[发明专利]连续梯度混合装置及其混合方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种生物领域的聚丙烯酰胺梯度凝胶的灌制生产混合装置，尤其涉及一种生产聚丙烯酰胺梯度凝胶及实验室灌制梯度凝胶的连续梯度混合装置及其混合方法。

背景技术：

梯度凝胶电泳通常采用聚丙烯酰胺凝胶，但不是在单一浓度（孔径）的凝胶上进行，而是形成梯度凝胶。从凝胶顶部到底部丙烯酰胺的浓度呈梯度变化，如通常顶部凝胶浓度为5%，底部凝胶浓度为25%。

凝胶梯度是通过专用的梯度混合装置形成的，高浓度的丙烯酰胺溶液首先加入到玻璃平板中，而后溶液浓度呈梯度下降，因此在凝胶的顶部孔径较大，而在凝胶的底部孔径较小。梯度凝胶电泳也通常加入SDS（十二烷基硫酸钠），并有浓缩胶。电泳过程与SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳基本类似。与单一浓度的凝胶相比，梯度凝胶有几个优点：

①首先，梯度凝胶比单一浓度凝胶的分离范围更宽，可以同时分离较大范围分子量的蛋白质。单一凝胶电泳对于分子量超过其分离范围的蛋白质，过大或过小，都不能分离。而梯度凝胶孔径范围比单一凝胶大，分子量较大的蛋白质可以在凝胶顶部大孔径部分得到分离，而分子量较小的蛋白质可以在凝胶底部小孔径部分得到分离，所以分子量较大和较小的蛋白质可以同时得到分离。例如用4%～30%的梯度胶可以分离分子量5万～200万的蛋白质。

②另一个优点是梯度凝胶可以分辨分子量相差较小、在单一浓度凝胶中不能分辨的蛋白质。电泳过程中，蛋白质在梯度凝胶中迁移，经过的孔径越来越小，直到凝胶的孔径不能通透，这样电泳过程中蛋白质就被浓缩，集中在一个很窄的区带中。而分子量略小的蛋白质可以迁移得更靠前一些，被集中在略前面的区带中。由于梯度凝胶孔径逐步变小，在蛋白质不能通透的孔径附近对蛋白有浓缩作用，所以电泳后形成很窄的区带，可以分辨出分子量相差较小的蛋白质。对于太稀的样品，在电泳过程中可以将样品分几次加样，大小不同的蛋白质分子最终都会滞留在其相应的凝胶孔径中而得到分离。

③可以直接测定天然状态蛋白质的分子量而不需要解离为亚基，因此这一方法可以与SDS-PAGE测定分子量的方法互为补充。

梯度凝胶电泳主要适用于测定球蛋白的分子量，而对纤维蛋白将产生较大的误差。由于分子量的测定必须是在未知和标准蛋白质分子到达完全被阻止迁移的孔径时才能成立，因此电泳时要使用较高的电压，例如平板凝胶为0.5mm厚，使用600V电压，50mA电流，电泳时间约需2小时。

基于梯度凝胶相对于单一凝胶的优点，因此业内通常会采用专用的梯度混合装置来混合凝胶，通常采用的梯度混合装置可以参考申请名称为“梯度混合装置”的中国发明专利（申请号为200720062797.3），结合附图1，可以看出该专利公开了一种梯度混合装置,主体部分为有机玻璃混合器杯体,由带支撑足2的杯座1、A杯3和B杯4两个杯腔组成，支撑足2既起支撑作用又可以实现对梯度混合仪杯体局部高度的调节；杯间通道8上带有血管夹5,杯间通道8采用一次性输液管,易于清洗且更换方便;杯座上1带有长条形水平仪6,操作前用于检查杯座是否水平；B杯4内放有磁力搅拌棒7；蠕动泵9用于控制混合速度并将混合后的梯度凝胶泵至制胶板10。

具体操作时，先通过调节四个支撑足2的高度实现梯度混合仪杯体的水平，用血管夹5夹住杯间通道后同时向A杯3和B杯4中分别倒入配制好的稀胶溶液和浓胶溶液，松开血管夹5的同时开启蠕动泵9,混合后的胶液将通过蠕动泵9泵至制胶板10，这个混合过程依靠磁力搅拌棒7的作用混匀，混匀好的液体通过蠕动泵9流出，这样流出的液体从开始至结束浓度会呈梯度变化。它主要是利用重力作用使两种不同的液体进入同一个容器，再在机械搅拌的作用下混匀，这种方法的弊端在于液体在B杯中的混合不是完全线性的，混匀效果不够理想，得到的曲线如附图2上中偏离理论的曲线。因此本领域迫切希望能够提供一种能够混合曲线线性，混合效果均匀连续的连续梯度混合装置以及相应的混合方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续梯度混合装置，利用流体力学的基本原理使得液体在容器中即时混匀，混合效果均匀连续，为规模化的生产提供可靠的保障。

本发明的另一目的在于提供一种通过该连续梯度混合装置进行梯度混合的方法。

本发明是这样实现的：