JPS60235819A - 電気泳動ゲル材料の放射線による製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、生物有機分子の分離のために有用である、コ
ントロールされた交さ結合密度の電気泳動ゲル生成物、
並びにこの技術分野の方法１／（ｗいて一般的である開
始剤は使用することのない１そ扛らのコントロールいれ
た放射製法に関するものでるる。 電気泳動は、電場に置かｎる時荷電分子又はｇｌＪ質は
移動するという原理に基すいている。タン白その他の生
物重合体（例えば、ＤＮＡ　％　ＲＮＡ　。 改累及び炭水化物）は荷′ｌ４ｉ１芒れているので、そ
れりは、それらの等電点以外のｐＨ埴において移動する
。移動の速度は、なかんずく、タンパク又は生物重合体
の荷電密度及び嘔気泳動マトリックスの制限的性質によ
ってきまる。質量に対する荷電の比が局い程、分子はは
やく移動する。 理論的には、異なったタンパクのが層は、分子が荷′ｗ
Ｌ密度において十分異なっているかぎジ１自由溶液状態
で容易に達成することができる。 しかし、実際には自由浴液状態の分啜は達成することが
困難でるる。電気線ｆｌｌ１１．／）Ｉ…に生じる熱が
、液体媒質中に対流撹乱をおこすことがめシ、タンパク
のバンドをひず−ませる。バンドは拡散によって絶えず
広くされるので、個々のタンパクの認識を危うくさせら
れる。これは、電気泳動が止められて後でさえも継続す
る。従って、自由浴液状態の電気泳動は、実際性なわれ
ることが″まれでりる。実際上葎々の支持媒質が親任使
用されて対流及び拡散を最小にし、かつ太きさ及び分子
荷電を共に基にして分離が行なわれる。 ′電気泳動のため多くの支持媒質が現在使用されている
。破も汎用きれているのＶｉ紙又Ｕ酢戚セルロースのシ
ート、シリカゲル、アガロース、デンプン、並びにポリ
アクリルアミドでりる。 紙、酢酸セルロース、薄１１１１シリカ材料は、比較的
不活性であシ、生として支持のため及び対流を蚊小ＶＣ
するために役に宜つ。こ扛らの材料を使用するタン・ξ
りの分ｌＩＩ＃′ｉ、選択芒扛だ−におけるタンパクの
荷嵐逝度を王ＶＣ基Ｋ　している。 一方、デンプン、アガロース及びポリアクリルアミドゲ
ル材料は、対流及び拡散ケ堆小に１′るだけではなく、
積極的に分離過程に関与している。これらの材料は、分
離されるタンパク分子の大′＠ざに近似させるように孔
の太き芒をコントロールすることができる多孔性の媒質
を提供する。このようにして、分子のふるい別けがおこ
シ、荷ＩＥ密度及び分子の大きさの両方を基にした分離
を生じる。 分子のふるい別け（ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｓｉｅｖｉｎ
ｇ、）の程度は、ゲルの孔径か移動する粒子の大きさｒ
ｃどれ位近いかＫよって＠まると考えられる。アガロー
スゲルの孔径は、大部分のタンパク分子ふるい別けが最
小であシ、かつ分離が王として荷１に密度を基にしてい
る程度の大きさでるる。これに対して、はリアクリルア
ミドゲルは、タンパク分子の大きさにきわめて近く、そ
れ故に分子のふるい別は効果に寄与する孔を有すること
ができる。ポリアクリルアミドは、台成直合体でるり、
商純度の形態で製造することがあるという利点を更に有
している。 広い範囲のゲルの孔径が得られ、かつゲルの中で孔径の
勾配をつくることができることは、更にポリアクリルア
ミドの利点である。孔径のコントロールによって、分子
径を基にして混合物をふるい別けすることができ、又分
子量決定を行なうことができる。分子の荷電の効果を中
和化する、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＥＩ）のよう
な洗剤でタンパクが被覆される場合、これらの決定は籍
に正確である。この技法は５ＤＳ−ＰＡＧＥ′亀気泳動
法と呼ばれる。 孔勾配ゲル ポリアクリルアミドのゲルは、増大するアクリルアミド
磁度の勾配及びその故に減小する孔径な持ってつくるこ
とができる。現在これらのケ゛ルは、タン・ぐりを均一
な荷電環境にするための変性剤としてＳＤＳを使用して
、試料のタンパク組成の分析及び分子量評価の両方のた
めに、単−刺震のゲルの代９に広範囲に使用されている
。異なつ７’（裏板のゲルが１つづつ電層されている段
階状に勾配をつけたものがこｔ′ＬまでＶＣ使用されて
いる。それらは、１１ＩＩの１川の界面において非天然
多成分バンドを生じる傾向があった。 現在は連続アクリルアミド勾配のものを使用することが
普通である。通常の■直は、線形又は非線形の勾配の６
〜６０％のアクリルアミドであ、す、選択される特定の
範囲は、分画されるべきタンノぞりの大きさによってき
まる。勾配ゲル中亀気泳動の間、減少する孔径がそれ以
上の進行を妨げるまでタン・ぞりは移動する。この「孔
の限界」Ｋ達すると、移動は元金には止らないが、タン
パクのバンドのパターンは時１１」の柱過によっても關
めうる変化がない。 勾配ゲル電気泳動の王な利点の１つは、移動するタンパ
クが減小する孔仔な持つケ゛ルの区域ＶＣＪ続して入る
ので、移動するタンパクゾーンの前の方の縁の方が尾の
方の酸より妨害され。 その結果タン・ぞりのバンドの著しいするどさが生じる
ことである。その外、孔径の勾配は、１つのケ゛ルの中
で同時に分画することができる分子量の範囲を増大させ
る。従って、勾配ゲルは、均一の孔径のゲルの場合通常
可能なよりするどいバンドに複雑なタンパクの混合物乞
分画するだけではなく、はとんどすべての成分の分子量
の評価を可能にすることができる。 自然のままのタンノぐりはまた非解離性の緩衝剤を使用
して勾配ゲル上で分析することもできる。 孔勾配ゲルは、ゲルの製造鋳型（ｎｏ　ｌｄ　）の中で
アクリルアミドの濃度勾配を生ぜしめるために高及び低
濃度の単量体溶液を混合することによって慣習的に製造
される。このタイプのや処方を使用すると、ゲルの長さ
に沿った孔径に関してＩＭ型及び非線型勾配の形のもの
を共に製造することかできる。 アクリルアミド濃度の勾配の外に、重合の熱によシ生じ
る対流障４による混合を最小にするためショ糖又はグリ
セリンでの摺度勾配をつけることが多い。作栗者の中に
は、束合が１ｆｋ初ゲルの先端においておこり、次にノ
氏の方に進行イることを確実にするため、重合触媒に勾
配をつけることＶＣよって稜者の問題を避ける者かめる
。 このようＫして製造されるポリアクリルアミドゲルは、
アクリルアミドの重合、並ひにＮ、Ｎ’−メチレン−ビ
ス−アクリルアミド（Ｂ工ｓ）のような２官罷性化曾物
１こよる同時の重合体の父６４合から生じる。重合は、
普通過眞酸アンモニウムか又はリボフラビンによって開
始される。 過ｄ酸塩を用いる熱重合は、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’　−テ
トラメチルエチレンジアミン（ＴＭｆｃＤＡ　）のより
な有　”機塩基の添加によって促進される。リボフラビ
ンによる元化学開始重せは、Ｏｆ視又はＵＶ光巌を必要
とする。すべての場合、酸素はラジカル富含を阻害し、
単量体混合物は、開始の前説ガスされなりｔ″Ｌばなら
ない。 前記の′電気泳動用ゲルの製造及び用途の峠細は、Ｂ、
Ｄ、ヘイムス及びり、リックウッド編Ｆゲル・エレクト
ロホレシス・オプ・プロテインス」（Ｇθ１Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　０ｆＰｒｏｔｅｉｎｓ）ｔ　１
〜８９貞ｔＩＲＬプレス、ワンントン、ｐ、ｅ、（１９
８１）中にＢ、Ｄ、ヘイムスによって一般的かつＭ確約
に総説されている。 自注ｉｔ解買材料（低分子瀘両注奄屏貞）をゲルの処方
に添加１−ることかできる。重合に続い℃、両性篭府寅
材料は、それらのｐｉ（寺電点）Ｋ従ってｗＬ＠中？中
動移動それらのｐＩの唄にゾーンの中で止まるに至る。 かくしてゲル申ＶＣｆ勾配が得られる。 等電フォーカシングの技法は、これらのゲルを使用し、
谷々のタンノでりが異なった電気的に中性でめるｐＩ４
−等を点を有するという事実を利用している。タンパク
は、安定な一勾配がつくられておシ、陽極において低−
からｒｓ他においてｒ）６１ｉ４まで延びているケ゛ル
上、電気泳動によってｐＩに従って分離される。例えば
、タンツクがめる一位にお（・てゲルにつけられる場合
には、それより＾いｐＩをもつものは正味正の荷電を持
ち、・そルよシ低いｐＩをもつものは正味負の荷電を持
つ。電場がかけられる時には、増大するーｆのゾーン中
に陰惨に向って正に荷電した分子が動き、一方減小する
田のゾーン中ＶＣ陽極に同って負に荷電した分子が動く
。谷タン・ぞりがそのｐＩにおいて中性に達する時、そ
れはその電気泳動的可ｗＪ注を失ない、せまいゾーン中
に「フオ−カスＪ　（”ｆｏｃｕｓθｄ“）きれるよう
になる〇電場によって拡散が相殺されるので、他の分離
法の場合のようにバンドは広くならない。等電フォーカ
シングは、わずか０．０１一単位だけｐ工が異なってい
るタンパクを分割することができる。 工ＨＰ分離の史に峰＃Ｉは、Ｂ、Ｄ、ヘイムス及びり。 リックウッド編「ゲル・エレクトロホレシス・オブ・プ
ロテインズＪ　（Ｇｅｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓ
ｉｓ　ｏｆ　Ｐｒｏ−ｔｅｉｎｓ）１５７〜１８６貞、
工ＲＬプレス、ワシントン、Ｄ、Ｏ，（１９８１）中の
Ｂ、アンプルラン及びＡ、クラムバッハによって記載さ
れている。 一般文献の多くは、５００μ〜１５００μの厚さのゲル
を記載していることが注記される。しかし、研究の中に
は２０μ〜５００μの厚さの範囲の薄型及び超薄型ゲル
を開示しているものがある。 Ｂ、Ｊ、ラド９　Ｉｍ（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉ
ｓ　’７９）、タオルターφド・グルイタ−、ニューヨ
ーク（１９８０）、７９〜９４Ｒ中Ｂ、Ｊ、ラドン及び
その中の引用文献は、シラン処理ガラス又はポリエステ
ルシート上１Ｃ１１ｆｔシこむことによって製造された
５０〜１００μのポリアクリルアミドゲル（／ｌ：ｊ配
なし）における超薄層等電フォーカシングを論じている
。Ｒ６０，アレン及びＰ、アーノード編「エレクトロホ
レシスＪ　（Ｊ！：１ｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）　
８１　ｓ　ウオルター・ド・グルイタ−、ニューヨーク
（１９８１）、１８１〜１８９貞中でＢ、　Ｊ、ラドン
、Ａ、キンズコー７アー、並びにＭ、フレイは、超薄ノ
曽（２０〜５０μ）ポリアクリルアミドゲルにおける寺
也フォーカシングを記載している。ゲルの製造について
は論じられ℃いない。同２５９〜２７０負でＡ、ゴルグ
、Ｗ、ボスチル、Ｒ，ウェスターマイヤー、Ｅ、ジアナ
ッザ、丑びにＰ、Ｇ、！Ｊエツテイは、又２４０〜６６
０μの厚さのポリアクリルアミドゲルに２ける等電位フ
ォーカシング及び勾配電気泳＃Ｊ？記載している。溶液
の勾配混合によって、ＩＪＪｔＫｌつ、ゲルを垂直に流
しこんで孔径の勾配を形成きせる。超薄型ゲルの利点が
論じられている。 上の方法のいずれによって製造されるゲルも、いくつか
の欠点を免かれず、それらは、ポリアクリルアミドゲル
電気′ＩＫａにおいてｔ又等電フォーカシング（よりＦ
）　においてそれらの有用性を損なう可能性がある。す
なわち存在する未反応の重合開始剤は、生物学的分子と
反応し、分離のひずみ及び試料の分解ぞおこす可ｈｔ注
がりる。 存在する開始剤は、背景の染色を増大させ、かくして試
料のスポットと背景のコントラストを減小きせる可能性
がある。促進剤（例えば、ＴＪａＡ、テトラメチルエチ
レンジアミン）は、タンノぐり試料と反応する可能性が
ろシ；ゲルマトリックスの１１！４注に患β響を及ばす
可能性がろシ；１においては、−の勾配を局所的にひず
ませることがある。 重合完了の前に、浮型及び薄型ゲルｖＩ４製のための単
量体浴液は共に、熱対６１．乱混合及び逆毛Ｍ’ｆ流に
よってひずみを受ける可能性がｓｂ、これらはすべて孔
径（＃夏）の勾配又Ｆｉ勾配の形をひずませるか又は破
壊する可能性がろる。 前記の無作為のエラーは、勾配ゲルの精度及び再現性を
低下させる。浮型ゲルは１分離のため比較的長い時間及
び高いパワーを処女とし、こｎは、ゲル及び試料の刀Ω
熱ン増大させる。両効果共、試料のひずみ又は分−をお
こす０Ｔ龍注がめる。ゲルは通常、小さいパッチで裂逅
され、変動する精度、再現性、並びに品＊ｙ埋のような
バッチ操作の通常の変動を受ける。 製造１゛ることかできるゲルの型は限界かわる。 これらの過程の「倣ｇ４姫」コントロールはない。 多くの文献が史に基本的電気泳動及び等電フォーカシン
グのゲルを論じている。米国特許３．５７８，６０４は
、過硫酸塩の存在下の流しこみＫよる非勾配、アクリル
アミド／アガロースゲルの製造を開示している。元触媒
の使用は、他の技術によって開示され℃いる。最終のゲ
ルＦｉｔ電気泳動分離において有用である。同様に、米
国特許５．７８８．９５０及び４．１８９．３７０は、
ゲルの生成が光で開始されるアクリルアミドの製法（又
はその変法）を特許請求している。 一般に、侃々の先ｆＴ技術の方法を使用して製造される
電気親和性のゲルは、多くの欠点から免かれない。それ
らのうち、ゲル中撞々の絢始剤の存在は、開始剤と遊離
単量体、緩衝剤又はアクリルアミド慮合体とのランダム
な反応をおこすことが多かった。更に、開始剤又はでの
副生物は、タンパク試料自体と反応することがりシ、そ
れによって電気泳動の結果をひずませる。反応剤の無効
の機械的混和及びコントロールきれない反応の故に、先
行技術の技術によって得られるゲルは、正確でもなく、
局間に再現性あるものでもない。先行技術が遭遇する他
の１問題は、熱対流、振動、混合及び毛細管作用の故に
、薄型ゲル、即ち、厚さが５００μより小きいものを得
ることは比較的困峻であるということでろる。更に、こ
れらの先行技術の技術は、バッチ型操作でらり、かつ労
働集約型であるので比較的市価となる傾向がろる。 放射＃ｉ！重合 これらの欠点を補償するために他のタイプの重合法が文
献に報告されている。こｎらは、熱及び光重合法の両方
を親言する。 本発明は、重合法のコントロールを改善するために放射
＃Ｉ重合を利用する。 １１Ｌａ放射線（１０ｎｉｚｉｎｇ　ｒａｄｉａｔｉｏ
ｎバ即ち、電子ビーム、α、β及びｒ　Ｈｓプロトン、
ｘｉｔｓ）を使用してアクリルアミドを重合させること
は、溶液及び固体系について知られている。シャピロ　
「２ジエーシヨン・ケミストリー・オプ・ポリマー・７
ステムズ］（Ｒａｄｉａｔｉｏｎ　Ｏｈｅｍｉｓｔｒ７
　ｏｆ　）’ｏｌｙｍｅｒＳｙｓｔｅｍｓ　）、インタ
ーサイエンス、ニューヨーク（１９６２）５２６〜５２
８員は、１９６１年までの文献全般を総説している。 Ｒ，アクリル及びに、シンガー「Ｐｒｅｐｒ　、　Ｅｌ
ｈｏｒｔＯｏｎｔｒｉｂ、　−Ｂｒａｓｔｉｌａｖａ−
工ＵＰＡＯＩｎｔ、Ｃ！ｏｎｆ、Ｍｏｄｉｆ。 Ｐｏｌｙｍ、Ｊ　５版、Ｌ１４３〜１４８（１９７９）
は、線量率、添加品種、韮ひにゲル生成の放射線誘導重
合によって製造場れるポリアクリルアミドの収量及び分
子量に対する効果を論じている。この反応は、約５　Ｍ
ｒａｄｓ　７秒の線量率を用いて脱＃Ｉ素水中実施され
た。象加品揖は−主に無磯埴テアった。Ｇ、Ｐ、コルニ
ーウ７．　Ｄ、Ｍ、マルコ゛リン、Ｅ、Ｂ、Ｙミン及び
り、Ｖ、チャペル「Ｒａｄｉａｔｓ　、Ｋｎｉｍ、Ｊ２
．２７５〜２７７（１９７３）は、ポリアクリルアミド
の？＃、型、硬固体層を製造するために２．１ＭθＶの
亀子を使用することを記載している。 米国引９９９へ５５１は、水性の系中少なくとも１つの
他の水浴性重合体とのポリ酸化エチレンの放射線交さ結
合を開示している。生成物は、不ｆＩＩ注、親水性のゲ
ルであシ、水性の流体を含有し、吸収媒質として有用で
ある。好適な反応は、０．　Ｉ　Ｍｅｗ　〜２　Ｑ　Ｍ
ｅＶの放射のエネルギー水準を使用し、全線量は［Ｌ０
５〜１０　Ｍｒａｄｓでおる。 共交叉結合された水浴性重合体の１つはポリアクリルア
ミドである。重合体の吸収性ヲ直接変化させる機宜の変
動が注６ピされた。 米国特許４，１１３，９１２は、水浴性重合体をざ有す
るフルオロカーボンｗ指構造よシなる親水性多孔性構造
を開示している；１つの場合には、後者の重合体は、膨
潤ゲルを形成するように交さ結合しているポリアクリル
である。この構造を得るために脣ｎ請求されている１つ
の方法は、不溶化のためＶＣＩＥ離放射線を利用する。 １〜１２Ｍｒａｄｓの８葉の１子ビームが、篭慝放射線
とし℃利用された。ε、コリンソン、Ｐ、Ｅｌ、ディン
トン、並びＫＧ、Ｂ、マクツートン「Ｆａｒａｄａｙ　
Ｓｏｃ、ＴｒａｎｓＪ５３．４７６〜４８８（１９５７
）は、水浴液状態のＸ線及びｒ線開始重合を詳細ｄｒ２
戦している。重合叢（平均）及び全本合運ｉ’／）初Ｍ
率盪俸磯直及び線量に対する関係が記載されている。全
重合速度は、ｉＩｓなの平方根に比例することが見出さ
れた。ｒ１！＃には、アクリルアミドの重合を阻害する
ことが報告さＧた。更に１重合は、照射の停止の彼に継
続することが報告された。 Ａ、シャピロｊＲａｄｉａｔｉｏｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒ
ｙ　ｏｆ　ＰＯ１Ｊｎｙ３ｒｉｃＳｕｂθｔａｎｃｅｓ
、ｌ（ｉｇｈ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　５ｅｒｉｅｓＪｘＶ巻
１インターサイエンス、ニューヨーク、８〜９ＡＨ１試
料の照射のために＝ｔｌｌ：撮変成器及び実験室コンベ
アベルト系を利用するゼネラル・エレクトリック・コン
パニー及びハイ・ボルテージ°エンジニアリング・イン
コーホレーテッドによってイボなわれた仕事を説明して
いる。試料が受ける一縫は、ビームｉｌ流、走査幅（及
び速度）、並びにコンベアベルトの速度によってき−ま
る。Ｒ，ハキツシ−ＬＭＩ　ｒｌｃ’１ｅｃｔｒｏｎ　
ａｎｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ　５ｃｉｅｎｃｅａｎｄ　Ｔ
ｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｍ　４回工ｎｔ１．ｃｏｎｆ、Ｊ
ジ・エレクトロケミカル・ソサイエテイ、ニューヨーク
１９７０．６０５〜６１８貞中Ｊ、Ｄ、ノルドストロー
ムは、Ａ、Ｓ、ホフマン及びり、Ｅ、スミス、ＡＣＳフ
イラデルフイヤ部会、１９６５年１１月が、率皺体の重
合体への変換を研究し、単量体か′１−べ″Ｃ嵐重合中
に組入れられて後、４１１ｔと共にゲルの生成（交さ結
合による）が増大し続けることを見出したと報告してい
る。 このようにして得られた重合体は、電気泳動ケ゛ル生放
物として有用でなく、コントロールサれた、正ａＩＫプ
ログラムされた方式で製造きれてコントロールきれた多
孔性を得るものはなかった。 先行技術は、放射線誘導重合体中におこる化学的事象の
重要な洞察を提供する。ここに説明されている発明に関
し℃は、この技術は、２つの１１１ｉｌｉＶＣおいて特
に役に立つ。 第１に、化学及び放射線誘導重合の間の類似及び差異が
確認されている。例えば、放射線誘導重合においておこ
る反応の多くは、化学開始剤を用いておこるものと類似
している。しかし、放射ｆＭ重合法ＶＣ−独特でわシ、
得られる重合体の性質をかなシ変える重要な差異がある
。例えば、放射線で誘導される鎖対鎖交さ結合、＠対単
量体交さ結合、並びに領分解は、普通常用の化学誘導重
合法の場合に達成することができない重要な競合反応で
ある。かくして、得られる重合体の物理的性質は同一で
なく、多くの場合、実買的に異なる可能性がある。 第２に、先行技術は、放射ａＫ対するアクリルアミド単
層体の反応性の例を提供する。この仕事の多くは、アク
リルアミドが唯一のＡＬ重合体める単独重合体について
冥施されているのみである。境在生物ム合坏の４気原動
分割に対して有用であるこの型の重合体の前例はない。 史に、放射線曝露と重合体の樵々の物理的ａ′Ｘとの間
に確立された関係は、そｎらの崗文中研究された／！ラ
メーターと侍られる重合体溶液の篭気陳動的性質との間
に確立されている。既矧の理論的又は実験的関係は埃在
ないので、指標として適用することができない。 本発明によれば、電気泳動分離のために有用である多孔
性ゲル生成物が得られる。この生成物は、開始剤又は電
子供与体の不存在を特徴とし、安定で、再現可能であシ
、コントロールされ九篭気泳動多孔性を有する。このゲ
ル生成物は、本質的にポリアクリルアミド及び水よシな
るが、又アクリルアミド、アガロース、ビスアクリルア
ミド、亜びに他の単量体又は重合体を含有していてよい
。この処方中緩衝剤又は両性電解質、洗剤及びｌ＠質も
包含されていてよい。 これらの処方は、特足の用途のために数学的に定め／ｒ
ることかできる定められた方式で重合され、交さ結合さ
れる。ゲル生成物は、５０μから２ＩＩＩｔまで厚さが
変シ、１００〜６００μの範囲が鞭も好適である。 好適にはこのゲル生成物は、東金鵠れそして交さ結合さ
れたアクリルアミド単針体から形成される水性膨潤多孔
注マトリックスよりなる。 ゲルがつくられる溶液中のアクリルアミド単量体の一度
は、本質的に約３％（重Ｍ／容１１＃）から約５０％（
重ｔ／谷童）まででらる。ゲル生成物は、長さ、幅及び
厚さのシメンジョンを有し、ゲルの孔径は勾配の形態で
あってよく、これは、これらのシメンジョンのいずれに
沿っても変ってよく、又孔径の線形、或いはコンプレッ
クス関数であってよい。 本発明の方法によれは、生ＷＷ慎分士の試料をゲル生成
物の薄いプレート上に直き、この生成物の１シメンジヨ
ンを越えて電圧をかけることＫよって、請求の範囲第１
項に述べられているゲル生成物を使用して、荷電されて
いる生物有機分子は電気泳動で分離される。 このゲル生成物は、約５％（ＪＩｔＪｌ／谷ｄ）から約
５０％（重ｔ／Ｗ、ｔ）のアクリルアミド単量体及び全
単量体の約０％（重ｔ／重ｔ）から約１０％（重ｔ／重
横）よシなる交さ結合剤の混合物の水浴液を形成させ、
この溶液に水性緩衝剤を添加して−ｌ及びイオン強さを
ｙ４節し、溶液を所望のゲル生成物の形にし、そしてこ
の溶液を電離放射線にかけて単量体溶液を重合及び交さ
結合させることによって製造される。交さ結合剤は、Ｎ
、Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン）−ビス−ア
クリルアミド、Ｎ、Ｎ’−メチレン−ビス−アクリルア
ミド（Ｂ工Ｓ）、Ｎ、Ｎ’−ジアリルタードラミド（Ｄ
ＡＴＤ）、ジアクリル鍍エチレン、廉びにＮ、Ｎ’−ビ
ス−アクリリルシスタミンその他の交さ結合性単量体を
包含する。ある組成物に対しては、単量体溶液にあてら
れる電離放射線の線量及び線ｍ率は、ゲルの多孔性を変
えるよ５ｖこ規制される。線量の規制は、ゲルの長さ。 幅及び浮きの関数として放射線フラックス馨−節するこ
とによって行なわれる。フラツクスは、コンヒユーター
又はマイクロプロセッサ−でプログラムされた、移動す
るシャッターによるか又はビームの位置ｒ電子的に調節
又は走査することによって固定シート様ゲルについてｌ
１１６！節することができる。別法として、放射線フラ
ツクスは、個々のケ゛ルの型又Ｆｉ連続又は非分割ケ゛
ル組成物を１放射１ｍ瀘を変えるスクリーン、・・−７
トーン・フィルター、グリッド、或いは可変の形のアパ
ーチャの下で搬送又は移＃ｌさせることによって、連続
製造の場合改変するＣとができる。 前述した方式で製造されるゲル生成物は多くの利点を有
し、その中には電気泳動的性質の強化が必る。町えは、
勾配を垂臘にプログラムすることができ、正確力為り信
頼さｎるようｙＣ肖胡することができる。ゲルは、開始
剤の不存在のために比較的汚れがない。更に、本発明の
方法を使用して比較的薄いケ゛ル、並びに注文で作るゲ
ル、即チ、所望のいずれのノぞターンの多孔性の特徴で
も有するゲルが容易に得られる。一般に、本発明の方法
によって連続法が０Ｔ能である故に、比較的安いゲルを
得ることができる。これらのゲルは比較的安全であシ、
毒性のあるアクリルアミド（包装されたゲルのみ）を使
用者は取扱わなくてもよい。更に１本発明によって製造
されるゲルは、比較的面い電圧の通用を可能ＫＬ、比較
的はやい移動度である。その外、本発明のゲル生成物は
、ゲル処方のイオン定数の減小のために、内部浸透が低
下している。 上に略述された方法のｌ！ＦＩｌ１１１１な操作は、次
の図面を参照することによって蝦もよく理解することが
できる。 第１図は、電離放射線によってａ′Ａ泳動ゲルをつくる
方法のブロック図でるる。 第２図は、　２　ＭＥＶ−Ｇ、ｇ、共振変成器の加速器
官窓の下６０１において得られた電子ビーム曝露パター
ンの図面である。 第３図は、追跡染料に関する種々のタン、ｏりに対する
Ｌｏｇ　Ｒｆと／アクリルアミドパーセントを例示する
図面である。 第４図は、あるゲルＭ成に対するｉｓｔ率（ＤＲ）の関
数として有効多孔性（′［５対線ｔの）を例示する図面
でろる。 第５図は、線量及び線量率の関数として時間及び線量に
関して多孔性の変化の￥Ａを表わす図面である。 第６図は、ある１１１重率及びゲル組成に対する制限線
ｔｔａ対タン、６り分子重排除眠界（ＭＷ。）を例示す
る図面である。 第７図は、段階型線量勾配スリットのトッププラン図で
るる。 第８図は、第７図における段階型線量勾配から得られる
ゲル多孔性の％徴を例示する図面である。 第９Ａ〜９Ｄ図は、多孔性勾配のために使用される、異
なった代表的なスリットを例示する図面である。 第１０図は、対数勾配多孔性の待機のためのハーフトー
ン電子フィルターを例示する図面である。 第１１図は、絹１０図において例示されているハーフト
ーン電子フィルターによってつくられる電子散乱効果を
例示する図面である。 第１２図は、ゲルの型及びフィルムの支持体のトッププ
ラン図で８る。 第１６図は、第１２図の線１５〜１６に沿つて取られた
立面断面図である。 第１４図は１アルミニウム支持体上組立配置されたゲル
の型及びフィルム支持体のトッププラン図である。 第１５図は、第１４図の線１４〜１４に沿って取られた
立面断面図である。 第１６図は、電気泳動ゲルの製造において使用するため
のシャッター系の図面である。 第１７図は、電気泳動ゲルの製造において使用するため
のシャッター系のトップ図を例示する図面でるる。 第１８図は、電気泳動ゲルの製盾において使用するため
のコンベア系の図面である。 第１９図は、照射の間電気泳動ゲルを冷却するために使
用される器具を例示する図面である。 第２０図は、ゲルの照射の間使用される代表的なスリッ
トの組立を例示する図面でおる。 第２１図は、第２０図中示されるスリットのトップ図を
例示する図面である。 第２２図は、線形の分子量対距離多孔性の特徴を生じる
スリットの特徴を例示する図面である。 第２３図は、第２２図におけるスリットによってつくら
れる線量の特徴から生じる移動距離対線形分子量を例示
する図面である。 第２４図は％　１０ｒ（分子ｔ）対距離多孔性の勾配を
生じるスリットの特徴を例示する図面である。 第２５図は、第２４図におけるスリン）Ｋよってつくら
れる線量の特徴から生じる移動距離対１０ｖ（分子量）
を例示する図面である。 第２６図は、α０１　Ｍｒａｄ／秒における２０Ｔ。 １０ゲルに対する電子線量の関数として残留率量体パー
セント及びゲルの多孔性を例示する図面である。 第２７図は、２０Ｔ１００，２０Ｔ、０．５０％並びに
２０Ｔ、１０ゲルに対する有効Ｔパーセント対吸収ｉ量
を例示する図面でりる。 第２８図は、カバー・シートを利用する連続被覆操作を
例示する図面である。 第２９図は、不浴注被覆−放射呈を利用する連続被覆及
び重合操作は例示する図面である。 先行技術において経験された因酪の多くを克服する本発
明の方法は、化学開始剤の助けなしに既知の多孔性の％
徴の電気泳切ゲルを生じることができる。本発明は、ゲ
ル中ラジカルの開始手段として電離放射線を利用し、ゲ
ルは、次にゲル重合を招来する。ある４Ｌｔ体処方の重
合及び交さ結合度は、次に電気泳動ゲル分１１１ｍ％性
を定め、この特性は、電気泳動ゲルにおける夕　゛１ン
自分離の鍵でるる。この放＃ＩＮ合技術は、丁べての型
のポリアクリルアミド電気泳動ゲルの製造を可能処する
。この技術は、得られるゲル材料の多孔性及び電気泳動
の性質をコントロールし、それは今日まで得られなかっ
た。このアプローチを使用すると、種々の型の電気泳動
ゲルを、分子量決定のための孔勾配ゲル及び分子荷電及
び等電点を基にする分割のための田勾配ゲルを含む広い
範囲の分析応用のため開発に成功することができる。 第１図を参照すると、本発明の方法の工程が見られ、こ
の方法は、開始剤の不存在を％値とする電気泳動ゲル生
成物を得るために使用することができ、重合及び交さ結
合された単量体から形成される水性膨潤多孔性マトリッ
クスよシ本質的になシ、この方法によれば重合は、１ｍ
離放射ＮＫよって生じるラジカルによって開始される。 この系は、本発明の方法を例示しｔ電子ビーム放射によ
る電気泳動ゲルの製造に従事する時、考慮しなければな
らない本質的な要素を詳述する。第１図において、工程
２０〜１００は、組合わせであるゲル組成物の多孔性を
プログラムする除独特なアプローチが得られるｃｎらの
本質的な要素を定める。こｎらの工程がここに説明きれ
る。 第１に、選ばれる化学組成によって、ゲル材料が重合及
び変さ結合して所望のゲルの多孔性を生じる能力に′＃
響し、かつ他の分離特性に影響する１ゲルの成分を選択
することによって、ゲルは工程２０において処方ざ７Ｌ
る。ゲルの製造の間ある放射線量及び線遣率の組合せン
確立するため、電子ビーム特性６０が矧られていなけれ
ばなりない。／’％Ｗのビーム走置・ξターン及び勝蓋
の特徴を確立するために放射ン標的に回けるのを助ける
ため、ビームＡ１ｄ４０技術が開発きれ、それは次にコ
ンプレックスゲル多孔性のノぐターンを確立させること
ができる。ゲル処方２０、電子ビーム％注３０、並びに
ビーム調節４０が確立されると、次の工程は、選択され
九亀気陳動ゲル組成を放射系に対する検定を含み、これ
は放射ｍ１ｌＫ対する電気泳動反応の検定５０と称され
る。 一連の笑験的検定日常操作が開発され、これは放射ａｔ
のゲルの多孔性に対する関係を％性つける。次にこれら
の関係を使用して、既知の耐地のあるゲルな越える距艦
の関数としてタンパクの分子量に対する放射線菫の効米
を続開する他の関係を決定Ｊ−ることかできる。次に放
射ｌＩ＆露とゲル排除限界との間■検定６０を練蓋勾配
８０をつくるために使用することができ、この勾配は、
庫形又は非線形、対数、或いはコンプレックスでりυ、
所望の分子量又は多孔注対距離の関係のいずｎの組合せ
でもプログラムする能力が得られる。電子ビーム放射の
１％Ｉ叔としてゲルの多孔性をコノトロールづ−るこＣ
′）軸力は、連続製造操作に容易に適応きせることかで
さる安冗、正確かつ丹生口■舵な勾配を生じる。従って
、生産の安住９０が保証芒れる。上の工程のすべては、
本発明の生成物１００乞生じる。 ゲル処方２０ 本発明に従って電離放射線による電気泳動ケ゛ルの製造
を考慮する時、所望の多孔性り特徴を達成するために化
学組成の資性（工程）２０が重要でわる。例えは、ゲル
飼料の剋択は、タンパクの％異的又は非特異的結合又は
亀気内部反透のようなゲルの％性にル響づ゛る。 アクリルアミドは、ゲル製造の際使用塾れる好適かつ王
女な＊を体でわる；しかじ、ラジカル開始重合を受ける
ことかでさる他の水ｒａ性早量体を使用することができ
る。他の水溶性重合体は、アクリルアミドと共重合され
て所望の性質を達成することができる。開発された方法
によシ、上の４Ｌ１体と共Ｋか又は直接ゲル生成物を生
成させるため、ある棟の水浴性重合体も使用することが
できる。 初期ゲル処方における、又最終ゲル生成物における上述
した単量体の濃度は、約５％ｗ　ｔ　／　ｖから約５０
％ｗｔ　／　ｖまで変ってよい。この範囲は、ゲルの安
定性、強き及び多孔性マトリックスの性質の理由から好
適でめる。アクリルアミドの低凝度を有するゲルは厳も
多孔性で必シ、大きい分子を容易に通過させる。これら
は、分子の限定のないことがが望ましい工ＥＦにおいて
、又は大きいＤＮＡ　ｉｖｒ片の分点において有用であ
る。 アクリルアミドの比較的商いｌｌＩ＆を有するゲルは、
多孔性が少なく、低分子菫材料の比較的商い分割に対し
て制限された通過が得られる。 化学酌交さ結合は、適当な多不飽和官能性アクリル系又
はアリル系化合物の存在によって、ゲルの中でおこシ得
る。 適当な交さ結合剤として作用する化合物は、例えば、　
Ｎ、Ｎ’−メチレンーヒ゛スーアクリルアミド（ＢＩＢ
）、Ｎ、Ｎ’−シフ　１Ｊ　ルタ−トラミＲｎＡｒｎ）
、ジアクリル酸エチレン、Ｎ、Ｎ’−ビス−アクリルシ
スタミン、Ｎ、Ｎ’−（１，２−ジヒドロキシエチレン
）ビスアクリルアミド及びＴＫＯＴＡ　（ポリトリアク
リル酸オキシエチルトリメチロールプロパン）を包含す
る。８１日は、反応性、配合性及びｍ解度の理由から好
適であるが、他の交さ結合剤を、Ｂ工ＳＫｍ加するか又
はその代りに使用してよい。それらは、全単量体濃度の
約０％（ｗｔ／ｗｔ）　ｚないし全単量体濃度の約１０
％（■七）の濃度で初期ゲル処方に添加される：実赤の
１は、ケ゛ル中必要とされる交さ結合１ｔＫよって決定
され、実験的に決定することができる。好適な範囲は、
約２〜７チである。これらの共単量体が、−次アクリル
アミド組成に添加される場合には、アクリルアミドは、
全単量体濃度の約５０悌未満でろってよい。重量−ミー
セント／容履を基にして初期処方（交ざ結合剤を會む）
の全単量体濃度は、％Ｔとして表わされる。交さ結合剤
の曖度は、全単量体濃度のＷｔ／Ｗｔパーセントとして
表わされ、％Ｏと称される。 ゲル処方は、亀気泳動分＃ｌＩ技術と両立し得る重合体
材料の添加によって改変することができる。＃記の成分
は、アガロース、寒天、並びにポリアクリルアミド（棟
々の分子量の）を包含するが、それら［１５１％定され
ない。これらの化合物は、添加して粘度、多孔性及びゲ
ルの強さを改変することができる。それらは、約０％ｗ
ｔ／ｖから約２０％ｗｆ、／ｖまでの範囲の濃度でｌｉ
５≦〃ｕ１−ることができ、好適な範囲は、各個々のケ
゛ル生成物を基にして実験的Ｖ′ｃ決定逼れる。 個々に、又はゲル処方中具成分として有用である水浴性
重合体は、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン
、ポリ酸化エチレン、ポリメチルビニルエーテル％　ホ
’）　’−ニルアルコール及びアガロースを包含する。 初期ゲル処方、又その故に＠終ゲル自体は、変る濃度の
緩衝剤、洗剤、変性剤、両性電解質、並びに溶質の添加
によって更ｅこ改変することができる。使用される緩衝
系は、ゲル生成物の最終末端用途によってきまる。水性
系におい℃使用される、個々の緩衝剤の代表的な例は、
トリス−（ヒドロキシメチル）アミンメタン、（トリス
）塩酸、クエン版、燐酸水素ナトリウム、　゛並びにホ
ウ酸塩を包含する。ａｉＩ責剤は、個々に又ｆ′ｉ組合
せて使用して、適当な緩衝容量及びイオンの強さを確実
産することができる。前記緩衝系中使用される濃度及び
混合物は、最終末端用途を基にして選択され、当該技術
熟練者に明らかである。呼側は、ヘイムス及びリックウ
ッドのような一般文献中見出す仁とができる。 洗剤は、ゲル処方にか又は分離されるべき生物有機試料
に直接添加することができる。両方の暮合共、洗剤は、
試料を可溶化するためか又は、試料が大きさのみを基に
して分離されるように均一の荷電対實瀘比を保つために
添加される。洗剤及びその＃度は、ゲル生成物の末端用
途を基にし、又分離されるべき試料の型を基にして実験
的に選択される。使用することができる洗剤は、例ｊ、
、け、臭化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチル
ピリジニウム、デオキシコール葭、蝋ハトデシルナトリ
ウム（ＥＤ）８）　、ホリｄ化エチレンモノオレイン酸
ンルビタノ及びエトキシル化オクチルフェノール類を包
含スる。 ヘイムス及びリックウッドのような一般文献は、前記ｆ
ｃ剤の用途を詳細に取扱う。 ゲル生成物が工ＥＦ’分離のために利用ご扛るべき働合
には、ゲル処方に両性電解質を添加しなければならない
。両性＠、ｄＸＶｉ、ＨＣＦ分離に必要な一勾配をつく
るために工ＩＦゲルに添加きれる両性の電Ｍ質である。 市販の両性電解質は、一般ｅこ多塩基性アミンと多酸と
のコンプレックス混合物でるる。不発・男のゲル主成物
ＶＣ添加される両性電解質の型又は裏板に対して本発明
によって昧せられる１異定Ｆｉない。−イム２及びリッ
クウッドのような文献は、すべ又のゲル混合物に向上の
両性電解質の限定を明らかに定める。 本発明のＷ期ケ゛ル処方は、處し込みの前に溶存は素を
除去するために不活性ガス（家系、１ルゴン、ヘリウム
等）＃換によって、脱ガスしてもしなくてもよい。置換
が好適である。重合及び交さ結合のため高密度１１Ｌ＃
１放射線の使用は、溶存Ｍ素を迅速に追い出し、かくし
て試料の製造及び曝露条件が一定かつ不変であるかぎシ
、初期ゲル処方から酸素をはげしく排除する通常の必要
性をなくする。しかし、照射の間カバーシート又は内部
曝露室は、大気の酸素のための重合のＶｊｌ害を防止す
ることが必要であり、大気の酸素は、拡散によって迅速
に補給される可能性がある。 一旦混合されると、初期ゲル処方は、所望の場合には、
更に添加剤を用いて改変することができ１次に流し込み
型又は単に２枚のカバーシートの間に入れられる。流し
込みの詳細は、後で生産の要件９０の項で説明される。 勾配及び均一ゲルに対する代表的な電子ビーム８ＤＩ３
−ＰＡＧＩ！！処方は、例１において、■ＢＦゲルにつ
いては例２において述べられる。 例　１ 次の例は、電子ビーム放射線を使用する電気泳動ゲルの
製造を例示する。 ２種のストック反応剤溶液なｐ４＃シた。ｍ液Ｉにおい
ては、精製水（７５ｍ）中ｎ製アクリルアミド（２（１
）及びＮ、Ｎ’−メチレン−ビス−アクリルアミド（１
，Ｏｆ）を溶解した。浴ｇ■は。 精製水（９ａｍ）中トリス（ヒドロキシメチル）アミノ
メタン（１ａｌ）、ドデ／ル憾戚ナトリウム（０，５Ｆ
）をｍｍ１″ることにより℃網製きれた。溶液の−は、
　ＨＣｌを使用して−ａ８に調節きれ、次に精製水を用
いて最終谷Ｊｉ１００ｄＫされた。 次にアクリルアミドストック浴液（１）６部をトリスＩ
＆衝液１）１部と混合することによってゲル処方を調製
し、次の組成物を得たニ アクリルアミド　２０重量パーセント ビスアクリルアミド　全率量体の５重ｔ％トリス緩衝液
　（０，３７４Ｍ） ドデシル健ハナトリウム　α１％ 次にこのゲル処方物を型中に射出し、２ＭθＶの電子を
照射してα０３から１．０　Ｍｒａｄｓまでの範囲の吸
収放射線量を生じた。電気泳動の際得られたゲルは、５
〜２８％Ｔ範囲の率童体＃度を用いて製造した常法のコ
ントロールゲルと均等の多孔性を示した。 コンピューター駆動シャッター系を使用し、Ｑ、　Ｑ　
Ｏ８５６Ｍｒａｄｓ　７秒の線量を使用して６０傭の距
離において曝露を行なった。 例　２ ４８％アクリルアミドストック′ｌ＃液：２３、３　Ｏ
ｆの再結晶アクリルアミド０．７０ｆのＢ工８ Ｈ２Ｏで５０−に希釈 ５．９Ｔｔ　５０　ｘｙｍｇ　： １１ｍの４８％アクリルアミドストック層液１０１ａｔ
のサーヴアライト（Ｓｅｒｖａｌｙｔｅ）　３〜１０両
性電解Ｘ（又は１０ｄＫ寺しい標準両性電屏買の混合物
）６９−〇Ｈ２０ 電気＃勤ゲルを越えての多孔性のコントロールに成功す
るため、以下ノ１イ２イトされているとおシ、いくつか
の電子ビーム特性を考慮しなければならない： １、　ビームエネルギー（電子ポル）　ｅ、ｖ、）−電
子性放射の浸透及び垂直疎、ｌ！を特徴に影響する。 ２、投射ビーム・／セワー・フラックス（ワット／ｃｍ
））−ビーム出力。 ３、　試料中エネルギー吸収の率は、マスの厚さ及びビ
ームエネルギー及び線数測定研究から得うれるパワー・
フラックスに関係する。 ４、　得られる電子ビームの・ぐターンの均−性一スリ
ット、ハーフトーン・フィルター又はシャッターのプロ
グラムを設計する際このことを考慮して非均一性を補償
しなければならない。 上の％注を確立するために使用される技術は、当該技術
において周知でめる。例えば、ろるＸ。 Ｙ座標の関数として曝露分布情報を果めるためにファラ
デー・カップのような器具を使用することかできる。こ
の情報から、第２図に例示するような放射＠露マツプを
つくることができる。 この曝露マツプは、加速器窓の下６０ｃＩ＆の距離にお
いて取って、ビームの中心域において２８ｃｍＸ２５３
の面積をカバーする均一な、６ワー・７シツクス（ワッ
ト／α２）を示す。説明されるとおり、この電子ビーム
は、ケ゛ルを越えて、ＴＶラスター走査と大きく同様に
してくり返して走査される。この罎嬉マツプは、ゼネラ
ル・エレクトリック２　ＭＢＶ共振変成器からの出力を
表わす。 この実施態様においては放射線源として電子ビームを使
用したが、陽イオン、アルファ（司へベータ（／９１．
ガンマ（ｒ）、並びにＸ線のような他の型の電離放射線
を使用することができる。 ビームが％注化されると、電離放射線の線量は、規制し
てゲルの多孔性をｆえることができる。線量規制は、ゲ
ルの長さ、幅及び厚さの関数として放射フラックス（ワ
ット／　ＣＩＥ２　）を調節することＫよって行なわれ
る。フラックスは、テレビジョン揮のラスター走査にお
けるように、プログラムされたシャッターによって、又
はビーム位置を電子的に調節することによって固定シー
＋１ゲルについて７ラツクスを調節することができる。 この実施Ｍ様におい℃電離性放射を得るために使用され
る機器は、パルス−ビーム・ラスター走査をイリ用し、
従って、丁べての検定は、このビームのパターンを基に
した。コンベア型ウェブ又は移動シート様ゲル生産操作
がｆＴｒ′ｉｉｉされる場合には、ハーフトーン・フィ
ルター、格子、可変形のアパーチャ、或いはフラックス
・ビームの電子調節のような器具を組入れて、フランク
ス＆ａｍ顧することができる。固定ゲル生産操作におい
ては、コンピューター駆動シャッター、ハーフトーン−
フィルター、格子、或いはフラックス・ビーム位置の電
子調節も組入れることができる。これらの器具の更にｉ
ｆ＋軸な崗１況は、線量勾配の作成に関連する節におい
て示δｎる。 電離放射線によるゲル重合に通用される有効多ポリアク
リルアミド醒子泳動ケ゛ルは、普通水中５〜５０係の全
アクリルアミド＊を体を言方する浴液を重合させること
によって形成される父さ結合型重合体ネットワークでり
る。普通単量体の２〜７係は、Ｎ、Ｎ’−メチレンビス
アクリルアミド（ＢＩＢ）でろる。これを添加してマト
リックスに対する交さ結合を得る。普通単量体は、標準
過硫酸塩開始剤の組合せを使用するか、或いはりボ７ラ
ビンを使用して光化学的に完了まで熱重合される。ゲル
の本性の限足は、全単虚体のパーセント（％Ｔ）及び存
在する交さ結合体の量に、重合体密度及び交遊結合度を
通じて関係する。 文献の慣例は、ゲル中重合されている、６％のＢＩＢを
含有する全単量体パーセントでゲルの天性の限定を定義
している。例えば、「２０％Ｔ多孔性」を有するゲルは
、３％のＢＩＢが添加されている２０％の全アクリルア
ミドの溶液を完了まで重合させることくよって形成され
るゲルの特注の限定を示す。従って、ｇｉＪｙ、に従っ
て、ゲルを１０．１５．２０％Ｔの多孔性を有すると称
する。 この上の慣例は、重合が完了に近いと仮定されているの
で、ゲル処方の電気泳動的反応に関係きせる場合よく機
能する。本発明の状況においては、Ｉａ電気泳動的反応
、アクリルアミド言置又は％Ｔ［直接関係きせることは
できない。 これは、重合過程の程度及び本性が共に放射線＊＊によ
ってコントロールされるからである。 例えば、放＃を重合を使用すると、多孔性の範囲は、る
る初期処方を用いて電子Ｉ４１蕗の範囲を変えることに
よって纏成することができる。電子放射産生ゲルの当量
多孔性は、当量有効Ｔ係として示すことができ、本開示
の内容においてはＴと称される。 この開示中使用される他の１用飴は、定義Ｊることが重
要であるが、用飴巌竣の）でろり、これけ電気泳動ゲル
中吸収される放射エネルギーの量をいう。吸収４！ｉ！
量は、ある厚さのあるゲル中に吸収されるエネルギーの
分画と定義され、ＮＭ産量率ＤＲ）は、単位時間内にあ
るゲル中吸収されるエネルギーの率である。例えば、例
＃５中例示されているのは、ろる厚ざのめるゲル成分に
対して吸収烙れる投射ビーム放射エネルギーの分画を確
認する衣である。 例　＃３ ある厚さのめる標的材料中吸収される２ＭθＶの電子放
射エネルギーの分画 マス厚き　吸収エネル Ａ１　ブＬ’−）（２５ｎ１ｌ）　０．１７１　０．３
８２Ａ１　プレート＋マイラー”ｔニアｍ１ｌ）　α１
７８　α４２０Ａｌ　プレート＋マイラ尋ゲル（１２ｍ
１ｌ）　０．２２０　０．４８３Ａ１　プレート＋マイ
ラ―低犀ゲル（６２，５ｍ１ｌ）　０．３８０　０．７
１８Ａ１プレート＋マイラー小η−ゲル（１２５ｍ１１
）　０．５０７　０．９１２ガラスプレート（６２，５
ｍ１ｌ）　０．３４９　０．７２０ガラスプレート＋マ
イラー屯コ（７ｍ１ｌ）　０．５６７　α７４８ガラス
プレート＋マイラーＱゲｔｑ６２．５　ｍ１ｌ）　０．
５２６　０．９２７ガラスブトト＋マイラー低キゲル（
１２５ｍｉｌ）　０．６８４　０．９９５上の試験にお
いて使用された放射＃Ｍ源は、ゼネラル・エレクトリッ
クＧ、８．２　ＭｅＶ共振変ｈＸ、器であった。 １２ｍ１ｌθの＃ざの電気永動ゲルによって吸収される
放射線エネルギーの分１ｆｉｌ（ｆａ）Ｆｉ％アルミニ
クムプレート（Ｒ−さ２５ｍ１ｌθ〕、マイラー■（Ｍ
ｙｌａｒ）フィルム（７ｍ土１８）及び醒気体劫ゲル（
）４さ１２ｍ１ｌθ）よシなるケ゛ル成分から、アルミ
ニウムプレート（厚さ２５　ｍ１ｌｓ）及びマイラー■
フィルム（厚さ７ｍ１１θ）よりなるゲル成分について
吸収さｎる放射エネルギーの全分画を差引くことによっ
て計算することができる。 例＃３から、吸収されるエネルギーの分１ｆｉｌは、そ
れぞれ０．４ｊ９及び０．４８３でるる。この差引きを
実施すると次のとおシになる： ０、０６４ 約６％の全エネルギー吸収が前述した嘔気体動ゲルに付
随している。 吸収されるビームエネルギーの分＋１１１１Ｃｆ＆）は
、次の式によって全加速器ビーム電流１．０ミリアンペ
アｖｃ　′Ｊ？けるＭｒａｄθ／抄単位の吸収ｄｉ率に
関係する： 式中ＫＯ−Ｍｌ！Ｖ率位の投射ビーム電流フラックス、
８０ネエーパワー・フラックス、　ｆａ−＝吸収される
パワーの分ｌｌ１ｊにｎは試料のマス厚き（ｔｄ）の関
数で必シうるがただしｇ膚２−ｄ　（ｇ％ｅ）、ｔ（α
にして表わされる）、ｄ−Ｍ度；を−試料の厚さ。ゲル
組成物中Ｍｒａｄｓ率位のエネルギーの全吸収ｉｔは、
線量率（ＤＲ（Ｍｒａｄｓ７秒））に時間（秒）を乗じ
たものでろる。この吸収エネルギー又は線量は、鷹合過
程中の）ｌ！１４クジカルの開始に封蝋するエネルギー
な衣わ丁。 放射線源が％性化されると、次にろる線量及び巌麓率に
ついて選択されたゲル処方の反応を検定することが必要
である。この％気泳動反応の検定５０は、ｂる練菫及び
Ｉ＠ｌ瀘率の組合せから正しい多孔性が傅られることを
儒紹するためきわめて重要である。この過程の４１工程
は、あるゲルにおいてろるタンパクについて多孔性（Ｔ
）とＲｆ因−７（Ｒｆけ、タンノぐり移動距離を、ゲル
によって制磯されない追跡染料の移動距囁で除したもの
と定義される）との間の数学的関係を確宜することであ
る。これは、標準過硫酸塩開始剤湛びＫ１１Ｌ子照射を
使用して完了まで重合された徨々の量の単量体を＠有す
る均一ゲル中よく特性化された＃考タンＡりの移＠の比
較研究を実施することによって実績的に何なわれる。 第６図中例示されるように、各々異なったタンパクに対
して１つの、？ＩＭ形カーブの１ｍを得るために、ｊｏ
ｇ（Ｒｆ）対％Ｔのプロットが示される。この関係は奉
賀的に、ケ゛ル材料の制限によってタンノ（りに課せら
れる障害の尺度でろる。 大きいタンノぐりの方が小さいタンパクよシおそくなる
。 Ｌｏｇ（Ｒｆ）−０１＋　Ｃ’２　＊（％Ｔ）％Ｔ−ａ
１　＋　ａ２　ｔｏｇ（Ｒｆ）式中 によってｔｏｇ（Ｒｆ）対％Ｔに関係するフィンティン
グ定数は、２つの型の電気体動ゲル処方、即ち２０Ｔ、
５０及び２０Ｔ、５０において種々のタンパクに対して
計算されている。これらの定ｅは、下の例＃４に例示さ
れる： 例＃４ ２牛トリプ’／ンＬ！１１４剤　６２００　ａ４１８−
３２．２８８　標準４　β−ラクトグロブリン　１８４
００　５．２７２−２９．７９０　過個−りＩ５　α−
キモトリプシノーゲン２５７００　４．６７６−１６．
２５２　重合型６卯アルブミン　４３０００　３．２３
４−１６．２８４　（３％Ｃ）１　インシュリン　６０
００　１１．３５５−３２．９２５　ＢＲＬ２牛トリプ
シン■否剤　６２００　１Ｃ１，１４５−２ａｔｓ６　
＃準４　ｐ−ラクトグロブリン　１８４００　ａ３５９
−１９．０９３　放射線５　αぺせモトリプシノーゲン
　２５７００　７４５５−４五６６９　重合型６卵アル
ブミン　４３０００　６．０４７　−９．９６４　（５
もＣ）＃　タンパク　ＭＷ　ａｊ　＆２　１９７　α−
ラクトアルグミン　１４４００　９．５５０　−２６．
ａ８９　ＰＨ１８トリプシン阻害剤　２０１００　ａ２
７８　−２２．１９３　標準９炭酸炭水素酵素　３００
００　６．３９７　−１ａ８９９１ｏ卵アルブミン　４
３０００　４．４４２　−１６．９５ｂ　放＃１４！ｉ
！１１アルブミン（Ａ）６７０００　３．６７５　−１
５．１５０　富含型１２ホスホリラーゼ−Ｂ　９４００
０　２．９１３　−１０．１２４　（５％Ｃ）この研究
は、Ｅ−ビームゲルと普通の文献の操作により得られる
ものとの間の類似性を明示する。それは又、照射によっ
て得られる多孔性の変化を文献中記戦されている電気原
動多孔性に関係させることができる律１！！ｉを与える
。 谷タンパクＶＣついて（Ｒｆ）の関数として％Ｔの関係
を知ると、その材料中電気水動で輸送されるタンパクに
対しＣＲｆ値が与えられるいずれのゲル材料についても
有効％Ｔ（力をｉｒ＃することができる。従って、亀子
に対する＠蕗から生じるゲルの有効多孔性を、上の標準
からの関係な使用してＴ値で測定、報告することができ
る。 有効Ｔ％（Ｔ）が各タンノぞりについて計算されるので
、個々のタンパクの移動に関係して、マトリックスに対
する照射の効果は、各タンパクＶＣついて計算され７’
Ｃ値の間の着意を比較することによって調べることがで
きる。父、！線ＪｔＫついて平均有効％Ｔ値を計算する
ことができる。 この情報が確立されると、ゲル製造のための最適条件を
決定することができる。重合、停止及び交さ結合率は、
線ｉｔ率依存注であるラジカルの滅ｌ建に依存１′るの
で、多孔性ｆＴ）は、一定の線速においては線量率（Ｄ
Ｒ）の関数とし”（変ることが期待される。 Ｄ及びＤＨ両方の関数と１．　”（！効％Ｔを説明する
一般式は次のとおりでろる： Ｔ（Ｄ、Ｄｆｌ）−１Ｐ１　（ＤＲ）＋Ｆ２（Ｄｆｌ）
ネＤ−４−Ｆ５（ＤＲ）／Ｄただしｉ−１：３゜ ｋｉｎの値は、第４図中例示されるとおり、るるゲル組
成に対する各ＤＲＩＣついて関ＩＫＴ対線童を合わせる
のに使用されたデータのセットから得られる定数に上の
式ＣＦ’ｔ（ＤＲ））４合わせることくよって決定され
た。Ｃれらのフィッティング定数Ｆ１％？２、並びにＦ
３は、樵々の＃Ｊ量率において異なったゲルについて計
算されており、ドの例＃５に表示される。 表＃５ ＡＶ１３　０．００９９４１．２０７１２２．６５　２
．３０３　−０．８５７２　ＡＶ４　０．０１９８８０
．４３０　２４．９７　−１．１７５−１．６１７５　
ＡＶ７８　０．０３０２１１．２８７　２２．２７　０
．４５９　−１．５４ｂ４　ＡＶ９１０　０．０５９７
６０．８８７　１５．９５　ａ４６０　−１０１４５　
ＡＶ１１１２　０．０５９６３　１．２７１　９．１３
７　１ａ３１６　−０．４５５６　ＡＶ５６　０．０７
９５１０．９４９　５．４８８　２０．９０２−０．１
４１７　ＡＶ１３１４０．０９４１６　［１９８８２，
１４０２５，０９０，０９５８ＡＶ１５１６０．１２７
１２０．４１４　１．２８７　２５．６Ｂ　０．１８２
９　Ａｖ１７１８０．１６４７８０．５０４　１６７５
　２１．１３　０．１７８１０　ＡＶ１９２０　［Ｌ１
９５３８１．２２７　−２．１５４　２５．２４　０．
７５５１１　ＡＶ２１　０．２２３６３１．０５５　−
７．５１９　２５．０７　１．７３８１２　ＡＶ２２　
Ｑ、２５８９４　ｏ、５１２７．２９５　２．４４０−
ｏ、１ｙにの関係によってユーザーは、ろるゲルについ
て線量（Ｄｌ及び線量率（ＤＲ）の関数として侍られる
有効多孔性ケ）？決定することができる。例えば、例＃
５を参照すると、有効多孔性Ｔが、ａｏ　０９９４　（
Ｍｒａｄｓ　／抄）の巌ＩＬ率を用いてゲルセット１（
よりＡＶ１２３）について決定される場合には、そのゲ
ル及びａｊ率の組合せに付随するフィッティング定数は
、ｐｌ（ＤＲ）−２１，２８ｓ　Ｆ２（ＤＲ）−３，９
８９及びＦ３（ＤＲ）−−０，７５２である。綴量及び
線量率の関数として有効幅Ｔを説明する一般式は、次の
式を尋く： Ｔ　（Ｄ　、ＤＲ）−２１２８＋３．９８９”＞ｕ７５
２Ｄ従って％Ｔは、単に上の式中にｌｌｌ１１１ｋｏ値
を挿入し、そしてＴについて屏くことＫより℃、いずれ
の所望の線型に対し℃も計算することができる。この関
係は、異なった蟻ｊＩ条件下洗行なわれた検定実験から
１９Ｔ菫の勾配を得るために必要な４ｊ１ノ！！ラメ−
ターを計算するのに使用される。 第５図は％　２０Ｔ％　５０アクリルアミドゲルについ
て線量及びＩｉｌ量率の関数として時間及び線量に関し
て多孔性（券の変化の率を示す。４！ｉｌ量ＤＫ関して
Ｔの変化のプロット、ＲＩＪち、谷線１１率（ａＤ／ａ
ｔ　）における線量（ロ）の関数として（ｃＬＴ／ｄＤ
）は、第５図中上部反応面１０４によって示される。Ｔ
の最大増加率は、初期２０Ｔ、５Ｃ単量体組成を有する
ゲルについて０．１３　Ｍｒａｄｓ　／秒の用ＩＬ率に
おいておこる。上ｔｌｏ１０４から、Ｔの変化率は、奉
賀的に、最大ａｍ率の範囲にわたって線型に関して脚形
であることも見られる。 この情報は、勾配ゲルを製造するため最も効率的なエネ
ルギーの使用のための最適条件を定める。 ｄＴ／ｃｌＤに用＊　４　（ａＤ／ａｔ）を乗じること
によって、第５図中低面１０６が得られ、これは、各線
量率について時間に関するＴの変化率（ｄＴ／ａｔ）を
表わす口約０．１８　Ｍｒａｄｓ　／抄の線ｉｌ率にお
いてこの低ｕＩＩ１１０６を用いて最大値が傅らｎ、こ
れは、ゲル生成の厳大率を得る嚇ｊ１条件に対応する。 上面１０４の場合のように、反応は最適曝露条件におい
て比較的平らであｐ１広い罎篇許容範囲を意味する。ビ
ーム密度のふれから生しる勾配生成のエラーを減小させ
るという点でこのことは重要でりる。＃形の率−＃置及
応も、破過条件において（７）らかでめる。 上の開示と同様にして、ゲルの排除限界（ｅｘｃｌｕｓ
ｉｏｎ　１１ｍ１ｔ）分子層と放射線曝露パラメーター
との闇の関係を確立することができる。 文献及び実施された標準化実験から、「限界　゛注多孔
性Ｊ　（ｌｉｍｉｔｉｎｇ　ｐｏｒｏｓｌｔｙ）水準（
孔Ｐｊｉ界）−その水準において、ある分子量のタンノ
ぐりはそれ以上移動することができない−に有効に達す
ることかできることが見られる。Ｔ（多孔□□□が１ｌ
ｓｔに関係するので、この限界性の多孔性を生じる、対
応する「限界ｔａＩｆＭ瀘」（１土ｍｉｔｉｎｇｄｏｓ
ｅ）が存在することが期待される。移動距瀦の関数とし
て標準化又は検定された分子量勾配を得るため、従って
、「限界性？ｆｉＡ量」と排除限界分子量との間のこの
関係を決定することが必要である。 均等なゲ゛ルのセットからの蕨虚排除限界のデータが組
合わされ、独々の数学的関数が線量対分子１分布に合わ
式れている。限界注線獣ｕｂｓｅ）対Ｉｎ（分子ｆ）ｉ
／）関係 １　２＊１ｎ（Ｍｗ） は、上に開示きれた最適の曝露条件においてすべてのセ
ットに対してｊ＋ｌｔの適合を与える。この関係を第６
図に示す。 定数０１及びＣ２は、下に列記するようＫｍ々の線量率
及びゲル組成に対して決定された：２０Ｔ５０　０．０
８　２．５０７　−０．１９８２ＱＴ５Ｑ　Ｏ，１３２
，２６６−０Ａ６９３０Ｔ　５０　０．０８　１．１３
３　−０．０８４３０Ｔ５０　０．１３　１．３１４　
−０．０９３にの情報を用いれば、虜望のタンパク分子
量排除限界を得るのに必要な＠ｔを容易に決定すること
かでさる。 当該技術において使用きれる般も普通の奄気体勤ケ゛ル
の性Ｈヒの関係は、分子通対距離及び多孔注対距隨の特
徴でめる。ゲルを越える距離の開数として多すＬ性をコ
ントロールすること力；できる精良は、独特でりシ１所
菫の性能の関係によってきまる本質的にプログラムａＪ
能な％徴が準備される。電子放射による多孔性コントロ
ールの出現によって、特定の研究者の特定の必要性に対
してゲルを製造することができる。 ａＣｔ勾配の作成は、固定及びコンベア型又は移動式ゲ
ルの両方Ｖこ対して放射フラックス改変手段を組入れる
。このフランクス改変手段は、移動式シャッター、スク
リーン、ハーフトーン・フィルター、格子、ｒ’■ｙｔ
Ｏ形のアパーチャ文は電子フラックスθ電子調節の形態
をとる。多孔注勾配膣生のために使用ａれる典型的なス
リットは、第７図ＶＣ例示され、その原、スリットの形
によって、るる多孔性の％倣が適地さｎる。 例えば、放射４１！源のＦを移動するコンベア上に担持
されるゲルの上に置かれたマスクとして段階ＪｊｌＩｇ
　、ｔの形のスリットを使用すると、ゲルに対して開放
されている区域に２いての今、放射線源はゲル１１２を
取合させる。ゲルがマスク及び放射線源に対して移動又
は搬送される吻合には、ゲルのめる区域は、比較的長い
時間放射線忙、即ち比較的大＆！嵐に１１ｉＩｊｌされ
る。＃！ｔは、貞８及び父ざ重合に比例する

【こｎは、
迫に多孔性に比例する】ので、孔勾配ゲルを得ることが
できる。 例えば−第７．８図において、設階型巌菫勾配スリット
１１０’＆使用して放＃１巌にｍｕされる’＋［紮り泳
ＩＭダル１１２は、レーン１１６ないし１２６を越えて
坂噛方式Ｖ多コ′シ注勾配乞有する。 レーン１１６の垂直スリット長６がマスクのうち最大で
あるので、レーン１１６は、比Ｉｌｌ小さい孔径１２８
Ｖこ相当して、蝮ｌｉ！ｌｌ慮台度を１することになる
。レーンフ２６は、ゲルの蹟も重合きｎでいない部分に
相当し、比較的太さいすＬ径１１４に相当する。Ａなっ
た線量勾配マスクの他の例は、＃ｉＩ形１３ｏ、多ｊｊ
ｉ１１３２．１ａ１３４、或いは段階型重量、ｏターン
１３６のように％第９人９Ｂ、９Ｃ１・９Ｄ図に例示さ
れている。 他の１つの型の７ラツクス調節器具ハ、ハーフトーン電
子フィルター又はスクリーンである。 対数勾配を示すハーフトーン・フィルターの１例は、第
１０図及び第１１図に例示される。 ハーフトーン電子フィルターは、本質的にプレートの表
面を越えて位置している穴４１をもつ放射線吸収材料４
８のプレート第１１図である。フィルター材料の厚さは
、不透明の区域において全ｉｔ子を吸収するようにＳば
れる。穴は、Ａインチの中心をおいて位置しているが、
互に相対的に１それよ）接近していてよく、それらの直
径は、プレートの長さく４４から４２まで）を越えて増
分的ＫＫる。プレートの幅（４２から４５まで）を越え
る穴の直径は、合判において等しい直径であってよ（・
。この配＋ｔによって、列４４は１列４６より多い電子
の通過を準備している。順に、列４６は、列４２よル多
くの′電子を通過させる。第１１図は、ハーフトーン電
子フィルターの電子散乱効果を例示する。電子２００は
、フィルターの開口を通過し、従って散乱２Ｑ２される
。フィルター４８から適当な距離２０８において標的２
ｏ６が置かれる場合、拡散伝達ビームは、標的の地域に
わたって均一なａｔのパターンを生じる。ハーフ）−ン
Ｏ−ｆ’（Ｃ’ｆルを１き、そして１子のビームＩＣフ
ィルターをＳ露することによって、ケ゛ルの有効多孔性
は、使用δれるフィルターに従ってその長はを越えて変
るようにすることができる。従って、電子のビームと合
わせてハーフトーン・フィルターは、電気原動ゲルを越
えて勾配又は任意の他のコンゾレックス分布を生じる便
利な方式を提供する。可変のスリットの場合のように、
コンベアを使用して、移動の方向と直角の曝露勾配を得
ることができる。１つの利点は、多くの市販の加速器の
場合のようＫ、ビームの断面の・ぐターンを移動の方向
に任意の形（おそらくガウスの）することができること
でめる。均一なビームを用いると、フィルター、スクリ
ーン又は格子を、試料に対して固定の位置で使用して、
所望の２元締ｔｐパターンを得ることもできる。 固冗又は足置ゲル噌嬉に対しては、多孔性勾配は、規矩
さｎた速度でゲルを越えて動くプログラムＯＪ　［１５
なンヤツターの組型の使用によってつくシ出すことがで
きる。ある線鷺、線、ｊｌ率、運びにゲル組成に対して
ゲルを越えて動くシャッターの速匿が、多孔性の％敞を
火足する。シャッター曝露系の絆細な説明は、連続ゲル
製造法と共に、生産の要件９０を説明する節において論
じられる。 生産要件９０ 前の開示におけるＳｉｉ説に従って検定、最適化された
系を用いると、バッチ様式又は連Ｗｃ製造操作を使用し
である多孔性の％徴のゲルを得ることが全体として実施
可能である。 本発明によれば、第１６及び１５図に最もよ〈見られる
ように、ポリスチレンのトレー１１２を有し、かつポリ
エステルのカバー・シート（これはゲルの支持体として
役立つ）をＭする２パ゛−トの型中、ゲル処方物は曝露
される。第１５及び１５図のトップ図は、それぞれ第１
２及び１４図に見られる。トレー１１２は、本質的に深
さ１２ｍ１ｌｓ　（３００＃　）の、浅い４．５”　Ｘ
５”のトレーでめり、ゲルの長さの約％にわたる−４の
　”リッジを有し、それを８つのレーンに分けている。 トレー１１２は、セルヴア・ファインビオケミ力から得
られる７ｍ１１の［ゲル・フィックスＪ　（Ｇθ１　ｐ
ｔ＃）ポリエステル・フィルム１０４でカバーされて、
完成電気泳動のためのたわみ注の支持体が侍られる。特
殊２−Ｄ業績ゲル応用の場合には、電極は、支持フィル
ム上プリントされる。この場合には、レーンのリッジ及
び試料適用ウェルは、型から取り出される。 ポリエステル・フィルム１０４Ｖｉ、型の縁にダウ・コ
ーニング・シリコン高真空グリースの薄い被ａｖｍ工し
、次に２つのパーツを共にロールがけすることによって
、ポリスチレン・トレーにシールされる。グリースは、
耐水性の液状シールを与える。次に２つのパーツは、ゲ
ルの長さに切ってストリップになっている、紙束用のプ
ラスチックの縁モールディング１１４（スライド−ロッ
ク・パインディング・パース（５ｌｉｄθ−Ｌｏｃｋ　
Ｂｉｎｄｉｎｇ　Ｂａｒｓ”））を使用して−しよにし
めつけられる。曝露に続いて、ゲルは、ポリエステル・
フィルム１０４に唆先的ｉ’ｃｆｆｌ看し、かくして２
つの半分の間の後層の差異のために型からはがすことが
できる。 ゲルを越える均一な睡気泳動的移動？保証するためには
均一なケ゛ルのＪ早さが必要である。雫点の間物−な厚
さを確実にするためには、ゲルの型の寸法に切られた。 ２５ｍ１１０アルミニウムのプレート１０２がポリエス
テル・フィルム１０４の上に直かれる。第１４及び１５
凶申厳もよく見られるように、このプレートを通して直
接曝露が行なわれる。このことは、電子ビームの篩エネ
ルギーの故に、本発明者らの糸を用いて可能でるる。し
かし、他の！１！！造図式においテハ、アルミニウム・
プレートは必要とされない。トレー１１２につける前に
、ポリニスナル・フィルム１０４ｒｉ、水な使用してプ
レート１０２上に押し出されて接層が得られる。次に１
前述したように、シリコン・グリース及び鍼り２ンブを
使用して、この槓虐＝トレー１１２につける。 トレー１１２は、トレー１１２の反対の隅に位置してい
る小ざいボート１ｏ６を通して満たサレる。トレー１１
２は、９気又はアルゴンか単量体浴液によって置換され
る角度に保たれる。 ボート１０６は、小さいゴムの隔膜１０８がかぶされる
。 ゲル処方物１１０、ポリエステル・フィルム１０４、ト
レー１１２、縁モールディング１１４、並びにアルミニ
ウムのプレート１０２よシなるｍ組立物は、フルミニク
ム支持体１１３上に置かれて、トレー１１２のための刀
為たい支持が得られる。この器具は、ゲル支持組立１４
４と称され、選ｄれる＃造法の型いがんに妙１がゎらず
、ゲル重合のために使用される。 第１６及び１７図に例示されているのは、バッチ型の僚
式で線簸勾配をつくることができる、コンピューター駆
動シャッター器具でろる。プログラム可能なシャッター
１４２は、電離放射線源１４０の下にその距離で置かれ
、これは、標的において均一な放射の分布を生じる。前
述したように単量体で満たされた、ゲル支持組立は、比
１６図中最もよく見られるよう九、２つ又は６つ慣に並
んで、次ＶＣ試桝ホールグー１４６に垂直に入れられる
。次にｔ覗放射線諒がｔビーム・シャッター１４１を開
くことによって活性化される。同時に、プログラム可能
なシャッター１４２が宿性化され、とｎは、所頃の線型
の特徴に従つ℃コンピューター１５６のソフトウエヤー
の命令によりてコントａ−ルさｎる、スクリュー・ドラ
イブ１４８及びステッパー・モーター１５０の配置によ
って閉鎖されはじめる。インテル（工ｎｔｅｉ■）８２
５５Ａプログラマブル・ベリフエ２ルのインターフェイ
ス１５４を使用して、コンピューターとシャッター駆動
系との間のアナログ対デジタルψコントロール・コミュ
ニケーションをコーリ＄−１する。ニーｆ−を高エネル
ギー放射線から隔離するために、適当な吸着材料からつ
くられた放射セル壁が、シャッター系とコントロール案
との間に配置ｔされる。この装置のトップ図は、第１７
図に例示される。 ゲル処方ｌ１ｌｌ噛蕗のために使用される第２の器具は
、ゲルの連続製造のためのコンベア糸であり、これは第
１８図に例ボ纏れる。ゲル支持組立１４４は、手で単量
体で満たされ、次にステンレス會スチールのコンベア拳
ヘルド１６０上に置かれ、これは、ゲルを屯啼放射線諏
１６４Ｋ、次に収集区域１８０に運ぶために使用される
。照射の間に発生する過剰の熱を除くことを助けるため
、第１８及び１９図に例示されるよウニ、熱移転管１９
０−これは、パック−アップ・プレート１９２につけら
れ、このプレートは、ステンレス・スチール・ベルト１
６０と接触している−を通して水を循環させることによ
って、試料の冷却が得られる。 コンベア・ベルト１６０にゲル支持Ｍ１Ｍ１４４を置い
て後、１１Ｌｆ＠放射線源１６４が活性化され、ビーム
・シャッター１６６が開かれる。ビームが安定になった
時、コンベア１６０を開始させ、ゲル支持紐ｆｆ１１１
４Ｕ、一定の予め定められたベルト速度、並びに加速器
ビーム７１１ｔにおいてスリット、格子又はスクリーン
組立１６８の下を通過する。 放射線エネルギー＃１足学的測犀からＭｒａｄｓ／ｍａ
全加速器ビーム域流１秒率位のマス厚さくｔａ）の試料
中検定された加速器依存性吸収線′１に率を知シ、並ひ
にＭｒａｄθ／抄単位のゲル試料に対して所望の１Ｉ量
４を通釈］゛ることＫより、加速器ビーム電流を決定す
ることができる。この情報を用い、限定性分子量とＭｆ
又は多孔性及び嶽看との関係ケ知れは、試料ｆｉｒ：あ
る長さの時間曝露することによりＣ１’Ｆｔ定の多孔性
ン得ることかでさる。スリットのシメンジョンは、蚊大
所望暎嬉に相当する破大シメンジョンｖｃｍｓ化びれる
。この最大の曝露が何でなσれはならないか、並びに−
Ｊ１ｍｔ率を知れば、ベルト速度を針具することができ
る。 典型的なスリット、格子、或いはスクリーン組立１６８
の例示は、４２０及び２１図に示される。興味のめるス
リット・マスク１９６は、必要なＦｆｒ望の多孔性の特
徴に応じて選ばれる。 スリット１９６は、ホルダー及びシールド組立１７８に
カップルされ、これらは、望ましくない放射線からゲル
支持組立１４４を保６Ｓすると共に、興味のめる電子フ
ィルターとして作用する。スリットにＩ／ＬｌｌＩ放射
線を移行させるために、スリットの上に放射窓１９８が
Ｗえられる。スリット１９６ｄ、４つのフレッシュによ
ってシールド組立１９８に平行に保たれる。 コンベアベルト１６０（４１８図）は、モーター１７０
によって駆動され、こ扛は％減速−車箱１７２にカップ
ルされ、これがベルト１７４を駆動し、これは次にベル
ト滑車１７６を駆動する。照射の間ゲル支持組立１４４
は、遮蔽物１７８−これは、アルミニウム又は鉛シート
物よシなり、コンベア１６０及び試料貯蔵区域　１８０
の上に置かれる。ゲル支持組立１４４がコンベア１６０
を離れるに従って、それらは、出口斜面をすベルトつて
試料貯蔵区域に入り、これは、水力スタンド１８４によ
って垂直ＫａＭ１節きれる。 電子加速ａは、固定された率で定められた区域にわたっ
て一定のエネルギーケもつ電子の一定の７ラツクスを生
じるので、試料の特別の区域に与えられる４Ｉ量は、＠
露の時間に正比例する。時間は、プログラムされたシャ
ッターの運動によシ、或いは所望の勾配に相当するシメ
ンジョンに切られたｏＪ変固建スリットのＦの一定のコ
ンベアの通勤によって調節することができる。別法とし
て、試料の曝露は、格子又はハーフトーン電子フィルタ
ーにそれを通すことによって投射ビームの相対量をｖ４
ｍすることによってｖ４贅することができる。 スリットのジノンジョン、シャッターの通勤−コンベア
ベルトの速度、運びに加速器ビーム電流及びゲルの多孔
性に対する曝露ａｔ率の差異から生じる効果は、電離放
射線を使用して電気泳動ゲルを製造する前に決定しなけ
ればならないすべての因子でるる。 潜在性のある製造法と両立しうる、試料の連続導入及び
取出しが得られる改変をこのコンベア系に行なうことが
できる。 均一の多孔性ｌＩＩ蕗、別のレーン多孔性変動曝露、運
びに連続勾配＠露を生じるため、上の製造糸の各々をい
かに使用することができるかを下に説明する。 均一曝露 パッチ型のシャッター系（第１６図参照）を使用して均
一な曝露を得るため、ゲル１４４の各部分が同じ貴さの
時間曝露されるように試料１４４をシャッター・テーブ
ル１４６にのせる。 コンベア系第１８図において、試料１４４を一定の速度
で正方形又は長方形のスリット１９６の下を通す。これ
らの２つの製造法は、共に同じ全ａｔを生じるが、互に
微妙に異なっている。 シャッター系を用いると、試料１４４は、七の全表面域
に本質的に均一な即時の罎ｊＩを受け、同時にゲル中す
べての点で重合が開始される。 コンベア系を用いると、放射の前面がゲル上を通り、そ
の付Ｐｌ［する拡散及び熱勾配と共に相当する重合又は
反応点を生じる。開示されている製造条件下では、得ら
れるゲルに差１４は観察されない。 レーン曝露 バッチ型の系（第１６及び１７図参照）を使用し℃、異
なっているが均一な曝露を有する判別のレーンによつ℃
ゲルを得ることは、段階型の方式でゲルの＊でを越える
シャッターの＋勤又は自動運動を必要とし、第７及び８
図中説明されているものに類似の曝露中試料をマスクす
る。好適な「レーン」曝露産生法は、第７図中説明され
ているものと同じスリットのパターンをもつコンベア系
を使用することである。 連続勾配曝露 使用される最後の種類の曝ｊ！け、電気＃勤の方向にお
いてゲルの長ざに沿って特定の所望の多孔性の範囲又は
限定性分子曖分布に相当する線量勾配を生じるものでめ
った。これらの勾配は、コンベアと共にシャッター及び
ｐＪ変注固建スリットを使用して製造きれた。谷々の使
用を説明する。 パッチ型シャッター系、第１６及び１７図を使用すると
、シャッター１４２は、その最大位置に開放さ扛、ゲル
１４４は、シャッター１４２の縁に垂１１の電気永動の
方図をもつデープル１４６に置かれる。電離放射線源の
動作を開始し、ビーム・シャッター１４１を開放する。 同時に、試料シャッター１４２を活性化して、プログラ
ムされた速度で閉屓し、所望の線量の特徴を得る。 好適な−Ｍ＋収は、コンベア糸（第１８図）を使用し、
マスク１６８を使用して勾配を得ることである。マスク
１６８は、特定の分子量又は多孔性対距離のｑ！ｊ徴を
生じるのに賛する＠ム勾配を得るのに心安な％友のパタ
ーンに切られる。試料ゲル１４４は、ベルトの運動の方
図に垂直の１気体勤の方向をもつコンベアｙｔｌのせら
れ、次に８射きれる。第９八〜９Ｄ凶は、所望の電気泳
動多孔性反応を得るために利用できる、異なった代表的
なマスクのパターンを例示する。 、Ｊ４２２凶中例図中れるのは、鈑形分子瀘対距離分布
を生じる綴を特徴の表示でめり１その植来が第２５１九
例示される。ｉ２４図例示されるのは、対数分子量対距
離曲線を生じるａｍ特徴の表示で必り、その結果が第２
５図に例示きれる。タンパク移動距離を表わす図におい
て、実線は、その排除限界におけるタンパクに対して理
論的に予期される位置を表わす。＝ｅ号は、タンパク移
動距離の実際のデータのセットを表わす。 被覆操作 型を使用する流しこみ礫作が、純水／阜賞棒体処方物ら
ゲルをつくるために使用δｎなければならないが、ポリ
アクリルアミドか又は他の配合０１能な水溶性重合体を
使用して増粘されている溶液の場合、連続被覆操作を使
用することができる。可能な被覆操作を説明する。第１
のものはカバー・シートを４り用し、第２のものは不浴
注被覆反応室を使用する。 ゲル処方物が、放射源から陥れた場所で被覆される場合
には、第２８図中戚もよく見られるカバー・シート２１
０は、溶媒（水）の気化を防止し、かつ重合のため酸素
障壷が得られるように施工されなければならない。カッ
ｑ−・シート２１０は又、プリント型Ｘ憔等をざ有して
いてよく、或いはベースの一部分として包言されていて
もよい。均一なゲルの厚さを得るために、スペーサー２
１２が使用されなければならない。 これらは、テンプレートとしてフィルム支持体２１４に
のせられる。次に早Ｊｉ坏−厘合本組成物２１８が、ノ
ズル２２０を用いてフィルム支持体２１４にポンプで送
られる。被覆ナイフを使用し℃、単量体−直合体処方物
を均一なゲルとする。 率電体−Ｎ曾体組成物が、十分な物理的一体性を有する
場合には、予めにめられた厚さの被覆を、ドクター・ナ
イフを使用してつくることができ、これは、第２９図中
域もよく見られるように、ゲルの製造の間支持体となる
、Ｕ形ブラケット中に１１かれる。第２８図におけるよ
うに、単量体−重合坏組成ｗＪ２１８は、ノズル２２０
を用いてフィルム支持体２１４にポンプで送られる。次
にドクター・ナイフ２２２　ＶＣよってゲルが形成され
、不活性雰囲気２２６中、放射源２２８によって重合さ
れる。被覆及び照射の間浴媒の損失を防止するために、
ＩＭ健及び湿度を規制しなければなりない。上外した方
法は共に、増粘阜着体Ｉ＠液又は純水浴注直合体溶液に
対して使用してめるゲル生成物２２４を得ることができ
る。 アクリルアミド単量体の′Ｉｓ注は、十分認めら　゛れ
ている。従って、低残留率Ｊｌ捧ｃｆＪｔτもつゲル材
料を得ることが望ましい。本発明者らは、放射線重合型
及び常法化学重合型ゲル中残留アクリルアミド言遭は、
■ＩＦ及び均−ＰＡＧＥゲル材料について本質的に均等
でめることを確めた。 しかし、放射線で生産された勾配ゲルは、勾配の多孔性
の区域において比較的商い残留率量体を含有することが
ある。しかし、安定性試験により、このことは、ゲル材
料の電気泳動の性能及び安定性に影響しないことが示さ
れている。 処方及びゲルの多孔性に対する電子曝露の相互作用の分
析は、電子ビーム勾配ケ゛ル中残留単量体言虚な低下又
はなく丁ことかできるいくつかのアプローチを示１愛し
ている。こｎらは次のことを己言する： ・　ゲルの注買の制限をコントロールするために放射線
による交さ結合を使用する； ＠　厘合体分子ｔをコントロールするため電子線量率の
処理； ・　アクリルアミドのアクリルアミド・プレポリマーと
の置換；並びに ・　アクリルアミドの非毒性茜分子近オリゴマー単教体
との入れ賛え。 放射線による父さ結合は、ゲル中残留１１捧含電を低下
きせる魅力的なアプローチでろる。 このことは、　（ａ）放射線による交さ結合が直接重合
より高い電子線蓋を必要とすること及びｆｂ）電子産生
重合体ラジカルとのビスアクリルアミドとの相互作用に
よって枝分（Ｌ及び父さ結付が生じ、これがゲルの性質
の限黛を強化することという本発明者らの知見に基すい
ている。ゲル処方中ビスアクリルアミドＫｊｉｋｋ低丁
させ、〃ムつ放射線による父さ結合を販大にするように
電子曝露を延長することによρ。央貰的にゲルの多孔性
を増大することなしに、比較的商い割合のアクリルアミ
ド単を体を貞合法中初期に消費することができることが
理論化されている。次にゲルの性質の制限を、放射線に
よる父き結合を増大させることによって増大させること
ができる。 このアプローチを明示するために、ビスアクリルアミド
濃度の低下したゲル（０，５，１９ｂＣりをｙ４製した
。次にこのゲル処方物に、拡大した範囲（０，０５〜５
　Ｑ　Ｍｒｄθ）の電子＠露を与えた。次忙、標準タン
パクの混合物の電子泳動分離を使用してゲルの憂孔注を
標１曲した。１（ＰＬＯによって残留単量体含量を測定
した。第２６及び２７図に示されるように、低下したビ
ス（１％Ｃ）を用いて製造されたゲルは、残留単量体含
量の実質的な低ｒ及び有用な範囲（６〜２６％）のゲル
の多孔性を共に示す。これらの矧児は、交さ結合剤単重
体の一度及び電子＠露の程嵐を操作するととＫよって、
広い範囲の多孔性及び＋！６度の単層体変換を共にもつ
ゲルを得ることができることを示す。 上に挙けた他のアプローチは、全勾配ゲルを通してｊ１
１遺体さ倉を低ｆさせる手段として魅力的に、しわれる
。本発明者らは、ｍ＊＊が、重合の程度、かくしてゲル
の分子制限のａ實に影響する重要な変数であることを示
した。一般に、重線を率において得られたゲルは、低い
＃！電電率おいて同じ全曝露を与えられたゲルより制限
が少ない順回かめる。比叡的商いＩＭ盾率においては、
単層体Ｖま、高層に制限性のゲルを生じることなしに、
有効に消費される。 これらの観察は、孔勾配ゲルにおける残留単量体含量を
コントロールするのに利用することがでさる。持足丁れ
ば、ゲル１ＩＩＩ蕗の間巌瀘率を変えることＶＣよって
、本質的に完全な早敬捧の消費、しかし広い範囲のゲル
多孔性をもつゲルを得ることができる。 更に、アクリルアミドの代力に非毒性の予重合型アクリ
ルアミド又はアクリルアミドのオリゴマーを用いること
Ｋより、域気尿動ゲル中アクリルアミドの電性を本質的
になくすことができる。 ルの直接生産 水溶ａ重合体の水浴液を照射して、直接制限性のゲルの
ネットワークを形成式ゼることができる。このネットワ
ークは、第２６及び２７凶に例示されるように、重合体
分子への放射線によって誘得される父さ結合によって生
じる。２゜Ｔ、　１０ケ゛ルを表わす第２６図に見られ
るように、ｉ＆初のＭｒａｄ　Ｏ曝露の内に本質的にす
べ℃の遊離単量体がγ自責される。ゲル制限性の早い増
大は、重合に対応する＊１体の減小及びＢＩｓｙ：ざ結
合と放射ｉＫよる交さ結合との組合せＫよる、付随する
組成物の直接交さ結合を伴なう。すべての単層体がｍ９
Ｉｔされて後、ゲルの制限性は、線量の関数として線形
で増大しつづけることが見られる。このことは、マトリ
ックスの１１ｉ＆放射線による交さ結合に相当する。こ
の反応は更に、第２７図中プロットされたデータによっ
て明示される。各々の場合、本質的くすべての＊、を体
が、ＩＭｒａｄ禾滴の＠露によって消費されている。 扁い線賞程ゲルは制限性１Ｃなる。坂もｆの曲線は、代
表的水溶性重合体でりる、線形ポリアクリルアミドの多
孔性の変化に対応する。ポリアクリルアミドの２０％Ｔ
溶液は、典型的「６．５％Ｔゲル」の制限性の性質を有
することが見られる。 この多孔性の価は、おそらくタンパクが移動しなければ
ならない白シくねった径路の尺度でりる。第２７図栄典
なった曲線は、初期処方物ｒ（添加されたビスー変妊結
合剤の異なった童をもつ組成物を表わし、初期重合段階
の間のゲルの制御ｓｌ！注に対する化学的父さ結合剤の
効果を示す。 放射線による交さ結合は一般に、処方物の谷セットにつ
いて、化学誘４重合によって達成することができるもの
を超えて、線量の関数としてゲルの制限性の注員を増大
させる。初期重合段階の間、放射、ｌ＃導菖合体ラジカ
ルと、組入れら九℃いる８１８分子のＩａ垂オレフィン
基との反応の結果おこる、放射線及び化学的又さ結合の
間の相乗効果がるることが注記される。両図から、直接
放射＃父さ結合は、普通の化学手段によって得られる最
大値を超えてゲルの制′＃ｉ性を蝙長する仁とができる
ことも見られる。 ポリアクリルアミドの場合にことで明示されているよう
に、１ＩＹＩＩ限注のゲルのネットワークは、他の水Ｉ
ＩＩ性重合体の水溶液を照射することによっても得るこ
とができる。１０％〜３０ｑｂのポリビニルピロリドン
、ポリアクリル酸、ボリヒ゛ニルアルコール及（ｊボ＋
）メチルビニルエーテルが、１〜５０　Ｍｒａｄｓの＊
＊を与えられ、不溶性のゲルを得た。これらの系の放射
に対する反応は、溶解された重合体によってきまシ、あ
るものは他のものより放射線に感受性である。列記され
たもの以外の水浴性重合体が、同様に反応することが期
待される。 ’ｔ＊放射−による電気泳動ゲルの重合を誘導する本発
明を使用すると、このゲル生成物の薄いプレートに生物
有機分子の試料を置き、そしてプレートの薄いシメンジ
ョン以外のシメンジョンを越えて電圧をかける工程によ
り、上の開示中述べられたゲル生Ｈ，物１００を使用し
て生物有機分子を電気泳動分離することがｂ］能である
。このことは、勾配の形及び型の高い丹生性に移される
。このことを確めるため、３つの異なったロットで一連
の１１６のゲルを製造し、６つの異なった日に曝露させ
た。コンピューターでプログラムされたシャッターを使
用して勾配＠露を行なった（第１６図参照）。異なった
素の位置の期待されるエラーを導入した。この系列の実
験からの結果を例＃６に示す。 多くの可能性のらる工２−源にもかかわらず、すべての
ロット及び組合わされたセットにおけるすべてのタンパ
クの標準偏差は、本質的に同一で９５．０．０２に等し
い。１１６の点に対するタンパクの位置のエラーは±０
．６％でめる。 タンパク分子量としてａｙ（変動係数〕の増大は、３０
００から２５７００まで増大し、一定のＳＤとカップル
させて、実験におけるもう−の生な誰は、タンノぞりの
バンドの位置の精密な測定にろり、ゲルの間の化学的又
は構造的変動に関係していない。 例　６ 再生注統計賃約 タンパク ＭＩＩＦ−＊　３０００　６２００　１３．５００　１
８４００２５７００セツト＃１ 点の＃ＤＩＦ　２８，２７　２８．２７　２８．２７　
２Ｂ、２７　２８．２７　２８．２フイ」籾水準　９５
　９５　９５　９５　９５　９５Ｔ価　２．０５２　２
．０り２ ＋均　０．８８００．７Ｂ６０．７１００．６４５０．
５７３０．７１９８Ｄ　Ｏ，０２１０，０２１０，０１
９０，０２００，０２１０，０２０ａｖ　α０２４　０
．０２７　０．０２７　０．０６１　０．０３６０．０
２９±範囲　０．００８　α００８　０．００７　０．
００７　０．００８０．０Ｕ８（０，０Ｈ）− ｏ、ｏｏｓ Ｏ，７１９ セット＃２ 点の＃ＤＦ　４４．４３　４４．４３ 信頼水準　９５９５ ７価　２．０２１　２．０２１ 乎均　α８８７０．７８９α７１２α６４Ｂ　０．５５
９０．７１９ＳＩ）　０．０２３　０．０２６　（１，
０２８０，０３００，０３２０，０２８ｃＶ　Ｏ，０２
６０，０３３ロ、０５９　０．０４７　（ＬＯ５８０，
０４１±範囲　０．００７　０．００７　０．００８　
０．００９　α００９０．００８（０，０１２）＝ ｏ、ｏｏａ Ｏ，７１９ セット＃３ 点の＃ＤＦ　４４，４３　４４．４３ 信禎水準　９５９５ Ｔ　価　２．０２１　２．０２１ 平均　０．８７８０．７８０　Ｑ、７０２０．６３５０
．５４８０．７０９ＳＤ　α０１７　０．０１５　０．
０１６０．０１９　Ｑ、０１８０．０１７ｅＶ　Ｏ，０
１？　０．０１９　０．０２２　０．０３０　０．０３
３０．０２５±範囲　０．００５０．００４　０．００
４　０．ＯＬ＋５　０．００５０．００５（０，００７
）＝ ０．００５ ０．７０９ ＰＩ　Ｆ２　Ｆ５　Ｆ４　Ｆ５　Ａｖｅ。 セット＃４ 点の＃Ｄ？　１１６．１１５　１１６．１１５信頼水準
　９５９５ １１曲　１９８　１・９８ 乎均　α０８８０．７８５α７０８０．６４２０．５５
８０．７１５ＳＤ　Ｏ，０２１０，０２１０，０２２０
，０２５０，０２６０，０２６ｅＶ　Ｏ，０２３０，０
２７０，０５１０，０３８０，０４６０，０３６±範囲
　０．００３　０．００３　０．００４　０．００４　
０．００４０．００４（０，００６）＝ ０、ＬｉＯ２ ０，７１５ ゲル間の変動＝土０．６０２％ 注文ゲル−ビーム、シャッター、スリット又はマスクの
ミクロプロセッサーコントロールによって、ゲルの勾配
は、任意の／ξターンの多孔性の特徴に注文を受けるこ
とができる。例えげ、不連続勾配及びコンプレックスな
％徴の勾配な容易に得ることができる。 タンノぞり試料との可能性のるる反応をなくし、背景の
汚染を減小させることができる。分離は比較的鋭く、染
色タンパクのスポットは、背景と−いコントラストを示
す。 れている。この場合には連続生産が可能でろる。 かくして、各ゲルを舟生できる条件下に迅速につくるこ
とができる。 て容易には得られない薄い勾配ゲル（５００μ）の生ｋ
ｉ’ｔ　ｏＪ　叱にする。薄いゲルは、実施するのによ
り小埴いパワーを心安とするので、そ扛らは比較的早く
電気泳動され、取扱いが容易でるる。このものは比較的
早く、エネルギーを節約する。 は、ゲル処方物中低下したイオンｉ′童のだｌ０ｖｃ低
下させることができる。 ＩｇＦゲル−当該技術において製造されるＨ通のゲルは
、テトラメチレンジアミン（ＴＭＥＤＡ　）のような有
機塩基を重合触媒として存在させて（゛る。工ＥＦ施工
の場合には、前ｄピの塩基が移動し、全一勾配において
ｐＨ櫃をひず１ぜるｉ■吐注がりる。本発明の場合それ
らがないことは、安定、正確な田勾配も意味する。 比較的安全なゲル−ユーザーは毒性のあるアクリルアミ
ドを取扱う必安がないので１已装されたゲル材料は、比
較的安全に＊扱うことができる。 及び水素供与体の不存在は、ゲル材料のイオノ定数を低
下きせる。このことによって、熱の産生が少なくゲルに
より局い電圧をかけることができる。 安定な勾配−他の系において未反応の開始剤は、ゲルの
製造が完了して後、遊趣単量体の重合又は重合体の交ぜ
結合をおこすことがある。 かくして交さ補合密度及び勾配がコントロールされず変
化する可能性がある。開始剤の不存在は、勾配を安定に
する。 ル開始剤の不存在は、開始剤の遊離率通体、緩衝剤、溶
媒、或いはアクリルアミド重合体とのり舵柱のある無作
為の反応を潜在的になくす。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ＩＥ離放射崖によって電気泳動ゲルをつくる
方法のブロック図である。 第２図は、２　ＭｊＯＶ−ＧＩＩＣ，共振変成器の加速
管窓の下６０１において得られた電子ビームｌｌ！ｌＩ
露ノぞターンの図面でろる。 第３図は、追跡染料に関する檀々のタンパクに対するＬ
ｏｇ　Ｒｆとアクリルアミドパーセントを例示する図面
である。 第４図Ｖｉ％あるゲル組成に対する線量率（ＤＲ）の関
数として有効多孔性ｆＴ）対線１ｔａを例示する図面で
ある。 第５図は％線量及び４ｓ崖率の関数として時間及び線量
に関して多孔性の変化の率を表わ丁図面である。 第６図は、ある線量率及びゲル組成に対するＷｆｉＩ限
線ｔｔｉ対タンパク分子瀘排除限界（ＭＷｏ）を例示す
る図面である。 第７図は、段階型ａｍ勾配スリットのトッププラン図で
ある。 第８図は、第７図における段階ｍ線着勾配から得られる
ゲル多孔性の特徴を例示する図面でるる。 第９Ａ〜９Ｄ図は一多孔注勺配のために使用される、異
なった代表的なスリットを例示する図面である。 第１０図は、対数勾配多孔性の特徴のためのハーフトー
ン也子フィルターを９＋１示する図面である。 第１１図は、第１０図において例示されていルハーフト
ーン電子フィルターによってつくられる電子散乱効果を
例示する図面である。 第１２図は、ゲルの型及びフィルムの支持体のトッププ
ラン図である。 第１６凶は、第１２図の巌１６〜１３に沿って取られた
立面断面図でるる。 第１４図は、アルミニウム支持体上組立配置されたゲル
の型及びフィルム支持体のトッププラン図である。 第１５図は、第１４図の線１４〜１４に沿って取られた
立面断面図である。 第１６図は、電気泳動ゲルの帽ＩＣおいて使用するため
のシャッター系の図面である。 第１７図は、開気泳動ゲルの製造において使用するため
のシャッター系のトラフ１フ例示する図面である。 第１８図は、″電気ｖＫ＠ゲル′Ｊ）装造において開用
するためのコンベア系の図面である。 第１９図は、照射の間電気泳動ゲルを冷却するために使
用される器具を例示する図面である。 第２０図は、ゲルの照射の間使用される代表的なスリッ
トｖ組立を例示する図面でりる。 第２１図は、第２０図中水されるスリットのトップ図を
例示する図面である。 第２２図は、線形の分子量対距離多孔性の付値を生じる
スリットの特徴を例示する図面でろる。 第２６図は、５ｇ２２図に２けるスリットによつてつく
られる線量の特徴から生じる移動屯離対線形分子醍を例
示する図面でろる。 第２４図は、ｌｏｇ（分子量）対距離多孔性の勾配を生
じるスリットの特徴を例示する図面である。 第２５図は、第２４図におけるスリットによってつくら
れる線量の特徴から生じる移動距離対ｔＯｇ（分子量）
を例示する図面である。 第２６図は、０．０１　Ｍｒａｄ／秒における２０Ｔ１
１Ｃゲルに対する亀子線量の関数として残留率３１体パ
ーセント及びゲルの多孔性を例示する図面である。 第２７図け％　２０Ｔ％　００，２０Ｔ％　０．５Ｃ％
並びに２０Ｔ、１０ゲルに対する有効Ｔパーセント対吸
収巌量を例示する図面である。 第２８凶は、カバー・シートを利用する連続４＆榎操作
を例示する図面でりる。 第２９肉は、不活ａ被覆−放射峯を利用する連続被覆及
び重合操作を例示する図面である。 外２名 ｊ６乙 入口　出口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １〕　東金及び交さ結合した単量体から形成きれる水性
   のｍｓした多孔性マトリックスよう本質的になシ、電気
   泳動分離のために有用であり、開始剤の不存在を特徴と
   し、安定であり、再現性が必シ、そしてコントロールさ
   れた多孔性を有する多孔性ゲル生成物。 ２）単量体がアクリルアミドでめる請求の範囲第１項記
   載の生成物。 ５）更にコントロールされた多孔性を有することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のゲル生成物。 ４）重合が電離放射線でＩｓ４されるラジカルによって
   開始される特許請求の範囲第１項記載のゲル生成物。 ５）等電フォーカシングにおいて使用するため両性電解
   質又は緩衝剤の混合物よシ本買的になる群の１つをも含
   む特許請求の範囲第２項記載のゲル生成物。 ６）アクリルアミドの重Ｍ／谷量パーセントが約５％で
   ある特許請求の範囲第５項記戦のゲル生成物。 ７）アクリルアミド単量体が約り％重考／容崖ノぐ−セ
   ントから約り０％重量／容皺パーセントまでよシ本質的
   になるｔ￥ｉ針請求の軛門第２項記戦のゲル生成物。 ８）単量体がラジカル開始重合を受けることができる他
   の水浴性単量体を含んでいてよい特許請求の範囲第１項
   記載のゲル生成物。 ９）特許請求の範囲第１ＪＡ記戦のゲル生成物の薄いプ
   レートに生物有機分子の試料を置き１そしてプレートの
   薄いシメンジョン以外のシメンジョンを越えて電圧をか
   ける工程による、ゲル生成物を使用する生物有機分子の
   電気泳動分離法。 １０）％＊ｉ＊求の範囲第７項記載のゲル生成物の薄い
   プレートに生物有機分子の試料を置き、（−Ｌ−Ｃプレ
   ートの薄いシメンジョン以外のシメンジョンを越えて電
   圧をかける工程による、ゲル生成物を使用する生物有機
   分子の電気泳動分離法。 １１）約５０ミクロメートルから２ミクロメートルまで
   の範囲の厚さを有する特許請求の範囲第１項記載の生成
   物。 １２）ゲル生成物が長さ、幅及び厚さのシメンジョン及
   びこのシメンジョンの１つに沿って多孔性の勾配を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の生成物。 １３）ゲル生成物が定められた方式で交さ結合している
   特許請求の範囲第１項記載の生成物。 １４）ゲル生成物の厚さが約５０ミクロメートルから約
   ２ミクロメートルまでの範囲である特許請求の範囲第１
   ２項記載の生成物。 １５）ゲル生成物の厚さが約１００ミクロンから約３０
   ０ミクロンまでの範囲である％許請求の範囲第１２項記
   載の生成物。 １６）多孔性の勾配が線形である特許請求の範囲第１２
   項記載の生成物。 １７）多孔性の勾配が対数形である％許梢求の範囲第１
   ２項記載の生成物。 １８）多孔性の勾配がコンプレックスで必る特許請求の
   範囲第１２項記載の生成物。 １９）次の工程による電気泳動分離のため有用な多孔性
   ゲル生成物の製法： 約３％（重量／＄１１　）から約３０％（Ｊ［蓋／容量
   ）までのアクリルアミド単量体及び交さ結合剤（又さ結
   合剤は、全単量体の約０％〔重量／容量〕から約１０％
   〔重Ｊｉ／容量〕までよシなる）の混合物の水浴液をつ
   くシ、このｍ液に、−１釜びに均一の電気泳動の移行を
   保つのに必要なことがある緩衝剤、洗剤、両性′電解質
   その他の材料を添加し、この溶液を所望のゲル生成物の
   形にし、そして 成形された溶液な電離放射線にかけて単量体浴液を重合
   及び交さ結合させる。 ２０）単量体がラジカル開始重合を受けることができる
   他の水浴注率童体を含んでいてよい特許請求の範囲第１
   ９項記載の方法。 ２１）交さ結合剤がＮＩＮ’−（１，２−ジヒドロキシ
   エチレン）−ビス−アクリルアミド、　Ｎ、Ｎ’−メチ
   レン−ビスアクリルアミド（ＢＩＢ）、Ｎ、Ｎ’−ジア
   リルテトラアミド（ＤＡＴＤ）、エチレンジアクリレー
   ト、Ｎ、Ｎ’−ビスアクリルシスタミン、並びにポリオ
   キシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート（
   ＴＫＯＴＡ　）である％肝ｔＲ求の範囲第１９項記載の
   方法。 ２２）約０％（重１ｋｌ容量）から約２０係（￥Ｌ′ｋ
   ｋ／容瀘）までの範囲のアガロース、寒天及びポリアク
   リルアミドのような電気泳動分離と両立できる重合体材
   料を１液に添加することをよむ特許請求の範囲第１９項
   記載の方法。 ２．５）　１！ｍ放射線は開始剤又は触媒なしに重合を
   訪専することができるものでろって、電子、正イオン、
   アルファ（句、ベータ（角、ガンマ（ｒ）、並びにＸ線
   を包含する特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２４）単量体浴液にめでられるｔｍ放射線の線型を規制
   してゲルの多孔性を変える工程を含む特許請求の範囲Ｍ
   １９項記載の方法。 ２５）ゲルの多孔性がゲルの長さ、幅、或いは厚さの関
   数として変えられる特許請求の範囲第２４項記載の方法
   。 ２６）　Ｈ量の規制がゲルの長さ、幅及び厚ざの関数と
   して放射７ラツクスを調節することによって行なわれる
   特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ２７）溶液を基買上に被覆することによって溶液がゲル
   生成物の形にされる特許請求の範囲第１９項記載の方法
   。 ２８）水溶性重合体がアクリルアミドの代りに用いられ
   、前記水溶性単量体がポリアクリルアミド、ポリビニル
   ピロリドン、ツり酸化エチレン、ポリメチルビニルエー
   テル、ポリビニルアルコール及びアガロースよシ本質的
   になる特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２９）プログラムされたシャッターによるか又は電子的
   Ｋｇ１１節され７１ｃｍ離放射線によってフラックスが
   定置ゲルに対して調節される特許請求の範囲第２６項記
   載の方法。 ３０）スクリーン、ノ１−７トーン・フィルター、可変
   形アパーチャ、或いは電離放射線の電子調節を用いてフ
   ラックスが伝導型又は移動式ウェブ様ゲルに対して調節
   される特許請求の範囲第２６項記載の方法。 ３１）ゲルの移動の方向と平行に異なった長さのアパー
   チャによって各々が足められている複数のレーンの各々
   においてゲルが電離放射線を用いて照射される特許請求
   の範囲第５０項記載の方法。 ５２）線形数学的関数によってスリットの長さが変る特
   許請求の範囲第３１項記載の方法。　・５５）数学的関
   数によつ℃アパーチャの長さが変る特許請求の範囲第３
   １項記載の方法。 ３４）電気泳動のゲルシメンジョンに沿ってシャッター
   を移すことによって閉じられるアパーチャを７ヤツター
   が有するｔｆｊ許祷求の範囲第１９項配線の方法。