JPH04231490A - 改良された試料ウエルおよび冷却系を有するスラブ電気泳動装置 - Google Patents

改良された試料ウエルおよび冷却系を有するスラブ電気泳動装置

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JPH04231490A
JPH04231490A JP3107963A JP10796391A JPH04231490A JP H04231490 A JPH04231490 A JP H04231490A JP 3107963 A JP3107963 A JP 3107963A JP 10796391 A JP10796391 A JP 10796391A JP H04231490 A JPH04231490 A JP H04231490A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直スラブゲル電気泳
動の分野に関する。特に本発明は、スラブゲル上への試
料の負荷および電気泳動中のゲルの冷却に関係する問題
を扱う。
【０００２】
【従来の技術】垂直スラブゲル電気泳動装置を設計する
上での多数の考慮事項の幾つかは、均一で且つ一定の温
度に維持するための冷却、安定で且つ均一な電場の維持
、必要とされる緩衝液の容量の最小化、および信頼でき
且つ再現できる方法での試料の負荷である。
【０００３】ゲルスラブは通常、２枚のガラス板の間に
幅０．２５〜３ｍｍ　のすき間を作るために両側の垂直
縁にスペーサーを有する２枚のガラス板を一緒に重ねる
ことにより作製される。それらの板は垂直縁りに沿って
圧締めされ、そして開放下端に沿ってシールが置かれる
。次いですき間をゲル溶液で満たし、そして「コーム」
または「テンプレート」と当業界で呼ばれるウエル形成
用差し込み具を、歯が板の間の空間に伸びるように開放
上端に沿って設置する。この差し込み具を決まった場所
においた状態でゲルをセットし、次いで差し込み具を取
り外してゲルの上端に沿ったウエルの列を残す。ゲルの
下端に沿ったシールを除去し、そして生じた「ゲルサン
ドイッチ」をセル中に置いた後、試料をそれらのウエル
に入れる。次に、暴露された上端と下端を、電極が浸漬
された泳動緩衝液と接触させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】薄いゲルは多くの分離
に望ましい。不運にも、薄いゲルは薄い試料ウエルを有
し、負荷することができる試料の量を制限し、その上ウ
エル中に試料を入れるのを難しくする。本明細書におい
て扱う別の課題は、あらゆる型の電気泳動−ジュール熱
に伴って生じるものである。他の電気泳動方式と同様、
スラブゲル方式も、特に高度の電場が使われる時にこの
熱効果を受けやすい。当業者の間で周知であるように、
制御できないジュール熱は試料に損傷を与えることがあ
り、そして不均一な温度は異なるゲル位置のタンパク質
を異なる速度で移動させるだろう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本明細書中で開示される
装置は、それらの課題の両方を処理する特徴を有する。 本発明の１つの観点においては、ゲルの囲いを形成する
２枚板配列のうちの一方の板が、試料負荷端に沿って斜
めに曲がった一連のくぼみ（ｔｒｏｕｇｈ）を含み、各
くぼみは両板間のすき間の方に向かって開いている。く
ぼみの間隔は、ゲルに試料ウエルを形成せしめるのに用
いるコーム形差し込み具の歯の間隔と一致し、そして試
料ウエルの容量を増加させるために試料ウエルを広くす
るのに役立つ。好ましい態様においては、コーム形差し
込み具の歯は、くぼみの開口部を覆うようにくぼみより
も長く且つ幅が広く、そして更に好ましい態様において
は、差し込み具を決まった場所に置いた時に突起がくぼ
みの中に及ぶように、各々の歯から突起が伸びている。 それらの突起は、差し込み具を適当な高さに支持するた
め、または各くぼみの内部空間を満たし、ゲルが鋳造さ
れている間、くぼみの開口空間にゲルがないようにする
ため、またはその両方のために働くことができる。一度
ゲルが鋳造されそして差し込み具が除去されれば、くぼ
みは系が収容することができる試料の大きさを増加させ
、且つゲル自体に対する損傷を危ぶむことなくウエル中
に試料を入れることが作業者にとってかなり容易になる
だろう。
【０００６】本発明の第二の観点においては、スラブゲ
ル囲いは、緩衝液を経てゲルの暴露下端と電気的に接触
させて電極を置くようにして、緩衝液槽中に配置される
。槽は、１つの平壁が熱電冷却装置によって外側から冷
却され、一方その壁の内面がゲル囲いの一方の板と接触
するように構成される。ゲル囲いの下端は槽の床の上方
に持ち上げられており、冷却壁の一部分をゲル囲いの下
方に残す。冷却壁のこの暴露部分の反対は、電極の所で
発生した気泡がゲル囲いの下から反対壁に沿って上昇す
る冷却緩衝液を引き寄せ、それによって冷却効果をゲル
の両側に均一に広げるように配置された電極がある。 それらの特徴の幾つかは本発明のこの観点の好ましい態
様として下記に記載される。更に好ましい態様は、緩衝
液槽の冷却壁の外側に固定され、前記壁と冷却装置との
間に置かれた熱分散性材料のスラブ、ゲル囲いの２つの
平壁について異なる材料の使用、並びに２材料間の熱伝
導度の差の原因となる槽の壁とゲル囲いの壁の表面積の
選択といった特徴を包含する。
【０００７】本発明のそれらの２つの観点は、別々の構
造において個々に包含されてもよく、または単一の構造
に統合されてもよい。それら２観点の各々の更なる特徴
、利点および態様は、下記の記載から明らかであろう。
【０００８】
【作用】図１に示されたゲル囲い１１は、本発明の第一
観点の一例として与えられる。この囲いは、２つの平面
および２つの垂直縁に沿ってゲルを取り囲み、上端と下
端は暴露されたままである第一および第二部材１２，１
３　から構成される。この略図中の第一部材１２は平板
であり、一方第二部材１３は成形構造であってその一部
分がもう１つの平板１２に面している平板１４である。 それらの部材を構成する材料は、電気の不導体であるべ
きであるが、その他は重要ではなく、主要な考慮事項は
ゲル形成および電気泳動過程の肉眼観察を可能にするた
めの透明性、並びにそれらの部材の壁を通した冷却を可
能にするための熱伝導性である。製造を容易にするため
、第一部材１２は好ましくは剛性のガラス板であり、第
二部材１３は好ましくは透明プラスチック、例えばアク
リル板である。
【０００９】この略図中の第二部材１３は、平坦部分１
４の各側に平坦ストリップ１５，１６　を含む。それら
のストリップは２つの部材間の接触領域として働く。２
つのストリップは、平板部分１４の平面の前方にある面
を限定し、それによってゲルの厚さと等しい幅の細い肩
１７を提供することにより更なる目的に役立つ。板の間
隔は、他の常用手段、例えば２部材間に適当な厚さのス
ペーサーを置くことにより作ってもよい。図面に示され
る構造は、第二部材１３中にスペーサーが組み込まれて
おり、そして該部材の整列を容易にし且つ少ない数の全
集成体の構成部品を要求するという利点を提供する。す
き間は、ゲルのキャビティおよび電気泳動中にゲルによ
り占有される空間の両方として働く空間を限定する。こ
の空間は、平板（ゲル囲いの第一部材１２）、ゲル囲い
の第二部材１３の平板部分１４、および各側の平坦スト
リップに沿った２つの細い肩１７により縁取られる。
【００１０】２つの部材１２，１３　は、常用手段、例
えば一般に様々なタイプのクランプまたはクリップのい
ずれかによって、横縁に沿って一緒に固定される。図１
に示されるクリップは、接触している横縁上をスライド
するＵ字型のプラスチッククリップ１８，１９　であり
、そして電気泳動中２部材を一緒に維持するのに十分な
強度とレジリエンスを有する。ゲルの作製中、追加の型
締力をそれらのクリップに適用することができる。
【００１１】コーム形差し込み具２４は、第一の平板１
２と第二部材１３の平板部分１４との間のすき間にぴっ
たり合う。この差し込み具の歯２５は、ゲルにウエルを
形成させるために下方に伸びている。その他の図面が証
明するように、差し込み具２４はゲル空間の上端に沿っ
て載せられ、歯２５のみがゲル空間中に及ぶように設計
されるだろう。ゲル囲いの第二部材１３は、平板部分１
４の最上部に沿って壁で囲まれた延長部２６を含む。こ
の延長部２６は、ゲルの上端と接触する帯電緩衝液を提
供するための上部緩衝液室を形成する。この延長部は床
２７と３つの壁２８，２９，３０を含む。ゲル囲いのも
う一方の部材を形成する平板１２が第四の壁面として働
く。
【００１２】ゲル空間の近くを走る床２７の縁は、コー
ム形差し込み具２４の歯２５によってウエルが形成され
るであろう位置に配列された一連のくぼみ３１を含む。 各くぼみは平板部分の上端を横切り、そして平板部分１
４に沿って開口部３２を形成する。それらの開口部３２
は、差し込み具の歯２５によってゲルに形成される種々
の試料ウエルの各々の方に開いているだろう。このくぼ
みは斜めに曲がっており、平板部分１４と鈍角を形成す
る。好ましい態様では、この角度は約　１１０°〜約　
１６０°であろう。一旦ゲルが作製されそして差し込み
具２４が除去されれば、ゲルに形成されたウエルだけで
なく各くぼみの内部をも満たすのに十分な容量で試料を
添加することができ、従ってくぼみは各ウエルの容量を
増加させることができる。
【００１３】図２はコーム形差し込み具２４の背面図を
提供する。歯２５の各々が突起３３を有する。それらの
突起は、差し込み具を決まった位置に置いた時、くぼみ
３１の中に入る。この突起はくぼみと同様に斜めに曲が
った下面を有し、そして通常は形状においてくぼみを補
足し、ゲルが鋳造されそして差し込み具が除去された後
に各くぼみにすき間を残す。各すき間はウエル容積の部
分を構成する。歯がくぼみよりも広く且つ深いのと同様
に、各歯２５は各突起３３よりも幅が広く且つ長いこと
に注目されるだろう。差し込み具上には、ゲルが作製さ
れた後の作業者による差し込み具の取り外しを容易にす
るつまみ３４も含まれる。
【００１４】図３は、下部緩衝液の受容器および下部電
極のハウジングとして、並びにゲル囲い全体を収容する
ために設計された緩衝液槽４０の正面図である。蓋４１
は緩衝液槽の上方に示されており、この蓋を決まった場
所に置いた時に上部電極として働くであろう電極を含む
。緩衝液槽のキャビティ４２は、槽からの緩衝液の除去
を容易にするＶ字形の床４３およびＶ字の頂点に向かう
排水口４４を有する。次の図面に示されるように、この
態様における緩衝液槽４０は、２つの半部品において構
成され、ボルトとナットまたは他の常用手段により下側
と両側に沿って液密方式において一緒にシールされる。 ９つのボルト通路４５が図３に示されている。
【００１５】次に図４に移って、緩衝液槽は、ゲル囲い
１１と共に上方からの拡大図において示されている。こ
の略図においては、緩衝液槽の２つの半部品４６，４７
　が認められ、この２つの半部品を一緒に固定するボル
ト４８がある。垂直破断図は図５に示される。
【００１６】図４と図５を一緒にみると、緩衝液槽の前
半部品４７の内側に、両端に段付の断面４９を有するこ
とが認められる。緩衝液槽の後半部品４６は、対応する
押し込み５０を含む。２つの半部品が一緒に固定される
と、段付断面と押し込みは一緒になって槽キャビティの
各縁に沿った溝を形成し、各溝はゲル囲い１１の２つの
側縁の１つを収容するような大きさを有し、且つ端クリ
ップ１８，１９　を収容するほど十分に大きいであろう
。この溝は、ゲル囲いの成形板の平板部分１４の外側表
面が緩衝液槽の後半部品４６の平壁５１と接触した状態
で、ゲル囲いを槽の中の所望の位置に保持するようにし
て配置される。この平壁５１は、平壁５１の全表面に渡
り冷却効果を広げる高い熱伝導性材料５３のスラブを経
て、熱電冷却装置５２により冷却される。熱電冷却装置
５２は、様々な市販のユニットのいずれであってもよい
。一例は、０．０２５　インチ（０．０６３５ｃｍ）の
厚さのプラスチック壁５１および１５Ｗ　の定電力電気
泳動に特に有用であるそのような装置であり、カタログ
番号ＣＰ　１．４−１２７−０４５Ｌ　の熱電加熱ポン
プモジュール（Ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｈｅａ
ｔ　Ｐｕｍｐ　Ｍｏｄｕｌｅｓ）と一致する　　Ｍｅｌ
ｃｏｒ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，　Ｔｒｅ
ｎｔｏｎ，　Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ，　Ｕ．Ｓ．Ａ．　
により供給される２つの冷却要素の使用である。
【００１７】熱伝導性材料５３は、通常、２０℃におい
て少なくとも約１２０　Ｗ／ｍＫ、好ましくは２０℃に
おいて少なくとも約２２９　Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有す
る材料であろう。例えばこの材料は、金属スラブ、例え
ば銅またはアルミニウム（グレード２０２４または１１
００）であることができる。冷却装置を完全なものにす
るため、冷却用放熱器５４とファン６０が図示されてい
る。ファンの左側の矢印は、ファンにより生じる空気流
の方向を示している。
【００１８】緩衝液槽の前半部分４７の段付断片４９は
、ゲル囲いの前方の平板１２と緩衝液槽の前方壁５６と
の間にすき間５５を残す。操作中、このすき間は下部緩
衝液により占有され、ゲル囲い１１中のゲルの高さを越
えるだろう。 電極５７はこのすき間の底近くで且つ板１２の表面近く
に置かれ、陽極として働く。電気泳動中に陽極の側で発
生する気泡は、このすき間を垂直に上昇し、緩衝液を攪
拌するだろう。このすき間５５の均一幅は約０．１　ｃ
ｍより小さくないことが好ましい。０．３　〜０．６　
ｃｍの実際のすき間が好結果で使用された。
【００１９】緩衝液槽中のゲル囲い１１の高さは一対の
支持リブ５８によって確立され、そのリブ上に上部緩衝
液室２６の下面が乗せられるだろう。それらのリブ５８
は、ゲル囲い１１が冷却表面５１の全長より下には伸び
ないが、その代わりとして下部緩衝液に暴露されるゲル
囲い１１の下端の下方に冷却表面の底に沿ってストリッ
プ６１を残すであろう高さのものである。このストリッ
プ６１を含む下部緩衝液がそれにより直接冷却され、そ
して電極５７のところで発生した気泡がこの冷却液体と
電極の上方のすき間５５を占有する残余液体とを混合し
、ゲル囲いの前板１２全体に冷却効果を広げるだろう。 最大効果のために、ゲル囲いの背板１４と接触する冷却
壁５１の部分６２の表面積と、暴露されるストリップ６
１の表面積との比は、ゲル囲いの前板１２の熱伝導度と
背板１４の熱伝導度との比にほぼ等しいであろう。背側
の平板１４は、通常前側の平板１２よりも低い熱伝導度
のものであるため、冷却壁５１の接触部分６２の表面積
は通常暴露ストリップ６１の表面積よりも大きいだろう
。
【００２０】蓋４１が陽極として上部電極５９を含み、
電気泳動中は上部緩衝液で満たされるであろうゲル囲い
の上部緩衝液室中に伸びるようにして上部電極が配置さ
れることにも気付くであろう。
【００２１】上記の説明は例示の目的で提供される。本
発明の精神および範囲から逸脱することなしに、本明細
書中に開示された材料、形状、配置および構造において
多数の変更および置換を行い得ることは当業者にとって
明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ゲルに試料ウエルを形成するためのコ
ーム形差し込み具を含む、本発明に係るゲル囲いの斜視
部分拡大図である。
【図２】図２は、反対側から見た、図１のコーム形差し
込み具の斜視図である。
【図３】図３は、図１のゲル囲いを収容および保持する
ために設計された、本発明に係る緩衝液槽の正面図であ
る。
【図４】図４は、図１のゲル囲いを含む、図３の緩衝液
槽の平面拡大図である。
【図５】図５は、図４の緩衝液槽およびゲル囲いの、線
５─５についての垂直破断図である。
【符号の説明】
１１…ゲル囲い １２…前板 １４…背板 ２４…コーム形差し込み具 ３１…くぼみ ３３…突起 ４１…蓋 ４５…ボルト通路 ５４…冷却用放熱器 ５５…すき間 ５７…陽極 ５９…陰極 ６０…ファン

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　垂直スラブゲル電気泳動用装置であっ
    て、角形スラブゲル空間を限定する向かい合った第一お
    よび第二の平壁を有し、その間が一端に沿って開いてお
    り、前記開放端が前記角形スラブゲル空間の幅を限定し
    ているスラブゲル囲い；前記スラブゲル囲いを入れるた
    めに合わせて作った緩衝液槽であって、向かい合った第
    三および第四の平壁並びにその間に床を含んで成り、前
    記第三の平壁が幅と高さにおいて前記角形スラブゲル空
    間と少なくとも同一の広がりを有する緩衝液槽；前記第
    一の平壁と第二の平壁が接触し、そして前記スラブゲル
    囲いの前記開放端と前記床との間に第一の間隙並びに前
    記第二壁と第四壁との間に第二の間隙を有する状態で、
    前記緩衝液槽の内側に前記スラブゲル囲いを固定するた
    めの固定手段；前記スラブゲル囲いがそのように前記緩
    衝液槽中に固定された時、電極が前記第一の間隙中に存
    在するように置かれた前記緩衝液槽中の電極；および前
    記第三の平壁から熱を取るための冷却手段、を含んで成
    る装置。
  2. 【請求項２】　　前記第三の平板壁が高さにおいて前記
    角形ゲル空間を越えており、前記固定手段が前記第一の
    間隙に隣接して前記床に沿った前記第三の平壁のストリ
    ップを提供し、そして前記第三の平板壁と接触し且つ実
    質的に同一の広がりを有しそして２０℃において少なく
    とも約１２０　Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有する固体材料を
    更に含んで成る、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】　　前記緩衝液槽が前記第三と第四壁を接
    続する１対の向かい合った側壁を更に含んで成り、そし
    て前記固定手段が前記スラブゲル囲いの向かい合った横
    縁を差し込むための前記側壁中の溝を含んで成る、請求
    項１に記載の装置。
  4. 【請求項４】　　前記スラブゲル囲いが前記開放端と反
    対の上端に沿った上部緩衝液室、および前記上部緩衝液
    室中に電極を支持するための手段を含んで成る、請求項
    １に記載の装置。
  5. 【請求項５】　　前記スラブゲル囲いの第一および第二
    の平壁が熱伝導度の異なる材料のものであり、前記第一
    の平壁の材料が前記第二の平壁の材料よりも低い熱伝導
    度のものである、請求項１に記載の装置。
  6. 【請求項６】　　前記第三の平壁の表面積の一部分のみ
    が前記第一の平壁と接触するように、前記第三の平壁が
    高さにおいて前記角形ゲル空間を越えており；前記固定
    手段が前記第一の間隙に隣接した前記床に沿った前記第
    三の平壁のストリップを提供し；前記スラブゲル囲いの
    第一および第二の平壁が熱伝導度の異なる材料のもので
    あり、前記第一の平壁の材料が前記第二の平壁の材料よ
    りも低い熱伝導度のものであり；そして前記第一の平壁
    と接触する前記第三の平壁の部分の表面積と、前記第一
    の間隙に隣接した前記第三の平壁の前記ストリップの表
    面積との比が、前記第二の平壁の材料の熱伝導度と前記
    第一の平壁の熱伝導度との比にほぼ等しい、請求項１に
    記載の装置。
  7. 【請求項７】　　電気泳動において使用するスラブゲル
    を鋳造および保持するための装置であって、選択された
    幅および長さの第一の平板から成る第一の部材；前記第
    一の平板のものよりも小さい長さの第二の平板であって
    、前記第二の平板の幅に沿った一端が上端を限定してい
    る第二の平板、および前記第二の平板に関して鈍角にお
    いて前記第二の平板の一側面に広がっており、前記上端
    と交差し、前記上端に沿った前記第一の平板中の開口部
    を限定する一連のくぼみから成る第二の部材；前記第一
    および第二の部材を一緒に固定するための手段であって
    、前記第一の平板の一部分は前記上端を越えて伸びてお
    り、それによって前記第一の平板と第二の平板との間に
    あり且つ前記上端に近いスラブゲル空間を限定している
    固定手段；並びに前記くぼみと間隔および数が等しく、
    そして少なくとも長さと幅が等しい歯を有し、前記上端
    の上に載せるのに適合したコーム形差し込み具であって
    、前記第一および第二の部材がそのように一緒に固定さ
    れた時、前記歯が前記スラブゲル空間中に伸びるような
    コーム形差し込み具、を含んで成る装置。
  8. 【請求項８】　　前記第二の部材が、前記第二の平板の
    方に横に伸びる前記上端に沿った突起を更に含んで成り
    、前記突起は、前記第一および第二の部材が一緒に固定
    された時に前記上端を越えて伸びる前記第一の平板と一
    緒に、前記上端に沿った緩衝液受容器を形成する、請求
    項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】　　前記コーム形差し込み具が前記歯の上
    に突起を含み、前記突起が前記くぼみと実質的に相補的
    な形状であり、そして前記上端の上に載っている時は前
    記くぼみの内側に属し且つその内部空間を実質的に満た
    すように置かれる、請求項７に記載の装置。
  10. 【請求項１０】　　前記第二の部材が、前記第二の平板
    の向かい側に沿って前記第二の部材の長さを延長する一
    対の平面を更に含んで成り、前記平面は、前記第二の平
    板に平行でありそして前記スラブゲルの所望の厚さに等
    しい選択された距離によって前記第二の平板から離れて
    いる平面を限定する、請求項７に記載の装置。
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