在多個盒子中獨立電轉移的裝置的製作方法

2023-06-10 15:14:46

專利名稱：：在多個盒子中獨立電轉移的裝置的製作方法
技術領域：
：本發明屬於凝膠電泳領域，以及特別涉及從平板凝膠或任何其他二維介質中電泳分離種類的轉移，其中種類被分離至二維支持基質，其中種類能被檢測、鑑定、和定量。
背景技術：
：在平板凝膠中已經電泳分離的蛋白質、核酸、或其他生物種類通常轉移至硝化纖維素、尼龍、聚二氟乙烯、或類似材料的用於鑑定和定量的膜，該鑑定和定量在膜上進行比在凝膠上進行更容易。通常轉移技術是電印跡，其中將凝膠和膜的平面放置為直接接觸，並且使電流以橫向通過凝膠和膜，從而以使種類在凝膠內流通類似的方式轉移種類。當種類是DNA片段時,該轉移在其發起人英國生物學家EdwinM.Southern之後稱為Southern印跡。類似地，RNA片段的轉移稱為Northern印跡,並且蛋白質或多肽的轉移稱為Western印跡。一旦發生轉移，通過適於種類自身的方法來分析在膜上的種類。在Southern和Northern印跡中，例如,分析包括使用雜交探針處理在膜上的種類，隨後為使用螢光或顯色染料來標記它們。在Western印跡中，使用抗體處理種類，隨後為使用常規標記技術來檢測抗體。Southern、Northern、和Western類型的電印跡均能在潮溼、乾燥、或半乾燥的形式中進行。在潮溼印跡中，凝膠和膜被疊加分層，將該疊加浸入水槽中轉移緩衝溶液中，在該水槽壁上安裝有絲狀或板狀電極。將電極通電從而導致溶液從凝膠移動至膜。在半乾燥的印跡中，使用經轉移緩衝溶液潤溼的濾紙，並且疊加包括在其頂部和底部上具有凝膠的濾紙以及濾紙之間的膜，從而形成「印跡夾層(blottingsandwich)」。然後將電極與潤溼的濾紙暴露面放置為直接接觸。除了位於凝膠中的那些外，乾燥的電印跡未使用液體緩衝液。潮溼、乾燥、和半乾燥的電印跡和相關材料以及設備的描述在Margalitetal.(Invitrogen)於2006年12月7日公開的美國專利申請公開No.US2006/0272946A1；2006年12月14日公開的US2006/0278531A1；以及2009年I月29日公開的US2009/0026079A1;1989年6月20日公開的Littlehales(AmericanBionetics)美國專利No.4,840,714；1989年12月26日公開的Dysonetal.(AmershamInternational)美國專利No.4,889,606；1991年5月7日公開的Schuette(LifeTechnologies,Inc.)美國專利No.5，013，420;1994年10月18日公開的Chanetal.(AbbottLaboratories),美國專利No.5,356,772；2005年8月29日公開的Camacho(HoeferScientificInstruments)美國專利No.5，445，723；1996年I月9日公開的Boquet(Bertin&Cie)，美國專利No.5，482，613;以及2003年7月15日公開的Chen(WealtecEnterpriseCo.，Ltd.)美國專利No.6，592，734中找到。發明概述本發明提供能在單獨的電轉移盒子(electrotransfercassette)中或者在兩個或多個這類盒子中同時和獨立地進行電轉移的裝置。在本文中使用的術語「電轉移盒子」是指包括電極和能容納凝膠或其他介質的容器，該其他介質具有在諸如微量滴定板的孔的二維陣列(two-dimensionalarray)中分配在介質中的化學或生物種類、和膜或者其他二維基質，通過電極產生的電場影響下該二維基質被轉移至種類。該裝置特別適合於設計為從平板凝膠中進行電印跡的盒子。本發明也適合於在其外表面上具有電觸頭的盒子，該電觸頭與盒子內的電極電連接。該裝置包括電源以及使用電池觸頭技術(batterycontacttechnology)以使電源與各盒子連接，從而使裝置可使用其盒子的全部容量或者僅使用一個盒子或小於裝置全部容量的數量；僅利用裝置中存在盒子所需的功率。電池類型的電觸頭被安裝在裝置的內部，並且即使當裝置是空的或具有空置的空間時，用戶也無法觸摸到，從而避免用戶意外暴露於電流。通過將盒子插入裝置中來實現盒子與裝置觸頭的連接，並且在本發明的某些實施方案中，裝置包括當將盒子移開時阻斷單獨的盒子每個的電觸頭的電源的自動繼電器。在優選的設計中，裝置具有以豎直疊加的多個盒子，從而提供具有小足跡(footprint)的裝置,該小足跡消耗最小工作檯空間(benchspace)。從下面描述和所附圖片中裝置的進一步特徵顯而易見。附圖簡述圖I是依照本發明容納兩個盒子的裝置的立體圖。圖2是兩盒子之一完全插入以及另一部分插入的圖I裝置的立體圖。圖3是圖I裝置的剖視圖。圖4是圖I裝置內部一組電互聯件的放大圖。發明詳述關於如示意性例子的電印跡盒子，本發明的裝置能使用的電印跡盒子描述在2009年12月10日提交的標題為「ElectroblottingCassetteWithIntegratedElectricalContactsandRotaryLockingMechanism，，(M.Latham,inventor)的共同擁有的美國臨時專利申請No.61/285，277；以及2010年8月26日公開的標題為「ElectroblottingCassetteWithManuallyReleasableElectrodesofAdjustableSpacing，，(M.Latham,inventor)的美國待授權的專利公開No.US2010-0213064Al。通常，裝置接納包括外部電觸頭的任何電轉移盒子。在圖I和2中顯示的裝置11持有以豎直疊加的兩個這類盒子12、13。通過滑動插入將兩者獨立插入穿過在裝置前面的插槽-形狀的開口、或穿過在沿著裝置內壁不同高度處具有導軌的單一開口。為了示範將在圖2中較低處盒子顯示為部分插入。在本發明的範圍內的裝置能被構造為容納任意數目的盒子，並且容納兩、三、四、五、或六個盒子的裝置可能是最常見的。接納插槽或位置能如所顯示或者水平地、或以二維陣列被豎直布置形成列和行。能使用佔據所有插槽或位置、或者使用一個或多個插槽或留下未佔用因而未使用的位置來操作裝置。將電子器件設計為使對單獨位置和佔據這些位置的盒子可單獨控制。裝置的前面包括顯示各盒子電印跡工序的條件的顯示器14，包括定時、電壓、電流、和總運行參數、以及任選另外的參數，例如顯示通過裝置檢測的插入的盒子數目和故障特徵的指示器。顯示器能是對單獨的盒子具有合併的程序控制的觸控螢幕。可選擇地，程序控制能併入覆蓋在顯示器上的薄膜型鍵盤(membranekeypad)、以及裝置外殼的相鄰表面、或者併入外殼自身的鍵盤中。圖3顯示具有如圖2完全插入的上面盒子12以及部分插入的下面盒子13的在剖視圖中裝置外殼21。印花的電路板(printedcircuitboard)22和電源23安裝在外殼21內部。電源23能夠為常用市售組件，流入具有通用輸入和30Vdc輸出的一種組件。dc輸出定向在板22上的控制各盒子電壓的放大器。在板上的放大器和其他組件優選形成多個獨立電子通道，每個盒子插槽一個通道。在外殼的後壁中安裝的風扇24(僅顯示風扇的安裝架)冷卻電子組件。在該實施方案中電源23和板22位於在疊加的布置中上面盒子插槽上，該疊加的布置保持裝置的小足跡以及因而相反的工作檯空間。圖4是裝置外殼後壁內表面部分的放大圖。將諸如鋼的磁應答材料的一對栓31、32安裝至該壁上。當將盒子插入裝置中時，栓與各盒子後方上的磁鐵對齊，並且栓和磁鐵用於保護插入的盒子在適當的位置處。舌簧繼電器也合併在這些栓的區域中的外殼內，以控制在插入或移開盒子時用於單獨的盒子插槽的電子器件的激活，從而阻斷在未被盒子佔據的各位置處至電觸頭的電源。能使用任何繼電器，通過插入盒子能激活該繼電器以及一旦移開盒子該繼電器被停用。在圖4中也可見電觸頭33、34、35、36，當在各盒子的後部處通過接觸電觸頭來插入盒子時，這些電觸頭提供電壓至盒子。能使用多種類型的觸頭，一個例子是電池類型的觸頭，即，在本領域已知作為「頂銷(pogopin)」的裝有彈簧的觸頭。通過在板22上放大器來提供電壓至觸頭。在所顯示的實施方案中，在盒子中各電極包括兩個電觸頭兩個中心銷34,35佔用在盒子上單一陽極觸頭，而兩個外部銷33、36佔用位於陽極觸頭側面的在盒子上兩個陰極觸頭。儘管多個觸頭的多餘部分對於更穩定的連接是優選的，但對於各電極單一觸頭也足夠。這些銷的數目和位置與盒子上觸頭的數目和空間布置的任何變化相對應地變化。將銷安裝在剛性套管41、42、43、44內，這些銷用作盒子的檔栓，並且防止盒子後端表面和外殼後壁之間的接觸。在鋼栓周圍的凸起部45、46用作相同的功能。外殼在盒子插槽的側壁內表面中還包括水平凹槽以與盒子的側緣上脊線配合，或反之亦然，以幫助引導盒子至插槽內。凹槽能消除盒子對單獨的插槽的需求，取而代之使外殼構造為具有單獨的大的開口以容納從而疊加布置的全部數目的盒子；在開口內多個高度處外殼布置有凹槽以定位單獨的盒子以及從而使這些盒子對齊在外殼的內後壁處電互聯件。為了利用依照在電印跡工序中上述描述的裝置，該裝置用於從平板凝膠中轉移電泳分離種類至片狀基質，例如硝化纖維素、尼龍、聚二氟乙烯、或其他物質的膜，在其上處理或分析典型地在生物化學實驗室中進行，凝膠和膜、典型聯合緩衝液潤溼的濾紙首先疊加布置，並且放置在包括板狀電極作為陽極和陰極以及外部電觸頭的盒子中。將盒子還連同在許多情況中另外的盒子放置在裝置中，並且將裝置程序化以施加電荷在電極上，從而產生與凝膠和膜的面的橫向的電場，該電場足夠導致種類移動至膜。如上所解釋，能以該方式處理單獨的盒子；或者在相同或單獨控制條件下在相同裝置中同時處理兩個或多個盒子。除了在圖片中顯示的頂銷外，圖片中顯示的在本發明的範圍內對結構、形狀、和布置的另外的選擇還包括電觸頭，既包括諸如頂銷的裝有彈簧的電觸頭、或確保為合適電觸頭的其他有彈性或非彈性配置。類似地，除了舌簧繼電器外，能使用當盒子被移開時電源關閉的致動器，並且能使用其他變化形式，這對於本領域技術人員是顯而易見的。在所附的權利要求中，術語"a"或"an"旨在意思是「一個或多個」。當在步驟或元件的列舉陳述處，術語「包括(comprise)」以及諸如「包括(comprises)」和「包括(comprising)」的其變化形式旨在意思是進一步的步驟或元件的添加不排除在權利要求的範圍外。在本說明書中所引用的所有專利、專利申請、和其他公開的參考材料的全部通過引用併入本文中。通常，在本文所引用的任意參考資料或任何現有技術和該說明書的明確的技術之間的任何分歧旨在依據本說明書的技術來解決。這包括在詞語或措辭的技術所理解的定義和就相同詞語或措辭在本說明書明確提供的定義之間的分歧。權利要求1.一種電轉移裝置，包括具有內部空腔的外殼，使所述內部空腔的尺寸能接納多個盒子；在所述外殼內的動カ能源以及在所述空腔內的単獨的電觸頭，所述單獨的電觸頭用於連接所述動カ能源至插入所述外殼中的各盒子；以及構件，所述構件用於在插入所述外殼的各盒子中獨立監測和控制電轉移方法。2.權利要求I所述的電轉移裝置，其中所述電觸頭是裝有彈簧的觸頭。3.權利要求I所述的電轉移裝置，其中所述外殼被構造為接納以垂直疊加布置的所述多個盒子。4.權利要求3所述的電轉移裝置，其中所述外殼包括用於所述盒子滑動進入的前開□。5.權利要求I所述的電轉移裝置，其中所述外殼包括磁觸頭以在所述外殼內保護單獨的盒子。6.權利要求I所述的電轉移裝置，所述電轉移裝置進ー步包括電繼電器，僅當將所述盒子插在所述外殼中時，所述電繼電器使用所述動カ能源來放大所述電觸頭。7.權利要求3所述的電轉移裝置，其中所述外殼容納兩個盒子至六個盒子。8.ー種用於將從多個平板凝膠中電泳分離的種類轉移至片狀基質的方法，所述方法包括(a)將所述平板凝膠和所述片狀基質各自放置在電印跡盒子中，所述電印跡盒子包括陽極板和陰極板以及用於各所述板的外部電觸頭；(b)將裝置插入各盒子中，所述裝置包括(i)具有內部空腔的外殼，使所述內部空腔能接納所述多個盒子；(ii)在所述外殼內的動カ能源以及在所述空腔內的単獨的內部電觸頭，所述單獨的內部電觸頭用於在所述盒子的每個上連接所述動カ能源至所述外部電觸頭；以及(iii)用於在插入所述外殼的各盒子中獨立監測和控制電印跡方法的構件；以及(c)將電荷施加在各所述插入的盒子的第一和第二板板狀電極上以導致所述種類在各所述插入的盒子內從所述平板凝膠電泳移動至所述片狀基質。9.權利要求8所述的方法，其中所述外殼被構造為接納以垂直疊加布置的所述多個盒子。10.權利要求8所述的方法，其中所述外殼包括磁觸頭以在所述外殼內保護單獨的盒子。11.權利要求8所述的方法，其中所述內部電觸頭是裝有彈簧的觸頭。全文摘要在接納電印跡盒子以及包括一體化電源、控制裝置、和顯示器的裝置中進行電轉移，所述顯示器通過與盒子上相應的電觸頭配合的在外殼內的電觸頭使用戶可單獨監測和控制多個盒子的每個。文檔編號A61N1/30GK102711904SQ201080055909公開日2012年10月3日申請日期2010年12月9日優先權日2009年12月11日發明者J·徐,M·拉塔姆,N·赫梅爾,R·伊凡尼,W·斯特朗申請人:美國伯樂公司