一种便携式电泳和拍照设备及其使用方法与流程

文档序号：11516483阅读：1196来源：国知局

本发明涉及一种便携式电泳和拍照设备及其使用方法。

背景技术：

琼脂糖凝胶电泳是用琼脂或琼脂糖作支持介质的一种电泳方法。对于分子量较大的样品，如大分子核酸、病毒等，一般可采用孔径较大的琼脂糖凝胶进行电泳分离。其分析原理与其他支持物电泳最主要区别是：它兼有“分子筛”和“电泳”的双重作用。dna分子在琼脂糖凝胶中泳动时有电荷效应和分子筛效应，dna分子在高于等电点的ph溶液中带负电荷，在电场中向正极移动。由于糖-磷酸骨架在结构上的重复性质，相同数量的双链dna几乎具有等量的净电荷，因此它们能以同样的速率向正极方向移动。

观察琼脂糖凝胶中dna最常用的方法是利用荧光染料溴化乙锭（eb）进行染色，溴化乙锭含有一个可以嵌入dna堆积碱基之间的一个三环平面基团，它与dna的结合几乎没有碱基序列特异性。在高离子强度的饱和溶液中，大约每2.5个碱基插入一个溴化乙锭分子。当染料分子插入后，其平面基团与螺旋的轴线垂直并通过范德华力与上下碱基相互作用。这个基团的固定位置及其与碱基的密切接近，导致与dna结合的染料呈现荧光，其荧光产率比游离溶液中染料有所增加。dna吸收254nm处的紫外辐射并传递给染料，而被结合的染料本身吸收302nm和365nm的光辐射。这两种情况下，被吸收的能量在可见光谱红橙区的590nm处重新发射出来。由于溴化乙锭-dna复合物的荧光产率比没有结合dna的染料高出20-30倍，所以当凝胶中含有游离的溴化乙锭（0.5ug/ml）时，可以检测到少至10ng的dna条带。但是，由于溴化乙锭是强诱变剂，具有高致癌性，当前大多数实验都使用荧光染料的替代物（无goldview、sybrgreenⅰ、gelstain），试验结束后可获得同等观察效果。

紫外光分析仪是pcr技术必备仪器之一，主要用于对琼脂糖凝胶电泳实验结束后，对相关目的条带进行观测和记录，被广泛应用于分子遗传学、分子生物学、生物化学、医学检查、生物制品等各个领域。当前，国际上广泛使用的365nm（长波）、254nm（短波）波长紫外线，部分也见有使用302nm波长紫外线，该波段灵敏度高，对样品的破坏性作用小。

当前市场上没有一款商品化的产品可以同时完成琼脂糖凝胶电泳实验和紫外光分析实验，必须由2种仪器配合使用才能完成，这就增加了实验样品在两个仪器间转移时受污染的几率。且实验所用的“缓冲液”和“荧光染料的替代物”等都具有一定的毒性，实验仪器中如果没有专门的管道用于注入和排出“缓冲液”和“荧光染料等实验辅助剂，对实验人员和环境的安全都会造成一定的威胁。

当前市场上具有“紫外分析功能”的商品化产品主要有四类：一类为手提式，第二类为台灯式，第三类为暗箱式，第四类为凝胶成像系统（配合电脑使用）。

但是，上述所列举的第一、第二类（手提式、台灯式）均无法及时有效的留下影像图片，或者紫外光激发状态时处于散发状态，对观察者造成一定的健康隐患。

列举的第三类暗箱式，虽然在观察上克服了前面2种（手提式、台灯式）紫外光散发的弊端，但是观察时，由于没有外接拍照设备，保存试验结果存在一定的困难。尤其是分子生物学试验时，需要留下相关试验图片供论文发表时使用，所以列举的前3类产品均无法满足日常实验要求。

列举的第四类产品“凝胶成像系统”虽然可以满足上述试验要求，但成本较高，需要在电脑上安装授权的软件才能工作，且体积庞大，便携性较差，不利于快速诊断。如果电脑出现故障，还必须重新安装授权的软件才能对试验结果进行记录和分析。同时，“凝胶成像系统”还存在实验数据保密性不强的问题，拍摄的实验图片存储在计算机内，但计算机属于实验室公用设备，下一位使用者很容易使用某些数据恢复软件，轻易获取上一位使用者的实验数据。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种便携式电泳和拍照设备及其使用方法，具有方便、快捷、数据安全性好、污染小等特点，尤其适用于对常规琼脂糖电泳鉴定试验。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种便携式电泳和拍照设备，包括用不透光材料制作的密封箱体，所述箱体一侧壁设置有推拉门，箱体内设置有观察台，观察台上设置有电泳槽，电泳槽内设置有紫外灯和电极柱，电泳槽外侧的观察台上还设置有与电源相连接的电极棒，箱体顶部设置有带紫外滤色玻璃的观察口，箱体顶部还设置有带广角功能和多层增透膜的光学镜头，箱体内顶部设置有对准观察台的圆盘形led灯，箱体一内侧壁上设置有照向观察台的紫外灯，另一内侧壁上设置有照向观察台的白光灯，箱体内光学镜头上还设置有消除紫外线及杂光的uv镜，箱体上还设置有控制led灯和紫外灯启闭和光强度的调节旋钮。

进一步的，所述推拉门上设置有与箱体锁紧的扣式按钮。

进一步的，所述箱体的尺寸为300×300×260mm。

进一步的，所述箱体内设置有为led灯、紫外灯和电极棒供电的备用蓄电池，该蓄电池采用usb充电。当然，这些也可以连接外接电源。

进一步的，所述箱体上还设置有为电泳槽供液的注液管。

进一步的，所述电泳槽底部设置有带电磁阀的排液管。

进一步的，所述排液管呈u形，其最低处设置有通向箱体外的导出管。

进一步的，所述电泳槽用透明材料制作，所述电泳槽内设置有用透明材料制作并罩住紫外灯的隔水罩。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种根据上述的便携式电泳和拍照设备的使用方法，按以下步骤进行：

（1）将待鉴定的样品和dna分子量标准按照设计好的顺序依次加样于琼脂糖凝胶（a物）孔中，并在试验记录本上做好标记，将琼脂糖凝胶样品孔朝向本仪器设备的负极方向；

（2）从注液管中加入琼脂糖电泳缓冲液（1×tae），液面高度没过a物5mm；

（3）按照正负极的顺序通上电源，进行常规琼脂糖电泳，110v电泳45分钟；

（4）在电泳槽内完成常规琼脂糖凝胶电泳（a物）后，打开排液管，排出琼脂糖电泳缓冲液（1×tae）；

（5）将手机或相机与箱体光学镜头相连接；

（6）打开led灯，旋转调节旋钮调整led灯功率，通过观察口观察，使a物通过观察口观察，位置合适、清楚；

（7）打开手机或相机的拍照功能，从拍摄设备的取景框中进一步确定a物在观察台上的位置是否合适，符合拍照要求，此时，由于没有打开紫外灯，是看不到目的条带的，只看得到a物外观轮廓；

（8）关闭led灯；

（9）打开紫外灯，旋转调节旋钮，利用观察口观察目的条带，根据实验需要打开一个或两个紫外线光源，并通过调节旋钮调整紫外灯工作功率，使dna分子量标准看起来清楚，符合拍照要求；uv镜去掉了紫外光的颜色，照片看起来更美观、协调，符合常规文章发表需求；

（10）利用手机或相机自带的软件进行细微调整，拍照，存图，直至获得达到符合实验预期的图片为止；或将图片保存后，放电脑上编辑处理；

（11）拍照结束后，关闭紫外灯，打开led灯，取下手机；

（12）打开推拉门，取出常规琼脂糖凝胶电泳（a物），拍照实验结束。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、降低了实验污染的几率。本发明由于是电泳和拍照一体，无需像常规琼脂糖电泳试验结束后，再将待检测的琼脂糖胶转移到拍照设备上进行拍照，降低了样品可能被污染的几率。

通过专门的管道注入和排出“缓冲液”和“荧光染料等实验辅助剂，并妥善回收处理，可以大大提高实验的安全性和减少对环境的污染。

2、简化了拍摄实验样品的程序。列举的四种紫外分析仪，只有一种是带拍摄功能，但必须与电脑相连。本装置通过“外置光学镜头”就可以方便地使用手机等拍摄设备对实验结果进行拍摄分析，有效地降低了实验仪器使用的成本。

3、提高实验样品的成像质量。本装置的“外置光学镜头”采用多层增透膜技术，可以有效提高可见光的透射率，提高拍摄设备镜头的进光量，提高成像质量；具有0.45x的广角功能，可以从景深、图像边缘锐利度、清晰度等方面提升成像质量。

4、提升了设备的便携性。由于体积小、重量轻、功能丰富，适合携带到基层或小型企业开展实验。

5、增加了紫外光、可见光亮度的调节功能。如pcr（或rt-pcr）反应结束后，目的片段条带的强弱是不可预期的，这和pcr（或rt-pcr）反应的条件和模板起始拷贝数密切相关，同时也和配置的琼脂糖胶和加入的相应的荧光染料也相关。为了看清和拍摄实验结果，所以紫外光的强度必须可调节。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例的内部构造示意图。

图中：1-箱体，2-观察台，21-电泳槽，22-电极柱，23-电极棒，24-排液管，25-注液管，26导出管，27-隔水罩，28-电泳槽内的紫外灯，3-观察口，4-光学镜头，5-led灯，6-箱体上的紫外灯，7-调节旋钮，8-推拉门，9-白光灯。

具体实施方式

实施例一：如图1~2所示，一种便携式电泳和拍照设备，包括用不透光材料制作的密封箱体1，所述箱体一侧壁设置有推拉门8，箱体内设置有观察台2，观察台上设置有电泳槽21，电泳槽内设置有紫外灯28（三灯管、三种紫外波长，365nm，254nm，302nm）和电极柱22，电泳槽外侧的观察台上还设置有与电源相连接的电极棒23，箱体顶部设置有带紫外滤色玻璃的观察口3，箱体顶部还设置有带广角功能和多层增透膜的光学镜头4，箱体内顶部设置有对准观察台的圆盘形led灯5，箱体一内侧壁上设置有照向观察台的紫外灯6，另一内侧壁上设置有照向观察台的白光灯9，箱体内光学镜头上还设置有消除紫外线及杂光的uv镜，箱体上还设置有控制led灯和紫外灯启闭和光强度的调节旋钮7。

本实施例中，所述推拉门上设置有与箱体锁紧的扣式按钮。

本实施例中，所述箱体的尺寸为300×300×260mm。

本实施例中，所述箱体内设置有为led灯、紫外灯和电极棒供电的备用蓄电池，该蓄电池采用usb充电。当然，这些也可以连接外接电源。电源为国内常规家庭使用的电源，ac220v±10%、50hz。

本实施例中，所述箱体上还设置有为电泳槽供液的注液管25。

本实施例中，所述电泳槽底部设置有带电磁阀的排液管24。

本实施例中，所述排液管呈u形，其最低处设置有通向箱体外的导出管26。

箱体上紫外灯功率：短波紫外线（254nm、302nm），0-20w；长波紫外线（365nm），0-20w。观察口：为紫外滤色玻璃，尺寸220mm×100mm。led灯功率：白光，0-20w。本实施例中，所述电泳槽用透明材料制作，所述电泳槽内设置有用透明材料制作并罩住紫外灯的隔水罩27。

按以下步骤进行使用：