CH674948A5

CH674948A5 -

Info

Publication number: CH674948A5
Application number: CH3034/87A
Authority: CH
Inventors: Juan G Guevara
Original assignee: Gk Scient Prod Inc
Priority date: 1986-08-08
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1990-08-15
Also published as: JPS63100367A; IT8748285A0; IT1211704B; GB8717227D0; GB2193576A; SE8703073L; SE8703073D0; IL83295A0; DE3726403A1; FR2603050A1; US4729823A; GB2193576B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zum Trennen einzelner Bestandteile von einer Mischung; insbesondere bezieht sie sich auf Vorrichtungen, welche solche Bestandteile durch Elektrophorese trennen.

Elektrophorese beschreibt die Wanderung eines suspendierten Teilchens in einem elektrischen Feld. Die Prinzipien der Elektrophorese sind lange bekannt, jedoch hat man sie erst kürzlich extensiver in der Trennungs-Technologie angewandt.

Besonders wichtig ist Elektrophorese, um Material biologischen Ursprungs zu trennen und es dann zu untersuchen; das gilt insbesondere für Moleküle hohen Molekulargewichts, wie z.B. Proteine, Enzyme, Nukleinsäuren, komplexe Lipide und andere Kohlehydrate.

Wenn man solche Materialien trennt, ist es sehr wichtig, die Moleküle so wenig wie möglich zu schädigen oder sie so zu ändern, dass ihre Eigenschaften für die Analyse nicht signifikant verändert sind. Die Elektrophorese liefert ein wichtiges Mittel, um das zu erreichen.

Vorrichtungen für die Trennung durch Elektrophorese sind bekannt. Im allgemeinen weisen sie zwei Elektroden mit einer Trennungskammer auf, die eine Trennungsmatrix enthält, meistens ein Gel, das zwischen den Elektroden angeordnet ist. Die Komponenten der Mischung wandern mit verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten durch die Matrix unter dem Einfluss eines angelegten elektrischen Feldes, wobei dann die verschiedenen Komponenten aus der Trennkammer nacheinander auftauchen bzw. von dieser nacheinander abgegeben werden. Diese Komponenten werden gewöhnlich zur Probennahme und Analyse durch eines von zwei Verfahren gesammelt. Die Vorrichtung kann man eine bestimmte Zeit laufen lassen, nach welcher die Komponenten direkt von der Matrix gesammelt werden, oder man lässt die Komponenten vollständig durch die Matrix und in eine Eiuatkammer fiiessen, wo sie durch eine fliessende Pufferlösung herausgetragen werden.

Ursprünglich war die Trennungsmatrix, die in einer Elektrophorese-Vorrichtung benutzt wurde, eine freie Lösung (freifliessende Elektrophorese), jedoch war das freifliessende System beträchtlicher Verfälschung durch thermische Konvektionen und Sedimentationen im freifliessenden Medium ausgesetzt. Diese Technologie wurde nun grösstenteils durch die Verwendung unterstützender Medien, insbesondere Gele, verdrängt. Der Zweck der unterstützenden Medien ist es, den Strömungsfluss innerhalb der Medien herabzusetzen, so dass die getrennten Komponenten als scharfe Zonen bestehen bleiben mit maximaler Auflösung zwischen diesen Zonen. Die unterstützenden Medien sind vorzugsweise chemisch inert während des Elektrophoresebetriebs, im allgemeinen gleichförmig in ihren Eigenschaften und geeignet, leicht zubereitet und reproduziert zu werden. Zwei der gebräuchlicheren unterstützenden Medien sind Polyacrylamidgele und Agarosegele.

Wie vorher schon erwähnt, gibt es eine grosse Vielfalt von Vorrichtungen zum Ausführen von Elektrophorese. Die meisten unterscheiden sich nur signifikant in der Konstruktion der Trennungskammer. Zwei grundlegende Trennungskammer-Ausführungsformen überwiegen im Moment: zylindrische Gel-Säulen und plattenförmgie Gel-Kon-struktionen. Zum Beispiel zeigt die US-PS 4 111 785 eine bestimmte Elektrophorese-Vorrichtung, die eine zylindrische Gel-Säulen-Trennungskammer benutzt (z.Zt. wird der Apparat gebaut und verkauft durch Bethesda Research Laboratories, Gaithers-burg, Maryland), die US-PSen 4 088 561 und 4 130 471 zeigen demgegenüber bestimmte Elektrophorese-Vorrichtungen, die plattenartige Gel-Trennungskammern benutzen.

Diese Vorrichtungen weisen jedoch einige Unzulänglichkeiten auf. Zum Beispiel bieten diese zylindrischen Gel-Säulen nur beschränktes Auflösungsvermögen für Komponenten mit geringer Konzentration und neigen zu Überhitzung. Überhitzung der Gel-Säulen endet mit Verlust der Stabilität und Einheitlichkeit innerhalb des Trennmediums, Störungen zwischen den Trennungszonen und Verlust an Auflösungsvermögen innerhalb des Systems. Infolge des Uberhitzungsproblems sind die Abmessungen der zylindrischen Gel-Säulen und die einbringbare Energiemenge beschränkt. Weiterhin sind die zylindrischen Gel-Säulen unbequem, schwer zusammenzusetzen, schwierig zu betreiben und etwas betriebsunsicher. Plattenartige Gel-Säulen zeigen die gleichen Schwierigkeiten; ausserdem erfordern sie noch eine grosse Menge von Pufferlösung, welche weiterhin die Komponenten verdünnt und das Auflösungsvermögen des Systems erniedrigen.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Elektrophorese-Vorrichtung zu schaffen, womit nicht nur einzelne Komponenten einer Mischung abgetrennt, sondern während des Trennvorganges angereichert werden können. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, das Auflösungsvermögen zu steigern und allgemein die Qualität der Ergebnisse zu verbessern.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Elektrophorese-Vorrichtung zu schaffen, die verbessertes Wärmetauschvermögen innerhalb der Gel-Säule hat, so dass höhere Energien innerhalb der Vorrichtung umgesetzt werden können, ohne dass ein Verlust an Auflösungsvermögen oder eine Verminderung der Qualität der Resultate eintritt.

Noch ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Elektrophorese-Vorrichtung relativ einfacher Konstruktion zu schaffen, die unkompliziert angewendet und sicher betrieben werden kann.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist wiedergegeben im Patentanspruch 1.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati-scher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert, an denen auch weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung deutlich werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt im Aufriss einer Elektrophorese-Vorrichtung nach der Erfindung;

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Fig. 2 eine Draufsicht auf den Unterteil der Vorrichtung von Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Seitenansicht von vorne des inneren Glieds der Vorrichtung nach Fig. 1, und

Fig. 4 eine Ansicht von unten auf das innere Glied gemäss den Fig. 1 und 3.

Ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführunosbeispiels

In den Zeichnungen, insbesondere in Fig. 1, ist eine Elektrophorese-Vorrichtung 10 gemäss der Erfindung im einzelnen dargestellt. Die Vorrichtung 10 enthält allgemein ein oberes Pufferreservoir UR, eine obere Elekrode E1, eine Gel-Säule GC, eine Eluatkammer EC, ein niederes oder unteres Pufferreservoir LR und eine untere Elektrode E2. Gemäss Fig. 1 sind das obere Pufferreservoir UR, die obere Elektrode E1, die Gel-Säule GC und die Eluatkammer EC in dem oberen Abschnitt 12 der Vorrichtung enthalten, während das untere Pufferreservoir LR und die untere Elektrode E2 in dem unteren Abschnitt 14 der Vorrichtung 10 enthalten sind.

Gemäss den Fig. 1 und 2 weist der untere Abschnitt 14 einen Behälter 16 auf, der als unteres Pufferreservoir LR wirkt. Der Behälter 16 ist vorzugsweise ein hohler Zylinder, der eine obere Wand 16a, eine Seitenwand 16b und eine Basis 16c hat. Der Behälter 16 kann jedoch irgendeine dem Fachmann bekannte Form haben, die sich dazu eignet, als ein solches Reservoir zu dienen.

Die Seitenwand 16b des Behälters 16 hat einen Ausgang 18 zum Abziehen der Flüssigkeit, der sich in der Nähe der Basis 16c befindet. Der Ausgang 18 dient dabei als ein Abzug von Pufferlösung, die vom unteren Pufferreservoir LR zum oberen Pufferreservoir UR zurückgeführt wird, wie später im einzelnen beschrieben wird. Weiterhin hat die Seitenwand 16b einen elektrischen Eingang 22 in der Nähe der Basis 16c, mit dem die untere Elektrode E2 verbunden ist. Gemäss Fig. 1 ist der Eingang 22 beispielsweise bananensteckerartig, mittels dessen man die untere Elektrode E2 mit einer Energiequelle (nicht gezeigt) elektrisch koppeln kann. Die untere Elektrode E2 weist vorzugsweise einen hochleitfä-higen Draht 24 auf, wie zum Beispiel einen Platindraht, der sich vom Eingang 22 zum unteren Reservoir LR erstreckt und in einer Schlinge oder Schleife 24a endet. Die Schleife 24a dient dazu, dass während des Elektrophorese-Betriebs ein gleich-mässiger Strom quer durch die Gel-Säule GC fiiessen kann, um eine gleichmässige Trennung zu ermöglichen, wie im folgenden noch beschrieben wird. Der Draht 24 ist aus demselben Grunde vom Eingang 22 zur Schleife 24a bevorzugt mit einer elektrischen Isolation versehen.

Die Basis 16c enthält wahlweise ein Plateau 26, welches vorzugsweise ein erhöhtes Zylinderstück aufweist, das mit zentraler Orientierung auf der Basis 16c innerhalb des unteren Pufferreservoirs LR angeordnet ist. Die Schleife 24a des Drahtes 24 ist ihrerseits rund um das Plateau 26 angeordnet. Das Plateau 26 dient dazu, alle Gase, die im unteren Pufferreservoir LR enthalten sind, wie z.B. Wasserstoff oder Sauerstoff, als Resultat der Elektrolyse der Pufferlösung, von der Basis des Stammes 38 des oberen Abschnittes 12 wegzuleiten. Solche Gase, die an der Basis des Stammes 38 eingefangen werden, können den Wert des Auflösungsvermögens der Vorrichtung 10 verringern, so dass es erwünscht ist, deren Gegenwert minimal zu halten. Das Plateau 26 wirkt ebenfalls als eine stabile, zentrale Halterung für die Schleife 24a des Drahtes 24, um einen gleichmässigen Strom längs bzw. quer über die Gel-Säule GC sicherzustellen und um irgendwelche unvorhergesehene Bewegungen der Schlinge 24a während des Betriebs der Vorrichtung 10 minimal zu halten.

Die obere Wand 16a des Behälters 16 hat eine zentrale Bohrung 28, durch welche der obere Abschnitt 12 eingesetzt ist; dieser ruht, wenn die Vorrichtung 10 in Betrieb ist. Die obere Wand 16a hat ebenfalls Bohrungen 30a und 30b, durch welche sich jeweils Proben-Rohre 32a und 32b erstrecken. Die Proben-Rohre 32a und 32b sind mit der Eluatkammer EC für die Probensammlung verbunden, wie im folgenden ausführlich beschrieben wird. Weiterhin hat die obere Wand 16a noch eine Flüssigkeits-Eingangsöffnung 20, die sich nach aussen, von der oberen Wand erstreckt und als ein Eingang für Pufferlösung benutzt wird, die vom oberen Pufferreservoir UR in das untere Pufferreservoir LR abgezogen wird. Der Zweck des Abzugs vom oberen Reservoir ist ebenfalls weiter unten beschrieben.

Wie gerade erwähnt, erstreckt sich der Abschnitt 12 in den Behälter 16 durch die Bohrung 28 in der oberen Wand 16a. Wieder gemäss Fig. 1 enthält der obere Abschnitt 12 bevorzugt einen Trichter 33, welcher ein oberes Teil 34, ein Mittelteil 36 und einen Stamm 38 hat. Der obere Abschnitt 12 enthält weiterhin eine Abdeckung 40, um das ausgedehnte obere Teil 34 abzudecken, und ein inneres Glied 42, welches im Trichter 33 mit Abstand vom Mittelteil 36 angeordnet ist, wie weiter unten noch erklärt wird.

Der ausgedehnte obere Abschnitt 34 weist vorzugsweise einen hohlen Zylinder auf, der an seinem oberen Ende offen ist, mit dem Mittelteil 36 an dessen Basis verbunden ist und eine Seitenwand 34a aufweist, die dazwischen angebracht ist. Die Seitenwand 34a hat einen Flansch 44, um den oberen Abschnitt 12 an der oberen Wand 16a des unteren Abschnittes 14 anzubringen. Der Flansch 44 dient dazu, die Erstreckung des oberen Abschnittes 12 in das untere Pufferreservoir LR zu begrenzen.

Die Seitenwand 34a hat ebenfalls einen Flüssig-keits-Auslass 46 zum Gebrauch in Verbindung mit dem Flüssigkeits-Eingang 20 des unteren Abschnittes 14. Der Eingang 20 und der Ausgang 46 sind vorzugsweise durch ein unterbrochenes oder diskontinuierliches Abziehungssystem 48 verbunden, welches Pufferlösung in dem oberen Pufferreservoir UR erlaubt, in das untere Pufferreservoir LR auszulaufen, ohne dass sich ein elektrischer Stromkreis über diesen Weg bildet. Wenn sich ein solcher Stromkreis bilden dürfte, würde der elektrische Stromfluss längs bzw. quer über die Gel-Säule GC in hohem Mass wegen eines höheren elektrischen Widerstandes längs bzw. quer über die Gel-Säule GC vermindert werden. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, benutzt das unterbrochene Ausfluss-System 48 ei-

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nen Trichter 48a, der an einem Einlassrohr 48b angebracht ist, das mit dem Eingang 20 verbunden ist. Der Trichter 48a sammelt dabei Pufferlösung, die aus dem Ende des Ausgangs 46 fliesst. Das unterbrochene Ausfluss-System 48 kann dabei irgendein Mittel sein, welches dem Fachmann erlaubt, dass die Pufferlösung in dem oberen Pufferreservoir UR in das untere Pufferreservoir LR fiiessen kann, während es verhindert, dass sich ein elektrischer Stromkreis über diesen Weg bildet.

Die Seitenwand 34a des oberen Teils 34 erstreckt sich, wenn der obere Abschnitt 12 an dem unteren Abschnitt 14 angebracht ist, bis kurz unter die obere Wand 16a des Behälters 16, wo die Seitenwand 34a zum Mittelabschnitt 36 wird. Der Mittelabschnitt 36 enthält vorzugsweise einen Kegelstumpf mit einem verminderten Durchmesser von dessen oberem Ende 36a zu dessen Basis 36b. Besonders zweckmässig ist es, wenn der Mittelabschnitt 36 die Form eines Kegelstumpfes hat, jedoch kann der Mittelabschnitt 36 auch abgestumpft halbkugelförmig, abgestumpft parabolförmig oder mit einer anderen vergleichbaren Form ausgebildet sein.

Der Stamm 38 erstreckt sich von der Basis 36b des Mittelabschnitts 36 aus. Der Stamm 38 funktioniert als eine Eluatkammer EC, wo die Proben, die durch den Elektrophorese-Prozess getrennt wurden, für ihre Sammlung entnommen werden, wie dies weiter unter beschrieben wird. Der Stamm 38 weist bevorzugt eine hohle, T-förmige Erweiterung des Mittelabschnitts 36 auf. Die hohle vertikale Erweiterung 38a dehnt sich von dem Inneren des oberen Abschnitts 12 (die Basis der Gel-Säule GC) in das untere Pufferreservoir LR aus. Die hohlen horizontalen Erweiterungen 38b dehnen sich von der hohlen vertikalen Erweiterung 38a rechtwinklig dazu aus. Während des Betriebs der Vorrichtung 10 ist das Proben-Rohr 32a in einer der hohlen horizontalen Erweiterungen 38b angebracht und ein anderes Proben-Rohr 32b ist an das andere angeschlossen. Die Pufferlösung von einem äusseren Pufferreservoir (nicht gezeigt) wird durch das Rohr 32a und die entsprechende, der hohlen horizontalen Erweiterungen 38b, in die hohle vertikale Erweiterung 38a abgezogen. Solche Proben, welche in die hohle vertikale Erweiterung 38a der Gel-Säule GC eingetreten sind, werden durch diese Pufferlösung ausgewaschen und treten durch die andere hohle horizontale Erweiterung 38b und durch das Proben-Rohr 32b in ein Sammelreservoir (nicht gezeigt) zur Sammlung und Analyse aus. Dieser Proben-Samm-lungsprozess ist weiter unten beschrieben, und zwar während der Diskussion der Betriebsweise der Vorrichtung 10.

Wie zuvor erwähnt, ist das innere Glied 42 innerhalb des im oberen Abschnitt 12 mit räumlichem Abstand vom Mittelabschnitt 36 angebracht. Das innere Glied 42 ist in der gleichen allgemeinen Form wie der Mittelabschnitt 36 konstruiert. Wie in den Fig 1, 3 und 4 gezeigt ist, weist das innere Glied 42 einen Kegel 50 auf, da der Mittelabschnitt 36 von allgemeiner Kegelform ist. Das innere Glied 42 könnte jedoch eine halbkugelige parabolische oder irgendeine andere Form haben, falls der Mittelabschnitt 36 in der entsprechenden Form ist.

Der Kegel oder Konus 50 hat eine Mehrzahl von Abstandhaltern 52, die an seinen äusseren Oberfläche 50a angebracht sind. Alternativ könnten die Abstandhalter 52 auch an der inneren Wand des Mittelabschnitts 36 angebracht sein. Wenn sich der Kegel 50 im oberen Abschnitt 12 an seinem Ort befindet, sind die Abstandhalter 52 in Kontakt mit der inneren Wand des Mittelabschnitts 36, was es möglich macht, das innere Glied 42 vom Mittelabschnitt 36 in einem bestimmten Abstand anzuordnen. Die Gel-Säule GC füllt diesen Raum zwischen dem inneren kegelförmigen Glied 42 und dem Mittelabschnitt 36.

Wegen der vorher erwähnten Konstruktion des inneren Gliedes 42 und des Mittelabschnitts 36 erhält die Gel-Säule GC einen abnehmenden Durchmesser und eine sich vermindernde Querschnittsfläche längs ihrer Länge als eine Haupteigenschaft der Erfindung. Diese sich vermindernde Quer-schnittsfläche ergibt ein vermindertes Volumen von Gel pro Längeneinheit in der Gel-Säule GC. Da Konzentrationen zum Volumen umgekehrt proportional sind, ergibt eine konstante Masse in einem verminderten Volumen eine erhöhte Konzentration. Die Vorrichtung 10 macht es daher möglich, solche Komponenten, die kleine Konzentrationen in der Mischung haben, nicht nur von der Mischung zu trennen, sondern auch für ihre Sammlung zu konzentrieren. Dieses Merkmal verbessert sowohl das Auflösungsvermögen der Vorrichtung 10 als auch die Qualität der beim Sammeln gewonnenen Proben.

Der Kegel 50 ist vorzugsweise mit einem in ihm befindlichen Hohlraum 50b konstruiert, am besten so gross wie möglich, ohne die Strukturintegrität des Kegels 50 zu beeinträchtigen. Der Hohlraum 50b ist ein anderes Hauptmerkmal der Erfindung, da er eine vergrösserte Oberfläche für Wärmetausch mit der Gel-Säule GC ermöglicht. Wenn, wie zuvor erwähnt, sich die Temperatur in der Gel-Säule erhöht, nehmen das Auflösungsvermögen der Vorrichtung und die Qualität der Resultate stark ab. Die zusätzliche Wärmetauschfläche, die durch den Hohlraum 50b geschaffen ist, macht es möglich, dass mehr Energie in der Vorrichtung 10 verwendet wird, um signifikant die Bearbeitungszeit einer Probe zu vermindern, ohne die Qualität des Resultates stark zu verringern. Der Kegel 50 ist auch vorzugsweise mit einer zylindrischen oberen Wand 50c versehen, um zu verhüten, dass Proben, die in der Gel-Säule GC zur Trennung angeordnet sind, in den Hohlraum 50b fallen; der Kegel weist auch einen Griff 54 zum einfachen Einsetzen und Entfernen des Kegels 50 von dem oberen Abschnitt 12 auf.

Wie wiederum aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist eine Abdeckung 40 vorgesehen, um über dem oberen Ende des ausgedehnten Teiles 34 des oberen Abschnitts 12 angebracht zu werden. Die Abdeckung 40 weist vorzugsweise eine Scheibe 60 mit Flanschen 60a auf, die von der Basis der Scheibe 60 ausgehen. Die Flansche 60a dienen dazu, um das Äussere der zylindrischen Seitenwand 34a des oberen ausgedehnten Teiles 34 herumzupassen, um die Scheibe 60 daran an ihrem Platz zu halten.

Die Abdeckung 40 hat auch einen elektrischen Eingang 62, der an der Abdeckung in der Nähe der

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Innenseite der Seitenwand 34a des oberen Abschnitts 34 angebracht ist; mit dem Eingang 62 ist die obere Elektrode E1 verbunden angebracht. Gemäss Fig. 1 hat der Eingang 62 die Form eines Bananensteckers, während der Eingang 62 - wie der Eingang 22 - jeder dem Fachmann bekannte Eingang sein kann, welcher die obere Elektrode E1 mit einer Energiequelle (nicht gezeigt) elektrisch koppeln kann. Die obere Elektrode E1 enthält bevorzugt einen hochleitfähigen Draht 64, wie zum Beispiel einen Platindraht, der sich von dem Eingang 62 in das obere Pufferreservoir UR erstreckt und eine Schlinge oder Schleife 64a an seinem Ende besitzt. Die Schleife 64a hat vorzugsweise die gleiche Konstruktion wie die Schleife 24a, um gleichmässigen Strom längs bzw. quer über die Gel-Säule GC sicherzustellen. Der Draht 64 muss lange genug sein, um in die Pufferlösung zu reichen, d.h. bis unter den Flüssigkeits-Auslass 46 im oberen Reservoir UR, um den elektrischen Stromkreis über der Gel-Säule GC für den Elektrophorese-Betrieb zu schliessen, Der Draht 64 ist - wie der Draht 24 -vorzugsweise vom Eingang 62 zur Schleife 64a elektrisch isoliert ausgebildet.

Die Abdeckung 40 enthält wahlweise eine hohle zylindrische Verlängerung 41, die sich in das obere Pufferreservoir UR erstreckt, welches wie das Plateau 26 beschaffen ist, um als eine stabile zentrale Halterung für die Schleife 64a des Drahtes 64 zu wirken, um einen gleichmässigen Strom längs bzw. quer über die Gel-Säule GC sicherzustellen und jede zufällige Bewegung der Schleife 64a minimal zu halten.

Die Abdeckung 40 hat auch einen Flüssigkeits-Einlass-Eingang 66, welcher im Zusammenhang mit dem Flüssigkeits-Auslass-Eingang 18 des unteren Abschnittes 12 benutzt wird zum Rückführen der Pufferlösung von dem unteren Pufferreservoir LR zu dem oberen Pufferreservoir UR. Das Rückführungsrohr 68 verbindet den Flüssigkeits-Auslass 18 mit dem Flüssigkeits-Einlass-Eingang 66, wobei eine Pumpe 68a längs des Rückführungsrohres 68 zwischen dem Flüssigkeits-Auslass 18 und dem Flüssigkeits-Einlass-Eingang 66 eingeschaltet ist, um die Pufferlösung vom unteren Pufferreservoir LR zum oberen Pufferreservoir UR zu pumpen. Die Pumpe 68a kann jede dem Fachmann bekannte Pumpe sein, welche die Pufferlösung gleichmässig mit niedriger Fliessgeschwindigkeit pumpen kann, wie zum Beispiel eine peristaltische (insbesondere Schlauchrad- oder Schlauchmembran-)Pumpe oder Zentrifugalpumpe.

Die Puffer-Wiedergewinnungs-Schleife ist vorzugsweise mit einem unterbrochenen oder diskontinuierlichen Abzugssystem 70 versehen, und zwar aus dem gleichen Grunde, wie bei der Diskussion des unterbrochenen Abzugssystems 68 beschrieben wurde. Wie in Fig. 1 gezeigt, benutzt das diskontinuierliche Abzugssystem 70 einen Trichter 70a, der am Flüssigkeits-Einlass-Eingang 66 angebracht ist, um Flüssigkeit zu sammeln, die vom Ende 68b des Rückfluss-Rohres 68 abgegeben wird. Jedoch kann das diskontinuierliche Abzugssystem jedes aus der einschlägigen Technik bekannte System sein, wie zuvor diskutiert.

Vorzugsweise ist ein Einlass-Rückführungs-Rohr 72 am Einlass-Eingang 66 angebracht und erstreckt sich in den Hohlraum 50b des Kegels 50. Das Einlass-Rückführungs-Rohr 72 reicht in den Hohlraum 50b, um sowohl Turbulenz im oberen Pufferreservoir UR minimal zu halten als auch eine Kühlung der Gel-Säule GC zu unterstützen, um die Funktionsfähigkeit und das Auflösungsvermögen der Vorrichtung 10 zu verbessern.

Wenn das Einlass-Rückführungs-Rohr 72 so verwendet werden soll, wird der Griff 54 des Kegels 50 mit einer Biegung 54a hergestellt, um zentralen Durchgang des Rohres 72 zu erlauben.

Die Konstruktion der Abdeckung 40 ist ein weiteres von vielen wichtigen Merkmalen der Vorrichtung 10. Insbesondere erlaubt die Konstruktion der oberen Elektrode E1, dass der Stromkreis über der Gel-Säule GC allein schon durch Aufhebung der Abdeckung 40 von dem ausgedehnten oberen Teil 34 unterbrochen wird. Diese einfache Methode des Abstoppens des elektrischen Stromflusses durch die Vorrichtung 10 vermindert weitestgehend das Risiko eines elektrischen Schlages während des Betriebs.

Die Vorrichtung 10 und deren Bestandteile können aus einer grossen Vielzahl von Materialien konstruiert werden. Zum Beispiel können die verschiedenen Bestandteile der Vorrichtung 10 aus Glas, Kunststoff, Gummi, Metall oder anderen bekannten Materialien hergestellt werden. Die spezielle Materialwahl der Konstruktion soll dabei, wenn möglich, nicht eine Beschränkung der Erfindung darstellen. Vorzugsweise sollen jedoch die Komponenten der Vorrichtung, natürlich die Elektroden E1 und E2 und ihre elektrischen Anschlüsse ausgenommen, aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen, um den Stromfluss durch die Gel-Säu-le GC maximal zu halten.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders nützlich bei einer Vielzahl von Elektrophorese-Betriebsweisen, ganz besonders bei der Trennung durch die Benutzung von Gel-Elektrophorese. Zum Beispiel ist die Vorrichtung 10 besonders nützlich bei der Trennung von Proteinen nach Molekularmasse oder elektrischen Eigenschaften unter denaturierenden oder nicht-denaturierenden Bedingungen.

Als ein anderes Beispiel erweist sich die Vorrichtung 10 besonders nützlich in der Präservativen Elektrophorese von Proteinen oder Nukleinsäuren. Die Vorrichtung 10 kann deswegen für praktisch jedes Elektrophorese-Verfahren benutzt werden.

Um die Vorrichtung 10 für die Elektrophorese vorzubereiten, werden zunächst der obere Abschnitt 12 und der untere Abschnitt 14 auseinandergenommen. Der erste Schritt besteht dann darin, die Gel-Säule GC zu bilden. Das innere Glied 42 wird in den obern Abschnitt 12 in die Nachbarschaft des Mittelabschnitts 36 eingebracht. Die spezielle Gel-Zusammensetzung, die für die Gel-Säule GC gewählt ist, wird dann zwischen dem Glied 42 und dem Teilabschnitt 36 eingelegt. Die Gel-Zusammensetzung kann dabei irgendeine bekannte Gel-Zusammensetzung sein. Die Gel-Säule GC kann durch

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irgendeine wohlbekannte Technik formiert sein. Die aktuelle Zusammensetzung und die Bildung der Gel-Säule GC hängt von einer gewissen Zahl von Umständen ab, die alle von der speziellen Trennung, die ausgeführt werden soll, abhängen. Diese Faktoren schliessen ein, aber sind nicht darauf beschränkt, die Art der Mischung, die getrennt werden soll, und die Eigenschaften der Komponenten, die als Basis für die Trennung gewählt sind. Zum Beispiel werden normalerweise Polyacrylamid-Gele zur Trennung von Proteinen benutzt, und Agarose-Gele werden normalerweise für die Trennung von Nukleinsäuren verwendet. Der Durchschnittsfachmann wird diese Faktoren erkennen und vestehen, sich an die Zusammensetzung anzupassen und die Gel-Säule GC entsprechend vorzubereiten.

Sobald die Gel-Säule GC eingesetzt ist, wird der obere Abschnitt 12 auf dem unteren Abschnitt 14 angebracht. Pufferlösung wird jeweils zum oberen bzw. unteren Pufferreservoir UR und LR hinzugefügt, wobei das untere Pufferreservoir LR bis zum Niveau des Mittelabschnittes und das obere Pufferreservoir UR gerade bis unter den Flüssigkeits-Auslass 46 gefüllt wird. Die aktuellen Pufferlösungen, die bei der Vorrichtung 10 benutzt werden, variieren wiederum in Abhängigkeit von Faktoren, die alle von der gewünschten spezifischen Elektrophorese-Trennung abhängen. Diese Faktoren wiederum betreffen - ohne darauf beschränkt zu sein - die Zusammensetzungen der spezifischen Mischungen, die getrennt werden sollen und die Charakteristika der als Basis der Trennung gewählten Komponenten aufweisen. Zum Beispiel werden normalerweise Tris-glycin-natrium-do-decylsulfat (Natrium-dodecylsulfat nachstehend abgekürzt als «SDS»), Tris-baritharnstoff und Tris-acetat-Lösungen mit variierendem pH-Wert für die Trennung von Proteinen bevorzugt. Die Fachleute werden wiederum diese Faktoren erkennen und verstehen, wie sie die Zusammensetzung und den pH-Wert der Puffermischungen entsprechend anpassen können.

Die spezifische Mischung, die getrennt werden soll, wird dann oben auf die Gel-Säule GC zugeführt, und Strom wird längs der Gel-Säule GC mit konstanter Spannung angelegt. Die Umlauf- oder Rückführungspumpe 68a wird dann angeschaltet, um die Rückführung der Pufferlösung vom niederen Pufferreservoir LR zum oberen Pufferreservoir UR zu bewirken. Während sich das obere Pufferreservoir UR bis zur Höhe des Flüssigkeits-Auslas-ses 46 füllt, wird die Pufferlösung aus dem Auslass 46 zurück in das untere Pufferreservoir LR abgezogen.

Während der Strom längs der Gel-Säule GC angelegt ist, beginnen die Bestandteile der Mischung durch die Gel-Säule GC zu wandern, und zwar mit variierender Geschwindigkeit zur Eluatkammer EC. Wenn eine bestimmte Komponente die Eluatkammer EC erreicht, trägt die Pufferlösung aus einem äusseren Pufferreservoir (nicht gezeigt), die durch das Proben-Rohr 32a in die Eluatkammer EC fliesst, die Komponente aus der Eluatkammer EC durch das Proben-Rohr 32b in einen Probensammler (nicht gezeigt) zum Speichern und/oder Analysieren.

Anstatt die getrennten Bestandteile durch die Eluatkammer EC zu entfernen, kann man die Vorrichtung 10 für eine vorherbestimmte Zeit laufen lassen und dann abschalten. Die Gel-Säule GC kann dann von der Vorrichtung 10 entfernt werden und daraufhin durch irgendein wohlbekanntes Verfahren untersucht werden. Die Benutzung der Eluatkammer EC vereinfacht jedoch die Trennungs- und Analyseprozedur und ist bevorzugt.

Um die Betriebsweise der Vorrichtung 10 ausführlicher zu illustrieren, wird das folgende Verfahren für die Trennung von Proteinen aus einer Mischung durch Molekulargewicht angegeben. Das Verfahren benutzt ein Polyacrylamid-Gel als das Trennungsmedium (Gel-Säule GC) und Tris-glycin-SDS als die Pufferlösung.

Die Gel-Säule GC wird zuerst vorbereitet. Ein kleines Stück Kautschukfilm wird benutzt, um die Basis der hohlen vertikalen Verlängerung 38a des Stamms 38 mit einem O-Ring abzudichten. Die Pro-ben-Rohre 32a und 32b werden dann an den hohlen horizontalen Verlängerungen 38b befestigt. Der Trichter 33 wird an einem Ringständer befestigt und nivelliert.

Eine Lösung von 18% Acrylamid mit einem pH-Wert von ca. 8,6 wird in den Stamm 38 bis zu den hohlen horizontalen Verlängerungen 38b eingeschüttet. Die Acrylamid-Lösung wird mit einem Alkohol bedeckt, vorzugsweise Butanol, um eine ebene Oberfläche an der Acrylamid-Lösung zu bilden und das Acrylamid polymerisieren zu lassen, um einen niederen Pfropfen zu formen. Das 18%ige Acrylamid wird einen verhältnismässig unporösen Pfropfen produzieren, um Komponenten, die in die Eluatkammer EC eintreten, daran zu hindern, aus deren Basis auszusickern. Wenn er erst polymeri-siert ist, wird der Polyacrylamid-Pfropfen sorgfältig mit Wasser gewaschen, um den Alkohol zu entfernen.

Eine Spritze, enthaltend 50% Glycerin und Wasser sowie Bromphenolblau als Farbstoff, wird an das Proben-Rohr 32a angeschlossen, und beide Rohre werden mit dieser Lösung gefüllt. Die Spritze bleibt am Platz, während das Proben-Rohr 32b angeklemmt wird unter Benutzung eines Hämostaten oder einer kleinen C-Kammer. Das Niveau der Gly-cerin-Lösung wird bis zu einer kleinen Entfernung über den hohlen horizontalen Verlängerungen 38b gebracht.

Eine Lösung von 3,5% Acrylamid, die einen pH-Wert von ca. 8,6 hat, wird an die Glycerin-Lösung aufgeschichtet bis zur Verbindung der Gel-Säule GC und des Stamms 38. Die Glycerin-Lösung verhindert, dass Acrylamid in die hohlen horizontalen Verlängerungen 38b eindringt, und verhindert damit deren Verstopfung. Die Acrylamid-Lösung wird wiederum mit einem Alkohol bedeckt, vorzugsweise Butanol, um eine ebene Oberfläche auf der Lösung zu schaffen; das Acrylamid darf dann polymerisieren, um einen oberen Pfropfen zu bilden. Die 3,5%ige Acrylamid-Lösung wird einen verhältnismässig porösen Pfropfen bilden, um Komponenten, die die Gel-Säule GC verlassen, leichten Zugang in die Eluatkammer EC zu ermöglichen. Wenn der Po-lyacrylamid-Pfropfen erst einmal polymerisiert ist,

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wird er mit Wasser wie zuvor ausgewaschen, um den Alkohol zu entfernen.

Das innere Glied 42 wird dann innen im oberen Abschnitt 12 angebracht, wobei die Spritze des inneren Gliedes 42 den oberen Pfropfen berührt. Die Klammer am Proben-Rohr 32a wird weggenommen, und die verbleibende Glycerin-Lösung in der Spritze wird vorsichtig durch die Klammer zwischen den beiden Pfropfen geschoben, um sicherzustellen, dass die hohlen horizontalen Verlängerungen 38b nicht verstopft werden. Wenn die Glycerin-Lösung durchgedrückt worden ist, wird die Kammer mit Wasser gewaschen und mit dem Tris-glycin-SDS-Elek-trolytpuffer gefüllt. Dieser Puffer soll durch die Eluatkammer EC gepumpt werden, um sicherzustellen, dass Luftblasen nicht in die Eluatkammer gebracht werden, und Luft, die schon drinnen sein könnte, entfernt wird.

Die Acrylamid-Lösung, die als das Trennungsgel benutzt wird, wird dann in die Gel-Säule GC eingeführt. Die Zusammensetzung der Acrylamid-Lösung wird variieren und hängt von der Grösse der Moleküle innerhalb der Proteinmischung ab, und ein Fachmann wird die Lösungen entsprechend einstellen können. Zum Beispiel wird 3- bis 5%ige Acrylamid-Lösung vorgezogen für Molekulargewichte über 100 000; 5- bis 12%ige Acrylamid-Lösung für Molekulargewichte zwischen 20 000 und 15 000; 10- bis 15%ige Acrylamid-Lösung für Molekulargewichte zwischen 10 000 und 80 000 und Acrylamid-Lösungen über 15% für Molekulargewichte unter 15 000. Wenn die Lösung sich erst an ihrem gewünschten Ort befindet, wird sie mit einer Schicht eines Alkohols bedeckt, vorzugsweise Bu-tanol, wie bei den anderen Acrylamid-Lösungen, und polymerisieren gelassen. Sobald das Gel poly-merisiert ist, wird es mit Wasser gewaschen, um den Alkohol zu entfernen.

Sobald das Gel in der Gel-Säule GC polymerisiert ist, wird der obere Abschnitt 12 an den unteren Abschnitt 14 angebracht. Eine Tris-glycin-SDS-Puf-ferlösung mit einem pH-Wert von 8,6 wird dem unteren Pufferreservoir LR bis zum Niveau der Gel-Säule GC zugefügt, und dieselbe Pufferlösung wird dem oberen Pufferreservoir bis gerade unter den Flüssigkeits-Auslass 46 zugeführt. Die Abdeckung 40 wird auf den verlängerten oberen Teil 34 plaziert und die Umlaufpumpe 68a wird angestellt und auf die gewünschte Umlaufströmungsgeschwindigkeit eingestellt.

Die Elektroden E1 und E2 sind dann mit einer Gleichstromquelle (nicht gezeigt) verbunden; die obere Elektrode E1 ist vorzugsweise die Kathode und die untere Elektrode E2 die Anode. Das System kann ungefähr eine Stunde lang laufen, um alle Ionen von dem oberen Bereich der Gel-Säule GC, wo die Proteinmischung eingelegt werden soll, zu entfernen.

Nach dieser Stunde wird die Stromversorgung abgeschaltet und die Umlaufpumpe 68a abgestellt. Die Abdeckung 40 wird von dem verlängerten oberen Abschnitt 34 entfernt und eine Proteinmischung, welche 0,005% Bromphenolblau und 10% Glycerin enthält, wird auf die Oberseite der Gel-Säule GC aufgebracht. Das wird durch ein langes enges Röhrchen oder eine Spritze mit langer Nadel bewerkstelligt, und zwar unter sorgfältiger Ausführung, um ein Vermischen der Probenmischung und der Pufferlösung im oberen Pufferreservoir UR minimal zu halten. Die Abdeckung 40 wird dann auf dem verlängerten oberen Abschnitt 34 wieder angebracht, die Stromzuführung wird wieder angeschlossen und ca. eine Stunde lang aufrechterhalten, um eine Verwirbeiung der Proteinmischung minimal zu halten und eine Wanderung der Proteinmischung in das Gel sicherzustellen. Nach Ablauf dieser Stunde wird die Umlaufpumpe 68 wieder in Betrieb genommen.

Der Farbstoff Bromphenolblau wird benutzt, um die Wanderung durch das Gel in der Gel-Säule GC zu überwachen. Der Farbstoff ist eine negativ geladene Verbindung mit kleiner Molekülmasse, die gut durch das Gel vor der Proteinmischung wandern kann. Die Wanderung des Farbstoffs wird benutzt, um die Flussgeschwindigkeit der Pufferlösung durch die Eluatkammer EC für die Probensammlung festzustellen, was für den Fachmann ersichtlich ist. Die Proben werden dann von der Eluatkammer EC nach Wunsch gesammelt, und zwar unter den Bedingungen, die für das spezielle Experiment benötigt werden.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung erlaubt, Elektrophorese-Betriebsweisen mit besserem Auflösungsvermögen, besseren Wärmetauschbedingungen für die Gel-Säule, niedrigeren Trennzeiten und höherer allgemeiner Qualität der Resultate. Die Vorrichtung stellt ein einfaches und hochwirksames Mittel für die Elektrophorese-Trennung dar.

Erstens konzentriert die Konstruktion der Gel-Säule GC die einzelnen Komponenten, die von der Mischung getrennt werden, während diese Komponenten in der Gel-Säule GC herunterfliessen. Das erlaubt es, solche Komponenten, die in der Ursprungsmischung in grosser Verdünnung enthalten sind, mit grösserer Genauigkeit zu identifizieren, wodurch das Auflösungsvermögen der Vorrichtung verbessert wird.

Weiterhin erlaubt die Konstruktion des inneren Gliedes 42, grössere Energieflüsse innerhalb der Vorrichtung zu benutzen, um die Trennung zu beschleunigen, ohne einen merkbaren Verlust an Auflösungsvermögen oder Qualität zu bewirken. Der Hohlraum 50b verleiht der Gel-Säule eine grössere Wärmetauschfläche, und mit dem Fluss der Pufferlösung durch den Hohlraum 50b kann eine grössere Wärmemenge von ihr abgeleitet werden. Dieser verbesserte Wärmetausch verbessert nicht nur die Güte der Gel-Säule GC als ein Trennungsmedium, sondern erlaubt auch, grössere Energieflüsse zu benutzen, welche normalerweise ungünstig für die Resultate sein würden.

Schliesslich erlaubt die Konstruktion der Abdeckung 40, dass der elektrische Stromkreis allein durch Wegnehmen der Abdeckung 40 vom oberen Abschnitt 12 unterbrochen wird. Dieses Merkmal ermöglicht nicht nur ein schnelles Abstellen des Stromes im Notfall, sondern es vermindert auch wesentlich das Risiko eines elektrischen Schlages unter solchen Umständen.

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Claims

Patentansprüche

1. Elektrophorese-Vorrichtung zum Trennen wenigstens einer Komponente von einer Mischung unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms mit einem oberen Pufferreservoir (UR) zum Halten bzw. Aufnehmen einer Pufferlösung;

einer in dem oberen Pufferreservoir (UR) angeordneten oberen Elektrode (E1), die in elektrischem Kontakt mit der darin befindlichen Pufferlösung steht;

einem unteren Pufferreservoir (LR) zum Halten bzw. Aufnehmen der Pufferlösung;

einer unteren Elektrode (E2) in dem unteren Pufferreservoir (UR), die in elektrischem Kontakt mit der darin befindlichen Pufferlösung steht, und Mitteln zum Definieren einer Säule, die ein Trennungsmedium besitzt, wobei diese Mittel zwischen dem oberen und dem unteren Pufferreservoir und ferner zwischen der oberen und der unteren Elektrode zwischengeordnet sind und die durch das Mittel definierte Säule in elektrischem Kontakt mit der oberen und der unteren Elektrode ist und wobei die durch die Mittel definierte Säule mit einer Form konstruiert ist, die einen verminderten Durchmesser längs der Säulenlänge hat, gekennzeichnet durch einen hohlen äusseren Stumpf, der einen sich vermindernden Durchmesser längs seiner Länge hat; und ein inneres Glied mit derselben allgemeinen Form wie der äussere Stumpf, wobei das innere Glied in dem Stumpf angeordnet ist und eine Trennungseinrichtung eingeschlossen ist, die das innere Glied im Abstand von dem Inneren des äusseren Stumpfes unter Bildung eines Zwischenraums hält.

2. Elektrophorese-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die säulenbildende Einrichtung mit allgemein kegelförmiger Gestalt konstruiert ist.

3. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Glied einen Hohlraum enthält, der zusätzliche Wärmetauschfläche zur Wärmeabführung von dem Trennungsmedium bildet.

4. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Entfernungseinrichtung zum Entfernen der getrennten Komponenten von dem Ende der Säule, das verminderten Durchmesser hat.

5. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der Pufferlösung auf einem Weg zwischen dem unteren Pufferreservoir und dem oberen Pufferreservoir.

6. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zwischenraum bildenden Mittel eine Mehrzahl von Abstandhaltern an der Aussenwand des inneren Gliedes enthalten, mit denen das innere Glied im Abstand von dem Inneren des hohlen Stumpfes gehalten ist.

7. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Zwischenraum bildenden Mittel eine Mehrzahl von Distanzstrecken am Inneren des hohlen Stumpfes enthalten, mit denen das innere Glied im

Abstand vom Inneren des hohlen Stumpfes gehalten wird.

8. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Eluatkammer, die an den den Zwischenraum bildenden Mitteln angebracht ist.

9. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Rückführeinrichtung zum Rückführen der Pufferlösung auf dem Weg von dem unteren Pufferreservoir zu dem oberen Pufferreservoir.

10. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnedt durch eine Abzieheinrichtung zum Abziehen des Puffers auf einem Weg vom oberen Pufferreservoir in das untere Pufferreservoir.

11. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennungsmedium ein Gel aufweist.

12. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Entfernungseinrichtung zum Entfernen jeder Komponente von dem unteren Ende der Säule.

13. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Eluatkammer, die am unteren Ende der Säule zum Entfernen einer getrennten und konzentrierten Komponente von der Mischung angebracht ist.

14. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, gekennzeichnet durch eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der Pufferlösung auf einem Weg zwischen dem ersten und dem zweiten Pufferreservoir ohne Bildung eines elektrischen Stromkreises längs dieses Weges.

15. Elektrophorese-Vorrichtung nach Anspruch 1 zum Trennen von wenigstens einer Komponente aus einer Mischung unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms, mit einem oberen Pufferreservoir (UR) zum Halten bzw. Aufnehmen einer Pufferlösung;

einer in dem oberen Pufferreservoir (UR) angeordneten oberen Elektrode (E1), die in elektrischem Kontakt mit der darin befindlichen Pufferlösung steht;

einem unteren Pufferreservoir (LR) zum Halten bzw. Aufnehmen der Pufferlösung;

einer im unteren Pufferreservoir (LR) angeordneten unteren Elektrode (E2), die in elektrischem Kontakt mit der Pufferlösung steht; und einer Einrichtung zum Trennen der Komponenten der Mischung, wobei diese Einrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Reservoir zwischengeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Trennen folgende Merkmale aufweist:

Es ist ein hohles kegelstumpfförmiges äusseres Glied (36) vorgesehen;

ein inneres kegelförmiges Glied (50) ist mit Abstand von einer inneren Fläche des hohlen kegelstumpf-förmigen äusseren Glieds so angeordnet, dass dazwischen eine Säule geformt wird; und ein Trennungsmedium steht in der Säule (GC) in elektrischem Kontakt mit den oberen und unteren Elektroden (E1, E2) derart, dass die Komponente bei ihrer Trennung von der Mischung gleich konzen-

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triert wird, während die Komponente durch das Trennungsmedium von einem ersten Ende der Säule (GC) zu einem zweiten Ende derselben wandert.

16. Elektrophorese-Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Entfernungseinrichtung zum Entfernen der getrennten Komponenten von dem zweiten Ende der Säule.

17. Elektrophorese-Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, gekennzeichnet durch eine Abstandhaltereinrichtung zum Halten des inneren kegelförmigen Gliedes (50) im Abstand von dem äusseren ke-gelstumpfförmigen Glied.

18. Elektrophorese-Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandhaltereinrichtung eine Mehrzahl von Abstandhaltern (52) enthält, die zwischen dem inneren kegelförmigen Glied (50) und dem äusseren kegelstumpfförmi-gen Glied (36) angebracht sind.

19. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das innere kegelförmige Glied (50) einen Hohlraum enthält (50b), der zusätzliche Wärmetauschfläche zum Wärmeabzug von dem Trennungsmedium enthält.

20. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, gekennzeichnet durch eine Eluatkammer (EC), die am zweiten Ende der Säule zum Entfernen wenigstens einer getrennten und konzentrierten Komponente von Trennungsmedium angebracht ist.

21. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, gekennzeichnet durch eine Rückführungseinrichtung, mittels derer die Pufferlösung in einem vom unteren Pufferreservoir (LR) zum oberen Pufferreservoir (UR) verlaufenden Weg rückführbar ist.

22. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 21, gekennzeichnet durch eine Umlaufeinrichtung zum Abziehen der Pufferlösung in einem Weg vom oberen Pufferreservoir (UR) in das untere Pufferreservoir (LR).

23. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennungsmedium ein Gel aufweist.

24. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 23, gekennzeichnet durch eine Abzugseinrichtung zum Abziehen der Lösung auf einem Weg zwischen dem ersten und dem zweiten Pufferreservoir ohne Bildung eines elektrischen Stromkreises längs dieses Weges.

25. Elektrophorese-Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Säule in elektrischem Kontakt mit der oberen und der unteren Elektrode ist.

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