Устройство для концентрирования биологических частиц

Устройство для концентрирования биологических частиц

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к биохимии и молекулярной биологии, к устройству для концентрирования биологических частиц. Цель изобретения - повышение производительности, степени концентрирования и надежности устройства концентрирования. Устройство содержит горизонтально расположенную и заполненную буфером емкость, которой размещены электродные камеры с электродами и камера-накопитель, отделенная от анодной электродной камеры, вертикально расположенной диализной мембраной. Для достижения цели устройство дополнительно содержит электроосмотическую мембрану, отделенную от камеры-накопителя пористой перегородкой, расположенной параллельно диализной мембране со стороны анодной камеры, причем электродный буфер в анодной и катодной электродных камерах расположен на одном уровне. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 с 01 N 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4380687/31-25 (22) 18.02.88 (46) 30.10.90. Бюл. Р 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт прикладной микробиологии (72) А.В„Гаврюшкин и В.М.Крамаров (53) 543 ° 257(088.8) (56) Брок Т. Мембранная фильтрация, M. Мир, 1987, с. 319.

Авторское свидетельство СССР " 894531, кл. С 01 11 27/26, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

БИОЛОГИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к биохимии и молекулярной биологии, к устройству для концентрирования биологических частиц. Цель изобретения — поИзобретение относится к биохимии и молекулярной биологии, в частности к технике разделения и концентрирования биологических частиц - макромолекул, и может быть использовано в исследовательских работах по генной инженерии °

Цель изобретения — повышение производительности, степени концентрирования и надежности.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит объем 1 концентрирования камеры-накопителя, диализную мембрану 2, пористую перегородку 3, электроосмотическую меибра„„SU„„1 О 281 А1 вышение производительности, степени концентрирования и надежности устройства концентрирования. Устройство со" держит горизонтально расположенную и заполненную буфером емкость, в ко" торой размещены электродные камеры с электродами и камера-накопитель, отделенная от анодной электродной камеры, вертикально расположенной диализной мембранои ° Для достижения цели устройство дополнительно содержит электроосмотическую мембрану, отделенную от камеры-накопителя пористой перегородкой, расположенной па" раллельно диализной мембране со стороны анодной камеры, причем электрод- а ный буфер в анодной и катодной электродных камерах расположен на одном уровне. 1 ил. ну 4„ анодное отделение с электродом

5, катодное отделение с электродом

6, емкость 7 с концентрируемым образцом, соединительную трубку 8, за жим 9.

Устройство работает следующим образом.

При наложении электрического поля в электроосмотической мембране 4 воз" никает перенос жидкости. При этом возможны два случая: если мембрана имеет отрицательный заряд на поверх" ности своих каналов, то буфер перено" сится от анода к катоду; если внутренняя поверхность мембраны заряжена

1603281 положительно, то буфер переносится от катода к аноду.

Рассмотрим первый случай. Перенос

f буфера от анода, к катоду создает .в объеме 1 некоторое разряжение, которое приводит к переносу жидкости из емкости 7 в емкость .1 через труб ку 8, При этом отрицательно заряженные частицы (макромолекулы flHK) дви- 10 жутся к аноду 5 и осаждаются на полупроницаемой (диализной) мембране 2„ а жидкость проходит через пористую перегородку 3, электроосмотическую мембрану 4 и попадает B катодную емкость 6, После .того, как весь концентрируемый раствор проходит через емкость 1, осуществляют кратковремен-. ную (10-30 с) переполяризацию источника напряжения для переноса сконцент gp рированного материала в раствор буфера, открывают зажим 9 и с помощью пипетки извлекают сконцентрированный образец. Затем. объем 1 промывают чистым буфером и концентрируют следующий 2S образец.

Очевидно, что для концентрирования положительно заряженных частиц необходимо поменять местами анод и катод (см. чертеж), а также использовать 30 положительную заряженную электроосмотическую мембрану.

Для того, чтобы исключить влияние. гидростатического давления жидкости, . электроосмотическая мембрана и электродные емкости располагаются горизонтально и граница электродного буфера со стороны катода и анода в процессе концентрирования находится на одинаковом уровне . Пористая .перегородка 3 40 предотвращает сдвиг электроосмотичес" кой мембраны 4 в сторону концентрирующей емкости 1. В качестве электроосмотической мембраны можно использовать различные гранулированные 4 гели, агар или агарозу с высоким эндоосмосом, а также различные ионообменники, например ДЕАЕ-целлюлозу.

Пример. Концентрирование гена устойчивости к канамицину. Плазмиду рИС4К гидролизуют рестриктазой

BAm Н1. При этом образуют два Фрагмента с молекулярным весом 1500 дальтон (ген устойчивости к канамицину) и 3000. дальтон, которые подвергают ( электрофоретическому разделению в

13-ном агарозном геле °

Первый Фрагмент в количестве 3 г оказывается в объеме 3 мл. Концентрирование этого Фрагмента осуществляют в ячейке прямоугольной формы (90х60х х9 мм), с концентрирующим объемом порядка 300 мкл.

В качестве электроосмотической мембраны используют гель 13-ной агарозы. При 30 В на электродах электро. осмотическая скорость 1 мл/ч, что позволяет за 3 ч пропустить через камеру исходный образец. После переполяризации источника йитания в течение 15 с сконцентрированный Фрагмент отбирают с помощью пипетки. Концентрация фрагмента в отобранном объеме (300 мкл) превышает исходную в 10 раз, Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом: сокращается, не менее чем в 10 раз время, необходимое для концентрирования образца, снимается воп-. рос об ограничении объема концентрируемой пробы, не менее чем в 5 раз возрастает степень концентрирования пробы, процесс поддается автоматизации и масштабированию (можно использовать несколько отдельных ячеек, соединенных с общей электроосмотической мембраной). формула изобретения

Устройство для концентрирования биологических частиц, содержащее го-. ризонтально расположенную и заполненную буфером емкость, в которой размещены электродные камеры с электро; дами и камера-накопитель, отделенная от анодной электродной камеры вертикально расположенной диализной мембраной, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения производительности, степени концентрирования и надежности, оно дополнительно содержит электроосмотическую мембрану, отделенную от камеры-накопителя пористой перегородкой, расположенной параллель- но Диализной мембране со стороны катодной камеры, причем уровень электродного буфера в анодной и катодной электродных камерах расположен на одном уровне.

1603281

Составитель И.Рогаль

Техреду М. оданич

Редактор И.Касарда

Корректор С,Иевкун

Заказ 3381 Тираж 511 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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