专利名称：改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法的制作方法
技术领域：
本发明涉及电泳装置及其用法，特别涉及对垂直片式凝胶电泳装置及其用法的改进。
背景技术：
1897年俄国物理学家Ferdinand Ruess观察到了黏土胶体颗粒在两个电极之间移动的现象。50年以后，瑞典化学家Arne Tiselius研究了蛋白质分子在电场中的移动，用一个他称之为自由界面电泳的装置演示了血清中蛋白质的复杂性，并因此赢得了1948年度的诺贝尔化学奖。如今电泳法在生物化学及相关的研究领域中已经成为一种不可缺少的得力的技术。它可以用来分离几乎所有的带电颗粒，从可电离的小分子到整个细胞。当电泳是在凝胶介质中进行时，称之为凝胶电泳。凝胶电泳具有非常高的分辨能力，它主要用于生物大分子，如DNA、RNA或蛋白质等的分离，分析。这是因为凝胶介质的网状结构如同一个分子筛，它能够按照生物大分子的大小和形状而阻迟它们的电泳迁移。此外，凝胶介质还可以在电泳过程中以及电泳后稳定已经分开的不同的区带，以便于后继的分析和研究。最广泛应用的两种凝胶介质是琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。后者适合灌注于垂直的管腔内，因为它能较好的附着在管腔的侧壁上。由于利用垂直片式聚丙烯酰胺凝胶电泳的高分辨能力成功地开拓了DNA中硷基顺序的测定技术，英国生物化学家Frederick Sanger和他的美国同行Walter Gilbert获得了1980年的诺贝尔化学奖。
在垂直片式凝胶电泳(以下简称为VSG电泳)中，电泳矢量是在一片直立于分别通以正负电的，上、下pH缓冲液槽之间的凝胶片之中向下运行的。通常所用的凝胶片只有0.2至2.0毫米厚。如此之薄的凝胶片是不可能自己直立于上、下缓冲液槽之间的，除非它被夹持于一个灌胶夹之中；而且如此薄的凝胶片也是不可能被正确的夹持在一个灌胶夹之中的，除非它是被直接地灌注并形成于该灌胶夹之中的。因此，也很显然，在全面设计任何一个VSG电泳池时，都必须回答以下三个基本问题(i)如何构建一个左右封闭，而上下敞口的垂直片式灌胶夹(以下简称为灌胶夹)；(ii)如何确保向灌胶夹中灌胶时不致发生液体的泄漏；(iii)如何驱使灌胶夹与上缓冲液槽(以下简称为上槽)不漏地衔接，而且使得灌胶夹的上开口暴露于所形成的灌胶夹/上槽的复合体之中。一旦这样的复合体形成了，只需将它坐放到一个下缓冲液槽(以下简称为下槽)中去，于是一个垂直片式凝胶电泳池就已经造就了。至于说如何在上槽和下槽中安装电极，以及如何设计一个盖子等，这些都是愚者可及的事情。
关于尺寸大小典型的VSG电泳池有三种不同的尺寸。但凡采用32×28cm的凝胶片者往常多用于DNA序列分析电泳；但是如今在发达国家中，这种电泳设备已经被一些自动化的毛细管凝胶电泳仪器取代了，请参阅USPat.5374527(1994)。早些年，14×12cm的凝胶片常被广泛地用于蛋白质分离分析，但是如今95％以上的几率都采用小型凝胶电泳池，也就是说在8×6cm或8×8cm的凝胶片中进行电泳，因为它们的电泳时间短，操作也比较方便。
关于构筑风格在背景技术中存在着若干种结构方式不同的VSG电泳池，请参阅US Pat.3719580(1973)，4224134(1980)，4574040(1986)等。然而最流行的VSG电泳池都属于一种我们称之为三明治式的双凝胶电泳池。它的原型机是在1977年首先由Madjar等人设计的(1)。此后，虽然有各种不同改进的VSG电泳池获得了专利，但是其中多数在总体构筑风格上仍属于那种三明治式的双凝胶电泳池，请参阅US Pat.4574040(1986)，5632877(1997)，5888369和6001233(1999)等。它们共同的结构方式是一方面在上槽上开有两个相对的U形侧开口，另一方面使每一个灌胶夹具有一个U形的上缺口；然后使用某种驱使机构来迫使两个灌胶夹将一个上槽夹持在它们两者之间(当然U形的橡胶密封条总是置于它们之间用以保证不漏地衔接的)于是一个灌胶夹/上槽复合体就形成了，而同时两个灌胶夹的U形上缺口也就自然地暴露于所形成的复合体的腔内了。但是，所有的双凝胶电泳池都有一个共同的小的缺点，那就是当只跑一片胶的时候，其上槽的另一个开口必须被封堵住。这样做不太方便，因为约有一半的几率是每次只跑一片凝胶。在CN Pat.88106198.0(1988)中揭示了一种组合式的VSG电泳池，它允许任意多片凝胶并排地在其中同时进行电泳。
关于灌胶夹与所有的塑料材料相比，玻璃片是构筑垂直片式灌胶夹侧壁的较好材料，因为它有很高的刚性和化学惰性、较高的导热性，特别是凝胶介质能较好的附着在玻璃侧壁上。陶瓷，例如氧化铝片，是一种更好的材料；但是它不透明，而且比玻璃片昂贵。美中不足的是这两种材料都是典型的难以加工的材料，所以要做成一个以玻璃或陶瓷片为侧壁的灌胶夹永远不会象用塑料来做那么容易。即使如此，由于上述原因，任何可重复使用的灌胶夹还是以探用玻璃或陶瓷侧壁者为好。最简单的玻璃侧壁的灌胶夹是由两片相同的矩形玻璃片和一对平坦的塑料垫条所构成的，请参见Herbert Tichy 1966年的报道(2)。然而，这样构成的灌胶夹很难与上槽衔接，一旦衔接后又使得灌胶夹的加样区变得难以够及，请参阅US Pat4224134(1980)。此后，W.Studier(1973)用一片带有U形缺口的玻璃片取代了两片矩形玻璃片之一(3)，因而使得所形成的灌胶夹具有一个U形的上缺口。但这种带缺口的玻璃片或陶瓷片不但很贵，而且特别容易破碎。其后在US Pat 4574040(1986)中，用一片稍短的矩形玻璃片取代了带有U形缺口的那片玻璃片来构成灌胶夹。尽管所用的较短的玻璃片与两条平坦的垫条相互合作也可以为灌胶夹形成一个U形上缺口。但是如此形成的U形上缺口不具有一个平坦的边缘，因此很难保证灌胶夹与上槽不漏地靠接。其结果使得凡是探用这种灌胶夹的VSG电泳池，其上缓冲液的泄漏就成了它们的主要问题，请参考文献(4)。在US Pat 4560459(1985)中使用了一对截面为T形的垫条来构筑灌胶夹，但是该灌胶夹依然要使用带有U形缺口的玻璃或陶瓷片侧壁。在US Pat 4954236(1990)揭示了一种由三个部件组成的灌胶夹，但它的侧接面依然没有平坦的边沿。
此外，背景技术中多种灌胶夹都验证了一个事实，那就是在适当的压力下，那些玻璃片侧壁的灌胶夹的左、右边缘是可以做到不漏的，只要所用的两个塑料垫条足够宽和足够平坦。因而也就无须使用油脂或胶水来密封灌胶夹的左右边缘了。
关于驱使机构在所有三明治式的垂直片式凝胶电泳池中都必须使用某种驱使机构来迫使两个灌胶夹将一个上缓冲液槽夹持在它们两者中间而形成一个上槽/灌胶夹复合体。但是背景技术中的种种驱使机构都比较粗大而复杂，于是就使得必须采用相当大的下槽来容纳它们一切。请参考US Pat 4574040(1986)，5632877(1997)和5888369，6001233(1999)等。最近US Pat 6436262(2002)揭示了一个紧凑的夹持机构，但是看来它对厚度不同的灌胶夹们没有什么兼容性。
关于凝胶的灌注本质上讲，凝胶片的灌注过程与Rohm等人所揭示的有机玻璃片的制造过程基本是一样的，请参见US Pat 2154639(1939)。然而，不同之处在于这里所形成的聚合物是一种亲水的凝胶，它不是为了从模具中脱离出来做任何别的用途的，而是为了待在灌胶夹中作为电泳在其中进行的一中种载体。通常可将多个垂直片式灌胶夹叠放入一个灌胶盒里同时灌胶。第一个灌胶盒的结构以及用它来灌注梯度凝胶片的方法是由Margolis等人于1968年报导的(5)。不同改进的，具不同尺寸的灌胶盒如今都可以买到。但是它们的共同缺点是缺乏灵活性。外星人G.P.Magnant在US Pat 5188790(1993)中提出了一种铸造凝胶介质的方法。然而几千年以前，咱们人类就已经知道如何用铸造方法来制造器具了。用于电泳的聚丙烯酰胺凝胶形成的化学机理也早在1964年就由Leonard Ornstein发表了(6)。当然，任何类型的灌注或者说铸造都需要一个模具。不过，如果G.P.Magnant专利的装置是由三个部件组成的模子，那么该种模子在早于他54年以前就已经由Rohm等人揭示过了。即使如此，如何在那种模子中进行电泳还是一个大问题，因为那种模子是没有下开口的。忽略所有的其它问题不谈、而且如果我们並没有误解的话，那么Magnant专利的灌胶方法似乎就是将一个普通的灌胶夹放进一个普通的宽松的塑料薄膜口袋里，然后用四个物体从四个方面把那个口袋挤向那个灌胶夹再进行灌胶。如果是这样的话，那么Magnant专利的方法既不比用任何灌胶盒方便，也不比用任何灌胶盒具有灵活性。在US Pat 4224134(1980)，5192408(1993)，5520790(1996)，6110340及6162342(2000)中揭示了多种不同的用来封堵灌胶夹下开口的方法。但是它们大部分是每种方法都只能封堵他们自己的那种灌胶夹；何况其中有些方法并不可靠，有些方法又不方便。
关于吸热装置电泳时在凝胶介质中产生焦耳热。为防止生物样品在电泳时遇热变性而失去活性，VSG电泳池内通常需要设有一个吸热装置。然而在某些情况下，例如在DNA序列分析电泳时，以及蛋白质的SDS电泳时，都反而需要在样品变性状态下进行电泳，此时又无需使用吸热装置。在背景技术中，所有的吸热装置都要使用外源冷却剂，请参考US Pat 4224134(1980)，4574041(1986)等。
发明的内容本发明的目的是对垂直片式凝胶电泳池及其用法做出全面的改进，以期改进后的电泳池具备结构新颖、简单、紧凑，有灵活性，而且方法简便、可靠等优点。
为实现上述目的本发明采用了以下的技述方案本发明对VSG电泳池及其相关方法作了诸多改进；其中以六个实施例体现了三种不同的机构用来驱使灌胶夹与上槽衔接，每种各有其优点；在我们的双凝胶池中若只电泳一片凝胶，则无须将另一个侧开口封堵上；所有的灌胶夹都由矩形的侧壁和带凸缘的垫条所组成，但是仍可为每种灌胶夹形成一个具有平坦边缘的U形上开口；其中两种灌胶夹可以在电泳池中灌胶，而另两种则可以用来组成含有任意多个灌胶夹的电泳池；改进的吸热器无须使用外源的冷却剂；改进的橡胶密封条具有更大的回弹性，以便对付厚度不同的灌胶夹；提供了多种可以保证灌胶时不漏的方法。
技术特点及其优点(a)在上槽中安装一个中隔壁或冷却腔，提高上电极在上槽中的高度，以及采用一个较浅的下槽，因而当只电泳一片凝胶时，就无须封堵上槽的另一个U形侧开口；(b)面对上槽的每一个U形侧开口都设有一个可摆开摆关的方框；摆开它，使得灌胶夹可以插入其间；摆关它，就能迫使灌胶夹靠接在上槽的U形侧开口上；本设计新颖、紧凑、能应付厚度不同的灌胶夹，且容易操作；(c)把一个上槽与两个灌胶夹放置到一个倒置的刚性直角梯形围裙之中，于是一个V形间隙就在它们两者之间形成了，将一个圆柱形的横梁推挤进该V形间隙，就可以驱使灌胶夹与上槽紧紧地靠接在一起；本设计也新颖、紧凑、灵活，而且容易操作；(d)将一个偏心横梁握住，使其处于上槽的一个U形侧开口的对面，转紧该偏心横梁也可以迫使灌胶夹与上槽紧紧地靠接；本机构与下缓冲液槽没有关系；(e)坚持使用玻璃或陶瓷片作灌胶夹的侧壁，以便使灌胶夹具有较高的刚性、较好的散热性、何况凝胶介质与玻璃或陶瓷的侧壁又有较好的亲和性；(f)使用不带U形缺口的侧壁和带凸缘的垫条来构成灌胶夹，但是仍然可以为每种灌胶夹形成一个具有平坦边缘的U形上缺口，因而可以保证灌胶夹与上槽不漏地靠接；如是既能降低灌胶夹的成本、又能减少其侧壁的易碎性；(g)其中的两种灌胶夹可以在电泳池中灌胶，而无须额外的付加设备；(h)另两种灌胶夹可用来组成具有任意多个灌胶夹的电泳池，因而最适合用于双向电泳。
(i)改进的橡胶密封条具有8字形的横切面，因而具有更高的可压缩形和回弹性，以便对付厚度不同的灌胶夹。
(j)改进的吸热装置无须使用外源的冷却剂，因而使用十分方便。
(k)提供了多种可以保证灌胶时不漏的方法，它们都极简单可靠。
图1是改进的VSG电泳池1的透视图。
图2是一个展开的透视图，它表示改进的VSG电泳池2的结构和用法。
图3是一组透视图，它们表示改进的VSG电泳池3的结构和用法。
图4是一个展开的透视图，它表示改进的VSG电泳池4的结构和用法。
图5是一组透视图，它们表示改进的VSG电泳池5的结构和用法。
图6是一组展开的透视图，它们表示改进的VSG灌胶夹6-A，6-B，6-C的结构。
图7是一组剖析透视图，它们表示改进的VSG灌胶夹7-A，7-B的结构和用法。
图8是一组正视图，它们分别表示在灌胶时或进行电泳时U形橡胶密封条对灌胶夹7-A，或7-B两者靠接的位置关系。
图9是一个剖析透析图，它表示改进的灌胶夹9的结构。
图10是改进的灌胶夹10的展开透视图。
图11是改进的灌胶夹11的展开透视图。
图12是一个展开剖透视图，它表示如何改造一个普通上槽和一个普通U形橡胶密封垫条，以便使得凝胶夹7-A或7-B能够在它们进行电泳的位置上原位灌胶。
图13一个可以无限延伸的上槽/灌胶夹复合体之一段的透视图。
图14是一组正视图，它们表示如何将一个灌胶夹紧紧包裹在一个低软化点的塑料膜口袋里，以便灌胶的一种方法。
图15是一组正视图，它们表示如何将灌胶夹紧裹于一个弹性膜口袋里，以便灌胶的一种方法。
图16是一组透视图，它们表示如何将两个灌胶夹紧裹于一个普通的塑料膜口袋里，以便灌胶的一种方法。
图17是一组透视图，它们表示如何将灌胶夹紧裹于一个普通的塑料膜口袋里，以便灌胶的一种方法。
图18是一组正视图，它表示薄膜口袋18-A和18-B的结构。
图19是一付用于灌胶的直立夹板对的透视图。
图20是一个透视图，它表示如何把那些已紧裹于薄膜口袋之中的灌胶夹们夹持在一付直立夹板对19之间，以便灌胶的一种方法。
具体实施例方式
实施例图1表示改进的VSG电泳池1的结构和用法。在上槽22a中有一个直立而扁平的冷却腔24，而36是它的进出水口。冷却腔24将上槽22a分隔成了两个隔间，每一个隔间有一个上电极和一个U形侧开口，在它的周围有一个U形浅沟28以便橡胶密封条30嵌入其中。陶瓷片32a和32b是冷却腔的侧壁，它们是粘附在冷却腔24的栅条和边框上的。香蕉插头34a与上电极26a相连，而34b与下电极相连，它悬挂在上槽22a的底部之下。在本图中，橡胶密封条30b已经从U形浅槽28b中抽了出来。本发明的某些实施例中，所使用的橡胶密封条是由一些具有8字形截面的橡胶管所形成的，如图1底部的30b所示。如此形成的橡胶密封条具有较强的回弹性和可压缩性，以便对付厚度不同的灌胶夹们。上槽22a固定在底盘38a上，底盘上有两排榫孔44，以便可摆动的匀压框底部的榫头42插入其中。由于所有榫孔44都是松动榫孔，所以就使得可摆动匀压框40a和40b是既可以摆动、又可以翻转、也可以拆卸的。在每一个可摆动匀压框和其相对应的U形侧开口之间都留有一个设定的间隙，摆开可摆动匀压框40，以便将灌胶夹50插入该间隙内，摆关该可摆动匀压框40，就能驱使灌胶夹紧紧地靠接在上槽22a之一侧，于是一个灌胶夹/上槽复合体就形成了。搭钩48是一种首选的握持器，它使可摆动匀压框保持在关紧的状态。只要将形成的复合体(不管它具有一个或是两个灌胶夹)落坐于一个下槽52之中，于是所说的改进的VSG电泳池1就形成了。但是它还没有甚么实际用处，除非所装配上去的灌胶夹是事先灌好凝胶的，或是它们可以在其装配的位置上进行灌胶。由此可见，设计出一些能保证灌胶时不漏的简单方法，而使得电泳池的用户们能十分方便地自行灌胶是多么重要。可惜在绝大多数公司的电泳池专利中都不提供这类方法。无非他们是提供不出来，或者是不提供出来。而当用户们无法方便地自行灌胶时，就只能去购买各公司预先灌好的凝胶片来使用了。对此，本人不敢效仿。此图中在每一个可摆动的匀压框的某一面上都具有一个U形的突筋46，于是可摆匀动压框40a和40b的两面就是不对称的了。只要将可摆动匀压框40a和40b内外翻转，就可以改变所说的间隙的宽度，因此就能对厚度不同的灌胶夹有一定的兼容性。由于冷却腔24把上槽分成了两个隔间，两个上电极在上槽中又都处于较高的位置，外加采用了较浅的下槽；于是，当只进行一片凝胶的电泳时，这种双凝胶电泳池的另一个U形侧开口就不必封堵上了。在图1中，灌胶夹50a已被可摆动匀压框40a紧紧的挤压而靠接在上槽22a的一侧了，而可摆动的匀压框40b则是处在卸下的状态。
图2表示改进的VSG电泳池2的结构和用法。图2-A表示上槽22b的结构，其中34d是与下电极相连的香蕉插头，28c和28d是两条供橡胶密封条30嵌入的U形浅沟。图2-B表示一付可摆动匀压框的装配体，它由两个可摆动匀压框40c和40d、以及一个底盘38b和一个搭钩48c所构成。其中所有的部件都是以关节彼此连接的，因此整付可摆动匀压框2-B是可以内外翻转的，其中每一部件都可以摆动。把上槽2A与两个灌胶夹一起放入这付可摆动匀压框的装配体2-B之中，关紧2-B，再用搭钩48c使它们固定在关紧的状态，于是一个灌胶夹/上槽复合体就形成了。只要将所形成的复合体坐放到一个下槽52中去，(是否将吸热器5-C，参见图5，放入上槽22d之中，跟据需要而定)，于是所说的改进的VSG电泳池2就竣工了。此装配体2-B是可以内外翻转的，这就是说两个可摆动匀压框40c和40d之间的跨度是可变的。那是因为可摆动匀压框40c和40d下部的关节轴是偏离而不是正处在两个刚性匀压框40c和40d厚度的中线上。此种结构使得本实施例对厚度不同的灌胶夹们能够有一定的兼容性。在本实施例和上一个实施例中所揭示的驱使机构是新颖、简单、有兼容性，而且容易操作的。由于这种机构紧凑小巧，所以只需要用较小的下槽就可以容纳它们一切了，这样也可以节省pH缓冲液的每次用量。
图3是一组透视图，表示改进的VSG电泳池3的结构和用法。在图3-A中，上槽22c有一个中隔壁54a它把上槽一分为二，30e和30f是两条橡胶密封条，它们是由那种8字截面的橡胶管30b形成的，50b是一个灌胶夹，它已受到圆柱形横梁58b的挤压而紧紧地靠接在上槽的一侧。在本实施例和下一个实施例中所采用的驱使机构都是一种梯形围裙/圆柱横梁挤压机构。它的原理是将一个上槽与两个灌胶夹一起放到一个倒置的刚性梯形围裙之中。当该围裙是一个具有一个斜壁的直角梯形围裙时，于是一个V形间隙就在它们两者之间形成了；但是，当该围裙是一个具有两个斜壁的通常的梯形围裙时，于是两个V形间隙就在他们两者之间形成了。在这后一种情况下，需要将梯形围裙固定在上槽的两个侧壁上。有了这样的结构关系，只要将一支圆柱横梁推进一个V形的间隙内就可以驱使灌胶夹与上槽彼此紧密地靠接了。既然这种梯形围裙总是附着在某个物体之上的，因此就允许将它纵切成像56a和56b那样的两个梯形半围裙。这样做并没有损伤梯形围裙的功能，但是使之更便于操作。在图3-A中，两个半围裙56a和56b就是由一个通常的梯形围裙纵切而形成的，它们被固定在上槽22c的侧壁上；圆柱横梁58b已被推进V形间隙60b内，灌胶夹50b已受到挤压并与上槽22c紧紧的靠接在一起了。然而，通常灌胶夹本身既不够刚硬、也不够强壮，因此最好是在将圆柱横梁推入某个V形间隙之前，先把一个刚性匀压方框40e置于它们两者之间，如图3-B所示。其中26是上电极的电线，62是下电极的电线。无论是将一个灌胶夹或是两个灌胶夹装配到上槽之侧，所说的灌胶夹/上槽复合体就形成了。只要将所形成的复合体落座入下槽52，于是改进的VSG电泳池3就完成了。只须更换直径不同的圆柱横梁就足以使VSG电泳池3能够对付厚度不同的灌胶夹。与前述同理，当只有一片凝胶在此双凝胶池中进行电泳时，也无须封堵上槽另一边的U形侧开口。
图4是一组透视图，它们表示改进的VSG电泳池4的结构和用法。其中4-A表示上槽22d和刚性匀压框40f的结构。而如果忽略圆柱横梁58c，那么4-B实质上就是一个倒置的直角梯形围裙，但是它有一个宽的纵向切口在它的斜壁上，于是两个梯形半围裙56c和56d就形成了。刚性匀压框40g构成了围裙4-B的一个垂直侧壁，38b是一个底盘。应用本实施例时，只要将一个上槽22d和两个灌胶夹以及一个刚性匀压方框40f一同放进此直角梯形围裙4-B之中，然后将圆柱横梁58c向下推进V形间隙60c中去，于是一个侧向靠接的灌胶夹/上槽复合体就形成了。将所形成的复合体入座下槽52后(是否将吸热器5-C，参见图5，放入上槽22d之中，跟据需要而定)于是改进的VSG电泳池4就完成了。本电泳池除了与VSG电泳池3有同样的优点外，本池还有一个吸热器。
图5是一组透视图，用以说明改进的VSG电泳池5和5’的结构和用法。在图5-A中22e是一个上槽，54b是它的中隔壁，64a和64b是两个侧握臂，它们被固着于上槽的侧壁上用以握住偏心横梁66a和66b的两端，使它们分别面对上槽22e的两个U形侧开口，但在两者之间留有了预定的间隙。偏心横梁66b已经处在它的工作位置上，并且已经处于旋紧状态，受到它和刚性匀压框40i的挤压，灌胶夹50d已经紧紧地靠接在上槽22e的一个侧开口上，于是所说的灌胶夹/上槽复合体就形成了。只要将形成的复合体入座下槽52之中，改进的VSG电泳池5就完成了。如图所示，偏心横梁66a和66b是既拆卸的又可替换的，其中66a处于卸下而旋松状态，65是转动偏心横梁的杠杆或把柄。有两种方法可以使本实施例用来对付厚度不同的灌胶夹们。其一是替换椭圆度不同的偏心横梁，其二是使用手拧螺栓来驱使灌胶夹。为此，八个螺纹孔67已经在两个侧翼握臂64a和64b的四个端片上预备好了，以便必要时使用手拧塑料螺丁(图中未画出)来对付那些厚度差异很大的灌胶夹们。图5-B表示这种偏心横梁驱使机构的另一个实施例。其中38c是一个底盘，66c是一个偏心横梁(可拆卸也可替换)，它被两个侧翼握臂64c和64d握住、并已经处在它的工作位置上，而两个侧翼握臂64c和64d的另一端则连接在一个垂直的刚性方框40h上，于是一个总体呈C加I形的装配体(从上面看)5-B就形成了。将一个上槽22d(参考图4-A)与两个灌胶夹和一个刚性匀压框40f一起放入这个C加I形的装配体5-B中之后，再转紧偏心横梁66c，于是一个灌胶夹/上槽复合体就形成了。只要将所形成的复合体入座下槽52(是否将吸热器5-C，参见图5，放入上槽22e之中，跟据需要而定)，于是改进的VSG电泳池5’就完成了。图5-C表示吸热方块70的结构，其中68是一块凝胶冰(也可称它为纤维素树脂，它的化学组成是甲基纤维素钠盐或其类似物)或是一金属块，69是它的电绝缘外壳，71是为嵌放上槽电极线的一条浅沟，34c是一个香蕉插头。吸热方块在使用之前应当存放在冷藏室或任何一个足够冷的地方，而在应用时则将其放入上槽之中用以吸收电泳时所产生的焦耳热。此吸热方块在使用时无须外源的冷却剂，因此无须与任何管道连接，这就十分方便。吸热方块70尚可明显地减少上缓冲液的用量，并且允许上电极26固着在其上。除此以外，此吸热方块还可以用在其它类型的电泳池中，例如用在电泳转印池之中。实际上电泳转印池也是一种凝胶电泳池，其中凝胶片也是垂直放置的，只不过其电泳方向是横向的而已。
图6是一组展开透视图用以说明改进的灌胶夹6-A，6-B和6-C的结构。在灌胶夹6-A中，72a是一片较大的矩形侧壁，72b是一片较小的矩形侧壁，74a和74a’是一对带凸缘的垫条，它们每一条各有一个平坦的垫条部分和一个紧挨着它的凸沿条部分。两者的平坦的垫条部分被紧夹在侧壁72a和72a’左右的两个边幅之间，于是在这样四个部件之间就限定了一个直立而扁平的空腔以便将凝胶灌注于其中；而同时，两个垫条的凸沿条部分则分别地抵靠在较小的侧壁72b的左右边缘上，于是一个具有平坦边缘的U形上缺口就形成了(由于凸沿条部分与较小的侧壁的厚度相同)，因此使得灌胶夹6-A能够做到不漏地与上槽靠接。灌胶夹6-B与灌胶夹6-A基本上是一样的，但是6-B的凸缘垫条74b和74b’是粘结在较大的侧壁72c上的。因此6-B是一个由两个操作部件组成的灌胶夹，但是它仍可以具有两个玻璃或陶瓷的侧壁。垫条74a和74b可以用挤出成形的塑料条来做成，这样可以降低成本。极性塑料，例如PVC是一种式合制做各种垫条的好材料，因为凝胶介质与极性塑料有较好亲和性。用软PVC做的垫条具有自粘附性，它们自己就可以附着在侧壁上，这样就为灌胶夹的装配提供了很大的方便(请参见文献2)，而硬的PVC垫条可以用粘合剂永久性地粘合在侧壁上。既然凸缘垫条74b和74b’只是粘合在侧壁72c上的，那么它们也可以用玻璃来做成。具体做法是，先粘一条窄的玻璃条(厚度和小侧壁72d一样)到一条较宽的玻璃条上(它的厚度决定灌胶空腔的厚度)，用以形成像74b那样的带凸缘的垫条；然后再将之粘到较大的侧壁72c上。或者相反，先将一条较宽的玻璃条粘在大侧壁72c的侧边上，然后再将一条较窄的玻璃条粘在那条较宽的玻璃条之上而形成一个像74b那样的带凸缘的垫条。在灌胶夹6-C中的两个凸缘垫条74c和74c’是与较大的侧壁72e融为一体的。由于通常塑料垫条是不能与玻璃侧壁融合的，因此在本申请书中凡是当我们说某一垫条与某侧壁融合时，那就是说要么两者是由注塑一体成形的，或者是用玻璃模压成形法而一体形成的(像压制玻璃烟灰碟那样)。此外，但凡我们说某垫条是固定在某侧壁上时，那就是说该垫条既可以是粘在某侧壁上的，也可以是与某侧壁融为一体的。灌胶夹6-C也是一个只有两个操作部件构成的灌胶夹，其中凸缘垫条74c和74c’与侧壁72e是一体形成的。既然它们总是要用某种模具成形的，因此就可以在所用的模具上作一些小小的改动而并不至于增加其造价。实际上在图6-C中的两个凸缘条部分74c和74c’的上、下端都做成了45度的过度角。于是，那块较小的侧壁72f的四个角也要相应地磨成45度的倒角。这种小小改进的好处是它可以限制该片较小侧壁72f向任何方向滑动。不管该片较大的侧壁是塑料的或是玻璃的，在灌胶夹6-A、6-B和6-C中那些较小的侧壁仍然可以是玻璃的或是陶瓷的。因为在装配后它们都处在电泳池的内侧，所以无须是透明的。
图7是一组剖切透视图，用以表示改进的灌胶夹7-A和7-B的结构和用法。在灌胶夹7-A中，那个U形的凸缘垫条76是由如同灌胶夹6A、6B或6C中那样的两条凸缘垫条74被一条横卧的凸缘垫条连接在它们两者的下端而形成的。这样形成的U形垫条具有两支上伸的侧臂和一个水平的底部横梁。其底部横梁的平坦垫条部分已经衰退成一个鲨鱼齿78状了，它被夹在两个侧壁72g和72h的下缘之间，以便增强灌胶夹底缘的抗压强度(灌胶夹7-B的乳突84和在那些由两个操作部件构成的灌胶夹9，11，6-B或6-C中的乳突都具有和此鲨鱼齿78同样的功能)；而除最左边和最右边的两端以外，其底部横梁的凸缘部分已经由上向下窄缩了大约1至2毫米，其未窄缩的两个端点则分别顶靠在那片较小侧壁72h底沿的最左、最右端上。这样一来，就将灌胶夹的通常朝下的下开口转变成朝向并处在灌胶夹7A或7B的侧接面上了。在灌胶夹7-A中U形凸缘垫条76是粘接在较大的侧壁72g上的，而在灌胶夹7-B中U形凸缘垫条76’则是与较大的侧壁72g’融为一体的。这样一来，灌胶夹7-A或7-B中仅存的两条装配缝82和82’以及其下开口80就全都处在灌胶夹的侧向靠接面上了。它们的这种特点是很有利用价值的。但是只有你意识到了它，你才能利用它。其价值在于只要使一条U形橡胶密封条同时抵靠在灌胶夹7-A或7-B的两条装配缝82及其下开口80上，就可以将它们全部封堵住，这样一来就可以保证在向灌胶夹7-A或7-B中灌胶时不会泄漏了。
图8是一组正视图，它们分别表示在灌胶时，或在电泳时U形橡胶密封条对灌胶夹7-A或7-B的相对位置关系。图8-A表示在灌胶时U形橡胶密封条30是同时抵靠在灌胶夹7-A或7-B的两个垂直的装配缝82和82’以及其下开口之80上的。然而当该U形橡胶密封条30是一某个VSG电泳池的一个组成部分时，那就是说灌胶夹7-A和7-B是可以在该VSG电泳池中灌胶的；随后只要将灌胶夹向下移动一点就可以进行电泳了，如图8-B所示。应当指出的是，虽然在灌胶夹7-A或7-B的侧接面上都有两个装配缝82和82’，但是在电泳期间却不会有上pH缓冲液沿着它们或是横跨它们而泄漏。这是因为在使用我们灌胶方法灌胶后，装配缝82和82’中也充满了凝胶介质；而且在整个电泳过程中所说的橡胶密封条30始终是抵靠在装配缝82和82’上的，如图8-B所示。同理，当探用灌胶夹6-A、6-B和6-C以及灌胶夹10和11时，也不会发生上pH缓冲液的泄漏。
图9是改进的灌胶夹9的一个展开透视图。其中，72i是一片较长的侧壁，72j是一片较短的侧壁，74d和74d’则是两条凸缘垫条，它们每一条是都由一条平坦垫条和在其顶端的一方小突起所构成的。其平坦垫条部分被紧夹在两片侧壁72i和72j之间，而所说的顶端的两方小突起则分别抵靠在较短的侧壁72j上沿的左、右端。凸缘垫条74d和74d’是粘合在较短的侧壁72j上的、或是与之融合成一体的，但较长的侧壁72i则是可拆卸的。当所用的垫条只是粘合在较短的侧壁上时，灌胶夹9仍然可以有两个玻璃或陶瓷的侧壁。凸缘垫条74d和74d’它们的每一条都可以是如图中所示的那样是无缝一体的；但是也可以是由一条平坦的塑料或玻璃垫条以及一块塑料或玻璃小方块相互粘合在一起而形成的，如74d”那样。
图10是改进的灌胶夹10的展开透视图。其中的72k和72k’是两片相同的矩形侧壁，74e和74e’是一对具有T形横截面的凸缘垫条。两者的平坦的垫条部分被分别夹在两片相同侧壁72k和72k’的左右边缘之间，而两者的T形的头部则抵靠在两片相同的侧壁的左右边缘上；由于垫条明显地长于侧壁，所以一个U形上缺口就自然地形成了，它通向灌胶夹10的两面。所说的两个垫条74e和74e’可以固着在任一侧壁上。此外，两片玻璃侧壁72k和72k’的上沿的内直角都被打磨掉了，其结果就使得一个V形的喙86形成于这类灌胶夹的U形上缺口之中了。
图11为改进的灌胶夹11的展开透视图。其中72m是一片较窄的侧壁，72n是一片较宽的侧壁，74f和74f’是一对凸缘垫条，它们每一条都有一片平坦的垫条部分，但是也都有一方小凸起附着在其一面的上端，而同时又有一条凸缘条附着在其另一面的一侧。所说的两条平坦的垫条部分被分别夹在两个侧壁72m和72n的左右边缘之间，所说的顶部的两方小凸起则抵靠在较宽的侧壁72n上沿的左、右两端，而同时两条侧翼的凸缘条部分则分别抵靠在较窄的侧壁72m的左、右边缘上。两条垫条74f和74f’是固定在较宽的侧壁72n上的，而较窄的侧壁72m则是可装卸的。此灌胶夹也具有一个V形喙86，就像灌胶夹10那样。当所说的两个垫条只是粘合在较宽的侧壁上时，此灌胶夹仍然可以有两个玻璃或陶瓷的侧壁。灌胶夹10和11对于进行双向电泳的第二向电泳而是十分理想的。因为，这类灌胶夹的每一个都有两个侧接面，因而它们可以与多个上槽组件交替地侧向地靠接而形成一个具有任意多个灌胶夹的上槽/灌胶夹复合体。此外，它们的V形喙86的好处在于它能允许探用更粗的凝胶圆柱来进行双向电泳法中的第一向电泳，这样就可以极大地提高双向电泳方法的灵敏度。
图12是一个展开的剖切透视图，它表示如何对一个通常的上缓冲液槽以及对一个通常的U形橡胶密封条作一些不大的修改，就可以使得像7-A和7-B那样的灌胶夹能做到在它们进行电泳的位置上原位灌胶。所说的改进包括，一方面使上槽的每一个U形侧开口都具有一个共面并且通透的下延唇88(例如打一排小通孔90在该下延唇88上)；另一方面，将一个常规的U形橡胶密封条的底横梁部分劈成两股，于是一个横卧的橡胶环92就形成于改进后的U形橡胶密封条30’的底部了。将如此改进的U形橡胶密封条30’嵌进U形浅沟28’后，密封条30’下部的横卧环就刚好围绕在那排小通孔90的周围。但是为了在同一个图中能清楚地显示所有的事情，在图12中改进的U形橡胶密封条30’已被从改进的U形浅沟28’中抽了出来。使用这个实施例的方法是这样的，首先在密封条30’底部的横卧环92旁用水贴上一条浸湿的半透膜94，然后用力使灌胶夹7-A或7-B抵靠在改进的上槽22e的一个U形侧开口上，而使得灌胶夹的下开口80正好对准那排小通孔90。其结果是半透膜94就被紧紧的夹在它们两者之间了，于是灌胶夹7-A或7-B的下开口80就被封住了。本实施例使得灌胶夹7-A或7-B能够在它们进行电泳的位置上原位灌胶，而且在灌胶后也无需移动或移去任何东西就可以进行电泳。虽然30年前在US Pat 3419580中已经采用半透膜来封堵其灌胶腔的下开口，但是该电泳池中并没有结构独立的灌胶夹，而且那里的半透膜是固定在电泳池内的一个结构部分，是不便于一次一次地更换的。
图13是一个可以无限组合的灌胶夹/上槽复合体的一段的透视图。其中每一个11是一个灌胶夹11或灌胶夹10，每一个22m是一个上缓冲液槽组件，每一个86是灌胶夹的一个V形喙，每一个96象征性的代表一个弹簧夹。此图表示，只要将灌胶夹10或11与上槽组件22m交替地侧向靠接，就可以形成一个具有任意多个灌胶夹的上槽/灌胶夹复合体。复合体13可以延长到任何所需的长度，但是只要在其两端各夹上一片塑料片就可以终止其延长。本实施例可以确保任意数目的垂直凝胶片在相同的条件下同时进行电泳。因此，用它同时进行双向电泳法的多个第二向电泳的对比分析是最理想的。
图14是一组正视图，表示如何将灌胶夹紧裹到一个塑料薄膜口袋中以便保证灌胶时不漏的方法。其方法是，首先将一个或数个面对面叠置的灌胶夹50放入一个宽松的而且具有较低软化点的塑料薄膜口袋100a中，并用某种手段将口袋的上开口处握住以防该部分遇热收缩；然后用热气吹拂塑料袋100a，使它遇热收缩而紧紧地围裹在灌胶夹50的周围。将夹住袋口的手段移去，再将塑料膜紧裹着的灌胶夹们夹持在两块直立的夹板之间，就可以进行灌胶了。本方法适用于任何尺寸的的灌胶夹。图14-A表示用一个宽嘴夹96w来握住塑料口袋的开口部位。图14-B示也可以将开口区域部分地熔合(就是图中98标示的区域)，然后在口袋收缩后再将熔合部分剪去。
图15是一组正视图，表示如何将灌胶夹紧紧地包裹到一个弹性薄膜口袋里以保证灌胶时不漏的一种方法。其中，50是一个或几个面对面叠在一起的灌胶夹，但是在图中它们是倒置的；100b是一个底部具有尾管110a的弹性薄膜的口袋，它的开口部分已被捲起而形成了一个增粗的捲口102部分；104和104’是两个手指或是任何别的支撑手段，用来把弹性口袋100b撑开到足够地宽大。然后将撑开的弹性薄膜口袋100b如图从底部起套在灌胶夹50上。在除去支撑用具后，把捲口部分释放开来如图15-B所示；再将灌胶夹放正，于是就可以进入灌胶的下一步骤了。若是灌注梯度凝胶，则凝胶形成溶液最好是经由薄膜口袋100b的尾管110a注入(参考图18)。若是灌注常规的非梯度凝胶，此种弹性薄膜口袋则无需具有尾管。
图16是一组透视图，它表示如何能将两个灌胶夹紧紧地裹在一个普通塑料薄膜口袋里以保证灌胶时不漏的一种方法。在图16-A中，灌胶夹50和50’已被放入一个大小适当的普通塑料薄膜口袋100c之中。图16-B表示灌胶夹50和50’已被安排成肩并肩地处在该口袋之中了。图16-C和16-D表示用一个支撑手段，例如一枚塑料细棒106a或一片塑料卡片108a，抵靠在塑料袋100c的中线的位置上。图16-E和16-F表示，用所说的支撑手段作为拐点将塑料袋100c对折起来，直到灌胶夹50和50’由原来的肩并肩变成面对面。于是灌胶夹50和50’就被紧裹在塑料袋100c中，而可以进入灌胶的下一步骤了。进而言之，可以将n个灌胶夹(n＞1)并排放到一个适当大小的薄膜口袋中，然后用n-1个支撑器具从袋子外边抵靠在每两个相邻的灌胶夹之间，再以所说的支撑器具作为拐点，将该薄膜口袋反复折叠，直到所有的灌胶夹都从肩并肩变成面对面，于是，所说的灌胶夹们就被紧紧地包裹在所用的薄膜口袋之中了。
图17是一组透视图，表示如何能将灌胶夹紧紧地裹在一个普通的塑料薄膜口袋里以保证灌胶时不漏的方法。图17-A表示将一个或几个面对面叠置的灌胶夹50放到了一个宽松的塑料薄膜口袋100d中，并且已经将它们移到了口袋的某一端。然后用一个支撑手段，例如一枚塑料细棒106b或是一片塑料卡片的翻边部分108b，抵靠在所说的塑料口袋100d上，使其紧挨在灌胶夹的一侧。然后再以所用的支撑点作为拐点将口袋100d的多余部分折向灌胶夹所在的部位，并用粘胶带112将其固定这种折叠状态中，如17-B所示。于是灌胶夹50已被紧紧地包裹在塑料口袋100d之中，而可以进入灌胶的下一步骤了。本方法非常方便、灵活。它也可以用来灌注梯度凝胶，只要所用的薄膜口袋底部带有一个尾管就行了(参考图18)。
图18是一组正视图，表示两种薄膜口袋的结构，它们每一种都具有一个尾管。图18-A表示一种弹性的薄膜口袋100b的结构，其中110a是它的尾管。图18-B表示一种非弹性的塑料薄膜口袋100d’的结构，其中110d’是它的尾管。
图19是一付用于灌胶的夹板对19的透视图。其中114’是一块可移动的夹板，114是一块定夹板它附着在底板116上，118是一个V形切口以便尾管110可以通过，120是一个底托，用来将夹板对114和114’托起在它的上面，以便进行梯度凝胶的灌注。图中每一个96代表一个弹簧夹。
图20是一个透视图，它表示如何将灌胶夹们夹持在一付夹板对19之间以便灌胶的方法。其中灌胶夹们50已被包裹在一个薄膜口袋之中，114和114’是一付夹板对，每一个96则代表一个弹簧夹。在灌注通常的凝胶时，可以将凝胶形成液从灌胶夹的上开口倒入。但是在灌注梯度凝胶时，夹板对114和114’应当被举到底座120的顶上如图19所示，或是将之放到任何适当的物体之上，所使用的薄膜口袋的底部应当具有一个尾管110(参考图18)，而凝胶形成液则应当通过尾管110注射到灌胶夹中去。
在回顾了本发明内容，图解和详细说明之后，不难看出本发明对垂直片式凝胶电泳设备的所有方面及其相关用法都做了明显的改进。既使如此，本电泳池在总体构筑风格上仍然未能跳出那种最流行的三明治式的双凝胶电泳池的结构方式。由于三明治式的双凝胶电泳池对每一个制造商以及每一个实验室中的技术人员来说都是很熟悉的，所以我们就没有必要繁琐地指出灌胶夹的哪一个面是用来与上槽靠接的，也没有必要指出灌胶夹应当靠接在上槽的什么地方，等等。此外，当我们说将两个灌胶夹靠接到一个上槽上时，那就是说用力使两个灌胶夹分别抵靠在该上槽的两个U形侧开口上，或者是说用力使两个灌胶夹把一个上槽夹持在它们两者之间。
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(6)Ornstein，LeonardDisc Electrophoresis-I Background And Theory.
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权利要求
1.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于做说的改进包括(a)采用一个较浅的下缓冲液槽；(b)安插一个中隔壁到所说的上缓冲液槽中去，将所说的上缓冲液槽分隔成两个隔室，使每一隔室都有一个U形侧开口；(c)把所说的上电极安装在所说的上缓冲液槽里使它们处在这样一种高度，以致在所说的上缓冲液槽坐落到所说的下缓冲液槽中去之后，所说的上电极仍高于所说的下缓冲液槽侧壁的上沿；以上三个改进点的共同协作，就使得当仅仅进行一片凝胶的电泳时无需封堵上缓冲液槽的另一个U形侧开口，这样就方便了操作。
2.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的驱使机构包括(a)面对上缓冲液槽的每一个U形侧开口都设置一个可摆动的方框，并在它们两者之间留有一个适当的间隙；(b)摆开所说的可摆动的方框，将所说的灌胶夹安插入所说的间隙之中；(c)摆关所说的可摆动的方框并使它保持在摆关的状态，这样就迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互靠接在一起了，于是所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体也就形成了；这里所揭示的驱使机构既新颖，也简单，又紧凑，它具有灵活性强而且易于操作的优点；将可摆动的方框内、外翻转，就能对付厚度不同的灌胶夹。
3.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的驱使机构包括(a)将一个上缓冲液槽与两个灌胶夹同时置于一个倒置的刚性梯形围裙之中，当所说的刚性围裙是个具有一个斜面的直角梯形的围裙时，于是一个V形间隙就形成于所说的围裙和某个灌胶夹之间了；而当所说的梯形围裙是一个通常的具有两个斜面的梯形围裙时，于是两个V形间隙就分别形成于所说的梯形围裙和所说的两个灌胶夹之间了；在这后一种情况下，将所说的梯形围裙固着在所说的上缓冲液槽的侧壁上；(b)将一个圆柱形横梁推进所说的一个V形间隙内就能迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽侧向地靠接在一起，于是所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体就形成了；(c)当所说的灌胶夹本身不够刚强时，则在它和所说的圆形横梁之间的位置上事先安插一片刚性方框，然后再将所说的圆形横梁推进所说的V形间隙；(d)这里所说的梯形围裙总是附着在某个物体上的，于是就允许而且已经将所说的梯形围裙纵向地剖切成了两个梯形半围裙，如是并未改变梯形围裙的功能，但是却为本机构的操作提供了很大的方便；这里所揭示的驱使机构也是新颖，简单，紧凑，有灵活性和容易操作的，而且只须替换直径不同的圆柱形横梁就能对付厚度不同的灌胶夹。
4.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的驱使机构包括(a)用两个侧翼握臂握住一个偏心横梁的两端，使它面对着所说的上缓冲液槽的一个U形侧开口，但是在它们两者之间则留有一个适当的间隙；(b)将一个灌胶夹安插进所说的间隙中，再转紧所说的偏心横梁就能迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽靠接在一起，于是所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体也就形成了，这是因为在所说的偏心横梁转紧时所说的驱使机构限制了所说的上缓冲液槽向远处移去；(c)当所说的灌胶夹不够刚强时，则在它和所说的偏心横梁之间安插一片刚性的方框；然后再转紧所说的偏心横梁；这里所揭示的驱使机构与所说的下缓冲液槽不存在任何关系。
5.权利要求4所说的电泳池及其用法，其特征在于(a)所说的两个侧翼握臂共有四个抓握端，它们分别握住两个偏心横梁的四端，而使得所说的两个偏心横梁分别面对所说的上缓冲液槽的两个U形侧开口；(b)所说的两个侧翼握臂是固着在所说的上缓冲液槽的侧壁上的，因此当所说的任何一个偏心横梁转紧时，所说的两个侧翼握臂都可以制止所说的上缓冲液槽向远处移去。
6.权利要求4所说的电泳池及其用法，其特征在于(a)所说的两个侧翼握臂每一条都只有一个抓握端；(b)所说的两个侧翼握臂用它们的抓握端分别握住同一个偏心横梁的两端；(c)所说的两个侧翼握臂的另一端则与一个直立的刚性方框相连，于是一个总体呈C加I形的装配体就形成了；(d)将所说的上缓冲液槽与两个所说的灌胶夹一同放进所说的C加I形的装配体之中，再将所说的偏心横梁转紧，于是就把所说的两个灌胶夹中的第一个灌胶夹推向所说的上缓冲液槽，而所说的直立的刚性方框和第二个灌胶夹则制止了所说的上缓冲液槽远离所说的第一个灌胶夹；结果所说的驱使机构就迫使所说的两个灌胶夹将所说的上缓冲液槽紧紧地夹持在它们两者之间，于是所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体就形成了。
7.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的吸热器包括一个内核，和一个紧紧地包裹着该内核的由电绝缘材料做成的外壳；所说的内核是从凝胶冰和金属两种材料中选择一种而制成的一个立方体；在使用之前将所说的吸热器置于低温环境中，而在使用时则将它放入所说的电泳池中，用以吸收电泳时产生的焦耳热；这里所揭示的热量吸收装置无需使用外源的冷却剂，因而在使用时它无须与任何管道连接，这样就大大地方便了操作，而且它既可以明显的减少上缓冲液的用量，又可以作为上电极的支架，此外它还可以应用于电泳转印池中，因为在电泳转印池中其凝胶片也是垂直放置的。
8.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的垂直片式灌胶夹包括(a)两片矩形的侧壁；(b)一对凸缘垫条，它们每一条都具有一个平坦的垫条部分和至少一个凸缘部分与它伴连着；(c)所说的两条平坦的垫条部分被分别夹在所说的两个侧壁的左、右边缘之间，因而限定了一个直立而扁平的空腔，以便所说的凝胶介质灌注于其中；(d)而所说的凸缘部分则抵靠在所说的侧壁的边缘上，于是就为所说的灌胶夹形成了一个具有平坦边缘的U形上缺口；(e)所说的两条垫条允许被固定在某一片选定的侧壁上，但另一片侧壁则是可拆卸的；(f)在所说的灌胶夹与所说的上缓冲液槽靠接后，所说的U形橡胶密封条不仅仅抵靠在所说的灌胶夹的侧壁上，而且同时也抵靠在所说的垫条的凸缘部分上；这就是说，所说的垫条的凸缘部分不但参与了所说的U形上缺口形成，而且也参与了所形成的灌胶夹与所说的上缓冲液槽的靠接；这里所揭示的灌胶夹并不使用带有U形缺口的侧壁，但仍可以为灌胶夹形成一个具有平坦边缘的U形上缺口，这样就能确保灌胶夹与上缓冲液槽不漏地靠接，同时也减少了灌胶夹侧壁的易碎性，和降低了灌胶夹的成本。
9.权利要求8所说的电泳池及其用法，其特征在于所说的垂直片式灌胶夹包括(a)一片较小的侧壁；(b)一片较大的侧壁；(c)一对凸缘垫条，它们每一条都有一个平坦的垫条部分，和一个凸缘条部分伴连在它的一侧；(d)所说的平坦的垫条部分被分别夹在所说的两个侧壁的左右边缘之间；(e)所说的凸缘条部分则分别抵靠在所说的较小侧壁的左右边沿上。这里所揭示的灌胶夹仍可以具有两片玻璃的或是陶瓷的侧壁，或是一片玻璃或陶瓷侧壁外加一片塑料侧壁。
10.权利要求9所说的电泳池及其用法，其中所做的进一步改进包括(a)所说的一对凸缘垫条在它们下端被一条横卧的凸缘垫条将它们彼此连接在一起，于是一个U形的凸缘垫条就形成了，它具有两个上伸的侧臂部分，和一个底部的横梁区域；(b)所说的底部横梁区域的平坦垫条部分已经退化成了一个鲨鱼齿状，它被夹在所说的两个侧壁的下部边缘之间用以增强灌胶夹下部边缘的抗压能力；(c)而所说的底部横梁区域的凸缘条部分则除了它的最左和最右的两端以外已经从它的上缘向下窄缩了大约1至2毫米，于是其未窄缩的最左和最右两端就形成了两个小突起，它们分别顶靠在所说的较小的侧壁的下沿的最左和最右的两端，其结果就把所说的灌胶夹的下开口从通常朝下的方向而转变成为朝向灌胶夹的侧接方向了；(d)所说的U形凸缘垫条被固定在所说的较大的侧壁上，但是其较小的侧壁则是可以拆卸的；(e)由此形成的灌胶夹不仅只有两个操作部件，而且其仅有的两个装配缝和它的下开口都朝向并且处在它的侧接面上；(f)将一个U形橡胶密封条如此地抵靠在所说的灌胶夹上，使得所说的U形橡胶密封条的两支上伸的侧臂抵靠在所说的灌胶夹的两条装配接缝上，而同时所说密封橡胶条的下横卧部分则抵靠在所说灌胶夹的下开口上，其结果就把所说的灌胶夹的两条装配接缝和它的下开口同时封堵住了，于是就可以向所说灌胶夹中灌胶而不漏了；(g)当所说的U形密封橡胶条是某个电泳池的一个组成部分时，那就是说这种灌胶夹可以在该电泳池中灌胶，并且在凝胶形成后只须将所说的灌胶夹稍微向下移动一点就可以进行电泳了；这里所揭示的灌胶夹的结构及其用法使得无须采用任何额外附件就可在电泳池中灌胶，然后进行电泳。
11.权利要求10所说的电泳池及其用法，其特征在于所做的进一步改进包括(a)在一个通常的上缓冲液槽的每一个U形侧开口之下做出一个共面而且通透的下延唇，办法之一是在其上面打上一排小通孔；(b)将一个通常的U形橡胶密封条的水平横卧区域劈成两股，于是一个横向的橡胶密封环就形成于改进的U形橡胶密封条的底部了；(c)把所说的改进的U橡胶密封条附着在改进的上缓冲液槽的U形侧开口边缘上，使得所说的横向的密封环部分刚好环绕在所说的下延唇上的一排小孔通的四周；(d)用水把一条浸湿的半透膜附着所说的横向的密封环上，然后用力迫使权项10中所揭示的灌胶夹抵靠在所说的改进的上缓冲液槽的一个侧开口上，使得该灌胶夹的下开口正好对准所说的下延唇上的一排小通孔，于是所说的半透膜就被紧紧地夹持在它们两者之间了，所说的灌胶夹的下开口就被封堵住，而足以保证灌胶时不漏了，并且可以紧接着进行电泳而无需移动或移去任何东西；此外，任何别的类型的垂直片式灌胶夹也依然可以用于本电泳池中，只要它是具有一个U形上缺口的，而且是预先灌好凝胶的。
12.权利要求8所说的电泳池及其用法，其特征在于所说的垂直片式灌胶夹包括(a)一片较短的侧壁；(b)一片较长的侧壁；(c)一对凸缘垫条，它们每一条都由一条平坦的垫条部分以及在它顶部的一方小凸起所组成；(d)所说的两个平坦的垫条部分被分别夹在所说的两片侧壁的左右边缘之间；(e)所说顶部的两方小凸起则分别抵靠在所说的较短的侧壁顶部边沿的左、右两端；(f)所说的两条凸缘垫条是固定在所说的较短的侧壁上的，而所说的较长的侧壁则是可拆卸的；这里所揭示的灌胶夹也只有两个操作部件，因此操作较方便。
13.权利要求8所说的电泳池及其用法，其特征在于所述的垂直片式灌胶夹包括(a)两片相同的侧壁；(b)一对凸缘垫条，它们每一条都是具有一个T形横截面的凸缘垫条；(c)所说的两个凸缘垫条的平坦垫条部分被分别夹在所说的两片相同的侧壁的左右边缘之间；(d)而所说的两条凸缘垫条的T形头部则分别抵靠在所说的两片相同的侧壁的左右边缘上；由于所说的垫条长于所说的侧壁，于是所说的U形上缺口就形成了；(e)所说的凸缘垫条允许被固定在任何一片侧壁上；此灌胶夹的U形上缺口开向灌胶夹的两面，因此这种灌胶夹可以用来组成含有任意多个灌胶夹的电泳池。
14.权利要求8的电泳池及其用法，其特征在于所说的垂直片式灌胶夹包括(a)一片较窄的侧壁；(b)一片较宽的侧壁；(c)一对凸缘间隔条，它们每一条都有一个平坦的垫条部分，并在它的一面的顶端有一方小凸起，而在它的另一面的一旁则有一条凸缘条；(d)所说的两条平坦的垫条部分被分别夹在所说的两个侧壁的左右边缘之间；(e)所说的顶部两方小凸起分别抵靠在所说的较宽侧壁的上沿的左、右两端，而同时所说的两条凸缘条部分则分别抵靠在所说的较窄的侧壁的左、右边缘上；(f)所说的两条凸缘垫条是固定在所说的较宽的侧壁上的，而较窄的侧壁则是可拆卸的；这里所揭示的灌胶夹与权项13所揭示的灌胶夹有同样的功能，但本灌胶夹是一个只有两个操作部件的灌胶夹，因而较易操作。
15.一种改进的垂直片式凝胶电泳池及其用法，它们包括(i)一个用以容纳上缓冲液和上电极的上缓冲液槽，它有底板和侧壁以及一对具有U形橡胶密封条镶边的U形侧开口，以之作为一对垂直片式灌胶夹与此上缓冲液槽靠接的接口；(ii)每个所说的垂直片式灌胶夹是一个由前后侧壁和左右垫条所限定的上下开口直立而扁平的空腔，以便所用的凝胶介质灌注于其中，以及所说的电泳在其中进行，胶灌夹的上开口通常被做成U形缺口状；(iii)某种驱使机构，用以迫使所说的灌胶夹和所说的上缓冲液槽相互侧向地靠接而形成一个灌胶夹/上缓冲液槽复合体，并且使得所说的灌胶夹的U形上缺口暴露于所形成的复合体之中；(iv)一个有底板和侧壁的下缓冲液槽，用以容纳下缓冲液和下电极，以及容纳所说的灌胶夹/上缓冲液槽复合体；(v)一种热量吸收器，用时置于所说的电泳池中，用以吸收电泳时所产生的焦耳热，以及；(vi)提供了一些足以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法；其特征在于所说的用以防止在向所说的灌胶夹中灌胶时发生漏胶的手段和方法包括(a)用一种方法，将数个所说的垂直片式灌胶夹紧紧地包裹在一个薄膜口袋之中，但是保留所说的口袋的上开口敞开着；(b)把已经紧紧地包裹在薄膜口袋之中的那些灌胶夹连同该口袋一起夹持在一对直立的夹板之间，于是就可以向所说的灌胶夹中灌胶了而不会发生泄漏了；这里所提供的手段和方法十分简单，可靠，而且具有灵活性，足以保证用户们自己灌胶时无漏胶之虞。
16.权利要求15的电泳池及其用法，其特征在于所说的手段和方法包括(a)将一定数量的所说的垂直片式灌胶夹放到一个宽松的，软化点较低的塑料薄膜口袋之中；(b)用一种手段在高于所说的灌胶夹上沿的位置上把所说的薄膜口袋的上开口部分握住；(c)将所说的灌胶夹袋连同所说的薄膜口一同暴露于高于所说的薄膜口袋的软化点的温度之中，使得所说的薄膜口袋遇热收缩而紧紧地包裹在所说的灌胶夹的四周；(d)将所说的握住口袋上部开口的手段除去，于是就可以进入所说的灌胶的下一步骤了；这里所揭示的方法适用于包裹任何大小的垂直片式灌胶夹。
17.权利要求15的电泳池及其用法，其特征在于所说的手段和方法包括(a)用一种支撑手段把一个弹性薄膜口袋撑开，直到它被撑开到足够地宽大；(b)将一定数量所说的垂直片式灌胶夹放入所说的撑开的弹性薄膜口袋之中；(c)撤除所说的支撑手段，让所说的弹性薄膜口袋回缩而紧紧地包裹在所说的灌胶夹的四周，于是就可以进入所说的灌胶的下一步骤了；当所使用的弹性薄膜口袋在底部有一条尾管时，本方法尚可用来很方便地灌注梯度凝胶。
18.权利要求15的电泳池及其用法，其特征在于所说的手段和方法包括(a)将两个所说的垂直片式灌胶夹放到一个尺寸适当的塑料薄膜口袋之中；(b)将所说的两个灌胶夹移动成为彼此肩并肩地处在所说的口袋之中；(c)用一个支撑手段，例如一个塑料小棒或一片塑料卡片，从外面抵靠在所说的薄膜口袋的中线上；(d)以所说的支撑手段作为拐点把所说的塑料薄膜口袋对折起来，直到所说的两个灌胶夹由原来的肩并肩变为面对面，于是就可以进入所说所的灌胶的下一步骤了；同理，这里所揭示的方法也可以用来包裹多个灌胶夹；例如可以将三个灌胶夹放入一个更宽的口袋之中，采用两个支撑手段，然后将薄膜口袋作Z字形的折叠，等。
19.权利要求15的电泳池及其用法，其特征在于所说的手段和方法包括(a)将一定数量所说的灌胶夹放到一个宽松的塑料薄膜口袋之中，并将它们移动到该口袋的某一侧；(b)用一个支撑的手段，例如一个塑料小棒或一个塑料卡片的折边部分，在靠近灌胶夹的位置上从外边抵靠在所说的塑料薄膜口袋上；(c)以所说的支撑手段作为拐点，将所说的薄膜口袋的多余部分折向灌胶夹所在的那一边并使之固定在这种折叠状态，于是就可以进入所说的灌胶的下一步骤了；这里所揭示的方法也可用于灌注梯度凝胶，倘若所使用的塑料口袋在底部有一个尾管。
全文摘要
本发明对垂直片式凝胶电泳池及其用法做了全面的改进，其中以六个实施例体现了三种不同的用以驱使灌胶夹与上缓冲液槽侧向靠接的机构，每种各有其优点；当只有一片凝胶在其中电泳时，无需封堵上缓冲液槽的另一个U形侧开口；所有的灌胶夹都是由矩形侧壁和凸缘垫条构成的，但仍可为每种灌胶夹形成一个具有平坦边缘的U形上缺口；其中两种灌胶夹可以在电泳池中灌胶，而另两种灌胶夹则可以用来组成具有任意多个灌胶夹的电泳池；改进的冷却装置无需外源的冷却剂；提供了数种可以保证灌胶时不漏的方法。
文档编号G01N27/447GK1661364SQ20041000632
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者周德明 申请人:周德明