專利名稱：組合式垂直板塊凝膠電泳池的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種改進了的垂直板塊凝膠電泳池，它主要用于生物大分子如蛋白質和核酸的分離、分析和鑒定。本電泳池的明顯優點在于它既可方便可靠地在電泳池中原位灌注凝膠，又可采用預先灌好的凝膠;它在組裝上十分靈活，可以容納任何合理數量的凝膠單元。
設計一個垂直板塊凝膠電泳池，首先要回答兩個基本問題，一是如何來構筑它的注膠型腔，二是如何使注膠型腔與緩沖液池銜接。典型的垂直板式注膠型腔是一個上、下敞口的、兩側密封的中空的矩形玻片“三明治”，它與緩沖液池的典型銜接方法，就是用其上口經一個橡膠墊圈去配合上緩沖液池底上的同形狀的孔。這與典型的柱狀凝膠電泳池中所用的方法是一樣的。廣為采用的HOefer的U·S·4，224，134號專利所描寫的就屬于這種。但是這種銜接方法不能做到在電泳池中原位灌注凝膠;而且這種“一個蘿卜一個坑”的結構方式使得電泳池在組裝上缺乏靈活性。
ROberts的U·S·第3，719，580號專利中描述了一個能在電泳池中原位灌注凝膠的垂直板塊式凝膠電泳池，但是他未能解決如何用玻璃片來構筑他的注膠型腔這個問題，所以至今未見廣泛被采用。
本發明的任務就是設計出一種垂直板塊凝膠電泳池，其注膠型腔應當是用玻璃片構筑成的;它們應當能在電泳池中十分方便地在原位灌注凝膠;它們在組裝上應是靈活的。應當可以按需要容納不同數量的凝膠單元。
本發明的任務按如下方式來解決;做一個兩臂的上段為實心的，兩臂的中、下段的剖面為C字形的，底邊的剖面呈雙I字形的U形橡膠框。把它套在一個市售的預注式凝膠片所用的那種典型的玻璃片“三明治”式的注膠型腔上，這樣就給那個玻璃“三明治”帶來了兩個上伸的側臂，和兩個側向的標準彈性U形接口。按標準U形接口的尺寸用透明材料做一個厚壁的矩形盒子，將那寬松的盒蓋取去，倒置于旁留待后用;將盒子橫向平行地斷切n次，在每個切口處放入一個上述灌好凝膠的帶兩個上伸側臂的凝膠單元，然后再用束縛元件將它們束成一體。這時就形成了一個n個凝膠單元和它們共用的一個上緩沖液池的復合體。將這個復合體坐放到那個倒置的寬松的充作共用的下緩沖液池用的盒蓋中去，于是一個組合式垂直板塊凝膠電泳池就構筑成了。它在組裝上有極大的靈活性，這里n可為不大于20的正整數;當n＝1時，它就是一個只具有一個凝膠單元的單一池。
我們再把上述的帶兩個側臂的注膠型腔改造一下，使它變成一個上端向一側方敞開，而下方通過U形橡膠框底邊上一個側壁上的一條狹縫向相反的側向敞開的垂直板塊式注膠型腔。用上節講的兩端的兩塊“半槽”將它夾在中間，那么它的下方側向的敞口就正好被一塊半槽底板的端面封堵上了，這雖使在電泳池中原位灌注凝膠成為可能;但電流無法導通，不能進行電泳。解決的辦法是，把阻止電流導通的那個角做成是對流體可穿透的，例如沿該角的兩側各打上排孔，使它們一一連成溝通該角兩邊的L型小渠道。然后再在可穿透的上角與注膠型腔下方側向口之間墊上一條玻璃紙就行了。此玻璃紙屬于半透性膜，它既不妨礙電流的穿透，又可封住注膠型腔的下口，電泳時不必將之除去，實為方便而可靠。此種電泳池適合組裝成有一兩個凝膠單元的電泳池。它的格外優點是，特別適合用來進行瓊脂糖電泳，和含有十二烷基硫酸鈉的聚丙烯酰胺凝膠電泳。因為這兩種凝膠與注膠型腔壁的附著能力比較弱，即使注膠型腔的壁是用玻璃做的，在電泳時，它們也容易從通常的電泳池的注膠型腔中滑脫出來，而這種情況在本池中是不可能發生的。
下面將結合附圖
和實施例對本發明組合式垂直板塊凝膠電泳池作進一步的具體描述。
附圖的簡要說明圖一是半個原位注膠式的垂直板式注膠型腔的透視圖。它較好地表明了僅用兩塊玻璃片深淺不一地插入一個特有的，兩臂主要區段的剖面呈E字型的U形橡膠框就可構成一個本發明中特有的原位注膠式垂直板塊注膠型腔。
圖二是一個有間隔的玻璃“三明治”的透視圖。它是一個移位疊置的矩形玻璃片“三明治”。其中U形墊片底邊上的齒伸向兩片玻璃的下緣之間，以增加玻璃“三明治”的側向耐壓性。
圖三是半個兩臂剖面呈C字形的U形橡膠框的透視圖。
附圖的詳細說明及實施例實施例甲，一個組合式垂直板塊凝膠電泳池，它至少包括一個垂直板式注膠型腔，一個上緩沖液槽，一個下緩沖液槽，一個上電極和一個下電極，其所采用的組件，以及它們的組合關系是
(一)、一對一側敞口的半緩沖液槽，它們每個可用來在裝配體中形成一個供容納緩沖液的容器，呈長方形，可用厚的有機玻璃、聚丙烯、聚碳酸酯或玻璃等厚的透明材料制成，它具有三個側壁，一個增厚的底甲板，留著它的第四個側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，沿著U形接口面，并有一個U形淺溝槽，必要時可在其中嵌有一個彈性橡膠密封條，以便保證半池與其它組件密封地對接;其底甲板的上角被做成是可穿透的，最簡便的辦法，就是沿該角的兩邊打成一列一一溝通該角兩邊的L形小孔，以便使流體能從該角的一邊透到另一邊;此外，槽內設有一個水平布置的白金絲電極，以便將電流引向槽內。
(二)、有至少一個垂直板式注膠型腔，用來在電泳池中原位灌注凝膠;參照圖一，它是一個由兩塊長度不等的矩形玻璃片(1)、(2)一高一低地、每片以其三個邊緣插入一個兩臂的主要區段的剖面呈E字形，總體呈U字形彈性橡膠框(3)而形成的;其特征在于所形成的注膠型腔，其狹縫上口(4)朝著一個側向開著，因為在相反的側向上它被那片伸到頂部的玻璃片(1)所阻擋;其下口經由那個U形橡膠框(3)底邊的一個側壁上的一條狹縫(5)開向一個相反的側向;或是，參照圖二和圖三，由兩片長度不等的矩形玻璃片(6)、(7)與一個U形墊片(8)形成的一個不完全重疊的玻璃片“三明治”，以其三個邊緣插入一個兩臂剖面呈C字形的U形橡膠框(9)(為表示其底邊斷面的細節，圖三中只畫出了半個該U形橡膠框)而成的;此外，U形橡膠框還在注膠型腔的兩面各形成了一個標準尺寸的彈性U形接口，以便它與其他組件密封地對接。
(三)、數個束縛元件用以將裝配起來的組件束縛成一體，它們可以是一些強力的橡膠束縛帶，或是一些長螺栓。
(四)、供選用的組件至少一個雙側敞口的U形緩沖液槽，用于在裝配體中形成一個容納緩沖液用的容器;呈長方形，用同于構成上述半緩沖液槽的材料做成，它有一對側壁和一個增厚的底甲板，留著另一對側面敞開著并各被一個標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，后者是由那對側壁和底甲板的整個端面所形成的;沿著每個U形接口，在其面上各開有一個U形的淺溝槽，供在其中各嵌上一根密封橡膠條，以便保證此緩沖液槽與其它組件密封地對接;其底甲板的兩個上角都被做成是可以穿透的，以便流體從該角的一邊穿透到另一邊;此外槽內設有一個水平安裝的白金絲電極，以便電流的導入。
在裝配體中，在束縛元件張力的作用下，一個垂直板式注膠型腔被緊緊地夾在兩個半緩沖液槽中間，這時該注膠型腔底部狹縫的側向開口就正好對著某個半緩沖液槽底甲板端面上的可穿透部份，而且事先在兩者之間墊有一片半透膜，因而這時該注膠型腔的下狹縫口就被封閉了，這就使得在電泳池中原位灌注凝膠成為可能，而且電泳時并無須除去該半透膜。最普通的半透膜就是玻璃紙，通常其厚度僅在0.025mm左右。在此種裝配中，那個與注膠型腔的下狹縫相通的半緩沖液槽充當下緩沖液槽，其中的電極充作下電極;那個與注膠型腔的上口相通的半緩沖液槽充當上緩沖液槽，其中的電極充作上電極。
同理，任何合理數目的垂直板式注膠型腔可以排成一列而被緊緊地夾在兩個半緩沖液槽間，而構成一個具有多個凝膠單元的垂直板式凝膠電泳池，不過在這情況下，在該行列中任何兩個鄰近的注膠型腔中間都應插入一個兩側敞口的U形緩沖液槽，而且每個注膠型腔在該行列中的定向是要么鄰近的兩個注膠型腔的上狹縫口都朝向夾在它們兩者之間的那個U形緩沖液槽，使它充當兩者共用的一個上緩沖液槽;要么鄰近的兩個注膠型腔的下狹縫口都朝向夾在它們兩者之間的那個U形緩沖液槽，使它充當兩者共用的一個下緩沖液槽。在多凝膠單元組合體中，電泳時將所有的上電極、下電極分別并聯起來。
實施例乙，一個組合式垂直板塊凝膠電泳池，它包括至少一個垂直板式注膠型腔，一個上緩沖液槽，一個下緩沖液槽、一個上電極和一個下電極，其所采用的組件以及它們的組合關系是(一)、一對一側敞口的半緩沖液槽，它們與甲(一)中所描述的相同;
(二)、一個寬松的槽形的下緩沖液槽可用于容納下緩沖液以及凝膠單元和上緩沖液槽組成的復合體;它呈長方形，用與半緩沖液池同樣的材料制成，而且其中也有水平布置的白金絲電極;
(三)、至少一個垂直板式注膠型腔，它是一個具有一對上伸側臂的間隔開的長方形玻璃片三明治，用來將事先在其中灌注好的凝膠帶到組合起來的電泳池中去;有兩種帶有側臂的垂直板塊注膠型腔，其中簡單的一種是由兩塊相等的矩形玻片在兩側緣被兩條墊條隔開，并被兩段膠粘帶粘合成的三明治式結構，它的兩條上伸的側壁就是由兩側的墊條向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸與半緩沖液槽的標準接口尺寸相匹配;
另一種帶有兩個上伸側壁的垂直板式注膠型腔是由一個普通的不帶側臂的夾芯式玻璃三明治，與一個U形橡膠適應框(Adaptor)組合而成的，該U型橡膠適應框是一個兩側臂上段實心的，兩側臂中、下段剖面呈C字形，底橫梁的剖面呈雙I形的橡膠框;把它套在那個無側臂的夾芯玻璃三明治上，就給它帶來了兩個上伸的側壁，和兩個標準尺寸的U形彈性側向接口。
(四)、若干個束縛元件用以使裝配起來的組件束縛成一個組合體，結構上同于甲(三)一節所述。
(五)、供選用的組件至少一個雙側敞口的U形緩沖液槽用于在裝配體中形成容納緩沖液的容器;它們在結構上同于甲(四)一節的描述。
在裝配體中，在束縛元件的作用下，一個已在其中灌注好凝膠的有一對上伸側臂的垂直板式注膠型腔被緊緊地夾持在兩個半緩沖液槽中間，這樣就形成了一個該凝膠單元和一個上緩沖液槽的復合體;將該復合體坐放到那個較寬松的下緩沖液槽中去，這就構成了一個具有一個凝膠單元的組合式垂直板塊凝膠電泳池，它采用預先灌注好凝膠的注膠型腔;
同理，任何合理數目的預先灌注好凝膠的有一對側臂的注膠型腔都可以被排成一列而被夾在一對半緩沖液槽之間，而形成一個多個凝膠單元和它們共用的上緩沖液槽的復合體;不過，在這種情況下，在行列中的任何兩個鄰近的凝膠單元之間都應當插入一個U形緩沖液槽。
權利要求
1.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它有三個側壁，一個底甲板，留有第四側面敞開著并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的具有標準尺寸的U形偶聯接口圍著，第一個半緩沖液槽有一個水平布置的電極，第二個半緩沖液槽底甲板下面有一個水平布置的電極。(2)一個垂直板塊注膠型腔，它是一個U形橡膠適應框套在一個普通的不帶側臂的夾芯式玻璃“三明治”上，U形橡膠框是一個兩側臂上段為實心，兩側臂中、下段剖面呈C字形的底橫梁的剖面呈雙I形的橡膠框。(3)若干個束縛元件，它們將兩邊放著半緩沖液槽、中間放注膠型腔的組件束縛在一起。
2.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它有三個側壁，一個底甲板，留有第四側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的具有標準尺寸的U形偶聯接口圍著。(2)n個垂直板塊注膠型腔，它是一個U形橡膠適應框套在一個普通的不帶側臂的夾芯式玻璃“三明治”上，U形橡膠框是一個兩側臂上段為實心，兩側臂中、下段剖面呈C字形的底橫梁的剖面呈雙I形的橡膠框。(3)(n-1)個雙側敞口的U形緩沖液槽，它具有一對側壁連著一個底甲板，留著另一對側邊敞開著并被由整個那對側壁和底甲板的端面所形成的一對反向的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，每個U形緩沖液槽裝有二個電極，一個位于槽內，一個在槽底板下面。(4)若干個將各部件束縛在一起的束縛元件。將n個垂直板塊注膠型腔與(n-1)個U形緩沖液槽一一左右交替地排列起來，最外二側分別放置半緩沖液槽，通過束縛元件將這些組件束縛在一起。
3.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它有三個側壁，一個底甲板，留有第四側面敞開著，并被一對由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的具有標準尺寸的U形偶聯接口圍著，沿著U形接口開有U形淺溝槽，其中嵌有彈性橡膠密封條，第一個半緩沖液槽有一個水平布置的電極，第二個半緩沖液槽底板下面有一個水平布置的電極。(2)一個垂直板塊注膠型腔，它是由兩塊相等的矩形玻片在兩側緣被兩條墊條隔開，并被兩段膠粘帶粘合成的上、下方敞口，兩側密封的中空玻璃三明治，它的兩條上伸的側臂就是由兩側墊條向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸與半緩沖液槽的標準接口尺寸相匹配。(3)若干個束縛元件，它們將兩邊放著半緩沖液槽，中間放注膠型腔的組件束縛在一起。
4.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它有三個側壁，一個底甲板，留有第四側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的具有標準尺寸的U形偶聯接口圍著，沿著U形接口開有U形淺溝槽。(2)n個垂直板塊注膠型腔，它是由兩塊相等的矩形玻片在兩側緣被兩條墊條隔開，并被兩段膠粘帶粘合成的上、下方敞口，兩側密封的中空玻璃三明治，它的兩條上伸的側臂就是由兩側墊條向上延伸并增厚而形成的，它的外形尺寸與半緩沖液槽的標準接口尺寸相匹配。(3)(n-1)個雙側敞口的U形緩沖液槽，它具有一對側臂連著一個底甲板，留著另一對側邊敞開著，并被由整個那對側壁和底甲板的端面所形成的一對反向的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，沿著U形接口開有U形淺溝槽，其中嵌有彈性橡膠密封條，每個U形緩沖液槽裝有二個電極，一個位于槽內，一個在槽底板下面。(4)若干個將各部件束縛在一起的束縛元件。將n個垂直板塊注膠型腔與(n-1)個U形緩沖液槽一一左右交替地排列起來，最外二側分別放置半緩沖液槽，通過束縛元件將這些組件束縛在一起。
5.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它具有三個側壁，一個底甲板，留著它的第四個側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，每個槽內設有一個水平布置的電極，兩個半緩沖液槽中，有一個槽的底甲板的上角做成可穿透的。(2)一個垂直板塊注膠型腔，它是一個由兩片玻璃片與墊條形成的移位疊置的玻璃“三明治”，以其三個邊緣插入一個兩臂主要區段剖面呈C字形而總體呈U字形的彈性橡膠框，或者是兩塊玻璃片深淺不一地插入一個U形橡膠框，該框的兩臂主要區段呈E字型，所形成的注膠型腔，它們的上狹縫朝著一個側向開著，其下口經由那個U形橡膠框底邊的一個側壁上的一個狹縫向相反的側向敞開，上述的U形橡膠框還在注膠型腔的兩面各形成了一個標準尺寸的彈性U形接口。(3)若干個束縛元件，它們將兩邊放著半緩沖液槽，中間放注膠型腔的組件束縛在一起。
6.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它具有三個側壁，一個底甲板，留著它的第四個側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，每個槽內設有一個水平布置的電極。(2)2個垂直板塊注膠型腔，它是一個由兩片玻璃片與墊條形成的移位疊置的玻璃“三明治”，以其三個邊緣插入一個兩臂主要區段剖面呈C字形而總體呈U字形的彈性橡膠框，或者是兩塊玻璃深淺不一地插入一個U形橡膠框，該框的兩臂主要區段呈E字型，所形成的注膠型腔，它們的上狹縫朝著一個側向開著，其下口經由那個U形橡膠框底邊的一個側壁上的一個狹縫向相反的側向敞開，上述的U形橡膠框還在注膠型腔的兩面各形成了一個標準尺寸的彈性U形接口。(3)1個雙側敞口的U形緩沖液槽，它有一對側壁和一個底甲板，留著另一對側壁敞開著，并各被一個由那對側壁和底甲板的整個端面所形成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，U形緩沖液槽的底甲板有兩個上角做成可穿透性，槽內設有一個水平布置的電極。(4)若干個將各部件束縛在一起的束縛元件。將2個垂直板塊注膠型腔與U形緩沖液槽交替排列，左、右兩端分別放置半緩沖液槽，通過束縛元件將這些組件束縛在一起。
7.一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，其特征在于它包括(1)一對一側敞口的半緩沖液槽，它具有三個側壁，一個底甲板，留著它的第四側面敞開著，并被一個由那對側壁和那個底甲板的整個端面所構成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，每個槽內有一水平放置的電極，每個槽的底甲板上角做成可穿透性。(2)2個垂直板塊注膠型腔，它是一個由兩片玻璃片與墊條形成的移位疊置的玻璃“三明治”，以其三個邊緣插入一個兩臂主要區段剖面呈C字形而總體呈U字形的彈性橡膠框，或者是兩塊玻璃深淺不一致插入一個U形橡膠框，該框的兩臂主要區段呈E字型，所形成的注膠型腔，它們的上狹縫朝著一個側向開著，其下口經由那個U形橡膠框底邊的一個側壁上的一個狹縫向相反的側向敞開，上述的U形橡膠框還在注膠型腔的兩面各形成了一個標準尺寸的彈性U形接口。(3)1個雙側敞口的U形緩沖液槽，它有一對側壁和一個底甲板，留著另一對側壁敞開著，并各被一個由那對側壁和底甲板的整個端面所形成的標準尺寸的U形偶聯接口所圍著，U形槽內設有一個水平布置的電極。(4)若干個將各部件束縛在一起的束縛元件。將2個垂直板塊注膠型腔與U形緩沖液槽交替排列，左、右兩端分別放置半緩沖液槽，通過束縛元件將這些組件束縛在一起。
8.按權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的電泳池，其特征在于所述的束縛元件為彈性橡膠束縛帶或長螺栓。
9.按權利要求5或6或7所述的半緩沖液槽和U形緩沖液槽的底甲板的可穿透性上角是由溝通該角的兩個側邊的許多L形小孔或無定形孔構成。
10.按權利要求5或6或7所述的電泳池，其特征在于所述的半透膜是厚度約0.025mm的玻璃紙條。
11.按權利要求5或6或7所述的電泳池，其特征在于所述的半緩沖液槽和U形緩沖液槽上具有標準尺寸的U形偶聯接口上還帶有沿著U形接口端面開的U形淺溝槽，其中嵌有彈性橡膠密封條。
全文摘要
本發明是一種組合式垂直板塊凝膠電泳池，主要用于生物大分子的分離鑒定。它有四種特有的注膠型腔，它們或是可以十分方便地在電泳池中原位注膠，或是可以被集裝起來預先同時注膠；組裝時它們以各自兩面的U形邊與緩沖液槽對接。設計出了擴展本組合式電泳池的方法，使得本組合式電泳池能容納任何合理數量的凝膠單元同時電泳。
文檔編號G01N27/447GK1040683SQ88106198
公開日1990年3月21日 申請日期1988年8月17日 優先權日1988年8月17日
發明者周德明 申請人:周德明