JP2011520130A - 漏出原因の溶接線を有しない溶接された電気泳動カセット - Google Patents

Abstract

スラブゲルカセットは、略平坦なプレートから形成されており、これらのプレートは、境界に沿って一緒に溶接されている。カセットは、上縁部および底縁部が開放されたゲル空間をプレート間に有しており、ゲル空間内におけるゲルの対向する端部は、電極が浸漬された緩衝液に露出している。プレートは、溶接線がゲル空間の底部開口と交わらないように形成される。ゲルを注入するために必要なゲル空間の底部のシールは、底部開口の上方にシーリングストリップを配置することによって、溶接線に沿ったゲル溶液の漏出の危険なく、実現される。

Description

本願は、２００８年５月１２日に出願された米国仮出願第６１／０５２５０１号の利益を享受するものであり、参照することにより本明細書の記載に代える。

本発明は、生化学実験器具、具体的にはスラブゲル電気泳動用器具の分野に属する。

解析化学者または生化学者にとってスラブゲルは多くの利点があるため、スラブ形のゲルにおける電気泳動は、生化学実験において一般的な解析技術である。スラブゲルは分割可能であり、例えば複数のレーンに分割して、すべてのレーンを同じ条件にして各レーンにおいて分離解析を実行することができる。また、溶質バンドを可視化するために染色する目的で、筐体からスラブゲルを容易に取り出すことができる。さらに、スラブゲルが有する平坦な二次元の構造により、自動化された機器類を用いて、各バンドの内容物の同定および定量化のためのスキャンを容易に行うことができる。

一般的にスラブゲルは、ゲルの厚さを決定する間隙により離間された一対の平行なプレートから実質的になる、カセット内に保持される。ゲルは、ゲル形成モノマーまたはプレポリマーの溶液により間隙を充填して溶液の重合化を可能にすることによって、カセット内に注入される。一旦、ゲルが注入されると、ゲルの上縁部に沿ってサンプルが装填されて、緩衝液を通じて電極に接続されたゲルの上縁部および底縁部において電気泳動が行われる。このタイプのカセットの例は、レカ（Ｌｅｋａ）による１９９５年５月２日付の米国特許第５４１１６５７号明細書、およびヴァンアッタ（Ｖａｎ Ａｔｔａ）による２０００年７月２５日付の米国特許第６０９３３０１号明細書に開示されている。

上記のようにしてゲルを注入すると、ゲル空間の底縁部を一時的にシールすることが要求されるが、この一時的なシールは、シールを除去した後において、ゲルに対してきれいに形成された底縁部になるようにして為される。一般に使用されるシールは、接着性の背面を有するフレキシブルなテープのストリップである。この方法は、ゲルを引き剥がさないようにテープを取り除くことができる一方、次の点が困難である。２つのプレートは、典型的にその側方の縁部に沿って一緒に溶接されており、プレートが交わる箇所に溶接線が残るが、この溶接線は、たとえテープにより被覆された場合であっても、漏出がよく発生する箇所になる。これを防ぐために、閉止された底部と、プレートの一方において、底部の近傍において底部に平行なスロットとを備えたカセットが設計されている。この結果、ゲルは、スロットを通じて側方に突出した「脚部」をその下縁部に沿って有することになる。しかしながら、この脚部は、ゲルの残余部の平面性から逸脱しており、ゲル内のバンドを検出する際にその明確さおよび正確さを損ねることになる。

本発明は、２つの平坦なプレートから形成されたカセットであって、下縁部に脚部を形成することなく、かつ下縁部に溶接線を残すことなく、ゲルの下縁部を露出するカセットに存する。このカセットは、一緒に溶接された２つのプレートから形成されるが、一方のプレートの下縁部は、ゲル空間の全幅に跨るのに十分な厚みを有している。開口は、ゲル空間に位置合せされた厚肉の縁部におけるスロットである。このように、スロット形の開口は、テープにより容易にシールされる連続面によって包囲されている。テープの代わりとして、外的に付加される力を加えて開口に対して圧縮された、柔らかいゴムプラグまたはシーリングパッドによって、開口をシールすることができる。それぞれの場合において、開口周りの連続面がシールを強化している。

より具体的には、カセットを形成する２つのプレートは、２つの平行する側縁部および２つの平行する端縁部を有する長方形のプレートであり、典型的には、その両方の側縁部と、２つの端縁部のうちの一方とに沿って一緒に溶接される。一方または両方のプレートに沿って側縁部が隆起しており、溶接は隆起した縁部に沿って為される。また、溶接は、厚肉の下縁部に沿って、かつスロット形の開口を包囲する周囲面から離間した箇所において、プレートを接合するためにも用いられる。この周囲面は、表面に不連続さがなく円滑であり、したがって、溶接線に沿った漏出が発生することなく、シールされうる。さらに、厚肉の下縁部は、好ましくは制御された箇所において破断可能にしてプレートの分離が可能なようになっており、それにより溶接部を開ける必要なく、電気泳動の後にゲルの取出しができる。この破断箇所は、例えば、スロット形の開口の内面などにおいて、縁部に沿ってプレート材に切れ目を入れる、または内面にノッチを形成することによって、設けることができる。このように、周囲面は、これらの箇所において破断が集中するように幅狭になっているが、破断が起こる前における周囲面自体の連続性を損ねることはない。

本発明とその好適な実施形態における、これらの、およびその他の目的、特徴並びに利点は、図面および以下の説明により明らかになる。

本発明に係るスラブゲル電気泳動カセットの一方の端部の斜視図である。

図１のカセットの側面図である。

図１と同じ角度からの図１のカセットのバックプレートの斜視図である。 以上の図面において示されたバックプレートの部分端面図である。 ゲルを取り出すためにバックプレートを破断させている点を除き、図３Ｂと同じ図である。

図１のカセットのフロントプレートの下側からの斜視図である。

図１のカセットのバックプレートの側面図である。

バックプレートの隆起した側縁部について、図１の線６−６に沿って切り取った面の断面図である。

図１において、本発明の特徴を表すカセット１１の一方の端部が、その側面を水平に横たわらせた斜視図により示される。図示された端部は、カセットを直立姿勢に保ってゲルを注入するときに、下側に面する底端部１２である。このときフロントプレート１３およびバックプレート１４を含む２つのプレートも同様に直立し、側縁部１５，１６についても同様である。ゲルを注入する際、カセットの底端部１２は、図において部分的に剥がされて示されるシーリングストリップ１７によってシールされる。電気泳動のためにカセットおよびその内部のゲルの準備ができたとき、シーリングストリップ１７は完全に剥がされる。

カセットの一方の側縁部１６の断面が図２に示される。フロントプレート１３およびバックプレート１４は、隆起した側縁部の頂部である接触面２１に沿って一緒に溶接されている。これは、以降の図面においてより良く視認できる。バックプレート１４は、カセットを電気泳動セルに固定するための側方フランジ２２と、厚肉の下縁部２３とを有している。フロントプレート１３は、バックプレート１４の厚肉の下縁部２３に適合するように、対応してその下縁部において細くなっている。両方のプレートの側縁部は、接合されたときに完全に合致するように補完的な外郭を有しており、プレート自体よりも隆起している。この場合、高さは縁部の長さ部分に沿って変化している。側縁部に隣接する各プレートの対向する平坦な面が破線２４，２５により示されている。これら平坦な面の間の空間がゲル空間であり、隆起した側縁部によって両側を囲まれている。

図３Ａは、フロントプレートに溶接される前であって、シーリングテープによりシールされる前のバックプレート１４の底縁部１２の図である。バックプレート１４の底縁部１２は、１または２以上のピア３２、つまりプレートおよび開口に構造的安定性を与える強化リブによって分断された、長尺のスロット形の開口３１を有している。この開口は、ゲル空間の下側の末端であり、電気泳動の際にゲルの下端部を露出させる。分断された開口を包囲する周囲面３３は、円滑かつ平坦であって不連続さがなく、溶接線を有していない。代わりに、ゲル空間の３つの側面に沿って、つまりプレートの隆起した側縁部３４，３５および底部の厚肉縁部２３に沿って溶接が行われる。境界部は、厚肉縁部２３に適合する輪郭の外形を有しており、図２に示されるように、この輪郭は、フロントプレートの隆起した境界部の輪郭に対して補完的である。図３Ｂは、厚肉縁部２３の一方の端部の拡大図であり、破断点３６，３７，３８を示している。これらの破断点において、スロット形の開口３１を破断して開くことができるようになっており、そのため電気泳動法の後におけるゲルスラブの除去が容易になる。この場合の破断点は、スロット形の開口の内面３９における小さいノッチまたは切り込み線である。図３Ｃは、破断の結果として２つに分けられた部分４１，４２を示している。

図４は、下側から見たフロントプレート１３を示す。図４は、フロントプレートの下縁部４５に隣接する面とともに、バックプレートの縁部に溶接される、フロントプレートの隆起した側縁部４３，４４を示している。ゲル空間は、バックプレートの隆起した側縁部３４，３５（図３ａ）と、フロントプレートの隆起した側縁部４３，４４と、バックプレートの厚肉の端縁部２３とによって境界が定められている。電気泳動が起きた後に、ゲルを取り出すためにフロントプレートとバックプレートとが破断分解された後の様子として、フロントプレート１３が図示されている。破断された結果、バックプレートの底縁部の上部４１がバックプレートの残余部分から分離された状態となり、フロントプレート１３に対して溶接されたままである。

従来の任意の手段によりプレートを形成して接合できるが、プレートを射出成形により個別に形成して、超音波溶接によって一緒に溶接することが好ましい。バックプレートの厚肉縁部２３は、プレートの当該部分を金型から取り出すための適当なスライドを備えた金型のアンダーカット部分により形成されうる。アンダーカット部分を備え、かつアンダーカット部分から成形部分を取り外しできる金型デザインおよびスライドは、当業者において周知である。超音波溶接も同様に周知であり、同様に当業者に周知のエネルギー誘導部（energy director）についても、安定かつ連続的な溶接を確実に行うために採用されうる。エネルギー誘導部は、溶接されるべき部品の一方の部品が、他方の部品との最初の接触点として作用する特徴を有し、接触点に対して超音波振動を集中的に発生させて接触点における部分を溶融させるように形成されており、それにより、溶融物質が冷却される前に溶接面を通って流れるようになる。図示される実施形態において、エネルギー誘導部は、バックプレートの境界部に沿って延在する「Ｖ」の字を反転させた外形を有する突起であり、溶接面は、ゲル空間に隣接する２つのプレートの境界である。突起５１は、図５の側面図および図６の断面図に示されている。

添付した特許請求の範囲において、「１つ」（「a」、「an」、「one」）は、「１または２以上」を意味することを意図している。「具備する」（「comprises」、「comprising」）など「具備」（「comprise」)およびその類の用語であって、工程または要素の列挙に先んじて用いられるときは、さらなる追加の工程または要素が任意のものであり、排除されていないことを意味することを意図している。本明細書において引用されたすべての特許、特許出願およびその他の刊行物は、参照することにより本明細書の記載に代える。本明細書において引用したいずれかの参照文献と、本発明の詳細な説明における明示的な説明との間の齟齬については、そのいずれも本発明の詳細な説明に即して解釈されることを意図している。当業者により理解されている或る言葉または表現の定義と、本発明の詳細な説明において同一の言葉または表現に対して明示的に与えられた定義との間の齟齬がある場合もこれに含まれる。

Claims (6)

1. 電気泳動分離媒体として使用されるスラブゲルを保持するカセットであって、第１および第２の長方形のプレートを有し、該第１および第２の長方形のプレートは、それぞれ対向する平行な側縁部および対向する平行な端縁部を有し、一方の前記プレートにおける側縁部が隆起していて、他方の前記プレートの側縁部に溶接されて、前記プレート間にスラブ形のゲル空間を形成しており、前記端縁部の一方が、前記ゲル空間に跨るように十分な厚みを有し、かつ前記端縁部の一方が、前記ゲル空間に位置合せされたスロット形の開口を有し、前記スロット形の開口が、不連続面を含まない円滑な周囲面によって包囲されていることを特徴とする、カセット。
2. 前記スロット形の開口がリブによって分断されていることを特徴とする、請求項１に記載のカセット。
3. 前記スロット形状の開口が複数のリブによって分断されていることを特徴とする、請求項１に記載のカセット。
4. 前記スロット形状の開口が、選択された箇所において切れ目を含む内面を有して、前記周囲面にわたって前記厚肉の端縁部の破断を容易にすることを特徴とする、請求項１に記載のカセット。
5. 前記プレートが射出成形によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載のカセット。
6. 前記プレートが、射出成形によって形成され、前記側縁部および前記厚肉の端縁部に沿って超音波溶接により溶接されることを特徴とする、請求項１に記載のカセット。

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