JP5307077B2 - 電気泳動用ゲルカセット、およびプレキャストゲルカセットの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は電気泳動用ゲルカセット、および電気泳動用ゲルカセットを用いたプレキャストゲルカセットの製造方法、詳しくは、電気泳動用ゲルを構成する第１のゲルと第２のゲルとの境界面の形成方法に関するものである。

動植物の組織や細胞から抽出されたＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体高分子をサイズ、性状等の違いに基づいて電気泳動ゲル中に分離する電気泳動技術は、ライフサイエンス分野において非常に重要な技術である。特にタンパク質を電気泳動によって分離する場合、タンパク質の分子量の違いに基づくＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法および等電点の違いに基づく等電点電気泳動法を組み合わせた二次元電気泳動法が広く用いられている。

上述のような電気泳動法において、再現性の高い電気泳動像を獲得するためには、電気泳動ゲルに供する被分離物質（サンプル）の調製、電気泳動において印加する電圧、電流値および時間等の電気泳動条件の設定、ならびに、安定した、再現性の高い電気泳動用ゲルの作成が重要となる。
従来、電気泳動用のゲルを形成するために、実験者自らが所望の組成のゲル溶液を調製し、樹脂やガラス等によって形成された容器形状の電気泳動用ゲルカセットの内部にゲル溶液を充填してゲルを重合させていた。
近年、多くのサンプルを短時間に精度よく解析することが求められている。このため、実験者自らがゲルを作成する手間を省き、またゲルの品質のばらつきを抑える目的で、電気泳動に必要な組成および形状に予め成形されたプレキャストゲルカセットを用いることが知られている。

特開２００７−６４８４８号公報

通法においては、電気泳動用ゲルを作成するにあたり、まずは、サンプルを分離・展開させるための第１のゲル（分離ゲル）を注いで充填し、その上にイソブタノールあるいは水を重層することにより、ゲル端面を水平に形成させる。分離ゲル重合後に続いて、タンパク質試料を濃縮させるための第２のゲル（濃縮ゲル）を充填、重合させることにより、電気泳動用ゲルを作成する。しかしながら、分離ゲル界面を水平に形成させるためにはイソブタノールあるいは水を重層するという操作を慎重に行わなければならない。誤って勢いよく重層させてしまうと界面が乱れてしまい、水平にならず、界面が不均一に重合してしまう。

また、重層する溶媒として水を用いた場合、充填した分離ゲル溶液と混合する可能性が高いので、再現性よくゲル界面を水平に形成させるためには熟練を要し、操作に手間がかかる。加えて、分離ゲル重合後に、載せたイソブタノールあるいは水を除去する操作が必要となるが、充填容器の壁面に溶液の滴が残存するために水洗を行い、ペーパータオル等で吸水させて取り除かなければならない。

加えて、電気泳動用ゲルの充填方法として、上述のようにまず分離ゲルを電気泳動用ゲルカセットに充填、界面を整えて重合させた後で濃縮ゲル溶液を充填、重合させるという二段階充填方式とは別に、分離ゲル溶液を充填後すぐに濃縮ゲル溶液を続けて充填、重合させるという連続充填方式も実施可能である。この連続充填方法では、イソブタノールあるいは水を重層するという手間を省くことができるものの、界面を乱さないように、先に充填した分離ゲルの上に慎重に濃縮ゲル溶液を重層させる必要があり、熟練を要するため、再現性よくゲル作成を行うことが難しい。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、充填した分離ゲル界面を水平に、精度よく形成することができる電気泳動用ゲルカセット、およびプレキャストゲルカセットの製造方法を提供することにある。

本発明の電気泳動用ゲルカセットは、板状に形成された第１の電気泳動用ゲルカセット基材と、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材に対して少なくとも一部が離間して配置された板状の第２の電気泳動用ゲルカセット基材とを備え、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセット基材との間が、互いに異なる第１のゲル溶液と第２のゲル溶液とを充填するための電気泳動用ゲル形成領域となる電気泳動用ゲルカセットであって、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセット基材とのそれぞれにおいて前記電気泳動用ゲル形成領域を規定し互いに向き合う面の少なくともいずれかには、前記面に沿い且つ泳動方向に対して直交する方向へ延び、前記第１のゲル溶液が充填される第１のゲル形成領域と前記第２のゲル溶液が充填される第２のゲル形成領域とに前記電気泳動用ゲル形成領域を区分けする凸条構造が形成されていることを特徴とする電気泳動用ゲルカセット。
である。

また、本発明の電気泳動用ゲルカセットは、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセットとのそれぞれにおいて前記電気泳動用ゲル形成領域を規定し互いに向き合う面のそれぞれに、前記凸条構造が形成されていてもよい。

また、本発明のプレキャストゲルカセットの製造方法は、本発明の電気泳動用ゲルカセットを用いたプレキャストゲルカセットの製造方法であって、前記第１のゲル形成領域に前記第１のゲル溶液を充填する第１充填工程と、前記第２のゲル形成領域に前記第２のゲル溶液を充填する第２充填工程と、を備えることを特徴とするプレキャストゲルカセットの製造方法である。

本発明の電気泳動用分離ゲルと濃縮ゲルの境界面に溝構造または凸条構造を設置、分離ゲル溶液をその溝構造または凸条構造のある高さまで充填、重合させることにより、イソプロパノールや水などの溶媒、あるいは遮蔽構造物を設置することなく、溝構造または凸条構造の部分でゲル界面を水平に形成させる。

電気泳動用ゲルカセットにおいて、分離ゲルと濃縮ゲルの境界面に溝構造または凸条構造を設置することにより、既存の技術のように、イソブタノールや水などの溶媒を重層することなく電気泳動ゲル境界面を水平に、再現よく形成することが可能となる。また、ゲル界面に遮蔽構造物を設置する必要もなく、ただ単にゲル溶液を、気泡を混入させないように配慮して電気泳動用ゲルカセットに充填するという操作のみであり、電気泳動用ゲルの形成の工程がきわめて簡便になる。
また、本発明のプレキャストゲルカセットの製造方法によれば、分離ゲルと濃縮ゲルとの境界面に設置された溝構造または凸条構造によって分離ゲルと濃縮ゲルとの境界面を再現よく水平に形成することができる。このため、プレキャストゲルカセットを製造するときの不良品率を抑えることができる。
さらに、同製造方法によって製造されたプレキャストゲルカセットによれば、分離ゲルと濃縮ゲルとの境界面を溝構造または凸条構造によって再現よく水平に形成することができるので、このプレキャストゲルカセットを使用して電気泳動を行った場合においてシャープなバンドパターンが得られる可能性をさらに高めることができる。その結果、電気泳動を用いた解析の信頼性および検出感度を向上させることができる。

本発明の一実施形態の電気泳動用ゲルカセットの構造を示す図である。 本発明の一実施形態のプレキャストゲルカセットの製造方法の概要を示す図である。 ａ）は本発明の電気泳動用ゲルカセットの変形例の構成を示す正面図、ｂ）はａ）のＡ−Ａ線における断面図、ｃ）は、同電気泳動用ゲルカセットを用いてプレキャストゲルカセットを製造する工程を説明するための説明図である。 ａ）ないしｃ）は、本発明の電気泳動用ゲルカセットを用いて製造されたプレキャストゲルカセットを使用して電気泳動を行うシミュレーションの結果を示す図で、ａ）は、溝構造および凸条構造を有していないプレキャストゲルカセットによって電気泳動を行う場合のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図、ｂ）は、溝構造を有するプレキャストゲルカセットにおいて同様のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図、ｃ）は、凸条構造を有するプレキャストゲルカセットにおいて同様のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図である。 ａ）は、同実施形態の電気泳動用ゲルカセットを用いてプレキャストゲルカセットを製造する実施例を説明するための図、ｂ）は同実施例において製造されたプレキャストゲルカセットにおける溝構造を設けた部分を拡大して示した写真である。 ａ）およびｂ）は本発明の他の実施例を説明するための図で、ａ）は本発明の電気泳動用ゲルカセットを用いて製造されたプレキャストゲルカセットの構造を示す側面断面図、ｂ）は同実施例のプレキャストゲルカセットによって電気泳動を行った結果を示す写真である。 ａ）は同実施例に対する比較例として用いた一般的なプレキャストゲルカセットの構造を示す側面断面図、ｂ）は、比較例のプレキャストゲルカセットによって電気泳動を行った結果を示す写真である。

以下、本発明の一実施形態の電気泳動用ゲルカセットについて説明する。図１に示すように、第１のゲルと第２のゲルとの境界面に溝構造（２）を有する第１の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）と第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）を用意し、それらの間の端に位置するように電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）を挟んで組み立て、電気泳動用ゲル形成領域を確保することにより電気泳動用ゲルカセットを形成させる。ゲル溶液の充填時には、電気泳動用ゲルカセット下端面に端面封止テープ（３）を貼り付ける。

（電気泳動用ゲルカセット）
本発明に係る電気泳動用ゲルカセットを構成する第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）の材質は、公知のガラス、ＰＭＭＡなどのアクリル、高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの材質が利用可能であるが、ゲル形成ならびに電気泳動等に影響を与えない材質であればこれらに限定されない。

また、公知のように、第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）と電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）とで電気泳動用ゲルカセットを構成することにのみならず、特許文献１にあるような、電気泳動バッファー槽一体型のものを利用しても差し支えない。

（溝構造）
本発明に係る溝構造（２）は、電気泳動用ゲル形成領域に充填される第１のゲルと第２のゲルとの境界部に位置し、電気泳動用ゲルカセット基材の内側表面に直線状に形成されている。電気泳動ゲルカセットに、この溝構造（２）の高さまで第１のゲル溶液を充填、重合させることにより、界面の均一な形成を達成しえる。なお、この溝構造（２）は、第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）の内側表面の一方のみ、あるいは両方に対称的に形成する、いずれの場合でも差し支えないが、第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）の材質が疎水性の場合、第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）の内側表面の一方のみでは、もう一方の平滑面の疎水性が作用して、ゲル界面形成に影響を及ぼす可能性が考えられるため、両方に設置するのが好ましい。また、この溝構造（２）の幅ならびに深さは電気泳動に影響を与えない範囲であれば、特に限定されない。加えて、疎水性材質からなる電気泳動用ゲルカセット基材を用いた場合、電気泳動用ゲルカセット基材の内側表面または溝構造部分のいずれか、あるいは双方ともに親水化処理がなされていてもよい。

（封止テープ）
本発明に係る端面封止テープ（３）の材質としては、ゴム系、アクリル系、シリコン系ならびにウレタン系いずれも利用可能である。密着性ならびに密封性が高いものであれば特に限定されないが、電気泳動用ゲルカセットにゾル状のゲル溶液を充填すること、また、充填した電気泳動用ゲルカセットの保存性の観点から、水系溶媒に耐性のあること、ならびに、使用直前に着脱することの容易な材質がより好ましい。

（電気泳動用ゲル）
本発明に係る電気泳動用ゲルである第１のゲルおよび第２のゲルは、サンプルをゲル中において電気泳動することによって、サンプル中に含まれる分子のサイズ、性状等の違いに基づいて分離するものであり、単にゲルと称することもある。電気泳動用ゲルは、ゲル中をサンプルが移動できるように、重合体分子が複雑な網目構造を形成している。ゲルを構成する主材料としてポリアクリルアミドまたはアガロースのように、従来から一般に電気泳動に用いられるゲル材料を好適に使用可能である。

ここで、本発明の第１のゲルは、具体的にはタンパク質試料を分離、展開させるための分離ゲルのことをいい、また、本発明の第２のゲルは、具体的にはタンパク質試料を濃縮させるための濃縮ゲルのことをいう。本発明では、先ず第１のゲルを充填したあと、次いで第２のゲルを充填する実施形態を示しているが、これは、第１のゲルが第２のゲルより比重が高いことを前提としている。逆に、第２のゲルを充填したあと、第２のゲルより比重が高い第１のゲルを充填した場合、互いに混合してしまい、第１のゲルと第２のゲルとの境界面を水平に形成させることはできない。本発明の第１のゲルおよび第２のゲルは、第１のゲルが第２のゲルより比重が高ければよく、例えばグリセロールあるいはショ糖を添加して比重を高くすることによりこの条件を満たせば、第１のゲルが濃縮ゲル、第２のゲルが分離ゲルであってもよい。

次に、本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法について説明する。本発明に係る電気泳動用ゲルカセットの製造方法を図２に示す。図１に示した電気泳動用ゲルカセット（１）の下端面を端面封止テープ（３）で封止した後（図２ａ））、調製した第１のゲル（４）を電気泳動用ゲルカセットの上端面から矢印の方向に注入し（図２ｂ））、電気泳動用ゲルカセット内部に形成した溝構造（２）の高さまで充填させる（図２ｃ））。この操作のみを行い、静置させて重合させることで第１のゲル（４）表面を水平にし、その後第２のゲルを充填してもゲル界面を均一に形成しえる。よって第１のゲル溶液充填後、水などの溶媒を重層すること、あるいは、第２のゲル形成領域に遮蔽構造物を挿入、設置する必要がないため、工程の簡略化につながる。

このように、本発明に係る電気泳動用ゲルカセットおよび電気泳動用ゲルカセットの製造方法を用いれば、電気泳動用ゲルカセット内部に設置した溝構造の高さまで第１のゲル溶液を充填し、重合させることにより、均一なゲル界面を形成させることが可能である。したがって、一連の電気泳動用ゲル形成までの工程における煩雑な処理を省略し、処理時間の短縮および労力の削減、そして、再現性のよい電気泳動用ゲルの安定した作成を実現することが可能である。

（変形例）
次に、本実施形態の電気泳動用ゲルカセットの変形例の構成について、図３を参照して説明する。図３は、本変形例の電気泳動用ゲルカセット（１０）の構成を示す図であり、ａ）は本発明の電気泳動用ゲルカセットの変形例の構成を示す正面図、ｂ）はａ）のＸ１−Ｘ１線における断面図である。なお、以下では、上述の実施形態において説明した電気泳動用ゲルカセット（１）と同様の構成を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図３ａ）および図３ｂ）に示すように、電気泳動用ゲルカセット（１０）は、上述の実施形態における溝構造（２）に代えて凸条構造（１２）を備えている点で、上述の電気泳動用ゲルカセット（１）と構成が異なっている。

凸条構造（１２）は、上述の実施形態における第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）と同様の材質によって形成された板状の電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）において、溝構造（２）と同様の位置に直線状に形成されている。すなわち、凸条構造（１２）は、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）において互いに対向する面のそれぞれに沿い、且つ電気泳動用ゲルカセット１０における泳動方向（図３ａ）において矢印Ｐで示す方向）に対して直交する方向へ延びている。
また、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ）に形成された凸条構造（１２）は、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ｂ）側へ突出して形成されており、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ｂ）に形成された凸条構造（１２）は、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ）側へ突出して形成されている。本実施形態では、凸条構造（１２）は互いに正対して配置されている。

なお、凸条構造（１２）は、上述の溝構造（２）と同様に、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）の両方に設置されていることが好ましいが、第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）の内側表面の一方のみに形成されていてもよい。

上述の構成を備える電気泳動用ゲルカセット（１０）を用いてプレキャストゲルカセット（１０Ａ）を製造する場合には、まず、凸条構造（１２）が互いに向き合うように、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）を、電気泳動用ゲルカセットスペーサ（１ｃ）を挟んで組み立てる。さらに、上述の実施形態と同様に電気泳動用ゲルカセット下端面に端面封止テープ（３）を貼り付ける。これにより、電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ）と電気泳動用ゲルカセット基材（１１ｂ）との間は電気泳動用ゲルを充填するための電気泳動用ゲル形成領域Ａとなる。また、電気泳動用ゲル形成領域Ａは、凸条構造（１２）よりも電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）の下端面側が、第１のゲル溶液を充填するための第１のゲル形成領域Ａ１となり、凸条構造（１２）よりも電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）の上端面側が、第２のゲル溶液を充填するための第２のゲル形成領域Ａ２となる。このように、本実施形態では、電気泳動用ゲル形成領域Ａは、凸条構造（１２）によって２つの領域に区分けされている。

次に、第１のゲル形成領域Ａ１が下、第２のゲル形成領域Ａ２が上となるように電気泳動用ゲルカセット基材（１１ａ、１１ｂ）の組立体を配置し、電気泳動用ゲル形成領域Ａのうち第１のゲル形成領域Ａ１に第１のゲル溶液を注入する。本実施形態では、第１のゲル溶液を、第２のゲル形成領域Ａ２を通じて第１のゲル形成領域Ａ１へたとえば充填機等を用いて注ぐ。このとき、図３ｃ）に示すように、凸条構造（１２）の上端にゲルの表面を位置させ、凸条構造（１２）における上端側の角に沿って第１のゲル溶液の表面を略水平に位置させる。

次に、第２のゲル溶液を第１のゲル溶液の上に重層する。第２のゲル溶液が第１のゲル容器よりも比重が低い場合には、第１のゲル溶液が重合する前に第２のゲル溶液を第１のゲル溶液上に重層することができる。第２のゲル溶液が第１のゲル溶液よりも比重が低いものである場合には、第１のゲル溶液を重合させてから第２のゲル溶液を第１のゲル溶液上に重層させればよい。
第２のゲル溶液が第１のゲル溶液上に重層された後、第１のゲル溶液と第２のゲル溶液とを重合させるために電気泳動用ゲルカセット（１０）を静置する。第１のゲル溶液および第２のゲル溶液の重合が終了したら、図３ｃ）に示すように、重合した第１のゲル４の上に重合した第２のゲル５が積層された状態となる。これで、プレキャストゲルカセット（１０Ａ）の製造は終了し、乾燥を防止する適宜のパッケージにプレキャストゲルカセット（１０Ａ）を封入するなどの後工程へと進む。

このような構成の電気泳動用ゲルカセット（１０）およびプレキャストゲルカセット（１０Ａ）の製造方法によっても、上述の実施形態で説明したのと同様の効果を奏することができる。

次に、上述の実施形態および変形例において説明した電気泳動用ゲルカセット（１、１０）を用いて製造したプレキャストゲルカセット（１Ａ、１０Ａ）を使用して電気泳動を行う場合のシミュレーションを行った結果について説明する。
図４ａ）は、溝構造（２）および凸条構造（１２）を有していないプレキャストゲルカセットによって電気泳動を行う場合のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図、図４ｂ）は、溝構造（２）を有するプレキャストゲルカセット（１Ａ）において同様のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図、図４ｃ）は、凸条構造（１２）を有するプレキャストゲルカセット（１０Ａ）において同様のシミュレーションをしたときの電気力線を示す図である。

本シミュレーションでは、電気泳動用ゲルカセット（１）に形成された溝構造（２）あるいは電気泳動用ゲルカセット（１０）に形成された凸条構造（１２）が電気泳動に及ぼす影響を調べるために、陽極電極と陰極電極との間における電位の移動を示す電気力線を可視化した。

図４ａ）に示すように、本シミュレーションでは、電気泳動用ゲルカセットにサンプルをアプライする側（図１において電気泳動用ゲルカセットの上端側となる位置）には陽極電極１００および陽極バッファー層１０１、および二次元電気泳動用のゲルストリップを取り付けるための取り付け部１０２が形成されており、電気泳動用ゲルカセットにおいてサンプルが泳動される側の端部には陰極電極１０３および陰極バッファー層１０４が形成されているものを基本モデルＭ０とした。すなわち、本シミュレーションを行う電気泳動用ゲルカセットは、電気泳動槽としても機能するものである。

また、本シミュレーションでは、陽極電極および陰極電極は白金電極であり、陽極電極と陰極電極はそれぞれ図示しない電源装置に接続できるようになっているものとした。本実施例では、電源装置によって、陽極電極と陰極電極との間に２００Ｖの直流電圧を印加する設定とした。
また、本シミュレーションにおいて電気泳動を行う対象とするサンプルとしては、リゾチームタンパク質（分子量１４３０７Ｄａ、等電点１１．１）を採用した。本シミュレーションでは、上記設定の下、リゾチームタンパク質が電気泳動されるときの電気力線を画面上に表示するように設定した。

さらに、本シミュレーションでは、上記基本モデルＭ０の電気泳動用ゲルカセットと、上記基本モデルＭ０に加えて、深さ０．２ｍｍ、幅０．２ｍｍの溝構造（２）が形成された電気泳動用ゲルカセット（図４ｂ）に示すモデルＭ１）、および上記基本モデルＭ０に加えて高さ０．２ｍｍ、幅０．２ｍｍの凸条構造（１２）が形成された電気泳動用ゲルカセット（１０）（図４ｃ）に示すモデルＭ１０）をそれぞれモデルとして設定し、基本モデルＭ０、モデルＭ１、およびモデルＭ１０のそれぞれについてシミュレーションを行った。

本シミュレーションの結果、図４ａ）ないし図４ｃ）に示すように、溝構造（２）が形成されているモデルＭ１、および凸条構造（１２）が形成されているモデルＭ１０における電気力線は、上述の基本モデルＭ０における電気力線とほぼ同等であった。この結果から、少なくとも高さ０．２ｍｍ、横幅０．２ｍｍの凸条構造（１２）あるいはこの凸条構造（１２）より小さな凸条構造（１２）、および深さ０．２ｍｍ、横幅０．２ｍｍの溝構造（２）あるいはこの溝構造（２）より小さな溝構造（２）が形成された電気泳動用ゲルカセットにおいては、溝構造（２）あるいは凸条構造（２）が電気力線に影響することによるタンパク質の滞留など電気泳動結果への影響はほとんどないと考えられる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されない。

（実施例１）
〔１．材料および方法〕
（１−１．溝形成ならびに電気泳動用ゲルカセットの作成）
上述の特許文献１に記載の、アクリル樹脂製の２つの電気泳動ゲルカセット基材のゲル形成面上方に、幅１ｍｍの直線の溝構造を、ゲル形成面の水平方向に形成させた。続いて、この２つの電気泳動ゲルカセット基材を、超音波溶着装置にて溶着することで作成した。

（１−２．電気泳動用ゲルの組成）
１３％、または４％アクリルアミド、３７５ｍＭ トリス塩酸・ｐＨ８．８、０．１％過硫酸アンモニウム、０．１％テトラメチルエチレンジアミンを含むポリアクリルアミドゲル溶液を用いた。２９．２％アクリルアミドー０．８％メチレンビスアクリルアミド混合溶液を添加して、ポリアクリルアミドゲル溶液中の、アクリルアミドの最終濃度が分離ゲルの場合は１３％、濃縮ゲルの場合は４％になるように調製した。

（１−３．電気泳動ゲルの充填）
上記の１−１．に示すようにして作成した電気泳動用ゲルカセットの下端面を端面封止テープにて封止した後、上端面より上記の分離ゲル溶液を溝形成部まで充填し、静置してゲルを重合させた。

〔２．結果〕
本発明に係る電気泳動用ゲルカセットを用いて、ゲル形成試験を実施した。

図２に示す作成工程に従い、分離ゲル溶液を電気泳動用ゲルカセットに溝形成部まで充填、静置させてゲルを重合させた。その結果を図５に示す。図５ａ）に示した模式図において、破線部で囲った部分、すなわち、溝構造を設けた分離ゲル界面部分を拡大した写真を図５ｂ）に示す。また、ゲル界面の両端の部分を矢頭で示す。溝形成部を設置したゲルカセットにおいて、充填、重合させた分離ゲルの界面が均一に形成されることを示した（図５ｂ）１）。一方、ゲル形成面に溝形成部を設置しなかった従来のゲルカセットを用いた場合、分離ゲル上端部界面は、ゲルカセット材質の疎水性が影響したことにより、凹凸のひどい形状になった（図５ｂ）２）。

（実施例２）
次に、溝構造（２）を有する電気泳動用ゲルカセット（１）を用いてプレキャストゲルカセット（１Ａ）を製造する実施例２について、実施例２において製造されたプレキャストゲルカセット（１Ａ）を使用して電気泳動を行った結果とともに説明する。なお、本実施例に対する比較例として、溝構造（２）を有しない一般的な電気泳動用ゲルカセットを使用して溝構造（２）を有しないプレキャストゲルカセットを製造する例を示す。
図６ａ）および図６ｂ）は、本発明の実施例２を説明するための図で、図６ａ）は本発明の電気泳動用ゲルカセット（１）を用いて製造されたプレキャストゲルカセット（１Ａ）の構造を示す側面断面図、図６ｂ）はプレキャストゲルカセット（１Ａ）によって電気泳動を行った結果を示す写真である。また、図７ａ）は、実施例２に対する比較例として用いた一般的なプレキャストゲルカセットの構造を示す側面断面図、図７ｂ）は、比較例のプレキャストゲルカセットによって電気泳動を行った結果を示す写真である。

図６ａ）に示すように、本実施例では、溝構造（２）の形状は、深さ０．１ｍｍ、幅０．１ｍｍであり、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ、１ｂ）のそれぞれの面に沿い、且つ電気泳動を行う泳動方向に対して直交する方向へ延びた形状である。また、電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）の厚さは１ｍｍとした。これにより、溝構造（２）以外の部分におけるゲルの厚さは１ｍｍとなっている。
また、本実施例におけるゲルの組成は、第１のゲル溶液は、１３％ポリアクリルアミド溶液であり、第２のゲル溶液は、４％ポリアクリルアミド溶液である。すなわち、実施例２においては第１のゲル溶液は分離ゲルとなる溶液であり、第２のゲル溶液は濃縮ゲルとなる溶液である。
第１のゲル溶液の組成を下記表１に示す。

また、第二のゲル溶液の組成を下記表２に示す。

本実施例におけるプレキャストゲルカセット（１Ａ）の製造方法では、製造された電気泳動用ゲルカセット（１）における下端面を封止テープ（３）で封止し、第１のゲル溶液を溝構造（２）の高さまで注入した後、水を重層することなしに連続して第２のゲル溶液を注入し、第１のゲル溶液および第２のゲル溶液をそれぞれ重合させた。

また、図７ａ）に示すように、実施例２に対する比較例として、溝構造（２）が形成されておらず、実施例２と同様の組成を有する厚さ１ｍｍのゲルが内部に形成されたプレキャストゲルカセットを製造した。

また、実施例２およびその比較例によって製造されたプレキャストゲルカセットを用いて電気泳動を行うサンプルとして、蛋白質分子量マーカーであるinvitrogen社製benchmarkを採用した。この分子量マーカーは、高分子量から低分子量の順にそれぞれ155kDa, 98kDa, 63kDa, 40kDa, 32kDa, 21kDa, 11kDaの７種類のタンパク質が含有されたものである。また、実施例２およびその比較例において製造されたそれぞれのプレキャストゲルカセットに対して分子量マーカーを電気泳動するためのレーンとして、図６ｂ）に示すレーンＬ１ないしＬ４、および図７ｂ）に示すレーンＬ５ないしＬ８をそれぞれ設定し、１レーンあたり１μlの分子量マーカーをアプライした。

また、電気泳動を行うためのランニングバッファーとして、陰極側には、２５ｍＭのｔｒｉｓ、１９２ｍＭのＧｒｙｓｉｎ、および０．２％のＳＤＳ（いずれも最終濃度）からなるバッファーを使用し、陽極側には、１５０ｍＭのＴｒｉｓからなるバッファーを使用した。

電気泳動は、２５ｍＡに設定した定電流モードにて２５分間行い、電気泳動が終了した後に本実施例および比較例のプレキャストゲルカセットからゲルを取り出し、励起波長５２０ｎｍの励起光をゲルに照射して分子量マーカーの蛍光画像を撮影した。

本実施例およびその比較例によって製造されたプレキャストゲルカセットを用いて電気泳動を行った結果、図６ｂ）に示すように、実施例２における溝構造（２）を有する電気泳動用ゲルカセット（１）を用いて製造されたプレキャストゲルカセット（１Ａ）では、タンパク質の泳動パターンは各レーンにおいてそれぞれ水平になった。これに対して、図７ｂ）に示すように、溝構造（２）を有していない電気泳動用ゲルカセットを用いた場合には、タンパク質の泳動パターンは、各レーンにおいてそれぞれ波打ったように不均一になった。
また、本実施例および比較例のプレキャストゲルカセットにおける４レーンを使用して電気泳動を行った結果、本実施例のプレキャストゲルカセット（１Ａ）においては同一分子量のタンパク質からなるバンドは４レーンのそれぞれにおいて同距離の位置に泳動された。すなわち、溝構造（２）が形成されたプレキャストゲルカセット（１Ａ）によって、シャープなバンドパターンが再現よく得られた。

これらの結果から、上述の実施形態で説明した電気泳動用ゲルカセット（１）によれば、電気泳動を用いた解析の信頼性および検出感度を向上させることができることが分かった。
また、本実施例では、第１のゲル溶液に対して第２のゲル溶液を重層する前に従来のように水を重層する必要がないので、プレキャストゲルカセット（１Ａ）を製造するために要する作業時間が水を重層する場合よりも約３０分短縮し、従来より簡易にプレキャストゲルカセット（１Ａ）を製造することができた。

本発明を用いれば、電気泳動ゲルの界面を水平に形成することが可能で、且つ、電気泳動ゲルの作成を容易に、再現よく行うことが可能になる。よって、再現のよい電気泳動像を得ることが可能になる。さらに、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体高分子の研究をより発展させることによって、特に医学、生物学、化学分野の産業の発展に貢献し得る。

１・電気泳動用ゲルカセット
１ａ・第１の電気泳動用ゲルカセット基材
１ｂ・第２の電気泳動用ゲルカセット基材
１ｃ・電気泳動用ゲルカセットスペーサー
２・溝構造
３・端面封止テープ
４・第１のゲル
５・第２のゲル
１０・電気泳動用ゲルカセット
１１ａ・第１の電気泳動用ゲルカセット基材
１１ｂ・第２の電気泳動用ゲルカセット基材
１２・凸条構造
Ａ・電気泳動用ゲル形成領域
Ａ１・第１のゲル形成領域
Ａ２・第２のゲル形成領域

Claims (3)

1. 板状に形成された第１の電気泳動用ゲルカセット基材と、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材に対して少なくとも一部が離間して配置された板状の第２の電気泳動用ゲルカセット基材とを備え、前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセット基材との間が、互いに異なる第１のゲル溶液と第２のゲル溶液とを充填するための電気泳動用ゲル形成領域となる電気泳動用ゲルカセットであって、
   前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセット基材とのそれぞれにおいて前記電気泳動用ゲル形成領域を規定し互いに向き合う面の少なくともいずれかには、前記面に沿い且つ泳動方向に対して直交する方向へ延び、前記第１のゲル溶液が充填される第１のゲル形成領域と前記第２のゲル溶液が充填される第２のゲル形成領域とに前記電気泳動用ゲル形成領域を区分けする凸条構造が形成されている
   ことを特徴とする電気泳動用ゲルカセット。
2. 前記第１の電気泳動用ゲルカセット基材と前記第２の電気泳動用ゲルカセット基材とのそれぞれにおいて前記電気泳動用ゲル形成領域を規定し互いに向き合う面のそれぞれに、前記凸条構造が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用ゲルカセット。
3. 請求項１または２に記載の電気泳動用ゲルカセットを用いたプレキャストゲルカセットの製造方法であって、
   前記第１のゲル形成領域に前記第１のゲル溶液を充填する第１充填工程と、
   前記第２のゲル形成領域に前記第２のゲル溶液を充填する第２充填工程と、
   を備えることを特徴とするプレキャストゲルカセットの製造方法。