TW486570B - Simplified electrophoresis apparatus - Google Patents

Description

486570 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 本發明係關於一種簡化電泳裝置，其可使用於固定， 檢索，和提練由活體所抽取之樣本，以由電泳分析DNA 和蛋白質，電泳已廣泛的使用當成分子生物學，生物化學 ，和醫療化學之基本科技。 背景技藝 曰本新型專利公開第6 3 — 3 9 6 3 9號案所揭示之 電泳裝置爲已知之習知簡化電泳裝置。此種電泳裝置只由 保險絲，整流機構和開關構成，而開關使用以啓始和停止 操作並改變輸出波形，此電泳裝置亦可依照電泳載體之阻 抗而供應電流。 但是，由上述日本專利所揭示之電泳裝置直接連接至 通用A C電源加（如AC 1 0 0V電源）且在電泳載體之 阻抗急遽的下降或多數的電泳裝置短路時，仍允許具有大 電容之電流之供應。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項年m良賢) 雖然具有大亀容之電流對人體相當有害，此種電泳裝 置只藉由使內建保險絲斷裂和容納電子電路之殻之保護功 能而提供電絕緣。因此，使用者必需始終注意由於頻繁的 操作和長時間之使用而引起之開關機構之機械機構之破壞 和飛濺之電泳膠體對操作開關之黏著。另一方面，對於保 險絲之容許電流而言，由於電泳裝置只允許需用於實驗之 電流，電泳裝置會限制電路電流在一限制內，因此，在實 際使用時需要極費心的照顧以操控和解決極嚴重的問題。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ $ - 486570 A7 B7 五、發明説明（2 ) 本發明之揭示 因此，本發明之主要目的乃在提供一種簡化電泳裝置 ，其可穩定的操作，而不會對使用者加上過多的負擔，構 造精巧且重量輕*且可和習知裝置般的執行良好的電泳。 爲了完成此目的，依照本發明之簡化電泳裝置包含： 整流機構用以整流和輸出來自通用A C電源之A C電流； 一電泳胞；和一電控制器用以應用來自整流電路之電輸出 至位在電泳胞中之載體中，其中該電控制器包含控制機構 ，其可間接的控制一驅動部份，該驅動部份依照外部輸入 而控制來自整流電路之電輸出，以構成安全的介面，如此 充許電泳依需要的執行而不會造成對驅動部份之破壞。該 驅動部份直接的控制電泳輸出，因此，電泳裝置可穩定的 使用。 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再本頁)

依照本發明之簡化電泳裝置之構造如下所述。電控制 器乃構造成只要電泳胞未由一蓋保護時，電控制器不會連 接或充能，且用於電泳胞之蓋具有半圓柱或半球表面以防 止水滴附著在位在蓋之頂表面上之觀察表面，以利於觀察 ，和形成在蓋中之具有通氣孔之通氣構造以防止電泳胞變 模糊。 執行本發明之最佳模式 以下參考圖1說明依照本發明之電控制器。 關於整流電路方面，g二極體和二極體橋構成半波整 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 5 486570 A7 B7 五、發明説明（3 ) 流波產生器1和全 波整流彼產 生器連接至 輸入開關， EFT，一電晶體或其結合構 具有較低的 此兩整流波產 波產生器可由外部 經濟部中央標準局員工消費合作社印製

於繼電 ，繼電 開 照射部 用 入機構 關驅動 -DC 驅動低 如由例 參 電路和 件以取 圆 圖 通用A 接至白 體，如 假 極性開 定Μ P 器在啓動時 器是較佳的 關3之輸出 輸入而轉換 以驅動轉換 6所驅動， 訊號，該手 電壓，該D 壓型驅動元 如無線電波 考數字7表 操作者。亦 代不可再使 中，參考符 C連接器， 金電極或類 通常使用之 設轉換開閉 關繼電器4 1 和 Μ Ρ 2 連接至極性 *如同開關 開閉3和極 該輸入機構 動控制由控 C電壓由通 件（如低壓 或紅外線之 示一保險絲 可使用例如 用之保險絲 號A Ρ表示 和Μ Ρ 1和 似構件。參 瓊脂糖膠或 3設定在其 之狀況，和 分別在正方 生器2。 一轉換開閉3，因此，整流 轉換開關3由一繼電器，一 成。關於開關元件方面，由 電阻且具有較高的絕緣特性 開關繼電器4，因此，其依 3 〇 性開關繼電器4之訊號由輸 6輸出相關於手動控制之開 制機構5所致動，用以輸出 用AC電源轉換而來，用以 I C )和一外部輸入I Ν ( 傳輸介質所傳輸之訊號）。 ，其斷開以在過電流時保護 小電路斷路器之可再使用元 〇 AC100V 至 300V 之 Μ Ρ 2爲電泳輸出點，其連 考符號G表示用於電泳之載 聚丙烯醯胺膠。 連接半波整流波產生器1至 極性開關繼電器4連接以設 向和負方向。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐）__ 6 請 先 閲 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 頁 486570 A7 B7 五、發明説明（4 ) A P連接器連接至例如插座之通用A C電出口。通用 AC電流經由保險絲7供應至半波整流波產生器1，全波 整流波產生器2，和控制機構5。 輸入通用A C電流由半波整流波產生器1轉換成半波 整流波（圖3 a )，並經由轉換開閉3和極性開關繼電器 4而供應至電泳輸出點MP 1和MP 2。 由於當啓動時，轉換開閉和極性開關繼電器4具有非 常低的電阻，由半波整流波產生器1所產生之.半波整流波 乃有效的供應至電泳輸出點MP 1和MP 2。 當壓下按鈕開關或相似的構件時，產生一輸入當成外 部輸入I N，和輸入機構6根據此輸入產生一控制訊號當 成D C脈衝。同時，如果產生一控制訊號至選擇當成目的 地之開關部份時，轉動轉換開關3以連接全波整流波產生 器2至極性開關繼電器4，以輸出全波整流波（圖3 b ) 至電泳輸出點MP1和MP2。 當外部輸入1產生用 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再頁) 以改變極性開關繼電器4之極性之輸入時，輸入機構6輸 出相似的訊號至極性開關繼電器4，藉以提供整流輸出以 設定分別在正方向和負方向中之電泳輸出點MP 2和Μ P 1 β 依照本發明上述之電控制器可獲得電泳輸出，其效果 如同習知的輸出，但操作非常的安全。此乃由於其在藉由 以控制機構5控制通用A C電壓而得之低壓位準下操作， 且可輕易的提供計時器和其它功能之連接。再者，即使使 用者粗略的操控構件，電控制器亦可避免直接操控之構件 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 7 _ 486570 A7 B7 五、發明説明（5 ) 受到破壞，且由於直接準備電泳電輸出之開關部份保持在 間接電控制下，電控制器使開關部份安全且穩定的受到控 制。 〔第一實施例〕 以下參考圖2說明更具體的實施例。 參考數字2 1表示一整流器，其由二極體橋所構成， 且提供半波或全波整流輸出。繼電器2 2以來自輸入端 2 2 a之訊號執行開關操作。極性開關繼電器2 3以來自 輸入端2 3 a之電訊號執行開關操作。兩輸出開關繼電器 2 7依照饋至輸入點2 7 a之輸入而提供或遮斷到達或來 自電泳輸出機構或輸入機構之輸出。 控制電路2 4準備一低D C電壓和包含一電路，該電 路在輸入過電流或過電壓時，建立起電屏蔽狀況。 參考數字2 4 1表示一整流器，其具有和上述之整流 器2 1相似之組成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再頁) 參考數字PUT242表示負電阻元件和s i da c 2 4 3亦爲負電阻元件。參考數字2 4 4表示一閘流體。 參考符號S A表示一突波吸收器，其用以吸收電感L之反 電動勢。 輸入機構2 5包含一手動控制開關並使用以輸出-訊 號，該訊號藉由按壓該開關至繼電器22，23和27而 產生。在此實施例中，用以輸出控制訊號至轉換開閉3之 2 5 1 ，252，25 1a ，2 51b，252a ，和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 486570 A7 B7 五、發明説明（6 ) 2 5 2 b爲例如薄膜按壓開關，其在壓下時電連接，而在 釋放時，電斷開。253，253a和253b爲正反器 電路，其由NAND電路之組合所構成。 (請先閲讀背面之注意事項再k 254，2 5 4a，254b，254c，和 254 d爲開關電晶體，其藉由來自位在前級上之正反器電路之 輸出而開啓或關閉。 255，255d，255b，255c 和 255d 爲用以顯示電路操作之L E D。 以下說明此實施例之操作。 輸入端AP連接至AC 1 0 0V之通用AC電源，以 供應通用A C電流至控制電路2 4和繼電器2 7。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 在控制電路2 4中，通用AC電流輸入整流器2 4 1 並全波整流。PUT242操作當成如同振盪器電路之電 路之一部份，以接收全波整流波和在波之上升時間時，輸 出一觸發脈衝至閘流體2 4 4之閘。根據觸發脈衝，閘流 體2 4 4啓動或關閉.以控制全波整埤波之相位，藉以降低 欲供應至輸入機構2 5之電壓。電壓降低之比例約爲 1/3至1/4。如果輸入電壓爲1 2 0V，則壓降之比 例約爲4 0 V。當然亦可根據組成輸入機構2 5之零件之 額定而以選擇之比例降低電壓。 當正反器電路2 5 3之輸出設定在輸入機構2 5之低 位準上時，正反器電路2 5 3之輸出設定在髙位準，且開 關電晶體2 5 4藉由按壓開關2 5 1而啓動。L ED 2 5 5發光且電流供應至繼電器2 7之控制輸入點2 7 a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 9 486570 A7 B7 五、發明説明（7 ) ，藉以啓動繼電器2 7。 正反器電路2 5 3保持在此狀況直到開關2 5 2壓下 時。當開關2 5 2壓下時’正反器電路2 5 3之輸出設定 在低位準且LED255熄滅，藉以關閉繼電器27。 當繼電器2 7啓動時，通用A C電流供應至整流器 2 1，整流器2 1輸出全波整流波和半波整流波*和繼電 器2 2以輸入至繼電器控制輸入點2 2 a之輸入而切換電 連接介於此兩輸出和極性開關繼電器2 3之間。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再Igjll本頁) 再者，繼電器2 3作用以切換藉由繼電器2 2連接之 整流器之輸出之極性，並提供輸出至電泳輸出端MP 1和 MP2。首先，連接繼電器2 3以提供一整流輸出，該整 流輸出分別設定MP 1和MP 2在正方向和在負方向。在 此狀況中，在正方向中之半波整流輸出和在負方向中之半 波整流輸出分別提供至電泳輸出端MP 1和MP 2。在此 狀況中，正反器電路2 5 3 a之開關電晶體2 5 4 a開關 以提供在低位準上之輸出，和開關電晶體2 5 4 b啓動以 由相反側提供在高位準上之輸出。LED 25 5 b發光以 指示提供了半波整流輸出。 當壓下開關2 5 1 a時，正反器電路2 5 3 a之輸出 反向以啓動電晶體2 5 4 a並使LED2 5 5 a發光。另 一方面，LED2 5 5b熄滅且電流供應至繼電器控制輸 入端22a ，和切換繼電器之選擇狀況，藉此，可提供全 波整流輸出，以分別設定電泳輸出端MP 1和MP 2在正 方向和負方向。當開關2 5 2 a壓下時，正反器電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ 486570 A7 B7 五、發明説明（8 ) 2 5 3 a之輸出再度反向，且電流不再供應至繼電器控制 輸入端22a，藉以轉換繼電器22。 用於正反器電路2 5 3 b之開關電晶體2 5 4 c關閉 以提供位在低位準上之一輸出，開關電晶體2 5 4 b啓動 以提供在相反側位在高位準之一輸出，和L E D 2 5 5 d 發光以指示MP1提供輸出在正方向上。 當開閉2 5 1 b壓下時，正反器電路2 5 3 b之輸出 反向，電晶體254c啓動且LED255C發光，而當 L E D 2 5 5 d熄滅時，電流供應至繼電器控制輸入端 2 3 a，繼電器2 3之極性選擇狀況轉換和提供全波整流 輸出以分別設定電泳輸出端Μ P1和MP 2在負方向和正 方向中。 當壓下開關2 5 2 a時，正反器電路2 5 3 a之輸出 再度反向，且供應至繼電器控制端2 2 a之電流停止，藉 以轉換繼電器2 2。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再β 本頁) 以下說明由於異常而發生過電流或異常電壓時執行之 操作。當過電流供應至環境整流器2 1之主電路時，保險 絲2 6受熱和燃燒，藉以打開主電路和停止電泳輸出。 當過電流或異常電壓由於在控制電路中之電阻R之損 壞而產生時，thy dac 2 4 3啓動以供應過電流至保險絲 26,藉以打開電路。 由於如上述實施例具體說明之電控制器（除了電泳胞 外）乃由只消耗小量的電能之構件構成，且構造成通用晶 片，其可組裝以容納在約4 0公分深X 8 0公分寬X 2 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ — 486570 A7 B7 五、發明説明（9 ) 公分高之容納量器中，或構造成重量相當輕巧。 〔第二實施例〕 電控制器A具有輸入部份4 0，一極性開關繼電器 41 ，整流波選擇開關42，電源輸入開關43，和一輸 出端構造成一插座且設置在電控制器A之外殼中。位在電 泳胞單元B上之一突出端乃插入輸出端以電連接電控制器 至電泳胞單元B，且具有一插入部份4 5，該插入部份 4 5始終由以彈簧4 9而在電控制器A之外殼外受進向下 之快門4 4所關閉。當電控制器A設定在電泳胞單元B中 時，快門4 4由下側推動，因此，形成在快門4 4中之延 長槽4 6乃和快門4 4之插入部份一致，以開啓延長槽。 關於用以上推快門4 4之機構方面，突出肋形成在電 泳胞單元B上，在用以將電泳胞單元B插在用於電控制器 A之設定位置之方向上，且電控制器用以使快門4 4由此 出肋所上推。 經濟部中央標準局f工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再β 本頁) 再者，爲了使用安全起見，依照本發明之電泳裝置乃 構造成在戴泳胞單元未以一蓋C保護下，不會允許介於電 泳胞單元B和重控制器A間之電連接。

爲了在此實施例中構成一安全機構，電泳胞單元B之 端並未構造成如上所述之突出端，而是電控制器具有一插 座，其構造成當設定在胞單元中時，未電連接至電泳胞單 元B，且一突出端4 7形成在介於電極間之電泳胞蓋C上 當成導電連接器，因此，突出端4 7之一插入電控制器A 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇X297公釐）_ _ 486570 A7 B7 五、發明説明（10 ) 之插座內，和另一突出端4 7和電泳胞單元B之端接觸以 建立電連接。 因此，只要電泳胞單 法供應至電泳胞單元。再 半球型式（圖6)，因此 4 0 °C之露珠可沿著傾斜 成通氣槽48，且蓋C藉 電泳胞單元B，藉以形成 造，藉此，可觀察到電泳 元未受到蓋C之保護 者，蓋C乃構造成具 ，由電泳液體所產生 表面移除。再者，在 由以適當間隔形成之 介於構件間之空氣通 處理而不會受到水滴 ，電流便無 有半圓柱或 通常加熱至 側表面中形 凸體而嵌合 孔或通風構 之阻礙。 請 先 閲 讀 背 之 注 意 事 項 頁 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 產業上之利用性 由前述之說明可知，可發明可獲得一電泳裝置，其可 提供良好的電泳輸出，且由於該裝置可以具有數毫米之尺 寸之元件構成，而無需特別的零件，該裝置之重量和當輕 巧。且本發明之電泳裝置可以一安全的介面穩定的操作。 該介面藉由間接的電的或機械的驅動和控制用以控制使用 者介面和電泳之控制器。由於此種控制乃藉由控制機構在 由調整一通用A C電壓而得之低電壓下執行，此種控制非 常安全。 圖式簡單說明 圖1爲依照本發明之簡化電泳裝置之實施例之方塊圖 圖2爲依照本發明之簡化電泳裝置之另一實施例之電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公羞）_ ι3 - 486570 A7 B7 五、發明説明（11 ) 路圖； 圖3 a和3 b爲整流波形之圖 圖 體 立 之 ; 門 圖快 體之 立器。 之制圖 器控體 制電立 控於之 電用蓋 爲爲爲 4 5 6 {¢51} 和 (請先閲讀背面之注意事項再^|||本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（ 210X297公釐）_ -

Claims (1)

1. 486570

   須_委員明示，本案修JL後是否變X源f質内容 D8 六、申請專利範圍 第8 6 1 0 7 7 6 9號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國8 9年1 1月修正 1 · 一種簡化電泳裝置，用以利用一整流機構以整流 直接連接狀態通用A C電流之A C電流，和將此整流電輸 出送至位在電泳胞中之一載體，包含： 一開關機構，用以以異常電輸出中斷介於A C電源和 該整流.機構間之電連接； 一驅動部份，用以藉由開關控制而輸出整流電輸出至 電泳胞； 一控制機構，用以拫據一外部輸入訊號而產生用於驅 動部份之開關控制之控制訊號；和 一旁通機構，其連接至該開關機構和該控制機構間， 以在該控制機構發生異常電輸出時，由開關機構所開關。 2 ·如申請專利範圍第1項之簡化電泳裝置，其中該 控制機構連接至通用A C電源且在該通用A C電源之AV 電壓降低下狀況下操作。 3 .如申請專利範圍第1項之簡化電泳裝置，其中該 控制機構包含轉換機構用以經由來自通用A C電源之A C 電流之相位控制而轉換來自通用A C電源之A C電壓爲低 電壓。 4 ·如申請專利範圍第1項之簡化電泳裝置，其中： 介於驅動部份和控制機構間之連接乃由一電絕緣開關 裝置達成。 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) X________________________________ 經濟部智.¾財4局S(工消費合作社印製