JPH08271479A - 電気泳動用試料注入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数試料の同時注入、横もれ防止等が可能な
試料注入装置を提供することを目的とする。 【構成】 櫛部１に前板２をスペーサ３を介して貼り付
け、櫛部１、前板２、スペーサ３により細穴Ｓを形成す
る。そして、細穴Ｓ内に毛細管現象により試料を吸引
し、櫛部１自体を電気泳動装置のサンプルウェルに嵌合
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気泳動装置、特に同
時に多試料を泳動する電気泳動装置のサンプルウェルに
試料を注入する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気泳動装置は、ゲル中に電荷をもつ物
質をおき、電場をかけて、その物質の電荷、分子の大き
さおよび形などによって特有の移動をさせ、移動度の差
によって物質を分離するもので、核酸、タンパク、ペプ
チド等の分離に汎用されている。かかる電気泳動装置
は、ガラスなどの平板間にポリアクリルアミドなどのゲ
ルを充填して泳動板を構成しており、この泳動板のサン
プルウェル（試料注入部）は図３に示す様に作成されて
いる。

【０００３】きれいに洗浄し乾燥させたガラス板５１を
図３に示す様にゲル固定板５５上でスペーサー５２をセ
ットし、クリップ５３で固定する。寒天溶液を用い漏れ
ないようにガラス板周囲を完全にシールし、所定濃度に
調整されたゲル溶液をガラス板の間に静かに注ぐ。サン
プル櫛５４を静かに挿入し、ゲルの重合が終了すればサ
ンプル櫛５４を抜くと、櫛形状に応じた凹凸がゲルにで
きる。この凹凸がサンプルウェルで、凹部に試料を注入
する。

【０００４】試料の注入は、マイクロシリンジで試料容
器から試料を吸い込み、それをサンプルウェルに吐出す
ることにより行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
試料注入法では、塩基配列分析のように複数の試料を同
時に電気泳動させるときには、複数試料を順々にマイク
ロシリンジでサンプルウェルに注入する必要があり、操
作の繁雑さ及び時間的ロスが大きくなる。しかもこの時
間的ロスにより初期に注入したサンプルが最終試料注入
時には拡散してしまい問題となっていた。また、サンプ
ルウェルを覆うように泳動槽が設置されるので、その泳
動槽が邪魔になってシリンジ操作がしずらい課題があ
る。更に試料の横もれの課題もあった。

【０００６】そこで、本発明は、上記課題を解決し、複
数試料の同時注入、横もれ防止等が可能な試料注入装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の試料注入装置
は、上記課題を解決するため、電気泳動装置のサンプル
ウェルに嵌合する形状を有する櫛部と、該櫛部に設けら
れ、試料を毛細管現象により吸引する細穴とを有する。

【０００８】ここで、電気泳動装置は一対の平板間にゲ
ルを充填してなる泳動板と泳動板の両端側に配置される
電極槽と電極槽の挿入された電極に電圧を印加する電源
とからなり、サンプルウェルは前記ゲルの端面に形成さ
れる凹凸をいい、凹部が試料注入位置になる。サンプル
ウェルの形成は従来より公知の方法、例えばサンプル櫛
をゲルに挿入して行う。また、平板とは、ガラス板など
の絶縁性板をいい、検出機構を考慮すると透明板が好ま
しい。ゲルの充填に際しては、平板にスペーサを介在さ
せる。スペーサは、作成したいゲルの厚みの応じて適宜
選択され、通常２ｍｍ以下の厚さのものが用いられる。

【０００９】充填するゲルとしては、ポリアクリルアミ
ドゲル、アガロースゲル、ＳＤＳ−ポリアクリルアミド
ゲルなどを挙げることができるが、ポリアクリルアミド
ゲルが分離能の点から好ましい。ゲルの濃度は、分離さ
れる物質に応じて適宜選択されるが、例えば、アクリル
アミドの場合、５〜１５％の濃度のものが使われる。更
に１枚のゲルで出来る限り広い分子量範囲を分離するた
めに、泳動方向に向けて濃度が濃くなるグラジェントゲ
ルを作ってもよい。ゲル溶液の注入は、例えば、ゲル溶
液をビーカに入れ、それを傾けて注入する方法、ゲル溶
液の入った容器にノズルを駆動させ、一定量吸引後それ
を平板間に吐出する方法（自動サンプリング方法）など
により行うことができるが、これらに限定されない。

【００１０】櫛部は、サンプルウェルの凹凸に対応する
形状を有しており、ウェルの凹に櫛部の凸を嵌合させ
る。櫛部の材質は、例えば前記平板と同じ材質を用いる
ことができるが、これに限定されず、櫛部の厚さはゲル
の厚みより小さくする必要がある。また、櫛部の櫛の数
は、サンプルウェルの凹の数に対応させるのが好ましい
が、数の限定はない。更に櫛部の長さはサンプルウェル
の凹の深さと同じかそれより長いのが好ましい。

【００１１】細穴は、櫛部を試料容器に挿入したとき毛
細管現象により試料を吸い上げるに必要な径を有してお
り、例えば０．１〜０．３ｍｍが好ましい。細穴の形成
は、櫛部に直接穴を開けても、櫛部に板を貼り合わせて
もいずれでも良い。また、細穴の個数はサンプルウェル
の凹の数（すなわち、試料注入数）に対応させるのが好
ましい。なお、本発明ではサンプルウェルへの試料の吐
出は、櫛部をサンプルウェルと嵌合させ、その状態で電
圧を印加して、試料を泳動させることにより行う。

【００１２】

【作用】本発明では、櫛部の細穴に毛細管現象により試
料を吸引し、その櫛部を電気泳動装置のサンプルウェル
に嵌合させ、嵌合状態で電気泳動を行う。

【００１３】

【実施例】本発明に係る装置の実施例を図面に基づいて
説明する。図１が本発明に係る試料注入装置の概略図を
示す図で、図１（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、
（ｃ）が上面図を示す。図中１は櫛部で、複数個（図で
は４個）等間隔に櫛が形成されている。櫛部１の材質は
例えばガラス（スライドガラス）であり、その厚さは、
ゲルの厚さより小さい厚さ、例えば１００μｍ〜１００
０μｍのものを用いることができる。櫛部１の櫛の数及
び設置間隔は、サンプルウェルの凹数及びその間隔に対
応しており、櫛の高さは例えば２０〜５０mm, 幅は４〜
１５mmである。

【００１４】２は櫛部１に貼り付けられる前板で、櫛部
１と同じ材質で形成されており、スペーサ３を介して櫛
部１に貼り付けられる。スペーサ３は、例えばエポキシ
樹脂などを使用し、スペーサ３の高さは前板２の高さと
同じで、幅は０．５〜４mm、厚さは０．１〜０．３mmで
ある。櫛部１、スペーサ３、前板２で区切られる空間が
細穴Ｓとなり、細穴Ｓ内に試料が毛細管現象により吸引
される。なお、細穴Ｓの容積１〜５mm³ である。また、
４はストッパーで、櫛部１を電気泳動装置のサンプルウ
ェルの凹に嵌め込むとき泳動板に櫛部を支持しておくも
ので、櫛部１と同じ材質で形成されている。

【００１５】以上の構成の装置で試料を吸引するには、
櫛部１を試料容器、例えば多穴マイクロプレートに挿入
し、細穴Ｓ内に試料を吸引する。試料を吸引すれば、櫛
部１を電気泳動装置のサンプルウェルに嵌合させ、嵌合
状態で電気泳動を行う。この電気泳動を行う際の状態図
を図２に示す。図２は塩基配列決定に電気泳動を使用す
る場合の一実施例である。

【００１６】図２中７はスラブ状泳動ゲルであり、泳動
ゲル７の両端は電極槽５，６に浸され、電極槽５，６に
は電解液が収容されている。電極槽５，６の間には泳動
電源８によって泳動電圧が印加される。泳動ゲル７の一
端には試料を注入するためのサンプルウェル１０が設け
られており、サンプルウェル１０の各々の所定の場所に
は末端塩基別の試料が投入される（図中Ａは末端がアデ
ニン、Ｇは末端がグアニン，Ｃは末端がシトシン，Ｔは
末端がチミンを示す）。なお、スラブ状泳動ゲル７は一
対のガラス板に挟持されているが、図中ガラス板は省略
してある。

【００１７】試料は蛍光物質であるＦＩＴＣにより既知
の方法で標識化され、サンガー法により末端に塩基Ａ，
Ｇ，Ｔ，Ｃのそれぞれがくるように処理された４種類の
ＤＮＡ断片である。これら４種類のＤＮＡ断片は４穴マ
イクロプレート（図示せず）に個別に入れられており、
プレート内に前述した試料注入装置の櫛部を挿入し、細
穴Ｓ内に吸引する。ＤＮＡ断片が吸引されたら、図２に
示す如くサンプルウェル１０の凹部に櫛部１を嵌合させ
る。なお、ＦＩＴＣは４８８ｎｍの波長のアルゴンレー
ザで励起され、５２０ｎｍの波長の蛍光を発する。

【００１８】泳動電源８が印加されると、試料は泳動バ
ンド１６となって泳動方向１４に時間とともに泳動ゲル
中を泳動して分離されていき、測定部に達する。

【００１９】測定部には４８８ｎｍのレーザ光を発する
アルゴンレーザ１８からの励起光を集光レンズ２０とミ
ラー２１によって照射する励起光と、その励起光ビーム
が当たった所に泳動バンド１６があればその泳動バンド
１６の蛍光物質から発せられた蛍光を対物レンズ２２で
集め、５２０ｎｍの干渉フィルタ２４、集光レンズ２６
から光フィイバ束２７を経て光電子増倍管２８で検出す
る検出系とが設けられている。集光レンズ２０、ミラー
２１、対物レンズ２２、干渉フィルタ２４、集光レンズ
２６及び光ファイバ束２７を含む励起・検出系には、励
起光ビーム照射位置が泳動方向１４と直光する方向（走
査方向２９）の測定ライン上を一定時間ごとに走査する
ように機械的に移動する走査ステージ３０が備えられて
いる。

【００２０】光電子増倍管２８の検出信号（蛍光信号）
は、増幅器及びＡ／Ｄ変換器３２を経てデータ処理装置
である信号処理マイクロコンピュータ３１に取り込まれ
る。マイクロコンピュータ３１にはまた、励起光ビーム
が泳動ゲル７上の測定部を照射するときに、その照射部
の位置に対応した信号が走査データとして取り込まれ
る。このようにして、走査方向に走査して得られた全蛍
光信号が場所情報とともにマイクロコンピュータ３１に
取り込まれる。

【００２１】なお、以上の説明では試料注入装置の櫛部
１は、櫛が４つ連結しているが、この形状の限らず、櫛
を各々分離しても良い。また、塩基配列決定以外にも本
発明を利用できる。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、複数の試料を同時に注
入することができるので、試料注入時間が短縮でき、初
期に注入した試料が拡散することがない。また、試料が
櫛部の細穴に保持された状態で泳動を行うため、試料注
入後横もれの心配もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試料注入装置の一実施例図で、（ａ）
が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が上面図である。

【図２】本発明の試料注入装置を用い電気泳動を行う際
の状態図

【図３】サンプルウェル作成の説明図

【符号の説明】

１…櫛部 ２…前板 ３…スペーサ ４…ストッパー ５，６…電極槽 ７…スラブ状泳動ゲル Ｓ…細穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気泳動装置のサンプルウェルに嵌合す
   る形状を有する櫛部と、該櫛部に設けられ、試料を毛細
   管現象により吸引する細穴とを有する電気泳動用試料注
   入装置。