DE60034314T2

DE60034314T2 - Schnell zusammenzusetzendes gusssystem für gelplatten

Info

Publication number: DE60034314T2
Application number: DE60034314T
Authority: DE
Inventors: Evelio San Pablo PEREZ; George Larkspur FERNWOOD
Original assignee: Bio Rad Laboratories Inc
Current assignee: Bio Rad Laboratories Inc
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 2000-02-10
Publication date: 2007-12-20
Anticipated expiration: 2020-02-11
Also published as: US6162342A; US20060237317A1; EP1731904A3; EP1153287B1; EP1731904B1; US7128819B2; JP2004085585A; WO2000047984A1; JP4347863B2; CA2362042C; US20040140216A1; CA2362042A1; AU2880300A; US7658827B2; JP3836841B2; EP1722220A3; EP1722220A2; JP3878634B2; EP1731904A2; JP2004347613A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrophorese in plattenförmigen Gelen und insbesondere Verfahren und Vorrichtungstypen, die für das Gießen von plattenförmigen Gelen aus flüssigen gelbildenden Lösungen eingesetzt werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Elektrophorese in Gelplatten wird verbreitet für das Trennen und Analysieren von Gemischen von chemischen Spezies, und insbesondere von Gemischen von komplexen Spezies, wie z.B. Proteinen, Polypeptiden, Nucleinsäuren und Oligonucleotiden verwendet. Gelplatten ermöglichen die gleichzeitige Analyse von zahlreichen Proben sowie den Einschluss von Standards zur leichteren Identifikation der Spezies. Wenn die Trennung erfolgt ist, kann eine Gelplatte leicht aus ihrer Einfassung entfernt und für Nachweis und Analyse gefärbt werden.
Elektorphoresegele werden durch die Polymerisierung von Monomeren in flüssigen Lösungen hergestellt. Eine der bedeutendsten Quellen von Anwenderfehlern und Zeitverlust im Labor im Zusammenhang mit Gelplattenelektrophorese besteht in den Herstellungsschritten des Gels und insbesondere in dem Gussverfahren. Mit vielen Vorrichtungstypen ist es oft schwierig, eine geeignete Anordnung und Zusammensetzung der Teile zu erhalten, so dass diese ohne Beschädigungen oder Bruchschäden absolut dicht sind. Das Verfahren muss unter zeitraubender Beaufsichtigung ablaufen, insbesondere wenn es von Unerfahrenen durchgeführt wird. Die vorliegende Erfindung versucht, diesen Schwierigkeiten zu begegnen.
GB-A-2157443 offenbart eine Elektrophoresezellanordnung, in der Endklemmen Gelträgerplatten entlang derer vertikalen Kanten zusammenhalten. EP-A-0684467 offenbart einen Gussstativ, an das die untere Kante einer Geleinfassung mittels Klammern befestigt ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung besteht in neuen Aspekten in Bezug auf die Struktur und den Einsatz von Gusssystemen für Gelplatten. Die Aspekte sind unabhängig voneinander nützlich und können einzeln oder kombiniert in Gelgusssysteme integriert werden.
Bei einem Aspekt der vorliegenden Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung zum Fixieren einer Platte zusammen mit einer Abstandsanordnung, gemäß Anspruch 1.
Diese und weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung deutlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Teil-Explosionsansicht eines Gelgussstativs, das Merkmale der vorliegenden Erfindung umfasst.
2 ist eine Vorderansicht eines Einspannrahmens für eine Gelplattenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, die jener entspricht, die in 1 an dem Gussstativ angebracht ist.
3 ist ein Querschnitt durch den Einspannrahmen und die Gelplattenanordnung aus 2, der entlang der Linie 3-3 in 2 angeordnet ist.
4 ist eine Seitenansicht einer mit Nuten versehenen Klemme gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Klemme einer der in der perspektivischen Ansicht in 1 gezeigten Komponenten entspricht.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG UND SPEZIFISCHER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In jedem ihrer Aspekte kann die vorliegende Erfindung in einer weiten Reihe von verschiedenen Ausführungsformen umgesetzt werden, die sich in Bezug auf ihre Struktur, Form und Betätigungsart unterscheiden. Für ein besseres Verständnis der Merkmale, die diese unterschiedlichen Ausführungsformen gemeinsam haben, konzentriert sich die folgende Beschreibung jedoch auf die in den Zeichnungen dargestellten spezifischen Beispiele. Diese dienen jedoch lediglich der Veranschaulichung.
Die perspektivische Ansicht in 1 ist die Ansicht eines Gelplattengusssystems, das verschiedene Aspekte der vorliegenden Erfindung umfasst, wobei die Ansicht veranschaulicht, wie verschiedene Merkmale und Teile zusammenpassen und -wirken. Das System in 1 ist mit einer linken und einer rechten Befestigungsstation 12, 13, die seitlich nebeneinander angeordnet sind, für das Gießen von zwei Gelplatten unabhängig voneinander auf einer einzigen Stützschiene 11 ausgerichtet. Die linke Befestigungsstation 12 ist leer dargestellt, d.h. ohne Gelplattenanordnung, wobei bestimmte Teile von der Stützschiene getrennt dargestellt sind, um die Struktur der Stützschiene deutlicher darzustellen. Die getrennt dargestellten Teile sind die schwenkbare mit Nuten versehene Klemme 14, ein Stift 15 für das Befestigen der mit Nuten versehenen Klemme an der Stützschiene, und eine Spiralfeder 16 für das Vorspannen der mit Nuten versehenen Klemme, wobei alle diese Teile untenstehend detaillierter beschrieben werden.
Die Geleinfassungen, die in dem Gelgusssystem dieser und der folgenden Zeichnungen einzusetzen sind, können beliebige einer weiten Reihe von verschiedenen Gelplattenanordnungen sein, die für die Plattenelektrophorese verwendet werden, wobei diese im Allgemeinen aus zwei flachen, rechteckigen Platten bestehen, die durch Abstandselemente zwischen den Platten an den einander gegenüberliegenden Seitenkanten der Platten beabstandet sind, wobei die Abstandselemente aufgrund ihrer eigenen Dicke und der Dicke des Gels aufgrund des Abstands zwischen den Abstandselementen die Breite des Gels bestimmen. Die Abstandselemente können mit der Oberfläche einer oder beider Platten verbunden oder als Teil dieser ausgebildet sein, oder einzelne Streifen Beabstandungsmaterial kann zwischen den flachen Platten eingeführt werden. Eine Gelplattenanordnung dieses Typs ist zur Veranschaulichung in den folgenden Zeichnungen besser zu sehen und wird in den Beschreibungen dieser Zeichnungen weiter beschrieben.
Komponenten, die bei der linken Befestigungsstation 12 sichtbar gemacht werden, umfassen einen Boden 21 zur Stützung der unteren Kante der Geleinfassung, eine flache, rechteckige Dichtung 22, die auf dem Boden aufliegt und eine senkrechte Wand 23, auf der die Rückseite der Geleinfassung aufliegt. Von der Oberseite der senkrechten Wand erstreckt sich ein Paar von Halterungen 24 für das Anbringen der mit Nuten versehenen Klammer 14 an die Trägerschiene nach oben. Die Befestigung erfolgt mittels des Stifts 15, der durch die Löcher 25 in den Halterungen und ein Loch 26 in der mit Nuten versehen Klammer hindurch geschoben wird.
Die rechte Befestigungsstation 13 entspricht genau der linken Befestigungsstation 12 und wird mit der gemeinsam mit einer Gelplattenanordnung 31 angebrachten, mit Nuten versehenen Klammer 14 dargestellt, wobei die Gelplattenanordnung 31 ein Paar flacher, rechteckiger Glasplatten 32, 33 mit ungleicher Höhe umfasst, wobei sich die obere Kante der hinteren Platte 32 über die obere Kante der vorderen Platte 33 erstreckt. Die beiden vertikalen Seitenränder der hinteren Platte sind etwas dicker als der zentrale Teil der Platte, wodurch angehobene Plattformen gebildet werden, die als Abstandselemente für die vordere Platte dienen und einen Spalt zwischen den beiden Platten für das Eingießen des Gels lassen. Die Gelplattenanordnung 31 umfasst auch einen Einspannrahmen 34, der die beiden Platten zusammenhält, um einen flüssigkeitsdichten Abschluss entlang ihrer Seitenränder zu bilden. Die obere Kante der hinteren Platte 32 wird durch die mit Nuten versehene Klammer 14 umfasst, welche die hintere Platte und somit die gesamte Gelplattenanordnung nach unten gegen die Dichtung drückt, wodurch ein flüssigkeitsdichter Abschluss entsteht. Die Unterseite und die Seiten der Gelplattenanordnung werden so abgeschlossen, und eine gelbildende Lösung kann durch die Öffnung an der Oberseite zwischen den beiden Platten mit verschiedener Höhe in den Raum zwischen den Glasplatten gegossen werden.
Ein Merkmal, das als Teil der Trägerschiene zur Annehmlichkeit beiträgt, ist eine Reihe von Löchern 38 als Halterungen für Röhrchen für Proben oder Reagenzien. Dadurch wird das Gusssystem zu einer kompakten Einheit, die zahlreiche Funktionen erfüllt.
Detaillierte Ansichten der Gelplattenanordnung und des Einspannrahmens sind in Vorderansicht in 2 und im Querschnitt in 3 dargestellt. Die beiden Glasplatten 32, 33 sind in beiden Zeichnungen zu sehen. Die Abstandselemente sind in 2 als erhöhte Plattformen 35 dargestellt, die in die Struktur der hinteren Platte 32, entlang der beiden Seitenränder der Platte integriert sind. 3 zeigt die Abstandselemente als einzelne Streifen 36. In beiden Fällen definieren die Abstandselemente einen Spalt 37, der in 3 zu sehen ist, der als Raum für die Aufnahme des Gels dient. Der Einspannrahmen ist ein vierseitiger, rechteckiger Rahmen 41, der im Zentrum offen ist und entlang der beiden Seitenränder mit Halterungselementen 42, 43 (3) ausgestattet ist. Die Halterungselemente weisen C-förmige Profile auf, deren konkave Seiten (hierin als Kanäle oder Nuten 44, 45 bezeichnet) in Richtung des Zentrums des Rahmens und zu einander angeordnet sind. Die Nuten sind groß genug, um die Seitenränder der beiden Glasplatten mit den Abstandselementen dazwischen lose aufzunehmen, und die Glasplatten und Abstandselemente können demnach von einem Ende in die Halterungselemente eingeführt werden und dann die Nuten entlang gleiten, bis sie vollständig eingeführt sind. Die Länge jedes Halterungselements entspricht vorzugsweise mehr als der halben Länge der Seitenränder (d.h. der Höhe) der kürzeren Glasplatte.
Die Außenwände 46, 47 der Halterungselemente sind biegbar und elastisch. Die Wand 47, die auf der rechten Seite von 3 dargestellt ist, befindet sich in entspanntem Zustand, wodurch die Nut weit genug ist, um die freie Bewegung der Glasplatten und der Abstandselemente in der Nut zu ermöglichen, während die Wand 46 auf der linken Seite der Zeichnung gebogen oder nach innen verzogen ist, um die vordere Glasplatte 33 zu kontaktieren und die Platten und die Abstandselemente gegeneinander zu drücken. Die Biegung nach innen und das Entspannen der beiden biegbaren Wände wird durch die Positionen von zwei mit Hebeln betätigten Nockenmittel 51, 52 gesteuert, die jeweils durch die Stifte 53, 54 (mit gestrichelten Linien dargestellt) schwenkbar auf dem Rahmen angebracht sind. Der Hebel 55 auf dem linken Nockenmittel ist in abgesenkter Position dargestellt, in welcher das Nockenmittel selbst 57 in die biegbare Wand eingreift und diese gegen die Glasplatten drückt. Der Hebel 56 auf dem rechten Nockenmittel wurde in eine erhobene Position geschwenkt, wodurch das Nockenmittel 58 nicht mit der biegbaren Wand 47 in Kontakt steht, wodurch die Wand von den Glasplatten abgelöst ist. Jedes Nockenmittel erstreckt sich vorzugsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge der jeweiligen biegbaren Wand.
4 zeigt eine vergrößerte Ansicht der mit Nuten versehenen Klammer 14 und ihrer Betätigung. Die Klammer, die mit durchgehenden Linien dargestellt ist, greift in die obere Kante 61 der hinteren Glasplatte 32 ein, wobei die Ecke der oberen Kante in die Nut 62 in der Klammer greift, die die Glasplatten nach unten gegen die Dichtung 22 drückt (in 1 dargestellt). Wenn die Klammer um den Befestigungsstift 15 in die durch gestrichelte Linien dargestellte Position gedreht wird, wird der Druck aufgehoben. Die Feder 16 spannt die Klammer in Richtung der Klammerposition (durchgehende Linien) vor. Die manuelle Betätigung der Klammer wird durch die Fingerklappe 63 erleichtert. Diese Fingerklappe ermöglicht gemeinsam mit der fixen Fingerklappe 64 (1) auf der Trägerschiene ein leichtes Festziehen und Lösen der mit Nuten versehenen Klammer 14, indem die Klappen einfach zusammengedrückt werden (wodurch die Spiralfeder 16 zusammengedrückt wird), um die Klammer zu öffnen, und diese Iosgelassen wird, um die Klammer zu schließen und die Gelplattenanordnung zu befestigen.
Wenn das Gel gegossen wurde, können die Glasplatten und Abstandselemente mit dem Gel dazwischen von der Stützschiene und dem Einspannrahmen entfernt werden und können dann in eine beliebige Elektrophoresezelle übertragen werden, die die geeignete Größe aufweist, um die Plattenanordnung aufzunehmen. Ein Beispiel einer solchen Zelle ist das vertikale Mini-Elektrophoresesystem "Mini-PROTEAN^® 3", ein Produkt von Bio-Rad Laboratories, Inc., Hercules, Kalifornien, USA, das auch dort erhältlich ist. Eine Beschreibung dieses Zelltyps ist in US-Patent Nr. 5.632.877 (D. L. VanAtta, Erfinder, "Rapid Assembly Electrophoresis Cell for Slab Gels", ausgegeben am 27. Mai 1997) zu finden.
Die vorhergehenden Beschreibungen dienen primär Veranschaulichungszwecken. Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung wird klar sein, dass die Anordnungen, relativen Dimensionen, Betätigungsverfahren und andere Parameter dieser Erfindung weiter auf verschiedene Arten modifiziert und verändert werden können.

Claims

Vorrichtung zum Fixieren einer Platte zusammen mit einer Abstandsanordnung (31), umfassend ein Paar flacher Platten (32, 33) mit Abstandselementen (35, 36) dazwischen, um als Form zum Gießen einer Elektrophorese-Gelplatte verwendet zu werden, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: einen Rahmen (34) mit zwei parallelen Kanten, wobei jede derartige Kante eine in dieser ausgebildete, nach innen gerichtete Nut (44, 45) aufweist, wobei die Nuten zum losen Aufnehmen einander gegenüberliegender Kanten der Platte und der Abstandsanordnung angeordnet sind; und jede der Nuten durch eine Wand (46, 47) begrenzt ist; dadurch gekennzeichnet, dass: jede Wand elastisch biegbar ist, um die Breite der jeweiligen Nut zu variieren; und die Vorrichtung ferner ein ein Nockenmittel (51, 52) umfasst, das schwenkbar an dem Rahmen befestigt ist, um in die elastisch biegbaren Wände einzugreifen, wobei das Nockenmittel manuell schwenkbar ist zwischen (i) einer Klemmposition, in der das Nockenmittel die elastisch biegbaren Wände in die Nuten drückt, wodurch die Breite der Nuten verringert und das Klemmen einer Platte zusammen mit einer Abstandsanordnung in den Rahmen durchgeführt wird, und (ii) einer freiliegenden Position, in der das Nockenmittel die biegbaren Wände freigibt, wodurch das Einführen und Entfernen der Platte und der Abstandsanordnung ermöglicht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, worin das Nockenmittel eine erste (51) und eine zweite (52), voneinander unabhängig wirksame Nocke umfasst, wobei eine in jede der elastisch biegbaren Wände eingreift.
Kombination aus (i) einer Platte und einer Abstandsanordnung, umfassend ein Paar flacher Platten mit dazwischen angeordneten Abstandselementen und (ii) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 zum Fixieren der Platte zusammen mit der Abstandsanordnung, um diese als Form zum Gießen einer Elektrophorese-Gelplatte zu verwenden.
Verfahren zum Gießen einer Elektrophorese-Gelplatte in eine Platte und eine Abstandsanordnung, umfassend ein Paar flacher Platten, die durch einen Spalt voneinander getrennt sind, dessen Breite durch Abstandselemente definiert ist, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: (a) Befestigen der Platte und der Abstandsanordnung an einer Vorrichtung nach Anspruch 1 durch Positionieren einander gegenüberliegender Kanten der Platte sowie der Abstandsanordnung in den Nuten, während sich das Nockenmittel in einer freiliegenden Position befindet, und durch Drehung des Nockenmittels von der freiliegenden Position zur Klemmposition hin, (b) Anordnen einer gelbildenden Lösung in dem Spalt, und (c) Ermöglichen der Verfestigung der gelbildenden Lösung zu einem Gel.
Verfahren nach Anspruch 4, worin das Nockenmittel erste und zweite, voneinander unabhängig wirksame Nocken umfasst, wobei eine in jede der elastisch biegbaren Wände eingreift, und Schritt (a) die Drehung der beiden, unabhängig voneinander wirksamen Nocken umfasst.