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Die
Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Durchführung von Elektrophorese. Insbesondere
betrifft die Erfindung eine neue Nockenvorrichtung zum Einspannen
von Gelkassetten in einem Gelelektrophoresesystem.
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Hintergrund
der Erfindung
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Gelelektrophorese
kommt gewöhnlich
zum Einsatz, um biologische Moleküle nach Molekülgröße zu trennen,
z. B. Desoxyribonucleinsäure
("DNA"), Ribonucleinsäure ("RNA") und Proteine. Zur
Durchführung
von Gelelektrophorese wird ein Polymergel, z. B. Polyacrylamid" in einem Glasröhrchen oder
zwischen beabstandeten Glas- oder Kunststoffplatten gebildet. Danach
werden das Röhrchen
oder die Platten in einem Behälter
zusammen mit einem Anoden- und einem Kathodenelement an der Ober-
und Unterseite des Gels plaziert. In der Oberseite des Gels gebildete
Probenvertiefungen werden zuerst mit Pufferlösungen gefüllt. Molekülproben, die in einem Probenpuffer
hergestellt sind, der einen Markierungsfarbstoff enthalten kann,
werden anschließend
in die Vertiefungen gegeben. Elektrophoretische Pufferlösungen,
die leitende Ionen enthalten, werden dem Behälter zugegeben, um elektrischen
Kontakt zwischen dem Gel, den Proben in den Vertiefungen sowie dem
Anoden- und Kathodenelement herzustellen. Danach wird eine Spannung über dem
Gel angelegt, die bewirkt, daß die
Probenmoleküle
und etwaiger Markierungsfarbstoff zur Unterseite des Gels wandern
und sich in Bänder
trennen, deren Wanderungsentfernung von der Molekülgröße abhängt.
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Bisher
bekannte kommerzielle Gelelektrophoresesysteme, z. B. XCell II Mini-CellTM, hergestellt von Novel Experimental Technology,
Incorporated, San Diego, California ("NOVEX"), verfügen über einen Behälter zum
Aufnehmen einer ersten Pufferlösung
und eine Pufferkernanordnung, die ein Paar Gelkassetten aufweist,
die an einer Vorder- und einer Rückseite
eines U-förmigen
Pufferkerns befestigt sind. Der Raum, der durch die aufrechten Seitenteile des
Pufferkerns und die Endflächen
der Gelkassetten abgegrenzt ist, bildet eine obere Pufferkammer.
Die Pufferkernanordnung wird in die erste Pufferlösung im
Behälter
getaucht, und eine zweite Pufferlösung wird der oberen Pufferkammer
zugegeben.
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Zur
genauen elektrophoretischen Trennung müssen die erste und zweite Pufferlösung voneinander
isoliert sein. Um für
Isolierung zu sorgen, verwenden Elektrophoresesysteme des Stands
der Technik verschiedene Verfahren, um die Gelkassetten in Kontakt
mit dem Pufferkern zu halten und die Pufferkernanordnung im Behälter zu
befestigen. Bisher bekannte Elektrophoresesysteme verwenden gewöhnlich eine
Pufferkernteilanordnung, die Klemmen oder Verriegelungen enthält, mit
denen die Gelkassetten am Pufferkern befestigt werden. Sobald die
Kassetten befestigt sind, muß die
Pufferkernteilanordnung dann vor elektrophoretischer Trennung in
den Behälter
eingesetzt werden.
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Beispielsweise
verfügt
das SE 200 Series Mini-Gel System, hergestellt von Hoefer Pharmacia, San
Francisco, California, über
eine Pufferkernteilanordnung, die vier Federklemmen verwendet, um
ein Paar Gelkassetten an einem Pufferkern zu befestigen. Ähnlich verfügt die Mini-PROTEAN
II Electrophoresis Cell, hergestellt von Bio-Rad, Hercules, California
("Bio-Rad") über eine
Pufferkernteilanordnung, die Verriegelungen verwendet, um Gelkassetten
an einem Pufferkern zu befestigen. Alternativ verfügt die Ready-Gel
Cell, hergestellt von Bio-Rad und beschrieben in der US-A-5632877, über eine
Pufferkernteilanordnung mit einem Paar Nocken, die Gelkassetten
an einem Pufferkern befestigen. Bei jedem dieser bekannten Systeme
muß der
Benutzer zuerst eine Teilanordnung zum Einspannen aufbauen, die dann
in den Behälter
eingesetzt wird, bevor die Elektrophorese erfolgt. Wünschenswert
wäre, eine Spannvorrichtung
bereitzustellen, die leichter zu gebrauchen ist und keine gesonderten
Teilanordnungen zum Einspannen erfordert.
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Andere
Elektrophoresesysteme des Stands der Technik umgehen die Notwendigkeit
gesonderter Teilanordnungen zum Einspannen, indem sie den Elektrophoresebehälter als
Teil des Spannmechanismus verwenden. Zum Beispiel verwendet die
XCell II Mini-CellTM zwei in den Elektrophoresebehälter eingesetzte
Keilblöcke,
um die Gelkassetten am Pufferkern zu befestigen. Allerdings müssen die
Keilblöcke vorsichtig
eingesetzt werden, um eine richtige Klemmwirkung zu erhalten. Werden
z. B. die Keilblöcke
nicht richtig eingesetzt, können
sie relativ zueinander verrutschen, können den Druck auf die Gelkassetten
verlieren und die Isolierung zwischen der ersten und zweiten Pufferlösung beeinträchtigen.
Ferner stellen die Keilblöcke
eine Spannkraft bereit, die je nach Kraftbetrag variiert, mit dem
die Keilblöcke
in den Behälter
eingesetzt werden. Wird zu viel Kraft ausgeübt, werden die Komponenten
des Elektrophoresesystems möglicherweise überbeansprucht
und können
schließlich
brechen. Wird zu wenig Kraft ausgeübt, werden die Gelkassetten
eventuell nicht sicher in Kontakt mit dem Pufferkern gehalten.
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Eine
Verbesserung gegenüber
der o. g. Keilblockgestaltung ist in der Japanischen Patentveröffentlichung
62-201055 (JP-A-61-088779) beschrieben, bei der zwei Befestigungsschrauben
den durch den oberen Keilblock ausgeübten Druck einstellen und gewährleisten,
daß die
Keilblöcke
Druck auf die Gelkassetten und den Pufferkern kontinuierlich beibehalten.
Obwohl eine Anschlagschraube in dieser Vorrichtung vorgesehen ist,
um für
reproduzierbaren Druck für
die Keilblöcke
zu sorgen, kann die Anschlagschraube bei wiederholtem Gebrauch unbeabsichtigt
lockerer oder fester sein, was die ausgeübte Kraft gegenüber einem
vorbestimmten Wert variieren läßt. Wird
also zu viel Kraft ausgeübt,
können
die Komponenten des Elektrophoresesystems überbeansprucht werden und brechen.
Umgekehrt ist es bei zu geringer Kraftausübung möglich, daß die Gelkassetten nicht sicher
in Kontakt mit dem Pufferkern gehalten werden.
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Angesichts
der Probleme im Zusammenhang mit bekannten Spannverfahren und -vorrichtungen
ist erwünscht,
für Gelelektrophoresesysteme eine
einzelne nockenaktivierte Spannvor richtung bereitzustellen, die
keine Teilanordnung zum Einspannen erfordert, um Elektrophoresegelkassetten
zuverlässig
an einem Pufferkern zu befestigen.
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Ferner
ist erwünscht,
für Gelelektrophoresesysteme
eine einzelne nockenaktivierte Spannvorrichtung bereitzustellen,
die für
eine konsistente und reproduzierbare Spannkraft bei jedem Gebrauch
der Vorrichtung sorgt.
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Außerdem ist
erwünscht,
für Gelelektrophoresesysteme
eine einzelne nockenaktivierte Spannvorrichtung bereitzustellen,
die für
einen Festanschlag sorgt, um Überbeanspruchung
der Komponenten des Elektrophoresesystems zu verhindern.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Angesichts
dessen besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, für Gelelektrophoresesysteme
eine einzelne nockenaktivierte Spannvorrichtung bereitzustellen,
die keine Teilanordnung zum Einspannen erfordert, um Elektrophoresegelkassetten
zuverlässig
an einem Pufferkern zu verspannen.
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Eine
weitere Aufgabe der Erfindung ist, für Gelelektrophoresesysteme
eine einzelne nockenaktivierte Spannvorrichtung bereitzustellen,
die für
eine konsistente und reproduzierbare Spannkraft bei jedem Gebrauch
der Vorrichtung sorgt.
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Ferner
ist eine Aufgabe der Erfindung, für Gelelektrophoresesysteme
eine einzelne nockenaktivierte Spannvorrichtung bereitzustellen,
die für
einen Festanschlag sorgt, um Überbeanspruchung
der Komponenten des Elektrophoresesystems zu verhindern.
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Gelöst werden
diese und weitere Aufgaben der Erfindung durch Bereitstellung einer
nockenaktivierten Vorrichtung, die eine Nockenhebel- bzw. -armanordnung
mit einem Paar beabstandeten Nockenarmen aufweist, die mit einem
Halterungsblock schwenkbar gekoppelt sind. Die Nockenvorrichtung ist
zum Einsetzen in einen Elektrophoresebehälter geeignet und wird benachbart
zu einer Pufferkernanordnung positioniert, die eine erste und eine
zweite Gelkassette aufweist, die auf entgegengesetzten Seiten eines
Pufferkernkörpers
angeordnet sind. Eine Nocke ist an den Nockenarmen befestigt und hat
ein gekrümmtes
Ende, das einen Gleiteingriff mit der Rückwand des Elektrophoresebehälters herstellt, wenn
die Nockenarmanordnung zur Vorderwand des Behälters nach vorn geschwenkt
wird. Stellt das gekrümmte
Ende den Eingriff mit der Rückwand
des Behälters
her, übt
der Halterungsblock gleichmäßigen Druck
auf die erste Gelkassette und den Pufferkernkörper aus. Zugleich stößt die zweite
Gelkassette an feste senkrechte Stege an, die in den Seitenwänden des
Behälters
gebildet sind, wodurch der Halterungsblock an der Pufferkernanordnung
befestigt wird und die Gelkassetten am Pufferkernkörper verspannt
werden. Flache Oberflächen,
die auf nach vorn weisenden Kanten der Nockenarme vorgesehen sind,
kontaktieren eine Rückfläche des
Halterungsblocks, was für
einen Festanschlag sorgt.
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Diese
und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden
näheren
Beschreibung und den beigefügten
Zeichnungen hervor, in denen die Merkmale der Erfindung exemplarisch
veranschaulicht sind.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine explodierte Perspektivansicht einer Elektrophoresezellenanordnung,
die eine exemplarische Ausführungsform
der Nockenvorrichtung der Erfindung aufweist;
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2 ist
eine explodierte Perspektivansicht einer Ausführungsform des Halterungsblocks
und der Nockenarmanordnung der Erfindung;
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3 ist
eine teilweise Schnittansicht an der Linie 3-3 von 2;
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4A ist
eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform einer Nockenarmanordnung der
Erfindung;
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4B ist
eine Seitenansicht der Nockenarmanordnung von 4A;
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5 ist
eine Seitenansicht einer Elektrophoresezellenanordnung, die eine
exemplarische Ausführungsform
der Nockenvorrichtung der Erfindung in der unverspannten Position
aufweist; und
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6 ist
eine Seitenansicht einer Elektrophoresezellenanordnung, die eine
exemplarische Ausführungsform
der Nockenvorrichtung der Erfindung in der verspannten Position
aufweist.
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Nähere Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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In 1 ist
ein Elektrophoresesystem mit einer exemplarischen Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. Das System 10 verfügt über einen
Behälter 12,
einen Pufferkernkörper 14,
Gelkassetten 16 und 18, einen Deckel 20 und
eine Nockenvorrichtung 22, die gemäß den Grundsätzen der
Erfindung aufgebaut ist. Der Pufferkernkörper 14 und die Gelkassetten 16 und 18 bilden
gemeinsam eine Pufferkernanordnung 24.
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Der
Behälter 12 weist
eine Vorderwand 26, Seitenwände 28 und 30,
eine Rückwand 32 und
einen geschlossenen Boden 34 auf. An der Oberseite ist
der Behälter 12 zum
Aufnehmen einer ersten Elektrophoresepufferlösung (nicht gezeigt) offen.
Auf entgegengesetzten Innenflächen
der Seitenwände 28 und 30 und
in einem Abstand von der Vorderwand 26 des Behälters 12 liegen
Wandaussparungen 44 und 46. Die Wandaussparungen 44 und 46 sind
zueinander ausgerichtet, um die Pufferkernanordnung 24 aufzunehmen,
und in einem Stück
mit den Seitenwänden 28 bzw. 30 gebildet.
Jede der Wandaussparungen hat einen Querschnitt in Form eines unregelmäßigen C-Kanals
im Blick von oben auf den Behälter 12.
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Die
Wandaussparungen 44 und 46 sind so bemessen, daß sie die
Querbreite 53 der Pufferkernanordnung 24 ohne
erhebliche Seitenbewegung unterbringen. Die Breite der Wandaussparungen 44 und 46 ist
etwas größer als
die Breite 53, um das Plazieren der Pufferkernanordnung 24 im
Behälter 12 zu erleichtern.
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Senkrechte
Stege 48 und 50 erstrecken sich entlang der Höhe des Behälters 12 dort,
wo sich die Wandaussparungen 44 und 46 zu den
Innenseitenwänden 28 und 30 zur
Vorderwand 26 des Behälters 12 öffnen. Die
senkrechten Stege 48 und 50 stoßen an die
Pufferkernanordnung 24 in ihrer Einbauposition an, was
später
näher diskutiert
wird.
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Die
Pufferkernanordnung 24 weist die Gelkassetten 16 und 18 auf,
die auf einer Vorderseite 54 und einer Rückseite 56 des
Pufferkernkörpers 14 plaziert
sind, um einen Abschnitt der Seiten einer oberen Pufferkammer 52 zu
bilden. Die obere Pufferkammer 52 enthält eine zweite elektrisch aufladbare
Pufferlösung.
In der Praxis bezeichnet man die obere Pufferkammer 52 oft
als Anodenkammer oder Kathodenkammer, was von der Polarität der elektrischen
Ladung abhängt,
die an der in der oberen Pufferkammer 52 enthaltenen Pufferlösung anliegt.
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Allgemein
ist der Pufferkernkörper 14 U-förmig und
weist beabstandete aufrechte Seitenteile 58 und 60,
eine Basis 62 und einen Balken 64 auf. Der Balken 64 stützt und
verbindet die Seitenteile 58 und 60 und ist etwa
auf halbem Weg zwischen der Vorder- und Rückseite des Pufferkernkörpers 14 positioniert.
Flansche 66 und 68 liegen an den oberen Abschnitten
der Seitenteile 58 bzw. 60. Außerdem hat der Pufferkernkörper 14 einen
vorderen Einsatz 70 und einen hinteren Einsatz 72.
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Die
Gelkassetten 16 und 18 werden jeweils auf der
Vorder- und Rückseite
des Pufferkernkörpers 14 schichtartig
positioniert. Die Gelkassettten 16 und 18 haben
eine Vorderfläche 80 und
eine Rückfläche 82.
Jede Gelkassette weist ein Paar dünnwandige Platten auf, die üblicherweise
als Teiler oder Teilerplatte 84 und Halter oder Halterplatte 86 bezeichnet werden.
Die Halterplatte 86 hat eine etwas kürzere Höhe als die Teilerplatte 84.
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Die
Teilerplatte 84 ist an einem Umfangssteg (nicht gezeigt)
entlang den Querseiten und dem Bodenumfang der Halterplatte 86 befestigt,
um eine Innengelkammer 88 zum Aufnehmen eines Elektrophoresegels
(nicht gezeigt) abzugrenzen. Die Gelkammer 88 hat eine
Kammöffnung 90 am
oberen Abschnitt der Kassette zum Aufnehmen einer Probe, die elektrophoretisch
zu trennen ist. Entlang dem unteren Abschnitt der Teilerplatte 84 und
quer über
die Breite jeder der Gelkassetten 16 und 18 liegt
eine Öffnung 92,
die die Gelkammer 88 zum Kassettenäußeren öffnet.
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In
der Technik sind für
diese Anwendung geeignete Gelkassetten bekannt. In einer typischen Gelkassette
ist das Gel zwecks leichter Handhabung vorab in die Innengelkammer
gefüllt.
Die Kammöffnung 90 ist
mit einem Kamm (nicht gezeigt) verschlossen, und die Öffnung 92 ist
mit einem entfernbaren Band (nicht gezeigt) geschlossen abgedeckt. Ein
Beispiel für
die Gelkassetten, die für
diese Anwendung geeignet sind, sind die 12 %igen Tris-Glycingels,
die von Novel Experimental Technology, Incorporated, San Diego,
California unter der Ka talog-Nr. EC6005 vertrieben werden. Im Handel
sind Gelkassetten ähnlicher
Art auch aus anderen Quellen beziehbar.
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Die
Gelkassetten 16 und 18 werden jeweils benachbart
zur Vorderseite 54 und Rückseite 56 des Pufferkernkörpers 14 schichtartig
angeordnet, um die obere Pufferkammer 52 zum Aufnehmen
der zweiten Pufferlösung
(nicht gezeigt) zu bilden. Wie später näher beschrieben wird, ist die
zweite Pufferlösung
von der ersten Pufferlösung
im Behälter 12 isoliert.
Mit Blick auf die Isolierung der beiden Pufferlösungen wird der Abschnitt des
Behälters 12,
der die erste Pufferlösung
enthält,
oft als untere Pufferkammer zur Unterscheidung von der oberen Pufferkammer 52 bezeichnet.
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Sowohl
die Vorder- als auch die Rückfläche des
Pufferkernkörpers 14 sind
mit Nuten 94 und 96 zum Einpassen und Festhalten
elastischer Streifen 98 bzw. 100 als Dichtung
zwischen den Gelkassetten und dem Pufferkernkörper 14 versehen.
Die Dichtung gewährleistet
die Isolierung der zweiten Pufferlösung in der oberen Pufferkammer 52 von
der ersten Pufferlösung
im Behälter 12 und
sorgt für
ein Polster, um übermäßige Spannung
entlang den Kraftaufnahmeflächen
der Kassetten zu reduzieren, wenn sie am Pufferkernkörper 14 gehalten
werden.
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Vor
dem Gebrauch der Gelkassetten 16 und 18 werden
der Kamm (nicht gezeigt) und das Band (nicht gezeigt) entfernt.
Die zu analysierende Probe wird in die Gelkammer 88 über die
Kammöffnung 90 mit
Hilfe einer geeigneten Einrichtung, z. B. einer Pipette, eingeleitet.
Danach wird die Pufferkernanordnung 24 in die Wandaussparungen 44 und 46 von oben
in den Behälter 12 so
eingeschoben, daß sie auf
Setzstufen 104 (von denen eine in 5 gezeigt ist)
innerhalb des Behälters 12 ruht.
Die Setzstufen 104 heben die Pufferkernanordnung 24 an,
damit die erste Pufferlösung
unter der Vorder- und Rückseite der
Pufferkernanordnung 24 durchlaufen und sie umgeben kann.
Danach wird die Pufferkernanordnung 24 zur Vorderwand 26 des
Behälters 12 so
bewegt, daß Seitenstege 102 der
Gelkassette 18 zu den senkrechten Stegen 48 und 50 deckungsgenau
ausgerichtet sind und daran anliegen.
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Obwohl
die vorstehende Beschreibung den Gebrauch zweier Gelkassetten als
Teil der Pufferkernanordnung 24 betrifft, kann die Erfindung
auch mit einer einzelnen Kassette verwendet werden. In solchen Fällen kann
eine einzelne Kassette auf einer Seite des Pufferkernkörpers 14 eingebaut
sein, und ein Blindteil oder ein Plattenteil kann auf der anderen Seite
plaziert sein, um ähnliche
Leistungen und Ergebnisse mit gesicherter Konsistenz und Gleichmäßigkeit
zu erreichen.
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Mit
weiterem Bezug auch auf 2 wird im folgenden eine erste
veranschaulichende Ausführungsform
einer Nockenvorrichtung 22 der Erfindung beschrieben, die
zum Befestigen der Pufferkernanordnung 24 im Behälter 12 dient.
Die Nockenvorrichtung 22 weist einen Halterungsblock 106 und
eine Nockenarmanordnung 128 auf. Der Halterungsblock 106 verfügt über eine
allgemein quadratische oder rechteckige Frontplatte 108 sowie
Kontaktflächen 110 und 112 auf
den Querseiten der Frontplatte 108. Am unteren Abschnitt
einer Basis 114 der Frontplatte 108 sind mehrere
aufrechte Schubansätze 115 vorgesehen,
um an einer Unterkante 99 der Teilerplatte 84 (gemäß 1)
anzuliegen.
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An
der Rückseite
der Frontplatte 108 ist ein Paar beabstandete parallele
Seitenwände 116 und 118 befestigt,
die vorgesehen sind, um die strukturelle Integrität des Halterungsblocks 106 zu
verstärken und
ihn in einer aufrechten Position abzustützen. Die Seitenwände 116 und 118 sind
im wesentlichen zu den Kontaktflächen 110 bzw. 112 ausgerichtet.
Basen 124 und 126 der Seitenwände 116 und 118 erstrecken
sich von einer Rückfläche 142 der
Frontplatte 108. Geneigte Kanten 120 und 122 erstrecken
sich von der Oberseite der Kontaktflächen 110 und 112 zu den
Basen 124 und 126.
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Die
Nockenarmanordnung 128 weist Nockenarme 130 und 132,
eine Nocke 134, eine obere Platte 136, einen Griff 138 und
eine Achse 140 auf. Die Nockenarme 130 und 132 sind
an Seiten der Nocke 134 durch geeignete Befestigungselemente,
z. B. Schrauben 146, oder geeigneten Kleber, z. B. Epoxidharzkleber,
befestigt. Gemäß 3 ist
die Nocke 134 auch an den Nockenarmen 130 und 132 an
Enden 150 und 152 befestigt. Die Nocke 134 weist
eine Kante 154 und ein gekrümmtes Ende 148 auf,
die sich zwischen den Nockenarmen 130 und 132 erstrecken.
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Mit
erneutem Bezug auf 2 bilden die obere Platte 136 und
der Griff 138 einen Handgriff, der zum Schwenken der Nockenarmanordnung 128 relativ
zum Halterungsblock 106 verwendet wird. Die obere Platte 136 ist
durch geeignete Befestigungselemente an oberen Enden 156 und 158 der
Nockenarme 130 bzw. 132 befestigt. Eine ovalförmige Aussparung 190 stellt
einen Freiraum für
einen Ansatz 188 des Behälters 12 (in 1 gezeigt)
bereit. Der Griff 138 ist an der Oberseite der oberen Platte 136 befestigt
oder kann alternativ an den Nockenarmen 130 und 132 befestigt
sein.
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Gemäß 2 und 3 erstreckt
sich die Achse 140 durch Löcher (nicht gezeigt) nahe gekrümmter Enden 164 und 166 und
endet an Spitzen 172 und 174, die sich über Außenflächen 168 und 170 der
Nockenarme 130 bzw. 132 hinaus erstrecken. Die
Achse 140 ist an den Nockenarmen 130 und 132 auf
geeignete Weise sicher befestigt, z. B. durch Epoxidharzkleber.
Die Achse 140 schwenkt frei in Löchern 176 und 178.
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Der
Halterungsblock 106 und die Nockenarmanordnung 128 können aus
einer Anzahl von Materialien durch vielfältige Verfahren hergestellt
sein. In den hierin beschriebenen Ausführungsformen und lediglich
als Beispiel ist der Halterungsblock 106 durch Spritzgießen von
Acrylkunststoff gebildet, und die Nockenarmanordnung 128 kann
aus Delrin oder einem anderen geeigneten inerten Kunststoffmaterial, z.
B. Nylon, aufgebaut sein. Alternativ kann die Nockenarmanordnung 128 als
einzelne Einheit durch Spritzgießen hergestellt sein.
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4A und 4B zeigen
eine alternative Ausführungsform
einer Nockenarmanordnung 200. Zylindrische Seitenansätze 202 und 204 sind
mit Nockenarmen 206 bzw. 208 einstückig und
erstrecken sich von ihnen und sind in den Löchern 176 und 178 des
Halterungsblocks 106 zum Schwenken angeordnet. Eine V-förmige Nocke 210 ist
einstückig
mit den Nockenarmen 206 und 208 gebildet. Die
Nocke 210 weist ein gekrümmtes Ende 212 (ähnlich wie
das gekrümmte
Ende 148 in 3) auf, das sich zwischen den
Nockenarmen 206 und 208 erstreckt. Die Nockenarmanordnung 200 kann
als einzelne Einheit gefertigt sein, z. B. durch Spritzgießen.
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5 veranschaulicht
die Nockenvorrichtung 22, die in den Behälter 12 eingesetzt
ist, wobei die Nockenarmanordnung 128 in einer offenen
Position zur Rückwand 32 des
Behälters 12 angeordnet ist.
Beim Einsetzen wird der Halterungsblock 106 benachbart
zur Gelkassette 16 an der Rückseite 56 der Pufferkernanordnung 24 angeordnet.
Die Basis 124 der Seitenwand 116 weist eine zulaufende
Unterkante 180 auf, die auf der Setzstufe 104 ruht.
Obwohl in 5 nicht gezeigt, weist die Basis 126 der
Seitenwand 118 ähnlich
eine zulaufende Unterkante 160 (gemäß 2) auf,
die auf einer Setzstufe ruht, die nahe der Seitenwand 30 des
Behälters 12 angeordnet
ist. Gemäß 5 ist
beim anfänglichen
Einsetzen in den Behälter 12 der
Halterungsblock 106 so positioniert, daß ein oberer Abschnitt 182 der
Kontaktflächen 110 und 112 (nicht
gezeigt) entfernt von den Seitenstegen 102 der Gelkassette 16 angeordnet
ist.
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6 veranschaulicht
die Nockenvorrichtung 22 mit der Nockenarmanordnung 128 in
einer geschlossenen Position. Insbesondere ist die Nockenarmanordnung 128 zur
Vorderwand 26 des Behälters 12 nach
vorn gedreht dargestellt. Wird die Nockenarmanordnung 128 nach
vorn gedreht, kommen die gekrümmten
Enden 148 an der Rückwand 32 zur Anlage,
wodurch der Halterungsblock 106 auf den zulaufenden Unterkanten 160 und 180 zur
Gelkassette 16 nach vorn schwenkt. Als Ergebnis richten sich
die Kontaktflächen 110 und 112 (nicht
gezeigt) zu den Seitenstegen 102 der Gelkassette 16 aus
und liegen an ihnen an, was die Gelkassette 16 an den Pufferkernkörper 14 drückt. Seinerseits
liegt der Pufferkernkörper 14 an
der Gelkassette 18 an, was die Seitenstege 102 der
Gelkassette 18 an die senkrechten Stege 48 und 50 (nicht
gezeigt) drückt.
Beim weiteren Vorwärtsdrehen
der Nockenarmanordnung 128 läuft das gekrümmte Ende 148 über eine
Ebene, die sich von der Rückwand 32 zur
Mitte der Achse 140 (mit einer Strichlinie 214 in 6 gezeigt)
senkrecht erstreckt. Daher schnappt die Nocke 134" über den Totpunkt" an einem Punkt,
an dem das gekrümmte Ende 148 den
Punkt des maximalen Drucks auf die Rückwand 32 überschreitet,
wodurch die Nockenvorrichtung 22 in ihrer Position arretiert
wird. Da Kraft erforderlich wäre,
um die Nockenarm anordnung 128 zurück über die Ebene hinaus zu bewegen
(d. h. das gekrümmte
Ende 148 unter die gestrichelte Linie 214 zurückzuführen), befestigt
die über
den Totpunkt bewegte Nocke 134 den Halterungsblock 106 an
der Gelkassette 16. Bei weiterer Vorwärtsbewegung der Nockenarmanordnung 128 kontaktieren
flache Abschnitte 184 und 186 (nicht gezeigt)
der Nockenarme 130 bzw. 132 die Rückfläche 142 der
Frontplatte 108, was für
einen Festanschlag sorgt, der die Nockenarmanordnung 128 an
weiterer Vorwärtsbewegung
hindert.
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Kommen
die Kontaktflächen 110 und 112 (nicht
gezeigt) des Halterungsblocks 106 auf den Seitenstegen 102 zu
liegen, wird eine Auflagekraft über die
Gelkassetten 16 und 18 auf die elastischen Streifen 100 bzw. 98 (nicht
gezeigt) am Pufferkernkörper 14 übertragen,
um die obere Pufferkammer 52 abzudichten. Dies gewährleistet
Fluid- und elektrische Isolierung zwischen der ersten und zweiten
Pufferlösung
im Behälter 12 und
in der oberen Pufferkammer 52, um Mischen der beiden Pufferlösungen zu
verhindern, was die ordnungsgemäße Molekültrennung stören kann.
Außerdem
senkt dies die Gefahren einer elektrischen Erdung der Stromversorgung
oder anderer empfindlicher Instrumente, die im Zusammenhand mit
der Elektrophorese zum Einsatz kommen. Die Elastizität der Streifen 98 und 100 sorgt auch
für Widerstand
gegen die Auflagekraft des Halterungsblocks 106, so daß ein statisches
Gleichgewicht zwischen Pufferkernkörper 14, Gelkassetten 16 und 18,
Halterungsblock 106, Nockenarmanordnung 128 und
Rückwand 32 des
Behälters 12 gewahrt bleibt,
wodurch sie im Behälter 12 befestigt
sind.
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Die
Nockenvorrichtung 22 stellt eine konsistente und reproduzierbare
Spannkraft für
die Pufferkernanordnung 24 bereit. Da insbesondere die
Nockenarmanordnung 128 mit dem Halterungsblock 106 schwenkbar
gekoppelt ist, kann der Halterungsblock 106 nicht relativ
zur Nockenarmanordnung 128 verrutschen und dadurch unbeabsichtigt
den Druck auf die Pufferkernanordnung 24 wegfallen lassen. Sobald
ferner die Nocke 134 "über den
Totpunkt" schnappt,
ist die Nockenvorrichtung 22 in ihrer Position verriegelt
und übt
eine konsistente und reproduzierbare Spannkraft auf die Pufferkernanordnung 24 aus,
die nicht vom Kraftbetrag abhängt,
der auf die obere Platte 136 und den Griff 138 wirkt.
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In
der Anwendung werden die Pufferkernanordnung 24 und die
Nockenvorrichtung 22 zuerst auf die zuvor beschriebene
Weise im Behälter 12 befestigt.
Eine erste Pufferlösung
wird in die obere Pufferkammer 52 oberhalb der Kammöffnungen 90 der Gelkassetten 16 und 18 abgegeben,
um Fluidkontakt mit dem Gel in den Gelkammern herzustellen. Danach
wird eine zweite Pufferlösung
in den Behälter 12 eingeleitet,
bis ihre Höhe
etwa der des Balkens 64 entspricht. Anschließend wird
der Deckel 20 über dem
vorderen Abschnitt des Behälters 12 positioniert,
die Leiterkabel werden an einem Stromversorgungssystem oder einer
Ladeeinrichtung (nicht gezeigt) angeschlossen, und die Elektrophorese
beginnt.
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Aus
der vorstehenden Darstellung geht hervor, daß trotz der Veranschaulichung
und Beschreibung spezieller Formen der Erfindung verschiedene Abwandlungen
vorgenommen werden können,
ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann
die Nockenarmanordnung 128 als einzelne Einheit durch Spritzgießen oder
eine andere ähnliche
Technik hergestellt sein. Somit soll die Erfindung lediglich durch
die beigefügten
Ansprüche
beschränkt
sein.