JPH08271480A - 電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 温度分布を均一に保ち、複数の泳動路間で泳
動分離帯の移動度の順序を精度よく計測することができ
る小型で低価格の電気泳動装置を得る。 【構成】 電気泳動支持体２を挟持する板状体９をガラ
ス部材で形成し、板状体９にガラス部材より熱伝導率の
大きい材質からなる線状のストライプ１を、そのストラ
イプ１の長さ方向が支持体２中に設けられた泳動路を横
切る方向に配置し、試料が泳動バンドとなって泳動方向
１４に時間と共に支持体２中を泳動するのに起因して支
持体２中に発生するジュール熱のほとんどを板状体９の
ストライプ１中を伝導させ、支持体２の温度分布をほぼ
均一に保つようにした。ストライプ１の断面が十分小さ
いので、ガラス板の外側から支持体２中の気泡や異物の
混入を目視で確認できる。

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に係り、特
に核酸の塩基配列決定法のように、電気泳動支持体中に
設けられた複数の独立した泳動路の間で泳動分離帯の移
動量の順序を計測することを目的とした電気泳動装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電気泳動装置では、アクリルアミ
ドゲルまたはアガロースゲルなどの電気泳動支持体中に
試料の泳動（移動）に起因してジュール熱が発生し、電
気泳動支持体を挟持する板状体の周辺部で放熱が起こる
が、この板状体中での熱の流れが温度勾配を作り、電気
泳動支持体の温度分布を不均一にしていた。そのため、
場所によって試料の移動度に差を生じ、これが原因で高
精度の泳動像を得ることができなかったので、電気泳動
支持体を挟持する板状体の全部を熱良導体のパネルで構
成したり、板状体に接する流路内に液体を循環させたり
して電気泳動支持体全体を均一な温度分布に保ってい
た。

【０００３】電気泳動装置の中でも、とりわけ核酸の塩
基配列決定法のように、電気泳動支持体中に設けられた
複数の独立した泳動路の間で泳動分離帯の移動量の順序
を計測することを目的とした電気泳動装置では、図２に
示すように、複数の泳動路が泳動方向に関して同一の温
度分布を持つこと、言い換えれば泳動方向に直交する方
向で、かつ電気泳動支持体挟持面に平行な方向に関して
電気泳動支持体が均一な温度分布に保たれることが特に
重要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の電気
泳動装置においては、電気泳動支持体全体を均一な温度
分布に保つため電気泳動支持体を挟持する板状体を不透
明な金属やセラミックなどの熱良導体のパネルで構成し
ていたので、電気泳動支持体の様子、特に気泡や異物の
混入の有無の確認ができないという問題があった。ま
た、板状体に接する流路内に液体を循環させる場合には
送液のためのポンプが必要となり、装置が大型で高価な
ものになるという問題があった。

【０００５】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、電気泳動支持体の泳動方向に直交する方向で、かつ
電気泳動支持体挟持面に平行な方向の温度分布を均一に
保ち複数の泳動路間で泳動分離帯の移動度の順序を精度
よく計測することができるようにした、小型で低価格の
電気泳動装置を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電気泳動装置においては、電気泳動支持体
を挟持する板状体を透明部材で形成すると共に板状体
に、板状体を形成する部材より熱伝導率の大きい材質か
らなる線状のストライプを、そのストライプの長さ方向
が電気泳動支持体中に設けられた泳動路（泳動方向）を
横切る方向に配置したものである。板状体を形成する透
明部材としては、ガラス、例えばパイレックスが一般的
である。また、ストライプの材質としては、熱伝導率の
高い金属が好ましい。例えば、銅、アルミニウムなどの
金属が好適であるが、これに限定されるものではない。
なお、ストライプは電気泳動支持体を挟持する面の近く
に、この面と平行にしてストライプの長さ方向が電気泳
動支持体中に設けられた泳動路を横切る方向に配置され
る。また、ストライプが電気絶縁性を有する材質、例え
ばセラミックで形成される場合には、電気泳動支持体を
挟持する面に直接ストライプが配置されてもよい。さら
に、ストライプの形状は、直線的なものに限定されず、
要は、泳動方向に直交する方向で、かつ電気泳動支持体
挟持面に平行な方向に関して電気泳動支持体を均一な温
度分布に保つことができるよう、波形、ジグザグ状、曲
線状またはこれら形状の組み合わせなど適宜の態様が可
能である。

【０００７】

【作用】上記のように構成された電気泳動装置において
は、試料の泳動（移動）に起因して電気泳動支持体中に
発生したジュール熱の伝導のほとんどが板状体中のスト
ライプ中で起こるので、このストライプ中の熱伝導が、
電気泳動支持体の温度分布をほぼ均一に保つように働
く。また、ストライプの断面が十分小さいので、透明な
板状体の外側から電気泳動支持体の様子（気泡や異物の
混入）を目視で確認することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の電気泳動装置について図面を
参照して説明するに、図６において、２はアクリルアミ
ドゲルまたはアガロースゲルなどの電気泳動支持体で、
その両端は電解液が収容されている電極槽４、６に浸さ
れ、電極槽４、６の間には泳動電源８によって泳動電圧
が印加される。

【０００９】電気泳動支持体２の一端には試料を注入す
るためのサンプル投入スロット１０が設けられており、
この投入スロット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。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。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。

【００１０】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に時間と共に電気泳動支
持体２中を泳動して分離されていき、測定部に達する。
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学系と、その励起光ビームが照射さ
れた位置に泳動バンド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
ら光ファイバ束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２
１、対物レンズ２２、干渉フィルタ２４、集光レンズ２
６及び光ファイバ束２７を含む励起光学・検出系には、
励起光ビーム照射位置が泳動方向１４と直交する方向
（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。

【００１１】光電子増倍管２８の検出信号（蛍光信号）
は増幅器（図示せず）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。また、マイクロコンピュータ３１には励
起光ビームが電気泳動支持体２上の測定ポイントを照射
するときに、その照射ポイントの位置に対応した信号も
併せて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２９に走査して得られた全蛍光信号が位置
情報と共にマイクロコンピュータ３１に取り込まれる。

【００１２】ところで、本発明においては上記電気泳動
支持体２は、図１に示すように、２枚の板状体（パイレ
ックスガラス板）９で挟み込まれ、同板状体９には、板
状体９を形成する部材より熱伝導率の大きい材質からな
る線状のストライプ１が、そのストライプの長さ方向が
泳動方向１４（泳動路）を横切るように配置されてい
る。以下このストライプ１のいくつかの実施例を図１の
Ａ−Ａ断面図である図３〜図５により説明する。

【００１３】図３の実施例は、金属（例えばアルミニウ
ム）のストライプ１を２枚のガラス板３で挟み込んだ構
造である。ストライプ１の断面は一辺 0.5mmの正方形も
しくはこれに近い形状である。勿論、励起光ビームが照
射される電気泳動支持体２上の測定ポイントにはストラ
イプは配置されない。ガラス板３とストライプ１は透明
な接着剤５で接着されており、隣接するストライプ１の
間隙には同接着剤５が充填されている。このような金属
ストライプ１を含む板状体９は、１枚のガラス板３に金
属板を接着し、金属板にエッチングを施してストライプ
１を形成した後、ストライプ１の間に接着剤５を充填し
てもう１枚のガラス板３を接着・張り合わせることによ
り容易に作ることができる。

【００１４】図４に示す実施例では、板状体９はガラス
板３の表面に形成された低融点ガラス７の層中に金属の
ストライプ１を埋め込んだ構造になっている。更に、図
５に示す実施例は、セラミックなどの電気絶縁性を有す
る材質で形成されたストライプ１とガラス板３とで板状
体が構成され、ストライプ１が電気泳動支持体２の挟持
面に接するように配置された構造となっている。

【００１５】従って、試料が泳動バンド１６となって泳
動方向１４に時間と共に電気泳動支持体２中を泳動する
のに起因して電気泳動支持体２中に発生するジュール熱
はそのほとんどが板状体９のストライプ１中を伝導し、
このストライプ１中における熱伝導が電気泳動支持体２
の温度分布をほぼ均一に保つように作用する。また、ス
トライプ１の断面が十分小さいので、透明な板状体９
（ガラス板３）の外側から電気泳動支持体２の様子（気
泡や異物の混入）を目視で容易に確認することができ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、アクリルアミドゲルまたはアガロースゲルな
どの電気泳動支持体の泳動方向に直交する方向で、かつ
電気泳動支持体挟持面に平行な方向の温度分布を均一に
保つことができるのみならず、板状体を空気や液体など
の強制対流により冷却する場合にも、通常は対流むらに
より相対する板状体の外側面における放熱量の分布が不
均一になり易いが、ストライプ（熱良導体）が熱伝導率
の比較的低い物質（ガラス板）で覆われているので、挟
み込まれた電気泳動支持体の温度分布をほぼ均一に保つ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施例装置の要部斜視図である。

【図２】電気泳動装置における支持体上の好適な温度分
布を示す図である。

【図３】本発明一実施例装置の要部（図１Ａ−Ａ断面）
の一例を示す図である。

【図４】本発明一実施例装置の要部（図３）の変形例を
示す図である。

【図５】本発明一実施例装置の要部（図３）の他の変形
例を示す図である。

【図６】本発明一実施例装置の全体概要を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…ストライプ ２…電気泳動支持
体 ３…ガラス板 ４、６…電極槽 ５…接着剤 ７…低融点ガラス ８…泳動電源 ９…板状体 １４…泳動方向 １６…泳動バンド １８…レーザ ２８…光電子増倍管 ３１…マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも挟持する面が電気絶縁性を有
   する板状体で挟まれた電気泳動支持体を備え、電気泳動
   法による混合物の分離を行う電気泳動装置において、 前記板状体を透明部材で形成すると共にこの板状体に、
   板状体を形成する部材より熱伝導率の大きい材質からな
   る線状のストライプが、そのストライプの長さ方向が前
   記電気泳動支持体に平行で、試料の泳動方向を横切る方
   向に配置されていることを特徴とする電気泳動装置。