TW201619601A - 電泳裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供了用於進行電泳的設備、系統和方法。所述設備、系統和方法適合於便攜性、低功耗、集成操作和遠端監視。

Description

電泳裝置 背景技術

凝膠電泳是用於根據樣品(諸如DNA、RNA和蛋白質)的大小和/或電荷來對該樣品進行分離和分析的技術。在電場的影響下，可以使諸如DNA等樣品分子移動穿過凝膠。可以將樣品裝載到凝膠中並放置到電泳室內，該電泳室可以連接至功率源以生成電場。

分子穿過凝膠的遷移速率可取決於若干個因素，包括分子的長度、構象和電荷，以及凝膠的類型和孔隙率。核酸通常在瓊脂糖凝膠中分離。在這樣的情況下，較短的分子可以移動得更快，並且因此在給定的時間內穿過凝膠的孔隙遷移得更遠。這個過程稱為篩分。在其他情況下，例如在瓊脂糖中分離蛋白質的情況下，凝膠孔隙對於篩分分子可能過大。蛋白質通常以其天然狀態或在變性之後在聚丙烯醯胺凝膠中分離。天然蛋白質的電泳遷移率可取決於蛋白質的長度、電荷和構象。變性蛋白質的電泳遷移率可取決於其長度以及其質荷比。在一些情況下，可以使用十二烷基硫酸鈉(SDS)使蛋白質變性，這使得蛋白質線性化並帶負電荷。這導致單位品質的電荷的均勻分佈，其可以導致近似地僅按大小分離。

需要用於電泳的改進的系統和方法。可以提供低功率電泳，其中所述低功率電泳可以在低電壓下操作。這樣的低功率電泳可以容許 電泳裝置成為可擕式的，並且可在不同情況下操作。例如，可以將所述電泳裝置帶出到野外，或者帶出到不容易獲得常規功率源的國土部分中。低電壓功率的使用還可以容許所述電泳裝置在運輸途中進行充電，或者由可能原本無法適應傳統電泳設備的功率源來進行充電。這些特徵可以極大地提高在不同的照護點(POC)環境中進行電泳的能力。

可以發生集成的即時電泳。可以提供檢測器以作為電泳裝置的一部分。檢測器可以提供在操作之前、期間和/或之後對電泳基質的成像。檢測器可以提供電泳基質的靜態圖像或視頻。檢測器可以對一個框架中的整個基質或其大部分進行成像。可以使用來自檢測器的圖像和視頻來分析電泳分離的結果。可以有利地使用來自檢測器的圖像和視頻來監視電泳分離的進度。

電泳裝置或相關聯的檢測器可以包括通信設備。通信設備可以傳輸來自所述裝置和/或檢測器的資訊，諸如成像資料(例如，圖像或視頻)或運算元據(例如，電壓、場強、執行時間)。可以使用通信設備來向所述裝置和/或檢測器提供指令，諸如開始電泳的指令、停止電泳的指令、改變所施加電壓或電場強度的指令、拍攝圖像或視頻的指令、傳輸圖像或視頻的指令、在指定時間或以指定速率開始拍攝圖像或視頻的指令，或者停止拍攝圖像或視頻的指令。可以給出立即執行或在未來時間執行的指令。因此，可以發生對電泳的遠端監視和/或控制。

可以在分開的泳道中發生電泳。所述基質可以包括用來分離電泳泳道的物理分隔物。這樣的分隔物可以防止樣品在泳道之間的交叉污染或遷移。這樣的分隔物還可以允許同時使用多種類型的基質。例如，可以將不同孔隙率的凝膠放置到不同泳道中，從而與在使用單一孔隙率的凝膠對樣品進行分離的情況下相比，這允許以更好的解析度 對帶有不同大小範圍的分析物的樣品進行分離。泳道可以邊對邊地分離，但仍在頂部敞開，從而允許通向檢測器的光路以供成像。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁；電泳凝膠，其保持在所述框架中；以及電氣元件，其產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠，其中所述電氣元件由不超過12V供電。

在一個實施方式中，所述裝置還包括在其中容納所述框架、所述電泳凝膠和所述電氣組件的殼體。

在一個實施方式中，所述殼體防止外部光進入所述殼體。

在一個實施方式中，在所述殼體內提供光源。

在一個實施方式中，由不超過一個功率線纜提供用於所述電氣元件和所述光源兩者的功率。

在一個實施方式中，所述電泳凝膠包括被配置用於接納所述樣品的至少一個孔(well)。

在一個實施方式中，所述裝置還包括功率連接器，所述功率連接器被配置用於將所述裝置電連接至外部功率源。

在一個實施方式中，所述外部功率源提供不超過約12V。

在一個實施方式中，所述外部功率源是離網功率源。

在一個實施方式中，所述外部功率源是機動載具(motor vehicle)。

在一個實施方式中，所述機動載具經由該機動載具的充電埠向所述功率連接器提供功率。

在一個實施方式中，所述充電埠是所述機動載具的點煙器插孔。

在一個實施方式中，所述機動載具從該機動載具的電池向所述 功率連接器提供功率。

在一個實施方式中，在所述載具處於操作中時所述機動載具向所述功率連接器提供功率。

在一個實施方式中，在所述載具處於運動中時所述機動載具向所述功率連接器提供功率。

在一個實施方式中，一種進行電泳的方法包括使用所述裝置來進行電泳。

在一個實施方式中，所述進行電泳的方法還包括使用不超過約12V向所述裝置供電。

在一個實施方式中，所述進行電泳的方法還包括通過無線連接即時地監視電泳。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁以及至少一個泳道分隔物；以及電泳凝膠，其保持在所述框架中，其中所述泳道分隔物將所述電泳凝膠的至少一部分與所述電泳凝膠的另一部分分隔成多個泳道，並且在電泳期間抑制樣品材料在相鄰泳道之間的轉運，其中所述多個泳道中的電泳凝膠的頂面彼此流體連通。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁以及至少一個泳道分隔物；以及電泳凝膠，其保持在所述框架中，其中所述泳道分隔物將所述電泳凝膠的至少一部分與所述電泳凝膠的另一部分分隔成多個泳道，並且在電泳期間抑制樣品材料在相鄰泳道之間的轉運，其中所述多個泳道中的電泳凝膠具有暴露於空間的頂面。

在一個實施方式中，所述裝置還包括電氣元件，所述電氣元件產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述電泳凝膠。

在一個實施方式中，所述電氣元件包括多個電極。

在一個實施方式中，所述電場使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述多個泳道中的第一泳道中的電泳凝膠，並且使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述多個泳道中的第二泳道中的電泳凝膠。

在一個實施方式中，所述泳道分隔物基本上平行於至少一個側壁。

在一個實施方式中，所述泳道分隔物包括連接器區，所述樣品材料中的至少一些材料能穿過所述連接器區而在相鄰泳道之間轉運。

在一個實施方式中，所述多個泳道中的第一泳道中的電泳凝膠在組成上與所述多個泳道中的第二泳道中的電泳凝膠不同。

在一個實施方式中，所述框架包括彼此基本上平行的多個泳道分隔物。

在一個實施方式中，所述泳道分隔物是由固體材料形成。

在一個實施方式中，所述泳道分隔物與所述框架的所述底板一體形成，其中所述多個泳道中的電泳凝膠的頂面暴露於空間，所述空間容許所述頂面彼此流體連通。

在一個實施方式中，所述裝置還包括檢測器，所述檢測器被配置用於在貫穿所述電泳凝膠產生所述電場時檢測來自所述電泳凝膠的信號。

在一個實施方式中，所述檢測器容置在所述裝置的頂滑動面板中。

在一個實施方式中，所述信號為光學信號。

在一個實施方式中，所述檢測器被配置用於同時檢測來自所述多個泳道中的電泳凝膠的信號。

在一個實施方式中，所述檢測器被配置用於同時對來自所述多個泳道的電泳凝膠成像。

在一個實施方式中，所述檢測器與外部設備無線通訊。

在一個實施方式中，所述外部設備被配置用於即時顯示由所述檢測器捕捉的圖像。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁；電泳凝膠，其保持在所述框架中；以及電氣元件，其產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠，其中所述裝置具有(1)不超過15cm的最大橫向尺度，或(2)不超過30cm的高度。

在一個實施方式中，所述裝置還包括殼體，所述殼體被配置用於封閉所述框架、電泳凝膠和所述電氣元件，其中所述殼體具有不超過15cm的最大橫向尺度。

在一個實施方式中，所述裝置被配置用於同時在至少8個不同的區中進行電泳。

在一個實施方式中，所述裝置還包括殼體，所述殼體被配置用於封閉所述框架、電泳凝膠和所述電氣元件，其中所述殼體具有不超過30cm的高度。

在一個實施方式中，所述裝置被配置用於同時在至少8個不同的區中進行電泳。

在一個實施方式中，所述高度與所述最大橫向尺度之比不超過1。

在一個實施方式中，所述高度與所述最大橫向尺度之比大於1。

在一個實施方式中，所述裝置的重量不超過約1kg。

在一個實施方式中，所述裝置總體積小於約3500cm³。

在一個實施方式中，所述裝置占地面積小於約250cm²。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁；電泳凝膠，其保持在所述 框架中；電氣元件，其產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠；以及檢測器，其被配置用於在產生貫穿所述電泳凝膠的電場時檢測來自所述電泳凝膠的信號，其中所述裝置包括在其中容納所述框架、所述電泳凝膠、所述電氣元件和所述檢測器的殼體。

在一個實施方式中，所述殼體防止外部光進入所述殼體。

在一個實施方式中，在所述殼體內提供光源。

在一個實施方式中，所述檢測器被配置用於在所述樣品的所述部分正遷移穿過所述電泳凝膠時檢測來自所述凝膠的信號。

在一個實施方式中，所述信號為光學信號。

在一個實施方式中，所述檢測器包括被配置用於捕捉所述電泳凝膠的圖像的成像設備。

在一個實施方式中，所述檢測器被配置用於同時捕捉所述框架中的整個電泳凝膠的圖像。

在一個實施方式中，所述檢測器是廣角相機。

在一個實施方式中，所述檢測器與外部設備無線通訊。

在一個實施方式中，所述外部設備被配置用於即時顯示由所述檢測器捕捉的圖像。

在一個實施方式中，所述外部設備包括處理器，所述處理器運行用於從所述檢測器所捕捉的資料移除魚缸效應的程式。

在一個實施方式中，所述框架是被配置成相對於所述檢測器移動的託盤。

在一個實施方式中，所述託盤被配置成相對於所述檢測器橫向滑動。

在一個實施方式中，所述託盤被配置成在所述電泳凝膠暴露於外部環境的敞開位置與所述電泳凝膠處於所述裝置的殼體內的關閉位 置之間移動。

在一個實施方式中，所述裝置具有不超過30cm的高度。

在一個實施方式中，所述裝置具有不超過1kg的重量。

在一個實施方式中，所述裝置總體積小於約3500cm³。

在一個實施方式中，所述裝置占地面積小於約250cm²。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁；所述框架內的多個測試區，每個測試區包括不同孔隙率的電泳凝膠；電氣元件，其產生貫穿所述多個測試區中的所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠。

在一個實施方式中，所述框架包括至少一個泳道分隔物，所述泳道分隔物將所述多個測試區分隔成單獨的泳道。

在一個實施方式中，所述單獨的泳道中的測試區中的每一個包括被配置用於接納樣品的樣品裝載區。

在一個實施方式中，所述樣品裝載區包括所述電泳凝膠中的被配置用於接納所述樣品的孔。

在一個實施方式中，所述單獨的泳道的所述樣品裝載區被配置用於同時接納來自多頭移液管(pipette)的樣品。

在一個實施方式中，所述單獨的泳道之間的寬度與所述多頭移液管的頭之間的寬度基本相同。

在一個實施方式中，所述多個測試區中的電泳凝膠包含在其中嵌入和/或分離的分子，所述分子具有在所述多個測試區之間相差至少3個數量級的分子量。

在一個實施方式中，所述分子是10b到10kb的核酸。

在一個實施方式中，不同測試區中的電泳凝膠的孔隙率相差至少1個數量級。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的方法，包括：提供如在本公開內容的其他方面提供的電泳裝置；將樣品裝載到所述電泳凝膠中；以及產生電場以使所述樣品的至少一些部分遷移穿過所述電泳凝膠。

在一個實施方式中，所述方法還包括通過從遠端設備向所述裝置傳輸指令來控制所述裝置的操作。

在一個實施方式中，所述方法還包括從所述裝置向遠端設備傳輸操作條件資料。

在一個實施方式中，所述方法還包括向遠端設備傳輸所述凝膠的圖像或視頻。

在一個實施方式中，所述傳輸無線地進行。

在一個實施方式中，即時地進行傳輸圖像或視頻。

在一個實施方式中，所述方法還包括經由至多一個功率線纜向所述裝置提供功率。

本公開內容的一個方面提供了一種用於對樣品進行電泳的方法，所述方法包括：提供多個測試區；每個測試區包括電泳凝膠；以及產生貫穿所述多個測試區中的電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一些部分遷移穿過所述多個測試區中的電泳凝膠，其中所述電場使所述多個測試區中的電泳凝膠嵌入和/或分離具有在所述多個測試區之間相差至少3個數量級的分子量的分子。

在一個實施方式中，所述多個測試區被提供於具有底板和多個側壁的框架內。

在一個實施方式中，所述框架具有將所述多個測試區彼此分開的至少一個泳道分隔物。

在一個實施方式中，每個測試區的電泳凝膠具有不同的孔隙率。

在一個實施方式中，不同測試區中的電泳凝膠的孔隙率相差至少1個數量級。

在一個實施方式中，所述分子是10b到10kb的核酸。

在一個實施方式中，所述方法還包括在產生貫穿所述電泳凝膠的電場時捕捉所述電泳凝膠的圖像。

在一個實施方式中，所述方法還包括向外部設備傳輸所述電泳凝膠的圖像。

在一個實施方式中，所述方法還包括，在產生所述電場之前，將樣品的至少一部分裝載到第一測試區的電泳凝膠的第一孔中，以及將樣品的至少一部分裝載到第二測試區的電泳凝膠的第二孔中。

本公開內容的一個方面提供了一種用於監視樣品的電泳的方法，所述方法包括：產生貫穿電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述電泳凝膠；以及在產生貫穿所述電泳凝膠的電場時捕捉所述電泳凝膠的圖像；以及將所述電泳凝膠的圖像傳輸至位於與所述電泳凝膠分開的單獨設施處的外部設備。

在一個實施方式中，無線地傳輸所述圖像。

在一個實施方式中，在產生所述電場時向所述外部設備傳輸所述圖像。

在一個實施方式中，即時地向所述外部設備傳輸所述圖像。

在一個實施方式中，借助於殼體內的相機來捕捉所述圖像，所述殼體封閉所述相機和所述電泳凝膠。

在一個實施方式中，所述殼體具有不超過30cm的高度。

在一個實施方式中，所述殼體具有不超過15cm的最大橫向尺度。

在一個實施方式中，所述外部設備是電腦。

在一個實施方式中，所述外部設備是掌上型移動設備。

在一個實施方式中，所述方法還包括從所述外部設備接收影響貫穿所述電泳凝膠的電場的一個或多個命令。

當結合以下描述和附圖考慮時將會進一步地理解和明白本發明的其他目的和優點。雖然以下描述可包含描述本發明的特定實施方式的具體細節，但是不應當將其解釋為對本發明範圍的限制，而是應當解釋為優選實施方式的範例。對於本發明的每個方面，本領域技術人員已知的許多變體是可能的，如本文所建議。在不脫離本發明的精神的情況下，在本發明的範圍內可以作出多種改變和修改。

援引併入

本說明書中提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用併入本文，其程度如同具體地且單獨地指明每個單獨的出版物、專利或專利申請均通過引用而併入。

110‧‧‧電泳基質

120‧‧‧凝膠泳道

125‧‧‧物理屏障

130‧‧‧槽/室

140‧‧‧電極/第一組電極

250‧‧‧附加電極/第二組電極

260‧‧‧連接器

270‧‧‧標記物

280‧‧‧標記物

350‧‧‧電極

360‧‧‧緩衝液

370‧‧‧凝膠

400‧‧‧梳狀物

480‧‧‧泳道電泳裝置

490‧‧‧凝膠澆注框架

610‧‧‧自動移液管

620‧‧‧移液管尖端

710‧‧‧電壓顯示電路

720‧‧‧高電壓功率供應電路

730‧‧‧光控制電路

740‧‧‧集成式裝置或系統

750‧‧‧高電壓源

760‧‧‧顯示器

770‧‧‧光源

810‧‧‧輸入電壓信號

820‧‧‧脈寬調製(PWM)晶片

830‧‧‧羅耶電路(Royer circuit)

840‧‧‧升壓變壓器/轉換器

850‧‧‧電壓採樣電路

860‧‧‧整流器電路

870‧‧‧高電壓DC輸出

910‧‧‧電泳裝置

920‧‧‧照明區域

930‧‧‧電壓控制和顯示區域

931‧‧‧成像設備

1040‧‧‧電極

1150‧‧‧抽屜式結構

1160‧‧‧可移動凝膠託盤

1200‧‧‧樣品孔

1210‧‧‧電極

1270‧‧‧凝膠託盤

1280‧‧‧緩衝液槽/緩衝液室

1290‧‧‧凝膠區

1320‧‧‧下凝膠託盤面板

1330‧‧‧上凝膠託盤面板

1340‧‧‧緩衝液止擋部/堰

1350‧‧‧凝膠區上面板

1360‧‧‧電極

1400‧‧‧加熱區

1470‧‧‧泵

1480‧‧‧管道/管/導管

1490‧‧‧凝膠注射器

1510‧‧‧梳狀物

1520‧‧‧齒

1710‧‧‧電泳裝置

1711‧‧‧控制介面

1712‧‧‧基質

1713‧‧‧連接器

1720‧‧‧檢測設備

1721‧‧‧外部光

1722‧‧‧連接器

1930‧‧‧滑動凝膠託盤

2040‧‧‧運動

2150‧‧‧適配器

2160‧‧‧周界

2170‧‧‧肩狀物

2210‧‧‧不同的形狀和規格係數

2401‧‧‧電腦系統

2405‧‧‧中央處理器

2410‧‧‧記憶體/記憶體位置

2415‧‧‧電子存儲單元

2420‧‧‧通信介面

2425‧‧‧週邊設備

2430‧‧‧電腦網路

2510‧‧‧電泳裝置

2520‧‧‧遠端設備

2530‧‧‧網路

2610‧‧‧電泳裝置

2620‧‧‧遠端設備

2710‧‧‧滑動面板

2720‧‧‧觀察窗

2730‧‧‧滑動面板

2740‧‧‧凝膠基質託盤

2810‧‧‧殼體

2811‧‧‧前滑動面板

2812‧‧‧頂滑動面板

2821‧‧‧主開關

2822‧‧‧功率供應線纜

2823‧‧‧光調諧控制項

2824‧‧‧光源開關

2830‧‧‧電泳基質

2840‧‧‧控制介面

2850‧‧‧頂滑動面板

2851‧‧‧觀察窗

2911‧‧‧壁裝插口

2912‧‧‧電池組

2913‧‧‧機動載具功率系統

2921‧‧‧適配器

2922‧‧‧功率線纜

2931‧‧‧膝上型電腦

2932‧‧‧臺式電腦

2933‧‧‧移動設備

2941‧‧‧線纜

2942‧‧‧無線

所附權利要求書中具體闡述了本發明的新穎特徵。通過參考闡述了利用本發明原理的說明性實施方式的以下詳細描述以及附圖，將獲得對本發明的特徵和優點的更好的理解，在附圖中：

圖1示出了多泳道電泳裝置的示例性立體示意圖。

圖2A示出了多泳道電泳基質的示例性俯視示意圖。

圖2B示出了在泳道之間具有多組電極和連接器的多泳道電泳基質(electrophoresis matrix)的示例性俯視示意圖。

圖2C示出了在泳道之間具有多組電極和連接器的多泳道電泳基質的示例性俯視示意圖。

圖3示出了多泳道電泳裝置的示例性側視示意圖。

圖4示出了具有凝膠澆注框架和梳狀物的泳道電泳裝置的示例性示意圖。

圖5示出了凝膠澆注框架和梳狀物的示例性示意圖。

圖6示出了泳道電泳裝置的示例性示意圖，該泳道電泳裝置具有凝膠澆注框架和用於遞送流體的帶移液管尖端的自動移液管。

圖7示出了用於電泳裝置的電路組成的示例性示意圖。

圖8示出了高電壓電路的示例性示意圖。

圖9示出了具有照明區域、電壓控制和顯示以及成像設備的電泳裝置的示例性示意圖。

圖10示出了具有電極的電泳裝置的示例性示意圖。

圖11示出了具有可移動凝膠託盤的抽屜式電泳裝置的示例性示意圖。

圖12示出了具有緩衝液槽、凝膠區、樣品孔和電極的凝膠託盤的示例性示意圖。

圖13示出了凝膠託盤的示例性剖面示意圖。

圖14示出了凝膠澆注系統的示例性示意圖。

圖15示出了梳狀物的示例性示意圖。

圖16示出了梳狀物和凝膠託盤的示例性示意圖。

圖17示出了示例性電泳裝置和成像系統。

圖18示出了安裝至電泳裝置的示例性成像系統。

圖19示出了具有可移動凝膠託盤的示例性抽屜式電泳裝置。

圖20示出了安裝至電泳裝置的示例性成像系統。

圖21示出了示例性電泳裝置。

圖22示出了帶有安裝的成像系統的示例性電泳裝置。

圖23示出了示例性集成式電泳裝置和功率供應器。

圖24示出了用於進行電泳的示例性電腦系統。

圖25示出了通過網路而與遠端設備通信的示例性電泳裝置。

圖26示出了直接與遠端設備通信的示例性電泳裝置。

圖27示出了帶有用於電泳基質接近的前滑動面板和用於接近觀 察窗的頂滑動面板的示例性電泳裝置。

圖28A示出了帶有前滑動面板、頂滑動面板、功率供應線纜和用於功率和光的控制項的電泳裝置的示例性前和後立體示意圖。

圖28B示出了帶有前滑動面板、頂滑動面板、功率供應線纜和用於功率和光的控制項的電泳裝置的示例性前和後立視示意圖。

圖28C示出了帶有前滑動面板、頂滑動面板、功率供應線纜和用於功率和光的控制項的電泳裝置的示例性俯視、仰視和右視示意圖。

圖28D示出了在前滑動面板處於關閉和敞開配置的情況下的電泳裝置的示例性立體示意圖。

圖28E示出了帶有用於電泳基質裝載或卸載的前滑動面板的電泳裝置的示例性示意圖。

圖28F示出了帶有觸摸控制介面的電泳裝置的示例性示意圖。

圖28G示出了帶有用於接近觀察窗的敞開配置下的頂滑動面板的電泳裝置的示例性前和後立體示意圖。

圖28H示出了帶有敞開配置下的頂滑動面板的電泳裝置的示例性俯視、仰視和左視示意圖。

圖29示出了用於將電泳裝置連接至功率源或電腦的連接選項的示例性示圖。

雖然本文已經示出和描述了本發明的優選實施方式，但對於本領域技術人員顯而易見的是，這樣的實施方式只是以示例的方式提供。現在本領域技術人員將在不偏離本發明的情況下想到許多更改、改變和替代。應當理解，在實踐本發明的過程中可以採用對本文所描述的本發明實施方式的各種替代方案。以下權利要求旨在限定本發明的範圍，並因此覆蓋這些權利要求範圍內的方法和結構及其等同體。

本發明提供了用於電泳的系統和方法。本文所描述的本發明的 各個方面可適用於下文闡述的任何特定應用，或者適用於任何其他類型的分離系統。本發明可以作為獨立的系統或方法來應用，或者作為集成式樣品處理系統的一部分來應用。應當明白，本發明的不同方面可以單獨地、共同地或彼此組合地理解。

本文所使用的術語“約”或“將近”是指在指定量的+/-10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%或1%內。

本公開內容提供了用於電泳的裝置。電泳涉及在存在電場的情況下樣品中的物種遷移穿過諸如凝膠的基質或介質。在本公開內容中，術語基質和凝膠可以互換使用。基質和樣品物種的物理性質可能影響遷移速率，從而允許樣品內的不同種類的分離。樣品物種的相關物理性質包括大小、電荷和構象。可以在一裝置內進行電泳，該裝置可以提供基質(例如，凝膠)、緩衝溶液和用於生成電場的電極。

本公開內容中所提供的電泳裝置可以非常適合於便攜和野外操作。可以將所述裝置設計成依靠諸如機動載具功率適配器等低電壓功率源運行，並且可以具有集成式功率供應電路。所述裝置可以直接從低電壓功率源運行，或者可以從由低電壓功率源充電的儲能設備(例如，電池)運行。這提供了便攜性和在偏遠地點處理樣品的能力。所述裝置可以在基質的泳道之間包括物理屏障，從而防止樣品之間的污染。物理屏障還可以容許每個泳道中所使用的凝膠的可變性或在泳道內所檢測的分子的類型的可變性。諸如相機之類的檢測器可以耦合或安裝至所述裝置，或者可以集成到所述裝置中。可以將有線(例如，USB)或無線(例如，Wi-Fi)的通信設備集成到所述裝置或檢測器中以促進對操作的遠端監視和控制。

圖1和圖2A分別由立體視圖和俯視圖示出了電泳分離基質110的示意圖。電泳基質可以包括凝膠泳道或通道120。物理屏障125可以位於在相鄰凝膠泳道或通道中泳動的樣品之間。電泳基質可以包括用於 容納緩衝液或其他流體的槽或室130。電泳基質可以包括電極140。圖2B和圖2C示出了具有以與第一電極140不同的方向定向的附加電極250的電泳基質的示意圖。這些電泳基質還可以包括位於凝膠泳道之間的連接器260。可以經由連接器將具有較大大小或具有較小大小的樣品(諸如DNA)引導到不同的凝膠泳道中。這些樣品被引導到的凝膠泳道可以包括為選定的樣品提供較高解析度而構成的凝膠，諸如具有較高或較低密度的凝膠。可以包括標記物270、280以作為針對不同的樣品大小或長度的參考，諸如針對較長的長度270和較短的長度280的參考。圖3示出了凝膠泳道的側視示意圖，所述凝膠泳道具有位於端部的電極350，並且具有位於電極與凝膠370之間的緩衝液360。

凝膠可以借助於凝膠澆注框架490和梳狀物400而澆注在泳道電泳裝置480中，例如在圖4和圖5所示。可以使用梳狀物在凝膠中形成孔以便在凝膠凝固之前裝載樣品。可以借助于泵(諸如帶有相關聯的移液管尖端620的自動移液管610)將電泳凝膠(例如，以液體形式)添加至泳道電泳裝置480或凝膠澆注框架490，例如在圖6中所示。在一些情況下，可以在向泳道添加液體凝膠之前用緩衝液來填充緩衝液室，以便避免液體凝膠與電極之間的接觸。諸如自動移液管之類的泵還可以用於將樣品裝載到孔中。

電泳裝置可以包括電壓顯示電路710，其可以顯示來自高電壓功率供應電路720的電壓資訊，如圖7中所示。裝置還可以包括光控制電路730。可以在集成式裝置或系統740的控制中使用電路，該集成式裝置或系統740包括位於一個集成系統中的高電壓源750、顯示器760和光源770。

高電壓功率供應電路可以包括圖8中所示的電路。可以將輸入電壓信號(例如，12V輸入)810饋送給脈寬調製(PWM)晶片820和具有羅耶電路(Royer circuit)830的MOS驅動器電路。PWM晶片還可 以驅動具有羅耶電路的MOS驅動器電路。可以將具有羅耶電路的MOS驅動器電路的輸出饋送到升壓變壓器或轉換器840中。可以用整流器電路860(例如，全橋整流電路)來整流升壓信號以產生高電壓DC輸出870。來自整流器電路的信號還可以用電壓採樣電路850進行採樣並被用在閉環電壓調節器電路中以產生恒定的電壓輸出。

成像或檢測設備可以與電泳裝置結合使用。電泳裝置910可以包括照明區域920以及電壓控制和顯示區域930，例如在圖9中所示。成像設備931可以包括這樣的元件--包括但不限於相機、單獨的功率供應器和通信設備。通信設備可以包括無線通訊設備(例如，Wi-Fi、藍牙)和/或有線通信設備(例如，USB)。相機可以包括可以降低成像高度的大光圈。相機可以包括廣角鏡頭。成像設備可以利用濾波器或其他影像處理技術，包括二次濾波器、卡爾曼濾波器(Kalman filter)和畸變校正(例如，魚眼校正)。

所述裝置可以包括光源。可以將所述光源集成到檢測器殼體或電泳裝置殼體中。光源可以包括燈，諸如白熾燈、鹵素燈、螢光燈、氣體放電燈、弧光燈、鐳射燈、UV燈或LED燈。光源可以包括雷射器。光源可以產生特定的波長或波長範圍，包括但不限於可見光、紅外光、紫外光及其組合。光源可以包括相同類型或不同類型的多個光源，其可以分開使用或組合使用。

在一些情況下，電極1040可以與電泳裝置910或其凝膠託盤分離，例如在圖10中所示。電泳裝置可以包括帶有可移動凝膠託盤1160的抽屜式結構1150，例如在圖11中所示。抽屜可以是可手動或自動地移動的。凝膠託盤1270可以包括這樣的元件：所述元件包括緩衝液槽或緩衝液室1280、凝膠區1290、樣品孔1200和電極1210，例如在圖12中所示。例如在圖13中示出了凝膠託盤的剖面圖，所述凝膠託盤具有下凝膠託盤面板1320、上凝膠託盤面板1330、緩衝液止擋部或堰 1340、凝膠區上面板1350和電極1360。

可以使用凝膠澆注系統來澆注凝膠。凝膠澆注系統可以包括這樣的元件：所述元件包括泵1470、管道、管或其他導管1480、凝膠注射器(例如，自動移液管)1490和加熱區1400，例如在圖14中所示。圖15和圖16示出了具有齒1520的梳狀物1510，其可以用來在凝膠中形成孔。

電泳裝置可以具有殼體，其覆蓋和/或封閉電泳裝置的一個或多個元件。殼體可以包括不同形狀和規格係數，如圖17-圖23和圖27-圖29中所示。成像或檢測設備1720可以位於與電泳裝置1710分開的殼體中(例如，圖17)，並且可被配置成安裝到電泳裝置上用於成像(例如，圖18)。這樣的安裝可以減少或消除凝膠暴露於外界的光。電泳裝置殼體可以包括如前文描述的滑動凝膠託盤1930(例如，圖19)。成像或檢測設備的安裝可以利用各種方法或運動2040(例如，圖20)。安裝可以借助於裝置殼體上的連接器、耳片或其他適配器2150(例如，圖21)。成像或檢測設備殼體可以包括不同形狀和規格係數(例如，圖22)。電泳殼體的規格係數可以是小的(例如，圖23)。殼體可以包括前滑動面板2710，其可以敞開2730以允許電泳基質2740的裝載或卸載；以及頂滑動面板，其可以敞開以允許接近觀察窗2720以便觀看裝載在所述裝置中的電泳基質(例如，圖27)。殼體2810可以包括前滑動面板2811和頂滑動面板2812，以及主開關2821、功率供應線纜2822、光調諧控制項2823和光源開關2824(例如，圖28A、圖28B和圖28C)。前滑動面板可以通過滑動而敞開或關閉(例如，圖28D)。可以經由前滑動面板裝載或卸載電泳基質2830(例如，圖28E)。殼體可以包括控制介面2840，諸如觸摸控制介面，其可以用來手動地控制電壓或其他指令引數(例如，圖28F)。在一些情況下，控制介面僅當設備正在操作時可見。殼體可以包括頂滑動面板2850，其 可以敞開以允許接近觀察窗2851(例如，圖28G、圖28H)。

進行電泳所必需的一些或所有元件可以集成在電泳裝置殼體內。例如，凝膠託盤和功率供應器都可以集成到同一殼體中。用於成像或檢測的光源可以集成在裝置殼體內。可以將諸如無線(例如，Wi-Fi、藍牙)或有線(例如，USB)通信設備之類的通信設備集成在殼體內。

控制系統可以與電泳裝置和相關聯的設備組合使用。例如，圖24示出了電腦系統2401，其被程式設計或以其他方式配置用於進行電泳。圖25和圖26示出了電泳裝置2510、2610通過網路2530(圖25)或者直接地(圖26)與遠端設備2520、2620通信的示意圖。

電泳裝置可以通過適配器2921和功率線纜2922或者直接通過功率線纜2922與諸如壁裝插口2911、電池組2912或機動載具功率系統2913之類的功率源連接(例如，圖29)。所述裝置可以通過線纜2941或者無線地2942與諸如膝上型電腦2931、臺式電腦2932或移動設備2933之類的電腦系統連接(例如，圖29)。

功率供應器

電泳裝置可以包括功率供應器。功率供應器可以在裝置殼體外部或集成在裝置殼體內。功率供應器可以包括用於連接至外部功率源的適配器。外部功率源可以包括但不限於：住宅、商業或工業建築能源、12V DC源、離網源(off-grid source)、可再生能源、太陽能電池板、電池或其他儲能裝置、機動載具和機動載具電池。

功率供應器可以包括電泳裝置的一個或多個電池。對任何功率供應器的任何描述均可適用於電池，或者反之亦然。對一個或多個電池的任何描述均可適用於電池組，並且反之亦然。電池組可以包括一個或多個電池。多個電池可以彼此串聯、並聯或以其任何組合連接。

功率供應器可被配置成依靠低電壓輸入信號運行。低電壓輸入 可以提供最大約64V、50V、48V、36V、30V、29V、28V、27V、26V、25V、24V、23V、22V、21V、20V、19V、18V、17V、16V、15V、14V、13V、12V、11V、10V、9V、8V、7V、6V、5V、4V、3V、2V或1V DC的電壓。在一些實施方式中，低電壓輸入可以大於本文所描述的一個或多個值，或者可以落在本文所描述的任何兩個值之間的範圍中。在一些情況下，低電壓輸入可以提供最大約14.5V DC。在一些情況下，低電壓輸入可以提供最大約12.5V DC。功率供應器可以可選地向電泳裝置提供不超過約24V或12V的電壓。

功率供應器可以向電極提供輸出電壓，該輸出電壓造成電泳所需的場強或電壓梯度。輸出電壓可以是約1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V、45V、50V、60V、70V、80V、90V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、700V、800V、900V、1kV、2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、7kV、8kV、9kV、10kV、15kV、20kV、25kV、30kV、35kV、40kV、45kV、50kV、60kV、70kV、80kV、90kV或100kV。輸出電壓可以是至少約1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V、45V、50V、60V、70V、80V、90V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、700V、800V、900V、1kV、2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、7kV、8kV、9kV、10kV、15kV、20kV、25kV、30kV、35kV、40kV、45kV、50kV、60kV、70kV、80kV、90kV或100kV。輸出電壓可以是最大約1V、2V、3V、4V、5V、6V、7V、8V、9V、10V、15V、20V、25V、30V、35V、40V、45V、50V、60V、70V、80V、90V、100V、200V、300V、400V、500V、600V、700V、800V、900V、1 kV、2kV、3kV、4kV、5kV、6kV、7kV、8kV、9kV、10kV、15kV、20kV、25kV、30kV、35kV、40kV、45kV、50kV、60kV、70kV、80kV、90kV或100kV。場強可以是約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40或48V/cm。場強可以是至少約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40或48V/cm。場強可以是約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40或48V/cm。在一些情況下，場強可以在約1與約2V/cm之間。在一些情況下，場強可以在約4與約10V/cm之間。在一些情況下，場強可以在約5與約8V/cm之間。在一些情況下，場強可以在約5與約10V/cm之間。在一些情況下，場強可以是在約10與約20V/cm之間。

場強可以是可調節的。在電泳過程期間，場強可以變化。在電泳裝置內可以實現不同的電泳技術，包括但不限於凝膠電泳、脈衝場凝膠電泳、等電聚焦、遷移率轉移電泳、親和電泳和等速電泳。

功率供應器可以與汽車功率適配器或點煙器適配器相容。用於與汽車功率適配器連接的插座和插頭可以是在ANSI/SAE J563規範中定義的那些插座和插頭。在一些情況下，適配器插座和插頭可以是尺寸A，其中插孔具有約20.93mm至約21.01mm的內徑，而插頭體具有約20.73mm至約20.88mm的直徑。在一些情況下，適配器插座和插頭可以是尺寸B，其中插孔具有約21.41mm至約21.51mm的內徑，而插頭體具有約21.13mm至約21.33mm的直徑。插頭可以包括指示已經建 立連接的燈。功率供應器可以能夠從點煙器適配器或機動載具的其他充電埠汲取功率。功率供應器可以在機動載具運行或不運行時汲取功率。功率供應器可以在機動載具處於運動中或不處於運動中時汲取功率。

功率供應器可以包括各種電路元件，諸如控制元件、驅動器、變壓器、整流器和採樣元件。功率供應器可以能夠提供高電壓。功率供應器可以包括脈寬調製電路或晶片。功率供應器可以包括驅動器，諸如MOS驅動器。功率供應器可以包括振盪器，諸如羅耶電路。功率供應器可以包括變壓器，諸如升壓變壓器。功率供應器可以包括整流器，諸如全橋整流器電路。功率供應器可以包括採樣電路，諸如電壓採樣電路。功率供應器可以包括控制項或調節器，諸如閉環電壓調節器電路。功率供應器可以產生恒定的或大致恒定的高電壓輸出。電泳裝置可以包括電壓顯示電路710，其可以顯示來自高電壓功率供應電路720的電壓資訊，如圖7中所示。所述裝置還可以包括光控制電路730。可以在集成式裝置或系統740的控制中使用電路，該集成式裝置或系統包括位於一個集成系統中的高電壓源750、顯示器760和光源770。

例如，高電壓功率供應電路可以包括圖8中所示的電路。可以將輸入電壓信號(例如，諸如12V輸入之類的低電壓輸入)810饋送至脈寬調製(PWM)晶片820和具有羅耶電路830的MOS驅動器電路。輸入電壓信號可以包括低電壓信號，諸如本公開內容中其他各處所描述的任何低電壓信號。PWM晶片還可以驅動具有羅耶電路的MOS驅動器電路。可以將來自具有羅耶電路的MOS驅動器電路的輸出饋送到升壓變壓器或轉換器840中。可以用整流器電路860(例如，全橋整流電路)整流升壓信號以產生高電壓DC輸出870。來自整流器電路的信號還可以用電壓採樣電路850進行採樣並被用在閉環電壓調節器電路 中以產生恒定的電壓輸出。

電泳裝置的各個元件可以從低電壓輸入運行，諸如24V、12V或本文其他各處所描述的其他低電壓值。在一些情況下，用於電極的高電壓源可以從低電壓輸入運行。在一些情況下，用於電極以及電壓控制和顯示電路的高電壓源可以從低電壓輸入運行。在一些情況下，集成式裝置或系統(在一個集成系統中包括高電壓源、顯示器和光源)可以從低電壓輸入運行。在一些情況下，用於電極、控制和顯示電路、光源以及通信設備的高電壓源可以從低電壓輸入運行。在一些情況下，用於電極、控制和顯示電路、光源、通信設備以及檢測器的高電壓源可以從低電壓輸入運行。

電泳裝置可以能夠在低電壓(諸如小於約24V、12V或本文其他各處所描述的其他低電壓值的電壓)下運行時進行電泳。電泳裝置可以能夠向一個或多個電極供電以使樣品遷移穿過凝膠。樣品可以能夠在電泳裝置接收低電壓時遷移穿過凝膠。在一些情況下，可以使用低電壓，諸如小於約24V、12V或本文其他各處所描述的任何其他低電壓值的電壓，來進行電泳和檢測的組合。電泳裝置可以能夠向一個或多個電極供電以使樣品遷移穿過凝膠，而同時向檢測器供電，所述檢測器即時地檢測樣品遷移的進度。在電泳裝置接收低電壓時，樣品可以能夠遷移穿過凝膠，並且檢測器可以能夠即時地檢測樣品進度。可選地，低電壓還可以向電泳的光源供電。可以通過使用低電壓值來向電極、電極和檢測器、電極和檢測器以及光源、檢測器和光源、電極和光源或者其任何組合進行供電。因此，可以發生由低電壓供電的即時電泳。

可以由低電壓外部功率源供應低電壓。例如，可以由機動載具、離網功率源、儲能設備或本文其他各處所描述的任何其他外部功率源向電泳應用供電。

電泳裝置的整體功耗可能是低的。在一些情況下，電泳裝置的整體功耗小於或等於約12W。在一些情況下，可以使用低水準的功率來進行電泳，或者進行電泳和檢測的組合。舉例來說，可以使用約100W來進行電泳和檢測。在一些情況下，低功率可以為小於或等於約250W、200W、150W、130W、120W、110W、100W、90W、85W、84W、83W、80W、75W、70W、65W、60W、55W、50W、45W、40W、35W、30W、25W、20W、15W、14W、13W、12W、11W、10W、9W、8W、7W、6W、5W、4W、3W、2W、1W、500mW、100mW、50mW、10mW、5mW或1mW。在一些情況下，低功率可以是從約。用來操作設備的功率量可以小於或等於本文所述的任何值。或者，用來操作設備的功率量可以大於或等於本文所述的任何值。用來操作設備的功率量可以落入本文所述的值中的任何兩個值之間的範圍中。用來操作電泳裝置(例如，電極)和檢測器的功率量可以具有小於本文所述的任何值的總量。用來操作電泳裝置和檢測器的功率量可以具有大於本文所述的任何值的總量。用來操作電泳裝置和檢測器的功率量可以落入本文所述的值中的任何兩個值之間的範圍中。

電泳裝置可以經由單個功率線纜接收功率。在一些情況下，單個功率線纜為電泳操作提供功率。在一些情況下，單個功率線纜為電泳操作和光源提供功率。在一些情況下，單個功率線纜為電泳操作和檢測器提供功率。在一些情況下，單個功率線纜為電泳操作和光源以及檢測器提供功率。在一些情況下，單個功率線纜為封閉在電泳裝置殼體中的所有元件提供功率。電泳裝置可以經由兩個功率線纜接收功率。在一些情況下，兩個功率線纜為電泳操作提供功率。在一些情況下，兩個功率線纜為電泳操作和光源提供功率。在一些情況下，兩個功率線纜為電泳操作和檢測器提供功率。在一些情況下，兩個功率線 纜為電泳操作和光源以及檢測器提供功率。在一些情況下，兩個功率線纜為封閉在電泳裝置殼體中的所有元件提供功率。在一些情況下，經由單獨的功率線纜為光源提供功率。電泳裝置可以通過適配器2921和功率線纜2922或者直接通過功率線纜2922而與功率源(諸如壁裝插口2911、電池組2912或機動載具功率系統2913)連接(例如，圖29)。

依據本發明實施方式可以通超載具為電泳裝置供電。一設備可以電連接至載具的充電埠。電能可以從充電埠流向該設備。載具可以是具有一個或多個動力單元的自推進式載具。

該設備可以是能夠進行電泳的可擕式設備。該設備可以用於即時電泳。該設備可以能夠使用低電壓的功率進行操作。該設備可以能夠使用小於12V的功率或者本文其他各處所述的任何其他電壓的功率進行操作。該設備可以能夠安適在載具內。該設備可以能夠安適到載具的座位上。該設備可以能夠擱置於坐在載具內的個人的膝蓋上。

載具可以是客運載具。載具可以是轎車、掀背式車、旅行車、卡車、SUV、小型廂式貨車、廂式貨車、吉普車、坦克、無人載具，或者能夠自推進的任何其他類型的機動車輛。在一些情況下，載具可以是飛機、直升機、火車、單軌車、地鐵、輪船、船隻，或者任何其他類型的載具。載具可以借助於內燃機推進。載具可以借助於電馬達推進。載具可以具有可為載具的一個或多個元件供電的載具電池。載具可以能夠在其中安適約2、3、4、5、6個或更多個人。載具可以包括一個或多個動力單元，諸如可容許載具在環境中移動的輪子。

載具可以在其上具有充電埠。充電埠可以位於載具的內部。充電埠可以是用於機動車的點煙器插孔。充電埠可以是DC功率源。充電埠可以是12V插孔。充電埠可以包括被配置用於接納充電連接器的插座。充電埠可以是載具的12V輔助功率輸出插口。在一些情況下， 充電埠可以是5V插口。充電埠可以是USB標準5V插口。充電埠可以提供任何低電壓值，諸如本文其他各處所描述的那些值。充電埠可以依據ANSI/SAE J563規範來提供，如本文其他各處所描述。

充電埠可以提供可來源於載具的電池的功率。電連接至充電埠的設備可以由載具的電池供電。載具的電池可以是汽車電池或者任何類型的車用電池。載具電池可以是啟動、照明、點火用(starting,lighting,ignition，SLI)電池。載具電池可以是鉛酸電池。可選地，載具電池可以包括可遞送總共約12V或更小的六個原電池。在一些情況下，載具可以具有可遞送總共約24V或更小的多個車用電池。在一些情況下，載具可以具有可遞送總共約48V或更小的一個或多個車用電池。

當電泳設備的功率連接器連接至充電埠時，功率可以從載具的充電埠流向該設備。功率可以在載具正在操作時流動。在載具處於操作中時，載具可以在或者可以不在運動中。載具在其被供電和/或引擎正在運轉時可以是操作的。當載具的點火裝置未完全關閉時，載具可以是在操作中。當載具的一個或多個輪子正在轉動時，載具可以是在操作中。當載具處於停車模式而點火裝置開啟時，載具可以是在操作中。如果載具頭燈或收音機可被開啟，則載具可以是在操作中。當載具不處於操作中時，功率可以流向或者可以不流向該設備。

功率可以用來直接操作所述設備。功率可以用來對儲能單元充電。儲能單元可以用來操作所述設備。在一些情況下，可以使用一組或多組協定來管控是將流向該設備的功率用來直接操作該設備，還是用來對可用於為該設備供電的儲能設備進行充電。在一些情況下，兩個行動可以同時發生。

該設備可以經由功率連接器連接至充電埠。功率連接器可以包括可安適到充電埠中的插頭。該設備可以配備有功率連接器，該功率 連接器可被配置成直接連接至充電埠。功率連接器可以包括一個或多個插腳、引腳、壓痕或導電表面。

充電埠可以能夠向設備提供低電壓功率以容許電泳設備的操作。充電埠可以搭載於載具上。充電埠可以是任何離網充電埠。充電埠可以由載具電池供電。充電埠可以是電連接至如本文其他各處所描述的任何類型的外部功率源的任何其他類型的充電埠。

或者，電泳設備可以經由功率連接器和適配器連接至充電埠。功率連接器可以不直接安適到充電埠中，或者可以不被配置用於調節來自充電埠的功率以供載具的操作。適配器可以提供這些功能中的一個或多個。適配器可以提供在設備的功率連接器與充電埠之間。

適配器可被配置用於物理地安適到充電埠中。適配器可被配置用於機械連接和/或電連接至充電埠。功率連接器可以不能夠直接地機械連接和/或電連接至充電埠。在一些情況下，當向功率連接器提供功率時，適配器可以提供或者可以不提供某功率調節或轉換。例如，適配器可以將DC轉換成AC。在另一示例中，適配器可以修改或調節從充電埠到功率連接器的電壓和/或電流。

本文對將所述設備連接至充電埠的任何描述可以包括或者可以不包括對一個或多個適配器的使用。

電泳設備可以借助於一個或多個載具來部署。所述設備可以是可承載在載具內的可擕式設備。載具能夠以低電壓功率，諸如12V或本文其他各處所描述的其他電壓值，向所述設備提供功率。向設備提供的功率可以用來對設備的儲能單元充電和/或直接為設備的一個或多個其他元件供電。在載具開啟時，可以經由充電埠向設備提供功率。在載具靜止時或者在載具處於運動中時，可以向設備提供功率。該設備因而可以有利地部署至多個地點。這些地點可以包括可能原本不具有能夠為設備供電的功率源的偏遠地點。這些地點可以包括可能 發生輪流停電因此可能無法提供可靠的功率接入的偏遠地點。

電泳設備可以在某一位置處接收樣品。該設備可以在所述位置進行電泳，或者在該設備處於向另一位置的運輸途中時進行電泳。所述設備可以在該設備處於載具外部時接收樣品，或者可以在該設備處於載具內時接收樣品。所述設備可以在載具靜止或運動時接收樣品。

設備可以在載具處於操作中時連接至該載具的充電埠。或者，設備可以在載具處於操作中時從該載具的充電埠斷開。設備可以具有儲能單元，該儲能單元可以在設備連接至載具時儲存能量。當設備從載具斷開時，儲能單元可以用來為設備供電。這可以容許設備在處於向一位置的運輸途中時得到充電。該設備可以繼而從載具取出並用來在所述位置處使用所存儲的能量進行電泳。如果該設備耗盡了儲能單元的電量，則可以將該設備重新連接至載具以向該設備供電和/或對儲能單元充電。因此，只要載具可用，就可以為該設備提供現成的功率源。這可以有利地將設備向遠端位置的轉運與在該設備已被轉運到的任何位置處為其供電相聯結。

本文對載具的任何描述也可適用於任何其他類型的功率源，諸如本文其他各處所描述的那些功率源。

可以提供一個或多個不同的位置。所述位置可以彼此遠離或者可以不彼此遠離。諸如道路(或鋪裝道路)之類的基礎設施可以存在於或者可以不存在於各個位置之間。

在一些情況下，可以從設備附近的受試者提供樣品。例如，可以從位於或靠近第一位置處的受試者提供樣品。在其他情況下，可以從位於其他位置處的受試者提供樣品。可以將遠端樣品從其他位置送到設施。在一些情況下，這可能延遲結果返回到位於其他位置處的受試者或個人。

可以將載具送到另一位置(例如，第二位置)。載具可以具有用 於進行電泳的設備。該設備可以可選地在載具處於操作中時電連接至載具。當載具處於操作中時，該設備可以由載具供電和/或充電。在載具處於運動中時(例如，從第一位置到第二位置)，該設備可以由載具供電和/或充電。通過容許在載具處於運輸途中時對設備進行充電，可以在該設備到達目的地時容許該設備處於大量充電狀態。在一些情況下，可以在目的地使用該設備，以在該位置進行電泳。設備可以在該位置由載具供電。例如，可以開啟轎車或其他類型的載具並將其用來在設備正在所述位置運行電泳時向該設備供電。或者，該設備可以使用已經充電的儲能設備在所述位置處進行操作。儲能設備可以在該設備處於運輸途中時已被充電。在設備處於運輸途中時對該設備充電可以有利地提供更大的靈活性，這樣的靈活性可以允許將載具或裝置從一個位置轉運至另一位置。所述位置無需具有電網功率源，或者對設備的使用無需依靠電網功率源。此外，可以在運輸途中將設備充電至隨時可用的狀態，這可以在設備到達目的地時節省時間。

在一些情況下，一個或多個受試者可以在目的地處提供樣品。電泳可以發生於所述目的地。照護點(Point of Care，POC)測試可以容許在目的地提供結果。在一些情況下，可以發生即時電泳或檢測，這可以容許即時地或即時地向所述位置處的受試者提供結果。這可以容許將核酸擴增設備帶至原本偏遠的地點，並且允許可以比其他情況快得多地提供結果的測試。這對於疾病預後和/或治療可能是有利的。這還可以有助於傳染病傳播的檢測和預防。

在一些情況下，測試可以發生於目的地位置。在一些情況下，可以在目的地位置收集樣品和/或將其裝載到設備中。該設備可以用來在目的地位置對樣品進行電泳。可以在目的地位置遞送結果。在其他實現方式中，載具可以接納該設備並離開目的地位置。載具可以是在前往諸如實驗室或設施等其他位置的途中。設備可以能夠在載具處 於操作中時在該載具中進行電泳。該設備可以能夠在載具處於途中時進行電泳。該設備可以由載具供電以進行電泳。在一些情況下，在樣品已經在一位置處被裝載到設備中之後，載具可以前往另一位置。擴增可以在載具處於途中時發生和/或完成。這可以在將設備帶至需要其的另一位置方面節省時間。可以借助於車載檢測器對結果進行檢測。可以將結果即時轉發給該設備的使用者。可以將結果轉發回從中收集樣品的位置。在一些情況下，可以將結果轉發到可以執行進行附加分析的設施。

通過在設備位於處在途中的載具內時使用載具為設備供電以及允許核酸擴增和檢測，可以提供更大的靈活性和節省時間的措施。可以使用載具運送時間，而不是“停機時間”。這可以說明在將設備部署到不同位置時最大化或提高該設備的使用率。

電泳凝膠和泳道

電泳裝置可以包括電泳基質(例如，凝膠)。基質(matrix)可以被分成由固體屏障分離開的泳道。例如，圖1和圖2A分別由立體視圖和俯視圖示出了電泳基質110的示意圖。電泳基質可以包括凝膠泳道120。物理屏障125可以在泳動於相鄰凝膠泳道或通道中的樣品之間提供物理分離。電泳基質可以包括用於容納緩衝液或其他流體的槽或室130。電泳基質可以包括電極140。圖3示出了凝膠泳道的側視示意圖，其中電極350位於端部，並且其中緩衝液360位於電極與凝膠370之間的緩衝液室中。

由固體屏障限定的凝膠或基質泳道在頂部可以是敞開的，而不是封閉的。例如，可選地可以不覆蓋凝膠泳道。凝膠泳道可以具有由固體屏障封閉的側面，而頂部是敞開的並且不接觸固體屏障。也就是說，凝膠泳道可以部分地或完全地邊對邊物理分離而同時共用公共上方空間，由此可使流體(例如，緩衝液、空氣)與一些或所有泳道接 觸或連通。舉例來說，第一泳道中的凝膠的頂面可以與第二泳道的凝膠的頂面流體連通。共用的上方空間可以跨越電泳基質中的所有泳道。或者，共用的上方空間可以跨越電泳基質中的泳道的子集。在一些實施方式中，從電泳基質之上可以在視覺上辨別出泳道中的凝膠的頂面。凝膠或基質泳道可以包括毛細管通道、毛細管、毛細管凝膠或微流體通道。屏障可以完全地或部分地延伸到凝膠或基質的深度中。屏障可以延伸穿過凝膠或基質的厚度的至少約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。屏障可以延伸凝膠或基質泳道的整個長度或長度的一部分。屏障可以延伸凝膠或基質泳道的長度的至少約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。屏障可以防止、減少或抑制材料(例如，樣品材料)在相鄰泳道之間的擴散或其他轉運。與沒有屏障的凝膠相比，屏障可以減少或抑制相鄰泳道之間的材料轉運達至少約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%或100%。

屏障可以在凝膠泳道之間包括一個或多個連接器。例如，圖2B和圖2C示出了允許材料在凝膠泳道之間轉運的連接器260。可以通過被定向成在連接器的方向上提供電場的附加電極來促進這樣的轉運。例如，連接器可以用來將樣品或樣品的部分從一個泳道移動到另一泳道。連接器可以容納電泳凝膠或其他轉運介質。連接器可以連接一對泳道或任何數目的泳道；例如，相鄰屏障中的連接器可以允許材料橫跨兩個、三個、四個、五個或更多個泳道的轉運。一個、兩個、三個、四個、五個或更多個連接器可以連接相鄰的泳道。連接器可以與泳道垂直；也就是說，連接器與泳道之間的角度可以為約90°。連接器與泳道之間的角度可以為至少約10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°或170°。連接器與泳道之間的角度可以為最大約10°、20°、30°、40°、50°、 60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°或170°。連接器與泳道之間的角度可以為約10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°或170°。在一些情況下，不同的凝膠泳道可以包括彼此不同類型或組成的凝膠。一些凝膠組成可以具有不同的密度或孔隙率，這可以為特定類型或大小的樣品材料提供更好的解析度。例如，可以將包含大小為20個堿基至2000個堿基的DNA分子的樣品裝載到第一凝膠泳道中；繼而在一些分離(例如，通過由第一對電極產生的電場)之後，可以將較小的DNA分子(例如，20個堿基至200個堿基)轉移(例如，通過由垂直於第一對電極定向的第二對電極所產生的電場)到具有較高濃度的凝膠的第二凝膠泳道中以供進一步的較高解析度的分離，而樣品中較大的DNA分子(例如，200個堿基至2000個堿基)的分離在第一凝膠泳道中繼續進行。在本公開內容中進一步討論電極和凝膠組成。

電泳裝置可以包括框架。該框架可以用於澆注、成形或容納電泳基質或凝膠。框架可以包括底面以及一個或多個側面。框架可以包括或者可以不包括頂面。在一些情況下，框架可以包括底面和從底面的周界向上延伸的四個側面。底面可以具有任何形狀，而側面可以沿著底面形狀的周界從底面向上延伸。框架底部的上表面可以接觸凝膠或電泳基質的底面。電泳凝膠或基質的頂面可被認為是與接觸所述底面的凝膠表面相對的凝膠表面。

電泳基質可以包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50個泳道。電泳基質可以包括約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、 33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50個泳道。電泳基質可以包括小於所描述的泳道數目中的任何數目或落入所描述的值中的任何兩個值之間的範圍內的泳道數目。

基質或凝膠泳道可以包括不同的幾何配置。基質或凝膠泳道可以相對于彼此平行。基質或凝膠泳道可以相對于彼此不平行。基質或凝膠泳道可以具有共同的寬度，或者寬度可以不同。基質或凝膠泳道可以具有共同的長度，或者長度可以不同。基質或凝膠泳道可以延伸框架的長度的約100%、90%、80%、70%、60%或50%。基質或凝膠泳道可以延伸框架的長度的至少約100%、90%、80%、70%、60%或50%。基質或凝膠泳道可以延伸框架的長度的至多約100%、90%、80%、70%、60%或50%。基質或凝膠泳道可以具有約0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50mm的寬度。基質或凝膠泳道可以具有至少約0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50mm的寬度。基質或凝膠泳道可以具有至多約0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45或50mm的寬度。基質或凝膠泳道可以具有約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50cm的長度。基質或凝膠泳道可以具有至少約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50cm的長度。基質或凝膠泳道可以具有至多約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45或50cm的長度。

基質或凝膠泳道可以平行於框架的一個或多個側面。固體屏障可以平行於框架的一個或多個側面。在一些情況下，基質或凝膠泳道可以垂直於框架的一個或多個側面。固體屏障可以垂直於框架的一個 或多個側面。固體屏障可以具有或者可以不具有小於或等於框架的一個或多個側面的高度的高度。或者，固體屏障可以具有大於或等於框架的一個或多個側面的高度的高度。

基質或凝膠可以包括樣品裝載區域和分離區域。樣品裝載區域可以包括用於容納樣品流體的孔。樣品裝載區域(例如，孔)可以同時接收樣品，例如從多移液管或自動移液管接收樣品。可以將樣品裝載區域的間隔和/或尺寸設計成與特定裝載器件(諸如，多移液管頭)的尺度相匹配。樣品裝載區域可以對應於凝膠泳道、與其對齊或位於其內部，使得來自特定樣品裝載區域的材料在操作期間遷移穿過特定泳道並保持與來自其他樣品的材料相分離。

可以在基質或凝膠中分離出各種類型的樣品材料，包括但不限於核酸(例如，DNA、RNA和PNA)、核酸片段、直接PCR產物、蛋白質(例如，酶、抗體、結構蛋白、儲存蛋白、轉運蛋白、動力蛋白、激素蛋白、受體蛋白)、蛋白質片段、肽和顆粒。凝膠內的不同泳道可以用來同時分離相同類型的材料。凝膠內的不同泳道可以用來同時分離不同類型的材料。凝膠內的不同泳道可以用來分離不同大小範圍的材料。可以通過使用針對每個大小範圍定制的不同凝膠組成來提供樣品材料的大小範圍的每個子集內的增強的解析度。在一些情況下，可以在一塊凝膠內分離或解析在大小或分子量上至少相差1、2、3、4或5個數量級的分子。例如，可以在一塊凝膠內分離或解析10個堿基與10kb個堿基之間的核酸分子。在另一示例中，樣品可以包括三個大小範圍的樣品分子，並且可以將樣品的一部分裝載到三個凝膠泳道中；第一大小範圍在第一泳道中良好地解析，第二大小範圍在第二泳道中良好地解析，並且第三大小範圍在第三泳道中良好地解析。在一些情況下，能夠以不同的速率在不同的泳道中分離分子。分子能夠以不同的速率穿越泳道。該速率可以彼此有大於或等於約10%、 20%、30%、40%、50%、70%、100%、150%、200%、300%、400%、500%、700%或1000%的不同。

可以使用不同類型的凝膠，包括但不限於瓊脂糖、聚丙烯醯胺和澱粉。凝膠可以用來分離蛋白質、核酸和顆粒。聚丙烯醯胺凝膠可以用來分離核酸，包括核酸的小片段(例如，約5-500bp)。瓊脂糖凝膠可以用來分離蛋白質，包括約200kDa以上的蛋白質。瓊脂糖凝膠可以用來分離核酸，包括從約50bp大小的核酸直到並且包含若干Mb大小的核酸。

可以使用不同的凝膠組成。凝膠的孔隙率可受到凝膠的組成的影響。不同孔隙率的凝膠針對特定大小範圍的樣品可以提供改善的解析度。瓊脂糖凝膠可以包括至少約0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%或3.5%的瓊脂糖。瓊脂糖凝膠可以包括至多約0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%或3.5%的瓊脂糖。瓊脂糖凝膠可以包括約0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%、2.3%、2.4%、2.5%、2.6%、2.7%、2.8%、2.9%、3.0%、3.1%、3.2%、3.3%、3.4%或3.5%的瓊脂糖。在一些情況下，瓊脂糖凝膠可以包括在約0.7%與約2%之間的瓊脂糖。在一些情況下，瓊脂糖凝膠可以包括在約0.7%與約3%之間的瓊脂糖。聚丙烯醯胺凝膠可以包括至少約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%的聚丙烯醯 胺。聚丙烯醯胺凝膠可以包括至多約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%的聚丙烯醯胺。聚丙烯醯胺凝膠可以包括約5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%的聚丙烯醯胺。在一些情況下，聚丙烯醯胺凝膠可以包括在約6%與約15%之間的聚丙烯醯胺。例如，在不同泳道之間，凝膠組成在泳道之間可以變化至少約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、110%、120%、130%、140%、150%、160%、170%、180%、190%、200%、250%、300%、350%、400%、450%、500%、550%、600%、650%或700%。在泳道之間，凝膠組成可以具有相差一個、兩個、三個、四個、五個或更多個數量級的孔隙率。物理屏障可以用來在不同孔隙率或材料的凝膠或基質泳道之間進行分離。

不同的聚合物百分比或不同的聚合物混合物可以產生尤其適合於特定大小範圍的解析度的凝膠。例如，0.7%瓊脂糖凝膠可以為約5與10kb之間的核酸片段提供良好的解析度。例如，2%瓊脂糖凝膠可以在為約0.2與1.0kb之間的核酸片段提供良好的解析度。裝置內的凝膠泳道可以裝載有不同類型或相同類型的凝膠。例如，一些凝膠泳道可以裝載有瓊脂糖凝膠而一些泳道可以裝載有聚丙烯醯胺凝膠。裝置內的凝膠泳道可以裝載有相同或不同密度或孔隙率的凝膠。例如，一些凝膠泳道可以裝載有6%聚丙烯醯胺凝膠而其他凝膠泳道可以裝載有12%聚丙烯醯胺凝膠。

凝膠可以包含緩衝液、試劑、去污劑、染料和其他組分或與其結合使用。凝膠可以包含用於核酸的變性劑(諸如，尿素、DMSO、乙二醛或羥基甲基汞)或與其結合使用。凝膠可以包含用於蛋白質的變性劑(諸如，十二烷基硫酸鈉(SDS)、β-巰基乙醇或二硫蘇糖 醇)或與其結合使用。凝膠可以包含緩衝液，諸如加樣緩衝液、Tris、Bis-Tris、咪唑、EDTA、Tris/乙酸鹽/EDTA(TAE)、Tris/硼酸鹽/EDTA(TBE)或硼酸鋰(LB)。在每個電極處所使用的緩衝液可以相同或不同。凝膠可以包含染料或與其結合使用，所述染料包括但不限於，二甲苯藍、甲酚紅、橙黃G(Orange G)、溴酚藍、嵌入染料(例如，溴化乙錠、SYBR綠和Eva綠(EvaGreen))和蛋白質染色劑(例如，銀染色劑和考馬斯亮藍(Coomassie Brilliant Blue))。

可以在所有泳道或泳道的子集之間共用緩衝液室。或者，每個泳道可以具有其自己的緩衝液室。緩衝液室配置在凝膠的兩端可以相同或者可以不同；例如，泳道可以在凝膠的頂部共用緩衝液室，而在凝膠泳道的底部具有單獨的緩衝液室。

凝膠可以借助於各種工具進行澆注，諸如凝膠澆注框架或用於形成孔的梳狀物。例如，圖4和圖5示出了借助於凝膠澆注框架490和梳狀物400的泳道電泳裝置480。梳狀物可以用來在凝膠中形成孔以用於在凝膠凝固之前裝載樣品。圖15和圖16示出了帶有齒1520的梳狀物1510，所述齒1520可以用來在凝膠中形成孔。可以借助於泵或其他流體操作裝置將例如液體形式的電泳凝膠添加至泳道電泳裝置。例如，圖6示出了使用泵，諸如使用帶有相關聯的移液管尖端620的自動移液管610，以將凝膠添加到泳道電泳裝置480或凝膠澆注框架490。在一些情況下，可以在向泳道添加液體凝膠之前用緩衝液填充緩衝液室，以便避免液體凝膠與電極之間的接觸。還可以使用諸如自動移液管之類的泵來將樣品裝載到孔中。可以使用凝膠澆注系統來澆注凝膠。例如，圖14示出了凝膠澆注系統，其包括泵1470、管道、管或其他導管1480、凝膠注射器(例如，自動移液管)1490和加熱區1400。凝膠可以在裝載之前預先製成或部分預先製成；例如，可以將凝膠或凝膠前體裝載到設備上，但是在使用之前仍然需要某種進一步活化，諸如交 聯。

電泳裝置可以包括電極。在一些情況下，可以將電極集成到諸如圖1和圖2中的電泳裝置或凝膠託盤中。在一些情況下，電極1040可以與電泳裝置910或其凝膠託盤分離，例如在圖10中所示。可以在所有泳道或泳道的子集之間共用電極。或者，每個泳道可以具有其自己的電極或電極尖端。電極配置在凝膠的兩端可以相同或者可以不同；例如，泳道可以在凝膠的頂部共用電極，而在凝膠泳道的底部具有單獨的電極。

當在框架內提供凝膠時，可以將電極定位成直接接觸凝膠。電極可以穿過用於容納緩衝液或其他溶液的槽或室。電極可以接觸或者可以不接觸框架的側面。電極的長度可以定向成基本上垂直於凝膠泳道的長度。電極的長度可以跨越一些或所有的凝膠泳道。電極可以接觸或者可以不接觸凝膠。電極可以嵌入凝膠中或者可以不嵌入凝膠中。電極可以抬升於或者可以不抬升於框架的底面之上。在一些情況下，位於基質或凝膠的樣品裝載端的電極可以是陽極，而位於基質或凝膠的另一端的電極可以是陰極。在一些情況下，位於基質或凝膠的樣品裝載端的電極可以是陰極，而位於基質或凝膠的另一端的電極可以是陽極。在一些情況下，電極可以包括多個電極尖端，其中每個尖端對準一特定泳道。電極或電極尖端的極性或定向對於所有泳道而言可以相同。或者，對於基質內的不同泳道，電極或電極尖端的極性或定向可以不同；也就是說，一些泳道可以在第一端具有陽極並在第二端具有陰極，而其他泳道則定向於相反的方向。

電泳裝置可以包括多組電極。在一些情況下，電泳裝置可以包括第一組電極和定向成與第一組電極正交的第二組電極。第二組電極可以用來轉運樣品材料穿過泳道之間的連接器，如本公開內容所進一步描述。例如，圖2B和圖2C示出了連接器260、垂直的第一組電極 140和水準的第二組電極250。附加的電極組可以定向成與第一組電極正交。第一組電極的朝向與第二組電極的朝向之間的角度可以為約0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°或180°。第一組電極的朝向與第二組電極的朝向之間的角度可以為至少約0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°或180°。第一組電極的朝向與第二組電極的朝向之間的角度可以為至多約0°、10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°、100°、110°、120°、130°、140°、150°、160°、170°或180°。在電極組之間，供應給多組電極的電壓或由多組電極產生的場強可以相同或者可以不同。

可選地，電泳裝置可以具有檢測器，該檢測器可以能夠即時地檢測來自一個或多個泳道的信號。在一些情況下，檢測器可被配置用於檢測來自一個或多個泳道的光學信號。檢測器可以能夠可視地辨別一個或多個泳道中的凝膠的頂面。讓泳道無覆蓋可以容許檢測器即時地檢測來自泳道中的凝膠的頂面的光學信號。檢測器可以能夠同時檢測來自多個泳道中的凝膠的光學信號。檢測器可以捕捉多個泳道中的凝膠的頂面的圖像。該圖像可以是靜態圖像或者可以包括視頻速率圖像。可選地，在凝膠的頂面與檢測器之間可以不提供中間材料或覆蓋物。在凝膠的頂面與檢測器之間可以存在直接視線。在一些備選實施方式中，可以在凝膠表面與檢測器之間提供透光材料。

電泳裝置可以包括具有可移動凝膠託盤1160的抽屜或抽屜式結構1150，例如在圖11中所示。抽屜可以是可手動移動或諸如利用馬達或致動器自動移動。舉例來說，致動器可以接收來自控制器的命令信號以使抽屜移動。抽屜或託盤2830可以經由面板而接近，諸如滑動面板2811，例如在圖28D和圖28E中所示。滑動面板可以是可手動移動或 諸如利用馬達或致動器自動移動。舉例來說，致動器可以接收來自控制器的命令信號以使滑動面板移動。

抽屜可以在敞開位置與關閉位置之間移動。在一些情況下，在敞開位置上可接近基質或凝膠以便裝載樣品。在一些情況下，在關閉位置上不可接近基質或凝膠來裝載樣品。在一些情況下，在敞開位置上基質或凝膠暴露于周圍環境元素。在一些情況下，在關閉位置上基質或凝膠與周圍環境元素隔離。周圍環境元素可以包括但不限於光、氣體(例如，空氣)、流體、液體、微粒、生物、病毒、試劑、樣品或樣品材料(例如，蛋白質、核酸)、光和溫度。

抽屜或託盤的運動可以是完全地或基本上水準的。抽屜或託盤的運動可以是完全地或基本上垂直的。抽屜或託盤的運動可以包括水準元素和垂直元素。抽屜或託盤可以包括鎖、止擋或其他機構以防止意外打開。抽屜或託盤可以能夠從電泳裝置完全移除。凝膠託盤1270可以包括這樣的元件：其包括緩衝液槽或室1280、凝膠區1290、樣品孔1200和電極1210，例如在圖12中所示。凝膠託盤可以包括框架，該框架可以用來容納或形成凝膠。例如，在圖13中示出了凝膠託盤的剖面，其具有下凝膠託盤面板1320、上凝膠託盤面板1330、緩衝液止擋部或堰1340、凝膠區上面板1350和電極1360。抽屜可以用來接近凝膠，例如用來移除使用過的凝膠或添加新的凝膠。例如，圖19示出了凝膠託盤1930從具有耦合的檢測器1720的電泳裝置1710滑開，使得凝膠可見並暴露於環境，可接近樣品孔以便裝載樣品，並且物理上可接近凝膠並且可以將其移除並用不同的凝膠或基質替代。可以用手或利用器具(諸如杆、鑷子或鉗子)移除凝膠或基質。抽屜或託盤可以能夠從裝置完全移除。如果從裝置完全移除抽屜或託盤，則可以將凝膠或基質倒置過來，並且可以借助於重力移除凝膠。

檢測器

電泳裝置可以與檢測器組合使用。在一些情況下，可以將檢測器集成在電泳裝置殼體內。舉例來說，電泳裝置殼體可以封閉檢測器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器以及一個或多個凝膠泳道。電泳裝置殼體可以封閉檢測器和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、光源和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、光源、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、光源和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、光源、基質或凝膠以及功率供應器。在一些情況下，可以將檢測器封閉在其自己的殼體內。檢測器殼體可以封閉檢測器和光源。檢測器殼體可以封閉檢測器和通信設備。檢測器殼體可以封閉檢測器、光源和通信設備。檢測器可以位於滑動面板中，諸如提供對觀察窗2851的接近的頂滑動面板2850，例如在圖28G和圖28H中所示。在一些情況下，封閉檢測器的滑動面板可以定位成敞開狀態以供對電泳基質的外部觀看(例如，經由觀察窗)或定位成關閉狀態以供利用檢測器對電泳基質的成像。滑動面板可以是可手動移動或諸如利用馬達或致動器自動移動。舉例來說，致動器可以接收來自控制器的命令信號以使滑動面板移動。

或者，可以將檢測器容納在其自己的獨立殼體中。例如，圖17、圖18、圖19、圖20和圖22示出了檢測器1720位於其自己的殼體中，但是耦合至或者能夠耦合至電泳裝置1710。檢測器殼體可以耦合至電泳殼體。檢測器殼體能夠以可移除的方式附接至電泳殼體。檢測器殼體與電泳殼體之間的耦合可以防止所有或大部分環境光到達凝膠或檢測器。檢測器殼體可以包括遮蔽物、套筒或其他固定裝置以遮罩檢測器殼體和/或電泳殼體的內部免遭環境光，例如在圖17(1721)、 圖18(1721)和圖22(2221)中所示。

檢測器可以包括一個圖像感測器或多個圖像感測器。圖像感測器可以能夠進行光學檢測。圖像感測器可以包括電荷耦合器件(CCD)感測器，其包含冷卻式CCD。圖像感測器可以包括有源圖元感測器(APS)，諸如COMS或NMOS感測器。檢測器可以包括鐳射感測器。檢測器可以包括光電二極體，諸如雪崩光電二極體。檢測器可以包括光電倍增管(PMT)。感測器可以包括單個感測器或者相同類型或不同類型的多個感測器。

檢測器可以對檢測物件(諸如基質或基質的區域)進行成像。檢測器可以在一個視野中對基質的至少10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、95%或100%進行成像。檢測器可以在電泳裝置的操作之前、期間或之後對檢測物件進行成像。檢測器可以在電泳裝置正在操作時即時地成像，例如在利用基質對樣品材料進行電泳分離期間即時地成像。

檢測器可以記錄單個靜態圖像或者可以記錄視頻。檢測器可以每分鐘採樣至少約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、90、120、150、180、210、240、270或300次。檢測器可以每分鐘採樣至多約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、90、120、150、180、210、240、270或300次。檢測器可以每分鐘採樣約1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、 15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、90、120、150、180、210、240、270或300次。檢測器可以按至少約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115或120Hz的速率進行採樣。檢測器可以按至多約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115或120Hz的速率進行採樣。檢測器可以按約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115或120Hz的速率進行採樣。

檢測器可以具有特定的解析度或靈敏度。檢測器在一面上可以包括至少約100、200、500、1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000或10000個圖元。檢測器可以包括至少約 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5、12.0、12.5、13.0、13.5、14.0、14.5、15.0、15.5、16.0、16.5、17.0、17.5、18.0、18.5、19.0、19.5、20.0、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50兆個圖元。檢測器可以具有至少約10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm、0.09mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm、0.03mm、0.02mm、0.01mm、0.009mm、0.008mm、0.007mm、0.006mm、0.005mm、0.004mm、0.003mm、0.002mm、0.001mm、900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、250nm、200nm或100nm的解析度。檢測器可以具有至多約10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm、0.09mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm、0.03mm、0.02mm、0.01mm、0.009mm、0.008mm、0.007mm、0.006mm、0.005mm、0.004mm、0.003mm、0.002mm、0.001mm、900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、250nm、200nm或100nm的解析度。檢測器可以具有約10mm、9mm、8mm、7mm、6mm、5mm、4mm、3mm、2mm、1mm、0.9mm、0.8mm、0.7mm、0.6mm、0.5mm、0.4mm、0.3mm、0.2mm、0.1mm、0.09mm、0.08mm、0.07mm、0.06mm、0.05mm、0.04mm、0.03mm、0.02mm、0.01mm、0.009mm、0.008mm、0.007mm、0.006mm、0.005mm、0.004mm、0.003mm、0.002mm、0.001mm、900nm、800nm、700 nm、600nm、500nm、400nm、300nm、250nm、200nm或100nm的解析度。

檢測器可以包括光源。可以將光源集成到檢測器殼體或電泳裝置殼體中。光源可以包括燈，諸如白熾燈、鹵素燈、螢光燈、氣體放電燈、弧光燈或LED燈。光源可以包括雷射器。光源可以產生特定波長或波長範圍，諸如UV。光源可以包括濾光器，用於控制一個或多個輸出波長。光源可以包括相同或不同類型的多個光源，其可以單獨地或組合地使用。光源可以由其自己的殼體或由電泳裝置殼體封閉。

檢測器可以包括各種光學元件，包括但不限於濾光器、透鏡、准直器、反光鏡、反射器、分束器和漫射器。基質或凝膠可以暴露於光，例如來自光源的光。光可以穿過光源與基質之間的一個或多個光學元件，或者光可以直接從光源行進到基質。檢測器可以接收來自基質的光。光可以穿過基質與檢測器之間的一個或多個光學元件，或者光可以直接從基質行進到檢測器。光可以是准直的。光可以均勻地分佈在多個泳道上。可以利用基本上相等強度的光對多個泳道進行照明。可以按基本上垂直於凝膠上表面的方式來引導光。光可以是多向的。光可以包括一個波長、窄帶波長、寬頻波長或全波段光譜。光可以包括可見光波長。光可以包括紫外線波長。光可以包括紅外線波長。光可以由透鏡聚焦。由檢測器產生的圖像可以包括亮視野圖像。由檢測器產生的圖像可以包括暗視野圖像。由檢測器產生的圖像可以包括螢光圖像。

檢測器可以包括一個或多個濾光器，包括但不限於波長濾光器(例如，濾色器、紫外線濾光器、紅外線濾光器)、二向色濾光器和偏振濾光器。濾光器可以包括相同類型或不同類型的多個濾光器，其可以單獨地或組合地使用。

檢測器可以包括一個或多個透鏡。透鏡可以是微距透鏡或“近攝” 透鏡。透鏡可以是變焦透鏡。透鏡可以是紅外透鏡。透鏡可以是紫外透鏡。透鏡可以是廣角透鏡，包括不限於廣角透鏡、超廣角透鏡和魚眼透鏡。透鏡可以包括相同類型或不同類型的多個透鏡，其可以單獨地或組合地使用。

檢測器可以包括用於移除圖像畸變或像差的裝置，諸如用於移除桶形畸變或魚眼畸變、枕形畸變、鬍鬚狀畸變、單色像差(例如，活塞、傾斜、散焦、球面像差、彗差、像散、像場彎曲、圖像畸變)或色差(例如，軸向的、縱向的、側向的、橫向的色差)的裝置。這樣的裝置可以包括被程式設計為實現用於部分地或完全地校正圖像畸變的指令的電腦系統。例如，可以使用布朗畸變模型(Brown’s distortion model)或布朗-康拉德模型(Brown-Conrady model)來校正徑向畸變和切向畸變。

檢測器可以包括通信設備，諸如有線(例如，USB)或無線(例如，Wi-Fi、藍牙)通信設備。通信設備可以包括用於無線電的設備。通信設備可以包括用於自由空間光學(FSO)通信的設備，諸如可見光通信或紅外(IR)通信。通信設備可以包括用於有線通信的設備，包括但不限於通用序列匯流排(USB)、光纖、外設部件互連(PCI)、PCI Express(PCIe)或Thunderbolt。通信設備可以包括用於Wi-Fi的設備，諸如IEEE 802.11a、b、g或n Wi-Fi。通信設備可以包括用於蜂窩資料服務的設備，諸如GSM、CDMA、GPRS、3G(例如，W-CDMA、EDGE和CDMA2000)或4G(例如，長期演進(LTE)、移動WiMAX)。通信設備可以包括用於移動衛星通信的設備。通信設備可以包括用於藍牙通信的設備。通信設備可以包括多種類型的通信設備，諸如USB和Wi-Fi，或者藍牙和Wi-Fi。

通信設備可以傳輸來自檢測器的資訊，諸如由檢測器記錄的圖像(例如，凝膠的圖像)。通信設備可以即時地傳輸諸如圖像之類的 資訊。通信設備可以與電泳裝置和/或其控制系統通信。通信設備可以與遠端電腦系統通信，所述遠端電腦系統諸如為臺式電腦、膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話設備或伺服器。通信設備可以與諸如掌上型顯示裝置之類的顯示裝置通信。通信設備可以向位於單獨位置或設施處的使用者傳輸資訊，諸如圖像。

遠端監視

電泳裝置可以包括用於對操作和結果進行遠端監視和控制的設備。可以通過網路2530在電泳裝置2510與遠端設備2520之間傳輸資訊，例如在圖25中所示。或者，可以經由有線或無線通訊在電泳裝置2610與遠端設備2620之間直接傳輸資訊，例如在圖26中所示。在一些情況下，網路可以是局域網(LAN)或廣域網路(WAN)，諸如網際網路。網路可以可選地是電信網路，諸如GSM、3G或4G網路。在本公開內容中在其他各處進一步討論額外的網路和通信。

裝置可以包括通信設備，諸如有線2941(例如，USB)或無線2942(例如，Wi-Fi、藍牙)通信設備(例如，圖29)。通信設備可以包括用於無線電的設備。通信設備可以包括用於自由空間光學(FSO)通信的設備，諸如可見光通信或紅外(IR)通信。通信設備可以包括用於有線通信的設備，包括但不限於通用序列匯流排(USB)、光纖、外設部件互連(PCI)、PCI Express(PCIe)或Thunderbolt。通信設備可以包括用於Wi-Fi的設備，諸如IEEE 802.11a、b、g或n Wi-Fi。通信設備可以包括用於蜂窩資料服務的設備，諸如GSM、CDMA、GPRS、3G(例如，W-CDMA、EDGE和CDMA2000)或4G(例如，長期演進(LTE)、移動WiMAX)。通信設備可以包括用於移動衛星通信的設備。通信設備可以包括用於藍牙通信的設備。

通信設備可以傳輸來自所述裝置的資訊，諸如運算元據(例 如，電壓、場強、執行時間)或者由檢測器記錄的圖像(例如，凝膠的圖像)。通信設備可以接收資訊，諸如開始操作、停止操作或改變操作條件的命令。通信設備可以傳輸來自所述裝置和/或檢測器的資訊，諸如成像資料(例如，圖像或視頻)或運算元據(例如，電壓、場強、執行時間)。通信設備可以即時地傳輸資訊或延遲地傳輸資訊。可以使用通信設備來向所述裝置和/或檢測器提供指令，諸如開始電泳的指令、停止電泳的指令、改變所施加的電壓或電場強度的指令、拍攝圖像或視頻的指令、傳輸圖像或視頻的指令、在指定時間或以指定速率開始拍攝圖像或視頻的指令、改變成像速率的指令或停止拍攝圖像或視頻的指令。可以給出立即執行或在未來時間執行的指令。在一些情況下，可以經由使用者介面由使用者提供指令。用戶可以是遠端用戶。或者，可以借助於一個或多個處理器生成指令。可以提供自動化的或半自動化的系統，其可以在電泳裝置之外生成指令。通信設備可以即時地傳輸和接收資訊。通信設備可以與遠端電腦系統通信，所述遠端電腦系統諸如為臺式電腦、膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話設備或伺服器。通信設備可以與諸如掌上型顯示裝置之類的顯示裝置通信。通信設備可以與各種設備通信，包括但不限於膝上型電腦2931、臺式電腦2932或移動設備2933(例如，圖29)。

通信設備可以向/從位於單獨位置或設施處的使用者傳輸和接收資訊。所述單獨位置或設施可以位於不同的房間中。所述單獨位置或設施可以位於不同的城市中。所述單獨位置或設施可以位於不同的州中。所述單獨位置或設施可以位於不同的國家中。所述單獨位置或設施可以位於不同的洲中。所述單獨位置或設施可以位於不同的時區中。所述單獨位置或設施可以是在至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、2000、3000、4000、5000、 6000、7000、8000、9000、10000、11000、12000、13000、14000、15000、16000、17000、18000、19000或20000km之外。

物理形狀

電泳裝置殼體可以包括不同形狀和規格係數，例如在圖17-圖23中所示。成像或檢測設備1720可以位於與電泳裝置1710分離的殼體中(例如，圖17)，並且可被配置成安裝到電泳裝置上用於成像(例如，圖18)。所述裝置可以包括控制介面1711。控制介面可以容許使用者直接與設備交互。例如，使用者可以開啟或關閉所述設備，或者控制電泳和/或檢測的一個或多個方面。所述裝置可以包括基質1712。基質可以是電泳裝置的下基部或本體的一部分。所述裝置可以包括功率線纜或連接器1713。功率線纜或連接器可以從外部功率源提供功率。可選地，外部功率源可以是低電壓功率源，諸如24V或12V功率源，或者本文其他各處所提及的任何其他電壓值。裝置或檢測器殼體可以包括遮蔽物、套筒或其他結構以阻擋外部光1721。裝置或檢測器可以包括通信設備、線纜或連接器1722。連接器可以可選地連接至電泳裝置的下基部或外部設備。可以將檢測器所收集的資料直接無線地傳輸至基部或外部設備。或者，可以經由無線連接將檢測器所收集的資料傳遞至基部。基部可以可選地經由有線或無線連接而將來自檢測器的資料傳輸至外部設備。

電泳裝置殼體可以包括如前文所述的滑動凝膠託盤(例如，1930、2830)(例如，圖19、圖28E)。滑動凝膠託盤可以相對於電泳設備的基部橫向地移動。可以容許檢測設備1720在凝膠託盤橫向地移動時保持附接。因此，使用者可以在不必移除檢測裝置的情況下接近基質1712。

成像或檢測設備1720的安裝可以利用多種方法或運動2040(例如，圖20、圖28G)。舉例來說，檢測設備可以相對於電泳裝置基部 1710橫向地和/或垂直地移動。可以提供這樣的運動以附接和/或脫離檢測設備與電泳裝置基部。

安裝可以借助於設備殼體上的連接器、耳片或其他適配器2150(例如，圖21)。例如，耳片可以從電泳裝置1710殼體突出並且可以與檢測設備的部分相配合，所述部分可被配置成附接至電泳裝置。檢測設備裝置可以包括可在耳片下方滑動並且由耳片保持就位的部分。檢測設備可以安適到耳片自其延伸的周界2160中。可選地，可以提供肩狀物2170--檢測設備可以擱置在其上。

成像或檢測設備殼體可以包括不同的形狀和規格係數2210(例如，圖22)。在一些情況下，檢測設備可以具有彎曲的表面(例如，凹面或凸面)或筆直的表面。檢測設備可以具有比寬度更大的高度，或者反之亦然。

電泳殼體的規格係數可以是小的(例如，圖23)。在一些情況下，電泳殼體可以是基本上扁平的，或者可以具有比寬度更小的高度。可以提供控制介面1711、凝膠1712和/或連接器1713。電泳殼體可以具有本文其他各處所述的用於電泳設備的任何尺度。

電泳裝置殼體可以包括一個或多個滑動面板2710、2730，從而允許接近各個元件，諸如觀察窗2720或凝膠基質託盤2740(例如，圖27)。滑動面板可以是可手動移動或諸如利用馬達或致動器自動移動。舉例來說，致動器可以接收來自控制器的命令信號以使滑動面板移動。

電泳裝置殼體可以包括一個或多個控制項，諸如主開關2821、光調諧控制項2823、光功率開關2824或電壓控制項2840(例如，圖28A、圖28B、圖28C和圖28F)。在一些情況下，僅當裝置電源開啟時才能看到控制項(例如，2840，圖28F)。

可以將進行電泳所必需的一些或所有元件集成在電泳裝置殼體 內。例如，可以將凝膠託盤和功率供應器全都集成到相同殼體中。可以將用於成像或檢測的光源集成在裝置殼體內。可以將諸如無線(例如，Wi-Fi、藍牙)或有線(例如，USB)通信設備之類的通信設備集成在殼體內。電泳裝置殼體可以封閉檢測器和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、光源和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、光源、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備以及基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、光源以及基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉檢測器、通信設備、光源、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉光源和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉光源、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉通信設備和基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉通信設備、基質或凝膠以及功率供應器。電泳裝置殼體可以封閉通信設備、光源以及基質或凝膠。電泳裝置殼體可以封閉通信設備、光源、基質或凝膠以及功率供應器。

在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約50cm、45cm、40cm、30cm、25cm、或20cm、15cm、10cm或5cm的最大高度。在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約30cm的高度。在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約30cm、25cm、20cm、15cm或10cm的最大尺度(例如，高度、長度、寬度、對角線或直徑)。在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約30cm、25cm、20cm、15cm或10cm的橫向尺度(例如，寬度、長度)。在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約10cm的橫向尺度(例如，寬度、長度)。在一些情況下，電泳裝置殼體可以具有小於約2、1.9、1.8、1.7、1.6、 1.5、1.4、1.3、1.2、1.1、1.0、0.9、0.8、0.7、0.6或0.5的高寬比。在一些情況下，電泳裝置可以具有小於約1的高寬比。

在一些情況下，電泳裝置可以具有小於約10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.9kg、0.8kg、0.7kg、0.6kg或0.5kg的最大品質。在一些情況下，電泳裝置和檢測器可以具有小於約20kg、19kg、18kg、17kg、16kg、15kg、14kg、13kg、12kg、11kg、10kg、9kg、8kg、7kg、6kg、5kg、4kg、3kg、2kg、1kg、0.9kg、0.8kg、0.7kg、0.6kg或0.5kg的組合最大品質。

在一些情況下，電泳裝置可以具有小的占地面積，也就是說當裝置放置在表面上時所覆蓋的該表面的水準表面積或區域。在一些情況下，電泳裝置可以具有小於或等於約2000、1900、1800、1700、1600、1500、1400、1300、1200、1100、1000、900、800、700、600、500、450、400、350、300、250、200、150、100、90、80、70、60或50cm²的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與1000cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約200與1000cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約250與1000cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約300與1000cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與900cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與800cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與700cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與600cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與500cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與400cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可以具有約100與300cm²之間的占地面積。在一些情況下，電泳裝置可 以具有約100與250cm²之間的占地面積。

在一些情況下，電泳裝置可以具有小的總體積。在一些情況下，電泳裝置的總體積可以小於或等於約1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20升。電泳裝置的總體積可以在約1升與約10升之間。電泳裝置的總體積可以在約1升與約5升之間。電泳裝置的總體積可以是在約1升與約3.5升之間。

在一些情況下，電泳裝置可以是可擕式的。可以將電泳裝置的尺寸設定成能夠由人攜帶。可以將電泳裝置的尺寸設定成能夠單手攜帶。電泳裝置可以是掌上型的。

控制系統

本公開內容提供了被程式設計為實現本公開內容的方法的電腦控制系統。圖24示出了電腦系統2401，其被程式設計或以其他方式被配置用於進行電泳。電腦系統2401可以調節本公開內容的電泳過程的各個方面，舉例而言，諸如：操作電壓或場強；操作執行時間；電泳過程和產物的成像或檢測；操作指令的接收、日誌記錄和傳輸；運算元據的接收、日誌記錄和傳輸；以及成像資料或檢測資料的記錄、處理或傳輸。

電腦系統2401包括中央處理器(CPU，本文亦稱“處理器”和“電腦處理器”)2405，該處理器可以是單核或多核處理器，或者是用於並行處理的多個處理器。電腦系統2401還包括記憶體或記憶體位置2410(例如，隨機存取記憶體、唯讀記憶體和閃速記憶體)、電子存儲單元2415(例如，硬碟)、用於與一個或多個其他系統通信的通信介面2420(例如，網路介面卡)，以及週邊設備(諸如，快取記憶體、其他記憶體、資料存儲和/或電子顯示卡)。記憶體2410、存儲單元2415、介面2420和週邊設備2425通過諸如主機板之類的通信匯流排 (實線)與CPU 2405通信。存儲單元2415可以是用於儲存資料的資料存儲單元(或資料存儲庫)。電腦系統2401可以借助於通信介面2420而可操作地耦合至電腦網路(“網路”)2430。網路2430可以是網際網路、內聯網和/或外聯網，或者是與網際網路通信的內聯網和/或外聯網。網路2430在一些情況下是電信網路和/或資料網路。網路2430可以包括一個或多個電腦伺服器，所述電腦伺服器可以支援分散式運算，諸如雲計算。網路2430，在一些情況下借助於電腦系統2401，可以實現點對點網路，這可以使得耦合至電腦系統2401的設備能夠表現為用戶端或伺服器。

CPU 2405可以執行機器可讀指令序列，所述指令可以體現在程式或軟體中。指令可以儲存在記憶體位置中，諸如記憶體2410中。由CPU 2405執行的操作的示例包括擷取、解碼、執行和回寫。

CPU 2405可以是諸如積體電路等電路的一部分。在該電路中可以包括系統2401的一個或多個其他元件。在一些情況下，電路是專用積體電路(ASIC)。

存儲單元2415可以儲存檔，諸如驅動程式、庫和保存的程式。存儲單元2415可以儲存使用者資料，例如，使用者偏好和使用者程式。電腦系統2401在一些情況下可以包括電腦系統2401外部的一個或多個額外的資料存儲單元，諸如位於通過內聯網或網際網路而與電腦系統2401通信的遠端伺服器上的資料存儲單元。

電腦系統2401可以通過網路2430而與一個或多個遠端電腦系統通信。舉例來說，電腦系統2401可以與使用者(例如，操作者)的遠端電腦系統通信。遠端電腦系統的示例包括個人電腦(例如，可擕式PC)、平板或板式PC(例如，Apple® iPad、Samsung® Galaxy Tab)、電話、智慧型電話(例如，Apple® iPhone、支援Android的設備、Blackberry®)或個人數位助理。使用者可以經由網路2430訪問電腦 系統2401。

本文所描述的方法可以通過儲存在電腦系統2401的電子存儲位置上(舉例而言，諸如在記憶體2410或電子存儲單元2415上)的機器(例如，電腦處理器)可執行代碼的方式來實現。機器可執行代碼或機器可讀代碼能夠以軟體的形式提供。在使用期間，代碼可以由處理器2405執行。在一些情況下，可以從存儲單元2415檢索代碼並將其儲存在記憶體2410上以供處理器2405隨時訪問。在一些情況下，可以排除電子存儲單元2415，而將機器可執行指令儲存在記憶體2410上。

代碼可以預編譯並被配置成與具有適於執行該代碼的處理器的機器一起使用，或者可以在運行時期間進行編譯。代碼能夠以程式設計語言提供，可以選擇所述程式設計語言以使得所述代碼能夠以預編譯或已編譯的方式執行。

本文所提供的系統和方法(諸如電腦系統2401)的各個方面能夠以程式設計體現。技術的各個個方面可以被認為通常為機器(或處理器)可執行代碼和/或相關聯的資料的形式的“產品”或“製造品”，所述機器(或處理器)可執行代碼和/或相關聯的資料可以承載於一種類型的機器可讀介質上或以該機器可讀介質來體現。機器可執行代碼可以儲存在電子存儲單元上，諸如記憶體(例如，唯讀記憶體、隨機存取記憶體、閃速記憶體)或硬碟。“存儲”型介質可以包括電腦、處理器等或其關聯模組的任何或所有的有形記憶體，諸如各種半導體記憶體、磁帶驅動器、磁碟機等，其可以在任何時間提供用於軟體程式設計的非暫時性存儲。軟體的整體或部分可以不時通過網際網路或各種其他電信網路來傳送。這樣的傳送例如可以使得軟體能夠從一個電腦或處理器裝載到另一個上，例如，從管理伺服器或主機電腦裝載到應用伺服器的電腦平臺中。因此，可以承載軟體元素的另一類型的介質包括通過有線和光學陸線網路以及各種空中鏈路，跨諸如本地設備 之間的物理介面使用的光波、電波和電磁波。攜帶這樣的波的物理元件，諸如攜帶有線或無線鏈路、光學鏈路等，也可以被視為是承載軟體的介質。如本文所使用的，除非限制於非暫時性的、有形的“存儲”介質，否則諸如電腦或機器“可讀介質”之類的術語意指參與向處理器提供指令以供執行的任何介質。

諸如電腦可執行代碼之類的機器可讀介質可以採取許多形式，包括但不限於有形存儲介質、載波介質或物理傳輸介質。非易失性存儲介質例如包括光碟或磁片，諸如任何一個或多個電腦等之中的任何存放裝置，諸如可以用來實現如圖中所示的資料庫等的存放裝置。易失性存儲介質包括動態儲存裝置器，諸如這樣的電腦平臺的主記憶體。有形傳輸介質包含同軸線纜；銅線和光纖，包括構成電腦系統內的匯流排的導線。載波傳輸介質可以採取電信號或電磁信號或者諸如在射頻(RF)和紅外(IR)資料通信期間所產生的那些波之類的聲波或光波的形式。電腦可讀介質的常見形式因而例如包括：軟碟、柔性盤、硬碟、磁帶、任何其他磁介質、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光學介質、穿孔卡紙帶、任何其他帶有孔洞圖案的物理存儲介質、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他記憶體晶片或卡盤、載波傳送資料或指令、傳送這樣的載波的線纜或鏈路，或者可讓電腦從中讀取程式設計代碼和/或資料的任何其他介質。這些形式的電腦可讀介質中的許多介質可能涉及向處理器傳送一個或多個指令的一個或多個序列以供執行。

電腦系統2401可以包括電子顯示器或與之通信，所述電子顯示器包括例如用於提供電壓讀數的使用者介面(UI)。UI的示例包括但不限於文本介面、圖形化使用者介面(GUI)和基於網路的使用者介面。

本公開內容的方法和系統可以通過一個或多個演算法來實現。 演算法可以通過在由一個或多個電腦處理器執行時的軟體來實現。在一些示例中，用於影像處理的演算法包括二次濾波器、卡爾曼濾波器或者像差或畸變校正(例如，魚眼校正)。

控制系統可以借助於電氣或電子信號而與裝置或檢測器的元件交互。信號可以包括送往一個或多個元件的指令。信號可以控制來自功率供應電路的輸出電壓或送往電極的輸入電壓。信號可以開啟或關閉功率供應器。信號可以控制光源的強度、亮度、波長或開/關狀態。信號可以控制檢測器以將其開啟或關閉、調整畫面播放速率、調整曝光設置或拍攝圖像。信號可以控制通信設備來發送或接收資訊、圖像、運算元據或指令。通信設備可以向控制系統發送信號，從而使指令或控制在裝置或檢測器的其他元件上執行。檢測器可以向控制系統或通信設備發送包括圖像在內的信號。裝置元件可以向控制系統或通信設備發送包括運算元據在內的信號。

如本文所指出，本文所描述的設備可以提供若干優點。例如，低電壓和/或功率要求可以允許該裝置成為可擕式的。低電壓和/或功率要求可以允許該裝置在其他電泳裝置無法操作的環境中操作。例如，具有低電壓和/或功率要求的電泳裝置可以在實驗室環境之外操作，諸如在機動載具(例如，汽車)中、在醫療患者的住所中，或者在採樣網站(例如，諸如河流之類的環境採樣網站)處操作。

與電泳裝置一起使用或集成到其中的通信設備可以允許對電泳裝置的遠端監視和操作。遠端監視和操作可以容許由數目減少的技術員和人員在多個網站處對樣品進行處理。遠端監視和操作可以允許由不在現場的人員即時地或在操作之後對結果進行分析或解釋。遠端監視和操作可以允許遠端地備份或儲存圖像和資料。

實施例 實施例1-由機動載具功率進行操作

使用者將電泳裝置拿到機動載具中。使用者將電泳裝置的功率供應器插入到機動載具的點煙器功率適配器中。使用者向電泳裝置添加電泳凝膠，並將樣品和緩衝液裝載到電泳裝置中。使用者設置電泳裝置以使其運行。電泳裝置從機動載具汲取功率並產生用於電泳的電場。對樣品進行分離並記錄電泳的結果。

實施例2-多種凝膠類型

使用者拿到電泳裝置並裝載包括多個泳道的凝膠。一些泳道包括6%聚丙烯醯胺而一些泳道包括12%聚丙烯醯胺。將樣品裝載到與泳道相對應的孔中。進行電泳分離。與樣品組分已經在單一組成的凝膠泳道中泳動的情況下相比，樣品組分在更寬的分子大小範圍上以更高的解析度進行分離。

實施例3-同時裝載

使用者拿到電泳裝置並裝載具有樣品裝載孔的凝膠。將樣品裝載孔間隔開以匹配於多移液管的間隔。用戶將樣品裝載到多移液管中。用戶使用多移液管以同時將樣品裝載到凝膠上的多個孔中。

實施例4-遠端監視

使用者將凝膠裝載到電泳裝置中，並將樣品裝載到凝膠中。使用者利用電泳裝置開始電泳分離。使用者行進到與電泳裝置分開的位置。使用者在遠端監視設備上觀看分離進度的直播圖像。

實施例5-遠端控制

使用者將凝膠裝載到電泳裝置中，並將樣品裝載到凝膠中。使用者利用電泳裝置開始電泳分離。使用者行進到與電泳裝置分開的位置。使用者從遠端設備向電泳裝置發送命令或指令，從而導引該電泳裝置停止進行分離。

480‧‧‧泳道電泳裝置

490‧‧‧凝膠澆注框架

610‧‧‧自動移液管

620‧‧‧移液管尖端

Claims (35)

1. 一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁；電泳凝膠，其保持在所述框架中；以及電氣元件，其產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠，其中所述電氣元件由不超過12V供電。
2. 如請求項1的裝置，還包括殼體，在所述殼體內容納所述框架、所述電泳凝膠和所述電氣組件。
3. 如請求項2的裝置，其中所述殼體防止外部光進入所述殼體。
4. 如請求項2的裝置，其中在所述殼體內提供光源。
5. 如請求項4的裝置，其中由不超過一個功率線纜提供用於所述電氣元件和所述光源兩者的功率。
6. 如請求項1的裝置，其中所述電泳凝膠包括被配置用於接納所述樣品的至少一個孔。
7. 如請求項1的裝置，還包括功率連接器，所述功率連接器被配置用於將所述裝置電連接至外部功率源。
8. 如請求項7的裝置，其中所述外部功率源提供不超過約12V。
9. 如請求項7的裝置，其中所述外部功率源是機動載具。
10. 一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁以及至少一個泳道分隔物；以及電泳凝膠，其保持在所述框架中，其中所述泳道分隔物將所述電泳凝膠的至少一部分與所述電泳凝膠的另一部分分隔以形成多個泳道，並且在電泳期間抑制樣品材料在相鄰泳道之間的轉運， 其中所述多個泳道中的電泳凝膠的頂面彼此流體連通。
11. 如請求項10的裝置，還包括電氣元件，所述電氣元件產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述電泳凝膠。
12. 如請求項10的裝置，其中所述泳道分隔物基本上平行於至少一個側壁。
13. 如請求項10的裝置，其中所述框架包括彼此基本上平行的多個泳道分隔物。
14. 如請求項10的裝置，其中所述泳道分隔物至少延伸穿過所述凝膠的深度的至少約50%。
15. 如請求項10的裝置，其中所述泳道分隔物延伸所述凝膠的長度的至少約50%。
16. 如請求項10的裝置，還包括檢測器，所述檢測器被配置用於在所述電泳凝膠上產生所述電場時檢測來自所述電泳凝膠的信號。
17. 如請求項16的裝置，其中所述檢測器與外部設備無線通訊。
18. 如請求項16的裝置，其中所述檢測器容置在所述裝置的頂滑動面板中。
19. 如請求項10的裝置，其中所述泳道分隔物包括連接器區，所述樣品材料中的至少一些材料能穿過所述連接器區而在相鄰泳道之間轉運。
20. 如請求項10的裝置，其中所述多個泳道中的第一泳道中的電泳凝膠在組成上與所述多個泳道中的第二泳道中的電泳凝膠不同。
21. 一種用於對樣品進行電泳的裝置，包括：框架，其包括底板和多個側壁； 電泳凝膠，其保持在所述框架中；以及電氣元件，其產生貫穿所述電泳凝膠的電場以使所述樣品的至少一部分遷移穿過所述凝膠，其中所述裝置具有(1)不超過15cm的最大橫向尺度，或(2)不超過30cm的高度。
22. 如請求項21的裝置，還包括殼體，所述殼體被配置用於封閉所述框架、電泳凝膠和所述電氣元件，其中所述殼體具有不超過15cm的最大橫向尺度。
23. 如請求項21的裝置，還包括殼體，所述殼體被配置用於封閉所述框架、電泳凝膠和所述電氣元件，其中所述殼體具有不超過30cm的高度。
24. 如請求項21的裝置，其中所述高度與所述最大橫向尺度之比不超過1。
25. 如請求項21的裝置，其中所述高度與所述最大橫向尺度之比大於1。
26. 如請求項21的裝置，其中所述裝置的重量不超過約1kg。
27. 如請求項21的裝置，其中所述裝置總體積小於約3500cm³。
28. 如請求項21的裝置，其中所述裝置占地面積小於約250cm²。
29. 一種用於對樣品進行電泳的方法，包括：提供如權利要求1-28中任一項所述的裝置；將樣品裝載到所述電泳凝膠中；以及產生電場以使所述樣品的至少一些部分遷移穿過所述電泳凝膠。
30. 如請求項29的方法，還包括通過從遠端設備向所述裝置傳輸指令來控制所述裝置的操作。
31. 如請求項29的方法，還包括從所述裝置向遠端設備傳輸操作條 件資料。
32. 如請求項29的方法，還包括向遠端設備傳輸所述凝膠的圖像或視頻。
33. 如請求項32的方法，其中所述傳輸無線地進行。
34. 如請求項32的方法，其中所述傳輸即時地進行。
35. 如請求項29的方法，還包括經由至多一個功率線纜向所述裝置提供功率。