RU2156142C1 - Device for performing electrophoresis - Google Patents

Device for performing electrophoresis Download PDF

Info

Publication number
RU2156142C1
RU2156142C1 RU99108518A RU99108518A RU2156142C1 RU 2156142 C1 RU2156142 C1 RU 2156142C1 RU 99108518 A RU99108518 A RU 99108518A RU 99108518 A RU99108518 A RU 99108518A RU 2156142 C1 RU2156142 C1 RU 2156142C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holder
membrane
applicator
membranes
electrodes
Prior art date
Application number
RU99108518A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Соболев
Original Assignee
Соболев Вадим Иванович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Соболев Вадим Иванович filed Critical Соболев Вадим Иванович
Priority to RU99108518A priority Critical patent/RU2156142C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2156142C1 publication Critical patent/RU2156142C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has holder having two U-shaped parts. The inferior part is mounted on cell partition and has beads. Membrane is stretched over the inferior part. The membrane is fixed by means of the beads in the superior part of the holder. The superior part has a row of windows and guides of slits for passing an applicator unit through in fixable manner. The electrodes are manufactured from titanium and have L- shaped form. The positive electrode is coated with platinum. The superior holder part has rollers with bosses for fastening the membranes. Applicator unit has teeth for samples to be placed. The applicator unit has optional parallel bearing surfaces spaced with air gaps. Some applicator units are subjected to electric corrosion or have transverse or longitudinal groove marks. The device has base having cells for placing samples. The holder has two rows of rods. One bead is fixed and the second one is movable and has two springs and guiding slits for performing movements. The device has perforator member for making holes in membranes. The device allows all kinds of carriers like agar and agarose gels, films, paper membranes and membranes from cellulose acetate to be used. EFFECT: simplified and reliable design. 6 cl, 17 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано во всех видах медицинских учреждений. The invention relates to medical equipment and can be used in all types of medical institutions.

Известны устройства для проведения электрофореза в гелевых и на мембранных носителях (в дальнейшем мембранах) по патентам, авторским свидетельствам, свидетельствам на промышленные образцы и ГОСТам, выданным на имя Соболева В. И. : патент N 1780513 от 20.11.90 г. "Устройство для проведения электрофореза в геле", А. С. N 967470 от 26.04.77 г., А.С. N 997672 от 23.10.79 г. , А.С. N 1517938 от 10.06.87 г., Свидетельства на промобразцы N 11918, N 11919, N 11920 от 30.04.80 г., ГОСТ 27153-86 "Приборы и аппараты медицинские для обработки пробы методами электрофореза". Known devices for electrophoresis in gel and on membrane carriers (hereinafter referred to as membranes) according to patents, copyright certificates, certificates for industrial designs and GOSTs issued in the name of V. I. Sobolev: Patent No. 1780513 dated November 20, 1990. “Device for electrophoresis in a gel ", A. S. N 967470 from 04/26/07, A.S. N 997672 from 10.23.79, A.S. N 1517938 dated 06/10/87, Certificates for industrial samples N 11918, N 11919, N 11920 dated 04/30/80, GOST 27153-86 "Medical devices and apparatus for processing samples by electrophoresis."

Все они содержат ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на которой размещен держатель с мембраной или гелем, и крышку с электродами. Мембраны и гель служат для нанесения на них проб, а также для электрического соединения анодно-катодного пространства через буфер. All of them contain a number of chambers, each of which includes a cell with a partition dividing it into two buffer cavities, on which a holder with a membrane or gel is placed, and a lid with electrodes. Membranes and gel are used for applying samples to them, as well as for electrical connection of the anode-cathode space through a buffer.

Однако с помощью данных устройств нельзя проводить ряд диагностических биохимических методик, указанных ниже. However, using these devices it is impossible to carry out a number of diagnostic biochemical methods indicated below.

Для осуществления новых методик необходимы новые конструктивные решения с применением мембран, которые бы быстро, просто и надежно крепились в камере, позволяли быстро и фиксированно наносить пробы в микроколичествах вещества, быстро подключать камеру к источнику питания и получать высококачественные результаты при проведении биохимических методик. For the implementation of new methods, new structural solutions with the use of membranes are required, which would quickly, simply and reliably fasten in the chamber, make it possible to apply samples in microquantities of matter quickly and fixedly, quickly connect the chamber to a power source and obtain high-quality results when carrying out biochemical methods.

Прототипом заявляемого устройства является патент N 1780513 от 20 ноября 1990 г. Устройство содержит ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на которой размещен держатель геля с рабочей поверхностью, с двух сторон от которой выполнены параллельные вертикальные прорези, а также крышку с электродами. На держателе с двух сторон от рабочей поверхности выполнены планки, верхняя поверхность которых параллельна рабочей поверхности держателя. На планки накладывается, по крайней мере, одна ацетатцеллюлозная мембрана, концы которой введены в снабженные прижимами вертикальные прорези держателя со стороны ее нерабочей поверхности. The prototype of the claimed device is patent N 1780513 dated November 20, 1990. The device contains a number of chambers, each of which includes a cuvette with a partition dividing it into two buffer cavities, on which a gel holder with a working surface is placed, parallel to both sides of which vertical slots, as well as a cover with electrodes. On the holder, on two sides of the working surface, strips are made, the upper surface of which is parallel to the working surface of the holder. At least one cellulose acetate membrane is superimposed on the slats, the ends of which are inserted into the vertical slots of the holder provided with clamps from the side of its non-working surface.

Устройство также снабжено шаблоном с двумя параллельными буртиками, соприкасающимися с мембраной и верхними поверхностями планок. Шаблон имеет ряд окон, две стороны каждого из которых выполнены с выемками для нанесения проб. The device is also equipped with a template with two parallel flanges in contact with the membrane and the upper surfaces of the strips. The template has a number of windows, two sides of each of which are made with recesses for applying samples.

Данное устройство очень удобно при креплении одиночных полосок из мембраны шириной 28 мм при необходимости исследовать небольшое количество проб, но неудобно при креплении мембраны стандартного размера 180x90 мм. Поэтому недостатком данного устройства является то, что время, затрачиваемое на крепление шести полосок мембран, составляет 12-15 минут, в то время как время, затрачиваемое на крепление мембраны в заявляемом устройстве, составляет 0,5 мин. Значительно уменьшается время на другие процедуры. This device is very convenient when attaching single strips from a 28 mm wide membrane, if necessary, to investigate a small number of samples, but it is inconvenient when attaching a standard size membrane 180x90 mm. Therefore, the disadvantage of this device is that the time spent on attaching six strips of membranes is 12-15 minutes, while the time spent on attaching the membrane in the inventive device is 0.5 minutes Significantly reduced time for other procedures.

Целью предлагаемого устройства является проведение следующих методик:
- электрофоретическое фракционирование белков и липопротеидов сыворотки крови,
- электрофоретическое разделение изоферментов лактатдегидрогеназы и щелочной фосфотазы,
- определение однородности препаратов γ-глобулинов сыворотки крови,
- определение однородности осажденной β-липопротеидной фракции.
The purpose of the proposed device is to conduct the following methods:
- electrophoretic fractionation of serum proteins and lipoproteins,
- electrophoretic separation of isoenzymes of lactate dehydrogenase and alkaline phosphatase,
- determination of homogeneity of serum γ-globulin preparations,
- determination of the uniformity of the precipitated β-lipoprotein fraction.

Все эти методики отработаны на заявляемом устройстве на кафедре биохимии С-Петербургской санитарно-гигиенической Академии. All these techniques have been tested on the inventive device at the Department of Biochemistry of the St. Petersburg Sanitary and Hygienic Academy.

Предлагаемые устройства и методики необходимы для диагностики липидного обмена, возникающего при ишемической болезни сердца и атеросклерозе, злокачественных опухолях, аллергических заболеваниях, острых и хронических воспалительных процессах на ранних стадиях заболеваний. The proposed devices and methods are necessary for the diagnosis of lipid metabolism that occurs with coronary heart disease and atherosclerosis, malignant tumors, allergic diseases, acute and chronic inflammatory processes in the early stages of the disease.

Данные устройства также необходимы при определении чистоты при изготовлении и использовании γ-глобулиновых препаратов, например, на станциях переливания крови. These devices are also necessary in determining purity in the manufacture and use of γ-globulin preparations, for example, at blood transfusion stations.

Поставленные цели достигаются тем, что в предлагаемом устройстве держатель состоит из двух частей П-образной формы, нижняя из которых установлена на перегородку кюветы и имеет по всей длине держателя не менее двух параллельных буртиков, при этом на нижнюю часть натянута одна или несколько мембран. Они крепятся буртиками верхней части держателя, имеющей ряд окон и содержащей один или несколько рядов направляющих прорезей для фиксированного прохождения аппликатора, а электроды выполнены из титана и имеют Г-образную форму, причем положительный электрод покрыт платиной. The goals are achieved in that in the proposed device, the holder consists of two U-shaped parts, the lower of which is installed on the partition of the cell and has at least two parallel shoulders along the entire length of the holder, with one or more membranes stretched to the lower part. They are fastened with shoulders of the upper part of the holder, which has a series of windows and contains one or more rows of guide slots for a fixed passage of the applicator, and the electrodes are made of titanium and have a L-shape, with the positive electrode covered with platinum.

Верхняя часть держателя может быть снабжена не менее чем двумя валиками с приливами для натяжения и крепления мембран. The upper part of the holder can be equipped with at least two rollers with tides for tensioning and fastening the membranes.

Аппликатор выполнен с зубцами для нанесения проб, которые расположены с двух противоположных сторон, а их торцы подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. The applicator is made with teeth for applying samples that are located on two opposite sides, and their ends are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves.

Устройство снабжено основанием, имеющим лунки для внедрения проб (сывороток крови), соизмеримые с шагом и размером зубцов аппликатора, предлагаемого выше. The device is equipped with a base having holes for the introduction of samples (blood serum), commensurate with the step and size of the teeth of the applicator proposed above.

Устройство также содержит аппликатор, который имеет, по крайней мере, две несущие параллельные поверхности, расположенные одна относительно другой с воздушным зазором, при этом поверхности для соприкосновения с пробой подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. The device also contains an applicator, which has at least two bearing parallel surfaces located one relative to the other with an air gap, while the surfaces for contact with the sample are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves.

Предлагаемое устройство для проведения электрофореза, как самостоятельный независимый вариант, содержит ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на которой размещен держатель с ацетатцеллюлозной мембраной, и крышку с электродами. Держатель содержит не менее двух рядов штырей, расположенных по всей длине буртика, при этом один буртик выполнен неподвижным, а второй - подвижным и имеет, по крайней мере, две пружины и направляющие прорези для перемещения подвижного буртика со штырями в направлении неподвижного буртика, причем устройство снабжено пробойником для нанесения на мембрану отверстий, соответствующих наименьшему расстоянию между двумя рядами штырей. The proposed device for electrophoresis, as an independent independent option, contains a number of chambers, each of which includes a cell with a partition dividing it into two cavity for the buffer, on which there is a holder with a cellulose acetate membrane, and a cover with electrodes. The holder contains at least two rows of pins located along the entire length of the flange, with one flange made stationary, and the second movable and has at least two springs and guide slots for moving the movable flange with pins in the direction of the stationary flange, the device equipped with a punch for applying holes on the membrane corresponding to the smallest distance between two rows of pins.

Предлагаемое устройство для проведения электрофореза (в дальнейшем "устройство") содержит одну или несколько электрофоретических камер и блок питания (на фиг. не показан). The proposed device for electrophoresis (hereinafter “the device”) contains one or more electrophoretic cameras and a power supply (not shown in Fig.).

На фиг.1 изображена камера для проведения электрофореза. На фиг.2 и 3 - нижняя часть держателя, на фиг.4 и 5 - верхняя часть держателя, на фиг.6 - электрод, на фиг.7 и 8 - верхняя часть держателя с валиками, на фиг.9 и 10 - держатель со штырями, на фиг.11 и 12 - аппликатор, на фиг.13 и 14 - основание, на фиг.15 и 16 - аппликатор. Figure 1 shows a chamber for electrophoresis. In Fig.2 and 3 - the lower part of the holder, Fig.4 and 5 - the upper part of the holder, Fig.6 - the electrode, Fig.7 and 8 - the upper part of the holder with rollers, Fig.9 and 10 - the holder with pins, in FIGS. 11 and 12, an applicator, in FIGS. 13 and 14, a base, and in FIGS. 15 and 16, an applicator.

Камера (фиг.1) содержит кювету 1 с перегородкой 2, разделяющей ее на две полости для буфера 3, на которой размещен держатель 4 с ацетатцеллюлозной мембраной 6. Держатель состоит из двух частей П-образной формы, нижняя 4, которая установлена на перегородку кюветы 2, имеет по всей длине держателя не менее двух параллельных буртиков 5. На нижнюю часть натянута одна или несколько мембран 6, которые крепятся буртиками 8 верхней части держателя 7. Верхняя часть держателя имеет ряд окон 9 и содержит один или несколько рядов направляющих прорезей 10 для фиксированного прохождения аппликатора 20 (фиг. 11). Электроды 12 (фиг.1 и 6) имеют Г-образную форму, причем положительный электрод покрыт платиной. Верхняя часть держателя (фиг.7 и 8) снабжена не менее чем двумя валиками 13 с приливами 14 для натяжения и крепления мембран 6. The camera (Fig. 1) contains a cuvette 1 with a partition 2 dividing it into two cavities for a buffer 3, on which a holder 4 with a cellulose acetate membrane 6 is placed. The holder consists of two parts of a U-shaped shape, the lower 4, which is installed on the partition of the cuvette 2, has along the entire length of the holder at least two parallel flanges 5. One or several membranes 6 are tensioned on the lower part, which are fastened with collars 8 of the upper part of the holder 7. The upper part of the holder has a number of windows 9 and contains one or more rows of guide slots 10 for fix Rowan passage of the applicator 20 (FIG. 11). The electrodes 12 (figures 1 and 6) are L-shaped, with the positive electrode covered with platinum. The upper part of the holder (Fig.7 and 8) is equipped with at least two rollers 13 with tides 14 for tensioning and fastening the membranes 6.

Аппликатор 20 выполнен с зубцами 21 для нанесения проб, которые расположены с двух противоположных сторон, а их торцы подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. Зубцы 22 служат для фиксации аппликатора в прорези 10 верхней части держателя. The applicator 20 is made with teeth 21 for applying samples that are located on two opposite sides, and their ends are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves. The teeth 22 serve to fix the applicator in the slot 10 of the upper part of the holder.

Основание 23 (фиг.13 и 14) имеет лунки 24 для внесения в них проб, соизмеримые с шагом и размером зубцов аппликатора 20. The base 23 (Fig.13 and 14) has holes 24 for making samples in them, commensurate with the step and size of the teeth of the applicator 20.

Аппликатор 25 (фиг.15 и 16) имеет две несущие параллельные поверхности 26, расположенные одна относительно другой с воздушным зазором, при этом поверхности для соприкосновения с пробой подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. The applicator 25 (FIGS. 15 and 16) has two bearing parallel surfaces 26 located one relative to the other with an air gap, while the surfaces for contact with the sample are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves.

Устройство для проведения электрофореза по п. 6 формулы содержит ряд камер, каждая из которых включает кювету 1 (фиг.1) с перегородкой 2, разделяющей ее на две полости для буфера 3. На перегородке размещен держатель 15 (фиг. 9 и 10) с ацетатцеллюлозной мембраной и крышка с электродами 11 (фиг. 1). Держатель содержит не менее двух рядов штырей 16 (фиг.9), расположенных по всей длине буртика, при этом один буртик 17 выполнен неподвижным, а второй 18 подвижным и имеет, по крайней мере, две пружины 19 и направляющие прорези 20 для перемещения подвижного буртика со штырями в направлении неподвижного буртика. Устройство снабжено пробойником (не показан) для нанесения на мембрану отверстий, соответствующих наименьшему расстоянию между двумя рядами штырей. The electrophoresis device according to claim 6 of the formula contains a number of chambers, each of which includes a cuvette 1 (Fig. 1) with a partition 2 dividing it into two cavities for buffer 3. A holder 15 (Figs. 9 and 10) is placed on the partition cellulose acetate membrane and a cover with electrodes 11 (Fig. 1). The holder contains at least two rows of pins 16 (Fig. 9) located along the entire length of the collar, while one collar 17 is fixed, and the second 18 is movable and has at least two springs 19 and guide slots 20 to move the movable collar with pins in the direction of the stationary shoulder. The device is equipped with a punch (not shown) for applying to the membrane holes corresponding to the smallest distance between two rows of pins.

П-образная форма нижней 4 и верхней 7 частей держателя придает П-образную форму мембране 6, в результате чего мембрана обеспечивает электрический контакт между двумя буферно-электродными пространствами 3 кюветы 1. The U-shape of the lower 4 and upper 7 parts of the holder gives the U-shape to the membrane 6, as a result of which the membrane provides electrical contact between the two buffer-electrode spaces 3 of the cell 1.

На нижнюю часть держателя 4 вручную натягивается предварительно намоченная в буфере мембрана 6, которая прилипает к боковым и нижним стенкам (как показано на фиг.3). A membrane 6 pre-soaked in the buffer is manually stretched onto the lower part of the holder 4, which adheres to the side and lower walls (as shown in FIG. 3).

Далее нижняя часть держателя 4 с мембраной 6 устанавливается на перегородку 2 кюветы 1. Сверху устанавливается верхняя часть держателя 7. При этом буртики 8 верхней части 7 и буртики 5 нижней части 4 накладываются друг на друга и удерживают мембрану 6 до завершения электрофореза. Благодаря этому мембрана находится в горизонтальном натянутом состоянии в воздухе. Это обеспечивает ее рабочее состояние, ибо как только влажная мембрана ляжет на горизонтальную поверхность нижней части, электрический ток в этом случае не потечет полностью через мембрану, а частично потечет в пространстве между мембраной и поверхностью держателя за счет капиллярности. В этом случае фракционирование пробы не произойдет или будут большие искажения в электрофореграмме за счет искажения электрических полей. Next, the lower part of the holder 4 with the membrane 6 is installed on the partition 2 of the cuvette 1. The upper part of the holder 7 is mounted on top. In this case, the shoulders 8 of the upper part 7 and the beads 5 of the lower part 4 are superimposed on each other and hold the membrane 6 until electrophoresis is completed. Due to this, the membrane is in a horizontal stretched state in the air. This ensures its working state, because as soon as the wet membrane lies on the horizontal surface of the lower part, the electric current in this case does not flow completely through the membrane, but partially flows in the space between the membrane and the holder surface due to capillarity. In this case, fractionation of the sample will not occur or there will be large distortions in the electrophoregram due to distortion of electric fields.

Окна 9 верхней части держателя необходимы для визуального наблюдения момента соприкосновения аппликатора с мембраной при нанесении пробы, чтобы исключить повреждение мембраны. Направляющие прорези 10 служат для фиксированного нанесения проб на мембрану, так как проба по решению оператора может наноситься на одно и то же место многократно (от одного до трех раз). Этот момент очень важный и составляет также преимущество предлагаемой конструкции. The windows 9 of the upper part of the holder are necessary for visual observation of the moment of contact of the applicator with the membrane during application of the sample to prevent damage to the membrane. The guide slots 10 are used for fixed application of samples to the membrane, since the sample, according to the decision of the operator, can be applied to the same place repeatedly (from one to three times). This point is very important and is also an advantage of the proposed design.

Целью исследований была разработка серийнопригодных электродов для электрофореза, снижение их стоимости, повышение механической прочности с сохранением устойчивости к агрессивным средам, такой же, как у платиновых электродов. The aim of the research was to develop serially suitable electrodes for electrophoresis, reduce their cost, increase mechanical strength while maintaining resistance to aggressive media, the same as that of platinum electrodes.

При выборе материалов электродов для электрофореза исходили из того, что электрод должен обладать малым поляризационным сопротивлением, быть серийнопригодным, механически прочным, при этом должен быть устойчив в агрессивной кислотно-щелочной среде при воздействии ионизации и электролиза. When choosing the materials of electrodes for electrophoresis, we proceeded from the fact that the electrode must have a low polarization resistance, be serially suitable, mechanically strong, and at the same time it must be stable in an aggressive acid-base environment when exposed to ionization and electrolysis.

Известно, что минимальным поляризационным сопротивлением обладают платина, палладий и титан. Электроды с малым поляризационным сопротивлением позволяют уменьшить нагрев электродов и буфера, благодаря чему можно снизить разрушительное воздействие электролиза на электроды и создать более благоприятные условия для электрофореза. Электроды с малым поляризационным сопротивлением позволяют уменьшить энергопотребление и повысить КПД прибора в целом. It is known that platinum, palladium and titanium possess the minimum polarization resistance. Electrodes with low polarization resistance can reduce the heating of the electrodes and the buffer, which can reduce the destructive effect of electrolysis on the electrodes and create more favorable conditions for electrophoresis. Electrodes with low polarization resistance can reduce power consumption and increase the efficiency of the device as a whole.

Повышение серийнопригодности, в том числе экономичности, электродов из титана по сравнению с электродами из платины и палладия объясняется тем, что титан в 400 раз дешевле платины и в 100 раз дешевле палладия. The increase in serial suitability, including efficiency, of titanium electrodes compared to platinum and palladium electrodes is explained by the fact that titanium is 400 times cheaper than platinum and 100 times cheaper than palladium.

Электроды из титана обладают значительно большей механической прочностью по сравнению с электродами из платины и палладия. Кроме того, диаметр электродов и их длина могут быть увеличены до необходимых конструктивных размеров вследствие сравнительной дешевизны материала. Расчеты показывают, что конструктивно диаметр электродов должен быть в пределах от 4 мм до 10 мм, что подтвердилось в работающих камерах. Titanium electrodes have significantly greater mechanical strength than platinum and palladium electrodes. In addition, the diameter of the electrodes and their length can be increased to the required structural dimensions due to the comparative cheapness of the material. Calculations show that, structurally, the diameter of the electrodes should be in the range from 4 mm to 10 mm, which was confirmed in working chambers.

Кроме того, титан позволяет разработать электроды любых конструктивных форм: круглые из прутка, пластинчатые, фигурные и т.д. In addition, titanium allows you to develop electrodes of any structural forms: round from a bar, plate, curly, etc.

В предлагаемом устройстве применены электроды Г-образной формы из прутка. Г-образная форма позволяет изготавливать их из пластины. In the proposed device, the electrodes are L-shaped from a bar. L-shaped allows you to make them from the plate.

Желательно при электрофорезе применять электроды большего диаметра, так как это уменьшает плотность электрического тока при контакте электродов с буфером вследствие того, что при незначительном увеличении диаметра электрода значительно увеличивается рабочая площадь электрода:
S = π •D•L,
где S - рабочая площадь электрода,
D - диаметр электрода,
L - рабочая длина электрода.
It is advisable to use electrodes with a larger diameter during electrophoresis, since this reduces the density of the electric current when the electrodes contact the buffer due to the fact that with a slight increase in the diameter of the electrode, the working area of the electrode increases significantly:
S = π • D • L,
where S is the working area of the electrode,
D is the diameter of the electrode,
L is the working length of the electrode.

С уменьшением плотности электрического тока уменьшается нагрев электродов и буфера. Это особенно важно при больших токах. Так при использовании в качестве носителя геля электрический ток в данной камере может достигать 200 мА. With a decrease in the density of electric current, the heating of the electrodes and the buffer decreases. This is especially important at high currents. So when used as a gel carrier, the electric current in this chamber can reach 200 mA.

Применение в качестве носителя мембран на порядок позволяет снизить энергопотребление. Так при использовании полоски из ацетатцеллюлозной мембраны шириной 26 мм величина электрического тока составляет (1,3 - 1,5) мА. При ширине 90 мм - 7,2 мА, при использовании полной стандартной мембраны размером 180x90 мм ток составляет (15-20) мА. The use of membranes as an order of magnitude reduces energy consumption. So when using a strip of cellulose acetate membrane with a width of 26 mm, the magnitude of the electric current is (1.3 - 1.5) mA. With a width of 90 mm - 7.2 mA, when using a full standard membrane with a size of 180x90 mm, the current is (15-20) mA.

До настоящего времени в электрофоретических камерах в качестве электродов применялась платиновая проволока диаметром (0,1 - 0,3) мм, которая присоединялась к токоведущему штырю при помощи винта. Место соединения за счет электролиза быстро окисляется, разрушается, что влияет отрицательно на процесс электрофореза, так как в процессе работы сильно изменяется полное сопротивление контакта:

Figure 00000002

где Ra - активное сопротивление контакта,
XL - индуктивное сопротивление,
XC - емкостное сопротивление,
Z - полное сопротивление контакта.Until now, in electrophoretic chambers, platinum wire with a diameter of (0.1 - 0.3) mm was used as electrodes, which was connected to the current-carrying pin with a screw. The junction due to electrolysis quickly oxidizes, collapses, which negatively affects the electrophoresis process, since the contact resistance changes greatly during operation:
Figure 00000002

where R a is the active resistance of the contact,
X L is the inductive resistance,
X C - capacitance
Z is the contact impedance.

В этом случае камера работает не надежно и быстро выходит из строя. In this case, the camera does not work reliably and quickly fails.

Предлагаемая Г-образная форма электрода позволяет исключить какие-либо механические соединения электрода с токоведущими деталями, что значительно повышает долговечность электродов и камеры в целом и обеспечивает электрофорез со стабильными параметрами. The proposed L-shaped form of the electrode eliminates any mechanical connection of the electrode with live parts, which significantly increases the durability of the electrodes and the chamber as a whole and provides electrophoresis with stable parameters.

Платинирование электродов позволяет исключить их коррозию и эрозию. Опыты показывают, что при использовании в качестве электродов чистого титана быстрей разрушается положительный электрод, причем, чем больше электрический ток, тем больше разрушение. Поэтому можно платинировать только положительный электрод, что экономит платинохлористоводородную кислоту при нанесении платинового покрытия. Platinum plating of electrodes eliminates their corrosion and erosion. Experiments show that when using pure titanium as electrodes, the positive electrode is destroyed more quickly, and the greater the electric current, the greater the destruction. Therefore, you can platinum only the positive electrode, which saves platinum hydrochloric acid when applying a platinum coating.

Торцы аппликаторов подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки, так же как две несущие параллельные поверхности, расположенные одна относительно другой с воздушным зазором служат для лучшей смачиваемости и захвата пробы. Аппликатор 20 позволяет вместе с верхней частью держателя фиксированно через прорези 10 наносить на старт три или четыре пробы одним и тем же аппликатором. Если придавать к устройству аппликаторы разных толщин, то можно наносить разные количества вещества. Обыкновенно к устройству дается два аппликатора толщиной 0,5 мм и 1 ми. The ends of the applicators are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves, as well as two bearing parallel surfaces located one relative to the other with an air gap serve for better wettability and capture of the sample. The applicator 20 allows, together with the upper part of the holder, to fix three or four samples to the start with the same applicator, fixedly through the slots 10. If you attach applicators of different thicknesses to the device, you can apply different amounts of substance. Typically, two applicators with a thickness of 0.5 mm and 1 mi are given to the device.

Основание 23 (фиг. 13 и 14) служит для внесения пипеткой или дозатором сывороток крови в лунки 24. Затем проба микроколичествами вещества переносится аппликатором на мембрану. Микроколичества вещества позволяют получать более четкие фракции. При разном количестве вносимого на мембрану вещества позволяют проводить количественный электрофорез. The base 23 (FIGS. 13 and 14) is used to pipette or dispense a blood serum into the wells 24. Then, the sample is transferred in micro amounts of the substance to the membrane with an applicator. Micro-quantities of the substance allow to obtain clearer fractions. With different amounts of substances introduced onto the membrane, quantitative electrophoresis can be carried out.

При использовании устройства для проведения электрофореза по п.6 формулы держатель берется в левую руку, при нажатии большим пальцем на подвижный буртик 18 расстояние между двумя рядами штырей уменьшается. Другой рукой предварительно перфорированная мембрана надевается на штыри. При снятии нажатия расстояние между штырями увеличивается на 1,5 мм, но этого достаточно, чтобы мембрана натянулась. When using the device for electrophoresis according to claim 6, the holder is taken in the left hand, when the thumb is pressed with a thumb on the movable collar 18, the distance between the two rows of pins decreases. With the other hand, a pre-perforated membrane is put on the pins. When releasing the pressure, the distance between the pins increases by 1.5 mm, but this is enough to make the membrane stretch.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

1. В устройстве используется ацетатцеллюлозная мембрана "ВЛАДИПОР " МФА-МА N 4 или N 5, которая имеет стандартные размеры 90x90 мм и 180x90 мм ТУ 6-05-1903-87. 1. The device uses a VLADIPOR cellulose acetate membrane MFA-MA N 4 or N 5, which has standard sizes of 90x90 mm and 180x90 mm TU 6-05-1903-87.

Таким образом, устройство позволяет использовать стандартную мембрану того и другого размера без разрезки, что уменьшает время на пробоподготовку. Держатели позволяют закреплять одну мембрану 180x90 мм или две мембраны 90x90 мм. При меньшем количестве проб устройство позволяет закреплять полоски мембран любой ширины, которые режут при длине 90 мм. Thus, the device allows the use of a standard membrane of both sizes without cutting, which reduces the time for sample preparation. The holders allow you to fix one membrane 180x90 mm or two membranes 90x90 mm. With fewer samples, the device allows you to fix strips of membranes of any width, which are cut at a length of 90 mm.

2. Используют буфер следующего состава:
- Барбитал натрия - 12,75 г.
2. Use a buffer of the following composition:
- Sodium barbital - 12.75 g.

- Барбитал - 2,3 г заливают дистиллированной водой до 1000 мл и ставят в водяную баню. - Barbital - 2.3 g is poured with distilled water to 1000 ml and put in a water bath.

3. Готовят 7% раствор уксусной кислоты, для чего 7 мл ледяной уксусной кислоты разводят дистиллированной водой до 100 мл. 3. Prepare a 7% solution of acetic acid, for which 7 ml of glacial acetic acid is diluted with distilled water to 100 ml.

4. Для окрашивания белков готовят 0,25% раствор амидочерного, для чего 250 мг амидочерного растворяют в 100 мл 7% уксусной кислоты. 4. For staining proteins, a 0.25% amidochem solution is prepared, for which 250 mg of amidochem is dissolved in 100 ml of 7% acetic acid.

5. Для окрашивания липопротеидов используют судан - черный судан 3 или судан 4 (красный цвет). Небольшое количество красителя, на кончике скальпеля помещается в 5 мл изопропилового спирта. После полного растворения красителя добавляется 10 мл 5% NaOH. 5. For staining lipoproteins using Sudan - black Sudan 3 or Sudan 4 (red). A small amount of dye at the tip of the scalpel is placed in 5 ml of isopropyl alcohol. After complete dissolution of the dye, 10 ml of 5% NaOH is added.

6. Для просветления ацетатцеллюлозных мембран применяют раствор, состоящий из метанола - 87 мл, ледяной уксусной кислоты - 12 мл и глицерина - 1 мл. Данный раствор пригоден только при фракционировании белков. 6. To clarify the cellulose acetate membranes, a solution is used consisting of methanol - 87 ml, glacial acetic acid - 12 ml and glycerol - 1 ml. This solution is suitable only for fractionation of proteins.

Порядок работы
1. В каждую часть 3 кюветы 1 заливают буфер от 45 мл до 50 мл.
Operating procedure
1. In each part 3 of the cuvette 1, a buffer of 45 ml to 50 ml is poured.

2. Увлажняют мембрану, поместив ее на 1-3 мин в буфер. 2. Moisten the membrane by placing it in the buffer for 1-3 minutes.

3. Вынимают мембрану из буфера и кладут между двумя листами фильтровальной бумаги. 3. Remove the membrane from the buffer and place between two sheets of filter paper.

4. Мембрану помещают в держатель, используя один из четырех способов крепления. Держатель с мембраной устанавливают на перегородку 2 кюветы 1. 4. The membrane is placed in the holder using one of four mounting methods. The holder with the membrane is installed on the partition 2 of the cell 1.

5. В лунки 24 основания 23 дозатором или пипеткой вносится исследуемая сыворотка. 5. The test serum is introduced into the wells 24 of the base 23 with a dispenser or pipette.

6. С основания 23 аппликатором 20 снимается проба и наносится на мембрану через прорези 10 верхней части держателя. Аппликатор 25 используется только с держателем 15, тогда как аппликатор 20 используется со всеми видами держателей. 6. A sample is taken from the base 23 of the applicator 20 and applied to the membrane through the slots 10 of the upper part of the holder. Applicator 25 is used only with holder 15, while applicator 20 is used with all kinds of holders.

7. Кювета с буфером, держателем и мембраной закрывается крышкой и сразу подключается к источнику питания. 7. The cell with the buffer, holder and membrane is closed by a lid and immediately connected to a power source.

8. На камеру подается постоянное стабилизированное напряжение, величина которого устанавливается в зависимости от проводимой методики. 8. A constant stabilized voltage is applied to the camera, the value of which is set depending on the methodology used.

При фракционировании белков и липопротеидов сыворотки крови U = (100-150) В, при времени T = 20-30 мин. When fractionating serum proteins and lipoproteins, U = (100-150) B, at a time T = 20-30 minutes.

При фракционировании лактатдегидрогеназы и щелочной фосфотазы U = 270 В, при времени T = 50 мин. When fractionating lactate dehydrogenase and alkaline phosphatase, U = 270 V, at a time T = 50 min.

При определении однородности препаратов γ-глобулинов сыворотки крови U = (100-200) В, при времени T = 30-40 мин. When determining the homogeneity of serum γ-globulin preparations, U = (100-200) B, at a time T = 30-40 minutes.

9. После окончания электрофореза мембрану помещают в фиксаж на 10 мин, а затем в окрашивающий раствор. Буфер из обеих частей кюветы сливают в одну емкость для повторного использования. 9. After electrophoresis is complete, the membrane is placed in a fixer for 10 minutes, and then in a staining solution. The buffer from both parts of the cuvette is poured into one container for reuse.

10. Для оценки полученных фракций при помощи денситометрирования мембрану помещают в глицерин или обрабатывают следующим образом. Мембрану промывают в воде в течение (10-15) мин. Остатки влаги удаляют фильтровальной бумагой. Помещают в этиловый спирт на (2-3) мин для окончательного вытеснения воды. Затем мембрану кладут на стекло, выдавив из-под нее воздух, помещают в осветляющую жидкость на (3-4) мин. Затем мембрану помещают в термостат при T = 100oC на (4-5) мин.10. To evaluate the obtained fractions using densitometry, the membrane is placed in glycerol or processed as follows. The membrane is washed in water for (10-15) minutes. Residual moisture is removed with filter paper. Place in ethyl alcohol for (2-3) min for the final displacement of water. Then the membrane is placed on the glass, squeezing air from under it, placed in a clarifying liquid for (3-4) minutes. Then the membrane is placed in a thermostat at T = 100 o C for (4-5) min.

Диагностическая ценность методов и предлагаемых устройств. The diagnostic value of the methods and proposed devices.

1. Белки сыворотки крови разделяются на пять фракций: дальше всех от линии старта удаляется наиболее значительная фракция α-альбумина, затем следуют глобулины: α1, α2, β, γ.1. Serum proteins are divided into five fractions: the most significant fraction of α-albumin is removed farthest from the start line, followed by globulins: α 1 , α 2 , β, γ.

Определение фракционного состава белков представляет широкие диагностические возможности, позволяя выявлять изменения в составе белков крови, связанные с различными заболеваниями, такими как злокачественные опухоли, аллергические заболевания, острые и хронические воспалительные процессы. Determination of the fractional composition of proteins presents a wide diagnostic potential, making it possible to detect changes in the composition of blood proteins associated with various diseases, such as malignant tumors, allergic diseases, acute and chronic inflammatory processes.

2. Липопротеиды разделяются на три фракции: наиболее удаленная от старта фракция α-липопротеидов (соответствует зоне α2-глобулинов), затем фракция пре -β-липопротеидов (соответствует зоне β-глобулинов) и фракция β-липопротеидов. В зависимости от их соотношения можно установить тип имеющейся дислипопротеидемии.2. Lipoproteins are divided into three fractions: the fraction of α-lipoproteins farthest from the start (corresponds to the zone of α 2 -globulins), then the fraction of pre-β-lipoproteins (corresponds to the zone of β-globulins) and the fraction of β-lipoproteins. Depending on their ratio, you can determine the type of dyslipoproteinemia.

Определение фракционного состава липопротеидов дает возможность выявить нарушения липидного обмена, возникающие при атеросклерозе, ишемической болезни сердца на ранних стадиях. Determination of the fractional composition of lipoproteins makes it possible to identify lipid metabolism disorders that occur with atherosclerosis, coronary heart disease in the early stages.

Осуществление цели изобретения
1. Основным преимуществом заявляемого устройства является осуществление тех диагностических биохимических методик, которые представлены выше.
The implementation of the purpose of the invention
1. The main advantage of the claimed device is the implementation of those diagnostic biochemical methods that are presented above.

2. Улучшено качество крепления мембран, уменьшено время, затрачиваемое на их крепление. 2. Improved the quality of fastening membranes, reduced the time spent on their fastening.

3. Устройство позволяет использовать любой из четырех способов крепления мембран, что позволяет осуществлять воспроизводство биохимических методик независимо от количества проб, опыта работы оператора, его возраста, профессиональных привычек. 3. The device allows you to use any of the four methods of membrane attachment, which allows the reproduction of biochemical methods, regardless of the number of samples, the operator’s experience, his age, or professional habits.

4. Повышена долговечность устройства за счет предлагаемой конструкции камеры и электродов, устройство просто и надежно в эксплуатации. 4. Increased durability of the device due to the proposed design of the camera and electrodes, the device is simple and reliable in operation.

5. В устройстве могут применяться все виды используемых в настоящее время носителей: агаровые, агарозные, пленочные, бумажные, в т.ч. ацетатцеллюлозные мембраны. 5. The device can use all types of carriers currently used: agar, agarose, film, paper, including cellulose acetate membranes.

Возможность автоматизации процесса
Предлагаемое устройство, электрофоретическая камера, подключается к источнику питания простым вдвижением камеры в разъем. Напряжение на камеру подается одним поворотом рукоятки таймера. Камера отключается автоматически.
Process automation capability
The proposed device, an electrophoretic camera, is connected to a power source by simply sliding the camera into the connector. The voltage to the camera is supplied by one turn of the timer knob. The camera turns off automatically.

Claims (6)

1. Устройство для проведения электрофореза, содержащее ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на которой размещен держатель с ацетатцеллюлозной мембраной, и крышку с электродами, отличающееся тем, что держатель состоит из двух частей П-образной формы, нижняя из которых установлена на перегородку кюветы и имеет по всей длине держателя не менее двух параллельных буртиков, при этом на нижнюю часть натянута одна или несколько мембран, которые крепятся буртиками верхней части держателя, имеющей ряд окон и содержащей один или несколько рядов направляющих прорезей для фиксированного прохождения аппликатора, а электроды выполнены из титана и имеют Г-образную форму, причем положительный электрод покрыт платиной. 1. Device for conducting electrophoresis, containing a number of chambers, each of which includes a cell with a partition dividing it into two cavity for a buffer on which a holder with a cellulose acetate membrane is placed, and a cover with electrodes, characterized in that the holder consists of two parts P -shaped, the lower of which is installed on the partition of the cuvette and has at least two parallel shoulders along the entire length of the holder, while one or more membranes are tensioned on the lower part, which are fastened by the shoulders of the upper part of the holder of Tell having a number of windows and comprising one or several rows of guide slots for the passage of a fixed applicator, and electrodes are made of titanium and have a T-shape, wherein the positive electrode is coated with platinum. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верхняя часть держателя снабжена не менее чем двумя валиками с приливами для натяжения и крепления мембран. 2. The device according to p. 1, characterized in that the upper part of the holder is equipped with at least two rollers with tides for tensioning and fastening the membranes. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аппликатор выполнен с зубцами для нанесения проб, которые расположены с двух противоположных сторон, а их торцы подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. 3. The device according to claim 1, characterized in that the applicator is made with teeth for applying samples that are located on two opposite sides, and their ends are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено основанием, имеющим лунки для внесения проб, соизмеримые с шагом и размером зубцов аппликатора. 4. The device according to p. 1, characterized in that it is equipped with a base having holes for making samples, commensurate with the step and size of the teeth of the applicator. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что аппликатор имеет, по крайней мере, две несущие параллельные поверхности, расположенные одна относительно другой с воздушным зазором, при этом поверхности для соприкосновения с пробой подвергнуты электроэрозии или имеют поперечные или продольные риски-канавки. 5. The device according to claim 1, characterized in that the applicator has at least two bearing parallel surfaces located one relative to the other with an air gap, while the surfaces for contact with the sample are subjected to electroerosion or have transverse or longitudinal risk grooves. 6. Устройство для проведения электрофореза, содержащее ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на которой размещен держатель с ацетатцеллюлозной мембраной, и крышку с электродами, отличающееся тем, что держатель содержит не менее двух рядов штырей, расположенных по всей длине буртика. При этом один буртик выполнен неподвижным, а второй - подвижным и имеет, по крайней мере, две пружины и направляющие прорези для перемещения подвижного буртика со штырями в направлении неподвижного буртика, причем устройство снабжено пробойником для нанесения на мембрану отверстий, соответствующих наименьшему расстоянию между двумя рядами штырей. 6. Device for conducting electrophoresis, containing a number of chambers, each of which includes a cuvette with a partition dividing it into two buffer cavities, on which there is a holder with a cellulose acetate membrane, and a cover with electrodes, characterized in that the holder contains at least two rows pins located along the entire length of the shoulder. In this case, one flange is made stationary, and the second is movable and has at least two springs and guide slots for moving the movable collar with pins in the direction of the fixed collar, and the device is equipped with a punch for applying holes to the membrane that correspond to the smallest distance between the two rows pins.
RU99108518A 1999-04-15 1999-04-15 Device for performing electrophoresis RU2156142C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108518A RU2156142C1 (en) 1999-04-15 1999-04-15 Device for performing electrophoresis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99108518A RU2156142C1 (en) 1999-04-15 1999-04-15 Device for performing electrophoresis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2156142C1 true RU2156142C1 (en) 2000-09-20

Family

ID=20218956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99108518A RU2156142C1 (en) 1999-04-15 1999-04-15 Device for performing electrophoresis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2156142C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643874B2 (en) 2001-10-24 2010-01-05 Power Paper Ltd. Dermal patch
RU214011U1 (en) * 2022-03-28 2022-10-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук Vertical prolamin electrophoresis device with external cooling circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7643874B2 (en) 2001-10-24 2010-01-05 Power Paper Ltd. Dermal patch
RU214011U1 (en) * 2022-03-28 2022-10-07 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр Тюменский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук Vertical prolamin electrophoresis device with external cooling circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11940411B2 (en) Electro-blotting devices, systems, and kits and methods for their use
Poinsot et al. Recent advances in amino acid analysis by capillary electrophoresis
CH642454A5 (en) MICROELECTROPHORETIC DEVICE.
Kumar et al. Cellulose acetate electrophoresis of hemoglobin
JPH11281619A (en) Liquid separation device and method
JP3410099B2 (en) Isoelectric focusing method and apparatus using no carrier ampholyte
RU2156142C1 (en) Device for performing electrophoresis
JP4668123B2 (en) Gel dyeing and decoloring method, gel electrophoresis decoloring device and gel dyeing and decoloring kit
US4297198A (en) Concentrating electrophoresis apparatus
Oosterhuis Studies on paper electrophoresis: A comparison with the chemical method as an aid in clinical diagnosis
RU2176530C1 (en) Device for applying electrophoresis
US20170102360A1 (en) Electrophoresis separation method
RU2188676C2 (en) Device for carrying out electrophoresis
US3932262A (en) Portable electrophoresis apparatus using minimum electrolyte
Giri Agar electrophoresis of serum proteins on cellophane and polyester films
JPS58140634A (en) Method for simple two-dimentional electrophoresis
Stuyvesant Multiple Analyses on a Single Disc Electrophoretic Preparation
JPH0134114Y2 (en)
JPS6057245A (en) Electrophoresis apparatus
Arad et al. Isoelectric focusing of hemoglobins on thin-layer agarose
JPH07506421A (en) Electroelution method of gel containing separated proteins or charged macromolecules such as DNA/RNA, and apparatus and means used therefor
Vesselinovitch et al. A rapid method for filter paper electrophoresis
Martinette Filter paper electrophoresis: A biophysical laboratory experiment
Apostolopoulos Continuous-flow paper electrophoresis in the fractionation of human salivary secretion
JPH06331599A (en) Buffer liquid for electrophoretic analysis and analysis method using it

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040416