JPH0633477B2 - 調製ゲル電気泳動用装置 - Google Patents

調製ゲル電気泳動用装置

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JPH0633477B2
JPH0633477B2 JP1251714A JP25171489A JPH0633477B2 JP H0633477 B2 JPH0633477 B2 JP H0633477B2 JP 1251714 A JP1251714 A JP 1251714A JP 25171489 A JP25171489 A JP 25171489A JP H0633477 B2 JPH0633477 B2 JP H0633477B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気泳動システム特に調製ゲル電気泳動に関
する。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
調製分離技術として、電気泳動は、さもなければ分離が
極めて困難なもの特に高分子及び生化学的物質を分離す
るのに、優れた有利な能力を提供する。調製分離は、カ
ラムから生ずる溶質の帯の統合及びそれらを再び合わせ
ることなく画分コレクターの配置へのこれらの帯の輸送
を含むものである。
分離ゲル又はそれに課される電位を乱すことなく溶離す
る溶質の帯を取り出す必要があるため、装置の構造は複
雑なそして奇妙なものとなる。これらの構造により遭遇
する困難さは、流体の流れの不規則性例えば輸送中帯を
乱すデッドな容量及び渦、分離ゲルの不適切な支持及び
組立及び分解のための複雑な手続きを含む。
従って、本発明の目的は、分離ゲルを適切に支持及び組
立てた状態で、その分離ゲル及びその電位を均一に維持
しながら、その分離ゲルから正確に溶離して来る輸送溶
質帯を乱すことなく引き出すことのできる溶質の引き出
し装置を提供することにある。
また本発明の目的は、上記溶質の引き出し装置を具備し
て溶質の画分が正確且つ容易にできる調製ゲル電気泳動
用装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、管状の電気泳動カラム(以下、「カラム」と
する)の一つの開放端に確保するためのカラー(col
lar)及び付属部品の形であって、更に一度このやり
方で確保されたならば、それはバッファー溶液(例え
ば、垂直カラム等の下部のバッファー溶液)に浸漬され
て中心に位置する点に向かって「カラム」の底部から小
量のバッファー溶液を引き出すようにデザインされた装
置を提供することによりこれらの困難を克服するもので
ある。そして、中心の位置から溶離する溶質を含む小量
のバッファー溶液がフラクションコレクターで画分され
るものである。
即ち、本発明は、所定の断面を有する開放端の管状電気
泳動カラムから輸送管へ溶質を溶離する引き出し装置に
おいて、ともに該断面に及ぶ大きさの多孔性の板及び透
析膜、該開放端を受容ししかも該多孔性の板及び該透析
膜をそれに確保するように適合されたカラー、該カラー
自身の内壁に沿った複数の場所で、該カラーの外側と連
通するチャンネルを有し、該複数の場所は、該カラーを
該管状電気泳動カラムの開放端に装着した際に、該開放
端の周縁に沿って存在するものであり、更に、該多孔性
の板の周縁域内に配される該溶質の引き出し部位を介し
て該多孔性の板から流体を引き出す手段を有してなる装
置を提供することにより、上記目的を達成したものであ
る。
本発明はまた、相対する端部で開いたゲルの囲い、上部
及び下部のバッファー室並びにその間に電位をかけるた
めの手段であって、該上部バッファー室は上部バッファ
ー溶液を含みしかも該上部バッファー溶液を該ゲルの囲
いの第一の開放端と流体の接触をするように適合され、
そして該下部バッファー室が下部バッファー溶液を含み
しかも該下部バッファー溶液中に該ゲルの囲いの第二の
開放端を浸漬させるものであり、ともに該第二の開放端
に及ぶ大きさの多孔性の板及び透析膜、該第二の開放端
を受容ししかも該多孔性の板及び該透析膜をそれに確保
するように適合されたカラー、該カラー自身の内壁に沿
った複数の場所で、該カラーの外側と連通するチャンネ
ルを有し、該複数の場所は、該カラーを該第二の開放端
に装着した際に、該第二の開放端の周縁に沿って存在す
るものであり、更に、該多孔性の板の周縁域内に配され
る該溶質の引き出し部位を介して該多孔性の板から流体
を該下部バッファー室の外側の位置まで引き出す手段を
有してなる調製ゲル電気泳動用装置を提供することによ
り、上記目的を達成したものである。
〔作用〕
上記カラーは、多孔性の板及び透析膜を「カラム」の開
放端に確保するように適合され、多孔性の板はゲルから
溶離する溶液を受容する空間を規定する。透析膜は、ゲ
ルと下部のバッファー溶液との間の電気的接触を均一且
つ十分に行う作用があると共に、下部のバッファー溶液
と溶質とを隔離する。
このような状態で、カラーの外側にある下部のバッファ
ー溶液の小量は、カラーの内壁のチャンネルを通って多
孔性の板の領域(ゲルから溶離する溶液を受容する空
間)を流れ、上記引き出し手段により引き出し部位まで
引き込まれる。このため、引き出し部位まで達するに先
立って小量のバッファー溶液はゲルからのそれぞれの個
々の溶質帯を統合し集める作用がある。
従って、分離ゲル及びこの電位を均一に維持しながらそ
の分離ゲルから正確に溶離させる状態で、ゲルから極め
て狭い空間(多孔性の板)に溶離する溶質帯が乱れるこ
のなく小量のバッファーにより集まる。
〔本発明の好ましい実施態様〕
種々の好ましい態様の中で、カラーがクランプにより
「カラム」に付着するように適合され、チャンネルが、
カラーの軸に平行に配列されそして規則正しく間隔が空
きしかもカラーの内壁に沿った溝であるものがある。本
発明は、統合された溶質が「カラム」を通る帯の運動と
同じ方向で「カラム」から引き出されるシステム、並び
に統合された帯が「カラム」の軸に沿って「カラム」の
上方又は後に引き出されるシステムを包含する。
本発明の他の利点、態様及び目的は、下記の記述から明
らかであろう。
第1図は、全電気泳動分離システムの他の部品ととも
に、切断した側正面図で示された本発明による装置の一
つの例の図である。
第2図は、第1図に示された例のカラー、多孔板、透析
膜及び隣接する部品を側正面で分解して示したものであ
る。
第3図は、第2図で示したカラーの平面図である。
第4図は、第2図の支持板の平面図である。
第5図は、第1図に示されたものの別の態様を示し、そ
れは引き出し管の変更した配置を有し、部品は切断され
た側正面でしかも一部分解された形で示される。
第6a及び6b図は、それぞれ「カラム」に部品を確保
するためのクランプ構造を含む本発明の態様の組み立て
た部品の側正面図及び上部を取り去った平面図である。
第1図に示された電気泳動システムは、管状のゲルの囲
み11、上部バッファー室12及び下部バッファー室1
3を含む。下部バッファー室13は、支持体の表面(図
示せず)例えば実験室のベンチの頂部上に置かれる。ゲ
ルの囲い11は、下部バッファー室13のレベルの上の
ゲルの囲い11の回りに締め付けられた任意の従来の手
段例えばリング・スタンド・クランプ(図示せず)によ
り下部バッファー室13の上に保持される。この態様の
上部バッファー室12は、ゲルの囲み11により支持さ
れるように構成され、その上部のリムの頂部上に置かれ
る。
この図で示されたゲルは、二つの部分即ち上部及び下部
の部分14、15にあり、二つの部分は、調製分離にし
ばしば用いられるように、ゲル密度が異なる。上部バッ
ファー室12は、開口16を有し、それにより上部バッ
ファー溶液17と上部ゲル部分14との間に流体の接触
そして電気的接触を行なわせる。ゲルの囲み11の外側
の回りに上部バッファー溶液17の漏れを防ぐために、
ガスケット18例えばゴムのO−リングを、ゲルの囲み
11とスリーブ19(開口16の回りで上部バッファー
室12から下方に突き出している)との間に置く。
上部バッファー溶液17と下部バッファー溶液23(下
記において説明するように、その基部でカラー32を経
て下部ゲル部分15の下端と電気的に接触している)と
の間の電位が、電源28に結合しているそれぞれ陰端子
及び陽端子26、27に接続している電極24、25に
より設けられる。
本発明の中心部分を形成する要素は、ゲルの囲い11の
下端で第1図に示される。これらの要素は、カラー32
(その大きさは、ゲルの囲い11の端の上に適合するよ
うなものである)、多孔板33(フリットガラス、多孔
性プラスチックなどである)、支持板34及び透析膜
(この図では見えない、多孔板33と支持板34との間
にある)を含む。支持板34の中心を通る開放通路35
は、輸送管36に導かれ、それを通って液体はポンプ3
7により引き出され、次に液体はフラクションコレクタ
ー(図示せず)に導かれる。電源28、電極24、2
5、多孔板33、透析膜、輸送管36及びポンプ37を
含む全ての要素は、従来の装置例えば電気泳動分離に普
通に用いられるものである。
第2図は、カラー32、多孔板33、透析膜40及び支
持板34を分解された形で示す。全ての部品は、この態
様では円形である。透析膜40の外側の縁41は、支持
板34の中心の盛り上がった部分の縁上に曲がり、保持
リング42(普通のゴムのO−リング又は他の同様なタ
イプの要素である)により所定の場所に保持される。図
では見えないが、透析膜40は、「カラム」から溶離す
る溶質を通すために中心に開口を有することは、さらに
注意する必要がある。中空のねじ43が開放通路35に
挿入されており、それは透析膜40の中心に開口及び支
持板34の孔44(第4図で示される)を通り、ナット
38により所定の場所に確保される。従って、透析膜4
0及び支持板34を通って、中空のねじ43は、ゲル1
5から小さな管状の溶質用通路をもたらす。ねじの端
は、可撓性の管を取り付けを行なうのに十分な長さで延
在する。
この態様における中空のねじ43は、二つの機能を行な
う。第一に、ゲル部分15とゲルの囲い11の外部との
間の通路をもたらすことにある。第二に、膜40の中心
の開口をシールし、それにより溶離する溶質が下部バッ
ファー溶液23に漏れて出ることを防ぐことにある。膜
40の中心の孔は、中空のねじ43の本体をその中に挿
入することを許すのに十分な直径を有する一方、できる
限り小さく作らねばならない。一度中空のねじ43が挿
入されナット38により所定の場所に固定されると、ね
じの頭の下部即ちスロープのついた縁及び通路35のス
ロープの形の開口は、膜40の中心の開口の回りに堅い
シールを形成し、それにより下部バッファー溶液23へ
の漏れを防ぐ。
カラー32、多孔板33、透析膜40及び支持板34を
「カラム」に確保する前に組み立てる場合、漏れのチェ
ックは下記のようにして行なわれる。中空のねじ43の
孔を、先ず小さなゴムの栓により塞ぐ。カラー32に次
に水を満たし、ティッシュ・ペーパー上に置き、それを
立てたとき、ティッシュ・ペーパーが中空のねじ43の
回りの全ての漏れを見せることができるようにする。こ
のようにして検出された漏れは、ナット38をさらに堅
く締めるか、又は必要ならば膜40をさらに小さい中心
の孔を有する膜で置換することにより補正する。
カラー32の平面図は、第3図に示される。カラー32
は、その内壁45がゲルの囲い11の上に適合する円筒
を形成する。カラー32の内壁45に沿って一連の溝4
6があり、それらはカラー32の上部リム47から底部
フランジ49の下面48へ延在する(第2図参照)。カ
ラー32とゲルの囲い11とが結合したとき、これらの
溝46は、装置のこの端が沈む下部バッファー溶液23
の通過のための開放チャンネルを形成する。チャンネル
は、支持板34により底で閉鎖されているが、多孔板3
3の縁で開放し、それにより下部バッファー溶液23の
流入のための多孔板33の周縁の回りに空いた供給点を
もたらす。ポンプ37(第1図)が中空のねじ43を通
って液体を引き出すとき、それは次に下部バッファー室
13から下部バッファー溶液23を引き出し、その溶液
は多孔板33へ下方に溝46を通り、次に中心に向かっ
て多孔板33を横方向に通り、最後に中空のねじ43
(頂部で開放していて液体の流入をさせる)の小さい管
状の通路を通って外へ出る。溝46の配置及び開放通路
35の中心の位置は、ゲル15を底端の全断面で横方向
に流れさせ、生ずる溶質を細い流れに統合する。溝又は
チャンネルの数は、厳密を要しない。必要な数は、一般
にカラムの直径を依存するだろう。多くの場合、6本以
上好ましくは12本以上が適切であろう。第3図で示さ
れた態様では、18本の溝が含まれる。
カラー32は、種々の方法の内の任意のやり方でゲルの
囲い11に確保される。ある場合では、摩擦はめあいで
十分である。他の場合特にショートゲルが用いられる場
合、摩擦はめあいは不十分であり、クランプがより適切
である。このようなクランプの例は、第6a及び6b図
で示され、下記に詳述される。任意の特別なカラー又は
ゲルの囲いのための最適な確保手段の選択は、当業者に
容易に明らかであろう。
第4図に示された態様の支持板34は、固体のプラスチ
ックリング、さらに中間でゲル15から溶離する溶質が
集められる多孔板33よりやや厚さの大きい多孔板より
なる。他のタイプの支持板も使用できるが、中間で厚い
多孔板を有する支持板34はある利点をもたらし、ゲル
15と下部バッファー溶液17との間に十分且つ連続的
な接触をしつつ装置の全断面にわたって均一な支持をす
る。このような支持は、透析膜40の上に非常に薄い多
孔板33の使用を可能にし、その中のデッドな容量を最
小にする。
本発明の範囲内の装置の第二の例は、第5図に示され
る。第1図で示されたのと同じゲルの囲い11が示され
る。しかし、この場合では、システムが、ゲルの中に埋
め込まれそしてゲルの囲い11の大体中心又は軸に位置
する引き出し管54で、「カラム」を上方に通って溶離
する溶質を引き出すように、構成されている。このタイ
プの配置は、ポリアクリルアミドゲルに有用であり、一
方第1及び第2図に示された配置は、ポリアクリルアミ
ド及びアガロースのゲルの両方に有用である。第1及び
2図に示されたのと同じ多孔板33が含まれる。しか
し、透析膜55は、溶質がそれを通過する必要がないた
め、それが中心の開口を含まない点で、第1及び2図の
それとは異なる。カラー56及び支持板57のデザイン
は、又第2図のそれらの相当物とはやや異なる。支持板
57は、平らで中心の盛り上がった部分を持たず、O−
リング58は、溝59にある。中空のねじ43は、全く
存在しない。
引き出し管54は、ゲルの囲い11と同様に、ガラス又
は任意の他の不活性な固定材料好ましくは透明な材料よ
りなる。引き出し管54は、ゲルに埋め込まれゲルによ
り所定の位置に保持される。これは、従来のやり方によ
り達成され、最も好都合には、膜又はガスケットの何れ
かによりシールされた基部で開放端を有する注型スタン
ド上のゲルの囲い11にゲル溶液を注ぎつつ、機械的な
手段により所定の位置に管を保持することにより達成さ
れる。平滑な表面のゴムのシートが、例えばゲルの囲い
11及び引き出し管54の両方をシールできる。
ゲルが固化すると、膜又はガスケットは除去され、引き
出し管54がゲルにより所定の位置に確保される。注型
中、ゲルの囲い11及び引き出し管54の両方の下部リ
ム同一平面にあり、管の内部が開放されたままでいるこ
とを確実にするように注意すべきである。管は、ゲルの
頂部の上に延在するのに十分な長さのものであるように
選択される。ゲルが十分に形成されると、第1図(管3
6)に示されたのと同様な輸送管が、引き出し管54の
現われている先端(図示せず)に取り付けられる。輸送
管は、次に上部バッファー溶液17を通過し、上部バッ
ファー室12の外に出て、それはポンプ37に供給す
る。
これらの図面に示された部品及び本発明の他の態様に用
いられるのに適した同様な部品は、従来用いられている
材料から作ることができる。例えば、ゲルの囲い11
は、一般にガラス又は同様な目的に普通に用いられる他
の材料から作られる。代表的な寸法は、外径約1.5〜
2インチ、厚さ1/8インチ、長さ4〜6インチであ
る。カラーは、長さ1〜2インチであり、必ずしもそう
である必要はないが概してプラスチックから作られる。
電極間にかけられる電圧は、概して長さ1センチ当たり
約10〜約20ボルトであろう。第5図で示された引き
出し管54は、ガラス管であり、直径が小さいほど良
い。代表的な管は、外径約2mmのものである。
第6a及び6b図は、ゲルの囲い11へのカラー56の
確保のためのカラー56へ組み込まれたクランプの構造
を示す。クランプの構造は、相対する側でカラー56の
外面に融合した2本の脚部61、62よりなり、各脚部
は、カラー56の上に上方に延在する。各脚部は、その
上部の端で円弧の形の支柱63、64(ゲルの囲い11
の曲率に一致する)で終わる。各支柱は、フランジ6
5、66、67及び68(それらをねじ69、70が通
る)で終わり、ゲルの囲い11に対して支柱を固定す
る。
前述は、主として説明のためになされた。なお本発明の
範囲内に入りつつ、変化がここに記載された構造及び操
作の種々の要素についてできることは当業者にとり容易
に明らかであろう。
〔発明の効果〕
本発明の溶質を引き出す装置は、分離ゲルを適切に支持
及び組立てた構造となっているため、その分離ゲル及び
その電位を均一に維持しながら、その分離ゲルから正確
に溶離して来る輸送溶質帯を乱すことなく引き出すこと
ができる。
また本発明の調製電気泳動用装置は、上記溶質の引き出
し装置を具備しているので、溶質の画分が正確且つ容易
にできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、全電気泳動分離システムの他の部品ととも
に、切断した側正面図で示されれた本発明による装置の
一つの例の図である。 第2図は、第1図に示された例のカラー、多孔板、透析
膜及び隣接する部品を側正面で分解して示したものであ
る。 第3図は、第2図で示したカラーの平面図である。 第4図は、第2図の支持板の平面図である。 第5図は、第1図に示されたものの別の態様を示し、そ
れは引き出し管の変更した配置を有し、部品は切断され
た側正面でしかも一部分解された形で示される。 第6a及び6b図は、それぞれ「カラム」に部品を確保
するためのクランプ構造を含む本発明の態様の組み立て
た部品の側正面図及び上部を取り去った平面図である。 11;ゲルの囲い 12;上部バッファー室 13;下部バッファー室 14;11の上部部分 15;11の下部部分 16;開口 17;上部バッファー溶液 18;ガスケット 19;スリーブ 23;下部バッファー溶液 24;電極、25;電極 26;陰端子、27;陽端子 28;電源、32;カラー 33;多孔板、34;支持板 35;開放通路、36;輸送管 37;ポンプ、38;ナット 40;透析膜、41;40の外縁 42;保持リング、43;中空のねじ 44;34の孔、45;32の内壁 46;溝、47;上部リム 48;49の下面、49;底部フランジ 54;引き出し管、55;透析膜 56;カラー、57;支持板 58;O−リング、58;溝 61;脚部、62;脚部 63;支柱、64;支柱 65;フランジ、66;フランジ 67;フランジ、68;フランジ 69;ねじ、70:ねじ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−59898(JP,A) 特開 昭59−40153(JP,A) 特開 昭62−293148(JP,A) 特公 昭52−21395(JP,B2) 米国特許3697406(US,A) 米国特許4111785(US,A) 米国特許4699706(US,A)

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の断面を有する開放端の管状電気泳動
    カラムから輸送管へ溶質を溶離する引き出し装置におい
    て、 ともに該断面に及ぶ大きさの多孔性の板及び透析膜、 該開放端を受容ししかも該多孔性の板及び該透析膜をそ
    れに確保すように適合されたカラー、 該カラー自身の内壁に沿った複数の場所で、該カラーの
    外側と連通するチャンネルを有し、 該複数の場所は、該カラーを該管状電気泳動カラムの開
    放端に装着した際に、該開放端の周縁に沿って存在する
    ものであり、 更に、該多孔性の板の周縁域内に配される該溶質の引き
    出し部位を介して該多孔性の板から流体を引き出す手段
    を有してなる装置。
  2. 【請求項2】該カラーを該管状の電気泳動カラムにクラ
    ンプで締め付けるための手段をさらに含む請求項(1)記
    載の装置。
  3. 【請求項3】該チャンネルが該カラーの内壁に沿う溝か
    らなる請求項(1)記載の装置。
  4. 【請求項4】該溝が該内壁に沿って実質的に規則正しく
    間隔をあけている請求項(3)記載の装置。
  5. 【請求項5】該引き出し部位が該多孔性の板の略中心に
    位置する請求項(1)記載の装置。
  6. 【請求項6】該透析膜は開口を有し、該流体を引き出す
    手段は、該開口を通って該管状電気泳動カラム内部から
    離れ、且つ該管状電気泳動カラムの軸に沿って流体を引
    き出すものである請求項(1)記載の装置。
  7. 【請求項7】相対する端部で開いたゲルの囲い、上部及
    び下部のバッファー室並びにその間に電位をかけるため
    の手段であって、該上部バッファー室は上部バッファー
    溶液を含みしかも該上部バッファー溶液を該ゲルの囲い
    の第一の開放端と流体の接触をするように適合され、そ
    して該下部バッファー室が下部バッファー溶液を含みし
    かも該下部バッファー溶液中に該ゲルの囲いの第二の開
    放端を浸漬させるものであり、 ともに該第二の開放端に及ぶ大きさの多孔性の板及び透
    析膜、 該第二の開放端を受容ししかも該多孔性の板及び該透析
    膜をそれに確保するように適合されたカラー、該カラー
    自身の内壁に沿った複数の場所で、該カラーの外側と連
    通するチャンネルを有し、 該複数の場所は、該カラーを該第二の開放端に装着した
    際に、該第二の開放端の周縁に沿って存在するものであ
    り、 更に、該多孔性の板の周縁域内に配される該溶質の引き
    出し部位を介して該多孔性の板から流体を該下部バッフ
    ァー室の外側の位置まで引き出す手段を有してなる調製
    ゲル電気泳動用装置。
  8. 【請求項8】該カラーの形が、摩擦はめあいで該ゲル囲
    いの該第二の開放端を受容するものである請求項(7)記
    載の調製ゲル電気泳動用装置。
  9. 【請求項9】該引き出し部位が該多孔性の略中心に位置
    する請求項(7)記載の調製ゲル電気泳動用装置。
  10. 【請求項10】該透析膜は開口を有し、該流体を引き出
    す手段は、該開口を通って該ゲル囲いの内部から離れ、
    且つ該ゲル囲いの軸に沿って流体を引き出すものである
    請求項(7)記載の調製ゲル電気泳動用装置。
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