Устройство для электрофореза на пластинах геля

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА НА ПЛАСТИНАХ ГЕЛЯ, содержащее корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщеннымис кассетами для геля, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и упрощения эксплуатации, корпус разделен приподнятой над его днищем вертикальной и глухой наклонной перегородками на три отсека, в среднем из которых с помощью уплотняющего элемента, размещенного у одной из перегородок,параллельно наклонной перегородке размещен компактный блок из чередующихся плоских теплообменников и кассет для геля с образованием клиновидной полости между его нижней торцевой частью и днищем корпуса, причем устройство у днища корпуса снабжено каналами для ввода и вывода хладагента, соединенными с теплообменниками шлангами из эластичного материала. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени подготовки устройства к работе в двумерном электрофо (Л резе, оно снабжено съемными держателя ми для цилиндрического геля, установс ленными на верхних торцах кассет для геля и выполненными в виде разрезной обоймы, сопряженные поверхности частей которой снабжены полуцилиндрическими желобками.

(ii> (33) 1

СООЭ СОВЕТСНИХ

ОФЗ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 01 И 27 26

Я;Рр—

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н зтоесномм сеидвтильствм

Ckg,",:,;,, :,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flG ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3635849/18-25 (22) 18.08.83 (46) 23.10.88. Бккп. В 39 (71) Институт биоорганической химии им. М.М.Шемякина (72) А.Г.Малыгин и О.Н.Ларина (53) 543.253(088.8) (56) Патент США 9 4088561, кл. С 01 N 27/26, 1978.

Каталог фирмы "Био-Рад" (США), 1982, с. 100. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОФОРЕЗА HA IIJIACTHHAX ГЕЛЯ, содержащее корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщенными с кассетами для геля, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов устройства и упрощения эксплуатации, корпус разделен приподнятой над его днищем вертикальной и глухой наклонной перегородками на три отсека, в среднем из которых с помощью уплотняющего элемента, размещенного у одной из перегородок,параллельно наклонной перегородке pasмещен компактный блок из чередующихся плоских теплообменников и кассет для геля с образованием клиновидной полости между его нижней торцевой частью и днищем корпуса, причем устройство у днища корпуса снабжено каналами для ввода и вывода хладагента, соединенньяи с тенлообменниками шлангами из эластичного материала.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени подготовки устройства к работе в двумерном электрофорезе, оно снабжено съемными держателя мн для цилиндрического геля, установленными на верхних торцах кассет для геля и выполненными в виде разрезной обоймы, сопряженные поверхности частей которой снабжены полуцилиндрическими желобками. 2ЗЗП

Изобретение относится к области .лабораторной техники, используемой для разделения и анализа смесей биологических соединений при помощи

5 электрофореза, и может быть использовано в биохимии и медицине.

Известно устройство для электрофореза на пластинах геля, включающее прямоугольный корпус, внутреннее про- о странство которого разделено двумя вертикальными перегородками на три камеры, предназначенные для заполнения буферным раствором. В перегородках корпуса выполнены вертикальные

=квозные прорези для установки кассет с гелем., начинающиеся от верхней грани перегородок и заканчивающиеся

- - а одинаковом расстоянии от днища прибора. Кассеты с гелем ориентирова- о

:- ы таким образом, что открытые торцы пластин геля занимают вертикальное положение и экспонированы во внешние камеры корпуса, в которых размещены электроды, а торцы, закрытые проклад- д

:-ками, располагаются горизонтально.

При этом, один из открытых торцов пластины геля — стартовый — служит для нанесения фракционируемого образца. Таким образом, конструкция уст»ойства предполагает перемещение компонентов фракционируемого образца пластине геля под действием электрического поля в горизонтальном направлении. Система охлаждения состоит из охлаждающего змеевика и пропеллер- З5 ной мешалки, установленных в средней камере устройства. Змеевик расположен в днище устройства, мешалка находится вблизи одной из его торцевых стенок.

Недостатками устройства являются: неравномерность охлаждения кассет с гелем по высоте, возникающая вследствие того, что змеевик расположен в нижней части устройства и обеспечива45 ет лишь локальное охлаждение, а перемешиванию верхних и нижних слоев буферного раствора с помощью мешалки препятствуют плоскости установленных в устройстве кассет; большой непроиз- 50 водительный расход буферного раствора, находящегося в средней камере устройства и предназначенного исключительно для охлаждения кассет с гелем; сложность подготовки к опыту, 55 обусловленная вертикальным расположе нием стартового торца пластин геля с образцом, жидких образцов на стартовом торце с помощью гелеобразующего раствора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для электрофореза на пластинах геля, содержащее корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщенными с гелевыми кассетами. В устройств= отсутствует специальная система охлаждения. В качестве охлаждающего агента используется буферный раствор нижней камеры.

Недостатком устройства является большой расход буферного раствора, неодинаковое охлаждение плоскостей пластин геля ввиду их попарного крепления в устройстве.

При двумерном электрофорезе фиксация цилиндрического геля на старте гелевых кассет проводится с помощью гслеобразующего материала, что увеличивает время подготовки устройства к работе.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и упрощение эксплуатации, а также сокращение времени подготовки устройства к работе в двумерном варианте электрофореза.

Цель достигается тем, что в устройстве для электрофореза на пластинах геля, содержащем корпус с размещенными в нем верхней и нижней электродными камерами для буферного раствора, сообщенными с кассетами для геля, корпус разделен приподнятой над его днищем вертикальной и глухой наклонной перегородками на три отсека, в среднем из которых с помощью уплотняющего элемента, размещенного у одной из перегородок, параллельно наклонной перегородке размещен компактный блок из чередующихся плоских теплообменников и кассет для геля с образованием клиновидной полости между его нижней торцевой частью и днищем корпуса, причем устройство у днища корпуса снабжено каналами для ввода и вывода хладагента, соединенными с теплообменниками шлангами из эластичного материала.

При этом устройство снабжено съемными держателями для цилиндрического геля, установленными на верхних торцах кассет для геля и выполненными в виде разрезной обоймы, сопряженные поверхности частей которой снабжены полуцилиндрическими желобками.

1123372

Наклонное расположение блока теплообмеиников с кассетами для геля дает равномерное распределение плотности тока между пластинами геля, а также облегчает выход случайным пузырькам воздуха из-под указанного блока, препятствующим контакту буферного раствора с нижними торцами пластин геля. Закрепление теплообменников шлангами из эластичного материала облегчает установку между ними кассет для геля и последующее уплотнение набранного блока кассет и теплообменников в контактный блок уплотняющим элементом, который может быть выполнен в виде клина или надувной пластиковой камеры.

Для уменьшения шунтирования тока между боковыми торцами кассет для геля и стенками корпуса размещены прокладки из эластичного материала. Использование уплотняющего элемента и эластичных прокладок сводит к минимуму тепловыделение в зазорах между плоскостями теплообмеиников и кассет и боковыми торцами кассет и стенками корпуса.

Съемные держатели цилиндрического геля позволяет быстро и надежно обеспечивать механический контакт цилиндрического геля с торцевой поверх..ностью пластины геля при работе устройства в двумерном варианте электрофореза.

На фиг. 1 дан общий вид устройства для электрофореза на пластинах геля; на фиг. 2 — то же, продольный ,разрез; на фиг. 3 †. общий вид держателя для цилиндрического геля со ступенчатым разрезом.

Устройство для электрофореза (фиг. 1) состоит из корпуса t e торцевыми стенками 2 и 3, разделенного вертикальной 4 и наклонной 5 перегородками. Перегородки вынолнены не на всю высоту стенок корпуса: вертикальная перегородка 4, ограничивающая камеру для нижнего буферного раствора, оставляет свободное пространство в нижней части прибора, наклонная перегородка 5, отделяющая камеру для верхнего буферного раствора, не доходит до верхнего края стенок корпуса. В камерах для нижнего 6 и верхнего 7 буферных растворов находятся противоположно заряженные съем ные электроды 8 и 9. Расположенные между перегородками 4 и 5 кассеты 10 для геля чередуются с плоскими теплообменниками 11. Кассеты состоят из двух стеклянных прямоугольных пластин

12, отделенных друг от друга тонкими прямоугольными прокладками 13, проходящими вдоль противоположных краев пластин 12 и образующими внутри прямоугольную сквозную полость для пластины геля 14. Теплообменники 11 изготовлены в виде прямоугольных плас" тин (фиг. 2) с проточенными внутри изогнутыми каналами 15, по которым циркулирует охлаждающая жидкость (направление движения показано стрелками) На нижней поверхности теплообменников 11 имеется по два патрубка, один из которых 16 предназначен для ввода, а другой 17 — для вывода хлад2р агента. Эти патрубки соединены с каналами 18 и 19 для ввода и вывода хладагента с помощью толстостенных резиновых шлангов 20. Наклонная перегородка 5 также, как теплообменни25 ки, имеет систему внутренних каналов для охлаждающей жидкости, сообщающихся с каналами 18 и 19 посредством горизонтальных проточек. Каналы !8 и 19 снабжены штуцерами 21 и 22, предна30 значенными для подсоединения шлангов внешней системы охлаждения. Нижние углы кассет и теплообменников опираются на прямоугольные выступы 23 и

24, обращенные к наклонной торцевой

35 стенке 2 корпуса плоскости блока кассет и теплообменников на наклонную перегородку 5. Нижняя поверхность блока кассет и теплообменников образует с днищем и боковыми стенками 25 и

40 26 (фиг. 1, 2) корпуса клиновидную полость 27, расширяющуюся в сторону электрода, погруженного в камеру для нижнего буферного раствора 6 ° Уплотняющий клин 28 расположен между вер45 тикальной перегородкой 4 и ближайшим к ней теплообменником блока. Плоские прокладки 29 из эластичного материа ла установлены в ступенчатых вырезах

30 теплообменников между боковыми

- стенками 25 и 26 корпуса и боковыми торцами кассет для геля. В нижней части обеих камер для буферного раствора находятся патрубки 31 и 32, пред назначенные для слива буферного раст55 воРа. В случае двумерного электРофореза на стартовом торце кассеты находится держатель 33 (фиг. 1.3), внутри которого размещен цилиндрический гель с образцом 34. Держатель вы5 11 полнен разъемным, состоящим из двух частей 35 и 36, каждая из которых имеет полуцилиндрический желобок 37.

Части 35 н 36 держателя 33 соединены друг с другом с помощью двух пружинящих пластин 38, имеющихся на одной из частей, например 35, держателя и вставленных в соответствующие им пазы

39 на другой части 36 держателя. В сборе держатель 33 для образца образует внутреннюю щелевидную сквозную полость 40, имеющую цилиндрическое расширение (желобок 37), предназначенное для размещения цилиндрического геля с образцом 34. Держатель 33 имеет два продольных выступа 41, предназначенных для Фиксации держателя на кассете с гелем.

Устройство работает следующим образом.

Приготовленные заранее кассеты с гелем устанавливают на выступах 23 и

24 между теплообменниками И и элас тичными прокладками 29. Уплотняющий клин 28 с небольшим усилием вставляют между плоскостью крайнего теплообменника компактного блока и верти-. кальной перегородкой 4. При этом внешние плоскости кассет 10 и теплооб менников 11 плотно прижимаются друг к другу, а плоские прокладки из эластичного материала 29 сокращаются в направлении, перпендикулярном плоскостям теплообменников, и расширяются в направлении боковых торцов для геля, закрывая тем самым зазоры между торцами кассет и боковыми стенками устройства. Заполняют устройство

23372 6 буферным раствором до уровня, достаточного для погружения кассет с укрепленными на. них держателями 33 для цилиндрического геля. Соединяют штуцера 21 и 22 каналов 18 и t9 с источником хладагента (на чертеже не показан). В случае двумерного электрофореза помещают цилиндрический гель с образцом 34 в желобок 37 части 35 держателя 33, имеющей пружинякццие пластины Зб, на которую надевают часть Зб держателя 33. Устанавливают держатель 33 с цилиндрическим гелем

34 на стартовый торец кассеты с гелем

t0. Подключают электроды 8 и 9 к источнику тока (на чертеже не показан) и проводят электрофорез. По окончании электрофореза выключают источник

2О тока, снимают держатели 33 для цилиндрического геля, отключают подачу хладагента, вынимают уплотняющий клин

28, извлекают кассеты с гелем, отделяют одну из стеклянных пластин 12

25 кассеты 10 от пластины геля 14, сни мают гель 14 с оставшейся стеклянной пластины. Сливают буферные растворы.

В случае осуществления электрофореза в одномерном варианте перед

ЗО нанесением образца прибор заполняют буферным раствором до уровня, превышающего высоту блока кассет и теплообменников, и подслаивают жидкий образец под буферный раствор обычным

35 способом.

Устройство для электрофореза в серии пластин геля предназначено, в первую очередь, для производства массовых анализов.

3223372

1123372

31 27

ФФ2. 8

Составитель

Редактор Н.Сильнягина Теехред Л.Сердюкова

Корректор А.Обручар

Заказ 4896

Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4