Устройство для препаративного разделения высокомолекулярных биологических веществ

 

Изобретение относится к области медицины , молекулярной биологии и биотехнологии , в частности к устройствам для осуществления анализа биологических веществ (нуклеиновых кислот белков и др.) методом препаративного электрофореза в полужидких гелях, может быть использовано для фракционного разделения различных видов биологических соединений при проведении разнообразных биохимических исследований указанных веществ и является усовершенствованием известного устройства , описанного в авт. св. Ns 434985. Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства и улучшение качества получаемых препаратов . Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено кольцевой втулкой наружным диаметром на 4 мм меньше рабочей поверхности геля, которую закрепляют специальным держателем и вводят на 0,3г0.4 мм глубины в гель в момент его полимеризации. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)5 G 01 N 27/453

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 434985 (21) 4739138/25 (22) 19.09.89 (46) 07.02.92, Бюл, М 5 (71) Научно-исследовательский институт онкологии им. проф. Н. Н. Петрова (72) В. П. Калиновский (53) 543,257(088,8) (56) Автооское свидетельство СССР

N 434985, кл. G 01 N 27/26, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕПАРАТИВНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРHblX БИОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к области медицины, молекулярной биологии и биотехнологии, в частности к устройствам для осуществления анализа биологических веществ (нуклеиновых кислот белков и др.) меИзобретение относится к медицине, молекулярной биологии и биотехнологии, в частности к устройствам для осуществления анализа высокомолекулярных биологических веществ (нуклеиновых кислот, белков и др.) методом препаративного электрофореза в полужидких гелях, может быть использовано для фракционного разделения различных видов биологических соединений при проведении разнообразных биохимических исследований указанных веществ и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св.

N. 434985.

Известна конструкция устройства для препаративного разделения высокомолекулярных биологических веществ. включающая колонку для размещения геля с нанесенным на его исследуемым веществом, сообщающиеся с колонкой верхнюю и нижнюю электродные камеры с располо Ы, 1711066 А2 тодом препаративного электрофореэа в полужидких гелях, может быть использовано для фракционного разделения различных видов биологических соединений при проведении разнообразных биохимических исследований указанных веществ и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт. св, N. 434985;

Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства и улучшение качества получаемых препаратов. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство снабжено кольцевой втулкой наружным диаметром на 4 мм меньше рабочей поверхности геля, которую закрепляют специальным держателем и вводят на 0,3-0,4 мм глубины в гель в момент

его полимериэации, 2 ил. женными в них электродами, капсульную полость, образованную поддерживающим гель фильтром, проницаемым для молекул исследуемого вещества, и мембраной, проницаемой для ионов буферного раствора,,расположенной в нижней части колонки, и трубок для подвода и отвода буферного раствора, сообщающихся с капсульной полостью.

Недостатком устройства для препаративного разделения высокомолекулярных биологических веществ является нежелательный факт частичной миграции исследуемой пробы высокомолекулярных веществ

llo зазору вдоль стенок верхней части колонки и гелем, что возможно, поскольку гели не прилипают к органическому (или другому) стеклу, что приводит к потери до 8-10 исследуемого образца высокомолекулярных . биологических соединений. Проникновение по зазору при старте зле ктрофореза особен1711066 но нежелательно при фракционировании фторопласта. Отверстие 7 расположено в уникальных фрагментов нуклеиновых кис- непосредственной близости от мембраны 5. лот(онкогенов), количество которых в иссле- Фильтр 4 и мембрана 5 образуют во дуемых пробах минимально. втулке 3 устройства капсульную полость 9.

Цель изобретения — повышение раэре- 5 В стенках втулки 3 вмонтированы гибкие шающей способности устройства и улучше- трубки 10 и 11, выполненные из фтороплание качества выделяемых препаратов за ста, сообщающиеся с капсульной полосчет устранения утечки (миграции) пробы стью 9, высокомолекулярных соединений по зазору Верхняя часть 1 колонки, содержащая м: "ду стенкой верхней части колонки и ге- 10 гель 19 и кольцевую втулку 20, герметично лем при нанесении ее на старт (верхнюю монтируется в соединительном патрубке, часть) геля перед началом процесса препа- днища верхней электродной камеры 12, в, ративного электрофореза. которой закреплен минусовой электрод 13, С этой целью устройство снабжено Нижняя часть колонки закрепляется в нижкольцевой втулкой наружным диаметром 15 ней электродной камере 14 таким образом, нижней части (1/2) ее высоты на 4 мм мень- чтобы торец нижней части 2 колонки распоше рабочей поверхности геля, которая вво- лагался от дна камеры 14 нэ расстоянии, дится на 0,3-0,4 мм глубины в гель в момент равном 1/4-1/3 высота (глубины) камеры 14. его полимеризации, В результате этого В камере 14 закреплен плюсовой злекмежду стенкой верхней части колонки и 20 трод 15. Электроды 13 и 15 выполнены из кольцевой втулкой (ее наружной стенки) об- пластины, позициями 16 — 18 обозначен и разуется кольцевой зазор в 2 мм, заполнен- тефлоновые трубки, ный гелем при его полимеризации. Таким Работа предлагаемого устройства осуобразом, кольцевой формы сформировав- ществляется следующим образом. шийся гель устраняет контакт образца исс- 25 Известными способами приготавливаледуемой пробы со стенками верхней ется полиакриламидный гель. концентрачасти колонки и тем самым предотвращает ция которого выбирается в зависимости от миграцию высокомолекулярных соедине- исследуемого вещества. ний по зазору вдоль стенки верхней части Под фильтр 4, между верхней частью 1 колонки. 30 колонки и опорным буртом втулки 3 размеНа фиг. 1 представлена принципиаль- щают тонкую резиновую пленку, после чего ная схема предлагаемого устройства; на верхнюю часть 1 колонки заполняют гелем фиг. 2 — схема крепления кольцевой втулки на высоту 20-30 мм и сразу же известным в верхней части колонки после полимериза- способом вводят в нее кольцевую втулку 20 ции геля 35 на глубину 3-4 мм от поверхности геля. По1

Устройство включает верхнюю 1 (содер- сле полимеризации геля верхняя часть 1 кожащую гель 19 и втулку 20) и нижнюю 2 ланки, содержащая гель с кольцевой части колонки, соединенные реэьбовой со- втулкой 20, разъединяется с втулкой 3, резиединительной втулкой 3, На нижнем торце новая пленка удаляется, после чего верхверхней части 1 колонки закрепляется под- 40 нюю часть 1 колонки с гелем 19 и кольцевой держивающий фильтр 4, выполненный из втулкой 2о вновь монтируется во втулке 3. батиста. Для крепления фильтра 4 с по- Образовавшийся столбик геля при этом мощью нити (резинового кОльца) на наруж- удерживается фильтро ; 4. ной образующей верхней части 1 колонки Верхняя 12, нижняя 13 электродные кавыполнена кольцевая канавка, При соеди- 45 меры и капсульная полость 9 заполняются нении верхней части 1 колонки с соедини- буферным раствором (например, трисфостельной втулкой 3 фильтр 4 зажимается фатный буфер рН 7,8) и известными спосомежду торцами верхней части 1 колонки и бами осуществляется предзлектрофорез упорным буртом втулки 3. для удаления из геля веществ, поглощаю50 щих свет в ультрафиолетовой области. ПоМежду торцем нижней части 2 колонки сле завершения процесса и упорным буртом втулки 3эажимается мем- предзлектрофореза верхняя 12 и нижняя 14 брана 5, выполненная из целлофана или электродные камеры заполняются свежим другого материала, проницаемого для упорным буферным раствором. На поверхионов буферного раствора. Нижняя часть 2 55 ность столбика геля внутрь кольцевой втулколонки имеет в своем теле канал 6, один ки 20, находящуюся под слоем буферного конец которого соединен отверстием 7 с раствора, известными способами наноситподмембранным пространством нижней ча- ся исследуемое вещество. сти 2 колонки, а в другом его конце смонти- Одна иэ гибких трубок 10, 11 подсоедирована гибкая трубка 8, выполненная из няется к известному устройству, например

1711066

1В

1б

9 Фиг.1 к колбе Мариотта, способному создать постоянный гидравлический напор буферного раствора в капсульной полости 9, при постоянном расходе через полость 9 в заданных пределах. Вторая из гибких трубок 10, 11 соединяется с известным автоматическим коллектором и регистратором фракции вещества, например типа Увикорд ЛКБ;

В верхней 12 и нижней 14 электродных камерах создается известными способами циркуляция буферного раствора с целью сохранения его состава, при этом, с целью предотвращения образования воздушных включений и обеспечения постоянства буферного раствора по рН ионной силе, в подмембранной полости нижней части 2 колонки отвод буферного раствора из ниж-. ней электродной камеры 14 осуществляется через канал 6 и трубку 8.

На электроды 13 и 15 подается постоянное напряжение. обеспечивающее требуемую плотность тока электрофореза. При электрофоретическом движении молекул исследуемого вещества столбик полиакриламидного геля играет роль молекулярного сита, а связи с чем разные молекулы вещества проникают в капсульную камеру по истечении разных промежутков времени от начала процесса.

Проходящий через капсульную камеру 9 буферный раствор, "промывая" камеру 9„ выносит фракции молекул вещества в-автоматический коллектор, в пробирках которого собирают отдельные фракции этих молекул, деление на которые для конкретного вида исследуемого вещества зависит от времени сбора буферного раствора в каждую пробирку, от времени прошедшего с

5 начала процесса, а также от концентрации полиакриламидного или агарозного геля, размещенного в колонке устройства.

Предлагаемое устройство для препаративного разделения высокомолекулярных

10 биологических веществ при разделении таких веществ как ДНК, РН К, позволяет устранить утечку (диффузию) пробы высокомолекулярных соединений по зазору между стенками верхней части колонки и

15 гелем и тем самым повысить надежность работы устройства на 8-10 и получить свыше

20 отдельных фракций ДН К, например он когены в чистом виде.

20 Формула изобретения

Устройство для преларативного разделения высокомолекулярных биологических веществ по авт. св. Q 434985, о тл и ч а ю25 щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и улучшения качества выделяемых препаратов, устройство дополнительно снабжено полой кольцевой втулкой ступенчатой формы, при этом диа30 метр верхней части втулки превышает диаметр нижней части и равен внутреннему диаметру колонки, а диаметр нижней части втулки меньше диаметра верхней части не менее чем на 4 мм.

1711066

Редактор В. Данко

Заказ 336 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель И. Рогаль

Техред М.Моргентал Корректор Т, Малец