[發明專利]靶式凝膠電泳分離微納尺度物質的方法

在審

• 申請號: 202110059215.0
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112680438A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 李東浩;劉璐;崔嘉軒
• 申請（專利權）人: 延邊大學
• 主分類號: C12N15/10
• 分類號: C12N15/10;C07K1/26
• 代理公司: 延邊科友專利商標代理有限公司 22104
• 代理人: 柳明哲

本發明公開了一種靶式凝膠電泳分離微納尺度物質的方法，該方法以中心電極和外部環電極形成的非均勻電場為依托，利用靶式電泳裝置對凝膠上的目標物進行電泳分離。根據靶式裝置的圓環特性，可以實現對不同種類樣品高效電泳分離，也可以對同種樣品進行高度分離濃縮。因凝膠具有空間網絡結構，在確定的非均勻電場條件下，根據目標物自身大小、所帶凈電荷數量及介電常數的不同，在通過凝膠時因自身尺寸差異及電泳遷移率不同從而遷移距離不同形成初步靶式分布條帶。通過調節所施加的電參數使不同種類或同種目標物實現完全分離和濃縮。該方法可對蛋白質、DNA等微納尺度物質進行高通量、快速濃縮和純化，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及一種靶式凝膠電泳分離微納尺度物質的方法，具休利用靶式凝膠電泳對多種細胞、蛋白質、DNA、和核酸等微納尺度物質進行高效分離、濃縮的方法。

背景技術

目前，針對微納尺度物質如細胞、蛋白質、DNA和核酸等物質的分離以及濃縮在生物醫療領域以及化學領域一直是研究熱點。根據微納尺度物質表面的帶電特性，從而利用電泳技術將其進行分離已成為分析化學、生物化學、臨床醫學等領域常用的技術。其中凝膠電泳是利用電泳來對不同蛋白質以及不同DNA分子按照相對分子質量大小不同來檢測其數量和質量的技術，是一種分離鑒定蛋白質和DNA分子的重要實驗手段，其中瓊脂糖和聚丙烯酰胺凝膠電泳是最主要的方式，根據目標物通過凝膠時因自身尺寸差異及電泳遷移率不同，從而實現分離。該技術能夠用于分離、鑒定和純化DNA片段，操作簡單而迅速，已經成為許多通用的分子生物學研究方法，如DNA重組、DNA核苷酸序列分析、DNA限制性內切酶分析及限制性酶切作圖等的技術基礎。然而傳統的水平板瓊脂糖凝膠以及聚丙烯酰胺凝膠電泳裝置難以實現多種物質的快速分離和高度濃縮，此外對于樣品的純化解析需要繁冗復雜的后續樣品處理步驟，因此在傳統的凝膠電泳基礎上，利用凝膠作為電介質開發一種新型凝膠電泳裝置實現對微納尺度物質的一步分離和濃縮尤為必要。。

發明內容

本發明的目的是為了解決傳統水平板凝膠電泳上樣量低、難以在同一個凝膠上實現對微納尺度物質的一步分離濃縮、純化的步驟復雜等缺點，從而提出的一種靶式凝膠電泳分離微納尺度物質方法。

為了實現上述目的，提供如下技術方案：

1、一種靶式凝膠電泳分離微納尺度物質的方法，包括如下步驟：

①提供靶式凝膠分離裝置槽，將一定濃度的凝膠放入制備好的圓盤配膠板中，插入樣品槽模具，凝膠自然冷卻形成圓盤型凝膠，然后拔掉樣品槽模具；

②在制備好的圓盤型凝膠中放置外環電極和中心電極，電極與電源連接，使圓盤凝膠中形成非勻強電場；

③加入電泳緩沖溶液后，進行上樣并電泳分離，微納尺度物質在堿性緩沖溶液條件下表面帶負電荷，在凝膠中向中心正電極運動；

④調節所施加的電參數調控目標物的泳動速度及路徑，較小分子量的目標分子將率先到達中心電極附近進行濃縮，較大分子量的目標分子將最后到達中心電極處濃縮；調節凝膠濃度調控分離條帶展寬；調節加電時間實現樣品組分分步在圓心處進行濃縮；調節緩沖溶液濃度來調控離子強度控制目標分子的帶電量及運動速度。

進一步的，所述的非均勻電場，在圓盤凝膠圓心處的電場強度最大。

進一步的，所述的圓盤配膠板的直徑范圍在1 cm-30 cm。

進一步的，外環電極和中心電極材質為鉑、銀或銅材質。

進一步的，凝膠為瓊脂糖凝膠，凝膠濃度在0.5-3.0％。

進一步的，所述的樣品槽模具是圓環形狀樣品槽模具或者是鋸齒形樣品槽模具。

進一步的，電參數為：電源為直流電源或交流電源，直流電壓1-200 V，交流電壓0-200V、頻率0-100Hz、Duty值1-99％、時間1-90 min。