DE3703687C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrophoreseeinrichtung, die für die Trennung oder Analyse einer Substanz verwendet wird, welche in einer Lösung eine elekrisch dissoziierte Gruppe hat, wie beispielsweise Proteine oder Nucleinsäuren, und zwar erfolgt die Elektrophorese auf der Basis der Diffe­ renz der elektrischen Ladung und des Molekulargewichts der Teilchen.

Nach dem Stand der Technik ist ein Elektrophoresevorgang zur Trennung einer Substanz durch Wanderung bzw. Migration von geladenen Molekülen oder Teilchen von Proteinen, einem Proteinzersetzungs- bzw. -abbauprodukt, Nucleinsäuren, Nucleinsäurezersetzungs- bzw. -abbauprodukten in einem platten- bzw. -blattartigen Trägermedium, wie beispielsweise einer Gelmembran oder Filterpapier, die mit einer Puffer­ lösung imprägniert sind, unter der Wirkung eines elektrischen Feldes bekannt. Der Elektrophoresevorgang wird insbesondere zur Trennung und Fixierung von Substanzen eines lebenden Körpers, die hohes Molekulargewicht haben, wie obenerwähnt, verwendet.

Insbesondere ist es in der Gentechnik bzw. in der geneti­ schen Ingenieurtechnik, die in den vergangenen Jahren zuneh­ mende Beachtung gefunden hat, unerläßlich, einen Elektro­ phoresevorgang zum Bestimmen der Basen- bzw. Basisanordnung von Nucleinsäuren, wie beispielsweise DNS, durch Benutzung der Autoradiographie auszuführen. Im allgemeinen wird bei der Elektrophorese für diesen Zweck eine Mischung von basen- bzw. basisspezifischen Reaktionsprodukten von DNS oder DNS- Fragmenten, die mit einem radioaktiven Markierer versehen sind, einer Parallelwanderung bzw. -migration in der elektrischen Feldrichtung eines Elektrophoreseträgermediums unterworfen. Das Wan­ derungs- bzw. Migrationsmuster von mehrfachen Reihen, welche durch die Wanderung bzw. Migration erhalten werden (eine Gruppe von Zonen, die durch Elektrophorese auf bzw. in dem Trägermedium ausgebildet wird) wird als eine Autoradiogra­ phie erhalten, und dann wird die Basen- bzw. Basisanordnung durch Vergleichen der Zonen der jeweiligen Reihen miteinan­ der bestimmt. Der Vergleich wird basierend auf dem Elektro­ phoreseprinzip ausgeführt, daß basen- bzw. basisspezifische Reaktionsprodukte, die gleiche Molekulargewichte haben, zu gleichen Positionen wandern, wenn die Startpunkte der Elek­ trophorese dieselben sind.

Im allgemeinen wird als Elektrophoreseträgermedium Filter­ papier, ein Membranfilter, eine Stärkegelmembran oder eine Poly­ acrylamidgelmembran verwendet. Das Elektrophoreseträ­ germedium befindet sich in der Form eines flächigen Materials (dieser Ausdruck soll im Rahmen des vorliegenden Patents insbesondere die Begriffe "Platte, Dünnplatte, Blatt, Folie" umfassen), das eine gleichförmige Dicke hat. In dem Fall, in welchem eine Gelmembran, wie beispielsweise eine Stärkegelmembran oder eine Poylacrylamidgelmembran als Trägermedium verwendet wird, wurde bisher eine Gelpräpara­ tions- bzw. -herstellungsflüssigkeit in eine Form eingege­ ben, die in der Weise gebildet wurde, daß man einen Halte­ rahmen (Abstandsteil) um ein flaches Halteteil anordnete, das aus einem nichtleitenden Material, wie beispielsweise einer Glasplatte gebildet war, und daß man die Flüssigkeit zur Verwendung als Gelmembran gelieren gelassen hat, nachdem die obere Oberfläche von einem unterschiedlichen bzw. ande­ ren Halteteil, falls nötig, eingeschlossen worden ist. Je­ doch ist das Verfahren des Ausbildens der Gelmembran sehr mühsam und zeitaufwendig und erfordert komplizierte Vorgänge vor dem Elektrophoresevorgang.

Demgemäß hat, wie in der nichtgeprüften japanischen Patent­ offenlegungsschrift 59(1984)-1 26 237 zum Beispiel be­ schrieben ist, die Patentinhaberin ein flaches Elektrophorese­ material vorgeschlagen, das keine mühsame und zeitaufwendi­ gen Vorgänge bzw. Operationen der Gelherstellung er­ fordert und das leicht anwendbar ist. Das vorgeschlagene flache Elektrophoresematerial umfaßt zwei flache Teile, die aus einem nichtleitenden organischen Polymerfilm ausge­ bildet und so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind bzw. stehen, sowie Abstandshalter, die vorbestimmte Dic­ ken haben und an dem rechten und linken Endteil zwischen den beiden flachen Teilen angeordnet sind, und eine Elektropho­ resegelmembran in einer gleichförmigen Dicke, die zwi­ schen den beiden flachen Teilen gfaßt bzw. angeordnet ist. Da die Gelmembran bei dem vorgeschlagenen flachen Elektrophoresematerial in einer solchen Form geliefert wird, in welcher sie zwischen den beiden Polymerfilmen angeordnet ist, ist es für den Benutzer möglich, das flache Elektro­ phoresematerial zu kaufen und den Elektrophoresevorgang leicht auszuführen.

Auch im Falle, in dem das vorerwähnte flache Elektro­ phoresematerial verwendet wird, ist es so angeordnet, daß sich die Gelmembran, wie in dem konventionellen Verfahren, vertikal erstreckt. Daher wird als Elektrophoreseeinrichtung, in welcher das erwähnte flache Elektrophoresematerial ver­ wendet wird, eine Einrichtung benutzt, die mit einem Paar von flachen, insbesondere ebenen, plattenartigen Halteteilen (die aus Glasplatten oder Keramikplatten ausgebildet sind) zum Halten des flexiblen flachen Elektrophoresemate­ rials in aufrechtstehender Form durch Einklemmen des flachen Materials von bzw. an beiden Oberflächen desselben versehen ist. Die Elektrophorese wird dadurch ausgeführt, daß man durch eine Pufferlösung unter Verwendung des bekannten Ver­ fahrens einen Potentialgradienten in der Vertikalrichtung anwendet.

Jedoch wurde gefunden, daß in den Fällen, in denen das fla­ che Elektrophoresematerial dadurch gehalten wird, daß es zwischen den flachen plattenartigen Halteteilen eingeklemmt ist, das Wanderungs- bzw. Migrationsmuster selbst durch z. B. sehr kleinen Staub, der zwischen dem flachen Elektrophoresematerial und den Halteteilen vorhanden sein kann, verzerrt wird. Genauer gesagt wird, wenn das flache Elektrophoresematerial, wie obenerwähnt, gehalten wird, die Gelmembran in dem Teil, in dem der Staub über die Polymerfilme gegen die Gelmembran gedrückt wird, gekräuselt bzw. mit Grübchen, Dellen oder Vertiefungen versehen, und die Dicke der Gelmembran wird in dem erwähnten Teil ungleich­ förmig. Daher wird die Wanderungs- bzw. Migrationsgeschwin­ digkeit ungleichförmig, wenn eine geladene Substanz mittels Elektrophorese durch den Teil ungleichförmiger Dicke hin­ durchgeht, und als Ergebnis hiervon entsteht eine Wanderungs- bzw. Migrationsmusterverzerrung, wie beispielsweise eine Schräg- bzw. Schiefverzerrung, eine Biegeverzerrung oder ei­ ne Zickzackverzerrung. Wenn das Wanderungs- bzw. Migrations­ muster verzerrt ist, wird es unmöglich, das Wanderungs- bzw. Migrationsmuster zu lesen bzw. auszuwerten, und die Lese- bzw. Auswertungsgenauigkeit wird gering. Im Falle der Opera­ tion bzw. der Verfahrensweise, welche den Verfahrensschritt des Vergleichens einer Mehrzahl von Wanderungs- bzw. Migra­ tionsreihen umfaßt, wie es in der Operation bzw. der Verfah­ rensweise zum Bestimmen der Basen- bzw. Basisanordnung von DNS geschieht, wird die Zuverlässigkeit der Informa­ tion über die Basen- bzw. Basisanordnung verschlech­ tert, wenn die Wanderung- bzw. Migrationsmusterablesungs- bzw. -auswertungsgenauigkeit niedrig wird.

Aus der DE-OS 29 44 127 ist eine Elektrophoreseeinrichtung zum Ausführen einer Elektrophorese unter Verwendung von Kanälen, welche ein Elektrophoresegel enthalten und deren entgegengesetzte Enden mit Pufferlösung enthaltenden Elek­ trodengefäßen in Verbindung stehen, bekannt. Diese Elektro­ phoreseeinrichtung hat als Träger für das Elektrophoresegel eine Trägerplatte, welche zur Aufnahme des Elektrophorese­ gels langgestreckte, im wesentlichen parallele Mulden, Schlitze oder Rillen aufweist, die durch Anlegen von wenig­ stens einem platten- oder folienförmigen Element auf die jeweilige Flachseite der Trägerplatte an ihren freiliegen­ den Längsseiten, gegebenenfalls unter Freihaltung eines oberen und unteren Endbereiches, verschließbar sind. Das Elektrophoresegel muß vom Benutzer in die Mulden, Schlitze oder Rillen gegossen werden, so daß es relativ mühsam und zeitaufwendig ist, diese Elektrophoreseeinrichtung jeweils betriebsfertig zu machen. Außerdem wird die Gesamtfläche der Trägerplatte dadurch nur sehr beschränkt genutzt, daß in den Zwischenräumen zwischen den Mulden, Schlitzen oder Rillen kein Elektrophoresegel vorhanden ist. Darüber hinaus ist leicht ein Zutritt von Staub zu dem Elektrophoresegel möglich, der zwischen letzterem und einer die damit ge­ füllten Mulden, Schlitze oder Rillen verschließenden Ab­ deckfolie "eingeklemmt" werden kann. Wenn, wie das gemäß der DE-OS 29 44 127 auch vorgesehen ist, keine derartige Abdeckfolie verwendet wird, sondern die Trägerplatte mit den offenen Seiten der gefüllten Mulden, Schlitze oder Rillen direkt an die Frontplatte eines mit der Pufferlösung gefüllten Elektrodengefäßes angeklemmt wird, dann ist die Gefahr des "Einklemmens" von Staub zwischen Elektrophorese­ gel und der Frontplatte noch größer.

Weiter ist aus der AT-PS E 8 465 (Übersetzung der EP-PS 00 52 391) eine Vorrichtung zur Fraktionierung durch Elek­ trophorese bekannt, welche es ermöglicht, eine mindestens zwei Gruppen gelöster Stoffe enthaltende Lösung mittels eines elektrischen Feldes zu fraktionieren, um mindestens zwei flüssige Fraktionen zu erhalten, von denen die eine mit der ersten Stoffgruppe angereichert und die andere mit der zweiten Stoffgruppe angereichert ist. Diese Vorrichtung um­ faßt Elektroden zur Erzeugung eines elektrischen Feldes und zwischen diesen mindestens zwei halbdurchlässige Membranen, welche mindestens eine mit Mitteln zum Einlaß der Lösung und Mitteln zur Abführung der flüssigen Fraktionen ausge­ rüstete Fraktionierkammer begrenzen. Die Fraktionierkammern sind jeweils durch einen Umfangsrahmen 3 begrenzt, welcher mit einer Mehrzahl von die beiden Seiten des Umfangsrahmens verbindenden und die gleiche Stärke wie dieser aufweisenden Leisten versehen ist. Die beiden halbdurchlässigen Membra­ nen sind beiderseits gegen die Flächen des Umfangsrahmens und gegen die Flächen der Leisten so angebracht, daß die Membranen auf gleichbleibendem Abstand über ihre gesamte Oberfläche voneinander getrennt gehalten werden und daß der zwischen den Membranen liegende Raum durch die Leisten in eine Mehrzahl von länglichen Räumen aufgeteilt wird, durch welche die Ausgangslösung in dünnen Strahlen strömt. Die Problematik einer Wanderungs- bzw. Migrationsmusterver­ zerrung, wie sie bei flächigen Elektrophoresegelmembranen vorliegt, tritt hier überhaupt nicht auf.

Kurz zusammengefaßt ist es ein primäres Ziel der vorliegen­ den Erfindung, eine Elektrophoreseeinrichtung zur Verfügung zu stellen, in der die Elektrophorese durch Verwendung des weiter obenerwähnten bequemen und vorteilhaften flachen Elektrophoresematerials ohne Erzeugen von Wanderungs- bzw. Migrationsmusterverzerrungen ausgeführt werden kann.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elek­ trophoreseeinrichtung zur Verfügung zu stellen, welche die Zu­ verlässigkeit der durch die Elektrophorese erhaltenen Informa­ tion verbessert, sowie deren Reproduzierbarkeit und Genauigkeit.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Elektrophoreseein­ richtung zur Ausführung einer Elektrophorese durch Verwen­ dung eines flachen Elektrophoresematerials zur Verfügung gestellt, das aus zwei flachen Teilen zusammengesetzt ist, die aus einem nichtleitenden organischen Polymerfilm ausge­ bildet und so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind bzw. stehen, wobei Abstandshalter, die vorbestimmte Dicken haben, an dem rechten und linken Endteil zwischen den beiden flachen Teilen angeordnet sind, und wobei ferner eine Elektrophoresegelmembran in einer gleichförmigen Dicke zwischen den beiden flachen Teilen gefaßt ist,
wobei die erfindungsgemäße Verbesserung folgendes vorsieht:

• i. ein Paar von flachen, insbesondere ebenen, plattenarti­ gen Halteteilen zum Halten des flachen Elektropho­ resematerials durch Anordnen und/oder Einklemmen des­ selben zwischen dieselben, und
• ii. ein Abstandsteil, das zwischen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halteteile und dem flachen Elektrophoresematerial angeordnet ist und in Kontakt mit Randteilen des flachen Elektrophoresematerials ist.

Bei der Elektrophoreseeinrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung verhindert das Abstandsteil, das zwischen dem fla­ chen Elektrophoresematerial und dem flachen plattenartigen Halteteil angeordnet ist, zuverlässig, daß die Gelmembran des flachen Elektrophoresematerials durch z. B. Staub ge­ kräuselt bzw. mit Grübchen, Dellen oder Vertiefungen ver­ sehen wird. Daher wird es durch die Erfindung ermöglicht, eine Erzeugung von Wanderungs- bzw. Migrationsmusterverzer­ rungen zu verhindern, die durch Kräuselung der Gelmembran bzw. Versehen der Gelmembran mit Grübchen, Dellen oder Vertie­ fungen bewirkt werden, so daß infolgedessen durch die Erfindung die Lese- bzw. Auswertegenauigkeit des Wande­ rungs- bzw. Migrationsmusters und die Zuverlässigkeit der Information über die Basen- bzw. Basisanordnung, die auf der Basis der Elektrophorese erhalten wird, verbessert wird, wie auch dessen bzw. deren Reproduzierbarkeit.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand einer be­ vorzugten Ausführungsform in näheren Einzelheiten unter Be­ zugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Ausführungsform der Elektrophoreseeinrich­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Ausführungsform der Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnitt-Seitenansicht gemäß einem Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 2; und

Fig. 4 eine Schnittansicht, welche das flächige Elektro­ phoresematerial zeigt, das in der Elektrophorese­ einrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwen­ det wird.

Wie die Fig. 1, 2 und 3 zeigen ist die Einrichtung grundsätzlich aus einer Haltebasis 1 sowie eine oberen Puf­ ferlösungskasten bzw. -behälter 2, einem Temperaturhalte­ wasserkasten bzw. -behälter 5 und einem unteren Pufferlö­ sungskasten bzw. -behälter 7 zusammengesetzt, die auf der Haltebasis 1 angebracht sind. Eine obere Elektrode 3 und ei­ ne untere Elektrode 8, die von einem einzigen Platindraht bzw. je von einem einzigen Platindraht gebildet sind, der sich in der Breitenrichtung der Einrichtung erstreckt, sind in dem oberen Pufferlösungskasten 2 bzw. in dem unteren Puf­ ferlösungskasten 7 angeordnet, so daß die Elektroden 3 und 8 in eine Pufferlösung eingetaucht werden, wenn die Pufferlö­ sung in den oberen Pufferlösungskasten 2 und den unteren Pufferlösungskasten 7 eingeleitet wird. Die Elektroden 3 und 8 sind jeweils mit äußeren Anschlüssen 3 a und 8 a verbunden, die von der Seitenwand des oberen Pufferlösungskastens 2 bzw. von der Seitenwand des unteren Pufferlösungskastens 7 nach auswärts vorstehen (siehe insbesondere Fig. 1 und 2).

Der obere Pufferlösungskasten 2 wird durch Seitenplatten 12 und 13, eine Rückseiten- und Bodenplatte 14 und einen vorde­ ren Rahmen 11 begrenzt, und er ist mit einer oberen offenen Oberfläche ausgebildet bzw. nach oben zu offen. Ein Aus­ schnitteil 11 b ist im oberen Abschnitt des vorderen Rahmens 11 ausgebildet. Der Temperaturhaltewasserkasten 5 erstreckt sich von der Rückseite des oberen Pufferlösungskastens 2 zu der Seite unter dem oberen Pufferlösungskasten 2 bzw. unter den Boden des oberen Pufferlösungskastens 2, und nach abwärts in die Nähe des unteren Pufferlösungskastens 7. Der Tempera­ turhaltewasserkasten 5 wird durch die Seitenplatten 12 und 13, eine rückwärtige Platte 15 und den vorderen Rahmen 11 begrenzt. Die Seitenplatten 12 und 13 und der vordere Rah­ men 11 werden gemeinsam von dem oberen Pufferlösungskasten 2 und dem Temperaturhaltewasserkasten 5 benutzt bzw. be­ grenzen sowohl den oberen Pufferlösungskasten 2 als auch den Temperaturhaltewasserkasten 5, und auf diese Weise sind der obere Pufferlösungskasten 2 und der Temperaturhaltewasser­ kasten 5 integral, insbesondere einstückig, miteinander aus­ gebildet. Eine vordere Öffnung 11 a ist in der vorderen Ober­ fläche bzw. in der Vorderseite des Temperaturhaltewasser­ kastens 5 ausgebildet.

Der obere Pufferlösungskasten 2 und der Temperaturhaltewas­ serkasten 5, die integral miteinander ausgebildet sind, sind so auf der Haltebasis 1 gehaltert, daß die Seitenplatten 12 und 13 in Eingriff mit einem Paar von vertikalen Platten 16 und 17 sind, welche an der oberen Oberfläche der Haltebasis 1 befestigt sind, und zwar befinden sich die Seitenplatten 12 und 13 derart in Eingriff mit den vertikalen Platten 16 und 17, daß sie diese von außen her greifen, insbesondere um- bzw. übergreifen. Im einzelnen wird der Eingriff der Seitenplat­ ten 12 und 13 mit den vertikalen Platten 16 und 17 so be­ wirkt, wie nachstehend näher beschrieben. Zunächst sind er­ ste Eingriffsnuten 12 a und 13 a, die nach abwärts zu offen sind, jeweils an den unteren Enden der Seitenplatten 12 und 13 ausgebildet, und weiterhin sind zweite Eingriffsnuten 16 a und 17 a, die nach aufwärts zu offen sind, jeweils an den oberen Enden der vertikalen Platten 16 und 17 ausgebildet. Zweite Eingriffsstifte 12 b und 13 b, die nach einwärts vor­ springen, sind zum Eingriff mit den zweiten Eingriffsnuten 16 a und 17 a an den inneren Oberflächen der Seitenplatten 12 und 13 befestigt. Außerdem sind erste Eingriffsstifte 16 b und 17 b zum Eingriff mit den ersten Eingriffsnuten 12 a und 13 a an den äußeren Oberflächen der vertikalen Platten 16 und 17 befestigt. Wenn daher der obere Pufferlösungskasten 2 und der Temperaturhaltewasserkasten 5, die integral bzw. einstückig miteinander ausgebildet sind, einfach derart nach abwärts bewegt werden, daß die Seitenplatten 12 und 13 die vertikalen Platten 16 und 17 zwischen sich greifen, dann treten die ersten Eingriffsnuten 12 a und 13 a mit den ersten Eingriffsstiften 16 b und 17 b in Eingriff, und die zweiten Eingriffsstifte 12 b und 13 b treten mit den zweiten Ein­ griffsnuten 16 a und 17 a in Eingriff. Auf diese Weise werden der obere Pufferlösungskasten 2 und der Temperaturhaltewas­ serkasten 5, die integral miteinander ausgebildet sind, auf der Haltebasis 1 angebracht. Wenn der obere Pufferlösungs­ kasten 2 und der Temperaturhaltewasserkasten 5 von der Hal­ tebasis 1 entfernt werden sollen, dann brauchen sie ledig­ lich von der Haltebasis 1 nach auswärts bewegt zu werden. Auf diese Weise können das Befestigen und Entfernen des oberen Pufferlösungskastens 2 und des Temperaturhaltewasser­ kastens 5 sehr leicht ausgeführt werden. Der untere Puffer­ lösungskasten 7 ist in der Position, in der er sich unter dem vorderen Rahmen 11 befindet, lösbar auf der Haltebasis 1 gehaltert.

Wie in Fig. 1 und 3 gezeigt, ist eine Elektrophoreseplattenanord­ nung 20 aus flachen, insbesondere ebenen, plattenartigen Halteteilen 21 a und 21 b, die aus Glasplatten oder Keramik­ platten ausgebildet sind, und aus einer Elektrophoreseplatte, einem Elektrophoreseblatt oder einer Elektrophoresefolie 30 (hierfür wird zusammenfassend der Begriff flaches Elek­ trophoresematerial 30 verwendet) zusammengesetzt, wobei das flache Elektrophoresematerial 30 zwischen den flachen plattenartigen Halteteilen 21 a und 21 b gefaßt und die Elek­ trophoreseplattenanordnung 20 an der Vorderseite des vorde­ ren Rahmens 11 angebracht wird, und dann werden der obere Pufferlösungskasten 2 und der Temperaturhaltewasserkasten 5 auf der Haltebasis 1 befestigt. Infolgedessen verschließt die Elektrophoreseplattenanordnung 20 den Ausschnitteil 11 b in der Vorderseite des oberen Pufferlösungskasten 2 und die vordere Öffnung 11 a des Temperaturhaltewasserkastens 5 (sie­ he insbesondere Fig. 3). Im vorliegenden Falle sind eine Pufferlösungskastendichtung 4 und eine Wasserkastendichtung 6 auf bzw. an dem vorderen Rahmen 11 so vorgesehen, daß kei­ ne Leckströmung der Pufferlösung und des Wassers zwischen den Kontaktoberflächen der Elektrophoreseplattenanordnung 20 und des vorderen Rahmens 11 auftreten kann.

Die Elektrophoreseplattenanordnung 20 sei nachstehend in näheren Einzelheiten beschrieben. Wie im Detail in Fig. 4 dargestellt ist, ist das flache Elektrophoresematerial 30 aus folgendem zusammengesetzt: Platten-, Blatt- oder Folien­ teilen 31 a und 31 b (die zusammenfassend als flache Teile bezeichnet werden), welche aus einem nichtleitenden organischen Polymerfilm ausgebildet und so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt stehen, Abstandsteilen 33 und 34, die je eine vorbestimmte Dicke haben und an dem rechten und linken Endteil zwischen den flachen Teilen 31 a und 31 b an­ geordnet sind (siehe Fig. 1) und einer Elektrophoresegel­ membran 35, die eine gleichförmige Dicke hat und zwischen den flachen Teilen 31 a und 31 b gefaßt bzw. eingeschlossen ist. Als flache Teile 31 a und 31 b kann jedes Material in­ soweit verwendet werden, als es eine gute Oberflächenflach­ heit hat und nichtleitend sowie im wesentlichen für Wasser undurchlässig ist. Für diesen Zweck ist es möglich, zum Bei­ spiel folgende Materialien zu verwenden: ein Polyester, wie beispielsweise Polyethylenterephthalat oder Polycarbonat von Bisphenol A, Polymethylmetharcrylat, Polyethylen, Polystyrol, ein Vinylpolymer, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, ein Polyamid, wie beispielsweise Nylon, oder ein Copolymer der obenerwähnten Monomeren, beispielsweise Vinylidenchlorid- Vinylchlorid-Copolymer. Die Materialien der flachen Teile 31 a und 31 b können identisch oder unterschiedlich sein. Das vordere flache Teil 31 b (das auch als Abdeckungsplatte, -blatt oder -folie bezeichnet wird) sollte vorzugsweise so dünn sein, wie es für das Ermöglichen einer Belichtung für die Autoradiographie durch dasselbe hindurch praktikabel ist. Infolgedessen ist die Dicke des vorderen flachen Teils 31 b bevorzugt ungefähr 50 µm oder weniger, vorzugswei­ se innerhalb des Bereichs von ungefähr 3 µm bis ungefähr 50 µm, noch bevorzugter innerhalb des Bereichs von ungefähr 5 µm bis ungefähr 40 µm. Die Dicke des rückwärtigen flachen Teils 31 a kann gleich der Dicke des vorderen flachen Teils 31 b oder unterschiedlich von dieser Dicke sein, und sie kann bevorzugt innerhalb des Bereichs von ungefähr 5 µm bis ungefähr 5 mm liegen, vorzugsweise innerhalb des Be­ reichs von ungefähr 8 µm bis ungefähr 3 mm.

Die Elektrophoresegelmembran 35 kann von jeder Art insofern sein, als eine Elektrophorese darin bewirkt werden kann, und sie kann zum Beispiel eine Acrylamidgelmembran, eine Agarose­ gelmembran, eine Stärkegelmembran, eine Agargelmembran, eine poröse Zelluloseacetatmembran oder Filterpapier sein.

Das flache Elektrophoresematerial 30, das die vorerwähnte Konfiguration hat, ist zwischen den flachen plattenartigen Halteteilen 21 a und 21 b gefaßt bzw. eingeschlossen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist als ein Erfordernis der vorliegen­ den Erfindung ein rechteckiges rahmenartiges Abstandsteil 40 zwischen dem flachen plattenartigen Halteteil 21 b, das weiter weg von dem vorderen Rahmen 11 liegt bzw. das dem vorderen Rahmen 11 abgewandt ist und dem flachen Elektro­ phoresematerial 30 angeordnet. Das Abstandsteil 40, das die­ se Form hat, kontaktiert nur die Endteile bzw. Randteile des flachen Elektrophoresematerials 30, wenn das flache Elek­ trophoresematerial 30 zwischen den flachen plattenartigen Halteteilen 21 a und 21 b gefaßt bzw. eingeschlossen ist. Da­ her befindet sich der mittige Teil des sehr dünnen und flexiblen flachen Teils 31 b, d. h. der Teil desselben, welcher der für die Elektrophorese verwendeten Gelmembran 35 zugewandt ist, in einer Entfernung im Abstand von dem Halteteil 21 b, die gleich der Dicke des Abstandsteils 40 ist. Die Dicke des Ab­ standsteils 40 sollte vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,15 mm bis 0,6 mm sein, und sie kann beispielsweise 0,25 mm betragen.

Die flachen, insbesondere ebenen, plattenartigen Halteteile 21 a und 21 b, welche das flache Elektrophoresematerial 30 zwischen sich fassen bzw. einschließen, werden an dem vorde­ ren Rahmen 11 befestigt, und zwar beispielsweise unter Ver­ wendung von Klemmen, Schellen, Haltern, Bügeln, Spangen, Federklemmen oder Klemmern. Dann wird eine Pufferlösung in den obersten Pufferlösungskasten 2 und den unteren Puffer­ lösungskasten 7 eingegeben, und es wird Wasser in den Tem­ peraturhaltewasserkasten 5 eingegeben. Daraufhin wird eine vorbestimmte Spannung zwischen den äußeren Anschlüssen 3 a und 8 a angelegt, um eine Elektrophorese auszuführen. Ein Ausschnitteil, der gleichartig bzw. ähnlich wie der Aus­ schnitteil 11 b an dem oberen Ende des vorderen Rahmens 11 ist, ist an dem oberen Ende des Halteteils 21 a, das näher an dem vorderen Rahmen 11 ist, ausgebildet, und die Puffer­ lösung in dem oberen Pufferlösungskasten 2 kontaktiert das obere Ende der Gelmembran 35 durch den Ausschnitteil. Ande­ rerseits steht das untere Ende der flachen Elektro­ phoreseanordnung 20 in den unteren Pufferlösungskasten 7 so vor, daß das untere Ende der Gelmembran 35 der Pufferlösung in dem unteren Pufferlösungskasten 7 kontaktiert. Demgemäß wirkt die zwischen den äußeren Anschlüssen 3 a und 8 a ange­ legte Spannung durch die Pufferlösung auf die Gelmembran 35, und die Elektrophorese einer Substanz, wie beispielsweise Protein oder Nucleinsäure, die von dem oberen Ende der Gel­ membran 35 eingeführt wird, wird ausgeführt.

Im vorliegenden Falle kommt es, da die flache Elek­ trophoreseanordnung 20 die vordere Öffnung 11 a des Tempe­ raturhaltewasserkastens 5 verschließt, dazu, daß Wasser in dem Temperaturhaltewasserkasten 5 die flache Elek­ trophoreseanordnung 20 in diesem Abschnitt kontaktiert, wo­ durch die Temperatur der flachen Elektrophoresean­ ordnung 20 gleichförmig gemacht wird. Daher wirkt die Kühl­ wirkung (oder die Temperaturhaltewirkung) auf die Gelmembran 35 ungefähr gleichförmig über die Gesamtoberfläche, und es ist möglich, die Erzeugung bzw. das Entstehen eines "Lächel-" bzw. Verzerrungseffekts zu verhindern, d. h. der Erscheinung, daß die Wandungs- bzw. Migrationsgeschwindigkeit der gelade­ nen Substanz zwischen beiden Enden der Gelmembran unter­ schiedlich wird und die Mitte derselben und das Wanderungs- bzw. Migrationsmuster in einer Kreisbogenform gebogen bzw. verzerrt wird.

Wie obenerwähnt, wird, da das Abstandsteil 40 vorgesehen ist, die Mitte des dünnen und flexiblen flachen Teils 31 b in einem leichten Abstand von dem Halteteil 21 b angeordnet. Daher besteht selbst dann, wenn Staub o. dgl. auf der Ober­ fläche des flachen Teils 31 b oder auf der Oberfläche des Halteteils 21 b vorhanden ist, keine Gefahr, daß die Gelmem­ bran durch z. B. Staub gekräuselt oder mit Grübchen verse­ hen wird. Demgemäß kommt es zu keiner Verzerrung in dem Wan­ derungs- bzw. Migrationsmuster, und das Wanderungs- bzw. Migrationsmuster kann genau gelesen bzw. ausgewertet werden.

In der vorliegenden Ausführungsform sind, wie in Fig. 1 ge­ zeigt ist, eine Skala 40 a zum Anzeigen der Vertikalentfer­ nung und ein Indikator 40 b zum Anzeigen der Schlitzposition auf den Seitenteilen des Abstandsteils 40 vorgesehen. Daher ist es möglich, visuell die Wanderungs- bzw. Migrations­ strecke des Wanderungs- bzw. Migrationsmusters unter Verwen­ dung der Skala 40 a zu messen.

Bevor das flache Elektrophoresematerial 30 zwischen den flachen plattenartigen Halteteilen 21 a und 21 b, wie obener­ wähnt, angeordnet wird, sollte vorzugsweise Wasser auf die innere Oberfläche des näher an dem vorderen Rahmen 11 vorge­ sehenen Halteteils 21 a aufgebracht werden, d. h. auf die Oberfläche des Halteteils 21 a, die sich auf der Seite des flachen Elektrophoresematerials 30 befindet. In diesem Falle wird nämlich, da das flache Elektrophoresematerial 30 das Halteteil 21 a über die Gesamtoberfläche enger kontak­ tiert, die Kühlwirkung (oder die Temperaturhaltewirkung) des Wassers in dem Temperaturhaltewasserkasten 5 gleichförmiger über die Gesamtoberfläche der Gelmembran 35, und es ist mög­ lich, den "Lächel-" bzw. Verzerrungseffekt zuverlässiger zu verhindern. Auch ist es, wenn das flache Elektrophoresema­ terial 30 eng von dem Halteteil 21 a kontaktiert wird, mög­ lich, ein Eindringen der Pufferlösung zwischen dieselben zu verhindern, was andernfalls Flecken zwischen denselben bil­ den und das Wanderungs- bzw. Migrationsmuster ungeeignet für das Ablesen bzw. die Auswertung machen würde. Das Abstands­ teil 40, das solche Wirkungen hat, ist in einer Dicke von zum Beispiel 0,25 mm ausgebildet.

In der vorerwähnten Ausführungsform wird, da der Temperatur­ haltewasserkasten 5 auf der Rückseite des flachen Elektro­ phoresematerials 30 angeordnet ist, das rückwärtige flache Teil 31 a eng bzw. dicht von dem Halteteil 21 a kontaktiert, und das Abstandsteil 40 wird zwischen dem vorderen flachen Teil 31 b und dem Halteteil 21 b angeordnet. Jedoch ist es auch möglich, den Temperaturhaltewasserkasten 5 auf der Sei­ te des das flache Elektrophoresematerial haltenden Halte­ teils 21 b vorzusehen und das flache Elektrophoresematerial 30 von dessen Vorderseite her zu kühlen (oder die Temperatur desselben zu halten). In diesem Falle kann das vordere fla­ che Teil 31 b in engem bzw. dichtem Kontakt mit dem Halte­ teil 21 b angeordnet sein, und das Abstandsteil 40 b kann zwischen dem flachen Teil 31 a und dem Halteteil 21 a ange­ ordnet sein. Auch können in dem Fall, in welchem die beiden flachen Teile 31 a und 31 b sehr dünn ausgebildet sind und das Kühlen (oder das Temperaturhalten) der Gelmembran durch ein anderes Mittel als temperaturhaltendes Wasser wirksam erzielt wird, die Abstandsteile, insbesondere Abstandsteile 40, jeweils auf beiden Oberflächenseiten des flächigen Elek­ trophoresematerials 30 angeordnet sein. Weiter kann der Tem­ peraturhaltewasserkasten 5 weggelassen sein. In diesem Falle kann die Öffnung 11 a des vorderen Rahmens 11 weggelassen sein.

Claims (6)

1. Elektrophoreseeinrichtung zum Ausführen einer Elektro­ phorese unter Verwendung eines flachen Elektrophoresemate­ rials, das aus zwei flachen Teilen zusammengesetzt ist, die aus einem nichtleitenden organischen Polymerfilm ausge­ bildet und so angeordnet sind, daß sie einander zugewandt sind, sowie aus Abstandsteilen, die eine vorbestimmte Dicke haben und an dem rechten und linken Endteil zwischen den beiden flachen Teilen angeordnet sind, und aus einer Elektrophoresegelmembran, die eine gleichförmige Dicke hat und zwischen den flachen Teilen gehalten ist, ge­ kennzeichnet durch:

• 1. ein Paar von flachen plattenartigen Halteteilen (21 a, 21 b) zum Halten des flachen Elektrophoresematerials (30) durch Anordnen und/oder Einklemmen zwischen den­ selben, und
• 2. ein Abstandsteil (40), das zwischen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halteteile (21 a, 21 b) und dem flachen Elektrophoresematerial (30) angeordnet ist und in Kontakt mit Randteilen des flachen Elektrophoresematerials (30) ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dicke des Abstandsteils (40), das zwischen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halte­ teile (21 a, 21 b) und dem flachen Elektrophoresematerial (30) angeordnet ist, 0,15 mm bis 0,6 mm beträgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Abstandsteil (40), das zwischen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halteteile (21 a, 21 b) und dem flachen Elektrophoresematerial (30) angeord­ net ist, eine Dicke von 0,25 mm hat.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Abstandsteil (40), das zwi­ schen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halteteile (21 a, 21 b) und dem flachen Elektrophoresematerial (30) angeordnet ist, eine quadratische oder rechteckige rahmen­ artige Form hat.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ab­ standsteil (40), das zwischen wenigstens einem der flachen plattenartigen Halteteile (21 a, 21 b) und dem flachen Elektrophoresematerial (30) angeordnet ist, mit einer Skala (40 a) zur Anzeige oder Angabe einer vertikalen Entfernung und mit einem Anzeiger oder Indikator (40 b) zur Anzeige oder Angabe einer Schlitzposition versehen ist, welche auf Seitenteilen des Abstandsteils (40) angeordnet sind.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das andere der flachen plattenartigen Halteteile (21 a, 21 b) einen Aus­ schnitteil an dem oberen Ende hat, der es einer Pufferlösung ermöglicht, das obere Ende der Elektrophoresegelmembran (35) des flachen Elektrophoresematerials (30) zu kontaktieren.