具有可实现原位凝胶处理的最小自体荧光的电泳装置的制作方法

具有可实现原位凝胶处理的最小自体荧光的电泳装置
1.在先申请的交叉引用
2.本技术基于2020年7月27日提交的美国临时专利申请序列号63/057,248并根据35u.s.c.
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119(e)要求其权益，该申请通过引用全部纳入本文用于所有目的。
3.引言
4.聚丙烯酰胺凝胶电泳(page)是一种广泛使用的实验室技术，用于根据分子量分离(resolve)样品的蛋白质。在常规的page中，聚丙烯酰胺凝胶是由丙烯酰胺在一对平板之间聚合形成的，该对平板由侧边间隔物隔开，并在梳齿(comb)的存在下形成孔(well)。凝胶通常含有变性剂(denaturing agent)，即十二烷基硫酸钠(sds)，以使蛋白质变性，并使每个蛋白质带有与其分子量成比例的电荷。将含有蛋白质的样品装入孔中，然后通过施加电势使其从孔沿着各凝胶通道移动。在给定的通道内的蛋白质根据蛋白质的大小以不同的速度移动，这将不同分子量的蛋白质彼此分开。在电泳完成后，将一块或两块平板移出，这使得可以进一步处理凝胶(或其中的蛋白质)，例如用可见的染色剂对存在的蛋白质进行染色，然后进行成像等等。
5.现已开发出一种"免染色"的蛋白质荧光检测程序。在该程序中，在电泳前或电泳过程中，将改性剂(modifying agent)加入凝胶中。该改性剂不具有荧光性，因此可以均匀地分布在整个凝胶中而不会显著增加背景(background)。然而，在电泳后用紫外线照射凝胶会促使改性剂与蛋白质的色氨酸残基在凝胶内发生局部反应。该反应形成了含有改性的色氨酸残基的衍生化的蛋白质，当用紫外线激发时，其会发出具有可见光谱中的峰值的光。衍生化的蛋白质发出的可见光可以被检测到，从而产生凝胶的荧光图像。为了防止平板干扰标记(label)和成像步骤，在进行这些步骤之前，通常要移出平板中的至少一个。
6.摘要
7.本发明提供了一种具有能实现凝胶原位处理的最小自体荧光(autofluorescence)的电泳装置，以及制造和使用该电泳装置的方法。示例性电泳装置可以包括盒体，其在双层(double-paned)观察窗的第一窗格件(pane)和第二窗格件之间限定了空腔，并且还可以包括位于空腔中的板状凝胶(slab gel)。该观察窗对驱动板状凝胶中衍生化反应的紫外线可以是透明的，并且在没有板状凝胶的情况下，其可以限定可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光。在相同的单位面积和相同的紫外光照射下，每单位面积的窗口自体荧光可以小于板状凝胶的凝胶自体荧光的五倍。
8.附图简要说明
9.图1是一个示例性电泳装置的视图，其包括限定了平面空腔和双层观察窗的盒体、位于观察窗窗格件之间的平面空腔中的聚丙烯酰胺板状凝胶、在板状凝胶上端形成孔的梳齿，以及在凝胶形成期间防止从盒体泄漏的密封构件，其中，该观察窗对紫外线(uv)是透明的，并且具有最小的紫外线诱导自体荧光，从而使得可以对板状凝胶进行紫外线照射，并检测凝胶中荧光物质发出的紫外线诱导荧光，而板状凝胶仍然保留在盒体的平面腔内。
10.图2是图1的电泳装置在没有梳齿和密封构件的情况下得到的分解图。
11.图3是图1的电泳装置的正交前视图，其中的板状凝胶以虚线表示。
12.图4是图1的电泳装置在没有板状凝胶的情况下得到的另一个正交前视图，其说明了由盒体的离散(discrete)部件限定的聚合物注入的示例性位置。
13.图5是图1的电泳装置在没有板状凝胶情况下大致沿图3的5-5线的水平剖面图。
14.图6是图1的电泳装置在没有板状凝胶情况下大致沿图3的6-6线的垂直剖面图。
15.图7是图1的电泳装置的局部剖面图，大致取自图6中"7"所示区域的附近。
16.图8是一个流程图，其列出了在使用电泳装置分析样品的方法中可以以任何合适的顺序和组合进行的示例性步骤，其中凝胶处理是在原位进行的。
17.图9是一个流程图，其列出了在形成具有低紫外诱导自体荧光的电泳装置以实现凝胶原位处理的方法中，可以按任何合适的顺序和组合执行的示例性步骤。
18.图10是一个示例性的包括盒体和板状凝胶的电泳装置的荧光图像，该图像取自在板状凝胶的通道中对蛋白质进行电泳并在紫外线照射下对蛋白质进行衍生化处理使其具有可见光谱中的荧光发射峰值之后，其中盒体限定了观察窗口，该窗口是紫外线透明的，并具有实现凝胶原位处理的最小自体荧光。
19.图11是用于与图10对比的荧光图像，除了使用限定了对紫外线不透明的观察窗的盒体使得看不到荧光衍生化蛋白的条带外，该图像的生成大致与图10相同。
20.图12是在紫外线照射以诱导自体荧光下拍摄的七个不同的丙烯酸酯样本(a-g)的荧光图像。
21.图13是列出了图12中七个不同的丙烯酸酯样本的自体荧光的相对水平的表格。
具体实施方式
22.本发明提供了一种具有能实现凝胶原位处理的最小自体荧光的电泳装置，以及制造和使用该电泳装置的方法。示例性电泳装置可以包括在双层(double-paned)观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定了空腔的盒体，并且还可以包括位于空腔中的板状凝胶。该观察窗对驱使板状凝胶中蛋白衍生化反应的紫外线可以是透明的，并且在没有板状凝胶的情况下，其可以限定可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光。在相同的单位面积和相同的紫外光照射下，每单位面积的窗口自体荧光可以小于板状凝胶的凝胶自体荧光的五倍。
23.本发明人发现，用紫外线透明的聚合物形成电泳装置的平板，不足以成功地在原位(即不移除至少一个平板的情况下)进行免染色荧光成像。检测的灵敏度很低；即使丰富的蛋白质也往往检测不出来。然而，如果同时紫外线透明聚合物具有最小的自体荧光，检测的灵敏度就会高得多，这样丰度较高和较低的蛋白质就可以被检测到。
24.本发明人还发现，电泳装置的注射成型部件的聚合物注入位置会产生增加的自体荧光，干扰荧光蛋白衍生化物的检测。本发明提供了一种改进的电泳装置，该装置具有盒体，该盒体中每个模塑成型部件的聚合物注入位置都避开了观察窗，这就减少或消除了各个聚合物注入位置与凝胶的分离部分之间的干扰。由每个成型部件限定的聚合物注入位置可以存在于盒体中与观察窗偏离的位置，或者可以被物理地移除(例如，切割或断开)，从而使成型部件限定的聚合物注入位置不存在于盒体中。
25.本公开的其它方面在以下小节中描述：(i)电泳装置，(ii)样品分析方法，(iii)制作电泳装置的方法，(iv)实施例，以及(v-vi)选择的方面。
26.i.电泳装置
27.本节概述了具有最小紫外线诱导自体荧光的示例性电泳装置；参见图1-7。
28.图1和图2显示了用于根据大小和/或电荷通过凝胶电泳使样品组分彼此分离的示例性装置50("电泳装置")。装置50可以包括盒体52(可互换地称为"容器"或"接收器(receptacle)")。任选地具有由聚丙烯酰胺形成的凝胶基质的板状凝胶54，其可在盒体52中形成并由盒体52容纳。当板状凝胶在盒体52中形成时，可使用梳齿56沿板状凝胶54的顶部边缘创造孔58，然后可以移出梳齿56以允许将样品装入孔58中。密封元件60，如胶带条，可以在凝胶形成过程中密封盒体52的底部边缘，以防止液体泄漏，然后可以在进行凝胶电泳之前除去(例如，由使用者除去)。可通过电泳相互分离的示例性样品组分包括蛋白质、肽、核酸等。
29.盒体52可以具有相对且互相连接的前板62和后板64。平板62、64形成观察窗65，其包括前窗格件66和后窗格件68，各自位于一对侧边部分70a、70b或72a、72b之间(参见图2和5-7)。前板62和后板64可以在侧边部分70a和72a以及侧边部分70b和72b相互粘合或以其他方式连接，从而沿着前板66和后板68之间由盒体52限定的空腔74的各侧边产生流体密封(参见图5-7)。在所描述的实施方式中，盒体52只有两个离散的部件(即前板和后板62、64)，但在其他实施方式中，可以包括一个或多个额外的部件，如将平板沿其侧边彼此分开的离散的侧向间隔元件。
30.空腔74被配置为用于容纳板状凝胶54。空腔74可以是平面空腔，其具有一对相对的平面壁76、78，其中平面壁76、78由前板66和后板68的各自内表面提供。空腔74可以在平面壁76、78之间具有测量的统一深度。空腔74的侧边可由沿盒体52的各侧边区域的一个或两个相应的侧边部分70a、72a和一个或两个相应的侧边部分70b、72b形成。在形成板状凝胶54时，空腔74的底部边缘可由密封元件60密封，然后在电泳前通过移除密封元件打开(也参见图1)。在形成板状凝胶54之前，空腔74的顶部边缘可以接收梳齿56的齿80，然后在板状凝胶54的孔58装入样品之前，可以移出梳齿56(例如，参见图1和2)。
31.前板62可以具有一对从各自的侧边部分70a、70b向上伸出的凸耳(ear)82a、82b(参见图1和2)。凸耳82a、82b与前板62的前窗格件66合起来形成屏障，用于在电泳装置50进行凝胶电泳时保留运行缓冲液。
32.观察窗65从前板66的外表面86到后板68的外表面88延伸整个盒体52(参见图2和5-7)。观察窗65的宽度可以对应于侧边部分70a和70b之间和/或侧边部分72a和72b之间的空腔74的宽度。
33.观察窗65被配置为允许板状凝胶54原位接受紫外线照射，即，当凝胶容纳在前窗格件66和后窗格件68之间的空腔74中时接受紫外线照射。因此，观察窗65对紫外线是透明的，例如320-400纳米(uv-a)、280-320纳米(uv-b)和/或《280纳米(uv-c)的紫外线，等等。"对紫外线透明"的观察窗是指入射到观察窗上的特定波长范围内的大部分紫外线通过观察窗和/或传输到位于前窗格件66和后窗格件68之间空腔中的板状凝胶。例如，被传输的大部分紫外线可以是至少70％、80％、85％或90％等的紫外线。
34.观察窗65也被配置为使紫外线诱导的自体荧光最小化。在没有板状凝胶54的情况下，观察窗限定了可由特定波长的紫外线照射诱导的窗口自体荧光。为了尽量减少紫外线诱导的自体荧光的干扰，并允许对蛋白质进行原位衍生化以增强其荧光，以及对板状凝胶54进行成像，在相同的单位面积和相同紫外线的照射下，每单位面积的窗口自体荧光可以
例如低于板状凝胶54的凝胶自体荧光的500％、400％、300％、200％、150％或100％。本文所使用的自体荧光是指由感兴趣的一个或多个荧光团(fluorophore)以外的一种或多种物质产生的背景荧光。本文所公开的任何荧光或自体荧光都可以包括可见光和/或紫外光等等。
35.各个平板62、64可以限定位于观察窗65外的各自的聚合物注入位置90a、90b(参见图4)。成型部件的聚合物注入位置是聚合物进入形成部件的模具的位置。聚合物注入的位置可以对应于聚合物进入模具的浇口(gate)位置。如果平板62、64是通过将聚合物注入到一对各自的模具中形成的，例如在聚合物注入位置90a、90b，本发明人已经观察到各聚合物注入位置90a、90b可以局部地与自体荧光"疤痕(scar)"有关，该疤痕具有不希望的高水平的紫外线诱导自体荧光(也见实施例1)。因此，将各个聚合物注入位置置于观察窗65之外，如图4中的阴影区域之一内，可以防止这种不希望的高水平的紫外线诱导自体荧光干扰板状凝胶54的原位成像。例如，在所描述的实施方式中，前板62在侧边区域92a或92b之一(即在侧边部分70a)限定了聚合物注入位置90a，而后板64在观察窗65上方的后板64的上边缘部分94限定了聚合物注入位置90b。在其他实施方式中，平板62、64都可以限定各自的聚合物注入位置，各位置都位于侧边区域92a或92b的其中之一。
36.图6和图7显示了在没有板状凝胶54的情况下，盒体52的剖面图。前板62、后板64和空腔74可以有任何合适的与观察窗65正交测量的相对尺寸。例如，前板62和后板64可以具有各自的厚度96、98，其大于、等于或小于空腔74的深度100。较小的板厚度96、98可用于减少与平板62、64的厚度相关的自体荧光贡献度，同时仍为盒体54提供足够的结构强度。较大的空腔深度100可用于增加板状凝胶54的样品容纳量，从而增加样品组分相对于盒体52观察窗65的荧光。
37.板状凝胶可以被配置为通过电泳(例如聚丙烯酰胺凝胶电泳(page))来分离样品的蛋白质。因此，板状凝胶可以是水性凝胶，其包括凝胶基质(如聚丙烯酰胺、琼脂糖、淀粉等)、电解质、使蛋白质变性并使每个蛋白质的单位质量电荷基本相同(对于sds-page)的两性表面活性剂(如十二烷基硫酸钠(sds)、还原剂(如β-巯基乙醇)和改性剂等的任意组合。任何合适浓度的凝胶基质都可用于凝胶，例如聚丙烯酰胺凝胶为5-25％，或琼脂糖凝胶为0.5％至3％。在一些实施方式中，改性剂可被配置为与通过电泳驱使进入凝胶的蛋白质发生反应。该反应可形成蛋白质的荧光衍生化物，以响应观察窗的紫外线照射。在一些实施方式中，该改性剂可以是卤代烷，如三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙烷、溴仿或碘乙酸。
38.装置50可以与箱体组件相连接。该箱体组件可以具有上箱体和下箱体，以容纳各自的电解质溶液。装置50的上端可与上箱体(例如通过垫圈)密封，使得各自的电极可位于各自的箱体中。在各自的电极之间施加电压驱动带电组分的电泳运动。
39.ii.样品分析的方法
40.本节介绍使用本公开的任意一种电泳装置(如第一节)进行样品分析的示例性方法；参见图8。图8中的样品分析方法110中提出的步骤可以以任何合适的顺序和组合进行。
41.如112所示，可以将一个或多个样品装入容纳在盒体中的凝胶的一个或多个孔中。凝胶和盒体可以有任何合适的结构和特征的组合，例如，如上文第一节所述。装载样品可以在电泳装置与箱体组件(参见第一节)连接之前或之后进行，因此在将凝胶的上边缘和下边缘与各自的电解质溶液(运行缓冲液)接触之前或之后进行，各自的电解质溶液容纳在箱体组件的相应箱体中。各样品可以包括一种或多种样品组分，如一种或多种蛋白质。
42.如114所示，可以通过电泳在凝胶中驱动各样品中的一种或多种样品组分。可以在位于箱体组件各自的箱体中的一对电极之间施加电压，从而在凝胶的上边缘和下边缘之间产生电泳电势。电泳电势可以驱动各样品中的样品组分从相应的孔中进入凝胶，并沿着从孔向凝胶的下边缘延伸的通道移动。各样品组分都可以以与样品组分的分子量成反比的速度进行迁移。因此，电泳可以根据样品组分的大小将其分离，较大的样品组分移动得更慢，并且在电泳结束时更靠近孔。
43.如116所示，在凝胶仍保留在盒体中的同时可以在紫外线照射下对凝胶中的样品组分进行衍生化。换句话说，改性剂与样品组分的紫外线驱动的反应可以原位进行，而不需要打开盒体。样品组分与改性剂的衍生化过程可以在步骤114的电泳之前、期间和/或之后进行。在一些实施方式中，凝胶(和/或运行缓冲液)可包括改性剂。在一些实施方式中，改性剂可与样品组分发生化学反应，该化学反应由紫外线驱动。紫外线可以穿过容纳凝胶的盒体的至少一部分传播到凝胶，例如通过盒体观察窗的至少一层窗格件，从而用紫外线照射凝胶和其中的物质(例如蛋白质和改性剂)。紫外线可以具有任何合适的波长，如320-400纳米(uv-a)、280-320纳米(uv-b)和/或小于280纳米(uv-c)的紫外线等等。该照射可以在(i)将样品装入孔中后并在电泳开始前进行，(ii)在凝胶中对样品组分电泳时进行，和/或(iii)在移走电泳电势后但凝胶仍处于观察窗的窗格件之间时进行。在一些实施方式中，照射可以促进各样品中至少一种蛋白质的荧光衍生化物的形成。在一些实施方式中，使蛋白质衍生化的改性剂可以是卤代烷，如三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙烷、溴仿或碘乙酸。在一些实施方式中，改性剂可与蛋白质中存在的氨基酸残基，如色氨酸残基发生化学反应。
44.如118所示，在凝胶保留在盒体中的同时可在凝胶中诱导荧光。换句话说，凝胶中的衍生化荧光样品组分可以被原位激发，而不需要打开盒体。可以通过用紫外线透过盒体观察窗的至少一层窗格件照射凝胶来诱导荧光。凝胶可以通过观察窗的前窗格件、后窗格件或前、后窗格件两者进行照射。该紫外线可以有任何合适的波长，如320-400纳米(uv-a)、280-320纳米(uv-b)和/或小于280纳米(uv-c)的紫外线等等。在一些实施方式中，相同波长的紫外线可用于方法110的步骤116和118，从而使步骤116和118平行进行。
45.如120所示，可以检测在步骤118中诱导的荧光。检测荧光可以包括捕捉由荧光形成的图像。补充或替代地，检测荧光也可以包括监测荧光，以确定改性剂与样品组分(如蛋白质)的反应何时达到预定的条件(如超过阈值荧光)。监测荧光可以确定衍生化反应和/或成像何时充分完成而被停止。
46.iii.制作电泳装置的方法
47.本节描述了制作具有低自体荧光的电泳装置的示例性方法，从而对该(例如第一节中的)装置的盒体所容纳的凝胶进行原位处理；参见图9。图9中制作电泳仪的方法130中提出的步骤可以以任何合适的顺序和组合进行。
48.如132所示,可以注射成型多个离散的部件，每个离散的部件可以限定聚合物注入的位置。在一些实施方式中，可以注塑成型一对平板。这对平板可被配置为提供观察窗的窗格件。在离散部件形成时,每个离散部件的聚合物注入位置可与相应的窗格件相连但与之相隔。在一些实施方式中，聚合物注入位置可在离散部件形成后从离散部件中移除，例如从离散部件的主体上切割或断开，以至少部分地形成平板之一。
49.相对于相应部件的其他部分，聚合物注入的位置可以是局部自体荧光的。这种局
部自体荧光的水平可以受到成型参数(如热量和压力)的影响。例如，加热聚合物的时间越长和/或温度越高(如将聚合物置于更大的压力和增加的应变下)，可以产生更大的自体荧光。因此，为了减少或消除聚合物注入位置局部增加的自体荧光，可以快速加热聚合物，立即将其注入模具，然后快速冷却，以尽量减少与加热有关的自体荧光。替代或补充地，可以在较小的压力下以较慢的速度注入聚合物，以减少与压力/应变有关的自体荧光。
50.如134所示，这些部件可以相互连接，形成具有观察窗的盒体，该观察窗避开了多个离散部件的每个聚合物注入位置。该观察窗可包括前窗格件和后窗格件，在两者之间具有空腔。
51.如136所示，可以在盒体的空腔中形成板状凝胶。板状凝胶可通过使用聚合物(如琼脂糖)或聚合物前体(如丙烯酰胺)的凝胶化形成。由于观察窗避开了每个聚合物注入的位置，所以在电泳和标记后可以在不对盒体的聚合物注入的任何局部自体荧光的位置成像的情况下,对板状凝胶进行成像。
52.iv.实施例
53.本节描述了本公开的电泳装置的另一些方面。在本文中提出这些方面是为了说明问题，并不打算限制本公开的范围。
54.实施例1.包含不同聚合物的电泳装置
55.本实施例显示了电泳装置50的两个实施方式250、250x的图像，这些图像是在各装置250、250x的板状凝胶254中对样品251进行凝胶电泳和原位衍生化后拍摄的；参见图10和11(也参见图1-7)。
56.电泳装置250、250x各自包括用于板状凝胶254的盒体252、252x。盒体252提供了适用于板状凝胶254的原位衍生化和成像的观察窗265(参见图10)。盒体252(以及观察窗265)是由聚丙烯酸酯聚合物(聚(甲基丙烯酸甲酯)-pmma)形成的，它是紫外线透明的，并且具有低紫外线诱导自体荧光。更具体，盒体252包括ca-41uvt-ll2聚合物，该聚合物可从plaskolite(美国俄亥俄州哥伦布市)购买。相比之下，盒体252x提供了不允许原位衍生化和成像的观察窗265x(参见图11)。盒体252x(以及观察窗265x)包括苯乙烯和丙烯腈的共聚物(san聚合物)，其不具有紫外线透明度。
57.将含蛋白质的样品251装入各板状凝胶254的孔258中。通过施加电泳电势，在各板状凝胶254的分离部分271的通道269中对样品251的蛋白质267进行电泳。然后用紫外线照射每个观察窗265，265x，从而促进蛋白质267在板状凝胶254中原位衍生化，该衍生化通过使蛋白质267与存在于板状凝胶中(即在形成板状凝胶时纳入)的卤代烷改性剂(2,2,2-三氯乙醇)发生化学反应来进行。卤代烷烃改性剂与蛋白质267的色氨酸残基反应，改变其荧光以在可见光谱中发射。
58.形成观察窗265或265x的具体聚合物决定了是否可以在捕获的图像中检测到各板状凝胶中的蛋白质267。为了促进蛋白质267的原位衍生化，需要对紫外线透明的聚合物以使得通过盒体252或252x的至少一个窗格件对板状凝胶254进行有效的紫外线照射。因此，对紫外线不透明的观察窗265x使得无法用卤代烷烃标记对蛋白质267进行充分衍生化。此外，即使蛋白质267在观察窗265x内被衍生化，观察窗265x也不允许用紫外线激发衍生化的蛋白质。此外，为了检测可以产生相对较弱的荧光信号的原位衍生化蛋白质267的荧光，板状凝胶254和观察窗265的自体荧光必须很低，从而在捕获的图像中产生足够的信噪比。用
于形成观察窗265的聚丙烯酸酯既是紫外线透明的，又只有极少的自体荧光，这使得很容易在背景中检测到衍生化的蛋白质267。
59.图10和11的图像中还标出了各自的聚合物注入位置290和290x。图10中，观察窗265的聚合物注入点290产生强烈的局部荧光信号，因为观察窗265是紫外线透明的，只有极少的自体荧光。如上文第一节所述，将聚合物注入位置290移到观察窗265以外的位置，有利地防止在捕获图像中聚合物注入位置290的荧光与蛋白质267重叠。图11中观察窗265x的聚合物注入位置290x几乎不可见，因为观察窗265x对紫外线不透明。
60.实施例2.聚丙烯酸酯的比较
61.本实施例描述了从plaskolite(美国俄亥俄州哥伦布市)市售可得的一组七种聚丙烯酸酯制剂中检测到的自体荧光的比较；参见图12和13。
62.图12显示了在紫外线照射以诱导自体荧光下拍摄的七种不同的丙烯酸酯试样(a-g)的荧光图像。每个试样对用于紫外线照射的紫外线基本上都是透明的，但试样对紫外线照射响应的自体荧光能力差别很大。强烈的自体荧光使试样在图像中更暗(与试样之间的背景相比)。
63.图13显示了列出图12中七种不同的聚丙烯酸酯试样的自体荧光的相对水平的表格。试样a具有最低的自体荧光，而试样f(ca-83uvt(n))具有最高的自体荧光，比试样a高超过75倍。识别和使用既紫外透明又只有最小自发荧光的聚合物对于通过容纳板状凝胶的盒体的观察窗的窗格件对平板凝胶中的蛋白质进行衍生化和成像是至关重要的。
64.v.选择的方面1
65.本节将本公开的电泳装置和方法的选择的方面描述为一系列带索引的段落。
66.段落a1.一种用于样品分析的电泳装置，其包括：(i)在观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定了空腔的盒体；以及(ii)位于空腔内的板状凝胶；其中，所述观察窗对紫外线是透明的，其中在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗限定了可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光，并且其中在相同的单位面积和相同的紫外线照射下，每单位面积的窗口自体荧光小于板状凝胶的凝胶自体荧光的5倍。
67.段落a2.如段落a1所述的电泳装置，其中所述盒体包括第一平板和第二平板，其中所述第一平板包括第一窗格件，所述第二平板包括第二窗格件，并且其中每个平板是(a)限定了聚合物注入位置的注射成型部件，所述位置与盒体内观察窗间隔开，或者(b)由注射成型部件至少部分通过从所述注射成型部件中物理地移除聚合物注入位置而形成的。
68.段落a3.如段落a2所述的电泳装置，其中所述盒体具有在至少一个聚合物注入位置周围局部增加的自体荧光。
69.段落a4.如段落a2或a3所述的电泳装置，其中，所述第一平板和第二平板中的至少一个限定了由盒体的侧边部分或由第一平板或第二平板的不与盒体的另一平板重叠的顶部或底部部分形成的聚合物注入位置。
70.段落a5.如段落a1至a4中任一项所述的电泳装置，其中，所述板状凝胶限定了多个孔，并包括具有与多个孔对齐的多个通道的分离部分，并且其中，所述分离部分包含在观察窗中。
71.段落a6.如段落a1至a5中任一项所述的电泳装置，其中，所述板状凝胶被配置为通过电泳分离样品的蛋白质，并且其中，所述板状凝胶包括被配置为衍生化蛋白质以改变其
荧光性的改性剂。
72.段落a7.如段落a6所述的电泳装置，其中，所述改性剂被配置为衍生化凝胶中的蛋白质，以响应紫外线对观察窗的照射。
73.段落a8.如段落a7所述的电泳装置，其中，所述改性剂是选自三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙烷、溴仿和碘乙酸的卤代烷烃。
74.段落a9.如段落a1至a8中任一项所述的电泳装置，其中，所述窗口自体荧光小于凝胶自体荧光。
75.段落a10.如段落a1至a9中任一项所述的电泳装置，其中，所述盒体是由聚丙烯酸酯形成的。
76.段落a11.如段落a1至a10中任一项所述的电泳装置，其中，所述窗口自体荧光小于凝胶自体荧光或小于凝胶自体荧光的四倍、三倍或两倍。
77.段落b1.一种分析样品的方法，所述方法包括：(i)对容纳在盒体中的板状凝胶中的样品的一种或多种蛋白质进行电泳，所述盒体包括第一平板、第二平板和观察窗，所述观察窗对紫外线透明并从第一平板的外表面穿过板状凝胶到第二平板的外表面延伸通过盒体；(ii)在所述板状凝胶容纳在盒体中的同时，用紫外线照射盒体的观察窗的至少一部分；以及(iii)检测一种或多种蛋白质或其衍生化物的荧光，所述荧光是通过照射诱导的，并在传播通过观察窗的第一和第二平板中的至少一个后被检测出来；其中，在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗具有的每单位面积的响应照射的窗口自体荧光小于板状凝胶背景荧光的五倍。
78.段落b2.如段落b1所述的方法，其中，照射驱使凝胶中的改性剂与样品中的一种或多种蛋白质发生化学反应，以形成所述一种或多种蛋白质的衍生化物，其中检测荧光包括检测衍生化物发出的荧光。
79.段落b3.如段落b2所述的方法，其中，所述改性剂是选自三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙烷、溴仿和碘乙酸的卤代烷烃。
80.段落b4.如段落b1至b3中任一项所述的方法，其中，检测荧光包括捕捉一个或多个由荧光形成的图像。
81.段落b5.如段落b4的所述方法，其中，当检测到的荧光达到一个或多个预定的标准时，捕捉停止。
82.段落b6.如段落b2至b5中任一项所述的方法，其中，检测荧光包括监测荧光以确定改性剂的反应何时达到预定的条件，并且其中，任选地，当达到预定的条件时停止照射。
83.段落b7.如段落b1至b6中任一项所述的电泳装置，其中，每个平板是(a)限定了与观察窗间隔开的聚合物注入位置的注射成型部件，或者(b)由注射成型部件至少部分通过从所述注射成型部件中物理地移除聚合物注入位置而形成的。
84.段落b8.如段落b1至b7中任一项所述的方法，其中，所述窗口自体荧光小于背景自体荧光或小于背景自体荧光的四倍、三倍或两倍。
85.段落c1.一种形成用于样品分析的电泳装置的方法，所述方法包括：(i)注塑成型两个或更多的离散部件，其中每个离散部件限定了聚合物注入位置；(ii)将两个或多个离散部件中的每个部件的至少一部分相互连接起来，以形成盒体，所述盒体在双层观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定空腔，其中每个聚合物注入位置(a)包括在盒体中并避
开观察窗或(b)不在盒体中；以及(iii)在腔体中形成板状凝胶；其中，所述观察窗对紫外线是透明的，其中在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗具有可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光，并且其中，在相同的单位面积和相同的紫外线照射下，单位面积的窗口荧光小于板状格室的凝胶自体荧光的5倍。
86.段落c2.如段落c1所述的电泳装置，其中，所述盒体具有在至少一个聚合物注入位置周围局部增加的自体荧光。
87.段落c3.如段落c1或c2所述的方法，其中，所述第一窗格件由第一平板形成，其中第二窗格件由第二平板形成，其中第一和第二平板中的至少一个限定了由盒体的侧边区域或由第一平板或第二平板的不与另一平板重叠的顶部或底部部分形成的聚合物注入位置。
88.段落c4.如段落c1至c3中任一项所述的方法，其中，所述第一窗格件是由平板提供的，其进一步包括从离散部件的其中之一中物理地移除聚合物注入位置，以至少部分地形成第一平板，其中，任选地，移除包括对离散部件进行切割或断开以移除聚合物注入位置。
89.段落c5.如段落c1至c3中任一项所述的方法，其中，连接包括将两个或更多离散部件中的一对粘合在一起。
90.段落c6.如段落c1至c5中任一项所述的方法，其中，所述窗口自体荧光小于凝胶自体荧光或小于凝胶自体荧光的四倍、三倍或两倍。
91.如在本公开中使用的术语“示例性”是指“说明性的”或“用作示例”并不意味着可取性或优越性。
92.上述公开内容可以包括具有独立效用的多个不同的发明。虽然已经以其优选的形式公开了这些发明中的各种，但是本文所公开和阐释的本发明的特定实施方式不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。本发明的主题包括本文所公开的各种元素，特征，功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。下述段落特别指出了新颖且非显而易见的某些组合和子组合。可以在要求本技术或相关申请的优先权的申请中要求保护以特征，功能，元素和/或特性的其他组合和子组合体现的发明。这样的段落，无论是针对不同的发明还是相同的发明，以及与原始段落的范围相比更宽、更窄、相同或不同，也被视为包括在本公开的发明的主题内。此外，用于鉴别的元素的序数指示用语，例如第一、第二或第三，用于区分元素，且不指示这些元素的特定位置或顺序，除非另有特别说明。

技术特征：
1.一种用于样品分析的电泳装置，其包括：在观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定了空腔的盒体；以及位于空腔内的板状凝胶；其中，所述观察窗对紫外线是透明的，其中在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗限定了可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光，并且其中在相同的单位面积和相同的紫外线照射下，每单位面积的窗口自体荧光小于板状格室的凝胶自体荧光的五倍。2.如权利要求1所述的电泳装置，其中，所述盒体包括第一平板和第二平板，其中所述第一平板包括第一窗格件，所述第二平板包括第二窗格件，并且其中每个平板是(i)限定了聚合物注入位置的注射成型部件，所述位置与观察窗间隔开，或者(ii)由注射成型部件至少部分通过从所述注射成型部件中物理地移除聚合物注入位置而形成的。3.如权利要求2所述的电泳装置，其中，所述盒体具有在至少一个聚合物注入位置周围局部增加的自体荧光。4.如权利要求2所述的电泳装置，其中，所述第一平板和第二平板中的至少一个限定了由盒体的侧边部分或由第一平板或第二平板的不与另一平板重叠的顶部或底部部分形成的聚合物注入位置。5.如权利要求1所述的电泳装置，其中，所述板状凝胶限定了多个孔，并包括具有与多个孔对齐的多个通道的分离部分，并且其中所述分离部分包含在观察窗中。6.如权利要求1所述的电泳装置，其中，所述板状凝胶被配置为通过电泳分离样品的蛋白质，并且其中，所述板状凝胶包括被配置为衍生化蛋白质以改变其荧光性的改性剂。7.如权利要求6所述的电泳装置，其中，所述改性剂被配置为衍生化凝胶中的蛋白质，以响应紫外线对观察窗的照射。8.如权利要求7所述的电泳装置，其中，所述改性剂是选自三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙烷、溴仿和碘乙酸的卤代烷烃。9.如权利要求1所述的电泳装置，其中所述窗口自体荧光小于凝胶自体荧光。10.如权利要求1所述的电泳装置，其中所述盒体是由聚丙烯酸酯形成。11.一种分析样品的方法，所述方法包括：对容纳在盒体中的板状凝胶中的样品的一种或多种蛋白质进行电泳，所述盒体包括第一平板、第二平板和观察窗，所述观察窗对紫外线透明并从第一平板的外表面穿过板状凝胶到第二平板的外表面延伸通过盒体；在所述板状凝胶容纳在第一平板和第二平板之间的盒体中的同时，用紫外线照射盒体的观察窗的至少一部分；以及检测一种或多种蛋白质或其衍生化物的荧光，所述荧光是通过照射诱导的，并在传播通过观察窗的第一和第二平板中的至少一个后被检测出来；其中，在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗具有的每单位面积的响应照射的窗口自体荧光小于板状凝胶背景荧光的五倍。12.如权利要求11所述的方法，其中照射驱使凝胶中的改性剂与样品中的一种或多种蛋白质发生化学反应，以形成所述一种或多种蛋白质的衍生化物，其中检测荧光包括检测衍生化物发出的荧光。13.如权利要求12所述的方法，其中改性剂是选自三氯乙醇、氯仿、三氯乙酸、三氯乙
烷、溴仿和碘乙酸的卤代烷烃。14.如权利要求11所述的方法，其中检测荧光包括捕捉一个或多个由荧光形成的图像。15.如权利要求14的所述方法，其中当检测到的荧光达到一个或多个预定的标准时，捕捉停止。16.如权利要求11所述的方法，其中每个平板是(i)限定了聚合物注入位置的注射成型部件，所述位置与观察窗间隔开，或者(ii)由注射成型部件至少部分通过从所述注射成型部件中物理地移除聚合物注入位置而形成。17.一种形成用于样品分析的电泳装置的方法，所述方法包括：注塑成型两个或更多的离散部件，其中每个离散部件限定了聚合物注入位置；将两个或多个离散部件中的每个部件的至少一部分相互连接起来，以形成盒体，所述盒体在双层观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定空腔，其中每个聚合物注入位置(i)包括在盒体中并避开观察窗或(ii)不在盒体中；以及在腔体中形成板状凝胶；其中，所述观察窗对紫外线是透明的，其中在没有板状凝胶的情况下，所述观察窗具有可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光，并且其中在相同的单位面积和相同的紫外线照射下，单位面积的窗口荧光小于板状格室的凝胶自体荧光的五倍。18.如权利要求17所述的方法，其中所述盒体具有在至少一个聚合物注入位置周围局部增加的自体荧光。19.如权利要求17所述的方法，其中所述第一窗格件由第一平板形成，其中所述第二窗格件由第二平板形成，其中第一和第二平板中的至少一个限定了由盒体的侧边区域或由第一平板或第二平板不与另一平板重叠的顶部或底部部分形成的聚合物注入位置。20.如权利要求17所述的方法，其中，所述第一窗格件是由平板提供的，其进一步包括从离散部件的其中之一物理地移除聚合物注入位置，以至少部分地形成第一平板。

技术总结
一种具有能实现凝胶原位处理的最小自体荧光的电泳装置，以及制造和使用该电泳装置的方法。示例性的电泳装置可以包括盒体，该盒体在双层观察窗的第一窗格件和第二窗格件之间限定了空腔，并且还可以包括位于空腔中的板状凝胶。观察窗对于驱动板状凝胶中衍生化反应的紫外线可以是透明的，并且在没有板状凝胶的情况下，可以限定可由紫外线照射诱导的窗口自体荧光。在相同的单位面积和相同的紫外光照射下，每单位面积的窗口自体荧光可以小于板状凝胶自体荧光的5倍。胶自体荧光的5倍。胶自体荧光的5倍。


技术研发人员：E
受保护的技术使用者：生物辐射实验室股份有限公司
技术研发日：2021.07.27
技术公布日：2023/9/7