专利名称：产生匀强交变电流场的电泳糟的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种可产生匀强交变电流场的电泳槽，是用于生物化学电泳分析的仪器。
电泳是电动现象的一种，是指荷电颗粒在分散体系中，在电场力作用下朝着相应电极运动的现象。生物化学电泳分析技术广泛应用于基础研究、临床检验及农林牧渔业生产。电泳在其中进行的器具称为电泳槽。电泳槽中待分析样品处的电流场应该是匀强的，这样才能使待分析的各样品在相同的实验条件下进行比较。非匀强电流场还会使电泳图谱中的各条带不平行，难于用自动扫描光密度计来对电泳图谱进行分析。
如果待分析样品处的电流场方向并不固定，而是在两个不同方向上交替变化，则可大为提高对DNA(脱氧核糖核酸)这类长链状大分子的分辨能力。现有的交变电流场电泳槽，例如瑞典LKB公司生产的Pulsephor(商品名称)，为四边装有电极为正方形平底水平电泳槽。
图1为现有的这类交变电流场电泳槽的俯视示意图。图1中，缓冲液池(2)的四边分别记为东、南、西、北边，在西、北边上各放一个电极(1)，在东、南边上各放三个电极(1)。各电极均很小，均可沿边移动，每个电极以一个晶体二极管与其它电极隔离。电泳时的电路如图2，现有的交变电流场电泳槽(3)的各边电极与分配器(4)的对应输出端联接，而分配器(4)的输入端与电泳仪(5)的正负输出端联接。电泳时，缓冲液池中加入一定量的缓冲液，形成一个正方形的均匀液体薄层，电泳槽(3)的南北和东西两组电极轮流通电(通电是指电泳仪(5)提供的直流电压经由分配器(4)施加于该边的电极上)，即第一周期南北组通电(南负北正)，东西组悬浮(东、西任一边上的电极与南、北边上的电极均无电泳槽之外的电的联接)，由此在缓冲液内产生一个方向大致向南的电流场；第二周期东、西组通电(东负西正)，南、北组悬浮，在缓冲液内产生一个方向大致向东的电流场；这样循环往复，所有奇数周期均在缓冲液内产生一个方向大致向南的电流场，所有偶数周期均产生一个方向大致向东的电流场。于是缓冲液内的电流场是交变的，其变化周期由分配器(4)决定。实际的分配器有一套复杂的电子线路来完成定时和转換的工作，图2中画成一个双刀双位的开关，仅为说明其工作原理。
前述现有交变电流场电泳槽的缺点是其中所产生的电流场很不均匀。这是由于西、北边上各只有一个很小的电极。不均匀的电流场如前所述，会使待分析的各样品的实验条件不一致，不能进行精确的比较，电泳图谱中条带不平行，难于用自动扫描光密度计进行分析。
本实用新型的目的是提供一种水平电泳槽，其结构使得它能够产生近似匀强的交变电流场。
本实用新型的目的是通过如下结构实现的在正方形或矩形水平缓冲液池四边的每一边上安装多个小电极，电极可固定于池壁，也可与缓冲液池为分离结构。所说的小电极，是指从俯视方向看，电极线度小于电极间距离的五分之一。电极数量越多，电流场越均匀，故每边电极数不应少于6个，但另一方面，每边电极数超过40个时，电极数的增加对电流场均匀性的改进已不大。每边上电极数应大致相等，也可以都相等。同一边上的各电极之间在该边不通电时互相绝缘，而在该边通电时用机械开关或电子开关联接在一起成等电势。这一结构使得任一边在通电时由于电极数量多而近似满足矩形区域平面电流场所要求的等势的边界条件，而在不通电时由于各电极很小且互相绝缘而近似满足矩形区域平面电流场所要求的绝缘的边界条件，从而所产生的电流场是近似匀强的。而两组对边轮流通电时，电流场就是交变而近似匀强的。这一电流场的不均匀程度与电极间距离有关，对电泳分析来说，电泳槽内缓冲液中到各边距离大于二倍电极间距的各点电流场的不均匀程度已对电泳分析工作无影响。
与现有技术相比，本实用新型能够产生较现有技术均匀得多的电流场，故可使各待分析样品的实验条件相同，且电泳图谱条带平行，易于用光密度计分析，提高了电泳分析的准确程度。当采取下面要详述的前一个实施例的结构时，与分配器的联接方式不变，现有的分配器不必进行改动即可应用。
以下将结合实施例作进一步的说明。
图3为本实用新型一种实施例的具体结构(半剖正视及俯视图)，该电泳槽由塑料制成的边长150毫米至500毫米的正方形缓冲液池(6)、调节缓冲液池(6)成水平的四个螺钉(8)以及每边15个共计60个电极(7)所组成。在缓冲液池(6)的底上有一个正方形的凹部(9)，此凹部(9)用于放入承载凝胶的玻璃板，凹部(9)的深度应与此玻璃板厚度相等，使得玻璃板放入后缓冲液底成一平面，缓冲液深度处处相同，以免由于玻璃板的放入造成各处缓冲液深度不同而影响电流场的均匀性。图4为一个电极的结构(正剖视及左、右视图)，电极(7)由直径约0.3mm的铂丝制成，铂丝从内向外穿过缓冲液池(6)壁上同一垂直平面内的两个小孔，在池壁外绞合，绞合部分同时也作为电极的引出端。铂丝绞合固定后，用橡胶类或聚氨酯类密封粘合剂(最好用室温固化的单组分硅橡胶粘合剂)注入小孔中将孔密封以防缓冲液由小孔漏出。所说的两个小孔，下方的小孔应高于池底1毫米，而上方的小孔应高于缓冲液面。每一个电极与一个晶体二极管相联接，如图5所示，西、北边上各电极与该边的对应二极管负极相联接，东、南边上各电极与该边的对应二极管正极相联接。任一边上各二极管不与电极相联接的一端联接在一起，再与分配器(4)对应输出端子相联接。由于任一边上所有二极管在该边通电时导通，其电压降很小，所以此边上各电极的电势相等；而任一边在该边不通电时，该边上任意两个电极之间接有一正一反两个串联的二极管，所以各电极上没有电流，满足各电极相互绝缘的要求。为防止使用者触电，所有裸露金属部分应在装配完毕后用绝缘材料制成的罩子罩住；为防止缓冲液蒸发，缓冲液池上可加盖。
这种构造的电泳槽使用时的操作方法与一般的水平电泳槽完全相同。
另一个实施例，其缓冲液池和电极的构造与前一个实施例完全相同，但不使用电子开关而使用机械开关。如图6所示，每一个电极与一个开关相联接，西、北边上各开关不与电极相联接的一端联接到电泳仪(5)的正输出端，东、南边上各开关不与电极相联接的一端联接到电泳仪(5)的负输出端。所有各开关均联动；南、北边上各开关成通路时，东、西边上各开关成断路；而南、北边上各开关成断路时，东、西边上各开关成通路。为减小体积并便于控制交变周期，所有开关均使用干簧管，南、北边上各干簧管共用一个线圈而东、西边上各干簧管共用一个线圈驱动，这两个线圈轮流通过电流而使各干簧管动作时，电泳槽的两组对边即轮流通电，从而产生交变而近似匀强的电流场。
权利要求1.一种交变电流场电泳槽，由正方形或矩形缓冲液池及四边上的四组每组多个电极构成，其特征在于缓冲液池任一边上的各个电极在该边不通电时互相绝缘，而在该边通电时以电子开关或机械开关联接在一起成等电势。
2.由权利要求1所述的电泳槽，其特征在于缓冲液池任一边上的各电极通过与每一电极相联接的晶体二极管而互相联接或互相绝缘。
专利摘要一种产生匀强交变电流场的电泳槽。本实用新型提供一种应用于生物化学电泳分析工作，特别是对DNA一类长链状大分子的电泳分析工作的交变电流场电泳槽，由缓冲液池及多个相互独立的小电极构成，本实用新型可以产生近似匀强的交变电流场，从而使各样品的实验条件相同，电泳图谱条带平行，便于使用光密度计对电泳图谱进行分析。
文档编号G01N27/28GK2031929SQ8820581
公开日1989年2月1日 申请日期1988年5月21日 优先权日1988年5月21日
发明者张眉 申请人:北京海淀六一仪器厂