Прилад для вертикального гель-електрофорезу

Реферат: Пристрій для вертикального гель-електрофорезу складається з ванни, вертикально розташованого корпуса приладу, який утворює резервуар для верхнього буферу при складанні корпуса приладу та стінок; електродів та з'єднуючих елементів. Корпус пристрою склеєний з скляних пластин прямокутної форми і використовується для створення сандвічу корпус-гельпластина. Миліконовий герметик використовується як клей і для формування ущільнювачів спільно з корпусом приладу. UA 102060 U (54) ПРИЛАД ДЛЯ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГЕЛЬ-ЕЛЕКТРОФОРЕЗУ UA 102060 U UA 102060 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до приладів для вертикального гель-електрофорезу і може бути використана для електрофоретичного аналізу біологічних макромолекул, переважно для лабораторного аналізу нуклеїнових кислот і білків. Прилади для вертикального електрофорезу, як правило, являють собою досить складні конструкції, що складаються із ванни, корпуса приладу, електродів, пластин із гелем і з'єднуючих елементів. Ванна для нижнього буфера звичайно є окремими конструктивним елементом. Використовуються прилади із змінними гелевими пластинами [1], які вміщуються до приладу на час електрофорезу, що приводить до ускладнення процедури електрофорезу, підвищує вірогідність накопичення дефектів заливки гелів, зборки приладу і т. ін. Найближчим прототипом корисної моделі є патент "Apparatus and method for performing vertical electroforesis US 7,867,372 B2" [2]. Прототип має корпус складної форми із додатковими ущільнюючими елементами. Для полімеризації гелів використовується окреме приладдя, пластини з гелем складаються з двох листів скла, один з них із вирізкою в верхній частині. Ці дві пластини затискаються із спейсерами за допомогою спеціальних затискувачів і після полімеризації, утворивши сандвіч пластина-гель-пластина вставляється до приладу, утворюючи разом камеру для верхнього буфера. Але описаний прилад містить більше п'ятдесяти складових елементів, з них скляні пластини із вирізкою часто руйнуються, велика кількість ущільнюючих елементів підвищує вірогідність протічки буфера чи пробою під час електрофорезу. Перетинка між камерами для верхнього та нижнього буфера знаходиться на рівні середини пластини з гелем, що має приводити до теплових артефактів при електрофорезі. Загальними ознаками рішення, що заявляється, і прототипу є: вертикальне розташування пластин для гелю в приладі, центральне розташування верхнього електрода, використання з'ємних затискувачів для формування пластин з гелем, схема приладу, при якій резервуар для верхнього буферу утворюється при складанні корпуса приладу та стінок. Задачею корисної моделі є удосконалення пристрою для вертикального електрофорезу за рахунок оптимізації теплових ефектів, спрощення конструкції, підвищення надійності, здешевлення виробництва приладу. Технічний результат, отриманий від вирішення задачі, буде полягати у підвищенні ефективності пристрою для електрофорезу, що дасть можливість підвищити якість розділення при електрофорезі, скоротити час проведення електрофорезу, запобігти появі артефактів електрофорезу в молекулярно-біологічних, генетичних, біотехнологічних, нанотехнологічних дослідженнях [3]. Задача вирішується за рахунок декількох рішень. Для зниження вартості приладу конструктивним матеріалом вибране скло та силіконовий нейтральний герметик, яким прилад склеюється із скляних пластин прямокутної форми без застосування шаблонів, форм і т. ін., в той час як для більшості сучасних приладів (в тому числі прототипу) корпус виготовляється шляхом лиття з пластмаси. Схематично розібраний прилад для вертикального електрофорезу зображений на кресленні. Корпус приладу (1) водночас є резервуаром для верхнього буфера, дві його протилежні бічні стінки є пластинами, на які накладаються спейсери (2), зовнішні скельця (5), та за які відбувається фіксація зовнішніх скелець затискувачами (не зображені, можуть використовуватися канцелярські пластикові біндери). В проміжку, що утворився, полімеризується гель, утворюючи сандвіч корпус-гель-пластина і водночас забезпечуючи герметичність камери для верхнього буферного розчину (яка утворюється корпусом приладу спейсерами та зовнішніми скельцями). Завдяки такій конструкції унеможливлюється пробій приладу крізь ущільнювачі між корпусом приладу та сандвічем пластина-гель-пластина при використанні високої напруги. Прилад може використовуватися з одним гелем, для чого передбачена заглушка (4) із виконаним заодно ущільнювачем (4.1), яка затискувачами може притискатися до неробочої сторони приладу. На відміну від аналога не використовуються складні у виробництві та неміцні скляні пластини з вирізаними елементами, замість цих елементів використовуються ущільнювачі (1.1), виконані заодно з корпусом приладу. Завдяки простій конструкції підготовка приладу до роботи займає менше ніж 3 хв. Резервуар для верхнього буфера може вміщувати охолоджувальні елементи. Оскільки лінійні розміри резервуара для верхнього буфера відповідають розмірам гелю, охолодження за рахунок об'єму верхнього буфера та охолоджувального елемента є максимально рівномірним. Ввід верхнього електрода (1.2) виконано заодно із корпусом приладу у скляній трубці, заповненій силіконовим герметиком. Верхній електрод (1.3), розміщений поздовжньо по центру дна камери для верхнього буфера, забезпечує максимально рівномірний розподіл напруги на верхній межі гелю на початку електрофорезу. В процесі електрофорезу висхідний тік пухирців газу від верхнього електрода та температурний градієнт вздовж пластини гелю створюють 1 UA 102060 U 5 10 15 20 25 безперервний плин та перемішування верхнього буфера для рівномірного охолодження гелю. Резервуар (3) для нижнього буфера виконаний заодно із вводом для нижнього електрода (3.1) нижнім електродом (3.2), який знаходиться біля обох повздовжніх сторін резервуара, що унеможливлює попадання пухирців газу під нижню частину гелю. Пристрій працює наступним чином. Вимиті та протерті етанолом корпус, спейсери та зовнішні скельця збирають та фіксують затискувачами. Використовуючи спейсери та гребінку змінної ширини та товщини, можливо варіювати товщину та ширину гелю. У нижню частину камери для гелю, що утворилась між корпусом приладу та зовнішнім скельцем, вкладають гніт з фільтрувального паперу та заливають 1/10-1/20 від загального обсягу поліакриламідного гелю із персульфатом амонію та тетраметилетилендіаміном, внесеними в такій кількості, щоб забезпечити полімеризацію протягом 10-60 секунд. Після полімеризації гелевої пробки заливається розчин робочого гелю та встановлюється гребінка для формування комірок. Надалі гребінка виймається і комірки, що утворились в заполімеризованому гелі, промиваються буферним розчином. Після цього наносяться зразки. Об'єм зразку в залежності від використаної гребінки та методу візуалізації може варіювати від 0,25 до 30 мкл. Електрофорез проводиться при напрузі 200-500 В. Використання запропонованого приладу для вертикального гель-електрофорезу дозволяє здешевити обслуговування електрофоретичної лабораторії, підвищити якість розділення при електрофорезі, скоротити час проведення електрофорезу, запобігти появі артефактів електрофорезу в молекулярно-біологічних, генетичних, біотехнологічних, нанотехнологічних дослідженнях. Джерела інформації: 1) Пат. 123960U1 RU, МПК G01N 27/26. Прибор для вертикального электрофореза нуклеиновых кислот и белков в градиентных гелях. / М.К. Нурбеков, .П.А. Ашарин и др. - 2006.01 2) Пат. US 7,867,372 В2. Apparatus and method for performing vertical electro fores is / Cheung et al. - 2011 3) Green, M.R. Molecular cloning / M.R. Green, J. Sambrook. - Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2012. - 1890 p. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 Пристрій для вертикального гель-електрофорезу, що складається з ванни, вертикально розташованого корпуса приладу, який утворює резервуар для верхнього буфера при складанні корпуса приладу та стінок; електродів та з'єднуючих елементів, який відрізняється тим, що корпус пристрою склеєний з скляних пластин прямокутної форми і використовується для створення сандвічу корпус-гель-пластина, силіконовий герметик використовується як клей і для формування ущільнювачів спільно з корпусом приладу. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2