JP6025813B2 - 生体分子分析装置 - Google Patents

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本発明は、タンパク質などの生体分子を分析するための生体分子分析装置に関する。

ポストゲノム研究の中心的位置を担っているプロテオーム解析において、二次元電気泳動法(2DE)およびウエスタンブロッティング法の組み合わせは、優れた分離分析手法として知られている。2DEは、タンパク質に固有の独立した2つの物理的性質(電荷および分子量)に基づいて、種々の分離媒体を用いて、プロテオームを複数の成分(タンパク質)に高分解能に分離することができる。2DEによる分離結果を利用してタンパク質をさらに分析する場合、分離媒体に含まれる複数のタンパク質を、ウエスタンブロッティング法によって転写膜に固定化することが好ましい。これは、転写膜に固定化されたタンパク質が、長期間にわたって安定して保存され得る上に、分析が容易だからである。特に、タンパク質の発現量の増減、および翻訳後修飾の有無といったタンパク質の複数の生物学的特徴を、2DEによる分離結果を利用して網羅的に比較検討する場合、ウエスタンブロッティング法は必須の工程といえる。

従来のウエスタンブロッティング法には、転写膜と分離媒体との接触箇所に、陽極から発生した気泡が付着することによって、転写膜に固定化されるタンパク質のパターンがぼやけたり歪んだりする問題がある。この問題に関し、特許文献1には、円柱状の多孔質材料で覆われた陽極を用いる工夫が開示されている。この工夫の利点について、特許文献1には次のように開示されている。陽極から発生した気泡が多孔質材料を通過する際にそのサイズが大きくなるため、気泡が水面まで上昇しやすくなる。これにより、バッファー中への微小な気泡の混入を防ぐことができるので、接触箇所への気泡の悪影響をなくすことができる。

米国特許第5,916,429号(1999年6月29日発行) 米国特許第5,234,559号(1993年8月10日発行) 特表平9−501774号(1997年2月18日公表)

特許文献1の技術では、発生した気泡をバッファー槽の上部からまとめて排出するため、分離媒体を水平に設置する場合は有効である。しかし、分離媒体を鉛直に設置する場合、陽極がバッファー槽の底部に配置されるので、陽極から発生した気泡が水面に到達する前に転写膜と分離媒体との接触箇所に向かい、その結果、気泡が接触箇所に悪影響を及ぼす問題が依然として生じる。

本発明の上記の課題を解決するためになされたものである。そしてその目的は、分離部が鉛直に配置される構成であり、かつ、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさない生体分子分析装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る生体分子分析装置は、上記課題を解決するために、
転写膜と、
上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
上記転写膜に対して垂直に当接しかつ鉛直に設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れた位置に配置される電極と、
上記電極の上部において、上記電極と当接するかまたは上記電極から離間して配置される絶縁性の電極カバーを備えていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、分離部が鉛直に配置される構成であり、かつ、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさない生体分子分析装置を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施形態1に係る生体分子分析装置における陽極カバーの配置を示す図である。 本発明の実施形態1に係るフレーム付き転写膜の概略を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る生体分子分析装置の概略を説明する図である。 本発明の実施形態1における陽極カバーがない場合に生ずる電気力線の広がりを示す図である。 本発明の実施形態2における絞込部材の配置、および、排出部から生ずる電気力線を示す図である。 本発明の実施形態3における電極カバーの構成を示す図である。 本発明の実施形態4における陽極カバーの配置を示す図である。

〔実施形態1〕
本発明に係る第1実施形態を図1〜図4に基づき以下に説明する。

(フレーム付き転写膜10)
まず、本実施形態に係る生体分子分析装置に用いられるフレーム付き転写膜について、図2を参照して以下に説明する。図2の(a)は、フレーム付き転写膜10の概略を説明する図である。図2の(b)は、図2の(a)における線Aおよび線Bにおける断面図である。

図2の(a)に示すように、フレーム付き転写膜10は、転写膜1の一辺(第一辺)とその一辺に対向する一辺(第二辺)とを、一対のフレーム(フレーム部材)2によって個別に支持されている。

図2の(b)の線Aおよび線Bにおける断面図に示すように、フレーム付き転写膜10は、一対のフレーム2における嵌合部3として、フレーム2を貫通する開口状の嵌合部(貫通孔)が設けられていることがより好ましい。嵌合部3は、それぞれ、対応する凸型の形状の嵌合部に嵌合することができる。これによって、嵌合部3によってフレーム付き転写膜10と生体分子分析装置とを固定することができる。

フレーム付き転写膜10は、一対のフレーム2を平行に固定し、互いを離間することにより、転写膜1を緩みなく張ることができる。また、予め所定の形状に切断された転写膜1をフレーム2によって固定することができるため、簡単かつ適切な張力を転写膜1に付与しつつ、フレーム付き転写膜10を生体分子分析装置に取り付けることができる。このため、生体分子分析装置に固定し、排出転写によって検体を転写するときにブロットの歪みを防止することができる。

また、フレーム付き転写膜10では、転写膜1の錘としてフレーム2を使用することができる。このため、シェイカー等の試薬槽中に試薬中において転写膜1が動き、抗体反応にムラが生じることを防止できる。さらに、フレーム付き転写膜10は、転写膜1と一対のフレーム2とからなる簡単な構成であるため、例えば、外周全てをフレームによって固定することで転写膜を平坦に広げて固定しているものや、湾曲したフレームによって転写膜を広げて固定しているものと比較して、嵩高くなく、例えば、ウエスタンブロッティング法を行なうときに用いる抗体の量を少なくすることができる。

(転写膜1)
転写膜1は、生体分子分析装置の分離部によって分離された生体分子サンプル(検体)を吸着し、保持するための膜である。ここで、転写膜1は、分離部によって分離された生体分子サンプル(検体)を長期間にわたって安定に保存可能にし、さらに、その後の分析を容易にする生体分子サンプルの吸着・保持体であることが好ましい。転写膜1の材質としては、高い強度を有し、且つサンプル結合能(単位面積当たりに吸着可能な重量)が高いものが好ましい。転写膜1としては、サンプルがタンパク質である場合にはポリフッ化ビニリデン(PVDF)膜などが適している。なお、PVDF膜は予めメタノールなどを用いて親水化処理を行っておくことが好ましい。これ以外には、ニトロセルロース膜またはナイロン膜など、従来からタンパク質、DNAおよび核酸の吸着に利用されている膜も使用可能である。

生体分子分析装置において分離および吸着され得る生体分子サンプルとしては、タンパク質、DNAおよびRNAを挙げることができるが、これらに限定されない。例えば、生物材料(例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物、もしくは組織断片)からの調製物、または、市販の試薬なども、サンプルの例に含まれる。さらには、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドもサンプルの一種である。

(フレーム2)
一対のフレーム2のそれぞれは、フレーム2の長さが固定される転写膜1の一辺の長さより長いものであるとよい。また、フレーム2は、絶縁性の材料からなることが好ましい。絶縁性材料としては、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアセタール(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂、またはガラスを用いることができる。

また、フレーム2は、表面に親水性処理が施されていることがより好ましい。例えば、上記材質からなるフレーム2の表面に、コーティング層を設けるとよい。これによって、フレーム2の表面に分離部の排出部から排出されたタンパク質等の検体が付着することを防止することができ、フレーム2が汚染されることを防止することができる。

なお、フレーム2の表面における対水接触角は、90°以下であることが好ましく、60°以下であることがより好ましい。フレーム2の表面における対水接触角を90°以下にすることによって、フレーム2が検体によって汚染されることを好適に防止することができる。

(生体分子分析装置100)
次に、本発明の一実施形態に係る生体分子分析装置100について、図3を参照して詳細に説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る生体分子分析装置100の概略を説明する図である。この図に示すように、生体分子分析装置100は、クランプ20、陽極バッファー槽30(バッファー槽)、陽極ステージ31、陰極バッファー槽40、電気泳動ゲルチップ50(分離部)、および搬送部を備えている。

生体分子分析装置100において、陽極バッファー槽30は、陽極ステージ31に着脱可能な状態で固定されている。陽極バッファー槽30内にクランプ20が配置されており、フレーム付き転写膜10は陽極バッファー槽30内においてクランプ20に固定されている。陰極バッファー槽40は、陽極バッファー槽30に着脱可能な状態で固定されている。電気泳動ゲルチップ50は、互いに対向する両端部のうち一端部が陽極バッファー槽30内に位置し、他端部が陰極バッファー槽40内に位置するように、生体分子分析装置100に配置されている。

生体分子分析装置100の概要は次の通りである。電気泳動ゲルチップ50は、分離ゲル52に導入された検体を電気泳動によって分離し、分離した検体を転写膜1に対して、電気泳動ゲルチップ50の一端にある排出部50aを通じて排出する。搬送部は、転写膜1を搬送方向X(フレーム付き転写膜10におけるフレーム2が設けられた一辺(第一辺)から、フレーム2が設けられた他の辺(第二辺)へ向かう方向)に搬送する。これにより、排出された検体が、転写膜1における排出されるタイミングに従った位置(排出されたタイミングにおいて電気泳動ゲルチップ50に対向していた位置)に吸着される。これにより、分離された検体が転写膜1に転写される。

(クランプ20)
図3に示すように、クランプ20は、前部クランプ20aおよび20bと、後部クランプ21aおよび21bと、クランプフレーム22とを備えている。前部クランプ20aおよび20bは、転写膜1が搬送される際の搬送終了地点側に配置されており、一方、後部クランプ21aおよび21bは搬送開始地点側に配置されている。

クランプ20において、前部クランプ20aと前部クランプ20bとは、冶具によって解放できるように固定されている。前部クランプ20aにおける2箇所には図示しない嵌合部が設けられており、これらの嵌合部に対して、図2の(a)に示す一方のフレーム2の2箇所に設けられた嵌合部3をそれぞれ嵌合させる。その後、前部クランプ20aと前部クランプ20bとによって、一方のフレーム2を挟み込み固定する。

同様に、クランプ20において、後部クランプ21aと後部クランプ21bとは、冶具によって解放できるように固定されている。後部クランプ21aにおける2箇所には図示しない嵌合部が設けられており、これらの嵌合部に対して、図2の(a)に示す他方のフレーム2の2箇所に設けられた嵌合部3をそれぞれ嵌合させる。その後、後部クランプ21aと後部クランプ21bとによって、他方のフレーム2を挟み込み固定する。

クランプフレーム22は、前部クランプ20aと後部クランプ21aとを、一定の距離で離間した状態で固定している。このため、クランプ20によってフレーム付き転写膜10を固定したときに、転写膜1は緩みなく張った状態で固定される。さらに、クランプフレーム22は、転写膜1の搬送方向側方(フレーム2によって支持されていない2辺の外側)から、前部クランプ20aと後部クランプ21aとを固定する。これによって、生体分子分析装置100にクランプ20を介してフレーム付き転写膜10を固定したときに、転写膜1の搬送経路においてクランプフレーム22が電気泳動ゲルチップ50ならびにガイド33および34に接触しないように、フレーム付き転写膜10を配置することができる。

キャリア23は、前部クランプに20bに設けられている。クランプ20を陽極バッファー槽30の内側に取り付けるとき、クランプ20を、陽極バッファー槽30の外部に配置されているガイドポール66にキャリア23を通じて着脱可能な状態で固定できる。

(陽極バッファー槽30)
図3において、陽極バッファー槽30を点線にて示す。図3に示すように、陽極バッファー槽30は、陽極(電極)32、ガイド(支持部材)33および34、ならびに陽極カバー35(電極カバー)を備えている。

陽極バッファー槽30には、陽極バッファーが満たされている。陽極バッファーとしては、例えば、Tris/グリシン系緩衝液、酢酸緩衝溶液、炭酸ナトリウム系緩衝液、CAPS緩衝液、Tris/ホウ酸/EDTA緩衝液、Tris/酢酸/EDTA緩衝液、MOPS、リン酸緩衝液、Tris/トリシン系緩衝液等の緩衝液を用いることができる。クランプ20に固定されたフレーム付き転写膜10は、陽極バッファー槽30内に満たされた陽極バッファー中に設置されている。

陽極32は、白金線等によって構成される、細長い棒状の電極である。陽極32は、その長さ方向がフレーム付き転写膜10の搬送方向Xと垂直になるように、陽極バッファー槽30の底部に設けられている。陽極32は、電気泳動ゲルチップ50における排出部50aの真下ではなく、搬送方向Xおいて排出部50aから一定距離離れた位置に配置されている。この位置は、フレーム付き転写膜10が設置されたときに、転写膜1の電気泳動ゲルチップ50に対向する側の裏面から、陽極32と陰極41との間に電圧を印加できる位置である。

ガイド33および34は、転写膜1において電気泳動ゲルチップ50が当接(接触)する位置を、搬送方向の前後から挟む一対の位置を、転写膜1の電気泳動ゲルチップ50とは反対側から夫々支持する支持部材である。ガイド33および34は、陽極バッファー槽30の底部において、フレーム付き転写膜10が搬送される搬送経路上に設けられている。ガイド33および34は、それぞれの高さ方向が、電気泳動ゲルチップ50の面内方向に平行であり、かつ、フレーム付き転写膜10が搬送される搬送方向Xに垂直に交わるように、配置されている。これによって、ガイド33および34は、転写膜1の電気泳動ゲルチップ50に対向する側の裏面から転写膜1を、電気泳動ゲルチップ50における排出部50a側の端部の長さ方向に対して平行に支持する。

(陽極カバー35)
陽極カバー35は、陽極32の上部において、陽極32と当接するかまたは陽極32から離間して設けられている。詳しくは後述するが、生体分子分析装置100は、陽極カバー35を備えていることによって、陽極32から電極から発生した気泡を陽極バッファー槽30の上部に逃がすことができるため、転写膜1と電気泳動ゲルチップ50との当接箇所に気泡が悪影響を及ぼすことを防止できる。

陽極カバー35は、絶縁性の材料によって構成されている。絶縁性材料としては、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアセタール(POM)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の樹脂、またはガラスを用いることができる。

また、陽極カバー35は、表面に親水性処理が施されていることがより好ましい。例えば、上記材質からなるフレーム2の表面に、例えば、コーティング層を設けるとよい。これによって、陽極32から発生した気泡を、陽極カバー35の表面に沿って陽極バッファー槽30の上部により逃がしやすくすることができる。

なお、陽極カバー35の表面における対水接触角は、90°以下であることが好ましく、60°以下であることがより好ましい。陽極カバー35の表面における対水接触角を90°以下にすることによって、気泡を陽極カバー35の表面に沿ってより逃がしやすくことができる。

(陰極バッファー槽40)
図3に示すように、陰極バッファー槽40は、陰極41およびロック42を備えている。陰極41は、白金線等によって構成される、細長い棒状の電極である。陰極41は、その長さ方向が転写膜1の搬送方向と直交するように、陰極バッファー槽40の内側における上部(分離ゲル52の真上)に配置されている。すなわち陰極41の長さ方向は陽極32の長さ方向と平行になっている。

陰極バッファー槽40には、陰極バッファーが満たされている。陰極バッファーには、陽極バッファーと同様の緩衝液を用いることができる。

陰極バッファー槽40内において、電気泳動ゲルチップ50がロック42によって固定されている。このとき、電気泳動ゲルチップ50における、排出部50aとは反対側の端部が、陰極バッファー槽40に満たされた陰極バッファーに浸漬されている。一方、電気泳動ゲルチップ50における、排出部50a側の端部が、陽極バッファー槽30に満たされた陽極バッファーに浸漬されている。

図3に示すように、分離ゲル52における排出部50a側と反対側の端部は、陰極41に対向している。一方、分離ゲル52における排出部50a側の端部は、陽極32に対向していない。このように、分離ゲル52における排出部50a側の端部は、転写膜1の搬送方向において陽極32から一定距離離れている。

(電気泳動ゲルチップ50)
図3に示すように、電気泳動ゲルチップ50は、絶縁板51、分離ゲル52、および絶縁板53を備えている。絶縁板51および絶縁板53は、例えば、ガラスおよびアクリルなどの絶縁体にからなる板によって形成されている。絶縁板51と絶縁板53との間に、分離ゲル52が形成されている。

分離ゲル52は、導入された生体分子サンプル(検体)を分子量にしたがって分離するためのゲルである。分離ゲル52の例としては、ポリアクリルアミドゲルおよびアガロースゲルなどが挙げられ、上述した好適な組成に緩衝液に合せたゲルを用いることが好ましい。分離ゲル52は、電気泳動ゲルチップ50を陰極バッファー槽40に対して取り付ける前に電気泳動ゲルチップ50内に充填させて形成することができる。

電気泳動ゲルチップ50は、転写膜1に対して垂直に当接するように、生体分子分析装置100に配置されている。さらに、電気泳動ゲルチップ50は鉛直に配置されている。転写膜1の表面には、電気泳動ゲルチップ50の排出部50aが接触している。電気泳動ゲルチップ50において、排出部50aに対向しかつ陰極バッファー槽40中に配置される端部を通じて、分離ゲル52に対して生体分子サンプルが供給される。生体分子サンプルが供給された後、陽極32と陰極41との間に電圧を印加することによって、電気泳動が行われる。その結果、検体が排出部50aを通じて転写膜1に転写される。

(搬送部)
図3に示すように、搬送部は、モータ62、ボールネジ63、ガイドシャフト64、シャフトホルダ65、ガイドポール66を備えている。

搬送部では、モータ62によってボールネジ63を回転させることにより、ガイドシャフト64に沿って、シャフトホルダ65を転写方向Xに移動することができる。シャフトホルダ65にはガイドポール66が固定されており、ガイドポール66が陽極バッファー槽30の外部からクランプ20に設けられたキャリア23を支持している。

搬送部は、上記構成によって、モータ62を回転させることにより、陽極バッファー槽30の外部に配置されているガイドポール66を介して、陽極バッファー槽30の内部に配置されているフレーム付き転写膜10を転写方向Xに移動させる。

(生体分子分析装置100の動作)
生体分子分析装置100の動作について、以下に説明する。まず、フレーム付き転写膜10をクランプ20によって固定し、陽極バッファーを満たした陽極バッファー槽30の内側に配置する。フレーム付き転写膜10の転写膜1は、ガイド33およびガイド34によって下側から支持された状態で固定される。

その後、ロック42によって電気泳動ゲルチップ50が固定された陰極バッファー槽40を、陽極バッファー槽30の上部に固定する。このとき陰極バッファー槽40は、電気泳動ゲルチップ50を転写膜1の上側に押し当れるような状態で設置される。これにより転写膜1は、ガイド33、ガイド34および電気泳動ゲルチップ50に接することによって電気泳動ゲルチップ50とは反対側に凸になるように(谷折り状に)折れ曲げられた状態で固定される。

次に、陽極32と陰極41との間において電圧を印加することによって、陽極バッファー中において、フレーム付き転写膜10の転写膜1は、電気泳動ゲルチップ50によって排出された検体を転写されつつ、電気泳動ゲルチップ50の排出部を押し当てられたままの状態で、図3に示す転写方向Xに搬送される。このため、転写膜1が搬送されるときに生じる張力は、電気泳動ゲルチップ50の端部に設けられた排出部に集中する。つまり、転写膜1は、一定の力によって電気泳動ゲルチップ50の排出部に押し当てられながら、転写方向Xに搬送される。

このため、フレーム付き転写膜10では、転写膜1を搬送するときに、転写膜1と電気泳動ゲルチップ50の検体の排出部との間において隙間が生じることを防止することができる。したがって、電気泳動ゲルチップ50の排出部から排出される検体が、転写膜1に転写される前に陽極バッファー中に拡散することを抑制することができる。これによって、転写膜1に転写された検体のバンドの揺らぎを低減することができ、生体分子分析装置の感度を向上することができる。

(陽極カバー35の配置)
図1は、本実施形態に係る生体分子分析装置100における陽極カバー35の配置を示す図である。この図では、生体分子分析装置100に備えられる一部の部材のみを図示している。図1の例では、陽極カバー35は、平らな板形状を有している。

陽極カバー35は、互いに対向する端部35aおよび端部35bを有する。搬送方向Xにおいて、端部35aの方が端部35bよりも、転写膜1と電気泳動ゲルチップ50との当接箇所(排出部50aに一致)に近い。言い換えると、搬送方向Xにおいて、端部35bの方が端部35aよりも排出部50aから遠い。

陽極カバー35は、転写膜1の搬送方向Xに対して一定の角度で傾斜している。ここでいう一定の角度とは、転写膜1の面内方向に直交する方向において、端部35aの方が端部35bよりも陽極32(陽極バッファー槽30の底部)に近い角度である。言い換えると、転写膜1の面内方向に直交する方向において、端部35bの方が端部35aよりも陽極バッファーの水面に近くなる角度である。

陽極カバー35が図1に示すように傾斜しているので、陽極32において発生した気泡を、陽極カバー35の表面に沿って、転写膜1の巻き上げ方向Yに逃がすことができる。すなわち、気泡は排出部50aから遠ざかる方向に逃げ、端部35a側(排出部50a側)に移動しない。この結果、気泡が、転写膜1と電気泳動ゲルチップ50との当接箇所に悪影響を及ぼすことがない。

(電気力線の絞り込み)
上述したように、陽極32は、排出部50aの真下ではなく、搬送方向Xにおいて排出部50aから一定距離離れた位置に配置されている。そのため、陽極カバー35がないと、電気泳動時に排出部50aから生ずる電気力線37が、図4に示すように大きく広がってしまう。図4は、陽極カバー35がない場合に生ずる電気力線37の広がりを示す図である。この図のように、大きく広がった電気力線37が生ずると、排出部50aから排出された検体が大きく拡散する結果、検体の分離能を大きく低下させる可能性がある。

一方、本実施形態では、図1に示すように、陽極カバー35の端部35aは、電気泳動ゲルチップ50と転写膜1との当接箇所における、陽極32側の端部の下部に位置している。陽極カバー35は絶縁性の材料で構成されているため、排出部50aから生じた電気力線36は、排出部50aの直近に存在する陽極カバー35によって阻害され、陽極32に向かって広がることがない。この結果、図1に示すように、排出部50aから、絞り込まれた電気力線36を生じさせることができる。これにより、検体の分離能を大きく向上させることができる。

また、陽極カバー35は、生体分子分析装置100から容易に取り外すことができる。そのため、陽極カバー35を定期的に容易に清掃または洗浄することができる。さらには、経年劣化した陽極カバー35を新品に交換することもできる。

〔実施形態2〕
本発明に係る第2実施形態を図5に基づき以下に説明する。

図5は、絞込部材38の配置、および、排出部50aから生ずる電気力線39を示す図である。この図に示すように、本実施形態に係る生体分子分析装置100は、第1実施形態に係る生体分子分析装置100が備える各部材に加えて、さらに絞込部材38(第2の絶縁性の部材)を備えている。

絞込部材38は、絶縁性の材料によって構成されている。本実施形態では、絞込部材38の材料は陽極カバー35の材料と同一であるが、必ずしもこれに限られない。

絞込部材38は、排出部50aにおける陽極32側と反対側の端部の下部に、転写膜1に対して垂直に配置されている。絞込部材38が絶縁性であるため、排出部50aから生じた電気力線39は、絞込部材38によって阻害されて、陽極32側と反対側に広がることができない。この結果、電気力線39を、絞込部材38がない場合に生ずる図1に示す電気力線36よりも、さらに絞り込むことができる。これにより、検体の分離能をより一層大きく向上させることができる。

〔実施形態3〕
本発明に係る第3実施形態を図6に基づき以下に説明する。

図6は、本実施形態に係る生体分子分析装置100における陽極カバー35の構成を示す図である。

図6の(a)または(b)に示す生体分子分析装置100が備える各部材は、第1実施形態に係る生体分子分析装置100と同一である。しかし、陽極カバー35と陽極バッファー槽30の底面との間にスリット70(隙間)が設けられている点において、第1実施形態とは異なる。

図6の(a)では、陽極カバー35の端部35aと、陽極バッファー槽30の底面との間に、スリット70が設けられている。このスリット70は、搬送方向Xに対して垂直方向に配置されているか、または、陽極32よりも下に配置されている。さらに、スリット70は、排出部50aの真下に配置されている。

図6の(a)に示すように、陽極カバー35における端部35b側は、陽極32よりも上方に配置されている。これにより、陽極カバー35における端部354b側には、広い開口部71が形成されている。電気泳動時に陽極32において熱および気泡が発生する。この熱によって、陽極32の周囲に陽極バッファーの対流が生じる。開口部71はスリット70よりも広いので、熱による対流によって、気泡を含む陽極バッファーはスリット70よりも開口部71に移動し易くなる。この結果、陽極32から発生した気泡が排出部50aに向かうことをより一層防止することができる。

図6の(b)では、陽極カバー35は排出部50aの下部において湾曲しており、端部35aが陽極32の下部に配置されている。したがって、端部35aと陽極バッファー槽30の底面との間に設けられるスリット70は、陽極32よりも下に配置されている。この構成により、排出部50aから生じた電気力線72は、陽極カバー35によって阻害され、陽極32に向かって広がることはない。すなわち電気力線72は、陽極32の下方にあるスリット70に向かって、陽極カバー35に沿って絞り込まれる。これにより、検体の分離能を大きく向上させることができる。

ここで、図6の(b)に示す構成においても、陽極カバー35における端部35b側には、広い開口部71が形成されている。したがって、図6の(a)に示す構成と同様に、陽極32から発生した気泡が排出部50aに向かうことをより一層防止することができる。

図6の(c)に示す生体分子分析装置100は、第1実施形態に係る生体分子分析装置100が備える各部材に加えて、陽極バッファー槽30の底面に設けられる縦に細長い絶縁性の直立部材73(第1の絶縁性の部材)をさらに備えている。直立部材73は、排出部50aにおける陽極32側の端部の下部に、転写膜1に対して垂直に配置されている。陽極カバー35は直立部材73の上部まで延伸されている。

図6の(c)に示す構成では、陽極カバー35の端部35aと、陽極バッファー槽30の底面との間には、スリット70が形成されていない。その代わりに、陽極カバー35における端部35aよりも少し端部35b側の箇所と、直立部材73との間に、スリット74が設けられている。すなわちスリット74は、陽極バッファー槽30の底面から一定距離(直立部材73の高さに等しい)離れた場所に設けられている。

ここで、図6の(c)に示す構成においても、陽極カバー35における端部35b側には、広い開口部71が形成されている。したがって、図6の(a)に示す構成と同様に、この結果、陽極32から発生した気泡が排出部50aに向かうことをより一層防止することができる。

〔実施形態4〕
本発明に係る第4実施形態を図7に基づき以下に説明する。

本実施形態に係る生体分子分析装置100が備える各部材は、第1実施形態に係る生体分子分析装置100と同一である。しかし、陽極カバー35の傾斜方向が、第1実施形態とは異なる。

図7の(a)は、生体分子分析装置100を搬送方向Xの左側から見た場合の陽極カバー35の配置を示す図である。この図に示すように、陽極カバー35は、搬送方向Xに対して傾斜していない。

図7の(b)は、生体分子分析装置100を搬送方向Xの終点側から見た場合の陽極カバー35の配置を示す図である。この図に示すように、陽極カバー35は、搬送方向Xと直交しかつ転写膜1の面内方向に平行な方向に対して一定の角度で傾斜している。具体的には、転写膜1の面内方向に直交する方向において陽極カバー35が有する一対の端部35cおよび35dのうち、搬送方向Xの左側に位置する端部35cが、搬送方向Xの右側に位置する端部35dよりも陽極32に近い。言い換えると、転写膜1の面内方向に直交する方向において、端部35dの方が端部35cよりも陽極バッファーの水面に近い。

陽極カバー35が図7の(b)に示すように傾斜しているので、陽極32において発生した気泡を、陽極カバー35の端部35d側、すなわち、転写膜1の巻き上げ方向Yと垂直な方向に逃がすことができる。この結果、気泡が排出部50a側に移動しないので、気泡が、転写膜1と電気泳動ゲルチップ50との当接箇所に悪影響を及ぼすことがない。

なお、陽極カバー35の傾斜は、図7の(b)に示すものに限られない。陽極カバー35は、端部35cの方が端部35dよりも陽極バッファーの水面に近い角度で傾斜していてもよい。この場合、陽極32において発生した気泡を、端部35c側に逃がすことができる。

〔付記事項〕
本発明の態様1に係る生体分子分析装置は、
転写膜と、
上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
上記転写膜に対して垂直に当接しかつ鉛直に設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れた位置に配置される電極と、
上記電極の上部において、上記電極と当接するかまたは上記電極から離間して配置される絶縁性の電極カバーを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に電極から発生する気泡が、分離部と転写膜との当接箇所に向けて移動することが、電極カバーによって防止される。これにより、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさずに済む。

本発明の態様2に係る生体分子分析装置では、上記態様1において、
上記電極カバーにおける一端部は、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部にあることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に分離部における当接箇所から生ずる電気力線が、電極側に広がることが防止される。その結果、検体の分離能を高めることができる。

本発明の態様3に係る生体分子分析装置では、上記態様2において、
上記電極が配置されるバッファー槽をさらに備えており、
上記電極カバーにおける上記一端部と、上記バッファー槽の底面との間にスリットが形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に電極から発生する気泡がスリット側(すなわち分離部と転写膜との当接箇所側)に向かって移動することをより一層防止することができる。

本発明の態様4に係る生体分子分析装置では、上記態様1において、
上記電極が配置されるバッファー槽をさらに備えており、
上記電極カバーは、上記電極カバーにおける一端部が上記電極の下部に位置するように、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部において上記電極側に湾曲されており、
上記電極カバーにおける上記一端部と、上記バッファー槽の底面との間にスリットが形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、検体の分離能を大きく向上させると共に、電気泳動時に電極から発生する気泡がスリット側(すなわち分離部と転写膜との当接箇所側)に向かって移動することをより一層防止することができる。

本発明の態様5に係る生体分子分析装置では、上記態様1において、
上記当接箇所における上記電極側の端部の下部に、上記転写膜に対して垂直に配置される第1の絶縁性の部材をさらに備えており、
上記電極カバーは、上記第1の絶縁性の部材の上部まで延伸されており、
上記電極カバーと上記第1の絶縁性の部材との間にスリットが形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に電極から発生する気泡がスリット側(すなわち分離部と転写膜との当接箇所側)に向かって移動することをより一層防止することができる。

本発明の態様6に係る生体分子分析装置では、上記態様1〜5のいずれかにおいて、
上記当接箇所における上記電極側と反対側の端部の下部に、上記転写膜に対して垂直に配置される絶縁性の部材をさらに備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に分離部における当接箇所から生ずる電気力線が、電極と反対側に広がることが防止される。その結果、検体の分離能を高めることができる。

本発明の態様7に係る生体分子分析装置では、上記態様1〜6のいずれかにおいて、
上記電極カバーは、上記搬送方向に対して傾斜しており、
上記電極カバーにおける上記当接箇所からより遠い端部が、上記電極カバーにおける上記当接箇所により近い端部よりも、上記転写膜の面内方向に直交する方向において上記電極からより遠いことを特徴している。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、当接箇所から遠ざかる方向に逃がすことができる。

本発明の態様8に係る生体分子分析装置では、上記態様1〜6のいずれかにおいて、
上記電極カバーは、上記搬送方向と直交しかつ上記転写膜の面内方向に平行な方向に対して傾斜していることを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、当接箇所から遠ざかる方向に逃がすことができる。

本発明の態様9に係る生体分子分析装置では、上記態様1〜8のいずれかにおいて、
上記電極カバーの表面における対水接触角は90°以下であることを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、電極カバーの表面に沿ってより逃がしやすくすることができる。

本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、二次元電気泳動装置に好適に利用することができる。

1 転写膜
2 フレーム
10 フレーム付き転写膜
20 クランプ
32 陽極(電極)
35 陽極カバー(電極カバー)
36,37 電気力線
38 絞込部材(第2の絶縁性の部材)
41 陰極
50 電気泳動ゲルチップ(分離部)
50a 排出部
52 分離ゲル
70 スリット
71 開口部
72 電気力線
73 直立部材(第1の絶縁性の部材)
74 スリット
100 生体分子分析装置

Claims (6)

  1. 転写膜と、
    上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
    上記転写膜に対して当接するように設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
    上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れておりかつ上記転写膜の下部にある位置に配置される電極と、
    上記電極の上部において、上記電極と当接するかまたは上記電極から離間して配置される絶縁性の電極カバーとを備えており、
    上記電極カバーにおける一端部は、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部にあり、
    上記電極カバーは、上記搬送方向に対して傾斜しており、
    上記電極カバーにおける上記一端部は、上記電極カバーにおける他端部よりも下方に位置していることを特徴とする生体分子分析装置。
  2. 転写膜と、
    上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
    上記転写膜に対して当接するように設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
    上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れておりかつ上記転写膜の下部にある位置に配置される電極と、
    上記電極の上部において、上記電極と当接するかまたは上記電極から離間して配置される絶縁性の電極カバーとを備えており、
    上記電極が配置されるバッファー槽をさらに備えており、
    上記電極カバーは、上記電極カバーにおける一端部が上記電極の下部に位置するように、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部において上記電極側に湾曲されており、
    上記電極カバーにおける上記一端部と、上記バッファー槽の底面との間にスリットが形成されており、
    上記電極カバーは、上記搬送方向に対して傾斜しており、
    上記電極カバーにおける上記一端部は、上記電極カバーにおける他端部よりも下方に位置していることを特徴とする生体分子分析装置。
  3. 転写膜と、
    上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
    上記転写膜に対して当接するように設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
    上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れておりかつ上記転写膜の下部にある位置に配置される電極と、
    上記電極の上部において、上記電極と当接するかまたは上記電極から離間して配置される絶縁性の電極カバーとを備えており、
    上記当接箇所における上記電極側の端部の下部に配置される第1の絶縁性の部材をさらに備えており、
    上記電極カバーにおける一端部は、上記第1の絶縁性の部材の上部まで延伸されており、
    上記電極カバーと上記第1の絶縁性の部材との間にスリットが形成されており、
    上記電極カバーは、上記搬送方向に対して傾斜しており、
    上記電極カバーにおける上記一端部は、上記電極カバーにおける他端部よりも下方に位置していることを特徴とする生体分子分析装置。
  4. 上記電極が配置されるバッファー槽をさらに備えており、
    上記電極カバーにおける上記一端部と、上記バッファー槽の底面との間にスリットが形成されていることを特徴とする請求項に記載の生体分子分析装置。
  5. 上記当接箇所における上記電極側と反対側の端部の下部に配置される第2の絶縁性の部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の生体分子分析装置。
  6. 上記電極カバーの表面における対水接触角は90°以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の生体分子分析装置。
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