JP2004530873A - サブマージ・ゲル電気泳動法のためのプレキャスト・ゲルとトレーの組み合わせ物 - Google Patents

Abstract

サブマージ・水平型電気泳動に使用するためのプレキャスト・スラブゲルは、使用中にそれが移動又は浮動しないように置かれたトレー内に形成される。容易に取り外しできるツメは、タンクの内壁に存在する溝と合致するように設計されるが、上記ツメは容易に取り外しできるので、それは溝(26〜29)をもたないものを含むあらゆる種類のタンクにおいて使用することができ、設計の汎用性を生み出す。本発明によるさらなる側面は、ゲルを固定するためにトレーの底面から上方にのびているピン又は柱、並びに作り出される電気泳動図の一部として蛍光性の像を作り出すためのホット・ホイル・スタンピングにより作製された目印を含む。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明の背景
1．本発明の分野
本願発明は、液体緩衝液中に浸され水平に置かれたスラブゲルによる電気泳動用を実施するための実験室の装置の分野にある。
【背景技術】
【０００２】
2．先行技術の説明
様々な種類の生物学的な混合物中のタンパク質、核酸、又は他の荷電をもつ種を分離するための電気泳動技術は、幅広い種類のジオメトリと技術を利用するシステム及び方法の中でこれまで発達してきた。電気泳動の最も一般的な形式の1であり、かつ、特に核酸の分析のために、中でも最も簡単に利用できるものが、液体緩衝液中に浸され水平に置かれたスラブゲル電気泳動である。これは一般に「サブマージ・ゲル電気泳動法」又は「サブマリン型電気泳動」として知られている。
【０００３】
水平型システムは、ゲルの2つの向かい合う端と平行な陽極と陰極緩衝液のリザーバの好都合な配置、そして電気泳動用セル内へのゲルの配置及び分離が完了したゲルの取り出しの容易さといった利点を提供する。たとえ単一の緩衝液が両端と平行なリザーバを占有し、そしてゲルの上面に沿って薄層の状態でとどまるとしても、ゲルの向かい合う端の間に、適当な、制御可能な電流を維持することができるという発見からサブマリン・システムが生まれた。ゲルの上面を露出したままにできることがサブマリン・システムの多数の利点の中に存在し、このことは、ゲルの取り出しを容易にするか又は使用者がゲルを取り出すことなくゲルを染色することを可能にする。アガロースゲルがこれらのシステムで一般に使われるが、同様に他の慣習的な電気泳動用ゲルも使用されることができる。
【０００４】
サブマリン電気泳動用セルは、多くの供給業者から商業的に入手可能であり、各々がそれぞれの特有な特性を有する。典型的な構成物は、タンク、タンク内に電圧をかけるための適当な電気コネクターをもつ蓋を含み、上記タンクは、電極のための1組の細長いウェルを含むように成形され、上記ウェルは、ゲルを支持する一段高くなったプラットフォームによって隔てられている。各々のウェル中に支持されている電極は、プラットフォームの水平面より低い高さにある。この種類のセルで生じる問題は、ゲルを浸すのに十分な緩衝液でタンクが満たされたときに、サンプルを添加する間及び電気泳動の間にゲルが動くか又は浮かぶ傾向があり、この移動又は浮動が結果に影響する可能性がある。制御されない場合、ドリフトは再現性に不利であり、そして泳動の喪失をもたらしうる。
【０００５】
サブマリン電気泳動用セルで使用されるゲルは、それらが使用者によりトレー内に成型され、上記セル自体の中で形成されるか、又はそれらはトレー内に供給業者によって前もって成型されることができ、その後セル内に移されるかのいずれかでありうる。プレキャスト・ゲルは、操作者の間違い又はゲル成型における変化の排除、並びに電気泳動による分離の準備及び実施に関係する時間及び労力の相当な削減を含む多数の利点を提供する。残念ながら、使用者によってセル内に成型されたゲルもプレキャスト・ゲルも移動及び浮動に弱い。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の簡単な概要
先に注目した要因及びサブマリン電気泳動用セルの設計及び使用で生じる他の要因は、本発明によって対応でき、本発明は、プレキャスト電気泳動用ゲル及びゲルが成型されるトレーにあり、このトレーは、電気泳動中のゲルの横滑りを防ぎ、サンプル添加及び電気泳動中にゲル及びトレーを安定させる機能を含んでいる。先行技術のトレーと同様に、本発明のトレーは、平らな底面、並びに緩衝液の仲介によって陽極及び陰極と電気的に接触するために両側が開いたままの、2つの向かい合った側面に一段高い壁をもつ。しかし、先行技術と異なり、トレーは、一段高い壁の外面から外側に伸びる1以上のツメを含み、このツメがタンクの内壁の溝と合致する。ツメが溝に挿入されることにより、トレーの横滑りの発生を防ぐ。このツメは、設計の汎用性を高める他の目的のためにタンクにある溝と合致するように容易に設計される。さらなる汎用性は、容易に取り外し可能なツメによって得られ、それによって溝を含んでいないセル・タンク内でトレーを使えるようにする。
【０００７】
本願発明は、トレーの底から上向きにのびている突起又は柱にもあり、ゲルがトレー内に成型されるとき、柱が適当な場所でゲルを保持し、それがトレー内での移動を防ぐように設計されている。よりさらなる側面において、本発明は、個々のサンプルの同定若しくは分離の助けとなるか又は個々のサンプル中の成分の移動距離を示すため、あるいはその両方のためにトレーの底に印刷された蛍光の目印にある。前記目印は、ホット・ホイル・スタンピング(hot foil stamping)を含む印刷方法によって付けられる。これらと他の特徴及び本発明の側面は、以下の説明によってより一層理解される。
【０００８】
本発明の詳細な説明及び具体的な態様
本願発明を特徴づけ、それを先行技術と区別させる特徴及び本質は、種々の方法で実行され、そして種々の構成物に含まれる一方で、全体としての本発明は、特定の実施例の検討により最もよく理解されるであろう。そのような例の1つのが図面に描かれている。
【０００９】
図1は、サブマリン電気泳動用セル(11)を表し、これは、プレキャスト・ゲルによる使用よりむしろ直接セル内にゲルを成型するために設計されている、とはいっても、それはプレキャスト・ゲル及び本発明のトレーを使用することができるセルである。当該セルの様々な部分が分解組立図の形式で示される：セル内で直接ゲルを成型するために使用される、タンク(12)、蓋(13)、電極(14)、(15)〔その一方の(14)がタンクの上方に示され、そしてもう一方の(15)がタンクの内側の所定の位置にある〕、ゲル・トレー(16)、「コーム」(17)〔すなわち、様々なサンプルのためのウェルを形成するためにゲルの成型中にゲル液に挿入される成形要素である〕及び成型ゲート(18)、(19)。タンク(11)は、水平に置かれたゲルを支持する役割を果たすプラットフォーム(23)によって隔てられた2つのバッファー・リザーバ(21)、(22)を形成するように形作られる。
【００１０】
電極(14)、(15)の1つが、2つのバッファー・リザーバの各々にあり、そして電極に電圧を供給する電気コネクター(24)、(25)が蓋(13)にある。ゲルのセル内成型に対応するために、ゲルを形成する液体のための堰としての役割を果たす、2つの取り外し可能な成型ゲート(18)、(19)が含まれる。このゲートは、ゲル・プラットフォーム(23)の4つの角の各々における1つの溝、つまりタンクの内部壁の溝(26)、(27)、(28)、(29)に合致する。溝へのゲートの引き入れを容易にして、それらが完全に挿入された後にゲートの位置を安定させるために、ゲートと溝の全てが相補的なくさび形の外形を有する。セル内成型は、ゲートを溝に挿入し、溶液がバッファー・リザーバ(21)、(22)内にこぼれるのをゲートで防きながらプラットフォーム(23)の表面上にゲルを形成する溶液を注ぎ、その歯がゲル溶液の中に突き出すようにコーム(17)を配置し、そしてゲルを凝固させ、その後セルからゲートとコームを取り外すことによって実施される。次にサンプルをウェルに入れ、蓋(13)をタンクの上に置き、電気の接続をし、そして電気泳動による分離を開始する。
【００１１】
先に記載されたセル内ゲル成型手順は、直接プラットフォーム(23)で実施されるよりむしろプラットフォームの上にのっているゲル・トレーにより実施される。ゲル・トレーがこの目的のために使用されるとき、成型中、トレーはゲート(18)、(19)の間にはめ込まれ、電気泳動を進めるためにゲートが取り外された後にその場所に残る。あるいは、ゲルは、図面で示されたものと類似したそれ自身のゲートを含む別々のゲル成型スタンドに保持されるトレー内で成型されることができる。ゲル及びトレーは溶液が凝固するまでスタンドで保持され、次にゲル及びトレーが一緒にスタンドから取り外され、そしてセルに移される。どちらの場合においても、一旦電気泳動が完了すれば、トレー及びゲルはセルから容易に一緒に取り外されて、そしてそのゲルは、染色されて、トレー上で直接解読される。
【００１２】
本発明において、通常、使用者の成型したゲル成型のために使用されたトレーは使用されない。代わりに、プレキャスト・ゲル及び本発明のトレーが、使用者キャスト・ゲル(及びその付随したトレー)に置き換わり、そしてそれとわずかに異なる大きさを有する。しかし、以下の記載から理解されるとおり、たとえこれらの溝が(本発明では使用されない)ゲート(18)、(19)による使用のために設計されたとしても、本発明の当該トレーはくさび形の溝(26)、(27)、(28)、(29)を使用する。
【００１３】
図2は、プレキャスト・ゲル(31)及び本発明によるトレー(16)を表す。ゲル(31)は、破線で示される。トレー(16)は、平らな長方形の底面(32)及び上記長方形の底面の互いに平行に向かい合った2つの側面に接する、2つの一段高い壁(33)、(34)から成る。ゲル(31)は、泳動バッファーとの電気的接触のために2つの他の側面の端(35)、(36)をさらす。
【００１４】
図3は、トレー(16)単独の上面図である。ツメ(41)、(42)は、2つの一段高い壁(33)、(34)の各々から外側にのびている。トレー(及び付随したプレキャスト・ゲル)がタンクに挿入されるとき、ツメが2つの溝(27)、(29)の内側には合致し、そしてツメと溝の間の合致が、トレーを横滑りから防ぐことによってトレーの位置を安定させる。溝は上端から下端にかけ幅が次第に細くなるので、ツメ幅(43)は、溝の上端で対応する溝の幅より幅が狭く、これがトレーの挿入を容易にする。しかし、横滑りを防ぐために、ツメの幅は、トレーをタンクの一段高いプラットフォーム(23)に置いた高さで溝の幅と大体等しい。
【００１５】
本発明の好ましい態様において、プレキャスト・ゲルが、図1に示したもののようにそのタンクがその内壁表面上に溝をもたない電気泳動用セルで使用できるように使用者によってツメ(41)、(42)が取り外し可能である。この汎用性を得る1つの方法を、ツメ(42)の1つを拡大した端面図である図4に示す。ツメ(42)は、使用者の手の圧力によってツメを折ることを可能にする薄い繊維(web)(44)によりトレーの一段高い壁(34)の外面に結合している。
【００１６】
本発明の好ましい態様のさらなる特徴は、図2及び3に示されるような、トレーの底面(32)から上向きにのびている一連の柱、ピン、又は突起(51)、(52)、(53)、(54)である。ゲルはこれらの柱の周りに成型されて、柱はゲルがトレーの底に沿って滑るのを防ぐ役割をもつ。柱の数とトレーの底のそれらの位置は、あまり重要ではなくて、変わるかもしれない。好ましくは、4つの柱が含まれており、1つはトレーの4つの角の各々に近い。柱はゲルのくぼみを形成するが、このくぼみは、それらが電気泳動中にゲルを通るタンパク質の移動を邪魔しないように、十分に小さく、そしてゲルの角に十分に近い。ゲルのさらなる安定化は、トレーの内表面の側面の壁のくぼみ(55)、(56)、(57)、(58)によって提供される。くぼみは弧型であるので、ゲルは、くぼみに広がった、その形に相補的な突き出した弧型のこぶを形成する。
【００１７】
本発明の好ましい態様のよりさらなる特徴は、ホット・ホイル・スタンピングによるトレー表面上の印刷された蛍光性の目印を含むことである。図3に示すとおり、この目印は、様々なサンプル・レーン番号(すなわち、ゲルの露出された端の一方の位置で、図面の上方に近い1〜8の数字)か、(トレーの右端と平行な定規の表示によって示される)ゲルに平行な移動距離か、あるいはその両方を示すかもしれない。ホット・ホイル・スタンピングは、金属化されたスタンピング・ホイルが熱と圧力の適用によって担体フィルムからトレー表面上へと転写される、既知の印刷技術であり、上記ホイルは、熱によって活性化される接着剤を含んでいる。ホット・ホイル・スタンピングのための金属化されたスタンピング・ホイルは、印刷業界の供給業者から商業的に入手可能である。そのような供給業者の1つが、米国マサチューセッツ州ニューベリーポートのFoilmark社である(www.foilmark.com)。本発明のこの側面は、ホット・ホイル・スタンピングによってゲル・トレー上に印刷された目印が、蛍光性であり、タンパク質のスポットが蛍光色素で染色されるときに生じる蛍光イメージの一部として可視化されうるという発見にある。好ましくは、目印は、トレーの裏面に印刷される。
【００１８】
本願発明の様々な要素から成る構造物の材料は、本発明にとってあまり重要ではなくて、幅広く変わりうる。トレーは、好ましくは化学的に不活性で、透明な材料、例えばポリカーボネート又は一般に電気泳動用セルに使用される他のプラスティックから製造される。前述のゲルは、好ましくはアガロースであるが、しかしポリアクリルアミド及び他のゲルが使用されることもできる。
【００１９】
先の記載は、説明の目的のために提供される。様々な要素、それらの寸法、形状、及び構造の変更並びに置き換えが本発明の範囲内にあることは、これらの記載を読むことによって当業者に明白になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プレキャスト・ゲル及び本発明のトレーを使用する電気泳動用セル可視性を高めるために部品を分解した透視図である。
【図２】プレキャスト・ゲル及び本発明によるトレーの透視図である。
【図３】本発明の特徴を示す、図2のトレーの上面図である。
【図４】ツメ構造の詳細を示した、図2のトレーの1つの角の拡大及び正面図である。

Claims (8)

1. 垂直な溝をもつ内壁を有する電気泳動用セルによる水平型サブマージ・ゲル電気泳動法において使用するためのプレキャスト電気泳動用スラブゲルとトレーの組み合わせ物であって、以下の：
   平らな底面、及び上記底面の真正面に向かい合った2つの側面に接する一段高い壁をもつトレー；
   一方の上記一段高い壁の外面から突き出したツメ、ここで、上記ツメは、前記垂直な溝により受け入れられる大きさであり、そのため受け入れられた場合に上記トレーの横滑りを防ぐ；及び
   上記トレー中に保持された電気泳動用ゲル、
   を含む上記組み合わせ物。
2. 前記一方の一段高い壁の外面から突き出した第1のツメ、及び前記もう一方の一段高い壁の外面から突き出した第2のツメを含む、請求項1に記載の組み合わせ物であって、上記第1及び第2のツメが前記電気泳動用セルの向かい合った内壁上の第1及び第2の垂直な溝のそれぞれによって受け入れられるように配置される上記組み合わせ物。
3. 前記ツメを、指の力だけでその表面からの上記ツメの完全な取り外しを可能にする様式で前記外面に結合させる、請求項1に記載の組み合わせ物。
4. 前記垂直な溝が、前記ツメの幅を上回る上記溝の上端での幅から下方に向かって直線的に減少する幅を有し、上記ツメの幅が、上記電気泳動用セル内の規定された高さで上記垂直な溝の幅と実質的に等しい、請求項1に記載の組み合わせ物。
5. 水平型サブマージ・ゲル電気泳動法において使用するためのプレキャスト電気泳動用スラブゲルとトレーの組み合わせ物であって、以下の：
   平らな長方形の底面、及び上記底面の真正面に向かい合った2つの側面に接する一段高い壁、底面から上方にのびた複数の柱をもつトレー；そして
   上記柱が電気泳動用ゲル中に埋め込まれるように上記トレーに保持された電気泳動用ゲル、
   を含むく上記組み合わせ物。
6. 前記複数の柱が、前記平らな長方形の底面の4つの角の各々に近い柱を含む、請求項5に記載の組み合わせ物。
7. 水平型サブマージ・ゲル電気泳動法において使用するためのプレキャスト電気泳動用スラブゲルとトレーの組み合わせ物であって、以下の：
   平らな底面、及び一段高い壁、並びにホット・スタンプ・ホイル・プリンティングにより上記平らな底面に印刷された、個々のサンプル・レーン及び移動距離、又はその両方を確認する目印をもつトレー；そして
   上記トレー中に保持された電気泳動用ゲル、
   を含む上記組み合わせ物。
8. 前記目印が、前記トレーの裏面に印刷されている、請求項7に記載の組み合わせ物。