SU739386A1

SU739386A1 - Device for electrophoretic analysis of biological liquids

Info

Publication number: SU739386A1
Application number: SU772549136A
Authority: SU
Inventors: Владлен Тарасович Щуров; Галина Евгеньевна Цимаркина
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Биофизической Аппаратуры
Priority date: 1977-11-21
Filing date: 1977-11-21
Publication date: 1980-06-05

Description

Изобретение относитс к области разделени биологическп активных препаратов, предназначенных дл научных исследований, в частности к устройствам дл проведени непрерывного электрофоретического анализа серии образцов сыворотки крови при диагностике и профилактике, различных заболеваний , и может быть использовано в области аналитической и клинической биохимии.The invention relates to the field of the separation of biologically active preparations intended for scientific research, in particular, to devices for carrying out continuous electrophoretic analysis of a series of serum samples in the diagnosis and prevention of various diseases, and can be used in the field of analytical and clinical biochemistry.

Известно устройство дл электрофоретического анализа биологических жидкостей, состо щее из камеры смачивани , электрофоретической камеры с дозирующим приспособлением , камер окраски и отмывки электрофореграмм, камеры сушки, камеры просветлени , приспособлени дл сканировани результатов электрофоретического анализа, приспособлени дл подачи плеики Из ацетата целлюлозы, перемещающейс последовательно в непрерывном режиме через все камеры автоматизированного устройсваСЛ .A device for electrophoretic analysis of biological fluids is known, consisting of a wetting chamber, an electrophoretic chamber with a metering device, color cells and electrophoregram washing, a drying chamber, a bleaching chamber, devices for scanning electrophoretic analysis results, pulleys feeding devices From cellulose acetate moving sequentially into continuous mode through all cameras of the automated device SLF.

Однако недостатком указанной системы вл етс то, что надежность работы ее зависит , главным, образом, от пленки. Как известно , сама ацетатна пленка очень хрупка и перемещение ее через приводные валики невозможно, если пленка не изготовлена специальным образом на прочной лавсановой подложке.However, the disadvantage of this system is that its reliability of operation depends mainly on the film. As is well known, the acetate film itself is very fragile and it cannot be moved through the drive rollers unless the film is made in a special way on a solid polyester substrate.

Кроме этого, хорощее качество электрофоретического делени исследуемых образцов, 5 осуществл емого на непрерывно перемещающейс пленке, может быть обеспечено только при равномерности нат жени ее по всей щирине.In addition, the good quality of electrophoretic dividing of the samples under study, 5 carried out on a continuously moving film, can be ensured only if it is uniformly tensioned throughout the width of the film.

Эту равномерность очень трудно обеспечить , так как при перемещении пленки с помощью приводных валиков в известном устройстве неизбежен ее перекос из-за того, что практически добитьс одинаковой скорости вращени всех валиков невозможно.This uniformity is very difficult to achieve, since when the film is moved with the help of drive rollers in a known device, it is inevitably tilted because it is practically impossible to achieve the same rotational speed of all the rollers.

Необходимо отметить и то, что известное устройство позвол ет работать только на It should be noted that the known device allows to work only on

15 непрерывно перемещающейс пленке, поэтому требует об зательной установки всех камер в одну линию, что увеличивает габаритные размерь системы и делает ее неудобной при использовании в клинических лаборатори х.15 continuously moving film, therefore, requires the mandatory installation of all cameras in one line, which increases the overall dimensions of the system and makes it inconvenient when used in clinical laboratories.

Целью насто щего изобретени вл етс устранение указанных недостатков: уменьщение габаритов устройства и улучщение качества анализа.The purpose of the present invention is to eliminate these drawbacks: reducing the size of the device and improving the quality of the analysis.

Поставленна цель достигаетс за счет того, что устройство снабжено поворотной головкой с рычагами и отрезным ножом, камеры расположены по окружности, в центре которой смонтирована поворотна головка, при этом последн имеет т гу дл подъема и опускани рычагов и св зана с приводом, а рычаги снабжены пружинными захватами дл пленки.The goal is achieved due to the fact that the device is equipped with a swivel head with levers and a cutting knife, the cameras are located around the circumference, in the center of which the swivel head is mounted, the latter having a pull to raise and lower the levers and is connected to the drive, and the levers are equipped with spring clamps for film.

Кроме того, приспособление дл смачивани пленки выполнено в виде поворотной рамки с -пористым эластичным, покрытием. In addition, the device for wetting the film is made in the form of a rotating frame with a porous elastic coating.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл электрофоретического анализа; на фиг. 2 изображено приспособление дл подачи пленки, камера смачивани и отрезной нож; на фиг. 3 изображена электрофоретическа камера делени с дозирующим приспособлением и механизм привода.FIG. 1 is a diagram of an apparatus for electrophoretic analysis; in fig. 2 shows a device for feeding the film, a wetting chamber and a cutting knife; in fig. Figure 3 shows an electrophoretic dividing chamber with a metering device and a drive mechanism.

Устройство дл электрофоретического анализа содержит камеру 1 смачивани , электрофоретическую камеру 2 делени , камеру 3 окрашивани , камеру 4 отмывки, камеру 5 сушки, камеру 6 просветлени , приспособление дл сканировани 7, расположенные на основании 8 по окружности на равном рассто нии от подвижной головки 9, смонтированной в центре окружности.The device for electrophoretic analysis comprises a wetting chamber 1, an electrophoretic division chamber 2, a coloring chamber 3, a washing chamber 4, a drying chamber 5, a bleaching chamber 6, a scanning device 7 located on the base 8 circumferentially at an equal distance from the movable head 9, mounted in the center of the circle.

В правом нижней углу основани 8 установлен пульт управлени 10.A control panel 10 is installed in the lower right corner of the base 8.

На подвижной головке 9 закреплены сдвоенные рычаги И, каждый из которых содержит щечки 12 с пружинными захватами , состо щими из подпружиненных прижиMOB 13 и угловых упоров 14, закрепленных на щечках 12. В камере 1 смачивани с внешней стороны закреплена рамка 15 с пористым эластичным покрытием.On the movable head 9 are fixed double levers And, each of which contains cheeks 12 with spring clamps consisting of spring-loaded mOB 13 and angular stops 14 fixed on the cheeks 12. A frame 15 with a porous elastic coating is attached to the outer side of the wetting chamber 1.

Приспособление дл подачи пленки состолт из двух направл ющих валиков 16, закрепленных на опорных стойках 17 и стола 18 с боковых сторон которого выполнены канавки дл угловых упоров 14, а под столом 18 установлены пружинные опоры 19. Рабоча часть приспособлени подачи пленки размещена над кюветой 20 с буферным раствором дл смачивани пленки. Дл резки пленки 21 на опорных стойках 17 закреплена скоба 22 с отрезным ножом 23, св занным с приводным устройством (на чертеже не показан).The device for feeding the film consists of two guide rollers 16 mounted on the support posts 17 and the table 18 on the sides of which grooves are made for the corner stops 14, and spring supports 19 are installed under the table 18. The working part of the film feed device is placed above the cuvette 20 s buffer solution to wet the film. For cutting the film 21, a bracket 22 is fixed to the support posts 17 with a cutting knife 23 connected with a drive device (not shown).

Механизм привода системы состоит из приводного черв чного вала 24, наход щегос в зацеплении с зубчатым колесом 25, на нижней части которого по периферии выполнен выступ 26 со скощенными кра ми, который предназначен дл отжима ролика 27, закрепленного на одной оси с угловой опорой 28 вертикальной т ги 29, верхн часть которой щарнирно соединена с рычагом 11, закрепленными на оси 30, дл подъема и опускани рычагов И.The drive mechanism of the system consists of a drive worm shaft 24, meshed with a gear wheel 25, on the bottom of which a peripheral protrusion 26 is made with skewed edges, which is designed to spin a roller 27 fixed on one axis with an angular support 28 vertical The gi 29, the upper part of which is hingedly connected to the lever 11, fixed on the axis 30, for raising and lowering the levers I.

На одной оси с зубчатым колесом 25 между двух станин 31 закреплен поводок 32, св занный с мальтийским крестом 33, закрепленным на нижней части поворотной втулки 34, котЬра смонтирована на подшипниках и установлена на стойке 35. Внутри стойки 35 расположена т га 29 с возможностью перемешени в вертикальном направлении.A leash 32 is attached to the Maltese cross 33 mounted on the bottom of the rotary bushing 34, which is mounted on bearings and mounted on a rack 35. in the vertical direction.

Камера 2 электрофоретического делени содержит кювету 36, разделенную перегородкой 37 на два отделени , в каждом из которых размещены электроды 38.The electrophoretic division chamber 2 contains a cuvette 36 divided by a partition 37 into two compartments, each of which contains electrodes 38.

С внеЩней стороны камеры 2 на основании 8 установлены поворотный кронштейн 39, а с внутренней стороны - механизм перемещени 40 с дозирующим приспособлением 41, расположенным на направл ющей рейке 42.On the outside of the chamber 2, on the base 8, a swivel arm 39 is installed, and on the inner side, a movement mechanism 40 with a metering device 41 located on the guide rail 42.

Устройство дл электрофоретического анализа работает следующим образом.The device for electrophoretic analysis works as follows.

При включении электродвигател (на чертеже не показан) системы приводитс во вращение черв чный вал 24 и зубчатое колесо 25 с выступом 26. После того, как ролик 27 обкатитс по выступу 26 и займет верхнее положение, т. е. начнет обкатыватьс по поверхности зубчатого колеса 25, углова опора 28, св занна с роликом 27, поднимет вверх т гу 29, котора , в свою очередь, поднимет короткий конец рычага 11, и, враща рычаг 11 вокруг оси 30, и опустит вниз их длинные концы. Вместе с концами рычага И опуст тс вниз щечки 12. При этом угловые опоры 14 вход т в канавки на верхней поверхности боковых сторон стола 18 и перемещают его до уровн выхода пленки 21 между двух направл ющих валиков 16. Перемещение пружинных прижимов 13 вниз вместе со щечками 12 ограничено таким образом, что при опускании щечки 12 в крайнее нижйее положение между прижимом 13 и угловой опорой 14 образуетс зазор дл свободного прохождени пленки 21 до кра стола 18. Приводное устройство валиков 16 начинает их вращение, а следовательно, и перемещение пленки 21 только во врем нахождени стола 18 в крайнем нижнем положении. По истечении определенного времени, т. е. когда пленка 21 передвинетс до конца стола 18, щечки 12 приподнимутс .и угловые опоры 14 прижмут пленку по кра м к прижимам 13. После этого одновременно с автоматическим отключением привода валиков 16 опускаетс вниз в рамке 22 отрезной нож 23 и отдел ет зажатый конец пленки 21 от рулона. В это же врем рамка 15 с эластичным пористым покрытием, пропитанным буферным раствором , враща сь вокруг своей оси, накладываетс на пленку и смачивает ее. Все эти операции осуществл ютс в течение того времени, пока ролики 27 обкатываютс по плоскости непрерывно вращающегос колеса 25. К концу этого периода выступ 26 подходит к месту креплени ролика 7, который по мере поворота зубчатого колеса 25When the motor is turned on (not shown), the system drives the worm shaft 24 and the gear wheel 25 with a lug 26 to rotate. After the roller 27 rolls over the ledge 26 and takes the upper position, i.e., starts to run around the gear wheel 25, the corner bearing 28 associated with the roller 27 will lift up the rod 29, which, in turn, will lift the short end of the lever 11, and, by rotating the lever 11 around the axis 30, and lower their long ends. Together with the ends of the lever I, and down the cheeks 12. The corner supports 14 enter the grooves on the upper surface of the lateral sides of the table 18 and move it to the exit level of the film 21 between the two guide rollers 16. Downwardly moving the spring clips 13 together with the cheeks 12 is limited in such a way that when lowering the cheek 12 to the lowest position between the clamp 13 and the corner support 14, a gap is formed for the free passage of the film 21 to the edge of the table 18. The drive device of the rollers 16 starts their rotation, and hence movement Enki 21 only during the residence time of the section 18 in the lowest position. After a certain time has passed, i.e., when the film 21 has moved to the end of the table 18, the cheeks 12 are raised. And the corner supports 14 press the film along the edges to the clamps 13. Then, simultaneously with the automatic shutdown of the drive of the rollers 16, it goes down in the frame 22 of the cutting the knife 23 and separates the clamped end of the film 21 from the roll. At the same time, a frame 15 with an elastic porous coating impregnated with a buffer solution, rotating around its axis, is superimposed on the film and wets it. All these operations are carried out during the time that the rollers 27 roll around the plane of the continuously rotating wheel 25. By the end of this period, the protrusion 26 approaches the place of attachment of the roller 7, which as the gear 25 turns

начинает обкатыватьс по выступу 26 н тем самым отжимаетс вниз. Вместе с роликом 27 вниз отжимаетс углова опора 28 и закрепленна на ней т га 29. При опускании т ги 29 вниз опускаетс короткий конец рычага 11, а его длинный конец при вращении рычага вокруг оси 30 поднимаетс вверх. Вместе с ним поднимаютс вверх щечки 12 с зажатой между ними пленкой 16. После этого поводок 32 мальтийского креста 33, вращающийс на одной оси с зубчатым колесом 25, поворачивает на определенный угол мальтийский крест 33 совместно с поворотной втулкой 34 и рычагами 11. К этому моменту выступ 26, непрерывно передвига сь вместе с зубчатым колесом 25, проходит место креплени отжимного ролика 27 и последний, поднима сь, начинает перемещатьс по гладкой поверхности зубчатого колеса 25, поднима тем самым вверх т гу 29. При этом рычаг 11 с пленкой 21 опускаетс вниз в кювету 36 электрофоретической камеры 2. Концы пленки касаютс буферного раствора и на электроды 38 подаетс выпр мленное напр жение от источника питани , установленного в пульте управлени 10. Рейка 42 с дозирующим приспособлением 41 перемещаетс вперед так, что концы дозаторов располагаютс под пленкой вблизи одного из электродов 38 (катода). Поворотный кронщтейн 39 нажимает на корпус дозирующего приспособлени 41, перенос исследуемые препараты в виде щтрихов на ацетатную пленку 21. В течение определенного промежутка времени пленка остаетс в неподвижном состо нии, а нанесенные образцы исследуемых препаратов под действием электрического пол раздел ютс на фракции. В это врем рейка 42 с дозирующим приспособлением 41 возвращаетс в свое исходное положение и производитс замена одних дозирующих приспособлений на другие, заполненные следующей серией исследуемых препаратов. Затем колесо 25, сделав полный оборот вокруг оси поворотной головки 9, отжимает ролик 27 вниз, поднима пленку вверх, и поворачивает рычаги 11 на определённый угол, совмеща пленку 21 со следующей камерой - камерой 3 окращивани . Осуществл последующую серию перемещений в определенные интервалы времени через все камеры автоматизированной системы, пленка 21 подводитс к приспособлению дл сканировани 7, где пленка освобождаетс от прижимов 13.begins to run on the ledge 26 n thereby pressed down. Together with the roller 27, the angular support 28 and the clamped ga 29 are pressed down. When the thrust rod 29 is lowered, the short end of the lever 11 is lowered, and its long end rises upwards as the lever rotates around the axis 30. Together with him, the cheeks 12 are lifted up with the film 16 sandwiched between them. After this, the leash 32 of the Maltese cross 33, rotating on the same axis with the gear wheel 25, turns the Maltese cross 33 together with the rotary sleeve 34 and the levers 11. At this moment the protrusion 26, continuously moving together with the gear wheel 25, passes the place of attachment of the squeeze roller 27 and the latter, lifting, begins to move along the smooth surface of the gear wheel 25, thereby raising the upwards pull 29. At the same time the lever 11 with the film 21 is lowered from the bottom to the cuvette 36 of the electrophoretic chamber 2. The ends of the film touch the buffer solution and the straightened voltage is supplied to the electrodes 38 from the power source installed in the control panel 10. The rail 42 with the metering device 41 moves forward so that the ends of the dispensers are located under the film close to one of the electrodes 38 (cathode). The pivoting arm 39 presses against the housing of the metering device 41, transferring the specimens in the form of schtrikhs onto the acetate film 21. The film remains stationary for a certain period of time, and the applied samples of the specimens under investigation are divided into fractions under the action of an electric field. At this time, the rail 42 with the dispensing device 41 returns to its original position and replaces some of the dispensing devices with others that are filled with the next series of investigational drugs. Then the wheel 25, making a full rotation around the axis of the swivel head 9, squeezes the roller 27 down, lifts the film up, and turns the levers 11 at a certain angle, combining the film 21 with the next camera - camera 3. Having performed the subsequent series of movements at certain intervals of time through all the cameras of the automated system, the film 21 is brought to the scanning device 7, where the film is released from the clamps 13.

Результаты сканировани регистрируютс в виде графиков или таблиц в процентахScan results are recorded as graphs or tables in percent.

изменени оптической плотности вдоль длины пробега разделенных фракций.changes in optical density along the path of the separated fractions.

Наличие в системе отрезного ножа, установленного за приспособлением дл подачи пленки, образующих с камерой смачивани единый блок, сокращает до минимума количеЬтво приводных валиков, что исключает возможность перекоса пленки и позвол ет работать с ацетатной плёнкой вне зависимости от ее прочностных характеристик. Расположение камер системы по окружности,The presence in the system of a cutting knife installed behind the film feeding device, forming a single unit with the wetting chamber, minimizes the number of drive rollers, which eliminates the possibility of film skewing and allows working with an acetate film regardless of its strength characteristics. The location of the cameras of the system is around

в центре которой смонтирована подвижна головка с прикрепленными к ней рычагами, снабженными пружинными захватами дл пленки, позвол ет значительно сократить размеры всей системы, сделать ее более компактной и удобной в обслуживании. Кроме того, подвижна головка, позвол юща осуществл ть циклическое перемещение рычагов с пленкой в режиме «вверх-поворотвниз-выдержка , обеспечивает хорощее качество проведени электрофоретическогоin the center of which is mounted a movable head with levers attached to it, provided with spring clamps for the film, allows to significantly reduce the size of the entire system, make it more compact and easy to maintain. In addition, the movable head, which allows the cyclic movement of the levers with the film in the up-turn-down-shutter mode, provides a good quality electrophoretic effect.

анализа при массовых профилактических обследовани х людей.analysis during mass prophylactic examinations of people.

Claims

1. An apparatus for electrophoretic analysis of biological fluids, comprising sequentially installed devices for wetting a film, an electrophoretic chamber, an electrophoregram staining and washing chamber, an ester chamber and a clarification chamber; a device for feeding the film, a device for scanning the analysis results and a drive, characterized in that, in order to reduce the size of the device and improve the quality of the analysis, it is equipped with a swivel head with levers and a cutting knife, the chambers are located around the circumference, 6 which has a swivel head mounted, while the latter has a thru for raising and lowering the levers and is connected

with the drive, and the levers are equipped with spring grippers for the film.

2. A device according to claim 1, characterized in that the device for wetting the film is made in the form of a rotating frame with a porous elastic coating.

Sources of information taken into account during the examination 1. US Patent No. 3896021, cl. 204-299, publ. 1975 (prototype).