JP2003215099A

JP2003215099A - 電気泳動装置

Info

Publication number: JP2003215099A
Application number: JP2002013391A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Oyama; 晃弘大山; Takanori Yasukochi; 孝徳安河内; Kazuo Ozawa; 和夫小澤
Original assignee: Aloka Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2022-01-22
Also published as: JP3824941B2

Abstract

(57)【要約】【課題】例えばＩＧＣＲ法における作業の手間と時間と
を軽減することができる電気泳動装置を提供すること。【解決手段】図２に示す電気泳動装置１は、ＤＮＡ（核
酸）を含むサンプル（検体）を電気泳動させるゲル１０
０と、ゲル１００へ通電し、かつ、その極性を反転する
ことができる通電手段３と、ゲル１００の温度を調整
（加熱および冷却）する温度調整手段４と、核酸を吸着
可能な核酸吸着剤Ｒとを備えている。この電気泳動装置
１は、サンプルをゲル１００中で電気泳動させることに
より、ＤＮＡをゲル１００中で分離させ、次いで、ゲル
１００を加熱した後、ゲル１００を冷却することによ
り、分離後のＤＮＡをゲル１００中で変性させた後、再
会合させ、その後、再会合後のＤＮＡをゲル１００中で
前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、ゲル１０
０から離脱した再会合後のＤＮＡを核酸吸着剤Ｒに吸着
させて回収するよう構成（制御）されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】分子生物学、生化学、医学、薬学等の分
野では、電気泳動装置を用いた各種遺伝子解析等が広く
行われている。

【０００３】例えば、ＩＧＣＲ法（In Gel Competitive
Reassociation法）は、ガン遺伝子等の探索に極めて有
効であり、現在、大きな注目を集めている。この方法
は、ゲノムサブトラクション法の一種であり、ゲル（泳
動媒体）中で、ゲノムサブトラクションを行うことを大
きな特徴とする。

【０００４】このＩＧＣＲ法は、例えば数kb以上の塩基
の欠失等、比較的大きな遺伝子の変異を特定するのに有
利である。このため、この方法は、正常細胞の遺伝子と
ガン細胞の遺伝子との間で、大きな相違を発見する場合
等に、極めて有用である。実際に、ＩＧＣＲ法は、胃ガ
ン関連の遺伝子の発見で、実績を挙げている。このＩＧ
ＣＲ法の概略を、ガン遺伝子を探索する場合を例に説明
すると、下記のようになる。

【０００５】１）まず、正常細胞由来のＤＮＡとガン細
胞由来のＤＮＡと（例えば制限酵素処理されたもの）を
用意する。２）次に、正常細胞由来のＤＮＡをビオチン化する。

【０００６】３）次に、ガン細胞由来のＤＮＡに対して
正常細胞由来のＤＮＡがはるかに高い濃度となるように
（例えば１：５０程度）、ガン細胞由来のＤＮＡと正常
細胞由来のＤＮＡとを混合する。４）次に、この混合物に対して、ゲル電気泳動を行う。

【０００７】５）電気泳動後、ゲルを取り出し、このゲ
ルをアルカリ性の溶液（変性液）に浸漬させた後、ゲル
を中性の溶液（会合液）に浸漬させることにより、ゲル
中でＤＮＡを変性させた後、再会合させる。ＩＧＣＲ法
の大きな特徴は、工程３）〜５）にある。かかる工程を
経ることにより、ガン細胞にのみ特異的に存在する遺伝
子を検出、分離することが、可能となる。この原理を、
以下、模式的に説明する。

【０００８】例えば、正常細胞は、遺伝子Ａと遺伝子Ｂ
とを有しているとする。また、ガン細胞は、遺伝子Ａ
と、変異した遺伝子Ｂ’とを有しているとする。この遺
伝子Ｂ’は、遺伝子Ｂよりも鎖長が短くなっているとす
る。なお、ガン細胞の遺伝子Ａと正常細胞の遺伝子Ａと
は、同じ（identical）とする。また、遺伝子Ａは、遺
伝子Ｂよりも長いものとする。

【０００９】この場合、前記工程４）において電気泳動
を行うと、ゲル中で、バンドは、例えば、遺伝子Ａ、遺
伝子Ｂおよび遺伝子Ｂ’に分かれることとなる。

【００１０】このとき、遺伝子Ａのバンドは、正常細胞
由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとを含んでいるこ
ととなる。したがって、正常細胞由来のＤＮＡとガン細
胞由来のＤＮＡとの比は、５０：１である。また、遺伝
子Ｂのバンドは、正常細胞由来のＤＮＡのみを含んでい
ることとなる。すなわち、正常細胞由来のＤＮＡとガン
細胞由来のＤＮＡとの比は、１００：０である。これに
対し、遺伝子Ｂ’のバンドは、ガン細胞由来のＤＮＡの
みを含んでいることとなる。すなわち、正常細胞由来の
ＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、０：１００で
ある。

【００１１】ここで、前記工程５）のＤＮＡの変性、再
会合を行うと、遺伝子Ａのバンドでは、下記のＡ１〜Ａ
４の４種類の遺伝子が、２５００：５０：５０：１の割
合で生成される。Ａ１：正常細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子、Ａ２：正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡと
で構成された遺伝子（タイプ１）、Ａ３：正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡと
で構成された遺伝子（タイプ２）、Ａ４：ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子。したがって、遺伝子Ａのバンドでは、ガン細胞由来のＤ
ＮＡのみで構成された遺伝子（遺伝子Ａ４）は、極めて
少量となる。

【００１２】一方、遺伝子Ｂのバンドでは、相変わら
ず、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの
比は、１００：０のままである。同様に、遺伝子Ｂ’の
バンドでは、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤ
ＮＡとの比は、０：１００のままである。

【００１３】次いで、ゲルを切り出し、ゲル中からＤＮ
Ａを抽出（回収）し、かかるＤＮＡをアビジンと接触さ
せると、アビジンはビオチンと結合する性質を有してい
るため、正常細胞由来のＤＮＡを含む遺伝子は、アビジ
ンに吸着される。これに対し、ガン細胞由来のＤＮＡの
みで構成された遺伝子は、アビジンに吸着されない。

【００１４】したがって、遺伝子Ｂは、前述したように
正常細胞由来のＤＮＡのみで構成されているので、アビ
ジンに吸着されることとなる。これに対し、遺伝子Ｂ’
は、ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成されているので、
アビジンに吸着されず、取り出されることとなる。

【００１５】遺伝子Ａでは、遺伝子Ａ１、Ａ２およびＡ
３がアビジンに吸着され、遺伝子Ａ４は、アビジンに吸
着されない。ところで、前述したように、遺伝子Ａで
は、Ａ１：Ａ２：Ａ３：Ａ４の割合が、２５００：５
０：５０：１となっている。換言すれば、遺伝子Ａ４の
存在量は、ごく微量なものとなっている。

【００１６】したがって、アビジンに吸着されず取り出
された遺伝子に、例えば、アダプターＤＮＡを結合し、
このアダプターＤＮＡと相補的な塩基配列を有するプラ
イマーを用いてＰＣＲ法を行い、遺伝子を増幅すると、
遺伝子Ｂ’だけが、好適に検出されることとなる。

【００１７】このように、ＩＧＣＲ法は、優れた遺伝子
探索法である。しかしながら、ＩＧＣＲ法では、人手に
よる工程数が多く、しかも時間のかかる工程が多いた
め、所要時間が長く（例えば１週間程度）、作業に手間
と時間とを要するという欠点がある。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、例え
ばＩＧＣＲ法における作業の手間と時間とを軽減するこ
とができる電気泳動装置を提供することにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（２１）の本発明により達成される。

【００２０】（１）核酸を含む検体を電気泳動させる
泳動媒体と、前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を
反転することができる通電手段と、前記泳動媒体の温度
を調整する温度調整手段と、前記泳動媒体から離脱した
前記核酸を吸着可能な核酸吸着剤とを備えることを特徴
とする電気泳動装置。

【００２１】（２）前記核酸吸着剤は、前記泳動媒体
と前記通電手段が備える電極との間に設けられている上
記（１）に記載の電気泳動装置。

【００２２】（３）バッファー液をそれぞれ貯留する
第１のバッファー槽と第２のバッファー槽とを有する装
置本体を備え、前記泳動媒体は、その一端が前記第１の
バッファー槽に貯留されたバッファー液に接触し、その
他端が前記第２のバッファー槽に貯留されたバッファー
液に接触するよう配置されている上記（１）または
（２）に記載の電気泳動装置。

【００２３】（４）前記第１のバッファー槽は、前記
バッファー液を貯留する貯留空間を、第１の空間と、前
記泳動媒体の一端が位置する第２の空間とに画成する隔
壁を有し、前記核酸吸着剤は、前記隔壁に設置されてい
る上記（３）に記載の電気泳動装置。

【００２４】（５）前記第１の空間に、前記通電手段
が備える電極が設置されている上記（４）に記載の電気
泳動装置。

【００２５】（６）前記隔壁には、前記第２の空間に
連通し、前記核酸吸着剤を設置する凹部と、該凹部と前
記第１の空間とを連通する連通孔とが形成されている上
記（４）または（５）に記載の電気泳動装置。

【００２６】（７）前記連通孔は、前記第２の空間側
より前記第１の空間側が高くなるよう傾斜して形成され
ている上記（６）に記載の電気泳動装置。

【００２７】（８）前記連通孔の前記第１のバッファ
ー槽の底部とのなす角度は、４５〜８０°である上記
（７）に記載の電気泳動装置。

【００２８】（９）前記核酸吸着剤は、顆粒状をなし
ている上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の電気
泳動装置。

【００２９】（１０）前記顆粒状の核酸吸着剤の平均
粒径は、２０〜２００μｍである上記（９）に記載の電
気泳動装置。

【００３０】（１１）前記核酸吸着剤は、イオン交換
樹脂を含む材料で構成されている上記（１）ないし（１
０）のいずれかに記載の電気泳動装置。

【００３１】（１２）前記通電手段は、前記温度調整
手段により前記泳動媒体の温度を調節する前後におい
て、その極性を反転させるよう構成されている上記
（１）ないし（１１）のいずれかに記載の電気泳動装
置。

【００３２】（１３）前記温度調整手段は、前記泳動
媒体の周囲に設けられ、前記泳動媒体に対して熱伝達を
行う伝熱部を有する上記（１）ないし（１２）のいずれ
かに記載の電気泳動装置。

【００３３】（１４）前記泳動媒体の長手方向の全長
をＬとしたとき、前記伝熱部は、前記泳動媒体を、その
長手方向の中央から両端に向って、それぞれ、０．４５
Ｌの範囲を覆うよう構成されている上記（１３）に記載
の電気泳動装置。

【００３４】（１５）前記温度調整手段は、少なくと
も前記泳動媒体を加熱する加熱手段を有する上記（１）
ないし（１４）のいずれかに記載の電気泳動装置。

【００３５】（１６）前記温度調整手段は、前記泳動
媒体を加熱する加熱手段と、前記泳動媒体を冷却する冷
却手段とを有する上記（１）ないし（１５）のいずれか
に記載の電気泳動装置。

【００３６】（１７）前記通電手段により前記泳動媒
体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動
させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離さ
せ、次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱し
た後、前記泳動媒体を冷却することにより、分離後の核
酸を前記泳動媒体中で変性させた後、再会合させ、その
後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動媒体
へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で前記
電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動媒体
から離脱した前記再会合後の核酸を、前記核酸吸着剤に
吸着させて回収するよう構成されている上記（１５）ま
たは（１６）に記載の電気泳動装置。

【００３７】（１８）前記通電手段により前記泳動媒
体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動
させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離さ
せ、次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱し
た後、前記冷却手段により前記泳動媒体を強制的に冷却
することにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性
させた後、再会合させ、その後、前記通電手段により極
性を反転させて前記泳動媒体へ通電を行い、再会合後の
核酸を前記泳動媒体中で前記電気泳動の方向と逆方向に
電気泳動させ、前記泳動媒体から離脱した前記再会合後
の核酸を、前記核酸吸着剤に吸着させて回収するよう構
成されている上記（１６）に記載の電気泳動装置。

【００３８】（１９）前記泳動媒体は、複数併設され
ている上記（１）ないし（１８）のいずれかに記載の電
気泳動装置。

【００３９】（２０）前記泳動媒体は、複数併設さ
れ、前記第１のバッファー槽は、各前記泳動媒体に対応
して複数設けられている上記（３）ないし（１９）のい
ずれかに記載の電気泳動装置。

【００４０】（２１）前記泳動媒体は、中空部材に収
納されている上記（１）ないし（２０）のいずれかに記
載の電気泳動装置。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の電気泳動装置を添
付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

【００４２】図１は、本発明の電気泳動装置の実施形態
を示す模式図であり、図２は、図１に示す電気泳動装置
が備える電気泳動部付近の構成を示す部分縦断面図であ
り、図３は、図１に示す電気泳動装置が備える上部バッ
ファー槽の構成を示す斜視図であり、図４は、図１に示
す電気泳動装置が備える温度調整手段の構成を示す側面
図であり、図５は、図１に示す電気泳動装置の動作手順
を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、
図２および図３中、上側を「上端」、下側を「下端」と
言う。

【００４３】図１に示す電気泳動装置１は、電気泳動部
２と、通電手段３と、温度調整手段４と、制御手段５と
を備えている。

【００４４】以下、電気泳動装置１を、各構成要素ごと
に説明する。図１および図２に示すように、電気泳動部
２は、主に、複数（本実施形態では、３つ）の上部バッ
ファー槽（第１のバッファー槽）２１と、下部バッファ
ー槽（第２のバッファー槽）２２と、これらを支持する
基台２３とを有する装置本体２００と、ゲル（泳動媒
体）１００を収納した複数（本実施形態では、３つ）の
管体（管状の中空部材）２０とを有している。

【００４５】各上部バッファー槽２１は、それぞれ、泳
動媒体１００（管体２０）に対応して設けられ、上端
（上部）に開口を有する箱状の部材で構成されている。
これらの上部バッファー槽２１の内部（貯留空間）に
は、それぞれ、例えば、トリスバッファー、トリス・ホ
ウ酸バッファーのようなバッファー液（緩衝液）が貯留
されている。

【００４６】バッファー液の液量は、例えば、各上部バ
ッファー槽２１に、それぞれ管体２０を装着（設置）し
た状態で、各管体２０の上端が液面から突出しない程度
とされる。

【００４７】本実施形態では、各上部バッファー槽２１
の構成は同一であるので、以下では、１つを代表して説
明する。

【００４８】上部バッファー槽２１は、その長手方向の
ほぼ中央部に形成され、バッファー液を貯留する貯留空
間を、第１の空間２１０ａと第２の空間２１０ｂとに画
成する隔壁２１０を有している。

【００４９】第１の空間２１０ａには、後述する通電手
段３が備える電極３２ａがバッファー液に浸る（接触す
る）ようにして設置され、一方、第２の空間２１０ｂに
は、泳動媒体１００（管体２０）の上端（一端）が位置
している。

【００５０】第１の空間２１０ａ側の上部バッファー槽
２１の底部（底面）２１１には、装着孔２１２が厚さ方
向（図２および図３中、上下方向）に貫通して形成され
ている。装着孔２１２には、管体２０を保持する保持部
材２１３が液密に固着（装着）されている。

【００５１】保持部材２１３は、ほぼ筒状の部材で構成
され、下端側には、装着孔２１２に嵌合可能な装着部２
１３ａが形成されている。この装着部２１３ａが装着孔
２１２内に挿入、嵌合することにより、保持部材２１３
は、上部バッファー槽２１の底部２１１に液密に固定
（固着）されている。

【００５２】この保持部材２１３は、特に限定されない
が、例えば、各種ゴム材料、各種熱可塑性エラストマー
等の弾性材料で構成されている。

【００５３】また、保持部材２１３の内腔部には、後述
する管体２０の上端側が挿入（挿通）されている。

【００５４】隔壁２１０は、第２の空間２１０ｂ側の厚
さが小さくなっており、この部分には、上側（上方）に
開放する開口を有する凹部２１４が形成されている。す
なわち、凹部２１４は、第２の空間２１０ｂと連通して
いる。この凹部２１４内には、ゲル１００から離脱した
ＤＮＡ（核酸）を吸着可能な核酸吸着剤（ＤＮＡ吸着
剤）Ｒが収納（設置）されている。すなわち、本実施形
態では、核酸吸着剤Ｒは、ゲル１００と電極３２ａとの
間に設けられている。

【００５５】この核酸吸着剤Ｒの構成材料としては、例
えば、イオン交換樹脂、各種ガラス、アルミナ、リン酸
カルシウムのようなセラミックス材料、アモルファスシ
リカ、アルキルシリカのようなシリカ化合物、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリプロピレンのような樹脂材料
等が挙げられる。これらの中でも、核酸吸着剤Ｒは、イ
オン交換樹脂を含む材料で構成されているのが好まし
く、イオン交換樹脂を主材料として構成されているもの
がより好ましい。このような核酸吸着剤Ｒは、ＤＮＡの
吸着能が高く、また、かかる核酸吸着剤Ｒからは、吸着
したＤＮＡを容易に回収することができる。

【００５６】また、イオン交換樹脂としては、例えば、
アガロース、セルロース、ニトロセルロース等に対し
て、各種荷電を有する基（例えば、スルフォン基、カル
ボキシル基、トリメチルアンモニオメチル基等）を導入
したものが挙げられ、これらのうちの１種または２種以
上を組み合わせて用いることができる。このようなイオ
ン交換樹脂を用いて核酸吸着剤Ｒを構成することによ
り、核酸吸着剤ＲのＤＮＡの吸着能を、特に優れたもの
とすることができるとともに、ＤＮＡの回収効率を向上
させることができる。

【００５７】また、核酸吸着剤Ｒの形状としては、特に
限定されないが、例えば、顆粒状、メッシュ状、スポン
ジ状等が挙げられ、これらの中でも、特に、顆粒状が好
ましい。核酸吸着剤Ｒを顆粒状とすることにより、ＤＮ
Ａの吸着に有効な表面積を増大させることができ、ＤＮ
Ａの吸着効率を上昇させることができる。

【００５８】この場合、顆粒状の核酸吸着剤Ｒの平均粒
径は、２０〜２０００μｍ程度とするのが好ましく、３
５〜１０００μｍ程度とするのがより好ましく、５０〜
１５０μｍ程度とするのがさらに好ましい。平均粒径を
前記範囲とすることにより、ＤＮＡの吸着効率をより向
上させることができる。また、隔壁２１０には、凹部２
１４と第１の空間２１０ａとを連通する連通孔２１５が
形成されている。

【００５９】この連通孔２１５は、第２の空間２１０ｂ
側より第１の空間２１０ａ側が高くなるよう傾斜して形
成されている。これにより、顆粒状の核酸吸着剤Ｒを使
用する場合、凹部２１４内に収納された核酸吸着剤Ｒが
第１の空間２１０ａ側に流出するのを好適に防止するこ
とができる。

【００６０】この場合、連通孔２１５と上部バッファー
槽２１の底部２１１とのなす角度（図３中θ）は、特に
限定されないが、４５〜８０°程度とするのが好まし
く、６０〜８０°程度とするのがより好ましい。これに
より、前記効果がより向上する。

【００６１】また、連通孔２１５の内径は、特に限定さ
れないが、例えば、１〜５ｍｍ程度とされる。

【００６２】このような上部バッファー槽２１は、複数
（３つ）が一体化され、その両側部（図２中、紙面奥側
および紙面手前側）には、対向配置された脚部２１６、
２１６が、図示しない接続部を介して基台２３に連結
（設置）されている。これにより、各上部バッファー槽
２１は、基台２３に固定されている。

【００６３】基台２３は、各上部バッファー槽２１、下
部バッファー槽２２および後述する伝熱ブロック４２を
支持するためのものであり、平板状の部材で構成されて
いる。この基台２３の上端（上面）には、下部バッファ
ー槽２２が設置されている。

【００６４】下部バッファー槽２２は、箱状の部材で構
成されている。この下部バッファー槽２２の内部には、
バッファー液（緩衝液）が貯留されており、後述する通
電手段３が有する電極３２ｂがバッファー液に浸る（接
触する）ようにして設置されている。

【００６５】このバッファー液は、前記の上部バッファ
ー槽２１の内部に収納されるバッファー液で挙げたもの
と同様のものを用いることができる。

【００６６】下部バッファー槽２２の上端縁部付近（図
２中、右上側）には、上方に向って突出する導入口２２
１が一体的に形成されており、この導入口２２１を介し
て、下部バッファー槽２２内にバッファー液を導入（収
納）することができる。

【００６７】また、下部バッファー槽２２の上端（上
面）には、複数の挿通孔２２２が厚さ方向（図２中、上
下方向）に貫通して形成されている。各挿通孔２２２に
は、それぞれ、管体２０の下端側が挿入（挿通）されて
いる。

【００６８】なお、この状態で、下部バッファー槽２２
内には、管体２０の下端が浸る程度の液量のバッファー
液が貯留されている。

【００６９】この下部バッファー槽２２、前記の各上部
バッファー槽２１および前記の基台２３の構成材料とし
ては、特に限定されないが、それぞれ、例えば、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、ポリカーボネ
ート、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−
スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステル、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミ
ド（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６
・１０、ナイロン１２）のような各種樹脂材料を用いる
ことができる。

【００７０】なお、下部バッファー槽２２および各上部
バッファー槽２１は、内部の視認性を確保するために、
それぞれ、実質的に透明であるのが好ましい。

【００７１】各上部バッファー槽２１と下部バッファー
槽２２との間には、複数（本実施形態では、３本）の管
体（管状の中空部材）２０が、それぞれ、保持部材２１
３を介して上部バッファー槽２１に固定、支持（設置）
され、その一端が上部バッファー槽２１内に貯留された
バッファー液に接触し、その他端が下部バッファー槽２
２内に貯留されたバッファー液に接触している。

【００７２】この管体２０の構成材料としては、特に限
定されないが、熱伝達に優れているという点、および、
十分な強度が得られるという点において、例えば、ポリ
カーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピ
レン等の各種樹脂材料、各種ガラス材料等が好ましく用
いられる。

【００７３】管体２０の寸法としては、特に限定されな
いが、例えば、内径が３〜８ｍｍ程度、外径が５〜１０
ｍｍ程度とされる。

【００７４】各管体２０の内部には、ゲル（泳動媒体）
１００が充填（収納）され、それぞれ、所定距離（例え
ば、１０〜４０ｍｍ程度）離間して併設されている。換
言すれば、複数のゲル１００が所定距離離間して併設さ
れている。このように複数のゲル１００を併設すること
により、電気泳動装置１は、一度に処理できる検体の量
を増大させることができる。

【００７５】また、各管体２０の上端部内側には、それ
ぞれ、ゲル１００が充填されていない部分が設けられて
おり、該部分には、検体が充填（アプライ）される。

【００７６】ゲル１００は、例えば、アクリルアミド、
アガロース等で構成され、ＤＮＡ（核酸）を含む検体を
電気泳動させ、これにより、ＤＮＡを鎖長の差（分子量
の差）により分離させる。

【００７７】このゲル１００は、管体２０に収納される
ことにより、ほぼ円柱状（棒状）をなしている。

【００７８】ゲル１００の長手方向の全長（図２中、長
さＬ）は、特に限定されないが、通常、１０〜１０００
ｍｍ程度であるのが好ましく、５０〜２００ｍｍ程度で
あるのがより好ましく、１００〜１５０ｍｍ程度である
のがさらに好ましい。ゲル１００の長手方向の全長をこ
のような範囲内とすることにより、ＤＮＡを好適に分離
させることができる。このようなゲル１００は、通電手
段３により通電される。

【００７９】この通電手段３は、ゲル１００へ通電し、
かつ、その極性を反転することができるものであり、図
１に示すように、泳動用電源部３１と、各上部バッファ
ー槽２１に対応して設けられた複数の電極（個別電極）
３２ａと、これらに対向する電極（共通電極）３２ｂと
を備えている。これらの泳動用電源部３１と、各電極３
２ａおよび電極３２ｂとは、それぞれ、導線により、接
続されている。

【００８０】各電極３２ａおよび電極３２ｂは、それぞ
れ、例えば、金属（アルミニウム等）などの導電性材料
で構成されている。また、前述したように、各電極３２
ａは、それぞれ上部バッファー槽２１（第１の空間２１
０ａ）内に、電極３２ｂは、下部バッファー槽２２内に
設置されている。また、ゲル１００は、温度調整手段４
により温度が調整される。

【００８１】温度調整手段４は、図４に示すように、ゲ
ル１００を加熱する加熱手段４３と、ゲル１００を冷却
する冷却手段４４と、加熱手段４３および冷却手段４４
とゲル１００との間で熱伝達を行う伝熱ブロック（伝熱
部）４２と、ゲル１００の温度を検知する温度感知手段
４５とを有している。

【００８２】なお、後述する加熱手段４３が有するドラ
イバー４３２と、冷却手段４４が有するドライバー４４
４と、温度感知手段４５が有するＡ／Ｄコンバーター４
５２とで、温度調整手段４の温度コントローラー４１が
構成されている。

【００８３】この温度調整手段４は、加熱手段４３によ
りゲル１００を加熱した後、冷却手段４４によりゲル１
００を強制的に冷却することにより、ゲル１００中でＤ
ＮＡを変性させた後、再会合させる。

【００８４】加熱手段４３は、発熱し、ゲル１００を加
熱する面ヒーター４３１と、コンピューター５１からの
信号に基づき、面ヒーター４３１を駆動、制御するドラ
イバー４３２とを有している。

【００８５】冷却手段４４は、ゲル１００等からの熱を
放熱して、ゲル１００を冷却する冷却器４４１と、冷却
器４４１を駆動するドライバー４４４とを有している。

【００８６】冷却器４４１は、ゲル１００等からの熱を
放熱するヒートシンク４４２と、ヒートシンク４４２で
の放熱を促進するファン４４３とを有している。

【００８７】ヒートシンク４４２は、例えば、金属（ア
ルミニウム等）などの熱伝導性の物質で構成されてい
る。このヒートシンク４４２は、例えば薄板が多数立設
されたような構成の放熱部４４６を有している。この放
熱部４４６では、表面積、すなわちヒートシンク４４２
と空気との接触面積が増大しており、熱が効率よく、大
気に放出されるようになっている。

【００８８】このような放熱を、ファン４４３は、促進
することができる。ファン４４３は、風を発生させる羽
根４４８と、羽根４４８を回転させるモーター４４７と
を有している。ファン４４３が駆動する場合には、ヒー
トシンク４４２に埋設されたモーター４４７が回転し、
この駆動力が羽根４４８に伝達される。その結果、羽根
４４８が回転し、風が生じる。そして、この風により、
放熱部４４６での放熱が、促進される。

【００８９】ヒートシンク４４２の放熱部４４６と反対
側の面には、前述した面ヒーター４３１が、ヒートシン
ク４４２に密着するように設けられている。さらには、
温度調整手段４では、この面ヒーター４３１に密着する
ように、伝熱ブロック４２が設けられている。

【００９０】伝熱ブロック４２は、面ヒーター４３１で
発生した熱を、ゲル１００に伝達し、また、ゲル１００
の熱をヒートシンク４４２に伝達することができる。こ
の伝熱ブロック４２は、例えば、金属（アルミニウム
等）などの熱伝導性の物質で構成されている。

【００９１】このような伝熱ブロック４２を介して、温
度感知手段４５は、ゲル１００の温度を検知することが
できる。温度感知手段４５は、ゲル１００の温度を検知
する温度センサー４５１と、温度センサーからのアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター４
５２とを有している。この温度感知手段４５では、温度
センサー４５１は、伝熱ブロック４２に埋設されるよう
に、設置されている。このため、温度センサー４５１
は、伝熱ブロック４２の温度を直接検知することができ
る。これにより、伝熱ブロック４２の温度はゲル１００
の温度とほぼ対応しているので、温度センサー４５１
は、ゲル１００の温度を検知することができる。

【００９２】また、伝熱ブロック４２の面ヒーター４３
１と反対側の部分には、その長手方向（図２中、上下方
向）に貫通して、複数（本実施形態では、３つ）の挿通
孔４２１が形成されている。各挿通孔４２１は、それぞ
れ、その内径が管体２０の外径とほぼ等しく設定され、
その内部には、管体２０が挿通されている。すなわち、
伝熱ブロック４２は、各ゲル１００の全周（周囲）を囲
むように設けられている。

【００９３】これにより、ゲル１００を周方向に均等
（均一）に加熱および冷却することができるので、分離
されたＤＮＡ間での変性および再会合を均一に行うこと
ができる。

【００９４】また、伝熱ブロック４２は、ゲル１００中
で分離されたＤＮＡ（バンド）が存在する範囲にほぼ対
応して、ゲル１００の長手方向の範囲を覆うように構成
されているのが好ましい。

【００９５】すなわち、伝熱ブロック４２は、その長手
方向の長さは、特に限定されないが、例えば、ゲル１０
０の長手方向の全長をＬとしたとき、ゲル１００を、そ
の長手方向の中央から両端（上端および下端）に向っ
て、０．４５Ｌ程度の範囲（図２中、長さＭの範囲）を
覆うように構成されているのが好ましく、０．４Ｌ程度
の範囲を覆うように構成されているのがより好ましい。

【００９６】これにより、ゲル１００を長手方向に均等
（均一）に加熱および冷却を行うことができるので、分
離されたＤＮＡ（バンド）間で、均等（均一）に変性お
よび再会合させることができる。

【００９７】また、本実施形態では、伝熱ブロック４２
を、ゲル１００の全周を囲むように設け、かつ、ゲル１
００中で分離されたＤＮＡが存在する範囲にほぼ対応し
て、ゲル１００の長手方向の範囲を覆うように構成した
ことにより、これらの相乗効果により、分離されたＤＮ
Ａ（バンド）間で、均等（均一）、迅速かつ確実に変性
および再会合させることができる。

【００９８】以上のように、本実施形態では、温度調整
手段４は、加熱手段４３と冷却手段４４とを有している
が、本発明では、冷却手段４４は、省略されていてもよ
い。この場合、温度調整手段４は、加熱手段４３により
ゲル１００を加熱した後、加熱手段４３によるゲル１０
０の加熱を停止して、ゲル１００を放冷（自然冷却）す
ることにより、ゲル１００中で、ＤＮＡを変性させた
後、再会合させることができる。

【００９９】なお、本実施形態のように、冷却手段４４
によりゲル１００を強制的に冷却する場合には、ゲル１
００を放冷（自然冷却）する場合に比べて、変性後のＤ
ＮＡをより迅速かつ効率よく（精度よく）再会合させる
ことができるという利点がある。

【０１００】以上述べた通電手段３および温度調整手段
４は、それぞれ、コンピューター５１で構成された制御
手段５により、制御される。コンピューター５１には、
通電手段３の泳動用電源部３１と、温度調整手段４の温
度コントローラー４１（ドライバー４３２、ドライバー
４４４、Ａ／Ｄコンバーター４５２）とが、それぞれ、
信号線を介して接続されている。

【０１０１】コンピューター５１は、泳動用電源部３１
を制御して、各電極３２ａと電極３２ｂとの間に電圧を
印加することにより、ゲル１００に通電し、また、泳動
用電源部３１を制御して、各電極３２ａと電極３２ｂと
の極性を反転することができる。

【０１０２】一方、コンピューター５１は、ドライバー
４３２およびドライバー４４４を介して、面ヒーター４
３１およびファン４４３を制御することができる。ま
た、コンピューター５１は、Ａ／Ｄコンバーター４５２
を介して、温度センサー４５１から、ゲル１００の温度
情報を、取得することができる。

【０１０３】以下、図５を参照しつつ、電気泳動装置１
の使用方法（作用）について、ＩＧＣＲ法を実施する場
合を一例に説明する。

【０１０４】［１］まず、ＩＧＣＲ法を行う作業者
（電気泳動装置１の使用者）は、ゲル１００が充填（収
納）された管体２０を、図２に示すように、各上部バッ
ファー槽２１と下部バッファー槽２２との間に設置し
て、図示しない電源スイッチをオンする。これにより、
電気泳動装置１を使用可能な状態（作動状態）として、
電気泳動装置１の準備を完了する。

【０１０５】また、作業者は、ＤＮＡ（核酸）を含むサ
ンプル（検体）を用意する。このサンプルは、検査対象
となる細胞由来のＤＮＡと正常細胞由来のＤＮＡ（例え
ば制限酵素処理されたもの）とを、例えば１：５０程度
の比で含んでいる。このときのＤＮＡの濃度は、電気泳
動を行うサンプル量によっても若干異なるが、０．１〜
１００μＭ程度とするのが好ましい。なお、正常細胞由
来のＤＮＡには、ビオチン化が施されている。

【０１０６】［２］次に、作業者は、コンピューター
５１を操作して、後述する各工程［４］〜［９］におけ
る諸条件（各種設定条件）を入力する。

【０１０７】［３］次に、作業者は、前記工程［１］
で用意したサンプルを各管体２０の上端部内側（ゲル１
００の上面）に充填（アプライ）する。

【０１０８】［４］次に、作業者が開始ボタン（図示
せず）を押圧操作すると、コンピューター５１は、通電
手段３の泳動用電源部３１を駆動する（図５のステップ
Ｓ１０１）。

【０１０９】泳動用電源部３１は、コンピューター５１
からの信号に基づいて、各電極３２ａが陰極（負極）、
電極３２ｂが陽極（正極）となるように、各電極３２ａ
と電極３２ｂとの間に所定電圧（定電圧）を印加して、
ゲル１００へ通電する。

【０１１０】この所定電圧は、ゲルの組成等により適宜
設定され、特に限定されないが、２５〜１００Ｖ程度と
するのが好ましい。

【０１１１】これにより、サンプルをゲル１００中で下
方（下端）に向かって電気泳動（移動）させ、ＤＮＡを
それらの鎖長の差（分子量の差）により、ゲル１００中
で分離させる。このとき、これらの分離されたＤＮＡ
（ＤＮＡ断片）は、それぞれ、ゲル１００中でバンド
（泳動バンド）を形成する。

【０１１２】なお、泳動用電源部３１は、各電極３２ａ
と電極３２ｂとの間を定電圧に維持（保持）するのに代
わり、ゲル１００に所定電流（定電流）を流すように制
御（設定）されていてもよい。

【０１１３】この場合、この所定電流は、特に限定され
ないが、１〜１０ｍＡ程度とするのが好ましい。

【０１１４】［５］次に、所定時間が経過すると、コ
ンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１の
駆動を停止する（図５のステップＳ１０２）。

【０１１５】泳動用電源部３１は、各電極３２ａと電極
３２ｂとの間への電圧の印加を停止して、ゲル１００へ
の通電を停止する。これにより、ＤＮＡのゲル１００中
での電気泳動を停止させる。

【０１１６】なお、この所定時間は、ゲルの組成等によ
り適宜設定され、特に限定されないが、０．５〜２時間
程度とするのが好ましい。

【０１１７】［６］次に、コンピューター５１は、温
度調整手段４の温度コントローラー４１を駆動する（図
５のステップＳ１０３）。

【０１１８】まず、ドライバー４３２は、コンピュータ
ー５１からの信号に基づいて、面ヒーター４３１を駆動
し、発熱させる。面ヒーター４３１で発生した熱は、伝
熱ブロック４２および管体２０を介して、ゲル１００に
伝達され、ゲル１００を加熱する。

【０１１９】これにより、ゲル１００中で分離後のＤＮ
Ａを変性させ、一本鎖のＤＮＡを生成させる。

【０１２０】その後、ゲル１００の温度が所定温度（設
定温度）に近づいたら、ドライバー４３２は、コンピュ
ーター５１からの信号に基づいて、面ヒーター４３１の
出力を弱める。

【０１２１】さらに、ゲル１００の温度が所定温度に到
達したら、ドライバー４３２は、コンピューター５１か
らの信号に基づいて、面ヒーター４３１の駆動を停止す
る。

【０１２２】なお、この所定温度（最高温度）は、特に
限定されないが、６０〜９０℃程度とするのが好まし
い。また、ゲル１００の温度を、前記の温度範囲に保持
する時間は、特に限定されないが、３０秒〜３０分程度
とするのが好ましい。これにより、分離後のＤＮＡを効
率よく（精度よく）変性させることができる。

【０１２３】次いで、ドライバー４４４は、コンピュー
ター５１からの信号に基づいて、ファン４４３を駆動
し、ヒートシンク４４２による放熱を促進させる。ゲル
１００の熱は、管体２０および面ヒーター４３１を介し
て、ヒートシンク４４２に伝達される。

【０１２４】そして、この熱は、放熱部４４６から、発
散される。このとき、ファン４４３が回転していると、
羽根４４８から放熱部４４６に風が送られてくる。この
風により、放熱部４４６では、放熱が促進され、ゲル１
００からヒートシンク４４２への熱移動も促進される。

【０１２５】これにより、ゲル１００の温度を徐々に低
下させ、このゲル１００の温度低下に伴って、変性後の
ＤＮＡ（一本鎖のＤＮＡ）を再会合（ハイブリダイズ）
させる。

【０１２６】その後、ゲル１００の温度が所定温度に近
づいたら、ドライバー４４４は、コンピューター５１か
らの信号に基づいて、ファン４４３の駆動を停止する。

【０１２７】［７］次に、コンピューター５１は、ゲ
ル１００の温度が所定温度に達したら、温度調整手段４
の温度コントローラー４１の駆動を停止する（図５のス
テップＳ１０４）。

【０１２８】なお、所定温度（最低温度）は、特に限定
されないが、４０℃以下とするのが好ましく、１０〜４
０℃程度とするのがより好ましい。これにより、変性後
のＤＮＡを効率よく（精度よく）再会合させることがで
きる。

【０１２９】［８］次に、コンピューター５１は、通
電手段３の泳動用電源部３１を駆動する（図５のステッ
プＳ１０５）。

【０１３０】泳動用電源部３１は、コンピューター５１
からの信号に基づいて、電極３２ｂが陰極（負極）、各
電極３２ａが陽極（正極）となるように（極性を反転さ
せて）、各電極３２ａと電極３２ｂとの間に所定電圧
（定電圧）を印加して、ゲル１００へ通電する。

【０１３１】すなわち、泳動用電源部３１は、前記工程
［４］における電気泳動の方向と逆方向に、ゲル１００
へ通電する。

【０１３２】この所定電圧は、特に限定されないが、２
５〜１００Ｖ程度とするのが好ましい。

【０１３３】これにより、再会合後のＤＮＡを、ゲル１
００中で上方（上端）に向かって電気泳動させ、それぞ
れ、各ゲル１００中から各上部バッファー槽２１のバッ
ファー液中に放出させる。

【０１３４】各電極３２ａと電極３２ｂとの間への電圧
の印加を継続すると、各ゲル１００から離脱した再会合
後のＤＮＡは、それぞれ、各上部バッファー槽２１内の
バッファー液中を、各電極３２ａに向かって移動する
（引き寄せられる）。すなわち、再会合後のＤＮＡは、
第２の空間２１０ｂから、凹部２１４および連通孔２１
５を介して、第１の空間２１０ａへ移動しようとする。

【０１３５】このとき、凹部２１４内には、核酸吸着剤
Ｒが収納（設置）されているので、再会合後のＤＮＡ
は、凹部２１４を通過する際に、核酸吸着剤Ｒに順次吸
着される。

【０１３６】このように、核酸吸着剤Ｒを、ゲル１００
と電極３２ａとの間で、かつ、ゲル１００から離脱した
再会合後のＤＮＡが電極３２ａに移動する移動路（凹部
２１４および連通孔２１５）の途中に設けることによ
り、より確実に再会合後のＤＮＡを核酸吸着剤Ｒに吸着
させることができる。

【０１３７】なお、泳動用電源部３１は、各電極３２ａ
と電極３２ｂとの間を定電圧に維持（保持）するのに代
わり、ゲル１００に所定電流（定電流）を流すように制
御（設定）されていてもよい。

【０１３８】この場合、この所定電流は、特に限定され
ないが、１〜１０ｍＡ程度とするのが好ましい。

【０１３９】［９］次に、所定時間が経過すると、コ
ンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１の
駆動を停止する（図５のステップＳ１０６）。

【０１４０】泳動用電源部３１は、各電極３２ａと電極
３２ｂとの間への電圧の印加を停止して、ゲル１００へ
の通電を停止する。

【０１４１】なお、この所定時間は、ゲルの組成等によ
り適宜設定され、特に限定されないが、０．５〜２時間
程度とするのが好ましい。

【０１４２】［１０］次に、作業者は、各上部バッフ
ァー槽２１の核酸吸着剤Ｒを、それぞれ、別に用意した
容器（図示せず）に回収して、再会合後のＤＮＡを抽出
する操作を行う。

【０１４３】これは、核酸吸着剤Ｒと、高い塩濃度（例
えば、０．０１〜１０ｍｏｌ／Ｌ程度）のバッファー液
とを接触させることにより行うことができる。これによ
り、再会合後のＤＮＡは、核酸吸着剤Ｒから遊離（離
脱）して、バッファー液中に移行する。

【０１４４】なお、このバッファー液としては、前述し
たようなバッファー液と同様の組成のものを用いること
ができる。

【０１４５】このように、核酸吸着剤Ｒを用いて、再会
合後のＤＮＡの回収を行うことにより、この回収操作を
より迅速に行うことができ、ＩＧＣＲ法における作業の
時間の短縮に有利である。また、ゲル１００から離脱し
た再会合後のＤＮＡを、無駄なく回収することもでき
る。

【０１４６】さらに、作業者は、再会合後のＤＮＡを含
むバッファー液をアビジンと接触させ、アビジンに吸着
されず取り出された再会合後のＤＮＡをＰＣＲ法に供す
る。

【０１４７】ここで、まとめると、本実施形態では、通
電手段３によりゲル１００へ通電を行い、サンプルをゲ
ル１００中で電気泳動させることにより、ＤＮＡをゲル
１００中で分離させ、次いで、加熱手段４３によりゲル
１００を加熱した後、冷却手段４４によりゲル１００を
強制的に冷却することにより、分離後のＤＮＡをゲル１
００中で変性させた後、再会合させ、その後、通電手段
３により極性を反転させてゲル１００へ通電を行い、再
会合後のＤＮＡをゲル１００中で前記電気泳動の方向と
逆方向に電気泳動させ、ゲル１００から離脱した再会合
後のＤＮＡを核酸吸着剤Ｒに吸着させて回収するよう構
成（制御）されている。

【０１４８】すなわち、本実施形態では、通電手段３が
温度調整手段４によりゲル１００の温度を調節する前後
において、その極性を反転させるように構成（制御）さ
れている。

【０１４９】このように、再会合後のＤＮＡを電気泳動
により強制的にゲル１００中から放出させるように構成
することにより、別途、ゲル１００から再会合後のＤＮ
Ａを抽出する操作を省略することができ、再会合後のＤ
ＮＡをより迅速かつ確実にゲル１００中から回収するこ
とができる。

【０１５０】また、再会合後のＤＮＡを電気泳動させる
方向は、ＤＮＡを分離させる際の電気泳動の方向と同一
方向としてもよいが、再会合後のＤＮＡを電気泳動させ
る方向を、ＤＮＡを分離させる際の電気泳動の方向と逆
方向とすることにより、泳動速度の遅い（移動度の小さ
い）ＤＮＡのゲル１００中での泳動距離を短くすること
ができるので、再会合後のＤＮＡをさらに迅速にゲル１
００中から放出させることができる。

【０１５１】また、本実施形態では、再会合後のＤＮＡ
を電気泳動させる方向を、ＤＮＡを分離させる際の電気
泳動の方向と逆方向とすることにより、ゲル１００への
サンプルのアプライと、ゲル１００中からの再会合後の
ＤＮＡの放出（回収）とを同じ側（すなわち、上部バッ
ファー槽２１のバッファー液中）とし、かつ、上部バッ
ファー槽２１をゲル１００に対応するように独立して複
数設けたので、複数の異なる種類の（異なる被験者から
の）サンプルを同時に処理することができるという利点
がある。

【０１５２】なお、同一の種類の（同一の被験者から
の）サンプルを処理する場合には、上部バッファー槽２
１は、１つの共通のものであってもよい。この場合、多
量のサンプルを処理することができるという利点があ
る。

【０１５３】また、同一の種類のサンプルを処理する場
合、再会合後のＤＮＡを電気泳動させる方向を、ＤＮＡ
を分離させる際の電気泳動の方向と同一方向として、再
会合後のＤＮＡをゲル１００中から下部バッファー槽２
２のバッファー液中に放出させるようにしてもよい。こ
の場合、核酸吸着剤Ｒは、下部バッファー槽２２内にお
いて、各ゲル（泳動媒体）１００と電極３２ｂとの間に
位置するように設置すすればよい。

【０１５４】このような電気泳動装置１は、コンピュー
ター５１（制御手段５）の制御により、ゲル１００中で
のＤＮＡの分離、ゲル１００中での分離後のＤＮＡの変
性および再会合、および、再会合後のＤＮＡのゲル１０
０中からの回収を行うことができるため、ＩＧＣＲ法に
おける作業の手間と時間とを軽減することができ、ＩＧ
ＣＲ法の実施の自動化に貢献する。

【０１５５】また、このような電気泳動装置１は、ゲル
１００中でＤＮＡを分離させる工程（前記工程［４］お
よび［５］）、ゲル１００中で分離後のＤＮＡを変性お
よび再会合させる工程（前記工程［６］および
［７］）、および、再会合後のＤＮＡをゲル１００中か
ら回収する工程（前記工程［８］および［９］）におけ
る諸条件（各種設定条件）が、コンピューター５１（制
御手段５）により好適に制御されているので、前記の各
工程における時間短縮および精度の向上を図ることがで
きる。

【０１５６】以上、本発明の電気泳動装置を図示の実施
形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定され
るものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機能を
発揮し得る任意の構成のものに置換することができる。

【０１５７】泳動媒体は、例えば、親水性ポリマー、バ
ッファー液（緩衝液）を含浸させた吸水性材料等で構成
することもできる。

【０１５８】また、泳動媒体は、図示の構成では、３つ
設置されていたが、これに限定されず、泳動媒体の設置
数としては、例えば、１つ、２つ、または４つ以上であ
ってもよい。

【０１５９】また、泳動媒体の全体形状としては、円柱
状（棒状）のものに限定されず、例えば、平板状のもの
等であってもよい。

【０１６０】また、温度調整手段が有する冷却手段に
は、例えば、ペルチェ素子等を用いてもよい。

【０１６１】なお、以上述べた説明では、ＤＮＡを核酸
の代表として説明したが、本発明では、例えば、ＲＮ
Ａ、合成オリゴヌクレオチド等、ＤＮＡ以外の核酸を用
いることもできる。

【０１６２】また、本発明の電気泳動装置は、ＩＧＣＲ
法を実施する場合のみでなく、各種遺伝子解析等を実施
する場合に使用することができることは、言うまでもな
い。

【０１６３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の電気泳動装
置によれば、例えばＩＧＣＲ法における作業の手間と時
間とを軽減することができ、特に、その実施の自動化に
貢献する。

【０１６４】また、温度調整手段により泳動媒体の温度
を調整する前後において、通電手段がその極性を反転さ
せるよう構成することにより、核酸の回収に要する時間
を短縮することができる。

【０１６５】また、泳動媒体を複数設置した場合には、
一度に処理することができる検体の数や量を増大させる
ことができる。

【０１６６】このようなことから、本発明の電気泳動装
置を用いることにより、例えばガン遺伝子等の探索を、
より迅速かつ効率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気泳動装置の実施形態を示す模式図
である。

【図２】図１に示す電気泳動装置が備える電気泳動部付
近の構成を示す部分縦断面図である。

【図３】図１に示す電気泳動装置が備える上部バッファ
ー槽の構成を示す斜視図である。

【図４】図１に示す電気泳動装置が備える温度調整手段
の構成を示す側面図である。

【図５】図１に示す電気泳動装置の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１電気泳動装置２電気泳動部２００装置本体２０管体２１上部バッファー槽２１０隔壁２１０ａ第１の空間２１０ｂ第２の空間２１１底部２１２装着孔２１３保持部材２１３ａ装着部２１４凹部２１５連通孔２１６脚部２２下部バッファー槽２２１導入口２２２挿通孔２３基台３通電手段３１泳動用電源部３２ａ、３２ｂ電極４温度調整手段４１温度コントローラー４２伝熱ブロック４２１挿通孔４３加熱手段４３１面ヒーター４３２ドライバー４４冷却手段４４１冷却器４４２ヒートシンク４４３ファン４４４ドライバー４４６放熱部４４７モーター４４８羽根４５温度感知手段４５１温度センサー４５２Ａ／Ｄコンバーター５制御手段５１コンピューター１００ゲルＳ１０１〜Ｓ１０６ステップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｇ０１Ｎ 33/50 Ｐ 33/50 27/26 ３１５Ｅ３１５Ｄ３１５ＺＦターム(参考） 2G045 DA12 DA13 DA14 FB05 4B029 AA07 AA12 AA23 BB15 BB20 CC10 FA01 FA12 4D054 FA08 FB01 FB11 FB15 FB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】核酸を含む検体を電気泳動させる泳動媒
体と、前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を反転すること
ができる通電手段と、前記泳動媒体の温度を調整する温度調整手段と、前記泳動媒体から離脱した前記核酸を吸着可能な核酸吸
着剤とを備えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】前記核酸吸着剤は、前記泳動媒体と前記
通電手段が備える電極との間に設けられている請求項１
に記載の電気泳動装置。
【請求項３】バッファー液をそれぞれ貯留する第１の
バッファー槽と第２のバッファー槽とを有する装置本体
を備え、前記泳動媒体は、その一端が前記第１のバッファー槽に
貯留されたバッファー液に接触し、その他端が前記第２
のバッファー槽に貯留されたバッファー液に接触するよ
う配置されている請求項１または２に記載の電気泳動装
置。
【請求項４】前記第１のバッファー槽は、前記バッフ
ァー液を貯留する貯留空間を、第１の空間と、前記泳動
媒体の一端が位置する第２の空間とに画成する隔壁を有
し、前記核酸吸着剤は、前記隔壁に設置されている請求項３
に記載の電気泳動装置。
【請求項５】前記第１の空間に、前記通電手段が備え
る電極が設置されている請求項４に記載の電気泳動装
置。
【請求項６】前記隔壁には、前記第２の空間に連通
し、前記核酸吸着剤を設置する凹部と、該凹部と前記第
１の空間とを連通する連通孔とが形成されている請求項
４または５に記載の電気泳動装置。
【請求項７】前記連通孔は、前記第２の空間側より前
記第１の空間側が高くなるよう傾斜して形成されている
請求項６に記載の電気泳動装置。
【請求項８】前記連通孔の前記第１のバッファー槽の
底部とのなす角度は、４５〜８０°である請求項７に記
載の電気泳動装置。
【請求項９】前記核酸吸着剤は、顆粒状をなしている
請求項１ないし８のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項１０】前記顆粒状の核酸吸着剤の平均粒径
は、２０〜２００μｍである請求項９に記載の電気泳動
装置。
【請求項１１】前記核酸吸着剤は、イオン交換樹脂を
含む材料で構成されている請求項１ないし１０のいずれ
かに記載の電気泳動装置。
【請求項１２】前記通電手段は、前記温度調整手段に
より前記泳動媒体の温度を調節する前後において、その
極性を反転させるよう構成されている請求項１ないし１
１のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項１３】前記温度調整手段は、前記泳動媒体の
周囲に設けられ、前記泳動媒体に対して熱伝達を行う伝
熱部を有する請求項１ないし１２のいずれかに記載の電
気泳動装置。
【請求項１４】前記泳動媒体の長手方向の全長をＬと
したとき、前記伝熱部は、前記泳動媒体を、その長手方
向の中央から両端に向って、それぞれ、０．４５Ｌの範
囲を覆うよう構成されている請求項１３に記載の電気泳
動装置。
【請求項１５】前記温度調整手段は、少なくとも前記
泳動媒体を加熱する加熱手段を有する請求項１ないし１
４のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項１６】前記温度調整手段は、前記泳動媒体を
加熱する加熱手段と、前記泳動媒体を冷却する冷却手段
とを有する請求項１ないし１５のいずれかに記載の電気
泳動装置。
【請求項１７】前記通電手段により前記泳動媒体へ通
電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させる
ことにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱した
後、前記泳動媒体を冷却することにより、分離後の核酸
を前記泳動媒体中で変性させた後、再会合させ、その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動
媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で
前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動
媒体から離脱した前記再会合後の核酸を、前記核酸吸着
剤に吸着させて回収するよう構成されている請求項１５
または１６に記載の電気泳動装置。
【請求項１８】前記通電手段により前記泳動媒体へ通
電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させる
ことにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱した
後、前記冷却手段により前記泳動媒体を強制的に冷却す
ることにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性さ
せた後、再会合させ、その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動
媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で
前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動
媒体から離脱した前記再会合後の核酸を、前記核酸吸着
剤に吸着させて回収するよう構成されている請求項１６
に記載の電気泳動装置。
【請求項１９】前記泳動媒体は、複数併設されている
請求項１ないし１８のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項２０】前記泳動媒体は、複数併設され、前記
第１のバッファー槽は、各前記泳動媒体に対応して複数
設けられている請求項３ないし１９のいずれかに記載の
電気泳動装置。
【請求項２１】前記泳動媒体は、中空部材に収納され
ている請求項１ないし２０のいずれかに記載の電気泳動
装置。