具有密封和闭合特征的电泳盒的制作方法

专利名称：具有密封和闭合特征的电泳盒的制作方法
具有密封和闭合特征的电泳盒背景技术 发明领域本发明涉及平板凝胶电泳领域，更具体而言涉及用于在电泳期间容纳平板 凝胶的盒的设计和构造。现有技术说明电泳作为一种快捷而有效的分离方法在临床实验室和研究工作实验室均 被广泛使用以分析复杂的、生物衍生的混合物。通常在其中进行电泳的介质之 一是平板凝胶，其通过将平板分成泳道且每个样品使用一个泳道而能同时分析 几个样品。以这种方式使用平板凝胶不仅带来了速度和时间的高效使用，还消 除了在对一系列样品中的每一个实施分离的步骤时常会产生的众多问题，诸如 由于凝胶质量和操作条件的变化以及操作人员出现差错的风险所引起的不一 致性。平板凝胶中产生的电泳图谱可以被读取以及可视化地解释，使用户能通 过观察条带的位置而方便地识别样品中存在的成分。平板凝胶一般保存在易于被插入电泳槽和从电泳槽取出的盒中，电泳槽包 括在横跨凝胶施加电流所需的构件。盒一般由两块用合适的间隔件联结到一起 的塑料板构成，间隔件在用于凝胶的板之间形成特定宽度的间隙，其具有密封 特征以阻止凝胶浇铸期间形成凝胶的单体混合物的泄漏和电泳期间凝胶本身 的泄漏。在许多情况下，制造业者针对各种规格在盒中预铸凝胶。在其它情况 下，用户在即将使用前在盒中制造他们自己的凝胶。无论凝胶是否是预铸的， 将凝胶从盒中取出以进行染色、记录、定量或者其它分离的后续处理需要将盒 开启以提供到凝胶的通路。由于开启盒需要破坏凝胶周围的密封件以及分开板 且不伤害凝胶或者使凝胶扭曲，所以开启盒可能是需要慎重处理的操作。因此， 密封件必须能够被打开或者破坏并且又可沿两块板的边缘提供液密密封以确 保生成物的均匀性和可靠性。超声焊接由于在准备取出凝胶时易于被破坏，故而经常被用作将板联结到一起的方式。但是超声焊接是一个需要慎重处理的过 程并且需要在实现有效的密封和让用户在分离完成后破坏密封却不伤害板本 身之间仔细权衡，其中对板本身的伤害经常导致对凝胶的伤害。发明内容本发明在于具有增加的密封安全措施的平板凝胶电泳盒。如同惯用的平板 凝胶盒，本发明的盒由两块矩形平板构成，这两块板被彼此平行且面向地联结 到一起，并且在两板之间设有用于凝胶的间隙，该间隙在板的侧边缘闭合而在 顶边缘和底边缘敞开以用作经相应缓冲溶液到上电极和下电极的通路。本发明 增加的密封由弹性体材料的垫密件提供，该垫密件附着到两块板中的一块以当 板被联结到一起时在板间形成边缘密封。弹性体垫密件可与板的任何联结方法 配合使用，板的联结方法例如有焊接、化学键合、使用诸如胶带的一次性材料 或者使用诸如夹子或其它可配合件的可手动操作的闭合装置。基于将板和盒作 为一个整体的构造，该垫密件至少沿着一块板的两个侧边缘延伸，并且在某些 情况下还沿着底边缘延伸。本发明还在于这样的平板凝胶盒，该凝胶盒联结牢靠，还易于手工开启以 暴露并移除内部的凝胶，然后在需要投放新鲜的凝胶以及实施新的分离时被再 关闭和再密封。根据本发明该方面的盒同样由两块矩形平板构成，带有联结两 板的特征，所述特征使两块板能彼此平行且面向地联结到一起，并在它们中间 留有在板的侧边缘密封而在顶边缘和底边缘敞开的间隙。本发明引入的可手动 释放联结的特征是边缘配合部件，这些边缘配合部件被安装到一块板上并与另 一板的相对边缘配合配合，且使得用户可利用这些部件随时配合两板及手动地 脱开两板。在优选的实施方案中，每个边缘配合部件具有倒肩部，即朝向部件 所安装的板的肩部，该倒肩部勾住或者抓住相对板的边缘。在这些实施方案中， 该配合部件被枢轴地安装以使倒肩部可手动枢转成与相对边缘配合及脱离。其 它优选的特征是各个配合部件上引向倒肩部的斜面以及配合部件的弹性安装。 这些后述的特征使得用户能够将部件摁扣配合，即在板的边缘对准时简单地通 过将板相互压靠而将板摁合在一起。从随后的描述中，本发明在多个实施方案中的这些以及其它特征将会变得清楚起来。


图1是根据本发明的盒的一个实例的立体分解视图；图2是图1中盒的一个边缘的一部分在边缘配合部件处的横截面图；图3是图1中盒分开的前、后板的横截面图。
具体实施方式
本发明的弹性体垫密件可以由任何可弹性变形的弹性体构成。该弹性体对 凝胶以及垫密件将在盒内接触的、形成凝胶的单体呈惰性，并且尤其不会抑制 单体聚合成凝胶。可以用作垫密件的弹性体材料的实例有天然橡胶、丁苯橡胶、 异戊二烯橡胶、EPDM橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、氯丁二烯橡胶、硅树脂、 含氟聚合物、聚硫橡胶以及聚氨脂。与这些产品中一部分相关的商品名为 SANTOPRENE，基于聚烯烃的热塑性硫化产品，其可从美国俄亥俄州阿克伦 城的先进弹性体系统有限责任合伙公司(Advanced Elastomer Systems, LP)获 得)、VERSALON (人造丝—聚酯掺混物(rayon-polyesterblend),其可从美国 马萨诸塞州曼斯菲尔德的泰科医疗器材有限责任合伙集团公司(Tyco Healthcare Group LP)获得)以及从美国特拉华州威明顿的杜邦陶氏弹性体 (DuPont Dow Elastomers)获得的弹性体，杜邦陶氏弹性体包括丫汀€^@(含氟 弹性体)、^01￡2@(全氟弹性体)、HYPALON (氯磺化聚乙烯)以及 八031，@(氯磺化聚乙烯)。其它的实例对熟悉当前弹性体工业的人员将是显而 易见的。该垫密件可以由沿着分开的盒边缘的不连续带或者沿着盒侧边缘和底边 缘的连续带构成。该垫密件通过各种附连方式中的任意一种固定到两块板中的 一块，该附连方式的实例有化学键合以及使用粘合剂或者双面胶带。该垫密件 优选与板相成一体，即永久地固定到板，同样是通过化学键合或使用粘合剂来 实现。垫密件更优选的是不通过本身建立板间的间隙宽度；该间隙宽度优选通 过具有精确且不变形厚度的间隔件来建立，该间隔件例如是嵌于板间的惰性材 料带或者在一块或两块板上的固定高度的脊。当不压迫垫密件时垫密件具有大于间隔件的厚度，从而当相对的板邻接间隔件以设定间隙宽度时，该垫密件被 弄平到极限程度。如上所述，一体的弹性体垫密件可以与将盒的两块板配合联结到一起的任 何方法配合使用。该配合联结方法可以是一旦开启就不能再关闭以再联结板供 再使用的闭合结构，诸如超声焊缝；还可以是开启后可再关闭的闭合装置，诸如夹子或者其它的机械配合部件。在任一种情况下，该弹性体垫密件沿着凝胶 的外围形成液密密封，且留下供用户装载样品和电泳期间电极缓冲剂到凝胶的 通路所需的暴露区域。在本发明涉及使用边缘配合部件的方面中， 一般使用两个或者更多个这样 的部件。然而部件的数目以及分布对本发明或者盒的操作是不重要的。提供板 间稳定且可靠连接的任何数目和布置均是满足要求的。优选地，边缘配合部件 设在板的两个侧边缘上，并且最优选地也设在底边缘上。在这些盒中，"侧边 缘"被定义平行于穿过凝胶的电势的方向，因而也平行于电泳期间溶质迁移方 向的那些边缘，而"端边缘"或者"顶边缘"和"底边缘"是位于溶质迁移路 径两端处的暴露边缘，其横贯电势的方向。"顶边缘"是装载样品的边缘，而 "底边缘"是电泳期间溶质朝向其迁移的边缘。通过避免或者移除任何沿着间 隙的底边界的障碍物，或者通过在其中一块板上形成沿着板的整个宽度延伸且 暴露凝胶表面一窄的横向带的狭槽，可以实现凝胶在底边缘的暴露。在所有情 况下，顶边缘优选的是完全可及以使用户能在沿着凝胶宽度的任何位置装载样 品到凝胶中。本发明的盒优选在盒的两个侧边缘的每一个上包括至少一个边缘配合部 件，并且在底边缘上包括至少一个边缘配合部件。该边缘配合部件或者全部被 安装到一块板上，或者在两块板间分装。为了制造和运输的方便，这些部件可 全部被安装到一块板上。当这些边缘配合部件存在时，其可用作将两块板固定 到一起的唯一装置，并可通过释放这些部件完全分开两块板。在仍落入本发明 范围内的替代构造中，可以沿一个边缘配合，优选沿侧边缘，以铰接式连接联 结两块板，使得板可在相对边缘处打开以暴露板的内表面并取出凝胶。于是将 边缘配合部件安装在铰接侧的相对侧，并且优选也沿着底边缘安装。尽管本发明可采用与边缘配合部件相结合或者与盒的其它特征相结合的多种构造、几何形状以及特征，通过对一个实施方案的具体研究最易于实现对 本发明整个范围内的理解。该种实施方案示于附图中并且在下文被描述。在图l的立体图中，盒ll被示作一对板，方便起见，这对板被称作前板12和后板13，并且被分开示出以使其特征可见。由于其形状而通常被称作样 品梳14的附件被包括在用于形成凝胶中的样品孔(sapmle well)的组件中。 梳14具有突片15，其可被用户握取以供在凝胶正在形成时将梳插入板间以及 一旦凝胶形成后将梳取出而提供到孔的通路。该突片还可用作有关盒的自动操 作中的配合部位。该梳包括成角度的端边缘16、 17，其与前板12内表面上成 角度的脊(未示出)相匹配以对中该梳，使其齿19延伸进间隙。前板12具有两个侧边缘21 、 22以及包括顶边缘23和底边缘24的两个端 边缘。后板13同样具有两个侧边缘25、 26以及顶边缘18和底边缘28。安装 到前板的是八个边缘配合部件31，其中沿着两个侧边缘21、 22的每一侧各有 三个(对于沿着左侧边缘21的边缘配合部件只有两个可见)，而沿着底边缘 24的有两个。后板13在其侧边缘以及底边缘上与前板12上的边缘配合部件 31的位置相对处具有凹口 32。边缘配合部件31配合凹进的边缘。前板12和后板13的形状都构造成暴露将设于两者之间的凝胶的顶边缘及 底边缘。两块板是不等高的，其中前板12是二者中较短的。于是，当前、后 两板被边缘配合部件31相互固定时，前板12的顶边缘23位于后板13的顶边 缘18以下。前板12具有从其外表面向外延伸的突出部分33，该突出部分在三 侧以与后板的顶边缘18同高的壁为边界，而在第四侧以具有相对低的顶边缘 23的壁为边界。因此，当联结板时，突出部分33与后板13的上端相结合以形 成用作上电极缓冲溶液室的容器。当凝胶仅向上延伸到前板的顶边缘23时， 凝胶的上边缘位于容器中，并且当溶液室内充满溶液时被浸没在上电极缓冲溶 液内。在盒的底端，在后板13内存在狭槽34，其沿着凝胶的下边缘暴露凝胶 的一个条带。前述的弹性体垫密件在此实施方案中表现为沿着后板13两侧边 和底边的U形构造的垫密材料带35。该带35从狭槽34下方通过以避免影响 凝胶下端的暴露。图2的横截面可在任何一个边缘配合部件所在处截取。在此视图中，前板 12和后板13通过边缘配合部件31联结并固定到一起。凸起的脊41、 42分别在前板和后板的内表面上，其建立了板间间隙43的宽度，而垫密带35位于两 个脊41、 42之间并且被附着于后板13或与后板13 —体形成。边缘配合部件 31被安装到前板12上并且具有回向前板的倒肩部45。后板13同样具有肩部 46，其与配合部件的倒肩部45相配合，该倒肩部45在肩部46钩上后板。虚 线所示的短连接件47将配合部件31联结到前板，该连接件可变形以使配合部 件31能枢转箭头48所示的小幅弧段。前板内的开口 49在配合部件枢转时为 其提供了空隙。图3是前板12和后板13的横截面，示出了这些板为电极提供到凝胶的通 路的特征。为了清楚起见，在该视图中将两块板分开。当前板和后板被联结时， 从前板12的外侧延伸的突出部分33形成上电极缓冲液室51。凝胶在前板12 的顶边缘23终止，而当两板被联结时，上电极缓冲液室51的壁延伸到突出部 分33的顶部和后板13的顶边缘18，并且在侧边通过垫密件44密封。靠近后 板13底边的是沿板的宽度延伸的狭槽34，其下边缘52横贯(垂直)板表面所 在平面，而上边缘53是成角度的。前板12在其内表面具有向后板凸出的脊54, 其同样沿板的整个宽度延伸。脊的下边缘55垂直于板表面所在的平面，并且 位于其接触后板内狭槽34下边缘52的位置处，而脊的上边缘56具有与狭槽 34上边缘53相同的角度。脊的上边缘56低于狭槽的上边缘53，使得这两个 成角度的边缘当板被联结时不相接触，而是在两者之间留有一条敞开的、成角 度的通道。在电泳期间，结合的板的下端24、 28浸没在包括下电极和下电极 缓冲溶液的容器(未示出)内，而上电极(未示出)与上电极缓冲溶液一起被 放置在上电极缓冲液室51内。前述内容供解释之用。其它落在本发明范围内的变化、构造以及额外的部 件对熟悉本领域的技术人员将是显而易见的。
权利要求
1.一种平板凝胶电泳盒，其包括第一板和第二板，两板大体呈具有侧边缘和端边缘的矩形，以及用于联结所述板的装置，所述装置将所述板彼此平行且面向地联结，并在所述板间留有预选宽度的间隙，且所述间隙沿所述侧边缘闭合而在所述端边缘敞开以用作电极缓冲剂的通路，改进包括附着到所述板之一且至少沿所述侧边缘延伸的弹性体垫密装置。
2. 如权利要求1所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述弹性体垫密 装置是沿所述侧边缘和所述端边缘中的一个端边缘延伸的弹性体垫密材料的 连续带。
3. 如权利要求1所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，由选自含氟聚合 物和基于聚烯烃的热塑性硫化产品构成的组中的成员形成所述弹性体垫密装 置。
4. 如权利要求1所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述弹性体垫密 装置被结合到所述板之一的一个面上。
5. 如权利要求1所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述预选宽度的 所述间隙由间隔件建立，并且当所述弹性体垫密件不被压縮时其比所述间隔件 厚。
6. —种平板凝胶电泳盒，其包括第一和第二板，两板大体呈具有侧边缘和端边缘的矩形，以及用于联结所述板的装置，所述装置将所述板彼此平行且面向地联结并在所 述板间留有预选宽度的间隙的装置，且所述间隙沿所述侧边缘闭合而在所述端边缘敞开以用作电极缓冲剂的通路，改进在于所述用于联结所述板的装置包括多个沿所述侧边缘分布的边缘 配合部件，每个所述边缘配合部件安装到一块板以手动可释放的方式配合另一 块板的相对侧边缘。
7. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述用于联结所 述板的装置还包括至少一个沿所述端边缘之一的边缘配合部件。
8. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，每个所述边缘配合部件具有接受所述相对侧边缘的倒肩部，并被枢轴地安装以枢转所述倒肩部 使其与所述相对侧边缘配合及脱离。
9. 如权利要求7所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，每个所述边缘配 合部件具有接受所述相对侧边缘或端边缘的倒肩部，并被枢轴地安装以枢转所述倒肩部使其与所述相对侧边缘或端边缘配合及脱离。
10. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，每个所述边缘配 合部件具有接受所述相对侧边缘的倒肩部，并且所述相对侧边缘具有接受所述倒肩部的肩部。
11. 如权利要求8所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，每个所述边缘配 合部件具有向内的斜面，所述斜面在所述板被压到一起而与所述相对侧边缘接触时，导致所述边缘配合部件打开并接受所述相对侧边缘。
12. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述边缘配合部 件被弹性安装。
13. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述边缘配合部 件均被安装到所述第一板。
14. 如权利要求7所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述边缘配合部 件均被安装到所述第一板。
15. 如权利要求6所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述用于将所述 板彼此平行且面向地联结并留有预选宽度的、在所述侧边缘闭合而在所述端边 缘敞开的间隙的所述装置包括附着到所述板之一的可弹性变形材料的垫密件。
16. 如权利要求15所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述可弹性变 形材料为弹性体。
17. 如权利要求16所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述弹性体是 选自含氟聚合物和基于聚烯烃的热塑性硫化产品构成的组中的成员。
18. 如权利要求16所述的平板凝胶电泳盒，其特征在于，所述垫密件被 结合到所述板之一的一个面上。
全文摘要
由两块矩形平板构成的平板凝胶电泳盒，该盒具有联结两板的特征，所述特征使板彼此平行且面向联结到一起并在所述板间留有间隙，且该间隙沿侧边缘密封而在顶边缘和底边缘敞开以分别用作到上、下电极的通路，其改进有两个独立特征。第一个是将弹性体垫密件与两块板之一的表面成一体以确保液密密封，而第二个是包括了安装到一块板且与另一块板相对边缘配合的边缘配合部件。该配合部件可随时手动配合或者释放。在优选的构造中，该垫密件是沿其中一块板的两侧以及底部延伸的带，并且每个配合部件均被枢轴地且弹性地安装以实现摁扣式配合。
文档编号C25B9/00GK101263244SQ200680033712
公开日2008年9月10日 申请日期2006年8月31日 优先权日2005年9月14日
发明者M·拉瑟姆 申请人:生物辐射实验室股份有限公司