JPH0763767A

JPH0763767A - 膜状担体の液処理装置

Info

Publication number: JPH0763767A
Application number: JP5215430A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Ikeda; 勝徳池田; Hiroaki Inoue; 浩明井上; Masanori Oka; 岡　　正則
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】少量の溶液を用いてより能率的に膜状担体を
液処理できる装置を提供する。【構成】液処理装置１０において、ローラ１の外壁に
は、メンブレンフィルタ等の膜状担体６が巻き付けられ
る。ローラ１は軸２について回転可能である。ローラ１
の下には僅かな隙間を介して槽３が設けられる。槽３の
液保持部３ａは略円筒面で形成される。膜状担体６は、
ローラ１を回転しながら槽３に収容される反応液７と接
触させられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メンブレンフィルタ等
の膜状担体に吸着された分析試料を所定の反応用緩衝液
等で処理するための装置に関し、特に、サザンブロッテ
ィング、ノーザンブロッティング、ウエスタンブロッテ
ィング等のブロッティングにかかる一連の分析法におい
て、メンブレンフィルタ上にブロッティングされた核酸
またはたんぱく質を、検出のため所定の液体と接触させ
るための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ゲル電気泳動により分離された核酸また
はたんぱく質を同定する場合、分離された核酸またはた
んぱく質のパターンは、何らかの方法で検出される。一
般には、核酸またはたんぱく質をゲル内に保持したまま
検出することが最も簡単であるが、近年注目される実験
手法では、ゲル中から他の膜状担体（核酸またはたんぱ
く質を吸着できる担体）に移すことを必要とする。これ
は、厚みのあるゲル中の核酸またはたんぱく質を検出す
るより、膜状担体上の試料を検出する方が感度のうえで
優れているからである。ゲル中から核酸またはたんぱく
質をメンブレンフィルタ等の膜状担体に移す技術はブロ
ッティングと呼ばれる。

【０００３】膜状担体に吸着された核酸またはたんぱく
質を検出するため、担体を複数（たとえば５〜１０種
類）の溶液に順に浸していき、様々な反応を起こさせて
いく。溶液での担体の浸漬に際し、溶液を入れたトレイ
または袋に担体を入れる方法がとられる。しかし、この
ような方法では、溶液を収容する容器の準備が煩雑で、
操作性が悪い。また、本来少量ですむはずの溶液が、浸
漬のために大量に必要となる。溶液中の成分の中には、
非常に高価なものやごく少量しか準備できないものがあ
るため、溶液はできるだけ少量にすることが望まれる。

【０００４】そこで、図５に示すように、膜状担体５１
を密封された円筒体５２の内壁５２ａに配置し、円筒体
５２の中に溶液５３を入れて処理する方法が開発されて
いる（公表特許公報昭６３−５０１０３９参照）。この
方法では、水平方向に円筒体の回転軸を配置し、円筒体
を軸について回転することによって少量の溶液で膜状担
体を処理しようとする。

【０００５】一方、近年、担体がより大きくなり、この
ような担体に対して、できるだけ少量の溶液を用いて、
できるだけ人手を煩わさずに液処理する方法が望まれて
きている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した円筒体を用いる技術を改良して、少量の溶液を用い
てより能率的に膜状担体を処理できる装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に従う膜状担体の
液処理装置は、分析試料が吸着された膜状担体を所定の
液で処理するための装置であって、中心軸について回転
可能に設けられた、膜状担体を外壁に沿って装着するた
めの円筒体と、円筒体に沿った略円筒面によって形成さ
れる液保持部を有し、かつ液保持部に収容される液体が
円筒体外壁に装着される膜状担体に接触するよう円筒体
の近傍に設けられる液処理槽とを備える。

【０００８】ブロッティングの後、核酸やたんぱく質が
吸着されたメンブレンフィルタ等の膜状担体は、本発明
に従う装置の円筒体外壁に装着される。装着にあたって
は、膜状担体の長手方向が円筒体の軸にほぼ平行となる
よう担体を円筒体に巻き付けることができる他、担体の
長辺が円筒体の回転方向に延びるよう担体を円筒体に巻
き付けることもできる。円筒体に巻き付けられた担体
は、核酸またはたんぱく質の検出のため、液処理槽の液
保持部に収容された反応液に接触される。このとき、円
筒体は中心軸について回転されている。この処理におい
て、ハイブリダイゼーションや種々の免疫検定のための
反応など試料同定のための工程が実行される。

【０００９】本発明の装置において、円筒体外壁に沿っ
て装着される膜状担体と液処理槽との接触を防止するた
め、円筒体の端部にスペーサを設けることができる。

【００１０】また、本発明の装置において、円筒体と液
保持部との間隔が任意に調節可能な装置を提供すること
ができる。

【００１１】本発明の装置において、液処理槽には、液
保持部に収容される液体の温度を制御するための温度制
御手段をさらに設けることができる。このような温度制
御について、たとえば、液処理槽において液保持部に隣
接し、液体を収容する空間をさらに設け、この空間に所
定の温度の液体を循環することによって温度制御を行な
うことができる。

【００１２】本発明の装置は自動化に適しており、たと
えば、液保持部に液排出路および液導入路を接続し、液
排出路を介して自動的に液が排出され、液導入路を介し
て自動的に液が液保持部に導入される機構とすることが
できる。

【００１３】

【作用】本発明の作用機構について図を参照しながら以
下に説明する。図１〜図４は本発明に従う装置の具体例
を示している。

【００１４】図１は、本発明の装置において、円筒体と
液処理槽の位置関係をわかりやすく示す模式図である。
液処理装置１０において、中心にはローラ１が設けられ
ている。ローラ１は中心に設けられる軸２について回転
することができる。軸２は水平方向に延びるよう設けら
れる。

【００１５】ローラ１の下には隙間をあけて液処理のた
めの槽３が設けられる。槽３において反応液を保持する
液保持部３ａはローラ１に沿った形状で、液を保持すべ
き面は略円筒面で形成される。液保持部３ａの略円筒面
とローラ１とは僅かな隙間をあけて対向する。両者の間
隔は、たとえば０．１〜２０ｍｍとすることができ、小
さいときで０．１〜０．２ｍｍ、大きいときで１０〜２
０ｍｍとすることができる。液保持部３ａはローラ１を
部分的に覆っている。したがって、ローラ１において液
保持部３ａと対向しない部分は、蓋体４によって覆われ
る。蓋体４は蝶番５について開閉可能に設けられてい
る。

【００１６】このような装置において図２に示されるよ
うに、ローラ１に膜状担体６が外壁に沿って巻き付けら
れる。担体は乾燥した状態または濡れた状態のいずれで
もローラに巻き付けることができる。担体がローラに一
巻き以上になる場合は、担体同士が直接接触しないよう
にナイロンもしくはテフロン製のメッシュシートを担体
の重なる部分に挟み込む。また、最終的には担体を保護
し、巻きが弛まないよう、担体をメッシュシートで覆う
ことが好ましい。液保持部３ａには反応液７が収容され
る。そして、ローラ１を軸２について回転しながら、膜
状担体６は反応液７に接触される。

【００１７】本発明の装置では、ローラ１の外側に僅か
な隙間をあけて液処理槽を設け、液保持部をローラの形
状に沿った略円筒面で形成することにより、上述したよ
うな円筒内部に液を収容する従来の装置よりも、同じ処
理に必要な液の量を少なくすることができる。これは、
本発明において、処理液がローラと液保持部との間の略
円筒形状の隙間に収容され、液がローラに巻き付けられ
た担体の表面に沿うよう接触させられるからである。一
方、従来の装置では、表面張力により処理溶液が盛り上
がるため、余分な液量が必要となってくる。

【００１８】また、本発明では、ローラの外側に液処理
槽を設けたため、従来のローラ内に液を収容する場合よ
りも、液の出し入れが容易になった。本発明ではローラ
について何も手をつけずに、液処理槽について容易に液
を排出、導入することができる。一方、従来の装置では
円筒体に液を出し入れするための開閉機構が設けられて
おり、この機構において複数の液を出し入れすることは
本発明に比べて煩わしい作業である。また、この機構か
ら液漏れする恐れもある。本発明では、円筒体と槽を別
に設けることで、液漏れの可能性は従来よりも低くなっ
ている。

【００１９】また、所定の温度の液で処理を行ないたい
場合、従来では円筒体全体について温度制御する機構が
必要であった。一方、本発明では、槽に収容される液に
ついて温度制御を行なえばよく、このような制御はたと
えば以下に示すようにして容易に行なうことができる。
また、従来のように内壁に担体を取り付けた場合、内壁
と担体との間に気泡が発生しやすく、ローラが長いと気
泡除去が困難であった。

【００２０】以上述べてきた点において、本発明は従来
装置よりも自動化により適している。

【００２１】図３および図４は、図１に模式的に示す装
置において、蓋体をとった状態でローラの回転機構やそ
の他の付属機構をより詳しく示す模式図である。回転可
能に設けられたローラ１の軸２は、ベルト１１でモータ
１２と連結される。図４は連結機構の部分を示してい
る。ローラ１は、モータ１２によって回転駆動される。
回転速度はギア等の手段で任意に調整することができ
る。

【００２２】一方、ローラ１にはその両端部に円筒形状
のスペーサ１３が接着されている。スペーサ１３は、ロ
ーラ１と槽３との間に一定の間隔を確実に維持するため
設けられる。これにより、ローラに巻き付けられた膜状
担体が槽３に接触して傷ついたり破損したりすることが
防止される。スペーサ１３と槽３とは接触してもよい
が、このとき、接触による摩擦抵抗が小さくなるようス
ペーサ１３および槽３の材質は選択される。一方、スペ
ーサ１３と槽３との間に僅かな隙間を設け、液が侵入す
るようにすれば、摩擦抵抗はより低減される。なお、図
ではスペーサが円筒体の両端に設けられているが、スペ
ーサは円筒体の一方端のみに設けられてもよい。

【００２３】ローラ１と槽３との間隔は、たとえば、槽
３の垂直方向の位置を変えることによって任意に調節す
ることができる。このような調節は、たとえば図３に示
すように、槽３を支持する高さ調節ねじ１４によって行
なうことができる。これにより、多量から極微量まで処
理液の量に応じて槽３の液保持部３ａとローラ１との間
隔を調整することができる。液が非常に少ないときに
は、両者を接近すればよい。

【００２４】槽３の表面は、上述したように液保持部３
ａを形成する一方、槽３の内部には、液保持部について
の液の出し入れを担当する機構や液の保温を行なう機構
を組み込むことができる。図３に示すように、液保持部
３ａは試薬注入路１５および試薬回収路１６にそれぞれ
接続される。槽３の内部には試薬容器１７が設けられ、
反応に寄与する試薬および液保持部３ａから回収された
試薬を貯留する。複数の試薬について反応を行なう場
合、試薬容器１７は必要な数の部屋に区画される。試薬
は、該容器１７から注入ポンプ１８により試薬注入路１
５を介して液保持部３ａに供給される。一方、液保持部
３ａにおいて不要になった試薬は吸入ポンプ１９により
試薬回収路１６を介して該容器１７に回収される。これ
ら試薬の注入、回収は、自動化することができる。自動
化された装置では、予め設定されたプログラムに従っ
て、試薬を所定量注入し、ローラを回転して担体の液処
理を行なった後、試薬を排出、回収し、必要であれば洗
浄工程を経た後、試薬の注入、液処理、試薬の回収が繰
返される。この間ローラの回転、停止も自動的に行なう
ことができる。自動化された装置では、たとえば、ロー
ラに膜状担体を装着すること以外、複数の試薬を用いた
処理を全部自動的に行なうこともできる。

【００２５】また、槽３内において、液保持部３ａの下
に、さらに液体を収容する空間２０を設けることもでき
る。この空間２０に、恒温の液体を循環供給すれば、液
保持部３ａに収容される試薬の温度は一定に維持され
る。この温度制御も自動化することができる。

【００２６】

【実施例】

ＤＮＡの塩基配列決定法（１）分析用試料の調製東洋紡績（株）製ＤＮＡ塩基配列決定試薬（Ｓｅｑｕｅ
ｎｃｉｎｇｈｉｇｈ）を用いて、サンプルを調製す
る。調べたいＤＮＡ１μｇにキット添付のビオチン標識
プライマ１ｐｍｏｌｅ、５×緩衝液２μｌを反応チュー
ブに加えて混合する。チューブを６５℃で２分間加熱し
た後、３０分以上かけて室温に戻す。０．１Ｍのジチオ
スレイトールを１μｌ、酵素（Ｓｅｑｕｅｎａｓｅ）を
３Ｕ加え、この混合液３．５μｌと４種のデオキシ・ダ
イデオキシヌクレオチドの混合液２．５μｌとをそれぞ
れ混合し３７℃で５分反応させる。次いで４μｌの反応
停止液を加える。

【００２７】（２）８％ポリアクリルアミドゲルによ
る試料の分離市販のアクリルアミド、ビスアクリルアミドを用いて８
％変性ポリアクリルアミドゲル（７Ｍ尿素を含む）を作
製する（幅２０ｃｍ、長さ４０ｃｍ、厚さ０．３５ｍ
ｍ）。上記試料を９０℃で２分間加熱後、氷中で急冷し
４μｌをゲルに添加する。ＴＢＥ緩衝液（８９ｍＭトリ
ス、８９ｍＭほう酸、２ｍＭＥＤＴＡ、ｐＨ８．３）
で２５Ｗの定電力で２時間電気泳動を行なう。

【００２８】（３）ブロッティング分離の終わったゲルをナイロン製のメンブレンフィルタ
で剥がし取り、ゲル面を下にして濾紙の上に置く。次い
でメンブレンフィルタの上に吸水シートを重ね、その上
から１平方センチメートル当り数ｇの荷重をかける。濾
紙を介してＴＢＥ緩衝液をゲルに供給し、緩衝液の移動
に従って試料をメンブレンフィルタ上にブロッティング
する。１時間程度でゲル中の試料はメンブレンフィルタ
に移行する。

【００２９】（４）ローラを用いた液処理（３）で転写の終わったメンブレンフィルタを、転写面
が外側になるように図１〜図４に示した装置のローラに
巻き付けた後、蓋をする。装置において、ローラはアク
リルまたはポリカーボネートからなり、ローラに設けら
れるスペーサはテフロン製である。また、ローラの回転
軸はベルトにより駆動用モータに連結される。装置の槽
内に設置された試薬容器の各室には、次の６つの試薬が
収容される。第１液は５％ＳＤＳ、２５ｍＭリン酸緩衝
液（ｐＨ７．５）、１２５ｍＭ塩化ナトリウムからなる
ブロッキング緩衝液、第２液は第１液２０ｍｌにストレ
プトアビジンを１８０μｇ加えたもの、第３液は第１液
を１０倍希釈したもの、第４液は第１液２０ｍｌにビオ
チン標識アルカリホスファターゼを１０μｇ加えたも
の、第５液は１ｍＭトリス−塩酸緩衝液（ｐＨ９．
６）、１０ｍＭ塩化ナトリウム、１０ｍＭ塩化マグネシ
ウムからなるｐＨ調整液、第６液は０．７５Ｍ２−アミ
ノ−２−メチル−１−プロパノール、１ｍＭ塩化マグネ
シウム、１ｍＭ臭化セチルトリメチルアンモニウムブロ
ミドに１ｍｇ／ｍｌとなるようにジオキセタン誘導体を
加えたものである。そして、まず、第１液を液保持部に
導入した後、ローラを回転させてメンブレンフィルタを
試薬と接触させる。その後、試薬を排出し、第２液を導
入してローラを回転しながら処理を行なう。このように
して第１液から第６液までの処理を順に行なっていく。
第１、３、５液の量はそれぞれ平均４０ｍｌで、これら
の液による処理はそれぞれ４２℃において１０分間行な
われる。一方、第２、４、６液の量はそれぞれ平均５ｍ
ｌで、これらの液による処理はそれぞれ３７℃において
５分間行なわれる。処理が終了したフィルタは、０〜４
℃においてローラを回転しながら洗浄される。それぞれ
の温度は、液保持部の下にある空間に所定の温度の液体
を循環供給することにより設定される。

【００３０】（５）Ｘ線フィルムへの露光（４）で処理の終わったメンブレンフィルタをナイロン
製バッグに入れ、Ｘ線フィルムを密着させて暗室で３０
分感光する。現像することでＤＮＡの塩基配列を決定す
るためのフィルムを得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の装置によ
れば、少量の試薬を用いて、より能率的に膜状担体を液
処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従う装置において円筒体と液処理槽の
位置関係を示す模式図。

【図２】図１に示す装置において液処理を行なう様子を
示す模式図。

【図３】本発明に従う装置において、ローラ回転機構お
よびその他の付属機構を示す模式図。

【図４】本発明に従う装置において、ローラとモータの
連結を示す模式図。

【図５】従来の装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１ローラ，２軸，３槽，３ａ液保持部，４蓋
体，６膜状担体，７反応液，１０液処理装置，１１
ベルト，１２モータ，１３スペーサ，１４高さ
調節ねじ，１５試薬注入路，１６試薬回収路，１７
試薬容器，１８注入ポンプ，１９吸入ポンプ，２
０空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分析試料が吸着された膜状担体を所定の
液で処理するための装置であって、中心軸について回転可能に設けられた、前記膜状担体を
外壁に沿って装着するための円筒体と、前記円筒体に沿った略円筒面によって形成される液保持
部を有し、かつ前記液保持部に収容される液体が前記円
筒体外壁に装着される膜状担体に接触するよう、前記円
筒体の近傍に設けられる液処理槽とを備える、膜状担体
の液処理装置。
【請求項２】前記円筒体外壁に沿って装着される膜状
担体と前記液処理槽との接触を防止するため、前記円筒
体の端部にスペーサが設けられることを特徴とする、請
求項１記載の膜状担体の液処理装置。
【請求項３】前記円筒体と前記液保持部との間隔が任
意に調節可能なことを特徴とする、請求項１記載の膜状
担体の液処理装置。
【請求項４】前記液処理槽が、前記液保持部に収容さ
れる液体の温度を制御するための温度制御手段をさらに
備える、請求項１記載の膜状担体の液処理装置。
【請求項５】前記液処理槽において、前記液保持部に
隣接してさらに液体を収容する空間が設けられ、前記空
間に所定の温度の液体を循環することによって、前記液
保持部に収容される液体の温度が制御されることを特徴
とする、請求項１記載の膜状担体の液処理装置。
【請求項６】前記液保持部に液排出路および液導入路
が接続され、前記液排出路を介して自動的に液が排出さ
れ、かつ前記液導入路を介して自動的に液が前記液保持
部に導入されることを特徴とする、請求項１記載の膜状
担体の液処理装置。