SE428839B

SE428839B - Arrangement for photometric scanning of gels

Info

Publication number: SE428839B
Application number: SE8205933A
Authority: SE
Inventors: V N Gross; V D Stupnik
Original assignee: Inst Botan Akademii Nauk Kazak
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1982-10-19
Publication date: 1983-07-25
Also published as: SE8205933L; SE8205933D0

Abstract

The arrangement concerns an arrangement for photometric scanning of gels. The arrangement contains a monochromator 1, from which a light beam passes through a membrane 2 and a gel 6 placed in a cell 7, which are arranged in series with each other, looking in the direction of travel of the light beam, which cell can move in relation to the light beam by a drive arrangement 19, and impinges on a photometer 9. The invention is characterized in that the cell 7 is constructed in the shape of two disks 10, 11 joined to each other, whose one side is provided with congruent grooves, which are designed to form at least one cell 14 to accommodate the gels 6 when the disks are joined together. <IMAGE>

Description

l0 15 20 25 30 35 40 szosess-s 2 anordning innefattar en monokromator, varifrån en ljusstråle passerar genom ett membran och ett i en kyvett placerat gel, vilka är anordnade i serie efter varandra, sett i ljusstrålens strålningsriktning, vilken kyvett är rörlig i förhållande till ljusstrålen medelst en manuell drivanordning med mikrometer- mått, och träffar-en fotometer. The device comprises a monochromator, from which a light beam passes through a membrane and a gel placed in a cuvette, which are arranged in series one after the other, seen in the radiation direction of the light beam, which cuvette is movable in relation to the light beam by means of a manual drive device with micrometer measurements, and hits a photometer.

Denna kända anordnings kyvett utgöres av ett kvartsrör med en diameter, som är förflyttbart framåt och bakåt medelst den manuella drivanordningen.The cuvette of this known device consists of a quartz tube with a diameter which is movable forwards and backwards by means of the manual drive device.

Genom att kvartsröret i denna kända anordning är 7 cm långt, kan det endast rymma ett gel, varför kyvetten måste omladdas ofta och anordningen av detta skäl uppvisar låg verkningsgrad.Because the quartz tube in this known device is 7 cm long, it can only hold one gel, so the cuvette must be reloaded frequently and the device for this reason has low efficiency.

Användning av dyrbara kvartsrör i denna kända anordning ökar tillverkningskostnaden för denna. För att geler med olika dia- meter skall kunna avsökas fotometriskt måste man disponera över en sats kvartsrör även med olika diameter, varigenom anord- ningen blir avsevärt dyrare att framställa. Om man för geler med olika diameter använder ett enda kvartsrör, ökar sanno- likheten för att avsökningsfel uppträder genom att gelerna deformeras, när de införes i röret, och låses svagt i detta.The use of expensive quartz pipes in this known device increases the manufacturing cost thereof. In order for gels with different diameters to be able to be scanned photometrically, a set of quartz tubes must also be available, even with different diameters, as a result of which the device becomes considerably more expensive to manufacture. If gels with different diameters are used for a single quartz tube, the probability of scanning errors occurring increases as the gels are deformed when they are inserted into the tube, and are weakly locked in this.

Eftersom man i denna kända anordning använder en manuell driv- anordning för förflyttning av kyvetten, ger anordningen låg gelavsökningskapacitet samtidigt som sannolikheten för att avsökningsfel uppträder är hög, när man många upprepade gånger förflyttar kyvetten ett lika stort avstånd med ledning av avläsningarna på mikrometermåttets nonie.Since this known device uses a manual drive device for moving the cuvette, the device provides low gel scanning capacity while at the same time the probability of scanning errors occurring is high, when many times the cuvette is repeatedly moved an equal distance based on the readings on the micrometer nonie.

Dessutom har man föreslagit en anordning för fotometrisk av- sökning av geler (jämför exempelvis ett av prospekten från det amerikanska företaget ISCo (Instruments Specialties Company) USA, Lincoln, Nebraska, “Instruments with a difference", p.20-21, maj, l979), vilken anordning innefattar en monokro- mator, varifrån en ljusstråle passerar genom ett membran och ett i en kyvett placerat gel, vilka är anordnade i serie efter varandra, sett i ljusstrålens strålningsriktning, vilken ky- vett är rörlig i förhållande till ljusstrålen medelst en elektromekanisk drivanordning, och träffar en fotometer. 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 3 _ , ,_ Denna kända anordnings kyvett utgöres av ett 25 cm långt kvarts- rör, som är anordnat att röra sig framåt och bakât i för- hållande till ljussträlen medelst den elektromekaniska driv- anordningen.In addition, a device for photometric scanning of gels has been proposed (compare, for example, one of the prospectuses from the American company ISCo (Instruments Specialties Company) USA, Lincoln, Nebraska, "Instruments with a difference", p.20-21, May, 1979), which device comprises a monochromator, from which a light beam passes through a membrane and a gel placed in a cuvette, which are arranged in series one after the other, seen in the radiation direction of the light beam, which cuvette is movable relative to the light beam by an electromechanical drive device, and strikes a photometer 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 3 _,, _ The cuvette of this known device consists of a 25 cm long quartz tube, which is arranged to move forwards and backwards in front. holding to the light beam by means of the electromechanical drive device.

Genom att man i denna kända anordning använder det 25 cm långa kvartsröret, som gör det möjligt att successivt utan omladdning av kyvetten avsöka två geler med en längd av 12 cm, samt genom att denna kända avsökningsanordning är försedd med en elektromekanisk drivanordning, ger denna kända anordning en högre gelavsökningskapacitet än den ovan beskrivna, kända anord- ningen, samtidigt som sannolikheten för att gelavsökningsfel uppträder är lägre. En dylik kapacitetsökning är emellertid icke tillräcklig, om massanalyser måste genomföras. En fort- satt ökning av kyvettens längd löser icke problemet, efter- som det är svårt att framställa och använda kvartsrör med stor längd, vilka uppvisar optiskt likformiga egenskaper utmed hela sin längd. Den andra nackdelen med denna kända anordning, 'vilken härrör från att kyvetten är uppbyggd i form av ett kvartsrör, är att det är svårt att tekniskt åstadkomma en drivanordning för fram- och bakâtgâende förflyttning av ky- vetten med stor längd. Icke heller kan man minska tillverk- ningskostnaden för denna kända anordning till följd av att kyvetterna utgöres av drybara kvartsrörr Genom att man i denna kända anordning använder rör med avse- värd längd får drivanordningen för förflyttning av rören framåt och bakåt komplicerad konstruktiv utformning, varför själva avsökningsanordningen även får komplicerad konstruk- tion.By using in this known device the 25 cm long quartz tube, which makes it possible to successively scan two gels with a length of 12 cm without recharging the cuvette, and by this known scanning device being provided with an electromechanical drive device, this known device has a higher gel scanning capacity than the known device described above, at the same time as the probability of gel scanning errors occurring is lower. However, such an increase in capacity is not sufficient if mass analyzes have to be carried out. A continued increase in the length of the cuvette does not solve the problem, as it is difficult to manufacture and use quartz tubes of large length, which exhibit optically uniform properties along their entire length. The second disadvantage of this known device, which derives from the fact that the cuvette is built up in the form of a quartz tube, is that it is difficult to technically provide a drive device for reciprocating movement of the cuvette with a long length. Nor can the manufacturing cost of this known device be reduced due to the fact that the cuvettes consist of rotatable quartz pipes. By using pipes of considerable length in this known device, the drive device for moving the pipes forwards and backwards has a complicated constructive design, so that the scanning device also has a complicated construction.

Dessutom har denna kända avsökningsanordning avsevärda dimen- sioner på grund av att den för att kunna förflytta en kyvett med en längd av 25 cm är försedd med en drivanordning med en längd av 50 cm för förflyttning av kyvetten framåt och bakåt.In addition, this known scanning device has considerable dimensions due to the fact that, in order to be able to move a cuvette with a length of 25 cm, it is provided with a drive device with a length of 50 cm for moving the cuvette forwards and backwards.

Vid genomförande av biokemiska och medicinska analyser är det viktigt, att anordningarna av detta slag uppvisar kompakta dimensioner, speciellt om hänsyn tages till att man vid ge- nomförandet av analyser av minst en typ mâste använda ett stort antal av de nämnda anordningarna. 8205933-8 10 15 20 30 35 40 _ ...__ ,_........._.-___._....__.__. .__ I denna kända anordning kan man till skillnad från den ovan beskrivna, kända anordningen avsöka såväl cylindriska geler som geler med rektangelformat tvärsnitt. På grund av att denna kända anordnings kyvetter har noggrant bestämda dimen- sioner, är emellertid tvärsnittsdimensionsområdet för geler begränsat, varför denna kända anordning är besvärlig att an- vända för avsökning av elektroforogram, som erhållits vid ett antal modifikationer av elektroforetisk analys. Denna kända anordning har av detta skäl begränsade processtekniska möjligheter, vilket idag i många fall icke uppfyller de krav, som ställes vid utförande av analytiska arbeten, vid.vilka geler användes.When performing biochemical and medical analyzes, it is important that the devices of this type have compact dimensions, especially if it is taken into account that a large number of the mentioned devices must be used when performing analyzes of at least one type. 8205933-8 10 15 20 30 35 40 _ ...__, _........._.-___._....__.__. In this known device, in contrast to the known device described above, both cylindrical gels and gels with a rectangular cross-section can be scanned. However, because the cuvettes of this known device have accurately determined dimensions, the cross-sectional dimension range of gels is limited, so that this known device is difficult to use for scanning electrophorograms obtained by a number of modifications of electrophoretic analysis. For this reason, this known device has limited process technical possibilities, which today in many cases do not meet the requirements set when performing analytical work, in which gels are used.

I denna kända anordning har man icke, liksom i samtliga kända anordningar av detta slag, kunnat eliminera en intensiv ljusspridning från gelernas och kyvettens cylindriska ytor.In this known device it has not been possible, as in all known devices of this kind, to eliminate an intense light scattering from the cylindrical surfaces of the gels and the cuvette.

Dessutom avkännes gelets eventuella ytskador i denna kända anordning såsom felaktiga toppar. I denna kända anordning har man därför icke, jämfört med den ovan beskrivna kända anordningen, kunnat öka mätnoggrannheten under beaktande av att ljusspridningen och gelernas ytskador ogynnsamt in- verkar på avsökningsresultaten. I Icke heller har man i denna kända anordning - liksom i den ovan inledningsvis beskrivna, kända anordningen - eliminerat fel, vilka härrör från att geler olikformigt lägges i ky- vetten och att de svagt låses i denna.In addition, any surface damage of the gel in this known device is detected as faulty peaks. Therefore, in this known device, it has not been possible, compared with the known device described above, to increase the measurement accuracy, taking into account that the light scattering and the surface damage of the gels adversely affect the scanning results. Nor have errors known in this known device - as in the known device initially described above - been eliminated, which result from gels being uniformly placed in the cuvette and being weakly locked in it.

Uppfinningstanke.Invention thinking.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en enkel och kompakt anordning för fotometrisk avsökning av geler, i vilken en kyvett för upptagande av geler är så utformad, att man i hög grad kan öka gelavsök- ningskapaciteten och mätnoggrannheten, minska tillverknings- kostnaden för anordningen och öka dess processtekniska möjlig- heter.The main object of the present invention is to provide a simple and compact device for photometric scanning of gels, in which a cuvette for receiving gels is designed so that one can greatly increase the gel scanning capacity and measuring accuracy, reduce the manufacturing cost of the device and increase its process technical possibilities.

Detta syfte uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst en anordning för fotometrisk avsökning av geler, vilken inne- fattar en monokromator, varifrån en ljusstråle passerar genom 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 ett membran och ett i en kyvett placerat gel, vilka är anord- nade i serie efter varandra sett i ljusstrålens strålnings- riktning, vilken kyvett är rörlig i förhållande till ljus- strâlen medelst en elektromekanisk drivanordning,'och träffar en fotometer, varvid det för föreliggande uppfinning utmärkande är att kyvetten är uppbyggd i form av två förenade skivor, vilkas åtminstone ena sida är försedd med s.k. kongruenta spår, vilka är anordnade att när skivorna förenas med varandra bilda minst en cell för upptagande av geler.This object is achieved according to the present invention by means of a device for photometric scanning of gels, which comprises a monochromator, from which a light beam passes through a membrane and a gel placed in a cuvette, which are arranged seen in series one after the other in the radiation direction of the light beam, which cuvette is movable in relation to the light beam by means of an electromechanical drive device, and strikes a photometer, it being characteristic of the present invention that the cuvette is built in the form of two joined discs, at least one side of which is provided with so-called congruent grooves, which are arranged so that when the discs are joined together to form at least one cell for receiving gels.

För att ljusstrâlen skall kunna passera är det lämpligt, att slitsar är upptagna i bottendelen av spåren i kyvettens båda skivor.In order for the light beam to be able to pass, it is suitable that slots are accommodated in the bottom part of the grooves in both discs of the cuvette.

En dylik utformning av anordningen enligt uppfinningen gör det möjligt att öka avsökningskapaciteten genom minskning av det totala antalet hjälpoperationer, vilka är förknippade med in- förande av geler i kyvetten och placering av kyvetten i an- ordningen. Genom att flera geler direkt införes i kyvetten, kan man därefter genomföra avsökningen under ett långt tids- intervall, vilket operatören kan använda för utförande av andra arbeten.I¶aceringstiden för några, exempelvis fyra, geler 1 an0r¿ningen enligt föreliggande uppfinning är praktiskt taget lika med den tid, som åtgår för att kunna införa ett enda gel i den ovan beskrivna, kända anordningen av detta slag.Such a design of the device according to the invention makes it possible to increase the scanning capacity by reducing the total number of auxiliary operations, which are associated with the introduction of gels into the cuvette and placement of the cuvette in the device. By inserting several gels directly into the cuvette, the scanning can then be performed over a long period of time, which the operator can use to perform other work. The activation time of some, for example four, gels in the device according to the present invention is practical. equal to the time required to introduce a single gel into the above-described known device of this kind.

Genom att kyvetten har formen av två skivor med kongruenta spår kan man dessutom öka mätnoggrannheten genom att den enligt uppfinningen föreslagna utformningen av kyvetten möjliggör en likformig inläggning och låsning av geler i kyvetten, varför deras deformation i längdriktningen undvikes och gelerna vid avsökningen intar ett noggrant reproducerbart läge. Gelavsökningen medelst anordningen enligt uppfinningen säkerställer därför hög reproducerbarhet för mätresultaten och lika hög noggrannhet för alla mätningar. Denna omständig- het är av stor betydelse, eftersom analyser i geler är värde- fulla, genom att gelerna kan jämföras med varandra kvantita- tivt.Because the cuvette has the shape of two disks with congruent grooves, it is also possible to increase the measuring accuracy by the design of the cuvette proposed according to the invention enables a uniform insertion and locking of gels in the cuvette, so that their longitudinal deformation is avoided and the gels are accurately reproducible. location. The gel scan by means of the device according to the invention therefore ensures high reproducibility for the measurement results and equally high accuracy for all measurements. This circumstance is of great importance, since analyzes in gels are valuable, in that the gels can be compared with each other quantitatively.

Med den så utformade kyvetten kan man dessutom klara sig utan 8205953-8 10 15 20 25 30 35 40 ;6iw . ... ...__ H. _. . _“_ _ kvartsrör, vilket bidrar till att minska tillverknings- kostnaden för avsökningsanordningen.With the cuvette so designed, it is also possible to do without 8205953-8 10 15 20 25 30 35 40; 6iw. ... ...__ HRS. _. . _ “_ _ Quartz tube, which helps to reduce the manufacturing cost of the scanning device.

En avsevärd ökning av arbetslängden hos de cel1er'i kyvetten, som bildats av de kongruenta spåren i kyvettens skivor, gör det möjligt att avsöka geler med stor längd, vilket ökar anordningens processtekniska möjligheter. Dessutom utvidgas dessa möjligheter genom att kyvetten är uppbyggd av tvâ skivor med kongruenta spår, varför geler med olika diameter kan avsökas. Härigenom kan anordningen användas för avsökning av elektroforogram, som konstruerats vid genomförandet av olika slags elektroforesanalys i geler.A considerable increase in the working length of the cells in the cuvette formed by the congruent grooves in the cuvette disks makes it possible to scan gels with a long length, which increases the process technical possibilities of the device. In addition, these possibilities are expanded by the cuvette being made up of two disks with congruent grooves, so that gels with different diameters can be scanned. Hereby the device can be used for scanning electrophorograms, which are constructed in performing various kinds of electrophoresis analysis in gels.

Den konstruktiva, enligt uppfinningen föreslagna utform- ningen av kyvetten gör det möjligt att avsevärt minska dimensionerna hos anordningen för avsökning av geler genom att kyvettens dimensioner, som bestämmer hela anordningens dimensioner, är tre gånger mindre än arbetslängden för celler- na i kyvetten.The constructive design of the cuvette proposed according to the invention makes it possible to considerably reduce the dimensions of the device for scanning gels in that the dimensions of the cuvette, which determine the dimensions of the entire device, are three times smaller than the working length of the cells in the cuvette.

Ifall spåren är upptagna i båda sidorna av kyvettens skivor, kan de i den andra sidan av kyvettens skivor upptagna spåren fungera som spalter för ljuspassage, varvid de dessutom när skivorna förenas med varandra, vid dessa sidor kan bilda minst en cell för upptagande av geler.If the grooves are accommodated in both sides of the cuvette discs, the grooves accommodated in the other side of the cuvette discs can function as gaps for light passage, whereby they also, when the discs are joined together, can form at least one cell for receiving gels at these sides.

En dylik konstruktiv utformning av anordningen enligt upp- finningen bidrar till att öka dess processtekniska möjligheter, dvs. man kan även avsöka geler med annat tvärsnitt exempelvis rektangelformat.Such a constructive design of the device according to the invention contributes to increasing its process technical possibilities, ie. you can also scan gels with another cross section, for example rectangle format.

Denna omständighet är mycket viktig, eftersom man nu för tiden i stor omattning använder elektroforetisk analys i gelplåtar.This circumstance is very important, since electrophoretic analysis in gel plates is now widely used.

I detta fall genomföres avsökningen efter det att individuella elektroforogram utskjurits från plåten.In this case, the scan is performed after individual electrophorograms have been cut out of the plate.

Det är önskvärt, att spåren i kyvettens skivor är upptagna utefter skivornas perimeter.It is desirable that the grooves in the cuvette discs be occupied along the perimeter of the discs.

En dylik konstruktiv utformning av kyvetten bidrar till att avsevärt förenkla anordningen, eftersom kyvetten kan för- 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 flyttas i förhållande till ljusstrâlen från monokromatorn medelst en enkel och billig elektromekanisk drivanordning.Such a constructive design of the cuvette helps to considerably simplify the device, since the cuvette can be moved relative to the light beam from the monochromator by means of a simple and inexpensive electromechanical drive device.

Det är lämpligt, att anordningen är försedd med ett kar, som är fyllt med en vätska, vars brytningsindex är i det närmaste lika med gelmaterialets brytningsindex, och som är försett med optiskt genomskinliga in- och utloppshâl för ljusstrålens passage och anordnat mellan membranet och fotometern på ett sådant sätt, att en del av kyvettens skivor, som innefattar cellen för upptagande av geler, befinner sig i vätskan.It is convenient for the device to be provided with a vessel which is filled with a liquid, the refractive index of which is almost equal to the refractive index of the gel material, and which is provided with optically transparent inlet and outlet holes for the passage of the light beam and arranged between the membrane and the photometer. in such a way that a part of the discs of the cuvette, which comprises the cell for receiving gels, is in the liquid.

Härigenom kan man avesvärt minska ljusspridningen och inverkan av gelernas ytskador på avsökningsresultaten. Anordningen enligt uppfinningen får därför en högre mätkänslighet genom minskning av bakgrundsljusspridningen, samtidigt som man i hög grad kan minska amplituden av felaktiga toppar på en gelavsökningsbild, vilka förorsakas av gelernas ytskador.In this way, the light scattering and the effect of the surface damage of the gels on the scanning results can be significantly reduced. The device according to the invention therefore has a higher measurement sensitivity by reducing the background light scattering, at the same time as one can greatly reduce the amplitude of erroneous peaks on a gel scanning image, which are caused by the surface damage of the gels.

Kort beskrivning av ritningen.Brief description of the drawing.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bi- fogade ritning, pâ vilken fig. l visar ett delvis sektionerat längdsnitt genom anordningen enligt uppfinningen för foto- metrisk avsökning av geler, fig. 2 visar en planvy av insidan på endera skivan hos den i fig. l visade anordningens kyvett, fig. 3 visar en i pilens A i fig. l riktning tagen vy av ett kar med vätska, vari en del av skivorna hos den i fig. 1 visa- de anordningens kyvett är anordnad, fig. 4 visar ett längdsnitt genom en del av skivorna hos en andra utföringsform av anord- ningen enligt uppfinningen, fig. 5 visar den i fig. 4 visade anordningen, när skivorna är förenade med varandra medelst sina motsatta sidor.The invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows a partially sectioned longitudinal section through the device according to the invention for photometric scanning of gels, Fig. 2 shows a plan view of the inside of either disc of the one in Figs. Fig. 3 shows a view taken in the direction of arrow A in Fig. 1 of a vessel with liquid, in which a part of the discs of the cuvette of the device shown in Fig. 1 is arranged, Fig. 4 shows a longitudinal section through a part of the discs of a second embodiment of the device according to the invention, Fig. 5 shows the device shown in Fig. 4, when the discs are connected to each other by means of their opposite sides.

Föredragen utföringsform av uppfinningen .Preferred embodiment of the invention.

Anordningen enligt uppfinningen för fotometrisk avsökning av geler innefattar en monokromator l (fig. 1), vars ljusstråle passerar genom följande konstruktionselement, anordnade i serie efter varandra, sett i ljusstrålens strålningsriktning; ett membran 2, ett optiskt genomskinligt hål 3 i ett med en vätska 5 fyllt kar 4, ett i en kyvett 7 placerat gel 6 och ett optiskt genomskinligt utloppshål 8 i karet 4, och sedan träffar 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 en fotometer 9.The device according to the invention for photometric scanning of gels comprises a monochromator 1 (Fig. 1), the light beam of which passes through the following construction elements, arranged in series one after the other, seen in the radiation direction of the light beam; a membrane 2, an optically transparent hole 3 in a vessel 4 filled with a liquid 5, a gel 6 placed in a cuvette 7 and an optically transparent outlet hole 8 in the vessel 4, and then hitting 10 8 2059 25 a photometer 9.

Kyvetten 7 är uppbyggd av tvâ med varandra förenade skivor 10 och 11 av metall, exempelvis aluminiumlegering, vilkas insida 12 (fig. 2) är försedd med kongruenta spår 13.The cuvette 7 is made up of two interconnected discs 10 and 11 of metal, for example aluminum alloy, the inside 12 of which (Fig. 2) is provided with congruent grooves 13.

Skivornas 10, ll spår 13 är upptagna utefter deras perimeter.The grooves 13 of the discs 10, ll are occupied along their perimeter.

Man kan emellertid åstadkomma utföringsformer av anordningen, i vilka man kan upptaga några få spår, som är skilda åt och belägna på olika avstånd från skivornas centrum, eller ett enda spiralspår.However, embodiments of the device can be provided in which a few grooves can be accommodated, which are spaced apart and located at different distances from the center of the discs, or a single spiral groove.

När skivorna 10 (fig. 1) och ll förenas med varandra, bildar spåren 13 (fig. 2) en enda cell 14 (fig. 1) för upptagande av gelerna 6. I denna utföringsform av anordningen enligt upp- finningen är utformad en enda cell 14, vari fyra geler 6 är placerade.When the discs 10 (Fig. 1) and II are joined together, the grooves 13 (Fig. 2) form a single cell 14 (Fig. 1) for receiving the gels 6. In this embodiment of the device according to the invention a single cell 14, wherein four gels 6 are located.

I en annan möjlig utföringsform av anordningen kan skivorna utformas med flera celler.In another possible embodiment of the device, the discs can be designed with several cells.

I bottendelen av spåren 13 (fig. 2) i de båda skivorna 10 _ och 11 är slitsar 15 (fig. 1) resp. 16 för ljusstrålens passage upptagna. För att vardera skivan 10, 11 skall kunna bibehållas såsom ett enda stycke finns bygelformade partier , 17 (fig. 2).In the bottom part of the grooves 13 (Fig. 2) in the two discs 10 and 11, slots 15 (Fig. 1) are respectively. 16 for the passage of the light beam occupied. In order for each disc 10, 11 to be able to be maintained as a single piece, there are stirrup-shaped portions, 17 (Fig. 2).

Kyvettens 7 skivor 10 (fig. 1), ll är fästa på en drivanordnings 19 utgående axel 18 så, att de kan vrida sig i förhållande till ljusstrålen.The discs 10 (Fig. 1) 11 of the cuvette 7 are attached to the output shaft 18 of a drive device 19 so that they can rotate relative to the light beam.

Genom inplacering av på ritningen icke visade brickor med olika tjocklek mellan kyvettens 7 båda skivor 10 och ll kan man ändra avståndet mellan skivorna 10 och ll och följaktligen ändra cellens 14 tvärsnittsdimensioner, vilket gör det möjligt att avsöka gelerna § inom ett vidsträckt omrâde för deras tvärsnittsdimensioner.By placing washers of different thicknesses (not shown) in the drawing between the two discs 10 and 11 of the cuvette 7, one can change the distance between the discs 10 and 11 and consequently change the cross-sectional dimensions of the cell 14, which makes it possible to scan the gels within a wide range of their cross-sectional dimensions. .

Såsom påpekats ovan, är karet 4 fyllt med vätskan 5, som bör väljas på ett sådant sätt,att dess brytningsindex är i det 10 15 20 25 30 35 40 8205933-8 närmaste lika med gelmaterialets brytningsindex. I den här be- skrivna utföringsformen av anordningen utgöres vätskan 5 av exempelvis vatten, eftersom de geler 6, som skall undersökas, utgöres av polyakrylamid- eller agaroshaltiga sådana.As pointed out above, the vessel 4 is filled with the liquid 5, which should be selected in such a way that its refractive index is approximately equal to the refractive index of the gel material. In the embodiment of the device described here, the liquid 5 consists of, for example, water, since the gels 6 to be examined consist of polyacrylamide- or agarose-containing ones.

Karet 4 är anordnat mellan membranet 2 och fotometern 9 så, att den del av kyvettens 7 (fig. 3) skivor 10, ll som är ut- formad med cellen 14 (fig. l) för upptagande av gelerna 6, är anordnad i vätskan 5.The tub 4 is arranged between the membrane 2 and the photometer 9 so that the part of the discs 10, 11) of the cuvette 7 (Fig. 3) which is formed with the cell 14 (Fig. 1) for receiving the gels 6, is arranged in the liquid. 5.

Det i fig. 4 visade karet 4 är segmentformat, vilken form bestämmes av kyvettens 7 form och bidrar till en begränsad vätskeförbrukning, vilket är viktigt, när vätskan innehåller dyrbara tillsatsmedel.The vessel 4 shown in Fig. 4 is segmented, which shape is determined by the shape of the cuvette 7 and contributes to a limited liquid consumption, which is important when the liquid contains expensive additives.

Membranet 2 (fig. 1), karet 4 och kyvetten 7 är placerade i ett hus 20 med en borttagbar ljusskyddshuv 21, som är försedd med en slits för passage av drivanordningens 19 utgående axel 18, varpå kyvettens 7 skivor 10, ll är avtagbart fästa.The diaphragm 2 (Fig. 1), the tub 4 and the cuvette 7 are placed in a housing 20 with a removable light protection hood 21, which is provided with a slot for passage of the output shaft 18 of the drive device 19, to which the discs 10, 11 of the cuvette 7 are removably attached. .

Fotometerns 9 utgång är elektriskt kopplad till en skrivare 22, på vars s.k. diagram- eller registreringspapper man registrerar ett s.k. avsökningsdiagram 23. Beroende på topparna pâ detta kan man bedöma placerings- eller fördelningsläget för de under- sökta ämnena pâ elektroforogrammet.The output of the photometer 9 is electrically connected to a printer 22, on the so-called diagram or registration paper you register a so-called scan diagram 23. Depending on the peaks on this, the position or distribution position of the examined substances on the electrophorogram can be assessed.

I det föregående beskrives den utföringsform av anordningen enligt uppfinningen, vari cellen 14, som bildas av spåren 13, när kyvettens 7 skivor 10, ll förenas med varandra, är avsedd för avsökning av de cylindriska gelerna 6. Genom ändring av spårens form kan man emellertid undersöka geler med annan form.In the foregoing, the embodiment of the device according to the invention is described, in which the cell 14, which is formed by the grooves 13, when the discs 10, 11 of the cuvette 7 are joined together, is intended for scanning the cylindrical gels 6. By changing the shape of the grooves, however, examine gels with another form.

I sfig. 4 och 5 visas den enligt uppfinningen föreslagna anord- ningens kyvett 7, som bildas genom att förena med varandra skivor 24 och 25, vilkas båda sidor 28 resp. 29 är försedda med kongruenta spår 26 resp. 27. Den så utformade kyvetten 7 kan användas för avsökning av geler med varierande form.I sfig. 4 and 5 show the cuvette 7 of the device proposed according to the invention, which is formed by joining together discs 24 and 25, both sides 28 and 28 of which, respectively. 29 are provided with congruent grooves 26 resp. 27. The cuvette 7 so designed can be used for scanning gels of varying shape.

Om kyvettens 7 skivor 24 (fig. 4) och 25 förenas med varandra med sidan 28, som i detta fall är insidan, bildar spåren 26 8205933-8 10 15 20 25 30 35 40 10 en cell 30 för upptagande av de cylindriska gelerna 6, medan de i skivornas 24, 25 andra sida, dvs. utsidan 29 upptagna spåren 27 fungerar som slitsar för ljuspassage.If the discs 24 (Fig. 4) and 25 of the cuvette 7 and 25 are joined to each other with the side 28, which in this case is the inside, the grooves 26 form a cell 30 for receiving the cylindrical gels 6 , while those in the other side of the discs 24, 25, i.e. the grooves 27 occupied by the outside 29 function as slots for light passage.

När kyvettens 7 skivor 24 (fig. 5) och 25 förenas med varandra med sidan 29, som i detta fall är insidan, bildar spåren 27 en cell 3l för upptagande av geler 32 med rektangelformat tvärsnitt, medan de i skivornas 24, 25 andra sida, dvs. ut- sidan 28 upptagna spåren 28 fungerar som slitsar för ljus- passage.When the discs 24 (Fig. 5) and 25 of the cuvette 7 and 25 are joined together with the side 29, which in this case is the inside, the grooves 27 form a cell 31 for receiving gels 32 with a rectangular cross-section, while those in the other side of the discs 24, 25 , i.e. the grooves 28 occupied on the outside 28 function as slots for light passage.

Man kan utforma flera celler 3l eller 30 (fig. 4).One can design several cells 31 or 30 (Fig. 4).

Anordningen enligt uppfinningen för fotometrisk avsökning av geler fungerar på följande sätt.The device according to the invention for photometric scanning of gels works in the following way.

Sedan ljusskyddshuven 21 (fig. 1) borttagits, avskiljes kyvet- tens 7 (fig. l) båda skivor 10 och ll eller båda skivor 24 (fig. 4) och 25 från drivanordningens 19 axel 18. Gelerna 6 eller 32 läggee 1 spåret 13 eller 26 (fig. 4) eller 27 (fig. 5) i endera skivan 10 eller 24 så, att spalter med en tjocklek av minst 2-3 mm kvarlämnas mellan gelernas 6 eller 32 ändar och de bygelformade partierna 17. Därefter pålägges skivan ll eller 25, så, att de båda spåren 13, 26, 27 bildar cellen 14, 30 för de cylindriska gelerna 6 resp. cellen 31 för gelerna 32 med rektangelformat tvärsnitt, samtidigt som de båda skivornas 10, ll och 24, 25 bygelformade partier l7 anpassas till varandra.After the light shield 21 (Fig. 1) has been removed, the two discs 10 and 11 or both of the discs 7 (Fig. 4) and 25 of the cuvette 7 (Fig. 1) and 25 are separated from the shaft 18 of the drive device 19. The gels 6 or 32 lay in the groove 13 or 26 (Fig. 4) or 27 (Fig. 5) in either the disc 10 or 24 so that gaps with a thickness of at least 2-3 mm are left between the ends of the gels 6 or 32 and the stirrup-shaped portions 17. Then the disc 11 is applied or 25, so that the two grooves 13, 26, 27 form the cell 14, 30 of the cylindrical gels 6 and 6, respectively. the cell 31 for the gels 32 of rectangular cross-section, at the same time as the bracket-shaped portions 17 of the two discs 10, 11 and 24, 25 are adapted to each other.

I karet 4 (fig. l) ihälles vatten så, att dess övre nivå ligger något högre än hålen 3, 8. Den hopbyggda kyvetten 7 med de b däri placerade gelerna 6 eller 32 anbringas på drivanordningens 19 axel 18 så, att ljusstrâlen från monokromatorn l träffar slitsen l5, varefter man anbringar ljusskyddshuven 21 och inställer fotometerns 9 baslinje. Man startar därefter driv- anordningen 19 och drivanordningen för förflyttning av skri- varens 22 diagrampapper och avsöker fotometriskt gelerna- 6 eller 32. Samtidigt passerar ljusstrålen från monokromatorn ' 1 (fig. l) genom membranet 2, som från ljusstrålen skär ut ett smalt ljusknippe med en bredd av 0,2 mm, vilket successivt passerar genom karets 4 inloppshål 3, vattnet, slitsen 15, 10 15 20 30 35 8205933-9 11 gelet 6, slitsen 16, vattnet och karets 4 utloppshål 8 och träffar fotometern 9. Ljusstrålens absorption vid dess passage genom gelet 6 registreras av skrivaren 22. Placeringslägena för zoner av det biologiska ämne, som skall analvseras, i gelerna avkännes av skrivaren 22, i form av toppar på avsöknings- diagrammet 23. Sedan kyvettens 7 skivor vridits ett helt varv avslutas gelavsökningen. Gelet 32 (fig. 5) med rektangel- format tvärsnitt avsökes på liknande sätt.In the tub 4 (Fig. 1) water is poured so that its upper level is slightly higher than the holes 3, 8. The assembled cuvette 7 with the gels 6 or 32 placed therein is applied to the shaft 18 of the drive device 19 so that the light beam from the monochromator 1 hits the slot 15, after which the light protection hood 21 is fitted and the baseline of the photometer 9 is set. The drive device 19 and the drive device for moving the diagram paper 22 of the printer 22 are then started and the gels 6 or 32 are photometrically scanned. At the same time the light beam passes from the monochromator 1 (Fig. 1) through the membrane 2, which cuts out a narrow light beam from the light beam. with a width of 0.2 mm, which successively passes through the inlet hole 3 of the tub 4, the water, the slot 15, the gel 6, the slot 16, the water and the outlet hole 8 of the tub 4 and hits the photometer 9. The light beam absorption during its passage through the gel 6 is registered by the printer 22. The positioning positions of zones of the biological substance to be analyzed in the gels are sensed by the printer 22, in the form of peaks on the scan diagram 23. After the discs of the cuvette 7 have been rotated one full turn, the gel scan. The gel 32 (Fig. 5) with a rectangular cross-section is scanned in a similar manner.

För att i kyvetten kunna placera geler, vilkas dimensioner är större än cellens tvärsnittsdimensioner, inställes mellan skivorna brickor, vilkas tjocklek är tillräcklig för att gelerna skall kunna låsas.In order to be able to place gels in the cuvette, the dimensions of which are larger than the cross-sectional dimensions of the cell, washers are set between the discs, the thickness of which is sufficient for the gels to be able to be locked.

I en konkret utföringsform för användning av anordningen enligt uppfinningen kan man successivt avsöka fyra, exempel- vis cylindriska geler, vilka vart och ett har en längd av 12 cm, utan att kyvetten behöver omladdas, eller ett enda gel med en längd av 50 cm. Spåren i den så utformade kyvettens skivor är upptagna längs en omkrets med en diameter av 17 cm.In a concrete embodiment for using the device according to the invention, one can successively scan four, for example cylindrical gels, each of which has a length of 12 cm, without the need to reload the cuvette, or a single gel with a length of 50 cm. The grooves in the discs of the cuvette so designed are taken up along a circumference with a diameter of 17 cm.

Genom att bredden av den ljusstråle, som vid avsökningen passerar genom gelet, i regel utgör 0,1-0,5 mm, inverkar gelernas krökning utefter en cirkelbåge med en diameter av 17 cm icke på mätnoggrannheten.Because the width of the light beam which passes through the gel during the scan, as a rule, is 0.1-0.5 mm, the curvature of the gels along an arc of a circle with a diameter of 17 cm does not affect the measuring accuracy.

Anordningen enligt uppfinningen gör det möjligt att under i övrigt lika betingelser öka gelavsökningsnoggrannheten 1,5-2 gånger, minska antalet hjälpoperationer 3-4 gånger och till- verkningskostnaden för anordningen 4 gånger.The device according to the invention makes it possible to increase the gel scanning accuracy 1.5-2 times under otherwise equal conditions, reduce the number of auxiliary operations 3-4 times and the manufacturing cost of the device 4 times.

Industriell användbarhet.Industrial usability.

Anordningen enligt uppfinningen för fotometrisk avsökning av geler kan användas i kliniker och vid fabriker inom mikro- biologisk industri för genomförande av massanalyser vid kvantitativ bedömning av elektroforogram i geler, exempelvis i polyakrylamid- och agaroshaltiga sådana, samt för ut- förande av selektionsarbeten inom jordbruket.The device according to the invention for photometric scanning of gels can be used in clinics and factories in the microbiological industry for carrying out mass analyzes in quantitative assessment of electrophorograms in gels, for example in polyacrylamide- and agarose-containing ones, and for carrying out selection work in agriculture.

Claims

8205933-8 10 15 20 25 30 35 12 Patent claims

A device for photometric scanning of gels, which comprises a monochromator (1), from which a light beam passes through a membrane (2) and a gel (6) placed in a cuvette (7), which are arranged in series successively, seen in the radiation direction of the light beam, which cuvette is movable in relation to the light beam by means of an electromechanical drive device (19), and strikes a photometer (9), characterized in that the cuvette (7) is built in the form of two with interconnected disks (10, 11), the at least one side (12) of which is provided with congruent grooves (13), which are intended to form at least one cell (14) when uptake of gels (6).

Device according to claim 1, characterized in that slots (15, 16) for passage of the light beam are accommodated in the bottom part of the grooves (13) in both discs (10, 11) of the cuvette (7).

Device according to claim 2, characterized in that if grooves (26, 27) are accommodated in both sides (28, 29) of the discs (24, 25) of the cuvette (7), they function in the other side (29) received by the grooves (27) of the cuvette (7) discs (27) which wear for light passage, these grooves (27), when the discs (24, 25) being joined to each other with these sides (29), also forms at least one cell (31) for receiving gels (32).

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the grooves (13) in the discs (10, 11) of the cuvette (7) are received along their perimeter.

Device according to any one of claims 1-4, characterized in that it is provided with a vessel (4), which is filled with a liquid (5), the refractive index of which is substantially equal to the refractive index of the gel material, and which is provided with optically transparent inlet and outlet holes (3 and 8, respectively) and arranged between the membrane (2) and the photometer (9) so that the part of the discs (10, 11) of the cuvette (7) which is formed with the cell (14) for receiving the gels (6), is in the liquid (5).