KR100413580B1 - 전기 영동 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완충액이 충진되는 용기와 이 용기를 덮는 커버로 이루어지고, 용기 내의 대향하는 전극 사이에서 물질의 분리가 이루어지는 전기 영동 장치에 관한 것이다. 상기 커버에는 음전극과 양전극으로 이루어지는 제1 전극쌍이 구비되고, 상기 커버를 상기 용기에 장착하면 상기 음전극과 양전극이 상기 용기 저면측에서 대향하여 배치되도록, 상기 제1 전극쌍의 각 전극은 상기 커버의 대향 단부측에 상기 커버의 제1면으로부터 소정 거리 이격되어 설치되어 있다.

Description

전기 영동 장치{ELECTROPHORESIS APPARATUS}

본 발명은 전극 사이에서 하전된 시료를 분리·분석을 하는 전기 영동 장치(電氣泳動裝置)에 관한 것이다.

전기 영동이란 전기장 안에서 하전된 입자가 반대 극성으로 이동하는 현상을 말한다. 이 때 이동하는 속도는 입자의 전하량, 크기와 모양, 용액의 산도(pH)와점도, 용액에 있는 다른 전해질의 농도와 이온의 세기, 지지체의 종류 등 여러 가지 요인에 의해 결정된다. 따라서, 어떤 용액에서의 하전된 입자의 이동 속도는 분자 자체의 성질에 따라서 결정된다. 그러므로 전기 영동법은 아미노산, 뉴클레오티드, 단백질 등과 같은 하전된 물질들을 분리하거나 분석하는데 매우 효과적인 수단으로 이용된다.

이러한 전기 영동 장치는 크게 표준형 전기 영동 장치와 겔 전기 영동 장치로 대별된다.

표준형 전기 영동 장치는 대한민국 특허 제10-177013호 공보에 개시된 바와 같이 서로 분리된 완충액을 겔 튜브로 연결하고, 양 완충액에 전극이 각각 침지되도록 구성되어 있다. 이러한 표준형 전기 영동 장치는 크기가 다른 DNA 입자들을 분류하기가 매우 곤란한 문제점이 있다.

겔형 전기 영동 장치는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 막대(rod) 모양으로 형성된 겔을 유리 또는 플라스틱 용기("겔 용기")에 넣고, 겔의 상면에 시료를 놓은 후 전기장을 가하도록 구성되어 있다. 이러한 겔형 전기 영동 장치는 겔 용기와 커버로 이루어지는데, 겔 용기의 하단 양측에는 대향하는 2개의 전극이 서로 평행하게 설치되고 전극 사이의 바닥에는 겔 베드(gel bed)가 배치된다. 겔 베드위에 겔을 올려 놓는데, 겔의 상부면에는 전극을 연결하는 직선과 수직 방향으로 웰(well)이 다수 형성되어 있다.

전술한 겔형 전기 영동 장치의 작동을 살펴보면, 겔상에 시료를 놓고 겔 용기를 완충액으로 채운 이후에, 양 전극에 전압을 인가한다. 전압은 완충액을 통해서 시료에 인가되며, 대전된 시료 입자는 완충액을 통하여 그 전하와 반대되는 전극을 향하여 이동한다. 이때의 시료의 이동 거리는 및 이동 속도는 시료의 물성에 따라 상이하다. 예를 들면 DNA 분자는 크기가 큰 것일수록 겔의 웰로부터 멀리 이동하지 못하고 크기가 작을수록 겔의 웰로부터 멀리 이동하게 되어 크기에 따른 DNA 밴드를 형성한다. 전기 영동이 종료하면, 겔에 자외선을 조사하여 DNA 밴드를 검사한다.

전술한 종래 겔형 전기 영동 장치를 포함한 전기 영동 장치는, 백금선으로 이루어진 전극이 전기 영동 장치의 하단 양측에 고정되어 있기 때문에, 이물질이 백금선 주변에 침전되고 녹이 슬며 지저분해지고 백금선이 끊어진다. 이 경우에, 백금선을 용기 바닥으로부터 분리하여 수리하는 작업이 매우 곤란하며 많은 시간이 소요된다.

또한, 많은 양의 샘플을 전기 영동하는 경우에는 작업을 수회 반복하여야 하는 번거로움이 있다.

게다가, 전극이 항상 용기 내에 침지되어 있으므로, 전극이 쉽게 부식될 뿐만 아니라, 시료의 설치 시에 감전의 우려조차 있다.

또, 종래의 전기 영동 장치는 전극이 용기 내부에 설치되어 있기 때문에 커버를 닫아야만 전류가 흐를 수 있게 하는 안전 장치가 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 전기 영동 장치의 문제점을 해결코자 하는 것으로, 특히 전극의 수리 및 교환이 용이한 전기 영동 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부식 및 감전의 우려가 적은 전기 영동 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 영동 장치의 분해 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 용기

20 : 겔 베드

40 : 커버

42 : 상판

44, 46 : 전극 지지 판

112 : 단자

114 : 백금선

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일태양에 따르면, 완충액이 충진되는 용기와 이 용기를 덮는 커버로 이루어지고, 용기 내의 대향하는 전극 사이에서 물질의 분리가 이루어지는 전기 영동 장치에 있어서, 상기 커버에는 음전극과 양전극으로 이루어지는 제1 전극쌍이 구비되고, 상기 커버를 상기 용기에 장착하면 상기 음전극과 양전극이 상기 용기 저면측에서 대향하여 배치되도록, 상기 제1 전극쌍의 각 전극은 상기 커버의 대향 단부측에 상기 커버의 제1면으로부터 소정 거리 이격되어 설치되는 전기 영동 장치가 제공된다.

상기 커버에는 상기 제1면과 반대측인 제2면에 양전극과 음전극으로 이루어지는 제2 전극쌍이 더 구비되고, 이 제2 전극쌍은 상기 제1 전극쌍과 직교하는 방향으로 배치된다.

상기 제1 전극쌍의 각 전극의 길이와 상기 제2 전극쌍의 길이는 상이한 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 겔형 전기 영동 장치를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기 영동 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상부면이 개방된 용기(10)와, 상기 용기 내부에 배치되는 겔 베드(20), 그리고, 상기 용기(10)를 폐쇄하는 커버(40)를 포함한다.

상기 커버(40)는 상판(42), 상기 상판의 한 표면에 긴 가장자리를 따라 상기 커버로부터 수직으로 연장되어 배치된 한 쌍의 제1 전극 지지 판(44), 그리고 상기 상판의 다른 표면에 짧은 가장자리를 따라 상기 커버로부터 수직으로 연장되어 배치된 한 쌍의 제2 전극 지지 판(46)을 구비한다.

상기 제1 및 제2 전극 지지 판(44, 46)은 각각의 측면에 고정 부재(106, 108)를 각각 구비한다. 이 고정 부재는 나사와 같은 체결 수단(110)에 의하여 상판(42)의 가장자리에 고정된다. 이때 상기 전극 지지 판은 커버에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 제1 및 제2 전극 지지 판은 상호 마주보도록 배치되어 있다.

그리고, 상기 제1 및 제2 전극 지지 판(44, 46)은 각각 한 쌍의 제1 및 제2 전극(114)을 구비하며, 상기 제1 및 제2 전극은 각각 양전극과 음전극으로 이루어져 있다. 상기 음전극과 상기 양전극 사이의 거리는 조정 가능하다. 이러한 전극의 단자(112)는 상판(42)의 가장자리를 따라 형성된 슬릿(118, 110)에 고정된다. 상기 단자(112)로부터 백금선(114)이 인출되며, 이 백금선의 단부는 각각 제1 및 제2 전극 지지 판의 하부 가장자리를 따라 배치된다.

이 백금선(114)은 제1 및 제2 전극 지지 판의 외부에 노출되어 있기 때문에, 백금선이 단선될 경우에 교체가 편리하다. 또한, 전기 영동할 샘플 수에 따라 백금선 길이를 다양하게 조절하여 부착할 수 있다.

전술한 바와 같이, 커버에 전극이 설치되어 있는 본 발명의 전기 영동 장치는 완충액이 저장된 용기를 커버로 닫은 이후(이때 전극이 부착된 전극 지지 판측의 일부가 용기의 완충액에 담기게 된다)에야 비로소 전류가 흐르기 때문에 별도의 안전 장치를 필요로 하지 않는다. 또한, 전기 영동중인 겔을 인출하기 위하여 커버를 개방할 때에는 겔이나 완충액에 전류가 흐르지 않으므로 안전하다.

또한, 본 발명의 전기 영동 장치 커버의 상판은 상판의 전후 표면에 각각 제1 및 제2 전극 지지 판을 구비하기 때문에, 2종류의 겔을 교대로 사용할 경우에도 번거로움 없이 사용할 수 있다.

게다가, 상판(40)의 표면에 부착된 제1 및 제2 전극 지지 판(44, 46)은 직사각형으로 이루어지며, 제1 전극 지지 판(44)의 크기가 제2 전극 지지 판(46)의 크기보다 크며, 그 역도 가능하다.

이러한 크기차는 전기 영동할 샘플이 많아 웰이 많은 겔("long gel")을 사용하여야 할 경우 대형인 제1 전극 지지 판을 전극으로 사용하고, 샘플이 적어 웰이 적은 경우 소형인 제2 전극 지지 판을 사용할 수 있다. 그러므로, 종래 전기 영동 장치의 겔 베드(gel bed)는 용기에 고정되어 있어 전기 영동 시 샘플이 많을 경우 여러 번 전기 영동하여야 하는 단점이 있는데 반해, 본 발명의 전기 영동 장치는 겔 베드를 분리 가능하게 구비하여 샘플이 많을 경우 롱 겔용 겔 베드로 교체하고 길이가 긴 전극 지지 판상의 전극을 사용함으로서 전기 영동 횟수를 줄일 수 있다.

본 발명의 상판은 전기 영동 시에 그 안쪽에 결상을 방지하여, 염색약이 겔 상에서 이동하는 것을 추적할 수 있도록 하기 위하여, 커버의 상판에 다수의 증기 배출용 개구(116)가 형성되어 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 겔형 전기 영동 장치는 전극 기능을 수행하는 백금선이 단선되었을 때 교체가 편리하고 전기 영동할 샘플 수에 따라 백금선 길이를 다양하게 조절할 수 있으며, 별도의 안전 장치를 필요로 하지 않으며, 적어도 2종류의 전기영동을 한 장치로 할 수 있다.

Claims (9)

1. 완충액이 충진되는 용기와 이 용기를 덮는 커버로 이루어지고, 용기 내의 대향하는 전극 사이에서 물질의 분리가 이루어지는 전기 영동 장치에 있어서,

   상기 커버에는 음전극과 양전극으로 이루어지는 제1 전극쌍이 구비되고, 상기 커버를 상기 용기에 장착하면 상기 음전극과 양전극이 상기 용기 저면측에서 대향하여 배치되도록, 상기 제1 전극쌍의 각 전극은 상기 커버의 대향 단부측에 상기 커버의 제1면으로부터 소정 거리 이격되어 설치되고,

   상기 커버에는 제1 전극쌍이 구비된 제1면과 반대측인 제2면에 양전극과 음전극으로 이루어지는 제2 전극쌍이 더 구비되고, 이 제2 전극쌍은 상기 제1 전극쌍과 직교하는 방향으로 배치되고,

   상기 제1 전극쌍의 길이와 상기 제2 전극쌍의 길이가 상이한 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 음전극과 상기 양전극 사이의 거리는 조정 가능한 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 음전극과 양전극은 상기 커버로부터 수직으로 연장되는 2개의 전극 지지 판에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 전극 지지 판은 커버에 분리 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 각 전극은 백금선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 용기 내에 분리가능하게 배치되는 겔 베드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기영동장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 커버에는 증기 배출용 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 영동 장치.