[发明专利]一种大上样量的凝胶电泳装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种凝胶电泳装置。具体的说，本发明涉及一种改进的用于生物大分子分离的凝胶电泳装置；该装置可容纳大上样量，并改善凝胶分辨率。

背景技术

凝胶电泳是一种常用于蛋白和核酸(DNA和RNA)等生物分子分离的技术。通常，该方法需要在含有生物样品的多孔聚合凝胶介质上施加一个电流。样品组分通常因其电荷和/或尺寸的不同，而在凝胶介质中的迁移速度不同。分子通过聚合凝胶介质的迁移会形成一系列的条带，不同的条带对应不同的分子。

丙烯酰胺或琼脂糖凝胶介质可通常用于生物分子的分离。凝胶介质是由单体和交联试剂共聚产生的允许分子通过的孔结构组成的。其他凝胶也可用于电泳，例如淀粉凝胶。凝胶介质材料的选择通常取决于要进行分离的生物分子类型。由于聚丙烯酰胺凝胶具有透明性，并且其孔径范围适合蛋白，所以聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)被普遍用于蛋白分离。不同荷质比的蛋白通过聚丙烯酰胺介质的速率不同。通过一系列已知分子量的蛋白作为标准品，可以估算出特定蛋白的尺寸和/或分子量。

聚丙烯酰胺凝胶是Raymond和Weintraub在1959年首先用作凝胶电泳的支持介质的(Raymond,S.andWeintraub,L.Acrylamide gel as a supporting medium for zone electrophoresis.Science,1959,130:711-711)，而后由Ornstein(Ornstein,L.Disc Electrophoresis,1,Background and Theory.Ann.New York Acad.Sci.,1964,121:321-349)和Davis(Davis,B.J.Disc Electrophoresis.2,Method and application to human serum proteins.Ann.New York Acad.Sci.,1964,121:404-427)研究完善。通常，含有丙烯酰胺单体和作为交联剂的甲叉双丙烯酰胺的溶液会在特定的缓冲液和引发剂存在的情况下室温发生聚合。所需的凝胶分辨率可以通过调节凝胶溶液中不同组分的浓度来实现。制备不同用途的支持介质所需凝胶溶液的组分和浓度对于本领域技术人员是显而易见的。

用于凝胶电泳的基本装置包括：(1)支持凝胶介质的两片平板组成的凝胶制具，和(2)用于固定凝胶制具并连接电源为分子在凝胶介质中的迁移提供所需电流的电泳装置。电泳装置还包括缓冲液槽，用来使凝胶的顶部和底部分别与缓冲液接触，缓冲液为可以在凝胶介质中传导电流的离子溶液。玻璃或者塑料平板通常可用于制造用来灌制聚丙烯酰胺凝胶的凝胶制具。相比于塑料平板灌制的聚丙烯酰胺凝胶，玻璃平板灌制的凝胶在凝胶电泳时表现出更好的分辨率。然而，由于玻璃易碎，并且需要经过繁琐的过程来制备凝胶，所以它并不适合用于大通量生产。由于其简便和更经济，塑料模具现在更常用于制备预制胶。塑料平板经过特殊的表面涂覆可以用于提高大分子条带分离的分辨率。

标准的凝胶制具由两片固定在一起的玻璃或者塑料平板组成，且其底部由胶带暂时封住。沿着每片平板竖直边缘的隔片可在平板之间形成一个空间，或者称为“腔体”，用于填充凝胶介质。凝胶介质溶液注入封闭的凝胶制具中，并通过聚合反应固化。为了形成放置样品的间隔，称为“上样孔”，可以在凝胶聚合过程完成前，将梳子插于两片平板顶部，梳齿向下伸入凝胶介质中。另外，一片平板通常会截短顶部除了两侧竖直边缘外的部分；这样，当制具置于电泳装置中时，可以形成一个让缓冲液接触凝胶介质顶端的缺口。这个缺口也有助于样品上样。

平板间距决定了凝胶的厚度。例如，较大的平板间距会形成较厚的胶。在标准的凝胶制具中，平板间距在平板的宽度和高度方向上都保持不变。更具体的说，用于蛋白分离的标准凝胶制具的平板间距是1毫米。所以，凝胶和上样孔的厚度也是1毫米。