Устройство для ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки

 

1.Устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, содержащее опорнуй диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки. заправочный и дренажный элементы, отличающееся тем, что, с целью повышения качества ввода и расширения функциональных возможностей устройства, в него введена вторая опорная диафрагма, заправочный и дренажный элементы размещены между диафрагмами и выполнены .в виде по крайней мере пары самоуплотняющихся эластичных манжет с инъекционными иглами, подвижно сопряженными с манжетами, герметично установленными -в.отверстиях, выполненных в диаметрально противоположных стенках колонки, при этом оси отверстий расположены в одной плоскости поперечного сечения колонки «9 и взаимно смещены в этой плоскости, а инъекционные отверстия игл размещены в пристеночных зонах колонки, вблизи противоположной самоуплотняющейся манжеты, причем опорные диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе ci -целлюлозы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТф(ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(51) G 01 N 27 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ чr " Р1(,:(% .

Дремом о

Фиг f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ GGGP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3646579/24-25 (22) 30. 09. 83 (46) 15. 02. 85. Бюл. )) б (72) О.В.Митичкин,Л.A.Âàâèðoâñêèé, И.A.Ãócüêoâ, A.À.Ëåïñêèé и A.A.Серебров (53) 543.253(088.8) (56) 1.Robert Е, Allen ets. Column

electrophoresis on the Аро11озоуг

test project J.Separation and

purification methods. 1977,V.б, 9 l,р.1-59.

2.Peak М.J.ets. Jnjeeg apparate

in Columu Electrophoresis.Anal

Biochem, 1970, V.36,ð.505(прототип), (54) УСТРОЙСТВО ВВОДА ЖИДКОГО ОБРАЗЦА В ЖИДКИЙ БУФЕРНЫЙ, РАСТВОР ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ (ЕГО ВАРИАНTbl) .. (57) l.устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, содержащее опорнуЮ диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки, заправочный и дренажный элементы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества ввода образца и расширения функциональных возможностей устройства, в него введена вторая опорная диафрагма, заправочный и дренажный элементы размещены между диафрагмами и выполнены в виде по крайней мере пары самоуплотняющихся эластичных манжет с инъекционными иглами, подвижно сопряженными с манжетами, герметично установленными .в .отверстиях, выполненных в диаметрально противоположных стенках колонки, при этом оси отверстий расположены в одной плоскости поперечного сечения колонки а

С и взаимно смещены в этой плоскости, а инъекционные отверстия игл разме- щены в пристеночных зонах колонки, вблизи противоположной самоуплотняющейся манжеты, причем опорные диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе с(, †.целлюлозы.

1140029

2.устройство ввода жидкого образца в жидкий беферный раствор электрофоретической колонки, содержащее опорную диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки и эаправочно-дренажный элемент, о т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышения качества ввода образца и расширения функциональных возможностей устройства, в него введена вторая опорная диафрагма,заправочно-дренажный элемент

Изобретение относится к технике для электрофоретического Фракционирования веществ, преимущественно, биологического происхождения и пред" назначено для использования в уста- 5 новках зонального колоночного электрофореза и его модификации. Изобретение может быть использовано в области микробиологии, фармакологии, биоорганической химии, генной инже- 10 нерии, медицине, сельском хозяйстве и др.

Одним из необходимых условий качественного, „электрофоретического." разделения образцов является равйоI5 мерность распределения образца s зоне введения его в камеру разделения при минимальной толщине зоны ввода.

Известно устройство ввода жидкого образца в электрофоретическую колонку, в котором жидкий образец вмораживается в отверстие плоской пластины (рамки) и перед началом работы: рамка вместе с замороженным образцом вставляется в специальный паз электрофоретической колонки. Перед электрофорезом, в условиях отсутствия виб-, раций и других возмущающих силовых воздействий на колонку, производится оттаивание введенного образца с помощью термоэлектрического термоста- 30 тирующего холодильника-подогревателя (1) .

Недостатком известного устройства является ограниченный ассортимент. разделяемых веществ, так как не все .35 биопрепараты допускают замораживание, особенно растительные клетки. При размораживании, длящемся нередко около часа, происходит нежелательное уширение толщины исходного слоя об- 40 разца за счет диффузии и термокапиллярного эффекта.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство ввода образца биопрепарата в виде раствора в жид- 45 кий буферный раствор электрофоретиразмещен между диафрагмами и выполнен в виде,самоуплотняющейся эласти ной манжеты с по крайней мере двухканальной инъекционной иглой, подвижно сопряженной с манжетой,герме,тично установленной в отверстии стенки колонки, при этом инъекционное отверстие одного канала размещено на конце иглы, а другого — на ее боковой поверхности, причем опорные, диафрагмы выполнены из тканевого материала на основе М -целлюлозы. ческой колонки, содержащее расположенную около одного из электродных отсеков колонки коническую вогнутую от камеры разделения опорную диафрагму в виде поршня, подвижно-сопряженного с внутренней стенкой колонки.

Дифрагма-поршень имеет осевой канал, соединенный с подвижной заправочной капиллярной трубкой, проходящей сквозь электродный отсек и присоединенной другим концом к крану, установленному непосредственно на шприце для внесения образца. Для обеспече- . ния электрического контакта рабочего градиента буфера с верхним электродным буфером, находящимся непосредственно над диафрагмой-прошнем, в диафрагме вдоль оси колонки просверлены отверстия, которые заполняются забуферным электропроводным полиакриламидным или агарозным гелем.Введение жидкого образца s колонку, пред-., варительно заполненную буферным раствором, осуществляется через капиллярную трубку под коническую: поверхность диафрагмы-поршня, а увеличивающийся при этом объем жидкости в камере разделения колонки перемещает диафрагму вверх, производя дренаж расположенного над ней электродного буфера в свободную верхнюю обЛасть электродного отсека (2j .

Устройство имеет следующие недостатки. За счет гидродинамической струи при вводе образца, направленной в сторону области разделения, образуется широкая зона исходного слоя этого образца, что, как извест. но, приводит к существенному снижению качества разделения. Качество разделения ухудшается также за счет конусности.опорной. диафрагмы, необходимой для удаления"воздуха из колонки на этапе заправки ее буфером.

Конический профиль введенного образ, ца приводит к неодинаковому падению

1140029 напряжения по сечению колонки во время электрофореза. У стенок колон-1 ки, где биопрепарата меньше, напряженность поля меньше. Поскольку величина напряженности поля влияет на подвижность веществ, профиль фракции искажается, что также приводит к ухудшению качества разделенных и отобранных фракций. Кроме того, известное устройство непригодно для фракционирования растворов биопре- 10 паратов, имеющих плотность большую, чем плотность буфера в зоне ввода препарата, так как введенный препарат не имеет снизу опорной поверхности и удерживается, только гради- )5 ентом плотности буфера.

Цель изобретения - повышение качества ввода образца и расширение функциональных возможностей устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, содер жащее опорную диафрагму, контактирующую с внутренней стенкой колонки, Ъаправочный и дренажный элементы, введена вторая опорная диафрагма, заправочный и дренажный элементы размещены между диафрагмами и выполнены в виде по крайней мере пары самоуплоткяющихся эластичных манжет с инъекционными иглами, подвижно сопряженными с манжетами, герметично установленными в отверстиях, выполненных в диаметрально противоположных стенках колонки, при этом оси отверстий расположены в одной плоскости поперечного сечения колонки и взаимно смещены в этой плоскости,,а инъекционные отверстия игл разме- 40

:щены в пристеночных зонах колонки вблизи противоположной самоуплотняю. щейся манжеты, причем опорные диафрагмы выполнены кз тканевого материала на основе с(, -целлюлозы. 45

По второму варианту:в устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофореткческой колонки, содержащее опорную диафрагму контактирующую с внутренней стенкой колоикк к заправочно-дренажный элемент, введена вторая опорная диафрагма, эаправочно-дренажный элемент размещен между диафрагмами и выполнен в виде самоуплотняющейся эластичной манжеты с по- крайней мере двухканальной инъекционной иглой; подвижно сопряженной с манжетой, герметично установленной в отверстии стенки колонки, нри этом инъекционное отверстие одного канала разме- 60 щено на конце иглы, а другого канала - ка ее боковой поверхности, причем опорные диафрагмы выполнены иэ тканевого материала на основе

М -целлолозы. 65

Введение второй опорной диафрагмы и указанных заправочно-дренажных элементов позволяет осуществлять ввод образца в виде тонкого строго параллельного поперечному сечению колонки слоя ° Выполнение опорных диафрагм из проницаемого для биообъектов тканевого материала на основе о6 -целлюлозы позволяет работать на жидких буферных растворах с образцами различной плотности, в том числе и с клеточными суспензиями, которые в процессе ввода удерживаются поверхностью ткани sa счет капиллярных сил жидкости, а при подаче напряжения на колонку свободно проходят через нейтральную оС --целлюлозную ткань. Пористость М -целлюлозной ткани опорных диафрагм обеспечивает беспрепятственный выход воздуха из колонки при заправке ее рабочим буфером и при промывках.

Самоуплотняющиеся эластичные манжеты обеспечивают многоразовое их использование без нарушения герметичности устройства.

На фиг.1 изображено устройство ввода жидкого образца в жидкий буферный раствор электрофоретической колонки, выполненного по первому варианту, продольное сечение; на фиг.2 — то же, поперечное сечение; на фиг. 3 — устройство выполненное по второму варианту, продольное сечение..

Устройство (вариант x) содержит две опорные диафрагмы 1 кз еС -целлюлозной ткани (фиг.1 и 2), зафиксированные с помощью клиновидных пленок 2 на внутренних поверхностях стенок 3 электрофоретической колонки, в плоскости ее поперечного сечения.

На наружной поверхности стенок 3 колонки с помощью прижимных шайб 4 ,в отверстиях 5, расположенных в одной плоскости между опорными диафрагмами 1, герметично установлены самоуплотняющиеся эластичные манжеты б из силиконовой резины, кото. рые подвижно сопряжены с инъекционными иглами 7, одна из кгл является заправочной, другая -дренажной.

Прк этом, оси отверстий 5 взаимно смещены в плоскости поперечного сечения колонки (фкг.2),а ииъекционные отверстия 8 к 9 кгл 7 в рабочем положении размещены в пристеночных зонах колонкк вблизи противоположных самоуплотнякицихся манжет б.

Внутренняя полость колонки - камера разделения, заполняется жидким рабочим буферным раствором 10, Устройство по варианту 1 работает следующим образом.

В отверстия 5 через эластичные манжеты б"вводятся иглы 7, каждая до противоположной стенки колонки, 1140029

В одну иглу плавно подается жидкий образец биопрепарата, через другую иглу из пространства между диафрагмами отводится буферный раствор, вытесняемый образцом. Таким образом, образец заполняет все пространство между опорными диафрагмами 1, замещая буферный раствор. Затем иглы 7 извлекаются из отверстий 5. При этом, за счет эластичности манжет 6 поддерживается герметизация отверстий 5.

После подключения источника напряжения (не показан) образец биопрепарата 11 свободно выходит из междиафрагмовой зоны через тканевую диафрагму в зону разделения, где прово- 15 дится процесс электрофореза.

Устройство по варианту 2 (фиг.3) содержит две опорные диафрагмы 1 из ь -целлюлозной ткани, зафиксированные с помощью клиновидных планок 2 20 на внутренних поверхностях стенок

3 электрофорвтической колонки, в плоскости поперечного сечения колонки. На наружной поверхности стенки

3 колонки с помощью прижимной шай- 25 бы 4 в отверстии 5, расположенном между опорными диафрагмами 1, герметично установлена самоуплотняющаяся эластичная манжета б из силиконовой резины; манжета подвижно сопряжена с двухканальной инъекционной иглой 7. Один из каналов иглы является заправочным, другой дренажным. Инъекционные отверстия

8 и 9 двухканальной иглы 7 расположены одно на ее конце, а другое на боковой поверхности. При этом, в рабочем положении иглы внутри колонки инъекционные отверстия 8 и 9 расположены во взаимопротивополож ных пристеночных зонах Внутренней полости колонки. Колонка перед работой заполняется жидким рабочим буферным раствором 10.

Устройство по варианту 2 работает следующим образом.

В отверстие 5 через эластичную манжету б вводится двухканальная игла 7. В один из каналов этой иглы плавно подается жидкий образец биопрепарата, а через другой ее канал из пространства между диафрагмами отводится буферный раствор, вытесняемый образцом. Таким образом, образец заполняет все пространство между обеими опорными диафрагмами

1, замещая буферный раствор. Затем игла 7 извлекается из отверстия 5.

В дальнейшем процесс электрофореза проводится аналогично его проведению в устройстве по варианту 1.

Предлагаемое устройство позволяет вводить в колонку образцы различной плотности в виде равномерного плоскопараллельного, очень тонкого, около 1 мм, слоя с резкими границами. Это в несколько раз повышает . качество их разделения в жидких буферных растворах.

1140029

2 5 У дйд

Составитель Н.Клешннна

Техред С. Легеза

Корректор Г.Решетник

Редактор К.Волощук

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 255/33 Тираж 897 Подписное

ВНИКПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5