Установка для электрофореза

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Сониалистнческих Республикпо делам изобретении и открытийДата опубликования сания 07.12. П. ерегуд, Р,Фрейдель,(72) Авторы изобретен В. С. Полещук, В, М, Галкин, Б. Л. Перепеч, Д Г. Бабиков, В. Д. Жбанов, А. А. Златорунский, Г. П. Авксентьев и В. А. Передков(54) УСТАНОВК зделять разлпчме белки и вляется х рас- яИзобретение относится к устроиствам препаративного получения особо чистых веществ, в частности биологических препаратов, методом электрофореза в свободном потоке жидкости, преимущественно в ус ловиях невесомости.Из известных устройств наиболее близким к изобретению является свободнопроточный электрофоретический сепаратор для электрофореза в условиях невесомости 1. Он 10 содержит электрофоретическую камеру, снабженную приемником для закладки и извлечения образца, соединенную через многоканальный перистальтический насос и особый переходник со сменным коллекто ром фракций. Перистальтический насос приводит в движение рабочий и электродный буферные растворы, хранящиеся в специальных охлаждаемых емкостях, Сменный коллектор, содержащий емкость для сбора 20 фракций, охлаждается для сохранения их жизнеспособности. Биологический препарат подводится к камере через охлаждаемую помпу. Кроме того, для обеспечения оптимального температурного режима в камере, 25 последняя охлаждается циркулирующей жидкостью из замкнутой системы охлаждения.Недостатком такой установки яотсутствие выбора рабочих буфернь 0 творов, что не п раные биопрепар при рклетки.Кроме того, принципиально ограниченное одной емкостью количество рабочего буферного раствора лимитирует производительность сепаратора. К недостаткам конструкции можно отнести и отсутствие специального насоса для обеспечения циркуляции электродного буферного раствора, а также газожидкостных сепараторов для очистки электродного буферного раствора от газообразного кислорода и водорода, выделяющихся на электродах элсктрофоретической камеры разделения вследствие электрохимического процесса,Принципиально возможно увеличение емкости для рабочего буферного раствора и использование нескольких подобных емкостей с различными по составу буферными растворами. Однако это сопряжено с увеличением габаритных размеров установки.Целью изобретения является уменьшение габаритов установки при расширении области ее применения, а также обеспечение герметичности гидромагистралей при их перекоммутации.Цель достигается тем, что установка для электрофореза, содержащая электрофоретическую камеру, соединенную с блокомбиологических препаратов и через многоканальный перпстальтический насос посредством переходника с резервуаром для рабочего буферного раствора и с коллектором, выполненным ь виде емкостей-приемников фракций и отработанного раствора, снаб 5 кспп 1 х штуцсрами, дополнительно содер(ит газожидкостныс сепараторы, соединенные через циркуляцпоиный насос с электрофоретической камероц, а емкости-приемники фракций и отработанного раствора выполнены из эластичного материала и расположены н резервуаре для рабочего буфсрного раствора, псрсходник выполнен в виде многоканального гпдроразъема, нижняя часть которого расположена в резсрвуарс для рабочего бусрсрного раствора и выполнена в виде дпафрагменного гидро- распределителя, а всрхп 51 я, связанная с многоканальным перистальтическим насосом и электрофорстпчсской камерой, выполнена в виде набора аппллярных игл с общим иглодсржателем и установлена с возможностью возвра 1 но-поступательного перемещения.Кроме того, гндрораспрсделитель состоит из металлической нластиш.1 и расположенных сверху и снизу самоуплотпяющихся прокладок, причем пласгппа имеет отверстия, расположспныс сооспо штуцерам емкостей-приемников фракций и отработанного рыств 01)с 1, сообпц 1 юп 5 исс 51 мсм(ду сооой, и отверстия дл отбора буферного раствора, верхняя прокладка выполнена сплошной, а нижняя имеет отверстия, расположенныс соосно штуцерам емкостей-приемников отработанного раствора и отверстиям для отбора буферного раствора,На фиг. 1 изображена схема предлагаемой установки для элсктрофорсза; па фиг, 2 показан переходник для рабочего буферного раствора и коллектора,Установка для электрофорсза содержит электрофоретическую камеру 1, соединенную с блоком 2 биологических препаратов и через многоканальный перисталь 1 и 1 еский насос 3 посредством переходника 4 с резервуаром 5 для рабочсго буферного раствора и коллектором б, а через циркуляциопный насос 7 с емкостью 8 для электродного буферного раствора и газо:.кидкостнымп сепараторамп 9, пульт 1 О и олок питания 11.Все гидравлпчсски связапныс элементы охлажда 1 отся циркулирующим тсплон 1 сителем.В резервуаре 5 для рабочего буферного раствора размещен коллектор 6, выполненный в виде эластпчп 11 х емкостей-приемников 12 разделенных фракций и емкостей- приемников 13 отработанного раствора. Последние необходимы для промывки полостей электрофоретической камеры 1 и гидромагистралей после проведения разделения одного биопрепарата, например бел 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 бО 65 ка, перед разделением другого биопрепарата, например клетки, Емкости-приемники 12 для разделенных фракций соединены со штуцерами 14, запрессованными в основание 15 гидрораспределителя, входы которых заглушены самоуплотняющейся прокладкой 1 б. Отверстия в пластине 17, соосные заглушенным штуцерам 14, соединены каналом и сообщаются через незаглушенные штуцеры 18 с емкостями-приемниками 13 отработанного раствора, а входы их заглушены самоуплотняющейся прокладкой 19.В основании 15 предусмотрены направляющие для стыковки с другой частью гидроразьема, которая представляет собой сборную конструкцию, состоящую из иглодержателя, выполненного в виде пластины 20 с запрессованными в ней иглами 21, входы которых в расстыкованном положении заглушены самоуплотняющейся прокладкой 22. В пластине 20 предусмотрены отверстия для направляющих другой части гидроразъема. Смонтированный на этой части гидроразъсма привод ее возвратно-поступательного перемещения предназначен для автоматической стыковки обеих частей гидроразъема в трех фиксированных положениях.В первом положении иглы 21 находятся вне гидрораспредслп 1 сл 51 (фиг, 2), что соответствует расстыкова 1 шому гидроразъему,Второе положение. Нахождсние игл 21 в отверстиях пластины 17 гидрораспределителя образует гидравлическую связь электрофоретической камеры с емкостями-приемниками 13 отработанного раствора и резервуаром 5 для рабочего буферного раствора,Третье положение. Нахождение игл 21 в штуцерах 14 обеспечивает гидравлическую связь электрофоретической камеры с емкостями-приемниками 12 фракций и резервуаром 5 для рабочего буферного раствора.В днище резервуара для рабочего буферного раствора находится штуцер 23, на который надет эластичный мешок 24, имеющий связи с окружающей атмосферой и обеспечивающий равенство давления жидкости во всех емкостях и окружающего атмосферного воздуха.Установка для элсктрофореза работает следующим образом.Биологический препарат, подлежащий разделению, с помощью механизма подачи поступает из блока 2 для биологических препаратов в электрофоретическую камеру 1 (фиг. 1). Одновременно с этим многоканальный перистальтический насос 3 обеспечивает поступление в электрофоретическую камеру 1 рабочего буферного раствора из резервуара 5, Под воздействием электрического поля, источником которого является блок 11 высоковольтного питания, биологический препарат разделяется на фракции с одинаковой электрофоретической подвижностью.Выделяющиеся при электрофоретическом процессе электродные газы удаляются из электрофоретической камеры 1 потоком электродного буфепного раствора, подаваемым циркуляттиоттттьттт насосом 7. Из магистрали электролные газы удаляются газо- жидкостными сепараторами 9. Обезгаженный таким облазом электродный буферный раствор поступает в емкость 8, откуча вновь подается в электрофоретическую камеру 1.Разделенные фракции вместе с буферным раствором полаются многоканальным перистальтическим насосом 3 через переходник 4 в емкости-приемники разчеленных фракций коллектора 6 или ппи вывечении устройства на заланный лежим паботы - в емкости-ппиемники отпаботанного паствора коллектора 6 в зависттмости от полокения переходника 4, определяемого возвратно-поступательным приводом,Переходник может цахолиться в одном из трех положений. Первое состояттттс исходное, соответствует расстьткованному состоянию гидролазъема, при котором иглодеркатель с тсапилляпньтми иглами 21 находится в таком по.чотении, что выхочные отверстия всех капилляпных игл 21 оказьтваются погпуженньтми в тело самоуплотняюшейся прокладки 22.Во втопом полокении осх ществляется гилпавлическэя связь электпосЬопетической камеры с двумя эластичными емкостямиплттемниками 3 отпэботанного ластвопа по каналам отбопя сьпакттитт и с пезепвуапом 5 для пабочего бусЬелпого пэствопа по лвум дополнительным кятталам, по котолым осуществляется полаца рабочего бтчЬепного раствора в элетстлоФолеттс тескуто камеру. В этом состоянии иглолепжателт, заттимает положение, ппи котором иглы, плойля терез самоуплотняющиеся ппоклалкц 16 и 19, располагаются слелуюптцм обпазом: выходные отвепстия цгл, по которым осуществляетсяя сбор Фпакций. попалают в пполольный канал, а выхолные отверстия двух игл, по которым ппоизвочится отсос буФепного ластвола, располагаются в соответствующих отвепстиях пластины гилпопазъема. Наличие такого состояния гидроразъема позволяет ппоттзволттть ппомывку электрофолетической камеры рабочим буферттьтм раствором.Третье положение пепехочника позволяет осутпествлять прием Фпакций в эластичные емкости коллектора и олновпеменно обеспечивать полацу рабочего буферного паствора ттз резепвуяпэ. Плтт этохт ттгчолептятель Фиксипуется в положении. пли котопом вттхочнт,те отвепстття игч, по котопьтм ппоизвочится сбоп сЬля итти "т. ппоптетнпцх через самм плотняюптиеся ппокла.чки, попадают в емкости-приемники фракций, а Вьтходньте отверстия двух дополнительныхигл, по которым проттзволитстт отсос рабочего буферного раствора цз резервуара, как и во втором положенитт. нахочятся в резервуаре для рабочего буферного раствопа.Изобретение позвочяет ппо т эяект лофолетическое пазлелеттце биоппепэпятов в различных буФепттьтх следах, что сутцественно пасшттляет этсспепттметттэтьттттс возможности преллагаемого устпойствя. Кроме того, применение таких блоков. снаряженньтх степилцзующтптц и коттселвттлх ющими растворами, позволяет пповочттть степилизацию и коцсепвацию электпойопетицеского сстпойства без его пазбопкц.Работа блока основана нэ ппицццпе замещения обьемов: ппи заполнении элястичньтх емкостей-ппиемников ко,члектопа плоисхолит отбоп п абоцего бхчЬел ного и яствора из пезервапа, ппц тем скопосттт отбопа жттлкостц из лезепвяля лчя пабочсго б- фспцого паствопя тт поступления ее в ехткосттт-плттемттттктт коллектопя пявттьт, Тятсцм образом, суммяппый объсм жцчкосттт в блоке всегча остается постояттнтлт. Испочт,зовапие этого пптпщппа позволяет уменьитцть габяпцтньте пазмепьт устпойства за счет отказа от емкости лля буФепного пастволя как самостоятельнотт конструктивной едцнцпьт.Ппттменентте лия Флагсенного лсттоготсяняльттого гичпопасппечелцтеля обеспечивает гепметццное гпчлавлическое соечцнецис или пазъечинеттие ппечвяпительно заполненной паствопом эчектпосЬопетттцестой кэмепьт с лезепвуяпом лля пябоцего буФепного раствора и еткостямтт-ппттемникамтт коллектопа, а также ппепятствт ет попачацию воздуха кяк в элсктлосЬопетттческуто камелу, так тл в псзервуап лля рабочего буФепного раствора и емкости-приемники коллектор а.Плиметентте этой устяттовктт позволяет проводить пазлеление различных образцов, а также их хранение ц консервацттю,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 Формула изобретения 50 55 00 1, Установка лля электпоФореза, солепжащая элетстпофопетгтескуто камеру, соедиттенную с блоком био,чогическттх препаратов и через многоканальный пепистальтическцй ттасос поспечством пепехолнтткя с резепвхалом лчя рабочего буФепного ряствопа и с колчектопом. вьтполнеттттыт в впче емтсостей-ппиемнттков Фпэтсттттй тт отпаботяттного пэствопа. сттябжецнттх тстт т 1 епамтт, о тл тт ч а ю тп я я с я тес. тто. с тте тт,то умецт, - тттения гябяптттотз т стэттовтс 1 т тт пастттттпетттся облясттт ее пп тменснця. отта топочнитечьпо сочептсттт газотсттчтсосттттте сеттяпятоптт, соечттненттые цепез ттттптт. тяттт оттттьтй ттасос с э,чектпоболетттческотт кямепой. а емкости- приемники фракттий и отработанного раствора выполнены из эластичного материалаи расположены в резервуаре дл рабочего буферного раствора, церсходнцк выполнен в виде м)гокацальцого гидроразъема, ццжп 51 часть которого расположена в рсзспвуарс для рабочего буфсрцого раствора и вцполнс ца в виде дцафрагмснцого гцдрораспрсдслцтсля, а верхняя, связанная с многоканальным перистальтцческим насосом и элсктрофорстпческой камерой, выполнена в виде набора капиллярцых игл с общим иглодержателсм и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения.2. Установка по и, 1, о тл ц ч а ю щ а я с я тем, что гидрораспределитель состоит из металлической пластины и расположенных с верху и снизу самоуплотняющихся прокладок, причем пластина цмсет отверстия, расположеццыс соосно цггуцерам емкостейцрисмцпков фракций и отработанного рас твора, сообщающиеся между собой, и отверстия для отбора буферного раствора, верхняя прокладка выполнена сплошной, а нижняя имест отверстия, расположенные соосно штуцерам емкостей-приемников от О работанного раствора и отверстиям дляотбора буферного раствора.Источники ицф-рмации,принятые во внимание при экспертизе 15 1. Ракетная техника и космонавтика,1978, т. 1 б, Ло 5, с. 213 в 2 (прототип).Заказ 2350/13 Изд, М 619 Тирани 712 Подписное1-Г 10 Гоиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2