專利名稱：一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，特別指一種利用可見光作為光源、可內(nèi)置的不同大小、規(guī)格的電泳槽從而實(shí)現(xiàn)對電泳進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測的分析裝置。
背景技術(shù)：
電泳是指帶電粒子在電場中向與自身帶相反電荷的電極移動(dòng)的現(xiàn)象。電泳法，是指帶電荷的供試品(例如蛋白質(zhì)、核苷酸等)在惰性支持介質(zhì)(如紙、醋酸纖維素、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺凝、及毛細(xì)管等)中，在電場的作用下，向其對應(yīng)的電極方向按各自的速度進(jìn)行泳動(dòng)，使組份分離成狹窄的區(qū)帶，用適宜的檢測方法記錄其電泳區(qū)帶圖譜或計(jì)算其百分含量的方法。由于應(yīng)用電泳法檢測分析物質(zhì)的組份具有快速、準(zhǔn)確的功效，所以，電泳法被廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)學(xué)、食品、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。根據(jù)不同的電泳分析目的，會采用不同的電泳方法及檢測方法，如對核酸進(jìn)行電泳一般采用瓊脂糖凝膠電泳或聚丙烯酰胺凝膠電泳法。并且為了觀測，需對凝膠進(jìn)行染色，然后在透射儀下觀察、拍照，或直接用凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行分析。
傳統(tǒng)的電泳槽介紹根據(jù)凝膠大小不同，電泳槽的型號和大小也不同。常見的有適用于瓊脂糖電泳法的水平電泳槽和適用于聚丙烯酰胺凝膠電泳法的垂直電泳槽。為了觀測凝膠，必須對凝膠中核酸等進(jìn)行染色，一般采用熒光染料，如溴化乙啶(EB)、SYBR Green等。根據(jù)所用染料以及分析目的不同，可以分別在電泳前、電泳中、電泳后對凝膠進(jìn)行染色。
凝膠分析設(shè)備介紹凝膠分析設(shè)備一般利用紫外燈作為光源，再配上只透紫外光的濾光片，染色后的凝膠放在上面，即可觀察。一般這種紫外分析設(shè)備有三種，一種是沒有暗箱的紫外分析儀，需在暗室內(nèi)使用；另一種是有暗箱的紫外分析儀，無需暗室，使用方便。還有一種是手提紫外燈，可以在電泳中和電泳后觀測凝膠。這些設(shè)備可以配上相機(jī)，對凝膠進(jìn)行照相。另外，在這些設(shè)備上再配上由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)碼相機(jī)或CCD以及一套圖象處理軟件，就成為凝膠成像分析系統(tǒng)。以上儀器的共同點(diǎn)就是用紫外光作為光源，從而也帶來了他們的共同缺點(diǎn)，即紫外線對人體和樣品的損害。
非紫外光源而用可見光作為光源的凝膠電泳分析設(shè)備由美國Clare Chemical Research公司研制成功，并推出了以Dark Reader為商品名的系列產(chǎn)品，該儀器由一個(gè)可見光光源和兩個(gè)濾光片構(gòu)成，光源是普通熒光燈，兩個(gè)濾光片分別是藍(lán)色和橙色，藍(lán)色濾光片只能透過藍(lán)色可見光，其他綠、橙、紅等可見光不能透過，而橙色濾光片正好相反只能透過綠、橙、紅等可見光，不能透過藍(lán)光。光源位于最底層，然后依次是藍(lán)色濾光片和橙色濾光片，被觀測凝膠位于兩層濾光片之間。光源發(fā)出的光經(jīng)過藍(lán)色濾光片，產(chǎn)生的藍(lán)色激發(fā)光激發(fā)凝膠中已和核酸結(jié)合的熒光染料，熒光染料發(fā)出的綠、橙、紅等發(fā)射光透過橙色濾光片，可被觀測或照相。而藍(lán)色背景光不能透過橙色濾光片，不能被觀測。這樣就可以觀測和熒光染料結(jié)合的核酸。該設(shè)備具有許多優(yōu)點(diǎn)，如分析靈敏度較高，不使用紫外光源，大大降低了對人體和樣品的損害等。但Dark Reader沒有暗箱，需在暗室內(nèi)使用，給實(shí)驗(yàn)者造成不便。這一點(diǎn)是這個(gè)產(chǎn)品的主要缺點(diǎn)。
整合的電泳透射儀介紹傳統(tǒng)的方法都是分別利用以上所介紹的電泳儀和凝膠分析設(shè)備進(jìn)行電泳分析，即在電泳完成后，再將凝膠放在分析儀上觀測，這種方法一般只能看到最終的電泳結(jié)果，不能實(shí)時(shí)地看到電泳過程中的情況。所謂的實(shí)時(shí)觀測就是在電泳的同時(shí)對樣品進(jìn)行觀測，實(shí)時(shí)觀測有利于檢測數(shù)據(jù)的采集、方便分析，對核酸分析具有重大意義。所以人們一直在尋找實(shí)時(shí)觀測電泳的方法。采用的方法是整合電泳儀和凝膠分析設(shè)備而構(gòu)成一個(gè)整體電泳觀測設(shè)備，即電泳透射儀。電泳透射儀一臺儀器實(shí)現(xiàn)了電泳和凝膠觀測兩種功能。目前電泳透射儀有兩種。
第一種是用整合電泳槽和普通紫外分析儀進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，即在普通電泳槽下方安裝紫外燈，再加上一個(gè)紫外濾光片。在電泳過程中打開紫外燈即可進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。這種儀器一般沒有暗箱，需在暗室內(nèi)電泳、觀測。同時(shí)，長時(shí)間用紫外光照射，會對樣品造成損害。所以為了保護(hù)樣品，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)不能使用這種設(shè)備，這一點(diǎn)大大限制了該產(chǎn)品的使用。這一缺點(diǎn)也是致命的，從某種意義上講，這還不是一臺合格的儀器。
第二種由Clare Chemical Research公司推出的可見光電泳透射儀。與第一種儀器類似，只是不使用紫外光源。
詳觀上述觀測電泳的方法，不難發(fā)現(xiàn)其存在下列問題一、有暗箱的凝膠分析設(shè)備都采用紫外光源，紫外線對人體和供試品損害都很大，影響工作人員的健康和供試品的質(zhì)量；而DarkReader雖使用可見光作為光源，但沒有暗箱，必須在暗室中使用，操作不便。
二、兩種實(shí)時(shí)觀測方法的設(shè)備即電泳透射儀也不具有暗箱，必須在暗室中進(jìn)行，操作十分不便；三、電泳透射儀是將一個(gè)電泳槽和一個(gè)分析儀整合為一體，即每一個(gè)電泳槽都一一對應(yīng)一個(gè)分析儀，而分析儀造價(jià)高，這種整合勢必造成分析儀的浪費(fèi)，不經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠。
四、現(xiàn)有的實(shí)時(shí)觀測電泳設(shè)備只適用于水平電泳，而不適用于垂直電泳，不具有普遍性；五、現(xiàn)有的實(shí)時(shí)觀測電泳設(shè)備只適用于目測，還沒有用由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)碼相機(jī)或CCD對電泳過程進(jìn)行實(shí)時(shí)“觀測”，即所謂的實(shí)時(shí)電泳成像系統(tǒng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其利用可見光作為光源，不采用紫外光源，并配有暗箱，無需在暗室內(nèi)使用，可直接、實(shí)時(shí)地觀測電泳現(xiàn)象，且觀測方便。
本實(shí)用新型的次要目的在于提供一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其可適用于各種規(guī)格、型號、大小的水平電泳槽或垂直電泳槽，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測電泳，同時(shí)也可在電泳完成后用本儀器進(jìn)行觀測，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，具有普遍性。
為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，主要由箱座、容置電泳槽的暗箱、非紫外光源和濾光片組成，暗箱設(shè)于箱座上，非紫外光源安裝在箱座內(nèi)底部或背部，暗箱上側(cè)對應(yīng)非紫外光源的安裝位置形成觀測口，觀測口上另固設(shè)一片濾光片。
上述箱座的底部或背部形成一光源安裝槽，非紫外光源固定設(shè)在此安裝槽中。
上述暗箱的觀測口通過其與暗箱之間相互配合轉(zhuǎn)軸和軸套而呈轉(zhuǎn)動(dòng)式固定在暗箱上側(cè)，以便轉(zhuǎn)動(dòng)觀測口，即可與固定在箱座底部或背部的光源對應(yīng)，從而兼具便于觀測水平、垂直兩種電泳槽的功效。
上述暗箱的頂部形成攝像口，攝像口上也固設(shè)一片長波濾光片。
上述箱座內(nèi)分別對應(yīng)底部或背部可見光源形成便于定位設(shè)置水平或垂直電泳槽的支座。
上述箱座內(nèi)有電泳槽電源插口。
上述暗箱可活動(dòng)罩置在箱座上，以便于移去暗箱，方便電泳槽置入。
上述箱座安裝在滑動(dòng)軌道上，以便于箱座由暗箱中滑出或滑入，方便電泳槽或待觀測物品的取出或置入。
上述非紫外光源上蓋設(shè)一片濾光片，以便選用的光源發(fā)出的光波長不均一或波長范圍較寬時(shí)適用。
上述暗箱上開設(shè)便于電泳槽置入的門。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)一、本實(shí)用新型利用非紫外光作為光源，自身具有暗箱，不需要暗室即可直接觀測電泳，而且，在箱座內(nèi)對應(yīng)非紫外光源的位置設(shè)置電泳槽后，通過觀測口即可實(shí)時(shí)觀測電泳，本實(shí)用新型具有方便、直接、實(shí)時(shí)地觀測電泳現(xiàn)象的功效；二、本實(shí)用新型不將電泳槽和凝膠分析裝置整合到一起，又在箱座內(nèi)底部的底面或后側(cè)面形安裝槽非紫外光源，故，用一臺凝膠分析裝置可與各種型號、大小的水平電泳槽或垂直電泳槽配合使用，在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測的同時(shí)，不必象前文所介紹的所謂電泳透射儀，將一個(gè)電泳槽和一個(gè)分析儀整合為一體，所以，本實(shí)用新型實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備造價(jià)低、經(jīng)濟(jì)，使用方便。同時(shí)，本實(shí)用新型也可在電泳完成后用本儀器進(jìn)行觀測，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，具有普遍性；三、本實(shí)用新型采用非紫外光源(如藍(lán)光)觀測，避免采用紫外線觀測，非紫外光源對人體和供試品無損害，避免了影響工作人員的健康和供試品的質(zhì)量；四、本實(shí)用新型由于具有攝像口，所以可適合于由計(jì)算機(jī)控制的數(shù)碼相機(jī)或CCD對電泳過程進(jìn)行實(shí)時(shí)“觀測”，即所謂的實(shí)時(shí)電泳成像系統(tǒng)，可以隨時(shí)采集電泳過程中的凝膠圖象，或者設(shè)置計(jì)算機(jī)來控制使其每隔某個(gè)固定時(shí)間采集一次圖象。這樣的好處是不必要一直守在電泳旁或每隔一段時(shí)間必須來了解電泳情況，即在上樣后設(shè)置好儀器后，實(shí)驗(yàn)人員即可離開。由于計(jì)算機(jī)每隔一段時(shí)間采集一次圖象，不會錯(cuò)過觀測的最好時(shí)間。這一點(diǎn)對于需電泳幾小時(shí)以上的聚丙烯酰胺凝膠等電泳非常重要。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及適用于水平電泳槽的使用示意圖；圖2是本實(shí)用新型適用于垂直電泳槽的使用示意圖。
具體實(shí)施例請參閱圖1、2所示，本實(shí)用新型揭示的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，主要由箱座A、容置電泳槽4或5的暗箱1、非紫外光源2和濾光片3和6組成。
暗箱1設(shè)于箱座A上。暗箱1可以活動(dòng)罩置在箱座A上，以便于移去暗箱1，方便電泳槽4或5置入(本文未以圖示)。暗箱1上也開設(shè)門11，以便于各種規(guī)格、型號的電泳槽4或5置入，如圖1、2所示。本實(shí)用新型也可在箱座A下安裝有軌道，便于箱座A滑入或滑出(本文未以圖示)。
箱座A內(nèi)有電泳槽電源插口，以便電泳槽4或5接通電源工作。箱座A在其底部的底面和后側(cè)面各形成一光源安裝槽12，兩組非紫外光源2分別固定設(shè)在兩個(gè)安裝槽12中，當(dāng)選用的光源發(fā)出的光波長不均一或波長范圍較寬時(shí)，光源2上需要蓋設(shè)一片濾光片3，即光源安裝槽12的槽口蓋設(shè)一片濾光片3。其中非紫外光源2可以是熒光燈、白幟燈、節(jié)能燈、發(fā)光二極管、激光的等光源，而不是紫外燈。非紫外光源具體采用何種由需求而定。
箱座A內(nèi)分別對應(yīng)底部和背部的光源2形成便于定位設(shè)置水平或垂直電泳槽4或5的支座13和14，當(dāng)電泳槽4或5置入暗箱1時(shí)，借助支座13或14可使電泳槽4或5定位，以便觀測。
暗箱1上側(cè)對應(yīng)可見光源2的安裝位置形成觀測口15，觀測口15上另固設(shè)一片長波濾光片6。為了通過此觀測口15能夠觀測水平、垂直兩種電泳槽4或5，觀測口15和暗箱1接觸部位之間形成相互配合轉(zhuǎn)軸和軸套16，借助此轉(zhuǎn)軸和軸套16之間相互配合，使觀測口15呈轉(zhuǎn)動(dòng)式固定在暗箱1上側(cè)，轉(zhuǎn)動(dòng)觀測口15，即可與固定在箱座A底部或背部的可見光源2對應(yīng)，從而兼具便于觀測暗箱1中水平、垂直兩種電泳槽4或5的功效。當(dāng)然，本實(shí)用新型也可通過一個(gè)鏡面反射裝置將垂直電泳圖象進(jìn)行反射，以便不必轉(zhuǎn)動(dòng)觀測口即可觀測垂直電泳圖象，在此不做贅述。
本實(shí)用新型的光學(xué)結(jié)構(gòu)是這樣的，由一個(gè)非紫外光源2和兩個(gè)濾光片3、6構(gòu)成，光源2是非紫外光源，兩個(gè)濾光片3和6不同，濾光片3透過的可見光最長波長與濾光片6透過的可見光最短波長接近，即可見光經(jīng)過濾光片3濾過的光基本不能透過濾光片6。光源2位于最底層，然后依次是濾光片3和濾光片6，被觀測凝膠位于兩層濾光片3和6之間。光源2位于箱座的底部或背部，光源2發(fā)出的光經(jīng)過濾光片3，產(chǎn)生的激發(fā)光激發(fā)凝膠中已和被測樣品(如核酸)結(jié)合的熒光染料，熒光染料發(fā)出的波長較長的發(fā)射光透過長波濾光片6，可被觀測或照相。而經(jīng)短波濾光片3濾過的背景光不能透過長波濾光片6，不能被觀測。這樣就可以觀測和熒光染料結(jié)合的核酸。
用本實(shí)用新型進(jìn)行電泳的實(shí)時(shí)觀測時(shí)，必須首先對樣品進(jìn)行熒光染料染色，也就是說必須選用那些可以在電泳前或電泳中進(jìn)行染色的熒光染料，如溴化乙啶(EB)、SYBR Green I等，所選用的電泳槽以及膠托等所用的材料必須是具有很好的可見光透過性。
操作方法是用合適的熒光染料對樣品進(jìn)行染色，然后將電泳槽4或5放在設(shè)備箱座A底部的透射濾光片3上(如用瓊脂糖電泳法的水平電泳槽4)或放在設(shè)備箱座A背部的透射濾光片3前(如用聚丙烯酰胺凝膠電泳法的垂直電泳槽5)，使設(shè)備光源2發(fā)出的光可以透過凝膠。然后上樣，接通電泳槽4或5電源，打開設(shè)備電源，進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測。
本實(shí)用新型自身具有暗箱1，而無需暗室，故可直接對置入暗箱1中的電泳槽4或5進(jìn)行觀測，從而實(shí)現(xiàn)方便、直接、實(shí)時(shí)觀測電泳現(xiàn)象的目的；而本實(shí)用新型采用的光源2為可見光(如藍(lán)光)，非紫外光源2對人體和供試品無損害(或比紫外光源造成的損害小)，操作安全；本實(shí)用新型暗箱1內(nèi)可適于依觀測需要而置入水平或垂直的各種規(guī)格、型號的電泳槽，具有普遍性，并避免造成分析儀的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠。
為了便于對觀測所得的數(shù)值分析處理，本實(shí)用新型在暗箱1的頂部還形成攝像口17，攝像口17上也固設(shè)一片濾光片6，這樣，可以由此攝像口17對觀測到的電泳現(xiàn)象拍照，實(shí)時(shí)記錄電泳的過程，更可將此采集的信號接至計(jì)算機(jī)微處理系統(tǒng)，及時(shí)對電泳現(xiàn)象進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)電泳的自動(dòng)分析處理。
總之，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其發(fā)明的要點(diǎn)是在觀測儀上配制一個(gè)暗箱1，在暗箱1內(nèi)采用可見光進(jìn)行觀測，從而達(dá)到方便、直接、實(shí)時(shí)觀測電泳的目的，凡運(yùn)用此手段進(jìn)行電泳觀測分析的儀器，均應(yīng)屬于本案的范疇。
權(quán)利要求1.一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于主要由箱座、容置電泳槽的暗箱、非紫外光源和濾光片組成，暗箱設(shè)于箱座上方，非紫外光源安裝在箱座內(nèi)底部或背部，暗箱上側(cè)對應(yīng)非紫外光源的安裝位置形成觀測口，觀測口上另固設(shè)一片濾光片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于箱座的底部或背部形成一光源安裝槽，非紫外光源固定設(shè)在此安裝槽中。
3.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于暗箱的觀測口通過其與暗箱之間相互配合轉(zhuǎn)軸和軸套而呈轉(zhuǎn)動(dòng)式固定在暗箱上側(cè)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于暗箱的頂部形成攝像口，攝像口上也固設(shè)一片濾光片。
5.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于箱座內(nèi)分別對應(yīng)底部或背部非紫外光源形成便于定位設(shè)置水平或垂直電泳槽的支座。
6.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于箱座安裝在滑動(dòng)軌道上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于箱座內(nèi)有電泳槽電源插口。
8.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于暗箱活動(dòng)罩置在箱座上。
9.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于暗箱上開設(shè)便于電泳槽置入的門。
10.如權(quán)利要求1所述的一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，其特征在于非紫外光源上蓋設(shè)一片適用于波長不均一或波長范圍較寬之非紫外光源的濾光片。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種實(shí)時(shí)觀測凝膠電泳的設(shè)備，主要由箱座、容置電泳槽的暗箱、非紫外光源和濾光片組成，暗箱設(shè)于箱座上，非紫外光源安裝在箱座內(nèi)底部或背部，非紫外光源上蓋設(shè)一片濾光片，暗箱上側(cè)對應(yīng)非紫外光源的安裝位置形成觀測口，觀測口上另固設(shè)一片濾光片。本實(shí)用新型利用非紫外光源作為光源，不采用紫外光源，并配有暗箱，無需在暗室內(nèi)使用，可直接、實(shí)時(shí)地觀測電泳現(xiàn)象，且觀測方便，本實(shí)用新型可適用于各種規(guī)格、型號、大小的水平電泳槽或垂直電泳槽，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測電泳，同時(shí)也可在電泳完成后用本儀器進(jìn)行觀測，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，具有普遍性。
文檔編號G01N27/447GK2646709SQ0327393
公開日2004年10月6日 申請日期2003年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月26日
發(fā)明者欒國彥, 趙西林, 李慶閣 申請人:廈門百維信生物科技有限公司