JPH0552808A - キヤピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法及びそれを用いた電気泳動装置 - Google Patents
キヤピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法及びそれを用いた電気泳動装置Info
- Publication number
- JPH0552808A JPH0552808A JP3211860A JP21186091A JPH0552808A JP H0552808 A JPH0552808 A JP H0552808A JP 3211860 A JP3211860 A JP 3211860A JP 21186091 A JP21186091 A JP 21186091A JP H0552808 A JPH0552808 A JP H0552808A
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- Japan
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- capillary
- column
- gel
- cross
- electrophoresis
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明はキャピラリー電気泳動装置に関し、キ
ャピラリーにゲルを充填して用いるゲルカラムにおい
て、作製に容易でかつ長期間の使用に耐えるゲルカラム
とそれを製造する方法、それを採用した電気泳動装置を
提供することにある。 【構成】樹脂被覆層（１）とシリカ基材（２）からなる
キャピラリーの内部に架橋のないゲル（３）を充填し、
両端部にのみ架橋度の高いゲル（４）を重合させた構造
である。 【効果】キャピラリー内部に架橋のないゲルを充填する
ことにより気泡の発生の問題をなくし作製が容易になる
上に、両端部は架橋されたゲルであることからゲルの安
定性が向上し、長期間使用に耐えることが可能であると
いう効果がある。
ャピラリーにゲルを充填して用いるゲルカラムにおい
て、作製に容易でかつ長期間の使用に耐えるゲルカラム
とそれを製造する方法、それを採用した電気泳動装置を
提供することにある。 【構成】樹脂被覆層（１）とシリカ基材（２）からなる
キャピラリーの内部に架橋のないゲル（３）を充填し、
両端部にのみ架橋度の高いゲル（４）を重合させた構造
である。 【効果】キャピラリー内部に架橋のないゲルを充填する
ことにより気泡の発生の問題をなくし作製が容易になる
上に、両端部は架橋されたゲルであることからゲルの安
定性が向上し、長期間使用に耐えることが可能であると
いう効果がある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はキャピラリーにゲルを充
填したカラム、そのカラムを製造する方法およびそのカ
ラムを用いた電気泳動装置を提供することに関する。
填したカラム、そのカラムを製造する方法およびそのカ
ラムを用いた電気泳動装置を提供することに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、キャピラリー電気泳動（ＣＺＥ）
は急速に進歩を遂げ、必要な試料が極微量であることと
高速で高分離が可能であるという利点を生かして、様々
な応用がなされている。キャピラリー中に主としてアク
リルアミド等のゲルを担体として充填するのはキャピラ
リー電気泳動の１モードであり、それにより、オリゴヌ
クレオチド等の高分離を行った例が、アナリティカル・
ケミストリー、６２（１９９０年）第１３７頁から第１
４１頁（Analytical Chemistry，６２(1990)ｐｐ１３７
−１４１）に記載されている。そのゲルキャピラリーの
製造方法は、特開平2−6740 号に詳細が記載されてい
る。
は急速に進歩を遂げ、必要な試料が極微量であることと
高速で高分離が可能であるという利点を生かして、様々
な応用がなされている。キャピラリー中に主としてアク
リルアミド等のゲルを担体として充填するのはキャピラ
リー電気泳動の１モードであり、それにより、オリゴヌ
クレオチド等の高分離を行った例が、アナリティカル・
ケミストリー、６２（１９９０年）第１３７頁から第１
４１頁（Analytical Chemistry，６２(1990)ｐｐ１３７
−１４１）に記載されている。そのゲルキャピラリーの
製造方法は、特開平2−6740 号に詳細が記載されてい
る。
【０００３】ゲルカラムを作製する上で問題となってい
るのはゲル中に発生する気泡であり、その低減に対して
もいくつかの検討がなされてきた。その中の一つにアク
リルアミドを架橋せずに重合させたものを用いる方法が
あり、「第１０回キャピラリー電気泳動シンポジウム」
要旨集、（１９９０年１２月１３−１４日）第６９頁か
ら第７０頁に記載されている。
るのはゲル中に発生する気泡であり、その低減に対して
もいくつかの検討がなされてきた。その中の一つにアク
リルアミドを架橋せずに重合させたものを用いる方法が
あり、「第１０回キャピラリー電気泳動シンポジウム」
要旨集、（１９９０年１２月１３−１４日）第６９頁か
ら第７０頁に記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した架橋のないア
クリルアミドゲルは重合終了後も、粘性を持った液体状
である。このためキャピラリー内に充填する際に、たと
え重合が進行していても充填が容易であり、重合時に発
生する気泡も抑制できる。しかし、液状であるがゆえに
キャピラリー両端部でのゲルの安定性に欠けるのが問題
である。
クリルアミドゲルは重合終了後も、粘性を持った液体状
である。このためキャピラリー内に充填する際に、たと
え重合が進行していても充填が容易であり、重合時に発
生する気泡も抑制できる。しかし、液状であるがゆえに
キャピラリー両端部でのゲルの安定性に欠けるのが問題
である。
【０００５】本発明の目的はカラム内での気泡の発生を
抑制出来るにもかかわらず、長期間の使用に耐える、キ
ャピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法、およ
びそのカラムを採用した電気泳動装置を提供することに
ある。
抑制出来るにもかかわらず、長期間の使用に耐える、キ
ャピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法、およ
びそのカラムを採用した電気泳動装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、まず、キ
ャピラリーカラムの構成として、キャピラリー内部に架
橋剤を含まない、あるいは少量含んだアクリルアミド等
のゲルを充填し、その両端のみアクリルアミドの架橋度
を高くすることによって達成できる。
ャピラリーカラムの構成として、キャピラリー内部に架
橋剤を含まない、あるいは少量含んだアクリルアミド等
のゲルを充填し、その両端のみアクリルアミドの架橋度
を高くすることによって達成できる。
【０００７】その製造方法としては、架橋剤のないゲル
のモノマー溶液をキャピラリー内に加圧または減圧等の
方法で充填し、その後架橋剤を含んだゲルのモノマー溶
液を両端部に微量充填して重合させるという方法を取
る。
のモノマー溶液をキャピラリー内に加圧または減圧等の
方法で充填し、その後架橋剤を含んだゲルのモノマー溶
液を両端部に微量充填して重合させるという方法を取
る。
【０００８】
【作用】キャピラリーカラム中にゲルを充填させると、
その分子ふるい効果により、試料の持つ電荷や分子量な
どにより高分離することが出来、その効果はゲルの架橋
の有無にかかわらず認められている。さらに本発明によ
るカラム中の両端の架橋度の高いゲルはその分子ふるい
効果を損なうことなく、内部のゲル流出を防ぐ栓の役割
も果たしている。
その分子ふるい効果により、試料の持つ電荷や分子量な
どにより高分離することが出来、その効果はゲルの架橋
の有無にかかわらず認められている。さらに本発明によ
るカラム中の両端の架橋度の高いゲルはその分子ふるい
効果を損なうことなく、内部のゲル流出を防ぐ栓の役割
も果たしている。
【０００９】また、製造方法においては、カラム中に毛
管現象などによりわずかに入り込んだ部分と、それ以前
から入っていた架橋のないゲルとを共に重合を進行させ
ていくため、両者の境界が生じないので、分離能に影響
を与えずにすむことが可能である。
管現象などによりわずかに入り込んだ部分と、それ以前
から入っていた架橋のないゲルとを共に重合を進行させ
ていくため、両者の境界が生じないので、分離能に影響
を与えずにすむことが可能である。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の一実施例であるキャピラリー
電気泳動用カラムの断面図を、図２にその片方の端部の
斜視図を示す。
電気泳動用カラムの断面図を、図２にその片方の端部の
斜視図を示す。
【００１１】キャピラリー管は内径５０μｍから１００
μｍの大きさが適当で、基材はフューズドシリカ２で、
その外側はポリイミド１で被覆されている。外径は３７
５μｍのものを使用した。フューズドシリカ２は他のシ
リカ基材、例えば石英に変えることもできる。キャピラ
リーゲルカラム５内には架橋のないゲル３を充填し、そ
の両端部にのみ架橋されたゲル４、４′を充填した。
μｍの大きさが適当で、基材はフューズドシリカ２で、
その外側はポリイミド１で被覆されている。外径は３７
５μｍのものを使用した。フューズドシリカ２は他のシ
リカ基材、例えば石英に変えることもできる。キャピラ
リーゲルカラム５内には架橋のないゲル３を充填し、そ
の両端部にのみ架橋されたゲル４、４′を充填した。
【００１２】製造方法は、まず、キャピラリー管２の一
部のポリイミドの層を数ｍｍにわたり、剥ぎ取る。この
部分は検出部になるので、泳動を行いたい距離に応じて
位置を決定する。次に、キャピラリー内の洗浄を行う。
これはキャピラリー内部に水を流すことによって達成さ
れるが、キャピラリーの一端を水に浸し、水の部分に圧
力をかける加圧法でも、水に浸されていない方を減圧し
て吸引する方法でもよい。他にキャピラリー内の洗浄は
水酸化ナトリウムやメタノールでも良いが、その後水洗
処理を十分に行う必要がある。
部のポリイミドの層を数ｍｍにわたり、剥ぎ取る。この
部分は検出部になるので、泳動を行いたい距離に応じて
位置を決定する。次に、キャピラリー内の洗浄を行う。
これはキャピラリー内部に水を流すことによって達成さ
れるが、キャピラリーの一端を水に浸し、水の部分に圧
力をかける加圧法でも、水に浸されていない方を減圧し
て吸引する方法でもよい。他にキャピラリー内の洗浄は
水酸化ナトリウムやメタノールでも良いが、その後水洗
処理を十分に行う必要がある。
【００１３】ゲルはここではポリアクリルアミドを用い
るが、親水性の線状重合体で架橋剤を用いることにより
ゲル固体を形成するもの、例えばポリメチルアクリルア
ミド，ポリイソプロピルアミド等でも使用できる。架橋
剤としてはＮ−Ｎ′メチレンビスアクリルアミドを用い
たが、Ｎ−Ｎ′ジアリルタータジアミドやＮ−Ｎ′ビス
アクリルシスタミン等でも使用できる。
るが、親水性の線状重合体で架橋剤を用いることにより
ゲル固体を形成するもの、例えばポリメチルアクリルア
ミド，ポリイソプロピルアミド等でも使用できる。架橋
剤としてはＮ−Ｎ′メチレンビスアクリルアミドを用い
たが、Ｎ−Ｎ′ジアリルタータジアミドやＮ−Ｎ′ビス
アクリルシスタミン等でも使用できる。
【００１４】次に２種類のゲル溶液を用意する。一つは
アクリルアミドと電気泳動用の電解液を、アクリルアミ
ドの濃度が全体の３から１５％（重量／容量）になるよ
うに調整したもので、これをＩ液とする。もう一つは、
アクリルアミドとビスアクリルアミドの重量比が１対１
９になるように調整し、その混合物が電解液に対して３
から６％になるように調整したもので、これをII液とす
る。両液とも、減圧下で冷却しながら撹拌することによ
り、溶存酸素を取り除いておく。
アクリルアミドと電気泳動用の電解液を、アクリルアミ
ドの濃度が全体の３から１５％（重量／容量）になるよ
うに調整したもので、これをＩ液とする。もう一つは、
アクリルアミドとビスアクリルアミドの重量比が１対１
９になるように調整し、その混合物が電解液に対して３
から６％になるように調整したもので、これをII液とす
る。両液とも、減圧下で冷却しながら撹拌することによ
り、溶存酸素を取り除いておく。
【００１５】Ｉ液に、重合開始剤として、Ｎ−Ｎ−Ｎ′
−Ｎ′テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）と
過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）をそれぞれ１０％溶液に
したものを、２から５μｌ／ｍｌの割合で加え、撹拌し
た後に、キャピラリー中に加圧又は減圧法で充填する。
周囲の気温が高いときには早く重合されすぎる場合があ
るので、氷水につけるなどして充填中は外側からの冷却
を行っても良い。
−Ｎ′テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ）と
過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）をそれぞれ１０％溶液に
したものを、２から５μｌ／ｍｌの割合で加え、撹拌し
た後に、キャピラリー中に加圧又は減圧法で充填する。
周囲の気温が高いときには早く重合されすぎる場合があ
るので、氷水につけるなどして充填中は外側からの冷却
を行っても良い。
【００１６】II液を図３のように６ａ，６ｂの２つの容
器に収容し、それぞれの容器にＩ液を充填したキャピラ
リーカラム５の両端を浸漬させる。II液は、毛管現象に
より、微量にキャピラリーの中へ取り込まれ、先に注入
されていた架橋なしのゲル液と共に重合されていく。重
合反応時間の終了はゲル濃度や、重合促進剤の濃度によ
っても異なるが、ここでは室温で約２時間ほど放置す
る。
器に収容し、それぞれの容器にＩ液を充填したキャピラ
リーカラム５の両端を浸漬させる。II液は、毛管現象に
より、微量にキャピラリーの中へ取り込まれ、先に注入
されていた架橋なしのゲル液と共に重合されていく。重
合反応時間の終了はゲル濃度や、重合促進剤の濃度によ
っても異なるが、ここでは室温で約２時間ほど放置す
る。
【００１７】図４にこのゲルキャピラリーカラムを使っ
た電気泳動装置の一例を示す。キャピラリーカラム５は
前記した被覆ポリイミドを剥がした部分が検出器９に取
付けられ、その両端は電解液７ａ，７ｂを介して電極１
２ａ，１２ｂと電気的に接続されている。試料注入側の
端と同側の電極は、電解液容器の蓋１０により接続さ
れ、同時に移動出来るようになっている。電極１２ａ，
１２ｂは高電圧電源１３に接続されている。
た電気泳動装置の一例を示す。キャピラリーカラム５は
前記した被覆ポリイミドを剥がした部分が検出器９に取
付けられ、その両端は電解液７ａ，７ｂを介して電極１
２ａ，１２ｂと電気的に接続されている。試料注入側の
端と同側の電極は、電解液容器の蓋１０により接続さ
れ、同時に移動出来るようになっている。電極１２ａ，
１２ｂは高電圧電源１３に接続されている。
【００１８】泳動の方法は、まずキャピラリーの端と電
極１２ａを蓋１０を移動させることにより、試料溶液８
に浸漬させる。印加電圧は試料の濃度等によって異なる
がここでは５から１０ｋＶを２から３秒印加し、試料を
電気泳動的にキャピラリー内へ導入する。その後、蓋１
０を電解液７ａに移し、キャピラリー１ｃｍ当り100か
ら３００Ｖの割合で電圧を印加する。この時流れる電流
は数μＡから数十μＡである。試料はキャピラリー内を
電気泳動していく順に、検出器９により、検出される。
この検出器９は検出される試料により検出原理が選択さ
れる。例えば紫外光検出器や、蛍光検出器などが用いら
れる。
極１２ａを蓋１０を移動させることにより、試料溶液８
に浸漬させる。印加電圧は試料の濃度等によって異なる
がここでは５から１０ｋＶを２から３秒印加し、試料を
電気泳動的にキャピラリー内へ導入する。その後、蓋１
０を電解液７ａに移し、キャピラリー１ｃｍ当り100か
ら３００Ｖの割合で電圧を印加する。この時流れる電流
は数μＡから数十μＡである。試料はキャピラリー内を
電気泳動していく順に、検出器９により、検出される。
この検出器９は検出される試料により検出原理が選択さ
れる。例えば紫外光検出器や、蛍光検出器などが用いら
れる。
【００１９】その他の実施例として、上記ではキャピラ
リー中に重合開始剤を混合したモノマー溶液を充填して
いたが、架橋剤を含まないモノマー溶液を重合開始剤を
用いずに充填し、架橋剤を含んだモノマー溶液を両端に
浸入させた後、γ線照射により、遊離基を発生させて重
合を開始する方法でも良い。
リー中に重合開始剤を混合したモノマー溶液を充填して
いたが、架橋剤を含まないモノマー溶液を重合開始剤を
用いずに充填し、架橋剤を含んだモノマー溶液を両端に
浸入させた後、γ線照射により、遊離基を発生させて重
合を開始する方法でも良い。
【００２０】また、電気泳動装置における試料の注入
は、試料注入機構を用いて行っても良い。
は、試料注入機構を用いて行っても良い。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ゲルキャピラリーカラ
ムを気泡の発生を問題にすることなく容易に作製でき、
両端のみ架橋度の高いゲルを用いることにより、長期間
使用に耐えるキャピラリーカラムを作製できる。
ムを気泡の発生を問題にすることなく容易に作製でき、
両端のみ架橋度の高いゲルを用いることにより、長期間
使用に耐えるキャピラリーカラムを作製できる。
【図１】本発明によるキャピラリー電気泳動用カラムの
一実施例の断面図である。
一実施例の断面図である。
【図２】本発明によるキャピラリー電気泳動用カラムの
一実施例の一方端側の斜視図である。
一実施例の一方端側の斜視図である。
【図３】本発明によるキャピラリー電気泳動用カラムの
製造方法を説明するための図である。
製造方法を説明するための図である。
【図４】本発明によるキャピラリー電気泳動用カラムを
用いた電気泳動装置の一例を示す概略構成図である。
用いた電気泳動装置の一例を示す概略構成図である。
１…ポリイミド、２…フューズドシリカ、５…キャピラ
リーゲルカラム、７…電解液、８…試料溶液、９…検出
器、１２…電極、１３…高電圧電源。
リーゲルカラム、７…電解液、８…試料溶液、９…検出
器、１２…電極、１３…高電圧電源。
Claims (4)
- 【請求項１】架橋可能なゲルが担体として充填されたキ
ャピラリーゲル電気泳動用カラムにおいて、上記充填さ
れているゲルの両端領域の架橋度が、他の領域よりも高
くなっていることを特徴とするキャピラリーゲル電気泳
動用カラム。 - 【請求項２】キャピラリー中に架橋剤を含まないゲルの
モノマー溶液を充填し、両端には架橋剤を含むモノマー
溶液を充填した後、重合を進行させることを特徴とする
キャピラリーゲル電気泳動用カラムの製造方法。 - 【請求項３】キャピラリー中に架橋剤を含まないゲルの
モノマー溶液と、重合開始剤の混合物を充填し、上記キ
ャピラリーの両端から架橋剤を含んだ溶液を浸入させ
て、重合反応を進行させることにより、充填カラムを形
成することを特徴とするキャピラリーゲル電気泳動用カ
ラムの製造方法。 - 【請求項４】充填されているゲルの架橋度が両端におい
て他の部分よりも高くなっているキャピラリーカラム、
カラムの両端が電気的に接続される一対の電解漕、上記
一対の電解漕間に印加電極を介して電圧を印加する手
段、上記カラムで分離された試料を検知する検出器を備
えたことを特徴とするキャピラリー電気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211860A JPH0552808A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | キヤピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法及びそれを用いた電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211860A JPH0552808A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | キヤピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法及びそれを用いた電気泳動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552808A true JPH0552808A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16612805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211860A Pending JPH0552808A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | キヤピラリーゲル電気泳動用カラムとその製造方法及びそれを用いた電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552808A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060510A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Japan Atomic Energy Agency | 電気泳動用低濃度ゲル及びその製造方法 |
| WO2013161368A1 (ja) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | シャープ株式会社 | 等電点電気泳動用試験具およびその製造方法 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3211860A patent/JPH0552808A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010060510A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Japan Atomic Energy Agency | 電気泳動用低濃度ゲル及びその製造方法 |
| WO2013161368A1 (ja) * | 2012-04-26 | 2013-10-31 | シャープ株式会社 | 等電点電気泳動用試験具およびその製造方法 |
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