JP2017078571A - Gel electrophoresis device and gel electrophoresis method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gel electrophoresis device and a gel electrophoresis method which can excellently separate a target material contained in the whole blood.SOLUTION: A gel electrophoresis device includes: a well 20; a first buffer tank 30; a support part; a second buffer tank 50; a third buffer tank 30; and a power supply part 70. In the well 20, whole blood 90 is arranged. The support part is provided such that a migration gel 22 is mounted thereon and one end of the migration gel 22 is communicated with the other end of the well 20. A third buffer tank 60 is provided such that a third electrode 62 is arranged therein and a third buffer liquid 64 to be stored is communicated with an intermediate region 23 between the one end and the other end in the migration gel 22. The power supply part 70 stops voltage application to a first electrode 32 and a second electrode 52 when an electric migration started by the execution of the voltage application to the first electrode 32 and the second electrode 52 is unable to enter the migration gel 22 and prevented by blood cells contained in the whole blood 90 accumulated at the other end of the well 20, and re-starts the electric migration by executing the voltage application to the second electrode 52 and the third electrode 62.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、ゲル電気泳動装置およびゲル電気泳動方法に関する。   The present invention relates to a gel electrophoresis apparatus and a gel electrophoresis method.

生体内に存在するペプチドは、疾患により存在量が変化するものがあり、特定の疾患のマーカーとしての利用可能性を有する。例えば、血中C−ペプチドは、インスリンが合成される前段階の物質であるプロインスリンの構成物質であり、インスリンと同程度の割合で血液中に分泌され、ほとんどが分解されないまま血液中を循環し、尿とともに排出される。このため、血中のC−ペプチドを測定し、インスリンの分泌量を把握することにより、疾患を診断することが可能である。   Some peptides present in the living body change in abundance depending on the disease, and have the possibility of being used as a marker for a specific disease. For example, blood C-peptide is a component of proinsulin, which is a substance at the stage before insulin is synthesized, and is secreted into the blood at a rate similar to that of insulin, and circulates in the blood with almost no decomposition. And discharged with urine. For this reason, it is possible to diagnose a disease by measuring C-peptide in blood and grasping the amount of insulin secreted.

C−ペプチドのような抗原を測定する方法として、核酸とタンパク質との特異的結合を利用する電気泳動移動度シフトアッセイ(EMSA)が挙げられる(例えば、非特許文献1参照。)。   As a method for measuring an antigen such as C-peptide, there is an electrophoretic mobility shift assay (EMSA) using specific binding between a nucleic acid and a protein (see, for example, Non-Patent Document 1).

Garner, M.M.及びRevzin, A.、「特異的DNA領域へのタンパク質結合の定量に関するゲル電気泳動法:大腸菌ラクトースオペロン調節システムの構成要素への適用」、Nucleic Acids Research、9:3047−3060 (1981)Garner, M.M. M.M. And Revzin, A .; "Gel electrophoresis for quantification of protein binding to specific DNA regions: Application to components of the E. coli lactose operon regulatory system", Nucleic Acids Research, 9: 3047-3060 (1981).

しかし、核酸をゲル電気泳動させると分子ふるい効果が働き、核酸の分子量に応じた位置にバンドが出現するが、検体として全血を適用とする場合、問題を生じる。例えば、全血を電気泳動させると、全血に含まれる血球がウェルに詰まって電気の流れを妨害し、その結果、電気泳動が阻害されて分離性能が低下する虞が存在する。   However, when nucleic acid is subjected to gel electrophoresis, a molecular sieving effect works and a band appears at a position corresponding to the molecular weight of the nucleic acid. However, when whole blood is used as a sample, a problem arises. For example, when whole blood is electrophoresed, blood cells contained in the whole blood clog the well and obstruct the flow of electricity. As a result, there is a possibility that the electrophoresis is inhibited and the separation performance is lowered.

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、全血に含まれる標的物質を良好に分離し得るゲル電気泳動装置およびゲル電気泳動方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems associated with the prior art, and an object thereof is to provide a gel electrophoresis apparatus and a gel electrophoresis method that can favorably separate a target substance contained in whole blood. To do.

上記目的を達成するための本発明の一様相は、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離するためのゲル電気泳動装置である。前記ゲル電気泳動装置は、検体としての前記全血が配置されるウェルと、第1電極が配置され、貯留される第1緩衝液が前記ウェルの一端に連通するように設けられる第1バッファータンクと、泳動ゲルが載置され、前記泳動ゲルの一端が前記ウェルの他端に連通するように設けられる支持部と、第2電極が配置され、貯留される第2緩衝液が前記泳動ゲルの他端に連通するように設けられる第2バッファータンクと、第3電極が配置され、貯留される第3緩衝液が前記泳動ゲルにおける一端と他端との間の中間部位に連通するように設けられる第3バッファータンクと、前記第1〜第3電極に対する電圧印加を制御する電源部と、を有する。そして、前記電源部は、前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を停止し、前記第2電極と前記第3電極とに対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させる。   In order to achieve the above object, a uniform phase of the present invention is a gel electrophoresis apparatus for separating a target substance contained in whole blood by electrophoresis. The gel electrophoresis apparatus includes a well in which the whole blood as a specimen is disposed, a first electrode, and a first buffer tank provided so that a stored first buffer solution communicates with one end of the well. And a supporting portion provided so that one end of the electrophoresis gel is communicated with the other end of the well, a second electrode is disposed, and a second buffer solution to be stored is disposed on the electrophoresis gel. A second buffer tank provided to communicate with the other end and a third electrode are disposed, and the third buffer solution to be stored is provided to communicate with an intermediate portion between one end and the other end of the electrophoresis gel. And a power supply unit that controls voltage application to the first to third electrodes. The power supply unit is configured to apply the voltage applied to the first electrode and the second electrode. Electrophoresis started by performing voltage application on the first electrode and the second electrode cannot penetrate the electrophoresis gel and is deposited on the other end of the well. When inhibited by blood cells contained in blood, the voltage application to the first electrode and the second electrode is stopped, and the voltage application to the second electrode and the third electrode is performed, thereby performing electrophoresis. Let it resume.

上記目的を達成するための本発明の別の様相は、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離するためのゲル電気泳動方法である。前記ゲル電気泳動方法においては、第1電極が配置される第1バッファータンクに貯留される第1緩衝液が連通する一端と、支持部に載置される泳動ゲルの一端が連通する他端と、を有するウェルに、検体として前記全血を配置し、前記第1電極と、貯留される第2緩衝液が前記泳動ゲルの他端に連通するように設けられる第2バッファータンクに配置される第2電極と、に対して、電圧印加を実行し、前記電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を停止し、前記第2電極と、貯留される第3緩衝液が前記泳動ゲルにおける一端と他端との間の中間部位に連通するように設けられる第3バッファータンクに配置される第3電極と、に対して、電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる。   Another aspect of the present invention for achieving the above object is a gel electrophoresis method for separating a target substance contained in whole blood by electrophoresis. In the gel electrophoresis method, one end that communicates with the first buffer stored in the first buffer tank in which the first electrode is disposed, and the other end that communicates with one end of the electrophoresis gel placed on the support unit The whole blood is disposed as a specimen in a well having a first buffer electrode and a second buffer tank provided so that the first electrode and the stored second buffer solution communicate with the other end of the electrophoresis gel. A voltage application is performed on the second electrode, and electrophoresis started by executing the voltage application does not enter the electrophoresis gel, and the whole blood deposited on the other end of the well When inhibited by the blood cells contained, voltage application to the first electrode and the second electrode is stopped, and the second electrode and the stored third buffer solution are connected between one end and the other end of the electrophoresis gel. To communicate with the middle part A third electrode disposed on the third buffer tank kicked against performs voltage application to resume electrophoresis.

本発明によれば、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離する際、泳動ゲル内に侵入できない血球の堆積により電気泳動が阻害されると、電圧印加される電極対が、第1および第2電極から第2および第3電極に切り替えられて、電気泳動が再開される。第2電極が配置される第2バッファータンクに貯留される第2緩衝液は、ウェルの逆側に位置する泳動ゲルの他端に連通するように設けられており、また、第3電極が配置される第3バッファータンクに貯留される第3緩衝液が連通している泳動ゲルの中間部位は、電気泳動を阻害する血球が堆積していない。したがって、第2および第3電極の電圧印加機能は、堆積した血球によって干渉されない。そのため、第2および第3電極に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、泳動ゲルに移動(侵入)済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。つまり、全血に含まれる標的物質を良好に分離し得るゲル電気泳動装置およびゲル電気泳動方法を提供することが可能である。   According to the present invention, when the target substance contained in whole blood is separated by electrophoresis, if electrophoresis is inhibited by deposition of blood cells that cannot enter the electrophoresis gel, the electrode pair to which a voltage is applied is the first and The electrophoresis is restarted by switching from the second electrode to the second and third electrodes. The second buffer stored in the second buffer tank in which the second electrode is disposed is provided so as to communicate with the other end of the electrophoresis gel located on the opposite side of the well, and the third electrode is disposed. In the middle part of the electrophoresis gel communicating with the third buffer stored in the third buffer tank, blood cells that inhibit electrophoresis are not deposited. Therefore, the voltage application function of the second and third electrodes is not interfered by the accumulated blood cells. Therefore, when voltage is applied to the second and third electrodes and electrophoresis is resumed, electrophoresis on the target substance that has already moved (invaded) into the electrophoresis gel is not inhibited, and the target substance is well separated. be able to. That is, it is possible to provide a gel electrophoresis apparatus and a gel electrophoresis method that can favorably separate a target substance contained in whole blood.

泳動ゲルが、泳動ゲルの一端側に位置する導入ゲルと、泳動ゲルの他端側に位置する分離ゲルと、を有し、導入ゲルが、ウェルの他端と連通しており、泳動ゲルの前記中間部位を構成し、分離ゲルが、第2緩衝液と連通しており、導入ゲルのゲル濃度が、分離ゲルのゲル濃度より小さい場合、血球が堆積して電気泳動を阻害するまでに(第1電極と第2電極とに対する電圧印加を停止するまでに)、全血に含まれる標的物質を、導入ゲル側に効率よく移動させることが可能である。   The electrophoresis gel has an introduction gel located on one end side of the electrophoresis gel, and a separation gel located on the other end side of the electrophoresis gel, and the introduction gel communicates with the other end of the well. When the separation gel is configured to communicate with the second buffer solution and the gel concentration of the introduced gel is smaller than the gel concentration of the separation gel, the blood cell accumulates and inhibits electrophoresis. Until the voltage application to the first electrode and the second electrode is stopped), the target substance contained in the whole blood can be efficiently moved to the introduction gel side.

ウェルの一端と第1緩衝液との間に、後方ゲルを介在させる場合、ウェルに配置される全血が第1緩衝液側に侵入することを抑制することが可能である。   When a posterior gel is interposed between one end of the well and the first buffer solution, it is possible to suppress the whole blood arranged in the well from entering the first buffer solution side.

標的物質の分離を、標的物質およびレセプターの複合体と、遊離レセプターとの分子量の差により生じる電気泳動の移動度の差に基づいて行い、かつ、レセプターとして、標的物質のそれぞれ異なる部位を特異的に認識する少なくとも2種以上を用いる場合、標的物質を高精度で分離および定量することが可能である。   The target substance is separated based on the difference in electrophoretic mobility caused by the difference in molecular weight between the complex of the target substance and receptor and the free receptor. In the case of using at least two kinds or more recognized in the above, the target substance can be separated and quantified with high accuracy.

標的物質の分子量は、1000〜30000であることが好ましく、この場合、レセプターを2種以上用いた効果がより発揮される。   The molecular weight of the target substance is preferably 1000 to 30000. In this case, the effect of using two or more receptors is more exhibited.

標的物質の分子量は、レセプターの分子量の1/150〜1/5であることが好ましく、この場合、電気泳動における移動度の差が効果的に生じ、標的物質−レセプターの複合体と、遊離レセプターとを簡便に精度よく分離することが可能である。   The molecular weight of the target substance is preferably 1/150 to 1/5 of the molecular weight of the receptor. In this case, the mobility difference in electrophoresis effectively occurs, and the target substance-receptor complex and the free receptor Can be easily and accurately separated.

電気泳動に適用される電極は3つに限定されず、例えば、第3バッファータンクに、第4電極を配置することも可能である。この場合、電源部は、第4電極に対する電圧印加をさらに制御するように構成されており、第1電極と第4電極とに対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、泳動ゲルに侵入できずにウェルの他端に堆積した全血に含まれる血球により阻害されると、第1電極と第4電極とに対する電圧印加を停止し、第2電極と第3電極とに対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させることによって、標的物質を良好に分離することが可能である。   The number of electrodes applied to the electrophoresis is not limited to three. For example, the fourth electrode can be arranged in the third buffer tank. In this case, the power supply unit is configured to further control voltage application to the fourth electrode, and electrophoresis started by executing voltage application to the first electrode and the fourth electrode is applied to the electrophoresis gel. If it is blocked by blood cells contained in the whole blood deposited on the other end of the well without being able to enter, the voltage application to the first electrode and the fourth electrode is stopped, and the voltage application to the second electrode and the third electrode is stopped. By executing, it is possible to separate the target substance well by restarting electrophoresis.

本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動装置を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the gel electrophoresis apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示される装置本体部を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the apparatus main body part shown by FIG. 図1に示される装置本体部を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the apparatus main body part shown by FIG. 図1に示される装置本体部の下部を説明するための斜視図である。It is a perspective view for demonstrating the lower part of the apparatus main body part shown by FIG. 図1に示される装置本体部の下部を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the lower part of the apparatus main-body part shown by FIG. 全血に含まれる血球による電気泳動の阻害を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating inhibition of the electrophoresis by the blood cell contained in the whole blood. 本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the gel electrophoresis method which concerns on embodiment of this invention. 図7に示される電極接続工程を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the electrode connection process shown by FIG. 図7に示される第1電気泳動工程を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the 1st electrophoresis process shown by FIG. 図7に示される電極変更工程を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the electrode change process shown by FIG. 図7に示される第2電気泳動工程を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the 2nd electrophoresis process shown by FIG. サンプル1〜4に係る電気泳動写真である。It is an electrophoretic photograph concerning samples 1-4. サンプル1に係る電気泳動写真の要部拡大図である。3 is an enlarged view of a main part of an electrophoretic photograph relating to Sample 1. FIG. サンプル2に係る電気泳動写真の要部拡大図である。5 is an enlarged view of a main part of an electrophoretic photograph relating to sample 2. FIG. 本発明の実施の形態に係る変形例1を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the modification 1 which concerns on embodiment of this invention. 変形例1に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図である。10 is a schematic diagram for explaining a second electrophoresis step according to Modification Example 1. FIG. 本発明の実施の形態に係る変形例2を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the modification 2 which concerns on embodiment of this invention. 変形例3に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図である。10 is a schematic diagram for explaining a second electrophoresis step according to Modification 3. FIG. 本発明の実施の形態に係る変形例3を説明するための概略図である。It is the schematic for demonstrating the modification 3 which concerns on embodiment of this invention. 変形例3に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図である。10 is a schematic diagram for explaining a second electrophoresis step according to Modification 3. FIG.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動装置を説明するための平面図、図2および図3は、図1に示される装置本体部を説明するための斜視図および断面図、図4および図5は、図1に示される装置本体部の下部を説明するための斜視図および平面図、図6は、全血に含まれる血球による電気泳動の阻害を説明するための概略図である。   FIG. 1 is a plan view for explaining a gel electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention. FIGS. 2 and 3 are a perspective view and a sectional view for explaining an apparatus main body shown in FIG. 4 and 5 are a perspective view and a plan view for explaining the lower part of the apparatus main body shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the inhibition of electrophoresis by blood cells contained in whole blood. It is.

本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動装置10は、全血に含まれる標的物質を分離するために用いられ、図1〜図5に示されるように、装置本体部12および電源部70を有し、装置本体部12は、ウェル20、第1バッファータンク30、支持部40、第2バッファータンク50、第3バッファータンク60を有する。   A gel electrophoresis apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is used to separate a target substance contained in whole blood. As shown in FIGS. 1 to 5, an apparatus main body 12 and a power supply unit 70 are provided. The apparatus main body 12 includes a well 20, a first buffer tank 30, a support 40, a second buffer tank 50, and a third buffer tank 60.

ウェル20は、検体としての全血が配置されるセルである(図5参照)。   The well 20 is a cell in which whole blood as a specimen is placed (see FIG. 5).

第1バッファータンク30は、カソードである第1電極32が配置され、第1緩衝液34が貯留される。第1緩衝液は、ウェル20の一端に連通するように設けられる。   The first buffer tank 30 is provided with a first electrode 32 serving as a cathode, and stores a first buffer solution 34. The first buffer solution is provided so as to communicate with one end of the well 20.

支持部40は、ウェル20、泳動ゲル22および後方ゲル26が載置されるレーンであり、本実施の形態においては、2つ設置されている(図4および図5参照)。   The support part 40 is a lane on which the well 20, the electrophoresis gel 22 and the back gel 26 are placed. In the present embodiment, two support parts 40 are installed (see FIGS. 4 and 5).

後方ゲル26は、ウェル20の一端と第1緩衝液34との間に介在され、ウェル20に配置された全血が、第1緩衝液側(第1バッファータンク側)に侵入することを抑制するために設けられている。後方ゲル26のゲル濃度は、例えば、4%ゲルである。   The back gel 26 is interposed between one end of the well 20 and the first buffer solution 34, and suppresses the whole blood disposed in the well 20 from entering the first buffer solution side (first buffer tank side). Is provided to do. The gel concentration of the back gel 26 is, for example, 4% gel.

泳動ゲル22は、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離する部材であり、導入ゲル23および分離ゲル24を有する。導入ゲル23は、泳動ゲル22の一端側に位置し、ウェル20の他端と連通し、泳動ゲル22における一端と他端との間の中間部位を構成しており、電気泳動の初期において全血に含まれる標的物質が移動(侵入)する部位である。分離ゲル24は、泳動ゲル22の他端側に位置し、第2緩衝液と連通しており、導入ゲル23に移動(侵入)した標的物質を分離する部位である。導入ゲル23のゲル濃度は、分離ゲル24より小さくなるように設定されている。例えば、泳動ゲル22は、7%ゲルであり、導入ゲル23は、4%ゲルである。   The electrophoresis gel 22 is a member that separates a target substance contained in whole blood by electrophoresis, and includes an introduction gel 23 and a separation gel 24. The introduction gel 23 is located on one end side of the electrophoresis gel 22, communicates with the other end of the well 20, and constitutes an intermediate part between the one end and the other end of the electrophoresis gel 22, and is introduced at the initial stage of electrophoresis. This is the site where the target substance contained in blood moves (invades). The separation gel 24 is located on the other end side of the electrophoresis gel 22, communicates with the second buffer solution, and is a part that separates the target substance that has moved (invaded) into the introduction gel 23. The gel concentration of the introduction gel 23 is set to be smaller than that of the separation gel 24. For example, the electrophoresis gel 22 is a 7% gel, and the introduction gel 23 is a 4% gel.

第2バッファータンク50は、アノードである第2電極52が配置され、第2緩衝液54が貯留される。第2緩衝液54は、泳動ゲル22の他端に連通するように設けられる。   The second buffer tank 50 is provided with a second electrode 52 that is an anode, and stores a second buffer solution 54. The second buffer solution 54 is provided so as to communicate with the other end of the electrophoresis gel 22.

第3バッファータンク60は、第2のカソードである第3電極62が配置され、第3緩衝液64が貯留される。また、第3バッファータンク60は、支持部40の上方に位置し、貫通孔66を有する(図1および図3参照)。貫通孔66は、導入ゲル23に位置合せされている。したがって、第3緩衝液64は、貫通孔66を経由し、導入ゲル23に連通することとなる。   The third buffer tank 60 is provided with a third electrode 62 serving as a second cathode, and stores a third buffer solution 64. The third buffer tank 60 is located above the support portion 40 and has a through hole 66 (see FIGS. 1 and 3). The through hole 66 is aligned with the introduction gel 23. Therefore, the third buffer solution 64 communicates with the introduction gel 23 via the through hole 66.

電源部70は、第1〜第3電極32,52,62に対する電圧印加を制御するために設けられており、電源72、電気回路74およびスイッチング機構76を有する(図1参照)。電気回路74は、第1〜第3電極32,52,62が電源72と接続可能に構成されている。スイッチング機構76は、第1および第2電極32,52に対する電圧印加と、第2および第3電極52,62に対する電圧印加とを切り替えるために設けられている。   The power supply unit 70 is provided to control voltage application to the first to third electrodes 32, 52, and 62, and includes a power supply 72, an electric circuit 74, and a switching mechanism 76 (see FIG. 1). The electric circuit 74 is configured such that the first to third electrodes 32, 52, 62 can be connected to the power source 72. The switching mechanism 76 is provided to switch between voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 and voltage application to the second and third electrodes 52 and 62.

例えば、印加電圧は5〜2000V/cmであり、電気泳動温度は、室温(20〜25℃)である。電気泳動時間は、30〜180分であるが、迅速な分離という観点からは、数分〜10分程度であることが好ましい。   For example, the applied voltage is 5 to 2000 V / cm, and the electrophoresis temperature is room temperature (20 to 25 ° C.). The electrophoresis time is 30 to 180 minutes, but is preferably about several to 10 minutes from the viewpoint of rapid separation.

全血90に含まれる血球92は、第1および第2電極32,52に対する電圧印加を実行すると、導入ゲル23に向かって泳動する。そのため、電気泳動を開始して例えば3〜4分経過すると、導入ゲル23内に侵入できない血球92がウェル20の他端(ウェル20と導入ゲル23との境界)に堆積し(図6参照)、電気の流れを妨害し、その結果、電気泳動が阻害されて分離性能が低下する虞が存在する。   The blood cells 92 contained in the whole blood 90 migrate toward the introduction gel 23 when a voltage is applied to the first and second electrodes 32 and 52. Therefore, for example, after 3 to 4 minutes have elapsed from the start of electrophoresis, blood cells 92 that cannot enter the introduction gel 23 are deposited on the other end of the well 20 (the boundary between the well 20 and the introduction gel 23) (see FIG. 6). There is a possibility that the flow of electricity is obstructed, and as a result, electrophoresis is inhibited and the separation performance is lowered.

そのため、電源部70は、第1および第2電極32,52に対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、堆積した血球92により阻害されると、スイッチング機構76を利用して、第1および第2電極32,52に対する電圧印加を停止し、第2および第3電極52,62に対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させるように設定される。   Therefore, when the electrophoresis started by executing voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 is inhibited by the accumulated blood cells 92, the power supply unit 70 uses the switching mechanism 76 to By stopping the voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 and executing the voltage application to the second and third electrodes 52 and 62, the electrophoresis is set to resume.

第2電極52が配置される第2バッファータンク50に貯留される第2緩衝液54は、ウェル20に対して逆側に位置する泳動ゲル22の他端に、連通するように設けられている。第3電極62が配置される第3バッファータンク60に貯留される第3緩衝液64が連通している導入ゲル(泳動ゲル22の中間部位)24には、電気泳動を阻害する血球92が堆積していない。したがって、第2および第3電極52,62の電圧印加機能は、堆積している血球92によって干渉されず、第2および第3電極52,62に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、泳動ゲル22に移動済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。つまり、全血に含まれる標的物質を良好に分離することが可能である。   The second buffer solution 54 stored in the second buffer tank 50 in which the second electrode 52 is disposed is provided so as to communicate with the other end of the electrophoresis gel 22 located on the opposite side to the well 20. . A blood cell 92 that inhibits electrophoresis accumulates on the introduction gel 24 (intermediate portion of the electrophoresis gel 22) 24 that communicates with the third buffer solution 64 stored in the third buffer tank 60 in which the third electrode 62 is disposed. Not done. Therefore, the voltage application function of the second and third electrodes 52 and 62 is not interfered by the accumulated blood cells 92, and voltage application is performed on the second and third electrodes 52 and 62 to resume electrophoresis. In this case, electrophoresis with respect to the target substance moved to the electrophoresis gel 22 is not inhibited, and the target substance can be separated well. That is, it is possible to satisfactorily separate the target substance contained in whole blood.

なお、導入ゲル23のゲル濃度は、分離ゲル24より小さくなるように設定されているため、血球92が堆積して電気泳動を阻害するまでに(第1および第2電極32,52に対する電圧印加を停止するまでに)、全血90に含まれる標的物質を、導入ゲル側に効率よく移動させることが可能である。   In addition, since the gel concentration of the introduction gel 23 is set to be smaller than that of the separation gel 24, the voltage is applied to the first and second electrodes 32 and 52 until the blood cell 92 is deposited and the electrophoresis is inhibited. The target substance contained in the whole blood 90 can be efficiently moved to the introduction gel side.

電気泳動法は、例えば、アガロースゲル電気泳動、パルスフィールド電気泳動(pulsed−field gel electrophoresis;PFGE)、ポリアクリルアミドゲル電気泳動(Poly−Acrylamide Gel Electrophoresis;PAGE)等のゲル電気泳動を適用することが可能である。また、透明性が高く、電気的に中性であることから、ポリアクリルアミドゲル電気泳動を使用することが好ましい。   For the electrophoresis method, for example, gel electrophoresis such as agarose gel electrophoresis, pulse-field gel electrophoresis (PFGE), polyacrylamide gel electrophoresis (Poly-Acrylamide Gel Electrophoresis; PAGE) can be applied. Is possible. Moreover, since it is highly transparent and electrically neutral, it is preferable to use polyacrylamide gel electrophoresis.

第1〜第3緩衝液34,54,64および泳動ゲル22に使用される緩衝液は、特に限定されず、必要に応じて適宜選択され、例えば、クエン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸等の有機酸、その塩類等を含有する溶液や、グリシン、タウリン、アルギニン等のアミノ酸類、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ホウ酸、酢酸等の無機酸、その塩類等を含有する溶液である。具体的な緩衝液は、例えば、トリス−グリシン緩衝液、トリス緩衝液、トリス−トリシン緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、MES緩衝溶液、MOSP緩衝溶液である。   The buffer solutions used for the first to third buffer solutions 34, 54, 64 and the electrophoresis gel 22 are not particularly limited and are appropriately selected as necessary. For example, citric acid, succinic acid, tartaric acid, malic acid and the like Solution containing organic acids, salts thereof, amino acids such as glycine, taurine, arginine, inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, acetic acid, salts thereof, etc. . Specific buffers are, for example, Tris-Glycine buffer, Tris buffer, Tris-Tricine buffer, Tris-HCl buffer, MES buffer, and MOSP buffer.

次に、電気泳動により全血から分離させる標的物質について説明する。   Next, the target substance separated from whole blood by electrophoresis will be described.

標的物質は、例えば、タンパク質、ペプチド、糖鎖、核酸、低分子化合物(好ましくは、分子量が1kDa以下の低分子化合物)およびこれらの複合体である。本明細書において、タンパク質またはペプチドには、遊離体、リン酸基、メチル基、アセチル基、糖鎖、脂質、ニトリル基等の修飾を受けた修飾体、酸(例、無機酸、有機酸)や塩基(例、アルカリ金属塩)などとの塩、核酸と結合している核タンパク質など他の物質と結合しているタンパク質またはペプチドが含まれる。   The target substance is, for example, a protein, peptide, sugar chain, nucleic acid, low molecular compound (preferably a low molecular compound having a molecular weight of 1 kDa or less), and a complex thereof. In the present specification, protein or peptide includes a free form, a phosphate group, a methyl group, an acetyl group, a sugar chain, a lipid, a modified body such as a lipid, a nitrile group, an acid (eg, inorganic acid, organic acid). Or a salt with a base (eg, alkali metal salt), a protein or peptide bound to another substance such as a nucleoprotein bound to a nucleic acid.

標的物質の具体例は、インスリン、C−peptide、GLP−1(グルカゴン様ペプチドー1)、GIP(グルコース依存性インスリン分泌刺激ポリペプチド)、アディポネクチン、H−FABP(心筋型脂肪酸結合タンパク質)、ミオグロビン、トロポニンI、トロポニンT、BNP(脳性ナトリウム利尿ペプチド)、NT−ProBNP(N末端プロ脳性ナトリウム利尿ペプチド)等のタンパク質である。   Specific examples of the target substance include insulin, C-peptide, GLP-1 (glucagon-like peptide-1), GIP (glucose-dependent insulin secretion stimulating polypeptide), adiponectin, H-FABP (myocardial fatty acid binding protein), myoglobin, Proteins such as troponin I, troponin T, BNP (brain natriuretic peptide), NT-ProBNP (N-terminal pro brain natriuretic peptide).

標的物質が、何らかの疾患に関与するマーカーである場合、臨床検査において非常に有用な手段となる。例えば、標的物質がC−ペプチドの場合、疾患として、インスリンノーマ、肥満、肝疾患、クッシング症候群、末端肥大症、異常インスリン血症、インスリン自己免疫症候群、糖尿病、低血糖、低栄養状態、褐色細胞腫、下垂体副腎機能低下症などが挙げられる。   When the target substance is a marker related to some disease, it becomes a very useful means in clinical examination. For example, when the target substance is C-peptide, the diseases are insulinoma, obesity, liver disease, Cushing syndrome, acromegaly, abnormal insulinemia, insulin autoimmune syndrome, diabetes, hypoglycemia, undernutrition, brown cells And pituitary adrenal hypofunction.

C−ペプチドは、31個のアミノ酸からなるペプチドであり、インスリン前駆物質であるプロインスリンの構成成分である。C−ペプチドはプロインスリンがエンドペプチダーゼにより切断されインスリンが血中へ放出される際に、分解産物として同時に放出される。したがって、C−ペプチドは、インスリンの分泌動態の指標としての役割を果たし、血中C−ペプチドの動態は糖尿病患者等の内因性インスリンの分泌能を調べるために重要な指標となり得る。したがって、健常者の値と比較し、被験者のC−ペプチド量が高ければ、インスリンノーマ、肥満、肝疾患、クッシング症候群、末端肥大症、異常インスリン血症、インスリン自己免疫症候群などに罹患している可能性があり、被験者のC−ペプチド量が低ければ、糖尿病、低血糖、低栄養状態、褐色細胞腫、下垂体副腎機能低下症などに罹患している可能性があるとの判断を行うことができる。   C-peptide is a peptide consisting of 31 amino acids and is a constituent of proinsulin, which is an insulin precursor. C-peptide is simultaneously released as a degradation product when proinsulin is cleaved by endopeptidase and insulin is released into the blood. Therefore, C-peptide plays a role as an indicator of insulin secretion kinetics, and the kinetics of blood C-peptide can be an important indicator for investigating endogenous insulin secretion ability in diabetic patients and the like. Therefore, if the subject's C-peptide level is high compared to the value of healthy subjects, the patient suffers from insulinoma, obesity, liver disease, Cushing's syndrome, acromegaly, abnormal insulinemia, insulin autoimmune syndrome, etc. If there is a possibility that the subject's C-peptide level is low, it should be judged that the subject may have diabetes, hypoglycemia, malnutrition, pheochromocytoma, hypopituitar adrenal function, etc. Can do.

次に、標的物質の分離および定量について説明する。   Next, separation and quantification of the target substance will be described.

標的物質を高精度で分離および定量するため、標的物質に特異的に結合する物質(レセプター)を利用することが可能である。この場合、電気泳動に用いる検体は、標的物質(例えば、抗原)と、標的物質に特異的に結合するレセプター(例えば、抗体)とを結合させる反応(例えば、抗原抗体反応)を行った後の全血であり、標的物質の分離は、標的物質およびレセプターの複合体と、遊離レセプターとの分子量の差により生じる電気泳動の移動度に差に基づいている。電気泳動による標的物質−レセプター複合体の検出は、ヘテロジニアス測定系の酵素免疫測定法(ELISA)などと比べて非常に簡便な操作で精度よく検出できるため、非常に有用な手段である。   In order to separate and quantify the target substance with high accuracy, it is possible to use a substance (receptor) that specifically binds to the target substance. In this case, the sample used for electrophoresis is a substance after performing a reaction (for example, an antigen-antibody reaction) that binds a target substance (for example, an antigen) and a receptor (for example, an antibody) that specifically binds to the target substance. In whole blood, the separation of the target substance is based on the difference in electrophoretic mobility caused by the molecular weight difference between the target substance and receptor complex and the free receptor. The detection of the target substance-receptor complex by electrophoresis is a very useful means because it can be detected with high accuracy by a very simple operation as compared with the enzyme immunoassay (ELISA) of a heterogeneous measurement system.

標的物質−レセプター複合体には、すべてのレセプターが標的物質と結合した複合体と、一部のレセプターのみが標的物質と結合した複合体と、が存在する。このうち、一部のレセプターのみが標的物質と結合した複合体では分子量の差により、複合体と遊離レセプターとを分離できない場合がある。したがって、可能な限りすべてのレセプターが標的物質と結合して複合体を形成することが好ましい。   The target substance-receptor complex includes a complex in which all receptors bind to the target substance, and a complex in which only some of the receptors bind to the target substance. Among these, in the complex in which only some of the receptors are bound to the target substance, the complex and the free receptor may not be separated due to the difference in molecular weight. Therefore, it is preferable that all receptors as much as possible bind to the target substance to form a complex.

レセプターは、例えば、抗体、抗原との結合活性を有する抗体の断片(抗体フラグメント)、DNAアプタマー等の核酸、タンパク質、タンパク質で構成された受容体、バインディングプロテイン、ペプチド、生体レセプター、糖鎖である。抗体または抗体の断片は、標的物質(抗原)との特異的結合性が高いことから、好ましい。   The receptor is, for example, an antibody, an antibody fragment having an activity of binding to an antigen (antibody fragment), a nucleic acid such as a DNA aptamer, a protein, a receptor composed of a protein, a binding protein, a peptide, a biological receptor, or a sugar chain. . An antibody or an antibody fragment is preferable because it has a high specific binding property to a target substance (antigen).

抗体は、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、一本鎖抗体、改変抗体(例えば抗原認識部位のみヒト化した「ヒト化抗体」など)、キメラ抗体、2つのエピトープを同時に認識することができる二機能性抗体である。抗原への特異的結合性の観点から、モノクローナル抗体が好ましい。   The antibody can be, for example, a monoclonal antibody, a polyclonal antibody, a single-chain antibody, a modified antibody (eg, a “humanized antibody” in which only the antigen recognition site is humanized), a chimeric antibody, and a dual function capable of simultaneously recognizing two epitopes. It is a sex antibody. From the viewpoint of specific binding to an antigen, a monoclonal antibody is preferable.

標的物質と、標的物質に特異的に結合するレセプターとは、混合して反応させる。抗原抗体反応の条件を挙げると、反応温度は4〜50℃、反応時間は5分間〜24時間である。反応溶媒は、例えば、リン酸緩衝液(PBS)、炭酸緩衝液、トリス緩衝液、グリシン緩衝溶液、トリシン緩衝液である。なお、例えば、ウェル20に配置する前の全血にレセプターを添加混合するように構成したり、ウェル20にレセプターを予め配置しておき、全血をウェル20に配置する際に混合されるように構成したりすることによって、標的物質とレセプターとを、反応させることが可能である。   The target substance and the receptor that specifically binds to the target substance are mixed and reacted. In terms of the antigen-antibody reaction conditions, the reaction temperature is 4 to 50 ° C., and the reaction time is 5 minutes to 24 hours. The reaction solvent is, for example, phosphate buffer (PBS), carbonate buffer, Tris buffer, glycine buffer, or tricine buffer. For example, the receptor may be added to and mixed with whole blood before being placed in the well 20, or the receptor may be preliminarily placed in the well 20 and mixed when the whole blood is placed in the well 20. The target substance and the receptor can be reacted with each other.

一般的に、低分子量の標的物質に比較的大きな分子量を有する(それぞれ別の部位を認識する)レセプターを2種以上結合させた場合、標的物質に結合するレセプター同士が非常に近接した状態となるため、立体的に不安定な状態で、標的物質−レセプター複合体が電気泳動に耐えうる安定性を有していないことが推測される。すなわち、電気泳動の際にレセプターの少なくとも1種が標的物質から外れる可能性がある。この場合、電気泳動で検出される対象としては、1種のレセプターが結合する標的物質となり、レセプター遊離体のシグナルと、1種のレセプターが結合する標的物質のシグナルとが分離できず、標的物質の濃度を精度よく測定できない。   In general, when two or more types of receptors having relatively large molecular weights (recognizing different sites) are bound to a low molecular weight target substance, the receptors that bind to the target substance are very close to each other. Therefore, it is presumed that the target substance-receptor complex does not have stability sufficient to withstand electrophoresis in a sterically unstable state. That is, at the time of electrophoresis, at least one kind of receptor may be detached from the target substance. In this case, the target to be detected by electrophoresis is a target substance to which one kind of receptor binds, and the signal of the receptor free substance and the signal of the target substance to which one kind of receptor bind cannot be separated, and the target substance Concentration cannot be measured accurately.

一方、標的物質が低分子量である場合、標的物質のそれぞれ異なる部位を特異的に認識するレセプターを2種以上用いても、標的物質−レセプター複合体が電気泳動の際に安定に存在するため、標的物質−レセプター複合体と遊離レセプターとを、電気泳動により明確に分離することができる。したがって、標的物質の分子量は、レセプターを2種以上用いた効果をより発揮するという観点からは、1000〜30000であることが好ましく、1000〜10000であることがより好ましく、1000〜5000であることがさらに好ましい。   On the other hand, when the target substance has a low molecular weight, the target substance-receptor complex is stably present during electrophoresis even when two or more receptors that specifically recognize different parts of the target substance are used. The target substance-receptor complex and the free receptor can be clearly separated by electrophoresis. Therefore, the molecular weight of the target substance is preferably 1000 to 30000, more preferably 1000 to 10000, and more preferably 1000 to 5000 from the viewpoint of more exerting the effect of using two or more receptors. Is more preferable.

標的物質の分子量は、レセプターの分子量の1/150〜1/5であるのが好ましい。この場合、標的物質−レセプターの複合体と遊離レセプターとの分子量の差に基づいて、電気泳動における移動度の差が効果的に生じ、標的物質−レセプターの複合体と遊離レセプターとを簡便に精度よく分離できるためである。   The molecular weight of the target substance is preferably 1/150 to 1/5 of the molecular weight of the receptor. In this case, based on the molecular weight difference between the target substance-receptor complex and the free receptor, a difference in mobility in electrophoresis is effectively generated, and the target substance-receptor complex and the free receptor can be easily and accurately measured. This is because they can be separated well.

緩衝液のpHは、レセプターが標的物質結合活性を維持しかつ負に帯電する環境下における試薬の安定性、反応性などを考慮すると、中性〜弱塩基性付近つまり6〜9であることが好ましい。   The pH of the buffer solution should be around neutral to weakly basic, that is, 6 to 9, considering the stability and reactivity of the reagent in an environment where the receptor maintains the target substance binding activity and is negatively charged. preferable.

次に、標的物質−レセプター複合体および遊離レセプターを検出する方法を説明する。   Next, a method for detecting a target substance-receptor complex and a free receptor will be described.

電気泳動後の泳動ゲル(分離ゲル)において、標的物質−レセプター複合体および遊離レセプターを検出する方法は、例えば、ゲル染色である。レセプターがタンパク質である場合の染色方法としては、CBB(クマシーブリリアントブルー)染色法、銀染色法や、SYPRO(登録商標)Ruby Protein Stain(タカラバイオ社製)、Deep Purple Total Protein Stain(GEヘルスケアジャパン社製)などの色素を用いた染色法などが挙げられる。   In the electrophoresis gel (separation gel) after electrophoresis, a method for detecting the target substance-receptor complex and the free receptor is, for example, gel staining. As a staining method when the receptor is a protein, CBB (Coomassie Brilliant Blue) staining method, silver staining method, SYPRO (registered trademark) Ruby Protein Stain (manufactured by Takara Bio Inc.), Deep Purple Total Protein Stain (GE Healthcare) A dyeing method using a dye such as Japan).

標的物質の定量は、例えば、染色法により得られたバンドの色素のシグナル強度(染色の濃さ)に基づいて実行される。例えば、電気泳動後の染色(例えば、銀染色)の結果より、標的物質−レセプター複合体のバンドが検出される。当該バンドの色素のシグナル強度は、標的物質量に比例する。したがって、予め測定した標的物質−レセプター複合体のバンドのシグナル強度について、標的物質量との検量線を作成することができ、当該検量線に基づいて、検出された標的物質−レセプター複合体のバンドのシグナル強度を比較することで、サンプル中の標的物質量を正確に測定できる。バンドの色素のシグナル強度は、imageJ、NIHimage、SCIONimage等の画像解析ソフトウェアによって算出することが可能である。   The quantification of the target substance is performed based on, for example, the signal intensity (staining density) of the dye in the band obtained by the staining method. For example, the band of the target substance-receptor complex is detected from the result of staining after electrophoresis (for example, silver staining). The signal intensity of the dye in the band is proportional to the amount of the target substance. Therefore, a calibration curve with the target substance amount can be prepared for the signal intensity of the target substance-receptor complex band measured in advance, and the detected target substance-receptor complex band is determined based on the calibration curve. By comparing the signal intensities, the amount of the target substance in the sample can be accurately measured. The signal intensity of the band dye can be calculated by image analysis software such as imageJ, NIHimage, or SCIONimage.

標的物質の定量は、標識物質を利用して標的物質−レセプター複合体を可視化することに基づいて実行することも可能であり、例えば、標識物質を利用する酵素免疫測定法(EIA)、放射免疫測定法(RIA)、蛍光免疫測定法(FIA)、化学発光免疫測定法(CLIA)等を適用することが可能である。この際、直接法および間接法を適用することが可能である。直接法は、標的物質に直接反応する一次レセプター(例えば、一次抗体)を標識とするものである。間接法は、一次レセプター(例えば、一次抗体)を用いて1度目の標的物質−レセプター結合反応(例えば、抗原抗体反応)を行い、一次レセプター(一次抗体)自体を標的物質(例えば、抗原)とする別のレセプター(二次レセプター)(例えば、抗体(二次抗体))を標識とするものである。   The quantification of the target substance can be performed based on visualizing the target substance-receptor complex using the labeling substance. For example, enzyme immunoassay (EIA), radioimmunoassay using the labeling substance is possible. A measurement method (RIA), a fluorescence immunoassay method (FIA), a chemiluminescence immunoassay method (CLIA), or the like can be applied. At this time, the direct method and the indirect method can be applied. In the direct method, a primary receptor (for example, a primary antibody) that reacts directly with a target substance is used as a label. In the indirect method, a first target substance-receptor binding reaction (for example, antigen-antibody reaction) is performed using a primary receptor (for example, primary antibody), and the primary receptor (primary antibody) itself is used as a target substance (for example, antigen). Another receptor (secondary receptor) (for example, an antibody (secondary antibody)) is used as a label.

標識に用いられる標識物質は、例えば、Alexa Flour(Life社)、Hilyte Flour(Ana spec社)、IRDye(LI−COR社)、FITC(フルオレセインイソシアネート)、FITC(Fluorescein Isothiocyanate)、PE(phycoerythrin)、APC(Allophycocyanin)、Cy−3、Cy−5、テトラメチルローダミンイソシアネート等の蛍光物質、125I、32P、14C、35SまたはH等のラジオアイソトープ、アルカリホスファターゼ、ペルオキシダーゼ(例えばセイヨウペルオキシダーゼ)、β−ガラクトシダーゼまたはフィコエリトリン等の酵素、アクリジニウムエステルなどの化学物質である。 Labeling substances used for labeling include, for example, Alexa Floor (Life), Hilite Floor (Ana spec), IRDye (LI-COR), FITC (fluorescein isocyanate), FITC (Fluorescein Isothiocyanate), PE (phycoy), thyr Fluorescent substances such as APC (Allophycocyanin), Cy-3, Cy-5, tetramethylrhodamine isocyanate, radioisotopes such as 125 I, 32 P, 14 C, 35 S or 3 H, alkaline phosphatase, peroxidase (eg, peroxidase) , Β-galactosidase or an enzyme such as phycoerythrin, and a chemical substance such as an acridinium ester.

次に、本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動方法を説明する。   Next, the gel electrophoresis method according to the embodiment of the present invention will be described.

図7は、本発明の実施の形態に係るゲル電気泳動方法を説明するためのフローチャート、図8、図9、図10および図11は、図7に示される電極接続工程、第1電気泳動工程、電極変更工程および第2電気泳動工程を説明するための概念図である。   FIG. 7 is a flowchart for explaining a gel electrophoresis method according to an embodiment of the present invention. FIGS. 8, 9, 10 and 11 are an electrode connection process and a first electrophoresis process shown in FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining an electrode changing step and a second electrophoresis step.

本実施の形態に係るゲル電気泳動方法は、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離するために使用され、図7に示されるように、検体配置工程、電極接続工程、第1電気泳動工程、電極変更工程および第2電気泳動工程を有する。   The gel electrophoresis method according to the present embodiment is used to separate a target substance contained in whole blood by electrophoresis. As shown in FIG. 7, the sample placement step, the electrode connection step, the first electrophoresis A process, an electrode changing process, and a second electrophoresis process.

検体配置工程においては、全血90がウェル20に配置される。これにより、全血90は、後方ゲル26を介して第1緩衝液34と連通され、泳動ゲル22(導入ゲル23および分離ゲル24)を介して第2緩衝液54と連通される。   In the specimen placement step, whole blood 90 is placed in the well 20. Thereby, the whole blood 90 is communicated with the first buffer solution 34 via the back gel 26, and is communicated with the second buffer solution 54 via the electrophoresis gel 22 (the introduction gel 23 and the separation gel 24).

電極接続工程においては、図8に示されるように、スイッチング機構76が制御され、電源72と第1および第2電極32,52とが接続され、第1および第2電極32,52に対する電圧印加が可能に設定される。   In the electrode connection step, as shown in FIG. 8, the switching mechanism 76 is controlled, the power source 72 and the first and second electrodes 32 and 52 are connected, and voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 is performed. Is set to be possible.

第1電気泳動工程においては、図8に示されるように、第1および第2電極32,52に対する電圧印加が開始され、全血90に含まれる標的物質および血球92は、導入ゲル23に向かって泳動する。この際、標的物質は、泳動ゲル22(導入ゲル23)に移動する一方、血球92は、ウェル20の他端(ウェル20と導入ゲル23との境界)に堆積し、電気の流れを妨害し、その結果、電気泳動を阻害する(図6参照)。   In the first electrophoresis step, as shown in FIG. 8, voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 is started, and the target substance and blood cell 92 contained in the whole blood 90 are directed toward the introduction gel 23. Run. At this time, the target substance moves to the electrophoresis gel 22 (introduction gel 23), while the blood cell 92 is deposited on the other end of the well 20 (the boundary between the well 20 and the introduction gel 23), thereby obstructing the flow of electricity. As a result, electrophoresis is inhibited (see FIG. 6).

電極変更工程においては、電気泳動の阻害に対処するため、図10に示されるように、スイッチング機構76を制御することにより、電源72と第1および第2電極32,52との接続を解除し、第1および第2電極32,52に対する電圧印加を停止し、また、電源72と第2および第3電極52,62とを接続することで、第2および第3電極52,62に対する電圧印加が可能に設定される。   In the electrode changing step, the connection between the power source 72 and the first and second electrodes 32 and 52 is released by controlling the switching mechanism 76 as shown in FIG. The voltage application to the first and second electrodes 32 and 52 is stopped, and the voltage application to the second and third electrodes 52 and 62 is performed by connecting the power source 72 to the second and third electrodes 52 and 62. Is set to be possible.

第2電気泳動工程においては、第2および第3電極52,62に対する電圧印加が開始される。第3電極62が配置され第3バッファータンク60に貯留される第3緩衝液64は、導入ゲル23に連通しているため、図11に示されるように、泳動ゲル22(導入ゲル23および分離ゲル24)における電気泳動が正常に再開される。つまり、導入ゲル23には、電気泳動を阻害する血球92が堆積していないため、第2および第3電極52,62に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、泳動ゲル22に移動済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。   In the second electrophoresis step, voltage application to the second and third electrodes 52 and 62 is started. Since the third buffer solution 64 in which the third electrode 62 is disposed and stored in the third buffer tank 60 communicates with the introduction gel 23, as shown in FIG. 11, the migration gel 22 (the introduction gel 23 and the separation gel 23 is separated). Electrophoresis in gel 24) is resumed normally. That is, since blood cells 92 that inhibit electrophoresis are not deposited on the introduction gel 23, when applying voltage to the second and third electrodes 52, 62 to resume electrophoresis, the electrophoresis gel 22. Electrophoresis with respect to the target substance that has already been transferred to is not inhibited, and the target substance can be separated well.

次に、ゲル電気泳動による標的物質の分離結果を説明する。   Next, the results of target substance separation by gel electrophoresis will be described.

図12は、サンプル1〜4に係る電気泳動写真、図13および図14は、サンプル1およびサンプル2に係る電気泳動写真の要部拡大図である。   FIG. 12 is an electrophoretic photograph relating to samples 1 to 4, and FIGS. 13 and 14 are enlarged views of essential parts of the electrophoretic photographs relating to sample 1 and sample 2.

標的物質は、全血に含まれるC−peptideである。全血は、空腹時のものであり、6μLを使用した。   The target substance is C-peptide contained in whole blood. Whole blood was fasting and 6 μL was used.

サンプル1およびサンプル2は、本実施の形態に係り、電気泳動の途中において、電極対を第1および第2電極から第2および第3電極に切り替えて、電気泳動を再開した点で共通であるが、サンプル1は、全血を検体としてそのまま適用し、サンプル2は、全血に含まれるC−peptide濃度を、C−peptide標品(和光純薬工業株式会社)を添加することで、+2.4ng/mL上昇するように調整している。   Sample 1 and sample 2 relate to the present embodiment, and are common in that electrophoresis is resumed by switching the electrode pair from the first and second electrodes to the second and third electrodes during the electrophoresis. However, sample 1 is applied as it is with whole blood as a specimen, and sample 2 is added by adding C-peptide standard (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to the concentration of C-peptide contained in whole blood. It is adjusted to increase by 4 ng / mL.

サンプル3およびサンプル4は、比較例に係り、電極対の切り替えを行っていない点で共通であるが、サンプル3は、全血を検体としてそのまま適用し、サンプル4は、全血に含まれるC−peptide濃度を、C−peptide標品(和光純薬工業株式会社)を添加することで、+2.4ng/mL上昇するように調整している。   Sample 3 and sample 4 relate to the comparative example and are common in that the electrode pair is not switched. However, sample 3 is applied as it is as a whole blood sample, and sample 4 is a C contained in whole blood. -Peptide concentration is adjusted to increase by +2.4 ng / mL by adding C-peptide standard (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.).

可視化は、Anti−h−Cpeptide9101(MedixBiochemica社)に蛍光物質IRDye800CW(エムエステクノ株式会社)を標識して実施し、Odyssey(登録商標)イメージングシステム(エムエステクノ株式会社)によって検出した。   Visualization was performed by labeling Anti-h-Ceptide 9101 (MedixBiochemical) with the fluorescent substance IRDye800CW (MESTEKNO Co., Ltd.) and detected by the Odyssey (registered trademark) imaging system (MESTEKNO Corporation).

図12に示されるように、比較例に係るサンプル3およびサンプル4においては、泳動像が乱れており、複合体バンドや未反応の標識抗体バンドが良好に分離されなかった。一方、本実施の形態に係るサンプル1においては、図13に明確に示されるように、未反応の標識抗体バンドが良好に分離されている。また、本実施の形態に係るサンプル2においては、図14に明確に示されるように、複合体バンドおよび未反応の標識抗体バンドが良好に分離されている。これにより、電気泳動の途中において電極対を切り替えることが、全血の分析に有効であることが示された。   As shown in FIG. 12, in the sample 3 and the sample 4 according to the comparative example, the electrophoretic image was disturbed, and the complex band and the unreacted labeled antibody band were not well separated. On the other hand, in the sample 1 according to the present embodiment, the unreacted labeled antibody bands are well separated as clearly shown in FIG. In Sample 2 according to the present embodiment, as clearly shown in FIG. 14, the complex band and the unreacted labeled antibody band are well separated. Thus, it was shown that switching electrode pairs during electrophoresis is effective for analyzing whole blood.

次に、本実施の形態に係る変形例1〜3を順次説明する。   Next, Modifications 1 to 3 according to the present embodiment will be sequentially described.

図15は、本発明の実施の形態に係る変形例1を説明するための概略図、図16は、変形例1に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図、図17は、本発明の実施の形態に係る変形例2を説明するための概略図、図18は、変形例3に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図である。   FIG. 15 is a schematic diagram for explaining the first modification according to the embodiment of the present invention, FIG. 16 is a schematic diagram for explaining the second electrophoresis step according to the first modification, and FIG. FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a second electrophoresis step according to Modification Example 3. FIG. 18 is a schematic diagram for explaining Modification Example 2 according to the embodiment of the invention.

第3電極62(第3バッファータンク60)は、第1電極32(第1バッファータンク30)と第2電極52(第2バッファータンク50)との間に配置する形態に限定されず、必要に応じて、その配置形態を種々改変することが可能である。   The third electrode 62 (third buffer tank 60) is not limited to a configuration in which the third electrode 62 (third buffer tank 60) is disposed between the first electrode 32 (first buffer tank 30) and the second electrode 52 (second buffer tank 50). Accordingly, the arrangement can be variously modified.

例えば、第3電極62(第3バッファータンク60)は、図15に示されるように、第1電極32(第1バッファータンク30)に関して、第2電極52(第2バッファータンク50)の逆側に配置することも可能である。この場合においても、第2電気泳動工程において、図16に示されるように、第2および第3電極52,62に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、導入ゲル23に電気泳動を阻害する血球92が堆積していないため、導入ゲル23に移動済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。   For example, as shown in FIG. 15, the third electrode 62 (third buffer tank 60) is opposite to the second electrode 52 (second buffer tank 50) with respect to the first electrode 32 (first buffer tank 30). It is also possible to arrange them. Also in this case, in the second electrophoresis step, as shown in FIG. 16, when the voltage application is executed to the second and third electrodes 52 and 62 and the electrophoresis is restarted, Since the blood cells 92 that inhibit the migration are not deposited, the electrophoresis of the target substance that has moved to the introduction gel 23 is not inhibited, and the target substance can be separated well.

また、第3電極62(第3バッファータンク60)は、図17に示されるように、第1電極32(第1バッファータンク30)に対して並置することも可能である。この場合においても、第2電気泳動工程において、図18に示されるように、第2および第3電極52,62に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、導入ゲル23に電気泳動を阻害する血球92が堆積していないため、導入ゲル23に移動済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。   Further, as shown in FIG. 17, the third electrode 62 (third buffer tank 60) can be juxtaposed with the first electrode 32 (first buffer tank 30). Also in this case, in the second electrophoresis step, as shown in FIG. 18, when the voltage application is executed to the second and third electrodes 52 and 62 and the electrophoresis is restarted, Since the blood cells 92 that inhibit the migration are not deposited, the electrophoresis of the target substance that has moved to the introduction gel 23 is not inhibited, and the target substance can be separated well.

図19は、本発明の実施の形態に係る変形例3を説明するための概略図、図20は、変形例3に係る第2電気泳動工程を説明するための概略図である。   FIG. 19 is a schematic diagram for explaining the third modification according to the embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the second electrophoresis step according to the third modification.

電気泳動に適用される電極は3つに限定されず、例えば、第3バッファータンク60に、第2のアノードである第4電極68を配置することも可能である。この場合、電源部70は、第4電極68に対する電圧印加を制御するように構成される。   The number of electrodes applied to the electrophoresis is not limited to three. For example, the fourth electrode 68 as the second anode can be disposed in the third buffer tank 60. In this case, the power supply unit 70 is configured to control voltage application to the fourth electrode 68.

具体的には、図19に示されるように、電源部70は、電源72,73、電気回路74,75およびスイッチング機構76,77を有する。電源72、電気回路74およびスイッチング機構76は、第2および第3電極52,62に対する電圧印加を制御するために使用される。電源73、電気回路75およびスイッチング機構77は、第1および第4電極32,68に対する電圧印加を制御するために使用される。   Specifically, as illustrated in FIG. 19, the power supply unit 70 includes power supplies 72 and 73, electric circuits 74 and 75, and switching mechanisms 76 and 77. The power source 72, the electric circuit 74, and the switching mechanism 76 are used to control voltage application to the second and third electrodes 52 and 62. The power source 73, the electric circuit 75, and the switching mechanism 77 are used to control voltage application to the first and fourth electrodes 32 and 68.

次に、変形例3に係るゲル電気泳動方法を説明する。   Next, a gel electrophoresis method according to Modification 3 will be described.

検体配置工程においては、全血90がウェル20に配置される。これにより、全血90は、後方ゲル26を介して第1緩衝液34と連通され、導入ゲル23を介して第3緩衝液64と連通される。   In the specimen placement step, whole blood 90 is placed in the well 20. As a result, the whole blood 90 is communicated with the first buffer solution 34 via the rear gel 26 and is communicated with the third buffer solution 64 via the introduction gel 23.

電極接続工程においては、スイッチング機構77が制御され、電源73と第1および第4電極32,68とが接続され、第1および第4電極32,68に対する電圧印加が可能に設定される。この際、電源72と第2および第3電極52,62とは、接続されていない。   In the electrode connection step, the switching mechanism 77 is controlled, the power source 73 and the first and fourth electrodes 32 and 68 are connected, and voltage application to the first and fourth electrodes 32 and 68 is set to be possible. At this time, the power source 72 and the second and third electrodes 52 and 62 are not connected.

第1電気泳動工程においては、第1および第4電極32,68に対する電圧印加が開始され、全血90に含まれる標的物質および血球92は、導入ゲル23に向かって泳動する(図19参照)。この際、標的物質は、泳動ゲル22(導入ゲル23)に移動する一方、血球92は、ウェル20の他端(ウェル20と導入ゲル23との境界)に堆積し、電気の流れを妨害し、その結果、電気泳動を阻害する。   In the first electrophoresis step, voltage application to the first and fourth electrodes 32 and 68 is started, and the target substance and blood cells 92 contained in the whole blood 90 migrate toward the introduction gel 23 (see FIG. 19). . At this time, the target substance moves to the electrophoresis gel 22 (introduction gel 23), while the blood cell 92 is deposited on the other end of the well 20 (the boundary between the well 20 and the introduction gel 23), thereby obstructing the flow of electricity. As a result, electrophoresis is inhibited.

電極変更工程においては、電気泳動の阻害に対処するため、スイッチング機構77を制御することにより、電源73と第1および第4電極32,68との接続を解除し、第1および第4電極32,68に対する電圧印加を停止し、また、スイッチング機構76を制御することにより、電源72と第2および第3電極52,62とを接続することで、第2および第3電極52,62に対する電圧印加が可能に設定される。   In the electrode changing step, in order to cope with the inhibition of electrophoresis, the switching mechanism 77 is controlled to disconnect the power source 73 from the first and fourth electrodes 32 and 68, and the first and fourth electrodes 32. , 68 is stopped and the switching mechanism 76 is controlled to connect the power source 72 to the second and third electrodes 52, 62, so that the voltages to the second and third electrodes 52, 62 are connected. Application is set to be possible.

第2電気泳動工程においては、第2および第3電極52,62に対する電圧印加が開始される。第3電極62が配置され第3バッファータンク60に貯留される第3緩衝液64は、導入ゲル23に連通しているため、図20に示されるように、泳動ゲル22(導入ゲル23および分離ゲル24)における電気泳動が正常に再開される。つまり、導入ゲル23には、電気泳動を阻害する血球92が堆積していないため、第2および第3電極52,62に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、泳動ゲル22に移動済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。   In the second electrophoresis step, voltage application to the second and third electrodes 52 and 62 is started. Since the third buffer solution 64 in which the third electrode 62 is disposed and stored in the third buffer tank 60 communicates with the introduction gel 23, as shown in FIG. 20, the migration gel 22 (the introduction gel 23 and the separation gel 23 is separated). Electrophoresis in gel 24) is resumed normally. That is, since blood cells 92 that inhibit electrophoresis are not deposited on the introduction gel 23, when applying voltage to the second and third electrodes 52, 62 to resume electrophoresis, the electrophoresis gel 22. Electrophoresis with respect to the target substance that has already been transferred to is not inhibited, and the target substance can be separated well.

以上のように、本実施の形態においては、全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離する際、泳動ゲル内に侵入できない血球の堆積により電気泳動が阻害されると、電圧印加される電極対が、第1および第2電極から第2および第3電極に切り替えられて、電気泳動が再開される。第2電極が配置される第2バッファータンクに貯留される第2緩衝液は、ウェルの逆側に位置する泳動ゲルの他端に連通するように設けられており、また、第3電極が配置される第3バッファータンクに貯留される第3緩衝液が連通している泳動ゲルの中間部位は、電気泳動を阻害する血球が堆積していない。したがって、第2および第3電極の電圧印加機能は、堆積した血球によって干渉されない。そのため、第2および第3電極に対して電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる場合、泳動ゲルに移動(侵入)済みの標的物質に対する電気泳動が阻害されず、標的物質を良好に分離することができる。つまり、全血に含まれる標的物質を良好に分離し得るゲル電気泳動装置およびゲル電気泳動方法を提供することが可能である。   As described above, in this embodiment, when the target substance contained in whole blood is separated by electrophoresis, if electrophoresis is inhibited by the accumulation of blood cells that cannot enter the electrophoresis gel, an electrode to which a voltage is applied is applied. The pair is switched from the first and second electrodes to the second and third electrodes, and electrophoresis is resumed. The second buffer stored in the second buffer tank in which the second electrode is disposed is provided so as to communicate with the other end of the electrophoresis gel located on the opposite side of the well, and the third electrode is disposed. In the middle part of the electrophoresis gel communicating with the third buffer stored in the third buffer tank, blood cells that inhibit electrophoresis are not deposited. Therefore, the voltage application function of the second and third electrodes is not interfered by the accumulated blood cells. Therefore, when voltage is applied to the second and third electrodes and electrophoresis is resumed, electrophoresis on the target substance that has already moved (invaded) into the electrophoresis gel is not inhibited, and the target substance is well separated. be able to. That is, it is possible to provide a gel electrophoresis apparatus and a gel electrophoresis method that can favorably separate a target substance contained in whole blood.

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で種々改変することができる。例えば、全血に含まれる標的物質は、標的物質に特異的に結合する物質(レセプター)を利用せずに、分離および定量することも可能である。また、後方ゲルを必要に応じて適宜省略したり、分離ゲルに導入ゲルの機能を持たせることで導入ゲルを適宜省略したりすることも可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, a target substance contained in whole blood can be separated and quantified without using a substance (receptor) that specifically binds to the target substance. It is also possible to omit the back gel as needed, or to appropriately omit the introduction gel by giving the separation gel the function of the introduction gel.

10 ゲル電気泳動装置、
12 装置本体部、
20 ウェル、
22 泳動ゲル、
23 導入ゲル、
24 分離ゲル、
26 後方ゲル、
30 第1バッファータンク、
32 第1電極、
34 第1緩衝液、
40 支持部、
50 第2バッファータンク、
52 第2電極、
54 第2緩衝液、
60 第3バッファータンク、
62 第3電極、
64 第3緩衝液、
66 貫通孔、
68 第4電極、
70 電源部、
72,73 電源、
74,75 電気回路、
76,77 スイッチング機構、
90 全血、
92 血球。
10 gel electrophoresis apparatus,
12 device body,
20 wells,
22 electrophoresis gel,
23 Introducing gel,
24 separation gel,
26 Back gel,
30 First buffer tank,
32 first electrode;
34 first buffer,
40 support,
50 second buffer tank,
52 second electrode,
54 second buffer solution,
60 third buffer tank,
62 third electrode,
64 third buffer,
66 through holes,
68 4th electrode,
70 power supply,
72, 73 power supply,
74,75 electric circuit,
76, 77 switching mechanism,
90 whole blood,
92 Blood cells.

Claims (14)

全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離するためのゲル電気泳動装置であって、
検体として前記全血が配置されるウェルと、
第1電極が配置され、貯留される第1緩衝液が前記ウェルの一端に連通するように設けられる第1バッファータンクと、
泳動ゲルが載置され、前記泳動ゲルの一端が前記ウェルの他端に連通するように設けられる支持部と、
第2電極が配置され、貯留される第2緩衝液が前記泳動ゲルの他端に連通するように設けられる第2バッファータンクと、
第3電極が配置され、貯留される第3緩衝液が前記泳動ゲルにおける一端と他端との間の中間部位に連通するように設けられる第3バッファータンクと、
前記第1〜第3電極に対する電圧印加を制御する電源部と、を有し、
前記電源部は、
前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を停止し、前記第2電極と前記第3電極とに対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させることを特徴とするゲル電気泳動装置。
A gel electrophoresis apparatus for separating a target substance contained in whole blood by electrophoresis,
A well in which the whole blood is placed as a specimen;
A first buffer tank in which a first electrode is arranged and a first buffer solution to be stored communicates with one end of the well;
A supporting part on which an electrophoresis gel is placed and provided so that one end of the electrophoresis gel communicates with the other end of the well;
A second buffer tank in which a second electrode is disposed and a second buffer solution to be stored communicates with the other end of the electrophoresis gel;
A third buffer tank in which a third electrode is disposed and provided so that a third buffer solution to be stored communicates with an intermediate portion between one end and the other end of the electrophoresis gel;
A power supply unit that controls voltage application to the first to third electrodes,
The power supply unit is
Electrophoresis initiated by applying a voltage to the first electrode and the second electrode is inhibited by blood cells contained in the whole blood deposited on the other end of the well without being able to enter the electrophoresis gel. Then, the voltage application to the first electrode and the second electrode is stopped, and the voltage application to the second electrode and the third electrode is executed to resume electrophoresis. Gel electrophoresis device.
前記泳動ゲルは、前記泳動ゲルの一端側に位置する導入ゲルと、前記泳動ゲルの他端側に位置する分離ゲルと、を有し、
前記導入ゲルは、前記ウェルの他端と連通しており、前記泳動ゲルの前記中間部位を構成し、
前記分離ゲルは、前記第2緩衝液と連通しており
前記導入ゲルのゲル濃度は、前記分離ゲルのゲル濃度より小さいことを特徴とする請求項1に記載のゲル電気泳動装置。
The electrophoresis gel has an introduction gel located on one end side of the electrophoresis gel, and a separation gel located on the other end side of the electrophoresis gel,
The introduction gel communicates with the other end of the well, and constitutes the intermediate portion of the electrophoresis gel;
The gel electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the separation gel communicates with the second buffer solution, and the gel concentration of the introduced gel is smaller than the gel concentration of the separation gel.
前記ウェルの一端と前記第1緩衝液との間に介在される後方ゲルを、さらに有し、
前記後方ゲルは、前記ウェルに配置される前記全血が前記第1緩衝液側に侵入することを抑制することを特徴とする請求項2に記載のゲル電気泳動装置。
A back gel interposed between one end of the well and the first buffer,
The gel electrophoresis apparatus according to claim 2, wherein the back gel suppresses the whole blood disposed in the well from entering the first buffer solution.
前記標的物質の分離は、前記標的物質およびレセプターの複合体と、遊離レセプターとの分子量の差により生じる電気泳動の移動度の差に基づいており、
前記レセプターとして、前記標的物質のそれぞれ異なる部位を特異的に認識する少なくとも2種以上が用いられることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のゲル電気泳動装置。
The separation of the target substance is based on the difference in mobility of electrophoresis caused by the difference in molecular weight between the complex of the target substance and receptor and the free receptor,
The gel electrophoresis apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein at least two or more kinds that specifically recognize different portions of the target substance are used as the receptor.
前記標的物質の分子量は1000〜30000であることを特徴とする請求項4に記載のゲル電気泳動装置。   The gel electrophoresis apparatus according to claim 4, wherein the target substance has a molecular weight of 1000 to 30000. 前記標的物質の分子量は、前記レセプターの分子量の1/150〜1/5であることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のゲル電気泳動装置。   The gel electrophoresis apparatus according to claim 4 or 5, wherein the molecular weight of the target substance is 1/150 to 1/5 of the molecular weight of the receptor. 前記第3バッファータンクに配置される第4電極をさらに有し、
前記電源部は、
前記第4電極に対する電圧印加を制御するように構成されており、
前記第1電極と前記第4電極とに対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第4電極とに対する電圧印加を停止し、前記第2電極と前記第3電極とに対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のゲル電気泳動装置。
A fourth electrode disposed in the third buffer tank;
The power supply unit is
Configured to control voltage application to the fourth electrode;
Electrophoresis started by executing voltage application to the first electrode and the fourth electrode is inhibited by blood cells contained in the whole blood deposited on the other end of the well without entering the electrophoresis gel. Then, the voltage application to the first electrode and the fourth electrode is stopped, and the voltage application to the second electrode and the third electrode is executed to resume electrophoresis. The gel electrophoresis apparatus according to any one of claims 1 to 6.
全血に含まれる標的物質を電気泳動によって分離するためのゲル電気泳動方法であって、
第1電極が配置される第1バッファータンクに貯留される第1緩衝液が連通する一端と、支持部に載置される泳動ゲルの一端が連通する他端と、を有するウェルに、検体として前記全血を配置し、
前記第1電極と、貯留される第2緩衝液が前記泳動ゲルの他端に連通するように設けられる第2バッファータンクに配置される第2電極と、に対して、電圧印加を実行し、
前記電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第2電極とに対する電圧印加を停止し、
前記第2電極と、貯留される第3緩衝液が前記泳動ゲルにおける一端と他端との間の中間部位に連通するように設けられる第3バッファータンクに配置される第3電極と、に対して、電圧印加を実行し、電気泳動を再開させる
ことを特徴とするゲル電気泳動方法。
A gel electrophoresis method for separating a target substance contained in whole blood by electrophoresis,
As a sample, a well having one end where the first buffer stored in the first buffer tank in which the first electrode is arranged communicates and the other end where one end of the electrophoresis gel placed on the support portion communicates Placing the whole blood,
A voltage is applied to the first electrode and the second electrode disposed in a second buffer tank provided so that the stored second buffer solution communicates with the other end of the electrophoresis gel,
When electrophoresis started by executing the voltage application is inhibited by blood cells contained in the whole blood deposited on the other end of the well without entering the electrophoresis gel, the first electrode and the Stop applying voltage to the second electrode,
For the second electrode and the third electrode disposed in a third buffer tank provided so that the third buffer solution to be stored communicates with an intermediate portion between one end and the other end of the electrophoresis gel. And applying a voltage to restart the electrophoresis.
前記泳動ゲルは、前記泳動ゲルの一端側に位置する導入ゲルと、前記泳動ゲルの他端側に位置する分離ゲルと、を有し、
前記導入ゲルは、前記ウェルの他端と連通しており、前記泳動ゲルの前記中間部位を構成し、
前記分離ゲルは、前記第2緩衝液と連通しており
前記導入ゲルのゲル濃度は、前記分離ゲルのゲル濃度より小さいことを特徴とする請求項8に記載のゲル電気泳動方法。
The electrophoresis gel has an introduction gel located on one end side of the electrophoresis gel, and a separation gel located on the other end side of the electrophoresis gel,
The introduction gel communicates with the other end of the well, and constitutes the intermediate portion of the electrophoresis gel;
The gel electrophoresis method according to claim 8, wherein the separation gel is in communication with the second buffer solution, and the gel concentration of the introduced gel is smaller than the gel concentration of the separation gel.
前記ウェルの一端と前第1緩衝液との間に介在される後方ゲルを、さらに有し、
前記後方ゲルは、前記ウェルに配置される前記全血が前記第1緩衝液側に侵入することを抑制することを特徴とする請求項9に記載のゲル電気泳動方法。
A back gel interposed between one end of the well and the front first buffer,
The gel electrophoresis method according to claim 9, wherein the back gel suppresses the whole blood arranged in the well from entering the first buffer solution.
前記標的物質の分離は、前記標的物質およびレセプターの複合体と、遊離レセプターとの分子量の差により生じる電気泳動の移動度の差に基づいており、
前記レセプターとして、前記標的物質のそれぞれ異なる部位を特異的に認識する少なくとも2種以上が用いられることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載のゲル電気泳動方法。
The separation of the target substance is based on the difference in mobility of electrophoresis caused by the difference in molecular weight between the complex of the target substance and receptor and the free receptor,
The gel electrophoresis method according to any one of claims 8 to 10, wherein at least two or more kinds that specifically recognize different sites of the target substance are used as the receptor.
前記標的物質の分子量は1000〜30000であることを特徴とする請求項11に記載のゲル電気泳動方法。   The gel electrophoresis method according to claim 11, wherein the molecular weight of the target substance is 1000 to 30000. 前記標的物質の分子量は、前記レセプターの分子量の1/150〜1/5であることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載のゲル電気泳動方法。   The gel electrophoresis method according to claim 11 or 12, wherein the molecular weight of the target substance is 1/150 to 1/5 of the molecular weight of the receptor. 前記第3バッファータンクには、第4電極がさらに配置されており、
前記第1電極と前記第4電極とに対する電圧印加を実行することによって開始された電気泳動が、前記泳動ゲルに侵入できずに前記ウェルの他端に堆積した前記全血に含まれる血球により阻害されると、前記第1電極と前記第4電極とに対する電圧印加を停止し、前記第2電極と前記第3電極とに対する電圧印加を実行することによって、電気泳動を再開させることを特徴とする請求項8〜13のいずれか1項に記載のゲル電気泳動方法。
A fourth electrode is further disposed in the third buffer tank;
Electrophoresis started by executing voltage application to the first electrode and the fourth electrode is inhibited by blood cells contained in the whole blood deposited on the other end of the well without entering the electrophoresis gel. Then, the voltage application to the first electrode and the fourth electrode is stopped, and the voltage application to the second electrode and the third electrode is executed to resume electrophoresis. The gel electrophoresis method according to any one of claims 8 to 13.
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