一種凝膠電泳染色裝置製造方法
2023-05-25 13:35:16
一種凝膠電泳染色裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種凝膠電泳染色裝置，其特徵在於包括：用來儲存染色過程中所用液體試劑的儲液裝置（1），其上設置有注液口和出液口；染色盒（2），其頂部由染色盒蓋板（20）密封，其上設置有進液口，染色盒（2）內安置有用來固定多個凝膠板的凝膠板固定裝置（3）；驅動裝置（4），與所述染色盒（2）連接以便驅動其搖動；其中，所述進液口通過進液導管與所述出液口連接，所述進液導管上安裝有進液閥門。能夠同時對多塊凝膠板進行染色，並且凝膠板的放入和取出非常方便，避免造成凝膠板的破碎；同時減少了操作者與有害物質的接觸，安全、方便、省時省力。
【專利說明】—種凝膠電泳染色裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及凝膠染色【技術領域】，尤其涉及一種用於凝膠電泳染色的裝置。
【背景技術】
[0002]聚丙烯醯胺凝膠電泳，簡稱為PAGE (Polyacrylamide gel electrophoresis)電泳，是以聚丙烯醯胺凝膠作為支持介質的一種常用電泳技術，具有極高的解析度。隨著蛋白組學和分子生物學的發展，聚丙烯醯胺凝膠電泳分析技術在蛋白質和小分子量PCR產物的分離中的應用越來越多，目前已成為蛋白質和分子標記分析研究中不可缺少的技術，常用於分離蛋白質和篩查單鏈DNA鹼基移位、插入或缺失等基因變異情況，可分開長度僅相差
0.1% 的 DNA 分子，適於像 RAPD、ISSR、SSR、AFLP、SRAP、cDNA-AFLP、MSAP 等分子標記研究中小片段DNA序列的檢測。在醫學、動植物及微生物等研究領域均廣泛應用。
[0003]傳統的聚丙烯醯胺凝膠電泳銀染檢測一般採用如下程序:
[0004](I)電泳結束，切斷電源後關閉電泳儀。人工將電泳槽的上槽緩衝液倒出，取下膠板，將玻璃板上的凝膠取出或者將帶膠的一塊玻璃板放入一敞開口的塑料染色盒中。
[0005](2)固定:向盒中加入固定液，在搖床上輕搖固定20-30分鐘。
[0006](3)漂洗:倒掉固定液，加入蒸餾水，用蒸餾水漂洗2次，每次5分鐘。
[0007](4)銀染:倒掉蒸餾水，加入染色液，在搖床上輕搖20_30min。
[0008](5)衝洗:倒掉染色液，加入蒸餾水，衝洗5-10秒。
[0009](6)顯影:倒掉蒸餾水，加入顯影液，輕搖至帶紋清晰為止。
[0010](7)定影:顯影后的膠板放入冰醋酸固定液中，輕搖3-5分鐘，停止顯影並固定影像。
[0011 ] (8)衝洗:用自來水衝洗膠板2次，每次2分鐘。
[0012](9)乾燥:室溫下自然乾燥。
[0013](10)凝膠攝影:用數碼攝像機對凝膠進行拍照。
[0014]傳統的銀染方式方法存在以下缺陷:
[0015]傳統的銀染方法每次染色顯色等操作只能對單獨一塊凝膠板進行，效率低下，不利於大量分析工作的開展；且在整個銀染過程中需要操作人員不停的進行取板，放板，倒液，加液，除了會造成實驗操作臺和環境的汙染外，頻繁的取出、放入操作容易造成玻璃板或凝膠的破碎；操作粗放，在開放式狀態下進行，所選用的染色盒是一個敞口式的長方形塑料盒子，染色過程中所使用的各種染液均直接倒入塑料盒中，由於染色過程中使用的甲醛、冰醋酸等有很強的刺激性氣味，致使整個操作場所充斥著濃鬱刺鼻的氣味，操作人員不得不戴著口罩進行操作；此外，硝酸銀見光易分解，開放式的染色環境容易造成染色過程中硝酸銀分解進而使得染色不徹底；此外，人為操作過程中取出、放入、加液等操作也會耗費一定的時間，延長了整個染色操作時間；甲醛、聚丙烯醯胺等具有毒性，開放式的加液以及不停的取出、放入操作會造成操作人員頻繁的接觸有害有毒物質；另外，實驗過程中會因不同操作人或同一操作人在不同的操作步驟中造成液體加入量的多少、處理時間長短等方面的差異，從而造成不同批次凝膠之間染色結果的差異，重複性難以保證，不利於不同批次樣品之間的對比研究，降低了實驗結果的準確性；傳統的銀染方法操作步驟繁多，耗時長，須有專人不間斷的進行操作，操作工作量繁重。
【發明內容】
[0016]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種凝膠電泳染色裝置，能夠同時對多塊凝膠板進行染色，並且凝膠板的放入和取出非常方便，避免造成凝膠板的破碎；同時減少了操作者與有害物質的接觸，安全、方便、省時省力。
[0017]為實現本發明的上述目的，提供以下技術方案:
[0018]一種凝膠電泳染色裝置，包括:用來儲存染色過程中所用液體試劑的儲液裝置，其上設置有注液口和出液口；染色盒，其頂部由染色盒蓋板密封，其上設置有進液口，染色盒內安置有用來固定多個凝膠板的凝膠板固定裝置；驅動裝置，與所述染色盒連接以便驅動其搖動；其中，所述進液口通過進液導管與所述出液口連接，所述進液導管上安裝有進液閥門。
[0019]優選地，凝膠板固定裝置包括:框架形主體，其上設置有把手；固定在主體內的多層用來安置凝膠板的凝膠夾板。
[0020]優選地，每層所述凝膠夾板上設置有供所述凝膠板水平插入的插槽，插槽的入口端由側板封閉。
[0021]優選地，還包括廢液收集裝置，其上設置有廢液進口和廢液出口 ；其中，所述染色盒底部設置有排液口，所述排液口通過排液導管與所述廢液進口連接，所述排液導管上安裝有排液閥門。
[0022]優選地，所述儲液裝置包括多個分別用來盛裝不同液體試劑的儲液盒，每個儲液盒上分別設置有所述注液口和所述出液口 ；所述廢液收集裝置包括多個分別用來收集不同液體試劑的收集盒，每個收集盒上分別設置有所述廢液進口 ；其中，所述多個儲液盒位於所述多個收集盒的上方，多個儲液盒和多個收集盒圍成中部具有空腔的箱體，所述染色盒和所述驅動裝置安置在所述空腔內，並且所述染色盒上設置有多個所述進液口和多個所述排液口。
[0023]優選地，還包括設置在所述箱體上的控制裝置，所述控制裝置分別與所述驅動裝置、所述進液閥門和所述排液閥門連接。
[0024]優選地，所述空腔的頂部安裝有蓋板，所述蓋板上嵌入式安裝有成像裝置，成像裝置的頂部安裝有成像裝置蓋板。
[0025]優選地，所述染色盒內安裝有液位檢測裝置，包括安裝在所述染色盒內的高液位傳感器和安裝在所述排液口上的低液位傳感器，所述高液位傳感器和低液位傳感器分別與所述控制裝置連接。
[0026]優選地，所述染色盒蓋板包含多塊通過合頁相互連接的板體。
[0027]優選地，每個所述儲液盒的底部設置有用來排出剩餘液體的出口，所述出口上安裝有閥門。
[0028]本發明的有益效果體現在以下方面:
[0029]I)本發明在染色盒中設置可以安置多塊凝膠板的凝膠板固定裝置，使得染色裝置能夠同時對多塊凝膠板進行染色，提高了工作效率；同時使得凝膠板的放入和取出非常方便，避免了在取放過程中造成的凝膠板破碎；
[0030]2)本發明設置廢液收集裝置，避免了廢液對環境造成的汙染；設置控制裝置，並且使得整個銀染在封閉空間中進行，減少了操作者與有毒有害物質的接觸，保護了操作者的安全，避免了凝膠及染液汙染實驗臺和環境，同時對染色處理的時間和液體加入量進行智能化控制，保證了不同批次樣品之間染色的一致性，較高的重複性和可比較性，進而提高了實驗結果的準確性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1是本發明凝膠電泳染色裝置的整體結構示意圖；
[0032]圖2是沿圖1橫向的剖視圖；
[0033]圖3是本發明凝膠板固定裝置的結構示意圖；
[0034]圖4是圖3中的凝膠板固定裝置固定凝膠板時的示意圖。
[0035]附圖標記說明:1-儲液裝置；la、lb、lc、ld_儲液盒；10a、10b、10c、10d_注液口 ；lla、llb、llc-出液口 ；12a、12c、12d-出口 ；2_染色盒；2a、2b、2c_進液口 ；20_染色盒蓋板；20a、20b-板體；21a、21b、21c-排液口 ；3_凝膠板固定裝置；30_主體；31_把手；32_凝膠夾板；32a-插槽；32b-側板；32c-磁鐵；4_驅動裝置；5_廢液收集裝置；5a、5b、5c、5d-廢液收集盒；50a、50c-廢液進口 ；51a、51c、51d-廢液出口 ；6_空腔；6a_蓋板；6b_底板；7-控制裝置；8-成像裝置；8a-成像裝置蓋板。
【具體實施方式】
[0036]圖1是本發明凝膠電泳染色裝置的整體結構示意圖；圖2是沿圖1橫向的剖視圖；圖3是本發明凝膠板固定裝置的結構示意圖；圖4是圖3中的凝膠板固定裝置固定凝膠板時的示意圖。
[0037]如圖1、2所示，本發明的凝膠電泳染色裝置包括:用來儲存染色過程中所用液體試劑的儲液裝置1，其上設置有注液口 10a、10b、10c、10d和出液口 IlaUlbUlc ;染色盒2，其頂部由染色盒蓋板20密封，其上設置有進液口 2a、2b、2c，染色盒2內安置有用來固定多個凝膠板的凝膠板固定裝置3 ;驅動裝置4，與染色盒2連接以便驅動其搖動；其中，進液口2a、2b、2c通過進液導管分別與出液口 lla、llb、llc連接，進液導管上安裝有進液閥門。
[0038]其中，本發明的染色裝置還包括廢液收集裝置5，其上設置有廢液進口 50a、50c和廢液出口 51a、51c、51d，染色盒底部設置有排液口，排液口通過排液導管與廢液進口連接，排液導管上安裝有排液閥門。
[0039]優選的，本發明的儲液裝置I包含多個分別用來承裝不同液體試劑的儲液盒la、lb、lc、ld，每個儲液盒上分別設置有注液口和出液口 ；廢液收集裝置5包含多個分別用來收集不同液體試劑的收集盒5a、5b、5c、5d，每個收集盒上分別設置有廢液進口 ；多個儲液盒la、lb、lc、Id分別位於多個收集盒5a、5b、5c、5d的上方，多個儲液盒和多個收集盒圍成中部具有空腔的箱體，染色盒2和驅動裝置4安置在空腔內，並且染色盒上設置有多個進液口 2a、2b、2c 和多個排液口 21a、21b、21c。
[0040]本發明以凝膠銀染為例進行說明，如圖1、2所示，儲液裝置I包含四個儲液盒la、lb、lc、ld，分別用來儲存凝膠銀染過程中所需的蒸餾水、固定液、銀染液和顯影液，當然，儲液盒的數目可以根據實際染色的需要設置。四個儲液盒la、lb、lc、Id的頂部分別設置有注液口 10a、10b、10c、10d，以便向相應的儲液盒內注入相應的液體試劑，每個儲液盒底部分別設置有出液口，圖2中僅示出了其中的三個出液口 lla、llb、llc，四個儲液盒的底部還設置有用來排出剩餘液體的出口，圖1、2中僅示出了其中的三個出口 12a、12c、12d，每個出口上均安裝有閥門(圖中未示出)。當較長時間不使用染色裝置時，需要將儲液盒中剩餘的液體由出口排出，以便在使用裝置時重新注入新的液體試劑。
[0041]染色盒2的頂部由染色盒蓋板20密封，染色盒2的四個側面分別設置有一個進液口，共四個進液口，圖2中僅示出了其中的三個進液口 2a、2b、2c ;染色盒2的底部設置有四個排液口，圖2中僅示出了其中的三個排液口 2la、2lb、2lc。染色盒的四個進液口分別通過一根進液導管與四個出液口 11a、lib、11c、Ild連接,每根進液導管上分別安裝有一個進液閥門(圖中未示出)，以便將四個儲液盒la、lb、lc、ld中的液體試劑導入染色盒2內。其中，本發明的染色盒蓋板20由兩塊通過合頁相互連接的板體20a、20b構成(如圖2所示)，板體20a的一邊通過合頁與染色盒體連接,板體20a與板體20b通過合頁連接，向上摺疊板體20b，使得板體20b摺疊在板體20a上，然後再將板體20a與板體20b整體向上打開，便可以將染色盒蓋板20打開，這樣可以節省染色盒蓋板打開所需的空間。
[0042]另外，本發明的染色盒2內安裝有液位檢測裝置，包括安裝在染色盒內的高液位傳感器(圖中未示出)和安裝在四個排液口上的低液位傳感器(圖中未示出)。
[0043]廢液收集裝置5包含四個廢液收集盒5a、5b、5c、5d，分別用來收集凝膠銀染過程中的蒸餾水、固定液、銀染液和顯影液，四個廢液收集盒5a、5b、5c、5d的頂部分別設置有廢液進口，圖2中僅示出了其中兩個廢液進口 50a、50c，四個廢液進口分別通過一根排液導管與四個排液口連接，每根排液導管上分別安裝有一個排液閥門(圖中未示出)，以便將每種液體試劑排入相應的一個收集盒內，例如，可將凝膠銀染過程中的蒸餾水排入收集盒5a內，將固定液排入收集盒5b內，將銀染液排入收集盒5c內，將顯影液排入收集盒5d內。四個廢液收集盒的底部分別設置有廢液出口，圖1、2中僅示出了其中的三個廢液出口 51a、51c、51d，以便將不同試劑回收。
[0044]再如圖2所示，本發明的四個儲液盒分別位於四個廢液收集盒的上方，並且四個儲液盒和四個廢液收集盒圍成內部具有空腔6的箱體，四個儲液盒與相應的廢液收集盒之間由連接板連接，空腔6的頂部安裝有蓋板6a，空腔6的底部安裝有底板6b，從而使得空腔6形成封閉的空間。四個儲液盒底部的出口 12a、12c、12d設置於箱體的外側。驅動裝置4安裝在底板6b上，染色盒2內安置有凝膠板固定裝置3 (未了視圖方便圖2中未示出)，染色盒2固定在驅動裝置4上，本發明的驅動裝置4為搖床，搖床啟動時便可以帶動染色盒2搖動，以便使得染色盒內部的凝膠板能夠充分地與相應的染色試劑接觸。
[0045]其中，如圖3、4所示，本發明的凝膠板固定裝置3包括:框架形主體30，其上設置有把手31，以方便工作人員搬運凝膠板固定裝置；固定在主體30內的多層用來安置凝膠板的凝膠夾板32 (圖3、4中僅示出了其中的一層凝膠夾板)，每層凝膠夾板用來安置一塊凝膠板，每層凝膠夾板上設置有供凝膠板水平插入的插槽32a，插槽的入口端由側板32b封閉。如圖3、4所示，本發明中的每層凝膠夾板由三根槽鋼首尾連接，每根槽鋼分別與框架形主體30固定，三根槽鋼的開口端分別朝向框架形主體30的內測，從而形成供凝膠板水平插入的插槽32a，使得凝膠板的周邊支撐在插槽32a內，從而將凝膠板安置在凝膠夾板上。插槽32a的入口端通過合頁連接有側板32b，當打開合頁32b，將待銀染的凝膠板由入口端插入插槽32a內後，關閉側板32b (如圖4所示)，其中，槽鋼對應入口端的端部吸附有磁鐵32c，以便當將側板32b關閉時，能夠將側板固定在入口端上，從而將入口端封閉，避免凝膠板滑出插槽32a。
[0046]其中，本發明的染色裝置還包括設置在箱體上的控制裝置7，控制裝置7分別與驅動裝置4、上述每一個進液閥門和每一個排液閥門，以及上述的高液位傳感器和低液位傳感器連接。控制裝置7包括:電源開關、啟動按鈕、暫停按鈕、時間控制器(時間設定)、轉速控制器(搖床轉速設定)、流量控制器(液體流量設定)及顯示屏幕等，用於根據需要設定所需轉速及加液放液的時間等程序，同時實時顯示運行狀態及相關參數；通過控制進液閥門和排液閥門的開啟或關閉，實現染色盒中液體的加入排出及廢液收集。
[0047]下面結合附圖1、2、3詳細描述利用本發明的染色裝置進行凝膠銀染的過程。
[0048]首先，按照上述方式將多個待銀染的凝膠板分別安置在凝膠固定裝置3的多個凝膠夾板中，然後打開空腔6頂部的蓋板6a，打開染色盒蓋板20，將凝膠固定裝置3放入染色盒中，蓋上染色盒蓋板20和蓋板6a ;在控制裝置7上依次設定固定、漂洗、銀染、漂洗、顯影、定影(固定)的時間，同時設定染色盒中液體進液量，搖床轉速，設置好相關程序之後，打開運行按鈕，則裝置開始運行.[0049]連接出液口 Ilb與進液口 2b的進液導管上的閥門打開，儲液盒Ib內的固定液沿進液導管進入染色盒，待高水位傳感器檢測到染色盒中的固定液達到設定液體量後，控制裝置控制該閥門關閉，同時控制搖床啟動，搖床按照設定的轉速進行搖動，染色盒中的凝膠板進行固定。
[0050]固定時間到後，控制裝置控制搖床停止搖動，連接排液口 21b與廢液進口 50b的排液導管上的閥門打開，染色盒中的固定液經排液導管進入廢液收集盒5b ;待低水位傳感器檢測到廢液排淨後，控制裝置控制該閥門關閉。
[0051]此時，連接出液口 IIa和進液口 2a的進液導管上的閥門打開，儲液盒Ia中的蒸餾水沿導管進入染色盒，待高水位傳感器檢測到染色盒中的蒸餾水達到設定液體量後，控制裝置控制該閥門關閉，同時控制搖床啟動，搖床按照設定的轉速進行搖動，染色盒中的凝膠板進行第一次漂洗。
[0052]漂洗時間到後，搖床停止搖動，連接排液口 21a與廢液進口 50a的排液導管上的閥門打開，染色盒中的漂洗液經排液導管進入廢液收集盒5a ;待低水位傳感器檢測到廢液排淨後，控制裝置控制該閥門關閉。
[0053]此時，連接出液口 Ilc與進液口 2c的進液導管上的閥門打開，儲液盒Ic中的銀染液經高進液導管進入染色盒2，待高水位傳感器檢測到染色盒中的銀染液達到設定液體量後，控制裝置控制該閥門關閉，同時控制搖床啟動，搖床按照設定的轉速進行搖動，染色盒中的凝膠板進行銀染。
[0054]銀染時間到後，搖床停止搖動，連接排液口 21c與廢液進口 50c的排液導管上的閥門打開，染色盒中的銀染液經導管進入廢液收集盒5c ;待低水位傳感器檢測到廢液排淨後，控制裝置控制該閥門關閉。之後按照與上述相同的方式進行染色盒的第二次漂洗。
[0055]第二次漂洗結束後，控制裝置控制儲存顯影液的儲液盒Id中的顯影液進入染色盒2中，按照與上述相同的方式，染色盒中的凝膠板進行顯影，顯影時間到後，染色盒中的凝膠板進行再一次的固定，具體過程在此不再累述。
[0056]待固定、漂洗、銀染、漂洗、顯影、定影(固定)操作結束後，儀器停止運行；打開蓋板6a和染色盒蓋板20，取出凝膠板固定裝置3，然後取出凝膠板，用自來水衝洗後室溫晾乾。這樣完成了凝膠板的銀染工作。
[0057]本發明的蓋板6a上嵌入式安裝有成像裝置8，成像裝置8的頂部安裝有成像裝置蓋板8a，如圖2所示，本發明的成像裝置8主體結構為一帶有X射線衍射燈的掃描儀。凝膠板完成銀染工作後，可以打開成像裝置蓋板8a，將凝膠板置於燈箱上，打開開關進行觀察及拍照。
[0058]儘管上述對本發明做了詳細說明，但本發明不限於此，本【技術領域】的技術人員可以根據本發明的原理進行修改，因此，凡按照本發明的原理進行的各種修改都應當理解為落入本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種凝膠電泳染色裝置，其特徵在於包括: 用來儲存染色過程中所用液體試劑的儲液裝置(1)，其上設置有注液口和出液口 ； 染色盒(2)，其頂部由染色盒蓋板(20)密封，其上設置有進液口，染色盒(2)內安置有用來固定多個凝膠板的凝膠板固定裝置(3)； 驅動裝置(4)，與所述染色盒(2)連接以便驅動其搖動；其中 進液口通過進液導管與出液口連接，進液導管上安裝有進液閥門。
2.如權利要求1所述的染色裝置，其特徵在於，所述凝膠板固定裝置(3)包括: 框架形主體(30)，其上設置有把手(31)； 固定在主體內的多層用來安置凝膠板的凝膠夾板(32 )。
3.如權利要求2所述的染色裝置，其特徵在於，每層所述凝膠夾板(32)上設置有供所述凝膠板水平插入的插槽(32a)，插槽的入口端由側板(32b)封閉。
4.如權利要求1-3任一所述的染色裝置，其特徵在於，還包括廢液收集裝置(5)，其上設置有廢液進口和廢液出口； 其中，所述染色盒(2 )底部設置有排液口，所述排液口通過排液導管與所述廢液進口連接，所述排液導管上安裝有排液閥門。
5.如權利要求4所述的染色裝置，其特徵在於， 所述儲液裝置(I)包括多個分別用來盛裝不同液體試劑的儲液盒(la、lb、lc、ld)，每個儲液盒(la、lb、lc、ld)上分別設置有所述注液口(10a、10b、10c、10d)和所述出液口(11a、lib、11c)； 所述廢液收集裝置(5)包括多個分別用來收集不同液體試劑的收集盒(5a、5b、5c、5d)，每個收集盒上分別設置有所述廢液進口(50a、50c)； 其中，所述多個儲液盒(la、lb、lc、Id)位於所述多個收集盒(5a、5b、5c、5d)的上方,多個儲液盒(1&、113、1(3、1(1)和多個收集盒(5&、513、5(3、5(1)圍成中部具有空腔(6)的箱體，所述染色盒(2 )和所述驅動裝置(4 )安置在所述空腔(6 )內，並且所述染色盒(2 )上設置有多個所述進液口(2a、2b、2c)和多個所述排液口(21a、21b、21c)。
6.如權利要求5所述的染色裝置，其特徵在於，還包括設置在所述箱體上的控制裝置(7)，所述控制裝置分別與所述驅動裝置(4)、所述進液閥門和所述排液閥門連接。
7.如權利要求6所述的染色裝置，其特徵在於，所述空腔(6)的頂部安裝有蓋板(6a)，所述蓋板上嵌入式安裝有成像裝置(8 )，成像裝置的頂部安裝有成像裝置蓋板(8a )。
8.如權利要求7所述的染色裝置，其特徵在於，所述染色盒(2)內安裝有液位檢測裝置，包括安裝在所述染色盒(2)內的高液位傳感器和安裝在所述排液口上的低液位傳感器，所述高液位傳感器和低液位傳感器分別與所述控制裝置連接。
9.如權利要求7所述的染色裝置，其特徵在於，所述染色盒蓋板(20)包含多塊通過合頁相互連接的板體(20a、20b)。
10.如權利要求7所述的染色裝置，其特徵在於，每個所述儲液盒(la、lb、lc、Id)的底部設置有用來排出剩餘液體的出口( 12a、12c、12d )，所述出口上安裝有閥門。
【文檔編號】G01N1/31GK103575584SQ201310348166
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】李雲, 袁存權, 李允菲, 孫宇涵, 王新傑, 胡瑞陽, 趙克奇, 戴麗, 王金星, 習洋 申請人:北京林業大學