DE2417947B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung für die elektrophoretische Trennung in einer Gelplatte mit einer im wesentlichen rechteckigen Platte mit wenigstens zwei parallelen Elektroden. Eine derartige Elektrodenanordnung ist bekannt (SW-AS 3 41 087).

Elektrophoretische Trennungen, wie beispielsweise Zonenelektrophorese und isoelektrische Fokussierung, können in einem Gel, das mit geeigneten Pufferlösungen imprägniert ist, durchgeführt werden. Das Gel besteht beispielsweise aus Agar-Agar oder Polyacrylamid. Das Gel kann zu einer Platte geformt sein. Ein derartig geformtes Gel ist insbesondere geeignet, wenn verschiedene Proben gleichzeitig getrennt werden sollen. Bei der gleichzeitigen Vielfachtrennung ist es erwünscht, daß diese Vielfachtrennungen in einem und demselben elektrischen Feld, d. h. bei gleicher Spannung und gleichem Elektrodenabstand, durchgeführt werden. In der Praxis wird dies häufig leicht durch eine einzelne längliche Anode und eine einzelne längliche Kathode durchgeführt. Diese erzeugen ein elektrisches Feld über die gesamte oder über einen großen Teil der Plattenbreite hin. Wesentlich ist hierbei, daß die beiden Elektroden vollständig parallel zueinander verlaufen. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn verschiedene Proben, welche Seite an Seite voneinander getrennt sind, direkt nach der vollständigen Trennung miteinander verglichen werden sollen. Im allgemeinen verwendet man als Elektroden Stäbe aus Graphit oder einem anderen inerten leitfähigen Material. Dieses Material kann direkt auf das Gel aufgebracht sein oder auf Fäder», welche aus einem porösen Material, wie beispielsweise Filterpapier, bestehen, welche mit einer geeigneten Elektrodenpufferlösung imprägniert sind und auf das Gel aufgelegt sind.

Bei den bekannten Trennverfahren war es notwendig, große Sorgfalt aufzuwenden, damit für die Trennung die Elektroden vollständig parallel verlaufend sind. Beim Auflegen der Elektroden von Hand ergab sich eine zeitraubende Arbeit. Dies ist insbesondere dann von Nachteil, wenn die Gelelektrophoreseapparatur für routinemäßig durchzuführende analytische Zwecke wie beispielsweise klinische Analysen, verwendet werden sollte. Hierbei ist es erwünscht, eine große Anzahl von Proben der Reihe nach zu untersuchen. Die Elektroden müssen nämlich nach jeder Trennung von dem Gel entfernt werden, um die Gelplatte auswech sein zu können.

Die Elektroden können natürlich auch mit Fuhrungsmitteln versehen sein, welche eine parallele Anordnung der Elektroden zu jeder Zeit, wenn sie auf das Gel aufgebracht worden sind, garantieren. Beispielsweise können die Elektroden um eines ihrer Enden kippbar bzw. schräg verstellbar sein, was jedoch einen großen Platzbedarf beansprucht und im Hinblick auf Sicherheitsüberlegungen nicht ausreichend ist.

Bei der Durchführung eines elektrophoretischen Versuches werden die Gelplatte und die Elektroden mittels einer Abdeckplatte abgedeckt. Der Zweck dieser Abdeckplatte ist der mechanische Schutz der Gelplatte und der Elektroden. Da die Gelplatte gewöhnlich gekühlt wird, besteht die Gefahr der Kondensation der Luftfeuchtigkeit auf dem Gel, wenn das Gel mit keiner Abdeckplatte versehen ist. Im allgemeinen ist es erwünscht, eine konstante Feuchtigkeit in der Umgebung oberhalb des Gels aufrechtzuerhalten. Demgemäß ist es ebenfalls ein Zweck der Abdeckplatte, ein geringes. Luftvolumen im wesentlichen stationär über der Gelplatte aufrechtzuerhalten. Von diesem Gesichtspunkt aus ist es vorteilhaft, daß das Luftvolumen klein ist. Das bedeutet, daß die Abdeckplatte dicht auf dem Gel angeordnet ist. Die Abdeckplatte braucht jedoch nicht druckdicht bzw. äußerst dicht aufliegen. Die erwähnten Elektroden bestehen aus Stäben, beispielsweise aus Graphit. Sie beanspruchen in Betriebsstellung auf dem Gel ebenfalls einen bestimmten Raum, und die Abdeckplatte ist daher durchaus in einem Abstand von der Gelplatte angeordnet.

Beim Auswechseln der Gelpiatte nach Beendigung der elektrophoretischen Trennung wird zunächst die Abdeckplatte abgehoben. Danach werden die Elektroden mit Hilfe von Führungsmitteln beiseite getan. Daraufhin kann das Wechseln der Gelplatte erfolgen.

An der Elektrode, welche die Anode bildet, wird beim Betrieb Sauerstoff als Elektrodenreaktionsprodukt entwickelt, während an der Kathode Sauerstoff sich bildet.

Es ist wichtig, daß ein guter Kontakt zwischen der Elektrode und der Gelplatte bzw. dem mit einem Elektrolyten imprägnierten Band, das auf der Gelplatte aufliegt, aufrechterhalten wird. Wenn eine Elektrode aus einem Graphitstab besteht, wird dieser gegen das Gel oder gegen ein mit Elektrolyt imprägniertes Band, das auf dem Gel liegt, gepreßt, so daß man einen guten elektrischen Kontakt erhält. Die Kontaktfläche ist jedoch so groß, daß eine bestimmte Menge des entwikkelten Gases zurückgehalten wird. Hieraus folgt jedoch, daß die Elektrodenreaktion und damit auch die Elektrophorese als solche gestört wird. Wenn demgegenüber die Elektrode aus einem dünnen Draht bzw. einem dünnen Faden aus einem inerten Material, beispielsweise Platin, besteht, können die gasförmigen Elektrodenreaktionsprodukte frei abgeleitet werden. Selbst wenn jedoch der Faden zwischen seinen Befestigungspunkten gespannt gehalten wird, ist es schwierig, einen ausreichenden Kontakt zwischen der Elektrode und ihrer Unterlage zu finden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demge-

maß, eine Elektrodenanordnung für die elektrophoretische Trennung in einem Gel zu zeigen, bei der die beiden Elektroden leicht von der Gelplatte beim Auswechseln der Gelplatte entfernt werden, können und daraufhin die Elektroden wiederum leicht exakt in paralleler Anordnung aufgebracht werd:n können. Außerdem soll die Erfindung eine Elektrodenanordnung zeigen, bei der eine freie Ableitung der gasförmigen Elektrodenreaktionsprodukte von der Elektrode mJglich ist, und gleichzeitig soll ein guter Kontakt zwischen der Elektrode und der Gelplatte bzw. dem mit einem Elektrolyten imprägnierten Band, das auf der Gelplatte liegt, aufrechterhalten werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Elektrodenanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Platte auf ihrer einen Seitenfläche, die der Gelplatte zugeordnet ist, zumindest zwei parallele Reihen zahnförmiger Erhöhungen aufweist, an denen sich zumindest zwei Elektroden erstrecken, und jede Elektrode gegen das Gel oder gegen ein Band aus porösem Material, das mit einer Pufferlösung getränkt ist und auf dem Gel aufliegt, mittels der zahnförmigen Erhöhungen gedrückt ist. Die Elektroden können aus dünnen Drähten eines inerten leitfähigen Materials bestehen. Ein geeignetes Material ist beispielsweise Piatin. Es können jedoch auch andere inerte leitfähige Stoffe verwendet werden im Zusammenhang mit der Erfindung. Mit Hilfe der zahnförmigen Erhöhungen wird der Faden gegen das Gel oder gegen einen Streifen, der auf dem Gel liegt, gedrückt, so daß ein guter elektrischer Kontakt erhalten wird. Außerdem erhält man gleichzeitig eine vollständige Ableitung des Gases auf Grund der Bezahnung.

Bei der Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung wird ebenfalls das Auswechseln der Gelplatte zwischen zwei Elektrophoreseversuchen erleichtert, und zwar in der Art, daß die Abdeckplatte abgehoben wird und die Elektroden in ein und demselben Arbeitsgang entfernt werden. Hierbei behalten die Elektroden ihre parallele Ausrichtung auf der Abdeckplatte bei.

Bei der Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung ergibt sich noch der Vorteil, daß die Abdeckplatte dicht auf die Gelplatte aufgelegt werden kann. Hierdurch wird das Aufrechterhalten einer geeigneten Feuchtigkeit in der Umgebung oberhalb der Platte erleichtert.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich noch aus den Patentansprüchen und der folgenden Beschreibung.

In den Figuren sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Erfindung soll an Hand dieser Figuren noch näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht einer Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Querschnitt in Seitenansicht einer Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung,

F i g. 3 einen Schnitt durch die Ausführungsform in der F i g. 2 und

Fig.4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung.

In der F i g. 1 ist mit 1 eine Platte bezeichnet, wobei die Seite der Platte gezeigt ist, welche beim Vorgang der Trennung dem Gel gegenüberliegt. Mit 2 und 3 sind zwei parallele Reihen von zahnförmigen Erhöhungen bezeichnet. Mit 4 ist ein Platindraht bezeichnet, der eine der Elektroden bildet. Dieser Platindraht ist entlang der zahnförmigen Erhöhungen zwischen einer ersten Befestigung 5 und einer zweiten Befestigung 6 gespannt. Letztere Befestigung bildet auch eines der Kontaktelemente für die Elektrode.

In den F i g. 2 und 3 ist mit 7 eine Platte bezeichnet, welche mit Reihen von zahnförmigen Erhebungen versehen ist. Diese sind mit 8 bezeichnet. Mittels dieser zahnförmigen Erhebungen wird ein Platindraht 9, der eine der Elektroden bildet, gegen ein Band aus Filterpapier 10 gedrückt. Dieses Band ist mit einem Elektrodenpuffer imprägniert und liegt auf dem Gel 11 auf.

In der F i g. 4 ist mit 12 eine Platte bezeichnet, wobei die Seite gezeigt ist, welche bei der Trennbehandlung dem Gel zugewandt ist. 13 und 14 bezeichnen parallele Reihen von zahnförmigen Erhöhungen, während mit 15 und 16 weitere Reihen von zahnförmigen Erhöhungen bezeichnet sind, welche zueinander parallel sind.

Die Platte t bzw. 7 bzw. 12, welche innerhalb der Elektrodenanordnung gemäß der Erfindung vorgesehen ist, bildet die Abdeckplatte bzw. die Abdeckung, welche die Gelplatte während des Trennvorganges abdeckt. Die Drähte bzw. Fäden aus inertem leitfähigem Material, beispielsweise Platin, welche die Elektroden bilden, sind auf dieser Platte befestigt. Hierdurch kann der Vorgang des Auswechselns der Gelplatte zwischen zwei Trennversuchen rasch durchgeführt werden. Ferner wird gleichzeitig die Parallelität der Elektroden aufrechterhalten. Die zahnförmigen Erhöhungen haben etwa die Gestalt eines Dreiecksprismas, wie das aus den F i g. 2 und 3 hervorgeht. Auf diese Weise wird die fadenförmige bzw. drahtförmige Elektrode gegen die Grundkanten der Prismen gedrückt, während zwischen den Prismen genügend Raum ist, um die Gase abzulassen. Bei der Erfindung ist es nicht kritisch, daß die Prismen scharf zulaufen. Die Kanten der Prismen können auch abgeschrägt oder abgefast sein. Die zahnförmigen Erhöhungen könnten auch rechtwinkligen Querschnitt aufweisen, jedoch würde man hierbei einen bestimmten Nachteil im Hinblick auf die Gasableitung in Kauf nehmen, ohne daß man hierbei einen verbesserten Kontakt zwischen den Elektroden und der Unterlage erhalten würde. Die Bezahnungen mit etwa dreieckigem Querschnitt sind auch im Hinblick auf ihre Herstellung zu bevorzugen.

Die F i g. 1 zeigt eine Platte, welche mit zwei parallelen Reihen von zahnförmigen Erhöhungen versehen ist. Mit Hilfe der Elektroden, welche auf diesen Reihen angeordnet sind, kann man eine Trennung von Probenkomponenten durchführen, welche eine Richtung senkrecht zu diesen Reihen aufweist. Natürlich kann die Platte auch mit einer beliebigen Anzahl von Elektrodenpaaren, deren Elektroden parallel liegen, versehen sein. Mit den in der Fig.4 gezeigten Reihen, welche auf einer länglichen Platte angeordnet sind, können die Elektroden abwechselnd für die Trennung einer großen Anzahl von Proben entlang einer bestimmten Wande- -'ingsstrecke oder einer geringeren Anzahl von Proben entlang einer kürzeren Wanderungsstrecke vorgesehen bzw. zur Anwendung gebracht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Elektrodenanordnung für die elektrophoretische Trennung in einer Gelplatte mit einer im we- s sentlichen rechteckigen Platte mit wenigstens zwei parallelen Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1,7,12) auf ihrer einen Seitenfläche, die der Gelplatte (11) zugeordnet ist, zumindest zwei parallele Reihen zahnförmiger Er- jo höhungen (2, 3. 8, 13, 14, 15, 16) aufweist, an denen sich zumindest zwei Elektroden (4 bzw. 9) erstrekken, und jede Elektrode gegen das Gel (11) oder gegen ein Band (10) aus porösem Material, das mit einer Pufferlösung getränkt ist und auf dem Gel aufliegt, mittels der zahnförmige.i Erhöhungen gedrückt ist

   2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihen der Erhöhungen paarweise auf der dem Gel zugewandten Seite der Platte (1, 7, 12) angeordnet sind, wobei jedes Paar aus zwei parallelen Reihen besteht.

   3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (4 bzw.

   9) aus Platindrähten bestehen.