微型凝胶梳的制作方法_3

文档序号:9620677阅读:来源:国知局
至泳道腔内或者将模具浸没在凝胶前 体中。凝胶带可以同时浇制或者在单独的时间浇制。浇制可以在制造模具时,在即将执行 电泳之前,或者在之间的任何时间发生。任何化学物质可以用于凝胶前体,例如丙烯酰胺或 琼脂糖,并且可以根据需要引起凝胶带凝固,例如通过向前体添加交联剂和/或催化剂以 引起聚合,或者通过冷却前体。将认识到具有不同组成的凝胶带适用于分离不同种类的样 品。
[0055] 在各个位置,本说明书描述或描绘了构造成用于竖直电泳的模具。例如,在这些模 具中的泳道腔和它们所包含的凝胶带被示出垂直于地面定向,使得样品分子通过凝胶带从 顶部向底部迀移。然而,应当指出的是本文所描述的所有模具和相关联的设备可以具有任 何取向或者构造成用于任何所希望的取向。例如,模具可以构造成用于水平电泳。本发明 的方法可以用于执行电泳,其中分析物迀移方向平行于地面或任何其它所希望的方向。 A.包括泳道腔的二维阵列的模具
[0056] 在模具中的细长泳道腔的阵列可以具有任何几何形状,并且在某些实施例中,这 种阵列是一维的。此处,与每个泳道腔相关联的窗口形成从泳道腔穿过基质到模具外侧的 空间的通路。实现了一维阵列,例如,通过将泳道腔在基质中以一行彼此紧邻放置。这样放 置并且由于彼此平行定向,泳道腔全都基本上在一个平面中。由窗口穿过基质形成的通路 或者连接用于一个通道腔的窗口的路径(在电洗脱或电印迹期间电流所行进的路径)然后 可以垂直于这个平面定向。如果泳道腔的顶端彼此对准,如在某些实施例中的情况下,那么 这些端部看起来在基质的一个面或边缘上在一条直线上。对于泳道腔的底端,和如果泳道 腔具有相同的长度,对于顶端和底端二者,可以获得相同的外观。
[0057] 模具的许多构造与泳道腔的一维阵列是一致的。在下文中讨论了一种这样的构 造,参考图1A-1C、图2A-2C和图3A-3C。
[0058] 封闭泳道腔的一维阵列的模具的基质在某些实施例中可以包括第一固体材料和 第二固体材料。第一固体材料使泳道腔彼此分开并且第二固体材料使泳道腔与模具外侧的 空间分开。将认识到第一材料和第二材料可以具有相同材料或不同材料,并且当不同时,这 些材料可以方便地被形成单独的部件。这些部件然后可以联结在一起以形成基质。当第一 材料与第二材料相同时,逐段地形成基质也可以是方便的。
[0059]图1A示出了由第一固体材料形成的基质部件,该第一固体材料在此情形中为激 光切割的塑料。这个部件是梳110,梳110包括多个齿111、112。该模具的泳道腔对应于各 齿之间的空间113。此处,存在八个这样的空间并且该模具包括八个泳道腔,但是可以存在 任何数量的泳道腔。在某些实施例中,在一维阵列中泳道腔的数量等于在典型电泳平板凝 胶中存在的泳道数量,该典型电泳平板凝胶例如是SMini-PROTEAN?预制凝胶,其可购自 美国加利福尼亚州赫拉克勒斯(Hercules)的生物辐射实验室股份有限公司,或者该一维 阵列中泳道腔的数量等于为用来制备这种凝胶的常规凝胶梳中的齿数。这种通道或齿数可 以例如是 1、2、3、4、5、6、8、10、12、15、16、18、20 或者 24。
[0060] 如图所示,由于在梳齿中的凹陷114,泳道腔在顶端呈锥形,与泳道腔的平均宽度 相比,凹陷114用于在顶端加宽泳道腔,并且与基质的这部分的平均厚度相比,凹陷114减 小在相邻泳道腔之间的基质的厚度。泳道腔的底端115由可移除的基座而与模具外侧的空 间密封隔离,可移除的基座部分地由梳的脊部116构成。这个部分可以沿着线117断裂以 暴露泳道腔的底端。断裂可以在凝胶带形成于空间113中之后进行,例如在即将进行电泳 之前进行。
[0061] 在图1B和图1C中示出的窗口板120和130分别由基质的第二固体材料形成。此 处,第二固体材料也是激光切割的塑料。窗口板的部分12U131定尺寸成结合到梳110的 相对侧,从而形成每个泳道腔的两侧,作为与泳道腔相邻的齿形成的两侧的补充。因为梳齿 具有大致均匀并且相等的厚度,在垂直于包含齿和脊部的平面的方向上,每个泳道腔具有 大致矩形截面。每个窗口板包括至少一个窗口 122、132并且如图所示,包括与梳齿之间的 空间113数量相等的窗口。所述窗口与这些空间113所限定的泳道腔对准,但是并没有泳 道腔那样宽(窗口宽为2_,泳道腔宽为3_)并且并不延伸泳道腔的整个长度。因此,当凝 胶片保持在泳道腔中时,电洗脱或电印迹主要影响凝胶片的位于各窗口之间的那些部分中 的样品分子。
[0062] 窗口板包括底部124和135,底部124和135构成模具的可移除的基部的部分。这 些部分与梳的脊部116对准并且可能沿着线125和136从窗口板断开。此过程可以与脊 部从梳断开同时发生,如果窗口板已经结合(粘合)到梳,此过程可能是方便的,或者此过 程可以在另一时间发生。如图所示,窗口板130包括孔133,孔133形成用于模具的转接器 (adapter,适应器)的一部分。所述孔包括凹陷134,凹陷134在几何形状上匹配在梳齿中 的凹陷114。在某些实施例中,省略了孔133。
[0063] 窗口板120还包括在泳道腔顶端上方延伸的把手部分123,其便于手动操纵模具。 把手部分可以包括形式为例如文本、条码或符号的印刷标记,其可选地具有多种颜色,这种 印刷标记可以与诸如在泳道腔中浇制的凝胶带的组成、这些凝胶带的过期日期、待加载到 凝胶带上的样品类型或者模具的批号等信息相关联。在把手部分上的印刷标记也可以用于 使模具与用于电印迹的膜或膜条带对准。
[0064] 将梳结合到窗口板上用来将梳夹在窗口板之间。这种布置例示了本发明的实施 例,其中,基质的第二固体材料包括至少两个部件,并且第一固体材料夹在第二固体材料制 的两个部件之间。如在本文中所用的"夹在"具有将一个或多个物体以层或堆叠放置于两 个其它物体之间的常规意义。除了将模具的部件夹在一起之外,模具可以方便地夹在其它 设备的其它部件之间以便于电泳和电洗脱/电印迹工作流程。
[0065] 在本发明的某些实施例中,模具包括在一套件中,该套件具有用于保持模具的盒。 这种盒的示例在图2A至图2C和图3A至图3C中示出。该盒包括两个壁211、215,这两个壁 21U215可以沿着其边缘212、216联结到彼此。模具的梳110和窗口板120、130可以被夹 在一起并且封闭于该盒的各壁之间,在图2A和图2B中示出了分层210、220。所得到的盒可 以用来在模具的泳道腔中制备凝胶带并且使用常规电泳腔室使样品在凝胶带上跑动。
[0066] 盒壁可以由任何材料制成并且根据需要制备,但如图所示,由透明注射模制塑料 制成。各壁根据需要联结在一起,例如通过使用焊接、化学结合或互锁的齿或者钩沿着边缘 212、216联结在一起。在联结时,由盒壁施加到模具部件上的压力可以足够将这些部件保持 在一起,其中泳道腔具有良好的密封以用于浇制凝胶带或者执行电泳。因此,在某些实施例 中,在将梳与窗口板放置于盒中之前,无需将梳与窗口板粘合在一起。然而,在其它实施例 中,这种结合用来在从盒移除模具后保持模具完整,并且具有弹性以便于操纵。如图所示, 通过将粘合剂放置于接触窗口板120、130的梳110的两侧上而将模具的部件粘合在一起。 模具可以在其封闭于盒中时组装,或者可以首先组装然后插入于盒壁已经联结在一起的盒 中。
[0067]盒壁的底边缘214、218设计成使得当将盒壁联结在一起时,盒底部能保持向外部 打开。这种布置在盒浸没或浸渍到前体内时允许凝胶前体进入到模具的泳道腔内,前提是 模具的可移除的基座已被预先移除。通过将盒浸没在凝胶前体中并且允许凝胶前体硬化, 凝胶带可以在泳道腔中浇制成。在电泳期间,盒的开放底部也允许电流通过凝胶带自由流 向安置于盒下方的电极或者从安置于盒下方的电极流动。
[0068] 浇制凝胶带的替代方法涉及利用胶带来密封盒的底边缘并且利用凝胶前体来填 充盒。移除该可移除的基座,将模具插入于盒内,使某些前体移位并且允许凝胶前体填充模 具的泳道腔。在凝胶前体凝固之后,胶带可以被移除以进行电泳。
[0069]在某些实施例中,该盒接触模具的基质,并且与和至少一个泳道腔相关联的窗口 对准。该盒因此防止物质或电流穿过与泳道腔相关联的窗口流动,例如在电泳期间实现此 功能。在图3A和图2B所示的特定配置中,每个盒壁接触一个窗口板并且因此与窗口板的所 有窗口对准。通过密封窗口,该盒用作窗口覆盖物并且使得独立的可移除的窗口覆盖物变 得没有必要。该盒还提供通过使用模具来执行电泳,然后执行电洗脱或电印迹的方便途径。 首先,使用一标准设备来执行电泳,同时模具封闭于盒中,该标准设备保持盒的顶端和底端 (和因此泳道腔和凝胶带)浸没于缓冲剂中并且靠近电极。然后,可以从盒移除模具,从而 开启窗口的密封,并且模具可以放置于板电极之间以将样品分子从凝胶带中转移出来。
[0070] 在图2A至图2C和图3A至图3C未图示的盒的其它构造中,通孔切入到盒壁内,所 述通孔具有与窗口板120、130的窗口 122、132相似的大小、形状和间距。切入到盒壁内的 通孔数量可以等于在邻接窗口板中的窗口的数量,或者根据需要,可以存在比窗口更多或 更少的通孔。当盒的两个壁联结在一起时,通孔彼此相对。当模具最初插入于盒中时,窗口 沿侧向偏离通孔,并且位于各通孔之间的盒的实体部分密封窗口。在盒内的模具的这个位 置被称作"闭合状态"。在此状态,电泳可以如上文所讨论的那样在模具内部执行,并且不受 通孔影响。然而,随后,模具可以在盒内在侧向滑动或移位,使得窗口和通孔对准。模具在 盒内的这个位置被称作"打开状态"。在此状态,模具的窗口和在盒壁中的通孔一起提供从 凝胶带到盒外侧空间的直接通路。模具然后可以放置于板电极之间,同时仍保持在盒中,并 且样品分子可以通过通孔从凝胶带转移出来。
[0071] 可以通过邻近模具插入或移除间隔件而便于模具在盒内侧的任何侧向移动。间隔 件可以放置于盒内侧,例如在模具的边缘与盒壁的内边缘(例如,212或216)之间。在某些 实施例中,从模具的一侧移除间隔件,而另一间隔件插入于模具的另一侧上。在移动模具之 前和之后,模具在盒内侧的位置受到约束,使得模具的窗口并不与窗口板中的通孔对准,直 到重新配置间隔件。在某些实施例中,一个或多个间隔件可以是楔形。在某些实施例中,额 外通孔切入于盒壁中以容纳模具的一部分,诸如容纳穿过额外通孔突伸的窗口板之一的一 部分。突伸部分的形状类似于销或把手以由终端使用者手动操纵,并且能在额外通孔内滑 动以引起模具在盒内的侧向移动。
[0072] 其中装置的部分能滑过彼此以便于电泳和电印迹的相关装置和方法的描述见于 共同转让、共同未决的美国临时申请第62/067, 915号中,该申请以引用的方式并入到本文 中。
[0073] 在某些实施例中,在凝胶盒的一个壁的顶部内挖出缺口 217,允许从业者通过牵拉 手柄部分123而容易地从盒移除模具。除了模具的梳和窗口板之外,盒还容纳孔层219和横 架221。孔层的孔可以与窗口板130的孔133以及包括凹陷134的梳110的齿对准。孔层 因此在泳道腔的顶端提供用于所述孔的额外厚度,使得孔能容纳更大液体体积。这种更大 的体积便于将凝胶前体倾倒至泳道腔内或者在凝胶带在泳道腔内浇制之后,将样品用移液 管转移到孔内。横架221也可以与孔对准,从而阻挡孔并且防止液体从模具或盒溢出。窗 口板130的孔133以及孔层219和横架221,构成模具的转接器,如上文所讨论。在某些实 施例中,孔层利用粘合剂在两侧进行处理以附连到窗口板130和横架221上。然而,这些部 件可以根据需要联结在一起。
[0074] 孔层219的底边缘和横架221可以接触盒壁211的顶边缘213并且当模具插入于 盒顶部内时提供硬止挡件。孔层和横架因此可以引导模具在盒中的插入和定位。在这些实 施例中,横架和孔层并不夹在盒壁之间,而是搁置于盒壁211的顶边缘213上。因此孔和泳 道腔的顶端在这个边缘上方突伸。横架、孔层、窗口板和梳可以如图2C所示分层以将模具 插入于盒内。在某些实施例中(参看图2B),孔层219省略并且横架221可以直接结合到窗 口板130上。此处,横架足够厚以
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