite nach oben ansteigende Begrenzung aufweist und wenn die obere. Begrenzung schräg nach oben ansteigt. Bei einer solchen bevorzugten Ausbildung der Erfindung mündet der Kanal an der obersten Stelle der Ausnehmung ein.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, die an Hand von vier Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.

Die F i g. 1 zeigt das Gehäuse des Gerätes in einer Seitenansicht, wobei die Seitenwand des quaderförmigen Gehäuses 1 entfernt ist. Mit 2 ist der Deckel, mit 3 der Boden, mit 4 die Frontscitenwand und mit 5 die Rückwand des Gehäuses bezeichnet, in dem kastenförmigen Gehäuse ist der Zwischenboden 6 eingesetzt, welcher sich von der Rückwand bis über die Hälfte der Tiefe des Gehäuses zur Frontseitenwand 4 hin erstreckt. Zusammen mit der Zwischenwand 7, die senkrecht nach oben von dem freien Ende des Zwischenbodens 6 ausgeht, wird die Pufferkammer 8 gebildet. Dabei ist vorausgesetzt, daß der Zwischenboden und die Zwischenwand sich bis zu den Seitenwänden des Gehäuses erstrecken und mit ihnen dicht verbunden sind. Der übrige Raum des Gehäuses ergibt den zweiten Pufferbehälter 9. In diesem Behälter ist parallel zur Zwischenwand ⁿ eine weitere Platte angeordnet, die zusammen mit der Zwischenwand die Trennkammer 10 des Gerätes bildet. Nach Einfüllen der Pufferflüssigkeit in die Behälter 8 und 9 steht die Flüssigkeit des Puffergefäßes 8 mit dem oberen Ende der Trennkammer und die Pufferflüssigkeit im Behälter 9 mit dem unteren Ende der Trennkammer 10 in Verbindung.

Die Elektroden für die Stromzuführung sind im Bereich der beiden Behälter in der Rückwand untergebracht. Die Elektroden tragen die Bezugszeichen 11 und 12 und sind in der Fig. 1 nur schematisch angedeutet.

Die F i g. 2 zeigt eine Ansicht der Innenseite der Rückwand 5. Es ist ersichtlich, daß die Elektroden 11 und 12, die drahtförmig ausgebildet sind, in in die Rückwand eingefrästen Ausnehmungen untergebracht sind. Die Ausnehmungen sind etwa keilförmig, so daß ihre Oberkanten 13 und 14 schräg nach oben ansteigen. An den Elektroden aufsteigende Gasbläschen werden an dieser schräg nach oben verlaufenden Oberkante entlangwandern und sich im höchsten Punkt ansammeln. Zum Ableiten des entstandenen Gases ist deshalb an den höchsten Stellen der keilförmigen Ausnehmungen je ein Kanal durch die Rückwand nach oben gebohrt, durch die das Gas ins Freie entweichen kann. Die Kanäle tragen die Bezugszeichen 15 und 16. Aus der F i g. 3, die einen Querschnitt durch die Rückwand zeigt, ist ersichtlich, daß die Oberkanten 13 und 14 zusätzlich schräg in Richtung der Außenseite der Rückwand ausuearbeitet sind. Auf diese Weise ist erreicht, dat. die Ausnehmungen ein« definierte höchste Stelle haben, an denen sich das Güs sammeln wird und an wclcin.! Stelle die Kanäle in die Ausnehmungen münden. Der Übersichtlichkeit halber ist in Fig. 3 lediglich el··! Kanal 15 der oberen Ausnehmung gezeichnet.

Die genannte Art der Anordnung und Ausbildung der Elektroden sowie ihre Unterbringung in Ausnehmungen in der Rückwand ist empfehlenswert beispielsweise bei der Disc-Elektrophorese. Bei Anwendung der Methode iso-efcctiic-Focusing dürfen jedoch die Elektroden nicht weit von den Trennkammern entfernt sein, damit das Potentialgefälle im wesentlichen innerhalb der mit dem Trägermittel gefüllten Trennkammer liegt. Das Heranbringen der Elektrode an die untere Trennkammeröffnung ist jedoch mit der Gefahr verbunden, daß die von der Elektrode aufsteigenden Gasblirdien an die Unterseite der Trennkammer gelangen und die Elektrophorese stören.

Diese Gefahr wird durch den eriindungsgemäß vorgeschlagenen Iso-electric-Focusing-Zusatz ver-P-.ieden. Die Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch diesen Ansatz, der mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet ist. Dieser Zustaz besteht im wesentlichen aus einem quaderförmigen Behälter, welcher mindestens die Länge der unteren Öffnung der Trennkammer besitzt. Auf seiner Oberseite 18 weist er die Öffnung 19 auf, durch welche die Verbindung der unteren Öffnung der Trennkammer mit dem Innern des Behälters hergestellt wird. Über eine nicht dargestellte verschließbare Öffnung kann der Behälter bzw. das Innere 20 des Behälters mit Pufferflüssigkeit aufgefüllt werden. Der Behälter 17 weist eine die untere Trennkammerbegrenzung seitlich überragende Nebenkammer 21 auf, welche durch eine im wesentlichen vertikale, über dem Boden des Pufferbchälters endende Blende 22 von dem übrigen Teil des Pufferbehälters teilweise abgegrenzt ist. In der Nebenkammer 21 ist die Elektrode 23 unte; gebracht, und die von ihr ausgehenden Gasbläsclien steigen zu der oberen Begrenzung der Nebenkammer, wo sie durch den Kanal 24 entweichen können. Der Ansatz 17 hat auf seiner Oberseite eine rechteckige, dem Trennkammerquerschnitt angepaßte Öffnung. Die Öffnung ist mit Dichtungsmaterial umgeben, das derart angeordnet ist, daß es gegen die untere Begrenzung der Trennkammer preßbar ist. In Fig. 1 ist schematisch angegeben, wie das Anpressen erfolgen kann. Dazu sind am Gehäuseboden — also innerhalb des großen Puffeigefäßes, das während eines Iso-electric-Focusing-Laufes nicht gefüllt ist — drei vertikal stehende Gewindebolzen 25 vorgesehen, auf denen die Schrauben 26 auf und ab bewegt werden können. Mit 27 ist die Hebebühne bezeichnet, welche den Bolzen entsprechende Ausnehmungen aufweist, mit deren Hilfe sie an den Bolzen auf und ab bewegt werden kann. Je nach Bedarf kann mittels der Hebebühne die Ttennkammer von unten verschlossen werden (z. D. zum Einfüllen der Trägersubstanz), es kann ein Elutäoijsansatz angepreßt werden oder auch der oben beschriebene iso-electric-FocusinR-Ansatz.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Gerät für die Elektrophorese mit zwei Pufferbehäliern. von denen der einr mit dem oberen Ende und der andere mit dem unteren Ende einer vertikalen Trennkammer verbunden ist sowie mit je einer Elektrode in den Pufferbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Pufferbehälter (9) in einer Behälterwand (S) eine Ausnehmung für die Unterbringung einer Elektrode (12) aufweist und daß sich ein Kanai (16) von der Ausnehmung nach oben durch die Behälterwand (5) ins Freie erstreckt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine schräg nach oben verlaufende obere Begrenzung (13) aufweist.

3. Gerät nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine zur Bchälterwand-Außenseite nach oben ansteigende Begrenzung aufweist.

4. Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (16) in den obersten Bereich der Ausnehmung einmündet.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Pufferbehälter (8) in einer Behälterwand (5) eine Ausnehmung für die Unterbringung einer Elektrode (11) aufweist und daß sich ein Kanal (15) von der Ausnehmung nach oben durch die Behälterwand ins Freie erstreckt, wobei die Ausnehmung vorzugsweise eine schräg nach oben und zur Behälterwand-Außer.seit. nach oben ansteigende Begrenzung aufweist, in deren obersten Bereich der Kanal (15) einmündet.

6. Elektrophoresegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem unmittelbar an das untere Ende der Trennkammer angesetzten Pufferbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferbehälter (17) die untere Trennkammerbegrenzung seitlich überragt und in dem seitlich hinausragenden Teil (21) die Elektrode (23) untergebracht ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlich hinausragende Teil (21) durch eine im wesentlichen vertikale, über dem Boden des Pufferbehälters endende Blende (22) von dem übrigen Teil des Pufferbehälters teilweise abgegrenzt ist.

8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen von oben in den hinausragenden Teil (21) hineingeführten Kanal (24).