一种用于转膜仪的转印模块及转膜仪的制作方法

本技术涉及一种生物技术器械，尤其涉及一种用于转膜仪的转印模块及转膜仪。

背景技术：

1、蛋白质转印技术（protein transfer technology）是分子生物学和蛋白质研究中的重要实验，广泛应用于western blot、蛋白质核酸相互作用分析等领域。其核心原理为，通过电场驱动作用，将电泳分离后的蛋白质从凝胶基质转移至固相载体（如硝酸纤维素膜或pvdf膜），以实现后续的抗体特异性检测与分析。

2、传统的蛋白质转印技术分为湿式转印（wet transfer）和半干式转印（semi-drytransfer）两种模式。湿式转印，是通过缓冲液体系浸没凝胶和转印膜，在低温环境下（通常4℃）施加恒定电压进行长时间转膜（数小时至过夜），适用于大分子量蛋白质的转移，但操作繁琐、耗时长、缓冲液用量大。申请号2020231569109公开了一种转膜仪，作为湿式转印模式的变形，转膜仪包括转膜工作台，转膜工作台上设有至少一组嵌合槽，嵌合槽内嵌合有反应模块，反应模块包括呈三明治结构夹紧设置的正极安装模块、pvdf膜、page胶和负极安装模块，转膜工作台的一侧安装有与反应模块对应的双通道蠕动泵，双通道蠕动泵的输入端与试剂瓶连通，其输出端对应连通反应模块上的正极补充试剂加液口和负极补充试剂加液口。开始进入转膜时，将转膜试剂从正极补充试剂加液口加入正极安装模块中，当加入到一定量时，试剂将从正极电泳板上的正极渗透孔流出，附着到第一转膜滤纸上，直到第一转膜滤纸达到饱和开始往下滴，作为废液流出；同理，将同种或其他试剂从负极补充试剂加液口加入到负极安装组件中，当加到一定量时，试剂通过负极电泳板的负极渗透孔流到第二转膜滤纸上，当其饱和时，试剂作为废液流出。上述转膜仪与传统湿式转印模式相比，不需要将正极板、负极板、凝胶、转印膜、滤纸浸没于缓冲液中，而通过蠕动泵实现循环润湿效果，仍然存在缓冲液消耗量较大的问题，增加了厂家的使用成本。

3、半干式转印，则利用多层滤纸浸润缓冲液构建局部电场环境，缓冲液消耗少，但受限于缓冲液的体积，在长时间转印或高电压下可能发热，导致蛋白质失活；而且，滤纸、凝胶、膜叠放不紧密或存在气泡时，可能导致局部转印失败；高分子量蛋白（如＞150kda）可能截留在凝胶中，转不过去，操作时间过长或缓冲液不足时，滤纸可能干燥，导致转印中断。

4、因此，上述湿式转印或其变形结构、半干式转印在使用过程中均存在较多问题，亟需提供一种新的转膜仪，来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上文所述的现有技术存在的至少一个问题，尤其是缓冲液消耗量较大的问题，本实用新型提出一种用于转膜仪的转印模块，该转印模块将负极板组件浸没于缓冲液中，正极板组件位于缓冲液的液面上方，或者将正极板组件浸没于缓冲液中，负极板组件位于缓冲液的液面上方，既满足了转膜过程中对缓冲液的需求，又克服了缓冲液过少，导致转印失败的问题。

2、本实用新型的第一方面，提供一种用于转膜仪的转印模块，包括转印槽，所述转印槽内由下至上依次设置有负极板组件、第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫和正极板组件，所述转印槽用于盛放缓冲液，所述负极板组件、正极板组件分别与负极接头、正极接头电性连接，所述负极板组件浸没于缓冲液中，所述正极板组件位于缓冲液的液面上方；

3、或者，所述转印槽内由上至下依次设置有负极板组件、第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫和正极板组件，所述转印槽用于盛放缓冲液，所述负极板组件、正极板组件分别与负极接头、正极接头电性连接，所述正极板组件浸没于缓冲液中，所述负极板组件位于缓冲液的液面上方。

4、将负极板组件浸没于缓冲液中，一方面给负极板组件提供充足的离子，使得转印过程维持在高电场的状态，最大化地确保转印速度和转印效果；另一方面，转印过程中会产生大量的焦耳热，负极板组件浸没于缓冲液中，可以避免局部过热对蛋白活性带来影响，维持了转膜环境的稳定性。另外，负极板组件在底部，正极板组件在上方且未被完全浸没，可以减少缓冲液接触正极板组件的面积，降低了电解反应速率，减缓了ph变化和离子消耗，延长了缓冲液的使用寿命。此外，仅负极板组件浸没于缓冲液中，单次转膜所需缓冲液为20-50ml，相较于传统湿式转印单次转膜超过400ml的用量，缓冲液的使用量大大降低。

5、同样地，将正极板组件浸没于缓冲液中，负极板组件位于缓冲液的页面上方，也可以获得类似的效果。将正极板组件、负极板组件中的一个，而非将两个同时浸没于缓冲液中，减少了缓冲液的使用量。因正极板组件或负极板组件浸没于缓冲液中，为转印过程提供充足的离子环境，保证了转印速度和转印效果，与此同时，转印过程中产生大量的焦耳热，也可以传递至缓冲液中，避免局部过热导致蛋白失活。

6、不论正极板组件位于负极板组件的上方，抑或负极板组件位于正极板组件的上方，为了便于转膜过程的进行，优先考虑凝胶基质和固相载体均浸没于缓冲液的情形。当然，因正极板组件位于缓冲液时，第二转膜吸水垫必然位于缓冲液中，第二转膜吸水垫起到对第一转膜吸水垫补液的效果，即使凝胶基质和固相载体未浸没于缓冲液，也不影响转膜过程的正常情形；同样地，负极板组件位于缓冲液的情形，亦是如此。

7、当然，在不考虑缓冲液用量和/或使用寿命的情况下，通过增加缓冲液的用量将正极板组件、负极板组件均浸没于缓冲液中，不会影响到转印效果。

8、作为优选的实施例，所述负极板组件与正极板组件之间设置有限位块，用于限定负极板组件与正极板组件之间的距离。

9、通过设置限位块，用于限定负极板组件与正极板组件之间的距离，进而控制第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫所组成“三明治”结构的厚度，保证压合高度的一致性，避免过度压缩破坏凝胶基质和固相载体。

10、作为优选的实施例，所述限位块设置于负极板组件和/或正极板组件的周长方向，所述限位块围设的空间用于放置第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体和第二转膜吸水垫。

11、作为另一优选的实施例，所述限位块为设置于负极板组件周长方向上的第一限位块，所述正极板组件压合于第一限位块上。

12、作为另一优选的实施例，所述限位块为设置于正极板组件周长方向上的第二限位块，所述第二限位块压合于负极板组件的上端面。

13、限位块既可以设置于负极板组件上，也可以设置于正极板组件上，或者同时设置于负极板组件和正极板组件。限位块通常位于负极板组件和/或正极板组件的周长方向，负极板组件与正极板组件的中间区域用于放置第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体和第二转膜吸水垫。

14、作为优选的实施例，限位块的厚度为负极板组件与正极板组件压合时，第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体和第二转膜吸水垫经压缩后的厚度，压缩前后的厚度差为0.1mm-3mm。

15、作为更为优选的实施例，压缩前后的厚度差为1.5mm-2.5mm。

16、作为更为优选的实施例，压缩前后的厚度差为1.7mm-2.2mm。

17、作为优选的实施例，所述第一转膜吸水垫、第二转膜吸水垫的厚度为3-10 mm，凝胶基质的厚度为0.75-1.5 mm、固相载体的厚度为0.1-0.25 mm，限位块的厚度为5-15 mm。

18、作为更为优选的实施例，所述第一转膜吸水垫、第二转膜吸水垫的厚度为3-5mm，凝胶基质的厚度为1-1.5mm、固相载体的厚度为0.1-0.2mm，限位块的厚度为9-10mm。

19、作为更为优选的实施例，所述第一转膜吸水垫、第二转膜吸水垫的厚度为5mm，凝胶基质的厚度为1-1.5mm、固相载体的厚度为0.2mm，限位块的厚度为9-10mm。

20、作为更为优选的实施例，所述限位块的厚度为9.5mm。

21、作为优选的实施例，限位块为绝缘件。

22、作为优选的实施例，转印每块凝胶基质，所需缓冲液的体积为15-100ml。

23、作为优选的实施例，转印每块凝胶基质，所需缓冲液的体积为20-50ml。

24、其中，所述第一转膜吸水垫、第二转膜吸水垫的材质为海绵、聚酯纤维或滤纸。

25、其中，所述固相载体为硝酸纤维素膜或pvdf膜。

26、其中，所述凝胶基质为聚丙烯酰胺凝胶。

27、优选地，所述凝胶基质为十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶（sds-page）或非变性聚丙烯酰胺凝胶（native-page）。

28、sds-page，基于分子量分离变性蛋白质。此时，优选的缓冲液体系为laemmli(tris-glycine)缓冲系统、tris-tricine 缓冲系统或bis-tris (mops/mes)缓冲系统。

29、native-page，非变性条件下分离天然蛋白质，保留蛋白质的活性和复合物结构。此时，缓冲液体系为常规选择，本领域技术人员可根据具体情况自行选择。

30、作为优选的实施例，所述转印模块的底端设置有制冷模块，所述制冷模块与转印槽之间设置有温度传导板，所述制冷模块通过温度传导板对转印槽降温。

31、通过设置制冷模块，使得转印槽始终处于较低温度，进一步减少缓冲液的消耗。

32、作为优选的实施例，所述制冷模块为水冷槽、风冷槽或半导体制冷片。

33、本实用新型的第二方面，提供一种转膜仪，其特征在于，包括至少一个上述的转印模块，所述转印模块中负极板组件、第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫和正极板组件压紧设置于转印槽内。

34、转膜仪中可能设置多个转印模块，同时进行转膜操作。在转膜过程中，负极板组件、第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫和正极板组件压紧设置于转印槽内，转膜吸水垫与负极板组件/正极板组件100%贴合，负极板组件与正极板组件之间的距离最短，可以提供更大的电场，以提升转膜效率。

35、作为优选的实施例，所述负极板组件、正极板组件两端通过绝缘固定件完成压紧操作。

36、此处的绝缘固定件不受限制，只要能够实现压紧功能的部件均可用于本技术中。

37、作为优选的实施例，所述正极板组件位于负极板组件的上方，所述正极板组件包括第一正极板，负极板组件包括第一负极板，所述第一负极板位于转印槽的底端，第一正极板、第一负极板分别与电源正极、电源负极电连接。

38、作为优选的实施例，所述正极板组件还包括与第一正极板固定连接的正极安装板，所述第一正极板位于靠近负极板组件的一端，所述正极安装板中心开孔，孔内安装有第一压缩盖，所述第一压缩盖的顶端设置有第一刚性压头，所述第一压缩盖的底端设置有第一弹性压头，所述第一弹性压头的一端与第一刚性压头的底端连接，所述第一弹性压头的另一端与第一正极板连接，通过外力作用于第一刚性压头，完成负极板组件、正极板组件之间的压紧过程。

39、在负极板组件、第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体、第二转膜吸水垫和正极板组件依次放置后，通过外力作用于第一刚性压头，正极板组件向下移动，向第一转膜吸水垫、凝胶基质、固相载体和第二转膜吸水垫施加作用力，从而实现压紧操作。

40、此处的外力可以为设置于转印槽上方的盖体，盖体盖合于转印槽后，第一刚性压头受力带动正极板组件向下移动，实现压紧过程。

41、作为优选的实施例，所述第一负极板的一端向缓冲液的液面方向伸出设置有负极连接端，所述第一负极板通过负极连接端与电源负极相连接。

42、作为优选的实施例，转印槽底部的温度传导板通过负极接线螺丝与负极接头电连接。

43、作为优选的实施例，所述负极板组件位于正极板组件的上方，所述负极板组件包括第二负极板，所述正极板组件包括第二正极板，所述第二正极板位于转印槽的底端，第二正极板、第二负极板分别与电源正极、电源负极电连接。

44、作为优选的实施例，所述负极板组件还包括与第二负极板固定连接的负极安装板，所述第二负极板位于靠近正极板组件的一端，所述负极安装板中心开孔，孔内安装有第二压缩盖，所述第二压缩盖的顶端设置有第二刚性压头，所述第二压缩盖的底端设置有第二弹性压头，所述第二弹性压头的一端与第二刚性压头的底端连接，所述第二弹性压头的另一端与第二负极板连接，通过外力作用于第二刚性压头，完成负极板组件、正极板组件之间的压紧过程。

45、作为优选的实施例，所述第二正极板的一端向缓冲液的液面方向伸出设置有正极连接端，所述第二正极板通过正极连接端与电源正极相连接。

46、作为优选的实施例，转印槽底部的温度传导板通过正极接线螺丝与正极接头电连接。

47、作为优选的实施例，所述转膜仪还包括上盖体和下底座，所述上盖体一端与下底座铰接，所述上盖体的另一端设置有锁扣板，下底座于锁扣板的对应位置设置有锁扣件，锁扣板与锁扣件相扣合，所述下底座设置有槽体，所述转印模块位于槽体中。

48、转印模块位于下底座上，对于正极板组件在负极板组件上方的情形，当上盖体的锁扣板与下底座的锁扣件相扣合时，上盖体作用于正极板组件的第一刚性压头，对正极板组件施加向下的作用力，使得正极板组件与负极板组件相互靠近并压紧；对于负极板组件在正极板组件上方的情形，当上盖体的锁扣板与下底座的锁扣件相扣合时，上盖体作用于负极板组件的第二刚性压头，对负极板组件施加向下的作用力，使得正极板组件与负极板组件相互靠近并压紧。

49、作为优选的实施例，所述上盖体上设置有正极基座和负极基座，所述正极板组件与正极基座相对应，负极连接端与负极基座相对应；或者，负极板组件与负极基座相对应，正极连接端与正极基座相对应。

50、正极基座、负极基座均位于上盖体上，当正极板组件与正极基座相接触时，正极板组件与电源正极相连接；当负极板组件与负极基座相接触时，负极板组件与电源负极相连接。

51、作为优选的实施例，所述正极基座和负极基座的底端均设置有弹性接触件，所述正极基座、负极基座通过弹性接触件分别与正极板组件、负极板组件相连接。

52、作为优选的实施例，所述上盖体上设置有正极基座，所述正极板组件与正极基座相对应，负极板组件通过转印槽底部的温度传导板及负极接线螺丝与负极接头电连接；或者，所述上盖体上设置有负极基座，所述负极板组件与负极基座相对应，正极板组件通过转印槽底部的温度传导板及正极接线螺丝与正极接头电连接。

53、对于正极板组件在负极板组件上方的情形，电源负极通过负极接线螺丝与转印槽底部的温度传导板电连接，并通过转印槽的底部传导至负极板组件，此时正极板组件与负极板组件之间产生电场，相对于在上盖体设置负极基座的情形，避免了转印槽中的缓冲液溅射负极基座的可能，使用更加安全。同样地，当负极板组件在正极板组件上方时，类似的设置方式，也可以达到相同的效果。

54、作为优选的实施例，所述下底座远离转印模块的一端设置有控制旋钮屏组件，用于选择转膜参数并启动转膜程序。

55、作为优选的实施例，所述控制旋钮屏组件为圆形旋钮触摸屏，尺寸为1.28英寸-7英寸。

56、作为优选的实施例，所述控制旋钮屏组件的尺寸为2.1英寸。

57、作为优选的实施例，所述下底座内还设置有主控制板，所述主控制板与电源、控制旋钮屏组件、制冷模块电连接。

58、有益效果：

59、（1）本实用新型用于转膜仪的转印模块，通过将正极板组件置于负极板组件的上方，负极板组件浸没于缓冲液中，正极板组件位于缓冲液的液面上方，或者将负极板组件置于正极板组件的上方，正极板组件浸没于缓冲液中，负极板组件位于缓冲液的液面上方，一方面为转印过程提供了充足的离子，维持了转印过程中长时间的高电场状态，最大化地确保了转印速度和转印效果；另一方面，仅负极板组件或正极板组件浸没于缓冲液中，单次转膜所需缓冲液为20-50ml，减少了缓冲液的使用，相对于传统的湿式转印，缓冲液的使用量仅为传统湿式转印的1/4。

60、（2）本实用新型用于转膜仪的转印模块，仅负极板组件/正极板组件位于缓冲液中，减少了缓冲液与正极板组件/负极板组件的接触面积，降低了电解反应速率，减缓了ph变化和离子消耗，延长了缓冲液的使用寿命。

61、（3）本实用新型用于转膜仪的转印模块，其负极板组件/正极板组件浸没于缓冲液中，使得转印过程中产生的大量焦耳热，传递至缓冲液中，起到降温效果，避免局部过热导致蛋白失活。

62、（4）本实用新型的转膜仪，正极板组件与负极板组件均匀压合，确保所有位置压合距离完全一致，整体精度提升，使得电场均匀性更加稳定。

63、（5）本实用新型的转膜仪，操作方便，便于广泛推广。

64、以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。