JP3982838B2 - 電気泳動ゲルカセット - Google Patents

Description

【技術分野】
本発明は電気泳動ゲルカセットに関与する。さらに特に、本発明は作製が簡単であり、キャスティングのシールが確実であり、使用が簡単である一方で、最大のゲル長を与えるゲル電気泳動ゲルカセットに関する。
【背景技術】
垂直電気泳動用ポリアクリルアミドゲルのキャスティングは、通常、縁部の薄いプラスチックスペーサーで隔てられた２枚のガラス板からなる成形型を作ることによって行われる。成形型の底部はテープその他のスペーサーで又はガスケットに圧着させることよってシールし得る。縁部と底部をシールした後に、アクリルアミド溶液と重合触媒と緩衝液を成形型に入れて重合させる。ゲルが形成された後、底部のシールを取り除いて、電気泳動のため電気的に接続する。このキャスティング手順の自動化は、コスト削減、ユーザーの手間の軽減及び再現性の向上をもたらす。
成形プラスチックカセットは、Ｌｅｋａの米国特許第５４１１６５７号（Ｊｕｌｅ、底部折り取り型）、Ｌｅｂａｃｑの米国特許第５４０７５５２号（Ｂｉｏｐｒｏｂｅ社、一体型）、Ｍａｒｇｏｌｉｓの米国特許第５２８８４６５号（Ｇｒａｄｉｐｏｒｅ社）、Ｋｕｓｈｎｅｒ他の米国特許第４９５４２３６号（Ｂｉｏ−Ｒａｄ社、ハイブリッド型）を始めとする数多くの文献に記載されており、市販されてもいる（Ｎｏｖｅｘ）。
成形型の３辺のシールは、Ｌｅｋａが例示しているように、超音波溶接によって１ステップで通常行われる。しかし、底部を開くため、Ｌｅｋａは底部シールをもぎ取れるように弱体化ラインを設けている。底部シールのもぎ取りには相当の力を必要とし、不慣れな作業者の手作業ではカセット上部のゲルを損傷したり、縁に凸凹が残ることが多い。
Ｎｏｖｅｘも超音波溶接で３辺をシールするが、成形型の一面の下端に開口部を残している。キャスティングの際に開口部はテープ片でシールされる。テープはゲルの泳動のために取り除くのに便利であるが、得られるゲルはＬ字形でゲルの一面から「足部」がはみ出ている。これは、サンプルを電気泳動した後にゲルを乾燥又はブロッティングするには不便である。Ｎｏｖｅｘの設計の他の欠点は、足部の下のシール領域のため、同じ大きさの通常のカセットに比べて、分離長が短くなることである。
Ｋｕｓｈｎｅｒらは、防水テープを用いて平坦プレートをキャビティ形成用の成形プレートにシールした２プレート式システムについて記載している。平坦プレートの底縁部と成形プレートの底部シーリングリブとの間のテープ部分を除去すると、ゲルの下端が露出する。得られるゲルはＮｏｖｅｘゲルにみられるのと同じはみ出した「足」を有する。
Ｍａｒｇｏｌｉｓは、Ｌ字形の足がなく、容易に開くことができる２枚型非溶接設計について記載しているが、２枚が接するところに継ぎ目があるため単にテープを用いたのでは底端をシールするのは難しい。市販の製品は底部をシールしないように設計されているようである。ゲルは開口底部を通してキャストできるが、それにはもう１つのキャスティングタンクが必要とされる。
Ｌｅｂａｃｑは、コームの挿入によって上部をシールし、ゲルを上下逆さまにしてキャストできる一体式カセットについて記載している。シール片としてコームを用いると、コームを引き抜くのが困難となることが多い。多くの作業者にとって受け入れがたいのは、染色又はブロッティング等のゲルの後処理のためにカセットを容易に開けることができないことである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、底部シールを折り取る必要がなく、Ｌ字形の分離長の短いゲルを必要とせず、テープによるシールが難しい底部の継ぎ目がなく、コームと共に上下逆さまにしてキャストする必要がなく、しかもゲルの後処理のために簡単に開けることのできるゲル電気泳動カセットが必要とされている。これらの必要性に加えて、使用しやすく、信頼性が高く、最大ゲル長を与え、作製の簡単な電気泳動カセットが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
本発明は、それらの間にゲルチャンバーを形成する底部プレートとカバープレートを含む電気泳動ゲルカセットを提供することによって上記の必要性に応える。ゲルチャンバーはゲルチャンバー面を形成する。カセットは、さらに底部プレートと接続した基部を含む。基部は基部を貫通する開口を含んでおり、その開口は通常ゲルチャンバー面に平行な開口面を形成する。好ましい実施態様では、底部プレートは外面を有しており、底部プレートの外面は基部の外面と９０°よりも大きい内角で接する。他の実施態様では、底部プレート基部は、底部プレートと接続する底部壁と、上部壁と、上部壁及び底部壁と接続する第１及び第２の側壁を含み得る。この実施態様では、上部壁、底部壁及び側壁は底部プレート基部を貫通する開口部を形成する。他の実施態様では、カバープレート及び底部プレート基部は、シール面で互いに接触する接触面を含み得る。これらの接触面は、防水シールを形成し、キャスティングを容易にするため、超音波溶接又は接着剤等によってシールし得る。シール面は底部プレート基部の開口部から離れて設け得る。
電気泳動ゲルカセットは、カバープレートと、付属基部を有する底部プレートとから作製し得る。カバープレート及び底部プレートは接触面を含んでおり、上記の通りでよい。作製法は、さらに、互いに隣接する接触面を位置決めすること、及び両プレート間にゲルチャンバーが形成されるようにカバープレートから離隔して底部プレートを位置決めすることを含む。ゲルチャンバーは、一般に底部プレート基部の開口面に平行な面を形成する。本方法は、防水シールを形成するため超音波溶接又は接着剤の適用等による接触面のシーリングも含む。
【発明を実施するための最良の形態】
図面において、同じ符号は同一又は類似の要素を示す。
本発明は、底部プレートとカバープレートとを含む電気泳動ゲルカセットの一実施態様を提供する。図１、図２及び図３はその一実施態様を示す。図１は底部プレートの一例の斜視図を示し、図２はカバープレートの一例の斜視図を示し、図３は、図１及び図２にそれぞれ示す底部プレートとカバープレートとを組み立てたゲルカセットの部分断面斜視図を示す。
図１は底部プレート基部１１０を含む本発明の底部プレート１００を示す。底部プレートは、側部接合面１２０、整列ソケット１３０、内面１４０、外面１５０及びエッジスチフナー１６０を含む。基部１１０は、上部壁１７０、底部壁１８０及び側壁１９０及び２００を含む。底部プレート基部１１０はまた、任意の支持壁２１０を含んでいてもよい。底部プレート基部１１０はまた、基部を貫通した開口部２２０を含み、外面２４０を含む。開口部は開口面を形成しており、これは図４及び図５にさらに明瞭に示してある。支持壁２１０は、カセットの組み立て又は電気泳動の際に、上部壁１７０が曲がるのを防ぐことができる。
図２は上部緩衝液接触ノッチ３１０、整列ピン３２０、接合ディレクター３３０、スペーサー３４０及び内面３５０を含む本発明のカバープレート３００を示す。上部緩衝液接触ノッチ３１０は、カセットにおいて上部電気泳動緩衝液とゲルキャストとの接触点となる。上部緩衝液接触ノッチ３１０はまた、コームの挿入点でもあり、カセットにおけるゲルのキャスティング及び重合の際にサンプルウェルを形成する。カセットを組み立てる際に、整列ピン３２０を底部プレートの整列ソケット１３０に挿入する。接合ディレクター３３０は、カセットを組み立てる際に側部接合面１２０及び上部壁１７０に接するカバープレート３００の側部及び底部に沿って延在する材料の薄いリブである。スペーサー３４０によって、カセットを組み立てたときの底部プレートの内面１４０とカバープレートの内面３５０との間の距離を決まるため、ゲルの厚さが決まる。エッジスチフナー１６０は底部プレート１００の両辺に設けられ、カセットをその縁でクランプして電気泳動装置とする際に、接合部を軸中心とした撓みによるプレート１００及び３００の曲がりを防ぐ。
図３は組み立てた状態の本発明の電気泳動ゲルカセット４００を示し、電気泳動ゲルカセット４００は底部プレート１００とカバープレート３００とを含んでおり、その間にゲルチャンバー４１０を形成する。ゲルチャンバー４１０はゲルチャンバー面を形成するが、これについては図５にさらに明瞭に示してある。
図４及び図５は、図１及び図２にそれぞれ示した底部プレート１００及びカバープレート３００の部分断面図を示す。図４は組み立てる前の両プレートを示し、図５は組み立てた後のゲルカセットを示す。
図４は底部プレート基部１１０が設けられた底部プレート１００を示し、基部１１０は上部壁１７０と、底部壁１８０と、底部プレート基部を貫通した開口部２２０を含む。開口部２２０は開口面２５０を形成する。底部プレート基部１１０はまた外面２４０を含んでおり、外面２４０は底部プレート外面１５０と内角２６０をなす。図４は内角２６０が９０°よりも大きい好ましい実施態様を示す。ただし、本発明はまた、内角２６０が９０°以下となる実施態様も含む。底部プレート基部１１０はまた接触面２７０も含んでおり、接触面２７０はカセットを組み立てる際にカバープレート接触面３６０と接触する。図４は、カバープレート接触面３６０に接合ディレクター３３０が含まれ、底部プレート基部上部壁１７０に底部プレート接触面２７０が含まれる実施態様を示す。
図５は、底部プレート１００とカバープレート３００を組み立ててゲルカセット４００とした状態を示す。組み立てる際に、底部プレート１００及びカバープレート３００はゲルチャンバー４１０を形成し、ゲルチャンバー４１０はゲルチャンバー面５１０を形成する。本発明によると、ゲルチャンバー面５１０は通常、底部プレート基部開口部２２０によって形成される開口面２５０に平行である。図５は、これらの面が平行であって最大ゲル長を与える好ましい実施態様を示す。ただし、これらの面が正確には平行ではない実施態様も本発明の範囲内であると理解される。これらの面が事実上平行でなくなると、ゲルの長さが短くなるが、これらの面が９０°をなさない限り、本発明のゲルの長さは通常のＬ字形ゲルカセットよりも長くなるので、優れている。
図５はまた、ゲルカ七ット４００を組み立てる方法の一例も示す。この実施態様において、組立法はプレート１００とプレート３００をシールするため超音波溶接を用いる。プレート１００及びプレート３００はそれらの両側、つまり側部接合面１２０に沿って超音波溶接する。通常通り、加えられた超音波エネルギーの熱によって接合ディレクターが融けて、プレート間に防水シールを形成する。底部プレート基部とカバープレートとのシールに関して、図５は超音波溶接ホーン５１５と超音波溶接ネスト５２０を含む好ましい実施態様を示す。組み立てる際に、接合ディレクター３３０は、超音波溶接ホーン５１５によって加えられる超音波エネルギーの熱で融け、底部プレート基部の接触面２７０とカバープレートの接触面３６０の間に防水シール５３０を形成する。図５は、底部プレート基部外面２４０が底部プレート外面１５０と鈍角の内角２６０をなす本発明の実施態様を示す。そのような実施態様は溶接ステップを簡単にする。表面２４０に角度を付けると、溶接プロセスにおいて底部プレート基部１１０を超音波溶接ネスト５２０上に置くことができ、超音波溶接ネスト５２０で上部壁１７０が支持される。角度を付けた表面２４０のために、上部壁１７０をしっかりと支持するのに、可動式ネスト支持アームも必要とされなければ、カセット部材を摺動させる必要もない。
図５は、組み立てたカセットにおいて、基部１１０を貫通する開口部２２０によって、ゲル及び電流をゲルチャンバー面５１０と略同じ面をなす開口面２５０に流すことができる。開口部２２０はキャスティング時にテープで覆い、ゲルの使用時にテープをはがして露出させればよい。図５は、図３にみられるように、底部プレート基部の外面２４０にテープシーリングの妨げとなる割れ目又は継ぎ目のないゲルカセットの実施態様を示す。
図１、図２及び図３は、カバープレート３００が整列ピン３２０を含んでいて、整列ピン３２０が、底部プレート１００に設けられた整列ソケット１３０と対応する本発明の実施態様を示す。ピン３２０を整列ソケット１３０にはめ込むと、超音波溶接ホーン５１５で超音波エネルギーを加えて融解させながら接合ディレクター３３０に圧力をかけたときに、ピン３２０がカバープレート３００が底部プレート１００に対して側方へスライドするのを防ぐ。ピン３２０とソケット１３０の組合せは接合の精度を高め、ゲルをキャスティングする際にカセットのシールの再現性を高め、ゲルの厚さの均一性の再現性を高める。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明のゲルカセット用の底部プレートの一実施態様の斜視図を示す。
図２は、本発明のゲルカセット用のカバープレートの一実施態様の斜視図を示す。
図３は、本発明の組み立てたゲルカセットの一実施態様を部分断面斜視図を示す。
図４は、本発明の組み立てていない底部及びカバープレートの一実施態様の断面図を示す。
図５は、本発明の組み立てたゲルカセットの一実施態様の断面図を示す。

Claims (5)

1. 断面四角形の細長い基部（１１０）を有する底部プレート（１００）と、底部プレート（１００）を覆うカバープレート（３００）とを含む電気泳動ゲルカセット（４００）であって、
   基部（１１０）が外面（２４０）と、接触面（２７０）に平行な内面と、内面及び接触面（２７０）に垂直な上面とを有しており、基部（１１０）がその端部で底部プレート（１００）の端部と一体に接続していて、基部（１１０）の内面が底部プレート（１００）の内面（１４０）と離隔して対向していて、その間に少なくとも１つの開口部（２２０）を形成し、底部プレート（１００）の内面（１４０）に事実上平行でしかも基部（１１０）の外面（２４０）と底部プレート（１００）の外面（１５０）とが交わるところまで延在する開口面（２５０）を開口部（２２０）が形成しており、かつ
   カバープレート（３００）が底部プレート（１００）の内面（１４０）から離隔した内面（３５０）を有していて、その間にゲルチャンバー（４１０）を形成し、ゲルチャンバー（４１０）が開口面（２５０）と整列した面（５１０）を形成して底部プレート（１００）の内面（１４０）の全長によって決まる使用可能な長さを有していて上記少なくとも１つの開口部（２２０）と事実上同じ面で連通している、電気泳動ゲルカセット（４００）。
2. 底部プレート（１００）の外面（１５０）と基部（１１０）の外面（２４０）とがなす内角（２６０）が９０°より大きい、請求項１記載の電気泳動ゲルカセット（４００）。
3. カバープレート（３００）が基部（１１０）の接触面（２７０）と向い合った接触面（３６０）を有しており、接触面（３６０）と基部（１１０）の接触面（２７０）とが超音波溶接されて防水シールを形成している、請求項１記載の電気泳動ゲルカセット（４００）。
4. 電気泳動カセットの作製方法であって、
   （ａ）断面四角形の細長い基部（１１０）を有する底部プレート（１００）であって、基部（１１０）が外面（２４０）と、接触面（２７０）に平行な内面と、内面及び接触面（２７０）に垂直な上面とを有しており、基部（１１０）がその端部で底部プレート（１００）の端部と一体に接続していて、基部（１１０）の内面が底部プレート（１００）の内面（１４０）と離隔して対向していて、その間に少なくとも１つの開口部（２２０）を形成し、底部プレート（１００）の内面（１４０）に事実上平行でしかも基部（１１０）の外面（２４０）と底部プレート（１００）の外面（１５０）とが交わるところまで延在する開口面（２５０）を開口部（２２０）が形成している、底部プレート（１００）を用意するステップと、
   （ｂ）基部（１１０）の接触面（２７０）にカバ一プレート（３００）の接触面（３６０）を接触させるステップであって、カバープレート（３００）の内面（３５０）が底部プレート（１００）の内面（１４０）から離隔してその間にゲルチャンバー（４１０）を形成し、ゲルチャンバー（４１０）が開口面（２５０）と整列した面（５１０）を形成して底部プレート（１００）の内面（１４０）の全長によって決まる使用可能な長さを有していて少なくとも１つの開口部（２２０）と事実上同じ面で連通するように、基部（１１０）の接触面（２７０）にカバ一プレート（３００）の接触面（３６０）を接触させるステップと、
   （ｄ）カバープレートの接触面（３６０）と基部（１１０）の接触面（２７０）とをシールして防水シールを形成するステップと
   を含む方法。
5. ステップ（ｄ）が超音波溶接を含む、請求項４記載の作製方法。

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