NL1019879C2

NL1019879C2 - Inrichting en werkwijze voor het regelen van elektroforese in een elektroforetisch systeem en in een matrix van elektroforetische systemen.

Info

Publication number: NL1019879C2
Application number: NL1019879A
Authority: NL
Inventors: Geert Firmin Van Steenberge; Tom Bert
Original assignee: Papyron B V
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-01-31
Publication date: 2003-08-04
Also published as: WO2003065338A1

Description

Titel: Inrichting en werkwijze voor het regelen van elektroforese in een elektroforetisch systeem en in een matrix van elektroforetische systemen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het regelen van elektroforese, waarbij de inrichting is voorzien van een in een kanaal opgenomen elektroforetisch systeem omvattende een in een medium opgenomen veelvoud van geladen deeltjes, waarbij de inrichting voorts is 5 voorzien van regelmiddelen die zijn ingericht om een gelijkgerichte spanning over ten minste een deel van het elektroforetische systeem aan te leggen.

Een dergelijke inrichting is op zich bekend.

Een beeldscherm kan bijvoorbeeld zijn voorzien van een of 10 meerdere van dergelijke inrichtingen. In een dergelijk in een beeldscherm opgenomen elektroforetisch systeem omvatten de geladen deeltjes vaak deeltjes die zijn voorzien van een kleur die verschilt van de kleur van het medium. Met behulp van de gelijkgerichte spanning over ten minste een deel van het elektroforetische systeem kunnen de geladen deeltjes van 15 bijvoorbeeld een aansturingszijde naar een aanzichtzijde worden bewogen teneinde het visuele uiterlijk, en met name de kleur, van de aanzichtzijde te regelen. Het beeldscherm omvat in een dergelijk geval veelal een veelvoud van kanalen die elk zijn voorzien van een elektroforetisch systeem waar een gelijkgerichte spanning over kan worden aangelegd. Door afzonderlijke 20 aansturing van elke individuele inrichting kunnen beelden op het beeldscherm worden gegenereerd.

Een elektroforetisch systeem zoals bedoeld in deze aanvrage kan echter ook een biologisch systeem zijn waarin de geladen deeltjes een biologische substantie omvatten zoals bijvoorbeeld een fragment van een 25 DNA structuur of een eiwit. Het medium omvat in dergelijke gevallen bijvoorbeeld een microporeuze gel.

1 · ‘ ' ;J , ; ' ;; 2

De regelmiddelen omvatten veelal elektroden om de gelijkgerichte spanning over ten minste een deel van het elektroforetische systeem aan te kunnen leggen. Wanneer aan elk einde van het kanaal een elektrode wordt geplaatst is de tijd idie de deeltjes nodig hebben om onder invloed van de 5 gelijkgerichte spanning van de ene elektrode naar de andere elektrode te komen volgens een simpele benadering gelijk aan 6 τκ12η t « --~ νεξ 10 waarin d gelijk is aan de afstand tussen de elektroden; 77 de viscositeit van het medium is; ε de diëlektrische constante van het medium is; V het potentiaal verschil tussen de elektroden is; en ξ de zeta potentiaal van de deeltjes is. Het systeem is dikwijls geoptimaliseerd om de tijd t tot een minimum te beperken. In het voorbeeld waar de inrichting als een 15 beeldschermelement wordt toegepast betekent een korte tijd idat het beeldschermelement bij een juiste regeling snel van kleur kan veranderen. Op een elektroforetisch beeldscherm dat een veelvoud van dergelijke beeldschermelementen omvat kunnen bij een daartoe geschikte regeling de beelden elkaar snel opvolgen. In veel gevallen wordt hiertoe de afstand 20 d tussen de elektroden geminimaliseerd om de tijd t te beperken.

Een probleem is dat de overige parameters soms niet veranderd kunnen worden omdat bijvoorbeeld de deeltjes en het medium zijn gegeven. Bijvoorbeeld in een toepassing waarbij een doel van de elektroforese is het scheiden van geladen DNA fragmenten uit een biologisch substantie, zijn de 25 deeltjes en het medium niet of nauwelijks optimaliseerbaar ter verkorting van tijd t. Ook het potentiaal verschil V kan uit praktische overwegingen niet altijd worden verhoogd zonder andere nadelen en of problemen te introduceren. Een van deze problemen is bijvoorbeeld het sterk 3 samenklonteren van de deeltjes nabij een elektrode waartoe de deeltjes onder invloed van een hoge gelijk gerichte spanning worden aangetrokken.

De formule is zoals gesteld een simpele benadering. De response van de deeltjes in termen van snelheid zou volgens de formule bijvoorbeeld 5 constant zijn als alle parameters constant zijn. Echter, uiteraard is de snelheid van de deeltjes verre van constant wanneer de deeltjes vanuit een rusttoestand in beweging komen onder invloed van een over het medium aangelegde spanning. Ook eenmaal aangekomen bij een elektrode waar de deeltjes naar toe worden getrokken bewegen de deeltjes niet met een 10 eenparige snelheid. Over het algemeen is een response van de deeltjes op een over het medium aangelegde spanning erg traag en/of erg laag. Onder response wordt in dit geval verstaan het bereiken van een bepaalde mate van elektroforese

Deze mate van elektroforese kan bijvoorbeeld worden uitgedrukt in 15 een aantal deeltjes dat een bepaalde afstand binnen het medium na een bepaalde tijd heeft afgelegd. In een elektroforetisch systeem dat als beeldschermelement functioneert kan de mate van elektroforese bijvoorbeeld worden bepaald aan de hand van het in een bepaalde tijd bereiken van een kleursterkte van het systeem aan een aanzichtzijde van 20 het beeldschermelement

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting waarmee de response van de deeltjes kan worden verbeterd in vergelijking met een response van de deeltjes in bekende inrichtingen.

Het genoemde doel is bereikt met een inrichting volgens de uitvinding 25 die wordt gekenmerkt in dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om op de gelijkgerichte spanning een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning te superponeren.

Dit heeft verrassenderwijs het effect dat de response van de deeltjes beter is in vergelijking met het geval waarin alleen de gelijkgerichte 30 spanning over het elektroforetische systeem wordt aangelegd.

0 ? j" 7Q

w 4

Dit kan bijvoorbeeld betekenen dat de elektroforese sneller kan worden uitgevoerd. In een beeldschermelement brengt dit met zich dat het visuele uiterlijk van in een dergelijke inrichting opgenomen elektroforetisch systeem bijvoorbeeld sneller dan in een bekende inrichting kan worden 5 geregeld. Bovendien kan een ongewenste samenklontering van deeltjes worden voorkomen. In het voorbeeld van het scheiden van DNA deeltjes van een biologische substantie brengt dit met zich dat het scheidingsproces sneller kan verlopen.

Een betere response hoeft echter niet te betekenen dat de snelheid 10 van de deeltjes hoger is, maar kan ook betekenen dat de hoeveelheid deeltjes die naar een gewenste positie in het medium zijn bewogen, hoger is dan de hoeveelheid deeltjes die in een vergelijkbare tijd naar een gewenste positie zijn bewogen.

In een nadere uitvoeringsvorm geldt dat het kanaal aan een eerste 15 kanaaluiteinde en aan een tweede kanaaluiteinde is voorzien van respectievelijk een eerste elektrode en een tweede elektrode, waarbij de regelmiddelen zijn is ingericht om aan de eerste elektrode de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een eerste evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen. Dit biedt het 20 voordeel dat op eenvoudige wijze een spanning, zoals bijvoorbeeld een nulspanning, aan de tweede elektrode kan worden opgelegd. Echter een aan de tweede elektrode opgelegde spanning kan ook een spanning zijn die er op gericht is het effect van de aan de eerste elektrode opgelegde spanning te veranderen. Dit vergroot de mogelijkheden voor het eenvoudig op gewenste 25 wijze in een elektroforetisch systeem regelen van elektroforese.

Zo kan in een bijzondere uitvoeringsvorm gelden dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om aan de tweede elektrode een tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen. Verrassenderwijze is gebleken dat bij het over het elektroforetische systeem 30 aanbrengen van een spanning, omvattende een gelijk gerichte spanning met 5 daarop gesuperponeerd een wisselspanning met een relatief hoge amplitude, de response van de deeltjes nog beter is in vergelijking met het geval waarin een gelijk gerichte spanning met daarop gesuperponeerd een wisselspanning met een relatief lage amplitude over het elektroforetische 5 systeem wordt aangelegd. Deze bijzondere uitvoeringsvorm biedt derhalve het voordeel dat het effect van de aan de eerste elektrode opgelegde gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning, indien gewenst, kan worden versterkt. Hierbij behoeft de amplitude van de eerste wisselspanning niet te worden verhoogd, maar 10 dient in plaats daarvan alleen de juiste tweede wisselspanning aan de tweede elektrode te worden opgelegd. Het is gebleken dat de deeltjes onder invloed van de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning met een relatief hoge amplitude, beter door het medium bewegen in vergelijking met 15 deeltjes die worden onderworpen aan een gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning met een relatief lage amplitude.

In het voorbeeld van het elektroforetische beeldscherm kan dit met zich brengen dat de beelden, indien gewenst, nog sneller kunnen wisselen.

20 Ook kan het effect van de maatregel met zich brengen dat meer deeltjes kunnen bijdragen aan een kleur waardoor parameters als helderheid en contrast van een beeld in gunstig opzicht kunnen worden veranderd.

Wanneer de elektroforese is gericht op het binnen het systeem scheiden van bijvoorbeeld geladen DNA fragmenten en het medium, kan 25 met behulp van de aan de tweede elektrode opgelegde wisselspanning de snelheid en/of de opbrengst van het scheiden worden verhoogd. In methoden voor het isoleren van DNA kan dit een groot voordeel zijn.

In een nog meer bijzondere uitvoeringsvorm geldt, dat de regelmiddelen voorts zijn ingericht om de tweede wisselspanning aan te 30 bieden in een fase die in hoofdzaak tegengesteld is aan de fase van de eerste 10 1 ü ύ 7 y 6 wisselspanning indien volgens een vooraf bepaald programma de geladen deeltjes in het elektroforetische systeem van positie moeten veranderen, en geldt tevens, dat de regelmiddelen zijn ingericht om de tweede wisselspanning aan te bieden in een fase die in hoofdzaak gelijk is aan de 5 fase van de eerste wisselspanning indien volgens het vooraf bepaalde programma de geladen deeltjes in het elektroforetische systeem een ingenomen positie in het electroforetische systeem in hoofdzaak moeten behouden.

Dit biedt het voordeel dat naast het versterken van het effect van de 10 aan de eerste elektrode gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning, het ook mogelijk is dit effect, indien gewenst te verzwakken. De versterking of verzwakking is regelbaar met het aan te leggen faseverschil tussen de eerste wisselspanning en de tweede wisselspanning. De inrichting kan zo op eenvoudige wijze worden 15 uitgevoerd en toch zijn voorzien in vele mogelijkheden voor het in een gewenste mate regelen van de elektroforese. Immers, in plaats van het aanpassen van de hoogte van de amplitude van de eerste wisselspanning voor het verkrijgen van een versterking of een verzwakking behoeft alleen de fase van de tweede wisselspanning ten opzichte van de fase van de eerste 20 wisselspanning te worden aangepast.

Zo kan een elektroforese bijvoorbeeld versneld volledig worden uitgevoerd. Een volledige elektroforese omvat in de zin van deze aanvrage dat de geladen deeltjes de maximaal overbrugbare afstand tussen de elektroden hebben afgelegd en/of bijvoorbeeld dat alle geladen deeltjes de 25 afstand tussen de elektroden hebben afgelegd. In dit geval dient de fase van de tweede wisselspanning in hoofdzaak tegengesteld te zijn aan de fase van de eerste wisselspanning. In het voorbeeld van het elektroforetische beeldscherm brengt dit met zich dat een mogelijkheid aanwezig is voor het in ruime mate verhogen van de snelheid waarmee de beelden kunnen 30 worden afgewisseld. Immers, het verplaatsen van de deeltjes kan zeer snel 7 plaatsvinden door het effectief verkrijgen van een wisselspanning uit een hoge amplitude. De tijd t die hierdoor nodig is voor een volledige elektroforese kan zeer kort zijn. Wanneer de fase van de tweede wisselspanning in hoofdzaak gelijk is aan de fase van de eerste 5 wisselspanning wordt het effect van de eerste wisselspanning nagenoeg geheel door de tweede wisselspanning teniet gedaan en zullen de deeltjes slechts relatief langzaam en daarmee nauwelijks van plaats veranderen.

Een zeer bijzondere uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door dat de regelmiddelen zijn ingericht om de 10 gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning aan te houden voor een vooraf bepaalde tijdsduur, waarbij de regelmiddelen voorts zijn ingericht om de tweede wisselspanning na een tijd die korter is dan de vooraf bepaalde tijdsduur een sprong in fase van in hoofdzaak een halve golflengte te laten maken voor het in de vooraf 15 bepaalde tijdsduur verkrijgen van een gedeeltelijke elektroforese.

Dit biedt het voordeel dat, indien gewenst, een gedeeltelijke elektroforese kan worden geregeld als functie van de tijd waarin de tweede wisselspanning binnen een vooraf bepaalde tijdsduur aan de tweede elektrode wordt opgelegd in een fase die gelijk is aan de fase van de eerste 20 wisselspanning. Onder een gedeeltelijke elektroforese kan in dit verband worden verstaan dat de deeltjes in de vooraf bepaalde tijdsduur slechts een deel van maximaal overbrugbare afstand tussen de elektroden hebben afgelegd. Ook zou hieronder kunnen worden verstaan dat niet alle deeltjes de maximale afstand tussen de elektroden afleggen. Een inrichting volgens 25 deze uitvoeringsvorm kan op zeer eenvoudige wijze worden ingericht voor het zeer nauwkeurig kunnen regelen van een gewenste mate van elektroforese binnen een gestandaardiseerde tijdsduur. Deze tijdsduur kan bovendien zeer kort zijn. Immers, de gestandaardiseerde tijdsduur kan de tijdsduur zijn die nodig is voor de deeltjes om de maximaal aflegbare 30 afstand tussen de elektroden te laten overbruggen bij een aan de eerste 8 elektrode opgelegde gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning en een aan de tweede elektrode opgelegde wisselspanning die het effect van de eerste wisselspanning versterkt. Elke gewenste mate van elektroforese die niet overeenkomt met een volledige 5 elektroforese, kan op eenvoudige wijze binnen de standaard tijdsduur worden bereikt. Voor het voorbeeld van het elektroforetische beeldscherm dat is opgebouwd uit een veelvoud van dergelijke inrichtingen biedt dit het voordeel dat een zogenaamde grijstint snel en eenvoudig in een beeldschermelement kan worden aangebracht. Met een dergelijke grijstint 10 wordt bedoeld een tint die het midden houdt tussen de kleur die de aanzicht zijde van het beeldscherm element laat zien wanneer alle deeltjes zich bevinden aan de aanzichtzijde en de kleur die de aanzicht zijde van het beeldscherm element laat zien wanneer alle deeltjes zich bevinden aan de van de aanzichtzijde afgekeerde zijde. Bij een zwart-wit scherm is het in dat 15 geval mogelijk echte grijstinten aan te brengen. Bij een kleurenscherm brengt dit een mogelijkheid voor het regelen van de helderheid met zich.

Ook biedt deze uitvoeringsvorm een mogelijkheid voor het vormen van mengkleuren.

Een uitgebreide uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de 20 uitvinding wordt gekenmerkt door dat het in een kanaal op genomen elektroforetische systeem is opgenomen in een matrix van onderling gescheiden kanalen die elk zijn voorzien van een elektroforetisch systeem en elk aan een eerste en een tweede zijde zijn voorzien van respectievelijk een eerste elektrode en een tweede elektrode, welke matrix tenminste twee rijen 25 en tenminste twee kolommen omvat, waarbij in elke rij de eerste elektroden elektrisch met elkaar zijn verbonden en in elke kolom de tweede elektroden elektrisch met elkaar zijn verbonden.

Deze uitvoeringvorm biedt het voordeel dat een gewenste mate van elektroforese in een veelvoud van elektroforetische systemen met relatief 30 eenvoudige regelmiddelen kan worden geregeld. Individuele eerste en \ Q ' j ·ι ; a 9 tweede elektroden voor elk in een afzonderlijk kanaal opgenomen elektroforetisch systeem, zijn hiermee overbodig geworden.

Bovendien brengt dit met zich dat de veelvoud van kanalen bijvoorbeeld opgenomen zou kunnen worden in een buigbaar folie waartegen buigbare 5 eerste elektroden en buigbare tweede elektroden in respectievelijk rijen aan een eerste zijde van het folie en kolommen aan een tweede zijde van het folie zijn aangebracht. Dit staat het vervaardigen van buigbare elektroforetische beeldschermen toe.

Een meer praktische uitvoeringsvorm van een dergelijke inrichting 10 volgens de uitvinding wordt gekenmerkt in dat de regelmiddelen zijn ingericht om volgens een vooraf bepaalde volgorde een rij te selecteren voor het aan de eerste elektrode van de geselecteerde rij opleggen van de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning, en om volgens het vooraf bepaalde programma met behulp 15 van het opleggen van de tweede wisselspanning aan elke tweede elektrode een gewenste mate van elektroforese in elk in de geselecteerde rij gelegen elektroforetisch systeem te regelen. Dit biedt het voordeel dat op een efficiënte wijze de gewenste mate van elektroforese van elk individueel in een rij gelegen elektroforetisch systeem kan worden geregeld. Immers, aan 20 de eerste elektrode kan de gelijk gerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning worden opgelegd, terwijl aan elke tweede elektrode de tweede wisselspanning kan worden opgelegd waarbij de fase ten opzichte van de eerste wisselspanning en/of de tijd waarover de tweede wisselspanning in een bepaalde fase wordt aangelegd per tweede 25 elektrode, bijvoorbeeld volgens een vooraf bepaalde programma, kan verschillen.

Voorts kan in een nader uitgewerkte uitvoeringsvorm gelden dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om aan de eerste elektrode van een rij een nulspanning op te leggen indien de gewenste mate van elektroforese 30 reeds is geregeld in elk elektroforetisch systeem dat in die rij is gelegen. Dit 10 heeft het voordeel dat over de elektroforetische systemen waarvan de gewenste mate van elektroforese reeds is geregeld, slechts de tweede om een nulspanning gegenereerde wisselspanning zal worden aangelegd. Dit heeft tot gevolg dat de deeltjes weliswaar in een op en neer gaande beweging 5 zouden kunnen komen maar effectief niet of nauwelijks van positie zullen veranderen. De tweede wisselspanning is immers een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning en omvat naast de tweede wisselspanning geen gelijkgerichte spanningscomponent. De reeds geregelde gewenste mate van elektroforese zal derhalve niet teniet worden gedaan.

10 Daarnaast lost deze uitvoeringsvorm het vermeende probleem op dat een elektroforetisch beeldscherm dat in een matrix geordende elektroforetische systemen omvat, niet aanstuurbaar is met een zogenaamde passieve aansturing. Met andere woorden, het blijkt wel mogelijk te zijn om elektroforetische beeldschermen aan te sturen met 15 eerste elektroden die aan een eerste zijde van de veelvoud van de in een matrix geordende elektroforetische systemen de in één rij gelegen elektroforetisch systemen elektrisch met elkaar verbinden en met tweede elektroden die aan een tweede zijde van de veelvoud van de in een matrix geordende elektroforetische systemen de in één kolom gelegen 20 elektroforetisch systemen elektrisch met elkaar verbinden. Voorheen werd dit onmogelijk geacht omdat, zoals veelal wordt aangenomen, elektroforetische systemen voor het in beweging krijgen van de deeltjes geen drempelspanning kennen. Bij gebrek aan een drempelspanning kan bij een passieve aansturing ongewenste beïnvloeding van deeltjes in een niet 25 geselecteerd elektroforetisch systeem niet worden uitgesloten.

Voorts kunnen de regelmiddelen zijn ingericht om een relatief hoge gelijkgerichte spanning op te leggen aan de eerste elektrode van een rij waarvan in elk in die rij gelegen elektroforetisch systeem de gewenste mate van elektroforese nog moet worden geregeld. Hiermee kan een 30 uitgangspositie worden vastgelegd voor elk elektroforetisch systeem dat in 11 een rij is gelegen waarvan de gewenste mate van elektroforese nog moet worden geregeld. De relatief hoge gelijk gerichte spanning is bij voorkeur dermate hoog dat de tweede wisselspanning geen invloed heeft op de deeltjes in de elektroforetische systemen waar de relatief hoge gelijk 5 gerichte spanning over is aangelegd.

Zoals eerder gesteld, ten behoeve van de toepassing van een beeldscherm kunnen de deeltjes zijn voorzien van een kleur die afwijkt van een kleur van het medium.

Ten minste één van de deeltjes in het elektroforetische systeem kan 10 een biologisch substantie omvatten, en bij voorkeur zelfs een fragment van DNA omvatten. Eén van deeltjes kan bijvoorbeeld een eiwit omvatten. Het medium kan in een dergelijk geval een microporeuze gel omvatten. In dat geval kan de veelvoud van in een matrix geordende elektroforetische systemen een inrichting verschaffen waarmee op grote schaal vele 15 verschillende experimenten volgens een vooraf bepaald programma relatief snel en/of met een hoge opbrengst kan worden uitgevoerd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het regelen van electroforese van een elektroforetisch systeem dat een in een medium opgenomen veelvoud van geladen deeltjes omvat.

20 Daarnaast heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het regelen van electroforese in een veelvoud van in een matrix geordende elektroforetische systemen.

De uitvinding wordt thans toegelicht aan de hand van een tekening. Hierin toont: 25 figuur la een diagram van een gelijkgerichte spanning en een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning voor het realiseren van een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur lb een spanningsverloop dat wordt verkregen door het superponeren van de in figuur la getoonde spanningsprofielen; ' O 1 η r> v ·') 12 figuur 2a een aan een eerste elektrode opgelegd spanningsverloop volgens een tweede uitvoeringsvorm; figuur 2b een aan een tweede elektrode opgelegd spanningsverloop volgens de tweede uitvoeringsvorm; 5 figuur 2c een effectief over een elektroforetisch systeem aangelegd spanningsverloop volgens de tweede uitvoeringsvorm; figuur 2d een schematisch elektroforese diagram van een elektroforetisch systeem waar een spanningsverloop volgens figuur 2c over is aangelegd.

10 figuur 3a een aan de eerste elektrode opgelegd spanningspatroon volgens een alternatieve tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 3b een aan de tweede elektrode opgelegd spanningsverloop volgens de alternatieve tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 3c een spanningsverloop dat effectief over het elektroforetische 15 systeem volgens de alternatieve tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding is aangelegd; figuur 3d een schematisch elektroforese diagram van een elektroforetisch systeem waarover het spanningsverloop van figuur 3c is aangelegd; 20 figuur 4a een aan een eerste elektrode opgelegd spanningsverloop volgens een derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 4b een aan een tweede elektrode opgelegd spanningsverloop volgens de derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 4c een effectief over een elektroforetisch systeem aangelegd 25 spanningsverloop volgens de derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 4d een elektroforese diagram van een elektroforetisch systeem waar het spanningsverloop van figuur 4c over is aangelegd; figuur 5a een aan een eerste elektrode opgelegd spanningsverloop volgens een alternatieve derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; 13 figuur 5b een aan een tweede elektrode opgelegd spanningsverloop volgens de alternatieve derde uitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 5c een effectief over een elektroforetisch systeem aangelegd spanningsverloop volgens de alternatieve derde uitvoeringsvorm van de 5 uitvinding; figuur 5d een elektroforese diagram dat de elektroforese weergeeft van een elektroforetisch systeem waar een spanningsverloop volgens figuur 5c over is aangelegd; figuur 6a schematisch een vierde uitvoeringsvorm van een inrichting 10 volgens de uitvinding met een schematische weergave van een werkwijze volgens de uitvinding; en figuur 6b de in figuur 6a schematisch weergegeven vierde uitvoeringsvorm in een latere fase in een werkwijze volgens de uitvinding.

Een inrichting voor het regelen van elektroforese van een in een 15 kanaal opgenomen elektroforetisch systeem is voorzien van regelmiddelen die zijn ingericht om een gelijkgerichte spanning over tenminste een deel van het elektroforetische systeem aan te leggen. Een dergelijke gelijkgerichte spanning is in een diagram van figuur la aangegeven met een stippellijn. Volgens de uitvinding zijn de regelmiddelen tevens ingericht om 20 op de gelijkgerichte spanning een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning te superponeren. Een voorbeeld van een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning is met en doorgetrokken lijn in het diagram weergegeven in figuur la. Een in een medium van het elektroforetische systeem opgenomen veelvoud van geladen 25 deeltjes wordt onder invloed van de gelijkgerichte spanning en de evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning, zoals weergegeven in figuur la, door het medium bewogen. Effectief worden de deeltjes daarbij onderworpen aan een spanningsverloop zoals weergegeven in het diagram van figuur lb. De deeltjes worden volgens dit 30 spanningspatroon, naar verwachting, op en neer door het medium bewogen.

14

Zoals in dit voorbeeld is weergegeven, wordt over de deeltjes beurtelings een spanningsverschil van —4 volt en een spanningsverschil van 3 volt aangelegd. Als gevolg hiervan zullen de deeltjes netto van plaats veranderen. Het is gebleken dat een response van de deeltjes sneller wordt 5 bereikt bij onderwerping van de deeltjes aan een spanningsverloop als weergegeven in het diagram van figuur lb, dan bij onderwerping aan een gelijkgerichte spanning zoals in het diagram van figuur la met de stippellijn is aangegeven. Met andere woorden, de tijd die de deeltjes nodig hebben om een afstand tussen twee elektroden te overbruggen kan bij onderwerping 10 aan een spanningsverloop zoals weergegeven in het diagram van figuur lb veel korter zijn dan de tijd die de deeltjes nodig hebben bij onderwerping aan een gelijkgerichte spanning zoals weergegeven met de stippellijn in het diagram van figuur la.

Het kan ook zo zijn dat na een bepaalde tijdseenheid meer deeltjes bij een 15 elektrode zijn aangekomen wanneer de deeltjes zijn onderworpen aan een spanningsverloop volgens figuur lb, in vergelijking met deeltjes die zijn onderworpen aan een spanningsverloop volgens de stippellijn in figuur la.

Volgens een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding is het kanaal met de in een medium opgenomen veelvoud van 20 geladen deeltjes aan een eerste kanaaluiteinde en aan een tweede kanaaluiteinde voorzien van respectievelijk een eerste elektrode en een tweede elektrode. De regelmiddelen zijn voorts ingericht om aan de eerste elektrode de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een eerste evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen. 25 Aan de eerste elektrode wordt derhalve een spanningsverloop zoals weergegeven in figuur 2a opgelegd. De regelmiddelen zijn tevens ingericht om aan de tweede elektrode een tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen. Deze tweede om een nulspanning gegenereerde wisselspanning kan overeenkomen met een spanningsverloop 30 zoals weergegeven in figuur 2b. Over het tussen de eerste en de tweede ! · ·.. ; v'> 15 elektrode gelegen elektroforetisch systeem wordt effectief een spanningsverloop aangelegd zoals weergegeven in figuur 2c. Zeker in een korte tijd, zullen de deeltjes die aan een spanningsverloop volgens figuur 2c worden onderworpen, nauwelijks van positie in het medium veranderen. De 5 elektroforese zal zich dan ook nauwelijks of zelfs helemaal niet voltrekken zoals weergegeven in het elektroforese diagram volgens figuur 2d .

Het kan echter ook zo zijn, dat aan de eerste elektrode wederom een spanningsverloop volgens figuur 2a, zie figuur 3a, wordt opgelegd, maar dat aan de tweede elektrode een tweede evenwichtig om een nulspanning 10 gegenereerde wisselspanning wordt opgelegd die in fase tegengesteld is aan de fase van de aan de eerste elektrode opgelegde eerste wisselspanning. De in een medium van het elektroforetische systeem opgenomen veelvoud van geladen deeltjes worden in dat geval effectief onderworpen aan een spanningsverloop zoals dat is weergegeven in figuur 3c. Bij een dergelijk 15 spanningsverloop zullen de deeltjes in relatief korte tijd, en/of in een korte tijd zullen relatief veel deeltjes, een afstand tussen de elektroden overbruggen en de elektroforese zal zich dan ook volledig voltrekken zoals is weergegeven in het elektroforese diagram volgens figuur 3d. Opgemerkt dient te worden dat de verschillen tussen het schematische elektroforese 20 diagram zoals weergegeven in figuur 2d en het elektroforese diagram zoals weergegeven in figuur 3d slechts veroorzaakt is door een verschil in fase in de aan de tweede elektrode opgelegde tweede wisselspanning.

In een derde uitvoeringsvorm zijn de regelmiddelen ingericht om aan een eerste elektrode een gelijkgerichte spanning met daarop 25 gesuperponeerd een eerste evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning voor een bepaalde tijdsduur aan te leggen, zoals is weergegeven in figuur 4a. De regelmiddelen zijn in deze uitvoeringsvorm tevens ingericht om de tweede wisselspanning na een tijd die korter is dan de vooraf bepaalde tijdsduur een sprong in fase van in hoofdzaak een halve 30 golflengte te laten maken. In figuur 4b is deze vooraf bepaalde tijdsduur 16 gelijkgesteld aan 0,5 tijdseenheden. De in een medium opgenomen geladen deeltjes van een elektroforetisch systeem dat tussen de elektroden van deze uitvoeringsvorm is gelegen, worden onderworpen aan een onderspanningsverloop zoals is weergegeven in figuur 4c. Bij een dergelijk 5 spanningsverloop worden de deeltjes vanaf het tijdstip 0 tot 0,5 tijdseenheden aangezet om een elektroforese uit te voeren. Na deze 0,5 tijdseenheden worden de deeltjes niet of nauwelijks meer aan een spanning onderworpen die een verdergaande elektroforese tot gevolg heeft. Indien in één tijdseenheid een volledige elektroforese, bijvoorbeeld 100 %, kan worden 10 verkregen zal bij een onderwerping van de geladen deeltjes aan een spanningsverloop zoals weergegeven in figuur 4c slechts 50% van de elektroforese plaats hebben. Dit is weergegeven in figuur 4d. Deze gedeeltelijke elektroforese is, zoals valt op te maken uit figuur 4b, tot stand gekomen doordat de tweede wisselspanning na een tijd die korter is dan de 15 vooraf bepaalde tijdsduur een sprong in fase van in hoofdzaak een halve golflengte heeft gemaakt. Een dergelijke gedeeltelijke elektroforese kan voordelig zijn bij elektroforetische systemen die zijn opgenomen in een beeldscherm. Indien een in een beeldschermelement op genomen elektroforetisch systeem bijvoorbeeld zwarte geladen deeltjes omvat en een 20 wit medium, kan bij een volledige elektroforese het beeldschermelement zwart zijn aan een aanzichtzijde. Bij een gedeeltelijke elektroforese kan het beeldschermelement grijs zijn.

Veronderstel nu wederom dat aan een eerste elektrode van een dergelijke uitvoeringsvorm een gelijkgerichte spanning met daarop 25 gesuperponeerd een eerste evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning wordt opgelegd. Zie hiertoe figuur 5a. De regelmiddelen kunnen voorts zijn ingericht om aan de tweede elektrode voor een tijdsduur van bijvoorbeeld 0,25 tijdseenheden een tweede wisselspanning op te leggen die in fase gelijk is aan de eerste wisselspanning en na de 0,25 30 tijdseenheden een tweede wisselspanning op te leggen die tegengesteld is 1 ; ' 17 aan de eerste wisselspanning. Zie hiertoe figuur 5b. De in een medium opgenomen geladen deeltjes van een elektroforetisch systeem dat zich bevindt tussen dergelijke eerste en tweede elektroden worden onderworpen aan een spanningsverloop zoals dat is getoond in figuur 5c. In dit geval 5 worden in de eerste 0,25 tijdseenheden de deeltjes aan een spanningsverloop onderworpen dat nauwelijks een verandering van de deeltjes in het medium met zich brengt. Na de eerste 0,25 tijdseenheden echter, worden de deeltjes onderworpen aan een spanningsverloop dat wel een verandering van de positie van de deeltjes in het medium met zich brengt. In de resterende 10 tijdsduur van een volledige tijdseenheid is het in dit voorbeeld derhalve mogelijk 75% van een volledige elektroforese te bereiken zoals is weergegeven in figuur 5d. Met de regelmiddelen die zijn ingericht om de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning aan te houden voor een vooraf bepaalde tijdsduur die 15 voldoende is voor het met de regelmiddelen kunnen bereiken van een volledige elektroforese, en bovendien zijn ingericht om de tweede wisselspanning na een tijd die korter is dan de vooraf bepaalde tijdsduur een sprong in fase te laten maken van in hoofdzaak een halve golflengte, kan een gedeeltelijke elektroforese worden bereikt in de vooraf bepaalde 20 tijdsduur. Hiermee is het derhalve mogelijk geworden om slechts met behulp van het verspringen van een fase als functie van de tijd een gewenste mate van elektroforese in een kanaal te regelen. Uiteraard behoeft de mate van elektroforese niet evenredig te zijn aan de tijd waarin de fase van de eerste en de tweede wisselspanning aan elkaar tegengesteld zijn.

25 Ook een niet-evenredig verband kan mogelijk zijn. Met behulp van calibratie technieken zijn deze verbanden voor de vakman echter eenvoudig te bepalen.

Het is uiteraard ook mogelijk om in plaats van het laten verspringen van de fase met een halve golflengte, het faseverschil tussen de eerste en de \ v ' : ' , vj 18 tweede wisselspanning iets meer of iets minder dan een halve golflengte te laten worden.

In een bijzondere uitvoeringsvariant, zoals weergegeven in figuur 6a en in figuur 6b, is het in een kanaal 1 opgenomen elektroforetisch systeem 5 opgenomen in een matrix van een veelvoud van onderling gescheiden kanalen 1 die elk zijn voorzien van een elektroforetisch systeem. Elk kanaal 1 is aan een eerste zijde en aan een tweede zijde voorzien van respectievelijk een eerste elektrode 2.y (y=l,2,3 ...) en een tweede elektrode 3.x (x=l,2,3,....). De matrix omvat tenminste twee rijen r.y (y=l,2,3,...) en tenminste twee 10 kolommen k.x (x= 1,2,3,...). In elk rij r.y zijn de eerste elektroden 2.y elektrisch met elkaar verbonden en in elke kolom k.x zijn de tweede elektroden 3.x elektrisch met elkaar verbonden. Een dergelijke matrix kan bijvoorbeeld zijn samengesteld uit een folie 4 dat is voorzien van de kanalen 1. Elk kanaal 1 is gevuld met een elektroforetisch systeem omvattende een 15 medium met daarin opgenomen elektrisch geladen deeltjes. In elk rij r.y kunnen de kanalen 1 aan een eerste zijde zijn afgesloten met een elektrode 2. y. In elke kolom k.x kunnen de kanalen aan een tweede zijde zijn afgesloten met een tweede elektrode 3.x.

In het hiernavolgende zal de eerste elektrode 2.y worden aangeduid 20 als een rij elektrode 2.y en de tweede elektrode 3.x worden aangeduid als een kolomelektrode 3.x.

Met een wijze zoals nu zal worden beschreven kan in elk kanaal 1 afzonderlijk een vooraf bepaalde mate van elektroforese worden bereikt door het aan de eerste elektrode opleggen van een spanning met een geschikt 25 gekozen spanningsverloop en het aan de tweede elektrode opleggen van een geschikt gekozen spanningsverloop. Het regelen van de elektroforese wordt in dit voorbeeld per rij uitgevoerd. Hiertoe wordt eerst een rij geselecteerd waarin de elektroforese in elk kanaal moet worden geregeld. In figuur 6a wordt aan de rij elektrode van de rij r.l een gelijkgerichte spanning met 30 daarop gesuperponeerd een eerste evenwichtige om een nulspanning 19 gegenereerde wisselspanning opgelegd. Het spanningsverloop van de aan de rij elektrode 2.1 opgelegde spanning wisselt om een nulspanning waarbij een positieve amplitude 3 volt bedraagt en een negatieve amplitude -4 volt bedraagt. Wanneer in het elektroforetische systeem dat is gelegen in het 5 kanaal van rij r.l en kolom k.l niet dient te veranderen zal, zoals getoond in figuur 6a, aan de tweede elektrode, kortom de kolomelektrode 3.1 van kolom k.l een tweede evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning worden aangelegd. Deze wisselspanning kent in dit voorbeeld een positieve amplitude van 3 volt en een negatieve amplitude 10 van -3 volt. Effectief zal de spanning waar het elektroforetische systeem in het in rij r.l en kolom k.l gelegen kanaal 1 aan wordt onderworpen een verloop hebben met afwisselend 0 volt en -1 volt. Wanneer in het elektroforetische systeem van het in rij r.l en kolom k.3 gelegen kanaal een vergevorderde mate van elektroforese dient plaats te vinden, wordt aan de 15 tweede elektrode 3.3, de kolomelektrode 3.3 van kolom k.3, een tweede evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning opgelegd. Deze tweede wisselspanning heeft een negatieve amplitude van -3 volt en een positieve amplitude van 3 volt. Effectief wordt het elektroforetische systeem in het in rij r.l en kolom k.3 gelegen kanaal 1 onderworpen aan een 20 spanningsverloop waarin een positieve amplitude van 6 volt en een negatieve amplitude van -7 volt elkaar afwisselen. Zoals uit het voorgaande bekend is, vindt in dit kanaal 1 een vergevorderde mate van elektroforese plaats. De aan de kolomelektroden 3.1,3.3 van kolom k.l en kolom k.3 opgelegde wisselspanning in dit voorbeeld vindt plaats in één tijdseenheid.

25 Wanneer in het elektroforetische systeem van het in rij r.l en kolom k.2 gelegen kanaal een elektroforese dient plaats te vinden in een mate die is gelegen tussen de mate van elektroforese van het in het rij r.l en kolom k.l gelegen kanaal 1 en de mate van elektroforese van het in rij r.l en kolom k.3 gelegen kanaal 1 kan een wisselspanning aan de tweede elektrode 3.2, de 30 kolomelektrode 3.2 van kolom k.2, worden opgelegd waarbij na een halve 20 tijdseenheid de wisselspanning met een halve golflengte in fase verspringt. Zoals in figuur 6a is te zien, kan bijvoorbeeld voor een eerste halve tijdseenheid een tweede evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning aan de kolomelektrode van kolom k.2 worden opgelegd. De 5 positieve amplitude van deze wisselspanning is 3 volt terwijl de negatieve amplitude van deze wisselspanning -3 volt bedraagt. Deze wisselspanning kan na een halve tijdseenheid een halve golflengte in fase verspringen. Zoals aangegeven is met de weergegeven getallen in het in rij r.l en kolom k. 2 gelegen kanaal 1, zal effectief het elektroforetische systeem in de eerste 10 halve tijdseenheid zijn onderworpen aan een spanning met een spanningsverloop waarin een nulspanning wordt afgewisseld door een spanning van -1 volt, terwijl in de tweede halve tijdseenheid het elektroforetische systeem wordt onderworpen aan een spanningsverloop waarin 6 volt en -7 volt afwisselend voorkomen. In de eerste halve 15 tijdseenheid zal niet of nauwelijks elektroforese plaatsvinden terwijl in de tweede halve tijdseenheid een vergevorderde mate van elektroforese zal plaatsvinden. Aangezien de tijd waarin de vergevorderde mate van elektroforese zal plaatsvinden in het in rij r.l en kolom k.2 gelegen kanaal l, de helft is van de tijd waarin een vergevorderde mate van elektroforese 20 zal plaatsvinden in het in rij r.l en kolom k.3 gelegen kanaal zal in één tijdseenheid de vergevorderde mate van elektroforese slechts gedeeltelijk in het in rij r.l en kolom k.2 gelegen kanaal 1 plaatsvinden. Het zal duidelijk zijn dat de elektroforese van de elektroforetische systemen in alle kanalen 1 die in rij r.l zijn gelegen tegelijkertijd kan worden geregeld. Het zal ook 25 duidelijk zijn dat voor het individueel regelen van de elektroforese in de in rij r.l gelegen elektroforetische systemen in één tijdseenheid slechts de fase van een evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning wordt gebruikt. De aan de rij elektrode van rij r.l opgelegde gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning wordt in dit 30 voorbeeld in één tijdseenheid niet veranderd. Wanneer de elektroforese in ,» * / 21 alle in rij r.l gelegen kanalen 1 in een gewenste mate is geregeld wordt aan de eerste elektrode 2.1 oftewel de rij elektrode 2.1 van rij r.l een nulspanning opgelegd, zoals getoond in figuur 6b. Vervolgens wordt aan de rij elektrode 2.2 van de tweede rij r.2 een gelijkgerichte spanning met 5 daarop gesuperponeerd een evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning worden opgelegd.

Wanneer volgens een vooraf bepaald programma niet of nauwelijks elektroforese dient plaats te vinden in het in rij r.2 en kolom k.l gelegen kanaal 1, wordt volgens het vooraf bepaalde programma in een tweede 10 tijdseenheid aan de kolomelektrode 3.1 van kolom k.l een tweede evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning opgelegd. Deze wisselspanning kent een positieve amplitude van 3 volt en een negatieve amplitude van -3 volt. De aan de rij elektrode 2.1 opgelegde eerste wisselspanning en de aan de kolomelektrode 3.1 opgelegde tweede 15 wisselspanning zijn in dit geval met elkaar in fase. Effectief wordt derhalve over het elektroforetische systeem in het in rij r.2 en kolom k.l gelegen kanaal 1 een spanningsverloop gegenereerd waarbij een nulspanning wordt afgewisseld door een spanning van —1 volt. Er zal, zoals bekend uit het voorgaande, nauwelijks elektroforese plaatsvinden in het in rij r.2 en kolom 20 k.l gelegen kanaal 1. Wanneer volgens het vooraf bepaalde programma in het in rij r.2 en kolom k.2 gelegen kanaal 1 een vergevorderde mate van elektroforese dient plaats te vinden wordt aan de kolomelektrode 3.2 van kolom k.2 een tweede evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning opgelegd. Deze tweede wisselspanning is in fase 25 tegengesteld aan de fase van de aan de rij elektrode 2.2 opgelegde wisselspanning. Derhalve zal, zoals bekend uit het voorgaande, in het in rij r.2 en kolom k.2 gelegen kanaal 1 een vergevorderde mate van elektroforese plaatsvinden. Vervolgens kan in het in rij r.2 en kolom k.3 gelegen kanaal een gedeeltelijke elektroforese worden geregeld op een zelfde wijze als 30 waarop in het in rij r.l en kolom k.2 gelegen kanaal zoals getoond in figuur 22 6a is geregeld. Tijdens het regelen van de elektroforese van de in de rij r.2 gelegen kanalen wordt aan de kolomelektroden 3.1,3.2,3.3 de tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning opgelegd. Omdat aan de rij elektrode 2.1 van rij r.l een nulspanning wordt opgelegd, 5 worden de in rij r.l gelegen elektroforetische systemen slechts onderworpen aan de tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning. Aangezien er geen gelijkgerichte spanningscomponent is waaraan de in rij r. 1 gelegen elektroforetische systemen worden onderworpen, zal de reeds geregelde elektroforese in de in rij r.l gelegen 10 systemen niet veranderen. Op een dergelijke wijze kan rij voor rij de elektroforese in elk in een rij gelegen elektroforetisch systeem worden geregeld. Wanneer vooraf bekend is in welke mate elektroforese in elk afzonderlijk elektroforetisch systeem dient plaats te vinden kan een programma de rij- en kolomelektroden aansturen om vervolgens op 15 efficiënte wijze de gewenste mate van elektroforese in elk kanaal 1 te regelen. Wanneer de in figuren 6a en 6b getoonde inrichtingen onderdelen zijn van elektroforetische beeldschermen, zal elk in een kanaal 1 gelegen elektroforetisch systeem een beeldschermelement omvatten. Voor het verkrijgen van een gewenst beeld zal van elk beeldschermelement bekend 20 zijn in welke mate elektroforese in dat beeldschermelement dient plaats te vinden. Deze informatie kan worden gebruikt bij het bepalen van het programma dat de rij- en kolomelektroden aanstuurt. Uiteraard zijn bij een inrichting volgens figuur 6a en 6b tenminste de rij elektroden of de kolomelektroden transparant wanneer de inrichting als onderdeel van een 25 beeldscherm wordt gebruikt. De uitgangspositie, ofwel de positie van de geladen deeltjes in het medium van elk elektroforetische systeem, kan uniform voor alle elektroforetische systemen waarvan de elektroforese nog niet in gewenste mate is geregeld, worden bepaald door het opleggen van een relatief hoger gelijkgerichte spanning aan de rij elektroden van de rijen 30 met elektroforetische systemen waarvan de elektroforese nog niet is 23 geregeld. Hierdoor is het niet nodig om bijvoorbeeld in een beeldscherm een uitgebreid geheugen op te nemen voor het vastleggen van de uitgangspositie van een bepaald elektroforetisch systeem. Immers, deze uitgangspositie zal worden bepaald door het vorige door het beeldscherm getoonde beeld. In de 5 figuren 6a en 6b wordt aan de rij elektroden 2.1,2.2,2.3 van de rijen r.x met een elektroforetisch systeem waarvan de elektroforese nog niet is geregeld een gelijkgerichte spanning van 15 volt opgelegd. De aan alle kolomelektroden 3.1,3.2,3.3 opgelegde tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning met een relatief lage amplitude 10 zal nauwelijks invloed hebben op het effect van de relatief hoge gelijkgerichte spanning die aan de rij elektrode is opgelegd.

Het zal duidelijk zijn dat vele varianten op de getoonde inrichting en de omschreven werkwijze mogelijk zijn. Ook kleinere of grotere faseverschillen kunnen worden gebruikt. Het is ook mogelijk om de 15 elektroforetische systemen te voorzien van tegengesteld geladen deeltjes. Witte deeltjes die bijvoorbeeld positief zijn geladen en zwarte deeltjes die bijvoorbeeld negatief zijn geladen kunnen eveneens zijn opgenomen in een elektroforetisch systeem dat als beeldschermelement wordt gebruikt. Het zal ook duidelijk zijn dat de getoonde amplituden van de wisselspanning 20 zoals in alle figuren en met name in de figuren 6a en 6b is getoond, ook anders kunnen worden gekozen. De wisselspanningen kunnen ook vormen hebben die anders zijn dan de in de figuren getoonde blokspanningen. De vakman zal zich realiseren dat ook het aantal tijdseenheden en het aantal golflengten per tijdseenheid kunnen worden geoptimaliseerd voor een 25 gekozen elektroforetisch systeem of een gekozen veelvoud van elektroforetische systemen.Voorts dient duidelijk te zijn dat geschikte amplituden van de wisselspanningen voor elk elektroforetisch systeem opnieuw zullen moeten worden bepaald. Afhankelijk van het elektroforetische systeem, kunnen bepaalde processen in een 30 elektroforetisch systeem er voor zorg dragen dat een geheel andere set van Ί : ; ·-; 24 amplituden van de eerste wisselspanning en de tweede wisselspanning, en zelfs de hoogte van de gelijkgerichte spanning, het effect zoals beschreven in deze aanvrage zullen bereiken. Processen die daarbij een rol kunnen spelen kunnen omvatten het ontrafelen van deeltjes die samengeklonterd zijn, het 5 genereren en/of regenereren van lading en wellicht eveneens het overwinnen van een drempelspanning die bijvoorbeeld wordt veroorzaakt door een plakeffect aan de elektroden. De vakman zal echter voor elk elektroforetisch systeem in staat zijn om een geschikte eerste wisselspanning, tweede wisselspanning, gelijkgerichte spanning, fase 10 verschil, en tijdseenheid en vorm van de wisselspanning, te vinden voor het verkrijgen van het effect dat met een werkwijze volgens de uitvinding kan worden verkregen. Zoals gesteld, een inrichting volgens de uitvinding leent zich uitermate goed voor een beeldscherm dat eventueel buigbaar kan worden uitgevoerd door het elektroforetische systeem op te nemen in 15 kanalen waar een folie van is voorzien. Deze kanalen dienen dan afgedekt te worden met behulp van de rij- en kolomelektroden waarbij tenminste de kolomelektroden of de rij elektroden transparant zijn uitgevoerd.

Zoals eerder is gesteld, leent een dergelijke inrichting zich ook voor het gebruik in een laboratorium waarin in een groot aantal elektroforetische 20 systemen een gecontroleerde elektroforese dient plaats te vinden.

Bijvoorbeeld bij het experimenteren aan een groot aantal samples, waarbij in elk sample een elektroforese dient plaats te vinden die verschilt van de elektroforese van alle andere elektroforetische systemen, kan gebruik gemaakt worden van een inrichting en een werkwijze volgens de uitvinding. 25 Bij een dergelijke inrichting en werkwijze behoeft het aan de rij elektroden opgelegde spanningsverloop niet bij elke rij gelijk te zijn. Zo behoeven ook de amplituden van de aan elke kolomelektrode opgelegde wisselspanning niet gelijk te zijn. Het is bij een dergelijke inrichting en werkwijze mogelijk om in zeer korte tijd een zeer groot aantal elektroforese experimenten uit te 25 voeren. Dergelijke varianten worden elk geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

Claims

1. Inrichting voor het regelen van elektroforese, waarbij de inrichting is voorzien van een in een kanaal opgenomen elektroforetisch systeem omvattende een in een medium opgenomen veelvoud van geladen deeltjes, waarbij de inrichting voorts is voorzien van regelmiddelen die zijn ingericht 5 om een gelijkgerichte spanning over ten minste een deel van het elektroforetische systeem aan te leggen, met het kenmerk, dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om op de gelijkgerichte spanning een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning te superponeren.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het kanaal aan een eerste kanaaluiteinde en aan een tweede kanaaluiteinde is voorzien van respectievelijk een eerste elektrode en een tweede elektrode, waarbij de regelmiddelen zijn ingericht om aan de eerste elektrode de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een eerste evenwichtig om een 15 nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om aan de tweede elektrode een tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning op te leggen.

4 Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de 20 regelmiddelen voorts zijn ingericht om de tweede wisselspanning aan te bieden in een fase die in hoofdzaak tegengesteld is aan de fase van de eerste wisselspanning indien volgens een vooraf bepaald programma de geladen deeltjes in het elektroforetische systeem van positie moeten veranderen en waarbij de regelmiddelen tevens zijn ingericht om de tweede wisselspanning 25 aan te bieden in een fase die in hoofdzaak gelijk is aan de fase van de eerste wisselspanning indien volgens het vooraf bepaalde programma de geladen V l ; ; ;·· u , O deeltjes in het elektroforetische systeem een ingenomen positie in het electroforetische systeem in hoofdzaak moeten behouden.

5 Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de regelmiddelen zijn ingericht om de gelijkgerichte spanning met daarop 5 gesuperponeerd de eerste wisselspanning aan te houden voor een vooraf bepaalde tijdsduur, waarbij de regelmiddelen voorts zijn ingericht om de tweede wisselspanning na een tijd die korter is dan de vooraf bepaalde tijdsduur een sprong in fase van in hoofdzaak een halve golflengte te laten maken voor het in de vooraf bepaalde tijdsduur verkrijgen van een 10 gedeeltelijke elektroforese.

6 Inrichting volgens één der conclusies 1- 5, met het kenmerk, dat het in een kanaal opgenomen elektroforetische systeem is opgenomen in een matrix van onderling gescheiden kanalen die elk zijn voorzien van een elektroforetisch systeem en elk aan een eerste en een tweede zijde zijn 15 voorzien van respectievelijk een eerste elektrode en een tweede elektrode, welke matrix tenminste twee rijen en tenminste twee kolommen omvat, waarbij in elke rij de eerste elektroden elektrisch met elkaar zijn verbonden en in elke kolom de tweede elektroden elektrisch met elkaar zijn verbonden.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de 20 regelmiddelen zijn ingericht om volgens een vooraf bepaalde volgorde een rij te selecteren voor het aan de eerste elektrode van de geselecteerde rij opleggen van de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning, en om volgens het vooraf bepaalde programma met behulp van het opleggen van de tweede wisselspanning aan elke tweede 25 elektrode een gewenste mate van elektroforese in elk in de geselecteerde rij gelegen elektroforetisch systeem te regelen.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om aan de eerste elektrode van een rij een nulspanning op te leggen indien de gewenste mate van elektroforese 30 reeds is geregeld in elk elektroforetisch systeem dat in die rij is gelegen.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de regelmiddelen tevens zijn ingericht om een relatief hoge gelijkgerichte spanning op te leggen aan de eerste elektrode van een rij waarvan in elk elektroforetisch systeem de gewenste mate van elektroforese nog moet 5 worden geregeld.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk dat de deeltjes zijn voorzien van een kleur die afwijkt van een kleur van het medium.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat tenminste elke 10 eerste elektrode of elke tweede elektrode transparant is uitgevoerd.

12 Inrichting volgens een der voorgaande conclusies met het kenmerk dat ten minste een van de deeltjes een biologisch substantie omvat.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat ten minste een van de deeltjes ten minste een fragment van DNA omvat.

14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat tenminste een van de deeltjes een eiwit omvat.

15. Inrichting volgens een van der voorgaande conclusies met het kenmerk dat het medium een microporeuze gel omvat.

16. Werkwijze voor het regelen van elektroforese van een elektroforetisch 20 systeem dat een in een medium opgenomen veelvoud van geladen deeltjes omvat, welke werkwijze omvat: • het over het elektroforetische systeem aanleggen van een gelijkgerichte spanning, met het kenmerk, dat de werkwijze tevens omvat: 25. het gesuperponeerd op de gelijkgerichte spanning over het elektroforetische systeem aanleggen van een evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning.

17. Werkwijze volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat: • het opleggen van de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een eerste evenwichtige om een nulspanning gegenereerde wisselspanning aan een aan een eerste zijde van het systeem gelegen elektrode.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat: • het opleggen van een tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning aan een aan een tweede zijde van het systeem gelegen elektrode. 10

19 Werkwijze voor het regelen van elektroforese in een veelvoud van in een matrix geordende elektroforetische systemen, waarbij elk systeem tenminste in een medium opgenomen gelijk geladen deeltjes omvat, waarbij de matrix tenminste twee kolommen en ten minste twee rijen omvat, waarbij de veelvoud van elektroforetische systemen aan een eerste zijde zijn 15 voorzien van rij-elektroden en aan een tweede zijde zijn voorzien van kolom-elektroden, waarbij de werkwijze omvat: • het selecteren van een rij van elektroforetische systemen; • het aan de rij elektrode van de geselecteerde rij opleggen van een gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd een eerste 20 evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning; • het aan elke kolom elektrode opleggen van een tweede evenwichtig om een nulspanning gegenereerde wisselspanning;

20 Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de werkwijze tevens omvat: 25 · het selecteren van een in de geselecteerde rij opgenomen elektroforetisch systeem; • het regelen dat de tweede wisselspanning een fase heeft die tegengesteld is aan de fase van de eerste wisselspanning indien volgens een vooraf bepaald programma de geladen deeltjes in het 1 n 'r ?.. ' J .· V medium van het geselecteerde elektroforetische systeem van positie moeten veranderen; en • het regelen dat de tweede wisselspanning in hoofdzaak een fase heeft die in hoofdzaak gelijk is aan de fase van de eerste wisselspanning 5 indien volgens een vooraf bepaald programma de geladen deeltjes in het medium van het geselecteerde elektroforetische systeem een ingenomen positie in het in hoofdzaak moeten behouden.

21 Werkwijze volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat: 10. het voor een vooraf bepaalde tijdsduur aanhouden van een van de gelijkgerichte spanning met daarop gesuperponeerd de eerste wisselspanning; en • het na een tijd die korter is dan de vooraf bepaalde tijdsduur laten verspringen van de fase van de tweede wisselspanning.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat: • het aan de eerste elektrode van een rij een nulspanning op te leggen indien een gewenste mate van elektroforese reeds is geregeld in elk elektroforetisch systeem dat in die rij is gelegen.

23. Werkwijze volgens conclusie 21 of 22, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat: • het opleggen van een relatief hoge gelijkgerichte spanning aan de eerste elektrode van een rij waarvan in elk elektroforetisch systeem de gewenste mate van elektroforese nog moet worden geregeld. 25