一種微量制備型凝膠電泳裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物分析和生物醫(yī)藥研宄領(lǐng)域，特別是關(guān)于一種微量制備型凝膠電泳裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)技術(shù)作為膠體電泳技術(shù)的一種模式，被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、鑒識(shí)科學(xué)、分子生物學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和蛋白質(zhì)藥物等研宄和分析領(lǐng)域。SDS-PAGE技術(shù)的原理是利用蛋白質(zhì)分子量大小的不同，使其在電泳的凝膠中分離。目前最常用的蛋白質(zhì)分離分析和制備技術(shù)便是凝膠電泳和電泳洗脫。其中，制備型凝膠電泳不僅可以在樣品分析前降低樣品的復(fù)雜程度、富集低豐度蛋白質(zhì)、去除高豐度蛋白質(zhì)以及分離富集翻譯后修飾蛋白質(zhì)，提高蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)組質(zhì)譜分析的靈敏度、準(zhǔn)確性和覆蓋率，還可以用于一些蛋白質(zhì)藥物的分離純化或整體蛋白質(zhì)從上到下(Top-down)質(zhì)譜分析前的高效分離，因而受到廣泛關(guān)注。
[0003]目前，制備型凝膠電泳系統(tǒng)多采用圓柱形或環(huán)柱形裝置，以水冷解決散熱問題，在凝膠和正極之間放置半透膜，并在凝膠和半透膜之間留出一定空間，利用泵推動(dòng)電極液不斷帶走從凝膠中分離出的蛋白質(zhì)并對(duì)其進(jìn)行收集，從而達(dá)到蛋白制備的目的。例如，陳金海發(fā)明的制備電泳系統(tǒng)以及日本科學(xué)家鎮(zhèn)雄赤巖設(shè)計(jì)的多套制備電泳設(shè)備。為了達(dá)到較高的分離度，這些設(shè)備普遍采用較長的分離部件，因而其體積一般比較龐大，同時(shí)為了帶走凝膠中產(chǎn)生的熱量，往往需要較大體積的水冷卻系統(tǒng)。另外，在實(shí)際操作中，操作人員還需要每隔一段時(shí)間開關(guān)一次泵，將凝膠和正極之間分離的蛋白餾分收集起來。以鎮(zhèn)雄赤巖的制備電泳系統(tǒng)為例，制備一次血紅樣品蛋白需要收集至少80次餾分，整個(gè)收集時(shí)間需要12個(gè)小時(shí)以上。這些缺點(diǎn)限制了大體積制備型凝膠電泳系統(tǒng)在一般生物樣品分離分析和蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用。最近，英國Expedeon公司推出的商品化GELFREE 8100制備電泳儀也利用凝膠電泳技術(shù)分離和收集餾分實(shí)現(xiàn)電泳制備的目的，但是其儀器本身也存在分離凝膠太短，分離度低以及洗脫時(shí)間長以及一次性凝膠成本高等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種裝置體積小、操作簡(jiǎn)便、分離和收集效率高的微量制備型凝膠電泳裝置及其使用方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種微量制備型凝膠電泳裝置，其特征在于:它包括制備型凝膠電泳分離裝置和制備型凝膠電泳洗脫收集裝置；所述制備型凝膠電泳分離裝置包括第一夾板、第二夾板、第一制膠玻璃板、第二制膠玻璃板、一底座和一制冷裝置；所述第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板分別設(shè)置在所述第一夾板和第二夾板內(nèi)側(cè)面設(shè)置的凹槽內(nèi)，且兩所述凹槽的深度均小于所述第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板的厚度；所述第一夾板和第二夾板內(nèi)側(cè)面相對(duì)放置并通過若干螺釘鎖緊，且所述第一夾板和第二夾板底部設(shè)置的凸臺(tái)插設(shè)在所述底座中；所述制冷裝置包括兩制冷片，兩所述制冷片分別設(shè)置在所述第一夾板和第二夾板的外側(cè)，并與所述第一夾板和第二夾板的豎直面平行；所述制備型凝膠電泳洗脫收集裝置包括第三夾板、第四夾板、一電極蓋和一收集槽；所述第三夾板和第四夾板的內(nèi)側(cè)面相對(duì)放置并通過若干螺釘鎖緊；所述電極蓋設(shè)置在所述第三夾板和第四夾板的上方，所述收集槽設(shè)置在所述第三夾板和第四夾板的下方。
[0006]所述第一夾板頂部設(shè)置有第一負(fù)極電極液槽，所述第一負(fù)極電極液槽底部設(shè)置有兩第一導(dǎo)線柱，兩所述第一導(dǎo)線柱上纏繞有第一鉑電極絲，且所述第一鉑電極絲與設(shè)置在所述第一夾板上表面的第一負(fù)極電極柱相連；所述第一負(fù)極電極液槽的內(nèi)側(cè)面設(shè)置有第一開口，所述第一開口外圍設(shè)置有第一“U”型硅橡膠條；所述第一“U”型硅橡膠條部分嵌入于所述第一夾板的內(nèi)側(cè)面，且所述第一 “U”型硅橡膠條所圍面積略大于所述第一開口 ；所述第一制膠玻璃板上端設(shè)置有一與所述第一負(fù)極電極液槽上所述第一開口相應(yīng)的第二開口。
[0007]所述底座為封閉箱體結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部設(shè)置有兩第二導(dǎo)線柱，兩所述第二導(dǎo)線柱上纏繞有第二鉑電極絲，且所述第二鉑電極絲與設(shè)置在所述底座上表面的第一正極電極柱相連；所述底座的上表面還設(shè)置有第三開口，所述第三開口的寬度應(yīng)滿足能夠放下所述第一夾板、第二夾板、第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板。
[0008]所述第三夾板頂部并排設(shè)置有若干洗脫室，各所述洗脫室的內(nèi)側(cè)面均設(shè)置有第四開口 ；每一所述洗脫室下方均設(shè)置有一直通所述第三夾板底部的縱向圓柱形通道；且各所述洗脫室下方還設(shè)置有一橫向圓柱形的收集槽開關(guān)，所述收集槽開關(guān)上設(shè)置有與各所述縱向圓柱形通道匹配的孔洞，用于控制各所述洗脫室內(nèi)液體的排出；所述第三夾板內(nèi)還設(shè)置有第三鉑電極絲，所述第三鉑電極絲貫穿所有所述洗脫室，并與設(shè)置在所述第三夾板表面的第二正極電極柱相連。
[0009]所述第四夾板頂部設(shè)置有第二負(fù)極電極液槽，所述第二負(fù)極電極液槽底部設(shè)置有第四鉑電極絲，且所述第四鉑電極絲與設(shè)置在所述第四夾板表面的第二負(fù)極電極柱相連；所述第二負(fù)極電極液槽的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置有若干第五開口，且各第五開口分別與所述第三夾板的各所述洗脫室內(nèi)側(cè)面的所述第四開口相對(duì)應(yīng)；所述第二負(fù)極電極液槽的內(nèi)側(cè)面還設(shè)置有第二“U”型硅橡膠條，所述第二“U”型硅橡膠條部分嵌入于所述第四夾板內(nèi)側(cè)面，且所述第二 “U”型硅橡膠條所圍面積略大于所述第二負(fù)極電極液槽；所述電極蓋上設(shè)置有兩個(gè)分別與所述第三夾板和第四夾板上的所述第二正、負(fù)極電極柱相匹配的母件；所述收集槽上設(shè)置有與所述第三夾板中各所述洗脫室相匹配的凹槽，用于對(duì)各所述洗脫室內(nèi)洗脫的蛋白餾分進(jìn)行收集。
[0010]一種微量制備型凝膠電泳裝置的使用方法，包括以下步驟:
[0011]I)將第一、第二制膠玻璃板分別插入到第一夾板和第二夾板對(duì)應(yīng)的凹槽后，用螺釘鎖緊；2)配制所需濃度的相應(yīng)溶液，并將其灌入制備型凝膠電泳分離裝置的第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板之間，靜置片刻后形成固態(tài)的凝膠；3)從底座表面的第三開口向底座內(nèi)加入電極緩沖液，并將第一夾板、第一制膠玻璃板、第二制膠玻璃板和第二夾板插入第三開口內(nèi)；4)向第一負(fù)極電極液槽中加入電極緩沖液，直到電極緩沖液通過第一制膠玻璃板上方的開口浸入到第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板之間；向第一制膠玻璃板和第二制膠玻璃板之間加入樣品蛋白；5)通過導(dǎo)線將第一正極電極柱和第一負(fù)極電極柱與電源的正負(fù)極連接，根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)要求，確定合適的電源參數(shù)完成樣品蛋白在凝膠上的分離；分離完成后，關(guān)閉電源，取出凝膠；6)將取出的凝膠平鋪在制備型凝膠電泳洗脫收集裝置的第三夾板的內(nèi)側(cè)面上，然后將第四夾板的內(nèi)側(cè)面向下，蓋在第三夾板上，并用螺釘鎖緊；7)分別向各洗脫室和第二負(fù)極電極液槽內(nèi)加入電極緩沖液，蓋上電極蓋，并關(guān)閉收集槽開關(guān)；通過導(dǎo)線將第二正極電極柱和第二負(fù)極電極柱與電源的正負(fù)極連接，選擇合適的電源參數(shù)，使得凝膠中的蛋白在垂直于凝膠厚度方向上被洗脫至各洗脫室中；8)洗脫完畢后，關(guān)閉電源并打開收集槽開關(guān)，使得各洗脫室內(nèi)的溶液分別進(jìn)入到下方的收集槽內(nèi)，采用移液槍將收集槽內(nèi)的溶液吸至樣品管中即可完成收集，以待后續(xù)分析和使用。
[0012]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明由于制備型凝膠電泳分離裝置中正、負(fù)電極液槽分別位于凝膠的上、下方，正、負(fù)電極緩沖液與凝膠形成垂直