CN1828295A - 用于研究等电聚焦电泳动力学的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，属于生物工程技术领域。本发明中，上电极槽位于整个装置的最上端，下电极槽位于整个装置的最下端，前后两块有机玻璃支撑板的上端构成上电极槽的前后两个壁，下端与下电极槽的底部相结合，对装置起支撑作用；玻璃凝胶管为带有有色刻度的玻璃管，玻璃凝胶管通过空心橡皮塞和上电极槽底部的开孔被固定在上下槽之间；成像背景板固定于装置中间，起成像对比作用；上下两根铂金电极丝嵌于上、下电极槽的底部，横贯两侧以获得均匀的电场。本发明配上成像***能满足实时观察的需要，并且装置简单，成本低廉，为研究等电聚焦电泳动力学创造了条件。

Description

用于研究等电聚焦电泳动力学的装置

技术领域

本发明涉及一种生物工程技术领域的装置，具体的说，涉及一种用于研究等电聚焦电泳动力学的装置。

背景技术

在蛋白质分析中，等电聚焦(IEF)是最重要的分离技术之一，用于分离稳定pH梯度中不同等电点的蛋白质。等电聚焦时，蛋白质的分离是在具有pH梯度的蔗糖介质或凝胶介质中进行的。但是，由酸性阳极液和碱性阴极液所形成的pH梯度很不稳定，等电聚焦分离只停留在理论研究的阶段。随着载体两性电解质的合成，并把载体两性电解质添加到等电聚焦凝胶介质中，很大程度上稳定了pH梯度，使等电聚焦电泳在实际操作中得以应用。但是，载体两性电解质等电聚焦电泳在经历长时间的电泳分离后，pH值梯度不稳定的缺陷依然存在。

为了改善pH梯度的不稳定性，固相pH梯度逐渐被使用。固相pH梯度是一种具有弱酸或弱碱性质的丙稀酰胺衍生物，它可以通过共价结合镶嵌到聚丙烯酰胺凝胶介质中，在聚合物中形成弱酸或弱碱的缓冲体系。固相pH梯度和载体两性电解质的区别在于前者不是两性分子，在凝胶聚合时便形成pH值梯度，后者是两性分子，在电场中两性分子迁移到自己的等电点形成pH梯度。固相pH梯度有产品化的胶条和胶板，使用方便，但是如果等电聚焦体系中盐离子浓度很高时，固相pH梯度也会发生迁移，因此pH梯度的稳定性有其内在的动力学机理。

对现有技术的文献检索发现：Stastna等人在SCI杂志Journal ofChromatography A(色谱A)(2003，1008：193-203)上发表了“Dynamics of gelisoelectric focusing with anpholytic dyes monitored by camera inreal-time”(数码成像实时监控的两性染料等电聚焦动力学研究)的技术论文，该研究论文描述了利用数码成像对两性染料的等电聚焦动力学行为进行监控，所用的研究装置是美国Bio-Rad有限公司111型迷你等电聚焦电泳室，该装置由有机玻璃小盒、有机玻璃透明盖板、两根铂电极丝和固相pH梯度胶条组成。实验时，把经水化的固相pH梯度胶条放置在有机玻璃小盒中的两铂金电极之上，形成电流通路，盖好有机玻璃透明盖板，保证实验的安全性。但是，该技术亦有其不足之处：第一，该装置没有阴阳极电极室，只能利用固相pH梯度胶条进行等电聚焦电泳；第二，由于没有阴阳极电极室，实验中阴阳极电极液的组分不能人为地改变，无法对阴阳极电极液的组分对等电聚焦动力学的影响进行研究。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提出一种用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，该装置结构简单，操作便捷，安全可靠，装置透明性好，能满足实时观察的需要。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明所述装置，包括：上电极槽、下电极槽、有机玻璃支撑板、有机玻璃隔板、成像背景板、铂金电极丝、玻璃凝胶管、空心橡皮塞。连接关系为：上电极槽位于整个装置的最上端，下电极槽位于整个装置的最下端，前后两块有机玻璃支撑板的上端构成上电极槽的前后两个壁，下端进入下电极槽，与下电极槽底部结合，对装置起支撑作用；玻璃凝胶管为带有有色刻度的玻璃管，玻璃凝胶管通过空心橡皮塞和上电极槽底部的开孔被固定在上电极槽、下电极槽之间；成像背景板固定于装置中间，起成像对比作用；上、下电极铂金丝嵌于上下电极槽的底部，横贯两侧以获得均匀的电场，铂金电极丝侧面延伸至电极接口。

所述上电极槽，用5块有机玻璃隔板分成6个小室，在上电极槽每个小室的底部开有两个孔，可用来放置玻璃凝胶管，并用空心橡皮塞固定和密封。

本发明用于研究pH梯度阴阳极漂移的动力学，灌注好凝胶的玻璃凝胶管置于上下电极槽之间，上电极槽各个小室先放置盐浓度为零的酸(或碱)性电极液，下电极槽放置碱(或酸)性电极液，用微量进样器把有色蛋白混合样加到凝胶管中，接通电源，进行蛋白的等电聚焦分离，数码相机每隔1小时成像一次，待蛋白样品完全分离并且稳定以后，断开电源，结束蛋白样品的等电聚焦常规分离；用胶头滴管吸去上电极槽的电极液，在各个小室中依次加入盐浓度梯度的酸(或碱)性电极液，重新接通电源，每隔1小时成像一次，观察酸(或碱)性电极液中盐浓度梯度对pH梯度稳定性的影响。

玻璃凝胶管的上端伸入空心橡皮塞，并且不能太靠近上电极槽液面，这样容易造成电极死角，玻璃凝胶管的下端浸入下电极槽液面以下，橡皮塞要保持良好密封性，防止上电极槽中的电极液沿着凝胶管流入下槽。

本发明的优点和效果是：该装置是研究等电聚焦pH梯度阴阳极漂移内在动力学的简易装置，主体材料是有机玻璃，成本低，加工方便；该装置配上成像***能满足实时观察的需要，这为更深入地研究等电聚焦动力学创造了条件。

附图说明

图1为本发明主视局部剖面结构示意图

图2为本发明俯视结构示意图

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括：上电极槽1、下电极槽2、有机玻璃支撑板3、有机玻璃隔板4、背景成像板5、玻璃凝胶管6、空心橡皮塞7、上电极铂金丝8、下电极铂金丝9。连接关系为：上电极槽1位于装置的最上端，下电极槽2位于装置的最下端，上电极槽1和下电极槽2由前后2块有机玻璃支撑板3连接为一个整体，5块有机玻璃隔板4将上电极槽1分成6个独立的小室，上电极槽1每个小室底部开有2个孔，玻璃凝胶管6伸入空心橡皮塞7中，利用空心橡皮塞7和玻璃凝胶管6密封上电极槽1，成像背景板5位于装置的中央，其下端设有2个卡口卡在下电极槽2之上，上端延伸到上电极槽1底端，它位于前、后2块有机玻璃支撑板3中间并与之平行，上电极铂金丝8位于上电极槽1的中央，贯穿上电极槽1每个小室，下电极铂金丝9位于下电极槽2中央，贯穿下电极槽2。

所述成像背景板5，其具体材料为塑性白板，其下端设有两个卡口，卡在下电极槽2之上，上端延伸到上电极槽1的底端，位于前、后两块有机玻璃支撑板3中间并与之平行。方便拆卸和清洗。

所述的玻璃凝胶管6为带有有色刻度的玻璃管，玻璃胶管6的上端低于上电极液的液面，下端没入下电极液液面。

所述空心橡皮塞7，伸缩柔韧性要好，自然状态下外径略大于上电极槽1底部所开孔的孔径，内径略小于玻璃凝胶管6的外径，防止工作状态下上电极槽1中的电极液向下泄漏。

本发明工作前，先将空心橡皮塞7套在玻璃凝胶管6的上端，并用空心橡皮塞7塞住上电极槽1底部的小孔，使得玻璃凝胶管6连接起上下电极槽，把盐浓度为零的酸(或碱)性电极液倒入上电极槽1中，有机玻璃隔板4将上电极槽1分隔成6个小室，隔板的密封性好，电极液之间没有相互的流动，上电极液液面要没过玻璃凝胶管的顶端，下电极槽2放置碱(或酸)性电极液，液面必须超过玻璃凝胶管的最下端，用微量进样器把有色蛋白混合样品加到玻璃凝胶管6中，上电极槽铂金电极丝8嵌于上电极槽的底部，与上电极液有直接接触，并且贯穿上电极槽六个小室，下电极铂金丝9位于下电极槽2中央，贯穿下电极槽2，接通电源，在每个小室中产生均匀强度的电场，在电场力的作用下，玻璃凝胶管6中的载体两性电解质在凝胶介质中移动，逐渐形成pH梯度，混合蛋白样品各组分进入凝胶介质，在电场力作用下移动到其等电点的位置，充分稳定后，蛋白的常规等电聚焦分离结束；

断开电源，用胶头滴管吸去上电极槽1中各个小室的电极液，在各个小室中依次加入盐浓度梯度的酸(或碱)性电极液，有机玻璃隔板4良好的密封性使各个小室中的盐离子没有相互的流动，重新接通电源，上电极槽各小室中的金属盐离子在电场力作用下以不同的淌度和流量进入玻璃凝胶管6，引起pH梯度不同程度的迁移，有色蛋白样品跟随pH梯度的漂移而迁移到其等电点位置，由白色成像背景板5的衬托，利用数码成像***即可清晰地记录下酸(或碱)性电极液盐浓度梯度对pH梯度稳定性的影响。

Claims (4)

1、一种用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，包括：上电极槽(1)、下电极槽(2)、有机玻璃支撑板(3)、有机玻璃隔板(4)、背景成像板(5)、玻璃凝胶管(6)、空心橡皮塞(7)、上电极铂金丝(8)、下电极铂金丝(9)，其特征在于，上电极槽(1)位于装置的最上端，下电极槽(2)位于装置的最下端，上电极槽(1)和下电极槽(2)由有机玻璃支撑板(3)连接为一个整体，有机玻璃隔板(4)将上电极槽(1)分成独立的小室，上电极槽(1)每个小室底部开有孔，玻璃凝胶管(6)伸入空心橡皮塞(7)中，利用空心橡皮塞(7)和玻璃凝胶管(6)密封上电极槽(1)，成像背景板(5)位于装置的中央，上电极铂金丝(8)位于上电极槽(1)的中央，贯穿上电极槽(1)每个小室，下电极铂金丝(9)位于下电极槽(2)中央，贯穿下电极槽(2)。

2、根据权利要求1所述的用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，其特征是，所述成像背景板(5)，其下端设有两个卡口，卡在下电极槽(2)之上，上端延伸到上电极槽(1)的底端，位于前、后两块有机玻璃支撑板(3)中间并与之平行。

3、根据权利要求1所述的用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，其特征是，所述的玻璃凝胶管(6)为带有有色刻度的玻璃管，玻璃胶管(6)的上端低于上电极液的液面，下端没入下电极液液面。

4、根据权利要求1所述的用于研究等电聚焦电泳动力学的装置，其特征是，所述空心橡皮塞(7)，自然状态下外径大于上电极槽1底部所开孔的孔径，内径小于玻璃凝胶管(6)的外径。

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