Устройство для проведения электрофореза

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в медицинских учреждениях. Устройство содержит ряд камер, кюветы с перегородкой. На перегородке размещен держатель. На держателе натянута одна или несколько мембран при помощи грузов. Грузы расположены по обе стороны от держателя. Грузы выполнены из магнитов. Магниты защелкивают концы мембран. Устройство позволяет осуществлять методики, необходимые для диагностики ишемической болезни сердца, атеросклероза, онкологических заболеваний, острых и хронических воспалительных процессов на ранних стадиях. Кроме того, в устройстве улучшено качество крепления мембран, уменьшено время, затрачиваемое на их крепление. 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано во всех медицинских учреждениях.

Известны устройства для проведения электрофореза в гeлевых и на мембранных носителях (в дальнейшем мембранах) по патентам, авторским свидетельствам, свидетельствам на промышленные образцы и ГОСТам, выданным на имя Соболева В.И., патент 1780513 от 20.11.90 г. "Устройство для проведения электрофореза в геле", авт. св. 967470 от 26.04.77 г., авт.св. 997672 от 23.10.79 г. , авт.св. 1517938 от 10.06.87 г., свидетельства на промышленные образцы 11918, 11919, 11920 от 30.04.80 г., ГОСТ 27153-86 "Приборы и аппараты медицинские для обработки пробы методами электрофореза." Все они содержат ряд камер, каждая из которых включает кювету с перегородкой, разделяющей ее на две полости для буфера, на котором 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.

Однако с помощью данных устройств нельзя проводить ряд биохимических диагностических методик, указанных ниже. При этом одним из главных значений имеет способ крепления мембран.

Для осуществления новых методик необходимы новые конструктивные решения с применением мембран и держателей других конструкций, которые бы позволяли просто, быстро и надежно крепить мембраны, наносить пробы, подключать камеру к источнику питания и получать четкие фракции.

Прототипом заявляемого устройства является устройство по патенту 1780513 от 20 ноября 1990 г., содержащее 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. Устройство снабжено шаблоном с двумя параллельными буртиками, которые соприкасаются с мембраной и верхними поверхностями планок. Шаблон имеет ряд окон, две стороны каждого из которых выполнены с выемками для нанесения проб.

Данное устройство удобно для крепления одиночных полос мембран шириной 28 мм при исследовании небольшого количества проб, но неудобно при креплении мембран стандартных размеров 90 х 90 мм и 180 х 90 мм. Поэтому недостатком данного устройства является то, что время, затрачиваемое на крепление шести полос мембран шириной 28 мм, составляет 15 мин. В заявляемом устройстве время на крепление мембран любой ширины от 28 до 180 мм составляет 0,5 мин.

Целью заявляемого изобретения является возможность проведения следующих методик: - электрофоретическое фракционирование белков и липопротеидов сыворотки крови; - электрофоретическое разделение иэоферментов лактатдегидрогеназы и щелочной фосфотазы; - определение однородности препаратов γ-глобулинов сыворотки крови, - определение однородности осажденной β-липопротеидной фракции.

Все эти методики отработаны на заявляемом устройстве на кафедре биохимии С-Петербургской санитарно-гигиенической Академии.

Предлагаемое устройство и методики необходимы для диагностики липидного обмена, возникающего при ишемической болезни сердца и атеросклерозе, онкологических заболеваниях, острых и хронических воспалительных процессах на ранних стадиях.

Предлагаемое устройство необходимо при определении чистоты при изготовлении и использовании γ-глобулиновых препаратов, например, на станциях переливания крови.

Поставленная цель достигается тем, что на держатель натянута одна или несколько мембран при помощи грузов, расположенных по обе стороны от держателя, например, магнитов, защелкивающих концы мембран.

Предлагаемое устройство для проведения электрофореза, (в дальнейшем "устройство") содержит одну или несколько электрофоретических камер и блок питания (не показан).

На фиг.1 изображена камера для проведения электрофореза; на фиг.2 и 3 - держатель, на фиг.4 и 5 - шаблон.

Камера (фиг.1) содержит кювету 1 с перегородкой 2, разделяющей ее на две полости для буфера 3, на которой размещен держатель 4 с мембраной 5. Концы мембран по обе стороны от держателя защелкнуты магнитами 6, которые выполняют роль грузов, постоянно натягивающих мембрану.

Устройство работает следующим образом.

1. В устройстве используется мембрана "ВЛАДИПОР" МФА-МА 4 или 5, которая имеет стандартные размеры 90 х 90 мм и 180 х 90 мм ТУ 6-05-1903-87. Устройство позволяет закреплять мембрану любой ширины, стандартную или нарезанную полосками, почти мгновенно.

2. Используется буфер следующего состава: - барбитал натрия - 12,75 г; - барбитал - 2,3 г - заливают дистиллированной водой до 1000 мл и ставят в водяную баню.

3. Готовят 7% раствор уксусной кислоты, для чего 7 мл ледяной уксусной кислоты разводят дистиллированной водой до 100 мл.

4. Для окрашивания белков готовят 0,25% раствор амидочерного красителя, для чего 250 мг красителя растворяют в 100 мл 7% уксусной кислоты.

5. Для окрашивания липопротеидов используют судан черный, судан 3 или судан 4 (красный цвет). Небольшое количество красителя на кончике скальпеля помещают в 5 мл изопропилового спирта. После полного растворения красителя добавляют 10 мл 5% NaОН.

6. Для просветления мембран применяют раствор, состоящий из метанола - 87 мл, ледяной уксусной кислоты 12 мл и глицерина - 1 мл. Данный раствор пригоден только при фракционировании белков.

Порядок работы 1. В каждую часть кюветы 1 заливают буфер 3 от 45 мл до 50 мл. На перегородку 2 устанавливают держатель 4 (кювета, держатель, шаблон и крышка имеют замки 9, которые исключают их неправильную установку.) 2. На рабочей поверхности сухой мембраны шариковой ручкой наносят стрелку, указывающую направление фракционирования. Стрелка наносится поперек волокон. Рабочая поверхность имеет пористую структуру, а нерабочая - гладкую.

3. Мембрану помещают на 1-3 мин в буферный раствор, налитый в отдельную емкость.

4. Мембрану вынимают из буфера и кладут между двумя листами фильтровальной бумаги рабочей стороной вверх.

5. Снимают верхний лист фильтровальной бумаги. Защелкивают магнитами каждый из тех концов мембраны, которые перпендикулярны стрелке.

6. Мембрану 5 кладут на держатель 4, как показано на фиг.1, 2 и 3.

7. На кювету 1 устанавливают шаблон 8.

8. Аппликатором (не показан) через прорези 10 наносится проба (сыворотка крови). Шаблон снимается.

9. Кювета закрывается крышкой 11 с электродами 12.

10. На камеру подается постоянное стабилизированное напряжение, величина которого определяется проводимой методикой.

11. После окончания электрофореза мембрану помещают в фиксирующий раствор на 10 мин, затем в окрашивающий раствор. Буфер из обеих частей кюветы сливают в одну емкость для повторного использования.

Преимущества устройства
1. Основным преимуществом устройства является осуществление вышеуказанных диагностических методик.

2. Значительно уменьшено время на крепление мембран любой ширины, улучшено качество крепления мембран.

3. Мембраны находятся в постоянном дозированном натяжении, что очень важно, потому что при проведении электрофореза мембраны намокают, растягиваются и провисают, что влияет на процесс электрофореза.

4. При нанесении пробы аппликатором мембрана мягко пружинит, что исключает ее разрыв, и возвращается в исходное положение.

Автоматизация процесса
1. Устройство подключается к источнику питания простым вдвижением камеры в разъем. Напряжение подается одним поворотом ручки таймера, при этом устанавливается время проведения электрофореза. Камера отключается автоматически.

2. Среди имеющихся методов обработки электрофореграмм наиболее предпочтителен метод денситометрирования. Однако в течение последнего времени нами внедряется компьютерный метод обработки электрофореграмм.

В настоящее время на базе С-Петербургского НИИ кардиологии МЗ РФ нами разработана компьютерная система для обработки электрофореграмм. В систему входит электрофоретический прибор, оптический блок, компьютер типа Пентиум 200-ММХ, програмное средство автоматизированной обработки электрофореграмм.

Система позволяет автоматически определять процентное соотношение фракций и их массовую концентрацию в г/л, выявлять присутствие аномальных белков "паропротеинов", не свойственных крови здорового человека, выявлять отсутствие фракций, улавливать изменения структуры какого-либо белка, апроксимировать электрофореграммы в зависимости от вводимых в программу поправок и т.д.

3. Устройство будет включено в комплектацию приборов, которые серийно выпускаются и успешно используются более пятнадцати лет:
- прибор электрофоретический ПЭФАГ-1 ТУ 64-1-3174-80, регистрационное удостоверение 78/626-82,
- приборы иммуноэлектрофоретические ПИЭФ-01-, ПИЭФ-01-1, ПИЭФ-01-2, ПИЭФ-01-3 ТУ64-1-3945-85, peг. удостоверение 96/386-178. Данные приборы внесены в Государственный РЕЕСТР медицинских изделий Министерства Здравоохранения и медицинской промышленности Российской Федерации, М., 1996 г., стр. 124.

Формула изобретения

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, крышку с электродами и шаблон, отличающееся тем, что на держатель натянута одна или несколько мембран при помощи грузов, расположенных по обе стороны от держателя и выполненных из магнитов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5