專利名稱：用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生物化工技術(shù)領(lǐng)域的陣列裝置，特別是一種用于等電聚焦電 泳(Isoelectric Focusing Electrophoresis, IEF)的微型毛細管陣列裝置。
背景技術(shù)：
等電聚焦電泳技術(shù)為蛋白質(zhì)分離中最有效同時也是最基本的一項技術(shù)，其方法是 在施加的電場力作用下，溶液中的蛋白質(zhì)和多肽根據(jù)自身等電點的不同進行分離。自1950 年代以來，IEF已廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)、多肽等物質(zhì)的分離和分析。如現(xiàn)有技術(shù)文獻中1、申請?zhí)?2108371. 1，名稱一種電泳聚焦?jié)饪s裝置，該技術(shù)涉及的裝置設(shè)有2 個電解槽，電解槽之間用管狀物連接，用固態(tài)離子導(dǎo)體把電解槽與管狀物隔開。利用聚集電 泳濃縮原理設(shè)計而成，以聚焦?jié)饪s制備為目的。2、申請?zhí)?006100M274.X名稱用于多肽興奮劑檢測的等電聚焦電泳裝置，該 技術(shù)中的陽極和陰極與直流電源的正極和負(fù)極連接，陽極和陰極放置于陽極管和陰極管 中，陽極管和陰極管經(jīng)隔膜分別與陽極樣品管和陰極樣品管連接，無外涂層石英毛細管的 兩端分別連接陽極樣品管和陰極樣品管；操作平臺連接于箱體底座上，箱體底座與箱體連 接，箱體上部連接箱頂，在箱體上有一個操作窗口，操作窗口連接門窗；紫外燈放置于無外 涂層石英毛細管兩側(cè)，紫外燈上側(cè)方設(shè)有紫外光反光板，成像時紫外光均勻的照射于無外 涂層石英毛細管上；CXD數(shù)字成像儀連接于箱頂上，CXD數(shù)字成像儀通過數(shù)據(jù)線與計算機連 接。3、申請?zhí)?006100M275. 4，名稱無電滲流的抗微生物繁殖的無外涂層石英毛 細管，該技術(shù)包括無外涂層石英毛細管、雙功能材料、兩性電解質(zhì)載體、防腐劑和密封石蠟， 雙功能材料均勻鍵合于無外涂層石英毛細管內(nèi)表面的硅羥基，兩性電解質(zhì)載體和防腐劑均 勻的分布于毛細管內(nèi)腔，石蠟密封于無外涂層石英毛細管的兩端。IEF有許多優(yōu)點，如分離效果極高，理論上能分離等電點差異為0.01的不同蛋白 質(zhì)或多肽，但仍然存在不少問題第一、通量低。在IEF中，傳統(tǒng)的裝置僅有6-8管的分離通道或膠條板(崔黎明.劉 建.李淑紅等，中國實驗動物學(xué)雜志，1997，7，85;周勇.王軍志.黃培堂等，中國生化藥物 雜志，2007，觀，397)。由于實際處理中蛋白質(zhì)樣品的種類多數(shù)量大；因此IEF對樣品的多通 道分離和大批量處理要求越來越高。而傳統(tǒng)IEF裝置分離通道過少，這在很大程度上導(dǎo)致 IEF分離蛋白質(zhì)的通量很低。但如采用多套IEF傳統(tǒng)裝置，準(zhǔn)備工作繁雜，實驗成本驟增，因 此傳統(tǒng)裝置很難用于IEF中的高通量分離和分析。第二、分離時間長以及分辨率低。為了蛋白質(zhì)樣品達到較好的分離效果，傳統(tǒng)IEF 裝置中分離通道多使用大玻璃管以及長膠條。在新近的研究中(Xu，Y.-J.，Li，S. Jhang， W. ,et al. Journal of Separation Science，2009，32，585)，我們注意到這種傳統(tǒng)方法在蛋 白質(zhì)樣品進行IEF時需要相當(dāng)長的分離時間，并且得到的蛋白質(zhì)分離條帶不清晰、分辨率 較低。若要快速高效的完成蛋白質(zhì)分離，需要對現(xiàn)行的大管分離通道進行改進。
第三、重現(xiàn)性差。傳統(tǒng)IEF方法對大管進行逐一注膠的方式(Righetti，P. G.， Bossi, A. Analytica Chimica Acta，372，1)，制備步驟繁瑣且凝膠由于注入時間不同導(dǎo)致 每管之間凝膠標(biāo)準(zhǔn)不一，使得在進行IEF時，形成的pH梯度不均一，相同的蛋白質(zhì)條帶最終 分離位置出現(xiàn)偏差，因此需要對傳統(tǒng)大管分離進行改進。第四、穩(wěn)定性差。電極液的濃度和種類的選擇是形成穩(wěn)定IEF的重要因素(Cao， C. -X. Journal of Chromatography A, 813,153 ；Cao, C. -X. , Fan, L. -Y. , Zhang, W. Analyst, 2008，133，1139)。傳統(tǒng)IEF裝置和方法中，此類因素往往被忽略。因此產(chǎn)生的pH梯度線性 關(guān)系差、陰極漂移等現(xiàn)象嚴(yán)重影響著IEF的穩(wěn)定性。需要對現(xiàn)行的IEF電極液濃度和種類 進行優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對以上存在的問題，設(shè)計提供一種用于等電聚焦電泳的微型 毛細管陣列裝置，能夠很好地解決上述問題，使蛋白質(zhì)樣品分離能在最短的時間達到高通 量的有效分離。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明由微型毛細管、陣列式電泳槽組成，陣列式電泳槽設(shè)置成兩個對稱的結(jié)構(gòu)，陣列式電泳槽上刻有12個凹槽陣列，微型毛細管架設(shè)于凹槽陣列。所述的微型毛細管經(jīng)由硅膠軟管首尾相連，由凝膠溶液注入連接所有微型毛細管。所述的微型毛細管內(nèi)徑為500-600微米，長度為20-30毫米。本發(fā)明有效地增加了蛋白質(zhì)樣品多通道分離的通量，將傳統(tǒng)的IEF裝置單批次 6-8管的分離通量提高到數(shù)十到上百管；采用的微型毛細管作為分離通道，將傳統(tǒng)IEF所需 時間從8-12小時縮短到30分鐘以內(nèi)；采用的毛細管減少了 IEF成本；批量處理方法制備的 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的微型毛細管為陣列IEF提供了良好的重現(xiàn)性；極大地提高了 IEF的分辨率，使蛋 白質(zhì)樣品分離的精確度更高。本發(fā)明批量處理的微型毛細管為蛋白質(zhì)樣品IEF分離減少了大量準(zhǔn)備工作和時 間；利用本發(fā)明可對蛋白質(zhì)樣品的IEF進行單組1-12管、多組數(shù)十管甚至上百管的同時分 離；利用本發(fā)明可在30分鐘內(nèi)快速完成蛋白質(zhì)樣品的IEF，并且能夠利用數(shù)碼相機對蛋白 質(zhì)樣品分離進行動態(tài)的實時檢測。


圖1為本發(fā)明水平式微型電泳陣列裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1為電極槽、2為電極絲、3為齒狀陣列擋板、4為凹槽陣列、5為上樣孔、6為
電極端口、7為微型毛細管陣列。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前 提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下 述的實施例。
如圖1所示，本實施例由陣列式電泳槽1、微型毛細管7組成，陣列式電泳槽1設(shè)置 成兩個對稱的結(jié)構(gòu)，陣列式電泳槽1上刻有12個凹槽陣列4，微型毛細管7架設(shè)于凹槽陣列4。所述的陣列式電泳槽1中設(shè)置上樣孔5所述的陣列式電泳槽1上設(shè)置齒狀陣列擋板3，齒狀陣列擋板3上刻有凹槽陣列 4 ；所述的微型毛細管7兩端對準(zhǔn)齒狀陣列擋板3。所述的微型毛細管7由硅膠軟管首尾相連，由凝膠溶液注入連接所有微型毛細管 7，確保各個微型毛細管7中凝膠的均一性。所述的微型毛細管7內(nèi)徑在500-600微米范圍內(nèi)任選，外徑在1_1. 2毫米范圍內(nèi) 任選，長度在20-30毫米范圍內(nèi)任選。電極絲2與電極端口 6連接，電極絲2與電極端口 6均分別設(shè)置在兩個對稱的陣 列式電泳槽1上。本實施例工作時，一對水平式微型裝置對稱且平穩(wěn)放置，彼此間的距離根據(jù)所用 微型毛細管的長短確定，在將預(yù)先準(zhǔn)備好的微型毛細管7兩端對準(zhǔn)齒狀陣列擋板3，放入凹 槽陣列4中之后，再將配置好的酸堿電極液倒入陣列式電泳槽1中，液面高度覆蓋住上樣孔 5以及微型毛細管的管口。通過利用電極液中的水溶液具有的表面張力，齒狀陣列擋板3可 以很好的防止電極液從空隙中滲出。蛋白質(zhì)樣品的上樣通過預(yù)上樣方式即將樣品預(yù)先注入 微型毛細管7或者點樣方式即將樣品用微量上樣器加入上樣孔5或者毛細管管口。架設(shè)好 裝置后，將電源的正負(fù)極接口插入電極端口 6中，啟動電源進行電泳。本實施例中單組陣列裝置可供1-12根微型毛細管7同時進行IEF，獨特的微型設(shè) 計可以將相機安裝在裝置正上方進行實時檢測，便利的多套裝置間的組合可以為IEF提供 多達數(shù)十到上百根微型毛細管7的快速穩(wěn)定的高通量分離。
權(quán)利要求
1.一種用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征在于，由陣列式電泳槽和微 型毛細管組成，陣列式電泳槽設(shè)置成兩個對稱的結(jié)構(gòu)，陣列式電泳槽上刻有凹槽陣列，微型 毛細管架設(shè)于凹槽陣列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征是，所述 的陣列式電泳槽中設(shè)置上樣孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征是，所述 的陣列式電泳槽，兩個對稱的陣列式電泳槽上分別設(shè)置電極絲與電極端口，電極絲與電極 端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者2或者3所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其 特征是，所述的陣列式電泳槽上設(shè)置齒狀陣列擋板，齒狀陣列擋板上刻有凹槽陣列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征是，所述 的微型毛細管兩端對準(zhǔn)齒狀陣列擋板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或者5所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征是， 所述的微型毛細管由硅膠軟管首尾相連，由凝膠溶液注入連接所有微型毛細管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或者5所述的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置，其特征是， 所述的微型毛細管內(nèi)徑在500-600微米，外徑在1-1. 2毫米，長度在20-30毫米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物化工技術(shù)領(lǐng)域的用于等電聚焦電泳的微型毛細管陣列裝置。由陣列式電泳槽和微型毛細管組成，陣列式電泳槽設(shè)置成兩個對稱的結(jié)構(gòu)，陣列式電泳槽上刻有凹槽陣列，微型毛細管架設(shè)于凹槽陣列。本發(fā)明中的陣列裝置可根據(jù)需要選擇一對或多對同時進行IEF，蛋白質(zhì)樣品分離通量可多達幾十到上百管。裝置上架設(shè)的微型毛細管直徑和長度較短，能有效減少IEF時間和成本。
文檔編號C07K1/28GK102120754SQ20101056474
公開日2011年7月13日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者張薇, 曹成喜, 李思, 樊柳蔭, 郭陳剛 申請人:上海交通大學(xué)