CH666829A5 - Formvorrichtung zum bearbeiten eines elektrophoresegels sowie verfahren zu dessen herstellung. - Google Patents
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Description
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Formvorrichtung zum Bearbeiten eines Elektrophoresegels sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Gelscheiben werden häufig horizontal geformt, wie dies z.B. in den US-PSen 4 151 065 und 4 234 400, beschrieben ist.
Obwohl horizontale Gelscheibenanordnungen funktionsfähig sind, ist es wünschenswert, Scheiben zur Erzielung bester Ergebnisse vertikal zu formen.
Es ist insbesondere wünschenswert, Gele mit zunehmender Dicke von der Spitze bis zum Boden vertikal zu formen, welche einen hängenden Keil oder eine V-Form im Querschnitt nachbilden.
Seit vertikale Gelscheiben zwischen flachen Glasformscheiben mit einer sandwichartig zwischen den Platten angeordneter peripheren Dichtung oder Abstandhalter geformt werden, ist man auf die Schwierigkeit in der Entwicklung einer Form getroffen, welche eine relativ dünne Gelscheibe herstellt, die eine grössere Dicke am Boden als an der Spitze aufweist.
Eine frühere technische Methode bestand darin, die traditionell flachen Glasformplatten mit einem dünnen zugespitzten Abstandhalter zu benutzen.
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Weil die Abstandhalter eine Dicke in der Grössenord-nung von 0,2 bis 0,1 mm aufweisen und die Verjüngung so gering wie 0,014 mm pro laufendem Zentimeter sein kann, kann man sehen, dass es sehr schwierig ist, solche Abstandshalter akkurat vorzubereiten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Formvorrichtung zum Bearbeiten eines Elektrophoresegels sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen.
Ferner soll ein Verfahren zum vertikalen Formen einer relativ dünnen Gelscheibe geschaffen werden, wobei die Dik-ke von der Spitze zum Boden zunimmt, so dass ihre querschnittliche Konfiguration wie ein hängender Keil oder ein aufgehängtes V geformt ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1 und 15 gelöst.
Der Abstandhalter der Formvorrichtung hat eine gleichbleibende Dicke und benötigt keine Zuspitzung.
Die Pufferreservoire haben schnell funktionierende Bodenentwässerungen und Absperr- oder Ablasshähne, sowie Schildeinheiten zum Isolieren, Optimieren und Ausgleichen der Hitze über das ganze Gel.
Der Verbindungsmechanismus ist bequem, arbeitet schnell und ist zumindest in zwei Positionen zum Halten der Schilder und zum Aufbringen eines geeigneten Spanndruk-kes auf die Formplatten einstellbar.
Die Formvorrichtung kann ein Paar von Platten aufweisen, wobei jede eine erste flache Oberfläche hat und die Platten räumlich getrennt durch Abstandhalter aus Dichtungsmaterial von gleichbleibender Dicke sind, weiterhin räumlich getrennte Randbereiche auf einer dieser Platten, welche zur Bildung einer zweiten Fläche durch einen Absatz von der ebenen Oberfläche abgesetzt sind, wobei die zweiten Flächen relativ zuder ersten Oberfläche schräg geneigt verlaufen, und Einrichtungen zum Zusammenspannen der Platten mit dem Dichtungsmaterial, welches sandwichartig zwischen den Flächen angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Herstellen der Formvorrichtung kann vorsehen, dass zwei Formplatten angeordnet werden, wobei jede eine im wesentlichen ebene Primäroberfläche aufweist, dass ein Paar von abgestimmten, schräg geneigten Sekundärflächen an gegenüberliegenden Randbereichen von einer der Platten hergestellt wird, wobei die Sekundärflächen durch einen Absatz von der benachbarten Primärfläche abgesetzt sind, dass ein Abstandhalter aus Dichtungsmaterial von einheitlicher Dicke in Flächenkontakt mit jeder der Sekundärflächen angeordnet wird und dass die Platten mit dem Dichtungsmaterial sandwichartig zwischen sich zusammengespannt werden.
Ein Verfahren zum Schaffen einer vertikalen Gelscheibe hängender Keilform, bei der die Dicke der Scheibe an der Spitze in einer Grössenordnung von 0,2 bis 0,4 mm und am Boden in einer Grössenordnung von 0,8 bis 1,0 mm liegt, umfasst die Herstellung der Form und das Giessen von geeignetem Gel in die offene Spitze der Form.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des zusammengesetzten Apparates;
Fig. 2 ein senkrechter Schnitt der Formplatten im Bereich des Distanzstückes, betrachtet in der Schnittebene, welche durch die Linien 2—2 angedeutet ist;
Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung nach Fig. 1;
Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung des Formplattensandwiches nach Fig. 2, welche die schräg geneigten Sekundärflächen der einen Formplatte zeigt;
Fig. 4A und 4B zwei Vergrösserungen von Teilen von Fig. 4, die im einzelnen zeigen, wie in der Sekundärfläche ein Absatz gebildet und eingeschnitten ist;
Fig. 5 ein Frontaufriss des Apparates nach Fig. 1;
Fig. 6 eine Draufsicht auf Fig. 5;
Fig. 7 ein Aufriss der rechten Seite von Fig. 5; und
Fig. 8 ein Aufriss der Rückseite der Darstellung nach Fig. 5 ist.
Bezugnehmend im Einzelnen auf die Zeichnungen, insbesondere die Figuren 1, 2 und 3, bezeichnet die Bezugszahl 10 insgesamt eine Electrophoreseeinheit zur Nukleinsäureklas-sifizierung, welche Seitenträger 11 und 12 aufweist und eine Hauptfrontplatte 15, die die Seitenträger bei 20 und 25 verbindet. Eine Rückseite 13, ein Teil 14 der Frontplatte 15 und eine Bettplatte 16 umschliessen ein oberes Pufferreservoir 17.
Die Bettplatte 16 ist mit einer verlängerten, V-förmigen Rinne zu Aufnahme einer Platinelektrode 18 versehen, welche an einem elektrischen Anschluss 19 endet.
Das Reservoir wird durch eine Deckelplatte 21 verschlossen, welche gelenkig durch Gelenkzapfen 22 und 23 mit den Seitenträgern 11 und 12 verbunden ist. Die Bettplatte 16 ist mit einem schnell arbeitenden Ablasshahn 24 zum bequemen Trockenlegen und Reinigen des Reservoirs 17 versehen.
Ein unteres Pufferreservoir 26 wird durch Verbreiterungen 27 und 28 der Seitenträger 11 bzw. 12, durch eine trapezförmige Stirnseite 29, durch ein Teil 30 der Hauptfrontplatte 15 und durch eine Bodenplatte 31 gebildet. Das Reservoir ist hier wieder mit einer Rinne zur Aufnahme einer zweiten Elektrode 32 versehen, welche in einem elektrischen Anschluss 33 endet.
Klammern 34 und 36 dienen dem Halten von Gelformplatten in einer Weise, wie sie in der nachfolgenden Beschreibung dargestellt wird.
Die Bodenplatte ist auch mit einem zweiten Ablasshahn 37 versehen, welcher das Trockenlegen und Reinigen erleichtert, wie es für das obere Reservoir 17 beschrieben ist.
Eine Schliessplatte 38, welche gelenkig bei 39 und 41 mit der Stirnseite 29 verbunden ist, ist mit einer Öffnung 42 versehen, welche eine Aussparung für den Anschluss 33 bildet.
Entsprechend ist die das obere Reservoir verschliessende Platte 21 mit einer Öffnung 43 zur Aufnahme des passenden elektrischen Anschlusses 19 versehen.
Bezugnehmend im Einzelnen auf Fig. 3 werden die verschiedenartigen vertikalen Platten und Tafeln wie folgt näher beschrieben:
Die Bezugszahl 44 bezeichnet eine Gelform, die Zahl 46 eine durchsichtige Leichtisolierfolie aus Polycarbonat oder ähnlichem, die Bezugszahl 47 zeigt eine dünne thermisch leitfähige Silikongummischicht oder eine ähnliche plastische Membran an, welche auch als elektrischer Isolator wirkt, die Bezugszahl 48 bezeichnet ein Blatt aus leitfähigem Metall wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer zum Ausgleichen der Hitze überall in dem Gelbereich und schliesslich kennzeichnet die Bezugszahl 49 eine Deckfolie aus Plastik, Glas oder anderem geeigneten Material zum Zwecke der äusseren Verzierung.
Bezugnehmend im Einzelnen auf die Fig. 4,4A und 4B wird die Art der Vorbereitung und Herstellung der Gelform beschrieben.
Die Gelform 44 umfasst eine erste Glasformplatte 51, die eine erste flache Oberfläche 52 aufweist, und eine zweite Glasformplatte 53, die eine erste flache Oberfläche 54 aufweist. Räumlich versetzte Randbereiche sind in der Platte 53 eingeformt, gewöhnlich durch Schleifen, mit schrägen zweiten Flächen 56 und 57, wobei alle Teile der zweiten Flächen einen Absatz von der dazwischenliegenden ersten Oberfläche 54 bilden.
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Es ist zu bemerken, dass die Formplatten vertikal angeordnet sind und die zweiten Flächen 56 und 57 im oberen Bereich einen Absatz mit einer grösseren Stufe (siehe Mass B) und am Boden mit einer geringeren Stufe (siehe Mass C) bilden.
Die Wirkung dieser fortschreitend schrägen zweiten Oberflächen 56 und 57 ist, dass, wenn die Formplatten wie in Fig. 2 und 3 gezeigt sandwichartig zusammenliegen, der Zwischenraum zwischen den ersten oder primären Oberflächen 52 und 54 der Formplatten 51 und 53 im oberen Bereich geringer ist als am Boden.
Nebenbei bedeuten die Bezugszahlen 58 — 58 in Fig. 3 Streifen zur Sicherung des zeitweiligen Zusammenhalts der Formplatten, bis sie in dem Apparat in einer Art befestigt werden, wie dies in der nachfolgenden Beschreibung klarer wird.
Abstandhalter oder Dichtungen 59 und 61 sind aus Teflon oder einem gleichwertigen Material hergestellt und sind von gleichbleibender Dicke A in der Grössenordnung von 1.0 mm und einer Breite von etwa 1,25 cm. Wichtig ist, dass das Dichtungsmaterial inert ist und keine Reaktion mit einem Gel oder mit Teilchen innerhalb eines Gels zeigt.
Das Mass B im oberen Bereich der Glasformplatte 53 (nur eine Zweitfläche 56 ist im Detail gezeigt) liegt in der Grössenordnung von 0,8 bis 1,0 mm, wobei es fortschreitend gleichförmig zu einem Mass C in der Grössenordnung von 0,20 bis 0,40 mm am Boden der Platte abnimmt.
Die Breite der Sekundärflächen 56 und 57 ist so ausgebildet, dass sie der Breite der Abstandhalter oder Dichtungen 59 und 61 angepasst ist.
Wenn die Formplatten mit einem Druck in der Grössenordnung von 0,56 kg/cm2 zusammengeklammert sind, entsteht ein Formraum, der im Querschnitt einen hängenden Keil oder eine hängende V-Form beschreibt.
Eine typische Gelformeinstellung, um eine Form zu erzeugen, welche oben einen Zwischenraum von 0,3 mm und am Boden von 0,9 mm hat, wobei ein 1,0 mm starrer Teflonabstandhalter benutzt wird, ist wie folgt:
Ein Paar von versetzt angeordneten, einen Absatz bildenden schiefen Ebenen (Sekundärflächen) werden auf die Glasformplatte geschliffen, so dass das Mass B (Tiefe des Absatzes oben an der geneigten Zweitfläche) 0,7 mm entspricht und das Mass C (Tiefe des Absatzes am Boden der schräg geneigten Zweitfläche) 0,1 mm entspricht.
Wenn dann die Formplatten 51 und 53 sandwichartig zusammenliegen mit einem Abstandhalter, der in beiden Absätzen der Zweitflächen angeordnet ist, wird eine Gelform geschaffen, welche eine abgestumpfte, hängende Keilform im Querschnitt aufweist, wobei der Zwischenraum oben 0,3 mm und am Boden 0,9 mm beträgt.
Der Apparat wird zusammengebaut, indem das Metallblatt 48 (im vorliegenden Fall aus Aluminium) in einer peripheren Aussparung 62, welche in die Frontplatte 15 eingeformt ist, aufgenommen und an der Platte durch Schrauben 63 — 63 (im vorliegenden Fall Plastikschrauben) gesichert wird.
Die dekorative oder verzierende Folie 49 ist üblicherweise durch ein Haftmittel auf der Rückseite des Metallblattes 48 befestigt. Als nächstes wird die Silikongummischicht 47 mittels eines Haftmittels auf die Stirnseite des Metallblattes
48 aufgebracht, so dass die Silikonschicht sich über alle Fugen zwischen der Aussparung 62 und dem peripheren Rand des Metallblattes 48 erstreckt und einen Teil der Hauptfrontplatte 15 überlappt.
Die zeitweise mit wie in Fig. 3 gezeigten Bändern zusammengehaltenen Formplatten werden als Einheit auf den Kammern 34 und 36 plaziert und unter Federspannung stehende Spannbügel 64—66 werden in eine klemmende Stellung gedreht, wobei sie die Platten zusammenhalten und die Platten eng auf die Hauptfrontplatte 15 klemmen.
Bemerkenswert ist, dass die innere Glasformplatte 53 kürzer als die dazu passende Platte 51 ist und eine flüssigkeitsdichte Abdichtung gegen eine U-förmige Abdichtung 67 erzeugt, welche in eine in der Frontplatte 15 eingeformte Rinne 68 eingelegt ist.
Die Abdichtung wird durch Dichtungskissen 69 und 71 vervollständigt, welche sandwichartig zwischen der Frontplatte 15 und dem nach oben verlängerten Teil 72 der ersten Formplatte 51 angeordnet sind.
Die Abdichtung ist notwendig, um zu gewährleisten, dass die Pufferlösung im oberen Reservoir 17 über ihr Frontplattenteil 14 in das Gel innerhalb der Gelform überfliessen wird, ohne in andere Bereiche auszulaufen.
Nun wird die Gelform, zeitweise durch Bänder zusammengehalten, auf die Klammern 34 und 36 gesetzt und eng gegen die Frontplatte 15 gesichert, indem die unter Federspannung stehenden Spannbügel 64—66 betätigt werden. Das heisst, dass die Spannbügel gegen eine Federspannung (beispielsweise durch Zusammenpressen einer Feder) zurückgezogen, gedreht und losgelassen werden, um einen geeigneten Spanndruck von wenigstens 0,56 kg/cm2 auf die Formplatten anzulegen.
Es ist zu beachten, dass die Klammern 34 und 36 innerhalb des unteren Reservoirs 26 angeordnet sind, so dass der untere Teil der Gelscheibe in die Pufferlösung eingetaucht ist, wenn eine Pufferlösung eingefüllt ist.
Wenn eine Isolierfolie 46 erforderlich ist, wird sie an der Stelle vor der Form heruntergelassen und wird mit Hilfe von Führungsstiften 73—73 positioniert.
Wie vorstehend festgestellt haben die unter Federspannung stehenden Spannbügel 64—66 zwei Spannstellungen. Dementsprechend sind diese Spannbügel in ihre zweite Position zurückgestellt und werden dazu benützt, die Isolierfolie 46 und die Gelformplatten 51 und 53 satt auf die Frontplatte 15 zu drücken, wobei ein geeigneter Klammerdruck auf die Form beibehalten wird.
Die Schliessplatten 21 und 38 für die Pufferreservoire werden an ihrem Platz eingesetzt und nach dem Einbringen des Gelmaterials und der geeigneten Pufferflüssigkeit in das obere und untere Reservoir ist die Einheit für den Betrieb bereit.
Diese Erfindung kann in anderen Formen verkörpert oder auf anderen Wegen ohne Abweichung von ihrem Sinn oder ihren wesentlichen charakteristischen Merkmalen ausgeführt werden. Das vorliegende Ausführungsbeispiel wird deshalb als in jeder Hinsicht beispielhaft und nicht einschränkend betrachtet, wobei der Rahmen der Erfindung durch die Ansprüche beschrieben wird. Alle Änderungen, welche innerhalb der Bedeutung und des Bereichs der Gleichwertigkeit liegen, sollen hierbei mitumfasst sein.
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3 Blatt Zeichnungen
Claims (19)
- 666 8292PATENTANSPRÜCHE1. Form Vorrichtung zum Bearbeiten eines Elektrophoresegels in eine keilförmige Anordnung, gekennzeichnet durch ein Paar von Platten (51, 53), wobei jede eine erste ebene Oberfläche (52, 54) besitzt und die Platten (51, 53) räumlich durch einen streifenartigen Abstandshalter (59, 61) aus einem Dichtungsmaterial von einheitlicher Dicke getrennt sind, durch räumlich getrennte Randbereiche auf einer dieser Platten (53), welche zur Bildung einer zweiten Fläche (56, 57) durch einen Absatz von der ebenen Oberfläche (54) abgesetzt sind, wobei die zweiten Flächen (56, 57) relativ zu der ersten Oberfläche (54) schräg geneigt verlaufen, und durch Einrichtungen zum Zusammenspannen der Platten mit dem Dichtungsmaterial (59, 61), welches sandwichartig zwischen den Flächen (56, 57) angeordnet ist.
- 2. Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsmaterial (59, 61) so dimensioniert ist, dass es im wesentlichen koextensiv mit der zweiten Fläche (56, 57) ist.
- 3. Formvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (51, 53) vertikal angeordnet sind und die zweite Fläche (56, 57) relativ zu der ersten Oberfläche (52, 54) so ausgerichtet ist, dass die ersten Oberflächen (52, 54) der jeweiligen Platten (51, 53) am Boden der Platten (51, 53) räumlich weiter getrennt sind als in ihrem oberen Bereich, wenn die Platten (51, 53) zusammengespannt sind.
- 4. Form Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ebenen ersten Oberflächen (52, 54) der Platten (51, 53) im eingespannten Zustand eine querschnittlich keilförmige Anordnung aufweisen und die räumliche Trennung der ersten Oberflächen (52, 54) über die gesamte Keilform nicht grösser ist als die Dicke (A) des Dichtungsmaterials (59, 61).
- 5. Formvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Keils an einem Ende 0,2 bis 0,4 mm und an dem gegenüberliegenden Ende 0,8 bis1,0 mm beträgt.
- 6. Formvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (A) des Dichtungsmaterials (59, 61) wenigstens 1,0 mm beträgt.
- 7. Form Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine thermisch leitfahige Schicht (48) im wesentlichen parallel zu den Platten (51, 53) und koextensiv mit diesen angeordnet ist.
- 8. Form Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfahige Schicht (48) aus einer Gruppe von thermisch leitfähigen Materialien, wie beispielsweise Kupfer, Aluminium oder Silber, ausgewählt ist.
- 9. Formvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfahige Schicht (48) an einer Seite der Platten (51, 53) angeordnet ist, während eine Isolierfolie (46) auf der gegenüberliegenden Seite der Platten (51, 53) angeordnet ist.
- 10. Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch leitfähige Schicht (48) mit einer thermisch leitfähigen, jedoch elektrisch isolierenden Haut belegt ist.
- 11. Form Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (51, 53) aus Glas bestehen.
- 12. Formvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Rahmen zum Halten der vertikal angeordneten Form, wobei der Rahmen zwei Reservoire (17, 26) umfasst und das erste Reservoir (17) mit einem ersten Ende der keilförmigen Anordnung und das zweite Reservoir (26) mit dem gegenüberliegenden Ende der keilförmigen Anordnung in Verbindung steht.
- 13. Formvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Reservoir (17,26) mit einer Ventileinrichtung (24, 37) zum unabhängigen Entleeren jedes Reservoirs versehen ist.
- 14. Formvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen einen Satz von Klemmlaschen (64,66) aufweist, welche in eine erste Position stellbar sind, um die Form an dem Rahmen zu halten, und in eine zweite Position, um die Form und die Isolierfolie (46) zusammen an dem Rahmen zu halten.
- 15. Verfahren zur Herstellung einer Formvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Formplatten (51, 53) angeordnet werden, wobei jede eine im wesentlichen ebene Primäroberfläche (52, 54) aufweist, dass ein Paar von abgestimmten, schräg geneigten Sekundärflächen (56, 57) an gegenüberliegenden Randbereichen von einer der Platten (53) hergestellt wird, wobei die Sekundärflächen (56, 57) durch einen Absatz von der benachbarten Primärfläche (54) abgesetzt sind, dass ein Abstandhalter (59, 61) aus Dichtungsmaterial von einheitlicher Dicke in Flächenkontakt mit jeder der Sekundärflächen (56, 57) angeordnet wird und dass die Platten (51, 53) mit dem Dichtungsmaterial (59, 61) sandwichartig zwischen sich zusammengespannt werden.
- 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Formplatten (51, 53) vertikal angeordnet werden und die schräg geneigten Sekundärflächen (56, 57) an der einen Platte (53) so geformt werden, dass die Sekundärfläche (56, 57) zu der Primärfläche (54) durch einen Absatz abgesetzt wird, welcher oben an der Platte (53) grösser ist als der Absatz am Boden derselben.
- 17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Formplatten (51, 53) aus Glas und die schräg geneigten Sekundärflächen (56, 57) durch Schleifen hergestellt werden.
- 18. Verfahren zum Formen einer keilförmigen Elektrophoresegelscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gelmasse in die Form nach Anspruch 1 eingebracht und geformt wird.
- 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung in einer Form nach Anspruch 3 erfolgt und die Gelmasse in die Form eingegossen wird.
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