DE19926985B4

DE19926985B4 - Method and device for gel electrophoresis

Info

Publication number: DE19926985B4
Application number: DE1999126985
Authority: DE
Inventors: Holger Rauth; Richard Dr. Reinhardt; Antje Starke
Original assignee: Individual
Current assignee: Reinhardt Richard Dr 14195 Berlin De
Priority date: 1999-06-14
Filing date: 1999-06-14
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-06-15
Also published as: DE19926985A1; WO2000077510A3; WO2000077510A2

Abstract

Verfahren zur Gelelektrophorese, bei dem eine Vielzahl von Proben matrixartig in geraden Reihen und Spalten auf ein flächiges Trenngel (131) aufgebracht werden und unter der Wirkung eines elektrischen Feldes durch das Trenngel (131) laufen, wobei die Proben entsprechend einer Laufrichtung, die von den Reihen- und Spaltenrichtungen der Probenanordnung abweicht, durch das Trenngel laufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufrichtung eingestellt wird, indem mit mindestens zwei Elektrodenpaaren (121, 122 bzw. 123, 124), die an gegenüberliegenden Rändern des Trenngels (131) angeordnete Elektroden umfassen, ein elektrischer Strom mit einer effektiven Stromrichtung entsprechend der Laufrichtung gebildet wird.method for gel electrophoresis, in which a large number of samples are matrix-like applied in straight rows and columns to a flat separating gel (131) become and under the action of an electric field by the Separating gel (131) run, the samples corresponding to a running direction, which deviates from the row and column directions of the sample arrangement, run through the separating gel, characterized in that the running direction is set by using at least two pairs of electrodes (121, 122 or 123, 124), on opposite edges of the separating gel (131) arranged electrodes, an electric Current with an effective current direction corresponding to the running direction is formed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gelelektrophorese mit einem Gelelektrophoresesystem, bei dem eine Vielzahl von Proben simultan und räumlich voneinander getrennt auf eine flächige Gelmatrix in einer Pufferkammer aufgebracht werden und unter der Wirkung eines elektrischen Feldes durch die Gelmatrix laufen.The The invention relates to a method and a device for gel electrophoresis with a gel electrophoresis system in which a large number of samples simultaneously and spatially separated from each other on a flat Gel matrix are applied in a buffer chamber and under the Effect of an electric field run through the gel matrix.

Die Gelelektrophorese ist ein allgemein bekanntes analytisches Trennverfahren, bei dem aus verschiedenen Komponenten zusammengesetzte Proben unter der Wirkung eines elektrischen Feldes durch ein Gel laufen, wobei die verschiedenen Komponenten mit verschiedenen elektrischen Eigenschaften sich in ihrer Laufgeschwindigkeit und damit im Ergebnis der Trennung in ihrer Position im Gel unterscheiden. Bevorzugte Anwendungen ergeben sich in der Biochemie, Biologie und Medizin, z.B. bei der Analyse von DNA-Proben (Primer, PCR-Produkte, Plasmide, usw.).The Gel electrophoresis is a well known analytical separation technique in the case of samples composed of different components the effect of an electric field through a gel, whereby the different components with different electrical properties in their running speed and thus in the result of the separation differ in their position in the gel. Preferred applications result in biochemistry, biology and medicine, e.g. in the analysis of DNA samples (primers, PCR products, plasmids, etc.).

Allgemein gilt bei der Elektrophorese: F → = E →·Q (1)mit: F → = elektr. Kraft, E → = elektr. Feldstärke und Q = elektr. Ladung im Feld.The following generally applies to electrophoresis: F → = E → · Q (1) with: F → = electr. Force, E → = electr. Field strength and Q = electr. Cargo in the field.

Die Laufgeschwindigkeit eines Ions ist gegeben durch: ν = μe·E (2)

mit ν = Geschwindigkeit, E = elektr. Feldstärke, U = elektr. Spannung, R = elektr. Widerstand, I = elektr. Stromstärke und μ_e = elektrophoretische Mobilität.The running speed of an ion is given by: ν = μ e · E (2)

with ν = speed, E = electr. Field strength, U = electr. Voltage, R = electr. Resistance, I = electr. Current and μ _e = electrophoretic mobility.

Bei der Elektrophorese wird meist einer der elektrischen Parameter konstant gehalten. Beispielsweise bei konstanter Stromstärke bedeutet dies, daß die Wanderungsgeschwindigkeit der Makromoleküle, die direkt proportional zur Stromstärke ist (Gl. 3), konstant bleibt.at electrophoresis usually one of the electrical parameters becomes constant held. For example, at constant current, this means that the rate of migration of macromolecules which is directly proportional to the current (Eq. 3), remains constant.

Die Beladung der Gele erfolgt, indem die in gelöster oder suspendierter Form vorliegenden Proben z.B. mit einer Pipette von einem Probenreservoir auf das Gel übertragen werden. Dieser Übertragungsvorgang wirft die folgenden Probleme auf. Bei der Beladung eines Gels mit einer großen Probenzahl stellt die Probenübertragung, selbst wenn zum Beladen Mehrkanalpipetten beispielsweise mit 8 oder 12 Kanälen eingesetzt werden, einen erheblichen Zeitfaktor dar. Dies ist sowohl wegen der Verzögerung bei der Probenbearbeitung als auch wegen der Probenstabilität ein Nachteil. So werden in der Regel kleinste Probenmengen bereitgestellt bzw. der Gelelektrophorese unterzogen, die empfindlich gegenüber Lösungsmittelverlusten durch Abdampfen in die Umwelt sind.The Loading of the gels is done by the in dissolved or suspended form existing samples e.g. with a pipette from a sample reservoir transferred to the gel become. This transmission process raises the following problems. When loading a gel with a huge Sample number represents the sample transfer, even if multichannel pipettes are loaded with 8 or 12 channels are a significant time factor. This is both because of the delay a disadvantage in sample processing as well as due to the stability of the sample. As a rule, the smallest sample quantities are provided or subjected to gel electrophoresis, which is sensitive to solvent loss through evaporation into the environment.

Bei vielen Anwendungen werden die Probenreservoire durch Mikrotiterplatten mit 96, 384 oder mehr Probenkammern (sogenannte "Wells") gebildet. Zur Probenaufnahme aus Mikrotiterplatten sind Pipettiersysteme bekannt, bei denen eine Vielzahl von Mikropipetten entsprechend dem Mikrotiterplattenformat angeordnet sind. Bei einem 96-Kanal-Pipettiersystem beträgt der Abstand zwischen benachbarten Pipettenspitzen in Reihen bzw. Spalten jeweils 9 mm. Ein derartiges Pipettiersystem ist auch zur Probenaufnahme an Mikrotiterplatten mit 384 oder mehr Wells geeignet, da in diesen Fällen die Wells in mehreren versetzten 96er-Rastern angeordnet sind.at In many applications, the sample reservoirs are made using microtiter plates with 96, 384 or more sample chambers (so-called "wells"). For sample collection from microtiter plates pipetting systems are known in which a large number of micropipettes are arranged according to the microtiter plate format. At a 96-channel pipetting system the distance between adjacent pipette tips in rows or Columns 9 mm each. Such a pipetting system is also for Suitable for sample collection on microtiter plates with 384 or more wells, there in these cases the wells are arranged in several staggered 96er grids.

Ein herkömmliches, üblicherweise verwendetes Elektrophoresesystem besteht aus einer Pufferkammer mit rechteckiger Grund fläche, in der ein Gelträger zur Aufnahme des Trenngels (ggf. auf einem separaten Gelträger) angeordnet ist. An zwei gegenüberliegenden Seiten der Pufferkammer befindet sich jeweils eine streifenförmige Elektrode. Die Elektroden bilden ein Elektrodenpaar, das bei Beaufschlagung mit einer elektrischen Spannung im Gel ein elektrisches Feld bildet, unter dessen Wirkung die Probenwanderung erfolgt. Dabei bewegen sich die Proben auf einer geraden Laufstrecke entsprechend der Stromrichtung zwischen den Elektroden, z.B. bei DNA-Proben von der Kathode zur Anode. Aufgrund der obengenannten Dimensionen der Pipettiersysteme zur Probenaufnahme aus Mikrotiterplatten sind die herkömmlichen Gelelektrophorese-systeme für eine unmittelbare Probenübertragung im Mikrotiterplattenformat ungeeignet. Die gerade Probenwanderung würde nämlich entlang der Reihen- bzw. Spaltenausrichtung in der Pipettiermatrix erfolgen, so daß sich bei dem genannten Mikrotiterplattenformat eine maximale Lauf- und damit Trennstrecke von höchstens 9 mm ergibt, die jedoch in der Praxis durch die räumliche Ausdehnung der Probenauflagebereiche auf dem oder im Gel noch verkürzt werden würde (rd. 6 mm). Für eine qualitativ zuverlässige Aussage sind jedoch Trennstrecken von mindestens 20 mm erforderlich. Bisher konnte für diese Diskrepanz nur eine Lösung dadurch gefunden werden, daß beispielsweise nur jede dritte Pipette des Pipettiersystems eine Probe auf ein entsprechend vorbereitetes Gel überträgt, so daß genügend Platz für auswertbare Lauf- bzw. Trennstrecken bleibt. Damit ergibt sich jedoch wiederum ein verminderter Probendurchsatz und ein relativ hoher Aufwand an Material (Gel), und Vorbereitungszeit (Präparation des Gelelektrophoresesystems) im Verhältnis zur Anzahl der getrennten Proben.A conventional, commonly used electrophoresis system consists of a buffer chamber with a rectangular base, in which a gel carrier for receiving the separating gel (possibly on a separate gel carrier) is arranged. A strip-shaped electrode is located on two opposite sides of the buffer chamber. The electrodes form a pair of electrodes which, when subjected to an electrical voltage in the gel, form an electric field, under the effect of which the sample migrates. The samples move along a straight path in accordance with the direction of current between the electrodes, for example in the case of DNA samples from the cathode to the anode. Due to the dimensions of the above Conventional gel electrophoresis systems are unsuitable for direct sample transfer in microtiter plate format for pipetting systems for sample collection from microtiter plates. The straight sample migration would namely take place along the row or column alignment in the pipetting matrix, so that with the above-mentioned microtiter plate format there is a maximum running and thus separation distance of at most 9 mm, which in practice, however, is due to the spatial extension of the sample support areas on the or would be shortened in the gel (approx. 6 mm). However, separation distances of at least 20 mm are required for a qualitatively reliable statement. So far, only a solution to this discrepancy could be found in that, for example, only every third pipette of the pipetting system transfers a sample to a suitably prepared gel, so that there is sufficient space for evaluable running or separating distances. However, this again results in a reduced sample throughput and a relatively high expenditure of material (gel) and preparation time (preparation of the gel electrophoresis system) in relation to the number of separated samples.

Neben den genannten Gelelektrophoresesystemen mit zwei Elektroden sind auch komplexere Systeme mit sogenannten Hexagonalelektroden bekannt. Die Hexagonalelektroden sind zur Durchführung der sogenannten Pulsfeldelektrophorese unter Verwendung von Wechselfeldern ausgelegt, wobei für größere Molekülkomponenten in der Probe eine bessere Auflösung erzielt wird. Auch bei der Pulsfeldelektrophorese laufen die Proben gerade zwischen den Elektroden, d.h. im rechten Winkel zu einer der Seitenkanten des Trenngels. Aus diesem Grund wäre auch bei diesen Systemen bei Verwendung von Mehrkanalpipetten im Mikrotiterplattenformat eine Begrenzung der Laufstrecke gegeben. Wegen der erforderlichen Trennstrecken von mindestens 20 mm ist daher eine Beladung des Trenngels im Mikrotiterplattenformat ausgeschlossen.Next said gel electrophoresis systems with two electrodes also more complex systems with so-called hexagonal electrodes are known. The hexagonal electrodes are used for so-called pulse field electrophoresis designed using alternating fields, being for larger molecular components better resolution in the sample is achieved. The samples also run in pulse field electrophoresis just between the electrodes, i.e. at right angles to one the side edges of the separation gel. For that reason, too with these systems when using multi-channel pipettes in microtiter plate format given a limitation of the running distance. Because of the required Separation distances of at least 20 mm are therefore a loading of the separation gel excluded in microtiter plate format.

Es ist ferner allgemein bekannt, herkömmliche Gelelektrophoresesysteme mit einer Pufferkammer mit zwei Elektroden so auszulegen, daß eine Probenmatrix mit rechteckiger Grundfläche in Bezug auf die Elektroden schräg ausgerichtet ist. Damit wird zwar eine Verlängerung der Laufstrecke erzielt. Es ergibt sich jedoch ein relativ hoher Materialaufwand für ungenutzte Gelbereiche und eine erheblich vergrößerte Pufferkammer, deren Grundfläche sich beispielsweise verdoppelt, so daß das System gegebenenfalls mit handelsüblichen Auftragegeräten (Temperierung, Lagerung usw.) nicht mehr kompatibel ist.It is also well known, conventional gel electrophoresis systems to be designed with a buffer chamber with two electrodes so that a sample matrix with a rectangular base oblique with respect to the electrodes is aligned. An extension of the running distance is indeed achieved. However, there is a relatively high cost of materials for unused Gel areas and a significantly enlarged buffer chamber, the base of which is for example doubled, so that the system if necessary with standard applicators (temperature control, Storage etc.) is no longer compatible.

In GB 2 284 484 wird eine eindimensionale Gelelektrophorese beschrieben. Ein Array von Probentaschen ist im Trenngel gegenüber der Grundfläche des Gelträgers um einen festen Winkel gedreht. An den Rändern des Gelträgers befindet sich ein Elektrodenpaar. Die Proben laufen während der Trennung senkrecht zwischen den Elektroden des Elektrodenpaares. Aus DE-PS 43 30 307 ist ein Verfahren zur zweidimensionalen Gelelektrophorese unter Verwendung von zwei Trennvorrichtungen jeweils mit einem Elektrodenpaar bekannt.In GB 2 284 484 describes a one-dimensional gel electrophoresis. An array of sample pockets is rotated through a fixed angle in the separating gel in relation to the base of the gel holder. There is a pair of electrodes on the edges of the gel holder. The samples run vertically between the electrodes of the pair of electrodes during the separation. Out DE-PS 43 30 307 a method for two-dimensional gel electrophoresis using two separation devices, each with a pair of electrodes, is known.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Gelelektrophoreseverfahren anzugeben, mit dem die Nachteile der herkömmlichen Systeme überwunden werden und das insbesondere eine unmittelbare Probenübertragung von gängigen Probenreservoirformaten auf das Trenngel ermöglicht. Das neue Verfahren soll ferner eine Verlängerung der Laufstrecken im Trenngel ohne eine Pufferkammervergrößerung ermöglichen. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Gelelektrophoresesystem zur Realisierung eines derartigen Verfahrens anzugeben.The The object of the invention is an improved gel electrophoresis method specify with which the disadvantages of conventional systems are overcome and in particular an immediate sample transfer of common Allows sample reservoir formats on the separating gel. The new process is also an extension of the running distances in the separating gel without increasing the buffer chamber. The The object of the invention is also to provide a gel electrophoresis system Realize such a method.

Diese Aufgaben werden durch Verfahren bzw. eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß den Patentansprüchen 1, 9 bzw. 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Verwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.This Tasks are achieved by a method or a device with the features according to patent claims 1, 9 or 10 solved. Advantageous embodiments and uses of the invention result from the dependent claims.

Bei einem erfindungsgemäßen Gelelektrophoresesystem werden die Proben matrixartig in geraden Reihen und Spalten auf das Trenngel aufgebracht und mindestens zwei Elektrodenpaare jeweils an den zueinander gegenüberliegenden Rändern des Trenngels, deren Elektroden sich parallel zu den Reihen bzw.at a gel electrophoresis system according to the invention the samples are arranged in a matrix in straight rows and columns the separating gel is applied and at least two pairs of electrodes each on the opposite one another edges of the separating gel, the electrodes of which are parallel to the rows or

Spalten erstrecken, mit elektrischen Spannungen derart beaufschlagt, daß sich im Trenngel ein elektrisches Feld ausbildet, dessen Richtung von den Reihen- und Spaltenrichtungen der Probenanordnung abweicht. Damit wird ein elektrischer Strom mit einer effektiven Stromrichtung in Abhängigkeit von den Verhältnissen der Teilströme jeweils eines Elektrodenpaares und damit eine Laufrichtung derart eingestellt, daß die Proben zwischen den benachbarten Proben bzw. Probenlaufstrecken hindurchlaufen. Die elektrischen Spannungen können Gleichspannungen, gepulste Gleichspannungen oder auch hochfrequente Wechselspannungen sein.columns extend, subjected to electrical voltages such that in Separating gel forms an electric field, the direction of which is from the Row and column directions of the sample arrangement deviate. In order to becomes an electrical current with an effective current direction in dependence of the circumstances of the partial flows each of a pair of electrodes and thus a running direction set the samples run between the adjacent samples or sample runs. The electrical voltages can DC voltages, pulsed DC voltages or high-frequency AC voltages.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gelelektrophoresesystem im wesentlichen wie ein herkömmliches System mit einer rechteckigen Pufferkammer aufgebaut, wobei jedoch nicht nur ein Elektrodenpaar sondern mindestens zwei Elektrodenpaare vorgesehen sind. An den paarweise gegenüberliegenden Seiten der Pufferkammer befindet sich jeweils eine gerade, streifen- oder bandförmige Kathode bzw. Anode.According to one preferred embodiment of the invention, the gel electrophoresis system is essentially like a conventional one System built with a rectangular buffer chamber, however not just one pair of electrodes but at least two pairs of electrodes are provided. On the opposite sides of the buffer chamber there is a straight, strip or ribbon-shaped cathode or Anode.

Gemäß abgewandelten Ausführungsformen ist es auch möglich, mehr als zwei Elektrodenpaare um das Trenngel anzuordnen, wobei die einzelnen Elektroden gerade, streifen- oder bandförmige Elektroden sind, die sich parallel zu den Reihen oder Spalten der Probenmatrixanordnung erstrecken.According to modified embodiments is it also possible more than two pairs of electrodes to arrange the separating gel, whereby the individual electrodes are straight, strip or ribbon-shaped electrodes are parallel to the rows or columns of the sample matrix arrangement extend.

Werden elektrische Felder mit verschiedenen Richtungen gebildet, so ergibt sich die effektive Wanderungs- oder Laufrichtung aus der Summe aller angelegten Feldvektoren.Become electric fields formed with different directions, so results the effective direction of hiking or running is the sum of all created field vectors.

Im einfacheren Fall mit zwei Elektrodenpaaren gilt somit:

mit F_R = Betrag der resultierenden Kraft, F₁ = Betrag Einzelkraft 1 und F₂ = Betrag Einzelkraft 2, γ = Winkel zwischen den Einzelkräften. Bilden beide Kräfte einen rechten Winkel, so vereinfacht sich die Gleichung zu

In the simpler case with two pairs of electrodes, the following therefore applies:

with F _R = amount of the resulting force, F ₁ = amount of single force 1 and F ₂ = amount of single force 2, γ = angle between the individual forces. If both forces form a right angle, the equation is simplified

Ein wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung ist die Gestaltung der Probentaschen im Trenngel mit einem Gelkamm. Die Probentaschen sind Ausnehmungen im Trenngel mit einer üblicherweise rechteckigen Grundfläche, wobei die Normale zur längeren Taschenseite, die die Startlinie beim Trennvorgang bildet, eine von den Reihen- bzw. Spaltenrichtungen abweichende Ausrichtung besitzt, die vorzugsweise mit der Feldrichtung im Trenngel übereinstimmt. Zur Bildung derart ausgerichteter Probentaschen wird ein Gelkamm beschrieben, der eine Vielzahl von Zähnen zum Einprägen der Probentaschen im Gel besitzt. Die Zähne sind im Mikrotiterplattenformat angeordnet und jeweils gegenüber der Matrixausrichtung um einen vorbestimmten Winkel verdreht.On an important aspect of the invention is the design of the sample pockets in separating gel with a gel comb. The sample pockets are recesses usually in a separating gel rectangular base, the normal to the longer Pocket side that forms the starting line during the separation process, one has an orientation that deviates from the row or column directions, which preferably corresponds to the field direction in the separating gel. A gel comb is used to form sample pockets aligned in this way described that a variety of teeth for impressing the Owns sample bags in the gel. The teeth are in microtiter plate format arranged and opposite each other the matrix orientation rotated by a predetermined angle.

Gegenstand der Erfindung ist somit auch eine Gesamtanordnung zur Gelelektrophorese, bestehend aus einer Pufferkammer mit mehreren Elektroden, einem Gelträger und einem Gelkamm.object the invention is therefore also an overall arrangement for gel electrophoresis, consisting of a buffer chamber with several electrodes, one gel carrier and a gel comb.

Die Erfindung besitzt die folgenden Vorteile. Es wird erstmalig ein Gelelektrophoresesystem geschaffen, mit dem das Trenngel mit einem vollständig 96er-Pipettiersystem direkt beladen werden kann. Dies ermöglicht, insbesondere bei großen Proben zahlen, eine erhebliche Zeiteinsparung (Arbeitszeit pro Gel) und bietet auch eine Automatisierungsfähigkeit. Das manuelle Beladen des Gels mit Einfach- oder Multipipetten entfällt. Dadurch werden Pipettierfehler vermieden und der Materialverbrauch in Bezug auf die beim manuellen Beladen ständig auszuwechselnden Pipettenspitzen drastisch reduziert. Durch die direkte, schnelle Probenübertragung von Probenreservoiren auf das Gel wird eine unkontrollierte Migration der Proben im Gel und eine undefinierte Probenverdunstung ausgeschlossen. Die erfindungsgemäß gestaltete Pufferkammer besitzt das 96er-Mikrotiterplattenformat, so daß die Kompatibilität mit den verfügbaren Laborsystemen erhalten bleibt. Aufgrund des relativ zur Matrixausrichtung schrägen Wanderns der Probe werden Laufstrecken von mehr als 25 mm erzielt.The Invention has the following advantages. It will be a first time Gel electrophoresis system created with which the separating gel with a Completely 96 pipetting system can be loaded directly. This makes possible, especially for large ones Pay samples, a considerable time saving (working time per gel) and also offers automation capabilities. Manual loading of the gel with single or multipipettes is eliminated. This will result in pipetting errors avoided and the material consumption in relation to that during manual loading constantly replaceable pipette tips drastically reduced. Through the direct, fast sample transfer from sample reservoirs to the gel becomes an uncontrolled migration of the samples in the gel and undefined sample evaporation excluded. The designed according to the invention Buffer chamber has the 96-microtiter plate format, So that the compatibility with the available Laboratory systems is preserved. Because of the relative to the matrix alignment bevel Walking the sample, running distances of more than 25 mm are achieved.

Des weiteren wird die Ausnutzung der Trenngele erheblich verbessert. Erstens ist das Gel in der Pufferkammer im 96er-Mikrotiterplattenformat kleiner als bisher für vergleichbare Probenmengen benutzte Gele. Außerdem liegen die Trennstrecken dichter beieinander. Dadurch reduzieren sich die Kosten für die Bereitstellung des Trenngels.Of further the utilization of the separating gels is considerably improved. First, the gel in the buffer chamber is smaller than the 96 microtiter plate format so far for comparable amounts of samples used gels. In addition, the separation distances are closer together. This reduces the deployment costs of the separating gel.

Schließlich wird durch die erfindungsgemäße Gelelektrophorese die Sensitivität des Trennverfahrens gesteigert. Es sind beispielsweise weniger als 0.5 μl PCR-Produkt pro Probentasche erforderlich, um dennoch eine gut sichtbare und auswertbare, aussagekräftige Bande im Trenngel zu erhalten.Eventually by the gel electrophoresis according to the invention the sensitivity of the separation process increased. For example, there are less than 0.5 μl PCR product required per sample bag in order to still be clearly visible and evaluable, meaningful Get gang in the separation gel.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit einem relativ einfachen Elektrodenaufbau elektrische Feldbedingungen im Gel eingestellt werden können, die einerseits den gewünschten Schräglauf der Proben ermöglichen und gleichzeitig für die Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse an sämtlichen Proben genügend homogen sind.On particular advantage of the invention is that with a relatively simple electrode structure in electrical field conditions Gel can be adjusted the one the desired Skew the Enable samples and at the same time for the achievement of reproducible results on all samples sufficiently homogeneous are.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:Further Advantages and details of the invention will be apparent from the following Description of the attached Drawings can be seen. Show it:

1 eine schematische Draufsicht auf die Pufferkammer einer erfindungsgemäßen Gelelektrophoresevorrichtung, 1 2 shows a schematic top view of the buffer chamber of a gel electrophoresis device according to the invention,

2 eine Perspektivansicht der Pufferkammer gemäß 1, 2 a perspective view of the buffer chamber according to 1 .

3 eine Übersichtsdarstellung eines Gelelektrophoresesystems, 3 an overview of a gel electrophoresis system,

4 einen Gelkamm zur Ausbildung erfindungsgemäß orientierter Probentaschen, und 4 a gel comb for forming sample bags oriented according to the invention, and

5 eine Draufsicht auf ein Trenngel nach Durchführung der elektrophoretischen Probentrennung. 5 a plan view of a separating gel after performing the electrophoretic sample separation.

Die 1 und 2 illustrieren eine erfindungsgemäße Gelelektrophoresevorrichtung 100 in schematischer Draufsicht bzw. in Perspektivansicht. In den Abbildungen werden lediglich wesentliche Merkmale der Pufferkammer 110 mit den Elektroden 120 und dem Gelträger 130 gezeigt. Weitere Einzelheiten der Gelelektrophoresevorrichtung, wie z.B. die Bereitstellung von Verbindungen mit einer Steuereinrichtung, gegebenenfalls Abdeckeinrichtungen, Temperiereinrichtungen und dgl., sind an sich von der herkömmlichen Gelelektrophorese bekannt und werden daher im einzelnen nicht beschrieben. Die Erfindung wird beispielhaft unter Bezug auf eine 96-er Matrix entsprechend dem häufig verwendeten Mikrotiterplattenformat beschrieben, ist jedoch entsprechend mit größeren (z. B. 384-er Matrix) oder kleineren (z. B. 8-er oder 12-er Matrix) Formaten realisierbar.The 1 and 2 illustrate a gel electrophoresis device according to the invention 100 in a schematic top view or in perspective view. The illustrations only show essential characteristics of the buffer chamber 110 with the electrodes 120 and the gel carrier 130 shown. Further details of the gel electrophoresis device, such as, for example, the provision of connections to a control device, optionally cover devices, temperature control devices and the like, are known per se from conventional gel electrophoresis and are therefore not described in detail. The invention is described by way of example with reference to a 96-series matrix corresponding to the frequently used microtiter plate format, but is correspondingly with larger (e.g. 384-series matrix) or smaller (e.g. 8-series or 12-series matrix) Formats feasible.

Die Pufferkammer 110 wird durch die rechteckige Grundfläche 111 und die Seitenwände 112 in Form einer flachen, nach oben offenen Schale gebildet. Sie besteht vorzugsweise aus einem transparenten Kunststoffmaterial. An den Innenseiten der Seitenwände 112 sind Elektrodenhalterungen 113 (in 1 nicht dargestellt) vorgesehen. Die Elektrodenhalterungen 113 sind in den Eckbereichen der Pufferkammer 110 angeordnet, wobei jeweils zwei Elektrodenhalterungen als Träger für eine Elektrode (121–124) dient, die sich zwischen den Elektrodenhalterungen 113 gerade längs der Seitenwand im Inneren der Pufferkammer 110 erstrecken. In den Seitenwänden 112 sind ferner elektrische Durchführungen 114 vorgesehen. Jede Durchführung 114 enthält eine elektrische Leitungsverbindung zwischen einer zugehörigen Elektrode (121–124) und einer (nicht dargestellten) Steuereinrichtung. Zur Vermeidung von Feldverzerrungen sind die Durchführungen 114 vorzugsweise gleichförmig in den Ecken der Pufferkammer 110 angeordnet.The buffer chamber 110 is due to the rectangular base 111 and the side walls 112 in the form of a flat, open shell. It preferably consists of a transparent plastic material. On the inside of the side walls 112 are electrode holders 113 (in 1 not shown) provided. The electrode holders 113 are in the corner areas of the buffer chamber 110 arranged, each with two electrode holders as a support for an electrode ( 121 - 124 ) that is located between the electrode holders 113 straight along the side wall inside the buffer chamber 110 extend. In the side walls 112 are also electrical feedthroughs 114 intended. Every implementation 114 contains an electrical connection between an associated electrode ( 121 - 124 ) and a control device (not shown). The bushings are to avoid field distortions 114 preferably uniformly in the corners of the buffer chamber 110 arranged.

Die Elektroden 120 umfassen zwei Elektrodenpaare 121, 122 bzw. 123, 124, von denen jeweils eine Elektrode eine Kathode 121 bzw. 123 und die zweite Elektrode eine Anode 122 bzw. 124 bildet. Die zusammengehörigen Kathoden und Anoden sind einander gegenüberliegend an den entgegengesetzten Seitenwänden 112 der Pufferkammer 110, sich über die gesamte Seitenlänge der Seitenwände 112 oder zumindest über die Seitenlänge des Gelträgers 130 (s. unten) erstreckend, angeordnet. Jede der Elektroden ist so aufgebaut, wie es von den herkömmlichen Gelelektrophoresevorrichtungen an sich bekannt ist und besteht beispielsweise aus einem inerten Metallstreifen oder -draht, der zwischen den zugehörigen Elektrodenhalterungen 113 gerade aufgespannt ist.The electrodes 120 comprise two pairs of electrodes 121 . 122 respectively. 123 . 124 , one electrode and one cathode 121 respectively. 123 and the second electrode is an anode 122 respectively. 124 forms. The associated cathodes and anodes are opposite one another on the opposite side walls 112 the buffer chamber 110 , over the entire side length of the side walls 112 or at least over the side length of the gel carrier 130 (see below) extending, arranged. Each of the electrodes is constructed in the manner known per se from the conventional gel electrophoresis devices and consists, for example, of an inert metal strip or wire that lies between the associated electrode holders 113 is just stretched.

In der Mitte der Pufferkammer 110 ist der Gelträger 130 zur Aufnahme des Trenngels 131 angeordnet. Der Gelträger besitzt eine rechteckige Form und eine Gestalt, die vom Rand des Gelträgers 130 zur benachbarten Seitenwand 112 der Pufferkammer 110 jeweils den gleichen Abstand läßt. Typische Dimensionen sind beispielsweise für den Gelträger 130 eine Fläche von rd. 150 mm·100 mm und für die Grundfläche der Pufferkammer 110 und 270 mm·220 mm. Ein besonderer Vorteil dieser Dimensionierung besteht darin, daß der Gelträger so aufgebaut ist, daß er in die Mikrotiterplattenaufnahme üblicherweise Pipettiersysteme bzw. Probenauftragesysteme (s. 3) paßt.In the middle of the buffer chamber 110 is the gel carrier 130 to hold the separating gel 131 arranged. The gel carrier has a rectangular shape and a shape that extends from the edge of the gel carrier 130 to the adjacent side wall 112 the buffer chamber 110 leaves the same distance. Typical dimensions are, for example, for the gel carrier 130 an area of approx. 150 mm x 100 mm and for the base of the buffer chamber 110 and 270 mm x 220 mm. A particular advantage of this dimensioning is that the gel carrier is constructed so that it usually contains pipetting systems or sample application systems in the microtiter plate holder (see 3 ) fits.

Im Gelträger 130 befindet sich die Gelmatrix (Trenngel), die aus einem üblichen Trennmedium, wie z.B. Agarose oder Polyacrylamid, besteht. In der Oberfläche des Trenngels sind Probentaschen 132 ausgebildet. Es ist eine Vielzahl von Probentaschen 132 vorgesehen (nur teilweise dargestellt), die matrixartig, flächig in geraden Reihen bzw. Spalten angeordnet sind. In 1 sind nur die äußeren Probentaschen gezeigt. Die Zahl der Probentaschen und ihre Abstände werden anwendungsabhängig entsprechend der Probenanordnung in einem Probenreservoir gewählt, von dem die Proben auf das Gel übertragen werden sollen. Die Probenreservoire sind vorzugsweise Mikrotiterplatten. Daher wird die Anordnung der Probentaschen dem jeweils verwendeten Mikrotiterplattenformat angepaßt. Übliche Formate sind z.B. das 96er-Format (wie in 1 und 2 dargestellt) mit 12 Spalten und 8 Reihen, das 384er-Format mit 24 Spalten und 16 Reihen oder auch das 1536er-Format mit 48 Spalten und 32 Reihen. In jedem Fall ist noch eine Zusatzspalte 133 zur Aufbringung von Referenzproben oder Markern vorgesehen. Die entsprechenden Mitte-Mitte-Abstände der Probentaschen betragen bei diesen Formaten jeweils entsprechend 9 mm, 4.5 mm bzw. 2.25 mm in Reihen- bzw. Spaltenrichtung. Die Probentaschen werden mit einem erfindungsgemäß gestalteten Gelkamm in das Trenngel 131 eingeprägt, wie dies unten im einzelnen unter Bezug auf 4 erläutert wird.In the gel carrier 130 is the gel matrix (separating gel), which consists of a conventional separating medium, such as agarose or polyacrylamide. There are sample pockets in the surface of the separating gel 132 educated. It is a variety of sample bags 132 provided (only partially shown), which are arranged in a matrix, flat in straight rows or columns. In 1 only the outer sample pockets are shown. The number of sample pockets and their spacing are selected depending on the application in accordance with the sample arrangement in a sample reservoir from which the samples are to be transferred to the gel. The pro ben reservoirs are preferably microtiter plates. The arrangement of the sample pockets is therefore adapted to the microtiter plate format used in each case. Common formats are, for example, the 96 format (as in 1 and 2 shown) with 12 columns and 8 rows, the 384 format with 24 columns and 16 rows or the 1536 format with 48 columns and 32 rows. In any case there is an additional column 133 intended for the application of reference samples or markers. The corresponding center-to-center distances of the sample pockets for these formats are 9 mm, 4.5 mm and 2.25 mm respectively in the row and column direction. The sample pockets are inserted into the separating gel using a gel comb designed according to the invention 131 embossed as referring to this in detail below 4 is explained.

3 zeigt gemäß einem wichtigen Gesichtspunkt der Erfindung ein Gelelektrophoresesystem, bei dem eine Gelelektrophoresevorrichtung 100 gemäß den 1 bzw. 2 mit einem an sich bekannten Pipettiersystem 200 kombiniert ist. Das Pipettiersystem 200 umfaßt eine Pipettenmatrix 210, die mit einem Träger- und Antriebssystem 220 zwischen einer Mikrotiterplatte 230 und der Gelelektrophoresevorrichtung 100 in allen Raumrichtungen verfahrbar und an der Mikrotiterplatte 230 zur Probenaufnahme bzw. an der Vorrichtung 100 zur Probenablage ausgebildet ist. Die Pipettenmatrix 210 umfaßt z. B. 96 Mikropipetten 211, die in 12 geraden Reihen bzw. 8 geraden Spalten entsprechend dem 96er-Mikrotiterplattenformat angeordnet sind (nur teilweise gezeigt). Die Pipettenmatrix wird in an sich bekannter Weise, wie es beispielsweise beim Betrieb von Picking-Spotting-Robotern üblich ist, so betätigt, daß sämtliche Mikropipetten simultan an der Mikrotiterplatte 230 mit Proben beladen werden. Die Pipettenmatrix 210 ist auch zur Probenaufnahme an den obengenannten engeren Mikrotiterplattenformaten angepaßt, wobei dann gegebenenfalls 4 bzw. 16 Probenaufnahmevorgänge sequentiell erfolgen. 3 shows, according to an important aspect of the invention, a gel electrophoresis system in which a gel electrophoresis device 100 according to the 1 respectively. 2 with a known pipetting system 200 is combined. The pipetting system 200 comprises a pipette matrix 210 with a carrier and drive system 220 between a microtiter plate 230 and the gel electrophoresis device 100 Movable in all directions and on the microtiter plate 230 for taking samples or on the device 100 is designed for sample storage. The pipette matrix 210 includes e.g. B. 96 micropipettes 211 , which are arranged in 12 straight rows or 8 straight columns according to the 96 microtiter plate format (only partially shown). The pipette matrix is actuated in a manner known per se, as is customary, for example, when operating picking-spotting robots, in such a way that all micropipettes are simultaneously on the microtiter plate 230 be loaded with samples. The pipette matrix 210 is also adapted for sample collection using the narrower microtiter plate formats mentioned above, 4 or 16 sample collection processes then taking place sequentially.

Im einzelnen erfolgt eine erfindungsgemäße Gelelektrophorese entsprechend den folgenden Schritten. Zuerst wird ein Gelträger 130 mit einem vorbereiteten Trenngel in einem Gelelektrophoresesystem gemäß 3 mit Proben beladen (Pfeil A) und in die Pufferkammer 110 eingesetzt (Pfeil B). Anschließend wird der Gelträger mit der beladenen Trenngelmatrix mit einem sogenannten Laufpuffer (Elektrolyt) überschichtet. Danach folgt der eigentliche Trennvorgang, in dem an die ersten und zweiten Elektrodenpaare 121, 122 bzw. 123, 124 Gleichspannungen zur Erzeugung elektrischer Felder angelegt werden, unter deren Wirkung ein Stromfluß durch das Trenngel 131 erfolgt. Durch Einstellung eines bestimmten Spannungs- oder Stromverhältnisses zwischen den Elektrodenpaaren wird die Feldrichtung des sich aus den einzelnen elektrischen Feldern zusammensetzenden Gesamtfeldes in vorbestimmter Weise um einen Feldwinkel α von den Reihen- oder Spaltenrichtungen der Probentaschen 132 abweichend eingestellt. Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit den beiden Elektrodenpaaren ein resultierendes elektrisches Feld im gesamten Trenngel mit dem definierten Feldwinkel α erzeugt wird, der bei der dargestellten Ausführunsform lediglich von den zwischen den Elektrodenpaaren fließenden Strömen I₁, I₂ gemäß tan α = I1/I2 (6)abhängt (α in Bezug auf Spaltenrichtung, siehe auch 1). Bei typischen Strömen von z.B. I₁ = 20 mA und I₂ = 60 mA ergibt sich ein Feldwinkel α von rd. 19°.In particular, gel electrophoresis according to the invention is carried out in accordance with the following steps. First, a gel carrier 130 with a prepared separating gel in a gel electrophoresis system according to 3 load with samples (arrow A) and into the buffer chamber 110 inserted (arrow B). The gel carrier with the loaded separating gel matrix is then covered with a so-called running buffer (electrolyte). This is followed by the actual separation process, in which the first and second electrode pairs 121 . 122 respectively. 123 . 124 Direct voltages are generated to generate electrical fields, under the effect of which a current flows through the separating gel 131 he follows. By setting a specific voltage or current ratio between the electrode pairs, the field direction of the total field composed of the individual electrical fields is determined in a predetermined manner by a field angle α from the row or column directions of the sample pockets 132 set differently. A particular advantage of the invention is that with the two pairs of electrodes a resulting electric field is generated in the entire separating gel with the defined field angle α, which in the embodiment shown only corresponds to the currents I ₁ , I ₂ flowing between the pairs of electrodes tan α = I 1 / I 2 (6) depends (α in relation to column direction, see also 1 ). With typical currents of eg I ₁ = 20 mA and I ₂ = 60 mA, a field angle α of approx. 19 °.

Der Feldwinkel α (Laufwinkel) wird anwendungsabhängig gewählt, um möglichst lange, freie Trennstrecken zu erzielen. Allgemein ist der Feldwinkel α zwischen 0° und 90° in Bezug auf die Reihenrichtung (oder entsprechend in Bezug auf die Spaltenrichtung) einstellbar. Die Laufrichtung der Probe entspricht dem Feldwinkel.The Field angle α (running angle) becomes application-dependent selected in order as possible to achieve long, free separation distances. In general, the field angle α is between 0 ° and 90 ° in relation on the row direction (or accordingly with respect to the column direction) adjustable. The running direction of the sample corresponds to the field angle.

Die konkreten elektrischen Parameter (Spannungen, Stromstärken) werden in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit insbesondere vom Material des Trenngels 131 und von der Elektrolytlösung gewählt. Typische Werte liegen bei Trennungen in Agarose bei Spannungen von rd. 200 V bzw. Stromstärken im mA-Bereich. Bei Trennungen im PCA wird mit Spannungen bis in den kV-Bereich gearbeitet (hochauflösende Sequenzierung). Die Spannungs- bzw. Stromstärkenverhältnisse zwischen den Elektrodenpaaren werden je nach dem gewünschten Trennwinkel α eingestellt. Zur Einstellung der elektrischen Parameter werden vorzugsweise geregelte Netzteile verwendet, die den elektrischen Strom konstant halten und die Spannung nachregeln. Da es wäh rend der Elektrophorese zur Wärmeentwicklung kommt, würde sich sonst bei konstanter Spannung in nachteiliger Weise die Wanderungsgeschwindigkeit verringern.The specific electrical parameters (voltages, currents) are determined in a manner known per se, depending in particular on the material of the separating gel 131 and chosen from the electrolytic solution. Typical values for separations in agarose are at voltages of approx. 200 V or currents in the mA range. In the case of separations in the PCA, voltages up to the kV range are used (high-resolution sequencing). The voltage or current relationships between the electrode pairs are set depending on the desired separation angle α. Regulated power supplies are preferably used to set the electrical parameters, which keep the electrical current constant and regulate the voltage. Since heat is generated during electrophoresis, the rate of migration would otherwise disadvantageously decrease at constant voltage.

Nach dem Durchlaufen der Trennstrecke wird der Trennvorgang beendet, der Gelträger mit dem Trenngel 131 aus der Pufferkammer 110 entnommen und der weiteren Auswertung zugeführt.After passing through the separation section, the separation process is ended, the gel carrier with the separation gel 131 from the buffer chamber 110 removed and fed to further evaluation.

4 zeigt einen Gelkamm 140 in Draufsicht und zwei Seitenansichten. Der Gelkamm 140 dient der Ausbildung der Probentaschen 132 im Trenngel 131 (s. 2). Hierzu besitzt der Gelkamm 140 eine Vielzahl von matrixartig in geraden Reihen und Spalten angeordneten Zähnen 141, die aus einer gemeinsamen Trägerplatte 142 entsprechend der gewünschten Tiefe der Probentaschen 132 herausragen. An der Trägerplatte 142 sind ferner Justierungselemente 143, vorzugsweise an den Ecken der Platte angebracht, die mit entsprechenden Justierungselementen des Gelträgers 130 zusammenwirken. Jeder Zahn besitzt eine rechteckige Grundfläche. Wie in der Draufsicht gemäß 4 illustriert ist, sind die Zähne 141 in Bezug auf die Reihen- bzw. Spaltenausrichtung der Matrixanordnung um einen Winkel α gedreht angeordnet, der vorzugsweise dem Feldwinkel α entspricht. Beim dargestellten Beispiel beträgt α 19°. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, daß die Verdrehung der Zähne 141 und der Feldwinkel identisch sind. Es können auch geringe Abweichungen auftreten, ohne daß das Trennergebnis gestört wird. 4 shows a gel comb 140 in top view and two side views. The gel comb 140 serves the Training the sample bags 132 in the separating gel 131 (S. 2 ). For this the gel comb has 140 a large number of teeth arranged in a matrix in straight rows and columns 141 made from a common carrier plate 142 according to the desired depth of the sample pockets 132 protrude. On the carrier plate 142 are also adjustment elements 143 , preferably attached to the corners of the plate, with corresponding adjustment elements of the gel carrier 130 interact. Each tooth has a rectangular base. As shown in the top view 4 is illustrated are the teeth 141 with respect to the row or column alignment of the matrix arrangement is arranged rotated by an angle α, which preferably corresponds to the field angle α. In the example shown, α is 19 °. However, it is not imperative that the teeth twist 141 and the field angle are identical. Small deviations can also occur without the separation result being disturbed.

Typische Dimensionen des Gelkamms 140 gemäß 4 sind eine Trägerplattendicke von rd. 7 mm, eine Zahnhöhe von rd. 3 mm, eine Trägerplattenfläche von rd. 150 mm·100 mm und eine Höhe der Justierelemente 143 von rd. 4 mm. Die Matrixanordnung der Zähne 141 entspricht der Probenanordnung im Probenreservoir und somit vorzugsweise einem Mikrotiterplattenformat, wie dies oben erläutert wurde. Die einzelnen Zähne 141 besitzen einen zum Ende hin geringer werdenden Querschnitt. Der Winkel β für die Neigung der Zähne beträgt z.B. 92°.Typical dimensions of the gel comb 140 according to 4 are a carrier plate thickness of approx. 7 mm, a tooth height of approx. 3 mm, a carrier plate area of approx. 150 mm · 100 mm and a height of the adjustment elements 143 of approx. 4 mm. The matrix arrangement of the teeth 141 corresponds to the sample arrangement in the sample reservoir and thus preferably to a microtiter plate format, as was explained above. The individual teeth 141 have a decreasing cross-section towards the end. The angle β for the inclination of the teeth is, for example, 92 °.

Zur Bereitstellung der gewünschten Probentaschen 132 im Trenngel 131 (s. 2) wird der Gelträger 130 mit einem Gel im flüssigen Zustand gefüllt. Der Gelkamm 140 wird über Kopf auf den Gelträger 130 aufgesetzt und das Trenngel 131 gehärtet. Anschließend wird der Gelkamm 140 abgenommen und der Gelträger steht für die Probenbeladung bereit.To provide the desired sample bags 132 in the separating gel 131 (S. 2 ) becomes the gel carrier 130 filled with a gel in the liquid state. The gel comb 140 is placed overhead on the gel carrier 130 put on and the separating gel 131 hardened. Then the gel comb 140 removed and the gel carrier is ready for sample loading.

5 illustriert ein mit dem erfindungsgemäße Gelelektrophoresesystem erzieltes Trennergebnis. Die dunklen Punkte lassen die Positionen der Probentaschen 132 mit den abgelegten, zu trennenden Proben erkennen. Die schwächer geschwärzten Spuren zeigen die Trennstrecken 134, die mit einem Winkel α = 26° gegenüber der Reihenausrichtung versetzt sind. Im linken Teil der Abbildung sind die Trennergebnisse der Referenzproben 133 erkennbar. 5 illustrates a separation result achieved with the gel electrophoresis system according to the invention. The dark spots leave the positions of the sample pockets 132 with the stored samples to be separated. The weaker blackened traces show the dividing lines 134 which are offset by an angle α = 26 ° from the row orientation. In the left part of the figure are the separation results of the reference samples 133 recognizable.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen kann ein erfindungsgemäßes Gelelektrophoresesystem wie folgt modifiziert werden. Es ist möglich, anstelle von vier Einzelelektroden, die die zwei Elektrodenpaare bilden, mehr Einzelelektroden vorzusehen, um den Feldverlauf der Probenkammer zu homogenisieren oder feiner einzustellen. So können beispielsweise an jeder Probenkammerseite zwei gerade, einzeln ansteuerbare Einzelelektroden vorgesehen sein, die mit den jeweiligen gegenüberliegenden Elektroden ein Elektrodenpaar bilden. Der Gelkamm kann anstelle des 96er-Formats für ein 384er-Format oder auch ein 1536er-Format ausgelegt sein, wobei Zahn-Zahn-Abstände von 9,5 mm bzw. 2,2 mm ausgebildet werden. Die Grundfläche der einzelnen Probentasche wird dann entsprechend verkleinert.deviant of the described embodiments can a gel electrophoresis system according to the invention can be modified as follows. It is possible, instead of four individual electrodes, which form the two pairs of electrodes to provide more individual electrodes, to homogenize the field course of the sample chamber or finer adjust. So can For example, two straight, individually controllable on each side of the sample chamber Individual electrodes can be provided, which with the respective opposite Electrodes form a pair of electrodes. The gel comb can instead of the 96 format for a 384 format or a 1536 format, where Tooth-to-tooth distances from 9.5 mm or 2.2 mm. The footprint of the individual sample bag is then reduced accordingly.

Claims

Method for gel electrophoresis, in which a large number of samples are arranged in matrix-like fashion in straight rows and columns on a flat separating gel ( 131 ) are applied and under the effect of an electric field through the separating gel ( 131 ) run, whereby the samples run through the separating gel in accordance with a running direction that deviates from the row and column directions of the sample arrangement, characterized in that the running direction is set by using at least two pairs of electrodes ( 121 . 122 respectively. 123 . 124 ) on opposite edges of the separating gel ( 131 ) arranged electrodes, an electrical current is formed with an effective current direction corresponding to the running direction.

Method according to claim 1, in which the running direction of the samples is set so that for each sample a separation distance results, which in the separation gel by gaps between neighboring samples.

Method according to claim 1 or 2, where electric fields with different directions are formed, the effective running direction of the samples results from the sum of all field vectors created.

Method according to claim 1, in which on each side of the separating gel ( 131 ) one of the electrodes ( 121 - 124 ) is attached, each of which two opposing electrodes form a pair of electrodes and voltages for generating electrical currents (I ₁ , I ₂ ) are applied in a predetermined ratio I ₁ / I ₂ , which has a field angle α between the running direction and the Row or column alignment according to I ₁ / I ₂ = tan α is related.

Method according to claim 4, in which on each side of the separating gel ( 131 ) several electrodes are provided, which are separately charged with voltages for fine adjustment of the current direction.

The method of claim 1, wherein the samples are each in a sample bag ( 132 ) are stored with a rectangular base, which is rotated in relation to the direction of rotation with respect to the matrix-like sample arrangement.

A method according to claim 1, wherein the samples with a pipetting matrix ( 210 ) on the separating gel ( 131 ) are applied.

Method according to claim 1, where the samples according to the format of a microtiter plate be applied.

Method for gel electrophoresis, in which a pipetting matrix ( 210 ) Samples from a microtiter plate ( 230 ) on a separating gel ( 131 ) a gel carrier ( 130 ) according to the format of the sample arrangement in the microtiter plate ( 230 ) is applied and subjected to a gel electrophoresis with separation sections oriented obliquely to the column or row directions of the sample arrangement.

Gel electrophoresis system with a buffer chamber ( 110 ) in which a flat gel carrier ( 130 ) with a separating gel ( 131 ) is arranged and strip-shaped electrodes are attached to the side walls thereof, characterized in that the electrodes have at least two pairs of electrodes ( 121 . 122 respectively. 123 . 124 ), the electrodes of each pair of electrodes on different, pairwise opposite sides of the gel carrier ( 130 ) are arranged.

The gel electrophoresis system according to claim 10, wherein the gel carrier ( 130 ) has the format of a microtiter plate.

Gel electrophoresis system according to claim 10 or 11, wherein a gel comb ( 140 ) for inserting sample bags ( 132 ) in the separating gel ( 131 ) is provided, the gel comb ( 140 ) matrix-like teeth arranged in straight rows and columns ( 141 ) with a base that is rotated relative to the alignment of the columns or rows.

Using a gel electrophoresis method or a device according to one of the preceding claims for sample analysis in biochemistry, biology and / or medicine.

Using a gel electrophoresis method or a device according to one of the preceding claims for the analysis of DNA samples.