JP3818588B2

JP3818588B2 - ゲル切出装置

Info

Publication number: JP3818588B2
Application number: JP2002381105A
Authority: JP
Inventors: 義三古賀; 敏夫森川
Original assignee: アナテック株式会社
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004212173A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、分子生物学分野において、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は蛋白質等を目的とする試料のゲルの特定領域を切り取るためのゲル切出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、分子生物学の分野において、二次元電気泳動法に基づくアガロースゲル及びアクリルアミドゲルから目的とする遺伝子を抽出し、さまざまな遺伝子の解析が進んでいる。一般には、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は蛋白質等の分離には、二次元電気泳動法により得られたゲルが用いられている。ゲルから目的の試料を抽出するには、蛍光色素で染色して可視化した試料をレーザ等でスキャンし、得られた画像データをディスプレイに映し出し特定領域を指定して切り出すことによって行っていた。
【０００３】
遺伝子等の解析には、目的とする試料のゲルからの抽出が不可欠な操作であるが、これらの試料の切出装置には、得られた画像データに基づいて自動的に切り出しを行う自動切出装置と、肉眼で直視しながらカッター等の切り出し具を使用して手作業で切り出しを行う手動切出装置とがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動切出装置は、試料を励起する光源、ゲルを載置するＸ−Ｙステージ、検出光を検出するカメラ、試料を切り出すカッター等は、周囲から光が入り込まないように暗室に構成した箱の内部に収納することによって構成されている。このように、自動的に切り出す装置は、装置が複雑になり、高価であって手軽に使用することができないという問題があった。
【０００５】
また、手動切出装置は、例えば、特開２０００−８８８０４号公報に記載されているように、モニタに映し出された画像データの上に直接ゲルを載置し、画像データを元に切り出すように構成されている。即ち、得られた画像データを切り出し用モニタに等倍に映し出し、前記等倍に映し出されたモニタの画像データにゲルを直接重ね合わせる。このとき、ゲルのスペーサーによる切り込み部と画像データの切り込み部とを正確に合わせる。ゲルは無色透明であるからモニタ上に映し出された画像データは、ゲルから透けて確認することができるので、ゲル下に映し出された画像データを元に目的とする特定領域を切り出すことができる。
【０００６】
しかしながら、上記のように、モニタに映し出された画像データ上に直接ゲルを重ね合わせる方法では、ゲルの作成の際にスペーサーによって切り込みを入れなければならず、また、画像データとゲルを正確に位置合わせすることが困難であり、特定領域を正確に切り出すことはできなかった。また、試料の電気泳動パターンを検出するためにゲルを載置する載置部とは別途に、得られた画像データを表示しゲルを重ね合わせるモニタを必要とし、モニタは、撥水処理が施されたフラットな画面でなければならない等の問題があった。
【０００７】
この発明は、かかる現況に鑑みてなされたものであり、簡単な構成にも拘わらず、煩雑な位置合わせ操作をすることなく正確に切り出すことができ、また安全に操作することができるゲル切出装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、ゲル切出装置は、中央部に設けた透孔にガラス板を取り付けたゲル撮影台と、前記撮影台の上方に配設されゲルの試料を励起させる励起光源と、前記撮影台の下方に配設され前後左右に水平移動可能であり、ゲルの切り出し位置を示す位置マーカーと、ゲルの電気泳動パターンを撮影する高感度ＣＣＤカメラと、前記高感度ＣＣＤカメラで撮影された画像データを解析するコンピュータと、画像データを映し出すディスプレイとからなることを特徴とする。
【０００９】
励起光源には、青色発光ダイオードを用いることが好ましい。また、位置マーカーは、ＸＹステージ上に備えることができる。位置マーカーを備えたＸＹステージは、ステージコントローラに接続し、さらにステージコントローラが接続されているコントロールユニットを介してコンピュータにより制御することができる。撮影台にはゲルの移動を防止するゲル固定具を設けてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、図示する実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は、第１実施形態を示すブロック図である。１はゲル２を載置する固定された撮影台であり、撮影台１は、略中央部に透孔３が形成されており、前記透孔３を塞ぐように透明なガラス板４を取り付けることによって構成されている。ゲル２は、前記ガラス板４上に直接載置される。前記撮影台１の上方には、ゲル中の試料を励起する光源５が左右に設けられている。
【００１１】
励起光源５には、従来のＵＶイルミネーターに変わり安価で小型で、しかも身体に安全な青色発光ダイオードを用いる。従来、励起光源としてはＵＶイルミネーターを用い、蛍光色素で染められた試料を光らせ、その蛍光をテレビカメラで撮影していた。紫外光は、蛍光色素、核酸、蛋白質に対してダメージを与えるおそれがある。また、ゲルに直接触れて長時間紫外線を浴びていると危険であることから、暗箱の中で自動的に操作するように構成されていた。この発明では、励起光源５に身体に無害な青色発光ダイオードを使用することにより、手動での切り出し作業が可能になった。
【００１２】
従来のゲル切り出し装置においては、励起光源は、ゲルを載置するＸＹステージの下方に配置されており、下方から蛍光色素で染められた試料を光らせていた。この発明における励起光源５は、ゲル２を載置する撮影台１の上方に配置される。青色発光ダイオードによる励起光源５の前面には、選択的に蛍光色素を励起するために必要な青色光のみを取り出す励起光専用フィルタ６を配置することが好ましい。
【００１３】
青色発光ダイオードによって励起された試料の検出光は、高感度ＣＣＤカメラ７により検出される。前記高感度ＣＣＤカメラの前面には、励起光を遮断し、かつ目的ゲルからの蛍光を選択的に検出するための蛍光専用フィルタ８を配置してもよい。検出された画像データはデジタル信号に変換され、データ処理を行うコンピュータ１０に送られて、画像データとして処理される。画像データは、コンピュータ１０に接続されたディスプレイ１１に映し出される。
【００１４】
また、前記撮影台１の下方には、位置マーカー１２を備えたＸＹステージ１３が配設されている。前記位置マーカー１２は、その上面に位置を示す目印１２ａ、例えば、図２に示すように＋マークが付されており、ＸＹステージ１３の略中央部に取り付けられている。位置マーカー１２は、その上面とガラス板４との間にわずかの隙間を設けて配設されており、ＸＹステージ１３によって前後左右に移動することが可能である。
【００１５】
前記ＸＹステージ１３は、ステージコントローラ１５に接続されており、ステージコントローラ１５は、コントロールユニット１６に接続されている。前記ＸＹステージ１３は、コントロールユニット１６を介してコンピュータ１０によって制御される。コンピュータ１０により制御されるコントロールユニット１６によってステージコントローラ１５が制御され、ＸＹステージ１３上の位置マーカー１２は、前後左右に水平移動し移動方向（Ｘ、Ｙ方向）と移動距離が制御される。
【００１６】
ＸＹステージ１３に備えられた位置マーカー１２は、電気泳動パターンの画像データとして選択された特定領域の下面に位置して切り出し部分を正確に示すことになる。ゲルは無色透明であるから、位置マーカー１２の上面に設けた目印１２ａをゲルから透視することができ、この目印１２ａを中心にして、カッター等の切り出し具を用いて目的の試料を手動によって正確に切り出すことができる。
【００１７】
上記実施形態において、ディスプレイ１１上で切り出す特定領域を指定するポインティングデバイスには、通常マウスが使用されるが、ジョイスティックを用いてもよい。また、上記実施形態では、位置マーカー１２の制御手段としてＸＹステージ１３を用いたが、位置決め制御手段としては、前後左右に水平移動可能な手段であれば、ＸＹステージ１３に代えて他の公知の精密位置決め手段を用いてもよい。
【００１８】
次に、切り出しが自動化された他の実施形態について説明する。図３は、自動化されたゲル切出装置のブロック図であって、ゲル撮影台１の上方にカッター等の切出具１９が配設されており、前記切出具１９は切出具コントローラ２０に接続されており、切出具コントローラ２０は、ユニットコントローラ１６に接続されている。前記切出具１９はＸＹステージ１３の略中央部に取り付けられており、前後左右に移動可能であるとともに、ゲル切り出しの際には昇降するように構成されている。前記ＸＹステージ１３はステージコントローラ１５に接続しており、コントロールユニット１６を介してコンピュータ１０によって制御される。２１は、ゲルの切り出し中のずれを防止するためのゲル固定具であって、ガラス板４上に設けられている。なお、前記切出具１９及び切出具コントローラ２０以外は、図１に示す実施形態と同一の構成であるから、同一符号を付してその説明は省略する。
【００１９】
上記第２実施形態においては、ガラス板４上に直接載置された電気泳動後のゲル２に青色発光ダイオードによる励起光源５から照射して試料を励起させ、高感度ＣＣＤカメラ７によって検出された画像データをコンピュータ１０に送って処理する。コンピュータ１０によって制御されるステージコントローラ１５によって、選択した特定領域の試料の位置の真上に切出具１９を位置決めすれば、切出具コントローラ２０によって切出具１９を作動させて処理された画像データに基づいて目的とする試料を自動的に切り出すことができる。
【００２０】
上記説明で明らかなように、この発明のゲル切出装置は、ゲルが無色透明であることを利用し、ゲルの下面側に位置マーカーによる目印を付したものであり、目視により容易に切り出すことができる。また、励起光源として従来のＵＶイルミネーターに変えて青色発光ダイオードを用いることにより、安全でしかも装置の小型化を図ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
この発明によれば、操作が簡便であり、ゲルから特定領域の試料を正確に切り出すことができる。また、光源に青色発光ダイオードを用いたので、紫外線による被爆を防止することができると共に、蛍光色素、核酸、蛋白質等にダメージを与えることなく、耐久性に優れたゲル切出装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態を示すブロック図である。
【図２】ゲル撮影台の平面図である。
【図３】この発明の第２実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１：撮影台
２：ゲル
３：透孔
４：ガラス板
５：励起光源
６：励起光専用フィルタ
７：高感度ＣＣＤカメラ
８：蛍光専用フィルタ
１０：コンピュータ
１１：ディスプレイ
１２：位置マーカー
１２ａ：目印
１３：ＸＹステージ
１５：ステージコントローラ
１６：ユニットコントローラ
１９：切り出し具
２０：切出具コントローラ
２１：ゲル固定具

Claims

中央部に設けた透孔にガラス板を取り付けたゲル撮影台と、前記撮影台の上方に配設されゲルの試料を励起させる励起光源と、前記撮影台の下方に配設され前後左右に水平移動可能であり、ゲルの切り出し位置を示す位置マーカーと、ゲルの電気泳動パターンを撮影する高感度ＣＣＤカメラと、前記高感度ＣＣＤカメラで撮影された画像データを解析するコンピュータと、画像データを映し出すディスプレイとからなることを特徴とするゲル切出装置。
励起光源は、青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１に記載のゲル切出装置。
位置マーカーは、ＸＹステージ上に備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲル切出装置。
位置マーカーを備えたＸＹステージは、ステージコントローラに接続されており、コントロールユニットを介してコンピュータにより制御されることを特徴とする請求項３に記載のゲル切出装置。
ゲル撮影台の上方には切出具が備えられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲル切出装置。
撮影台にはゲル固定具が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のゲル切出装置。