JP3836841B2 - スラブゲル鋳物成形用インサート及びそれを使用する装置 - Google Patents

Description

本発明は、スラブ（厚板）形状のゲル（ｇｅｌｓ）の電気泳動（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）の分野に係わり、特別には液体のゲル形成溶液からスラブ形状のゲルを鋳型成形（ｃａｓｔｉｎｇ）するために使用される種類のインサート及びそれを使用する装置に関する。

・発明の背景
スラブゲルの電気泳動は、化学的な種の混合物の分離及び分析用に、更に特別には、タンパク質、ポリペプチド、核酸、オリゴヌクレチド等の複雑な種の混合物の分離及び分析用に広範に使用される。スラブゲルは、標準の含有物と同様に、多数のサンプルの同時分析を可能にして、種の識別化を促進する。一旦分離が実施されると、スラブゲルはその容器（エンクロージャ／ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）から容易に取りはずされて、検知及び分析のために直ちに着色される（ｓｔａｉｎｅｄ）。

電気泳動ゲルは、液体溶液中のモノマーの重合（ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）により形成される。スラブゲル電気泳動による実験室における時間の浪費及びオペレータエラーの最大の原因の幾つかは、ゲルの形成段階に生じ、特別には鋳物成形（ｃａｓｔｉｎｇ）工程に生じる。多くの種類の装置によって、損傷又は破損を生じないで、耐漏洩性の状態で部分の適切な整列及び組み立てを達成することが困難な場合がしばしばある。成形工程は時間の浪費への配慮を、特に経験のない人が実施する場合において必要とする。本発明はこれらの困難を処理することを目指す。

・発明の概要
本発明は、スラブゲル用の鋳物成形装置の使用及び構造の幾つかの新規な形態に存在する。種々の形態は、独立で有用であり、ゲル鋳物成形装置において個別に又は組み合わせで具備可能である。

本発明の１つの形態は、液密の容器内に共にスペーサ及び平板を保持するためのカム作動式設置フレームである。積層されたガラス板（板の１つに接着されても良く、板間の挿入のための別個の帯板でも良い、スペーサを含む）の側縁部は、緩く適合した状態で一対の向かい合うチャンネル（溝）内を滑動しており、チャンネルの壁はレバー駆動式カムにより板に対して圧縮可能であり、前記カムは液密な状態でお互いに対して板とスペーサを保持する。本発明のこれとは別の形態は、連結された板が、ゲル形成溶液が板間の隙間に設置されていて固化してゲル形成を可能にする垂直なサポートラックに固定されるような方法に関する。この形態において連結された板は、ラックの頂部においてばね力が作用していてノッチが切られたクランプによりラックの床に対して押しつけられる板の底部開口を有する垂直なサポートラックに保持されており、クランプは指タブにより簡単に開閉されるものである。本発明の第３の形態は、ゲルが鋳物成形される際にゲル内のサンプルウェルを形成するためにゲル空間に設置されていて一般的に使用される、インサート（挿入）又は「櫛（ｃｏｍｂ）」の変形に存在する。歯の列の各端部における柔軟な指（挿入の上のウェル形成突起）は、スペーサに対して挿入（インサート）をシールするように作用して、挿入の周りの液体の漏れのリスクを低減する。

本発明のこれら及び別の形態、特徴、目的及び利点は、以下の記述からより明確になるであろう。

・本発明及び特定の実施の形態の詳細な説明
幾つかの形態の各々において本発明は、構造、形状及びオペレーション方法において異なる実施の形態の広い範囲において実施可能である。これらの種々の実施の形態に対して共通の特徴のより充分な理解のために、ただし下記説明は図面に示す特定の例に注目する。これらはしかし単に例示である。

図１の立体図は、本発明の幾つかの形態を組み込むスラブゲル鋳物成形装置であり、どの様に種々の形態及び部分が共に適合し、共に作用するかを図解する。図１の装置は、左右の設置ステーション１２と１３が並んで配置される状態で、独立して単一のサポートラック１１上にある２つのスラブゲルの鋳物成形（ｃａｓｔｉｎｇ）に関して設計されている。左の設置ステーション１２は空で示されており、即ちゲル板アセンブリがない状態で、ラックの構造をより明確に示すためにサポートラックから特定の部分が分離された状態で示される。分離された部分は、旋回するノッチ付きクランプ１４と、ノッチ付きクランプをサポートラックに固定するためのピン１５と、ノッチ付きクランプを付勢するためのコイルばね１６とであり、それら全てについて以下でより詳細に記述する。

本図面及びその後の図面のゲル鋳物成形装置で使用されるゲル容器は、スラブ電気泳動で使用されるゲル板アセンブリの広い種類の任意のものであり、板の対向する側縁部に沿って板間でスペーサにより分離される２つの平らな長方形の板から一般的に構成されており、スペーサはそれら自身の厚みによるゲルの厚み及びスペーサ間の距離によるゲルの幅の両者を形成する。スペーサは、２つの板の一方の面の部分に接着されるか又はその面の部分として成形されても良く、又は平らな板の間に挿入されるスペーサ材料の別の帯板であっても良い。例示のこのタイプのゲル板アセンブリは、その後の図面においてより良く表示されており、これらの図面の記述においてより以上に説明される。

左の設置ステーション１２に示される構成要素は、ゲル容器の底縁部を支持する床２１と、床に載る平らな四角形のガスケット２２と、ゲル容器の背部がそれにあずけられる（ｒｅｓｔ）垂直な壁２３とを具備する。ノッチ付きクランプ１４をサポートラックに設置するための一対のブラケット２４は、垂直な壁の頂部から上に伸張している。設置はピン１５により達成されており、そのピン１５はブラケット内の開口２５及びノッチ付きクランプ内の開口２６を通過する。

右の設置ステーション１３は、左の設置ステーション１２と同一であり、ゲル板アセンブリ３１と共に設置されるノッチ付きクランプ１４を有して図示されており、そのゲル板アセンブリ３１は、高さが等しくない一対の平らな四角形のガラス板３２，３３を具備しており、後の板３２は前の板３３の上縁部上に伸張する上縁部を有する。後の板の２つの垂直な側縁部は、板の中央部より少しより厚く、盛り上がったプラットフォームを形成して前の板のスペーサとして作用しており、ゲルを鋳物成形するための２枚の板間に隙間を残している。ゲル板アセンブリ３１はまた、２枚の板を共に固定してそれらの側縁部に沿って液密な閉鎖部（ｃｌｏｓｕｒｅｓ）を形成するクランプフレーム３４を具備する。後の板３２の上縁部は、後の板を押してそれによりゲル板アセンブリ全体をガスケットに対して下方に押して液密な閉鎖部を形成するノッチ付きクランプ１４により係合される。ゲル板アセンブリの底部及び側部は、従って閉じられており、ゲル形成溶液は高さの相違する２枚の板の間で頂部の開口を通りガラス板の間の空間に注入可能である。

追加の便宜のためにサポートラックに含まれる形態は、サンプル又は試薬（ｒｅａｇｅｎｔｓ）用のチューブの保持のための開口３８の列である。このことは鋳物成形装置を、多機能で作用するコンパクトなユニットにする。

ゲル板アセンブリ及びクランプフレームの詳細な図は、図２のこれらの構成要素の正面図及び図３の断面図に示される。２枚のガラス板３２，３３は、両図面に示される。スペーサは、板の２つの側縁部に沿って後の板３２の構造に一体化される盛り上がったプラットフォーム３５として図２に示される。図３ではスペーサが個別の帯板（ｓｔｒｉｐ）３６として図示される。いずれの場合にも、スペーサは隙間３７を、図３に示すように形成してゲル空間として作用する。クランプフレームは、各２つの側縁部に沿って保持部材４２，４３（図３）を有していて、中央で開いた４つの側部の長方形のフレーム４１である。保持部材は、その凹側部（本明細書ではチャンネル又は溝４４，４５として説明される）がフレームの中央及びお互いに向かって面するＣ形状の外形を有する。溝は、間にスペーサと共に２枚のガラス板の側縁部を緩く受容するのに十分大きく、従ってガラス板及びスペーサは一方の端部から保持部材内へ挿入可能であり、更に十分挿入されるまで溝の長さに沿って滑動可能である。各保持部材の長さは、短い方のガラス板の側縁部の長さ（即ち高さ）の半分より大きいことが好ましい。

保持部材の外壁４６，４７は、曲げ可能で弾性がある。図３の右側に示される壁４７は、弛緩した状態であり、溝内でガラス板及びスペーサが自由に動くことを可能にするのに十分広い幅を溝に残しており、その一方で図の左側の壁４６は、内側に曲げられるか又は歪曲して前のガラス板３３に接しており、板及びスペーサをお互いに対して押しつける。２つの曲げ可能な壁の内側への曲げ及び弛緩は、２つのレバー作動式カム５１，５２の位置により制御されており、各々は回転可能な状態でピン５３，５４（点線で示す）によりフレームに設置される。左のカム上のレバー５５は、下がった位置で示されており、その位置ではカム自体５７は、曲げ可能な壁４６に係合して、曲げ可能な壁をガラス板に押しつける。右のカム上のレバー５６は、上昇した位置まで回転して、カム５８を曲げ可能な壁４７との接触から外れるように回転し、それによりガラス板から壁を離す。各カムは、対応する曲げ可能な壁の実質的に全長を伸張することが好ましい。

図４は、ノッチ付きクランプ１４の拡大図とそれのオペレーションを示す。クランプは実線で表示されており、後のガラス板３２の上縁部と係合しており、上縁部の角部はクランプのノッチ６２内で適合しており、クランプはガラス板をガスケット２２（図１に示す）に対して下方に押している。クランプが設置ピン１５の周りで回転して、点線で示す位置まで回転すると、圧力は外される。ばね１６はクランプをクランプ位置（実線）に向かって付勢する。クランプの手動の操作は指タブ６３により促進される。このタブは、サポートラック上の静止した指タブ６４（図１）と共に、タブを共に単純に押して（それによりコイルばね１６を圧縮する）クランプを開き更にそれらを放してクランプを閉じゲル板アセンブリに係合することにより、ノッチ付きクランプ１４の容易な係合及び離脱を可能にする。

本発明のこれとは別の特徴及び形態は、ゲルが鋳物成形される際に、ゲル内のサンプルウェルを形成するための自己シールインサート（ｉｎｓｅｒｔ）である。ウェル形成インサート（挿入）は、特許及び他の文献において「テンプレート」又は「櫛（ｃｏｍｂｓ）」として一般的に説明されており、後者の用語は、ウェルの数量、間隔及び形状を規定する、歯の様な出張り又は突起による挿入の櫛の様な形状を反映する。挿入（インサート）はガラス板間の隙間の内側に適合して、ゲル溶液内に歯が伸張する状態で隙間の上縁部に沿って設置される。ゲルが設定されると、挿入は取り外されて、歯により残された空隙は、電気泳動分析により分離される、液体サンプルの設置のためのウェルとして作用する。歯は任意の形状であって良いが、しかし最も多くは長方形で一定の間隔を有する。一般的な歯は、０．５１ｃｍ（０．２０インチ）ｘ１．０２ｃｍ（０．４０インチ）の寸法であり、０．２８ｃｍ（０．１１インチ）の距離で離間する。

本発明の新規な形態に組み込まれる挿入の図は図５ａと５ｂに示される。図５ａは、ゲル板アセンブリから完全に分離した挿入を示す。挿入は、同一形状で等間隔の歯６７の列を有する固体の実質的に剛体材料の平らな帯板（ｓｔｒｉｐ）６６から構成されており、歯は帯板の一方の側部から垂直に伸張する。図面に示される挿入が８本の歯を具備する一方で、歯の数はクリティカル（臨界的）ではなく、異なる数の歯（例えば５，９，１０又は１５等）を有する挿入が同様に使用されても良い。外側に角度を有する突起又は指６８，６９が列の２つの末端にある。各これらの突起は、柔軟であり、残りの歯に向かって内側に弾性的に曲げ可能である。挿入が図５ｂに示すように、ガラス板間及びスペーサ３６間に設置される場合に、端指６８，６９はそれらの弛緩した状態から歪曲して、スペーサ３６の内側縁部に対して押しつけて挿入を所定位置に保持して、横のシールを形成する。ゲル形成溶液は、ガラス板間の隙間に設置されており、従って毛管作用による挿入の端部の周りの漏れ又はゲル板アセンブリが持ち上げられるか取り扱われる場合の、同様な漏れが防止される。

ゲルが一旦鋳物成形されると、間にゲルを有する板及びスペーサは、サポートラックから及びクランプフレームから取り外し可能であり、その後アセンブルされた板を受け入れる適切な寸法の任意の電気泳動セルに直ちに移される。その様なセルの一例は、米国カリフォルニアＨｅｒｃｕｌｅｓのＢｉｏ−Ｒａｄ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．，の製品で商業的に販売される「Ｍｉｎｉ−ＰＲＯＴＥＡＮ（登録商標） ３」のＭｉｎｉ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ Ｓｙｓｔｅｍ（小型垂直電気泳動装置）である。このタイプのセルの開示は、米国特許第５，６３２，８７７号（１９９７年５月２７日に発明者Ｄ．Ｌ．Ｖａｎ Ａｔｔａに発行された「スラブゲル用高速（Ｒａｐｉｄ）アセンブリ電気泳動セル」）に記載される。

前記は主に解説の目的で提示されている。本発明の形状、相対的な寸法、オペレーション工程及び別のパラメータは、本発明の精神及び範囲から逸脱しないで、種々の方法により更に修正あるいは代用可能であることが、当業者には容易に明白であろう。

図１は、本発明の形態を具体化するゲル鋳物成形スタンドの、部分的に分解された立体図である。 図２は、図１の鋳物成形スタンドに設置されて示されるものと同一な、本発明によるゲル板アセンブリのためのクランプフレームの正面図である。 図３は、図２の線３−３に沿って切断された、図２のクランプフレーム及びゲル板アセンブリの断面図である。 図４は、本発明によるノッチ付きクランプであって図１の立体図に示される構成要素の１つであるクランプの側面図である。 図５ａは、本発明によるウェル形成挿入（インサート）又は「櫛」を示す。 図５ｂは、ゲル板アセンブリのスペーサ間に配置された挿入を示す。

符号の説明

１１…サポートラック
１２…設置ステーション
１３…設置ステーション
１４…ノッチ付きクランプ
２１…床
３１…ゲル板アセンブリ
３２…ガラス板
３３…ガラス板
３４…クランプフレーム
３６…スペーサ
４２…保持部材
４３…保持部材
６６…帯板
６７…歯
６８…突起又は指
６９…突起又は指

Claims (3)

1. スラブゲル成形のスラブゲルモールド内にウェルを形成するために該スラブゲル成形に設置されるためのインサートにおいて、該インサートが、
   平らな帯板であって、該帯板の細長い縁部から該縁部に垂直に伸張する一連の一定間隔の突起を有する固体の実質的に剛体材料の平らな帯板と、
   該帯板から伸張する２つの端部突起であって、一つが該一連の一定間隔の突起の各々の端部にあり、該端部突起が該一定間隔の突起から外側に離れて角度を有しており、該端部突起が該一定間隔の突起に向かって内側に弾性的に曲げ可能である２つの端部突起と、
   を具備するインサート。
2. 電気泳動スラブゲルの一方の縁部に沿うサンプルウェルにより該スラブゲルを鋳物成形するための装置において、該装置が、
   一対のスペーサにより分離される一対の平らな板を具備する板とスペーサアセンブリであって、そのスペーサの一つが該平らな板の２つの対向する縁部の各々に沿って位置する、板とスペーサアセンブリと、
   該ウェルを形成するためのインサートであって、該インサートが、
   （１）該板間の挿入のために寸法が決められた固体の実質的に剛体材料の平らな帯
   板と、
   （２）該帯板の細長い縁部から該縁部に垂直に伸張する一連の一定間隔の突起と、
   （３）該帯板から伸張する２つの端部突起であって、一つが該一連の一定間隔の突
   起の各々の端部にあり、該端部突起が該一定間隔の突起から外側に離れて角
   度を有しており、該端部突起の外側の末端部間の距離が、該スペーサ間の距
   離より幅広く、該端部突起は該スペーサに対して液密なシールを形成するた
   めに内側に弾性的に曲げ可能である、２つの端部突起と、
   を具備するインサートと、
   を具備する装置。
3. 電気泳動スラブゲルの一方の縁部に沿うサンプルウェルにより、該電気泳動スラブゲルを鋳物成形するための方法において、この方法は、
   （ａ） ゲル形成溶液を板とスペーサアセンブリの内部に設置する手順であって、前記板とスペーサアセンブリは隙間により分離される一対の平らな板を具備しており、前記隙間の幅は一対のスペーサにより区画されており、各スペーサは該板の２つの対向する縁部の各々に沿って配置されており、該溶液を該隙間の内部に設置することにより、ゲル形成溶液を板とスペーサアセンブリの内部に設置する手順と、
   （ｂ） インサートを該隙間内にそれの一方の縁部に沿って設置する手順であって、
   該インサートは、固体で実質的に剛体材料の平らな帯板と、該帯板の細長い縁部から該縁部に垂直に伸張していて且つ一連の一定間隔で配置される突起と、該帯板から伸張する２つの端部突起とを具備しており、
   各該端部突起は、該一連の一定間隔で配置される突起の各端部に設置されており、
   該端部突起は、該一定間隔で配置される突起から外側に離れるように角度が付けられており、
   該端部突起の最も外側の末端部の間の距離は、該スペーサ間の距離に比べてより幅広く、該端部突起は弾性的に内側に曲がることが可能であって該スペーサに対する液密なシールを形成する、手順と、
   （ｃ） 該ゲル形成溶液がゲルに固化することを可能にする手順と、
   （ｄ） 該インサートを該固化されたゲルから取り外して、該一定間隔で配置された突起により形成された該ゲル内にウェルを残す手順と、
   を具備する方法。

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