一種用於凝膠電泳的整體電泳裝置的製作方法

2023-07-22 10:01:51 2

專利名稱：一種用於凝膠電泳的整體電泳裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於凝膠電泳技術領域，具體涉及即用性的凝膠電泳裝置。
背景技術：
聚丙烯醯胺凝膠電泳法(PAGE)是以聚丙烯醯胺凝膠作為支持介質，為蛋白質分 離和鑑定最常用的的電泳方法。為蛋白質分子量測定、序列分析、蛋白質純度測定、蛋白質 分離、抗體製備和蛋白質定性分析等方面提供了一種快捷有效的方法，聚丙烯醯胺凝膠電 泳技術發展迅猛，被廣泛應用於生物化學、分子生物學、免疫學、臨床化學、藥學等學科的研允。現有技術聚丙烯醯胺凝膠電泳的操作需經過諸多步驟配製膠液一製備分離膠一 製備濃縮膠一配製電泳緩衝液一安裝電泳槽一加入電泳液一上樣一開始電泳一完成電泳 後取出凝膠進行分析一清洗。其中配製膠液時需要用到試劑丙烯醯胺和甲叉雙丙烯醯胺具 有神經毒性，可經皮膚、呼吸道等吸收，危害實驗人員的健康；製備分離膠和濃縮膠時容易 發生膠液洩漏，造成環境汙染；由於膠液至少需要三十五分鐘才能凝固，導致整個凝膠準備 過程耗時久，現有電泳裝置的電泳槽容積大而導致電泳緩衝液的需要量相應增加，增加了 實驗成本；取凝膠時時容易使膠破損，從而影響結果分析。現有技術中聚丙烯醯胺凝膠電泳 槽使得工序繁瑣，耗時長，易造成汙染，實驗效率低。中國公開專利CN201222053Y 「一次性電泳制膠板」由蓋板、加樣格和低板組成，蓋 板扣合低板上，蓋板和底板周圍設有凸邊，蓋板和底板的凸邊內形成制膠槽，加樣格模齒從 蓋板和底板一側邊之間，或從蓋板上插入制膠槽內，正負導電裝置分別相通制膠槽對應的 兩側端。此技術方案將制膠槽棄用，省卻了清洗制膠槽工序，帶來一定便利性，但是制膠灌 膠過程耗時費力，仍不能滿足快速實驗的需求。在生物醫藥科技發展突飛猛進的今天，尋求快捷、簡便、省時、高效、環保的凝膠電 泳裝置已成為社會要求和研究人員所致力追求的目標。
發明內容本實用新型目的是為了克服上述現有技術工序繁瑣，耗時長，易造成汙染，實驗效 率低的缺陷，提供一種製造成本低廉、便攜、凝膠統一、快捷、簡便省時即用型的一次性聚丙 烯醯胺凝膠電泳盒。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種用於凝膠電泳的整體電泳裝置，包括陰極溶液槽、陽極溶液槽和至少一個凝 膠槽，凝膠槽內至少裝有一種分離膠所述陰極溶液槽、陽極溶液槽和凝膠槽鑄成一體，形成一個預製的即用型整體電 泳裝置，凝膠槽與陰極溶液槽、陽極溶液槽電流相通。進一步，所述凝膠槽內的預製凝膠直接和陽極溶液槽接觸，預製凝膠和陰極溶液 槽之間隔有一層封口膠，封口膠填充在凝膠槽和陰極溶液槽的底部，將凝膠槽和陰極溶液槽之間的開口封住。本實用新型凝膠槽再增設有若干溶液槽，形成另一個陰極溶液槽或陽極溶液槽， 同時可以加上若干個凝膠槽，每個凝膠槽內部填有預製的凝膠。每個凝膠槽的底部都和陰 極溶液槽有開口相通，每個開口都被封閉膠封住。在恆定電場下，多個膠體可以同時電泳。所述預製凝膠從下到上由封口膠、分離膠和濃縮膠三部分組成。所述電泳裝置的外殼體具有一個溶液體積刻度，用於標示灌注溶液的體積大小。為方便使用，所述陰極溶液和陽極溶液預先加在電泳裝置的溶液槽內。預先加入的溶液為濃縮液，該濃縮液在使用前被稀釋。所述電泳裝置還包括一個多齒加樣孔，多齒加樣孔和預製凝膠結合在一起。電泳裝置的頂部被封住，封口的材料為鋁箔、塑料或膠片，通過粘接或焊接形成方 便撕開或撬開的封口。本實用新型整體電泳裝置為垂直式電泳裝置。所述整體電泳裝置的凝膠槽的頂部設有防止預製凝膠和預製溶液在使用前直接 接觸的封口裝置。凝膠槽封口裝置包括加樣梳子，梳子的多齒直接插入到凝膠中，在凝膠中形成多 個加樣槽，其上部為通過粘接或焊接形成方便撕開或撬開的膜或鋁箔。整體電泳裝置包括與每個樣品槽一一對應的序列號，樣品序列號刻入或浮凸在凝 膠槽的內面，所述序列號刻入或凸現在分離膠上。本實用新型提供一種凝膠電泳系統，包括一個可重複使用的盒蓋和一個預先製備好的整體電泳裝置，一個電流連接系統使 電流通過盒蓋和所述整體電泳裝置相通以進行凝膠電泳，整體電泳裝置包括(1)陰極溶液槽，裝有電泳緩衝溶液；(2)陽極溶液槽，裝有電泳緩衝溶液；(3)凝膠槽，位於陰極溶液槽和陽極溶液槽之間，凝膠槽內有預先製備好的電泳凝 膠；所述凝膠槽與陰極溶液槽、陽極溶液槽鑄成一個整體。上述盒蓋包括至少一個陰極電極和至少一個陽極電極，以保證所述的電流連接， 陰極電極浸入陰極溶液槽的電泳液中，陽極電極浸入陽極溶液槽的電泳液中。上述盒蓋上設有顯示電泳溶液的即時溫度顯示器。本實用新型還提供一種進行凝膠電泳的方法，由下述步驟組成(1)先提供一個整體電泳裝置，該裝置的頂部開口被封住，並包括裝有電泳緩衝液的陰極溶液槽、裝有電泳緩衝液的陽極溶液槽和灌有預製凝膠的 凝膠槽，凝膠槽位於所述陰極溶液槽和陽極溶液槽之間，並和這兩個溶液槽構成一個整體， 凝膠槽頂部被封口；(2)、除去頂部封口和凝膠槽封口 ；(3)、將樣品加入整體電泳裝置內；(4)、將可以重複使用的盒蓋置於整體電泳的頂部；(5)、電流通過蓋子傳入整體電泳裝置內開始電泳。[0038]所述方法進一步包括步驟當電泳過程完畢，從凝膠槽的兩片板之間打開整體電 泳裝置將凝膠取出。進一步，本實用新型凝膠電泳的方法還包括以下重複進行的步驟組裝電泳裝置， 加入凝膠和電解溶液。凝膠槽頂部由封口裝置封口，封口裝置呈梳子狀，梳子的多齒直接插入到凝膠中， 在凝膠中形成多個加樣槽，樣品是被加入到整體電泳裝置預製多個加樣槽內。 本實用新型相比現有技術，有益效果主要表現在於(1)現有技術步驟繁瑣，本實用新型電泳盒中預製了膠體和電泳緩衝液，省卻制膠 和配置電泳溶液的過程，既能節省實驗時間，同時避免了在制膠過程中丙烯醯胺對操作人 員健康的侵害。(2)現有市場上電泳槽容積大約為750ml，而電泳需用到的電泳液至少為300ml， 本實用新型電泳盒，體積小，其厚度僅為3cm左右，電泳槽容積約為200ml，所需電泳液只有 160ml,電泳緩衝液的用量減少，實驗成本降低。(3)現有技術電泳裝置在電泳結束後，需要撬開玻璃板取出凝膠，容易使膠破損， 電泳結束後需要清洗玻璃板以及電泳槽。而本實用新型電泳盒在電泳結束後將電泳盒兩側 掰開便可取出凝膠，丟棄電泳槽，保證凝膠的完整性而且免去清洗工作，方便快捷。(4)與現有技術的電泳裝置相比，本實用新型省去制膠器、玻璃板、等電泳實驗配 件，製造成本低，可以通過塑料嵌板製備，原材料廉價來源廣。

圖1為本實用新型即用型盒體和可重複使用的、帶電極的電泳槽蓋結構示意圖。圖2為實用新型電泳槽蓋立體示意圖。圖3和圖4為本實用新型用於頂部密封和形成加樣槽的加樣梳的兩種實施例圖。圖5為本實用新型整體電泳裝置盒體的基本構成圖。圖6a和圖6b為凝膠槽的頂部封口的兩種實施例。圖7為帶電泳槽蓋的整體電泳裝置結構圖。圖8a、圖8b和圖8c分別為多凝膠槽系統的幾種實施例，圖9為標註有樣品序列號的凝膠槽內面。圖10為本實用新型盒體由幾塊塑料嵌板構成的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述。如圖1所示本實用新型凝膠電泳系統包括一個可重複使用的盒蓋2和即用型整體 電泳裝置1組成，所述即用型整體電泳裝置是因為其內預置有電泳所需要的膠體和電泳溶 液，撕開密封袋即可進行電泳實驗。盒蓋2內有電極絲分別與蓋上部對應的電極接線柱連接，其一連接電源正極，另 一連接電源負極。如圖2和圖7所示盒蓋包括至少一個陰極電極和至少一個陽極電極，以 保證所述的電流連接。陰極電極浸入陰極溶液槽中的電泳液中；陽極電極浸入陽極溶液槽 中的電泳液中。盒蓋子配備溫度顯示器以顯示電泳溶液的即時溫度。[0058]盒體由透明材質的塑料製成，實驗中便於觀察，而且也有材料成本低，可製成一次 性整體電泳裝置。在盒體上還可以刻入實驗記錄和分析用的樣品序列號，透明的盒體也易 於實驗溶液的配置，在盒體上標註溶液體積刻度，用於標示灌注溶液的體積大小，因此溶液 槽預先加入的溶液也可以是濃縮液，該濃縮液在使用前被稀釋到體積刻度線。整體電泳裝置由兩個溶液槽和凝膠槽鑄成一體形成，該整體電泳裝置可以立即使 用，本實施例中應用於垂直式電泳。電泳盒體總寬度為2 5cm，陽極腔和陰極腔的容積為 100ml 500ml。圖5所示最簡之單凝膠槽系統，其兩個溶液槽為陰極電泳槽4和陽極電泳槽6，溶 液槽內裝相應的電泳緩衝溶液，凝膠槽位於陰極溶液槽和陽極溶液槽之間，凝膠槽內有預 先製備好的電泳凝膠；本實用新型中使用的為保存6個月以上穩定的可作為蛋白質分析用 的電泳的聚丙烯醯胺凝膠和蛋白質分析用的電泳緩衝溶液，進行DNA分離分析。 凝膠槽和溶液槽鑄成一個整體；凝膠槽與上述的陰極溶液槽和陽極溶液槽電流相通。凝膠直接和陽極溶液槽接觸，預置的陽極緩衝液稍高於凝膠頂部。但凝膠和陰極 溶液槽之間隔有一層封口膠。封口膠填充在凝膠槽和陰極溶液槽的底部將凝膠槽和陰極溶 液槽之間的開口封住。電泳裝置中的預製凝膠從下到上由封口膠53、分離膠52和濃縮膠51三部分組成。電泳裝置的頂部被封住，封口的材料可以是鋁箔、塑料、膠片或者其他類似的材 料，封口通過粘接、焊接或類似方法實現，可以方便的撕開或撬開。見圖3和圖4，本實用新型電泳裝置還包括一個多齒加樣梳3，與預製凝膠結合在 一起，使用前拔出，加樣梳3的齒31形成加樣孔。加樣梳3的基板上具有弧形突片，易於施 力拔出加樣梳。見圖6a和圖6b，整體電泳裝置的凝膠槽的頂部被封住，以防止預製凝膠和預製溶 液在使用前直接接觸。凝膠槽封口裝置可以為加樣梳，梳子的多齒直接插入到凝膠中，在凝 膠中形成多個加樣槽。或可以被撕去或撬開的膜、鋁箔或類似的材料用於凝膠槽的封口。圖7顯示一種多凝膠槽的系統，即在單凝膠槽系統再加上第三個溶液槽形成另一 個陰極溶液槽，同時可以加上多個凝膠槽，每個凝膠槽內部填有預製的凝膠，每個凝膠槽的 底部都和陰極溶液槽有開口相通，上述每個開口都被封閉膠封住。圖8a、圖8b和圖8c分別為多凝膠槽系統的幾種實施例，還可以根據本實用新型精 神做等同等效替換，圖9所示本實用新型整體電泳裝置將樣品序列號刻入或浮凸在凝膠槽的內面，樣 品槽的序列號與每個樣品槽一一對應。實驗完畢取出膠片，序列號刻入或凸現在分離膠上， 方便實驗記錄和描述。本實用新型主要特徵為可重複使用的帶電極的電泳槽蓋和一次性使用的預製凝 膠電泳盒體(內含製備膠和電泳緩衝液)。將凝膠和電泳槽作一體化設計，即可盒體分為三 部分中間為凝膠腔，兩側分別為陽極緩衝液腔和陰極緩衝液腔。凝膠腔中存放製備膠，緩 衝液腔中裝有製備好的電泳液。製備膠分為基部封閉膠、分離膠和濃縮膠。因此省卻了制 膠和配置電極緩衝液的步驟，節省實驗時間。而也由於板子由廉價的材料製備，成本低廉，可直接丟棄免於清洗，易於分離的板子便於實驗後分析。電泳盒頂端用封口膜封住防止緩衝液洩露。見圖10，本實用新型電泳裝置可由四塊板面，板之間焊接，形成溶液槽和凝膠槽， 各個槽的三面密封牢固，使盒體至少保持三年時間不會滲透。或將圖5的結構通過兩塊板一次開模，兩者以卡扣方式接合。採用本實用新型進行聚丙烯醯胺凝膠電泳的步驟如下揭開電泳槽頂端的封口膜，拔掉加樣梳或凝膠槽封口，膠體上留下加樣凹槽，在各 個凹槽內蛋白樣品加樣，將電泳槽蓋與盒體扣合連接，連通正負極，接通電源，調節穩壓輸 出，電流通過蓋子傳入整體電泳裝置內開始電泳。當所述的電泳過程完畢，從凝膠槽的兩片板之間打開整體電泳裝置將凝膠取出。基於本實用新型型的精神，本實用新型電泳盒亦有多種變化，如盒體由相互嵌合 玻璃板組成，盒體以密封條等使連接處密封又易於掰離，盒體外側還可以設有弧形突片。凡 此類種種的等效變化，皆應在本實用新型申請的專利範圍內。
權利要求一種用於凝膠電泳的整體電泳裝置，包括陰極溶液槽、陽極溶液槽和至少一個凝膠槽，凝膠槽內至少裝有一種分離膠其特徵在於所述陰極溶液槽、陽極溶液槽和凝膠槽鑄成一體，形成一個預製的即用型整體電泳裝置，凝膠槽與陰極溶液槽、陽極溶液槽電流相通。
2.如權利要求1所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於所述凝膠槽內的預製 凝膠直接和陽極溶液槽接觸，預製凝膠和陰極溶液槽之間隔有一層封口膠，封口膠填充在 凝膠槽和陰極溶液槽的底部，將凝膠槽和陰極溶液槽之間的開口封住。
3.如權利要求1所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於凝膠槽再增設有溶液 槽形成另一個陰極溶液槽或陽極溶液槽，同時可以加上若干個凝膠槽，每個凝膠槽內部填 有預製的凝膠。每個凝膠槽的底部都和陰極溶液槽有開口相通，每個開口都被封閉膠封住。
4.如權利要求1-3之一所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於預製凝膠從下 到上由封口膠、分離膠和濃縮膠三部分組成。
5.如權利要求4所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於所述電泳裝置的外殼 體具有一個溶液體積刻度，用於標示灌注溶液的體積大小。
6.如權利要求5所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於陰極溶液和陽極溶液 預先加在電泳裝置的溶液槽內。
7.如權利要求6所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於電泳裝置還包括一個 多齒加樣孔，多齒加樣孔和預製凝膠結合在一起。
8.如權利要求1所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於電泳裝置的頂部被封 住，封口的材料為鋁箔、塑料或膠片，通過粘接或焊接形成方便撕開或撬開的封口。
9.如權利要求1所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於整體電泳裝置為垂直 式電泳裝置。
10.如權利要求1所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於整體電泳裝置的凝 膠槽的頂部設有防止預製凝膠和預製溶液在使用前直接接觸的封口裝置。
11.如權利要求10所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於凝膠槽封口裝置包 括加樣梳子，梳子的多齒直接插入到凝膠中，在凝膠中形成多個加樣槽，其上部為通過粘接 或焊接形成方便撕開或撬開的膜或鋁箔。
12.如權利要求11所述用於凝膠電泳的整體電泳裝置，其特徵在於整體電泳裝置包括 與每個樣品槽一一對應的序列號，樣品序列號刻入或浮凸在凝膠槽的內面，所述序列號刻 入或凸現在分離膠上。
13.一種凝膠電泳系統，其特徵在於包括一個可重複使用的盒蓋和一個預先製備好的整體電泳裝置，一個電流連接系統使電流 通過盒蓋和所述整體電泳裝置相通以進行凝膠電泳，整體電泳裝置包括(1)陰極溶液槽，裝有電泳緩衝溶液；(2)陽極溶液槽，裝有電泳緩衝溶液；(3)凝膠槽，位於陰極溶液槽和陽極溶液槽之間，凝膠槽內有預先製備好的電泳凝膠；所述凝膠槽與陰極溶液槽、陽極溶液槽鑄成一個整體。
14.如權利要求13所述凝膠電泳系統，其特徵在於所述盒蓋包括至少一個陰極電極和至少一個陽極電極，以保證所述的電流連接，陰極電極浸入陰極溶液槽的電泳液中，陽極電 極浸入陽極溶液槽的電泳液中。
15.如權利要求14所述凝膠電泳系統，其特徵在於所述盒蓋上設有顯示電泳溶液的即 時溫度顯示器。
專利摘要一種用於凝膠電泳的整體電泳裝置，屬於凝膠電泳技術領域，包括陰極溶液槽、陽極溶液槽和至少一個凝膠槽，凝膠槽內至少裝有一種分離膠所述陰極溶液槽、陽極溶液槽和凝膠槽鑄成一體，形成一個預製的即用型整體電泳裝置，凝膠槽與陰極溶液槽、陽極溶液槽電流相通。本實用新型即用型電泳裝置，製造成本低廉、便攜、凝膠統一、快捷、簡便省時。
文檔編號B01D57/02GK201569640SQ20092018966
公開日2010年9月1日 申請日期2009年7月23日 優先權日2009年7月23日
發明者汪弋 申請人:杭州吉來生物技術有限公司