JPH04335152A - 水平式ゲル電気泳動装置 - Google Patents

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、電気泳動ゲルの調製お
よび利用に関する。本発明は、巨大分子の分離のために
超薄スラブ状ゲルを利用する。

【０００２】

【従来の技術】電気泳動は、電界における分子の移動に
基づいた分子の分離のプロセスである。電界においては
、分子は、その分子によって担持される電荷と反対の電
荷を担持する極に向かって移動する。ある分子によって
担持される電荷は、その分子が移動している媒質のｐＨ
によって左右される場合が多い。一般的な電気泳動の方
法の１つは、電界の各端において異なるｐＨの溶液を設
定するものである。あるｐＨにおいて、その分子の等電
点が得られ、分子が担持する正味の電荷がゼロになる。 このため分子がｐＨの傾きを通過するのに従って、その
分子は等電点に達し、その電界中で固定される。この方
法は、各分子をその異なる等電点にしたがって分離する
。

【０００３】ポリアクリルアミドまたはアガロース等の
高分子ゲルにおける電気泳動は、電気泳動システムに２
つの効果を付け加える。第１に、高分子ゲルは、対流的
外乱に対して電気泳動システムを安定させる。第２に、
高分子ゲルは、分子が移動通過する多孔性通過をもたら
す。大きな分子は小さな分子よりも低速でこの通路を移
動することから、高分子ゲルの利用が、分子の大きさ或
いは等電点による分子の分離を可能にする。

【０００４】高分子ゲルにおける電気泳動は、分子の大
きさのみによって分子を分離するのにもよく用いられる
。ＲＮＡおよびＤＮＡ等のある種の分子は総てが、自由
溶液において同じ電気泳動移動度を有する。これらの種
類の分子は電界によって高分子ゲル中を移動する際に、
分子の大きさによって偏析する。したがって核酸および
同様の等電点を有する他の種類の分子は、ゲルを通って
移動し、分子の大きさのみによって偏析される。

【０００５】高分子ゲル電気泳動システムは、一般に以
下のように設定される。ゲル生成溶液を、スペーサによ
って２側辺に隔てられて保持される２枚のガラスプレー
トの間で重合化させる。これらのスペーサがゲルの厚さ
を決定する。櫛形状の型を一端においてガラスプレート
間の液体に挿入し、型の周囲でこの液体を重合化させる
ことによって、サンプルウェルが形成される。重合化し
たゲルの上部および底部は、２つの緩衝液貯蔵器と電気
的に接続している。巨大分子サンプルは、サンプルウェ
ルに充填される。このゲルにわたって電界が設定され、
各分子はその大きさによって分離し始める。

【０００６】これらの大きさで区分けされた分子を、い
くつかの方法で目に見えるようにすることができる。電
気泳動後に、このゲルを、大きさで区分けされた分子の
各集団を目で見えるようにするＤＮＡ特有またはたんぱ
く質特有染料にひたすことができる。より良い感度のた
めに、各分子に放射性のラベル付けをしゲルをＸ線フィ
ルムに露出することができる。現像されたＸ線フィルム
は、ラベル付けされた分子の移動位置を示すことになる
。

【０００７】ゲル電気泳動においては、垂直および水平
構造が両方とも通例的に用いられる。また電気泳動中に
おいて、各分子をその特性吸収または蛍光性によるか、
或いはそれらを検出可能な発色団または発蛍光団によっ
てラベル付けするか、またはこの分野で知られている他
の検出方法によって検出することもできる。垂直方向装
置においては、サンプルウェルはゲルと同じ平面に形成
され、垂直に充填される。これらのウェルは、必要な深
さおよび幅とすることができるが、ウェルの厚さはゲル
の厚さによって制限される。極薄（＜０．１５ｍｍ）の
ゲルが型どられた場合、試料を充填することは難しくな
る。

【０００８】極薄電気泳動ゲルは、高電圧の電気泳動に
供することができることから有用である。したがって、
電気泳動がより速い。極薄ゲルは、しばしばより高い分
解能をもたらす。その薄さのため、ゲルは速やか且つ容
易にオートラジオグラフィーのために固定される。水平
式装置におけるサンプルウェルは、普通はゲルの厚さに
形成され、垂直方向で充填される。これらのウェルは、
所望の厚さにすることができ、従って、垂直式装置にお
いて形成されたウェルよりも充填が容易である。ウェル
の深さは、水平ゲルの厚さによって制限される。

【０００９】水平構成を利用することがこの分野では知
られている。例えば、Ｈｕｒｄ等による米国特許４，９
０９，９７７　および　４，７９５，５９１がそのよう
な水平装置の特許権を主張している。Ｈｕｒｄ装置のサ
ンプルウェルは、スラブ状ゲルの最も端の部分において
櫛形の型によって形成される。 この櫛は、底トレーの側部と上部トレーの縁との間に形
成されたスロットに差し込まれる。

【００１０】従来の水平式電気泳動構成には、いくつか
の問題点がある。その櫛は、上部トレーの圧力によって
所定の位置に保持されるが、櫛を極めてしっかりと保持
しないと、余分なゲル物質を含む不均一なサンプルウェ
ルが形成されることになる。また、サンプルウェルの形
状は、電界がサンプルウェルの領域において「角を曲が
る」ようなものである。この不均一な電界形状は、ゲル
のこの領域において外界からの作用による移動を引き起
こし、サンプルに異常な電気泳動をさせる場合がある。 そして、この装置は、０．１５〜０．３ｍｍの厚さのゲ
ルを型どるのに適切なものであり、したがって、極薄サ
ンプルウェル形成の特別な問題についての教示はない。

【００１１】電気泳動の利用価値は、試料分離の鮮明な
分解能によって決まる。この鮮明な分解能はある程度は
、サンプルウェルからの高分子サンプルの移動のしかた
によって左右される。サンプルウェルおよび電界の両方
が、高分子の移動に影響を与える。理想的には、サンプ
ルウェルは、均一な厳しく定められた大きさを有し、試
料の移動を妨げる余分の重合ゲルの断片を含まないもの
である。均一なウェルの大きさが必要なのは、分子の分
離を並べて電気泳動される試料の間で比較することがよ
くあるからである。サンプルウェル内の外来物質は、試
料の一部に対して移動の妨げを引起こす。不均一な試料
の移動は、高分解能の分子分離を大きく妨げる。

【００１２】電界のサンプルウェルとの相対的な配置は
不均一な電界が外的作用を受ける結果を生じ得ることか
ら重要である。理想的には充填された試料に及ぶ電界は
、試料がサンプルウェル内にある場合においてもゲルと
平行な平面にあるものである。そうすると、各分子は、
その電気泳動による分離中を通じて均一な電界を受ける
ことになる。

【００１３】ここで必要となるのは、厳しく定められた
均一な形状のサンプルウェルを有し且つサンプルウェル
を通過する電界がスラブ状ゲルの平面と平行となるよう
に配置されたサンプルウェルを有する極薄ゲルを形成す
る装置および方法である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、スラブ状ゲル
を形成し、スラブ状ゲルにおいて高分子を電気泳動させ
るアセンブリである。このアセンブリは、水平基板と、
この基板に対して支持される底板と、底板より短い上板
であって底板上に支持される上板と、底板の充填端にお
いて底板上に支持される端板であってウェルを形成する
櫛を受け入れるギャップを残すようにその面が上板の面
と相対的に配置される端板と、底板の外周並びに上およ
び端板を密封する手段と、底板を上および端板から隔て
る手段と、ウェルを形成する櫛を介して端板を上板に対
して片寄らせて設ける手段と、底板と上および端板との
間に生じる空間に形成される重合ゲルを通じて電流を流
す手段とを含んでいる。

【００１５】また、本発明は、底板と上および端板との
間に生じる空間に形成される重合ゲルを通じて電流を流
す手段が、電界を生じるギャップを介して重合ゲルに電
気的に接触する電極を含むアセンブリーによってなる。 このアセンブリーは、電界を生じずに試料の充填を可能
にする別のギャップも含んでいる。また、本発明は、前
述のアセンブリーのいずれかを用いて電気泳動のスラブ
状ゲルを形成する方法において、スラブ状ゲルを形成す
るために上および端板と底板との間に充分なゲルを形成
する液体を導入する段階と、端板と上板との間に生じる
ギャップにウェルを形成する櫛を挿入する段階と、櫛を
介して端板を上板に対して片寄らせることで櫛が端板と
上板との間で締りばめの状態で保持されるようにする段
階と、ゲルを形成する液体を設定させる段階と、櫛を取
り除く段階とからなる各段階を含む方法によってなるも
のである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の１つは
、高分子の高分解能での分離を可能にする方法および装
置をもたらすことにある。本発明の別の目的は、極薄ゲ
ルにおいて明瞭に定められる均一なサンプルウェルを形
成することのできる方法および装置をもたらすことにあ
る。

【００１７】本発明の別の目的は、サンプルウェルを通
る電界がスラブ状ゲルの平面と平行になるようにサンプ
ルウェルを配置することのできる方法および装置をもた
らすことにある。本発明の他の目的、効果および特徴は
、添付の各図と関連させて以下の明細を読むことで明ら
かとなる。

【００１８】

【実施例】

〔第１実施例〕図１、図２および図３は、本発明の第１
の好ましい実施例の構造を示す図である。以下の説明は
、これら４つの図と照らし合わせて行われる。図１の装
置は、内部に大きな穴または水ジャケット１４を有する
大きな長方形の水平基板１２を含む。水ジャケット１４
は、３側部を基板１２によって限定される上部で開口す
るトラフとして形成される。冷却液は、マニホルド１８
を介して水ジャケット１４に接続する注入および注出管
１６を通って水ジャケット１４内へ流入およびそこから
流出できる。注入および注出管１６は、適切な配管によ
って、水ジャケット１４中で水を循環させることのでき
るポンプ（図示せず）も備えた温度調整された貯水器に
接続している。水ジャケット１４のトラフの外側のまわ
りに延びる基板１２の上に形成される溝には、エラスト
マーＯリング２０がはめられている。４個の調整可能な
ねじ込み式脚２２が基板１２の各隅において穴にねじ込
まれている。端部アライメントバー２４が、基板１２の
上部の一端に取り付けられて所定の位置に固定されてい
る。２個のガイドブロック２６が、基板１２の１つの側
部上に取り付けられている。

【００１９】図１および図３は、底板３０と、ゲルガス
ケット３２と、上板３４と、全く同じ２枚の端板３６と
、全く同じ４枚のギャップ形成器３８とで形成されるゲ
ル型２８の各部を示す。図１は、ゲル型２８の各部材を
、その組立ての順に示している。ガスケット３２は、底
板３０の外側へりの周囲に配置される。ガスケット３２
の厚さが、生じるゲルの厚さを定める。普通には１５０
μｍより薄く、場合によっては２５μｍ程度の薄さのゲ
ルを、本発明によって形成することができる。

【００２０】ゲル型の各部を組立てる際には、上板３４
をガスケット３２上に載置し、端プレート３６も上板３
４の各端部においてガスケット３２上に載置される。図
３において、３７および３５は、サンプルウェルの縁を
画定する端板３６および上板３４の面をそれぞれ示して
いる。この実施例において、端板３６は上板３４のほぼ
六分の一の長さであるが、これらの部分の相対的な大き
さの関係は、端板がアガロースの固りを収容するのに充
分な大きさである限りは重要ではない。ギャップ形成器
３８は上板３４および端板３６の端の間に上板３４の各
隅において挿入される。組立てられたゲル型２８はゲル
形成液体の水密だめを形成する。そうすると、ギャップ
形成器３８と同じ幅の櫛４６を上板３４の縁３５と端板
３６の縁３７との間に形成されるギャップにはめ込むこ
とができる。

【００２１】組立てられたゲル型２８は、基板１２上で
端部アライメントバー２４に当接して配置され、ガイド
ブロック２６に載る。ゲル型２８は、一連の６個のクラ
ンプ４０によって基板１２に固定される。クランプ４０
は、基板１２の各側部の回りに配置され、各クランプを
垂直に通ってねじ込まれるねじ４２によってゲル型２８
を押えている。ねじ４２の回転がクランプの上部にゲル
型２８を押させて型２８を基板に対し所定の位置にきつ
く保持し、従って、底板３０の下面とＯリング２０との
間に流体の密閉を生じている。

【００２２】型２８の試料充填端には、端板３６をギャ
ップ形成器２８および櫛４６に対して上板３４方向へ片
寄らせるアセンブリーが設けられている。この実施例に
おいては、このアセンブリーには、端板３６に対して水
平圧力を加える働きをする端部アライメントバー２４を
通ってねじ込まれる２本の圧力調整ねじ４８が含まれる
。

【００２３】型２８の両側には、バッファチャンバ５０
が４個のクランプ５２によって固定されている。ねじ５
４は、各クランプを通って垂直にねじ込まれる。ねじ５
４の回転がクランプ５２の上部にバッファチャンバ５０
の上部を押させてチャンバをゲル型２８の上部にしっか
りと保持する。各バッファチャンバ５０には、電極ホル
ダ５６が取り付けられている。電極ホルダ５６には調整
可能ねじ５８がねじ込まれており、炭素電極６０を固定
且つ調整している。電位の源を電極６０に接続する手段
は図に示されていない。

【００２４】端板３６、上板３４および底板３０は、石
英等の他の剛性の透明材料を用いることもできるが、ガ
ラスで形成することが好ましい。ガラスが好ましいのは
、電気的に導伝性ではなく、特定の許容度でに研削、研
摩することができるからである。ゲルを光学的に読む場
合、ガラスは石英ガラス等の弱蛍光特性を有するもので
なければならない。ガラス部品の平面度を確保するため
には、好ましくは１μｍ以内の平面度にまで研摩された
例えばＢＫ−７、Ｔｅｍｐａｘ等の光学的高品質ガラス
またはソーダ石灰ガラス等が用いられる。各ガラス部材
は、全辺が平行となるようにカットされる。この平行性
は、各部材が組立てられると、基板１２上でのゲル型２
８の適正な位置合せに役立つ。端板３６および上板３４
の面３７および３５は約５μｍ以内にまで平坦に研摩さ
れる。この均一な表面が、櫛４６を各プレート面間に適
正にはめ込んで適正に均一なウェルを形成するのに役立
つ。

【００２５】ギャップ形成器３８および櫛４６は、代表
的には０．３インチ（０．７６２ｃｍ）シートの高密度
ポリエチレンで構成される。基板および取り付けられる
各要素は、高密度プラスチック樹脂材料等の適切な耐久
性のある軽量材料によって形成することができる。この
装置は以下のように用いられる。まず総てのガラス部材
をマイルドな清浄剤で洗浄し、脱イオン水ですすぎ、エ
タノールで３回ふいて完全に洗浄する。電気泳動後にゲ
ルを底板３０上で固定、乾燥する場合は、ポリアクリル
アミドをガラス表面に結合する役目をするガンマーメタ
クリロキシ−プロピルトリメトキシシランによって底ガ
ラスの表面を処理する。ゲル注入中におけるポリアクリ
ルアミドの流れを助長するために、上板３４をシリコナ
イズすることができる。スペーサの表面を鉱油でコーテ
ィングして漏れをとめさせることができる。ゲル型２８
を組立て、端部アライメントバー２４に当接し且つガイ
ドブロック２６に載るように基板１２上に配置する。基
板の各隅のまわりに配置されたねじ込み式の脚２２を、
平坦な基板１２をもたらすように調節する。ゲル型２８
を、６個のクランプ４０によって基板上に固定する。型
２８の各端上にはバッファチャンバ５０をクランプで固
定する。

【００２６】この実施例においては、図１における型２
８の左側端が充填端である。アクリルアミドのようなゲ
ルを形成する液体を、供給端バッファチャンバ５０に注
入し、ゲル型２８内の空間に流れ込ませる。液体がゲル
型２８を満たし且つ端板３６と上板３４との間に形成さ
れるギャップに各端において流れ込むように、充分な液
体を注入する。このゲル形成液体は、この空胴を越えて
流れると、もう１つのチャンバ５０にも注入される。

【００２７】ウェルを形成する櫛４６を、充填端におい
て液体で満たされたギャップに挿入する。櫛４６の歯の
底部は、底板３０の上面に載る。圧力調整ねじ４８をひ
ねって、それらが端板３６を押え、櫛４６を端板３６と
上板３４との間できつく締めつけさせるようにする。櫛
４６が締りばめであるため、櫛４６のまわりのゲル生成
液の漏れは厳しく制御される。こうして形成された各ウ
ェルは、均一、長方形で鋭く画定されるものであり、電
気泳動を妨げたりふぞろいなウェルを形成したりする余
計な高分子に影響されない。

【００２８】ゲルが重合化した後、櫛４６を注意深く取
り除き、サンプルウェルを後に残す。これらのウェルの
深さは、櫛４６の歯の長さによって定められる。これら
のサンプルウェルは上板３４および端板３６の上端まで
形成することができる。少量（約１ｍｌ）の緩衝液を、
各バッファチャンバ５０に注入する。また、残留ゲル生
成液および尿素を除去するために、サンプルウェルにゆ
るやかな圧力で水を噴出させる。冷却水が、水ジャケッ
ト１４を通って循環を開始する。

【００２９】１インチ（２．５４ｃｍ）×１インチ（２
．５４ｃｍ）×３インチ（７．６２ｃｍ）のアガロース
のかたまりを、少量の緩衝液と共に各バッファチャンバ
に入れる。 黒鉛棒電棒電極６０を、アガロースのかたまりの上端に
接触するように配置する。各試料を長針注射器またはピ
ペットで個別のサンプルウェルに注入する。電気泳動ス
ラブ状ゲルに、即ち電極６０間に５０００ボルトで６秒
間といったショートバーストで電圧を印加する。この短
いパルス中において試料の一部は、スラブ状ゲル内に移
動する。電圧供給をオフにし、サンプルウェルから過剰
な試料をすすぎ出す。試料の各ウェル内への移動の範囲
が限定されていることから電気泳動の分解能が向上する
。各ウェルを完全に洗い流した後、スラブ状ゲルに再び
電圧を印加し、試料を所望の期間電気泳動する。

【００３０】電気泳動中において、ゲルの温度は、ゲル
型２８の下で冷却液を水ジャケット１４を通して循環さ
せることによって、継続的に調節される。図１に示すよ
うに、水ジャケット１４内の冷却液は、底板３０に直接
に接触する。冷却液は、マニホルド１８によって型２８
の幅にわたって散開させられる。冷却水は、外部水貯蔵
器に付随するポンプ（図示せず）によって循環させられ
る。電気泳動が行なわれいる間にゲルが冷却されること
から、２００ボルト／センチメーターをゲルに印加する
ことができる。通常は、電気泳動においてこの強さの電
圧は、ゲル中の発熱からの高分子ゲルの劣化のために用
いることができない。水ジャケット１４の冷却効果が、
それをここで防いでいる。７５μｍ６％アクリルアミド
ゲルにおけるＤＮＡの順序付け処置の典型的な１回の電
気泳動は、５０００ボルトで２０分の間行われる。〔第
２実施例〕図４、図５および図６は、本発明の第２の好
ましい実施例の構造を示す図である。以下の説明は、図
４、図５および図６と照らし合わせて行われる。

【００３１】水平基板１１２、水ジャケット１１４、冷
却液注入および注出管１１６、注入および注出マニホル
ド１１８、高さ調節ねじ式脚１２０、型クランプ１２２
、型クランプねじ１２４、バッファチャンバクランプ１
２６、バッファチャンバクランプねじ１２８およびガイ
ドブロック１３０は、第１実施例のものと構造的且つ機
能的に同一であり、従って再び詳細に説明する必要はな
い。端部アライメントバー１３２が、基板１１２の充填
端に取り付けられている。このアライメントバー１３２
は、第１実施例と同様にそこを通ってねじ込まれる２本
の圧力調整ねじ１３４を有している。この実施例の端調
節バーも、黒鉛電極１３８の位置を調節する電極アセン
ブリー調節ねじ１３６を保持している。

【００３２】この実施例のゲル型１４０は、底板１４２
、ガスケット１４４、上板１４６、サンプルウェルおよ
び電極アセンブリー１４８および電極アセンブリチャン
バ１５０の各表面によって画定されている。図４および
図６はこれらの要素を示している。ガスケット１４４の
厚さが、ゲルの厚さを決定する。この実施例を用いて、
２５μｍ程度の薄さのゲルを形成することができる。底
板１４２およびガスケット１４４は、第１実施例のもの
と構造的且つ機能的に同一である。上板１４６は、その
両端においてその上部に取り付けられる横棒１５２を有
している。

【００３３】図４および図６に示されるサンプルウェル
および電極アセンブリー１４８は、このアセンブリーの
縁を付け、アセンブリーの内部を電界伝播チャンバ１５
４とサンプルチャンバ１５６の２つの上部が開口したチ
ャンバに分割するアセンブリーフレーム１５３を含んで
いる。電界伝播チャンバ１５４は、その底部の一部にわ
たって延びるプレート１５８を有している。プレート１
５８は、その前端のギャップがチャンバ１５４内に含ま
れる物質と重合ゲルとの間の電気的接触を可能にするよ
うに配置されている。やはりその前側にかけて開口して
いるサンプルチャンバ１５６も、その底の一部にわたっ
て延びるプレート１６０を有している。ゲル型１４０が
組立てられると、横棒１５２がサンプルチャンバの前側
を形成する。プレート１６０は、サンプルチャンバ１５
６の底と上ガラス１４６の縁との間にギャップを生じる
ように配置されている。このギャップは、ウェル形成櫛
１６２と同じ幅である。プレート１６０および上ガラス
１４６の縁は、正確なウェルをもたらすために５マイク
ロメータ以内に研かれる。隔壁１６４が、電界伝播チャ
ンバ１５４とサンプルチャンバ１５６とを分離している
。なお、サンプルウェルアセンブリーフレーム１５３の
各側辺は、プレート１６０を超えて前向き或いは図５に
示すところの下向きに延びている。アセンブリーフレー
ム１５３のこれらの辺がプレート１６０を超えて延びる
距離は、櫛１６２の幅である。

【００３４】また、電極チャンバ１５０もプレート１６
５をその底として有している。このプレート１６５はバ
ッファチャンバ１５０から重合ゲルへの電気的接触およ
び電界伝播のための小さなギャップを生じるように配置
される。電極アセンブリー支持１６８が、ゲルの非充填
端において基板１１２に取り付けられており基板１１２
の非充填端において電極１３８を支持、位置決めする電
極調整ねじ１３６を保持している。

【００３５】第２実施例の各構成要素は、一般的に第１
実施例と同様な材料で構成される。底板１４２、上板１
４６およびプレート１５８、１６０および１６４は、ガ
ラスで形成されることが好ましい。サンプルウェルアセ
ンブリー１４８のフレームおよびバッファチャンバ１５
０は、耐久性プラスチック樹脂等の他の材料で形成する
ことができる。

【００３６】第２実施例は、以下のように機能する。底
板１４２の上面は、ゲルへの粘着のために処理される。 次に、ゲル型１４０を組立ててガイドブロック１３０お
よび端部アライメントバー１３２にはまるように基板上
に位置させ、それから型クランプ１２２およびバッファ
チャンバクランプ１２６によって基板１１２上に固定す
る。高さ調節ねじ込み式脚１２０を用いて、基板１１２
を完全に水平になるように位置させる。

【００３７】ゲル生成液体を、電界伝播チャンバ１５４
のプレート１５８の前のギャップ等の、ゲル型１４０内
のギャップのいずれかに導入する。ゲル型１４０および
各ギャップを満たすように充分な液体を入れる。櫛１６
２をサンプルウェルアセンブリー１４８のサンプルチャ
ンバ１５６のギャップに挿入し、圧力調節ねじ１３４を
ひねって、櫛１６２が所定の位置にある状態でサンプル
ウェルアセンブリー１４８が上ガラス１４６に押し付け
られるようにする。櫛１６２は従って、側部の開口した
チャンバの底を形成するプレート１６０と上ガラス１４
６との間に固く保持される。この締りばめが、鮮明に画
定される均一なウェルをもたらす。

【００３８】ゲルを重合化させ、圧力調節ねじ１３４を
ゆるめ、櫛を注意深く取り除く。各ウェルを蒸留水で流
し洗いする。余分な水をプレート１６０およびサンプル
チャンバ１５６の底からティシューで拭き取る。各サン
プルウェルには極めて少量の水が残る。この実施例では
、各電極はゲル自体の延長部と直接に接触する。ゲル生
成材料がゲル型の中で重合化した後、第２のバッチのゲ
ル生成材料を調合する。一般的なポリアクリルアミドゲ
ルは、１０ｍｌ、６％のポリアクリルアミドを、５０マ
イクロリットル１０％ＡＰＳおよび５マイクロリットル
のＴＥＭＥＤと混合して調製するが、この第２バッチの
１０ｍｌのゲル生成溶液材料は、３倍の濃度のＴＥＭＥ
Ｄ開始剤を用いて調製される。この第２バッチのゲル生
成材料を電荷伝達チャンバ１５４および１５０に注ぎ、
約２時間、重合化させる。この結果生じるものは、ゲル
型１４０を通って１つの電荷伝達チャンバからもう１つ
のものに連続して延びるゲルである。各電極は、電荷伝
達チャンバに形成されるゲルと直接物理的に接触させら
れることでゲルに電界をもたらす。したがって、電界を
ゲル中に伝播するための緩衝液や他の中間物質を必要と
しない。

【００３９】この実施例では、電気的接触は電界伝播チ
ャンバ１５４を通って起こり、サンプルウェルを通って
のものではない。電界は、電極から、電荷伝達チャンバ
のゲルを通って、プレート１６０および１６５に隣接し
て形成されるギャップを通って、それから水平にゲルを
通って進む。従って、電界の経路は各チャンバ内におい
ておよび各ギャップを通過する際には曲げられるが、電
気泳動が行われるゲルの全長にわたっては、この電界は
直線的に水平である。また、電界がサンプルウェルを通
過する場合、これはスラブ状ゲルとほぼ平行な直線的平
面となる。このようにして電気泳動される試料は、第１
実施例および多くの従来技術の水平ゲル装置で起こるよ
うな電界が「角を曲がる」場合に生じる外来性の移動の
期間の影響を受けることはない。この改良された電界形
状がより鮮明でより均一な試料分解および分離をもたら
す。

【００４０】本発明にしたがって構成された電気泳動装
置が、特にＤＮＡの順序付け過程において、ＤＮＡ試料
を正確、効率的且つ迅速に分解することができることが
わかっている。その下側で継続的に冷却される底板１４
２のための設備が、温度上昇なしに薄いポリアクリルア
ミドゲルを調整、使用することを可能にしている。より
高い電圧を用いることができることから、ＤＮＡストラ
ンドの分離を、正確さまたは分解能の損失なしに、従来
可能であったよりも迅速に達成することができる。

【００４１】これら２つの実施例は、本発明の全範囲を
表わすものではない。本発明を、他の実施例にも同様に
用いることができる。したがって本発明の広がりを理解
するためには、請求の範囲を参照すべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の好ましい実施例の分解側面図で
ある。

【図２】本発明の第１の好ましい実施例の基板および基
板に取り付けられる構成要素の上面図である。

【図３】本発明の第１実施例のゲル型の構成要素の分解
上面図である。

【図４】本発明の第２推奨実施例の分解側面図である。

【図５】本発明の第１の好ましい実施例の基板および基
板に取り付けられる構成要素の上面図である。

【図６】本発明の第２の好ましい実施例のゲル型の構成
要素の分解上面図である。

【符号の説明】

１２　　基板 ２８　　ゲル型 ４６　　櫛 ６０　　黒鉛電極 １３８　　黒鉛電極 １４０　　ゲル型 １６２　　櫛

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ゲル中において巨大分子を電気泳動す
   るアセンブリにおいて、（ａ）　水平基板と、（ｂ）　
   前記基板に載置される底板と、（ｃ）　前記底板より短
   い上板であって、前記底板上に載置される前記上板と、
   （ｄ）　前記底板の充填端部において前記底板上に載置
   される端板であって、その面がウェルを形成する櫛を受
   け入れるギャップを残すように前記上板の面に対し相対
   的に位置する前記端板と、（ｅ）　前記底板および前記
   上および端板の周囲を密閉し且つ前記底板を前記上およ
   び端板から隔てる手段と、（ｆ）　ウェル形成櫛を介し
   て前記端板を前記上板に対して片寄らせる手段と、（ｇ
   ）　前記底板と前記上および端板との間に生じる空間に
   形成される重合ゲルを通して電流を流す手段と、を含む
   ことを特徴とする前記アセンブリ。
2. 【請求項２】　　電気泳動中において前記基板を冷却す
   るための手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記
   載のアセンブリ。
3. 【請求項３】　　前記密閉する手段および隔てる手段は
   、底板と基板との間に配置されるガスケットであること
   を特徴とする請求項１記載のアセンブリ。
4. 【請求項４】　　前記片寄らせる手段は、端部アライメ
   ントバーを通してねじ込まれるねじを含むことを特徴と
   する請求項１記載のアセンブリ。
5. 【請求項５】　　上板は、底板から１５０μｍより小さ
   い距離で底板から隔てられていることを特徴とする請求
   項１記載のアセンブリ。
6. 【請求項６】　　スラブ状ゲルを型どり且つスラブ状ゲ
   ル中で巨大分子を電気泳動するアセンブリにおいて、（
   ａ）　水平基板と、（ｂ）　前記基板に載置される底板
   と、（ｃ）　前記底板より短い上板であって、前記底板
   上に載置される前記上板と、（ｄ）　前記底板の充填端
   部において前記底板上に載置される端板であって、その
   面がウェルを形成する櫛を受け入れるギャップを残すよ
   うに前記上板の面に対し相対的に位置する前記端板と、
   （ｅ）　前記底板および前記上および端板の外周を密閉
   する手段と、（ｆ）　前記底板を前記上および端板から
   隔てる手段と、（ｇ）　ウェル形成櫛を介して前記端板
   を前記上板に対して片寄らせる手段と、（ｈ）　前記底
   板と前記上および端板との間に生じる空間に形成される
   重合ゲルを通して電流を流す手段であって、重合ゲルへ
   の電気接点を備えた一対の電極を含む前記手段と、（ｉ
   ）　試料充填を可能にするための別のギャップであって
   、電界を生じない前記ギャップと、を含むことを特徴と
   する前記アセンブリ。
7. 【請求項７】　　電気泳動中において前記基板を冷却す
   るための手段をさらに含むことを特徴とする請求項６記
   載のアセンブリ。
8. 【請求項８】　　前記密閉する手段および前記隔てる手
   段は、ガスケットであることを特徴とする請求項６記載
   のアセンブリ。
9. 【請求項９】　　前記片寄らせる手段は、端部アライメ
   ントバーを通してねじ込まれるねじを含むことを特徴と
   する請求項６記載のアセンブリ。
10. 【請求項１０】　　水平式電気泳動アセンブリにおいて
    、（ａ）　上部に形成された水ジャケットを備えた水平
    基板と、（ｂ）　基板の上部に対して載置される底板と
    、（ｃ）　底板上に載置されるガスケットであって、厚
    さが１５０μｍ以下のガスケットと、（ｄ）　底板とガ
    スケットと上板との間にゲル型が画定されるようにガス
    ケット上に載置される前記上板と、（ｅ）　ゲル型に形
    成されるゲルにサンプルウェルを形成する手段と、（ｆ
    ）　ゲル型に形成されるゲルに電界を導入する手段と、
    （ｇ）　電気泳動中においてゲル型内のゲルの温度を制
    御できるように、水ジャケットを通して冷却液を循環さ
    せる手段と、を含むことを特徴とする水平式電気泳動ア
    センブリ。
11. 【請求項１１】　　基板の上部上の溝にＯリングを配置
    し、底板が基板上に載置された場合にそことで液密シー
    ルを形成することを特徴とする請求項１０記載の電気泳
    動アセンブリ。
12. 【請求項１２】　　スペーサは２５μｍと１５０μｍの
    間であることを特徴とする請求項１０記載の電気泳動ア
    センブリ。
13. 【請求項１３】　　（ａ）　水平底板と、（ｂ）　底板
    上に載置されるガスケットと、（ｃ）　底板とガスケッ
    トと上板手段との間に形成されるゲル生成空胴の上部を
    画定する、ガスケット上に載置される上板手段と、（ｄ
    ）　ゲル生成空胴の対向する端における一対の電界伝播
    チャンバと、（ｅ）　電界伝播チャンバに形成されるゲ
    ルと接触するように配置される各電界伝播チャンバ内の
    電極と、（ｆ）　ウェル形成用櫛を挿入することができ
    るギャップを含む前記上板手段であって各電極間にもた
    らされる電界がギャップに隣接するゲルを通してほぼ直
    線且つ水平となるように電界伝播チャンバ間に前記ギャ
    ップが配置される前記上板手段と、を含むことを特徴と
    する水平式電気泳動アセンブリ。
14. 【請求項１４】　　ゲル中における発熱を限定するため
    に冷却流体を循環させる、底板に接続する冷却手段をさ
    らに含むことを特徴とする請求項１３記載の水平式電気
    泳動アセンブリ。
15. 【請求項１５】　　スペーサが厚さ１５０μｍ以下であ
    ることを特徴とする請求項１３記載の水平式電気泳動ア
    センブリ。
16. 【請求項１６】　　底板を処理して、ゲルがそこへ粘着
    するようにすることを特徴とする水平式電気泳動アセン
    ブリ。