[发明专利]一种高效高灵敏度的生物大分子转膜、染色系统和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物检测设备技术领域，特别是涉及一种利用电场驱动生物带电粒子的运动实现高效高灵敏度的生物大分子转膜、染色系统及设备。

背景技术

在直流电场中，带电粒子向带符号相反的电极移动的现象称为电泳（electropho-resis）。1809年俄国物理学家Peнce首先发现了电泳现象，但直到1937年瑞典的Tiselius建立了分离蛋白质的界面电泳（boundary electrophoresis）之后，电泳技术才开始应用。本世纪60-70年代，当滤纸、聚丙烯酰胺凝胶等介质相继引入电泳以来，电泳技术得以迅速发展。丰富多彩的电泳形式使其应用十分广泛，除了用于小分子物质的分离分析外，最主要用于蛋白质、核酸、酶，甚至病毒与细胞的研究，由于电泳设备简单，操作方便，具有高分辨率及选择性特点，已成为医学检验中常用的技术。

生物多聚物如肽、蛋白质、核酸、寡糖等，或者其混合物通过凝胶电泳分析，通常目的样品被装载在一个介质中，如聚丙烯酰胺凝胶，根据分子大小、电荷和其他物理性质的差异，在电场中迁移得到不同的带，电泳后条带通过生物大分子与染色试剂结合后被检测或者将这些生物多聚物转移到NC、 PVDF或者尼龙膜上进行下一步的分析实验。其中，在生物多聚物染色方面，大量染色方法和试剂被开发出来用于染色如凝胶这样的介质中的生物大分子，这些试剂可以分为四种：第一种染色试剂包括结合到聚合物上的有机染料，如考马斯亮蓝染色试剂，使蛋白带变成蓝色从而可通过肉眼被观察到；第二种染色试剂包括结合到聚合物上的荧光染料，如EB结合DNA或RNA，当紫外线照射时，使DNA或RNA呈红色；第三种染色试剂包括银染试剂；第四种是染色背景的试剂，即被称为负染。这些染料大多亦带有电荷，可在直流电场中移动。由于影响电泳迁移率的因素主要有电场强度、溶液的pH值及溶液的离子强度等有关，因此生物大分子与染料在施加电场的介质中的迁移率并不相同，生物大分子分子较大，在电场中移动缓慢，在限定的时间内不会从介质中移出，有机染料分子相对生物大分子分子来的小得多，未与生物大分子分子结合的染料分子可迅速从介质中移出，因此可以在同一电场中通过使染料从介质中移出而生物大分子（结合了染料）保留在介质中的方式实现生物大分子的显色，从而可以在短时间内得到高分辨率、背景影响小甚至无背景的生物大分子的分析图像，但若染料与生物大分子仅经过一次的相遇结合，对一些灵敏度要求比较高的实验，则难以满足要求，甚至在检测中容易出现漏检的情况。

随着生物医学等学科的快速发展，在生物大分子检测技术方面也在迅速提升，但目前市场上尚未有一套系统或设备可利用电场驱动生物带电粒子的运动控制生物大分子的快速染色和转膜，并同时实现高灵敏度的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可以利用电场驱动生物带电粒子的运动控制生物大分子的快速染色和转膜的系统，同时还能保证生物检测的高灵敏度的要求。

本发明还提供了一种利用该系统的高效高灵敏度的生物大分子转膜、染色设备。

本发明的目的可以通过下列技术方案来实现：

一种高效高灵敏度的生物大分子转膜、染色系统，包括工作单元，其设有至少一个通道用于检测分析样品；和

与工作单元相关联的操作部分，其创建至少一个的染色或转膜通道参数，优选1-10个，更优选2-6个，每个染色或转膜通道参数包括至少一次的电场循环次数，优选1-10次，更优选2-5次。

多通道参数的同时设置，可以实现不同样品的生物大分子的染色或转膜，电场循环次数的选择，可以根据不同实验的要求调整染料重复往返穿过待染色的生物大分子的次数，在保证实验高效的同时亦保证染色的灵敏度。

所述的操作部分，设置至少一项下述相关的参数：通道标号、染色/转膜、Gel数目、工作时间、工作电压、工作电流、信息确认、启动/暂停、输入数据的分析/处理。

上述参数的设置，特别是工作时间、工作电压、工作电流的设置，可以根据不同实验的要求调整染料流动的速度，提高实验效率；结合通道标号、染色/转膜、Gel数目等参数的设置可以同时将染色以及转膜功能整合到一套系统中，实现一套系统同时进行染色转膜过程。

进一步的，所述的加速检测生物大分子系统还包括用于记录操作及检测结果数据的存储设备，进行数据与状态的存储/导出，最方便的给客户解决实验上的问题。

进一步的，所述的加速检测生物大分子系统还包括用于监控操作的正常运行以及判断工作是否结束的监控系统。