專利名稱：一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)生物帶電粒子的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)及設(shè)備。
背景技術(shù)：
在直流電場(chǎng)中，帶電粒子向帶符號(hào)相反的電極移動(dòng)的現(xiàn)象稱為電泳(electropho-resis)。1809年俄國(guó)物理學(xué)家Pe h ce首先發(fā)現(xiàn)了電泳現(xiàn)象，但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分離蛋白質(zhì)的界面電泳(boundary electrophoresis)之后，電泳技術(shù)才開始應(yīng)用。本世紀(jì)60-70年代，當(dāng)濾紙、聚丙烯酰胺凝膠等介質(zhì)相繼引入電泳以來，電泳技術(shù)得以迅速發(fā)展。豐富多彩的電泳形式使其應(yīng)用十分廣泛，除了用于小分子物質(zhì)的分離分析外，最主要用于蛋白質(zhì)、核酸、酶，甚至病毒與細(xì)胞的研究，由于電泳設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，具有高分辨率及選擇性特點(diǎn)，已成為醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中常用的技術(shù)。 生物多聚物如肽、蛋白質(zhì)、核酸、寡糖等，或者其混合物通過凝膠電泳分析，通常目的樣品被裝載在一個(gè)介質(zhì)中，如聚丙烯酰胺凝膠，根據(jù)分子大小、電荷和其他物理性質(zhì)的差異，在電場(chǎng)中遷移得到不同的帶，電泳后條帶通過生物大分子與染色試劑結(jié)合后被檢測(cè)或者將這些生物多聚物轉(zhuǎn)移到NC、PVDF或者尼龍膜上進(jìn)行下一步的分析實(shí)驗(yàn)。其中，在生物多聚物染色方面，大量染色方法和試劑被開發(fā)出來用于染色如凝膠這樣的介質(zhì)中的生物大分子，這些試劑可以分為四種第一種染色試劑包括結(jié)合到聚合物上的有機(jī)染料，如考馬斯亮藍(lán)染色試劑，使蛋白帶變成藍(lán)色從而可通過肉眼被觀察到；第二種染色試劑包括結(jié)合到聚合物上的熒光染料，如EB結(jié)合DNA或RNA，當(dāng)紫外線照射時(shí)，使DNA或RNA呈紅色；第三種染色試劑包括銀染試劑；第四種是染色背景的試劑，即被稱為負(fù)染。這些染料大多亦帶有電荷，可在直流電場(chǎng)中移動(dòng)。由于影響電泳遷移率的因素主要有電場(chǎng)強(qiáng)度、溶液的PH值及溶液的離子強(qiáng)度等有關(guān)，因此生物大分子與染料在施加電場(chǎng)的介質(zhì)中的遷移率并不相同，生物大分子分子較大，在電場(chǎng)中移動(dòng)緩慢，在限定的時(shí)間內(nèi)不會(huì)從介質(zhì)中移出，有機(jī)染料分子相對(duì)生物大分子分子來的小得多，未與生物大分子分子結(jié)合的染料分子可迅速?gòu)慕橘|(zhì)中移出，因此可以在同一電場(chǎng)中通過使染料從介質(zhì)中移出而生物大分子(結(jié)合了染料)保留在介質(zhì)中的方式實(shí)現(xiàn)生物大分子的顯色，從而可以在短時(shí)間內(nèi)得到高分辨率、背景影響小甚至無背景的生物大分子的分析圖像，但若染料與生物大分子僅經(jīng)過一次的相遇結(jié)合，對(duì)一些靈敏度要求比較高的實(shí)驗(yàn)，則難以滿足要求，甚至在檢測(cè)中容易出現(xiàn)漏檢的情況。隨著生物醫(yī)學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展，在生物大分子檢測(cè)技術(shù)方面也在迅速提升，但目前市場(chǎng)上尚未有一套系統(tǒng)或設(shè)備可利用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)生物帶電粒子的運(yùn)動(dòng)控制生物大分子的快速染色和轉(zhuǎn)膜，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)高靈敏度的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以利用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)生物帶電粒子的運(yùn)動(dòng)控制生物大分子的快速染色和轉(zhuǎn)膜的系統(tǒng)，同時(shí)還能保證生物檢測(cè)的高靈敏度的要求。本發(fā)明還提供了一種利用該系統(tǒng)的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色設(shè)備。本發(fā)明的目的可以通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，包括工作單元，其設(shè)有至少一個(gè)通道用于檢測(cè)分析樣品；和
與工作單元相關(guān)聯(lián)的操作部分，其創(chuàng)建至少一個(gè)的染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)，優(yōu)選1-10個(gè)，更優(yōu)選2-6個(gè)，每個(gè)染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)包括至少一次的電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)，優(yōu)選1-10次，更優(yōu)選2-5次。多通道參數(shù)的同時(shí)設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)不同樣品的生物大分子的染色或轉(zhuǎn)膜，電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)的選擇，可以根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的要求調(diào)整染料重復(fù)往返穿過待染色的生物大分子的次 數(shù)，在保證實(shí)驗(yàn)高效的同時(shí)亦保證染色的靈敏度。所述的操作部分，設(shè)置至少一項(xiàng)下述相關(guān)的參數(shù)通道標(biāo)號(hào)、染色/轉(zhuǎn)膜、Gel數(shù)目、工作時(shí)間、工作電壓、工作電流、信息確認(rèn)、啟動(dòng)/暫停、輸入數(shù)據(jù)的分析/處理。上述參數(shù)的設(shè)置，特別是工作時(shí)間、工作電壓、工作電流的設(shè)置，可以根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)的要求調(diào)整染料流動(dòng)的速度，提高實(shí)驗(yàn)效率；結(jié)合通道標(biāo)號(hào)、染色/轉(zhuǎn)膜、Gel數(shù)目等參數(shù)的設(shè)置可以同時(shí)將染色以及轉(zhuǎn)膜功能整合到一套系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)一套系統(tǒng)同時(shí)進(jìn)行染色轉(zhuǎn)膜過程。進(jìn)一步的，所述的加速檢測(cè)生物大分子系統(tǒng)還包括用于記錄操作及檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備，進(jìn)行數(shù)據(jù)與狀態(tài)的存儲(chǔ)/導(dǎo)出，最方便的給客戶解決實(shí)驗(yàn)上的問題。進(jìn)一步的，所述的加速檢測(cè)生物大分子系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控操作的正常運(yùn)行以及判斷工作是否結(jié)束的監(jiān)控系統(tǒng)。通過監(jiān)控系統(tǒng)可以判斷機(jī)器的工作單元中有沒有放入待分析樣品，如果沒有放入或者放入錯(cuò)誤，機(jī)器不工作，以避免機(jī)器空載運(yùn)行對(duì)機(jī)器的損害或放入錯(cuò)誤機(jī)器工作導(dǎo)致的樣本的破壞，造成昂貴的生物樣品的浪費(fèi)；還可以判斷機(jī)器工作是否完成，主要包括機(jī)器按照設(shè)定的時(shí)間工作，時(shí)間到后結(jié)束工作并且提示工作結(jié)束或機(jī)器通過檢測(cè)機(jī)器本身的工作電流變化，判斷工作是否結(jié)束，結(jié)束工作后提示。一種基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括基座和殼體，用于提供機(jī)器內(nèi)部和外部支撐，殼體外部設(shè)有操作面板，基座和殼體內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)及與工作區(qū)相連的系統(tǒng)電源和工作電路板，所述工作區(qū)至少設(shè)置一個(gè)抽拉式獨(dú)立工作室，優(yōu)選1-10個(gè)，更優(yōu)選2-6個(gè)，所述工作室內(nèi)安裝有提供電場(chǎng)的正負(fù)電極板。多個(gè)獨(dú)立工作室的設(shè)置，可以多個(gè)工作參數(shù)獨(dú)立運(yùn)行并同時(shí)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)同一臺(tái)儀器多個(gè)樣品的染色或轉(zhuǎn)膜的同時(shí)進(jìn)行，且互不干擾。所述工作室底部安裝有托臺(tái)，所述正電極固定安裝托臺(tái)上；工作室上方安裝可打開的蓋子，蓋子上設(shè)有負(fù)電極及可向電極板及待分析的三明治結(jié)構(gòu)均勻施壓的壓蓋鎖緊裝置。所述的壓力鎖緊裝置由位于蓋子表面的轉(zhuǎn)輪、與轉(zhuǎn)輪固定連接的偏心輪及與偏心輪相對(duì)的卡子組成，所述偏心輪底部為楔型滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述卡子固定連接一壓板，所述壓板下方設(shè)有負(fù)電極或與負(fù)電極直接固定連接。當(dāng)旋轉(zhuǎn)位于蓋子表面的轉(zhuǎn)輪時(shí)，轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)下部分的偏心輪，將工作室蓋子鎖定，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪，轉(zhuǎn)輪帶動(dòng)下部楔狀滑臺(tái)，與卡子配合，使壓板上下移動(dòng)，從而可以根據(jù)染色或轉(zhuǎn)膜三明治結(jié)構(gòu)的厚度來調(diào)節(jié)壓力大小，使電極板與其中的染色或轉(zhuǎn)膜三明治結(jié)構(gòu)能夠平整均勻緊密的接觸，進(jìn)一步提高染色或轉(zhuǎn)膜的靈敏度。所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備還包括顯示面板、工作氣體排出口和凈化裝置，其中，所述的顯示面板為TFT液晶或觸摸液晶屏，所述的凈化裝置位于工作氣體排出口內(nèi)測(cè)，里面裝有活性炭，
TFT液晶或觸摸液晶屏的顯示屏可清晰的顯示參數(shù)設(shè)置界面及實(shí)驗(yàn)進(jìn)行狀態(tài)，凈化裝置可以在廢氣排出之前對(duì)其進(jìn)行凈化，減少環(huán)境污染和對(duì)操作人員的危害。所述的操作面板為微動(dòng)開關(guān)、觸摸按鍵、遙控、觸摸屏幕、薄膜按鍵中的任意一種。所述的設(shè)備還包括染色耗材以及轉(zhuǎn)膜耗材，所述的染色耗材包括染色載體、染料和染色緩沖液，或已經(jīng)浸含染料及染色緩沖液的染色載體；所述的轉(zhuǎn)膜耗材包括轉(zhuǎn)膜載體、膜和平衡緩沖液，或已經(jīng)浸含平衡緩沖液的轉(zhuǎn)膜載體和膜。 所述的染色載體和轉(zhuǎn)膜載體為濾紙、凝膠或者就是純的液相；所述的染色緩沖液為一組，其中與負(fù)電極相鄰的A部分包含體積比為5%-50%的異丙醇、1%_30%的乙酸和15%-95%水，以及占總?cè)芤褐亓?. 1%-3%的考馬斯亮藍(lán)R250 (CBB-R250);優(yōu)選為20%的異丙醇、10%的乙酸和70%的水，以及占總?cè)芤褐亓?. 1%的考馬斯亮藍(lán)R250 (CBB-R250)；與正電極相鄰的B部分包含5-500 mmol/L的EDTA (乙二胺四乙酸)、5_500 mmol/L的Na2HP04、5-500mmol/L 的 NaH2PO4 和占溶液總體積 1%_20% 的醋酸，優(yōu)選為80mmol/L 的 EDTA、30mmol/L的Na2HP04、45mmol/L NaH2PO4和占溶液總體積10%醋酸；所述的平衡緩沖液包含l-200mmol/L的三羥甲基氨基甲烷(Tris)和l-200mmol/L的N，N-二羥乙基甘氨酸(Bicine),優(yōu)選 100mmol/L 的 Tris 和 100mmol/L 的 Bicine0其中，染色緩沖液中A部分主要使得凝膠中的蛋白固定同時(shí)提供一個(gè)電離染料的液體環(huán)境，B部分主要提供適合的酸性環(huán)境；平衡緩沖液主要為了在蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜過程中提供一個(gè)恒定的電場(chǎng)。本發(fā)明提供了一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)和設(shè)備，進(jìn)一步說明，這個(gè)發(fā)明提供了一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)以及可以實(shí)現(xiàn)將PAGE中的生物大分子染色或者轉(zhuǎn)移的設(shè)備，使生物大分子的染色和轉(zhuǎn)膜過程在正負(fù)兩電極板之間在很短的時(shí)間內(nèi)高靈敏度的完成，如介質(zhì)中的多肽或蛋白，RNA，DNA，低聚糖或一個(gè)含有多肽，蛋白質(zhì)，RNA，DNA，或低聚糖中一種或數(shù)種的復(fù)雜混合物，通過電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)染料分子進(jìn)入介質(zhì)來染色生物大分子，或者通過電場(chǎng)將其轉(zhuǎn)移到其他的載體上進(jìn)行下一步的分析檢測(cè)。染色過程中，電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)染料分子通過凝膠和生物大分子相互作用，從而使凝膠中的生物大分子被染色，一次電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)就意味著染料與生物大分子的一次結(jié)合和分離，通過變動(dòng)染色時(shí)的電場(chǎng)可以調(diào)整染料流動(dòng)的速度和重復(fù)往返穿過待染色的生物大分子的次數(shù)，可針對(duì)不同的檢測(cè)目的實(shí)現(xiàn)不同的靈敏度，能夠高質(zhì)量以及高速度的完成蛋白質(zhì)染色，效果超過傳統(tǒng)以及目前市面上的產(chǎn)品以及方法；轉(zhuǎn)膜過程同樣在正負(fù)兩電極板之間完成，電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)蛋白質(zhì)穿過凝膠到達(dá)膜上并且吸附在膜上，蛋白質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度可以通過正負(fù)兩電極之間的電流大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)膜的時(shí)間可在10分鐘之內(nèi)完成；本發(fā)明將染色以及轉(zhuǎn)膜功能整合到一臺(tái)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備完成染色轉(zhuǎn)膜過程，可實(shí)現(xiàn)多通道同時(shí)進(jìn)行，可以同時(shí)染色或轉(zhuǎn)膜或染色加轉(zhuǎn)膜的膠的數(shù)量大大增加，提高效率的同時(shí)節(jié)約了經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)室空間。另外，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明所提供的一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)和設(shè)備，其往復(fù)的電場(chǎng)循環(huán)可在同樣有限的載體上實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的生物大分子的分離效果。綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)
I) 高效應(yīng)用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)帶電離子的原理大大縮短染色和轉(zhuǎn)膜的時(shí)間，同時(shí)多通道同時(shí)進(jìn)行染色、轉(zhuǎn)膜或二者同時(shí)進(jìn)行，甚至還可同時(shí)進(jìn)行生物大分子的分離，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。2) 靈敏調(diào)整染料流動(dòng)的速度和重復(fù)往返穿過待染色的生物大分子的次數(shù)，在保證實(shí)驗(yàn)高效的同時(shí)亦保證染色的靈敏度或者生物大分子的良好的分離效果，另外，壓蓋縮緊裝置使電極板與其中的染色或轉(zhuǎn)膜三明治結(jié)構(gòu)能夠平整均勻緊密的接觸，進(jìn)一步提高染色或轉(zhuǎn)膜的靈敏度。3) 經(jīng)濟(jì)環(huán)保將染色以及轉(zhuǎn)膜功能整合到一臺(tái)設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備完成染色轉(zhuǎn)膜過程，節(jié)約了經(jīng)費(fèi)以及實(shí)驗(yàn)室空間，同時(shí)氣體凈化裝置可對(duì)廢氣進(jìn)行凈化，減少環(huán)境污染和對(duì)操作人員的危害。


圖I為本發(fā)明所述的加速生物大分子染色和轉(zhuǎn)膜的系統(tǒng)的流程示意 圖2為本發(fā)明所述的加速生物大分子染色和轉(zhuǎn)膜的設(shè)備的外部結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明加速生物大分子染色和轉(zhuǎn)膜的設(shè)備的鎖定裝置示意 圖4為本發(fā)明加速生物大分子染色和轉(zhuǎn)膜的設(shè)備的鎖定裝置偏心輪底部結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明加速生物大分子染色和轉(zhuǎn)膜的設(shè)備的鎖定裝置卡子與壓板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6-10為操作面板操作時(shí)的顯示示意 圖11為染色過程中位于電極之間的三明治結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖12為上下電極在時(shí)間方向上的交替電場(chǎng)分布 圖13為轉(zhuǎn)膜過程中位于電極之間的三明治結(jié)構(gòu)的示意 圖14為傳統(tǒng)方法(濕法)轉(zhuǎn)膜后孵育曝光的結(jié)果；
圖15為本發(fā)明所述的系統(tǒng)和儀器快速轉(zhuǎn)膜后孵育曝光的結(jié)果；
圖16為用傳統(tǒng)染色方法進(jìn)行染色的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
圖17為本發(fā)明所述的系統(tǒng)和儀器快速染色的實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
附圖中1基座，2殼體，3薄膜按鍵，4是TFT液晶，5工作區(qū)，6工作室，7凹槽，8數(shù)據(jù)輸出接口，9電路散熱口，10總電路開關(guān)，11蓋子，12壓蓋鎖緊裝置，13轉(zhuǎn)輪，14偏心輪，15楔形滑臺(tái)，16卡子，17塑料壓板。
具體實(shí)施例方式下列實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，必須指出的是，本發(fā)明不僅限于此
實(shí)施例I
一種可以針對(duì)不同的檢測(cè)目的實(shí)現(xiàn)不同的靈敏度的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，包括工作單元，其設(shè)有2-6個(gè)通道用于檢測(cè)分析樣品；和與工作單元相關(guān)聯(lián)的操作部分，其相應(yīng)的創(chuàng)建2-6個(gè)的染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)，每個(gè)染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)根據(jù)檢測(cè)目的的不同，所要求的靈敏度不同來設(shè)置不同的電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)。
實(shí)施例2
如圖I所示的一種加速檢測(cè)生物大分子的系統(tǒng)，其包括工作單元，其設(shè)有4個(gè)通道用于檢測(cè)分析樣品；與工作單元相關(guān)聯(lián)的操作部分，其可同時(shí)創(chuàng)建4個(gè)的染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)，如通道標(biāo)號(hào)、染色/轉(zhuǎn)膜、Gel數(shù)目、工作時(shí)間、工作電壓、工作電流、電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)、信息確認(rèn)、啟動(dòng)/暫停、輸入數(shù)據(jù)的分析/處理等；監(jiān)控設(shè)備，用于監(jiān)控操作的正常運(yùn)行，當(dāng)機(jī)器的工作單元中具體某個(gè)通道沒有放入待分析樣品，或者放入錯(cuò)誤，機(jī)器不工作并進(jìn)行提示，還可以判斷每個(gè)通道的工作是否完成，主要包括機(jī)器工作按照設(shè)定的時(shí)間工作，時(shí)間到后結(jié)束工作并且提示工作結(jié)束或機(jī)器通過檢測(cè)機(jī)器本身的工作電流變化，判斷工作是否結(jié)束，結(jié)束工作后提示；存儲(chǔ)設(shè)備，記錄操作及檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)可被外部讀出器讀取，如Time〈2012，04. 20.，21:39:11> : start main, search Cell.
Time〈2012，04.20.，21:39:11> : finded cell AjBTime<2012, 04. 20. , 21:39:11> : enter main function . Time<2012, 04. 20. , 21:49:10> : cell A staining,one mini gel，7 min;Time<2012, 04. 20. , 21:56:11> : running, waiting data.
Time〈2012，04.20.，21:56:12> : finished
Time〈2012，04. 20.，21:49:10> : start main, search Cell.
Time〈2012，04.20.，21:49:10> : finded cell A，B.
Time<2012, 04. 20. , 21:49:11> : enter main function .
Time<2012, 04. 20. , 21:50:11> : cell B transfer, one mini gel,9 min;Time<2012, 04. 20. , 21:50:12> : running, waiting data.
Time<2012, 04. 20. , 21:51:11> : Error.over current。實(shí)施例3
一種基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括基座和殼體，用于提供機(jī)器內(nèi)部和外部支撐，殼體頂部設(shè)有觸摸按鍵，基座和殼體內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)及與工作區(qū)相連的系統(tǒng)電源和工作電路板；工作區(qū)內(nèi)設(shè)置2-6個(gè)抽拉式獨(dú)立的工作室，工作室內(nèi)安裝有提供電場(chǎng)的正負(fù)電極板。實(shí)施例4
一種基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括基座和殼體，用于提供機(jī)器內(nèi)部和外部支撐，殼體頂部設(shè)有觸摸按鍵，基座和殼體內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)及與工作區(qū)相連的系統(tǒng)電源和工作電路板；工作區(qū)內(nèi)設(shè)置2-6個(gè)抽拉式獨(dú)立的工作室，工作室底部安裝有托臺(tái)，正電極固定安裝托臺(tái)上；工作室上方安裝可打開的蓋子，蓋子上設(shè)有負(fù)電極及可向電極板及待分析的三明治結(jié)構(gòu)均勻施壓的壓蓋鎖緊裝置。實(shí)施例5
如圖2-5所示的一種基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括基座I和殼體2，用于提供機(jī)器內(nèi)部和外部支撐，殼體2上部右側(cè)設(shè)有薄膜按鍵3和TFT液晶4，基座I和殼體2內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)5及與工作區(qū)5相連的系統(tǒng)電源和工作電路板，工作區(qū)5設(shè)置4個(gè)抽拉式獨(dú)立的工作室6，可以同時(shí)染色或轉(zhuǎn)膜或染色加轉(zhuǎn)膜的膠的數(shù)量最大為mini Gel，8片或midi Gel 4片，工作室6抽拉面設(shè)有凹槽7，便于手持抽拉，工作室底部安裝有托臺(tái)，正電極固定安裝托臺(tái)上；工作室上方安裝可打開的蓋子11，蓋子11上設(shè)有可向電極板及待分析的三明治結(jié)構(gòu)均勻施壓的壓蓋鎖緊裝置12，壓力鎖緊裝置12由位于蓋子11表面的轉(zhuǎn)輪13、與轉(zhuǎn)輪13固定連接的偏心輪14及與偏心輪14相對(duì)的卡子16組成，偏心輪14底部為楔型滑臺(tái)15結(jié)構(gòu)，卡子16固定于一塑料壓板17上，金屬負(fù)電極通過側(cè)邊的卡口與蓋子11的塑料壓板固定，塑料壓板17通過等高螺絲與蓋子11固定；設(shè)備左后方還設(shè)有工作氣體排出口和凈化裝置，凈化裝置位于工作氣體排出口內(nèi)側(cè)，里面裝有活性炭，儀器右側(cè)還設(shè)有數(shù)據(jù)輸出接口 8及電路散熱口 9，右下方設(shè)有總電路開關(guān)10，底部設(shè)有四肢橡膠墊腳。實(shí)施例6
參見實(shí)施例5所述的儀器，本實(shí)施例所述的儀器還配套有染色耗材以及轉(zhuǎn)膜耗材，其中染色耗材為已經(jīng)侵含染料及染色緩沖液的濾紙或凝膠，轉(zhuǎn)膜耗材為已經(jīng)浸含平衡緩沖液的濾紙或凝膠，及膜；其中，染色緩沖液為一組與負(fù)電極相鄰的A部分包含體積比為20%的異丙醇、10%的乙酸和70%的水，以及占總?cè)芤褐亓?. 1%的考馬斯亮藍(lán)R250(CBB-R250);與正電極相鄰的的 B 部分包含 80mmol/L 的 EDTA、30mmol/L 的 Na2HP04、45mmol/L NaH2POjP 占溶液總體積10%的醋酸；平衡緩沖液包含濃度均為lOOmmol/L的Tris和Bicine。本實(shí)施例所述的儀器，其系統(tǒng)還設(shè)置有一套工作電壓、工作電流及電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)的默認(rèn)設(shè)置，在使用配套染色耗材及轉(zhuǎn)膜耗材時(shí)，可直接使用此默認(rèn)參數(shù)，更加方便快捷。實(shí)施例7
實(shí)施例6所述的儀器其余參數(shù)設(shè)置流程及操作時(shí)操作面板的顯示內(nèi)容
I)如圖6所示，機(jī)器工作時(shí)會(huì)自動(dòng)檢測(cè)儀器的工作室，有工作任務(wù)的工作室會(huì)
在顯示面板上顯示Staining/Transfer,操作者可以選擇工作類型,沒有工作任務(wù)的接口會(huì)顯示None,在如圖6的情況下，Cell A的stainging為默認(rèn)焦點(diǎn)，按下Enter鍵,進(jìn)入下一個(gè)設(shè)置窗口。2)Cell A顯示如圖7所示，操作者選擇需要對(duì)哪一種Gel處理，默認(rèn)焦點(diǎn)是One Mini Gel,按下Enter鍵,進(jìn)入下一個(gè)設(shè)置窗口。3) Cell A顯示如圖8所示，操作者可以通過操作面板的上下左右鍵設(shè)置儀器工作時(shí)間，默認(rèn)焦點(diǎn)為0，按下Enter鍵，進(jìn)入下一個(gè)設(shè)置窗口。4) 提示信息為步驟1)-3)所有操作設(shè)置的確認(rèn)提示，如圖9所示，默認(rèn)的焦點(diǎn)為Start,按下Enter鍵,該工作室開始工作，同時(shí)進(jìn)入下一個(gè)界面。5)工作時(shí)如圖10所示，顯示為工作種類+活動(dòng)條+倒計(jì)時(shí)時(shí)間+暫停符號(hào)，在這種狀態(tài)下，暫停符號(hào)為焦點(diǎn)，按下Enter，該工作室暫停工作；同時(shí)通過上下鍵可以選擇設(shè)置其他的工作室。實(shí)施例8
本發(fā)明所公開的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備的染色或轉(zhuǎn)膜過程操作流程
I. 染色過程
如圖11所示，在儀器工作室的上下電極之間依次放入下層濾紙、凝膠、上層濾紙，合上儀器工作室的蓋子并且推入工作區(qū)中，設(shè)置工作室的通道參數(shù)并啟動(dòng)儀器運(yùn)行。其中
下層濾紙下層濾紙主要提供特定的緩沖體系使得電場(chǎng)能在這個(gè)三明治結(jié)構(gòu)中均勻穩(wěn)定的分布，同時(shí)提供使得蛋白質(zhì)帶正電荷的環(huán)境。其中的醇成分使得凝膠表面收縮，蛋白質(zhì)或者核酸不能從凝膠中跑出來。凝膠凝膠是生物大分子的主要載體，主要有聚丙烯酰胺凝膠和瓊脂糖凝膠，生物大分子主要是蛋白質(zhì)和核酸。上層濾紙主要提供特定的緩沖體系使得電場(chǎng)能在這個(gè)三明治結(jié)構(gòu)中均勻穩(wěn)定的分布，同時(shí)，其中的醇成分使得膠表面收縮，帶正電的蛋白質(zhì)不能從凝膠中跑出來。其中也還有可以染色蛋白質(zhì)或者核酸的負(fù)電荷染料。如圖12所示，儀器工作時(shí)，上方電極提供電場(chǎng)的負(fù)極，下層電極提供電場(chǎng)的正極，負(fù)電性的染料分子從上而下從上層濾紙穿過凝膠到達(dá)下層濾紙；A :染料分子到達(dá)下層濾紙后，機(jī)器會(huì)提供一個(gè)反向電場(chǎng)，通過控制電場(chǎng)持續(xù)時(shí)間，使得染料分子從下層濾紙到達(dá)凝膠中隨后機(jī)器再提供一個(gè)正向電場(chǎng)，使得染料分子再次回到下層濾紙中。重復(fù)AB步驟3到10次，最后機(jī)器提供一個(gè)持續(xù)的正向電場(chǎng)使得多余染料全部落在下層濾紙中，這樣可以使得染色的靈敏度提高，同時(shí)不會(huì)使得時(shí)間過短而使染色靈敏度下降。
2.轉(zhuǎn)膜過程
如圖13所示，在儀器的上下電極之間依次放入下層濾紙、膜、凝膠、上層濾紙，合上儀器工作室的蓋子并且推入工作區(qū)中，按照實(shí)施例5所示的儀器的操作流程控制此工作單元。其中
下層濾紙下層濾紙主要提供特定的緩沖體系使得電場(chǎng)能在這個(gè)三明治結(jié)構(gòu)中均勻穩(wěn)定的分布，同時(shí)提供使得蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的環(huán)境。膜主要為PVDF膜和NC膜，膜可以是蛋白質(zhì)吸附在其表面，蛋白質(zhì)等大分子不能穿過膜。凝膠凝膠是生物大分子的主要載體，主要有聚丙烯酰胺凝膠和瓊脂糖凝膠，生物大分子主要是蛋白質(zhì)和核酸。上層濾紙主要提供特定的緩沖體系使得電場(chǎng)能在這個(gè)三明治結(jié)構(gòu)中均勻穩(wěn)定的分布。儀器工作時(shí)，上層電極持續(xù)提供電場(chǎng)的負(fù)極，下層電極持續(xù)提供電場(chǎng)的正極，較大的電流使得蛋白質(zhì)或者其他的帶負(fù)點(diǎn)的粒子從凝膠中快速的被轉(zhuǎn)移出來，同時(shí)與膜的表面結(jié)合。蛋白質(zhì)或者其他的帶負(fù)電的生物分子與膜結(jié)合后可以進(jìn)行下一步的實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明進(jìn)行蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)膜、染色及分離實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下
I. 轉(zhuǎn)膜實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)樣品為 His-蛋白，樣量為 I(A) :5ul，2(B) :4ul, 3(C) :3ul, 4(D) :2ul,5(E) :lul, 6(F) :0. 5ul, 7(E) :0. lul，相同條件電泳之后，分別用傳統(tǒng)方法(濕法)轉(zhuǎn)膜100分鐘，和用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及儀器快速轉(zhuǎn)膜10分鐘，轉(zhuǎn)膜后兩片膜在一起以同樣的條件孵育1、2抗體，暗室曝光30秒，圖14為傳統(tǒng)方法(濕法)轉(zhuǎn)膜后孵育曝光的結(jié)果，圖15為本發(fā)明所述儀器快速轉(zhuǎn)膜后孵育曝光的結(jié)果。結(jié)果表明，用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及儀器，在方便快捷提高轉(zhuǎn)膜效率的同時(shí)，轉(zhuǎn)膜靈敏度相對(duì)于傳統(tǒng)方法來說，亦有明顯改進(jìn)。2.染色實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)樣品為牛血清白蛋白，上樣量為l(A):1000ng，2(B) :300ng, 3(C) :100ng,4 (D) : 30ng, 5 (E) : IOng, 6 (F) : 3ng，圖16采用傳統(tǒng)染色方法進(jìn)行染色的實(shí)驗(yàn)結(jié)果染色I(xiàn)h,然后脫色3h (分三次，第一次0. 5h，第二次Ih,第3次I. 5h)，其中染色液:0. 1% R250，50%甲醇，10%乙酸，40%水；脫色液50%甲醇，10%乙酸，40%水。圖17為用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及儀器染色6min的結(jié)果。結(jié)果表明，用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及儀器大大縮短了染色時(shí)間，且染色靈敏度亦比傳統(tǒng)染色法明顯提高，相同樣品傳統(tǒng)方 法可檢測(cè)出上樣量為30ng，而采用本發(fā)明所述的系統(tǒng)及儀器可檢測(cè)至10ng，靈敏度可達(dá)傳統(tǒng)方法的三倍。
權(quán)利要求
1.一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，包括工作單元，其設(shè)有至少一個(gè)通道用于檢測(cè)分析樣品；和 與工作單元相關(guān)聯(lián)的操作部分，其創(chuàng)建至少一個(gè)的染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)，每個(gè)染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)包括至少一次的電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，其特征在于所述的操作部分，設(shè)置至少一項(xiàng)下述相關(guān)的參數(shù)通道標(biāo)號(hào)、染色/轉(zhuǎn)膜、Gel數(shù)目、工作時(shí)間、工作電壓、工作電流、電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)、信息確認(rèn)、啟動(dòng)/暫停、輸入數(shù)據(jù)的分析/處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，其特征在 于所述的加速檢測(cè)生物大分子系統(tǒng)還包括用于記錄操作及檢測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，其特征在于所述的加速檢測(cè)生物大分子系統(tǒng)還包括用于監(jiān)控操作的正常運(yùn)行以及判斷工作是否結(jié)束的監(jiān)控系統(tǒng)。
5.一種基于權(quán)利要求I所述的高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括用于提供機(jī)器內(nèi)部和外部支撐的基座和殼體，殼體外部設(shè)有操作面板，基座和殼體內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)及與工作區(qū)相連的系統(tǒng)電源和工作電路板，所述工作區(qū)至少設(shè)置一個(gè)抽拉式獨(dú)立工作室，所述工作室內(nèi)安裝有提供電場(chǎng)的正負(fù)電極板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于所述工作室底部安裝有托臺(tái)，所述正電極固定安裝托臺(tái)上；工作室上方安裝可打開的蓋子，蓋子上設(shè)有負(fù)電極及可向電極板及待分析的三明治結(jié)構(gòu)均勻施壓的壓蓋鎖緊 裝直。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于所述的壓力鎖緊裝置由位于蓋子表面的轉(zhuǎn)輪、與轉(zhuǎn)輪固定連接的偏心輪及與偏心輪相對(duì)的卡子組成，所述偏心輪底部為楔型滑臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述卡子固定連接一壓板，所述壓板下方設(shè)有負(fù)電極或與負(fù)電極直接固定連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于所述的設(shè)備還包括顯示面板、工作氣體排出口和凈化裝置，其中，所述的顯示面板為TFT液晶或觸摸液晶屏，所述的凈化裝置位于工作氣體排出口內(nèi)測(cè)，里面裝有活性炭。
9.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于所述的操作面板為微動(dòng)開關(guān)、觸摸按鍵、遙控、觸摸屏幕、薄膜按鍵中的任意一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，其特征在于所述的設(shè)備還包括染色耗材以及轉(zhuǎn)膜耗材，所述的染色耗材包括染色載體、染料和染色緩沖液，或已經(jīng)浸含染料及染色緩沖液的染色載體；所述的轉(zhuǎn)膜耗材包括轉(zhuǎn)膜載體、膜和平衡緩沖液，或已經(jīng)浸含平衡緩沖液的轉(zhuǎn)膜載體和膜。
全文摘要
本發(fā)明公開一種高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)，包括工作單元，其設(shè)有至少一個(gè)通道用于檢測(cè)分析樣品；和與工作單元相關(guān)聯(lián)的操作部分，其創(chuàng)建至少一個(gè)的染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)，每個(gè)染色或轉(zhuǎn)膜通道參數(shù)包括至少一次的電場(chǎng)循環(huán)次數(shù)；本發(fā)明還公開一種基于高效高靈敏度的生物大分子轉(zhuǎn)膜、染色系統(tǒng)的設(shè)備，包括基座和殼體，殼體外部設(shè)有操作面板，基座和殼體內(nèi)部設(shè)有工作區(qū)及與工作區(qū)相連的系統(tǒng)電源和工作電路板，所述工作區(qū)至少設(shè)置一個(gè)抽拉式獨(dú)立工作室，所述工作室內(nèi)安裝有提供電場(chǎng)的正負(fù)電極板。本發(fā)明所公開的可以利用電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)生物帶電粒子的運(yùn)動(dòng)控制生物大分子的快速染色和轉(zhuǎn)膜的系統(tǒng)或設(shè)備，同時(shí)還能保證生物檢測(cè)的高靈敏度的要求。
文檔編號(hào)G01N27/26GK102749369SQ20121024689
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月17日
發(fā)明者楊錦宇 申請(qǐng)人:楊錦宇