本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種生物聚合物自動染色法及染色裝置。
背景技術(shù):利用帶電粒子在電場中移動速度不同而達到分離的技術(shù)稱為電泳技術(shù)。在確定的條件下,帶電粒子在單位電場強度作用下,單位時間內(nèi)移動的距離(即遷移率)為常數(shù)。不同帶電粒子因所帶電荷不同,或雖所帶電荷相同但荷質(zhì)比不同,在同一電場中電泳,經(jīng)一定時間后,由于移動距離不同而相互分離。分開的距離與外加電場的電壓與電泳時間成正比。1937年瑞典學(xué)者A.W.K.蒂塞利烏斯設(shè)計制造了移動界面電泳儀,分離了馬血清白蛋白的3種球蛋白,創(chuàng)建了電泳技術(shù)。本世紀(jì)40年代末到50年代初相繼發(fā)展利用支持物進行的電泳,如濾紙電泳,醋酸纖維素膜電泳、瓊脂電泳;50年代末又出現(xiàn)淀粉凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳等。目前,電泳技術(shù)已廣泛應(yīng)用于分析化學(xué)、生物化學(xué)、臨床化學(xué)、藥理學(xué)、免疫學(xué)、微生物學(xué)、遺傳學(xué)等科學(xué)中。生物聚合物如肽、蛋白質(zhì)、核酸、寡糖、或者其混合物通過凝膠電泳分析,通常目的樣品被裝載在一個介質(zhì)中,如聚丙烯酰胺凝膠,根據(jù)分子大小、電荷、和其他物理性質(zhì)的差異,在電場中遷移得到不同的帶,電泳后條帶是通過生物聚合物與染色試劑結(jié)合后被檢測。大量染色方法和試劑被開發(fā)出來用于染色出如凝膠這樣的介質(zhì)中的生物聚合物,這些試劑可以分為四種:第一種染色試劑包括結(jié)合到聚合物上的有機染料,如考馬斯亮藍染色試劑,使蛋白帶變成藍色從而可通過肉眼被觀察到;第二種染色試劑包括結(jié)合到聚合物上的熒光染料,如EB結(jié)合DNA或RNA,當(dāng)紫外線照射時,使DNA或RNA呈紅色;第三種染色試劑包括銀染試劑;第四種是染色背景的試劑,即被稱為負(fù)染。第二種和第三種染色試劑的靈敏度已經(jīng)達到或者超過第一種的傳統(tǒng)染色試劑。但上述方法均存在著耗時較長的缺陷。為了解決上述技術(shù)問題,申請人于2010年6月25日提交了申請?zhí)枮?01010220009.5,名稱為生物聚合物快速染色法的中國發(fā)明專利申請,該方法包括染料與待染色的生物聚合物結(jié)合、未結(jié)合的染料與已結(jié)合染料的生物聚合物的分離、已結(jié)合染料的生物聚合物顯像,該方法利用染料與生物聚合物在施加電場的介質(zhì)中的遷移率不同,使染料快速與生物聚合物結(jié)合,并能快速使未結(jié)合的染料與已結(jié)合染料的生物聚合物分離,縮短整個染色時間,節(jié)約成本。但是該方法需要消耗載體,特別是一次性加厚濾紙,帶來染色成本的增加。而且需要將電泳后的承載生物聚合體的介質(zhì)與承載不同緩沖液的濾紙組成三明治結(jié)構(gòu),需要人為操作,不夠簡便,也需要接觸介質(zhì)、染料等,安全性較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,提供一種生物聚合物自動染色法。本發(fā)明的另一目的是提供應(yīng)用于本發(fā)明生物聚合物自動染色法的一種優(yōu)選染色裝置。本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):一種生物聚合物自動染色法,包括如下步驟:a、染料與待染色的生物聚合物結(jié)合:將染料與包含待染色的生物聚合物的介質(zhì)在施加電場的容器中保持接觸,使染料與待染色的生物聚合物結(jié)合而進行染色;b、電場下移除介質(zhì)中多余染料;其中,步驟a與步驟b中的介質(zhì)為同一介質(zhì)。優(yōu)選情況下,所述生物聚合物自動染色法還包括如下步驟:向容器中加入脫色劑,施加電場,使未與生物聚合物結(jié)合的染料從介質(zhì)中完全移出或部分移出而生物聚合物留在介質(zhì)中。進一步,還可包括如下步驟:已結(jié)合染料的生物聚合物顯像,顯像技術(shù)采用可見光下顯像或非可見光成像技術(shù)顯像。進一步,還可包括如下步驟:將所述的未結(jié)合的染料與已結(jié)合染料的生物聚合物分離并去除。上述技術(shù)方案中所述的容器至少一個端部通過管道與泵連接,泵與染色劑和脫色劑儲藏容器相連接,染料的加入、移除,脫色劑的加入及移除通過泵完成。染料與生物聚合物上的染料在介質(zhì)中的遷移方向相同或不相同。當(dāng)遷移方向相同時,結(jié)合在生物聚合物上的染料與未結(jié)合在生物聚合物上的染料(即游離染料或殘留染料)的遷移速率不同,未結(jié)合在生物聚合物上的染料遷移速度快,因此在遷移方向相同的情況下也可以實現(xiàn)染色。當(dāng)生物聚合物與染料的電荷種類不同時,染料在電場中與生物聚合物結(jié)合而染色,多余未結(jié)合的染料可在電場作用下移出介質(zhì)為得到較短的全程時間,相應(yīng)的影響因素如何控制可以結(jié)合實際情形進行優(yōu)選,比如:若生物聚合物與染料的電荷種類相同,二者在進行染色后可以以介質(zhì)的同一端為起點進行分離,控制生物聚合物和染料分子在介質(zhì)上的不同遷移速度,而使染料分子跑出介質(zhì),生物聚合物仍然保留在介質(zhì)中。;如果生物聚合物事先沒有染色,則需保證生物聚合物位于染料移動路徑上以保證二者能夠接觸并染色;另外,pH、電離強度、電壓、介質(zhì)種類等影響遷移率的因素也會影響時間和顯色效果。所述未與生物聚合物結(jié)合的染料從介質(zhì)中部分移出的程度使留在介質(zhì)中的未結(jié)合染料造成的背景色與結(jié)合染料的生物聚合物的顯色能夠區(qū)分出來。所述的非可見光成像技術(shù)為熒光顯像、紅外顯像、紫外顯像、放射顯像、數(shù)字成像技術(shù)。成像技術(shù)的選擇取決于所選染料。所述的染料優(yōu)選有機染料、無機染料、熒光染料、復(fù)合型染料中的一種或多種;所述的脫色液優(yōu)選為25mMEDTA和25mMNaH2PO4的水溶液;生物聚合物優(yōu)選多肽、蛋白、RNA、DNA、低聚糖中的一種或多種;介質(zhì)優(yōu)選濾紙、醋酸纖維素膜、瓊脂、凝膠,或瓊脂和丙烯酰胺混合制備的凝膠中的一種。本發(fā)明所述脫色劑為電解質(zhì)。在一種優(yōu)選情況下,所述脫色劑含有磷酸或可溶性磷酸鹽,進一步優(yōu)選的,所述磷酸或磷酸鹽的磷酸根含量為15uM-150mM(摩爾比)。優(yōu)選情況下,所述脫色劑還含有EDTA。具體地說,優(yōu)選為含有25mMEDTA和25mMNaH2PO4的水溶液。在另一種優(yōu)選情況下,所述脫色劑含有水溶性有機酸酸根,所述水溶性有機酸酸根選自甲酸、乳酸、乙酸、檸檬酸或上述酸的可溶性鹽的一種或多種。優(yōu)選情況下,所述水溶性有機酸酸根為乳酸根時其含量為0.1mM-12M(摩爾比);所述水溶性有機酸酸根為乙酸根時其含量為0.1mM-12M(摩爾比)。所述的脫色液中EDTA主要作用為通過螯合作用去除溶液中少量金屬雜質(zhì),次要作用為輔助脫色,其濃度可由操作人員根據(jù)溶液質(zhì)量、反應(yīng)時間、電壓大小進行調(diào)整優(yōu)化,也可以不含EDTA;所述的脫色液可含有磷酸或其他可溶性磷酸鹽或可溶性有機酸或可溶性有機酸鹽中的一種或幾種,其濃度可以由操作人員根據(jù)電壓大小、反應(yīng)時間長短進行調(diào)整;所述的脫色液組成,可以由操作人員根據(jù)電壓大小、反應(yīng)時間決定;當(dāng)選擇足夠高的電壓時,可以用水或其他導(dǎo)電液體作...