专利名称：一种实时观测凝胶电泳的设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种实时观测凝胶电泳的设备，特别指一种利用可见光作为光源、可内置的不同大小、规格的电泳槽从而实现对电泳进行实时观测的分析装置。
背景技术：
电泳是指带电粒子在电场中向与自身带相反电荷的电极移动的现象。电泳法，是指带电荷的供试品(例如蛋白质、核苷酸等)在惰性支持介质(如纸、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酰胺凝、及毛细管等)中，在电场的作用下，向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动，使组份分离成狭窄的区带，用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。由于应用电泳法检测分析物质的组份具有快速、准确的功效，所以，电泳法被广泛应用于化工、医学、食品、环保等各个领域。根据不同的电泳分析目的，会采用不同的电泳方法及检测方法，如对核酸进行电泳一般采用琼脂糖凝胶电泳或聚丙烯酰胺凝胶电泳法。并且为了观测，需对凝胶进行染色，然后在透射仪下观察、拍照，或直接用凝胶成像系统进行分析。
传统的电泳槽介绍根据凝胶大小不同，电泳槽的型号和大小也不同。常见的有适用于琼脂糖电泳法的水平电泳槽和适用于聚丙烯酰胺凝胶电泳法的垂直电泳槽。为了观测凝胶，必须对凝胶中核酸等进行染色，一般采用荧光染料，如溴化乙啶(EB)、SYBR Green等。根据所用染料以及分析目的不同，可以分别在电泳前、电泳中、电泳后对凝胶进行染色。
凝胶分析设备介绍凝胶分析设备一般利用紫外灯作为光源，再配上只透紫外光的滤光片，染色后的凝胶放在上面，即可观察。一般这种紫外分析设备有三种，一种是没有暗箱的紫外分析仪，需在暗室内使用；另一种是有暗箱的紫外分析仪，无需暗室，使用方便。还有一种是手提紫外灯，可以在电泳中和电泳后观测凝胶。这些设备可以配上相机，对凝胶进行照相。另外，在这些设备上再配上由计算机控制的数码相机或CCD以及一套图象处理软件，就成为凝胶成像分析系统。以上仪器的共同点就是用紫外光作为光源，从而也带来了他们的共同缺点，即紫外线对人体和样品的损害。
非紫外光源而用可见光作为光源的凝胶电泳分析设备由美国Clare Chemical Research公司研制成功，并推出了以Dark Reader为商品名的系列产品，该仪器由一个可见光光源和两个滤光片构成，光源是普通荧光灯，两个滤光片分别是蓝色和橙色，蓝色滤光片只能透过蓝色可见光，其他绿、橙、红等可见光不能透过，而橙色滤光片正好相反只能透过绿、橙、红等可见光，不能透过蓝光。光源位于最底层，然后依次是蓝色滤光片和橙色滤光片，被观测凝胶位于两层滤光片之间。光源发出的光经过蓝色滤光片，产生的蓝色激发光激发凝胶中已和核酸结合的荧光染料，荧光染料发出的绿、橙、红等发射光透过橙色滤光片，可被观测或照相。而蓝色背景光不能透过橙色滤光片，不能被观测。这样就可以观测和荧光染料结合的核酸。该设备具有许多优点，如分析灵敏度较高，不使用紫外光源，大大降低了对人体和样品的损害等。但Dark Reader没有暗箱，需在暗室内使用，给实验者造成不便。这一点是这个产品的主要缺点。
整合的电泳透射仪介绍传统的方法都是分别利用以上所介绍的电泳仪和凝胶分析设备进行电泳分析，即在电泳完成后，再将凝胶放在分析仪上观测，这种方法一般只能看到最终的电泳结果，不能实时地看到电泳过程中的情况。所谓的实时观测就是在电泳的同时对样品进行观测，实时观测有利于检测数据的采集、方便分析，对核酸分析具有重大意义。所以人们一直在寻找实时观测电泳的方法。采用的方法是整合电泳仪和凝胶分析设备而构成一个整体电泳观测设备，即电泳透射仪。电泳透射仪一台仪器实现了电泳和凝胶观测两种功能。目前电泳透射仪有两种。
第一种是用整合电泳槽和普通紫外分析仪进行实时观测，即在普通电泳槽下方安装紫外灯，再加上一个紫外滤光片。在电泳过程中打开紫外灯即可进行实时观测。这种仪器一般没有暗箱，需在暗室内电泳、观测。同时，长时间用紫外光照射，会对样品造成损害。所以为了保护样品，大多数实验不能使用这种设备，这一点大大限制了该产品的使用。这一缺点也是致命的，从某种意义上讲，这还不是一台合格的仪器。
第二种由Clare Chemical Research公司推出的可见光电泳透射仪。与第一种仪器类似，只是不使用紫外光源。
详观上述观测电泳的方法，不难发现其存在下列问题一、有暗箱的凝胶分析设备都采用紫外光源，紫外线对人体和供试品损害都很大，影响工作人员的健康和供试品的质量；而DarkReader虽使用可见光作为光源，但没有暗箱，必须在暗室中使用，操作不便。
二、两种实时观测方法的设备即电泳透射仪也不具有暗箱，必须在暗室中进行，操作十分不便；三、电泳透射仪是将一个电泳槽和一个分析仪整合为一体，即每一个电泳槽都一一对应一个分析仪，而分析仪造价高，这种整合势必造成分析仪的浪费，不经济、实惠。
四、现有的实时观测电泳设备只适用于水平电泳，而不适用于垂直电泳，不具有普遍性；五、现有的实时观测电泳设备只适用于目测，还没有用由计算机控制的数码相机或CCD对电泳过程进行实时“观测”，即所谓的实时电泳成像系统。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供一种实时观测凝胶电泳的设备，其利用可见光作为光源，不采用紫外光源，并配有暗箱，无需在暗室内使用，可直接、实时地观测电泳现象，且观测方便。
本实用新型的次要目的在于提供一种实时观测凝胶电泳的设备，其可适用于各种规格、型号、大小的水平电泳槽或垂直电泳槽，实现实时观测电泳，同时也可在电泳完成后用本仪器进行观测，实现一机多用，具有普遍性。
为达成上述目的，本实用新型的解决方案是一种实时观测凝胶电泳的设备，主要由箱座、容置电泳槽的暗箱、非紫外光源和滤光片组成，暗箱设于箱座上，非紫外光源安装在箱座内底部或背部，暗箱上侧对应非紫外光源的安装位置形成观测口，观测口上另固设一片滤光片。
上述箱座的底部或背部形成一光源安装槽，非紫外光源固定设在此安装槽中。
上述暗箱的观测口通过其与暗箱之间相互配合转轴和轴套而呈转动式固定在暗箱上侧，以便转动观测口，即可与固定在箱座底部或背部的光源对应，从而兼具便于观测水平、垂直两种电泳槽的功效。
上述暗箱的顶部形成摄像口，摄像口上也固设一片长波滤光片。
上述箱座内分别对应底部或背部可见光源形成便于定位设置水平或垂直电泳槽的支座。
上述箱座内有电泳槽电源插口。
上述暗箱可活动罩置在箱座上，以便于移去暗箱，方便电泳槽置入。
上述箱座安装在滑动轨道上，以便于箱座由暗箱中滑出或滑入，方便电泳槽或待观测物品的取出或置入。
上述非紫外光源上盖设一片滤光片，以便选用的光源发出的光波长不均一或波长范围较宽时适用。
上述暗箱上开设便于电泳槽置入的门。
采用上述结构后，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点一、本实用新型利用非紫外光作为光源，自身具有暗箱，不需要暗室即可直接观测电泳，而且，在箱座内对应非紫外光源的位置设置电泳槽后，通过观测口即可实时观测电泳，本实用新型具有方便、直接、实时地观测电泳现象的功效；二、本实用新型不将电泳槽和凝胶分析装置整合到一起，又在箱座内底部的底面或后侧面形安装槽非紫外光源，故，用一台凝胶分析装置可与各种型号、大小的水平电泳槽或垂直电泳槽配合使用，在实现实时观测的同时，不必象前文所介绍的所谓电泳透射仪，将一个电泳槽和一个分析仪整合为一体，所以，本实用新型实时观测凝胶电泳的设备造价低、经济，使用方便。同时，本实用新型也可在电泳完成后用本仪器进行观测，实现一机多用，具有普遍性；三、本实用新型采用非紫外光源(如蓝光)观测，避免采用紫外线观测，非紫外光源对人体和供试品无损害，避免了影响工作人员的健康和供试品的质量；四、本实用新型由于具有摄像口，所以可适合于由计算机控制的数码相机或CCD对电泳过程进行实时“观测”，即所谓的实时电泳成像系统，可以随时采集电泳过程中的凝胶图象，或者设置计算机来控制使其每隔某个固定时间采集一次图象。这样的好处是不必要一直守在电泳旁或每隔一段时间必须来了解电泳情况，即在上样后设置好仪器后，实验人员即可离开。由于计算机每隔一段时间采集一次图象，不会错过观测的最好时间。这一点对于需电泳几小时以上的聚丙烯酰胺凝胶等电泳非常重要。
图1是本实用新型的结构及适用于水平电泳槽的使用示意图；图2是本实用新型适用于垂直电泳槽的使用示意图。
具体实施例请参阅图1、2所示，本实用新型揭示的一种实时观测凝胶电泳的设备，主要由箱座A、容置电泳槽4或5的暗箱1、非紫外光源2和滤光片3和6组成。
暗箱1设于箱座A上。暗箱1可以活动罩置在箱座A上，以便于移去暗箱1，方便电泳槽4或5置入(本文未以图示)。暗箱1上也开设门11，以便于各种规格、型号的电泳槽4或5置入，如图1、2所示。本实用新型也可在箱座A下安装有轨道，便于箱座A滑入或滑出(本文未以图示)。
箱座A内有电泳槽电源插口，以便电泳槽4或5接通电源工作。箱座A在其底部的底面和后侧面各形成一光源安装槽12，两组非紫外光源2分别固定设在两个安装槽12中，当选用的光源发出的光波长不均一或波长范围较宽时，光源2上需要盖设一片滤光片3，即光源安装槽12的槽口盖设一片滤光片3。其中非紫外光源2可以是荧光灯、白帜灯、节能灯、发光二极管、激光的等光源，而不是紫外灯。非紫外光源具体采用何种由需求而定。
箱座A内分别对应底部和背部的光源2形成便于定位设置水平或垂直电泳槽4或5的支座13和14，当电泳槽4或5置入暗箱1时，借助支座13或14可使电泳槽4或5定位，以便观测。
暗箱1上侧对应可见光源2的安装位置形成观测口15，观测口15上另固设一片长波滤光片6。为了通过此观测口15能够观测水平、垂直两种电泳槽4或5，观测口15和暗箱1接触部位之间形成相互配合转轴和轴套16，借助此转轴和轴套16之间相互配合，使观测口15呈转动式固定在暗箱1上侧，转动观测口15，即可与固定在箱座A底部或背部的可见光源2对应，从而兼具便于观测暗箱1中水平、垂直两种电泳槽4或5的功效。当然，本实用新型也可通过一个镜面反射装置将垂直电泳图象进行反射，以便不必转动观测口即可观测垂直电泳图象，在此不做赘述。
本实用新型的光学结构是这样的，由一个非紫外光源2和两个滤光片3、6构成，光源2是非紫外光源，两个滤光片3和6不同，滤光片3透过的可见光最长波长与滤光片6透过的可见光最短波长接近，即可见光经过滤光片3滤过的光基本不能透过滤光片6。光源2位于最底层，然后依次是滤光片3和滤光片6，被观测凝胶位于两层滤光片3和6之间。光源2位于箱座的底部或背部，光源2发出的光经过滤光片3，产生的激发光激发凝胶中已和被测样品(如核酸)结合的荧光染料，荧光染料发出的波长较长的发射光透过长波滤光片6，可被观测或照相。而经短波滤光片3滤过的背景光不能透过长波滤光片6，不能被观测。这样就可以观测和荧光染料结合的核酸。
用本实用新型进行电泳的实时观测时，必须首先对样品进行荧光染料染色，也就是说必须选用那些可以在电泳前或电泳中进行染色的荧光染料，如溴化乙啶(EB)、SYBR Green I等，所选用的电泳槽以及胶托等所用的材料必须是具有很好的可见光透过性。
操作方法是用合适的荧光染料对样品进行染色，然后将电泳槽4或5放在设备箱座A底部的透射滤光片3上(如用琼脂糖电泳法的水平电泳槽4)或放在设备箱座A背部的透射滤光片3前(如用聚丙烯酰胺凝胶电泳法的垂直电泳槽5)，使设备光源2发出的光可以透过凝胶。然后上样，接通电泳槽4或5电源，打开设备电源，进行实时观测。
本实用新型自身具有暗箱1，而无需暗室，故可直接对置入暗箱1中的电泳槽4或5进行观测，从而实现方便、直接、实时观测电泳现象的目的；而本实用新型采用的光源2为可见光(如蓝光)，非紫外光源2对人体和供试品无损害(或比紫外光源造成的损害小)，操作安全；本实用新型暗箱1内可适于依观测需要而置入水平或垂直的各种规格、型号的电泳槽，具有普遍性，并避免造成分析仪的浪费，经济、实惠。
为了便于对观测所得的数值分析处理，本实用新型在暗箱1的顶部还形成摄像口17，摄像口17上也固设一片滤光片6，这样，可以由此摄像口17对观测到的电泳现象拍照，实时记录电泳的过程，更可将此采集的信号接至计算机微处理系统，及时对电泳现象进行分析，实现电泳的自动分析处理。
总之，本实用新型与现有技术相比，其发明的要点是在观测仪上配制一个暗箱1，在暗箱1内采用可见光进行观测，从而达到方便、直接、实时观测电泳的目的，凡运用此手段进行电泳观测分析的仪器，均应属于本案的范畴。
权利要求1.一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于主要由箱座、容置电泳槽的暗箱、非紫外光源和滤光片组成，暗箱设于箱座上方，非紫外光源安装在箱座内底部或背部，暗箱上侧对应非紫外光源的安装位置形成观测口，观测口上另固设一片滤光片。
2.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于箱座的底部或背部形成一光源安装槽，非紫外光源固定设在此安装槽中。
3.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于暗箱的观测口通过其与暗箱之间相互配合转轴和轴套而呈转动式固定在暗箱上侧。
4.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于暗箱的顶部形成摄像口，摄像口上也固设一片滤光片。
5.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于箱座内分别对应底部或背部非紫外光源形成便于定位设置水平或垂直电泳槽的支座。
6.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于箱座安装在滑动轨道上。
7.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于箱座内有电泳槽电源插口。
8.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于暗箱活动罩置在箱座上。
9.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于暗箱上开设便于电泳槽置入的门。
10.如权利要求1所述的一种实时观测凝胶电泳的设备，其特征在于非紫外光源上盖设一片适用于波长不均一或波长范围较宽之非紫外光源的滤光片。
专利摘要本实用新型公开一种实时观测凝胶电泳的设备，主要由箱座、容置电泳槽的暗箱、非紫外光源和滤光片组成，暗箱设于箱座上，非紫外光源安装在箱座内底部或背部，非紫外光源上盖设一片滤光片，暗箱上侧对应非紫外光源的安装位置形成观测口，观测口上另固设一片滤光片。本实用新型利用非紫外光源作为光源，不采用紫外光源，并配有暗箱，无需在暗室内使用，可直接、实时地观测电泳现象，且观测方便，本实用新型可适用于各种规格、型号、大小的水平电泳槽或垂直电泳槽，实现实时观测电泳，同时也可在电泳完成后用本仪器进行观测，实现一机多用，具有普遍性。
文档编号G01N27/447GK2646709SQ0327393
公开日2004年10月6日 申请日期2003年8月26日 优先权日2003年8月26日
发明者栾国彦, 赵西林, 李庆阁 申请人:厦门百维信生物科技有限公司