WO2019045410A1 - 프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법 - Google Patents

프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법 Download PDF

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WO2019045410A1
WO2019045410A1 PCT/KR2018/009910 KR2018009910W WO2019045410A1 WO 2019045410 A1 WO2019045410 A1 WO 2019045410A1 KR 2018009910 W KR2018009910 W KR 2018009910W WO 2019045410 A1 WO2019045410 A1 WO 2019045410A1
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WO
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gel
transfer module
precast
switch
conductive portion
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PCT/KR2018/009910
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유병철
김동준
유승은
윤상혁
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국립암센터
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    • G01N1/4005—Concentrating samples by transferring a selected component through a membrane
    • G—PHYSICS
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    • G01N2001/4038—Concentrating samples electric methods, e.g. electromigration, electrophoresis, ionisation

Definitions

  • the present invention relates to a precast gel, an electric transfer module, an electrophoresis and western blot apparatus and a control method thereof.
  • the organism Since the organism is composed of various tissues and cells and the types and amounts of the proteins expressed in the tissues and cells are different from each other and the expression of these proteins is closely related to specific diseases and the like, It is a very important process to study the phenomenon.
  • SDS-PAGE sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis
  • SDS sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis
  • the electrophoresis process for separating the protein by size and the transcription process of the protein are constituted by separate steps, and thus the effect of the experiment is greatly influenced by the skill of the user and the condition of the laboratory Lt; / RTI >
  • a buffer used for electrophoresis and transcription of proteins is used separately, which is a costly burden to the user.
  • fluorescent dyes fluorescence dyes and microscopes for observing them are very expensive and cause toxicity to cells or living organisms
  • the experimenter can not obtain the result in the condition within the desired environment.
  • the present invention aims to solve the above-mentioned problems and other problems associated therewith.
  • One exemplary object of the present invention is to allow electrophoresis and transfer processes to be performed in a single device.
  • Another exemplary object of the present invention is to provide an apparatus and a control method thereof capable of performing electrophoresis and transfer processes more quickly and easily.
  • a precast gel according to an embodiment of the present invention includes a gel receiving portion configured to receive a gel for electrophoresis, a membrane disposed on one side of the gel receiving portion, a protein transferred from the gel to the membrane, A first electrode disposed on the other side of the gel receiving portion and a second electrode disposed on one side of the membrane, wherein the second electrode is disposed to face the first electrode with the gel receiving portion and the membrane sandwiched therebetween .
  • the precast gel may further comprise at least one of a first filter paper disposed between the gel receiving portion and the first electrode, and a second filter paper disposed between the membrane and the second electrode have.
  • the precast gel may further comprise a case formed to receive the gel receiving portion, the membrane, the first electrode and the second electrode therein, and a cover formed to be coupled to the case and including an opening have.
  • the cover may be configured to cover the membrane, the first electrode and the second electrode when coupled to the case.
  • the precast gel may further comprise a comb portion at least partially insertable into the opening of the cover.
  • the first and second electrodes may be respectively formed with first and second electrode connection portions exposed to the outer surface of the case.
  • An electric transfer module includes an electric transfer module formed to be mountable with at least one precast gel, the electric transfer module comprising: a switch electrically connected to an external power source and selectively located at a first position or a second position; And first and second conductive portions disposed to be electrically connected to the switch, respectively, when the switch is located at the first and second positions, wherein the first conductive portion and the second conductive portion are electrically insulated have.
  • the second conductive portion when a precast gel is mounted to the electric transfer module, the second conductive portion may be arranged to be electrically connected to the precast gel.
  • the second conductive portion may include first and second branches disposed to be electrically connected to each of the plurality of precast gels when a plurality of precast gels are mounted to the electric transfer module .
  • the switch includes positive and negative switches electrically connected to the positive and negative terminals of the external power supply, respectively, and the first conductive portion is electrically connected to the positive and negative switches Side first conductive portion and the negative-side first conductive portion, wherein the second conductive portion includes a second conductive portion on the positive side disposed so as to be electrically connected to the positive side and the negative side switch, And a second conductive portion on the negative side.
  • the positive side switch and the negative side switch can be operated in conjunction with each other so that the positive side switch and the negative side switch are at the same position among the first position or the second position.
  • the positive second conductive portion is arranged to be electrically connected to any one of the plurality of electrodes of the precast gel, and the negative second conductive Part may be electrically connected to the other of the plurality of electrodes of the precast gel.
  • the electrical transfer module may include at least one horizontal member connecting the first and second vertical members and the first and second vertical members.
  • the first conductive portion on the positive side may extend to one surface of the horizontal member, and the first conductive portion on the negative side may extend to the other surface of the horizontal member.
  • the horizontal member when a plurality of precast gels are mounted to the electric transfer module, the horizontal member may be disposed between any one of the plurality of precast gels and the other.
  • the plurality of precast gels and the horizontal member may be arranged by them to form a space in which the buffer can be received.
  • An electric transfer module is an electric transfer module to which a pre-cast gel including a gel and a membrane is mounted.
  • the electric transfer module includes a switch electrically connected to an external power source and selectively located at a first position or a second position And a conductive portion electrically connected to the switch.
  • the conductive portion is configured such that, when the switch is in the first position, a current formed by the external power source flows along one side of the gel, and when the switch is in the second position, And may be arranged to flow along the direction from the gel toward the membrane.
  • the direction substantially parallel to one side of the gel and the direction from the gel to the membrane may cross each other.
  • the apparatus for electrophoresis and western blot may include at least one electric transfer module.
  • the apparatus for electrophoresis and western blot may further include a buffer accommodation part configured to mount the electric transfer module.
  • the apparatus for electrophoresis and western blotting may be configured such that electrophoresis is performed when the switch is located at the first position, and movement of the protein for Western blotting is performed when the switch is located at the second position Lt; / RTI >
  • a control method for an electrophoresis and western blot apparatus is a method for controlling an apparatus for electrophoresis and western blot including a switch and a precast gel placed in a first position or a second position to switch the direction of current
  • a method of controlling a device comprising: removing a comb portion of a precast gel; placing the switch in a first position for a predetermined time; removing a cover of the precast gel; To a second position.
  • the apparatus for electrophoresis and western blot according to the present invention can perform both a transfer process for electrophoresis and Western blotting by simply adjusting the position of the switch without troublesome operation such as moving a gel or a membrane.
  • the control method of the apparatus for electrophoresis and western blot according to the present invention can increase the efficiency of the operation by automating the transferring process for electrophoresis and western blotting.
  • FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for electrophoresis and western blotting according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded view of the electrophoresis and western blot apparatus of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
  • FIG. 4 is a perspective view of a precast gel according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 5 is an exploded view of a precast gel according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 schematically shows a cross-sectional view taken along the line B-B of the precast gel shown in FIG.
  • FIG. 7 is a front view of the electric transmission module according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7A shows only the switch, the first and second conductive parts in the electric transfer module of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of the electric transmission module of FIG. 7 viewed from the back;
  • FIG. 9 is a perspective view of a precast gel according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded view of the precast gel shown in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view of the electric transmission module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of the electric transmission module according to another embodiment of the present invention as viewed from the rear.
  • FIG. 13 is a perspective view of a portion of an electrophoretic and western blot apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart of a method of controlling an apparatus for electrophoresis and western blot according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a schematic view of a precast gel for explaining an experimental example.
  • 16 and 17 are graphs showing experimental results according to an experimental example.
  • 18 is an exploded view of an apparatus for electrophoresis and western blot according to another embodiment of the present invention.
  • 19 is an exploded view of a precast gel according to another embodiment of the present invention.
  • Fig. 20 shows only the switch, the first and second conductive parts in the electric transfer module of Fig. 18;
  • 21 is a view for explaining a first conductive part to be operated upon performing electrophoresis
  • 22 is a view for explaining a second conductive part which is operated when a transfer process is performed.
  • FIG. 1 is a perspective view of an apparatus for electrophoresis and western blot according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded view of the apparatus for electrophoresis and western blot of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A in Fig.
  • the apparatus 10 for electrophoresis and western blot may include a precast gel 100, an electric transfer module 200, and a buffer receiving unit 300.
  • the precast gel 100 according to the present embodiment can be configured to perform both electrophoresis and protein transfer.
  • the structure of the precast gel 100 will be described in detail with reference to the drawings hereinafter.
  • the electric transfer module 200 is configured to transfer electricity supplied from an external power source to the precast gel 100.
  • the electric transfer module 200 is configured so that at least one precast gel 100 can be mounted.
  • two pre-cast gels 100a and 100b are fixed to the electric transfer module 200 so as to be disposed opposite to each other.
  • a gap 101 can be formed between the two precast gels.
  • the gap 101 may be filled with a buffer necessary for electrophoresis.
  • first and second precast gels 100a and 100b are referred to as first and second precast gels 100a and 100b.
  • the buffer accommodating unit 300 is configured to accommodate a buffer necessary for electrophoresis.
  • the buffer accommodating portion 300 may be configured to mount at least one electric transfer module 200.
  • the buffer accommodating part 300 may be provided with a groove 301 so that at least a part of the electric transfer module can be inserted.
  • the gap 101 formed between the two precast gels 100a and 100b described above May be separated from the remaining space 302 of the buffer accommodating portion. Accordingly, if the remaining space 302 of the buffer accommodating portion and the gap 101 are filled with the buffer, different levels can be maintained in the space 302 and the gap 101, depending on the situation.
  • the apparatus 10 for electrophoresis and western blot may further include a cover 400 configured to cover the buffer accommodating portion 300.
  • the cover 400 may be connected to electric wires 410 and 420 for transferring electricity from an external power source to the electric transfer module.
  • FIG. 4 a precast gel according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 4
  • FIGS. 4 and 5 are a perspective view and an exploded view of a precast gel according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 schematically shows a cross-sectional view taken along line B-B of the precast gel shown in FIG.
  • the precast gel 100 may include a gel receiving portion 110, a membrane 120, and first and second electrodes 130 and 140.
  • the gel receiving portion 110 is configured to receive a gel for electrophoresis. Specifically, the gel receiving portion 110 is made of a void space before the gel is received, and after the gel is received, the gel receiving portion 110 can be filled with the gel. Alternatively, the gel receiving portion 110 may mean the gel itself which has already hardened.
  • a membrane 120 may be disposed on one side of the gel receiving portion 110.
  • the membrane 120 may be a PVDF (polyvinylidene fluoride) membrane for transferring electrophoresed proteins in a gel.
  • the first electrode 130 is disposed on the other side of the gel receiving portion 110 and the second electrode 140 is disposed on one side of the membrane 120.
  • the first and second electrodes 130 and 140 may be disposed opposite to each other with the gel receiving portion 110 and the membrane 120 interposed therebetween.
  • the first electrode 130, the gel receiving portion 110, the membrane 120, and the second electrode 140 are arranged in this order (or in the order of the second electrode 140, the membrane 120, (In this order of the first electrode 110 and the first electrode 130).
  • first and second electrodes 130 and 140 may be a surface electrode composed of a metal, for example, aluminum.
  • first and second electrode connection portions 131 and 141 may be formed in the first and second electrodes 130 and 140, respectively.
  • the first and second electrode connection portions 131 and 141 may serve as a path for supplying a current to the first and second electrodes 130 and 140 from an external power source.
  • any one of the first and second electrodes 140 may be electrically connected to the positive terminal of the external power source, and the other one of the first and second electrodes 140 may be electrically connected to the negative terminal of the external power source.
  • a potential difference is formed between the first and second electrodes 130 and 140 so that an electric field can be formed.
  • an electric field may be formed from the first electrode 130 to the second electrode 140.
  • a flow of ions contained in the transfer buffer is formed from the gel 110 to the membrane 120, whereby the protein (s) electrophoretically transferred from the gel 110 to the membrane 120 May occur.
  • the precast gel 100 may further include at least one of the first filter paper 150 and the second filter paper 160.
  • the first and second filter papers 150 and 160 may be made of a material that sufficiently infiltrates the buffer when providing a transfer buffer.
  • the first filter paper 150 may be disposed between the gel receiving portion 110 and the first electrode 130 and the second filter paper 160 may be disposed between the membrane 120 and the second electrode 140 have.
  • the first electrode 130, the first filter paper 150, the gel receiving portion 110, the membrane 120, the second filter paper 160, and the second electrode 140 The second filter paper 160, the membrane 120, the gel receiving portion 110, the first filter paper 150, and the first electrode 130 in this order) Can be formed.
  • the sandwich structures described above may be received within the case 170.
  • the case 170 fixes and / or packages the sandwich structure.
  • the configuration disposed inside the case 170 can be simply referred to as the internal configuration of the case 170.
  • the case 170 may be constituted by the first and second detailed cases 171 and 172.
  • the first and second detailed cases 171 and 172 are detachable from each other to facilitate packaging of the sandwich structures.
  • the case 170 can be used to mean the first and second detailed cases 171 and 172.
  • the first and second electrode connection portions 131 and 141 are disposed to be exposed to the outer surfaces of the first and second detailed cases 171 and 172 . With this structure, it is possible to supply current from the external power source to the first and second electrodes 130 and 140 located inside the precast gel 100.
  • the first and second cases 171 and 172 may be provided at one side thereof with a seat 171a or 172b in which the first and second electrode connection parts 131 and 141 can be positioned, respectively .
  • the seats 171a and 172b may be formed in a predetermined depth to prevent the first and second electrode connection portions 131 and 141 from protruding when they are connected to the outer surfaces of the first and second cases 171 and 172, (not shown).
  • the precast gel according to an embodiment of the present invention may further include at least one of a cover 180 and a comb 190.
  • the cover 180 is formed to be coupled to the cases 171 and 172 and includes an opening 181.
  • the opening 181 is formed at a position corresponding to the gel receiving portion 110 when the cover 180 is engaged with the case 171, 172 (i.e., a position facing the gel receiving portion 110) (Not shown). According to this structure, even if the cover 180 is coupled to the cases 171 and 172, the gel receiving portion 110 can be exposed.
  • the cover 180 may be configured to cover at least a part of the internal structures of the parallel stacked case on one side. That is, the cover 180 may be configured to cover the membrane 120, the first electrode and the second electrode 130, 140, when coupled to the case 171, 172. For example, when the first and second filter papers 150 and 160 are provided, the cover 180 may be attached to the cases 171 and 172 except for the gel receiving portion 110, So as to cover all of the internal structures.
  • a grip portion 182 can be formed so that the experimenter can easily grip the cover.
  • the comb portion 190 may be formed to be coupled to the cover. Specifically, at least a part of the comb portion 190 is insertable into the opening 181 of the cover 180. According to such a structure, the comb portion 190 can be positioned at a position corresponding to the gel receiving portion 110 when engaged with the cover 180.
  • the comb portion 190 includes a tooth 191 for forming a well of a gel.
  • the teeth 191 may be formed in various dimensions already known.
  • a precast gel 100 with both the cover 180 and the comb portion 190 mounted there is shown a precast gel 100 with both the cover 180 and the comb portion 190 mounted.
  • the internal structures of the precast gel 100 may not be exposed to the outside.
  • the first and second comb portions 190 may be separated from the pre-cast gel 100.
  • the comb portion 190 is separated from the precast gel 100, at least a portion of the gel is exposed to the outside.
  • the sample can be injected into the well of the gel, an environment in which an electrophoresis process can be performed is performed.
  • the cover 180 since the cover 180 is still mounted, the sample of the gel or the buffer for electrophoresis may be supplied only to the gel 110, and may not be supplied to the remaining internal structures at all.
  • the cover 180 can be separated from the pre-cast gel 100.
  • the cover 180 is separated from the pre-cast gel 100, at least a portion of the first and second filter pads 150 and 160 is exposed to the outside.
  • the transfer buffer can be supplied to the first and second filter papers 150 and 160, an environment in which the transfer process can be performed can be performed.
  • the precast gel 100 according to one embodiment of the present invention has been described so far.
  • an electric transfer module 200 formed to be capable of mounting at least one precast gel 100 will be described in detail with reference to the drawings.
  • FIG. 7 is a perspective view of the electric transfer module according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7A shows only the switch, the first and second conductive parts in the electric transfer module of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of the electric transmission module of FIG. 7 viewed from the back;
  • the electric transfer module 200 includes a switch 210, first and second conductive parts 220 and 230.
  • the switch 210 is electrically connected to an external power source.
  • the switch is electrically connectable to an external power source through wires 410, 420 connected to the cover 400 of the apparatus for electrophoresis and western blotting.
  • the switch 210 is selectively located at the first or second position.
  • the term 'selectively positioned' means that the switch 210 is located at only one of the two positions.
  • the switch 210 can not be located at the first position and the second position at the same time.
  • the switch 210 may be configured to be rotatable around a rotation axis 210a.
  • the switch 210 may be located at the first position or the second position by rotationally moving manually or automatically about the rotational axis 210a.
  • the switch 210 may be connected to a separate driving unit (not shown) so as to be automatically rotatably movable.
  • the switch 210 may include positive side and negative side switches 211 and 212.
  • the positive side and negative side switches 211 and 212 are electrically connected to the positive and negative terminals of the external power source, respectively.
  • the switches can be operated so that the plus side and minus side switches 211 and 212 are at the same position among the first position or the second position.
  • the positive side and negative side switches 211 and 212 are put together in the first position or in the second position together, and do not occur when they are placed at different positions.
  • the first and second conductive portions 220 and 230 are arranged to be electrically connected to the switch, respectively, when the switch is in the first and second positions.
  • the first and second conductive parts 220 and 230 are electrically insulated.
  • the first and second conductive portions 220 and 230 may be formed on the positive side and the negative side, respectively.
  • the first conductive portion 220 includes a positive first conductive portion 221 and a negative first conductive portion 222.
  • the positive and negative first conductive parts 221 and 222 are arranged to be electrically connected to the positive and negative switches 211 and 212, respectively.
  • the second conductive portion 230 includes a positive-side second conductive portion 231 and a negative-side second conductive portion 232.
  • the positive side and the negative side second conductive parts 231 and 232 are arranged so as to be electrically connected to the positive side and negative side switches 211 and 212, respectively.
  • the electricity delivery module 200 may include first and second vertical members 201, 202 and at least one horizontal member 203. They may be integrally formed.
  • the first and second vertical members 201, 202 are spaced apart from each other and arranged substantially parallel.
  • the first and second switches 211 and 212 may be installed on the first and second vertical members 201 and 202, respectively. More specifically, the first and second vertical members 201 and 202 may have bent portions formed at one end thereof. In this case, the switches 211 and 212 described above may be formed at the bent portions of the vertical members 201 and 202, Respectively.
  • At least one horizontal member 203 may be disposed between the first and second vertical members 201, 202. That is, at least one horizontal member 203 may be arranged to connect them between the first and second vertical members 201, 202.
  • two horizontal members 203 and 204 are used as a reference, but the technical idea of the present invention is not limited to this specific number.
  • the two horizontal members 203, 204 shown in the figure are integrated into one horizontal member.
  • the overall shape of the electric transfer module 200 is shown on the basis of a '-shaped' shape, but the present invention is not limited thereto.
  • the first conductive portion 221 on the positive side is configured to extend to one surface of the horizontal member 203.
  • the first conductive portions 221a, 221b and 221c on the positive side are electrically connected to the horizontal member 203 along the first vertical member 201 from a position electrically connected to the positive-side switch 211 placed in the first position, As shown in FIG.
  • one surface of the horizontal member 203 may refer to the back surface of the horizontal member 203.
  • the first conductive portion 222 on the negative side is configured to extend to the other surface of the horizontal member 203.
  • the first conductive parts 222a, 222b, and 222c on the minus side are electrically connected to the horizontal member 203 along the second vertical member 202 from a position electrically connected to the minus- As shown in FIG.
  • the other surface of the horizontal member 203 may mean the plane of the horizontal member 203.
  • the horizontal member 203 may be formed of one of the plurality of precast gels 100a and the other one 100b.
  • the plurality of precast gels 100a and 100b and the horizontal member 203 can be arranged by them to form a gap 101 in which a buffer (more precisely, a buffer for electrophoresis) can be accommodated .
  • a buffer more precisely, a buffer for electrophoresis
  • At least a portion 222c of the negative first conductive portion is formed between the two precast gels 100a and 100b by a gap 101 ).
  • At least a portion 221c of the positive first conductive portion may be arranged to communicate with the remaining space 302 of the buffer accommodating portion 300.
  • the space 302 of the buffer accommodating portion and the lower side of the precast gel 100 can communicate with each other through the opening 102 formed in the case of the precast gel 100. According to such a configuration, the buffer accommodated in the space 302 of the buffer accommodating portion flows into the lower side of the precast gel 100, and the lower side of the gel 110 can have a positive potential.
  • the top side of the precast gel 100 can communicate with the gap 101 between the precast gels. According to such a configuration, the buffer accommodated in the gap 101 between the precast gels flows into the upper side of the precast gel 100, and the upper side of the gel 110 can have a minus potential.
  • the electrophoresis buffer when the electrophoresis buffer is filled in the gap 101 and the remaining space 302 as described above, the upper and lower sides of the gel are separated by the buffers of the respective gaps 101 and the remaining spaces 302 And can have negative and positive potentials, respectively.
  • the current formed by the external power source can flow along one side of the gel 110. [ That is, current flows in the direction from the upper side to the lower side of the gel 110 (direction A in Fig. 6), protein separation occurs, and electrophoresis can be performed.
  • the second conductive part 230 may be arranged to be electrically connected to the precast gel when the precast gel is mounted on the electric transfer module.
  • the second conductive portion 230 may include first and second branches arranged to be electrically connected to each of the plurality of precast gels when a plurality of precast gels are mounted on the electric transfer module.
  • the second conductive portion 230 may include the positive second conductive portion 231 and the negative second conductive portion 232.
  • the positive second conductive portion 231 may be arranged to be electrically connected to any one of the plurality of electrodes of the precast gel.
  • the negative second conductive portion 232 may be arranged to be electrically connected to the other one of the plurality of electrodes of the precast gel.
  • the positive-side second conductive portion 231 is disposed on the first vertical member 201 so as to be electrically connected to the positive-side switch 211 placed in the second position .
  • the positive side second conductive portion 231 may include first and second branches 231a and 231b extending on the first and second vertical members 201 and 202.
  • the positive-side second branch 231b can extend from the first vertical member 201 to the second vertical member 202 via the horizontal member 204.
  • the positive first and second branches 231a and 231b may be arranged to be electrically connected to the second electrode 140 of each of the first and second precast gels. 8), the positive second branch 231b may be formed on the front side of the electric transfer module 200 (see FIG. 8), and the positive second branch 231b may be formed on the front side of the electric transfer module 200 (See FIG. 7).
  • the negative second conductive portion 232 may be disposed on the second vertical member 202 so as to be electrically connected to the negative side switch 212 placed in the second position.
  • the negative second conductive portion 232 may include first and second branches 232a and 232b extending on the second and first vertical members 202 and 201.
  • the minus-side second branch 232b can extend to the first vertical member 201 via the horizontal member 204 on the second vertical member 202.
  • the minus first branch 232a and the second branch 232b may be arranged to be electrically connected to the first electrode 130 of each of the first and second precast gels. 8), the minus-side second branch 232b may be formed on the front side of the electric transfer module (refer to Fig. 8), and the minus-side first branch 232a may be formed on the front side of the electric transfer module 7).
  • a precast gel 100 and an electric transfer module 200 configured to more fully use the transfer buffer according to another embodiment of the present invention will be described.
  • the contents overlapping with the embodiment described above will be omitted, and differences will be mainly described.
  • 9 and 10 are a perspective view and an exploded view of a precast gel 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the first and second electrode connection portions 133 and 143 which are electrically connected to the first and second electrodes 130 and 140 of the precast gel 100, Respectively.
  • the first and second electrode connection portions 133 and 143 may be disposed at both corners adjacent to the side where the cover 180 or the comb portion 190 of the precast gel is disposed.
  • first and second auxiliary electrode connection parts 132 and 142 are connected to the first and second electrodes 130 and 140, respectively.
  • the auxiliary electrode connection portions 132 and 142 may extend in a direction substantially parallel to the respective surfaces of the first and second electrodes 130 and 140.
  • the auxiliary electrode connection portion 142 may be disposed in the recess portion 172b formed inside the case 172. [ At this time, at least a part of the electrode connection part 143 is disposed so as to be in contact with the auxiliary electrode connection part 142.
  • first and second electrode connection portions 133 and 143 may be substantially in the form of an electrode rod.
  • one side of the electrode connection portion 143 contacts the auxiliary electrode connection portion 142 and the other side is disposed to pass through the inside of the case 172.
  • the other side of the electrode connection portion 143 penetrating into the case 172 may be exposed to the outside through the first through hole 172c formed in the case 172.
  • the electrode connection portion 143 exposed to the outside through the first through hole 172c may be inserted into the second through hole 172d and fixed to the case 172.
  • the electrode connecting portions 133 and 143 can be exposed to the upper portion of the precast gel 100 only to a minimum extent. In this case, it is possible to prevent direct contact between the buffer and the electrode connection portions 133 and 143 of the precast gel 100 even when the buffer is sufficiently filled in the buffer accommodating portion 300.
  • 11 and 12 are perspective views of the electric transmission module according to another embodiment of the present invention, respectively, viewed from the front and back.
  • the electric transfer module includes a switch 210, first conductive parts 221a, 221b, 221c, 222a, 222b, and 222c, and a second conductive part 230.
  • the ends 231a, 231b, 232a, and 232c of the second conductive portion 230 may be disposed adjacent to the switch.
  • the positive-side first and second branches 231a and 231b may be disposed at positions adjacent to the positive-side and negative-side switches 211 and 212, respectively.
  • the minus side first and second branches 232a and 232b may be disposed at positions adjacent to the minus side positive side switches 212 and 211, respectively.
  • the positive side first branch 231a and the negative side first branch 232a are connected to the first and second And one of the electrode connection portions 133 and 143 and the other of the electrode connection portions 133 and 143 are in contact with each other,
  • the positive-side second branch 231b and the negative-side second branch 232b are connected to the first and second And one of the electrode connection portions 133 and 143 and the other of the electrode connection portions 133 and 143 are in contact with each other.
  • the position where the precast gel 100 and the electric transfer module 200 are in electrical contact is located between the horizontal member 204 and the switch 210. That is, in this embodiment, the electrical contacts of the precast gel 100 and the electric transfer module 200 can be formed at higher points as compared with the embodiment described with reference to FIGS. 4 to 8 above. This makes it possible to carry out the transfer process for Western blotting even when the buffer is filled up to a higher level on the buffer accommodating portion.
  • first branch and the second branch are electrically connected by a connection portion (not shown) disposed inside the horizontal member 204. That is, the first and second branches may be integrally formed by the connecting portion.
  • the packing parts 205a and 205b may be disposed on at least one of the vertical members 201 and 202 and the horizontal members 203 and 204 of the electric transfer module 200.
  • the packing part (205) is configured to seal between the electric transfer module (200) and the precast gel (100) when the precast gel is mounted.
  • the packing portions 205a and 205b may be made of a rubber material.
  • the gap between the precast gel 200 and the electric transfer module 200 is further sealed by the packing portions 205a and 205b to prevent the buffer accommodated in the gap 101 (see FIG. 3) between the precast gels from leaking to the outside .
  • the first electrode connection portion 131 of the precast gel 100a is electrically connected to the negative second branch 232b and the second electrode connection portion 141 is electrically connected to the positive second branch 231b .
  • the second precast gel 100b is mounted on the back surface of the electric transfer module shown in FIG. 8 or 12, and when current flows in a state where the switches 211 and 212 are located at the second position,
  • the first electrode connection portion 131 of the second precast gel 100b is electrically connected to the first negative side branch 232a and the second electrode connection portion 141 is electrically connected to the positive first branch 231a .
  • a relatively negative potential may be formed on the first electrode 130 of the precast gels 100a and 100b, and a positive potential may be formed on the second electrode 140 relatively. Accordingly, as described above, a current may be formed in a direction from the first electrode 130 to the second electrode 140.
  • the current generated by the external power source is transferred from the gel 110 to the membrane 120 in the direction (direction B) from the gel 110 toward the membrane 120 .
  • the direction (direction B) of the gel 110 toward the membrane 120 may intersect with a direction (direction A) substantially parallel to one surface of the gel 110. Further, the directions A and B may be substantially perpendicular.
  • the conductive portion of the electric transfer module is arranged such that, when the switch is in the first and second positions, the currents formed by the external power supply flow in different directions, respectively.
  • the conductive portion flows when the current formed by the external power source flows in a direction parallel to the front or back surface of the electric transmission module and the switch is in the second position, May be arranged so as to flow in the direction from the front surface to the back surface of the electric transmission module or from the back surface toward the front surface.
  • the conductive portion is configured such that, when the switch is in the first position, a current formed by the external power source flows along one side of the gel, and when the switch is in the second position, As shown in FIG.
  • the device for electrophoresis and western blot equipped with such an electric transfer module thus performs electrophoresis when the switch is in the first position and the transfer of protein for Western blotting when the switch is in the second position .
  • the apparatus for electrophoresis and western blot can simplify the transfer process for electrophoresis and Western blotting by adjusting the position of the switch simply and without cumbersome work such as moving a gel or a membrane, . ≪ / RTI >
  • FIG. 18 the precast gel 100 'and the electric transfer module 200' according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 22.
  • FIG. 18 the precast gel 100 'and the electric transfer module 200' according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 22.
  • FIG. 18 the precast gel 100 'and the electric transfer module 200' according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 22.
  • FIG. 18 is an exploded view of an electrophoretic and western blot apparatus 10 'according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is an exploded view of a precast gel 100' according to another embodiment of the present invention.
  • first and second detailed cases 171 ', 172' of the precast gel 100 ' may include first and second openings 102a', 102b ', respectively, have.
  • first and second openings 102a 'and 102b' penetrating in the depth direction may be formed at the lower ends of the first and second detailed cases 171 'and 172'.
  • the first and second tapes 103 ', 104' may be removably attached to the first and second detail cases 171 ', 172'.
  • the first and second tapes 103 'and 104' are formed on the first and second detailed cases 171 'and 172' so as to cover the first and second openings 102a 'and 102b' Can be located. That is, the first and second openings 102a 'and 102b' may be sealed by the first and second tapes 103 'and 104', respectively, at the time of manufacture / manufacture of the precast gel.
  • the apparatus 10 'for electrophoresis and western blot is configured to perform a transfer process after electrophoresis is performed.
  • the transfer process buffer can be drawn into the pre-cast gel through the opened first and second openings 102a 'and 102b'.
  • the transferred transcriptional buffer can be absorbed into the components within the pre-cast gel, e.g., gel 110 ', membrane 120', first and second filter paper 150 ', 160' have.
  • an additional opening 102 ' may be formed under the case of the precast gel 100'.
  • a buffer (electrophoresis buffer) which has been accommodated in the buffer accommodating portion through the opening 102 'flows into the lower side of the precast gel, and the lower side of the gel 110' can have a positive potential.
  • the switch may include positive side and negative side switches 211 ', 212'.
  • Each of the switches may be selectively positioned in either of the first and second positions.
  • the switch may be arranged to physically contact at least a portion of the first and second conductive portions 220 ', 230', respectively.
  • first and second conductive parts 220 'and 230' may be configured to operate during the electrophoresis and transfer processes, respectively.
  • the first conductive portion 220 ' includes a positive first conductive portion 221' and a negative first conductive portion 222 '.
  • the second conductive portion 230 ' includes a positive second conductive portion 231' and a negative second conductive portion 232 '.
  • the positive side second conductive portion 231 ' extends to the positive first and second branches 231a' and 231b ', and the first and second branches 231a' and 231b ' ' May be exposed to the outside of the case.
  • the first and second branches 231a 'and 231b' are connected to the first and second electrode connection portions of the precast gel 100 ' 131 ', and 141', respectively.
  • the first and second branches 232a 'and 232b' extend to the minus side first and second branches 232a 'and 232b', and the first and second branches 232a 'and 232b' ' May be exposed to the outside of the case.
  • the first and second branches 232a 'and 232b' are connected to the first and second electrode connection portions 131 ', and 141', respectively.
  • 21 is a view for explaining a first conductive part which is operated when electrophoresis is performed. As described above, the positive side and negative side switches 211 'and 212' are positioned at the first position when the electrophoresis is performed.
  • the positive-side switch 211 'located at the first position may be disposed in contact with one end 221a' of the first conductive portion on the positive side.
  • the plus side first conductive portion includes the one end 221a ', the extending portion 221b' extending from the one end 221a 'to the other end 221c', and the other end 221c ' 'Flows in the order of one end 221a', the extending portion 221b ', and the other end 221c' of the positive first conductive portion.
  • the minus-side switch 212 'located at the first position may be disposed so as to be in contact with one end 222a' of the first conductive portion on the negative side. Since the negative first conductive portion includes the one end 222a ', the extending portion 222b' extending from the one end 222a 'to the other end 222c', and the other end 222c ', the negative side switch 212 ') Flows in the order of one end 222a', the extending portion 222b ', and the other end 222c' of the negative first conductive portion.
  • a portion communicating with the other end 221c 'of the positive first conductive portion has a positive potential and a portion communicating with the other end 222c' of the first negative conductive portion has a relatively negative potential .
  • the upper side of the gel has a negative potential
  • the lower side of the gel has a relatively positive potential, so that a current flow can be formed along one side of the gel.
  • 22 is a view for explaining a second conductive part that is operated when a transfer process is performed. As described above, the plus side and minus side switches 211 'and 212' are located at the second position during the transfer process.
  • the positive-side switch 211 'located at the second position can be placed in contact with one end 231' of the second conductive portion on the positive side.
  • One end 231 'of the positive second conductive portion extends to the first branch 231a' located on the plus switch side and the second branch 231b 'located on the negative switch side. Accordingly, the current supplied from the external power source through the positive-side switch 211 'flows to the positive-side first branch 231a' and the second branch 231b 'via the one end 231' of the positive-side second conductive portion do.
  • the minus-side switch 212 'located at the second position can be disposed so as to be in contact with one end 232' of the second conductive portion on the minus side.
  • One end 232 'of the negative second conductive portion extends to the first branch 232a' located on the minus switch side and the second branch 232b 'located on the positive switch side. Accordingly, the current supplied from the external power supply through the minus-side switch 212 'flows to the minus-side first branch 232a' and the second branch 232b 'via the first end 232' of the minus-side second conductive portion do.
  • the first and second electrode connection portions 131 'and 141' of the precast gel are respectively disposed on the minus side and the positive side And are in contact with the first branch 232a 'and 231a'.
  • the first and second electrode connection portions 131 'and 141' of the precast gel are respectively connected to the minus side and the positive side second branches 232b 'and 231b'
  • the first and second electrode connection portions 131 'and 141' may have negative and positive potentials, respectively. Therefore, the first and second electrodes 130 'and 140' have negative and positive potentials, respectively, so that a current flow can be formed in the direction from the gel to the membrane.
  • the electric transfer module of the apparatus for electrophoresis and western blot according to another embodiment of the present invention is designed so that more than two pre-cast gels are mounted.
  • FIG. 13 is a perspective view of a portion of an electrophoretic and western blot apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the apparatus for electrophoresis and western blot includes a plurality of precast gels 1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 1100e, 1000f, an electric transfer module 1200, (1300).
  • the electric transfer module 1200 may include first and second switches 1211 and 1212, and first and second conductive portions 1220 and 1230. Further, the electric transfer module 1200 may be configured to be mounted in the buffer receiving portion 1300.
  • the electric transfer module 1200 may include a grip portion 1201 extending in one direction.
  • the grip portion 1201 is disposed so as to be exposed to the outside of the buffer accommodating portion 1300 when the electric transfer module 1200 is mounted in the buffer accommodating portion 1300.
  • the control method of the apparatus for electrophoresis and western blot includes the steps of removing a comb part of a precast gel (S100), placing the switch in a first position for a preset time (S200) Removing the cover of the cast gel (S300), and switching the switch from the first position to the second position (S400).
  • step S100 the comb portion of the precast gel can be removed.
  • the gel of the precast gel can be exposed.
  • a sample is injected into the well of the gel, and the electrophoresis process can be performed as the electric current flows while the switch of the apparatus is in the first position. Meanwhile, the step of injecting the sample may be performed automatically or manually by the driving unit.
  • the switch may be placed in the first position for a predetermined time.
  • the preset time may be automatically set based on the amount of the sample to be electrophoretically moved.
  • the predetermined time may be a time input by the user through the input unit.
  • step S300 when the preset time passes, the cover of the precast gel is removed. Once the cover is removed, the interior of the precast gel can be exposed. Accordingly, a transfer buffer may be injected into the pre-cast gel. The injection of the transfer buffer may be performed automatically or manually by the driver. When the transfer buffer is injected into the pre-cast gel, an environment may be provided in which the transfer buffer sufficiently permeates the filter paper of the precast gel so that the transfer process can be performed.
  • step S400 the switch may be switched from the first position to the second position.
  • the transfer process can be performed as the current flows in the direction from the gel of the precast gel to the membrane.
  • the current supplied from the external power supply to the electricity transfer station can be automatically shut off.
  • the control method of the apparatus for electrophoresis and western blot according to the present invention can increase the efficiency of the operation by automating the transfer process for electrophoresis and western blot.
  • the present invention relating to the above-described control method can be implemented as computer-readable code on a medium on which a program is recorded.
  • the computer readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer readable medium include a hard disk drive (HDD), a solid state disk (SSD), a silicon disk drive (SDD), a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, , And may also be implemented in the form of a carrier wave (e.g., transmission over the Internet). Also, the computer may include a control unit of the terminal.
  • the gel used for the protein electrophoresis is a 4-16% concentration gradient gel.
  • IX MOPS buffer was filled into the dam and chamber and protein size markers were loaded into each well. Electrophoresis was performed for one and a half hours at 80V. After electrophoresis, the PVDF membrane and the filter paper were sufficiently wetted with 2X NuPAGE® Transfer Buffer to prepare two filter paper (1504), gel (1501), membrane (1502) and two filter papers 1503) structure, and finally, the precast gel was cast through the process of bonding the aluminum foil tape in the same manner as in the embodiment of the present invention.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부, 상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 -, 상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극 및 상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치될 수 있다.

Description

프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법
본 발명은 프리캐스트 겔, 전기 전달 모듈, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.
생물체는 다양한 조직 및 세포로 구성되어 있으며 상기 조직 및 세포 내에서는 발현되는 단백질의 종류 및 양이 각기 상이하며, 이러한 단백질의 발현은 특정 질환 등과 밀접하게 연관되어 있으므로, 단백질 발현의 확인은 생물체의 생명 현상을 연구하는데 매우 중요한 과정에 해당한다.
단백질 발현을 확인하기 위한 방법으로 SDS-PAGE(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)가 있다. 이는, 극소량 단백질의 탐지를 효율적으로 진행하기 위해서 시료 내 단백질을 넓게 펼칠 때 흔히 사용하는 방법에 해당한다. 조직 및 세포 내에서 발현되는 단백질을 확인하기 위한 시료로는 주로 세포 또는 조직을 용해(lysis) 시킨 뒤, 원심 분리와 불순물을 제거하는 과정을 통해 얻은 단백질 혼합물을 사용한다. 상기 SDS (sodium dodecyl sulfite)는 시료 내에 존재하는 단백질과 결합하여 단백질들이 2차, 3차, 4차 구조를 잃고 선형이 되도록 하며, 단백질에 높은 밀도의 음전하를 부여함으로써, 전기영동 시 가해지는 전압의 양극을 향해 끌리도록 한다. 이때, 상기 PAGE는 촘촘한 다공성 물질로, SDS에 의해 선형의 구조를 갖는 음전하를 띈 단백질이 전기영동이 수행됨에 따라 단백질의 크기(size)로 인해 이동 속도가 달라지는 원리를 이용하여 분류할 수 있게 된다.
상기 SDS-PAGE로 분리된 단백질은 PAGE 등에 해당하는 겔 속에 묻혀 있기 때문에 항체 등과의 결합을 수행하는 과정이 어려워, 단백질을 얇은 Nitrocellulose 또는 PVDF 멤브레인 위로 이동시켜 탐침을 위한 항체와의 결합이 용이할 수 있도록 하는 전사(transfer) 작업이 수행된다. 이와 같은 전사 작업 중에서도 가장 널리 이용되는 것이 바로 전기영동 전사방법(electrophoretic transfer)이다.
이는 전기영동과 매우 비슷한 원리를 이용하게 되는데 여기에도 두 가지 방법이 종래에 사용되었다. 하나는 수평으로 PAGE를 위치시켜 단백질을 이동 시키는 반건식 전사(semi-dry transfer) 방법이고, 다른 하나는 수직으로 겔을 세워 버퍼를 채운 상태에서 단백질을 이동시키는 습식 전사(wet transfer) 방법이다. 이때, 전사 단계는 전기영동이 완료된 PAGE를 조심스레 분리한 뒤, 멤브레인과 겹쳐주고, 양쪽으로 버퍼를 충분히 흡수하게 함과 동시에 PAGE를 보호하는 역할을 하는 필터종이와 패드를 둔 뒤, 양쪽 끝에 음극과 양극을 위치시킨다. 이때, PAGE 내에 존재하는 단백질은 양극으로 끌려가므로 멤브레인은 양극 쪽에 위치시킨다. 전압이 걸리면 단백질들은 PAGE에서 멤브레인으로 천천히 이동되어, 궁극적으로 멤브레인의 일면 위쪽에 단백질이 결합되어 존재할 수 있도록 한다.
이와 같이, 단백질의 발현 확인을 위하여는 단백질을 크기 별로 분리하는 전기영동 과정 및 단백질의 전사 과정이 별개의 단계로 구성되어 있어, 사용자의 숙련도 및 실험실의 조건에 의해 실험 결과에 크게 영향을 받는다는 문제점이 존재한다. 뿐만 아니라, 단백질의 전기영동 및 전사 과정에서 사용되는 버퍼(buffer)가 별개로 사용되어 사용자로 하여금 이를 감당하기 위한 비용적인 부담도 존재하는 실정이다. 이에, 형광 염료(dye)를 이용한 세포 내 염색 등을 통한 단백질 발현 확인 등의 방법이 존재하나, 이러한 방법에는, 형광 염료 및 이를 관찰하기 위한 현미경이 매우 고가에 해당하며 세포 또는 생명체에 독성을 유발하여 실험자가 원하는 환경 내의 조건에 결과를 얻을 수 없다는 문제점이 존재한다.
이러한 문제점을 인식하고 이와 같은 문제점을 해결할 필요성이 크게 대두되고 있으나, 현재까지 상기 전기영동 및 전사 과정을 모두 수행할 수 있는 장치는 존재하지 않는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제 및 이와 연관된 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 예시적 목적은, 전기영동 및 전사 과정을 하나의 장치 내에서 수행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 다른 예시적 목적은, 전기영동 및 전사 과정을 보다 빠르고 간편하게 수행할 수 있는 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부, 상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 -, 상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극 및 상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극을 포함하며, 상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은 상기 겔 수용부와 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 제 1 필터페이퍼 및 상기 멤브레인과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 제 2 필터페이퍼 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은 상기 겔 수용부, 멤브레인, 제 1 전극 및 제 2 전극을 그 내부에 수용하도록 형성되는 케이스 및 상기 케이스에 결합되도록 형성되며 개구부를 포함하는 커버를 더 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 커버는, 상기 케이스에 결합되는 경우, 상기 멤브레인, 제 1 전극 및 제2 전극을 덮도록 구성될 수 있다.
실시예에 있어서, 프리캐스트 겔은, 상기 커버의 개구부에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어지는 콤(comb)부를 더 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극에는, 상기 케이스의 외면으로 노출되도록 배치되는 제 1 및 제 2 전극연결부가 각각 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전달 모듈은, 적어도 하나의 프리캐스트 겔이 장착 가능하도록 형성되는 전기 전달 모듈로서, 외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치 및 상기 스위치가 상기 제 1 및 제 2 위치에 위치하는 경우 상기 스위치에 각각 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 도전부를 포함하며, 상기 제 1 도전부 및 제 2 도전부는 전기적으로 절연될 수 있다.
실시예에 있어서, 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 제 2 도전부는, 복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우 상기 복수의 프리캐스트 겔 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 분기를 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 스위치는 상기 외부 전원의 플러스 및 마이너스 단자 각각에 전기적으로 연결되는 플러스측 및 마이너스측 스위치를 포함하고, 상기 제 1 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 1 도전부 및 마이너스측의 제 1 도전부를 포함하며, 상기 제 2 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 2 도전부 및 마이너스측의 제 2 도전부를 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치들이 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 동일 위치에 있도록, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치는 연동되어 작동할 수 있다.
실시예에 있어서, 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 플러스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 배치되고, 상기 마이너스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 다른 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 전기 전달 모듈은, 제 1 및 제 2 수직부재 및 상기 제 1 및 제 2 수직부재를 연결하는 적어도 하나의 수평부재를 포함할 수 있다. 또한, 상기 플러스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 일면으로 연장되며, 상기 마이너스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 타면으로 연장될 수 있다.
실시예에 있어서, 복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 수평부재는 상기 복수의 프리캐스트 겔의 어느 하나와 다른 하나 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 복수의 프리캐스트 겔 및 상기 수평부재는, 이들에 의해 버퍼가 수용될 수 있는 공간을 형성하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 전달 모듈은, 겔 및 멤브레인을 포함하는 프리캐스트 겔이 장착되는 전기 전달 모듈로서, 외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치 및 상기 스위치에 전기적으로 연결되는 도전부를 포함할 수 있다.
상기 도전부는, 상기 스위치가 상기 제 1 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔의 일면을 따라 흐르고, 상기 스위치가 상기 제 2 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향을 따라 흐르도록 배치될 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 겔의 일면과 실질적으로 나란한 방향과, 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향은 서로 교차할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 적어도 하나의 상기 전기 전달 모듈을 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는 상기 전기 전달 모듈이 장착되도록 구성되는 버퍼 수용부를 더 포함할 수 있다.
실시예에 있어서, 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 상기 스위치가, 상기 제 1 위치에 위치하는 경우 전기영동이 수행되고, 상기 제 2 위치에 위치하는 경우 웨스턴 블롯을 위한 단백질의 이동이 수행되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전류의 방향을 전환하도록 제 1 위치 또는 제 2 위치에 위치되는 스위치 및 프리캐스트 겔을 포함하는 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법에 있어서, 프리캐스트 겔의 콤부를 제거하는 단계, 상기 스위치를 제 1 위치에 기 설정된 시간동안 위치시키는 단계, 상기 프리캐스트 겔의 커버를 제거하는 단계 및 상기 스위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 전환하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 겔이나 멤브레인을 이동시키는 것과 같은 번거로운 작업 없이, 간단하게 스위치의 위치를 조절함으로써, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 수행할 수 있다.
본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 자동화하여 작업의 효율성을 증가시킬 수 있다.
한편, 앞서 기재된 효과는 예시적인 것에 불과하며 당업자의 관점에서 본 발명의 세부 구성으로부터 예측되거나 기대되는 효과들 또한 본원발명 고유의 효과에 추가될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 분해도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 분해도이다.
도 6은 도 4에 도시된 프리캐스트 겔의 B-B선을 따라 취한 단면도를 대략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전달 모듈의 정면에서 바라본 사시도이다.
도 7a는 도 7의 전기 전달 모듈에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다.
도 8은 도 7의 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 프리캐스트 겔의 분해도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 정면에서 바라본 사시도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 일부의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법의 흐름도이다.
도 15은 실험예를 설명하기 위한 프리캐스트 겔의 개략적인 도이다.
도 16 및 도 17은 실험예에 따른 실험 결과를 도시한 도이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 분해도이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 분해도이다.
도 20은 도 18의 전기 전달 모듈에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다.
도 21은 전기영동 수행시 동작되는 제 1 도전부를 설명하기 위한 도이다.
도 22는 전사과정 수행시 동작되는 제 2 도전부를 설명하기 위한 도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 사시도를 도시한 것이며, 도 2는 도 1의 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 분해도를 도시한 것이다. 도 3은 도 1의 A-A선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)는, 프리캐스트 겔(100), 전기 전달 모듈(200) 및 버퍼 수용부(300)를 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 프리캐스트 겔(precast gel, 100)은, 전기영동 및 단백질의 전사(transfer)를 모두 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 이러한 프리캐스트 겔(100)의 구조는, 추후 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(200)은 외부 전원에서 공급된 전기를 프리캐스트 겔(100)에 전달하기 위한 구성이다.
또한, 전기 전달 모듈(200)은 적어도 하나의 프리캐스트 겔(100)이 장착될 수 있도록 이루어진다.
도 3을 참조하면, 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 서로 대향하여 배치되도록 전기 전달 모듈(200)에 고정된다. 이와 같은 구조에 의하면, 2 개의 프리캐스트 겔 사이에 갭(gap, 101)이 형성될 수 있다. 상기 갭(101)에는 전기영동에 필요한 버퍼가 충전될 수 있다.
한편, 이하에서는, 상기 2 개의 프리캐스트 겔 각각을 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔(100a, 100b)이라 지칭한다.
한편, 본 명세서에서는, 전기 전달 모듈에 2 개의 프리캐스트 겔이 장착된 것을 기준으로 설명되나, 본 발명의 기술적 사상이 이러한 특정 갯수에 한정되는 것은 아님에 주의하여야 한다.
버퍼 수용부(300)는, 전기영동에 필요한 버퍼를 수용할 수 있도록 이루어진다.
또한, 버퍼 수용부(300)는 적어도 하나의 전기 전달 모듈(200)이 장착되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 버퍼 수용부(300)에는 전기 전달 모듈의 적어도 일부가 끼워질 수 있도록 홈(301)가 마련될 수 있다.
버퍼 수용부(300)에 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 장착된 전기 전달 모듈(200)이 장착된 경우, 상기 기재한 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 사이에 형성된 갭(101)은 버퍼 수용부의 나머지 공간(302)과 분리될 수 있다. 이에 따라, 버퍼 수용부의 나머지 공간(302)와 상기 갭(101)에 모두 버퍼가 채워진 상태라면, 상황에 따라 상기 공간(302)과 갭(101)에는 서로 다른 수위가 유지될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)는, 상기 버퍼 수용부(300)를 덮도록 구성된 커버(400)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버(400)에는 외부 전원으로부터 전기 전달 모듈에 전기를 전달하기 위한 전선(410, 420)이 연결될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔의 사시도 및 분해도이며, 도 6는 도 4에 도시된 프리캐스트 겔의 B-B선을 따라 취한 단면도를 대략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)은 겔 수용부(110), 멤브레인(120), 제1 및 제2 전극(130, 140)을 포함할 수 있다.
겔 수용부(110)는, 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성된다. 구체적으로 겔 수용부(110)는, 겔이 수용되기 전에는, 빈 공간으로 이루어지며, 겔이 수용된 후에는, 겔로 충전될 수 있다. 또는, 겔 수용부(110)는 이미 굳어져 있는 겔 그 자체를 의미할 수도 있다.
멤브레인(membrane, 120)은 상기 겔 수용부(110)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 멤브레인(120)은 겔에서 전기영동된 단백질을 전사하기 위한 구성으로서, PVDF(polyvinylidene fluoride) 멤브레인일 수 있다.
제 1 전극(130)은 겔 수용부(110)의 타측에 배치되고, 제 2 전극(140)은 멤브레인(120)의 일측에 배치된다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 겔 수용부(110) 및 멤브레인(120)을 사이에 두고 서로 대향하여 배치될 수 있다. 이와 같은 구조라면, 제 1 전극(130), 겔 수용부(110), 멤브레인(120) 및 제 2 전극(140) 순으로 (또는, 제 2 전극(140), 멤브레인(120), 겔 수용부(110) 및 제 1 전극(130) 순으로) 차례로 적층된 샌드위치 구조가 형성될 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)은 금속, 예를 들어, 알루미늄으로 구성된 면 전극일 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 각각에는 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)가 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)는 외부 전원으로부터 제 1 및 제 2 전극(130, 140)에 전류를 공급하는 통로 역할을 수행할 수 있다.
또한, 제 1 및 제 2 전극 중 어느 하나(140)는 외부 전원의 플러스 단자와 전기적으로 연결되고, 다른 하나(130)는 외부 전원의 마이너스 단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 전극(130, 140) 사이에는 전위차가 형성되어 전기장이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(130)이 마이너스 전위를 갖고, 제 2 전극(140)이 플러스 전위를 갖는 경우, 제 1 전극(130)에서 제 2 전극(140)으로 전기장이 형성될 수 있다. 형성된 전기장에 의하여, 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전사용 버퍼(transfer buffer)에 포함된 이온의 흐름이 형성되고, 이러한 흐름에 의하여 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전기영동된 단백질의 이동이 일어날 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)은, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)는, 전사(transfer)용 버퍼의 제공 시 상기 버퍼가 충분히 스며드는 재질로 구성될 수 있다.
제 1 필터페이퍼(150)는 겔 수용부(110)와 제 1 전극(130) 사이에 배치되며, 제 2 필터페이퍼(160)는 멤브레인(120)과 제 2 전극(140) 사이에 배치될 수 있다.
이와 같은 구조라면, 제 1 전극(130), 제 1 필터페이퍼(150), 겔 수용부(110), 멤브레인(120), 제 2 필터페이퍼(160) 및 제 2 전극(140) 순으로 (또는, 제 2 전극(140), 제 2 필터페이퍼(160), 멤브레인(120), 겔 수용부(110), 제 1 필터페이퍼(150) 및 제 1 전극(130) 순으로) 차례로 적층된 샌드위치 구조가 형성될 수 있다.
위에서 설명한 샌드위치 구조들은 케이스(170) 내부에 수용될 수 있다.
케이스(170)는, 상기 샌드위치 구조를 고정 및/또는 패키징 한다. 이하에서는, 케이스(170) 내부에 배치되는 구성을 케이스(170)의 내부 구성이라 간단히 지칭할 수 있다.
케이스(170)는 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)로 구성될 수 있다. 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)는 서로 탈착가능하도록 이루어져, 상기 샌드위치 구조들의 패키징을 보다 용이하게 할 수 있다. 이하에서는, 케이스(170)는, 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)를 지칭하는 의미로 사용될 수 있다.
도 4를 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 패키징이 완성되면, 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)는 제 1 및 제 2 세부케이스(171, 172)의 외면으로 노출되도록 배치될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 외부 전원으로부터 프리캐스트 겔(100)의 내부에 위치한 제 1 및 제 2 전극(130, 140)까지 전류를 공급하는 것이 가능하다.
도 5를 참조하면, 제 1 및 제 2 케이스(171, 172)의 각각의 일 측에는 제 1 및 제 2 전극연결부(131, 141)이 위치될 수 있는 자리(171a, 172b)가 마련될 수 있다. 이러한 자리(171a, 172b)는, 제 1 및 제 2 전극 연결부(131, 141)가 제 1 및 제 2 케이스(171, 172)의 외면으로 연결될 때 돌출되는 것을 방지하기 위하여, 소정 깊이로 리세스(recess)되어 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔은 커버(180) 및 콤부(comb, 190) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
커버(180)는 케이스(171, 172)에 결합되도록 형성되며 개구부(181)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 개구부(181)는, 커버(180)가 상기 케이스(171, 172)에 결합 시 겔 수용부(110)에 대응되는 위치(즉, 겔 수용부(110)와 마주보는 위치)에 커버(180)상에 형성된다. 이와 같은 구조에 의하면, 커버(180)가 케이스(171, 172)에 결합되더라도, 겔 수용부(110)는 노출될 수 있다.
나아가, 커버(180)는 평행하게 적층된 케이스의 내부 구성들의 적어도 일부를 일측면에서 덮도록 이루어질 수 있다. 즉, 커버(180)는, 케이스(171, 172)에 결합되는 경우, 멤브레인(120), 제 1 전극 및 제 2 전극(130, 140)을 덮도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)가 구비되는 경우, 상기 커버(180)는, 도 6에 도시된 것과 같이, 겔 수용부(110)를 제외한 케이스(171, 172)의 내부 구성들을 모두 덮도록 이루어진다.
한편, 도 4 및 도 5를 참조하면, 커버(180)의 일 측에는 실험자가 커버를 용이하게 파지할 수 있도록 파지부(182)가 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 콤부(190)는 커버에 결합되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 콤부(190)는 커버(180)의 개구부(181)에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어진다. 이와 같은 구조에 의하면, 콤부(190)는, 상기 커버(180)에 결합 시, 겔 수용부(110)에 대응되는 위치에 위치될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 콤부(190)는 겔의 웰(well)을 형성하기 위한 잇부(tooth, 191)를 포함한다. 상기 잇부(191)는 이미 알려진 다양한 치수로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 커버(180)와 콤부(190)가 모두 장착된 상태의 프리캐스트 겔(100)이 도시된다. 커버(180)와 콤부(190)가 모두 장착된 상태에서는, 프리캐스트 겔(100)의 내부 구성들은 외부로 노출되지 않을 수 있다.
일차적으로 콤부(190)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되도록 이루어질 수 있다. 콤부(190)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되면, 겔의 적어도 일부가 외부로 노출된다. 이때, 겔의 웰(well)에 시료가 주입될 수 있으므로, 전기영동 과정을 수행할 수 있는 환경이 이루어진다. 한편, 커버(180)는 여전히 장착되어 있는 상황이므로, 겔의 시료 또는 전기영동용 버퍼는 겔(110)에만 공급되고 나머지 내부 구성들로는 전혀 공급되지 않을 수 있다.
이차적으로 커버(180)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리될 수 있다. 커버(180)가 프리캐스트 겔(100)에서 분리되면, 제 1 및 제 2 필터페이터(150, 160)의 적어도 일부가 외부로 노출된다. 이때, 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150, 160)에 전사용 버퍼가 공급될 수 있으므로, 전사 과정을 수행할 수 있는 환경이 이루어질 수 있다.
지금까지 본 발명의 일 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 적어도 하나의 프리캐스트 겔(100)이 장착 가능하도록 형성되는 전기 전달 모듈(200)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전기 전달 모듈의 정면에서 바라본 사시도이며, 도 7a는 도 7의 전기 전달 모듈에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다. 도 8은 도 7의 전기 전달 모듈을 배면에서 바라본 사시도이다.
본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(200)은 스위치(210), 제 1 및 제 2 도전부(220, 230)를 포함한다.
스위치(210)는 외부 전원에 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 스위치는 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 커버(400)에 연결된 전선(410, 420)을 통해 외부 전원에 전기적으로 연결 가능하다.
스위치(210)는 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치한다. 여기서 선택적으로 위치한다는 의미는 두 개의 위치 중 하나의 위치에만 위치한다는 의미이며, 예를 들어 스위치(210)는 제 1 위치와 제 2 위치에 동시에 위치할 수 없다는 의미로도 이해될 수 있다.
도면을 참조하면, 스위치(210)는 회전축(210a)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 스위치(210)는 회전축(210a)을 중심으로 수동으로 또는 자동으로 회전 이동함으로써 제 1 위치 또는 제 2 위치에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치(210)는 자동으로 회전 이동 가능하도록 별도의 구동부(미도시)에 연결될 수도 있다.
스위치(210)는 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)를 포함할 수 있다. 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)는 각각 외부 전원의 플러스 및 마이너스 단자 각각에 전기적으로 연결된다.
플러스측 및 마이너스측 스위치들(211, 212)은 제1위치 또는 제2위치 중 동일 위치에 있도록, 상기 스위치들은 연동되어 동작할 수 있다.
예를 들어, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)가 동일 위치에 놓인 상태에서, 스위치들(211, 212) 중 어느 하나의 위치가 변경되는 경우, 상기 스위치들(211, 212) 중 다른 하나의 위치도 자동적으로 변경될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 플러스측 및 마이너스측 스위치들(211, 212)은 함께 제 1 위치에 놓이거나 함께 제 2 위치에 놓일 뿐이며, 서로 다른 위치에 놓이는 경우는 발생하지 않는다.
제 1 및 제 2 도전부(220, 230)는, 스위치가 제 1 및 제 2 위치에 위치하는 경우 상기 스위치에 각각 전기적으로 연결되도록 배치된다. 또한, 제 1 및 2 도전부(220, 230)는 전기적으로 절연된다.
이와 같은 구조에 의하면, 스위치(210)가 제 1 위치에 위치한 경우, 제 1 도전부(220)에만 전류가 흐르고, 제 2 도전부(230)에는 전류가 흐르지 않는다. 반대로, 스위치(210)가 제 2 위치에 위치한 경우, 제 2 도전부(230)에만 전류가 흐르고, 제 1 도전부(220)에는 전류가 흐르지 않는다.
제 1 및 제 2 도전부(220, 230)는 플러스측 및 마이너스측에 각각 형성될 수 있다.
제 1 도전부는(220), 플러스측 제 1 도전부(221) 및 마이너스측 제 1 도전부(222)를 포함한다. 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부(221, 222)는, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 전기적으로 각각 연결되도록 배치된다.
제 2 도전부(230)는, 플러스측 제 2 도전부(231) 및 마이너스측 제 2 도전부(232)를 포함한다. 플러스측 및 마이너스측 제 2 도전부(231, 232)는, 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 전기적으로 각각 연결되도록 배치된다.
이하에서는, 전기 전달 모듈(200)의 형상에 대하여 설명한 후, 플러스측 및 마이너스측 제 1 및 제 2 도전부들(221, 222, 231, 232)의 배치에 관한 설명을 이어가도록 한다.
도면을 참조하면, 전기 전달 모듈(200)은, 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 및 적어도 하나의 수평부재(203)를 포함할 수 있다. 이들은 일체로 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)는 서로 이격되어 대체로 평행하게 배치된다. 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 각각의 상부에는 전술한 제 1 및 제 2 스위치(211, 212)가 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)의 일단에는 절곡부가 형성될 수 있으며, 이 경우, 전술한 스위치들(211, 212)은 수직부재들(201, 202)의 절곡부들에 각각 형성된다.
제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 사이에는 적어도 하나의 수평부재(203)가 배치될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 수평부재(203)는 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202) 사이에서 이들을 연결하도록 배치될 수 있다.
본 명세서에서는, 수평부재(203, 204)가 2 개인 것을 기준으로 설명하나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 특정 갯수에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 도면에 도시된 2 개의 수평부재(203, 204)는 하나의 수평부재로 통합되는 것도 가능할 것이다.
또한, 본 명세서의 도면들에서는 전기 전달 모듈(200)의 전체적인 형상이 'ㅂ'자형인 것을 기준으로 도시되나, 본 발명이 상기 형상에 한정되는 것은 아니다.
이하에서는, 도 7, 도 7a 및 도 8을 참조하여, 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부들(221, 222)의 배치에 관해 설명한다.
플러스측의 제 1 도전부(221)는 수평부재(203)의 일면으로 연장되도록 구성된다. 구체적으로, 플러스측의 제 1 도전부(221a, 221b, 221c)는 제 1 위치에 놓인 플러스측 스위치(211)와 전기적으로 연결되는 위치에서부터 제 1 수직부재(201)를 따라 수평부재(203)의 일면까지 연장된다. 여기서 수평부재(203)의 일면은, 수평부재(203)의 배면을 의미할 수 있다.
마이너스측의 제 1 도전부(222)는 수평부재(203)의 타면으로 연장되도록 구성된다. 구체적으로, 마이너스측의 제 1 도전부(222a, 222b, 222c)는 제 1 위치에 놓인 마이너스측 스위치(212)와 전기적으로 연결되는 위치에서부터 제 2 수직부재(202)를 따라 수평부재(203)의 타면까지 연장된다. 여기서 수평부재(203)의 타면은, 수평부재(203)의 평면을 의미할 수 있다.
도 3을 함께 참조하여, 수평부재(203), 플러스측 및 마이너스측 제 1 도전부들(221, 222)의 위치를 전체적인 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10)에서 다시 한번 설명하도록 한다.
도 3을 참조하면, 복수의 프리캐스트 겔(100a, 100b)이 전기 전달 모듈(200)에 장착된 경우, 수평부재(203)는 상기 복수의 프리캐스트 겔의 어느 하나(100a)와 다른 하나(100b) 사이에 배치된다.
이때, 상기 복수의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 및 수평부재(203)는, 이들에 의해 버퍼(보다 정확하게는 전기영동용 버퍼)가 수용될 수 있는 갭(101)을 형성하도록 배치될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 전기 전달 모듈(200)이 버퍼 수용부(300)에 장착되면, 마이너스측 제 1 도전부의 적어도 일부(222c)는 2 개의 프리캐스트 겔(100a, 100b) 사이에 갭(101)상에 배치될 수 있다. 또한, 플러스측 제 1 도전부의 적어도 일부(221c)는 버퍼 수용부(300)의 나머지 공간(302)과 연통되도록 배치될 수 있다.
이때, 도 2를 함께 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 케이스에 형성된 개구부(102)를 통해, 버퍼 수용부의 공간(302)과 프리캐스트 겔(100)의 하측이 연통될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 버퍼 수용부의 공간(302)에 수용된 버퍼가 프리캐스트 겔(100)의 하측으로 유입되어, 겔(110)의 하측이 플러스 전위를 가질 수 있다.
또한, 프리캐스트 겔(100)의 상측은 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101)과 연통될 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101)에 수용된 버퍼가 프리캐스트 겔(100)의 상측으로 유입되어, 겔(110)의 상측이 마이너스 전위를 가질 수 있다.
다시 말해, 전술한 바와 같이 갭(101)과 나머지 공간(302) 각각에 전기영동용 버퍼가 충전되는 경우, 각각의 갭(101)과 나머지 공간(302)의 버퍼에 의해 겔의 상측 및 하측이 각각 마이너스 및 플러스 전위를 가질 수 있다.
이에 따라서, 도 6을 함께 참조하면, 외부 전원에 의해 형성된 전류는 겔(110)의 일면을 따라 흐를 수 있다. 즉, 겔(110)의 상측에서 하측을 향하는 방향(도 6의 방향 A)으로 전류가 흐르며, 단백질의 분리가 일어나 전기영동이 수행될 수 있다.
이하에서는, 플러스측 및 마이너스측 제 2 도전부들(231, 232)의 배치에 관해 설명한다.
제 2 도전부(230)는, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착되는 경우 상기 프리캐스트 겔과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
나아가, 제 2 도전부(230)는, 복수의 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착된 경우 상기 복수의 프리캐스트 겔 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 분기를 포함할 수 있다.
또한, 전술한 바 있듯이, 제 2 도전부(230)는 플러스측 제 2 도전부(231)와 마이너스측 제 2 도전부(232)를 포함할 수 있다. 플러스측 제 2 도전부(231)는 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 또한, 마이너스측 제 2 도전부(232)는 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 다른 하나와 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 도 7 및 도 8을 참조하면, 플러스측 제 2 도전부(231)는 제2위치에 놓이는 플러스측 스위치(211)에 전기적으로 연결되도록 제 1 수직부재(201)상에 배치될 수 있다. 플러스측 제 2 도전부(231)는 제 1 및 제 2 수직부재(201, 202)상으로 연장되는 제 1 및 제 2 분기(231a, 231b)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 플러스측 제 2 분기(231b)는, 제 1 수직부재(201)에서 수평부재(204)를 거쳐 제 2 수직부재(202)로 연장될 수 있다.
플러스측 제 1 분기 및 제 2 분기(231a, 231b)는, 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔 각각의 제 2 전극(140)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 즉, 플러스측 제1분기(231a)가 전기 전달 모듈의 배면 측에 형성되는 경우라면(도 8 참조), 플러스측 제2분기(231b)는 전기 전달 모듈(200)의 정면 측에 형성될 수 있다(도 7 참조).
마이너스측 제 2 도전부(232)는 제2위치에 놓이는 마이너스측 스위치(212)에 전기적으로 연결되도록 제 2 수직부재(202)상에 배치될 수 있다. 마이너스측 제 2 도전부(232)는 제 2 및 제 1 수직부재(202, 201)상으로 연장되는 제 1 및 제 2 분기(232a, 232b)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 마이너스측 제 2 분기(232b)는 제 2 수직부재(202)상에서 수평부재(204)를 거쳐 제 1 수직부재(201)로 연장될 수 있다.
마이너스측 제 1 분기 및 제 2 분기(232a, 232b)는, 제 1 및 제 2 프리캐스트 겔 각각의 제 1 전극(130)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다. 즉, 마이너스측 제 1 분기(232a)가 전기 전달 모듈의 배면 측에 형성되는 경우라면(도 8 참조), 마이너스측 제 2 분기(232b)는 전기 전달 모듈의 정면 측에 형성될 수 있다(도 7 참조).
한편, 지금까지는, 도 4 내지 도 8을 참조하여, 세미 드라이로 블로팅(blotting) 가능하게 구성된 프리캐스트 겔과 전기 전달 모듈 위주로 설명하였다.
이하에서는, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 전사용 버퍼를 보다 충분하게 사용할 수 있도록 구성된 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)에 대하여 설명한다. 한편, 이하에서는, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 내용은 생략하고, 차이점 위주로 설명한다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100)의 사시도 및 분해도이다.
도 9 및 도 10를 참조하면, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 제 2 전극(130, 140)과 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 프리캐스트 겔의 양 코너(corner)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 프리캐스트 겔의 커버(180) 또는 콤부(190)가 배치되는 측에 인접한 양 모서리에 각각 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 제 1 및 제 2 전극(130, 140)에는 제 1 및 제 2 보조전극연결부(132, 142)가 각각 연결된다. 상기 보조전극연결부들(132, 142)은 제 1 및 제 2 전극(130, 140)의 각각의 면과 대체로 평행한 방향으로 연장될 수 있다. 보조전극연결부(142)는 케이스(172) 내측에 형성된 리세스부(172b)에 배치될 수 있다. 이때, 전극연결부(143)의 적어도 일부는 상기 보조전극연결부(142)와 접하도록 배치된다.
또한, 제 1 및 제 2 전극연결부(133, 143)는 대체로 전극 막대 형상일 수 있다. 예를 들어, 전극연결부(143)의 일측은 보조전극연결부(142)에 접하고 타측은 케이스(172) 내부를 관통하도록 배치된다. 케이스(172) 내부로 관통된 전극연결부(143)의 타측은 케이스(172)에 형성된 제 1 관통홀(172c)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 제 1 관통홀(172c)을 통해 외부로 노출된 전극연결부(143)는 단부가 제 2 관통홀(172d)에 삽입되어 케이스(172)에 고정될 수 있다.
이와 같은 구조에 의하면, 전극연결부들(133, 143)이 프리캐스트 겔(100)의 상측 부분에만 최소한으로 노출될 수 있다. 이 경우, 버퍼수용부(300)에 버퍼를 충분히 채우는 경우에도 상기 버퍼와 프리캐스트 겔(100)의 전극연결부(133, 143)가 직접 접하는 것을 방지할 수 있다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 전달 모듈을 각각 정면 및 배면에서 바라본 사시도들이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 전기 전달 모듈은 스위치(210), 제 1 도전부(221a, 221b, 221c, 222a, 222b, 222c) 및 제 2 도전부(230)를 포함한다.
본 실시예에서는, 제 2 도전부(230)의 단부들(231a, 231b, 232a, 232c)은 스위치에 인접하여 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 플러스측 제 1 및 제 2 분기(231a, 231b)는 각각 플러스측 및 마이너스측 스위치(211, 212)에 인접한 위치에 배치될 수 있다. 또한, 마이너스측 제 1 및 제 2 분기(232a, 232b)는 각각 마이너스측 플러스측 스위치(212, 211)에 인접한 위치에 배치될 수 있다.
또한, 프리캐스트 겔(100)이 전기 전달 모듈(200)에 장착되는 경우, 플러스측 제 1 분기(231a) 및 마이너스측 제 1 분기(232a)는, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 2 전극연결부(133, 143) 중 어느 하나 및 다른 하나가 각각 접하도록 배치된다,
마찬가지로, 프리캐스트 겔(100)이 전기 전달 모듈(200)에 장착되는 경우, 플러스측 제 2 분기(231b) 및 마이너스측 제 2 분기(232b)는, 프리캐스트 겔(100)의 제 1 및 2 전극연결부(133, 143) 중 어느 하나 및 다른 하나가 각각 접하도록 배치된다.
이 경우, 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)이 전기적으로 접하는 위치는 수평부재(204)와 스위치(210) 사이에 위치된다. 즉, 본 실시예에서는, 앞서 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명한 실시예와 비교했을 때, 프리캐스트 겔(100)과 전기 전달 모듈(200)의 전기적 접점이 보다 높은 지점에서 형성될 수 있다. 이에 따르면, 버퍼 수용부상에 더 높은 수위까지 버퍼를 채운 상태에서도 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 수행하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시예에서는, 제 1 분기와 제 2 분기는 수평부재(204)의 내부에 배치된 연결부(미도시)에 의해 전기적으로 연결된다. 즉, 제 1 및 제 2 분기는 상기 연결부에 의해 일체로 형성될 수 있다.
또한, 전기 전달 모듈(200)의 수직부재(201, 202) 및 수평부재(203, 204) 중 적어도 하나에는 패킹부(205a, 205b)가 배치될 수 있다. 상기 패킹부(205)는, 프리캐스트 겔 장착시 전기 전달 모듈(200)과 프리캐스트 겔(100) 사이를 밀폐하도록 구성된다. 예를 들어, 상기 패킹부(205a, 205b)는 고무 재질로 이루어질 수 있다. 패킹부(205a, 205b)에 의하여 프리캐스트 겔(200)과 전기 전달 모듈(200) 사이가 보다 밀폐되어, 프리캐스트 겔들 사이의 갭(101, 도 3 참조)에 수용된 버퍼가 외부로 새는 것이 방지될 수 있다.
이하에서는, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착됨으로써 전체적으로 발생하는 전류의 흐름에 대해 다시 살펴보도록 한다.
제 1 프리캐스트 겔(100a)이 도 7 또는 도 11에 도시된 전기 전달 모듈의 정면에 장착된 상태 및 스위치들(211, 212)이 제 2 위치에 놓인 상태에서 전류가 흐르는 경우에, 제 1 프리캐스트 겔(100a)의 제 1 전극연결부(131)는 마이너스측 제 2 분기(232b)와 전기적으로 연결되고, 제 2 전극연결부(141)은 플러스측 제 2 분기(231b)와 전기적으로 연결된다.
마찬가지로, 제 2 프리캐스트 겔(100b)은 도 8 또는 도 12에 도시된 전기 전달 모듈의 배면에 장착된 상태 및 스위치들(211, 212)이 제 2 위치에 위치한 상태에서 전류가 흐르는 경우에, 제 2 프리캐스트 겔(100b)의 제 1 전극연결부(131)는 마이너스측 제 1 분기(232a)와 전기적으로 연결되고, 제 2 전극연결부(141)는 플러스측 제 1 분기(231a)와 전기적으로 연결된다.
따라서, 상기 프리캐스트 겔들(100a, 100b)의 제 1 전극(130)에는 상대적으로 마이너스 전위가 형성되고, 제 2 전극(140)에는 상대적으로 플러스 전위가 형성될 수 있다. 이에 따라, 전술한 바 있듯, 제 1 전극(130)에서 제 2 전극(140)을 향하는 방향으로 전류가 형성될 수 있다.
도 6을 함께 참조하면, 외부 전원에 의해 형성된 전류는 상기 겔(110)에서 멤브레인(120)을 향하는 방향(방향 B)으로 흐름에 따라, 겔(110)에서 멤브레인(120)으로 전사 과정이 수행될 수 있다.
상기 겔(110)에서 멤브레인(120)을 향하는 방향(방향 B)는 겔(110)의 일면과 실질적으로 나란한 방향(방향 A)와 서로 교차할 수 있다. 나아가, 상기 방향 A 및 방향 B는 실질적으로 수직일 수 있다.
정리 하면, 전기 전달 모듈의 도전부는, 스위치가 제 1 및 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 각각 서로 다른 방향으로 흐르도록 배치된다.
구체적으로, 도전부는, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 전기 전달 모듈의 정면 또는 배면과 나란한 방향으로 흐르고, 스위치가 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 전기 전달 모듈의 정면에서 배면을 향하는 방향 또는 배면에서 정면을 향하는 방향으로 흐르도록 배치될 수 있다.
보다 구체적으로, 도전부는, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 겔의 일면을 따라 흐르고, 상기 스위치가 제 2 위치에 있는 경우, 외부 전원에 의해 형성된 전류가 겔에서 멤브레인을 향하는 방향을 따라 흐르도록 배치될 수 있다.
이와 같은 전기 전달 모듈이 장착된 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 따라서, 스위치가 제 1 위치에 있는 경우 전기영동을 수행하고, 상기 스위치가 제 2 위치에 있는 경우 웨스턴 블롯을 위한 단백질의 이동을 수행하도록 구성될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 겔이나 멤브레인을 이동시키는 것과 같은 번거로운 작업 없이, 간단하게 스위치의 위치를 조절함으로써, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 하나의 장치 내에서 모두 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 18 내지 도 22를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 프리캐스트 겔(100')과 전기 전달 모듈(200')에 대하여 설명한다.
한편 이하에서는, 앞서 설명한 실시예와 중복되는 내용은 생략하고, 차이점 위주로 설명한다. 한편, 도 18 내지 도 22에서는 앞선 실시예의 구성과 대응되는 구성에 유사한 도면 부호가 사용된다. 여기서 유사한 도면 부호는 100과 100'과 같이 숫자가 동일한 경우를 의미할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10')의 분해도이며, 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프리캐스트 겔(100')의 분해도이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 프리캐스트 겔(100')의 제 1 및 제 2 세부케이스(171', 172')는 각각 제 1 및 제 2 개구부(102a', 102b')를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 세부케이스(171', 172')의 하단에는 깊이 방향으로 관통된 제 1 및 제 2 개구부(102a', 102b')이 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 테이프(103', 104')는 분리 가능하게 상기 제 1 및 제 2 세부케이스(171', 172')에 부착될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 테이프(103', 104')는 상기 제 1 및 제 2 개구부(102a', 102b')를 덮도록 상기 제 1 및 제 2 세부케이스(171', 172')상에 위치할 수 있다. 즉, 프리캐스트 겔의 제조시/제조직후, 제 1 및 제 2 개구부(102a', 102b')는 각각 제 1 및 제 2 테이프(103', 104')에 의해 밀봉된 상태일 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치(10')는 전기영동이 수행된 후 전사과정이 수행될 수 있도록 구성된다.
예를 들어, 전기영동이 일차적으로 수행된 후, 상기 제 1 테이프(103') 및 제 2 테이프(104') 중 적어도 하나가 분리되어 상기 제 1 개구부(102a') 및 제 2 개구부(102b') 중 적어도 하나가 개방될 수 있다. 개방된 제 1 및 제 2 개구부(102a', 102b')를 통해 전사 과정용 버퍼가 프리캐스트 겔 내부로 인입될 수 있다. 인입된 전사 과정용 버퍼는 프리캐스트 겔 내부의 구성요소들, 예를 들어, 겔(110'), 멤브레인(120'), 제 1 및 제 2 필터페이퍼(150', 160')에 흡수될 수 있다.
한편, 프리캐스트 겔(100')의 케이스의 하측에는 추가적인 개구부(102')가 형성될 수 있다. 상기 개구부(102')를 통해 버퍼 수용부에 수용되었던 버퍼(전기영동용 버퍼)가 프리캐스트 겔의 하측으로 유입되어, 겔(110')의 하측이 플러스 전위를 가질 수 있다.
또한, 도 20은 도 18의 전기 전달 모듈(200')에서 스위치, 제 1 및 제 2 도전부만 도시한 것이다.
앞서 설명한 바와 같이, 스위치는 플러스측 및 마이너스측 스위치들(211', 212')를 포함할 수 있다. 각각의 스위치들은 제 1 및 제 2 위치 중 어느 하나에 선택적으로 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치가 제 1 및 제 2 위치에 위치한 경우 상기 스위치는 제 1 및 제 2 도전부(220', 230')의 적어도 일부에 각각 물리적으로 접하도록 배치될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 제 1 및 제 2 도전부(220', 230')는 각각 전기영동 및 전사과정 수행시 동작하도록 구성될 수 있다.
제 1 도전부(220')는 플러스측 제 1 도전부(221') 및 마이너스측 제 1 도전부(222')을 포함한다.
제 2 도전부(230')는 플러스측 제 2 도전부(231') 및 마이너스측 제 2 도전부 (232')를 포함한다. 플러스측 제 2 도전부(231')는 플러스측 제 1 및 제 2 분기(231a', 231b')로 연장되며, 상기 제 1 및 제 2 분기(231a', 231b')는 전기 전달 모듈(200')의 케이스의 외부로 노출될 수 있다. 상기 프리캐스트 겔(100')이 전기 전달 모듈(200')에 장착되면, 제 1 및 제 2 분기(231a', 231b')는 프리캐스트 겔(100')의 제 1 및 제 2 전극연결부(131', 141') 중 어느 하나와 접할 수 있다.
마이너스측 제 2 도전부(232')는 마이너스측 제 1 및 제 2 분기(232a', 232b')으로 연장되며, 상기 제 1 및 제 2 분기(232a', 232b')는 전기 전달 모듈(200')의 케이스 외부로 노출될 수 있다. 상기 프리캐스트 겔(100')이 전기 전달 모듈(200')에 장착되면, 제 1 및 제 2 분기(232a', 232b')은 프리캐스트 겔(100')의 제 1 및 제 2 전극연결부(131', 141') 중 다른 하나와 접할 수 있다.
또한, 도 21은 전기영동 수행시 동작되는 제 1 도전부를 설명하기 위한 도이다. 앞서 설명한 바와 같이 전기영동 수행시 플러스측 및 마이너스측 스위치들(211', 212')은 제1위치에 위치된다.
제1위치에 위치한 플러스측 스위치(211')는 플러스측의 제 1 도전부의 일단(221a')에 접하게 배치될 수 있다. 플러스측 제 1 도전부는 일단(221a'), 상기 일단(221a')에서 타단(221c')까지 연장되는 연장부분(221b'), 및 타단(221c')을 포함하므로, 상기 플러스측 스위치(211')를 통해 외부 전원으로부터 공급받은 전류는 플러스측 제 1 도전부의 일단(221a'), 연장부분(221b'), 및 타단(221c') 순으로 흐르게 된다.
제1위치에 위치한 마이너스측 스위치(212')는 마이너스측의 제 1 도전부의 일단(222a')에 접하게 배치될 수 있다. 마이너스측 제 1 도전부는 일단(222a'), 상기 일단(222a')에서 타단(222c')까지 연장되는 연장부분(222b'), 및 타단(222c')을 포함하므로, 상기 마이너스측 스위치(212')를 통해 외부 전원으로부터 공급받은 전류는 마이너스측 제 1 도전부의 일단(222a'), 연장부분(222b'), 및 타단(222c') 순으로 흐르게 된다.
이와 같은 구조에 의하면, 플러스측 제 1 도전부의 타단(221c')과 연통되는 부분은 플러스 전위를 가지며, 마이너스측 제 1 도전부의 타단(222c')과 연통되는 부분은 상대적으로 마이너스 전위를 갖게 될 수 있다. 따라서, 겔의 상측이 마이너스 전위를 갖고, 겔의 하측이 상대적으로 플러스 전위를 가져 겔의 일면을 따라 전류의 흐름이 형성될 수 있다.
또한, 도 22는 전사과정 수행시 동작되는 제 2 도전부를 설명하기 위한 도이다. 앞서 설명한 바와 같이 전사과정 수행시 플러스측 및 마이너스측 스위치들(211', 212')은 제2위치에 위치된다.
제2위치에 위치한 플러스측 스위치(211')는 플러스측의 제2도전부의 일단(231')에 접하게 배치될 수 있다. 플러스측 제2도전부의 일단(231')은 플러스 스위치 측에 위치하는 제1분기(231a') 및 마이너스 스위치 측에 위치하는 제2분기(231b')로 연장된다. 따라서, 플러스측 스위치(211')를 통해 외부 전원으로부터 공급받은 전류는 플러스측 제 2 도전부의 일단(231')을 거쳐 플러스측 제1분기(231a') 및 제2분기(231b')로 흐르게 된다.
제2위치에 위치한 마이너스측 스위치(212')는 마이너스측의 제2도전부의 일단(232')에 접하게 배치될 수 있다. 마이너스측 제2도전부의 일단(232')은 마이너스 스위치 측에 위치하는 제1분기(232a') 및 플러스 스위치 측에 위치하는 제2분기(232b')로 연장된다. 따라서, 마이너스측 스위치(212')를 통해 외부 전원으로부터 공급받은 전류는 마이너스측 제 2 도전부의 일단(232')을 거쳐 마이너스측 제1분기(232a') 및 제2분기(232b')로 흐르게 된다.
도 22를 도 18 및 도 19와 함께 참조하면, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착되면, 프리캐스트 겔의 제 1 및 제 2 전극연결부(131', 141')은 각각 마이너스측 및 플러스측 제1분기(232a', 231a')와 접하게 된다. (또는, 프리캐스트 겔이 전기 전달 모듈에 장착되면, 프리캐스트 겔의 제 1 및 제 2 전극연결부(131', 141')은 각각 마이너스측 및 플러스측 제2분기(232b', 231b')와 접하게 된다.) 이에 따라, 제 1 및 제 2 전극연결부(131', 141')는 각각 마이너스 및 플러스 전위를 갖게 될 수 있다. 따라서, 제 1 및 제 2 전극(130', 140')이 각각 마이너스 및 플러스 전위를 가져 겔에서 멤브레인을 향하는 방향으로 전류의 흐름이 형성될 수 있다.
한편, 지금까지는, 전기 전달 모듈에 2 개의 프리캐스트 겔이 장착되는 것을 기준으로 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니한다.
예를 들어, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 전기 전달 모듈은 2 개보다 많은 복수의 프리캐스트 겔이 장착되도록 설계되는 것도 가능하다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 일부의 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치는, 2개보다 많은 복수의 프리캐스트 겔(1100a, 1100b, 1100c, 1100d, 1100e, 1000f), 전기 전달 모듈(1200) 및 버퍼 수용부(1300)를 포함할 수 있다.
전기 전달 모듈(1200)은, 제 1 및 제 2 스위치(1211, 1212), 제 1 및 제 2 도전부(1220, 1230)를 포함할 수 있다. 또한, 전기 전달 모듈(1200)은 상기 버퍼 수용부(1300)에 장착되도록 구성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 전기 전달 모듈(1200)은 일방향으로 연장된 파지부(1201)를 포함할 수 있다. 상기 파지부(1201)는, 전기 전달 모듈(1200)이 버퍼 수용부(1300)에 장착될 때, 버퍼 수용부(1300)의 외부로 노출되도록 배치된다.
이하에서는, 도 14를 참조하여, 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법에 대하여 설명하도록 한다.
본 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 프리캐스트 겔의 콤부를 제거하는 단계(S100), 상기 스위치를 제 1 위치에 기 설정된 시간동안 위치시키는 단계(S200), 상기 프리캐스트 겔의 커버를 제거하는 단계(S300) 및 상기 스위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 전환하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
S100 단계에서는, 프리캐스트 겔의 콤부가 제거될 수 있다. 프리캐스트 겔의 커버에 삽입되어 있는 콤부가 제거되면, 프리캐스트 겔의 겔이 노출될 수 있다. 겔의 웰에 시료가 주입되고, 상기 장치의 스위치가 제 1 위치로 놓인 상태에서 전류가 흐름에 따라 전기 영동 과정이 수행될 수 있다. 한편, 상기 시료가 주입되는 단계는, 구동부에 의해 자동적으로 또는 수동적으로 수행될 수 있다.
S200 단계에서는, 스위치가 기 설정된 시간동안 제 1 위치에 위치될 수 있다. 상기 기 설정된 시간은, 전기영동할 시료의 양에 근거하여 자동 설정될 수 있다. 또는, 상기 기 설정된 시간은, 입력부를 통해 사용자에 의해 입력된 시간일 수도 있다.
S300 단계에서는, 상기 기 설정된 시간이 도과되면, 프리캐스트 겔의 커버가 제거된다. 상기 커버가 제거되면, 프리캐스트 겔의 내부가 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 프리캐스트 겔 내부로 전사용 버퍼(transfer buffer)가 주입될 수 있다. 상기 전사용 버퍼의 주입은, 구동부에 의해 자동적으로 또는 수동적으로 수행될 수 있다. 전사용 버퍼가 프리캐스트 겔 내부로 주입되면, 상기 전사용 버퍼가 프리캐스트 겔의 필터페이퍼에 충분히 스며들어 전사 과정이 수행될 수 있는 환경이 마련될 수 있다.
S400 단계에서는, 스위치가 제1위치에서 제2위치로 전환될 수 있다. 스위치가 제 2 위치에 위치함에 따라, 프리캐스트 겔의 겔에서 멤브레인을 향하는 방향으로 전류가 흐르게 됨에 따라 전사 과정이 수행될 수 있다.
전사 과정이 종료되면, 외부 전원에서 전기 전달 정치로 공급되는 전류가 자동적으로 차단될 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법은, 전기영동 및 웨스턴 블롯을 위한 전사 과정을 모두 자동화하여 작업의 효율성을 증가시킬 수 있다.
전술한 제어 방법과 관련된 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
실험예
본 실시예에 따른 상기 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치를 이용하여 종래의 방법과 유사한 정도의 단백질의 멤브레인 이동 효율을 확인하였다.
본 실시예에 따른 프리캐스트 겔은 단백질 전기영동에 사용되는 겔은 4-16% 농도구배 겔이다. 1X MOPS 버퍼를 댐 및 챔버에 채운 뒤 단백질 사이즈 마커를 각각의 웰에 로딩하였다. 전기 영동은 80V에서 한 시간 반 동안 수행하였다. 전기영동 후, PVDF 멤브레인 및 필터 페이퍼는 2X NuPAGE® Transfer Buffer에 충분히 적셔 준비한 뒤, 도 15와 같이 상부에서부터 2개의 필터페이퍼(1504), 겔(1501), 멤브레인(1502) 및 2개의 필터페이퍼(1503) 구조로 결합시키고, 알루미늄 호일 테이프를 본 발명의 일 실시예에서와 동일하게 결합시키는 과정을 통해 최종적으로 프리캐스트 겔을 캐스팅하였다.
이후, 웨스턴 블롯을 위하여 2X 전사(Transfer) 버퍼를 하기와 표 1과 같은 조성으로 넣어준 뒤, 50mA / Start: 5V, End: 53V 조건에서 34분 동안 수행하여, 그 결과를 도 16에 나타내었다.
전사(transfer) 버퍼 구성 성분 볼륨(Volume)
NuPAGE® Transfer Buffer 10.0 mL
NuPAGE® 산화방지제(Antioxidant)(for reduced sample) 0.1 mL
메탄올 10.0 mL
탈 이온수(Deionized water) 79.9 mL
총 볼륨 100 mL
또한, 겔 상에 남아있는 단백질의 양을 확인하기 위하여 상기 과정이 완료된 겔은 통상적으로 수행되는 방법에 의하여 코마시블루(Coomassie Blue) 염색을 수행한 뒤, 그 결과를 도 17에 나타내었다.도 16에서 보는 바와 같이, 전기영동이 수행된 겔 상에는 멤브레인으로의 단백질 이동 효율이 좋지 않은 상대적으로 크기가 큰 단백질 만이 남아있었고, 대부분의 단백질이 매우 높은 효율로 멤브레인으로 이동하였다.
또한, 도 17에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯이 수행된 뒤, 겔 상에는 크기가 큰 단백질이 남아 있을 뿐, 대부분이 멤브레인으로 이동되었다. 전사 시간이 일반적으로 1시간을 수행하는 것이므로, 34분 동안만 수행한 전사 시간을 1시간으로 늘린다면 전사 효율은 더욱 좋아질 것이다.
상기 결과를 통해 본 발명의 실시예에 따른 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치에 있어서 종래의 전기영동 단계 및 웨스턴 블롯 분석을 수행하는 두 개의 단계를 거치는 종래의 방법과 거의 유사한 정도의 효율로 단백질의 이동이 매우 효과적으로 일어나는 것을 알 수 있다.
[부호의 설명]
10: 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치
100: 프리캐스트 겔
110: 겔 수용부
120: 멤브레인
130, 140: 제 1 및 제 2 전극
131, 141: 제 1 및 제 2 전극연결부
150. 160: 제 1 및 제 2 필터페이퍼
170: 케이스
171, 172: 제 1 및 제 2 세부케이스
180: 커버
181: 개구부
182: 파지부
190: 콤부
191: 잇부
200: 전기 전달 모듈
210: 스위치
210a: 회전축
211, 212: 플러스측 및 마이너스측 스위치들
220, 230: 제 1 및 제 2 도전부
221: 플러스측 제 1 도전부
222: 마이너스측 제 1 도전부
231: 플러스측 제 2 도전부
231a: 플러스측 제 1 분기
231b: 플러스측 제 2 분기
232: 마이너스측 제 2 도전부
232a: 마이너스측 제 1 분기
232b: 마이너스측 제 2 분기
201, 202: 제 1 및 제 2 수직부재
203, 204: 수평부재
300: 버퍼 수용부
301: 홈
400: 커버
410, 420: 전선

Claims (21)

  1. 전기영동을 위한 겔을 수용하도록 구성되는 겔 수용부;
    상기 겔 수용부의 일측에 배치되는 멤브레인 - 상기 겔에서 상기 멤브레인으로 단백질의 이동이 이루어짐 - ;
    상기 겔 수용부의 타측에 배치되는 제 1 전극; 및
    상기 멤브레인의 일측에 배치되는 제 2 전극을 포함하며,
    상기 제 2 전극은 상기 겔 수용부 및 상기 멤브레인을 사이에 두고 상기 제 1 전극과 대향하여 배치되는
    프리캐스트 겔.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 겔 수용부와 상기 제 1 전극 사이에 배치되는 제 1 필터페이퍼 및 상기 멤브레인과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 제 2 필터페이퍼 중 적어도 하나를 더 포함하는
    프리캐스트 겔.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 겔 수용부, 멤브레인, 제 1 전극 및 제 2 전극을 그 내부에 수용하도록 형성되는 케이스, 및
    상기 케이스에 결합되도록 형성되며 개구부를 포함하는 커버를 더 포함하는
    프리캐스트 겔.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버는, 상기 케이스에 결합되는 경우, 상기 멤브레인, 제 1 전극 및 제2 전극을 덮도록 구성되는
    프리캐스트 겔.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 커버의 개구부에 적어도 일부가 삽입 가능하도록 이루어지는 콤(comb)부를 더 포함하는
    프리캐스트 겔.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전극에는, 상기 케이스의 외면으로 노출되도록 배치되는 제 1 및 제 2 전극연결부가 각각 형성되는
    프리캐스트 겔.
  7. 적어도 하나의 프리캐스트 겔이 장착 가능하도록 형성되는 전기 전달 모듈에 있어서,
    외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치; 및
    상기 스위치가 상기 제 1 및 제 2 위치에 위치하는 경우 상기 스위치에 각각 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 도전부를 포함하며,
    상기 제 1 도전부 및 제 2 도전부는 전기적으로 절연되는
    전기 전달 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔과 전기적으로 연결되도록 배치되는
    전기 전달 모듈.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 도전부는, 복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우 상기 복수의 프리캐스트 겔 각각과 전기적으로 연결되도록 배치되는 제 1 및 제 2 분기를 포함하는
    전기 전달 모듈.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위치는 상기 외부 전원의 플러스 및 마이너스 단자 각각에 전기적으로 연결되는 플러스측 및 마이너스측 스위치를 포함하고,
    상기 제 1 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 1 도전부 및 마이너스측의 제 1 도전부를 포함하며,
    상기 제 2 도전부는, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치에 전기적으로 각각 연결되도록 배치되는 플러스측의 제 2 도전부 및 마이너스측의 제 2 도전부를 포함하는
    전기 전달 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 플러스측 및 마이너스측 스위치들이 제 1 위치 또는 제 2 위치 중 동일 위치에 있도록, 상기 플러스측 및 마이너스측 스위치는 연동되어 작동하는
    전기 전달 모듈.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우,
    상기 플러스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 어느 하나와 전기적으로 연결되도록 배치되고,
    상기 마이너스측 제 2 도전부는 상기 프리캐스트 겔의 복수의 전극 중 다른 하나와 전기적으로 연결되는
    전기 전달 모듈.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 전기 전달 모듈은,
    제 1 및 제 2 수직부재; 및
    상기 제 1 및 제 2 수직부재를 연결하는 적어도 하나의 수평부재를 포함하며,
    상기 플러스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 일면으로 연장되며, 상기 마이너스측의 제 1 도전부는 상기 수평부재의 타면으로 연장되는
    전기 전달 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    복수의 프리캐스트 겔이 상기 전기 전달 모듈에 장착된 경우, 상기 수평부재는 상기 복수의 프리캐스트 겔의 어느 하나와 다른 하나 사이에 배치되는
    전기 전달 모듈.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 복수의 프리캐스트 겔 및 상기 수평부재는, 이들에 의해 버퍼가 수용될 수 있는 공간을 형성하도록 배치되는
    전기 전달 모듈.
  16. 겔 및 멤브레인을 포함하는 프리캐스트 겔이 장착되는 전기 전달 모듈에 있어서,
    외부 전원에 전기적으로 연결되며 제 1 위치 또는 제 2 위치에 선택적으로 위치하는 스위치 및 상기 스위치에 전기적으로 연결되는 도전부를 포함하며,
    상기 도전부는,
    상기 스위치가 상기 제 1 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔의 일면을 따라 흐르고,
    상기 스위치가 상기 제 2 위치에 있는 경우, 상기 외부 전원에 의해 형성된 전류가 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향을 따라 흐르도록 배치되는
    전기 전달 모듈.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 겔의 일면과 실질적으로 나란한 방향과, 상기 겔에서 상기 멤브레인을 향하는 방향은 서로 교차하는
    전기 전달 모듈.
  18. 제 7 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 전기 전달 모듈을 포함하는
    전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전기 전달 모듈이 장착되도록 구성되는 버퍼 수용부를 더 포함하는
    전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 스위치가,
    상기 제 1 위치에 위치하는 경우 전기영동이 수행되고,
    상기 제 2 위치에 위치하는 경우 웨스턴 블롯을 위한 단백질의 이동이 수행되도록 구성되는
    전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치.
  21. 전류의 방향을 전환하도록 제 1 위치 또는 제 2 위치에 위치되는 스위치 및 프리캐스트 겔을 포함하는 전기영동 및 웨스턴 블롯용 장치의 제어 방법에 있어서,
    프리캐스트 겔의 콤부를 제거하는 단계;
    상기 스위치를 제 1 위치에 기 설정된 시간동안 위치시키는 단계;
    상기 프리캐스트 겔의 커버를 제거하는 단계; 및
    상기 스위치를 제 1 위치에서 제 2 위치로 전환하는 단계를 포함하는
    제어 방법.
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