JP2011080929A - 電気泳動媒体カセットの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気泳動媒体カセットの均一な品質を維持し、且つ生産性を向上させる。
【解決手段】内部に試料分離媒体を形成する絶縁部材２、３と、絶縁部材に形成され試料分離媒体に通電する方向を規定する第一開口部及び第二開口部と、を備えた電気泳動媒体カセットを製造するにあたり、実際に使用する形状よりも大きな絶縁部材の内部に試料分離媒体を形成した後、絶縁部材を実際に使用する形状に切断する。絶縁部材を切断する部位には、凹み構造を形成したり、ミシン目加工を施す。
【選択図】図３

Description

本発明は、品質が均一な電気泳動媒体カセットの量産製造方法に関する。

ヒトゲノムプロジェクトが終了した後、プロテオーム研究が盛んに行なわれている。このプロテオームとは、特定の細胞、器官、臓器の中で翻訳生産されているタンパク質の総体を意味し、該プロテオームの研究としてはタンパク質のプロファイリングなどが挙げられる。
タンパク質をプロファイリングする手法の１つとして、タンパク質の二次元電気泳動が知られている。この二次元電気泳動は、タンパク質を電荷に依存して分離する等電点電気泳動と、分子量に依存して分離するスラブゲル電気泳動（特に、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）と、の計２つの電気泳動ステップから構成されている（例えば、特許文献１参照）。

上記二次元電気泳動を行うサンプル分離装置の一例が、特許文献２に開示されている。このサンプル分離装置は、等電点電気泳動によって分離が行なわれる１次チップと、スラブゲル電気泳動を行う２次チップとを備えている。
第一チップは、支持板と該支持板に支持された第一ゲル（一次元目のゲル）とから構成されている。この第一チップにおいては、第一ゲルにサンプルが導入され、第一ゲルを膨潤させる工程を経た後、第一ゲルに電圧が印加されることでサンプルを第一方向に分離させる。そして、第一チップは、分離されたサンプルを染色する工程、第二チップの環境に平衡化する工程が施された後、第二チップに移送される。

第二チップは、基材内に第二ゲル（二次元目のゲル）が収納されることで構成されており、該第二ゲルに第一チップの第一ゲルが接続される。この状態で第二ゲルに対して電圧を印加することでサンプルが上記第一方向とは異なる第二方向に分離される。

特開平１１−３０６０５号公報 特開２００７−６４８４８号公報

二次元電気泳動の第二ゲルの形成容器（電気泳動媒体カセット）に、ポリアクリルアミドゲルに代表される分離媒体を充填するには、電気泳動用カセットの形状によっては1容器毎に個別に媒体を充填しなければならず、均一な品質で媒体充填されたカセットを作製するのが難しいといった問題があった。また個別充填であるため製造性が悪く、大量生産が難しいといった問題もあった。

本発明の課題は、電気泳動媒体カセットの均一な品質を維持し、且つ生産性を向上させることである。

本発明の電気泳動媒体カセット製造方法は、内部に試料分離媒体を形成する絶縁部材と、該絶縁部材に形成され前記試料分離媒体に通電する方向を規定する第一開口部及び第二開口部と、を備えた電気泳動媒体カセットを製造するにあたり、実際に使用する形状よりも大きな前記絶縁部材の内部に前記試料分離媒体を形成した後、前記絶縁部材を実際に使
用する形状に切断することを特徴とする。

また、前記絶縁部材を切断する部位に、凹み構造を形成することを特徴とする。
また、前記絶縁部材を切断する部位に、ミシン目加工を施すことを特徴とする。

本発明の電気泳動媒体カセットの製造方法によれば、電気泳動媒体を内包した電気泳動カセットの均一な品質を維持し、且つ生産性を向上させることができる。

電気泳動媒体カセットの概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 電気泳動媒体カセットの断面図であり、（Ａ）は分離媒体の形成前、（Ｂ）は分離媒体の形成後を示す。 電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。 電気泳動媒体カセットの他の構成例であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。 切断部の応用例を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電気泳動媒体カセットの概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
図２は、電気泳動媒体カセットの断面図であり、（Ａ）は分離媒体の形成前、（Ｂ）は分離媒体の形成後を示す。

電気泳動媒体カセット１は、例えば直方体状の間隙（キャビティ）を空けて互いに対向する第一絶縁基材２と、第二絶縁基材３とを備え、これら二枚の絶縁基材２、３の間にポリアクリルアミドゲル等の分離媒体（ゲル）を充填したサンドイッチ構造とされる。図２（Ｂ）に示すように、分離媒体は、上層の第一ゲル４と下層の第二ゲル５とで構成されており、双方が界面で接して上下方向に配置される。

絶縁基材２、３の材質は特に限定されないが、例えば樹脂板、樹脂フィルム、ガラス等が例示できる。なお、絶縁基材が変形しやすい材質であれば、支えとなるような基材に適宜密着させて形状の維持を図る。
また、後述するように、絶縁基材２、３の間で分離媒体を形成した後、実際に使用するサイズに切断加工するので、切断がしやすくなるように、絶縁基材２、３の切断する部位に、凹み線加工やミシン目のような加工を施すことが望ましい。但し、分離媒体を形成する前にゲル前駆液が漏出しない構造にする必要がある。

第一ゲル４は、サンプルを濃縮するものであり、第二ゲル５はサンプルをその分子量に基づいて分離するものである。一般的には、第一ゲル４が濃縮ゲルと呼ばれ、第二ゲル５が分離ゲルと呼ばれる。
電気泳動媒体カセット１の上端、つまり絶縁基材２、３によって形成されたキャビティの上端は、ゲル前駆体を充填し、且つ第一電気泳動バッファと接するための上端開口部６となる。一方、電気泳動媒体カセット１の下端、つまり絶縁基材２、３によって形成されたキャビティの下端は、分離媒体に通電する方向を規定するための下端開口部７となる。

また、第一絶縁基材２の下部には、電気泳動時に第二ゲル５と第二電気泳動バッファと
が接するための開口部８が形成されている。開口部８の位置は、実際に使用する電気泳動媒体カセットのサイズに応じて決定し、切断位置から離れた位置とする。
ゲル前駆体を充填する際には、電気泳動媒体カセット１の側面に側面封止材１１が装着され、下端開口部７に下端封止材１２が装着され、開口部８に開口封止材１３が装着される。

図３は、電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。
電気泳動媒体カセット１は、実際に使用する電気泳動媒体カセットより大きいサイズに設定され、例えば図３のように、実際に使用する大きさの電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを横に連続して並べた形状とする。

次に、電気泳動媒体カセットの製造手順について説明する。
先ず、図２（Ａ）に示すように、分離媒体を充填する前の電気泳動媒体カセット１を準備し、図２（Ｂ）に示すように、電気泳動媒体カセット１の上端開口部６からゲル前駆体を充填し、分離媒体を形成する。なお、下端開口部７の下端封止材１２を外し、適当な容器に収めた状態で第二開口部６からゲル前駆体を充填してもよく、充填方法については任意である。

このようにしてゲル前駆体を充填し、分離媒体が形成された電気泳動媒体カセット１を、図３に示すように、電気泳動媒体カセット１を切断部９で切断することにより、実際に使用するサイズとなる電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄに加工する。切断の方法は、絶縁基材や分離媒体を損傷することがない方法であればよく、例えばレーザーカットなどの方法がある。

切断部９には、前述したように、凹みやミシン目等の構造を形成させておけば、切断がしやすくなる。
このように、切断された電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄは、元々、分離媒体を一体的に形成しているので、分離媒体の品質が均一になる。
図４は、電気泳動媒体カセットの他の構成例であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。

図５は、電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。
この電気泳動媒体カセット１は、第一絶縁基材２の上部には、等電点電気泳動など別の手法でサンプルを分離したゲルを接続させる第一接触開口部２１と、第一電気泳動バッファと接触するための第二接触開口部２２と、が形成されている。そして、ゲル前駆体を充填する際には、これら開口部２１及び２２の双方を同時に封止可能な開口封止材２３を装着する。

そして、ゲル前駆体を適当な手法で充填し、分離媒体を形成した後に、図５に示すように、切断部９で切断し、実際に使用する大きさの電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを製造する。

なお、切断部９は、切断後にスペーサとなり、切断面を封止できるような構造にすることが望ましい。例えば、図６に示すように、切断部９に凹み線加工を施し、第二基材３に対して第一基材２の凹み部が当接するような構造とする。これによれば、切断面における分離媒体の露出を抑制し、分離媒体の切断を保護することができる。また、切断前の電気泳動媒体カセット１は、実際に使用する電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄよりも大きいので、絶縁基材２、３が撓んで最適なキャビティを維持できなくなる可能性もあるが、図６に示すような切断部９を形成すれば、この切断部９がスペーサとなるので、最適なキャビティを維持することができる。もちろん、別途、絶縁基板２、３の撓みを抑制するスペー
サや、切断後に切断面を保護する部材を設けたりしてもよい。

得られた電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄは、その形状によって、適当な電気泳動器具で電気泳動を実施する。市販の電気泳動槽に適合する形状で、本製造方法により製造した電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを装着して実施してもよいし、あるいは電気泳動バッファ槽を装備した筐体とした電気泳動カセットに装着して利用してもよい。
以上より、絶縁基材２、３が「絶縁部材」に対応し、第一ゲル４、第二ゲル５が「試料分離媒体」に対応し、上端開口部６が「第一開口部」に対応し、下端開口部７が「第二開口部」に対応する。

以上説明したように、本実施形態の電気泳動媒体カセットの製造方法によれば、電気泳動媒体カセットを実際の使用サイズ以上の形態で媒体を作製し、その後、切断して使用する形態に加工を行うので、分離媒体自体は均一な組成となるものが大量に得ることができる。特にラジカル反応による重合機構を有し、ゲル形成状況が変化しやすいポリアクリルアミドゲルのような材質のゲルでも良好に均一性を維持することができる。

１ 電気泳動媒体カセット（切断前）
１ａ〜１ｄ 電気泳動媒体カセット（切断後）
２ 第一絶縁基材
３ 第二絶縁基材
４ 第一ゲル（分離ゲル）
５ 第二ゲル（濃縮ゲル）
６ 上端開口部
７ 下端開口部
８ 開口部
９ 切断部
１１ 側面封止材
１２ 下端封止材
１３ 開口封止材
２１ 第一接触開口部
２２ 第二接触開口部
２３ 開口封止材

Claims (3)

1. 内部に試料分離媒体を形成する絶縁部材と、該絶縁部材に形成され前記試料分離媒体に通電する方向を規定する第一開口部及び第二開口部と、を備えた電気泳動媒体カセットを製造するにあたり、実際に使用する形状よりも大きな前記絶縁部材の内部に前記試料分離媒体を形成した後、前記絶縁部材を実際に使用する形状に切断することを特徴とする電気泳動媒体カセットの製造方法。
2. 前記絶縁部材を切断する部位に、凹み構造を形成することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動媒体カセットの製造方法。
3. 前記絶縁部材を切断する部位に、ミシン目加工を施すことを特徴とする請求項１に記載の電気泳動媒体カセットの製造方法。

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