DE10126282A1 - Device for automatic gel electrophoresis, blotting and immunodetection - Google Patents

Abstract

The invention relates to a device and a method for automatically analysing the constituents of at least one analyte, especially by means of gel electrophoresis and/or isoelectric focussing, comprising at least one separating matrix, especially a gel. Each separating matrix is applied on at least one side in a supporting direction S of a supporting element, can be loaded with an analyte, and can be electrically contacted on opposite ends in a separating direction T in order to split the analyte into its constituents. The invention is characterised in that the supporting element is embodied in such a way that it enables a material-transferring process to take place from one side - in an access direction Z which is different from the support direction S and the separating direction T - essentially over the entire area of the separating matrix in which the constituents of the analyte are located after being separated, and in that the supporting element comprises a continuous sealing surface which essentially prevents said material-transferring process from taking place outside said area.

Description

Bekanntesknown

Die Gel-Elektrophorese ist ein bereits lange etabliertes semi-quantitatives Verfahren zum Nachweis einzelner DNA-Fragmente oder Proteine aus einem Gemisch derselben in einer wäßrigen Lösung. Ein solches Gemisch wird im Folgenden als Prüfsubstanz bezeichnet und es wird lediglich von Prote­ inen gesprochen, auch wenn darunter immer DNA-Fragmente oder Proteine verstanden werden sol­ len.Gel electrophoresis is a long established semi-quantitative method of detection individual DNA fragments or proteins from a mixture thereof in an aqueous solution. Such a mixture is referred to below as a test substance and it is only from Prote spoken, even if it should always be understood to mean DNA fragments or proteins len.

Die Prüfsubstanz wird im Zuge der Gel-Elektrophorese nach Masse der beteiligten Substanzen aufgespalten und entweder mit Antikörpern nachgewiesen oder lediglich angefärbt. Zur Auftrennung wird die Prüfsubstanz lokal auf eine Matrix, die mit einer wäßrigem Pufferlösung angefeuchtet ist, aufgebracht. Gebräuchliche Matrices sind Agarose-Gele und Polyacrylamid-Gele unterschiedlicher Konzentration. Die Prüfsubstanz wird an einem Ende auf die Matrix aufgebracht. Durch Anlegen einer Spannung von typisch 100-1000 V wird sie anschließend in der Matrix in Richtung der Span­ nung bewegt. Der wäßrige Puffer dient dabei zur Konstanthaltung des pH-Wertes und der Salzkon­ zentration. Je nach ihrer Masse und Ladung werden die Proteine dabei unterschiedlich stark von der Matrix zurückgehalten und verteilen sich dadurch nach einiger Zeit (typisch 1-10h) in der Matrix ent­ lang der Strombahn.In the course of gel electrophoresis, the test substance is measured according to the mass of the substances involved split and either detected with antibodies or just stained. For separation the test substance is locally applied to a matrix moistened with an aqueous buffer solution, applied. Common matrices are different agarose gels and polyacrylamide gels Concentration. The test substance is applied to the matrix at one end. By applying A voltage of typically 100-1000 V is then in the matrix in the direction of the span move. The aqueous buffer serves to keep the pH and the salt con constant concentration. Depending on their mass and charge, the proteins become differently strong The matrix is retained and is thus distributed in the matrix after some time (typically 1-10h) long the current path.

Die so gemäß des Masse-Ladungsverhältnises verteilten Proteine werden anschließend mittels einer biologisch-chemischen Reaktion mit Antikörpern identifiziert. Dies geschieht in einer speziell präpa­ rierten Membran, die die nach Masse getrennten Substanzen aufnimmt. Meist wird Nitrozellulose oder Nylon verwendet. Der Transfer aus der Matrix erfolgt durch das Anlegen einer Spannung, flä­ chig zwischen der Matrix und der daraufgepreßten Membran. Er wird als Blotten bezeichnet. Zur Beschleunigung kann er durch eine Druckdifferenz unterstützt werden. Nach ausreichender Zeit sind die geladenen Proteine quantitativ in die Membran gewechselt. Durch Hinzufügen eines spezifischen Antikörpers wird dann in dem Protein-Gemisch ein bestimmtes Protein selektiev gebunden. Der Ant­ körper wird meist durch radioaktive, fluoreszierende oder chromatische Markierung nachgewiesen und macht so das Protein 'sichtbar'.The proteins distributed in this way according to the mass-charge ratio are then by means of a biochemical reaction with antibodies identified. This is done in a special prepa membrane, which takes up the substances separated by mass. Mostly nitrocellulose or nylon used. The transfer from the matrix is done by applying a voltage, flä between the matrix and the membrane pressed onto it. It is called blotting. to Acceleration can be supported by a pressure difference. After sufficient time the loaded proteins were changed quantitatively into the membrane. By adding a specific Antibody is then selectively bound to a certain protein in the protein mixture. The Ant body is usually detected by radioactive, fluorescent or chromatic labeling and makes the protein 'visible'.

Falls die Lage der Proteine in der Matrix nach der Massen-Auftrennung bereits früher bestimmt wurde, reicht es die Proteine unspezifisch anzufärben. Dies geschieht durch Eintauchen der gesamten Matrix in eine Färbelösung die bevorzugt Proteine anfärbt. Die Matrix wird anschließend wieder ent­ färbt. Es bleiben Banden sichtbar, die die aktuelle Position der Proteine auf der Matrix kennzeichnen. Die Position der Banden ist ein grobes Maß für die Masse der Proteine, die Intensität der Banden ist ein grobes Maß für die in der zu messenden Substanz vorhandene Menge der Proteine. Als Detektor im optischen Bereich dient einerseits der Augenschein, andererseits ein geeichtes Densitometer, das die Intensität des Farbstoffs registriert. Der Färbeschritt in Anschluß an die Auftrennung kann entfal­ len, wenn die Prüfsubstanz vor der Auftrennung mit einem geeigneten Farbstoff versetzt wurde. Meist verwendet man dazu fluoreszierende Farbstoffe, die anschließend mit UV-Scannern automa­ tisch nachgewiesen werden.If the position of the proteins in the matrix is determined earlier after the mass separation , it is enough to stain the proteins non-specifically. This is done by immersing the entire Matrix in a staining solution that stains proteins preferentially. The matrix is then removed again colored. Bands remain that indicate the current position of the proteins on the matrix. The position of the bands is a rough measure of the mass of the proteins, the intensity of the bands a rough measure of the amount of protein present in the substance to be measured. As a detector in the optical area, on the one hand, the visual inspection serves, on the other hand, a calibrated densitometer, the intensity of the dye registered. The dyeing step following the separation can be omitted  len if a suitable dye has been added to the test substance before separation. Mostly fluorescent dyes are used for this, which are then automatically used with UV scanners be proven table.

Für den ersten Schritt - das elektrophoretische Trennen - sind mehrere Anordnungen etabliert:
Bei der vertikalen Slab-Elektrophorese, werden in einem sehr breiten Gel (50-150 mm lang, 100-200 mm breit, 0.3-2 mm dick) nebeneinander typisch 10-50 unterschiedliche Prüfsubstanzen aufge­ bracht. Sie laufen parallel aber in getrennten Bahnen. Das Gel liegt meist zunächst zwischen 2 Glas­ platten solange die Spannung anliegt. 2 Reservoire mit Pufferlösung kommunizieren jeweils mit dem oberen und unteren Ende des Gels. Nach dem Separieren der Proteine wird das Gel mit den Glasplat­ ten aus der Apparatur entnommen, die Glasplatten entfernt, und die Färbe-Schritte bzw. die weiteren Transfer-Schritte für das Blotten durchgeführt. Die extrem ungünstigen mechanischen Eigenschaften des Gels machen hier das automatische Handling des Gels ohne die stützenden Glasplatten unmög­ lich. Gegenwärtig sind 5 verschiedene Geräte üblich, die obige Prozesse unterstützen: Eine Appara­ tur zum Gießen der Gele, eine Elektrophorese-Apparatur, eine Färbeeinrichtung mit einem Densito­ meter oder alternativ eine Blot-Apparatur.For the first step - electrophoretic separation - several arrangements have been established:
In vertical slab electrophoresis, typically 10-50 different test substances are applied next to each other in a very wide gel (50-150 mm long, 100-200 mm wide, 0.3-2 mm thick). They run in parallel but in separate tracks. The gel is usually initially between 2 glass plates as long as the voltage is applied. 2 reservoirs with buffer solution communicate with the top and bottom of the gel. After the separation of the proteins, the gel with the glass plates is removed from the apparatus, the glass plates are removed, and the staining steps or the further transfer steps for the blotting are carried out. The extremely unfavorable mechanical properties of the gel make automatic handling of the gel impossible without the supporting glass plates. There are currently 5 different devices that support the above processes: an apparatus for pouring the gels, an electrophoresis apparatus, a staining device with a densitometer or alternatively a blot apparatus.

Durch Färben der Proteine vor der Elektrophorese kann man erreichen, daß der Auswertevorgang ohne Entfernen der Glasplatten erfolgen kann. Dadurch ist eine teilweise Automatisierung möglich, bei Einschränkungen in der Färbetechnik. Der Blot-Prozess wird dadurch nicht automatisierbar. Bei der Submarine-Elektrophorese liegt das Gel auf einer horizontalen Platte die in einer Wanne liegt. Die Wanne ist bis knapp über die Oberkante des Gels mit Puffer gefüllt. Die beiden Elektroden sind jeweils am Ende des Gels im Puffer angeordnet. Zum Färben, Auswerten und Blotten wird das Gel aus der Wanne entnommen. Automatisierung ist daher auch hier nicht einfach möglich.By staining the proteins before electrophoresis, the evaluation process can be achieved can be done without removing the glass plates. This enables partial automation, with restrictions in the dyeing technique. This means that the blot process cannot be automated. With submarine electrophoresis, the gel lies on a horizontal plate in a tub lies. The tub is filled with buffer to just above the top of the gel. The two electrodes are arranged in the buffer at the end of the gel. It is used for dyeing, evaluating and blotting Gel removed from the tub. Automation is therefore not easy here either.

Bei der horizontalen Slab-Elektrophorese liegt das Gel auf einer horizontalen Glasplatte und ist o­ ben frei. Der Puffer wird in begrenztem Umfang von entsprechend verdickten Gelblöcken an beiden Enden des Gels bereitgestellt. Hier ist teilweise Automatisierung möglich. Das oben offene Gel er­ möglicht das Färben. Auch ein UV-Scanner kann direkt auf das Gel zugreifen. Blotten ohne entfer­ nen des Gels ist jedoch auch bei diesen Geräten nicht möglich, da zum Blotten das Gel von einer Sei­ te elektrisch kontaktiert werden muß und von der anderen Seite mit einer Membran in Kontakt ste­ hen muß. Eine solche Elektrode auf der Unterseite des Gels würde den 1. Elektrophoreseschritt unmöglich machen.In horizontal slab electrophoresis, the gel lies on a horizontal glass plate and is o ben free. To a limited extent, the buffer is made up of appropriately thickened gel blocks on both Provided ends of the gel. Automation is partially possible here. The gel open at the top allows dyeing. A UV scanner can also access the gel directly. Blot without removal However, the gel is also not possible with these devices, since the gel is made from a gel for blotting te must be contacted electrically and from the other side in contact with a membrane must go. Such an electrode on the underside of the gel would do the 1st electrophoresis step to make impossible.

Bei diesen Verfahren die ein Slab-Gel verwenden treten neben den Handling-Problemen weitere Probleme auf: Einerseits die Wärmeentwicklung, die zu unterschiedlichen Laufzeiten am Rand und in der Mitte der Gelplatte führt. Kühlung über Luft oder die Trägerplatte sollen hier Abhilfe schaffen. Werden große Glasplatten verwendet, so weisen die Gele oft in der Mitte und am Rand un­ terschiedliche Dicke auf, was die Laufgeschwindigkeit beeinflußt. Dem versucht man durch mechani­ sche Stützen abzuhelfen. Eng liegende Bahnen können sich gegenseitig beeinflussen. Durch ausrei­ chende Abstände oder Separation der Bahnen in Rillen in der darunterliegenden Glasplatte versucht man dem zu begegnen. Beim Laden verwendet man spezielle Pipetten und Ladetaschen um Fehler durch zu geringe Abstände zu vermeiden. Bei horizontalen Gelen tritt aufgrund des begrenzten Vor­ rats an Puffer eine Verschiebung der chemischen Umgebung während der Elektrophorese auf, die die Laufgeschwindigkeit zusätzlich beeinflußt.With these processes that use a slab gel, there are other handling problems Problems on: On the one hand, the heat development that occurs at different times on the edge and in the middle of the gel plate. Cooling via air or the carrier plate should remedy this create. If large glass plates are used, the gels often point in the middle and on the edge different thickness, which affects the running speed. You try that through mechani remedial supports. Tight-lying tracks can influence each other. By enough appropriate distances or separation of the tracks in grooves in the underlying glass plate  to face that. When loading, special pipettes and loading bags are used to avoid errors to avoid by too small distances. Horizontal gels occur due to limited space Buffer recommends a shift in the chemical environment during electrophoresis that affects the Running speed also affected.

Die Rod-Elektrophorese ist eine Variante bei der das Gel in eine Glasröhre eingeschlossen ist. Auch hier wird vor der Elektrophorese gefärbt. Dadurch ist Automatisierung leicht möglich, solange auf Blotten verzichtet wird. Zum Blotten kann das Gel bei ausreichendem Durchmesser der Röhre mit einem Stößel entnommen weden. Die Entnahme ist jedoch ein sehr riskanter Prozeß der auch wenn er gelingt schlecht reproduzierbare Ergebnisse liefert. Automatisierung ist daher auch nicht sinnvoll. Bei der Kapillar-Elektrophorese wird eine sehr dünne und lange Kapillare (typisch 0.1 mm × 50 cm) verwendet. Die Dimensionen erlauben eine sehr hohe Massen-Auflösung, die mit sinkendem Quer­ schnitt und steigender Länge besser wird. Das Gel wird automatisch in der Kapillare polymerisiert und nach dem Prozeß mit Wasser unter hohem Druck entfernt. Bei geeigneter Kapillargeometrie kann auch das Gel entfallen. Der Farbstoff wird beim Laden der Prüfsubstanz appliziert. Die Sub­ stanzen werden mit einem UV-Scanner beim Durchlaufen einer bestimmten Position in der Kapillare detektiert. Diese Variante ist dadurch sehr gut automatisierbar was die Detektion der unterschiedli­ chen Massen betrifft. Durch eine hohe Zahl von Kapillaren läßt sich gleichzeitig ein hoher Durchsatz erzielen. Blotten ist bei der Kapillar-Elektrophorese unmöglich.Rod electrophoresis is a variant in which the gel is enclosed in a glass tube. Also staining is carried out here before electrophoresis. This makes automation easily possible as long as Blotting is dispensed with. If the tube is of sufficient diameter, the gel can be used for blotting be taken out of a pestle. However, removal is a very risky process even if it succeeds in producing poorly reproducible results. Automation doesn't make sense either. Capillary electrophoresis uses a very thin and long capillary (typically 0.1 mm × 50 cm) used. The dimensions allow a very high mass resolution, with a decreasing cross cut and increasing length gets better. The gel is automatically polymerized in the capillary and removed after the process with water under high pressure. With a suitable capillary geometry the gel can also be omitted. The dye is applied when the test substance is loaded. The sub are punched with a UV scanner when passing through a specific position in the capillary detected. This variant is very easy to automate as a result of the detection of the different Chen masses. A high number of capillaries enables a high throughput at the same time achieve. Blotting is impossible with capillary electrophoresis.

Bei der Kapillar-Elektrophorese sind die sehr hohe Spannung (bis zu 30.000 V) und die Wärmeent­ wicklung und die Stabilität der Kapillare problematisch. Die oberflächenspezifische Wärmeentwick­ lung steigt mit dem Durchmesser und noch stärker mit der Länge der Kapillare. Dem wird durch Kühlung mit Luft und Wasser begegnet.With capillary electrophoresis, the very high voltage (up to 30,000 V) and the heat are winding and the stability of the capillary problematic. The surface-specific heat development lung increases with the diameter and even more with the length of the capillary. That is through Cooling with air and water.

Um der Problematik Rechnung zu tragen, daß Proteine unterschiedlicher Zusammensetzung die gleiche Laufgeschwindigkeit im Gel aufweisen können, wurden Abwandlungen der Elektrophorese entwickelt:
Das Gradienten-Gel. Die Acrylamid-Konzentration in den Polyacrylamid-Gelen beeinflußt die Lauf­ geschwindigkeit der Proteine wesentlich. Normalerweise wird daher die Konzentration möglichst genau eingehalten. Man kann jedoch bewußt die Konzentration entlang der Laufrichtung eines Slab- Gels verändern, um zu erreichen, daß hohe und niedrige Massen der Proteine auf dem gleichen Gel gut getrennt dargestellt werden.
Das Ferguson-Gel. Variiert man die Konzentration des Gels quer zur Laufrichtung und appliziert die gleiche Prüfsubstanz in allen Bahnen, so erhält man einen Ferguson Plot. In dem 2-dimensionalen Bild sind die Proteine durch Kurven unterschiedlicher Steigung repräsentiert. Da von den Proteinen zwei verschiedene Eigenschaften detektiert werden, ist diese Methode erheblich trennfähiger als die Standard-Elektrophorese.
Die ioselektrische Fokussierung. Dabei wird als weitere Eigenschaft der isoelektrische Punkt der Proteine abgefragt. In einem Gel wird kontinuierlich der pH-Wert verändert. Die Prüfsubstanz wird an einem beliebigen Punkt aufgebracht und Spannung angelegt. Die Proteine ordnen sich in dem Gel nach ausreichender Zeit gemäß ihrem isoelektrischen Punkt an.
Die 2D-Elektrophorese. Das ist die Kombination der ioselektrischen Fokussierung mit einer Stan­ dard-Elektrophorese. In einem Gel A, meist ein Rod, werden die Proteine gemäß ihrem isoelektri­ schen Punkt aufgetrennt. Die so aufgetrennten Proteine werden in ein Gel B, ein Slab, transferiert und dort elektrophoretisch weiter aufgetrennt. Man erhält so aus einer einzigen Prüfsubstanz einen 2- dimensionalen Fingerabdruck der Prüfsubstanz. In einer Richtung ist der isoelektrische Punkt und in der anderen Richtung die Laufgeschwindigkeit aufgetragen.In order to take into account the problem that proteins of different compositions can have the same running speed in the gel, modifications of electrophoresis were developed:
The gradient gel. The acrylamide concentration in the polyacrylamide gels significantly affects the running speed of the proteins. Normally, the concentration is therefore kept as precisely as possible. However, one can consciously change the concentration along the running direction of a slab gel in order to ensure that high and low masses of the proteins are displayed well separately on the same gel.
The Ferguson gel. Varying the concentration of the gel transversely to the running direction and applying the same test substance in all lanes results in a Ferguson plot. In the 2-dimensional image, the proteins are represented by curves of different gradients. Since two different properties are detected by the proteins, this method is considerably more separable than standard electrophoresis.
The ioselectric focusing. The isoelectric point of the proteins is queried as a further property. The pH value is continuously changed in a gel. The test substance is applied at any point and voltage is applied. After a sufficient time, the proteins arrange themselves in the gel according to their isoelectric point.
2D electrophoresis. This is the combination of ioselectric focusing with standard electrophoresis. In a gel A, usually a rod, the proteins are separated according to their isoelectric point. The proteins separated in this way are transferred into a gel B, a slab, and further separated there electrophoretically. A two-dimensional fingerprint of the test substance is thus obtained from a single test substance. The isoelectric point is plotted in one direction and the running speed in the other direction.

Gegenwärtig etablieren sich Methoden, die ein "Labor auf dem Chip" nachbilden. Diese sehr zu­ kunftsträchtigen Verfahren beeinhalten Techniken zum Transfer der Substanzen auf dem Chip, zur Reaktion mit zugefügten Reagenzien und zur Detektion, die auch Massenspektroskopie im Vakuum einschließt. Diese Verfahren sind bereits vom Ansatz her automatisierbar. Gegenwärtig ist jedoch keine Chip-Konstruktion bekannt, die als vollwertiger Ersatz für die konventionellen Blot-Techniken dienen kann. Der Grund: die Chip-Techniken zerlegen die notwendigen Arbeitsschritte in kleine Ein­ heiten die von diversen Konstruktionen auf dem Chip sequenziell abgearbeitet werden. Der konven­ tionelle Blot-Vorgang erlaubt hingegen den Transfer und damit die Detektion aller massenaufgespal­ tenen Substanzen in einem Arbeitsschritt.Methods are currently being established that emulate a "laboratory on chip". This very too Future-oriented processes include techniques for transferring the substances on the chip Reaction with added reagents and for detection, which also mass spectroscopy in a vacuum includes. These processes can already be automated from the start. However, is currently No chip design known as a full replacement for conventional blot techniques can serve. The reason: the chip techniques break down the necessary work steps into small ones units that are processed sequentially by various constructions on the chip. The conven however, the blot process allows the transfer and thus the detection of all mass splits substances in one step.

Neue MethodeNew method

Die Erfindung beschreibt eine neue Variante der Gel-Elektrophorese, die die Vorteile der bekannten Methoden vereint, ohne neue Nachteile zu beinhalten. Es wird dadurch möglich den gesamten Vor­ gang - das Gießen des Gels, das Aufbringen der Probensubstanz, die elektrische Trennung der Prote­ ine, das Färben und Entfärben, das optische Auswerten sowie alternativ das Blotten - in einem Gerät zusammenzufassen. Außer dem Laden der Prüfsubstanz sind keine manuellen Eingriffe notwendig, bis das Ergebnis elektronisch gelesen vorliegt. Bei einem Blotvorgang kommt noch das Einlegen und Entnehmen der Membran hinzu. Durch geringe Dimensionen der Gelbahnen und aktive Temperatur­ stabilisierung bei allen Prozeßschritten sind sehr schnelle, präzise Ergebnisse möglich. Das Verfahren ist beliebig parallelisierbar, wodurch sehr hoher Durchsatz möglich wird. An der chemischen Proze­ dur der etablierten Slab-Elektrophorese - den Gelen, den Farbstoffen, den Markern, den Puffern - muß nichts verändert werden. Die Blot-Prozedur läuft ebenfalls unter den üblichen chemischen Be­ dingungen auf die gleichen Membranmaterialien ab. Neue Meßwerte sind daher mit konventionell ermittelten Meßwerten kompatibel und der vorhandene Datenbestand bleibt bei einer Umstellung va­ lide. Die Erfindung ersetzt mehrere bekannte Geräte, verkürzt die Zeit bis zum Vorliegen eines Er­ gebnisses und damit den Durchsatz erheblich. Durch das Wegfallen menschlicher Eingriffe ist die Ge­ samt-Prozudur einfach validierbar.The invention describes a new variant of gel electrophoresis, which has the advantages of the known Methods combined without including new disadvantages. This makes it possible to do the entire pre gang - pouring the gel, applying the sample substance, electrical separation of the protein ine, dyeing and decoloring, optical evaluation and alternatively blotting - in one device summarize. Apart from loading the test substance, no manual intervention is necessary, until the result is read electronically. With a bloting process there is also the insertion and Remove the membrane. Due to small dimensions of the gel tracks and active temperature Stabilization in all process steps very fast, precise results are possible. The procedure can be parallelized as required, which enables very high throughput. At the chemical process by the established slab electrophoresis - the gels, the dyes, the markers, the buffers - nothing needs to be changed. The blot procedure also runs under the usual chemical loading conditions on the same membrane materials. New measurements are therefore conventional determined measured values compatible and the existing database remains with a change especially lide. The invention replaces several known devices, shortens the time to the presence of an Er result and thus the throughput considerably. By eliminating human interference, the Ge is velvet procedure easy to validate.

Allen Teilen der Erfindung ist gemeinsam, daß in Übereinstimmung mit der Kapillar- Elektrophorese, jedoch im Gegensatz zur Slab-Elektrophorese, jede zu untersuchende Prüfsubstanz in einem Einzelelement analysiert wird. Durch Aneinanderreihen vieler solcher Elemente ist es mög­ lich, beliebig viele Probensubstanzen gleichzeitig zu untersuchen. Auf elektronischem Weg kann an­ schließend wieder das gewohnte Bild der Parallel-Untersuchung in einem Slab-Gel erzeugt werden, mit dem auch in chemischer und biologischer Hinsicht Übereinstimmung besteht.All parts of the invention have in common that in accordance with the capillary  Electrophoresis, however in contrast to Slab electrophoresis, each test substance to be examined is analyzed in a single element. It is possible by stringing together many such elements to test any number of sample substances at the same time. Electronic can be sent to the usual image of the parallel examination is then generated again in a slab gel, with which there is also agreement in chemical and biological terms.

Ein Kern der Erfindung besteht darin, daß die Matrix sehr schmal ist und zum Färben, Entfärben, und Blotten seitlich frei liegt, quer zu der Richtung in der die optische Auswertung der Banden er­ folgt:A core of the invention is that the matrix is very narrow and for coloring, decoloring, and blotting is exposed laterally, transversely to the direction in which the optical evaluation of the bands follows:

Die Richtung in der die Proteine separiert werden ist von der Ausführungsform abhängig und er­ folgt z. B. von oben nach unten, die Proteine werden dann anschließend von links und rechts gefärbt, wieder entfärbt und schließlich von vorne nach hinten optisch ausgewertet. Falls geblottet wird er­ folgt dies von links nach rechts. Jede andere Ausgangslage ist natürlich auch möglich. In der gleichen Anordnung kann daher die optische Auswertung und auch später das Blotten erfolgt. Eine Ausfüh­ rungsform erlaubt sogar zusätzlich die Immundetektion. Die Ströme, Spannungen und Zeiten aus der optischen Bestimmung der Banden können unverändert für den Blot-Vorgang übernommen werden. In der Matrix werden damit alle 3 Dimensionen verwendet und es ist möglich die Glas-Platten wäh­ rend der gesamten Prozudur auf der Matrix zu belassen. Der Blot-Prozeß ist voll automatisierbar, da der kritische Schritt des Abziehens der Matrix von den Glas-Platten entfällt. Jede zu untersuchende Substanz wird wie bei der Kapillar-Elektrophorese einzeln in einem Matrix-Kanal vermessen. Er ist erheblich länger als breit oder tief und weist meist einen rechteckigen Querschnitt auf. Wichtig ist, daß in der Richtung des Färbe-Entfärbeprozesses die Dicke der Matrix ausreichend niedrig ist, um die effektive Diffusion des Farbstoffes zu ermöglichen. Dadurch wird die gleiche Prozedur beim Fär­ ben oder Blotten möglich wie sie beim Slab-Gel angewandt wird, die Dicke des Slab-Gels ist ver­ gleichbar mit der Breite des Matrix-Kanals. Im Gegensatz zur Kapillar-Elektrophorese ist der Kanal während des gesamten Prozesses seitlich offen und zugänglich. Er ist durch die dünnen Glasplatten kühlbar.The direction in which the proteins are separated depends on the embodiment and it follows z. B. from top to bottom, the proteins are then stained from left and right, decolored again and finally optically evaluated from front to back. If blotted, he will this follows from left to right. Any other starting point is of course also possible. In the same The arrangement can therefore be optically evaluated and blotted later. An execution form even allows immunodetection. The currents, tensions and times from the Optical determination of the bands can be used unchanged for the blot process. All 3 dimensions are used in the matrix and it is possible to select the glass plates to remain on the matrix throughout the procedure. The blot process can be fully automated because the critical step of removing the matrix from the glass plates is eliminated. Each to be examined As with capillary electrophoresis, substance is measured individually in a matrix channel. He is considerably longer than wide or deep and usually has a rectangular cross section. Important is, that in the direction of the dye-decolorization process the thickness of the matrix is sufficiently low to to enable the effective diffusion of the dye. This makes the same procedure for dyeing or blotting possible as used with the slab gel, the thickness of the slab gel is ver comparable to the width of the matrix channel. The channel is in contrast to capillary electrophoresis open and accessible from the side throughout the process. It is through the thin glass plates cooled.

Als eine mögliche Ausführungsform kann ein solcher Gel-Kanal zusammen mit den Glas-Platten in einer stützenden Struktur befestigt werden. Eine solche Anordnung wird im folgenden als "Stick" be­ zeichnet. Ein Stick kann sehr billig z. B. als Kunststoffspritzteil hergestellt werden. Der Stick kann in Anschluß an den Meßvorgang weggeworfen werden, das Gel muß daraus nie entfernt werden. Das Gel kann daher mechanisch fast beliebig instabil sein.As a possible embodiment, such a gel channel together with the glass plates in a supporting structure. Such an arrangement will be in the following as a "stick" records. A stick can be very cheap e.g. B. be produced as a molded plastic part. The stick can be in Thrown away after the measurement process, the gel must never be removed from it. The Gel can therefore be mechanically almost unstable.

Anstelle eine vollständigen Öffnung des Gel-Kanals kommt auch eine teilweise Öffnung in Betracht, z. B. indem man eine Kapillare mit im wesentlichen runden Querschnitt auf gegenüberliegenden Sei­ ten durchlöchert. Diese Löcher können sowohl makroskopische wie auch mikroskopische Dimension haben. Durch sie können die Färbe und Entfärbesubstanzen das Gel ebensogut erreichen wie im Fall einer vollständigen Öffnung. Auch Blotten ist so möglich. Bei dieser Variante entsprechen die un­ durchlöcherten Seiten der Kapillare den beiden Glasplatten. Dabei kann es sinnvoll sein, die Kapillare oval zu gestalten, um Probleme mit dem Brechungsindex im optischen Pfad zu vermeiden. Instead of opening the gel channel completely, partial opening is also possible, z. B. by placing a capillary with an essentially round cross-section on opposite sides perforated. These holes can have both macroscopic and microscopic dimensions to have. Through them, the coloring and decolorizing substances can reach the gel as well as in the case a full opening. Blotting is also possible. In this variant, the un perforated sides of the capillary the two glass plates. It may be useful to use the capillary oval to avoid problems with the refractive index in the optical path.  

Das Hauptgerät zum Handhaben dieser Sticks, ist mit einer eigenen Auswertesensorik und entspre­ chenden Färbe- und Entfärbeeinrichtungen für jeden Stick versehen. Der Stick kann dadurch wäh­ rend des gesamten Prozesses am gleichen Ort in der Apparatur bleiben, wodurch das Hauptgerät sehr einfach wird. Durch Aneinanderreihen einer beliebigen Zahl der Sticks und der ebenfalls relativ billigen Sensorik, können beliebig viele Substanzen gleichzeitig vermessen werden, äquivalent zu den typisch 10-20 Bahnen der Slab-Elektrophorese. Die individuelle Sensorik ist jedoch nicht zwingend erforderlich, auch eine gemeinsame Auswerteeinrichtung zu der die einzelnen Sticks transportiert werden kann sinnvoll sein oder ein Sensor, der der Reihe nach die Sticks abtastet.The main device for handling these sticks is with its own evaluation sensor and corresponds appropriate coloring and decoloring devices for each stick. The stick can thereby Throughout the process, they remain in the same place in the equipment, making the main unit becomes very easy. By lining up any number of sticks and also relative cheap sensors, any number of substances can be measured at the same time, equivalent to typically 10-20 lanes of slab electrophoresis. However, the individual sensors are not mandatory required, also a common evaluation device to which the individual sticks are transported can be useful or a sensor that scans the sticks in order.

Als alternative Ausführungsform kommt eine Reihe fest montierter Gelkanäle in einem Hauptgerät in Betracht, die automatisch mit Gel gefüllt werden können, indem die zunächst seitlich offenen Ka­ näle beidseitig gedichtet und anschließend wieder freigegeben werden. Durch Anpressen einer Membran ist neben den Trenn- und Färbeschritten auch Blotten möglich.As an alternative embodiment, a number of fixed gel channels come in a main unit into consideration, which can be filled automatically with gel by opening the Ka channels sealed on both sides and then released again. By pressing one In addition to the separation and staining steps, membrane can also be blotted.

Eine weiterer Kern der Erfindung wird zusammen mit einer weiteren Ausführungsform beschrieben. Der Gel-Kanal ist dabei nicht mehr ortsfest zwischen verschiedenen Prozeßschritten sondern wird zum Durchführen jeder neuen Prozudur durch einen sehr einfachen Mechanismus an eine neue Posi­ tion transportiert:
Zu diesem Zweck wird in eine Glasplatte ein Kanal mit den Abmessungen des Gels geschnitten. Diese Glasplatte wird oben und unten flächig zwischen zwei weiteren Glasplatten eingeschlossen. Die beiden äußeren Glasplatten sind ortsfest, während die mittlere Glasplatte quer zur Richtung des Gelkanals bewegt werden kann. Die mittlere Glasplatte mit dem Gelkanal wird im folgenden als Pro­ benplatte bezeichnet, die beiden äußeren Platten werden als Analyseplatten bezeichnet.Another core of the invention is described together with another embodiment. The gel channel is no longer stationary between different process steps, but is transported to a new position by means of a very simple mechanism for performing each new procedure:
For this purpose, a channel with the dimensions of the gel is cut into a glass plate. This glass plate is enclosed at the top and bottom between two further glass plates. The two outer glass plates are stationary, while the middle glass plate can be moved across the direction of the gel channel. The middle glass plate with the gel channel is referred to below as a sample plate, the two outer plates are referred to as analysis plates.

Die Probenplatte kann durch einen Verschiebemechanismus in mehrere diskrete Positionen relativ zu den ortsfesten Analyseplatten gebracht werden, die Stationen genannt werden. In jeder der Stati­ onen kann mit der Probenplatte eine spezielle Prozedur durchgeführt werden. Typische Beispiele für Prozeduren sind: Gießen des Gels - Aufbringen der Probensubstanz und Elektrophorese - Färben, Entfärben des Gels und Detektion der Banden - Blotten - Immundetektion - 2D-Elektrophorese - Reinigen des Gelkanals. Zu diesem Zweck sind an den Analyseplatten bei jeder Station entsprechen­ de Vorrichtungen vorgesehen.The sample plate can be relative to several discrete positions by a sliding mechanism to the fixed analysis plates called stations. In each of the states a special procedure can be carried out with the sample plate. Typical examples of Procedures are: pouring the gel - applying the sample substance and electrophoresis - staining, Staining of the gel and detection of the bands - blotting - immunodetection - 2D electrophoresis - Clean the gel channel. For this purpose, correspond to the analysis plates at each station de devices provided.

Das Gießen erfolgt in Station (A) durch 2 Öffnungen in der unteren Analyseplatte. Die Probensub­ stanz wird in der Station (B) durch einen kleinen Trichter aufgebracht, der auf die obere Analyseplat­ te aufgesetzt ist. Zusammen mit einem zweiten Trichter wird in dieser Position auch Puffer mit dem Gel in Kontakt gebracht und der Elektrolysevorgang durchgeführt. In Station (C) erfolgt das Färben durch kleine Kammern, die durch Schlitze in den beiden Analyseplatten mit dem Gel kommunizieren. In dieser Station wird auch das Banden-Muster ausgelesen. Dazu sind in der Probenplatte auf beiden Seiten neben dem Gelkanal je ein Spiegel angeordnet, der einen Strahlengang in Richtungen senk­ recht zu der Probenplatte erlaubt. Der Strahlengang beginnt an einer Lichtquelle unter der Analyse­ platte, läuft durch das Gel und geht zurück in einen Detektor ebenfalls unter der Analyseplatte. In Station (D) ist es möglich die Proteine aus dem Gel durch Strom auf die Membran zu Blotten. Dazu befindet sich unter der unteren Analyseplatte eine Kammer mit Puffer und Elektrode und über der oberen Analyseplatte eine weitere Kammer mit einer entnehmbaren Membran die auf das Gel ge­ drückt wird. Sie ist ebenfalls mit Puffer versetzt und elektrisch kontaktiert. In Station (E) wird die fertig geblottete Membran, die zuvor auf der Probenplatte abgelegt wurde mit Immunreagenzien in Kontakt gebracht und in Station (F) wird diese Membran ausgewertet. In einer weiteren Station (X) die nicht gezeichnet ist wird der Gel-Kanal mit einem zweiten Gel in Kontakt gebracht, das auf der oberen Analyseplatte senkrecht steht. Dieses 2. flächige Gel ermöglicht Elektrophorese in einer Rich­ tung senkrecht zu der ursprünglichen Richtung. Dazu ist unter der Analyseplatte eine Kammer ange­ ordnet die Puffer und eine Elektrode enthält. Das flächige Gel ist an seinem entgegengesetzten Rand ebenfalls mit einer Pufferkammer und einer Elektrode ausgerüstet. In Position (R) ist das Ausspülen des Gels aus dem Kanal und dessen Reinigung vorgesehen. Neben dem Zugriff auf den gesamten Gel-Kanal ist es sinnvoll auf einzelne ausgewählte Positionen auf dem Gel-Kanal zuzugreifen um Re­ agenzien zu sparen (nicht gezeichnet). Dazu sind Schlitze in den Analyseplatten notwendig, die nur Teilbereiche des Gelkanals umfassen. Im Einzelfall kann das nur eine punktförmige Öffnung sein. Für zusätzliche Prozeduren sind weitere Stationen denkbar, z. B. - Trocknen des Gels - alternative Detektionsmethoden die nicht die Spiegel der Probenplatte benutzen sondern z. B. radioaktive Detek­ toren oder Scanner deren Wellenlänge nicht mit den üblichen Glassorten kompatibel sind - chemisch -biologische Reaktionen vor der Auswertung bzw. vor dem Blotten. Es ist auch denkbar Färben und Entfärben in getrennten Kammern auszuführen.The casting takes place in station (A) through 2 openings in the lower analysis plate. The sample sub Punch is applied in station (B) through a small funnel, which is on the upper analysis plate te is put on. Together with a second funnel, the buffer with the Gel contacted and the electrolysis process carried out. The dyeing takes place in station (C) through small chambers that communicate with the gel through slits in the two analysis plates. The band pattern is also read out at this station. To do this are in the sample plate on both A mirror is arranged on either side of the gel channel, which directs a beam path in directions allowed right to the sample plate. The beam path begins at a light source under the analysis  plate, runs through the gel and goes back into a detector also under the analysis plate. In Station (D) it is possible to blot the proteins from the gel by current onto the membrane. To there is a chamber with buffer and electrode under the lower analysis plate and over the upper analysis plate another chamber with a removable membrane on the gel ge is pressed. It is also buffered and electrically contacted. In station (E) the ready blotted membrane that was previously placed on the sample plate with immunoreagents in Contacted and this membrane is evaluated in station (F). In another station (X) which is not drawn, the gel channel is brought into contact with a second gel which is on the upper analysis plate is vertical. This 2nd flat gel enables electrophoresis in one step direction perpendicular to the original direction. For this purpose, a chamber is attached under the analysis plate arranges the buffers and contains an electrode. The flat gel is on its opposite edge also equipped with a buffer chamber and an electrode. Rinsing is in position (R) of the gel from the channel and its cleaning. In addition to access to the entire Gel channel it makes sense to access selected positions on the gel channel in order to Re saving agents (not shown). This requires slots in the analysis plates, which only Include partial areas of the gel channel. In individual cases, this can only be a punctiform opening. Additional stations are conceivable for additional procedures, e.g. B. - drying the gel - alternative Detection methods that do not use the mirror of the sample plate but z. B. radioactive detec gates or scanners whose wavelengths are not compatible with the usual types of glass - chemical biological reactions before evaluation or before blotting. It is also possible to dye and Decolorize in separate chambers.

Wesentlich für die einzelnen Prozeßschritte ist, daß die Probenplatte während dem Verschieben je­ weils entspannt zwischen den Analyseplatten bewegt werden kann. In den Arbeitspositionen werden die Analyseplatten gegen die Probenplatte gedrückt, wodurch der Gel-Kanal oben und unten voll­ ständig gedichtet wird, wenn nicht eine entsprechende funktionelle Öffnung in den Analyseplatten vorgesehen ist. Das Bearbeiten des Gels erfolgt in diesen Arbeitspositionen überwiegend quer zur Verschieberichtung. In der Probenplatte sind unabhängig von dem Gelkanal zwei weitere kurze Ka­ näle senkrecht dazu vorgesehen. Das Gel das in den Zu- und Abflüssen nach dem Gießen polymeri­ siert ist kann so über geeignete Öffnungen der Analyseplatte ausgespült werden.It is essential for the individual process steps that the sample plate during each shift because it can be relaxed between the analysis plates. In the working positions The analysis plates are pressed against the sample plate, making the gel channel full at the top and bottom is constantly sealed, if not a corresponding functional opening in the analysis plates is provided. In these working positions, the gel is mainly processed transversely to Shift direction. Independent of the gel channel, there are two further short Ka in the sample plate channels provided perpendicular to it. The gel polymerized in the inflows and outflows after pouring can be rinsed out through suitable openings in the analysis plate.

Im Folgenden werden konkrete Ausführungsformen der Erfindung beschrieben:Specific embodiments of the invention are described below:

Einzelelement Ausführungsform ASingle element embodiment A

Ein Gelkanal ((314) in Fig. 31 von oben und in Fig. 32 von der Seite) mit einem rechteckigen Quer­ schnitt von typisch 1 × 0.5 mm und typisch 100 mm Länge wird auf 2 gegenüberliegenden Seiten von 2 ebenso breiten Platten (315) eingeschlossen. Die Platten, bevorzugt aus Glas oder einem ähnlichen Material, haben eine typische Dicke von 0.05-0.5 mm und sind optisch voll transparent.A gel channel (( 314 ) in Fig. 31 from above and in Fig. 32 from the side) with a rectangular cross section of typically 1 × 0.5 mm and typically 100 mm in length is on 2 opposite sides of 2 equally wide plates ( 315 ) locked in. The plates, preferably made of glass or a similar material, have a typical thickness of 0.05-0.5 mm and are optically fully transparent.

Dieser Gelkanal mit den Glasplatten ist in einem Plastik-Träger integriert, um die verschiedenen Zugänge zum Gelkanal gegeneinander abzuschließen und das System mechanisch stabil zu machen. Der Träger hat im Profil (Fig. 32) eine Form ähnlich einem Schmetterling mit aufgeklappten Flügeln. Die Flügel sind (311), (312), (316), (317). Durch diese Flügel werden die Hohlräume (330) und (331) definiert, die zum Aufnehmen der Färbe und Entfärbeflüssigkeiten dienen. Die Hohlräume ha­ ben direkten Kontakt zum Gelkanal.This gel channel with the glass plates is integrated in a plastic carrier in order to close off the different accesses to the gel channel and to make the system mechanically stable. The carrier has in the profile ( Fig. 32) a shape similar to a butterfly with wings open. The wings are ( 311 ), ( 312 ), ( 316 ), ( 317 ). These wings define the cavities ( 330 ) and ( 331 ) which are used to hold the staining and decolorizing liquids. The cavities are in direct contact with the gel channel.

Die Hohlräume (330) und (331) sind im Betrieb mit 2 Platten (321) und (322) wasserdicht ver­ schlossen, die jedoch nicht Bestandteil des Sticks sondern der übrigen Apparatur sind. Sie werden über Gummiringe an die Flügel des Sticks gepreßt. Der Stick wird an den Enden durch 2 transparen­ te Platten (310), (313) abgeschlossen und gedichtet. Die Platten (321), (322) des Hauptgerätes dich­ ten ebenfalls gegen diese Platten (310), (313) des Sticks. Damit sind besagte Hohlräume (330), (331) die seitlich auf das Gel (314) führen vollständig geschlossen. Über Anschlüsse (327), (328), die in die Wand (321), (322) jeweils oben und unten eingelassen sind, ist es möglich, Flüssigkeit in die Hohl­ räume zu leiten und wieder abzulassen. Der Boden (313) ist zu diesem Zweck schräg mach außen geneigt, um eine vollständige Entleerung zu erleichtern.The cavities ( 330 ) and ( 331 ) are closed in operation with 2 plates ( 321 ) and ( 322 ) watertight, which are not part of the stick but the rest of the apparatus. They are pressed onto the wings of the stick using rubber rings. The stick is closed at the ends by 2 transparent plates ( 310 ), ( 313 ) and sealed. The plates ( 321 ), ( 322 ) of the main device also sealed against these plates ( 310 ), ( 313 ) of the stick. Said cavities ( 330 ), ( 331 ) which laterally lead to the gel ( 314 ) are thus completely closed. Via connections ( 327 ), ( 328 ), which are embedded in the wall ( 321 ), ( 322 ) at the top and bottom, it is possible to conduct liquid into the cavities and to drain them again. For this purpose, the bottom ( 313 ) is inclined at the outside in order to facilitate complete emptying.

Von oben wird der Gelkanal mittels des Reservoirs (332) kontaktiert. In ihm befindet sich im Be­ trieb der Elektrolyse-Puffer für die Quellseite. Der Behälter (332) ist Bestandteil des Sticks und hat einen zur Mitte konisch verlaufenden Boden (310). Die Öffnung im Boden kommuniziert mit dem Gelkanal und dient zum Laden des Gels, also dem Zusetzen der Meßsubstanz. Anschließend wird der Becher mit der Pufferflüssigkeit gefüllt. Dabei kann es nützlich sein, mit einer eventuell gelochten Platte (nicht gezeichnet), die den direkten Zugang zu der applizierten Meßsubstanz verhindert, das Ausspülen derselben beim Einfüllen des Puffers zu vermeiden. Auch eine andere Verengung des Querschnitts im Zulauf kann sinnvoll sein. Alternativ kann der Ladevorgang auch naß erfolgen, d. h. es wird zunächst der Puffer eingefüllt und im 2. Schritt z. B. mittels einer Pipette in die Vertiefung die Meßsubstanz eingebracht.The gel channel is contacted from above by means of the reservoir ( 332 ). The electrolysis buffer for the source side is located in it. The container ( 332 ) is part of the stick and has a bottom ( 310 ) which tapers towards the center. The opening in the bottom communicates with the gel channel and is used to load the gel, i.e. to add the measuring substance. The cup is then filled with the buffer liquid. It may be useful to avoid rinsing out of the buffer when filling it with a possibly perforated plate (not shown) that prevents direct access to the applied measuring substance. Another narrowing of the cross-section in the inlet can also be useful. Alternatively, the loading process can also be carried out wet, ie the buffer is first filled in and in the second step z. B. introduced by means of a pipette into the well.

Von unten wird der Gelkanal mittels des Hohlraums (333) kontaktiert. Es handelt sich dabei um ein geschlossenes Gefäß (323) das zum Hauptgerät gehört und über einen Gummiring mit der Boden­ platte (313) des Sticks verbunden wird. Es beinhaltet ebenfalls Elektrolyse-Puffer. Beim Aufsetzen des Sticks ist das Reservoir zunächst nicht gefüllt. Beim anschließenden Füllen bildet sich zunächst aufgrund der Schwerkraft in dem Röhrchen (329) eine Luftblase, die eine Benetzung des Gels ver­ hindern würde. Mittels der Kapillare (324) wird diese Luftblase an der höchsten Stelle abgesaugt bzw. kann sie entweichen. U. U. kann es sich dabei als nützlich erweisen, in die Bodenplatte (313) ei­ ne seitliche Vertiefung einzulassen, die höher liegt als der Gelkanal aber nicht gefüllt ist, und aus der die Luft optimal abgesaugt werden kann. In den beiden Reservoiren (332) und (333) ist jeweils noch die Elektrode untergebracht die zur Stromversorgung während der Elektrolyse dient.The gel channel is contacted from below by means of the cavity ( 333 ). It is a closed vessel ( 323 ) which belongs to the main unit and is connected to the base plate ( 313 ) of the stick via a rubber ring. It also contains electrolysis buffers. The reservoir is initially not filled when the stick is attached. During the subsequent filling, an air bubble is formed in the tube ( 329 ) due to the force of gravity, which would prevent the gel from being wetted. This air bubble is sucked off at the highest point by means of the capillary ( 324 ) or it can escape. It may prove useful to let a side recess in the base plate ( 313 ), which is higher than the gel channel but not filled, and from which the air can be optimally extracted. The two reservoirs ( 332 ) and ( 333 ) each contain the electrode that is used for the power supply during the electrolysis.

In Fig. 31 sind zwei weitere Zugänge (334), (335) zum Gelkanal (314) sichtbar. Das Gel (314) ist hier mit 2 Glasplatten (315) abgedeckt. Als Alternative zu Glasplatten kommen hier folgende Mate­ rialien in Betracht: Alle Arten von Folie und Platten die für die verwendete Strahlung transparent ist, im optischen Bereich z. B. Plexiglas, PVC-Folie, Polycarbonat, Polyethylen, Polyacrylamid oder auch gar keine Abdeckung.In Fig. 31 two further entrances ( 334 ), ( 335 ) to the gel channel ( 314 ) are visible. The gel ( 314 ) is covered here with 2 glass plates ( 315 ). As an alternative to glass plates here are the following materials: All types of film and plates that are transparent to the radiation used, in the optical area, for. As plexiglass, PVC film, polycarbonate, polyethylene, polyacrylamide or no cover at all.

Von den beiden Seiten (334), (335) erfolgt die optische Auswertung. Sie kann in Transmission er­ folgen, dann befindet sich auf der einen Seite (334) eine Lichtquelle, und auf der anderen Seite (335) ein Detektor, oder in Reflexion, dann befinden sich Detektor und Lichtquelle auf der gleichen Seite z. B. (335). Als Detektor kommt jedes beliebige Sensorelement in Frage das auf Eigenschaften an­ spricht, die die Lage der verschiedenen Proteine charakterisieren, z. B.:
Ein CCD-Array oder auch CCD-Kamera wenn die Lichtquelle die gesamte Länge des Gelkanal gleichzeitig beleuchtet, eine einzelne Fotodiode mit geeignetem Kollektor wenn die Lichtquelle den Gelkanal scannt, ein auf Radioaktivität sensitiver Film oder Halbleiterarray wenn statt dem Färbepro­ zess das Gel radioaktiv markiert wurde, ein Detektor für Fluoreszenzstrahlung falls das Färben mit einem fluoreszenzaktiven Farbstoff erfolgt ist.The optical evaluation takes place from the two sides ( 334 ), ( 335 ). You can follow it in transmission, then there is on one side ( 334 ) a light source, and on the other side ( 335 ) a detector, or in reflection, then the detector and light source are on the same side z. B. ( 335 ). Any sensor element that responds to properties that characterize the location of the various proteins, eg. B .:
A CCD array or CCD camera if the light source illuminates the entire length of the gel channel at the same time, a single photodiode with a suitable collector if the light source scans the gel channel, a film sensitive to radioactivity or a semiconductor array if the gel has been radioactively marked instead of the staining process , a detector for fluorescence radiation if the dyeing was done with a fluorescent dye.

Je nach Stabilität des verwendeten Gels kann es nützlich sein den Zugang zum Gel aus der Richtung (330), (331) direkt am Gel geringfügig zu vermindern um zu vermeiden, daß das Gel seitlich ver­ schiebbar ist. Auch Beschichtungen zur Erhöhung der Haftung des Gel-Kanals an den Glasplatten sind möglich.Depending on the stability of the gel used, it may be useful to slightly reduce the access to the gel from the direction ( 330 ), ( 331 ) directly on the gel in order to avoid the gel being laterally displaceable. Coatings to increase the adhesion of the gel channel to the glass plates are also possible.

Als Lichtquelle im erweiterten Sinn kommen alle Quellen in Betracht deren Emission von den Proteinen in Reflexion oder Transmission mit oder ohne eine vorangehende Vorbehandlung beeinflußt wird. Dies sind u. a. eine Glühlampe mit und ohne Fokussierung, ein Array von Leuchtdioden mit und ohne Fokussierung, ein Laser aufgeweitet oder nicht, eine UV-Lichtquelle mit und ohne Fokussierung, eine Infrarotlichtquelle mit und ohne Fokussierung, eine radioaktive Quelle. Um eine gute Ankoppelung von Sensor und Detektor an die begrenzenden Glasplatten zu ermögli­ chen, kann es sinnvoll sein auch dieses Volumen mit einer geeigneten Flüssigkeit zu fluten. So kann eine Flüssigkeit die einen ähnlichen Brechungsindex aufweist wie die Glasplatte oder das Gel Refle­ xionen verhindern und Beschädigungen der Oberfläche ausgleichen.All sources come into consideration as light sources in the expanded sense, their emission from the Proteins in reflection or transmission with or without a previous pretreatment being affected. These are u. a. a light bulb with and without focusing, an array of LEDs with and without focusing, a laser expanded or not, a UV light source with and without focusing, an infrared light source with and without focusing, a radioactive source. To enable a good coupling of sensor and detector to the limiting glass plates Chen, it can be useful to flood this volume with a suitable liquid. So can a liquid with a refractive index similar to that of the glass plate or the Gel Refle Prevent xions and compensate for damage to the surface.

Einzelelement Ausführungsform BSingle element embodiment B

In Fig. 21 und Fig. 22 ist eine alternative Ausführungsform des Hauptgerätes dargestellt. Die Plat­ ten (321), (322) des Hauptgerätes sind hier ersetzt durch die Wannen (225), (226). Diese Wannen verschließen ebenso die Hohlräume (230) und (231) des Sticks. Der Vorteil liegt in einer sehr einfa­ chen und sicheren Methode die Dichtigkeit herzustellen. Die Wannen sind jeweils mit einer Gummi­ membran abgeschlossen, die durch Unterdruck in der Wanne zurückgezogen werden kann und durch Überdruck gleichmäßig an den Stick gepresst wird. Eine Pumpe (falls notwendig auch 2 Pumpen für Überdruck und Unterdruck) reichen aus um bei allen Sticks im Hauptgerät gleichzeitig die Hohlräu­ me zu verschließen.In Fig. 21 and Fig. 22, an alternative embodiment of the main unit is shown. The plat ten ( 321 ), ( 322 ) of the main unit are replaced here by the tubs ( 225 ), ( 226 ). These troughs also close the cavities ( 230 ) and ( 231 ) of the stick. The advantage lies in a very simple and safe method of producing the tightness. The tubs are each sealed with a rubber membrane, which can be pulled back by vacuum in the tub and is evenly pressed against the stick by overpressure. One pump (if necessary also 2 pumps for overpressure and underpressure) are sufficient to close the cavities on all sticks in the main device at the same time.

Die jeweils doppelt ausgeführten Kapillaren (227) und (228) kommunizieren mit den Hohlräumen (230) und (231) und ermöglichen oben den Einlaß von Flüssigkeiten in die Hohlräume und unten de­ ren Ablaß. The double-executed capillaries ( 227 ) and ( 228 ) communicate with the cavities ( 230 ) and ( 231 ) and allow the inlet of liquids into the cavities and the bottom of their drain.

Die Wannen (225), (226) können von der dem Stick abgewandten Seite aus gekühlt und geheizt werden (nicht gezeichnet). Zur besseren Wärmeankoppelung an die Flüssigkeit in den Hohlräumen (230), (231) ist es möglich die Flüssigkeitseinläße (227) und (228) jeweils mit einer großen Oberflä­ che zu versehen und in die Hohlräume ragen zu lassen (nicht gezeichnet).The troughs ( 225 ), ( 226 ) can be cooled and heated from the side facing away from the stick (not shown). For better heat coupling to the liquid in the cavities ( 230 ), ( 231 ), it is possible to provide the liquid inlets ( 227 ) and ( 228 ) with a large surface and let them protrude into the cavities (not shown).

Einzelelement Ausführungsform CSingle element embodiment C

Soll mit dem Stick im Anschluß an die Elektrophorese geblottet werden, so ist ein Stempel (240) (siehe Fig. 23) notwendig. Der Stempel hat die gleiche vertikale Ausdehnung wie der Stick und paßt genau in den Hohlraum (230) des Sticks (Fig. 24). Es trägt an der Spitze als aktives Element eine Blot-Membran (241), die etwa so breit ist wie der Gelkanal (214). Der Gelkanal wird also auf einer Seite auf der gesamten Länge und Breite von der Membran bedeckt. Zu Beginn des Elektrolysepro­ zesse wird der Stempel im Hohlraum (230) locker plaziert, ohne daß die Membran den Gelkanal be­ rührt. Wenn der vertikale Elektrolyseprozeß abgeschlossen ist, wird durch Aufblähen der Gummi- Membran der Wanne (225) die Membran (241) des Stempels gegen den Gelkanal (214) gedrückt. Über mehrere Kanäle in dem Stempel kann aus der Kapillare (227) Pufferflüssigkeit in den vertikalen Kanal (242) des Stempels geleitet werden. Diese Flüssigkeit benetzt von hinten die Membran (241). Gleichzeitig wird in den Hohlraum (231) ebenfalls Pufferflüssigkeit eingeleitet.If the stick is to be blotted after electrophoresis, a stamp ( 240 ) (see Fig. 23) is necessary. The stamp has the same vertical extent as the stick and fits exactly into the cavity ( 230 ) of the stick ( Fig. 24). As the active element, it carries a blot membrane ( 241 ) at the tip, which is approximately as wide as the gel channel ( 214 ). The gel channel is therefore covered on one side over the entire length and width of the membrane. At the beginning of the electrolysis process, the stamp is loosely placed in the cavity ( 230 ) without the membrane touching the gel channel. When the vertical electrolysis process is completed, the membrane ( 241 ) of the stamp is pressed against the gel channel ( 214 ) by inflating the rubber membrane of the tub ( 225 ). Buffer liquid can be conducted from the capillary ( 227 ) into the vertical channel ( 242 ) of the stamp via several channels in the stamp. This liquid wets the membrane ( 241 ) from behind. At the same time, buffer liquid is also introduced into the cavity ( 231 ).

Damit kann der Gel-Kanal auf der Längsseite (214) bei anliegender Membran (241) beidseitig von Puffer benetzt werden. In beiden Wannen sind Elektroden untergebracht (nicht gezeichnet), die in den Puffer tauchen und über die der Strom zum Blotten angelegt werden kann.This allows the gel channel on the long side ( 214 ) to be wetted by buffers on both sides when the membrane ( 241 ) is in contact. Electrodes are housed in both tubs (not shown), which dip into the buffer and through which the current can be applied for blotting.

Hauptapparatur zu Ausführungsform C (A und B äquivalent)Main apparatus for embodiment C (A and B equivalent)

In dem Hauptgerät sind je 2 Pumpen untergebracht um in den Wannen (225), (226) Unterdruck und Überdruck erzeugen zu können. Dadurch werden die Hohlräume (230) und (231) abgedichtet oder im Blot-Modus wird der Stempel angedrückt.Two pumps are housed in the main unit in order to generate negative pressure and positive pressure in the tubs ( 225 ), ( 226 ). This seals the cavities ( 230 ) and ( 231 ) or the stamp is pressed in blot mode.

Es ist eine Pumpe mit Vorratsgefäß vorhanden um gleichzeitig bei allen Sticks den Tank (233) fül­ len zu können. Ein Ventil ermöglicht den Verschluß der Kapillare (224).There is a pump with a storage vessel to fill the tank ( 233 ) with all sticks at the same time. A valve enables the capillary ( 224 ) to be closed.

Eine Pumpe mit Vorratsgefäß ermöglicht das Befüllen des Gefäßes (232).A pump with storage vessel enables the vessel ( 232 ) to be filled.

Für jede Färbe- und Entfärbe- und Entwickler-Lösung die in einen der beiden Hohlräume (230) und (231) eingefüllt werden kann ist eine Pumpe mit Vorratsgefäß vorhanden (alle Sticks gemeinsam). Ein zentraler Abwasserbehälter ist vorhanden.For each staining and decolouring and developer solution that can be filled into one of the two cavities ( 230 ) and ( 231 ) there is a pump with a storage container (all sticks together). A central waste water tank is available.

Ein zentraler Computer steuert alle Vorgänge, er ist über eine Netzschnittstelle mit einem Rechner verbunden von dem der Benutzer aus das Hauptgerät steuert.A central computer controls all processes; it is connected to a computer via a network interface from which the user controls the main unit.

Die Wannen (225), (226) können mittels eines Heiz- und eines Kühlelements temperiert werden, wodurch auch die Flüssigkeit in den Hohlräumen (230), (231) des Sticks diese Temperatur annimmt. Jedem Stick ist zugeordnet:
The troughs ( 225 ), ( 226 ) can be tempered by means of a heating and a cooling element, as a result of which the liquid in the cavities ( 230 ), ( 231 ) of the stick also assumes this temperature. Each stick is assigned:

• a) ein Detektor für die separierte Meßsubstanz nach der Massentrennunga) a detector for the separated measuring substance after mass separation
• b) eine Lichtquelleb) a light source
• c) eine Stromquelle zur Massentrennungc) a power source for mass separation
• d) eine Stromquelle zum Blottend) a power source for blotting
• e) ein Detektor für den mitgelaufenen Markere) a detector for the accompanying marker

Die Detektoren können mit einer Eich-Lichtquelle versehen, die Haupt-Lichtquellen können mit ei­ nem Eichdetektor versehen werden.The detectors can be provided with a calibration light source, the main light sources with an egg be provided with a calibration detector.

Meßprozeduren Ausführungsform C (A und B äquivalent)Measurement procedures embodiment C (A and B equivalent)

• A) Elektrolytische Protein-Trennung und Detektion:
  • 1. Ein Stick wird in die Hauptapparatur gesteckt und dabei mit dem unteren Elektrolysetank (233) verbunden. Je nach Zahl der zu untersuchenden Meßsubstanzen wird die benötigte Zahl an wei­ teren Sticks eingesteckt. Die Gummimembranen der Wannen (225), (226) bzw. die Platten (321), (322) liegen dabei noch nicht an.
  • 2. Eine Metall-Kapillare wird in jeden Behälter (232) eingeklappt.
  • 3. Die Meßsubstanzen werden in die Sticks mittels einer Pipette eingefüllt.
    Beginn der automatischen Phase:
  • 4. Durch die Metall-Kapillare wird eine definierte Menge Pufferlösung in den Behälter (232) aus einem Vorratsbehälter eingefüllt.
  • 5. Durch die Metall-Kapillare wird eine definierte Menge Pufferlösung aus einem Vorratsbehälter zugeführt.
  • 6. Der Behälter (233) wird ebenfalls mit Pufferlösung gefüllt. Dabei entweicht die Luft aus der Kapillare (224). Damit ist das Gel kontaktiert.
  • 7. Die beiden Gummimembranen der Wannen (225), (226) werden aufgeblasen, bzw. die beiden Platten (321), (322) werden an den Stick angelegt. Damit sind die Hohlräume (230), (231) ab­ geschlossen und befüllbar.
  • 8. Über die Metall-Kapillare und die Elektrode des Tanks (233) wird Strom in vorher festgelegter Höhe an das Gel angelegt. Dabei ist jedem Stick eine individuelle Stromquelle zugeordnet. Die Meßsubstanz läuft jetzt im Gel und separieret sich je nach Masse. Nach Abschluß dieses Pro­ zesses wird der Strom abgschaltet.
  • 9. In die Hohlräume (230), (231) wird jetzt Färbeflüssigkeit aus einem weiteren Vorratsbehälter eingefüllt. Sie kann über die Heizmöglichkeiten an der Rückseite der Wannen erhitzt werden, um die Reaktion zu beschleunigen. Die Färbereaktion kann nach Temperatur und Zeit beliebig eingestellt werden. Nach Abschluß der Färbeprozedur wird die Färbeflüssigkeit in den Abwas­ serbehälter abgepumpt.
  • 10. Jetzt wird die Entfärbeflüssigkeit für das Gel eingefüllt. Wieder sind Reaktionszeit und Reakti­ onstemperatur frei wählbar. Danach wird die Entfäbeflüssigkeit in den Abwasserbehälter abge­ pumpt.
    Nach Abschluß der Gel-Behandlung erfolgt die Auswertung:
  • 11. Die Lichtquellen vor den Sticks werden eingeschaltet. Die Detektoren registrieren das transmit­ tierte Licht in Abhängigkeit von der Laufstrecke im Gel und damit das Intensitätsprofil als Funktion der Massen in der Meßsubstanz.
  • 12. Der Computer wertet die Daten aus und gibt sie an die Bedienkonsole weiter.
  • 13. Die Luft aus beiden Gummimembranen der Wannen (225), (226) wird abgelassen
    Ende der Automatischen Phase:
  • 14. Der Bediener entfernt den Stick.
  A) Electrolytic protein separation and detection:
  • 1. A stick is inserted into the main apparatus and connected to the lower electrolysis tank ( 233 ). Depending on the number of test substances to be examined, the required number of additional sticks is inserted. The rubber membranes of the tubs ( 225 ), ( 226 ) and the plates ( 321 ), ( 322 ) are not yet in contact.
  • 2. A metal capillary is folded into each container ( 232 ).
  • 3. The measuring substances are filled into the sticks using a pipette.
    Start of the automatic phase:
  • 4. A defined amount of buffer solution is filled into the container ( 232 ) from a storage container through the metal capillary.
  • 5. A defined amount of buffer solution is fed from a storage container through the metal capillary.
  • 6. The container ( 233 ) is also filled with buffer solution. The air escapes from the capillary ( 224 ). The gel is contacted.
  • 7. The two rubber membranes of the tubs ( 225 ), ( 226 ) are inflated, or the two plates ( 321 ), ( 322 ) are placed on the stick. The cavities ( 230 ), ( 231 ) are thus closed and can be filled.
  • 8. Current is applied to the gel at a predetermined level via the metal capillary and the electrode of the tank ( 233 ). Each stick is assigned an individual power source. The measuring substance now runs in the gel and separates depending on the mass. After completing this process, the current is switched off.
  • 9. In the cavities ( 230 ), ( 231 ), coloring liquid is now poured from another storage container. It can be heated using the heating options on the back of the tubs to accelerate the reaction. The dyeing reaction can be set arbitrarily according to temperature and time. After completing the dyeing procedure, the dyeing liquid is pumped out into the water tank.
  • 10. The decolorizing liquid for the gel is now filled in. Again, reaction time and reaction temperature are freely selectable. Afterwards, the waste liquid is pumped out into the waste water tank.
    After completion of the gel treatment, the evaluation is carried out:
  • 11. The light sources in front of the sticks are switched on. The detectors register the transmitted light as a function of the running distance in the gel and thus the intensity profile as a function of the masses in the measuring substance.
  • 12. The computer evaluates the data and passes it on to the control console.
  • 13. The air from both rubber membranes of the tubs ( 225 ), ( 226 ) is released
    End of the automatic phase:
  • 14. The operator removes the stick.
• B) Elektrolytische Protein-Trennung und Blotten:
  • 1. In einen Stick wird der Stempel (240) lose eingeführt.
  • 2. Der Stick wird in die Hauptapparatur gesteckt und dabei mit dem unteren Elektrolysetank (233) verbunden. Je nach Zahl der zu untersuchenden Meßsubstanzen wird die benötigte Zahl an wei­ teren mit Stempeln versehenen Sticks eingesteckt. Die Gummimembranen der Wannen (225), (226) liegen dabei noch nicht an.
  • 3. Eine Metall-Kapillare wird in jeden Behälter (232) eingeklappt.
  • 4. Die Meßsubstanzen werden in die Sticks mittels einer Pipette eingefüllt.
    Beginn der automatischen Phase:
  • 5. Durch die Metall-Kapillare wird eine definierte Menge Pufferlösung in den Behälter (232) aus einem Vorratsbehälter eingefüllt.
  • 6. Der Behälter (233) wird ebenfalls mit Pufferlösung gefüllt. Dabei entweicht die Luft aus der Kapillare (224). Damit ist das Gel kontaktiert.
  • 7. Die Gummimembran der Wanne (226) wird aufgeblasen. Damit ist der Hohlraum (231) abge­ schlossen und befüllbar.
  • 8. Über die eingeklappte Metall-Kapillare und die Elektrode des Tanks (233) wird Strom in vor­ her festgelegter Höhe an das Gel angelegt. Dabei ist jedem Stick eine individuelle Stromquelle zugeordnet. Die Meßsubstanz läuft jetzt im Gel und separieret sich je nach Masse. Nach Abschluß dieses Prozesses wird der Strom abgeschaltet.
  • 9. Die Gummimembran der Wannen (225) wird aufgeblasen. Damit wird der Stempel (240) an das Gel gedrückt.
  • 10. Über die Kanülen (227), (228) wird Puffer in die Hohlräume (231) und (242) geleitet. Damit ist das Gel kontaktiert und die Membran liegt an.
  • 11. Über die Elektroden in den Wannen (225), (226) wird Strom in vorher festgelegter Höhe und Dauer angelegt. Damit wird die Meßsubstanz aus dem Gel auf die Membran geblottet. Danach wird der Strom abgeschaltet.
  • 12. Die Luft aus beiden Gummimembranen der Wannen (225), (226) wird abgelassen
    Ende der Automatischen Phase:
  • 13. Der Bediener entfernt den Stick aus dem Hauptgerät und entnimmt den Stempel mit der Memb­ ran zur Weiterverarbeitung.
  B) Electrolytic protein separation and blotting:
  • 1. The stamp ( 240 ) is loosely inserted into a stick.
  • 2. The stick is inserted into the main apparatus and connected to the lower electrolysis tank ( 233 ). Depending on the number of test substances to be examined, the required number of additional sticks provided with stamps is inserted. The rubber membranes of the tubs ( 225 ), ( 226 ) are not yet in contact.
  • 3. A metal capillary is folded into each container ( 232 ).
  • 4. The measuring substances are filled into the sticks using a pipette.
    Start of the automatic phase:
  • 5. A defined amount of buffer solution is filled into the container ( 232 ) from a storage container through the metal capillary.
  • 6. The container ( 233 ) is also filled with buffer solution. The air escapes from the capillary ( 224 ). The gel is contacted.
  • 7. The rubber membrane of the tub ( 226 ) is inflated. So that the cavity ( 231 ) is closed abge and fillable.
  • 8. Current is applied to the gel at a predetermined height via the folded-in metal capillary and the electrode of the tank ( 233 ). Each stick is assigned an individual power source. The measuring substance now runs in the gel and separates depending on the mass. When this process is complete, the power is turned off.
  • 9. The rubber membrane of the tubs ( 225 ) is inflated. This presses the stamp ( 240 ) against the gel.
  • 10. Buffer is passed into the cavities ( 231 ) and ( 242 ) via the cannulas ( 227 ), ( 228 ). The gel is thus contacted and the membrane is in contact.
  • 11. Electricity is applied in the predetermined height and duration via the electrodes in the tubs ( 225 ), ( 226 ). The measuring substance is blotted from the gel onto the membrane. Then the power is turned off.
  • 12. The air from both rubber membranes of the tubs ( 225 ), ( 226 ) is released
    End of the automatic phase:
  • 13. The operator removes the stick from the main device and removes the stamp with the membrane for further processing.

Einzelelement Ausführungsform DSingle element embodiment D

Fig. 11, Fig. 12 und Fig. 13 zeigen den Querschnitt, die Seiten - und die Frontansicht eines Einzel­ elements. Es handelt sich um einen Kanal (101) von typisch 100 mm Länge der in einem Hauptgerät installiert ist und automatisch mit Gel gefüllt werden kann, das anschließend im Kanal polymerisiert. Der Kanal wird in einer Richtung durch zwei Glasplatten (102), (103) begrenzt, die die gleiche Breite wie das Gel aufweisen, typisch 1 mm. Der Abstand der beiden Glasplatten von typisch 0.5 mm bestimmt die Dicke des Gels. In der Richtung vom Gel weg sind die Glasplatten wesentlich länger, wodurch es möglich ist auf einer Seite die Kammer (105) wasserdicht mit den Glasplatten zu verbin­ den. Auf der anderen Seite ist die Kammer (104) mit den Glasplatten wasserdicht verbunden, deren Deckel (124) kann abgenommen werden. Der Kanal (101) wird auf der gesamten Länge von den Glasplatten und den beiden Kammern eingeschlossen. An dem oberen und unteren Ende sorgen 2 durchbohrte Endstücke (106) und (107) für die nötige Dichtigkeit (Fig. 12 und Fig. 13). Durch sie ist der Gel-Kanal von oben und unten kontaktierbar. Fig. 11, Fig. 12 and Fig. 13 show the cross section, the side and the front view of a single element. It is a channel ( 101 ) of typically 100 mm in length, which is installed in a main unit and can be filled automatically with gel, which then polymerizes in the channel. The channel is bounded in one direction by two glass plates ( 102 ), ( 103 ) which have the same width as the gel, typically 1 mm. The distance between the two glass plates of typically 0.5 mm determines the thickness of the gel. In the direction away from the gel, the glass plates are much longer, which makes it possible to connect the chamber ( 105 ) to the glass plates in a watertight manner. On the other hand, the chamber ( 104 ) is watertightly connected to the glass plates, the cover ( 124 ) of which can be removed. The channel ( 101 ) is enclosed along the entire length by the glass plates and the two chambers. At the upper and lower ends, two drilled end pieces ( 106 ) and ( 107 ) provide the necessary tightness ( Fig. 12 and Fig. 13). Through them, the gel channel can be contacted from above and below.

Innerhalb der Kammern kann der Gelkanal (101) seitlich durch die Bestandteile der beiden Kam­ mern (104) und (105) direkt abgedeckt werden. Die Platte (110) mit der Dichtung (111) verschließt den Kanal von rechts über die gesamte Länge. Die Platte (120) mit der Dichtung (121) verschließt den Kanal von links über die gesamte Länge. Beide Platten können von außen angedrückt und weg­ gezogen werden. Dazu ragen aus den Kammern (105) und (104) jeweils zwei gedichtete Stäbe (112) und (122) die mit den Platten verbunden sind. Die Stäbe werden aus Stabilitätsgründen jeweils von einer Platte verbunden, die es erlaubt die Dichtungen anzudrücken und abzuziehen.Inside the chambers, the gel channel ( 101 ) can be covered laterally by the components of the two chambers ( 104 ) and ( 105 ). The plate ( 110 ) with the seal ( 111 ) closes the channel from the right over the entire length. The plate ( 120 ) with the seal ( 121 ) closes the channel from the left over the entire length. Both plates can be pressed on from the outside and pulled away. For this purpose, two sealed rods ( 112 ) and ( 122 ) protrude from the chambers ( 105 ) and ( 104 ), which are connected to the plates. For reasons of stability, the bars are each connected by a plate, which allows the seals to be pressed on and removed.

Von der Lichtquelle (132) wird über die beiden Spiegel (133) das Licht auf den Sensor (130) gelei­ tet, meist ein CCD-Array. Dabei liegt das Gel (101) im Strahlengang und kann ausgelesen werden.The light from the light source ( 132 ) is directed via the two mirrors ( 133 ) to the sensor ( 130 ), usually a CCD array. The gel ( 101 ) lies in the beam path and can be read out.

Hauptapparatur Ausführungsform DMain apparatus embodiment D

In dem Hauptgerät der Ausführungsform D sind ein oder mehrere obiger Einzelelemente unterge­ bracht. Jedes der Elemente wird zur Analyse einer anderen Prüfsubstanz verwendet, wird aber ge­ meinsam betrieben. Dazu sind im Hauptgerät an einer Stelle Vorratsgefäße für die Bestandteile des Gels vor der Polymerisierung vorhanden. Daraus kann mittels Pumpen ein Reaktionsgefäß gefüllt werden, das die Gel-Substanzen in dem gewünschten Mischverhältnis beinhaltet. Diese Flüssigkeit wird mittels eines Schlauchsystems an die Trichter (107) der Gel-Kanäle (101) geleitet. Weiter ist ein Schlauchsystem mit Ventilen an der Austrittsöffnung (106) der Gelkanäle vorgesehen. Es mündet in einem Abwasserbehälter. Weiter ist ein Schlauchsystem vorgesehen, das aus einem Vorratsgefäß Puffer in den Trichter (107) füllt. Weiter ist ein Schlauchsystem vorgesehen, das die Kammer (105) mit Färbe- und Entfärbe-Lösung versorgt und im Betrieb durch Umpumpen das Gel spült. Das Schlauchsystem ermöglicht auch das Einfüllen von Blot-Puffer in die Kammer (105). Weiter ist ein Schlauchsystem vorgesehen, das die Kammern (104) mit Blot-Puffer versorgt. Kühl- und Heizele­ mente ermöglichen das thermostatisieren aller Flüssigkeitskreisläufe.In the main device of the embodiment D, one or more of the above individual elements are housed. Each of the elements is used to analyze a different test substance, but is operated together. For this purpose, there are storage vessels for the components of the gel at one point in the main device before the polymerization. From this, a reaction vessel can be filled by means of pumps, which contains the gel substances in the desired mixing ratio. This liquid is fed to the funnels ( 107 ) of the gel channels ( 101 ) by means of a hose system. A hose system with valves is also provided at the outlet opening ( 106 ) of the gel channels. It ends in a waste water tank. A hose system is also provided, which fills buffer into the funnel ( 107 ) from a storage vessel. A hose system is also provided, which supplies the chamber ( 105 ) with staining and decoloring solution and, during operation, rinses the gel by pumping around. The tubing system also allows blot buffer to be filled into the chamber ( 105 ). A hose system is also provided, which supplies the chambers ( 104 ) with blot buffer. Cooling and heating elements enable the thermostatting of all liquid circuits.

Pneumatische Zylinder sorgen für die gemeinsame Bewegung aller Dichtungen (110) und (120) an den Gel-Kanal, Federn drücken die Dichtungen wieder zurück. Pro Einzelelement ist im Hauptgerät eine Hochspannungsquelle vorhanden, die mit Elektroden verbunden werden kann, die in die Puffer­ behälter (107) und (106) münden. Die Spannungsquelle kann auch an die Elektroden in den Kam­ mern (104) und (105) angeschlossen werden. Zum Auslesen der Sensorelemente (130) ist Auswerte- Elektronik vorgesehen. Eine Computersteuerung kontrolliert die Arbeitsabläufe.Pneumatic cylinders ensure that all seals ( 110 ) and ( 120 ) move together on the gel channel; springs push the seals back again. A high-voltage source is available for each individual element in the main unit, which can be connected to electrodes that open into the buffer containers ( 107 ) and ( 106 ). The voltage source can also be connected to the electrodes in the chambers ( 104 ) and ( 105 ). Evaluation electronics are provided for reading out the sensor elements ( 130 ). A computer control controls the work processes.

Meßprozedur Ausführungsform DMeasurement procedure embodiment D

• A) Gießen des Gels in den Gel-Kanal (101)
  • 1. Die beiden Dichtungen (111) und (121) werden durch Betätigung der Stempel (112) und (122) gegen die Glasplatten (102) und (103) gedrückt. Dadurch ist der Gel-Kanal geschlossen. Aus Vorratsgefäßen werden Wasser, Acrylamid, und Vernetzer durch die Endstücke (107) in der vorherbestimmten Konzentration in den Kanal geleitet. Die Luft wird verdrängt, indem eine Überschußmenge Flüssigkeit durch das Endstück abgeleitet wird.
  • 2. Die Flüssigkeit in der Kapillare bleibt stehen und polymerisiert.
  • 3. Die beiden Dichtungen (111) und (121) werden von dem Gelkanal entfernt
  A) pouring the gel into the gel channel ( 101 )
  • 1. The two seals ( 111 ) and ( 121 ) are pressed against the glass plates ( 102 ) and ( 103 ) by actuating the punches ( 112 ) and ( 122 ). This closes the gel channel. Water, acrylamide and crosslinking agent are passed from the storage vessels through the end pieces ( 107 ) in the predetermined concentration into the channel. The air is displaced by draining an excess amount of liquid through the tail.
  • 2. The liquid in the capillary remains and polymerizes.
  • 3. The two seals ( 111 ) and ( 121 ) are removed from the gel channel
• B) Laden der Prüfsubstanz
  • 1. Das Gel wird über das Endstück (107) mit der Prüfsubstanz beladen.
  B) loading the test substance
  • 1. The gel is loaded with the test substance via the end piece ( 107 ).
• C) Elektrophorese
  • 1. In das Endstück (107) wird über eine Kapillare Puffer eingefüllt.
  • 2. Das Endstück (106) das mit Gel gefüllt ist, wird durch Anheben des Pufferspiegels in einer Wanne um das Endstück herum kontaktiert. Beide Enden ragen damit in elektrisch kontaktierte Pufferlösungen.
  • 3. An die Pufferlösungen wird Spannung angelegt, die Elektrophorese findet statt.
  • 4. Während der Elektrophorese wird durch Kühlbohrungen in der Kammer (105) Wasser geeigne­ ter Temperatur geleitet. Dadurch wird die gewünschte Temperatur des Gels eingestellt.
  • 5. Der Sensor (130) detektiert die Lauffront des Gels
  • 6. Ist die Elekrolyse abgeschlossen, wird die Spannung abgeschaltet
  C) Electrophoresis
  • 1. Buffer is filled into the end piece ( 107 ) via a capillary.
  • 2. The end piece ( 106 ) which is filled with gel is contacted by lifting the buffer level in a tub around the end piece. Both ends protrude into electrically contacted buffer solutions.
  • 3. Voltage is applied to the buffer solutions and electrophoresis takes place.
  • 4. During the electrophoresis, water at a suitable temperature is passed through cooling holes in the chamber ( 105 ). This sets the desired temperature of the gel.
  • 5. The sensor ( 130 ) detects the running front of the gel
  • 6. When the electrolysis is complete, the voltage is switched off
• D) Färben
  • 1. Aus den Vorratsgefäßen wird Färbelösung in die Kammer (105) geleitet.
  • 2. Während des Färbens wird durch Kühlbohrungen in der Kammer (105) Wasser geeigneter Temperatur geleitet. Dadurch wird die gewünschte Temperatur des Gels eingestellt.
  • 3. Nach Abschluß des Färbevorgangs werden Reste der Färbeflüssigkeit durch Wasser entfernt
  • 4. Die Gel-Matrix wird mit Entfärbelösung gereinigt
  • 5. Nach Abschluß des Entfärbevorgangs werden Reste der Entfärbeflüssigkeit durch Wasser ent­ fernt.
  D) dyeing
  • 1. Staining solution is passed from the storage vessels into the chamber ( 105 ).
  • 2. During the dyeing, water of suitable temperature is passed through cooling bores in the chamber ( 105 ). This sets the desired temperature of the gel.
  • 3. After the dyeing process, residues of the dyeing liquid are removed by water
  • 4. The gel matrix is cleaned with decolorizing solution
  • 5. After the decolorization process, remnants of the decolorizing liquid are removed by water.
• E) Optisches Auswerten
  • 1. Das Gel wird mittels des Sensors optisch vermessen und die Daten an den Steuercomputer wei­ tergeleitet.
  E) Optical evaluation
  • 1. The gel is measured optically by means of the sensor and the data is forwarded to the control computer.
• F) Blotten
  • 1. Der Deckel (124) wird vom Anwender entfernt, die Dichtung (121) durch eine Blot-Membran ersetzt und der Deckel wieder eingesetzt.
  • 2. Die Blot-Membran in der Position der Dichtung (121) wird an das Gel gepreßt.
  • 3. Die Kammern (104) und (105) werden mit Blot-Puffer gefüllt.
  • 4. Mittels 2 Elektroden in den beiden Kammern wird die Blot-Spannung an das Sandwich ange­ legt.
  • 5. Während des Blottens wird mittels Kühlbohrungen in der Kammer (105) Wasser geeigneter Temperatur geleitet. Dadurch wird die gewünschte Temperatur des Blot-Puffers und des Gels eingestellt.
  • 6. Die Blot-Membran in der Position der Dichtung (121) wird zurückgezogen
  • 7. Der Anwender entnimmt die Blot-Menbran zusammen mit dem Deckel (124).
  F) blotting
  • 1. The lid ( 124 ) is removed by the user, the seal ( 121 ) is replaced by a blot membrane and the lid is replaced.
  • 2. The blot membrane in the position of the seal ( 121 ) is pressed against the gel.
  • 3. The chambers ( 104 ) and ( 105 ) are filled with blot buffer.
  • 4. The blot voltage is applied to the sandwich by means of 2 electrodes in the two chambers.
  • 5. During blotting, water of a suitable temperature is passed through cooling holes in the chamber ( 105 ). This sets the desired temperature of the blot buffer and the gel.
  • 6. The blot membrane in the seal ( 121 ) position is withdrawn
  • 7. The user removes the blot membrane together with the lid ( 124 ).
• G) Reinigen
  • 1. Beide Dichtungen (111) und (121) werden an den Gel-Kanal gedrückt.
  • 2. Über das Endstück (107) wird Wasser unter erhöhtem Druck durch den Gel-Kanal in den Ab­ wasserbehälter geleitet.
  • 3. Die Kammern (104) und (105) werden mit Wasser gespült
  G) Clean
  • 1. Both seals ( 111 ) and ( 121 ) are pressed against the gel channel.
  • 2. Via the end piece ( 107 ), water is passed under increased pressure through the gel channel into the water tank.
  • 3. The chambers ( 104 ) and ( 105 ) are rinsed with water

Einzelelement Ausführungsform ESingle element embodiment E

In der Ausführungsform E durchläuft ein Einzelelement verschiedene Stationen A-F, in denen je­ weils ein oder mehrere Pozeßschritte durchgeführt werden. Der Gel-Kanal wird von einer Platte - der Probenplatte - zu den einzelnen Stationen transportiert. In Fig. 1, Fig. 3 und Fig. 5 ist diese Platte (1) in Aufsicht, im Schnitt und schräg von oben dargestellt. Typische Abmessungen sind etwas mehr als 100 mm Länge und 1 mm Dicke. Ein Schlitz (2) in der Mitte von typisch 0.5 mm Breite und 100 mm Länge nimmt im Betrieb das Gel auf. Die Kanten des Schlitzes sind präzise und scharf um sicherzustellen, daß das polymerisierte Gel beim Verschieben geschnitten werden kann. In die Platte sind 2 optisch spiegelnde Flächen (3) unter 45° eingelassen. Eine Möglichkeit zu ihrer Herstellung ist: Die Platte mit dem integrierten Schlitz wird an dieser Stelle unter 45° geschnitten, poliert und metallisch bedampft wird. Danach werden die beiden Teile wieder verbunden. Eine Möglichkeit zur Herstellung des Schlitzes ist das Zusammensetzen der Platte aus 2 Einzel-Platten, die durch Spacer an den Enden auf Abstand gehalten werden. Weitere Schlitze (4) dienen zum Reinigen und eine Wannen (5) zur Aufnahme einer Membran.In embodiment E, a single element passes through various stations AF, in which one or more process steps are carried out each time. The gel channel is transported from a plate - the sample plate - to the individual stations. In Fig. 1, Fig. 3 and Fig. 5, this plate ( 1 ) is shown in supervision, in section and obliquely from above. Typical dimensions are just over 100 mm in length and 1 mm in thickness. A slit ( 2 ) in the middle, typically 0.5 mm wide and 100 mm long, receives the gel during operation. The edges of the slit are precise and sharp to ensure that the polymerized gel can be cut when moved. Two optically reflecting surfaces ( 3 ) are embedded in the plate at 45 °. One possibility for their production is: The plate with the integrated slot is cut at this point at 45 °, polished and metallized. Then the two parts are connected again. One possibility for producing the slot is to assemble the plate from two individual plates, which are kept at a distance by spacers at the ends. Additional slots ( 4 ) are used for cleaning and a tub ( 5 ) for receiving a membrane.

In Fig. 2 sind im Schnitt die untere (8) und obere (9) Analyseplatte zusammen mit den für jede Sta­ tion benötigten Peripherie-Einrichtungen dargestellt. In Fig. 4 ist in Aufsicht die obere Analyseplatte (9) dargestellt. Die Probenplatte (1) wird von beiden Analyseplatten eingeschlossen. Fig. 6 zeigt eine räumliche Darstellung der Analyseplatten.In Fig. 2, the lower ( 8 ) and upper ( 9 ) analysis plate are shown together with the peripheral devices required for each station. In Fig. 4 the top analysis plate ( 9 ) is shown in supervision. The sample plate ( 1 ) is enclosed by both analysis plates. Fig. 6 shows a spatial representation of analysis plates.

Durch einen nicht gezeichneten Mechanismus wird sichergestellt, daß während der Ausführung ei­ ner Prozedur die Analyseplatten so eng an die Probenplatte (1) gepresst werden, daß die Kanäle der Probenplatte sicher wasserdicht abgeschlossen werden, soweit nicht entsprechende Durchbrüche in den Analyseplatten vorhanden sind. Das Verschieben der Gel-Platte zwischen den Analyseplatten zum Wechsel der Prozeduren wird möglich durch Entspannen dieses Mechanismus.A mechanism, not shown, ensures that the analysis plates are pressed so tightly against the sample plate ( 1 ) during the execution of a procedure that the channels of the sample plate are securely sealed watertight, provided there are no corresponding openings in the analysis plates. Moving the gel plate between the analysis plates to change procedures is made possible by relaxing this mechanism.

In Station A wird das Gel gegossen. Von unten steht ein Zufluß (10) zur Verfügung, der den Kanal (2) kontaktiert. Ein Abfluß (11) am anderen Ende des Kanals ist ebenfalls von unten in die Analyse­ platte (8) eingelassen. Ein Zylinder an der Vorderseite des Stempels (14) kann durch die Analyseplat­ te (9) in den Kanal (2) der Probenplatte gedrückt werden. Der Kanal enthält an dieser Stelle eine vorzugsweise runde Erweiterung vom Durchmesser dieses Zylinders. In Ruhelage hält eine Feder den Stempel über der Analyseplatte. Die beiden Abflüsse (12) und (13) mit erhöhtem Querschnitt sind der Station R, die dem Reinigen der Zu- und Abflüsse (10), (11) dient, zuzurechnen. Die beiden Durchbrüche (4) der Probenplatte korrespondieren damit.The gel is poured in station A. An inflow ( 10 ) is available from below, which contacts the channel ( 2 ). An outlet ( 11 ) at the other end of the channel is also inserted from below into the analysis plate ( 8 ). A cylinder on the front of the stamp ( 14 ) can be pressed through the analysis plate ( 9 ) into the channel ( 2 ) of the sample plate. At this point the channel contains a preferably round extension of the diameter of this cylinder. In the rest position, a spring holds the stamp over the analysis plate. The two outlets ( 12 ) and ( 13 ) with increased cross-section are to be attributed to station R, which is used to clean the inlets and outlets ( 10 ), ( 11 ). The two openings ( 4 ) of the sample plate correspond to this.

In Station B wird die Probensubstanz auf die Matrix aufgebracht und aufgetrennt. Zwei Trichter (20) und (21) sind mittels Durchbrüchen in der oberen Analyseplatte mit den Enden des Kanals (2) verbunden. Sie beeinhalten Elektroden zur Kontaktierung einer darin eingefüllten Flüssigkeit. Der Gel-Kanal steht durch die untere Analyseplatte mit einem Wärmetauscher (22) in Verbindung, der die gesamte Länge des Kanals umfaßt. Der Wärmetauscher kann z. B. als Peltier-Element oder als längs durchbohrter Metall-Kanal der mit Flüssigkeit durchspült wird realisiert werden. Ein solcher Wärmetauscher kann auch auf der oberen Analyseplatte zwischen den beiden Trichtern angeordnet werden (nicht gezeichnet). Weiter kann in der Station B der optische Detektor (34) verwendet wer­ den. Der Strahlengang des Lichts geht von der Lichtquelle (36) über die in der Probenplatte (1) in­ tegrierten Spiegel (3) durch den Gel-Kanal (2), über die Linse (35) in den Detektor (34). (In Fig. 2 ist die Station C gezeichnet, der Strahlengang geht in dieser Position von der alternativen Lichtquelle (37) aus).In station B, the sample substance is applied to the matrix and separated. Two funnels ( 20 ) and ( 21 ) are connected to the ends of the channel ( 2 ) by means of openings in the upper analysis plate. They contain electrodes for contacting a liquid filled therein. The gel channel communicates through the lower analysis plate with a heat exchanger ( 22 ) which spans the entire length of the channel. The heat exchanger can e.g. B. as a Peltier element or as a longitudinally pierced metal channel which is flushed with liquid. Such a heat exchanger can also be arranged on the upper analysis plate between the two funnels (not shown). Next, the optical detector ( 34 ) can be used in station B who. The optical path of the light going from the light source (36) in the sample plate (1) in tegrated mirror (3) through the gel-channel (2) via the lens (35) in the detector (34). (The station C is drawn in FIG. 2, the beam path in this position originates from the alternative light source ( 37 )).

In Station C wird das Gel gefärbt und ausgelesen. Zwei gedichtete Kammern (30) und (31) sind mittels Durchbrüchen in der oberen und unteren Analyseplatte mit dem Gel-Kanal (2) verbunden. Die Kammern können durch Wärmetauscher (32) und (33) auf eine geeignete Temperatur gebracht wer­ den. Weiter kann in Station C der optische Detektor (34) eingesetzt werden. Der Strahlengang des Lichts geht von der Lichtquelle (37) über die in der Probenplatte (1) integrierten Spiegel (3) durch den Gel-Kanal (2), über die Linse (35) in den Detektor (34).In station C the gel is stained and read out. Two sealed chambers ( 30 ) and ( 31 ) are connected to the gel channel ( 2 ) by means of openings in the upper and lower analysis plates. The chambers can be brought to a suitable temperature by heat exchangers ( 32 ) and ( 33 ). The optical detector ( 34 ) can also be used in station C. The beam path of the light goes from the light source ( 37 ) via the mirrors ( 3 ) integrated in the sample plate ( 1 ) through the gel channel ( 2 ), via the lens ( 35 ) into the detector ( 34 ).

In Station D (siehe Fig. 7a, 7b) wird das Gel geblottet. Die Kammer (43) mit einer integrierten E­ lektrode kontaktiert den Gelkanal (2) mittels eines Durchbruchs in der unteren Analyseplatte. Die Kammer kann durch einen Wärmetauscher (44) auf eine geeignete Temperatur gebracht werden. Die Kammer kann durch den Zulauf auf leichten Überdruck gebracht werden, um den Blot-Vorgang zu beschleunigen. Von oben wird der Gelkanal durch einen Durchbruch in der oberen Analyseplatte kontaktiert, der von einer oben offenen Wanne (42) begrenzt wird. In die Wanne kann ein Stempel (41) eingesetzt werden, der an der Vorderseite mit einer Membran (40) versehen ist, die durch den relativ breiten Durchbruch direkt auf dem Gel-Kanal (2) zu liegen kommt. An der Rückseite der Membran ist ein Hohlraum vorgesehen der eine Elektrode enthält. Der Hohlraum kann mit Flüssig­ keit gefüllt werden und auch unter Unterdruck gesetzt werden. Eine Feder hält den Stempel in Ruhe­ lage über dem Kanal.The gel is blotted in station D (see FIGS. 7a, 7b). The chamber ( 43 ) with an integrated electrode contacts the gel channel ( 2 ) by means of an opening in the lower analysis plate. The chamber can be brought to a suitable temperature by means of a heat exchanger ( 44 ). The chamber can be brought to a slight positive pressure by the inlet in order to accelerate the blotting process. From above, the gel channel is contacted by an opening in the upper analysis plate, which is delimited by a trough ( 42 ) open at the top. A stamp ( 41 ) can be inserted into the tub, which is provided on the front with a membrane ( 40 ), which comes to rest directly on the gel channel ( 2 ) due to the relatively wide opening. At the back of the membrane, a cavity is provided which contains an electrode. The cavity can be filled with liquid and can also be placed under negative pressure. A spring holds the stamp at rest over the canal.

In Station D (siehe Fig. 7c) ist eine zweite Position der Probenplatte D 1 möglich, in der die Memb­ ran in der Vertiefung (5) der Probenplatte abgelegt wird. Dies wird durch leichten Überdruck in dem Hohlraum des Stempels (41) unterstützt.In station D (see Fig. 7c) a second position of the sample plate D 1 is possible, in which the membrane is placed in the recess ( 5 ) of the sample plate. This is supported by a slight overpressure in the cavity of the stamp ( 41 ).

In Station E (siehe Fig. 7d) wird die an einer Membran (40) die in der Vertiefung (5) der Proben­ platte (1) liegt eine Immunreaktion ausgeführt. Dazu wird von oben in die Wanne (51) das Immunre­ agenz eingefüllt und in der Kammer (50) von unten leichter Unterdruck erzeugt.In station E (see FIG. 7d) the immune reaction is carried out on a membrane ( 40 ) which is in the recess ( 5 ) of the sample plate ( 1 ). For this purpose, the immune agent is poured into the tub ( 51 ) from above and a slight negative pressure is generated in the chamber ( 50 ) from below.

In Station F (siehe Fig. 7e) wird mittels des Sensors (60) mit der Linse (61) der Membran-Steifen ausgelesen.In station F (see FIG. 7e) the membrane stiffener is read out by means of the sensor ( 60 ) with the lens ( 61 ).

In einer weiteren Station wird der Gel-Kanal mit einem 2D-Gel in Kontakt gebracht. Die Anord­ nung ist nicht explizit gezeichnet. Sie entspricht der Station D, mit dem Unterschied, daß anstelle des Blot-Stempels (41) eine Gel-Kammer mit 2 Platten und eingeschlossenem Gel eingesetzt wird. Typi­ sche Abmessungen der Gel-Kammer sind: 100 mm Länge (wie der Gel-Kanal (2)), 0.5 mm Dicke des Gels und 50-100 mm Lauflänge des Gel weg von der oberen Analyseplatte.In a further station, the gel channel is brought into contact with a 2D gel. The arrangement is not explicitly drawn. It corresponds to station D, with the difference that a gel chamber with 2 plates and enclosed gel is used instead of the blot stamp ( 41 ). Typical dimensions of the gel chamber are: 100 mm length (like the gel channel ( 2 )), 0.5 mm thickness of the gel and 50-100 mm running length of the gel away from the upper analysis plate.

Hauptapparatur Ausführungsform EMain apparatus embodiment E

In dem Hauptgerät der Ausführungsform E sind ein oder mehrere obiger Einzelelemente unterge­ bracht. Jedes der Elemente wird zur Analyse einer separaten Prüfsubstanz verwendet, wird aber ge­ meinsam mit weiteren Elementen betrieben. Dazu werden in dem Hauptgerät viele Probenplatten ho­ rizontal mechanisch gekoppelt, vorzugsweise so, daß die Gel-Kanäle parallel liegen. Sie können so durch einen Verschiebemechanismus gemeinsam bewegt werden. Am einfachsten kann dies durch eine durchgehende Glasplatte geschehen. Auch die einzelnen Analyseplatten werden jeweils zu einer gemeinsamen durchgehenden Platte gekoppelt. Dadurch wird eine sehr einfache Mechanik ermög­ licht, die eine Vielzahl von Gel-Kanälen gemeinsam in die jeweiligen Positionen bringen kann. Eine alternative Konstruktion ist die Verwendung von einzelnen Glasplatten aus denen sich die Gesamt- Probenplatte zusammensetzt. Diese Glasplatten werden von zwei Führungen auf beiden Längsseiten gehaltert, die den richtigen Abstand zwischen den Glasplatten sicherstellen und die gemeinsame Be­ wegung ermöglichen.In the main device of embodiment E, one or more of the above individual elements are included introduced. Each of the elements is used to analyze a separate test substance, but is used operated together with other elements. For this purpose, many sample plates are ho in the main device mechanically coupled horizontally, preferably so that the gel channels are parallel. You can can be moved together by a sliding mechanism. The easiest way to do this is through a continuous glass plate happen. The individual analysis plates also become one coupled through continuous plate. This enables a very simple mechanism  light that can bring a multitude of gel channels together into the respective positions. A alternative construction is the use of individual glass plates from which the total Assemble sample plate. These glass plates are supported by two guides on both long sides supported, which ensure the correct distance between the glass plates and the common loading enable movement.

Als Material für die Probenplatten kommen alle Materialien in Betracht die eine ausreichende Stei­ figkeit und Planheit besitzen und gegen die verwendeten Chemikalien resistent sind. Die optische Transparenz ist nicht notwendig, wenn auf die optische Detektion während der anderen Pro­ zeßschritte verzichtet wird. In Frage kommen unter anderem Glas, Keramik, Saphir, Silizium, Poly­ acrylamid, Polystyrol, Polyester, Polyimid, Polyurethan, Polycarbonat, Polyureas, Polyamid, Polye­ thylenimin, Polyarylensulfid, Polysiloxan, Polyacetat, Polysulfon oder andere Kunststoffe. Das Material für die Analyseplatten muß zusätzlich hohe Abriebfestigkeit und gute Wärmeleitung aufweisen. Auch hier eignen sich die oben aufgezählten Materialien aber auch lokal optimierte Ma­ terialien wie z. B. eingeklebte Platten zur besseren Wärmeleitung kommen in Frage. Die Analyseplat­ ten haben eine typisch Dicke von 0.5-2 mm, die auf der der Probenplatte abgewandten Seite durch sandwichartige Zusatzplatten verstärkt werden, zumindest in den Bereichen in denen keine Periphe­ rie-Einrichtungen angebracht sind. Der Wärmekontakt zum Gel-Kanal kann unter Fortfall aller in der Einzelkonstruktion beschriebenen Wärmetauschern auch dadurch sichergestellt werden, daß die ge­ samte untere Analyseplatte in einer flüssigkeitsgefüllten Wanne liegt. Die Sensorelemente (34), (35) und Lichtquellen (36), (37) müssen in diesem Fall außerhalb dieser Wanne angebracht werden. Falls keine flüssigkeitsfreien Zugänge vorgesehen werden, durchläuft der optische Strahlengang zusätzlich die Kühl-Flüssigkeit.All materials that have sufficient rigidity and flatness and are resistant to the chemicals used can be considered as material for the sample plates. The optical transparency is not necessary if optical detection is dispensed with during the other process steps. Among others, glass, ceramics, sapphire, silicon, poly acrylamide, polystyrene, polyester, polyimide, polyurethane, polycarbonate, polyureas, polyamide, polyethylene imine, polyarylene sulfide, polysiloxane, polyacetate, polysulfone or other plastics come into question. The material for the analysis plates must also have high abrasion resistance and good heat conduction. The materials listed above are also suitable here, but locally optimized materials such as B. glued plates for better heat conduction come into question. The analysis plates have a typical thickness of 0.5-2 mm, which are reinforced on the side facing away from the sample plate by sandwich-like additional plates, at least in the areas in which no peripheral devices are attached. The thermal contact to the gel channel can also be ensured by eliminating all the heat exchangers described in the individual construction in that the entire lower analysis plate is located in a liquid-filled tub. In this case, the sensor elements ( 34 ), ( 35 ) and light sources ( 36 ), ( 37 ) must be attached outside of this tub. If no liquid-free access is provided, the optical beam path also passes through the cooling liquid.

Die obere Analyseplatte ist klappbar angebracht, wodurch eine sehr einfache Wartung der Proben­ platte möglich ist. Eine weitere Platte ist über der oberen Analyseplatte ebenfalls klappbar ange­ bracht. Sie trägt die Zuführungskapillaren zu den Trichtern (20) und (21) der oberen Analyseplatte, Mechanik zum Andrücken der oberen Analyseplatte, Mechanik zum Andrücken des Ladetaschen- Stempels (14) und Mechanik zum Andrücken des Blot-Stempels (41) sowie die Elektrodenzufüh­ rungen.The upper analysis plate is attached so that it is very easy to maintain the sample plate. Another plate is also hinged over the top analysis plate. It carries the supply capillaries to the funnels ( 20 ) and ( 21 ) of the upper analysis plate, mechanics for pressing the upper analysis plate, mechanics for pressing the loading pocket stamp ( 14 ) and mechanics for pressing the blot stamp ( 41 ) as well as the electrode feeds ,

In dem Hauptgerät sind Vorratsgefäße für die Bestandteile des Gels vor der Polymerisierung vor­ handen. Daraus kann mittels Pumpen ein Reaktionsgefäß gefüllt werden, das die Gel-Substanzen in dem gewünschten Mischverhältnis beinhaltet. Daraus werden mittels eines Schlauchsystems und Ventilen die Kapillaren (10) gefüllt. Weiter ist ein Schlauchsystem mit Ventilen an der Austritts- Kapillare (11) der Gel-Kanäle vorgesehen. Es mündet in einem Abwasserbehälter. Weiter ist ein Schlauchsystem vorgesehen, das aus einem Vorratsgefäß Puffer in die Trichter (20) und (21) füllt. Weiter ist ein Schlauchsystem vorgesehen, das die Kammern (30) und (31) mit Färbe- und Entfärbe- Lösung versorgt und im Betrieb durch Umpumpen das Gel spült. Weiter ist ein Schlauchsystem vor­ gesehen, das die Kammern (43) und (42) mit Blot-Puffer versorgt. Storage containers for the components of the gel are present in the main unit before the polymerization. From this, a reaction vessel can be filled by means of pumps, which contains the gel substances in the desired mixing ratio. The capillaries ( 10 ) are filled from this by means of a hose system and valves. A hose system with valves is also provided on the outlet capillary ( 11 ) of the gel channels. It ends in a waste water tank. A hose system is also provided, which fills buffer from a storage vessel into the funnels ( 20 ) and ( 21 ). A hose system is also provided, which supplies the chambers ( 30 ) and ( 31 ) with staining and decoloring solution and, during operation, rinses the gel by pumping around. Furthermore, a hose system is seen before, which supplies the chambers ( 43 ) and ( 42 ) with blot buffer.

Pro Einzelelement ist im Hauptgerät eine Hochspannungsquelle vorhanden, die an die Elektroden in den Trichtern (20) und (21) angeschlossen werden kann. Die Spannungsquelle kann auch an die Elektroden in den Kammern (42) und (43) angeschlossen werden. Zum Auslesen der Sensorelemente (34) ist Auswerte-Elektronik vorgesehen. Eine Computersteuerung kontrolliert die Arbeitsabläufe.There is a high-voltage source for each individual element in the main unit, which can be connected to the electrodes in the funnels ( 20 ) and ( 21 ). The voltage source can also be connected to the electrodes in the chambers ( 42 ) and ( 43 ). Evaluation electronics are provided for reading out the sensor elements ( 34 ). A computer control controls the work processes.

Meßprozedur Ausführungsform EMeasurement procedure embodiment E

Station A) Herstellung der Gel-Matrix
Station A) Preparation of the gel matrix

• 1. Die obere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position A gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.1. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position A and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 2. Der Ladetaschen-Stempel (14) wird durch die Pneumatik eingedrückt.2. The loading bag stamp ( 14 ) is pressed in by the pneumatics.
• 3. Aus Vorratsgefäßen werden Pufferlösung, Acrylamid, und Vernetzer in der vorherbestimmten Konzentration in einer Mischkammer gesammelt und durch die Kapillaren (10) in den Gel- Kanal (2) geleitet. Die Luft wird verdrängt, indem eine Überschußmenge Flüssigkeit durch die Kapillare (11) abgeleitet wird.3. Buffer solution, acrylamide and crosslinking agent in the predetermined concentration are collected from storage vessels in a mixing chamber and passed through the capillaries ( 10 ) into the gel channel ( 2 ). The air is displaced by discharging an excess amount of liquid through the capillary ( 11 ).
• 4. Die Flüssigkeit in dem Gel-Kanal (2) bleibt stehen und polymerisiert.4. The liquid in the gel channel ( 2 ) remains and polymerizes.
• 5. Der Ladetaschen-Stempel (14) wird entspannt5. The loading bag stamp ( 14 ) is relaxed

Station B) Laden der Prüfsubstanz und Auftrennung
Station B) loading of the test substance and separation

• 1. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position B gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.1. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position B and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed again.
• 2. Das Gel wird vom Anwender über den Trichter (20) mit der Prüfsubstanz beladen.2. The gel is loaded with the test substance by the user via the funnel ( 20 ).
• 3. In die Trichter (20) und (21) wird über je eine Kapillare Puffer eingefüllt.3. Buffer is filled into the funnels ( 20 ) and ( 21 ) via one capillary each.
• 4. Über die Elektoden wird an die Pufferlösungen Spannung angelegt, die Elektrophorese findet statt.4. Voltage is applied to the buffer solutions via the electrodes and electrophoresis takes place instead of.
• 5. Die Wärmetauscher bzw. die Wanne unter der unteren Analyseplatte sorgen für die gewünschte Temperatur des Gels.5. The heat exchanger or the tub under the lower analysis plate ensure the desired Temperature of the gel.
• 6. Der Sensor (34) detektiert die Lauffront des Gels6. The sensor ( 34 ) detects the running front of the gel
• 7. Ist die Elekrolyse abgeschlossen, wird die Spannung abgeschaltet7. When the electrolysis is complete, the voltage is switched off

Station C) Färben und optisches Auswerten
Station C) dyeing and optical evaluation

• 1. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position C gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.1. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position C and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed again.
• 2. Aus den Vorratsgefäßen wird Färbelösung in die Kammern (30) und (31) geleitet.2. Staining solution is passed from the storage vessels into the chambers ( 30 ) and ( 31 ).
• 3. Die Wärmetauscher bzw. die Wanne unter der unteren Analyseplatte sorgen für die gewünschte Temperatur des Gels.3. The heat exchanger or the tub under the lower analysis plate ensure the desired Temperature of the gel.
• 4. Nach Abschluß des Färbevorgangs wird die Färbeflüssigkeit abgelassen und aus den Vorratsge­ fäßen Entfärbelösung zur Entfärbung der Gel-Matrix in die Kammern (30) und (31) geleitet.4. After completion of the dyeing process, the dyeing liquid is drained and passed from the decolorization solution to decolorize the gel matrix into the chambers ( 30 ) and ( 31 ).
• 5. Nach Abschluß des Entfärbevorgangs wird die Entfärbeflüssigkeit abgelassen.5. After the decolorization process has been completed, the decolorization liquid is drained off.
• 6. Das Gel wird mittels des Sensors optisch vermessen und die Daten an den Steuercomputer wei­ tergeleitet.6. The gel is optically measured by means of the sensor and the data is sent to the control computer forwarded.

Station D) Blotten der Prüfsubstanz auf eine Membran
Station D) blotting the test substance onto a membrane

• 1. Der Blot-Stempel (41) wurde zu Beginn, beim Laden der Prüfsubstanz, mit einer Blot- Membran versehen.1. The blot stamp ( 41 ) was initially provided with a blot membrane when loading the test substance.
• 2. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position D gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.2. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position D and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 3. Die Kammer (43) und der Hohlraum des Stempels (41) werden mit Blot-Puffer gefüllt.3. The chamber ( 43 ) and the cavity of the stamp ( 41 ) are filled with blot buffer.
• 4. Der Blot-Stempel (41) wird durch die Pneumatik angedrückt4. The blot stamp ( 41 ) is pressed by the pneumatics
• 5. Über die Elektoden wird an die Pufferlösungen Spannung angelegt, das Blotten findet statt. Der Vorgang kann durch Unter- bzw. Überdruck noch verstärkt werden oder ausschließlich da­ durch erfolgen.5. Voltage is applied to the buffer solutions via the electrodes and blotting takes place. The Process can be intensified by negative or positive pressure or only there through done.
• 6. Die Wärmetauscher bzw. die Wanne unter der unteren Analyseplatte sorgen für die gewünschte Temperatur des Gels.6. The heat exchanger or the tub under the lower analysis plate ensure the desired Temperature of the gel.
• 7. Der Blot-Stempel (41) kann vom Anwender entnommen werden oder verbleibt im Gerät um die Immundetektion durchzuführen.7. The blot stamp ( 41 ) can be removed by the user or remains in the device to carry out the immunodetection.

Station E, F) Immundetektion auf der Membran
Station E, F) immunodetection on the membrane

• 1. Der Blot-Stempel (41) wird durch die Feder zurückgezogen1. The blot stamp ( 41 ) is withdrawn by the spring
• 2. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position D1 gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.2. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position D1 and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 3. Der Blot-Stempel (41) wird durch die Pneumatik angedrückt3. The blot stamp ( 41 ) is pressed by the pneumatics
• 4. In dem Hohlraum des Stempels (41) wird leichter Überdruck erzeugt. Die Membran (40) wird dadurch in den Hohlraum (5) der Probenplatte (1) gedrückt4. Slight excess pressure is generated in the cavity of the stamp ( 41 ). The membrane ( 40 ) is thereby pressed into the cavity ( 5 ) of the sample plate ( 1 )
• 5. Der Blot-Stempel (41) wird durch die Feder zurückgezogen5. The blot stamp ( 41 ) is pulled back by the spring
• 6. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position E gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.6. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position E and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 7. In die Wanne (51) wird das Immunreagenz eingefüllt und durch leichten Unterdruck in der Kammer (50) durch die Membran gezogen.7. The immune reagent is poured into the tub ( 51 ) and pulled through the membrane by a slight negative pressure in the chamber ( 50 ).
• 8. Jetzt können an der Membran Waschschritte durchgeführt werden die z. B. in der Station C ausgeführt werden. Weitere, nachfolgende Immunreagenzien können in der Station E appliziert werden.8. Washing steps can now be carried out on the membrane, e.g. B. in station C be carried out. Further, subsequent immunoreagents can be applied in station E. become.
• 9. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position F gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.9. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position F and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 10. Mittels des Detektors (60) werden durch Lumineszenz oder optische Reflexion oder andere Methoden die auf der Membran positionierten Proteine nachgewiesen.10. By means of the detector ( 60 ), the proteins positioned on the membrane are detected by luminescence or optical reflection or other methods.

Station R) Reinigung
Station R) cleaning

• 1. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position R gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.1. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position R and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed again.
• 2. Aus den Kapillaren (10) und (11) wird Wasser und anschließend verdünnte NaOH unter er­ höhtem Druck durch die Kanäle (4) in die Kapillaren (12) und (13) und damit in den Abwasser­ behälter gespült.2. From the capillaries ( 10 ) and ( 11 ) water and then dilute NaOH under increased pressure through the channels ( 4 ) in the capillaries ( 12 ) and ( 13 ) and thus in the waste water container.
• 3. Die oberere Analyseplatte (9) wird gelockert, die Probenplatte (1) wird in Position A gebracht und die oberere Analyseplatte (9) wird wieder angedrückt.3. The upper analysis plate ( 9 ) is loosened, the sample plate ( 1 ) is brought into position A and the upper analysis plate ( 9 ) is pressed on again.
• 4. Aus der Kapillare (10) wird Wasser unter erhöhtem Druck durch den Gel-Kanal (2) in die Ka­ pillare (11) damit in den in den Abwasserbehälter gespült.4. Water is rinsed from the capillary ( 10 ) under increased pressure through the gel channel ( 2 ) into the capillary ( 11 ) and into the waste water container.

Claims (48)

1. Komponente einer Apparatur zur Auftrennung und Detektion von Prüfsubstanzen wie Proteinen, Nukleinsäure-Fragmenten oder ähnlichen Stoffen, die mindestens einen Kanal aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Richtung A besagter Kanal erheblich ausgedehnter ist als in den beiden anderen Richtungen B und C und
der Kanal mit Matrix gefüllt wird und
der Kanal an einem Ende der Richtung A mit der Prüfsubstanz beladen wird und
der Kanal an beiden Enden der Richtung A zur Auftrennung der Prüfsubstanzen elektrisch kontaktiert wird und
der Kanal transparent abgedeckt ist in mindestens einer Richtung B 1 die senkrecht steht auf der Richtung A und
die Position der Prüfsubstanzen nach der Auftrennung bestimmt werden kann aus besagter Richtung B 1 und
der Kanal annähernd auf der gesamten Länge offen liegt in mindestens einer weiteren Richtung C 1 senkrecht zur Richtung A und
die Matrix in dem Kanal mit der aufgetrennten Prüfsubstanz gleichzeitig auf annähernd der gesamten Länge aus besagter Richtung C1 mit Flüssigkeiten gespült werden kann ohne die Position der Matrix in der Komponente zu verändern.1. Component of an apparatus for the separation and detection of test substances such as proteins, nucleic acid fragments or similar substances, which has at least one channel, characterized in that
channel in one direction A is considerably more extensive than in the other two directions B and C and
the channel is filled with matrix and
the channel is loaded with the test substance at one end of direction A and
the channel is electrically contacted at both ends of direction A to separate the test substances and
the channel is covered transparently in at least one direction B 1 which is perpendicular to the direction A and
the position of the test substances after the separation can be determined from said direction B 1 and
the channel is open for almost the entire length in at least one further direction C 1 perpendicular to the direction A and
the matrix in the channel with the separated test substance can be rinsed with liquids simultaneously over almost the entire length from said direction C1 without changing the position of the matrix in the component. 2. Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal in einer weiteren Richtung C2 ganz oder teilweise frei liegt, die zu der Richtung C1 entgegengesetzt ist.2. Component according to claim 1, characterized in that the channel is completely or partially exposed in a further direction C2, which is towards the direction C1 is opposite. 3. Komponente nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Richtung C1 in der der Kanal offen liegt senkrecht steht auf besagter Richtung B1 in der die Position der aufgetrennten Prüfsubstanzen bestimmt wird.3. Component according to one of claims 1-2, characterized in that said direction C1 in which the channel is open is perpendicular to said direction B1 in which the position of the separated test substances is determined. 4. Komponente nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer weiteren Richtung B2 die zu der Richtung B1 entgegengesetzt ist der Kanal transparent abgedeckt ist und in der in Kombination mit der Richtung B1 Transmissionsmessungen möglich sind.4. Component according to one of claims 1-3, characterized in that in a further direction B2 which is opposite to the direction B1 the channel is covered transparently and in which transmission measurements are possible in combination with the B1 direction. 5. Komponente nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des Kanals in Richtung A zwischen 5 und 250 mm liegt.5. Component according to one of claims 1-4, characterized in that the extension of the channel in direction A is between 5 and 250 mm. 6. Komponente nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausdehnung des Kanals in den Richtungen B und C zwischen 0.01 und 10 mm liegt.6. Component according to one of claims 1-5, characterized in that the extent of the channel in the directions B and C is between 0.01 and 10 mm. 7. Komponente nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der aufgetrennten Prüfsubstanz bestimmt wird durch die Veränderungen
der Transmission oder Reflexion oder Emission oder Konversion von Licht oder
der Emission von radioaktiver Strahlung oder der Leitfähigkeit oder des pH-Wertes.7. Component according to one of claims 1-6, characterized in that the position of the separated test substance is determined by the changes
the transmission or reflection or emission or conversion of light or
the emission of radioactive radiation or the conductivity or the pH value. 8. Komponente nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennung der Prüfsubstanzen elektrophoretisch durch Anlegen von Strom in Richtung A erfolgen kann.8. Component according to one of claims 1-7, characterized in that the separation of the test substances electrophoretically by applying current in the direction A can be done. 9. Komponente nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftrennung der Prüfsubstanzen durch isoelektrische Fokussierung unter Anlegen von Strom in Richtung A erfolgen kann.9. Component according to one of claims 1-8, characterized in that the separation of the test substances by isoelectric focusing using Current in direction A can take place. 10. Komponente nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung C1 und/oder C2 eine Membran an die Matrix gedrückt werden kann und durch einen weiteren Strom und/oder durch einen Druckunterschied und/oder durch ein Konzentrationsgefälle die Prüfsubstanz auf diese Membran transferiert werden kann.10. Component according to one of claims 1-9, characterized in that a membrane can be pressed against the matrix in the direction of C1 and / or C2 and by a further flow and / or by a pressure difference and / or by a Concentration gradient the test substance can be transferred to this membrane. 11. Komponente nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung C1 und/oder C2 an besagte Matrix eine weitere Matrix mit der Stirnseite gedrückt werden kann und durch einen weiteren Strom die Prüfsubstanz auf besagte 2. Matrix transferiert werden kann.11. Component according to any one of claims 1-10, characterized in that in the direction C1 and / or C2 on said matrix, another matrix is pressed with the end face and by means of a further current the test substance on said second matrix can be transferred. 12. Komponente nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren und andere zur Automatisierung notwendigen Teile in einem Hauptgerät untergebracht sind, das Platz für eine oder mehrere besagter Komponenten bietet.12. Component according to one of claims 1-11, characterized in that Sensors and other parts necessary for automation in a main unit are accommodated, which offers space for one or more of said components. 13. Komponente nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kanal in einem steifen Träger untergebracht ist der es ermöglicht den Kanal in der Richtung C1 bzw. C2 quer zu den Platten durch Dichtelemente zeitlich begrenzt wasserdicht zu verschließen und
der Kanal an den beiden Enden der Richtung A durch geeignete Formung besagten Trägers für Flüssigkeiten zugänglich ist ohne die seitlichen Dichtelemente zu beeinflussen und über besagte Flüssigkeit der Kanal elektrisch kontaktiert werden kann.13. Component according to one of claims 1-12, characterized in that
the channel is accommodated in a rigid support which enables the channel to be closed watertight for a limited time in the direction C1 or C2 across the plates by means of sealing elements and
the channel at both ends of direction A is accessible to liquids by suitable shaping of said carrier without influencing the lateral sealing elements and the channel can be electrically contacted via said liquid. 14. Komponente nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß sie sehr preiswert gefertigt werden kann.14. Component according to one of claims 1-13, characterized in that it can be manufactured very inexpensively. 15. Komponente nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Kanal in Richtung B1 bzw. B2 zwischen zwei optisch transparenten Platten mit hoher mechanische Steifigkeit angeordnet die es ermöglichen den Kanal in der Richtung C1 bzw. C2 quer zu den Platten durch Dichtelemente zeitlich begrenzt wasserdicht zu verschließen und
der Kanal an den beiden Enden der Richtung A durch geeignete Endstücke für Flüssigkeiten zugänglich ist ohne die seitlichen Dichtelemente zu beeinflussen und über besagte Flüssigkeit der Kanal elektrisch kontaktiert werden kann.15. Component according to one of claims 1-12, characterized in that
the channel is arranged in the direction B1 or B2 between two optically transparent plates with high mechanical rigidity, which make it possible to close the channel in the direction C1 or C2 transversely to the plates by means of sealing elements for a limited time and
the channel is accessible at both ends of the direction A by suitable end pieces for liquids without influencing the lateral sealing elements and the channel can be electrically contacted via said liquid. 16. Komponente nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Platten in Richtung von dem Kanal weg wesentlich weiter ausgedehnt sind als es der Dicke der Platten und der Dicke des Kanals entspricht.16. Component according to claim 15, characterized in that said plates in the direction away from the channel are much wider than it is corresponds to the thickness of the plates and the thickness of the channel. 17. Komponente nach Anspruch 15-16, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder beide der besagten Dichtelemente in gedichteten Kammern untergebracht sind, die die Zufuhr von Flüssigkeiten zu dem Kanal von einer oder beiden Seiten ermöglichen.17. Component according to claim 15-16, characterized in that one or both of the said sealing elements are accommodated in sealed chambers, which is the supply of liquids to the channel from one or both sides enable. 18. Komponente nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Kanal als Schlitz in einer Platte untergebracht ist.18. Component according to one of claims 1-12, characterized in that said channel is housed as a slot in a plate. 19. Komponente nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Platte optisch transparent ist.19. Component according to claim 18, characterized in that said plate is optically transparent. 20. Komponente nach einem der Ansprüche 18-19, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Kanal an beiden Enden innerhalb besagter Platte endet und von der Ebene senkrecht zu der Platte aus für Flüssigkeiten zugänglich ist.20. Component according to one of claims 18-19, characterized in that said channel ends at both ends within said plate and perpendicular from the plane to the plate is accessible from liquids. 21. Komponente nach einem der Ansprüche 18-20, dadurch gekennzeichnet, daß in besagter Platte ein oder zwei optische Elemente untergebracht sind, die den Strahlengang aus der Plattenebene in Richtung senkrecht dazu umleiten.21. Component according to one of claims 18-20, characterized in that in said plate one or two optical elements are housed, the beam path divert from the plate plane in the direction perpendicular to it. 22. Komponente nach einem der Ansprüche 18-21, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Platte aus 2 Teilen zusammengesetzt ist die entlang des Schlitzes getrennt sind.22. Component according to one of claims 18-21, characterized in that said plate is composed of 2 parts which are separated along the slot. 23. Komponente nach einem der Ansprüche 18-22, dadurch gekennzeichnet, daß besagte optische Elemente eingefügt werden indem besagte Platte unter 45 Grad getrennt, metallisch bedampft und wieder zusammengefügt wird.23. Component according to one of claims 18-22, characterized in that inserting said optical elements by separating said plate at 45 degrees, is metallized and reassembled. 24. Komponente nach einem der Ansprüche 18-23, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Platte so plan ist, daß besagter Schlitz durch weitere Platten die flächig von beiden Seiten angedrückt werden gedichtet werden kann.24. Component according to one of claims 18-23, characterized in that said plate is so flat that said slot through the other two plates Sides can be pressed sealed. 25. Komponente nach einem der Ansprüche 18-24, dadurch gekennzeichnet, daß in besagter Platte weitere Schlitze untergebracht sind die auch quer zu besagte Kanal verlaufen.25. Component according to one of claims 18-24, characterized in that further slits are accommodated in said plate, which also run transversely to said channel  run. 26. Komponente nach einem der Ansprüche 18-25, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Platten so miteinander verbunden werden können, daß alle Platten gemein­ sam bewegt werden können.26. Component according to one of claims 18-25, characterized in that two or more plates can be connected together so that all plates are common sam can be moved. 27. Mechanismus zum Transport von Stoffen oder Materialien zwischen Bearbeitungs-Stationen, dadurch gekennzeichnet, daß
in einer Platte, der Probenplatte, die erheblich dünner ist als breit und lang, einer oder mehrere Hohlräume angeordnet sind und
besagte Hohlräume zu einer oder beiden Flächen der Probenplatte hin geöffnet sind und
besagte Probenplatte verschiebbar zwischen zwei weiteren Platten, den Analyseplatten, angeordnet ist, die alle oder einen Teil der Hohlräume der Probenplatte durch temporäres Anpressen wasserdicht abschließen und
an zwei oder mehreren Stationen an den Analyseplatten geeignete Sensoren und/oder Manipulatoren angeordnet sind die auf die Hohlräume und/oder andere Teile der Platte und/oder deren Inhalt einwirken und/oder diesen detektieren.27. Mechanism for the transport of substances or materials between processing stations, characterized in that
one or more cavities are arranged in a plate, the sample plate, which is considerably thinner than wide and long, and
said cavities are open to one or both surfaces of the sample plate and
said sample plate is slidably arranged between two further plates, the analysis plates, which seal all or part of the cavities of the sample plate by temporary pressing and
Suitable sensors and / or manipulators are arranged at two or more stations on the analysis plates, which act on and / or detect the cavities and / or other parts of the plate and / or their contents. 28. Transportmechanismus nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Hohlräume Schlitze sind, die bevorzugt quer zur Transportrichtung verlaufen.28. Transport mechanism according to claim 27, characterized in that said cavities are slits, which preferably run transversely to the direction of transport. 29. Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß alle oder ein Teil besagter Hohlräume ganz oder teilweise mit Gel-Matrix gefüllt werden können.29. Transport mechanism according to one of claims 27 to 28, characterized in that all or part of said cavities are completely or partially filled with gel matrix can. 30. Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß in besagten Hohlräumen Prüfsubstanzen wie Proteine, Nukleinsäure-Fragmente oder ähnliche Stoffe transportiert werden.30. Transport mechanism according to one of claims 27 to 29, characterized in that in said cavities, test substances such as proteins, nucleic acid fragments or the like Fabrics are transported. 31. Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Probenplatte mit weiteren Probenplatten gleicher oder ähnlicher Konstruktion so verbunden ist, daß alle Probenplatten gemeinsam zu den verschiedenen Stationen verschoben werden können.31. Transport mechanism according to one of claims 27 to 30, characterized in that said sample plate with further sample plates of the same or similar construction so is connected that all the sample plates are common to the different stations can be moved. 32. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß in die Probenplatte optische Elemente eingelassen sind, die die Beobachtung des Inhalts der Hohlräume in der Fläche der Probenplatten aus einer Position senkrecht zu den Probenplatten erlauben. 32. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that optical elements are embedded in the sample plate which facilitate the observation of the content of the Cavities in the surface of the sample plates from a position perpendicular to the Allow sample plates.   33. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß in die Probenplatte Durchbrüche eingelassen sind, die die Reinigung der Kapillaren in den Stationen erlauben.33. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that Breakthroughs are made in the sample plate, which facilitate the cleaning of the capillaries in the Allow stations. 34. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß in die Probenplatte eine oder mehrere Wannen mit ähnlicher Länge wie besagte Schlitze eingelassen sind, die eine geringere Tiefe aufweisen als es der Dicke besagter Probenplatte entspricht.34. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that into the sample plate one or more trays with a length similar to said slits are embedded, which have a smaller depth than the thickness of said Sample plate corresponds. 35. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Wannen mit einem Durchbruch in der Bodenfläche versehen sind der die Bodenfläche ganz oder teilweise umfaßt.35. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that said tubs are provided with an opening in the bottom surface of the bottom surface fully or partially included. 36. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Wannen für die Aufnahme und den Transport einer Membran geeignet sind.36. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that said tubs are suitable for receiving and transporting a membrane. 37. Verschiebbare Probenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie vorwiegend aus Glas, Keramik, Saphir, Silizium, Polyacrylamid, Polystyrol, Polyester, Polyimid, Polyurethan, Polycarbonat, Polyureas, Polyamid, Polyethylenimin, Polyarylensulfid, Polysiloxan, Polyacetat oder Polysulfon hergestellt wird.37. Slidable sample plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that they are mainly made of glass, ceramic, sapphire, silicon, polyacrylamide, polystyrene, polyester, Polyimide, polyurethane, polycarbonate, polyureas, polyamide, polyethyleneimine, polyarylene sulfide, Polysiloxane, polyacetate or polysulfone is produced. 38. Analysenplatte für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 27 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß sie vorwiegend aus Glas, Keramik, Saphir, Silizium, Polyacrylamid, Polystyrol, Polyester, Polyimid, Polyurethan, Polycarbonat, Polyureas, Polyamid, Polyethylenimin, Polyarylensulfid, Polysiloxan, Polyacetat oder Polysulfon hergestellt wird.38. Analysis plate for a transport mechanism according to one of claims 27 to 31, characterized in that they are mainly made of glass, ceramic, sapphire, silicon, polyacrylamide, polystyrene, polyester, Polyimide, polyurethane, polycarbonate, polyureas, polyamide, polyethyleneimine, polyarylene sulfide, Polysiloxane, polyacetate or polysulfone is produced. 39. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß aus Kapillaren nicht polymerisierte Elektrophorese-Matrix in einen oder mehrere der Hohlräume der Probenplatte gefüllt werden kann.39. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that electrophoresis matrix not polymerized from capillaries into one or more of the Cavities of the sample plate can be filled. 40. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Elemente und Durchbrüche angeordnet sind, die das Laden der Matrix mit der Prüfsubstanz, und/oder das Einfüllen von Elektrolyse-Puffer, und/oder die elektrophoretische Auftrennung, und/oder die Auftrennung durch isoelektrische Fokussierung und/oder die optische Detektion der Lauffront erlauben.40. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that Appropriate elements and breakthroughs are arranged that support the loading of the matrix  the test substance, and / or the filling of electrolysis buffer, and / or electrophoretic separation, and / or separation by isoelectric Allow focusing and / or optical detection of the running front. 41. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Elemente und Durchbrüche angeordnet sind, die das Färben und/oder Entfärben der Matrix erlauben und/oder die optische Auswertung des Elektrophorese-Bildes mittels der in die Probenplatte integrierten optischen Elemente.41. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that Suitable elements and breakthroughs are arranged, the dyeing and / or decolorization allow the matrix and / or the optical evaluation of the electrophoresis image by means of the optical elements integrated in the sample plate. 42. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Elemente und Durchbrüche angeordnet sind, die die Auswertung des Elektrophorese-Bildes in der Matrix mittels Licht-Transmission oder Licht-Reflexion oder Licht-Emission oder Fluoreszenz oder radioaktiver Strahlung oder sonstiger Methoden erlauben.42. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that Suitable elements and breakthroughs are arranged, which the evaluation of the Electrophoresis image in the matrix by means of light transmission or Light reflection or light emission or fluorescence or radioactive radiation or allow other methods. 43. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Elemente und Durchbrüche angeordnet sind, die das Transferieren der aufgespaltenen Prüfsubstanz in eine Membran mittels Strom, und/oder durch Druckunterschied und/oder durch Konzentrationsunterschied erlauben.43. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that Suitable elements and breakthroughs are arranged, which are the transfer of the test substance split into a membrane by means of current, and / or allow by pressure difference and / or by concentration difference. 44. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß geeignete Elemente und Durchbrüche angeordnet sind, die das Transferieren der aufgespaltenen Prüfsubstanz in eine Matrix-Platte mittels Strom erlauben, in der weitere Elektrophorese in einer Richtung senkrecht zur Richtung der ersten Elektrophorese stattfinden kann.44. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 30, characterized in that Suitable elements and breakthroughs are arranged, which are the transfer of the allow the test substance split into a matrix plate by means of current, in further electrophoresis in a direction perpendicular to the direction of the first electrophoresis can take place. 45. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran in einer Wanne der Probenplatte zum Transport abgelegt werden kann.45. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that a membrane can be placed in a tub of the sample plate for transport. 46. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß auf der gesamte Länge oder einen Teilbereich eine Membran in einer Wanne der Probenplatte von einer und/oder zwei Seiten mit einer Flüssigkeit in Kontakt gebracht werden kann. 46. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that a membrane over the entire length or a partial area in a trough of the sample plate from one and / or two sides with one Liquid can be brought into contact.   47. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüch 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß durch die gesamte Länge oder einen Teilbereich einer Membran die in einer Wanne der Probenplatte liegt mittels eines Druckunterschieds auf beiden Seiten der Membran Flüssigkeit gepresst werden kann.47. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that through the entire length or a portion of a membrane which in a tub of The sample plate lies on both sides of the membrane by means of a pressure difference Liquid can be pressed. 48. Station für einen Transportmechanismus nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß eine Membran auf die Produkte einer Immunreaktion untersucht werden kann, durch Messung der Transmission oder Reflexion oder Emission oder Konversion von Licht oder der Emission von radioaktiver Strahlung oder der Leitfähigkeit oder des pH-Wertes.48. station for a transport mechanism according to one of claims 29 to 31, characterized in that a membrane on which products of an immune response can be examined by measurement the transmission or reflection or emission or conversion of light or the emission of radioactive radiation or the conductivity or the pH value.