CN113939734B - 生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置 - Google Patents
生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113939734B CN113939734B CN202080042213.4A CN202080042213A CN113939734B CN 113939734 B CN113939734 B CN 113939734B CN 202080042213 A CN202080042213 A CN 202080042213A CN 113939734 B CN113939734 B CN 113939734B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- recovery
- biological substance
- recovering
- hole
- target biological
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 151
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 119
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 62
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 62
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims description 26
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 23
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 59
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 13
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 13
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 13
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 description 12
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008049 TAE buffer Substances 0.000 description 2
- HGEVZDLYZYVYHD-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound CC(O)=O.OCC(N)(CO)CO.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O HGEVZDLYZYVYHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000001921 nucleic acid quantification Methods 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N tris acetate Chemical compound CC(O)=O.OCC(N)(CO)CO PIEPQKCYPFFYMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091005461 Nucleic proteins Proteins 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44739—Collecting the separated zones, e.g. blotting to a membrane or punching of gel spots
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44743—Introducing samples
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/38—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36
- B01D15/3861—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving specific interaction not covered by one or more of groups B01D15/265 - B01D15/36 using an external stimulus
- B01D15/3885—Using electrical or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44756—Apparatus specially adapted therefor
- G01N27/44782—Apparatus specially adapted therefor of a plurality of samples
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
本发明提供生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置，能够以简单的结构提高目标生物体物质的回收率。生物体物质回收方法使用具有凝胶(13)和回收孔(11)、(111)的电泳装置。生物体物质回收方法具有：开始施加使目标生物体物质朝向回收孔移动的电压的工序；之后，在目标生物体物质到达回收孔之前，去除回收孔内的缓冲液的工序；之后，向回收孔注入溶剂的工序；以及之后，回收到达回收孔的目标生物体物质的工序。
Description
技术领域
本发明涉及生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置。
背景技术
使用生物体物质回收方法和生物体物质回收装置，通过电泳能够从几个生物体物质中仅将目标物质作为高纯度、高浓度的回收液简便地回收。
凝胶电泳方法是在对具有电荷的物质施加电场时，利用物质向相反极性的电极方向移动的现象，对核酸、蛋白质等生物体物质进行分析的方法。通常，作为生物体物质的支承体，使用琼脂糖凝胶、丙烯酰胺凝胶等电泳凝胶。由于电泳凝胶中的移动速度根据生物体物质的分子量而不同，因此按每个分子量将生物体物质分离为不同的条带。凝胶电泳方法对于生物体物质的分离具有高分辨率，因此，为了将作为目标分子量的生物体物质从其他分子量的生物体物质分离、回收而被采用。
作为目标分子量的生物体物质的回收方法，一般采用如下的方法：针对通过电泳分离出的目标条带，连同周围的电泳凝胶一起切除，从被切除的电泳凝胶中回收生物体物质。但是，在从被切除的电泳凝胶中回收生物体物质时，存在生物体物质的浓度发生变化或者多余地需要用于切除的工序这样的课题。
作为不需要切除电泳凝胶而与电泳同时回收作为目标的生物体物质的方法，例如在专利文献1和2中公开了预先在电泳凝胶中设置生物体物质的回收孔的方法。对生物体物质开设回收孔的方法中，由于比目标生物体物质更早地泳动的不需要物质穿过回收孔继续电泳，因此具有污染的可能性消失这样的优点，但由于同样的理由，目标生物体物质也容易穿过回收孔，存在无法预期目标生物体物质的高回收率的问题。
此外，同样地，作为与电泳同时回收作为目标的生物体物质的方法，例如在专利文献3中公开了如下方法：电泳的流路被分成两道，通过电极的开关仅使目标生物体物质移动到回收用腔室。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-290109号公报
专利文献2：日本特表2010-502962号公报
专利文献3：美国专利第9719961号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，在现有的结构中，存在难以提高目标生物体物质的回收率的课题。
例如在专利文献1和2的结构中，由于在凝胶的中途开孔的结构，因此到达回收孔的生物体物质即使在回收孔以后也继续电泳，因此难以高效率地回收目标生物体物质。
此外，在专利文献3的结构中，存在需要电气和物理地分离的2个回收用腔室，相应地需要的面积和体积变大这样的课题。
因此，本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构提高目标生物体物质的回收率的生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题，本发明的生物体物质回收方法的一例为，
在使用具有分离介质和回收孔的电泳装置的生物体物质回收方法中具备：
电压施加开始工序，开始施加使目标生物体物质向所述回收孔移动的电压；
缓冲液去除工序，在所述电压施加开始工序之后，在所述目标生物体物质到达所述回收孔之前，去除所述回收孔内的缓冲液；
溶剂注入工序，在所述缓冲液去除工序之后，向所述回收孔注入溶剂；以及
回收工序，在所述溶剂注入工序之后，回收到达所述回收孔的所述目标生物体物质，
另外，本发明的生物体物质回收装置的一例为用于使用电场分离目标生物体物质并回收的生物体物质回收装置，
所述生物体物质回收装置具有分离介质，
在所述分离介质中，所述目标生物体物质流出的流出部中的、与所述电场的方向正交的平面的截面积比所述目标生物体物质流入的流入部中的、与所述电场的方向正交的平面的截面积小。
本说明书包含成为本申请优先权的基础的日本专利申请号2019-114723号的公开内容。
发明效果
根据本发明的生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置，能够以简单的结构提高目标生物体物质的回收率。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的分离回收工作流程的工作流程图。
图2是表示本发明的第一实施方式的分离回收系统的概略立体图。
图3是图2的电泳单元的俯视图。
图4是图2的电泳单元的水平剖视图。
图5是图2的电泳单元的垂直剖视图。
图6是本发明的第二实施方式的电泳单元的俯视图。
图7是图6的电泳单元的水平剖视图。
图8是图6的电泳单元的垂直剖视图。
具体实施方式
在用于说明本实施方式的所有附图中，对具有相同功能的部分标注相同的附图标记，有时省略其重复的说明。另外，本发明并不限定于以下所示的实施方式的记载内容来解释。本发明由所附的请求专利权的技术方案来定义，但在不脱离其思想或主旨的范围内，本领域技术人员能够容易地理解能够变更其具体结构。
为了容易理解发明，在附图等中所示的各结构的位置、大小、形状、范围等有时不表示实际的位置、大小、形状、范围等。因此，本发明不一定限定于附图等所公开的位置、大小、形状、范围等。
在本说明书中，单数形式表示的构成要素只要没有特别在上下文中明确表示，则包含复数形式。
[第一实施方式]
使用图1、图2、图3、图4以及图5对第一实施方式所涉及的生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置进行说明。
图1是表示第一实施方式的分离回收工作流程的工作流程图，也能够解释为表示生物体物质回收方法的步骤的流程图。图2是表示用于生物体物质回收的分离回收系统的概略立体图。
如图2所示，第一实施方式的分离回收系统作为电泳系统来实现。该电泳系统具备电泳单元21和电泳装置24。电泳装置24具有电压控制部16、电源15、电泳槽14、正极18和负极17。
电泳单元21是用于使用电场来分离目标生物体物质并回收的生物体物质回收装置的例子，用于执行本实施方式的生物体物质回收方法。
电压控制部16控制施加于正极18和负极17之间的电压。通过在正极18和负极17之间施加电压，在电泳槽14内产生从正极18朝向负极17的电场。
电泳槽14收纳电泳单元21、缓冲液19、正极18和负极17。正极18和负极17在电泳槽14内浸渍于缓冲液19中。虽然在图2中没有特别图示出正极18和负极17的具体结构，但是本领域技术人员能够适当地将正极18和负极17配置为使正极18和负极17相互绝缘并且在电泳槽14内产生电场。
此外，以下以成为回收对象的目标生物体物质是核酸的情况为例进行说明。由于核酸带负电，因此电泳的方向成为与电场的方向相反的方向，从负极17侧向正极18侧进行电泳。另外，在此外带正电的生物体物质的情况下，使电泳单元21的方向相反，或者使正极18和负极17的配置相反。
图3是电泳单元21的俯视图，图4是电泳单元21的水平剖视图，图5是与电泳单元21的电场的方向平行的平面的垂直剖视图。
电泳单元21在电泳槽14内浸渍于缓冲液19。如图3、图4及图5所示，电泳单元21具有覆盖凝胶的绝缘部9、凝胶13(电泳凝胶)、注入孔10和回收孔11。
凝胶13是用于分离目标生物体物质与不需要物质的分离介质的例子。作为凝胶13，例如可以使用琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶等公知的凝胶。凝胶13的厚度没有特别限定，从通过电泳得到的生物体物质的条带容易鲜明地视觉辨认的观点出发，优选为2～18mm。此外，凝胶13的厚度也可以不固定。在图4及图5中，凝胶13为大致长方体，但其形状没有限定。
与凝胶13相关联地设置有注入孔10和回收孔11。注入孔10是用于注入具有各种分子量的生物体物质的混合物的结构。在本实施方式中，注入孔10形成为在凝胶13的一端或在该一端的附近朝向上表面开口的凹部。
生物体物质作为与比重比缓冲液19大的液体混合而成的注入液被注入到注入孔10。作为混合生物体物质的溶剂，例如可以举出甘油水溶液、砂糖水等。在溶剂为甘油水溶液的情况下，可以使甘油浓度为例如6％。注入液的粘度例如可以设为1mPa·s。
回收孔11是用于回收具有目标分子量的生物体物质(目标生物体物质)的结构。在本实施方式中，回收孔11形成为在凝胶13的一端(但是为与注入孔10相反一侧的端部)或该一端的附近朝向上表面开口的凹部。
注入液从注入孔10流入凝胶13，通过凝胶13而泳动，在回收孔11中从凝胶13流出。凝胶13具有供目标生物体物质流入的流入部和供目标生物体物质流出的流出部。流入部以及流出部例如由分别面向注入孔10以及回收孔11的凝胶13的端面构成。在本实施方式中，如图4及图5所示，流入部是构成注入孔10的负极侧周壁(或回收孔11侧的周壁)的凝胶13的第一端面13a，流出部是构成回收孔11的正极侧周壁(或注入孔10侧的周壁)的凝胶13的第二端面13b。
此外，在本实施方式中流入部和流出部均为平面，特别是与电场的方向垂直地设置，但这样的结构不是必须的。另外，也可以是目标生物体物质的一部分经由流入部和流出部以外的部分流入或流出的结构。
注入孔10和回收孔11的间隔可以任意设定，但回收孔11优选设置在目标分子量的生物体物质作为条带出现的位置附近。该位置可以根据分离介质的组成(例如凝胶浓度)、目标生物体物质的分子量、不需要物质(例如想要与目标生物体物质区别而废弃的物质)的分子量等适当设计。
在本实施方式中，注入孔10及回收孔11为大致长方体，但其结构、形状、大小等并不限定于图示。注入孔10和回收孔11的结构、形状、大小等可以任意设定。在图2中，注入孔10及回收孔11的宽度方向尺寸(即与电场的方向正交的水平方向的尺寸)相等，但也可以不同。
另外，在本实施方式中，如图5所示，注入孔10的整周及底部全部由凝胶13构成，但也可以一部分由绝缘部9或其他结构要素构成。
而且，在本实施方式中，回收孔11周围的一部分(一面)由凝胶13的端面(即第二端面13b)构成，其他部分由凝胶13以外的结构构成。具体而言，周围的剩余部分由绝缘部9(包括后述的膜12)构成，底部也由绝缘部9构成。但是，回收孔11的具体结构不限于此，例如也可以将回收孔11的整周及底部全部由凝胶13构成。
作为形成注入孔10及回收孔11的方法，例如可举出在使凝胶13凝固之前插入梳子(comb)的方法、切除凝固的凝胶13而形成注入孔10及回收孔11的方法、通过对凝固的凝胶13施加热使其溶解而形成注入孔10及回收孔11的方法等，但并无特别限定。
绝缘部9具有形成注入孔10的开口的上部开口部22和形成回收孔11的开口的上部开口部23。绝缘部9能够构成为覆盖凝胶13(例如，覆盖凝胶13的至少第一端面13a与第二端面13b之间的区域)的绝缘性的容器。另外，绝缘部9具有形成回收孔11周围的一部分的膜12。膜12相对于回收孔11设置在与凝胶13的第二端面13b相反的一侧。
膜12的材料是任意的，但如果为不使目标生物体物质透过而使离子(目标生物体物质以外的物质)透过的选择透过膜时，从仅有效地回收目标生物体物质的观点出发是优选的。
接着，参照图1，对第一实施方式所涉及的生物体物质回收方法进行说明。本实施方式的电泳方法具有步骤1～8的各工序。
步骤1是用户向凝胶13的注入孔10注入含有目标生物体物质的注入液的工序。
步骤2是电源15及电压控制部16施加贯穿注入孔10及回收孔11的电场而进行电泳的工序。更详细而言，该步骤2包含：开始施加使目标生物体物质向回收孔11移动的电压的工序(电压施加开始工序)；以及在电压施加开始工序之后停止施加电压的工序(电压施加停止工序)。
步骤3包含在目标生物体物质到达回收孔11之前将回收孔11内的缓冲液去除的工序(缓冲液去除工序)。另外，根据情况，步骤3包含在缓冲液去除工序之后使用清洗液对回收孔11进行清洗的工序(清洗工序)。
这样，通过将回收孔11内的缓冲液去除并清洗，去除不需要物质(例如目标外的生物体物质)的性能提高。由此，能够提高被回收的溶液中的目标生物体物质的浓度。
步骤4是用户向回收孔11注入溶剂的工序(溶剂注入工序)。
执行步骤3和步骤4的定时只要在目标生物体物质到达回收孔11之前，则本领域技术人员能够适当设计。例如，也可以预先对目标生物体物质进行染色，通过目视来决定定时。或者，也可以预先测定或推定目标生物体物质到达回收孔11的时间，并基于经过时间来决定定时。从有效地提高浓度的观点出发，步骤3和步骤4优选在目标生物体物质即将到达回收孔11之前进行。
步骤5是电源15及电压控制部16再次施加贯穿注入孔10及回收孔11的电场而进行电泳的工序。更详细而言，该步骤5与所述步骤2同样地包含开始施加使目标生物体物质向回收孔11移动的电压的工序(电压施加再次开始工序)和在电压施加再次开始工序之后停止施加电压的工序(电压施加停止工序)。
在此，通过步骤5，目标生物体物质到达回收孔11内。此外，膜12不使目标生物体物质透过，因此即使电压施加的停止延迟(或者即使不停止施加电压)，目标生物体物质也停留在回收孔11内，目标生物体物质的回收效率得到改善。而且，膜12使目标生物体物质以外的离子透过，因此能够提高回收的溶液中的目标生物体物质的浓度。
步骤6是用户将到达回收孔11的目标生物体物质从回收孔11回收的工序(回收工序)。例如，用户通过取得回收孔11内的试样溶液来回收目标生物体物质。
步骤7是决定是否存在其他目标生物体物质的工序。在步骤7中，在存在其他目标生物体物质的情况下，执行步骤8。步骤8是向回收孔11注入缓冲液的工序(缓冲液注入工序)。在步骤8之后，返回所述步骤2，反复进行各工序。即，执行追加的步骤2(电压施加开始工序及电压施加停止工序)、追加的步骤3(缓冲液去除工序及清洗工序)、追加的步骤4(溶剂注入工序)、追加的步骤5(电压施加再开始工序及电压施加停止工序)及追加的步骤6(回收工序)，并且在追加的步骤7中决定是否有其他的目标生物体物质。通过这样的反复，能够按照分子量从小到大的顺序回收多种目标生物体物质。
这样，根据第一实施方式所涉及的电泳单元21以及相关的生物体物质回收方法，与现有的方法相比，能够高效率地对目标生物体物质进行分级以及回收。
另外，能够以简单的结构得到这样的效果。例如，在现有的结构中存在使分离介质的流路分支的结构(专利文献3等)，但与这样的结构相比，在电泳单元21以及相关的生物体物质回收方法中，能够使分离介质的流路连续，因此能够减小一个样品的处理所需的体积，结构变得简单。
[第二实施方式]
第二实施方式变更第一实施方式的电泳单元21的结构。以下，参照图6、图7及图8，对第二实施方式的生物体物质回收方法和生物体物质回收装置即电泳单元121进行说明。
图6是电泳单元121的俯视图，图7是电泳单元121的水平剖视图，图8是与电泳单元121的电场的方向平行的平面的垂直剖视图。以下，对与第一实施方式的不同点进行说明。
电泳单元121具有覆盖凝胶的绝缘部109、凝胶113(电泳凝胶)、注入孔110和回收孔111。注入孔110例如能够形成为与第一实施方式的注入孔10相同的结构。另外，凝胶113的流入部为第一端面113a，能够为与第一实施方式的第一端面13a相同的结构。
另一方面，回收孔111的结构与第一实施方式的回收孔11不同，特别是容积更小。特别是在本实施方式中，回收孔111的容积比注入孔110的容积小。例如，在本实施方式中，与第一实施方式相比，回收孔111的宽度(与电场的方向正交的水平方向的尺寸)及深度(铅垂方向的尺寸)分别变小。这样，通过将回收孔111构成为较小，所回收的溶液的量变小，因此所回收的溶液中的目标生物体物质的浓度提高。
另外，回收孔111的周壁的一部分由绝缘部109构成，但其一部分由圆筒面109a构成。在图7的例子中，除了回收孔111的周壁中的由凝胶113(第二端面113b)构成的部分和与到达膜12的通路对应的部分之外，回收孔111的周壁整体由圆筒面109a构成。通过这样利用圆筒面，能够不极端地减小特定的一个方向的尺寸而减小容积。因此，即使减小容积，插入移液管的操作也不会变得困难。
另外，如图8所示，回收孔111的底部也由绝缘部109构成，特别是具有圆锥面109b形成为研钵状。根据这样的形状，由于溶液积存在底部的中央，所以在溶液为少量的情况下也容易回收。
另外，凝胶113的流出部为第二端面113b，但第二端面113b的面积(即，流出部中的与电场的方向正交的平面的凝胶113的截面积)比第一实施方式的第二端面13b小。另外，第二端面113b的面积比第一端面113a的面积(同样，流入部中的与电场的方向正交的平面的截面积)小。因此，如上所述，能够将回收孔111的容积构成为比注入孔110的容积小，所回收的溶液中的目标生物体物质的浓度提高。
在本实施方式中，如图7以及图8所示，绝缘部109以及凝胶113的形状被变更。特别是，成为由绝缘部109的内部空间即凝胶113充满的空间从注入孔110向回收孔111变窄的结构。另外，在凝胶113的至少一部分(特别是包含第二端面113b的区域)中，由与电场的方向正交的平面形成的凝胶113的截面积在从第一端面113a向第二端面113b的方向上减少(即，沿着目标生物体物质泳动的方向减少)。
通过设为这样的结构，能够向比较小的第二端面113b高效地引导目标生物体物质。特别是在图7以及图8的例子中，凝胶113的截面积连续地减少，因此目标生物体物质不会作用于凝胶113的特定部位而滞留，使得目标生物体物质的引导变得更高效。
一般而言，在电泳法中，无法使回收孔的截面积比目标生物体物质的分布截面积小，但在本实施方式中，目标生物体物质的分布截面积逐渐减少，因此能够将回收孔111的截面积设计得较小。因此，能够减少回收的溶液的量，因此能够提高浓度。
此外，如图6所示，绝缘部109具有形成注入孔110的开口的上部开口部122和形成回收孔111的开口的上部开口部123。上部开口部122的结构能够与第一实施方式的上部开口部22相同。另外，上部开口部123能够沿着圆筒面109a的形状形成。
[实施例]
以下，对第一实施方式的实施例进行说明。
(电泳凝胶的制作)
制作了具有注入孔10和回收孔11的琼脂糖凝胶。琼脂糖凝胶将3％SeaKem(注册商标)GTG-TAE(Lonza公司制)流入塑料容器中进行成型。注入孔10以长度1mm×宽度5mm×深度3mm的方式，回收孔以长度2mm×宽度5mm×深度4mm的方式，通过在琼脂糖凝胶凝固之前插入梳子而分别形成。注入孔10和回收孔11的距离为20mm。
(电泳)
将制作的琼脂糖凝胶水平地设置在电泳装置(Mupid(注册商标)、Mupid公司制)上，将1×TAE缓冲液(Tris Acetate EDTA Buffer)注入到电泳槽14中，填满至琼脂糖凝胶的上表面。注入孔10及回收孔11的内部也充满TAE缓冲液。然后，在含有各种长度的核酸的试样溶液5μL中混合6×DNA Loading Dye(Thermo Fisher Sciencic公司制)1μL作为注入液，注入到注入孔10中。
在注入注入液后，施加100V的电压并进行电泳。
接着，在目标长度的核酸位于回收孔11紧前时停止电压，去除回收孔11内的缓冲液。接着，注入40μL蒸馏水，移液20次后去除。
接着，注入40μL的蒸馏水作为溶剂。
再次施加100V的电压，在目标长度的核酸进入回收孔之后停止电压，取得核酸溶液。
使用核酸定量装置Tape Station 4200(Agilent Technologies，Ltd.)对所取得的溶液进行定量。根据定量结果确认了能够无污染地回收80％目标核酸。
接着，对第二实施方式的实施例进行说明。
(电泳凝胶的制作)
制作具有注入孔110和回收孔111的琼脂糖凝胶。琼脂糖凝胶将3％SeaKem(注册商标)GTG-TAE(Lonza公司制)流入塑料容器中进行成型。注入孔110以长度1mm×宽度5mm×深度3mm的方式，回收孔以半径1.5mm的圆筒形、深度3mm的方式，通过在琼脂糖凝胶凝固之前插入梳子，由此分别形成。注入孔110和回收孔111的距离为20mm。
(电泳)
将制作出的琼脂糖凝胶水平地设置在电泳装置(Mupid(注册商标)、Mupid公司制)上，将1×TAE缓冲液(Tris Acetate EDTA Buffer)注入到电泳槽14中，填满至琼脂糖凝胶的上表面。注入孔110及回收孔111的内部也充满TAE缓冲液。然后，在含有各种长度的核酸的试样溶液5μL中混合6×DNA Loading Dye(Thermo Fisher Sciencic公司制)1μL作为注入液，注入到注入孔110中。
在注入注入液后，施加100V的电压进行电泳。
接着，在目标长度的核酸位于回收孔111的紧前时停止电压，去除回收孔111内的缓冲液。接着，注入20μL蒸馏水，移液20次后去除。接着，注入20μL的蒸馏水作为溶剂。
再次施加100V的电压，在目标长度的核酸进入回收孔之后停止电压，取得核酸溶液。
使用核酸定量装置Tape Station 4200(Agilent Technologies，Ltd.)对所取得的溶液进行定量。根据定量结果，确认了能够无污染地回收80％目标核酸。
在第一以及第二实施方式中，能够实施以下那样的变形。
在第一和第二实施方式中，由于步骤2和步骤5包含电压施加停止工序，因此能够暂时停止目标生物体物质的泳动，能够不着急地执行清洗等作业。然而，也可以省略电压施加停止工序。即，也能够在持续施加电压的状态下执行步骤3、步骤4、步骤6等。当然，在省略任一个电压施加停止工序的情况下，不需要紧随其后的电压施加开始工序(或电压施加再次开始工序)。
在第一以及第二实施方式中，在目标生物体物质为1种的情况下等，也可以省略步骤7以及步骤8。在该情况下，在每次执行生物体物质回收方法时，分别一次一次地执行步骤2～6。
在第一以及第二实施方式中，也可以省略膜12。在该情况下，既可以利用凝胶覆盖回收孔11的整周，也可以使用任意的周壁结构来代替膜12。另外，在不需要将目标生物体物质留在回收孔的情况(能够高精度地设计回收定时的情况等)下，不需要将膜12设为选择透过膜。
在第一以及第二实施方式中，在能够准确地控制凝胶中的电场的方向的情况下等，也可以省略绝缘部。
在第一以及第二实施方式中，注入孔以及回收孔的形状能够任意地变更。特别是在第二实施方式中，在移液器操作的容易性不会成为问题的情况下，也可以是回收孔111不具有圆筒面109a或圆锥面109b的形状，例如也可以是薄的长方体形状。
本说明书中引用的所有出版物、专利和专利申请都按原样引用且并入本说明书中。
附图标记的说明
2…步骤(电压施加开始工序、电压施加停止工序)
3…步骤(缓冲液去除工序、清洗工序)
4…步骤(溶剂注入工序)
5…步骤(电压施加再次开始工序、电压施加停止工序)
6…步骤(回收工序)
9，109…绝缘部
109a…圆筒面
109b…圆锥面
10，110…注入孔
11，111…回收孔
12…膜
13，113…凝胶(分离介质)
14…电泳槽
15…电源
16…电压控制部
17…负极
18…正极
19…缓冲液
21，121…电泳单元
22，23，122，123…上部开口部
24…电泳装置
13a，113a…第一端面(流入部)
13b，113b…第二端面(流出部)。
Claims (6)
1.一种生物体物质回收方法，使用了电泳装置，其特征在于，
所述电泳装置具备：生物体物质回收装置，其用于使用电场来分离目标生物体物质并回收，
所述生物体物质回收装置具有分离介质和回收孔，
在所述分离介质中，所述目标生物体物质流出的流出部中的与所述电场的方向正交的平面的截面积比所述目标生物体物质流入的流入部中的与所述电场的方向正交的平面的截面积小，
所述生物体物质回收方法具备以下工序：
电压施加开始工序，开始施加使目标生物体物质向所述回收孔移动的电压；
缓冲液去除工序，在所述电压施加开始工序之后，在所述目标生物体物质到达所述回收孔之前，去除所述回收孔内的缓冲液；
溶剂注入工序，在所述缓冲液去除工序之后，向所述回收孔注入溶剂；以及
回收工序，在所述溶剂注入工序之后，回收到达所述回收孔的所述目标生物体物质；
其中，该方法还具有清洗工序，即在所述缓冲液去除工序与所述溶剂注入工序之间，使用清洗液对所述回收孔进行清洗。
2.根据权利要求1所述的生物体物质回收方法，其特征在于，
该方法在所述回收工序之后，具有：
向所述回收孔注入缓冲液的缓冲液注入工序；
追加的所述缓冲液去除工序；
追加的所述溶剂注入工序；以及
追加的所述回收工序。
3.根据权利要求1所述的生物体物质回收方法，其特征在于，
该方法在所述电压施加开始工序与所述缓冲液去除工序之间，具有停止施加所述电压的电压施加停止工序，
在所述溶剂注入工序与所述回收工序之间具有开始施加所述电压的电压施加再次开始工序。
4.根据权利要求1所述的生物体物质回收方法，其特征在于，
所述生物体物质回收装置具有用于回收所述目标生物体物质的回收孔和选择透过膜，
所述选择透过膜相对于所述回收孔设置在与所述流出部相反的一侧，
所述选择透过膜不使所述目标生物体物质透过而使离子透过。
5.根据权利要求1所述的生物体物质回收方法，其特征在于，
所述生物体物质回收装置具有覆盖所述分离介质的所述流入部与所述流出部之间的区域的绝缘性容器。
6.根据权利要求1所述的生物体物质回收方法，其特征在于，
在所述分离介质的至少一部分中，与所述电场的方向正交的平面的截面积在从所述流入部朝向所述流出部的方向上减少。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019-114723 | 2019-06-20 | ||
| JP2019114723A JP7373923B2 (ja) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 生体物質回収方法 |
| PCT/JP2020/015615 WO2020255539A1 (ja) | 2019-06-20 | 2020-04-07 | 生体物質回収方法および生体物質回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113939734A CN113939734A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113939734B true CN113939734B (zh) | 2024-07-12 |
Family
ID=73995003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080042213.4A Active CN113939734B (zh) | 2019-06-20 | 2020-04-07 | 生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220260523A1 (zh) |
| EP (1) | EP3988932A4 (zh) |
| JP (1) | JP7373923B2 (zh) |
| CN (1) | CN113939734B (zh) |
| WO (1) | WO2020255539A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2621959A (en) | 2021-06-28 | 2024-02-28 | Hitachi High Tech Corp | Electrophoresis apparatus and electrophoresis method |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613041A (ja) * | 1984-06-18 | 1986-01-09 | Hitachi Ltd | 核酸の塩基配列決定装置 |
| JPH0652254B2 (ja) * | 1987-07-16 | 1994-07-06 | 富士写真フイルム株式会社 | 電気泳動用媒体膜 |
| US5284559A (en) * | 1992-06-16 | 1994-02-08 | Rhode Island Hospital | Preparative electrophoresis device and method |
| US5635045A (en) * | 1993-05-20 | 1997-06-03 | Alam; Aftab | Apparatus for, and a method of, electroelution isolation of biomolecules and recovering biomolecules after elution |
| JPH08327595A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-13 | Toyo Roshi Kaisha Ltd | 電気泳動ゲルからの核酸回収方法及びそれに用いる核酸回収チップ |
| JP4465209B2 (ja) | 2004-02-26 | 2010-05-19 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 電気泳動用ゲルおよびその利用 |
| CN1314476C (zh) * | 2005-03-09 | 2007-05-09 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种生物大分子纯化回收的方法及装置 |
| US20080057557A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Invitrogen Corporation | Methods, cassettes, gels and apparatuses for isolation and collection of biomolecules from electrophoresis gels |
| JP4316596B2 (ja) * | 2006-09-13 | 2009-08-19 | シャープ株式会社 | サンプルの分析方法並びに分析装置 |
| AU2008310248A1 (en) * | 2007-10-09 | 2009-04-16 | Dalhousie University | Apparatus for purifying molecules |
| JP4431838B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2010-03-17 | シャープ株式会社 | サンプル分離吸着器具 |
| BR112013032013A2 (pt) | 2011-06-16 | 2016-12-20 | British Columbia Cancer Agency | método para seleção de tamanho de ácidos nucleidos, aparelho para seleção de tamanho de ácidos nucleidos e cassete para uso na eletroforese de ácidos nucleidos |
| SG11201503342TA (en) | 2012-12-14 | 2015-05-28 | Agency Science Tech & Res | Devices for extracting at least one analyte |
| CN108700549B (zh) * | 2016-03-04 | 2021-08-10 | 默克有限公司 | 样品分离器具及样品分析装置 |
| CN108779455B (zh) * | 2016-03-17 | 2022-09-27 | 东丽株式会社 | 核酸的回收方法 |
| JP2019114723A (ja) | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 凸版印刷株式会社 | キャパシタ内蔵ガラス回路基板及びキャパシタ内蔵ガラス回路基板の製造方法 |
| CN116783734A (zh) * | 2020-12-29 | 2023-09-19 | 川崎摩托株式会社 | 质子传导型二次电池用正极活性物质材料及具备该正极活性物质材料的质子传导型二次电池 |
-
2019
- 2019-06-20 JP JP2019114723A patent/JP7373923B2/ja active Active
-
2020
- 2020-04-07 WO PCT/JP2020/015615 patent/WO2020255539A1/ja active Application Filing
- 2020-04-07 EP EP20825449.0A patent/EP3988932A4/en active Pending
- 2020-04-07 US US17/617,424 patent/US20220260523A1/en active Pending
- 2020-04-07 CN CN202080042213.4A patent/CN113939734B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020255539A1 (ja) | 2020-12-24 |
| EP3988932A4 (en) | 2023-10-18 |
| JP7373923B2 (ja) | 2023-11-06 |
| US20220260523A1 (en) | 2022-08-18 |
| JP2021001773A (ja) | 2021-01-07 |
| EP3988932A1 (en) | 2022-04-27 |
| CN113939734A (zh) | 2022-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1859249B1 (en) | Apparatus and methods for concentrating and separating particles such as molecules | |
| CN113939734B (zh) | 生物体物质回收方法以及生物体物质回收装置 | |
| US8999129B2 (en) | Liquid and gel electrodes for transverse free flow electrophoresis | |
| US20110114487A1 (en) | Apparatus, method, and gel system for analytical and preparative electrophoresis | |
| JP2005501251A (ja) | 電場を使用する分析物の操作 | |
| US10750928B2 (en) | Simultaneous extraction and separation of RNA and DNA from single cells using electrophoretic techniques | |
| GB2264783A (en) | Electrophoretic analysis method utilising wave effect | |
| WO2000017631A1 (en) | Method for separation of macromolecules | |
| US20170023522A1 (en) | Sample separator and sample separation/adsorption device | |
| JP7492015B2 (ja) | 電気泳動装置および生体物質回収方法 | |
| WO2023275933A1 (ja) | 電気泳動装置および電気泳動方法 | |
| EP3128320A1 (en) | Separation medium cassette for sample separation adsorption and analysis device for sample separation adsorption | |
| WO2020012805A1 (ja) | 電気泳動方法、電気泳動システム及び電気泳動ゲル | |
| US20080185290A1 (en) | Recovery System of Dna and Rna or Protein Fragments with Agarose Gel or Polyacrylamide Gel | |
| US20210302368A1 (en) | Electrophoresis method, electrophoresis system, and container vessel for electrophoresis | |
| WO2004095016A1 (en) | Dual electrode injection of analyte into a capillary electrophoretic device | |
| CN107488208B (zh) | 一种无载体两性电解质的等电聚焦和分离的方法 | |
| US8377277B2 (en) | System and method for performing microfluidic manipulation | |
| EP2146200A1 (en) | Device and method for isoelectric focusing | |
| KR100549293B1 (ko) | 전기 용출기 | |
| Jung et al. | Liquid and gel electrodes for transverse free flow electrophoresis | |
| JPH0526527Y2 (zh) | ||
| Crippen et al. | Examination of dielectrophoretic behavior of DNA as a function of frequency from 30 Hz to 1 MHz using a flexible microfluidic test apparatus | |
| WO2005095939A2 (en) | Method of controlling the ph of an aqueous solution in an electrophoretic separation device | |
| KR20070015895A (ko) | 아가로즈 겔 또는 폴리아크릴아마이드 겔 상에서전기영동을 이용한 데옥시리보헥산과 리보헥산 또는 단백질단편들을 회수장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |