DE69416314T2

DE69416314T2 - Gelkassette für eine verbesserte elektroforetische trennung und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69416314T2
Application number: DE69416314T
Authority: DE
Inventors: Donald Brunk; Charles Collier; Charles Robertson
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-08-27
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: IL110666A0; CA2170353A1; JPH09501774A; US5433837A; DE69416314D1; EP0715715A1; US5512146A; JP3008379B2; AU7638494A; EP0715715B1; WO1995006243A1; ATE176326T1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrophorese. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Trennung von Molekülbruchstücken bzw. -fragmenten an einem gelatineartigen Medium und Verfahren zu dessen Herstellung.

AUSGANGSSITUATION DER ERFINDUNG

Die Gelelektrophorese ist ein Standardinstrument in der Molekularbiologie zur Trennung von Molekülbestandteilen, wie z. B. von DNA. RNA oder Protein, entweder zur anschließenden Identifizierung oder in einem Herstellungsverfahren. Bei der Gelelektrophorese dient die unterschiedliche Beweglichkeit von Ionen unter dem Einfluß eines elektrischen Feldes (eine Funktion von der elektrischen Ladung und/oder der Dichte) zur Trennung von Molekülbruchstücken beim Durchqueren des porösen Mediums. Üblicherweise werden die getrennten Bruchstücke dann auf eine Membran übertragen, welche die Bruchstücke bindet und die Weiterverarbeitung gestattet, die darauf abzielt, eine Abbildung ("Blot") sichtbar zu machen, so daß die Identifizierung erfolgen kann.
Gewöhnlich erfolgt diese Übertragung mit den in Bänder getrennten Bruchstücken von DNA oder dergleichen, welche über den Gelkörper verteilt sind. Die Antriebskraft wird weggenommen, sobald eine hinreichende Trennung erfolgt ist. Eine Membran, gewöhnlich ein Nylon, wird auf das Gel aufgelegt, so daß die Bänder seitlich auf die Membran übertragen werden. Dieses Verfahren ist als Southern Blot bekannt, von dem viele Varianten verfügbar sind.
Ein alternatives Verfahren, das Direkt-Blot-Verfahren, wird von Pohl in den US- Patentschriften 4631120 und 4631122 beschrieben. Dabei läßt man die DNA-Fragmente zum Ende des Gels durchlaufen und überträgt sie auf ein sich bewegendes Band, das sich im Kontakt mit dem Ende des Gels befindet. Pohl lehrt eine Konzentration durch winkelförmigen Kontakt und programmierte Geschwindigkeit. Pohl lehrt nicht die Verwendung einer vorgepackten und wegwerfbaren Gelkassette in Verbindung mit dem Direkt-Blot-Verfahren.
In der US-Patentschrift 5234559, die hier zur Bezugnahme einbezogen wird, werden ein verbessertes Direkt-Blot-Verfahren und eine Vorrichtung offenbart, in der die getrennten Bruchstücke vom Ende des Gels auf eine sich bewegende Membran übertragen werden, die auf einen Rahmen aufgespannt ist. Die gerahmte Membran wird dann den weiteren manuellen oder automatischen Verarbeitungsschritten unterworfen, die erforderlich sind, um ein Bild zur Identifizierung sichtbar zu machen, wie z. B. die in den US-Patentschriften 4717653 und 5087558 von Webster Jr. beschriebenen Schritte, an die sich eine Analyse anschließen kann, wie z. B. von Hubner in der US-A-4885697 beschrieben.
Zur bequemen Handhabung und um im Gebrauch eine genaue Ausrichtung sicherzustellen, ist das Gel in der Vorrichtung bei dieser Anwendung in einer Kassette enthalten, die nach jedem Gebrauch gereinigt und wiederverwendet wird. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Reinigung und Wiederverwendung durch Bereitstellen einer vorgepackten und wegwerfbaren Gelkassette zu vermeiden. Vorgepackte Gele an sich sind bekannt, aber es gibt keine in einer Kassette für das Direkt-Blot-Verfahren.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einweg-Gelkassette für Direkt-Blot-Verfahren bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer derartigen Kassette in einem System, in dem die erhaltenen Bilder gut getrennte Bänder mit erhöhter Konzentration aufweisen. Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Kassette einen Innenwinkel in Kontaktnähe vorgesehen, um die Geldicke zu verringern und die Bruchstücke zu konzentrieren. Die Vorrichtung gemäß der US-Patentschrift 5234559, in der die vorliegende Gelkassette verwendbar ist, bietet eine programmierte Geschwindigkeit. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin, eine Gelkassette bereitzustellen, die beim Gelgießverfahren bequem gefüllt werden kann, sich leicht zum sicheren Versand verpacken läßt, kostengünstig und am Einsatzort bequem in die Vorrichtung einsetzbar und aus dieser herausnehmbar ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Im folgenden wird eine Gelkassette offenbart, in der Molekülbruchstücke in einer Lösung elektrophoretisch getrennt werden, mit:
(a) einem gelatineartigen Substrat, das Molekülbruchstücke für die Trennung an einem ersten Ende des Substrats enthält und hinreichend konfiguriert ist, um ähnliche getrennte Molekülbruchstücke an einem zweiten Ende des Substrats zu konzentrieren: und
(b) einer Behältereinrichtung, die das gelatineartige Substrat aufnimmt.
Das gelatineartige Substrat (a) weist ferner eine obere Fläche, durch welche die Molekülbruchstücke zugegeben werden, eine untere Fläche, die mit der Behältereinrichtung in Kontakt ist, und dazwischenliegende periphere Abschnitte auf. Die obere und die untere Fläche sind im Bereich des ersten Endes im wesentlichen parallel zueinander, und im Bereich des zweiten Endes sind die obere und die untere Fläche im wesentlichen nicht parallel zueinander (und vorzugsweise abgeschrägt), so daß das gelatineartige Substrat zwischen der oberen und der unteren Fläche am zweiten Ende einen schmaleren Querschnitt aufweist als am ersten Ende.
Die Behältereinrichtung (b) weist ferner auf: einen Basisabschnitt, der das Substrat (a) entlang seiner unteren Fläche trägt; mehrere Wände, die im wesentlichen senkrecht zu der unteren Fläche angeordnet sind, um periphere Abschnitte des Substrats (a) aufzunehmen; einen oberen Abschnitt, der auf der oberen Fläche des Substrats aufliegt; und einen relativ zur oberen Fläche angeordneten Vertiefungsabschnitt, der sich zum Gießen integrierter Vertiefungen innerhalb des Substrats (a) eignet. Diese Vertiefungen sind so angepaßt, daß sie die Lösung aufnehmen, welche die Molekülbruchstücke für die Elektrophorese enthält.
Außerdem wird hierin ein Verfahren zur Herstellung einer Gelkassette für die elektrophoretische Trennung von Molekülbruchstücken offenbart.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gelkassette.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1.
Fig. 3 zeigt einen ähnlichen Schnitt wie Fig. 2, aber mit geschlossenem Deckel.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht eine Haltevorrichtung, die zum Gießen von Elektrophoresegel in der erfindungsgemäßen Kassette und für deren Versand verwendet wird.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Vorrichtung von Fig. 4, gesehen von der Linie 5-5 von Fig. 4.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Ansicht mit einem seitlichen Schnitt eines Kamms, der zusammen mit der erfindungsgemäßen Kassette verwendet wird.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Deckels von Fig. 1.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt des Deckels von Fig. 7 entlang der Linie 8-8, der Details einer Arretiereinrichtung darstellt.
Fig. 9 zeigt einen vergrößerten Schnitt der Kassette entlang der Linie 9-9 von Fig. 2, der Details des Gelhohlraums darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die erfindungsgemäße Gelkassette 10 ist am besten in Fig. 1 zu sehen. Sie weist eine Grundplatte bzw. Basis 12 und einen Deckelabschnitt (Deckel 14) auf, der durch zwei Gelenkzapfen 16 an der Basis 12 befestigt ist. Der Deckel 14 dient außerdem als Griff, um das Einsetzen der Kassette 10 in eine Verarbeitungsvorrichtung zu erleichtern. Wenn der Deckel 14 in der offenen Stellung steht, hält eine Arretiereinrichtung, wie z. B. eine Kerbe 18 am Deckel 14, die mit einem Stift 20 an der Basis 12 in Eingriff kommt, die bei den Bauteile in der offenen Stellung. Wir bevorzugen die Verwendung von zwei derartigen Anordnungen aus der Kerbe 18 und dem Stift 20, eine auf jeder Seite. Außerdem profilieren wir das Ende der Gelenkzapfen 16 so, daß sie als Buckel dienen, um die Kassette in der Vorrichtung, in der sie verwendet wird, in die richtige Position zu drücken.
Der Deckel 14 weist einen flachen Deckel 22 und zwei Deckelseitenplatten 24 auf, die so profiliert sind, daß sie die Gelenkzapfen 16 in Bohrungen 17 (nicht dargestellt) aufnehmen. Ein Schlitz 26 bildet eine Öffnung in dem flachen Deckel 22, deren Zweck noch erläutert wird. Verstärkungsrippen 25 und 27 (nicht dargestellt) versteifen den Deckel 14.
Die Basis 12 enthält einen Gelhohlraum 28, der zwischen mehreren Seitenwänden 30 (von denen nur eine in Fig. 1 zu sehen ist), der oberen Wand 32 und der unteren Wand 34 ausgebildet ist. Die Seitenwände 30 sind von den Seitenplatten 36, welche die äußere Konstruktion der Basis 12 bilden und die Gelenke 16 aufnehmen, nach innen beabstandet. Die Vorderseite des Hohlraums 28 wird durch die vordere Wand 38 verschlossen, durch die der Gelschlitz 40 hindurchgeht. Die Rückseite des Gelhohlraums 28 wird durch die Rückwand 42 verschlossen, durch die eine erweiterte Geleintrittsöffnung 44 hindurchgeht (wie in Fig. 2 erkennbar. Der Gelschlitz 40 bzw. die Eintrittsöffnung 44 dienen zum Austragen von elektrophoretisch getrennten Komponenten bzw. zum Einbringen von Gel in den Gelhohlraum 28. Auf der oberen Wand 32 ist eine Kammvertiefung 46 angeordnet, und die obere Wand 32 innerhalb der Grenzen der Kammvertiefung 46 ist durch Vertiefungsführungen 48 mit Öffnungen für den Eintritt der Kammzähne 206 des Vertiefungsformenden Kamms versehen, wie man noch sehen wird. Wir verwenden dreizehn Vertiefungsführungen 48, um in der geformten Gelplatte die gewünschte Anzahl von Bahnen für die Elektrophorese zu erzeugen. Zu beachten ist, daß der Hohlraum 28 zum Schlitz 40 hin durch die Schräge 41 nach unten abgeschrägt ist, was zum Konzentrieren der getrennten Bänder dient, während die Elektrophorese von den Vertiefungen, die durch den Kamm ausgebildet werden, der durch die Kammvertiefung 46 und die Vertiefungsführungen 48 in Position gehalten wird, zum Schlitz 40 hin ausgeführt wird, wo sie auf eine Membran übertragen werden, die sich im Kontakt mit der vorderen Wand 38 nach oben bewegt (im Gebrauch wird die Kassette im wesentlichen horizontal gehalten, wobei die Kassette 10 so ausgerichtet ist, wie in den Figuren dargestellt).
Man betrachte Fig. 7. Diese Ausführungsform ist durch Hinzufügen von Kammstützrippen 29 und 31 auf der den Verstärkungsrippen 25 und 27 gegenüberliegenden Seite gekennzeichnet. Diese dienen zum Abstützen des Kamms 200 an den Seiten 202. Siehe dazu Fig. 6.
Der Deckel 14 ist vorzugsweise so konfiguriert, daß er in der offenen Stellung, welche die Betriebsstellung ist (siehe Fig. 1 und 2) durch den Stift 20 an der Basis 12, der sich im Eingriff mit der Kerbe 18 befindet, arretiert wird. Dies wird dadurch bewirkt, daß in der Beziehung zwischen den beiden zusammenwirkenden Teilen ein Arretierungswinkel vorgegeben ist. Um die Teile in diese Position zu bringen, sind bestimmte Einrichtungen erforderlich, um beim Öffnen des Deckels 14 die Struktur der Deckelseitenplatte 24 an dem Stift 20 vorbei zu führen. Wie wir dies tun, ist in Fig. 8 dargestellt. An der äußersten Spitze 23 der Platte 24 sind zwei Viertelkegel 33. 35 ausgebildet, die durch eine Abflachung 37 voneinander getrennt sind. Die Spitzen dieser Viertelkegel befinden sich auf der Abflachung 37 an den Punkten 39. 41. Im Betrieb, während der Drehung des Deckeis 14 um den Gelenkzapfen 16 in der Bohrung 17, kommt das abgeschrägte Ende des Stifts 20 in Kontakt mit dem Viertelkegel 35 und gleitet auf seiner Oberfläche, wobei die äußerste Spitze 23 der Deckelseitenplatte 24 von der Seitenplatte 36 weggeführt wird. Bei weitergehender Bewegung bewegt sie sich über die Abflachung 37 und in die Kerbe 18. In der anderen Drehrichtung des Deckels 14 ist keine Führungsvorrichtung vorgesehen, und der Stift 20 und die Kerbe 18 werden arretiert. Wir haben festgestellt, daß der Stift 18 abgeschert wird, wenn man energisch versucht, den Deckel 14 wieder zu schließen. Dies ist vorteilhaft, da es eine Wiederverwendung der Kassette 10 verhindert, die zu einer gefährlichen Kreuzverunreinigung führen könnte.
Man betrachte nun die Konfiguration der im Gelhohlraum 28 geformten Gelplatte. Die Auflösung der durch das Direkt-Blot-Verfahren erzeugten DNA-Muster kann durch geeignete Formgebung des Gels erhöht werden. Im Idealfall ergibt sich die beste Auflösung, wenn alle DNA-Fragmente an der gleichen Stelle auf der Membran eingefangen werden. In der Praxis tritt dies nicht auf, wenn ein Gel mit rechteckigem Querschnitt verwendet wird, da ähnliche DNA-Fragmente über die Dicke des Gels verteilt sind und beim Einfangen durch die Membran über einen Abstand ausgebreitet werden, der gleich der Geldicke ist. Wenn außerdem die Geschwindigkeit der Membran niedrig ist, dann werden DNA-Fragmente, die normalerweise durch das herkömmliche Southern-Blot. Verfahren als voneinander verschieden identifiziert werden können, wegen der Musterüberlappung unter Umständen nicht als getrennt aufgelöst.
Das hier beschriebene Gel weist eine innere Form auf, die unterschiedliche Weglängen für die DNA-Fragmente bietet, um zu ermöglichen, daß ähnliche DNA-Fragmente durch eine Membran, die senkrecht oder nahezu senkrecht zur Hauptachse des Gels angeordnet ist, in unmittelbarer Nähe zueinander eingefangen werden können.
Für die Zwecke dieser Beschreibung wird angenommen, daß das Gel horizontal ausgerichtet ist (in der Vorrichtung, für welche die Kassette 10 vorgesehen ist, wird sie innerhalb eines Winkels von 2 Grad zur Horizontalen gehalten, lediglich um für einen Abfluß zu sorgen), und daß die Membran vertikal angeordnet ist und sich nach oben bewegt. Die untere Fläche des Gels ist eine horizontale Ebene. Die obere Fläche des Gels ist über den größten Teil ihrer Ausdehnung parallel zur unteren Fläche, fällt aber nahe dem Ende, das die Membran berührt, schräg zur unteren Fläche ab. Dies ist am besten in Fig. 9 erkennbar. Nach dem Ende der Abschrägung ist die obere Fläche über eine kurze Entfernung parallel zur unteren Fläche, bevor das Ende erreicht wird, wobei die Dicke des Gels durch die Abschrägung stark verringert worden ist. DNA-Fragmente, die sich in der Nähe der unteren Fläche des Gels befinden, haben einen geraden Weg durch das Gel, während Fragmente in der Nähe der oberen Fläche einen mehr gewundenen und damit längeren Weg haben. Die Geschwindigkeit und die Richtung der Membran lassen sich so einstellen, daß DNA-Fragmente mit einem längeren Weg, die zu einem späteren Zeitpunkt aus dem Gel austreten, an dem gleichen Punkt auf der Membran wie die früheren DNA-Fragmente eingefangen werden können, da sich die Membran inzwischen fortbewegt hat, so daß der Einfangpunkt mit dem Punkt zusammenfällt, an dem die Fragmente aus dem Gel austreten. Jetzt läßt sich verstehen, daß diese Form zusammen mit einem geeigneten elektrischen Feld und einer geeigneten Membrangeschwindigkeit verwendet werden kann, um eine verbesserte Auflösung der DNA-Muster zu erzielen. Obwohl die Ankunftszeit eines DNA-Fragments an der Membran vor allem mit der von ihm zurückgelegten Entfernung verbunden ist, gibt es auch weniger wichtige Effekte, die für ein genaueres Verständnis zu betrachten sind. Die Fortbewegungsgeschwindigkeit eines DNA-Fragments ist von der Stärke des elektrischen Feldes abhängig, durch das es sich bewegt, sowie von seiner Beweglichkeit, die eine Funktion von seiner Größe, Form und der Zusammensetzung des Gels ist. Da sich der Querschnitt des Gels in dem abgeschrägten Bereich ändert, verändert sich auch die Stärke des elektrischen Feldes.
Im Gebrauch wird die Kassette geschlossen, wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, und in die Haltevorrichtung 100 eingesetzt, so daß die Öffnungen zum Gelhohlraum 28 durch Gummieinlagen 104 verschlossen werden. Der Kamm 200 (siehe Fig. 6), der aus einem Elastomermaterial hergestellt ist, wird so in die Kassette 10 eingesetzt, daß die Innenseite des Schlitzes 26 von der Wand 202 berührt wird, die Innenseite der Kammvertiefung 46 von der Wand 204 berührt wird und jeder der Kammzähne 206 in eine Kammführung 48 eintritt. Die Länge der Zähne 206 ist so gewählt, daß sie ein Stück weit in den Hohlraum 28 eindringen. Folglich bilden sie während des Gießverfahrens einen Formeinsatz, der die Vertiefungen in der Gelplatte erzeugt, die mit Impfmaterial zu beschicken ist. Jeder Zahn 200 bildet eine leckfreie Abdichtung mit seiner entsprechenden Kammführung 48, so daß während des Gießens kein Gel ausläuft. In der Nähe der Vertiefung bleibt kein überschüssiges Gel zurück, so daß es keine Teilchen gibt, die in die Vertiefung fallen und so den Prozeß stören könnten.
Wie aus Fig. 5 erkennbar, wird die Nadel einer Injektionsspritze (nicht dargestellt), die mit einer gelbildenden Flüssigkeit (zum Beispiel Agarose) gefüllt ist, durch ein Loch 105 in der Rückwand 108 der Haltevorrichtung 100 eingeführt und passiert ein ähnliches Loch (nicht sichtbar) in der Gummieinlage 108, so daß gelbildende Flüssigkeit in die erweiterte Geleintrittsöffnung 44 eingebracht und der Hohlraum 28 gefüllt werden kann. Es wird mindestens ein Loch 105 benötigt; wir bevorzugen zwei, wie dargestellt. Das zweite Loch 105 kann als Entlüftungsöffnung verwendet werden. Der Schlitz 40 wird durch die andere Gummieinlage 104 verschlossen, die durch die vordere Wand 106 der Haltevorrichtung abgestützt wird. So wird eine vollständig abgegrenzte Gelplatte geformt, die eine ausgewählte Anzahl von Vertiefungen aufweist. Die Lippe 102 dient als bequemer Griff für die Kombination aus Kassette und Haltevorrichtung.
Im Gebrauch wird in einem vierseitigen Schlitz eine dünne Platte aus Agarose gegossen. Ein Kamm dringt in die Oberseite ein, um Vertiefungen auszubilden. Das bezüglich der Richtung der elektrophoretischen Wanderung stromaufwärts liegende offene Ende des Hohlraums, der das Gel enthält, mündet in eine Pufferkammer. Das andere offene Ende, das die sich bewegende Membran berührt, ist auf der zur Bewegungsrichtung der Membran entgegengesetzten Seite in der Nähe des Berührungsendes zum Konzentrieren der Bänder innen abgeschrägt. Die Kassette selbst ist auf der zur Bewegungsrichtung der Membran entgegengesetzten Seite außen abgeschrägt, um einen Zwischenraum zu schaffen. In der Nähe des stromaufwärts liegenden Endes der Kassette ist eine Kombination aus Versandabdeckung/Griff/Deckel drehbar befestigt. Die gesamte Kassette wird in einer Klammer für den Versand aufgenommen, welche die Enden und den Boden schützt. An jedem inneren Ende dieser Klammer verschließen Elastomereinlagen sowohl das stromaufwärts als auch das stromabwärts freiliegende Ende des Gels während des Versands und der Lagerung.
Nach dem Gießen läßt man das Gel erstarren, und die gesamte Baugruppe wird für Versand und Lagerung in einem dampfundurchlässigen Beutel untergebracht.
In der geschlossenen Stellung ist die Kassette gut gegen mechanische Beschädigung geschützt. Im Gebrauch werden zuerst die Klammer (und ein vertiefungsformender Kamm) entfernt. Der Deckel wird in die offene Stellung geschwenkt, wo eine permanente (nicht lösbare) Schnappverriegelung vorgesehen ist, die es gestattet, den Deckel als Griff zum Einsetzen und Herausnehmen der Kassette in bzw. aus einem Trennungs- und Übertragungsbaustein (S/T-Baustein) zu verwenden. Die nichtlösbare Funktion dieser Verriegelung verhindert eine Wiederverwendung von verunreinigtem Gel. An der Kassette können Buckel vorgesehen werden, um die Kassette lösbar in die S/T-Struktur einrasten zu lassen und die Kassette zu fixieren und zur voll eingesetzten Position hin vorzuspannen. In der vorliegenden Vorrichtung wird diese Funktion durch Konturen am Ende der Gelenkzapfen bereitgestellt. Der Deckel kann in der geschlossenen Stellung mit einer lösbaren Schnappverriegelung versehen werden. Außerdem können die Funktionen der Klammer mühelos in den Deckel eingebaut werden.
Der Verbraucher öffnet den Beutel, entnimmt die Baugruppe der Kassette 10 mit dem eingesetzten Kamm 200 und der Haltevorrichtung 100, entfernt die Haltevorrichtung 100, den Kamm 200, öffnet den Deckel 22 und setzt die Kassette 10 in die für ihre Verwendung vorgesehene automatische Trenn- und Übertragungsvorrichtung ein.
In einer solchen automatischen Vorrichtung, wie in der US-Patentschrift 5234559 offenbart, kann die Fläche, auf der die Kassette 10 konstruktionsgemäß aufliegt, in Einsteckrichtung unter die Horizontale gekippt werden, um für einen Abfluß zu sorgen. Wir benutzen einen Winkel von 2 Grad. Vorzugsweise entfernen wir die gleichen 2 Grad von der Vorderwand 38 der Kassette 10. Ferner bevorzugen wir, zusätzlich Material im Winkel von 5 Grad von dieser Wand zu entfernen (siehe Winkel "a" in Fig. 9), so daß der Kontakt zwischen der Übertragungsmembran und der Wand 38 unmittelbar vor dem Ende des Gels im Schlitz 40 an der Oberfläche 39 erfolgt.
Das Vorhandensein einer Abschrägung in der Kassette 10, die in Fig. 9 durch den Winkel "b" dargestellt ist, ermöglicht es, daß die Membran ein wenig um das Kassettenende herumgewickelt wird, und verringert den vertikalen Abstand, auf dem sich die Kassette in der Nähe des Gels im Kontakt mit der Membran befindet, wodurch ein guter Kontakt sichergestellt wird. Die Abschrägung befindet sich außerdem im Eingriff mit einer ähnlichen Abschrägung im S/T-Baustein und fixiert in Verbindung mit der vorwärtsdrückenden Wirkung des Buckels am Ende der Gelenkzapfen 16 die Kassette 10 genau und sicher in der Vorrichtung.

Claims

1. Gelkassette (10), in der Molekülbruchstücke in einer Lösung elektrophoretisch getrennt werden, mit:

(a) einem gelatineartigen Substrat zur Aufnahme der Molekülbruchstücke für die Trennung an einem ersten Ende (42) des Substrats, das hinreichend konfiguriert ist, um ähnliche getrennte Molekülbruchstücke an einem zweiten Ende (40) des Substrats zu konzentrieren; einer oberen Fläche (32), durch welche die Molekülbruchstücke zugegeben werden, und einer unteren Fläche (34), welche mit einer Behältereinrichtung in Kontakt ist, und dazwischenliegenden peripheren Abschnitten, wobei die obere und die untere Fläche im Bereich des ersten Endes (42) im wesentlichen parallel zueinander sind, und wobei die obere und die untere Fläche im Bereich des zweiten Endes (40) im wesentlichen nicht parallel zueinander sind, so daß das gelatineartige Substrat zwischen der oberen und der unteren Fläche am zweiten Ende einen schmaleren Querschnitt aufweist als am ersten Ende, wobei die obere Fläche (32) im Bereich des zweiten Endes (40) zur unteren Fläche (34) hin abgeschrägt ist, so daß die obere und die untere Fläche im Bereich des zweiten Endes eine Schräge (41) bilden; und

(b) einem Gelhohlraum (28), der die Behältereinrichtung bildet, die das gelatineartige Substrat aufnimmt:

wobei die Behältereinrichtung aufweist

(i) einen Basisabschnitt (12), der das Substrat entlang seiner unteren Fläche trägt;

(ii) mehrere Wände (30), die im wesentlichen senkrecht zu der unteren Fläche angeordnet sind, um das Substrat entlang seinen peripheren Abschnitten aufzunehmen;

(iii) einen oberen Abschnitt (32), der auf der oberen Fläche des Substrats aufliegt: und

(iv) einen relativ zu der oberen Fläche angeordneten

Vertiefungsabschnitt, der sich zum Gießen integrierter Vertiefungen innerhalb des Substrats eignet, die so angepaßt sind, daß sie die Lösung aufnehmen, welche die Molekülbruchstücke für die Elektrophorese aufweist, wobei der Vertiefungsabschnitt eine Kammvertiefung (46) aufweist, die an ihrer Unterseite durch mehrere Vertiefungsführungen (48) mit Öffnungen versehen ist.

2. Gelkassette nach Anspruch 1, wobei die Wände (ii) ferner mindestens eine durchgehende Öffnung (44) im Bereich des ersten Endes des Substrats, die für den Eintrag von Gel angepaßt ist, und eine durchgehende Öffnung (40) im Bereich des zweiten Endes des Substrats aufweisen, die für den Austrag der elektrophoretisch getrennten Molekülbruchstücke in ein geeignetes Medium angepaßt ist.

3. Gelkassette nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Vertiefungsabschnitt (iv) ferner einen Kamm (200) mit mehreren Zähnen (206) aufweist, welche die integrierten Vertiefungen gießen, wenn sie mit dem gelatineartigen Substrat in Kontakt kommen, wobei der Kamm (200) eine Wand (204) aufweist, die abdichtend mit der Kammvertiefung (46) in Kontakt kommt, und wobei sich die Zähne (206) abdichtend durch die Vertiefungsführungen (48) erstrecken.

4. Gelkassette nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Behältereinrichtung ferner einen Deckelabschnitt (14) aufweist, der gelenkig mit dem Basisabschnitt (12) verbunden und von einer ersten Position, in welcher sich der Deckelabschnitt (14) über den oberen Abschnitt (32) der Gelkassette erstreckt, bis zu einer zweiten Position beweglich ist, in welcher der Deckelabschnitt (14) den oberen Abschnitt (32) hinreichend freigibt, um die Gelkassette (10) in dem dazugehörigen Elektrophoresegerät zu installieren.

5. Gelkassette nach Anspruch 4, wobei der Basisabschnitt (12) und der Deckelabschnitt (14) in die zweite Position einrasten.

6. Gelkassette nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine vordere Vertiefung (39) sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite des zweiten Endes (40) zu dem gelatineartigen Substrat hin abgeschrägt ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Gelkassette nach Anspruch 1, mit den Schritten:

(a) Bereitstellen einer Behältereinrichtung mit einem Basisabschnitt (12), mehreren Wänden (30), die im wesentlichen senkrecht zu dem Basisabschnitt angeordnet sind, einem oberen Abschnitt (32) und einem Vertiefungsabschnitt, wobei die Wände ferner mindestens eine durchgehende Öffnung (44) in einem ersten Bereich, der für den Eintrag eines Gels angepaßt ist, und eine durchgehende Öffnung (40) in einem zweiten Bereich aufweisen, der für das Ausbringen der elektrophoretisch getrennten Molekülbruchstücke in ein geeignetes Medium angepaßt ist:

(b) Anordnen der Behältereinrichtung innerhalb einer Haltevorrichtung:

(c) Eintrag von gelatineartigem Material in die Behältereinrichtung: und

(d) Aushärten des gelatineartigen Materials; dadurch gekennzeichnet, daß: die Haltevorrichtung elastomeres Material aufweist, das den ersten und den zweiten Bereich überdeckt; und

das gelatineartige Material eingebracht wird, indem ein Loch in dem elastomeren Material angebracht wird, das den ersten Bereich überdeckt, und dadurch gelatineartiges Material injiziert wird.