JP5284292B2 - サンプル分離吸着器具 - Google Patents
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Description
生じる電気力線に沿って移動し、サンプル吸着用部材(転写膜)へ吸着(転写)される。
材の配置された領域では、上記電気力線の広がりが抑制される。
まず、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具100の概略的な構成について、図1および図2を参照して説明する。図1は、サンプル分離吸着器具100におけるサンプル吸着の場を拡大して示す図である。図2はサンプル分離吸着器具100の構成を示す断面図である。
第1緩衝液および第2緩衝液としては、特に限定されず、一般に電気泳動に用いられる組成の緩衝液から、用途または目的に応じて、適宜選択することができる。また、本実施形態において、第1電極41は電源(図示せず)の負極に接続され、第2電極42は正極に接続されている。
および上記組織サンプルより抽出したたんぱく質サンプル、ゲノムDNAサンプルおよび・または総RNAサンプルも挙げられる。また、「サンプル成分」は「サンプル」を構成する種々の因子(成分)が意図される。
後述にて詳細に説明するが、このような電気力線収束構造では、第1スリットと第2スリットとがセットで配置されることによって、電気力線の広がりを収束することができる。
次に、サンプル分離吸着器具100におけるサンプルの分離および吸着の流れについて、図1および図2を参照して説明する。
次に、第1スリット構造体46および第2スリット構造体30の構成について詳細に説明する。
電気力線収束構造における第1スリットの変形例について、図6から図8を参照して以下に説明する。
次にスリットブロック40について説明する。
次に、吸着用部材6を移動させる移動機構の一例について説明する。
なお、電気力線収束構造体については、以下のようにも表現することができる。
おいて上記第2開口に対向する表面から上記第2開口に至るまでのいずれかの位置に、第1スリットを形成する第1絶縁性部材と、上記サンプル吸着用部材と上記第2電極との間に配置され、かつ上記第1スリットに対向する位置に第2スリットを形成する第2絶縁性部材とを含んで構成される電気力線収束構造体。
実施例1では、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具100を用いて、2次元電気泳動の2次元目の電気泳動とサンプル吸着とを行った。
イモビラインによる固定化pH勾配等電点電気泳動用ゲルを1mm×60mmに切断して用いた。サンプル導入とゲル膨潤を行い、6000Vで1時間の電気泳動を行ったものをサンプル媒体50とした。
2枚の絶縁板34として、60mm×30mm×2mm厚と60mm×28mm×2mm厚を有する石英ガラスを用いた。2枚の石英ガラスは、図16に示すように、第1開口35が1000μmの幅を有し、第2開口36が100μmのテーパー状になるように配置した。
2枚の石英ガラスの外側には親水性PVDF膜をカプトンテープにより貼り付けた。このとき、親水性PVDF膜とガラス面との間に隙間ができないように注意し、カプトンテープは第2開口36を阻害しないようにした。
親水性膜の表面にスリットとなる領域(60mm×1mm)を残して絶縁性素材を塗布して作製したスリット構造体46をサンプル分離部31の第2開口36に一致するように密着させて貼り付けた。
弾性材38として、乾燥時厚さ2.5mmのろ紙、または微細孔を有するポリウレタンを用い、親水性膜37として親水性PVDF膜を用いた。親水性膜37を貼り付けた弾性材38を絶縁部32のスリット表面に設けて、第2スリット構造体30を作製した。第2スリット構造体30の大きさは60mm×10mm×10mm、スリット幅は1mmとした。
開口36に密着させるように、第2スリット構造体30を配置した。
70mm×70mm×深さ15mm(サンプル分離部置場8においては深さ8mm)の第1緩衝液槽1を設け、第1緩衝液を充填した。第1緩衝液には市販のMOPS/SDSバッファーを用いた。第1緩衝液槽1に配置する第1電極41としては白金線を用いた。第1電極41は電源111の負極に接続した。
70mm×70mm×深さ15mmの第2緩衝液槽2を設け、第2緩衝液を充填した。第2緩衝液には市販のMOPSバッファーを用いた。第2緩衝液槽2に配置する第2電極42としては白金線を用いた。このとき、第2電極42は電源111の正極に接続した。
吸着用部材6として、疎水性PVDFをメタノールにより親水化したものを用いた。吸着用部材6を第2緩衝液槽2内の第2緩衝液に浸漬させた状態で、その上端側を移動アーム61に固定した。
サンプル分離部31の第1開口35において分離媒体33が露出している部分に、一次元目の電気泳動サンプルを含んだサンプル媒体50を、移動アーム52により上部から下ろして密着させた。
サンプル媒体50と分離媒体33が密着した状態で、電流計113の値が25mAとなるように、第1電極41と第2電極42との間に一定電流を25分間流した。
電流計113の値が40mAとなるように、第1電極41と第2電極42との間に一定電流を60分間流した。この時、第1駆動手段71によって吸着用部材6を上方へ引き上げた。この引き上げ速度については、駆動手段制御部70によって32μm/secから2μm/secへと段階的に減速させた。
サンプル吸着後、吸着用部材6を回収し、サンプルの検出を行った。その結果、実施例1によれば、サンプル分離とサンプル吸着とを同一器具にて連続的に行いつつも、分解能の高いサンプル吸着パターンを得ることができた。また、その再現性の良さも確認された。
実施例2では、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具100を用いて、SDS−PAGEとサンプル吸着とを行った。実施例2では、第1実施例と同様であるところの説明を割愛し、以下には相違点のみを説明する。
サンプル分離部31の内部には、分離媒体33としてポリアクリルアミドゲルを充填した。ポリアクリルアミドゲルが重合する前に第1開口35の上部にコームを差し込み、一次元電気泳動サンプル投入用のウェルを作製した。作製したウェルに分子量可視マーカーサンプルを10μL流し込み、アガロースゲルによってウェルに蓋をした。第2開口36の外側には親水性膜43を巻き付けた。
電流計113の値が25mAとなるように、第1電極41と第2電極42との間に一定電流を25分間流した。
電流計113の値が40mAとなるように、第1電極41と第2電極42との間に一定電流を60分間流した。この時、第1駆動手段71によって、吸着用部材6を上方へ引き上げた。この引き上げ速度については、駆動手段制御部70によって32μm/secから2μm/secへと段階的に減速させた。
サンプル吸着後、吸着用部材6を回収し、サンプルの検出を行った。その結果、実施例2によれば、サンプル分離とサンプル吸着とを同一器具にて連続的に行いつつも、分解能の高いサンプル吸着パターンを得ることができた。また、その再現性の良さも確認された。
以下に、第1電極41から第2電極42に向かって生じる電気力線の挙動についてのシミュレーションを行った結果を説明する。
μmにかけて段階的に変更し、それぞれにおける電気力線の挙動についてシミュレーションを行った。なお、第2開口36のZ軸方向の幅を100μmとし、印加電圧を実際の印加電圧に近い200Vとした。
以下に、サンプルの泳動軌跡についてのシミュレーションを行った結果を説明する。本シミュレーションでは、比較例として第1スリット構造体46のみが配置された構成を用い、実施例として第1スリット構造体46および第2スリット構造体30が配置された構成を用いた。
る。また、本発明に係るサンプル分離吸着器具及び当該器具に用いる種々の部材を別々に作製および販売することにより市場を活性化することができる。
2 第2緩衝液槽
6 吸着用部材
29 スリット
30 第2スリット構造体
31 サンプル分離部
32 絶縁部
33 分離媒体
35 第1開口
36 第2開口
37 親水性膜
38 弾性材
39 スリット
40 スリットブロック
41 第1電極
42 第2電極
44 絶縁部
45 スリット
46 第1スリット構造体
61 移動アーム
100 サンプル分離吸着器具
Claims (7)
- 分離媒体に緩衝液を介して電流を流すことによって、上記分離媒体中のサンプルを分離し、かつ、分離されたサンプルを上記分離媒体からサンプル吸着用部材へ吸着させるサンプル分離吸着器具であって、
第1電極と、
第2電極と、
上記第1電極に対向する側に開口する第1開口および上記第2電極に対向する側に開口する第2開口を有し、かつ、上記分離媒体を格納するサンプル分離部と、
上記サンプル吸着用部材において上記第2開口と対向する部位を上記サンプルの分離方向における前後から間に挟む位置に、スリットを形成する第1および第2絶縁性部材からなる電気力線収束構造と、
上記スリットに対する上記サンプル吸着用部材の相対位置を、上記分離方向に略垂直な方向に移動させる移動手段とを備え、
上記第1絶縁性部材は、上記サンプル分離部の上記第2開口に配置されるか、または、上記第2開口を上記スリットとして形成するように上記サンプル分離部の一部として構成され、
上記第2絶縁性部材は、上記サンプル吸着用部材と第2電極との間に配置されており、
上記第2絶縁性部材が形成する上記スリットに対向する位置に貫通孔を有し、かつ上記第2絶縁性部材を支持するスリットブロックをさらに備えることを特徴とするサンプル分離吸着器具。 - 上記第2絶縁性部材には、上記サンプル吸着用部材を上記第2開口に向けて押し当てる、緩衝液が透過可能な弾性材が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のサンプル分離吸着器具。
- 上記第1絶縁性部材において上記サンプル吸着用部材に対向する側の面、および、上記第2絶縁性部材または上記弾性材において上記サンプル吸着用部材に対向する側の面には、親水性膜が設けられていることを特徴とする請求項2に記載のサンプル分離吸着器具。
- 上記第1絶縁性部材は、親水性膜の表面に、上記スリットになる領域を残して、絶縁性材料を塗布または貼り付けることによって、上記スリットを形成することを特徴とする請求項3に記載のサンプル分離吸着器具。
- 上記第2絶縁性部材は、弾性材または親水性膜の表面に、上記スリットになる領域を残して、絶縁性材料を塗布または貼り付けることによって、上記スリットを形成することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のサンプル分離吸着器具。
- 上記第1電極が配置される第1緩衝液槽と、
上記第2電極が配置される第2緩衝液槽とをさらに備え、
上記スリットブロックにおける貫通孔には、上記第2緩衝液槽内に充填される緩衝液が満たされることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のサンプル分離吸着器具。 - 上記弾性材は、貫通孔を有する弾力性素材、または、吸水時に膨張する素材から構成されることを特徴とする請求項2から5のいずれか1項に記載のサンプル分離吸着器具。
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