[發明專利]用于蛋白分離的電泳槽及采用其的柱狀凝膠電泳裝置

有效

• 申請號: 201611101526.4
• 申請日: 2016-12-02
• 公開（公告）號: CN106770595B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 何濱;王丁一;嚴雪婷;胡立剛;江桂斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: G01N27/447
• 分類號: G01N27/447;G01N33/68
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

一種用于蛋白分離的電泳槽及采用其的柱狀凝膠電泳裝置，該電泳槽包括正極側的緩沖溶液槽、負極側的緩沖溶液槽、位于中間的冷卻水槽和位于正極側的洗脫溶液槽；所述電泳槽中設置有安放柱狀凝膠管的位置。所述電泳槽通過3D打印技術制造，例如采用高分子聚合物材料制成，優選由PLA塑料制成。本發明的電泳槽及采用其的柱狀凝膠電泳裝置根據所填充的聚丙烯酰胺的不同以及結合ICP?MS等儀器可用于不同分子量蛋白的離線分離和在線分離及檢測，且具有分析時間短，成本低，制造過程簡單，死體積小，分離條件選擇范圍廣，分離度高，可根據實際需要進行改裝等特點，并具有不斷優化的可能。

技術領域

本發明屬于生物化學檢測分析技術領域，更具體地涉及一種用于蛋白分離的電泳槽及采用其的柱狀凝膠電泳裝置。

背景技術

蛋白質作為生物體的基本組成物質，是生物體各種重要功能的執行者，對蛋白質組成、結構和功能的研究具有重要的研究意義和實際價值。其中電泳技術是蛋白質分離測定中應用最廣泛和最有效的方法。

電泳技術主要包括等電聚焦電泳(IEF)和聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)，PAGE是以具有網狀立體結構的聚丙烯酰胺凝膠為支持介質，在電場作用下，待分離的蛋白質分子根據分子荷電量、大小及形狀不同被分離成許多條明顯的區帶。PAGE又可分為變性(SDS-PAGE)與非變性凝膠電泳(Native-PAGE)。變性凝膠電泳(SDS-PAGE)通過十二烷基磺酸鈉(SDS)與蛋白反應而使蛋白失活，可將蛋白質轉化成分子量不同而結構相似的物質，因此無論蛋白的性質如何，均可根據分子量的不同而得到分離，質荷比小的蛋白移動得快、遠，質荷比大的蛋白移動得慢。SDS-PAGE操作簡單靈活，分辨率高，重現性好，是使用最為廣泛的蛋白質分離技術。

根據支持物的裝置形式不同，凝膠電泳又可分為平板式電泳、垂直板式電泳和柱狀電泳。其中柱狀凝膠更有利于樣品的濃縮和分離后的收集以及與后續檢測系統的聯用。柱狀凝膠電泳可以根據需求選擇不同內徑和長度的玻璃管，玻璃管內填充瓊脂糖可用于分離核酸，填充聚丙烯酰胺凝膠可用于分離蛋白質。經過柱狀電泳分離后的蛋白質通過洗脫裝置進行洗脫，并與電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)技術聯用進行分析和檢測。柱狀凝膠電泳與ICP-MS技術聯用已被成功應用于在線分離DNA、RNA和小分子物質。

然而現有的商業化柱狀凝膠電泳裝置雖然可以用于多肽、RNA、DNA以及蛋白等多種物質的分離和檢測，普適性好，但也導致其凝膠柱的內徑較大，洗脫裝置死體積較大，因此整個柱狀電泳裝置對蛋白的分離效率和分析靈敏度都較低，并且造價高昂，操作較復雜。如何對柱狀電泳裝置進行優化和改進是影響蛋白質分析和檢測的重要因素。

3D打印技術是一種與傳統的材料加工方法截然相反的技術，該技術基于三維CAD模型數據，通過增加材料逐層制造的方式來快速構造物體。其采用直接制造與相應數學模型完全一致的三維物理實體模型的制造方法并通過數字技術材料打印機來實現打印過程。這種技術的特點在于其幾乎可以造出任何形狀的物品，并且免除了傳統工藝需要多道加工程序的煩瑣過程，制造周期短，成本低。近幾年來，3D打印技術作為一項前沿性的先進制造技術迅猛發展，在工業制造、生物醫學、建筑制造、文化藝術等領域逐步發揮了重要的作用。不過目前尚未有將3D打印技術應用于柱狀凝膠電泳裝置的先例。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種用于蛋白分離的電泳槽及采用其的柱狀凝膠電泳裝置，以解決上述技術問題中的至少之一。

為實現上述目的，作為本發明的一個方面，本發明提供了一種用于蛋白分離的電泳槽，其特征在于，包括正極側的緩沖溶液槽、負極側的緩沖溶液槽、位于中間的冷卻水槽和位于正極側的洗脫溶液槽；所述電泳槽中設置有安放柱狀凝膠管的位置。

其中，所述電泳槽通過3D打印技術制造。

其中，所述電泳槽采用高分子聚合物材料制成，優選由PLA塑料制成。