具有至少一個可移除區(qū)段的電泳凝膠盒的制作方法
【專利摘要】一種電泳凝膠盒包括第一面壁部件和第二面壁部件以及一個或多個側壁部件，它們限定用于凝膠部件的凝膠隔室，凝膠部件具有第一面和第二面，其中，第一面壁部件比第二面壁部件具有更高的凝膠粘合性，由此當盒打開時，模制在盒中的凝膠部件將保持附連到高凝膠粘合性面壁部件上，以及其中，第一面壁部件設有至少一個可移除區(qū)段，以暴露凝膠部件的第一面的區(qū)段，第一面壁部件的可移除區(qū)段比第一面壁部件的不可移除部分具有更低的凝膠粘合性。
【專利說明】具有至少一個可移除區(qū)段的電泳凝膠盒

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于電泳實驗的電泳凝膠盒，并且更特別地，涉及具有改進的操作性的電泳凝膠盒。

【背景技術】
[0002]電泳是常用于分析的方法，其中，帶電荷的分子和微粒在分離介質(通常是凝膠)中遷移，分離介質在兩個電極之間經(jīng)受電場?？捎玫入婞c(PD、分子量、電荷或這些因素的組合來使蛋白質分離。
[0003]分離凝膠通常置于支承件上，并且凝膠的兩個相對的端部接觸呈溶液形式或剛性形式的電極緩沖劑。電極可插入包含電極緩沖劑的容器中。來自電解介質和離子儲存器的緩沖溶液使PH值和其它參數(shù)保持恒定。在分離之后，用不同的方式檢測和識別分子:例如通過對凝膠著色直觀地檢測和識別，或者用光學手段，諸如用激光掃描儀等掃描經(jīng)著色的凝膠或帶標記樣本，或者對它們成像。
[0004]凝膠電泳如今在常規(guī)上用來分離生物分子，諸如蛋白質、縮氨酸、核酸等。在不同類型的篩選、識別(細胞信號轉導、表達&凈化)或臨床試驗中操作樣本。蛋白質樣本可源自例如人體、哺乳動物組織、細胞溶菌或細菌、昆蟲或酵母細胞系統(tǒng)。不同類型的分子的電泳條件是不同的，而且必須適應許多情況。因而，通常必須針對各個類型的樣本來選擇凝膠和緩沖溶液兩者。
[0005]電泳過程的準備包括幾個非常費力的步驟。選擇適當?shù)哪z，并且將其置于或模制在支承件上。凝膠與緩沖溶液接觸。常用方式是使玻璃盒或塑料盒中的凝膠厚片接觸緩沖劑罐中的緩沖溶液。對于各次運行，凝膠必須置于支承件或準備好的盒上。然后對緩沖劑罐填充緩沖溶液，并且將樣本施用到凝膠上。為了避免對緩沖劑罐中的緩沖溶液的操作，已經(jīng)在WO 87/04948中提議，在凝膠材料中結合緩沖劑物質，由此獲得呈緩沖劑條的形式的緩沖劑。另外，US 6368481公開了一種預澆鑄電泳盒，其中，結合緩沖劑條作為盒的組成部分。
[0006]在電泳分離之后，以及為了檢測給定樣本中的特定蛋白質，可將蛋白質轉移到膜片(典型地硝化纖維或PVDF)，其中使用對目標蛋白質專有的抗體來探測(檢測)它們，這是通常被稱為蛋白質印跡或免疫印跡的過程。將蛋白質轉移到膜片的主要方法被稱為電印跡，并且使用電流來將蛋白質從凝膠拉到膜片中。蛋白質從凝膠內移動到膜片上，同時保持它們在凝膠內所具有的組織結構，由此蛋白質暴露在薄表層上供檢測。蛋白質由于膜片的非專有的蛋白質結合屬性(即，同樣良好地結合所有蛋白質)而結合到膜片的表面上。為了避免不明確地結合探測抗體，可擋住膜片上的其余結合位點。
[0007]在探測(檢測)過程期間，膜片與轉移蛋白質一起被針對關注的蛋白質的特定的第一抗體和例如關注的蛋白質的第二抗體(其具有與報告酶關聯(lián)的經(jīng)改性的抗體)孵化；當暴露于合適的基底時，這個酶驅動比色反應，并且產生顏色或帶熒光標記的目標(染料)，這可由適當?shù)某上窦夹g檢測。
[0008]電泳和接下來的印跡步驟在傳統(tǒng)上的特征在于對凝膠和膜片，以及一系列液體(例如緩沖劑、試劑、洗液等)進行許多人工操作。在過去作出了許多嘗試來促進工作流以及/或者使工作流自動化，但這樣的工作很少成功。
[0009]US 5674006公開了用于使流體高效地循環(huán)和移動穿過工件的設備的一個示例。該設備可對使用的流體提供自動化操作，而且很適合用來對諸如電泳凝膠的生物試樣進行著色和固定。


【發(fā)明內容】

[0010]本發(fā)明的目標是提供一種新型電泳凝膠盒，該電泳凝膠盒克服了現(xiàn)有技術中的一個或多個缺點。這由獨立權利要求中限定的電泳凝膠盒實現(xiàn)。
[0011]電泳凝膠盒的優(yōu)點在于，它有利于操作電泳凝膠，因為它包括剛性支承件，凝膠附連到該剛性支承件上。
[0012]根據(jù)一個實施例，提供一種電泳凝膠盒，其包括第一面壁部件和第二面壁部件和一個或多個側壁部件，它們限定用于凝膠部件的凝膠隔室，凝膠隔室具有第一面和第二面，其中，第一面壁部件比第二面壁部件具有更高的凝膠粘合性，由此當盒打開時，模制在盒中的凝膠部件將保持附連到高凝膠粘合性面壁部件上，以及其中，第一面壁部件設有至少一個可移除區(qū)段，以暴露凝膠部件的第一面的區(qū)段，第一面壁部件的可移除區(qū)段比第一面壁部件的不可移除部分具有更低的凝膠粘合性。
[0013]根據(jù)一個實施例，側壁部件與形成盒本體的面壁部件中的一個一體地形成。
[0014]根據(jù)一個實施例，一個可移除區(qū)段布置成暴露凝膠部件的第一面的基本對應于分離區(qū)的區(qū)段。
[0015]根據(jù)一個實施例，一個或多個可移除區(qū)段布置成暴露凝膠部件的第一面的緩沖劑接觸區(qū)段。
[0016]根據(jù)一個實施例，電泳凝膠盒包括集成的緩沖劑隔室，并且可選地包括電極。
[0017]根據(jù)一個實施例，第一和第二面壁部件中的至少一個由塑料膜形成。
[0018]根據(jù)一個實施例，第一面壁部件由兩個或更多個成層疊的塑料膜層形成，其中，面向凝膠隔室的第一層具有形成于其中的一個或多個開口，開口被第二層的一個或多個可撕開區(qū)段覆蓋。
[0019]根據(jù)一個實施例，第一層由在兩個面上施用有粘合劑層的剛性聚合物膜構成，而第二層由剛性聚合物膜構成。
[0020]根據(jù)一個實施例，第一層由在兩個面上施用有粘合劑EVA層的PET膜構成，而第二層由PET膜構成。
[0021]根據(jù)一個實施例，側壁部件與形成盒本體的第二面壁部件一體地形成，盒本體具有圍繞側壁的緣邊，第一面壁部件可移除地附連到側壁上。
[0022]根據(jù)一個實施例，第一層和第二層中的至少一個設有撕片，以有利于移除第一層和第二層中的至少一個。
[0023]根據(jù)一個實施例，圍繞凝膠的周緣對第一面壁部件提供高凝膠粘合性，以有利于從盒移除凝膠。
[0024]根據(jù)一個實施例，電泳凝膠盒包括預澆鑄凝膠。
[0025]根據(jù)一個實施例，第一面壁部件和第二面壁部件中的至少一個由透光材料構成，以允許在不打開盒的情況下對凝膠成像。
[0026]根據(jù)一個實施例，第一面壁部件形成為剛性支承件，該剛性支承件布置成保持凝膠部件的形狀，以及促進在從盒移除凝膠部件之后操作凝膠部件。
[0027]根據(jù)一個實施例，第一面壁部件設有對齊結構，對齊結構限定位置基準，以在從盒移除凝膠部件之后，對齊凝膠盒和凝膠部件。
[0028]根據(jù)一個實施例，第一面壁部件設有標識碼。
[0029]通過參照以下詳細描述和附圖，將更完整地理解本發(fā)明，及其另外的特征和優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是根據(jù)一個實施例的電泳盒的示意性透視圖。
[0031]圖2a至2f顯示圖1的電泳盒的構件。
[0032]圖3a至3c示意性地顯示用于填充圖1的電泳盒的過程。
[0033]圖4顯示根據(jù)一個實施例的盒的下部端的放大部分。
[0034]圖5顯示電泳凝膠單元，其具有附連到支承框架的頂面上的凝膠部件。
[0035]圖6顯示電泳托盤的示意圖，電泳托盤與電泳盒相容，以使用電泳盒來進行電泳實驗。
[0036]圖7a和7b顯示用于圖6的電泳托盤的緩沖劑墊的示意圖。
[0037]圖8a至8c顯示電泳托盤、緩沖劑墊和電泳盒之間的相互作用的示意圖。
[0038]圖9至11示意性地顯示使用電泳盒和相容的電泳設備來執(zhí)行電泳分離實驗所包括的步驟。
[0039]圖12a至12c示意性地顯示從盒殼體上移除附連到支承框架上的凝膠部件的步驟。
[0040]圖13顯示電泳凝膠單元的示例。
[0041]圖14顯示用于免疫印跡的膜片單元。
[0042]圖15顯示用來建立用于電印跡的轉移夾層的海綿部件。
[0043]圖16顯示用于電印跡的夾層保持器的示例。
[0044]圖17a至17e示意性地顯示用于電印跡的轉移夾層的組件。
[0045]圖18示意性地顯示置于聯(lián)合式電泳和成像設備的托盤上的膜片單元。
[0046]圖19a和19b顯示提供單獨的電泳通道的盒殼體的兩個示意性示例。
[0047]圖20a_h顯示電泳盒的另一個示意性實施例。
[0048]圖21a_h顯示電泳盒的另一個示意性實施例。
[0049]圖22示意性地顯示剛性凝膠支承框架，其具有可滲透或半透性背襯。
[0050]圖23a_23g顯示根據(jù)另一個示意性實施例的示意性蛋白質分析概念。

【具體實施方式】
[0051]在本公開中，將電泳凝膠的分離區(qū)限定為凝膠的一部分，在電泳運行完成之后，樣本的分離出的個體位于該部分中。
[0052]圖1是根據(jù)一個示意性實施例的電泳盒10的透視圖。盒10包括盒殼體20、可脫開的凝膠支承框架30、可分段移除式背襯膜40和可移除式樣本井蓋50。圖1顯示處于組裝狀態(tài)的電泳盒。凝膠盒10在其中限定凝膠隔室，凝膠隔室用于模制扁平凝膠部件36，以進行電泳分離。根據(jù)一個實施例，電泳盒10是預澆鑄盒，但備選地，盒10可為空的，并且準備好例如由最終顧客在凝膠隔室中模制定制的凝膠。
[0053]圖23和26顯示盒殼體20，其中移除了盒10的其它構件。圖23是俯視圖，而圖2^0則從下面顯示盒殼體20。盒殼體20大體由薄上壁60和緣邊70組成，薄上壁60具有上部面65和下部面66，緣邊70從上壁60向下突出，緣邊70在其周緣周圍具有底面80和內壁75。上壁60的下部面66和緣邊70的內壁75基本限定凝膠隔室，通過將支承框架30和可移除式背襯膜40附連到緣邊70的下部面80上，可從下面封閉凝膠隔室，如圖1中顯示和將在下面更詳細地論述的那樣。在公開的實施例中，模制在盒10中的凝膠部件36的厚度(如圖4中示意性地公開的那樣)將與緣邊的內壁75的高度基本相同。在公開的實施例中，上壁60具有均勻的厚度，而凝膠部件36也將具有均勻的厚度，只要支承框架30和可移除式背襯膜40如公開的實施例中那樣平坦即可。凝膠的厚度優(yōu)選適合所使用的特定凝膠類型和緩沖劑系統(tǒng)，以及電泳步驟中所涉及的期望電流。另外，如下面更詳細地公開的那樣，在備選實施例中，盒殼體20的結構可形成為使凝膠部件36在其不同區(qū)段中具有不同厚度。
[0054]由于盒殼體20應在存儲和使用期間對盒10提供剛性結構，所以盒殼體20應當由剛性合適的材料制成。此外，如將在下面詳細地公開的那樣，盒10設計成用于進行電泳分離，因此盒殼體20應當是電絕緣的。在其中待模制在盒中的凝膠由于⑶輻射而聚合的一些實施例中，可選擇盒材料，以便使其基本不會由于經(jīng)受與聚合相應的劑量的-輻射而退化或脫色。此外，可選擇盒材料，以便不妨礙凝膠聚合，而且可取決于盒10的設計來選擇材料，以便對凝膠展示適當?shù)恼澈闲?，例如在凝膠部件36布置成被從盒殼體20移除時的低粘合性，或者在凝膠部件36布置成固持在盒殼體20中時的高粘合性。根據(jù)一個實施例，盒10進一步設計成在聯(lián)合式電泳和熒光成像設備中使用，其中，凝膠部件36可在電泳步驟期間或之后成像，同時凝膠部件36仍然在盒中，如將在下面詳細地公開的那樣。因此，至少上壁60的覆蓋凝膠部件36的分離區(qū)的區(qū)段對于有關波長的電磁輻射應當是充分透明的。根據(jù)一個實施例，整個盒殼體20以相同材料注射模制而成。此外，可選擇盒10的所有構件，以便使其無熒光性/熒光性低。根據(jù)一個實施例，盒殼體20由剛性聚合物制成，諸如環(huán)烯烴聚合物(⑶?)、環(huán)烯烴共聚物、聚丙烯⑴?)、聚對苯二甲酸乙二酯$￡1)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯⑴―)、它們的組合、變型等。
[0055]在公開的實施例中，提供橫向壁90，其布置成將凝膠隔室分成電泳隔室和過填充腔室100，過填充腔室100布置成在模制凝膠部件36的步驟期間接收多余的凝膠溶液。此夕卜，在電泳隔室的與過填充腔室100相對的端部處存在填充端口 120，以及在過填充腔室100中存在通氣口 130。將在下面參照圖％至3(3更詳細地公開將凝膠模制在盒20中的過程。
[0056]公開的盒10設有10個樣本井開口 110，以使得能夠將樣本加載到凝膠部件36上，以進行分離，各個樣本井開口 110在分離期間對應于一個電泳通道。樣本井開口 110的數(shù)量和形狀可取決于電泳盒的實際尺寸、分離類型和電泳凝膠類型等而改變。在1和例如100之間，可存在任何適當數(shù)量的樣本井開口 110。在一個實施例中，盒設有一個較寬的樣本加載開口，其延伸基本跨過凝膠部件的全部寬度，代替單獨的樣本井開口。在這種實施例中，用戶例如可使用井梳(comb)等直接在凝膠中形成井，或者可提供一個或多個樣本加載杯，它們可附連到盒10上，與凝膠部件36接觸，以提供數(shù)量靈活的分離通道，例如像圖20e和20g中示意性地公開以及將在下面更詳細地公開的那樣。
[0057]在圖1中，樣本井開口 110由可移除式樣本井蓋50覆蓋，在圖2c和2d中更詳細地公開可移除式樣本井蓋50。樣本井蓋50布置成配合在井開口 110上面，以及在模制過程和存儲期間使井開口 110保持封閉。在將樣本加載到樣本井110中之前，移除井蓋50，以打開樣本井110。在公開的實施例中，井蓋50包括井形成突起52，突起52形成為以匹配關系配合在樣本井開口 110中，以基本對樣本井開口 110提供密封性相互作用，以避免凝膠溶液在模制期間泄漏到盒中，以及避免空氣在存儲期間泄漏到盒中。根據(jù)一個實施例，井形成突起52設計成在上壁60的下部面66下面延伸到凝膠部件36中，以在被移除時形成延伸到凝膠部件36中的樣本井。在另一個實施例中，井形成突起52設計成使得它們與上壁60的下部面66齊平，以對凝膠部件36提供基本平坦的表面，以及其中，樣本井由樣本井開口 110形成。在一個實施例中，樣本井蓋50布置成抵靠著上壁60的上部面65或它們的組合進行密封。為了促進進行移除同時提供充分高效的密封，樣本井蓋50由適當?shù)膹椥圆牧现瞥?，諸如例如乙烯丙烯橡膠(EPM)、三元乙丙橡膠(EPDM)、聚丙烯酸酯橡膠、氟橡膠等及其變型和不同的改良。為了實現(xiàn)高效生產以及所需密封效率，樣本井蓋50可與盒殼體20共同模制而成，使得盒殼體20在第一步驟中以第一剛性材料模制，在此之后，樣本井蓋50在第二步驟中以第二彈性材料模制，其中，盒殼體部分地用作模具。由于恰當?shù)剡x擇材料特性和模具設計，例如與剛性材料的非永久粘合，可選擇性地移除共模制式樣本井蓋50。在一個實施例中，可在盒殼體20和樣本井蓋50之間設置提供適當?shù)恼澈咸匦缘闹虚g材料，例如熔化溫度低的熱塑性材料等。
[0058]根據(jù)公開的實施例，可脫開的凝膠支承框架30可脫開地附連到緣邊70的底面80上，并且可分段移除式背襯膜40又附連/層疊到凝膠支承框架30的底部上。凝膠支承框架30和背襯膜40共同提供下壁，下壁使電泳隔室和過填充腔室100封閉，以進行模制和存儲。如圖2e中顯示的那樣，凝膠支承框架30的公開的實施例包括兩個緩沖劑緩沖狹槽150a和150b和分離區(qū)窗160，它們各自從下面被背襯膜40的相應的可移除區(qū)段210a-c (在圖2f中顯示)覆蓋。通過選擇適當?shù)牟牧辖M合和粘合劑技術，背襯膜40可層疊到凝膠支承框架30的底面上，使得例如操作者可通過抓住和拉相應的撕片211a-c來移除相應的區(qū)段210a-c。如將在下面更詳細地論述的那樣，為了進行電泳實驗，移除背襯膜40的區(qū)段210a和210b，以便使凝膠與相應的緩沖劑源接觸，例如電泳設備中的緩沖劑墊。在進行電泳之后，以及為了允許接近凝膠部件36的分離區(qū)來進行轉移/印跡和探測，移除區(qū)段210b，以通過分離區(qū)窗160露出凝膠部件36的底面。為了允許在不損傷凝膠部件36的情況下移除背襯膜40的區(qū)段210a-c，至少膜40的與凝膠直接接觸的區(qū)段應與凝膠具有足夠低的表面粘合性?？赏ㄟ^對整個膜選擇適當?shù)牟牧虾捅砻鎸傩裕约?或者改變特定的交互區(qū)處的表面屬性(例如低的表面光潔度、表面涂層)和將其它材料層疊到所述區(qū)上，來實現(xiàn)低的表面粘合性。根據(jù)一個實施例，凝膠支承框架30由在兩個面上施用有粘合劑層的剛性聚合物膜構成，而背襯膜40由普通的聚合物膜構成，聚合物膜通過粘合劑層而結合到剛性聚合物膜上。由于這個布置，凝膠支承框架30的殼體側上的粘合劑層可布置成對盒殼體20提供可移除但基本不透氣的結合，以及提供比盒殼體20的凝膠粘合性和背襯膜40的聚合物膜的凝膠粘合性更高的凝膠粘合性。根據(jù)一個實施例，凝膠支承框架30的剛性聚合物膜可為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜，在兩個面施用有呈熱熔型粘合劑(諸如醋酸乙烯酯共聚物(EVA))或具有適合可撕開地結合的屬性的另一種粘合劑的形式的粘合劑層，并且背襯膜40的聚合物膜可為PET膜。在這個實施例中，具有粘合劑層的支承框架30僅覆蓋凝膠部件36的不必從其底部接近的部分，并且因此支承框架30具有對應于背襯膜40的相應的可移除區(qū)段的開口。支承框架30具有薄粘合劑材料層，例如EVA或比PET箔本身在更低的溫度下熔化的另一種可撕開粘合劑，并且因此，可使用熱層疊工藝將背襯膜40和支承框架30層疊在一起，并且通過熱結合工藝等，最終將背襯膜40和支承框架30可釋放地附連到盒殼體20上。已經(jīng)在實驗上證實，EVA層滿足對于被測試的凝膠成分的高凝膠粘合性的關鍵屬性，不干擾凝膠聚合或對此概念來說必要的其它特性。
[0059]根據(jù)一個實施例，箔片堆在大約100_115°C下層疊，而且此過程應產生平坦、無皺折或皺紋的箔片。通過使用較低的溫度，背襯膜40的可移除區(qū)段210a-c可較輕易地打開。背襯膜40可足夠厚，以提供穩(wěn)定的感覺，即，不會太有彈性或脆弱，而且也足夠薄，以允許在電泳期間冷卻，如將在下面更詳細地公開的那樣。根據(jù)一個實施例，背襯膜40可為例如0.1mm至0.4_厚，或者它們之間的任何值，這取決于膜的材料。對盒的粘合性必須足夠強，以防止泄漏，但還必須允許用手花較小的力氣打開箔片。
[0060]為了大大改進在電泳運行后面的步驟中對凝膠部件36的操作，凝膠支承框架30設計成在從盒10移除之后保持附連到凝膠部件36上。支承框架30由適當?shù)膭傂圆牧闲纬?，以保持凝膠的形狀，以及通過提供可接近抓持部分(未被凝膠部件覆蓋)來促進對凝膠部件36的操作。在移除背襯膜40的區(qū)段210c之后，可通過分離區(qū)窗160接近凝膠部件36的分離區(qū)的下部面。為了使凝膠部件36恰當?shù)馗竭B到支承框架30上，支承框架30應設計成對凝膠部件具有高表面粘合性?？赏ㄟ^選擇適當?shù)牟牧蠈傩裕约?或者通過改變表面(例如表面光潔度、表面涂層等，如上面論述的那樣)來實現(xiàn)這一點。
[0061]支承框架30附連到緣邊70的底面80上，使得它可輕易地脫開，但仍然提供圍繞緣邊70的充分密封，以使凝膠隔室在模制和存儲期間保持密封。例如可通過選擇適當?shù)牟牧蠀?shù)，以及例如使用粘合劑或熱焊接來實現(xiàn)這一點。根據(jù)一個實施例，盒殼體20由剛性聚合物制成，而支承框架30則由在兩個面上施用有粘合劑層的剛性聚合物膜制成。支承框架30設有用于拉支承框架30的至少一個撕片170，以使支承框架30和凝膠部件一起與盒殼體20脫開。根據(jù)一個實施例，支承框架30包括在暴露區(qū)段(例如撕片等)處的一個或多個加強層(未顯示)。為了確保凝膠部件36從盒殼體20中釋放，至少盒殼體20的內壁應當與凝膠具有低的表面粘合性?？赏ㄟ^對整個膜選擇適當?shù)牟牧虾捅砻鎸傩院?或修改表面屬性(例如低的表面光潔度、表面涂層等，如上面論述的那樣)來實現(xiàn)低的表面粘合性。
[0062]此外，凝膠隔室中的某些結構的形狀可設計成避免凝膠附連到其上，以進一步促進釋放凝膠部件，例如圓角、非豎向壁和開口等。
[0063]支承框架30進一步包括對齊翼片(tag) 180，其具有預先限定的對齊結構，對齊結構限定用于對齊支承框架30的位置基準。在公開的實施例中，以兩個對齊孔190a和190b的形式提供對齊結構，對齊孔布置成確保盒10和/或支承框架30相對于電泳設備等中的互補對齊結構(例如包括2個銷)恰當?shù)貙R?？紤]到提供對齊結構190a-b作為支承框架30(在電泳運行和接下來的轉移步驟之后，凝膠部件36也附連到支承框架30上)的一部分，可重復地定位凝膠，這在許多情形中是非常有價值的，如將在下面更詳細地公開的那樣。另外，對齊結構可不對稱，使得它僅可按一種獨特的方式配合到儀器等的互補對齊結構中，由此它不可按錯誤的方式、上下倒置等方式插入。
[0064]另外，適當?shù)貙χС锌蚣?0提供識別碼200等，識別碼200將使得在以可靠方式從盒10移除之后，讀取凝膠部件36的身份成為可能。識別碼200例如可為機器可讀的代碼，例如條形碼、點陣碼等，并且對用戶和/或儀器提供有關信息。
[0065]在公開的實施例中，凝膠支承框架30由電絕緣材料的剛性膜構成，例如聚合物材料。在此語境中，用語剛性表示膜比凝膠剛度更高，而且尤其是在避免膜輪廓變形的平面上。膜沿其它方向可能較具柔性且可彎曲(這是膜的共有特性)，而且膜不易碎，因為它必須能夠通過拉支承框架30的撕片170，從盒殼體中釋放凝膠部件36。實際上對于當前設計有益的是，支承框架30在平面方向之外是柔性的，因為它將促進通過下者來移除凝膠部件36:主要沿著膜的延伸施加釋放力，以逐漸從盒殼體20中釋放凝膠。在其它實施例中，如在下面更詳細地示意性地公開的那樣，支承框架30可為較像框架的剛性結構，其限定凝膠隔室的大部分，并且上壁60和下壁40可從框架狀剛性結構的緣邊70的緣邊移除。
[0066]圖3a至3c示意性地顯示對盒10填充凝膠溶液210以模制凝膠部件的順序。在圖3a至3c中，為了說明性目的，未顯示支承框架30和可移除式背襯膜40。如圖中指示的那樣，盒10設計成以底朝上的抬起位置填充凝膠溶液。根據(jù)一個實施例，盒10布置在支承固定件(未顯示)中，支承固定件布置成在模制過程期間，支承凝膠隔室的較薄的上壁和下壁，直到凝膠部件36已經(jīng)凝固，以便確保凝膠具有均勻的厚度，以及確保不會發(fā)生泄漏。當置于抬起位置時，適當?shù)奶畛鋰娮?未顯示)連接到盒10的下部端處的填充端口上，并且凝膠溶液被推到凝膠隔室中，并且開始從下面填充凝膠隔室。由于填充端口的入口在凝膠隔室中布置在基本最低的位置處，所以可填充凝膠溶液，而不夾帶氣泡。在圖3b中，凝膠溶液前鋒正要到達過填充腔室100的橫向壁90。如在圖2b中最佳地看到的那樣，橫向壁90為基本“W”形，并且相對于填充方向在其最上部位置處朝過填充端口 140漸縮，其中，一個或多個中間凸脊限定各個過填充端口 140的單獨的漸縮區(qū)段。借助于橫向壁90的形狀，在凝膠溶液前鋒到達過填充端口 140之前，空氣通過過填充端口 140有效地從電泳隔室中排出。在功能方面，通過取決于盒的寬度將凝膠溶液前鋒分成兩個或更多個節(jié)段，來實現(xiàn)改進的空氣排出，各個節(jié)段在最上部位置處具有溢流端口。此外，通過對過填充端口 140選擇合適的形狀和橫截面積，可對凝膠溶液提供與空氣的排出不同的限流，由此節(jié)段中的凝膠溶液流率將在凝膠溶液前鋒已經(jīng)到達一個過填充端口 140時降低，并且流率將在其它節(jié)段中提高，以平衡節(jié)段之間的流前峰位置中的任何不平衡。根據(jù)公開的實施例，過填充端口 140由橫向壁90中的凹部形成，凹部被支承框架30從下面包圍，以形成具有預先限定的橫截面的狹窄端口。在其它實施例中，過填充端口 140可由橫向壁90中的模制貫通孔形成。當凝膠溶液已經(jīng)通過過填充端口 140到達過填充腔室100時，可停止填充操作，例如通過在各個盒10中填充選擇成超過電泳隔室的容量達預先限定的量的固定容量，或者通過布置成相對于過填充腔室在預先限定的位置處檢測流前鋒的一個或多個流前鋒檢測器等。根據(jù)一個實施例，當填充壓力檢測器(未顯示)檢測到凝膠溶液通過各個過填充端口進入過填充腔室而產生的填充壓力提高時，填充停止。根據(jù)一個實施例由橫向壁90形成的凝膠隔室的遠側區(qū)段在其整個寬度上朝一個過填充端口 140(未顯示)漸縮。在其它實施例中，像例如一些下面的實施例中顯示的那樣，不存在橫向壁90，并且用備選手段處理凝膠填充期間的空氣移除。
[0067]圖4顯示根據(jù)一個實施例的下部端盒10的放大部分，其中，填充端口 120包括膜片區(qū)段122，例如隔片，膜片區(qū)段122布置成允許例如呈注射器針等形式的填充噴嘴穿透，以將凝膠溶液饋送到盒10中，但膜片區(qū)段122有效地防止注射溶液在填充噴嘴已經(jīng)被移除時泄漏出來，以及防止空氣進入到凝膠隔室中。在公開的實施例中，填充端口 120和膜片區(qū)段由彈性材料制成。根據(jù)一個實施例，可與樣本井蓋50在同一步驟中共同模制填充端口120，主要區(qū)別在于，填充端口 120設計成永久附連到盒殼體20上，而樣本井蓋則是可撕開的。由于兩個結構都由相同的材料制成，所以填充端口 120可形成為通過機械手段固持在盒殼體20上，諸如通過在底部切出開口，端口 120模制到開口中，或者備選地通過改變盒殼體20的表面，以提高粘合性。在一個實施例中，可使用相同的注射端口來模制填充端口 120和樣本井蓋50，并且結構由樹脂流道連結，從而在它們之間留下連接部件121。連接部件例如可形成為在樣本井蓋50移除之后破裂，或者可在樣本井蓋50移除之后切斷。
[0068]圖5顯示與盒殼體20脫開的電泳凝膠單元35，它例如由支承框架30形成，其中，凝膠部件36附連到支承框架30的頂面上。因此形成的凝膠部件36是基本平坦的部件，其具有上部面和下部面和前面限定的樣本分離區(qū)。支承框架30布置成保持凝膠部件36的形狀，以及促進操作凝膠部件36，同時形成為允許接近凝膠部件的上部面和下部面的基本對應于分離區(qū)的區(qū)段。如將在下面顯示的那樣，在任一面處的區(qū)段凝膠部件36的可接近區(qū)段可大于分離區(qū)，但為了允許通過免疫印跡使從凝膠部件36分離的樣本恰當?shù)剞D移到例如印跡膜片，在任一面處的可接近區(qū)段不應更小。
[0069]圖6顯示電泳托盤300的示意圖，電泳托盤300與電泳盒10相容，以使用電泳盒10來進行電泳實驗。在圖6中，托盤300被公開為單獨的結構，但它便利地可為電泳設備的組成部分，而且它可由幾個構件組成，并且可包括兩個或更多個盒位置，以同時進行兩個或更多個電泳實驗。托盤300包括盒支承表面310，以在電泳期間至少支承電泳盒10的分離區(qū)。盒支承表面310在側邊有相應的一對緩沖劑墊保持器3203和3206，每一個緩沖劑墊保持器都布置成使緩沖劑墊322 (例如像圖73和76中顯示的那樣)相對于電泳盒10的背面處的緩沖劑連接區(qū)段保持處于匹配位置。根據(jù)一個實施例，托盤300包括熱傳遞單元(未顯示)，其連接到盒支承表面310上，以在電泳期間，通過與電泳盒10的背面的區(qū)段進行熱傳遞接觸，來控制電泳盒10的溫度。在公開的實施例中，托盤300包括:平坦的頂表面，兩個緩沖劑墊保持器3203和3206在頂表面中形成為兩個單獨的凹部；以及對齊結構330，其形成為與支承框架30的對齊翼片180互補，以確保盒10在托盤有恰當有定向。在公開的實施例中，對齊結構330由伸長銷3403、圓銷3406和可選的壁部件345構成。通過使銷3403和3406具有不同的橫截面形狀，使對齊結構不對稱，由此確保對齊翼片180和盒10有恰當?shù)亩ㄏ?。當?0恰當?shù)囟ㄎ辉谕斜P300上時，支承框架30的緩沖劑狹槽1503和1506定位在相應的緩沖劑隔室3203和3206處，以使得在通過緩沖劑狹槽1503和1506暴露的凝膠(背襯膜40的相應的可移除區(qū)段2103和2106被移除)和置于相應的緩沖劑墊保持器3203和3206中的緩沖劑墊322(在圖73和76中示意性地顯示)之間能夠有匹配接觸，如圖81?和8。中示意性地顯示的那樣。
[0070]根據(jù)一個實施例，在圖7a和7b中示意性地公開的緩沖劑墊322包括杯323，其容納緩沖劑條324和電極組件325。圖7b顯示圖7a的橫截面圖。杯進一步包括用于將電極組件325連接到電泳設備的電源上的外部電連接器326。因此，托盤300設有互補的電連接器(未顯示)。杯323形成為配合到緩沖劑墊保持器320a和320b中，使得緩沖劑條324的頂部部分可布置成接觸置于托盤300上的盒中的凝膠。緩沖劑條324可由結合在凝膠材料中的緩沖劑物質構成，例如WO 87/04948中公開的類型。例如與將凝膠條直接置于緩沖劑凹部中相比，通過將緩沖劑條324置于杯323中，大大促進了在電泳運行之間改變緩沖劑介質。如圖7b中公開的那樣，凝膠條324可形成有隆起區(qū)段，以促進接觸盒10中的凝膠。
[0071]根據(jù)一個實施例，緩沖劑墊322形成為可能與盒10包裝在一起的一次性單元，但在另一個實施例中，杯323(包括電極325)意于重復與在使用之后被更換的一次性緩沖劑條324 —起使用。根據(jù)一個實施例，緩沖劑墊與例如US 6368481中的電泳盒集成，該專利通過引用而結合在本文中。
[0072]圖8b和8c顯示托盤300和緩沖劑墊保持器320a的示意性側視圖，緩沖劑墊322置于緩沖劑墊保持器320a中，并且電泳盒10升高略微高于托盤300的盒支承表面310，處于待對接到托盤300中的位置。為了確保緩沖劑墊和緩沖劑連接區(qū)段之間有恰當有接觸，在電泳的背面處，緩沖劑墊和緩沖劑連接區(qū)段的匹配可有一定程度的偏壓。這對于一些凝膠/墊成分尤其重要，其中，可使例如水從墊上傳質到凝膠中，由此緩沖劑墊322將收縮。通過使緩沖劑墊322偏壓在凝膠上，可實現(xiàn)這樣的情形。通過對緩沖劑墊322的凝膠組分選擇適當?shù)牟牧蠈傩?，它們可由能夠至少部分地提供偏壓匹配的適當?shù)膹椥圆牧蠘嫵?。在一個實施例中，可通過提供特定形狀的、允許它由于其形狀而進行一定程度的壓縮的緩沖劑條來實現(xiàn)偏壓匹配。在圖8b和Sc中公開的實施例中，結合緩沖劑條的材料特性及其形狀(如圖Sc中公開的那樣)，將彈簧元件327引入緩沖劑墊保持器320a中，以提供偏壓匹配。
[0073]在備選實施例中，緩沖劑墊322可由緩沖劑條代替，緩沖劑條直接置于緩沖劑墊保持器320a和320b中，以及其中，電極組件325單獨布置在墊保持器中。在另外的未顯示的備選實施例中，緩沖劑墊322例如可由一容器形成，該容器填充有液體緩沖劑，并且包括電極組件和毛細作用(wicking)部件等，以與凝膠部件36建立接觸。
[0074]圖8至11示意性地顯示使用電泳盒10和相容的電泳設備350來執(zhí)行電泳分離實驗所包括的步驟。一些步驟的單獨順序可改變。
[0075].將緩沖劑墊322置于托盤300中的緩沖劑墊保持器320a和320b中(圖8);
?通過相應地拉撕片211a和211b，從盒10中移除背襯膜40的可移除區(qū)段210a和210b，由此凝膠部件36通過支承框架30的相應的緩沖劑狹槽150a和150b暴露(圖9);
?移除樣本井蓋50，以暴露樣本井110(圖9);
?盒10定位在托盤300上，其中，支承框架30的對齊翼片180定位在互補對齊結構330中，使得確保盒10在托盤300有恰當?shù)亩ㄏ?圖10);
?例如通過吸移管360等將樣本加載到樣本井110中(圖11)；
?使用電泳設備350來執(zhí)行電泳過程(圖11)。
[0076]在圖11中，對示意性地公開的電泳設備350提供托盤加載機構370，其承載電泳托盤300。根據(jù)一個實施例，電泳設備350包括熒光成像單元(未顯示)，其用于使分離結果直接在設備中成像。照這樣，電泳盒10在分離之后不必移動到單獨的成像單元。如上面提到的那樣，公開的盒可設計成通過恰當材料選擇和設計來進行成像，以避免不合乎需要的光學作用，諸如盒的一部分發(fā)射的熒光、圖像失真等。盒10和具有凹進托盤中的緩沖劑墊322的電泳托盤300的公開的實施例的一個好處在于，產生的電泳裝置的輪廓小，由此成像單元可在非常接近凝膠的地方運行，以提高靈敏度和分辨率，以及避免不利的光學作用。在公開的實施例中，顯示了電泳托盤300處于基本水平的位置，凝膠盒10布置在其頂部上。但應注意的是，電泳托盤300和凝膠盒10可布置成以其它定向使用，諸如豎向或者甚至上下倒置。
[0077]圖12a至12c示意性地顯示從盒殼體20中移除附連到支承框架30上的凝膠部件36的步驟。
[0078].通過拉撕片211c，從盒10中移除背襯膜40的可移除區(qū)段210c，由此凝膠部件36的分離區(qū)通過支承框架30的分離區(qū)窗160暴露(圖12a)；
?通過拉撕片170，使支承框架30以及附連的凝膠部件36脫開(圖12b)；
圖12c顯示已經(jīng)與殼體20脫開的電泳凝膠單元35，其由支承框架30以及附連的凝膠部件36構成。取決于盒10的物理格式和裝備對于例如免疫印跡等的接下來的過程步驟的格式要求，可以可選地去掉在接下來的步驟中不使用的支承框架30和凝膠部件36的區(qū)段，如圖12c中的虛線指示的那樣，例如留下較小的支承框架30，其中凝膠部件36的分離區(qū)附連到該較小的支承框架30上。為了保留支承框架的好處，應當注意，支承框架的足夠部分應當保持在分離區(qū)窗周圍。圖13顯示電泳凝膠單元35的示例，其中，已經(jīng)移除了支承框架30的端部區(qū)段和凝膠部件36，以便適合圖14至17e中示意性地公開的免疫印跡格式。
[0079]圖14顯示用于免疫印跡的膜片單元400，其由膜片410構成，膜片410附連到剛性印跡框架420上。像凝膠部件一樣，為了大大改進在免疫印跡過程的步驟中對膜片單元400的操作，剛性印跡框架420設計成在過程步驟中保持附連到膜片410上。剛性印跡框架420由剛性合適的材料形成，以保持膜片410的形狀，以及通過在轉移區(qū)的外部提供可接近的抓持部分來促進膜片410的操作。正如支承框架30那樣，剛性印跡框架420進一步包括對齊翼片440，其具有呈兩個對齊孔450a和450b的形式的預先限定的對齊結構，對齊孔450a和450b布置成確保膜片單元400相對于轉移單元、掃描儀等中的互補對齊結構(例如包括2個銷)恰當?shù)貙R。根據(jù)公開的實施例，對齊結構450a和450b與凝膠支承框架的對齊結構190a和190b相容或基本相同。借助于適當?shù)氖侄?，對齊凝膠部件36和膜片單元400可在轉移過程期間對齊，以在電泳凝膠的帶和轉移帶之間產生已知的幾何構造關系。之后已知的幾何構造關系可用來相互關聯(lián)對相應的凝膠和膜片單元400的圖像的評價，例如以便從膜片單元400的圖像中相對于電泳凝膠識別通道。另外，像凝膠支承框架30 —樣，膜片單元400的對齊結構450a-b可不對稱，使得它僅可按一種方式配合到儀器等的互補對齊結構中，由此它不可按錯誤的方式、以上下倒置等方式插入。
[0080]另外，適當?shù)貙傂杂≯E框架420提供識別碼460等，識別碼460將使得讀取膜片單元400的身份可行。識別碼460例如可為機器可讀的代碼，例如條形碼、點陣碼等，并且識別碼460對提供用戶和/或儀器提供有關信息。根據(jù)一個實施例，支承框架30和剛性印跡框架420中的至少一個由透明材料制成，或者設有窗，窗布置成在以對齊位置置于另一個框架的頂部上時暴露該另一個框架的識別碼(200或460)，由此可在同一操作中讀取兩個識別碼，在特定的凝膠部件36和膜片單元400之間產生獨特的聯(lián)系。
[0081]在公開的實施例中，剛性印跡框架420可由剛性膜構成，例如聚合物材料。在此語境中，用語剛性表示膜比膜片剛度更高，而且尤其是在避免膜片輪廓變形的平面上。膜片410可按提供足夠的結合特性的任何適當?shù)姆绞礁竭B到剛性印跡框架420上。根據(jù)一個實施例，膜片410可由成兩個或更多個層疊的塑料膜層形成，其中，印跡膜片的一個或多個區(qū)段在層疊在塑料膜層之間。塑料層中的一個或多個可由剛性聚合物膜構成，剛性聚合物膜具有施用到一個面上的粘合劑層，并且剛性聚合物膜例如可由PET構成，而粘合劑層例如可為EVA層。
[0082]如圖14中示意性地公開的那樣，膜片410可具有輪廓，輪廓由虛線指示，輪廓形成為覆蓋剛性印跡框架420中的較小的窗470，窗470可用于使用筆等作出手動記號。如將在下面更詳細地公開的那樣，在其它實施例中，剛性印跡框架420可具有較像框架的剛性結構，其可形成為允許將膜片410定位成與互補電泳凝膠單元35的凝膠部件36接觸。
[0083]圖15顯示海綿部件480，其用來建立用于電印跡的轉移夾層，以便在電轉移期間，在電泳凝膠單元35的整個表面和膜片單元400上面實現(xiàn)均勻的壓力。在公開的實施例中，海綿部件480設有可選的對齊孔，以與面板510a的對齊結構協(xié)作。海綿部件480可由具有合適的材料特性的任何適當?shù)牟牧蠘嫵伞?br> [0084]如提到的那樣，在凝膠支承框架30和剛性印跡框架420上提供對應的對齊結構使得樣本組分能夠根據(jù)已知的幾何構造關系(例如通過電印跡)，從凝膠部件36轉移到印跡膜片410。圖16顯示用于電印跡的夾層保持器500的示例，其包括相應的第一支承件面板510a和第二支承件面板510b。兩個面板510a和510b中的各個相應地包括網(wǎng)格區(qū)段520a和520b，以允許基本與形成于兩個面板510和510b之間的轉移夾層進行不受約束的流體接觸和電接觸。第一支承件面板設有對齊結構530a和530b，對齊結構530a和530b形成為與支承框架30的對齊翼片180和剛性印跡框架420的對齊翼片440互補，以便如上面論述的那樣，在電泳凝膠單元35和膜片單元400之間建立已知的幾何構造關系。在公開的實施例中，對齊結構由伸長銷530a和圓銷530b組成，它們處于與圖6中顯示的電泳托盤300的對齊結構330對應的布置，而且電泳凝膠單元35和膜片單元400兩者都形成為使用所述銷來相互對齊。照這樣，電泳凝膠單元35的電泳帶的樣本組分相對于對齊結構轉移到膜片單元400的對應的幾何構造位置。因此在使用包括互補對齊結構的成像器來對電泳凝膠單元35和膜片單元400成像的情況下，圖像將基本對齊。
[0085]圖17a至17e示意性地顯示用于電印跡的、使用夾層保持器500的轉移夾層的組裝:
1.將第一海綿部件480置于第一面板510a上，以便在電轉移期間，在電泳凝膠單元35的整個表面和膜片單元400上面實現(xiàn)均勻的壓力。在公開的實施例中，海綿部件提供可選的對齊孔，以與面板510a的對齊結構協(xié)作(圖17a)；
2.將膜片單元400置于海綿部件480的頂部上(圖17b)；
3.將電泳凝膠單元35置于膜片單元400的頂部上，使得凝膠部件36布置成與膜片410恰當接觸(圖17c)；
4.將第二海綿部件480置于電泳凝膠單元35上(圖17d);以及
5.將第二面板510b置于夾層的頂部上，以在電印跡轉移過程期間將夾層保持在一起(圖 17e)； 可選地，可在各個海綿部件480以及膜片單元400和電泳凝膠單元35中的每一個之間提供一片過濾紙或類似的微孔材料。
[0086]在公開的實施例中，將兩個面板510a和510b顯示為沒有互連結構等的獨立面板部件。但在許多應用中，具有用以將組裝好的夾層保持在一起的夾持結構等(未顯示)可為適當?shù)?。這樣的夾持結構可為面板510a_b中的一個或兩者的集成結構，或者它可形成為一個或多個單獨的結構。通過對海綿部件480選擇適當?shù)牟牧蠈傩裕约霸诿姘?10a-b之間選擇適當?shù)念A先限定的距離，在電轉移過程期間，在電泳凝膠單元35和膜片單元400之間實現(xiàn)良好地限定的壓縮是可行的。
[0087]在電轉移過程之后，進一步通過探測和成像步驟來處理膜片單元400，其中，由于存在剛性印跡框架420，大大方便了對膜片的操作，剛性印跡框架420用作用于抓持膜片的把手，也防止薄膜片折疊和扭絞。此外，印跡框架420的對齊結構450a-b和信息碼區(qū)域460提供關于膜片的正確定向的獨特信息，并且基本防止膜片被錯誤地上下倒置地處理。為了進一步確保膜片單元400在探測過程期間有恰當?shù)亩ㄏ颍商峁┨綔y腔室，其具有上面公開的對應的對齊結構。另外，印跡框架420可促進探測過程的步驟，因為它將使膜片410保持基本平坦，使得它可較容易地浸入探測介質等中。另外可行的是通過以機械的方式將印跡框架420往下壓來抵靠著(例如)探測腔室的底部以機械的方式壓住膜片單元400，從而不接觸膜片。
[0088]如前面提到的那樣，通過在電泳凝膠單元35和膜片單元400兩者上提供對齊結構，對齊結構可用來提供電泳凝膠單元35和膜片單元400的對齊的成像，由此可大大方便接下來的圖像評價步驟。取決于對齊結構的精度，以及圖像評價步驟的要求，機械對齊可直接用于評價，或者它可是精確的電子對齊(例如通過圖像分析軟件)的非常好的起點。圖18示意性地顯示膜片單元400，其置于如前面參照圖11論述的聯(lián)合式電泳和成像設備350的托盤300上，其中，托盤的對齊結構也用來對齊膜片單元400。
[0089]根據(jù)一個實施例，提供一種進行電泳實驗的方法，其包括以下步驟，
提供電泳盒，其包括在殼體中的凝膠部件，殼體具有正面和背面；
提供電泳托盤，其布置成支承電泳盒，以進行電泳實驗，其中，托盤包括用于在電泳期間至少支承電泳盒的分離區(qū)的盒支承表面，以及其中，盒支承表面在側邊有一對緩沖劑墊保持器，每一個緩沖劑墊保持器都布置成使緩沖劑墊相對于電泳盒的背面處的緩沖劑連接區(qū)段保持處于匹配位置；
將緩沖劑墊布置在緩沖劑墊保持器中；
將電泳盒置于托盤上的位置上；
將樣本加載到電泳盒的一個或多個樣本井中；以及在緩沖劑墊之間應用電場。
[0090]圖19a和19b顯示盒殼體21和22的兩個示意性示例，它們分別通過提供相應的縱向壁部件91和92來提供單獨的電泳通道。在圖19a的實施例中，縱向壁91在樣本井110處終止，在殼體21的端部處留下公共隔室。因此，可通過一個填充端口 120來填充包括殼體21的盒10，并且所有通道都將填充有相同的凝膠成分。在圖19b的實施例中，縱向壁92一直延伸到殼體22的緣邊70，從而對各個通道產生單獨的凝膠隔室，并且各個通道包括其本身的填充端口 121。盒殼體21和22分別可與根據(jù)以上任一實施例的可脫開的凝膠支承框架30、可分段移除式背襯膜40和可移除式樣本井蓋50結合。
[0091]圖顯示另一個示意性實施例電泳盒600，其包括剛性凝膠支承框架610、具有樣本加載開口 625的可移除式頂層膜620、可移除式樣本開口蓋630和可分段移除式背襯膜640。如圖206和208中公開的那樣，盒600進一步包括樣本井形成器650，樣本井形成器650形成為在開口蓋630已經(jīng)被移除時布置在樣本加載開口 625的頂部上，使得樣本井形成器650接觸模制在盒中的凝膠的表面，形成用于將樣本加載到盒600中的一個或多個樣本井。井形成器650可具有適當數(shù)量的井，而且可提供具有不同數(shù)量的井的樣本井加載器，以便提供靈活的解決方案。
[0092]凝膠支承框架610包括具有預先限定的高度的外部框架660，其進一步限定模制在盒610中的凝膠的高度。凝膠支承框架610的頂面由包圍凝膠隔室680的頂部緣邊670構成，凝膠隔室680由凝膠支承框架610中的貫通開口限定。凝膠支承框架610的底面包括對應的底部緣邊690。頂層膜620可脫開地附連到頂部緣邊670上，并且可分段移除式背襯膜640可脫開地附連到底部緣邊690上，從而分別在頂部和底部處封閉凝膠隔室680，以允許將電泳凝膠部件700模制在其中。為了在凝膠支承框架610和模制在其中的凝膠部件700之間建立結實的互連，凝膠支承框架610設有凝膠附連緣邊710，凝膠附連緣邊710從外部框架660向內延伸到凝膠隔室中。凝膠附連緣邊710比外部框架660更薄，并且因而比凝膠部件700更薄，以便在一側被覆蓋，或者完全結合到凝膠部件中。根據(jù)公開的實施例，凝膠附連緣邊710可進一步包括互連結構720，互連結構720加強凝膠與附連緣邊710的機械互連?；ミB結構720例如可為附連緣邊710中的貫通孔，或者可為附連緣邊710中的切口，或者將在模制之后被凝膠填充以促進互連的一系列其它結構。
[0093]凝膠支承框架610設有呈對齊孔19匕至191。的形式的預先限定的對齊結構，它們布置成確保盒600和/或支承框架610相對于電泳設備等中的互補對齊結構(例如包括3個銷)恰當?shù)貙R。如圖2034中公開的那樣，在頂層膜620中提供對應的對齊孔1913至1910，但不在可分段移除式背襯膜640的緩沖劑區(qū)段64匕和64化中提供對應的孔。照這樣，防止用戶在不首先移除可分段移除式背襯膜640的緩沖劑區(qū)段64匕和6416以便露出呈對齊孔19匕至191。的形式的對齊結構的情況下將盒600配合到例如電泳設備中。因而避免了在有保護性緩沖劑區(qū)段64匕和64化的情況下進行電泳過程的風險，從而防止凝膠部件與緩沖劑墊等進行電化學接觸。
[0094]像在盒10中那樣，背襯膜640可分段移除，并且包括兩個緩沖劑區(qū)段64匕和64化和中心區(qū)段64化，緩沖劑區(qū)段布置成暴露凝膠部件700的端部區(qū)段，以便使凝膠部件接觸相應的緩沖劑墊等(未顯示)，并且中心區(qū)段64化布置成允許在電泳分離之后接近分離區(qū)，這與以上內容很像。通過選擇適當?shù)牟牧辖M合和粘合技術，可將背襯膜640附連到底部緣邊690上，使得例如操作者可通過抓住和拉相應的撕片642^0來移除相應的區(qū)段641^(3。
[0095]圖20？顯示處于啟用狀態(tài)的電泳盒600，其中移除了開口蓋630，而圖208則顯示電泳盒600，其中井形成器650就位，這樣就可加載樣本，以執(zhí)行電泳分離。此外，在圖20？和208中，兩個緩沖劑區(qū)段64匕和64化被移除，并且在圖208中，與相應的緩沖劑墊的連接由箭頭指示。在分離完成之后，移除頂層膜620和中心區(qū)段6410，以允許從頂部和底部接近分離區(qū)，同時凝膠部件仍然附連到凝膠支承框架610上。
[0096]圖213-11顯示電泳盒730的另一個示意性實施例，其類似于圖203-11的實施例，電泳盒730包括剛性凝膠支承框架610、可分段移除式頂層膜740和可移除式背襯膜750。如圖20a和20b中公開的那樣，盒730進一步包括聯(lián)合式樣本井形成器和緩沖劑隔室760和緩沖劑隔室770，它們在以下時候形成為在可分段移除式頂層膜740的第一區(qū)段741a和第二區(qū)段741b已經(jīng)移除時布置在電泳盒730的頂部，使得它們接觸模制在盒730中的凝膠的表面，形成一個或多個樣本井，以將樣本加載到盒730以及在凝膠部件700的頂部上形成緩沖劑儲槽中，如圖21g中顯示的那樣。井形成器760可具有適當數(shù)量的井，而且可提供具有不同數(shù)量的井的樣本井加載器，以便提供靈活的解決方案。
[0097]因而，在圖21a_h的實施例中，電泳盒730設計成使得緩沖劑在凝膠部件700的頂部上，并且可按凝膠墊的形式或者可能以液體的形式提供緩沖劑。在電泳分離之后，移除可分段移除式頂層膜740的區(qū)段741c和背襯膜750，并且凝膠部件700仍然得到支承框架610的支承，如圖2 Ih中顯示的那樣。
[0098]圖22a示意性地顯示剛性凝膠支承框架610，其具有可滲透或半透性背襯780，背襯780布置成與凝膠部件建立結實互連，以及實際上用作凝膠部件的加強件?？蓾B透背襯780例如可為由適當?shù)碾娊^緣材料制成的網(wǎng)、穿孔或多孔片材或膜，它可從任一側對凝膠部件提供充分的電化學接觸。在公開的實施例中，顯示了可滲透背襯780附連到支承框架610上，但如本文公開的那樣，可滲透背襯780可附連到任何適當?shù)闹С薪Y構上。此外，可滲透背襯780可形成為進一步的結構支承，以補充支承框架。圖22b示意性地顯示膜類型的支承框架31，其具有可滲透背襯780，可滲透背襯780附連到膜中的開口上面，或者形成為其組成部分，例如通過提供穿孔的或以別的方式被修改的區(qū)段151和161，以對凝膠部件提供充分的電化學接觸。
[0099]圖23a_23g顯示包括具有集成的電泳和免疫印跡功能的“凝膠卡”800、“印跡卡”900和“轉移卡”820的示意性蛋白質分析概念?？?00、810和820具有與以上實施例相同的許多特征，并且關于任一實施例所顯示的許多特征都同樣可在其它實施例中實現(xiàn)。圖23a在俯視圖中顯示凝膠卡800，而圖23b則在適于顯示卡的集成結構的示意性橫截面圖中顯示相同的凝膠卡800。凝膠卡800包括剛性支承件框架830，其具有后壁805，后壁805限定凹部，凹部形成凝膠隔室，以在其中模制凝膠部件850。凝膠隔室850的頂部被可移除地附連到支承框架830的頂面上的覆蓋膜860封閉。凝膠卡800進一步包括集成的緩沖劑墊870a和870b和相關聯(lián)的電極871a和871b，電極871a和871b布置成連接到電源，以驅動電泳過程，例如通過凝膠卡800的背面處的連接表面。緩沖劑墊870a和870b例如可為海綿類型，其布置成在使凝膠卡800準備好進行電泳過程的過程期間吸收緩沖劑溶液，備選地，緩沖劑墊可“預填充”有例如呈凝膠形式等的緩沖劑。在公開的實施例中，凝膠部件在分離區(qū)處設計有比樣本加載和緩沖劑相互作用節(jié)段更小的厚度。例如通過提供附連到覆蓋膜860上的模具結構等，樣本加載井880直接在凝膠中形成。
[0100]凝膠卡800的支承框架830進一步包括后壁805，后壁805具有可移除區(qū)段865，以允許接近凝膠部件850的背面。像以上實施例那樣，凝膠卡800包括呈相應的3個對齊孔870a - 870c的形式的對齊結構，對齊結構在邊緣附近，以借助于相互對齊結構，允許凝膠卡800與印跡卡810和轉移卡820恰當?shù)貙R。為了進一步方便電泳系統(tǒng)(包括凝膠卡800)的用戶，在其一個或多個面上設有印刷的操作指令。操作指令進一步由在凝膠卡800的面的有關位置處的數(shù)字指示符實現(xiàn)。使用凝膠卡800的順序包括以下步驟: 1.移除蓋860；
2.將樣本添加到井880中；
3.將緩沖劑添加到緩沖劑墊8703和8706中；
4.插入處理器設備中，進行電泳分離。
[0101]圖230在俯視圖中顯示印跡卡900，而圖23(1則在適于顯示卡的集成結構的示意性橫截面圖中顯示相同的印跡卡900。印跡卡900包括剛性框架910，其形狀和結構對應于凝膠卡800。印跡膜片920附連到剛性框架910的一側上，在轉移步驟之前移除的薄覆蓋膜850的一側被覆蓋，并且印跡膜片920的背面被緩沖劑墊930覆蓋。
[0102]圖236在俯視圖中顯示轉移卡960，而圖23？則在適于顯示卡的集成結構的示意性橫截面圖中顯示轉移卡960。轉移卡960包括剛性框架965，其形狀和結構對應于凝膠卡800和印跡卡900。緩沖劑墊970布置在剛性框架965的正面上，并且被薄的覆蓋膜980覆蓋。如將根據(jù)圖238明顯的緩沖劑墊930，轉移卡960的緩沖劑墊970布置成從剛性框架965的正面延伸一距離，以便布置成通過凝膠卡后壁805的可移除區(qū)段865與凝膠進行電化學接觸。
[0103]像凝膠卡800—樣，印跡卡900和轉移卡960包括呈相應的3個對齊孔9403 - 9400和990七9900的形式的對齊結構，其在邊緣附近，以借助于相互對齊結構，允許在凝膠卡800、印跡卡900和轉移卡960之間有恰當對齊。像對凝膠卡800那樣，印跡卡900在其一個或多個面上提供印刷的操作指令。使用印跡卡900的順序包括以下步驟:
1.移除蓋950；
2.使用對齊結構，將經(jīng)處理的凝膠卡對接到凝膠卡800的正面；
3.移除凝膠卡后壁805的可移除區(qū)段865，以允許接近凝膠部件850的背面；
4.移除轉移卡960的蓋980；
5.使用對齊結構，將轉移卡960對接到凝膠卡800的背面；
6.插入到印跡器(未顯示)中，以進行印跡處理；
7.全部分開；
8.移除印跡卡的緩沖劑墊930，以釋放膜片；
9.插入到培養(yǎng)箱中；
10.插入到處理器中，以對印跡結果成像。
[0104]在圖238中示意性地公開直到步驟5提供的成疊堆的卡。從這可看出，成疊堆的卡提供使分離的樣本從分離區(qū)對齊地轉移到印跡卡的印跡膜片920中的轉移疊堆，像在上面的實施例中那樣，但區(qū)別在于，公開的實施例布置成進行半干性電轉移，其中，印跡卡900的緩沖劑墊930和970和轉移卡960分別對電轉移過程提供期望的緩沖劑條件。
[0105]根據(jù)一個實施例，對成疊堆的卡提供集成的扣鎖型相互對齊結構，以在電印跡的過程期間進一步促進操作。
[0106]像上面的實施例中那樣，本發(fā)明的電泳盒和膜片單元分別可被稱為電泳凝膠卡和印跡膜片卡。
[0107]根據(jù)一個實施例，提供一種電泳系統(tǒng)，其包括:
至少一類電泳凝膠卡，
至少一類印跡膜片卡， 電泳設備，其用于使用電泳凝膠卡來進行電泳實驗，
印跡轉移單元，其用于使分離的樣本從電泳凝膠卡轉移到印跡膜片卡，
成像設備，其用于記錄電泳凝膠卡和印跡膜片卡中的分離的樣本的圖像，其中；
電泳凝膠卡和印跡膜片卡各自包括剛性支承件，剛性支承件設有對齊結構，對齊結構用于限定位置基準，以在轉移期間實現(xiàn)相互對齊，以及相對于成像設備中的互補對齊結構對齊，以提供電泳凝膠卡和印跡膜片卡中的分離的樣本的以機械的方式對齊的圖像。
[0108]為了提供相互對齊，電泳系統(tǒng)可包括轉移保持器，其具有互補對齊結構，以使電泳凝膠卡和印跡膜片卡在印跡轉移單元中保持處于相互對齊位置。在圖16和17中顯示這種轉移保持器500的一個示意性示例。如上面公開，電泳凝膠卡可包括殼體，殼體具有用以暴露凝膠部件的第一面和第二面的可移除部件，以允許在凝膠部件附連到剛性支承件上的同時，對分離的樣本進行印跡轉移。電泳凝膠卡可進一步包括至少一個可移除部件，為了進行電泳工作流中的至少一個步驟，必須移除該可移除部件，以及其中，可移除部件形成為至少部分地阻擋對齊結構，以防止在未首先移除可移除部件的情況下進行所述步驟。例如在圖20a-20h的實施例中示意性地顯示了這種情況。電泳凝膠卡可設有預澆鑄凝膠，或者可選地，提供凝膠卡，使得用戶自己可將凝膠模制在凝膠卡中。根據(jù)一個實施例，如圖25b中示意性地公開的那樣，電泳凝膠卡可包括集成的緩沖劑隔室和可選的電極。
[0109]為了提供獨特的定向和避免不恰當定位，電泳凝膠卡和印跡膜片卡的對齊結構形成為限定相應的卡的獨特的定向。根據(jù)一個實施例，電泳凝膠卡和印跡膜片卡的對齊結構包括至少一個對齊孔，以及其中，互補對齊結構包括互補的對齊銷。
[0110]為了提供獨特的識別，電泳凝膠卡和印跡膜片卡可各自包括識別碼，并且識別碼可布置成在為了轉移而相互對齊時同時讀取，以在所述卡之間建立獨特的聯(lián)系，而且系統(tǒng)可布置成存儲所述聯(lián)系。識別碼例如可為機器可讀代碼，例如條形碼、點陣碼等，并且對用戶和/或儀器提供有關信息。根據(jù)一個實施例，成像設備可布置成讀取布置成成像的卡的識別碼，而且在一個實施例中，成像設備可布置成基于布置成成像的卡的登記識別碼來選擇成像協(xié)議。
[0111]根據(jù)一個實施例，電泳凝膠卡可包括識別碼，識別碼布置成轉移到印跡轉移處的印跡膜片卡。識別碼可按電化學的方式從電泳凝膠卡轉移到印跡膜片卡。
[0112]根據(jù)一個實施例，提供一種分離和識別方法，其包括以下步驟:
通過電泳使電泳凝膠卡中的樣本分離，電泳凝膠卡包括剛性支承件，剛性支承件設有限定位置基準的對齊結構；
使用具有互補對齊結構的成像器來獲取在電泳凝膠卡中分離的樣本的圖像，以及其中，電泳凝膠卡的對齊結構布置成與互補對齊結構對齊；
使樣本組分從凝膠卡轉移到印跡膜片卡，印跡膜片卡包括剛性支承件，剛性支承件設有限定位置基準的對齊結構，其中，電泳凝膠卡和印跡膜片卡布置成借助于對齊結構來相互對齊；
獲取印跡轉移卡上的轉移的樣本組分的圖像，其中，印跡轉移卡的對齊結構布置成與成像器的互補對齊結構對齊；以及
分析圖像，這包括基于相互對齊而使圖像相互關聯(lián)的步驟。
[0113]因而對凝膠部件和/或印跡膜片提供支承框架的概念對基于電泳和免疫印跡的蛋白質分析系統(tǒng)提供全方位的好處。
【權利要求】
1.一種電泳凝膠盒，其包括第一面壁部件和第二面壁部件以及一個或多個側壁部件，它們限定用于凝膠部件的凝膠隔室，所述凝膠部件具有第一面和第二面，其中，所述第一面壁部件比所述第二面壁部件具有更高的凝膠粘合性，由此當所述盒打開時，模制在所述盒中的凝膠部件將保持附連到高凝膠粘合性面壁部件上，以及其中，所述第一面壁部件設有至少一個可移除區(qū)段，以暴露所述凝膠部件的所述第一面的區(qū)段，所述第一面壁部件的可移除區(qū)段比所述第一面壁部件的不可移除部分具有更低的凝膠粘合性。
2.根據(jù)權利要求1所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述側壁部件與形成盒本體的所述面壁部件中的一個一體地形成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電泳凝膠盒，其特征在于，一個可移除區(qū)段布置成暴露所述凝膠部件的所述第一面的基本對應于分離區(qū)的區(qū)段。
4.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，一個或多個可移除區(qū)段布置成暴露所述凝膠部件的所述第一面的緩沖劑接觸區(qū)段。
5.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述電泳凝膠盒包括集成的緩沖劑隔室，并且可選地包括電極。
6.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件和所述第二面壁部件中的至少一個由塑料膜形成。
7.根據(jù)權利要求6所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件由兩個或更多個成層疊的塑料膜層形成，其中，面向所述凝膠隔室的第一層具有形成于其中的一個或多個開口，所述一個或多個開口由第二層的一個或多個可撕開區(qū)段覆蓋。
8.根據(jù)權利要求7所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一層由在兩個面上施用有粘合劑層的剛性聚合物膜構成，而所述第二層由剛性聚合物膜構成。
9.根據(jù)權利要求8所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一層由在兩個面上施用有粘合劑EVA層的PET膜構成，而所述第二層由PET膜構成。
10.根據(jù)權利要求7至9中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述側壁部件與形成盒本體的所述第二面壁部件一體地形成，所述盒本體圍繞所述側壁具有緣邊，所述第一面壁部件可移除地附連到所述緣邊上。
11.根據(jù)任何權利要求6至8中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一層和所述第二層中的至少一個設有撕片，以有利于移除所述第一層和所述第二層中的至少一個。
12.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，圍繞所述凝膠的周緣對所述第一面壁部件提供高凝膠粘合性，以有利于從所述盒移除所述凝膠。
13.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述電泳凝膠盒包括預澆鑄凝膠。
14.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件和所述第二面壁部件中的至少一個由透光材料構成，以允許在不打開所述盒的情況下對所述凝膠成像。
15.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件形成為剛性支承件，所述剛性支承件布置成保持所述凝膠部件的形狀，以及促進在從所述盒移除所述凝膠部件之后操作所述凝膠部件。
16.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件設有對齊結構，所述對齊結構限定位置基準，以在從所述盒移除所述凝膠部件之后，對齊所述凝膠盒和所述凝膠部件。
17.根據(jù)前述權利要求中的任一項所述的電泳凝膠盒，其特征在于，所述第一面壁部件設有標識碼。
【文檔編號】G01N27/447GK104335034SQ201380028133
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權日:2012年5月31日
【發(fā)明者】L.比約克斯滕, O.薩爾文, C.拉森, E.J.布爾內爾德, S.埃德倫, H.奧斯特林, S.肖蘭德, K.斯特里斯伯格-弗里登, O.羅恩, P.奧利維尤森, H.比約克曼 申請人:通用電氣健康護理生物科學股份公司