JP2651242B2 - 電気泳動装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気泳動装置に関し、特にバッファタンク及
びゲル板組立体を特殊な方法で装着した電気泳動装置に
関する。

［従来の技術］ 通常垂直な状態で装着したゲル板組立体と、このゲル
板組立体の頂部及び底部に装着したバッファタンクとを
有する電気泳動装置は既に提供されている。米国マリー
ランド州（MD）ガイセルスブルグ（Gaithersburg）在住
のベセスダ・リサーチ・ラボラトリーズ社（Bethesda R
eserch Labs）で製造されたビー・アール・エル・モデ
ル・エス２（BRL Model S2）と呼ばれる装置では、上部
のバッファタンクはゲル板組立体をクランプする支持体
の一部を形成している。

［発明が解決すべき課題］ しかし、この従来の装置では、着脱可能な底部のバッ
ファタンクはゲル板組立体を適所に保持するのに十分な
ものではない。その結果、垂直に位置したゲル板組立体
を転倒しないように保持するために別個のクランプ素子
を設けて、これらのクランプ素子を個々に引張り、回転
させ、解放しなければならない。特に各ゲル板組立体に
対して４つ以上のクランプ素子が必要な場合は、クラン
プ素子の使用は面倒で、多大な時間を要する。面倒な理
由は、クランプが適正に固定されるまで、転倒しないよ
うにゲル板組立体を手で押えていなければならないから
である。

支持体と一体にした上部のバッファタンクの有する他
の問題点は、清掃が困難なことである。オートクレーブ
処理は清掃に有効であるが、バッファタンクが全体の電
気泳動装置の一部で装置から取外せない場合は、全体の
装置をオートクレーブ処理しない限りバッファタンクを
オートクレーブ処理できない。

従来の垂直型電気泳動装置の有する別の問題点は、上
部のバッファタンクが固定位置にあるため、使用すべき
ゲル板組立体の長さを変えられないことである。十分な
分離を行なうためにあるサンプルについては一層長いレ
ーンが必要であるため、ゲル板組立体の長さを変える必
要が生じるが、その長さを変えられないと、同じ装置で
別の長さのゲル板組立体を使用できないから、全体的に
別の装置を使用するか、少なくとも別の上部バッファタ
ンク付きゲル板組立体を使用しなければならない。

従来の電気泳動装置の有する更に別の問題点は、ゲル
板組立体を適所に保持するために使用するクランプが、
適所にネジ止めされる数に応じて可変量のクランプ圧力
を生じてしまうことである。このため、ある場合には、
クランプ圧力が不足し、これを補償するためにクランプ
圧力を大きくすると、ある場合には、ゲル板組立体を損
傷させてしまう。

本発明の目的は、ゲル板組立体を、特に上部及び底部
のバッファタンクと組合せて、良好に固定することであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明では、ゲル板組立体を適所に保持するための手
段としてバッファタンクを利用し、及び（又は）いずれ
かのバッファタンクを装置に係合させるための所定のク
ランプ作用を伴う着脱可能なクランプ手段を使用するこ
とが要点である。

本発明の一形態によれば、上記目的は、少なくとも１
つのゲル板組立体を装着するための少なくとも１つの支
持体と、各ゲル板組立体のための１対のバッファタンク
と、各ゲル板組立体の両端でこれらのバッファタンクを
装着する手段とを備え、帯電化合物を電気泳動的に分離
するための電気泳動装置を提供することにより、達成さ
れる。ただし、この電気泳動装置の特徴とするところ
は、バッファタンクのうちの少なくとも１つが、ゲル板
組立体の内部で液体に接触した状態でしかも支持体上で
着脱可能な位置においてこの少なくとも１つのバッファ
タンクを解放可能に装着する手段を備え、この手段がク
ランプを有し、このクランプが、このクランプによりゲ
ル板組立体を少なくとも１つのバッファタンクと支持体
との間に保持した状態で、少なくとも１つのバッファタ
ンクを支持体に押付けるように偏倚していることであ
る。

本発明の別の形態によれば、上記目的は、少なくとも
１つのゲル板組立体を実質上垂直に装着するための少な
くとも１つの支持体と、各ゲル板組立体のための１対の
バッファタンクと、各ゲル板組立体の両端で１対のバッ
ファタンクを装着する手段とを備え、帯電化合物を電気
泳動的に分離するための電気泳動装置を提供することに
より、達成される。ただし、この電気泳動装置の特徴と
するところは、ゲル板組立体の上端に装着されたバッフ
ァタンク即ち上部バッファタンクが、ゲル板組立体の頂
部に関して上部バッファタンクを自動的に位置決めする
手段と、ゲル板組立体の頂部において支持体上に上部バ
ッファタンクを装着する手段とを有することである。

本発明は、両方のバッファタンクが着脱可能であり所
定のクランプ作用を行なうように取付けできる型式の好
適な電気泳動装置に関連して説明する。また、バッファ
タンクが好適には、このバッファタンクと支持体との間
にゲル板組立体をクランプすることによりクランプ作用
を行なう型式のものについて、本発明を説明する。更
に、本発明は、一方のみのが着脱可能な場合でさえ有効
であり、ゲル板組立体がバッファタンクと支持体との間
に保持されるか否かを問わずに、有効である。

［実施例］ 以下、本発明の実施例につき説明するが、本明細書で
用いる「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」その他
の方向を示す用語は普通の意味において使用する場合の
方向を指すものとする。

本発明に係る電気泳動装置20（第１図）は、ベース22
と、垂直な柱24と、柱24の両側に装着した２つのクラム
シェル（蛤の殻状の部材）26、28と、ゲル板組立体40
（第３図に更に明示する）のための支持表面を提供する
支持レール29、30とを有する。クラムシェル26、28は、
柱24の上端上に乗っているブッシュ60（第２図）によ
り、柱24に回転可能に装着してある。係止機構170が設
けてあって、クラムシェル26、28を回転しないように解
放可能に係止できる。従来装置と同様、一対のバッファ
タンク70、100（第１図）が装置20の底部及び上部にそ
れぞれ装着してある（槽32を明示するため、第１図には
底部のバッファタンク70を１つのみ示す）。

支持表面は任意の適当な表面でよいが、好適には、各
レール29、30は例えばレール対30（第６図）の如き一対
のレールで構成され、ゲル板組立体40のための支持表面
を提供する。第５、７図に明示するように、各レールの
底部は、ゲル板組立体40がレールから脱落するのを防止
する前部のリップ部34を有する支持槽32を構成する（第
１図をも参照）。槽32は垂直な肩部36と底部の棚38とを
有する。更に、各レールは、第８、10図のレール30につ
いて示すように、レールの長手方向に延びるフランジ39
を備え、このフランジは、後述するように、バッファタ
ンクのためのクランプと共働する。

対をなす各レール29、30は対応するクラムシェルに関
連する。従って、装置は２つの電気泳動ゲル板組立体を
同時に運転させることができる。代りに、更に別の対の
ゲル板組立体（図示せず）をも同じ柱に装着し、所望の
ゲル板組立体がオペレータの前面にくるまで支持体を柱
24のまわりで回転させてもよい。

好適には、対をなすレールで構成したゲル板組立体支
持表面は、垂直面に対して５°〜10°の角度α（第１
図）で傾斜するように装着する。このような構成によ
り、ゲル板組立体をオペレータの前面に配置させたとき
に、ゲル板組立体の底部及びバッファタンク70は、ゲル
板組立体の上部及びバッファタンク100よりも一層オペ
レータに接近する。この場合に得られる利点は、従来装
置のような完全垂直状態でゲル板組立体を支持する場合
とは異なり、クランプを適所に装着する間ゲル板組立体
を支持体上に保持する手段を講じなくて済むことであ
る。つまり、ゲル板組立体を単に槽32に挿入し、レール
29、30にもたれ掛けさせるだけでよい。バッファタンク
70、100を設置するまで、槽32はゲル板組立体が下方へ
脱落するのを阻止し、傾斜角度αはゲル板組立体が転倒
するのを阻止する役目を果す。

角度αは好適には５°より小さくない。もしこの値よ
り小さければ、垂直状態とあまり変らず、ゲル板組立体
の転倒が生じ易くなるからである。また、角度αは好適
には10°より大きくない。この値より大きければ、底部
での装置の寸法が巨大化するからである。

ゲル板組立体40の全体構成を第３図に示し、このゲル
板組立体は、従来のものと同様、前部の板42と、後部の
板44と、これらの板を離間し、これらの板間にゲル（図
示せず）を形成できるようにするスペーサ46、48とを有
する。好適には、後部板44は電気泳動するサンプル内の
染料のライン（線）の優れた形成及び観察を保証するよ
うに改良してある。すなわち、後部板44は前表面50と後
表面52とを有し、後表面52は好適には銀又はアルミニウ
ムの如き鏡面材料54で被覆してあり、ゲル板組立体40の
流れ表面積の裏側へ延びるように層56を鏡面材料54に接
着する。“ゲル板組立体40の流れ表面積の裏側の”層56
は、電気泳動レーンが存在するゲルの流れ表面積の裏側
で、それに一致する範囲の面積に亘って、鏡面材料に接
着する。このゲル流れ表面積の寸法は、第１図に長さ
ｌ、第３図に幅ｗとして示す。層56は熱分配即ち熱伝達
可能な材料、例えばアルミニウムでつくる。この層は、
例えばアクリル接着剤の如き接着剤を使用して、その全
表面に亘って鏡面材料54に緊密に接着する。次いで、全
体の積層体を非導電性の層でコーティングする。

しかし、層56はゲル板組立体から熱を発散させるため
に使用するものではない。むしろ、フランジ39により構
成した支持表面がクラムシェル28から適度に離間されて
いて、不感エアスペース即ち絶縁空気層58（第４、８
図）を形成する。この絶縁空気層は処理中に生じた熱を
適所に維持し、作動温度達成に要する時間を減少させ
る。

従って、層56は高温の中央区域から周辺区域へ熱を伝
達して温度勾配を減少させる役目を果す。その結果、所
望の直線性を有する染料ラインがゲル内に形成され、熱
誘起による人為結果を生じさせない。しかし、全体の温
度は高温に維持されており、水で支持されたユニットの
場合よりも速い速度で染料の前線を前進させる。すなわ
ち、水の場合は、作動温度までに加熱するのに一層長い
時間がかかる。

実質上人為結果を伴わずに染料前線を前進させる能力
は、秒速0.5cmの如き速い染料前線速度を生じさせるた
め前部板42の前面を70℃の温度にするように60ワットも
の電力を供給する場合でさえも、維持される。

このようなゲル板組立体の別の利点は鏡面を設けたこ
とにより得られる。この鏡面を設けたため、オペレータ
は表面50（第３図）の状態を一層簡単に把握できる。す
なわち、鏡面は、ピペットによる板42、44間のキャビテ
ィへのサンプル溶液の正確な導入を容易にする。鏡面は
板44を清掃するときに表面50上のごみ粒子の摘発の助け
をする。染料ラインも適所の鏡面により一層容易に検知
できる。

本発明の一形態によれば、一方又は両方、好適には両
方のバッファタンクは着脱可能であり、従ってオートク
レーブで処理できる。更に好適には、バッファタンク
は、バッファタンクを適所にクランプすると共にゲル板
組立体を支持体にクランプするクランプ手段により、解
放可能に装着される。

底部のバッファタンク70（第４図）に関しては、各バ
ッファタンクは上面76（第５図）で開口したキャビティ
74（第６、７図）を有する。バッファタンクは手持ち部
材78を両端に備え、上面76でピン82に枢支した２つのク
ランプ80、80′を有する。各クランプはハンドル部83を
有する。ねじりバネ84（第６図）の一端をピン82に巻付
け、他端を上面76に取付けたネジ86に固定する。従っ
て、クランプ80、80′は内方へ向けて偏倚されている。
すなわち、クランプ80は左回り（第６図）に、クランプ
80′は右回りにそれぞれ回転するように偏倚されてい
る。

これらのクランプによる効果は、レール29においてバ
ッファタンク70を支持体にクランプすると共に、好適に
はゲル板組立体40をバッファタンクとレール29との間に
クランプすることである。この構成のため、ゲル板組立
体を適所にクランプするのに使用するクランプとは別個
にバッファタンクを適所にクランプする別個のクランプ
やファスナーを設ける必要がない。

クランプ80、80′は、クランプを親指で一方の手持ち
部材を指で掴み、ねじりバネの力に抗してゲル板組立体
からクランプを引離すように押圧するだけで作動する。
この動作によりバッファタンクとレール29、30との係合
が解除され、従って、バッファタンクを取外して清掃す
ることができる。

従来と同様、バッファタンク70の一側にバナナプラグ
90を装着して動力電線への接続用に供する。バッファタ
ンクの内側で、バナナプラグ90はワイヤ電極92（第５
図）に接続し、この電極はバッファタンク70の底部に沿
って延びるロッド又はチューブ94により支持されてい
る。チューブ94及び電極92は好適にはユニットとして着
脱可能とする。

好適には、バッファタンク70の前面96は透明とし、内
容物を視認できるようにするとよい。

同様に、バッファタンク100もゲル板組立体40の他端
に解放可能に装着できる（第8-10図）。バッファタンク
100も底面106（第10図）と透明前板108（第8-10図）と
側壁110、112と極めて短い垂直後壁114とにより画定さ
れたキャビティ104を有する。後壁114は前板108の高さ
より短く、このためキャビティ104（第９図）内の液体
はバッファタンク100に接触したゲル板組立体40（第10
図に破線で示す）に接触する。液体がキャビティ104か
ら溢れ出ないようにするため、ガスケット116（第９図
に破線で示す）が側壁110、112及び後壁114の裏面に沿
ったＵ字状経路に設けてある（第９、10図）。

バッファタンク100のためのクランプは、フランジ39
に係合するような寸法を有するディスク124まで側壁110
を貫通して延びるシャフト122を有するプランジャ120
（第８、10図）を具備する。側壁110の開口128内で、シ
ャフト122は減径し（第10図）、そのスペースにクラン
プ用の圧縮バネ126を収容する。ボタン130を使用して、
バネ126の力に抗してクランプを押圧し、それによりク
ランプ、バッファタンク、ゲル板組立体40をレール29、
30から解放する。手持ち部材132、134（第8-10図）を設
けてプランジャ120の手動押圧を補助し、バネ126の偏倚
力を克服する。

バネ126として任意の圧縮バネを使用できる。好適に
は、バネ126は、例えば米国のアソシエーテッド・スプ
リング社（Associated Spring）で製造された２つの端
部接続バネP/N CO 480-045-2000 Sにより達成されるよ
うな約0.735N/mmのバネ定数を提供するバネである。

プランジャ120の代りに他のクランプを使用できる。
例えば、底部のバッファタンク70のためのクランプ（第
４図）のような枢動クランプを装着し、垂直軸線のまわ
りでフランジ39の裏側の方へ枢動するように偏倚させて
もよい。同様に、底部のバッファタンク70のクランプの
代りに、ゲル板組立体40に圧接するように偏倚される上
部のバッファタンクのプランジャ120を用いることもで
きる。これらいずれの場合も、クランプ機構に引張り力
を作用させることにより解放を行なう。引張るよりも押
す方が操作は簡単だから、実際に示したクランプ構造の
方が好ましい。

上述した如きクランプは、ゲル板組立体に対して実質
上同じ所定の圧力を加え、従って、ゲル板組立体を装着
する毎にクランプ圧力の量を予測する必要がないという
効果を奏する。

バッファタンク100を更に改良した点は、バッファタ
ンクをゲル板組立体40の頂部に自動的に位置決めする手
段を設けたことである。この手段はキャビティ104の上
面146と実質上同一面でガスケット116を越えて後方へ延
びたロケータ即ち位置決め具140を有する。位置決め具1
40（第８図）はゲル板組立体40の頂部144に乗るように
構成した耳部として形成してある（その頂部は、第９図
に示すように、前部板108の上面146に一致している）。
位置決め具140は対をなすレール（第８図）間にはまっ
ているので、これらの位置決め具はゲル板組立体40上で
バッファタンク100を横方向に位置決めする役目をも果
す。

このような構成により、レール29、30の長さを越えな
ければ、バッファタンク100をゲル板組立体の頂部に配
置させうる状態で、任意の長さのゲル板組立体を装置に
使用できる。すなわち、バッファタンク100は常にゲル
板組立体の頂部に位置決めされる。位置決め具140がこ
の位置決めを保証するからである。

底部のバッファタンク70の場合と同様に、バナナプラ
グ150、ワイヤ152及び支持ロッド154をバッファタンク1
00に装着する（第９、10図）。

従来と同様、ドレン弁160（第８、９図）を底面106に
装着し、バッファタンクからの排液を可能にする。

代りに、図示はしないが、前部板108に拡大板を使用
し倍率拡大機能を与えてもよい。

電気泳動装置20を回転させるフレーム（第２図）は２
つの水平な板174、176に垂直に装着した台形板172を具
備する。板174は開口178を備え、この開口を柱24が貫通
する。板176はブッシュ60（後述）を具備する。各台形
板172の外方に向いた縁部180、182は２点鎖線で示すク
ラムシェルを装着した対をなすレールのための装着支持
対を提供する。ブッシュ60（第２図）はポイント（図示
せず）上に乗っている。この構成においては、板174、1
76、ブッシュ60、台形板172、取付けたクラムシェル及
びレールを含む全体のフレームは柱24上で回転する。

好適には、係止機構170（第２図）により、装置の回
転を一時的に中断できる。係止機構170は、係止板186の
歯に部材を係合させたり歯から部材を引離したりする普
通の構造の２位置プッシュラッチ（図示せず）を備えて
いる。

［発明の効果］ 本発明によれば、いずれかのバッファタンクが着脱可
能なので、その清掃に当って装置全体を清掃しなくて済
むという効果が得られる。

また、上部バッファタンクは種々の長さのゲル板組立
体と一緒に使用できるので、ゲル板組立体の長さが変る
毎に別の装置を使用する必要がないという効果も得られ
る。

更に、バッファタンクの装着がゲル板組立体を適所に
保持するに必要なクランプ作用を自動的に提供するとい
う効果も得られる。

その上、ゲル板組立体のクランプに当って、オペレー
タはクランプ圧力の適正な量を決定する必要がないとい
う効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を合体した電気泳動装置の立面
図、 第２図は装置の回転能力及び係止能力を示す装置の内部
の斜視図、 第３図はゲル板組立体の断面部分図、 第４図は装置の底部バッファタンクを示す斜視図、 第５図は第４図のバッファタンクの前面立面図、 第６図は第５図のVI-VI線における断面図、 第７図は第６図のVIIにて示す部分の拡大断面図、 第８図は本発明の装置の上部バッファタンクを示す部分
斜視図、 第９図はゲル組立体上に配置した第８図のバッファタン
クの前面立面図、 第10図は第９図のＸ−Ｘ線における断面図である。 符号の説明 20:電気泳動装置 22:ベース、24:柱 26、28:クラムシェル 29、30:レール 40:ゲル板組立体 70、100:バッファタンク 80、80′：クランプ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１つのゲル板組立体を装着する
   ための少なくとも１つの支持体と、該各ゲル板組立体の
   ための１対のバッファタンクと、該各ゲル板組立体の両
   端で該１対のバッファタンクを装着するための手段とを
   備え、帯電化合物を電気泳動的に分離するための電気泳
   動装置において、 前記バッファタンクのうちの少なくとも１つが、前記ゲ
   ル板組立体の内部に液体 接触した状態でしかも前記支
   持体上で着脱可能な位置において当該少なくとも１つの
   バッファタンクを解放可能に装着する解放可能装着手段
   を備え、この解放可能装着手段がクランプを有し、該ク
   ランプが、このクランプにより前記ゲル板組立体を前記
   少なくとも１つのバッファタンクと前記支持体との間に
   保持した状態で、該少なくとも１つのバッファタンクを
   該支持体に押付けるように偏倚していることを特徴とす
   る電気泳動装置。
2. 【請求項２】少なくとも１つのゲル板組立体を実質上垂
   直に装着するための少なくとも１つの支持体と、該各ゲ
   ル板組立体のための１対のバッファタンクと、該各ゲル
   板組立体の両端で該１対のバッファタンクを装着するた
   めの手段とを備え、帯電化合物を電気泳動的に分離する
   ための電気泳動装置において、 前記ゲル板組立体の上端に装着された前記バッファタン
   ク即ち上部のバッファタンクが、該ゲル板組立体の頂部
   に関して該上部のバッファタンクを自動的に位置決めす
   る手段と、該ゲル板組立体の該頂部において前記支持体
   上に該上部のバッファタンクを装着する手段とを有する
   ことを特徴とする電気泳動装置。
3. 【請求項３】少なくとも１つのゲル板組立体を実質上垂
   直に装着するための少なくとも１つの支持体と、該各ゲ
   ル板組立体のための１対のバッファタンクと、該各ゲル
   板組立体の両端で該１対のバッファタンクを装着するた
   めの手段とを備え、帯電化合物を電気泳動的に分離する
   ための電気泳動装置において、 前記ゲル板組立体の上端に装着された前記バッファタン
   ク即ち上部のバッファタンクが更に、前記ゲル板組立体
   を前記上部のバッファタンクと前記支持体との間に保持
   した状態で、該支持体上で着脱可能な位置において該上
   部のバッファタンクを解放可能に装着する解放可能装着
   手段を備えたことを特徴とする電気泳動装置。
4. 【請求項４】少なくとも１つのゲル板組立体を実質上垂
   直に装着するための少なくとも１つの支持体と、該各ゲ
   ル板組立体のための１対のバッファタンクと、該各ゲル
   板組立体の両端で該１対のバッファタンクを装着するた
   めの手段とを備え、帯電化合物を電気泳動的に分離する
   ための電気泳動装置において、 前記ゲル板組立体の底端に装着された前記バッファタン
   ク即ち底部のバッファタンクが、この底部のバッファタ
   ンクを該ゲル板組立体及び前記支持体に着脱可能にクラ
   ンプする手段を有することを特徴とする電気泳動装置。