CN107430088A - 电泳支承体和电泳装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于，提供能够以良好的重现性容易地调节氢离子指数(pH)的电泳支承体和电泳装置。本申请的电泳支承体是具备多条纤维的电泳支承体，多条纤维形成内部具有空隙的纤维体，多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。另外，本申请的电泳装置具备：容器、设置于容器的一对第一电极、以及配置在一对第一电极之间的第一电泳支承体，第一电泳支承体具备包含多条纤维且内部具有空隙的纤维体，多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。

Description

电泳支承体和电泳装置
技术领域
本申请涉及用于分析蛋白质等试样的电泳支承体和电泳装置。
背景技术
电泳被用作分离、分析DNA、蛋白质等试样的方法。电泳通过试样的分子量、等电点的不同对试样进行分离。例如，等电点电泳是利用试样等电点的不同来分离试样并进行分析的方法。电泳装置包括施加电位的电极和设置于电极之间的电泳支承体。以往，电泳支承体由玻璃无纺布、聚丙烯酰胺凝胶等形成。
另外，作为与本申请发明相关的现有技术文献，已知有例如专利文献1、专利文献2。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-361393号公报
专利文献2：日本特开2005-84047号公报
发明内容
电泳支承体具有特定的氢离子指数(pH)。另外，已知几种调节电泳支承体的pH的方法。然而，以往的方法难以以良好的重现性调节支承体的pH。本申请的目的在于，提供能够以良好的重现性容易地调节pH的电泳支承体。
本申请的电泳支承体是具备多条纤维的电泳支承体，多条纤维形成内部具有空隙的纤维体，多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。
本申请的电泳装置具备：容器、设置于容器的一对第一电极、以及配置在一对第一电极之间的第一电泳支承体，第一电泳支承体具有包含多条纤维且内部具有空隙的纤维体，多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。
本申请的电泳支承体和电泳装置能够以良好的重现性容易地调节电泳支承体的pH。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式1的电泳装置的俯视图。
图2是示意性地示出实施方式1的电泳装置的截面图。
图3是示意性地示出实施方式1的电泳支承体的一部分的放大图。
图4是示意性地示出实施方式1的变形例1的电泳装置的俯视图。
图5是示意性地示出实施方式1的变形例2的电泳装置的俯视图。
图6是示意性地示出实施方式1的变形例2的电泳支承体的截面图。
图7是示意性地示出实施方式1的变形例2的电泳支承体的另一例的截面图。
图8是示意性地示出实施方式1的变形例2的电泳支承体的又一例的截面图。
图9是示意性地示出实施方式2的电泳装置的俯视图。
图10是示意性地示出实施方式2的电泳装置的截面图。
图11是示意性地示出实施方式2的电泳支承体的检测图像的示意图。
具体实施方式
在说明本申请之前，对于使用了现有电泳支承体的电泳装置的问题进行下述说明。
电泳是向包含试样的分析液中插入一对电极并施加电压时，试样所具有的带电粒子发生移动的现象。试样在电泳支承体所具有的空隙内移动。此时，试样根据试样所具有的分子量而在空隙内以不同的速度进行移动。因此，多个试样通过电压施加时间内的移动距离的不同而被分离。另外，试样根据试样所具有的电荷量而在空隙内移动至达到等电位的位置为止。由此，试样通过等电点的不同而被分离。
就电泳而言，重要的是控制电泳支承体的pH。电泳支承体的pH影响试样的移动。例如，在蛋白质的电泳中，电泳支承体的pH影响蛋白质的移动速度等。因此，为了以良好的精度进行电泳，要求以良好的重现性控制电泳支承体的pH条件。
另外，等电点电泳中使用具有pH梯度的电泳支承体。电泳支承体形成pH梯度的方法有在电泳时添加两性载体并施加电压的方法。然而，存在电泳支承体的pH梯度不稳定、重现性低的间题。另外，作为对电泳支承体形成pH梯度的其它方法，有在聚丙烯酰胺凝胶内配置酸性或碱性的丙烯酰胺衍生物，使凝胶内预先形成pH梯度的方法。然而，存在凝胶的制作复杂、生产率低的问题。
进而，使用了凝胶的电泳支承体为了维持凝胶状态和凝胶的空隙结构必须维持一定的水分。因此，使用了凝胶的电泳支承体的保管需要使用保湿封装体。另外，从干燥的观点出发，使用了凝胶的电泳支承体难以小型化。
以下，对于本申请的实施方式所述的电泳支承体和电泳装置，使用附图进行详细说明。需要说明的是，以下说明的实施方式均表示本申请的一个优选具体例。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置和连接形态等是一个例子，并不意指其对本申请造成限定。因而，在下述实施方式的构成要素之中，对于表示本发明的最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素，作为可选的构成要素进行说明。
另外，各图是示意图，未必是严密的图示。各图中，对于实质相同的结构标记相同的符号，并省略或简化重复的说明。
(实施方式1)
对于本申请的一个方式所述的电泳装置和电泳支承体，参照图1～图3进行说明。
图1是电泳装置20的俯视图。图2是图1示出的电泳装置20中的2-2截面的截面图。
电泳装置20具有容器1、电泳支承体15和电极3。
电泳装置20利用等电点、分子量的不同而对试样进行分离。试样为例如蛋白质、DNA等。
容器1在上表面具有凹部4。进行电泳时，向凹部4内填充缓冲液等液体。因此，形成凹部4的容器1的侧壁以液体不会溢出的方式进行设置。容器1的材料为高分子等树脂、硅或金属等。容器1根据材料而通过注射成型或切削加工等来形成。容器1的材料优选为不影响电泳的材料。容器1的凹部4中设置有电泳支承体15和电极3。
需要说明的是，处理少量的试样时，容器1的上表面可通过表面张力来贮留试样。因此，容器1也可以不具有凹部4。
图3是电泳支承体15的纤维体12的放大图。
电泳支承体15具有基材11、以及设置于基材11的纤维体12。纤维体12由互相缠绕的多条纤维13形成。纤维体12为多孔体。纤维体12在内部具有由多条纤维13互相缠绕而形成的空隙14。在电泳中，试样在形成于纤维体12内部的空隙14中移动。
形成纤维体12的多条纤维13包含金属氧化物。纤维13中包含的金属氧化物为例如SnO2、ZnO、In2O3、Fe3O4、NiO、CuO、TiO2、SiO2等。
金属氧化物具有在液体中取决于材料的等电点。
例如，由SiO2构成的纤维13具有pH2附近的等电点。因此，通过由SiO2构成的纤维13形成的纤维体12具有pH2附近的等电点。另外，由ZnO构成的纤维13具有例如pH9～pH10附近的等电点。因此，通过由ZnO构成的纤维13形成的纤维体12具有pH9～pH10附近的等电点。像这样，通过仅由一种金属氧化物构成的纤维13形成纤维体12时，纤维体12的等电点与金属氧化物的等电点相等。需要说明的是，也可以将由等电点不同的金属氧化物构成的多条纤维13彼此缠绕而形成纤维体12。通过将具有不同等电点的多条纤维13混合来形成纤维体12，能够微细地调节纤维体12所具有的等电点。
纤维体12的空隙14的大小可通过改变纤维13的密度容易地进行调节。例如，如果增大纤维13的密度，则空隙14的大小变小。纤维体12的空隙14的大小通过进行电泳的试样的大小来决定。
纤维13使用例如VSD(Vaporized Substrate Deposition，蒸发基底沉积法)法、VLS(Vapor Liquid Solid，气液固)法来形成。
以下，对于以二氧化硅作为主要成分的纤维13的制造方法进行说明。
通过VSD法制作包含二氧化硅的纤维13时，可以使用氧气或者臭氧等氧化性气体、以及以硅为主要成分的材料。
通过900℃以上且1500℃以下的高温且低氧浓度的条件，对硅的基板进行热处理。由此，基板的硅蒸发。蒸发的硅通过与氧化性气体键合而形成一氧化硅。其后，一氧化硅在基板的表面上再次附着并发生聚集。在聚集过程中，一氧化硅通过与氧化性气体键合而形成二氧化硅。此时，一氧化硅在基板的硅表面上均匀地扩展。但是，一氧化硅选择性地再次附着于基板上的形成有催化剂层的部位。因此，以二氧化硅成分为主要成分的纤维13生长在形成有催化剂层的部位上。
此处，低氧浓度是指热处理时的氧气分压低。例如，热处理的环境是使气氛压力低于大气压的减压状态。另外，也可以是热处理的气氛内的氧气被其它气体置换的状态。其它气体是指例如氮气、氩气、一氧化碳等。这些气体与氧气、臭氧不同，是氧化性低的气体。需要说明的是，如果氧气分压过低，则不易生成一氧化硅。因此，氧气分压期望为10-2Pa～数千Pa的范围。
如上那样地形成的包含二氧化硅的纤维13具有非晶性的结构。纤维13不具有特定的晶体结构，因此沿着随机方向进行生长。因此，纤维13是具有多个弯曲部的弯弯曲曲的形状。另外，所形成的纤维13在生长过程中与其它纤维13三维地且不规则地互相缠绕。这样，在纤维13的生长过程中，多条纤维13通过互相缠绕而形成纤维体12。另外，1条纤维13有时具有多个分支部。换言之，1条纤维13在分支部分枝成2条以上的纤维13。通过分支的纤维13互相缠绕，纤维体12成为更稳固的结构。
包含除了二氧化硅之外的金属氧化物的纤维13使用上述方法或者其它的合适的方法来形成。
例如，VLS法是通过在温度为约200℃以上且约1300℃以下的金属催化剂的存在下供给期望的金属原料和氧气从而在金属催化剂正下方实现结晶生长的方法。通过使用该方法，能够形成单晶的纤维13。
需要说明的是，纤维13彼此也可以不互相缠绕。例如，纤维13也可以是笔直的形状。另外，纤维13也可以相对于基材11垂直地形成。此时，纤维体12实质上是包含相同材料的纤维13的集合体。纤维体12的空隙14是指纤维13与纤维13的间隔。
需要说明的是，就电泳支承体15而言，基材11也可以是容器1所具有的凹部4的底面。需要说明的是，仅通过纤维体12就能以电泳支承体15的形式保持形状时，不必具备基材11。
电极3设置于电泳支承体15的两端侧。换言之，在电泳支承体15的一个端部设置有阳极3A。另外，在电泳支承体15的另一个端部设置有阴极3B。电极3的材料使用例如金、铂、铜、碳或它们的复合体等导电材料。电极3之间的距离为例如5mm以上且2cm以下。电源装置5连接至电极3。
电源装置5控制对阳极3A与阴极3B之间施加的电压和施加时间。
以下，对于电泳装置20的动作进行说明。
向配置有电泳支承体15的容器1内注入缓冲液。缓冲液可以使用PBS(PhosphateBuffered Saline，磷酸盐缓冲盐水)等。接着，将试样注入至电泳支承体15的端部19。其后，通过电源装置5对电极3之间施加特定的电压。例如，对电极3之间施加1分钟的500V电压。其后，历时1.5小时使电压值上升至3500V为止。其后，对电极3之间施加6.5小时的3500V电压。通过施加电压，在电极3之间形成电场。因此，试样在电泳支承体15中移动。此时，试样的移动距离和移动速度因试样的分子量、等电点的不同而不同。因此，试样在泳动后的电泳支承体15的内部发生分离。需要说明的是，投入试样之前，可以进行电泳装置20的稳定化处理。
在分离试样后，通过对电泳支承体15进行染色来检测所分离的试样的位置。电泳支承体15的染色可以使用例如银染色等。另外，也可以在进行电泳之前，使用荧光色素对试样进行染色。此时，通过对进行了电泳后的电泳支承体15照射激发光，并观察荧光，能够检测所分离的试样的位置。另外，作为其它方法，试样的检测也可以使用对电泳支承体15照射紫外线或近红外线等光，并检测所照射的光的透射光或反射光的方法。蛋白质、DNA等试样具有吸收特定波长的光的性质。因此，检测对电泳支承体15照射的光时，试样存在的部位与其它部位相比，检测到的光强度变弱。因此，能够检测试样的位置。
(变形例1)
参照图4，说明实施方式1的本变形例的电泳装置30。
图4是本变形例所述的电泳装置30的俯视图。
本变形例公开的电泳装置30中，作为电泳支承体35，具有pH不同的多条纤维体34。在以下的说明中，以其与实施方式1的不同点为中心进行说明。关于共通的事项，标记相同的符号，并省略其详细说明。
电泳装置30具备：具有凹部4的容器1、配置于凹部4的电泳支承体35、以及电极3。
电泳支承体35具有第一纤维体31、第二纤维体32和第三纤维体33。第一纤维体31由第一纤维31A形成。第二纤维体32由第二纤维32A形成。第三纤维体33由第三纤维33A形成。第一纤维体31、第二纤维体32和第三纤维体33在各自的内部具有空隙。第一纤维31A、第二纤维32A和第三纤维33A分别包含具有不同等电点的材料。由此，第一纤维体31与第二纤维体32与第三纤维体33具有彼此不同的等电点。
另外，第一纤维体31所具有的等电点小于第二纤维体32所具有的等电点。进而，第二纤维体32所具有的等电点小于第三纤维体33所具有的等电点。像这样，多条纤维体34在电泳支承体35中自阳极3A侧向阴极3B侧以按等电点升序排列的方式进行配置。具体而言，例如，第一纤维体31由包含SiO2的第一纤维31A形成。另外，第二纤维体32由包含SnO2的第二纤维32A形成。第三纤维体33由包含ZnO的第三纤维33A形成。因此，在电泳支承体35中，具有pH2的等电点的第一纤维体31、具有pH7的等电点的第二纤维体32和具有pH9的等电点的第三纤维体33依次排列。因此，电泳支承体35具有pH梯度。
需要说明的是，可以进一步增加电泳支承体35中包含的多条纤维体34。通过增加等电点不同的纤维体34，能够更微细地调节电泳支承体35的pH梯度。例如，自pH2至pH12为止，可以以1个pH的间隔来配制纤维体34。各个纤维体34由具有特定等电点的金属氧化物的纤维形成。
具有pH梯度的电泳支承体可以用于例如等电点电泳。
(变形例2)
参照图5～图7，说明实施方式1的本变形例的电泳装置60。在以下的说明中，以其与实施方式1的不同点为中心进行说明。关于共通的事项，标记相同的符号，并省略其详细说明。
图5是本变形例所述的电泳装置60的俯视图。图6是示意性地示出图5的本变形例所述的电泳支承体65的6-6截面的截面图。
本变形例公开的电泳支承体65具备筒状的基材61。基材61具有被底面611、第一侧面612、第二侧面613和上表面614包围的流路62。试样在流路62中通过。需要说明的是，基材61可以包含形成有槽的下部件和盖部件。
在形成流路62的基材61的内壁面上配置有作为多条纤维13的集合体的第四纤维体～第七纤维体131～134。第四纤维体131配置于底面611。第五纤维体132配置于第一侧面612。第六纤维体133配置于第二侧面613。第七纤维体134配置于上表面614。第四纤维体131～第七纤维体134中包含的多条纤维13由相同的材料形成。
此处，第四纤维体131与第七纤维体134分隔开。换言之，第四纤维体131的高度H1与第七纤维体134的高度H4之和小于流路62的深度D。由此，在第四纤维体131与第七纤维体134之间形成有未配置纤维13的空间63。另外，第五纤维体132与第六纤维体133分隔开。换言之，第五纤维体132的高度H2与第六纤维体133的高度H3之和小于流路62的宽度W。由此，在第五纤维体132与第六纤维体133之间形成有未配置纤维13的空间63。
在本实施方式中，说明了纤维体12周围的溶液具有取决于金属氧化物材料的pH。此处，取决于金属氧化物材料的溶液中的pH特性在纤维13的前端部分稳定地生成。换言之，取决于金属氧化物的溶液中的pH在包括纤维体12与空间63的边界在内的区域中稳定地生成。
因此，为了通过电泳高效地分离试样，可以增大纤维体12与空间63的边界的面积。
本变形例示出的电泳支承体65不仅在底面611上，而且在第一侧面612、第二侧面613和上表面614上形成有第四纤维体～第七纤维体131～134。进而，配置于第一侧面612的第五纤维体132与配置于第二侧面613的第六纤维体133分隔开。另外，配置于底面611的第四纤维体131与配置于上表面614的第七纤维体134分隔开。换言之，各个第四纤维体～第七纤维体131～134以在流路62的内部形成空间63的方式进行配置。
通过制成这样的构成，电泳支承体65能够拓宽空间63与纤维体12的边界部。因此，电泳支承体65能够在稳定的pH条件下分离更多的试样。
另外，电泳支承体65在上表面614具有多个贯通孔64。由此，电泳支承体65可容易地实施向进行了电泳的试样投入缓冲液等的操作。
需要说明的是，如图7所示，电泳支承体66也可以不具有上表面614。通过不设置上表面614，电泳支承体66可容易地实施向进行了电泳的试样投入缓冲液等的操作。
此时，配置于底面611的第四纤维体131的高度H11小于流路62的深度D。因此，电泳支承体66可以在流路62的内部在配置于底面611的第四纤维体131的上部形成空间63。
需要说明的是，第四纤维体131的高度H11更优选小于流路62的深度D的一半。由此，能够拓宽第五纤维体132和第六纤维体133与空间63的边界的面积。
但是，处理微量的试样时，由于试样会蒸发，因此优选具有上表面614。
另外，如图8所示，电泳支承体67也可以由中空的圆筒基材68与配置于圆筒基材68内壁面的纤维体12构成。在圆筒基材68中，底面611、第一侧面612、第二侧面613和上表面614是指具有相对位置关系的基材68的内壁的一部分。
纤维体12沿着圆筒基材68的内壁面的整个圆周进行配置。另外，配置于基材68的内壁面的纤维体12与隔着圆筒中心配置于对置的内壁面的纤维体12分隔开。换言之，在圆筒的内部形成有未形成纤维13的空间63。试样根据空间63中形成的pH条件而被分离。
像这样，电泳支承体67通过在圆筒基材68的内壁面配置纤维体12而能够在圆筒内部的更宽阔区域中控制pH条件。因此，电泳支承体67可高效地分离更多的试样。
需要说明的是，如变形例1公开的那样，本变形例的电泳支承体65、66、67可以沿着长度方向具有pH梯度。
如以上那样，电泳支承体15、35、65、66、67能够以良好的重现性容易地调节pH。另外，电泳支承体15、35、65、66、67是不使用凝胶的构成。因此，电泳支承体15、35、65、66、67的保管不必使用保湿封装体等。另外，电泳支承体15、35、65、66、67可容易地实现小型化。
(实施方式2)
参照图9和图10，说明本实施方式的电泳装置40。
图9是本实施方式所述的电泳装置40的俯视图。图10是图9中的电泳装置40的10-10截面的截面图。
本实施方式所述的电泳装置40被用于二维电泳。实施方式1的变形例1公开的电泳装置30可用作二维电泳的第一维的等电点电泳。在以下的说明中，以其与实施方式1的不同点为中心进行说明。关于共通的事项，标记相同的符号，省略其详细说明。
电泳装置40具备：具有凹部4的容器1、电泳支承体44、电极3、电极43、电源装置5、电源装置45、以及检测装置42。电泳支承体44具备：第一维的电泳支承体35和第二维的电泳支承体41。
第一维的电泳是等电点电泳。第一维的电泳支承体35可以使用变形例1的电泳支承体35。在图6中，第一维的电泳支承体35具有由等电点不同的6个纤维体34形成的pH梯度。
进而，在第一维的电泳支承体35的侧面一体地接合有第二维的电泳支承体41。第二维的电泳方向(Y方向)与第一维的电泳方向(X方向)垂直。需要说明的是，电泳支承体35与电泳支承体41可以以直接接触或间接接触的方式配置在容器内。
在第二维的电泳中，试样利用试样的分子量差异而被分离。第二维的电泳支承体41是具备实施方式1公开的纤维体12的电泳支承体15或者具备凝胶的电泳支承体。使用具备纤维体12的电泳支承体15时，电泳支承体41期望由1个纤维体12构成。具备凝胶的电泳支承体由琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶等构成。
以下，说明二维电泳的动作。
第一维的电泳支承体35保持有缓冲液。缓冲液可以使用PBS等。缓冲液与电极3接触。此时，缓冲液优选不泄漏至第二维的电泳支承体41一侧。需要说明的是，缓冲液既可以预先填充至电泳支承体35，也可以在即将进行电泳之前进行填充。
接着，将试样点在第一维的电泳支承体35的端部。其后，通过电源装置5对电极3之间施加特定的电压。例如，对电极3之间施加1分钟500V的电压。其后，历时1.5小时使电压值上升至3500V为止。其后，对电极3之间施加6.5小时的3500V电压。通过施加电压，在电极3之间形成电场。此时，试样在电泳支承体35中移动至试样所具有的电荷为零的等电点为止。因此，在泳动后的电泳支承体35的内部，试样根据试样的等电点而被分离。需要说明的是，投入试样之前，可以进行电泳装置40的稳定化处理。
其后，对在第一维的电泳中利用等电点而被分离的试样进行第二维的电泳。通过电源装置45，对电极43之间施加特定的电压。例如，对电极43之间施加16小时80V的电压。由此，试样沿着Y方向在第二维的电泳支承体41中移动。在第二维的电泳中，试样根据试样的分子量差异而被分离。
需要说明的是，第二维的电泳支承体41保持有与第一维的电泳支承体35所保持的缓冲液不同的缓冲液。第二维的电泳支承体41所保持的缓冲液是包含SDS(Sodium DodecylSulfate，十二烷基硫酸钠)的PBS。需要说明的是，可以在第一维的电泳支承体35与第二维的电泳支承体41之间设置隔离壁46。隔离壁46用于分离电泳支承体35和电泳支承体41。隔离壁46在第一维的电泳结束后被去除。由此，第二维的电泳支承体41所具有的缓冲液不会泄漏至第一维的电泳支承体35侧。因此，电泳装置40可以以良好的精度进行第一维的电泳。
需要说明的是，隔离壁46可以在第一维的电泳支承体35所具有的每个pH梯度中具有多个贯通孔401。由此，无需去除隔离壁46，即可将通过第一维的电泳进行了分离的试样输送至第二维的电泳支承体41。
通过第二维的电泳将试样分离后，对电泳支承体41进行染色。由此，能够检测所分离的试样的位置。电泳支承体41的染色可以使用例如银染色等。另外，也可以在进行电泳之前，使用荧光色素对试样进行染色。此时，通过对进行电泳后的电泳支承体41照射激发光，并观察荧光，能够检测试样的位置。另外，作为其它方法，试样的检测也可以使用对电泳支承体41照射紫外线或近红外线等光，并检测所照射的光的透射光或反射光的方法。蛋白质、DNA等试样具有吸收特定波长的光的性质。因此，检测对电泳支承体41照射的光时，试样存在的部位与其它部位相比，检测到的光强度变弱。因此，能够检测试样的位置。
需要说明的是，在第一维的电泳中，也可以使用实施方式1的变形例2中示出的电泳支承体65、66、67。此时，第二维的电泳支承体41经由一部分基材而接合于前述第二侧面。为了将通过第一维的电泳进行了分离的试样输送至第二维的电泳支承体41，与第二维的电泳支承体41接触的第二侧面612可以具有多个贯通孔。
图11是试样分离后的进行了染色的第二维的电泳支承体41的检测图像50。
检测图像在X方向上的检测部位51为6列。这表示：通过第一维的电泳，试样被分离成6个等电点。另外，在各列中，检测部位51沿着Y轴方向发生分布。这表示：通过第一维的电泳根据各等电点进行了分离的试样通过第二维的电泳根据试样的分子量差异进行了分离。
如以上那样，试样根据等电点和分子量进行了分离。此时，通过使用分子量标记等，能够确定所检测的试样。另外，特定试样的二维电泳的结果作为基准图像预先存在时，通过将检测图像与基准图像进行对比，也可以确定所分析的试样。
需要说明的是，作为获得检测图像的方法，也可以检测第二维的电泳中的试样。例如，如图9和图10所示那样，在第二维的电泳支承体的检测区域47的上部设置检测装置42。检测装置42包含照射紫外线等光的照射装置48和接受光的受光装置49。检测装置42的检测区域47是第二维的电泳支承体41的长度方向(Y轴方向)的一部分区域，且是宽度方向(X轴方向)的整个区域。检测装置42以其与第二维的电泳支承体41的相对位置不发生变化的方式固定于电泳装置40等。
检测装置42通过使用照射至检测区域47的光，再次构建电泳图案来检测电泳中的电泳支承体41的试样。
照射装置所照射的光被电泳支承体41反射。所反射的光在受光装置中被接收。检测装置42以时间序列的数据的形式获得所接受的光强度。电泳支承体41内包含试样时，所照射的光被试样吸收。因此，所接受的反射光的强度变小。
通过将获得的数据绘制成图，能够生成如图11所示那样的检测图像。此处，图的纵轴表示时间。横轴表示检测区域47的宽度方向上的位置。另外，检测部位5I的大小表示光强度的信息。检测部位51的大小为例如光强度的倒数。
需要说明的是，使用照射至检测区域47的光的透射光进行检测时，照射装置48与受光装置49设置成相对于检测区域47对称的位置。
像这样，在电泳中，通过获得被分离的试样的检测图像50，能够缩短试样的检测时间。需要说明的是，所接受的光的信息不限定于光强度。例如，光的信息也可以是光频率等。
以上，在一个方式或多个方式中对于电泳支承体和电泳装置，基于实施方式进行了说明，但本申请不限定于该实施方式。在不脱离本申请主旨的范围内，对本实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、将不同的实施方式中的构成要素进行组合来构筑的形态也包括在一个或多个方式的范围内。
产业上的可利用性
本申请的电泳支承体和电泳装置对于蛋白质、DNA等试样的分离是有用的。
标记说明
1 容器
3、43 电极
3A 阳极
3B 阴极
4 凹部
5、45 电源装置
15、35、41、44、65、66、67 电泳支承体
11、61、68 基材
12、34、131、132、133、134 纤维体
13、31A、32A、33A 纤维
14 空隙
20、30、40、60 电泳装置
31 第一纤维体
32 第二纤维体
33 第三纤维体
42 检测装置
46 隔离壁
62 流路
63 空间
64 贯通孔
401 贯通孔
47 检测区域
48 照射装置
49 受光装置
50 检测图像
51 检测部位

Claims (13)

1.一种电泳支承体，其是具备多条纤维的电泳支承体，
所述多条纤维形成内部具有空隙的纤维体，
所述多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的电泳支承体，其中，
所述电泳支承体包含多个所述纤维体，
所述多个所述纤维体分别具有不同的等电点，
所述多个所述纤维体自所述电泳支承体的一端向另一端以按所述等电点的大小升序排列的方式进行配置。
3.一种电泳装置，其具备：
容器；
设置于所述容器的一对第一电极；以及
配置在所述一对所述第一电极之间的第一电泳支承体，
所述第一电泳支承体具备包含多条纤维且内部具有空隙的纤维体，
所述多条纤维包含具有特定等电点的金属氧化物。
4.根据权利要求3所述的电泳装置，其中，
所述第一电泳支承体包含多个所述纤维体，
所述多个所述纤维体分别具有不同的等电点，
所述多个所述纤维体自所述电泳支承体的一端向另一端以所述等电点的大小升序排列的方式进行配置。
5.根据权利要求3或4所述的电泳装置，其还具备：
设置于所述容器的一对第二电极；以及
配置在所述一对所述第二电极之间的第二电泳支承体，
所述第二电泳支承体一体地接合于所述第一电泳支承体的侧面。
6.根据权利要求5所述的电泳装置，其还具备设置于所述第二电泳支承体与所述第一电泳支承体之间的隔离壁。
7.根据权利要求5或6所述的电泳装置，其还具备：接受被照射至所述第二电泳支承体的检测区域的光的检测装置，
所述检测装置通过使用所述光对在所述第二电泳支承体中移动的试样再构建电泳图案来进行检测。
8.根据权利要求1所述的电泳支承体，其还具备：具有由底面、第一侧面、以及与所述第一侧面对置的第二侧面形成的流路的基材，
所述纤维体分别配置于所述底面、所述第一侧面和所述第二侧面，
配置于所述底面的所述纤维体的高度小于所述流路的深度，
配置于所述第一侧面的所述纤维体与配置于所述第二侧面的所述纤维体被分开配置。
9.根据权利要求1所述的电泳支承体，其还具备：
具有由底面、第一侧面、以及与所述第一侧面对置的第二侧面形成的流路的基材；以及
配置于所述流路的纤维体，
所述纤维体由互相缠绕的所述多条纤维形成，是在所述多条纤维间具有空隙的多孔体，
所述纤维体分别配置于所述底面、所述第一侧面和所述第二侧面，
配置于所述底面的所述纤维体的高度小于所述流路的深度，
配置于所述第一侧面的纤维体与配置于所述第二侧面的纤维体分隔开。
10.根据权利要求9所述的电泳支承体，其中，
所述基材还具有隔着所述流路与所述底面对置的上表面，
所述上表面配置有所述纤维体，
配置于所述底面的纤维体与配置于所述上表面的纤维体分隔开。
11.根据权利要求9所述的电泳支承体，其中，
所述基材为圆筒，
所述纤维体配置于所述圆筒的内壁面的整个圆周。
12.根据权利要求10所述的电泳支承体，其中，所述基材的所述上表面还具备多个贯通孔。
13.根据权利要求3所述的电泳装置，其还具备：
设置于所述容器的一对第二电极；以及
配置在所述一对所述第二电极之间的第二电泳支承体，
所述第一电泳支承体具备：
具有由底面、第一侧面、以及与第一侧面对置的第二侧面形成的流路的基材；以及
配置于所述流路的纤维体，
所述纤维体由互相缠绕的多条纤维形成，是在所述多条纤维间具有空隙的多孔体，
所述多条纤维包含具有特定等电位点的金属氧化物，
所述纤维体分别配置于所述底面、所述第一侧面和所述第二侧面，
配置于所述底面的所述纤维体的高度小于所述流路的深度，
配置于所述第一侧面的纤维体与配置于所述第二侧面的纤维体分隔开，
所述第二电泳支承体经由所述基材的一部分而接合于所述第一电泳支承体的所述第二侧面，
所述第二侧面具有多个贯通孔，用以连接所述第一电泳支承体和所述第二电泳支承体。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6799759B2 (ja) * 2016-08-10 2020-12-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気泳動支持体、電気泳動装置および電気泳動支持体の製造方法
WO2019082640A1 (ja) * 2017-10-27 2019-05-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電気泳動支持体及び電気泳動装置
KR102429563B1 (ko) * 2021-12-03 2022-08-04 주식회사 티맥 수평전기영동용 아크릴아마이드 겔 지지체

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443319A (en) * 1982-09-30 1984-04-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Device for electrophoresis
US6638408B1 (en) * 2000-04-03 2003-10-28 The Wistar Institute Method and device for separation of charged molecules by solution isoelectric focusing
JP2004361393A (ja) * 2004-04-20 2004-12-24 Nippon Sheet Glass Co Ltd 長鎖ｄｎａ分離用電気泳動支持体、電気泳動分離方法及び電気泳動分離装置
US20060147195A1 (en) * 2004-12-07 2006-07-06 Lim Eul G Mobile system with cameras, camera suspension, method for measuring camera location information, and camera mounting apparatus
EP1930721A2 (en) * 2002-06-07 2008-06-11 Picosep A/S Method and system for multi-stage isoelectric focussing
JP2009014582A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Gunma Prefecture 棒状中空編織品または棒状中空編織品様成型加工品を用いた等電点電気泳動用ゲル
WO2009152291A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Argonide Corporation Chromatrography device with a stationary phase including a nano alumina medium
US20130001149A1 (en) * 2010-09-24 2013-01-03 Panasonic Corporation Filter device
WO2013146199A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 森永製菓株式会社 電気泳動方法とそれを用いた抗原検出方法、及び電気泳動用担体
CN104412103A (zh) * 2012-06-29 2015-03-11 夏普株式会社 电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5587062A (en) * 1996-01-24 1996-12-24 Shimadzu Corporation Sample collecting apparatus by gel electrophoresis
JP2005084047A (ja) 2003-09-06 2005-03-31 Kanagawa Acad Of Sci & Technol たんぱく質分離用高速二次元電気泳動システム
JP4599577B2 (ja) * 2004-12-07 2010-12-15 独立行政法人産業技術総合研究所 二次元電気泳動方法
WO2013118775A1 (ja) * 2012-02-07 2013-08-15 シャープ株式会社 二次元電気泳動キット、二次元電気泳動キットの製造方法、製造方法及び二次元電気泳動チップ

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443319A (en) * 1982-09-30 1984-04-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Device for electrophoresis
US6638408B1 (en) * 2000-04-03 2003-10-28 The Wistar Institute Method and device for separation of charged molecules by solution isoelectric focusing
EP1930721A2 (en) * 2002-06-07 2008-06-11 Picosep A/S Method and system for multi-stage isoelectric focussing
JP2004361393A (ja) * 2004-04-20 2004-12-24 Nippon Sheet Glass Co Ltd 長鎖ｄｎａ分離用電気泳動支持体、電気泳動分離方法及び電気泳動分離装置
US20060147195A1 (en) * 2004-12-07 2006-07-06 Lim Eul G Mobile system with cameras, camera suspension, method for measuring camera location information, and camera mounting apparatus
JP2009014582A (ja) * 2007-07-06 2009-01-22 Gunma Prefecture 棒状中空編織品または棒状中空編織品様成型加工品を用いた等電点電気泳動用ゲル
WO2009152291A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Argonide Corporation Chromatrography device with a stationary phase including a nano alumina medium
US20130001149A1 (en) * 2010-09-24 2013-01-03 Panasonic Corporation Filter device
WO2013146199A1 (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 森永製菓株式会社 電気泳動方法とそれを用いた抗原検出方法、及び電気泳動用担体
CN104412103A (zh) * 2012-06-29 2015-03-11 夏普株式会社 电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法

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