JPS6047961A - ポリヌクレオチドの分離同定装置 - 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】 発明の背景 技術分野 この発明は、ポリヌクレオチド配列の電気泳動的分離の
ための方法及び装置、並びにＤＮＡ　−ＤＮＡバイブリ
ド形成技法又はＤＮＡ　−ＲＮＡバイブリド形成技法を
用いて特定のポリヌクレオチドを検出するだめの方法及
び装置に関する。

従来技術 デオキシリボヌクレオチド（ＤＮＡ　）及びす？ヌクレ
オチド（ＲＮＡ　）は、すべての生物の遺伝的決定にお
ける鍵分子である。従って、種々のＤＮＡ及びＲＮＡを
分離し、そしてその正確な化学構造を決定する試みにお
いて、多くの努力と投資が行われておシ、そして行われ
続けるであろう。遺伝系の化学構造及び機能についての
一般的な背景情報については、例えばＬｅｈｎｒｎｇｅ
ｒ　＋　ＡｌｂｅｒｔＬ　ｒＢｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
　＋　Ｋ２刷＋　Ｗｏｒｔｈ　Ｐｕｂｌｆｈｅｒｓ＋工
ｎｃ、、ニューヨーク、Ｎ、Ｙ、（１９７５）、特に３
１〜３５章：及びＫｏｎｂｅｒｇ、ＤＮＡ　５ｙｎｔｈ
ｅｓｉｓ。

Ｗ、　Ｈ，Ｆｒｅｅｍａｎ　ａｎｄ　Ｃｏ、　＋　Ｓａ
ｎ　Ｆｒａｎｃｉｓｃｏ　＋ＣＡ（１９７４）を参照の
こと。

ＤＮＡ及びＲＮＡはヌクレオチド鎖から成り、任意の長
さのヌクレオチド鎖を「ポリヌクレオチド」と称する。

この発明は、遺伝子の広範囲の分野における２つの特定
の問題、すなわちポリヌクレオチドの混合物の分離、及
びポリヌクレオチドの与えられた混合物における特定の
ポリヌクレオチド配列の存在又は不存在の決定に向けら
れている。

ポリヌクレオチドの混合物の分離は、例えばヒドロキシ
アパタイト上での、又はヘパリン、アクリフ２ビン、オ
リゴ−ｄＴもしくはＤＮＡとカップリングした不活性マ
トリクス（例えばセルロース）上でのカラムクロマトグ
ラフィーにより；炭水化物ケ゛ル、例えばセファデック
ス（登録商標；ファルマシアファインケミカルス、ビス
力タウェイ。

Ｎ、Ｊ、）、又はアクリルアミドゲル、例えばビオダル
（登録商標：ビオラブス、リノチモンド。

ＣＡ）上での選択的グル沢過により；塩化セシウム、硫
酸セシウム、蟻酸セシウム、酢酸セシウム又はトリフル
オロ酢酸セシウム、好ましくはジメチルスルホキシド（
ＤＭＳＯ）を含有する硫酸セシウム中での密度勾配遠心
分離により；あるいは電気泳動により行うことができ、
この方法においてはポリヌクレオチドの混合物が多孔質
マトリクスに適用され、そして電界の存在下でサイズに
より分離される。この方法においてはダルマトリクス上
に電流の方向に対して直角に一連の平行なバンドが得ら
れ、各バンド中のポリヌクレオチド断片は同一の、又は
極めて近い分子量を有する。例えば５ｏｕｔｈｅｎ　Ｅ
、　＋　Ｍｅｔｈ、　Ｅｎｚｙｍｏｌ、　６８　：　１
５２−１７６（１９７９）を参照のこと。電気泳動装置
は市販されてお）、この装置は基本的に、電流に接続す
るための締め具及びプラグを有する室から成る。電気泳
動マトリクスが調製され、試料ヌクレオチドゝ混合物が
負荷され、そして室内に締め付けられる。電気泳動緩衝
液を手動的に加えなければなら々い。電気泳動ユニット
は装置内に組み込まれた電源と共に購入することができ
、そうでなければ電源を別途購入しなければならない。

一定電力及び高電力において系を作動せしめることがで
きる電源は入手可能であるが、温度はフィードバック制
御されない。電気泳動における温度調節プラテンの使用
は知られておシ〔例えば、Ａｎｓｏｒｇｅ　Ｗ、及びり
、　ＤｅＭａｅｙｅｒ　、　Ｊ＋Ｃｈｒｏｍ。

２０２：４５−５３（１９８０）：ＧａｒｏｆｆＨ。

及びＷ、　Ａｎｓｏｒｇｅ　、　Ａｎａｌ、　Ｂｉｏｃ
ｈｅｍ、　１１５　：４５０−４５７（１９８１）：Ａ
ｎｓｏｒｇｅＷ、及びＨ，Ｇａｒｏｆｆ　＋　Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　１９８１　：６３５−６４６
（１９８１）を参照のこと〕、そして酸化ベリリウムを
使用する冷却プラテンが知られている。しかしながら、
温度、電圧がフィードバック制御される温度調節系は知
られていない。

ポリヌクレオチドの分離のだめの公知の電気泳動マトリ
クスは一般に、ポリアクリルアミドダルもしくはアガロ
ースゲル、又はこの複合体から成る。Ｊ？ポリクリルア
ミドマトリクスはアノｊロースマトリクスよシ小さい孔
を有し、従ってポリヌクレオチドが比較的大きい場合に
はアガロースが好ましい。Ｓａｎｇｅｒ　Ｆ、及びＡ、
　Ｒ，Ｃｏｕｌｓｏｎ　＋　ＰＥＢＳＬｅｔｔｅｒｓ　
７８：１０７−１１０（１９７８）；Ａｎａｏｒｇｅ及
びＧａｒｏｆｆ　＋前掲；　Ａｎｓｏｒｇｅ及びＤｅＭ
ａｅｙｅｒ　＋前掲；並びにＧａｒｏｆｆ及びＡｎｓｏ
ｒｇｅ＋前掲はいずれもポリヌクレオチドの分離のだめ
の電気泳動マ）　ＩＪラプスして非常に薄い（００１〜
２　ｔｎ　）ポリアクリルアミドケ゛ルの使用を記載し
ている。しかしながら、非常に薄いアガロ−スケ゛ルの
使用は記載されておらず、これはおそらく約１．５覇よ
す薄いアガロースゲルはあまりに脆すき′て従来技術の
電気泳動装置を使用する場合に必要々手動操作に耐えら
れカいためであろう。

この発明が向けられる第２の問題は、ポリヌクレオチド
の力見られた混合物中の特定のポリヌクレオチド配列の
存在又は不存在を決定する問題である。一般に好ましい
方法はバイブリド形成法と称され、この方法は、ポリヌ
クレオチドが、このポリヌクレオチドと完全に又はほと
んど完全に相補的である他のヌクレオチドと自発的に対
を形成する傾向を本来的に有することに立脚している。

注目するポリヌクレオチドのヌクレオチド配列（ターケ
゛ット）が一旦知られれば、相補的ヌクレオチド（７６
０−プ）を分離し、又は合成することができる。ポリヌ
クレオチドの与えられた混合物中にターグｙ　トＩＪヌ
クレオチドが存在するか否かを決定しようとする場合に
は、この混合物にグローブを加える。プローブはターゲ
ットポリヌクレオチドに対してのみ相補的であるから、
グローブ及びターケ９ットのみが対を形成し、すなわち
バイブリド形成するである・う。次に、バイブリド形成
したポリヌクレオチドに対して特異的な検出方法が用い
られる。バイブリド形成が存在しないことは、プローブ
がターゲットを見出さなかったこと、そして従って混合
物中にターケ９．トポリヌクレオチドが存在しないこと
を示す。バイブリド形成理論の一般的検討については、
Ｗａｌｋｅｒ　Ｐ、　Ｍ。

Ｂ、　、　Ｐｒｏｇ、　Ｎｕｃｌ、　Ａｃａｄ　Ｒｅｓ
、　ａｎｄ　Ｍｏ１．　Ｂｉｏ。

９　：　３０１−３２６　（１９６９）　：　Ｋｏｒｎ
ｂｅｒｇＡ、　ｒ　ＤＮＡ　５ｙｎｔｈｅｓｉｓ　、Ｗ
、　Ｔ（、Ｆｒｅｅｍａｎ　ａｎｄＣｏ、　、　サン７
ランシスコ、　ＣＡ　（１，９７４，）を参照のこと。

バイブリド形成技法は種々の方法により行うことができ
るが、最も一般的な方法の１つはポリヌクレオチドの混
合物を電気泳動により分離することにより、ポリ啄プチ
ドをその大きさにより電気泳動マトリクス中でバンドと
なって分離するようにする。次に、マトリクス全体にグ
ローブを加え、そしてバイブリド形成するのに十分な時
間をかける。次にバイブリド形成しなかったグローブを
洗浄除去し、そしてマトリクスをバイブリド形成の存在
について試験する。現在知られている方法はすべて手動
で行われておシ、バイブリド形成技法に使用するために
特に設計された装置は知られていない。

１つの標準的方法は放射性グローブを使用し、バイブリ
ド形成しなかった放射性グローブを洗浄除去した後に残
留している放射能の位置を決定することによシバイブリ
ド形成を検出する。この方法に代えて、ポリヌクレオチ
ド混合物を、電気泳動による分離の前に放射性ラベルし
、そして奔放ラベル（コールド）プローブを加え、過剰
のプローブを洗浄除去した後、好ましくは未バイブリド
形成ポリヌクレオチドを分解するヤエナリのヌクレアー
ゼ又はヌクレアーゼＳのごとき酵素を加え、バイブリド
形感したグローブ−放射能ターゲットのみを残留せし応
る。いずれの方法においても、放射性ラベルされたバイ
ブリド形成ｆに−プークーダットポリヌクレオチドを検
出しなければならない。伝統的方法は、ラジオオートグ
ラフィー及びラジオフルオログラフィーとして知られて
いる方法であシ、これらの方法においては放射能によシ
直接的又は間接的に露光する写真フィルム又はＸ−線フ
ィルムの層を用い、後でこれを現像し、そして分析する
。この方法は非常に長時間を要し、そして放射線源の種
類、放射の強度、ダルの厚さ、及びフィルムの感度によ
っては数週間を必要とする。

電気泳動及びバイブリド形成の伝統的方法は長時間を要
し、そして手数のかかる方法である。電気泳動段階は現
在ゲルマトリクスの調製及び負荷、電解質の手動による
添加、温度及び泳動距離を調節するだめの監視、電気泳
動後の緩衝液中での人手による洗浄、及び乾燥状態への
移行を必要とする。現在用いられるバイブリド形成技法
は、ゾローゾ物質の添加、グローブを全体に行きわたら
せるためのダルマトリクスの浸漬又は攪拌、人手による
すすぎ、並びに写真フィルムの付加を必要とする。ダル
マトリクスが比較的厚い場合、ノ・イブリド形成に先立
ち、ポリヌクレオチドをまずさらに薄いマトリクス、例
えばセルロースニトレートシートに移行せしめなければ
ならない。この移行段階は長時間を要し、そして効率的
でない。例えば、５ｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅ、　、Ｍｅｔｈ
、　Ｅｎｚｙｍｏｌ、　６８　：１５２−１７６（１９
’７９）を参照のこと。上記の方法を用いない場合には
、グルを紙のように薄く乾燥しなければならず、プロッ
ト法を用いる乾燥方法は、５ｈｉｎｎｉｃｋ　Ｔ、　Ｒ
Ｌ　ｒ　Ｅ、　Ｌｕｎｄ　、　Ｏ。

Ｓｍ１ｔｈｉｅｓ、及びＦ、　Ｒ，Ｂｌａｔｔｅｒ　＋
　Ｎｕｃｌ、　Ａｃ１ｄｓＲｅｓ、２：１９１１−１９
２９（１９７５）に記載されている。この方法もまたや
っかいであり、そして長時間（１〜１．５時間）を要す
る。超薄（０，１〜２　ｍｍ　）アガロースダルを電気
泳動のために使用すること、及びポリヌクレオチドをそ
の場で（ｉｎ　５ｌｔｕ）バイブリド形成することは今
だ記載されていない。

従ってこの発明は、電解質緩衝液を自動的に充填しそし
て排出せしめるだめの装置、冷却シラテン、及び自動的
温度電圧フィードバック調節器を有する電源、並びに自
動染料フロント検出、自動洗浄、酸固定、及び染料浴操
作を行うだめの装置を有する改良された電気泳動装置を
提供することを目的とする。

この発明はまた、ポリヌクレオチドの電気泳動的分離の
だめの改良されたダルマ）　ＩＪクスを提供すること、
及び超薄アガロースダルマトリクスを用いてポリヌクレ
オチドの電気泳動的分離、及びバイブリド形成を行うだ
めの新規な方法を提供することを目的とする。

この発明はさらに、分離された。ｄ　ＩＪヌクレオチド
を含有する電気泳動マ）　ＩＪクス（１個又は複数個）
にゾローブ（１種又は″ａ数程）を自動的に供給するの
に適し、緩衝液の自動添加及び排出（すなわち、自動洗
浄サイクル）のだめの装置、自動染料サイクルのための
装置、及び変性のための自動塩基サイクル装置を有する
装置を提供することを目的とする。

この発明の他の目的は、現在知られている技法よシも迅
速、但し高感度の新規な電子的検出系を提供することで
ある。

この発明はさらに、新規な電気泳動室及び新規なバイブ
リド形成室を組合わせて成シ、場合によって乾燥行うた
めの装置、検出装置、及び分析装置を有する一体化装置
であって、ポリヌクレオチド分離及び／又はバイブリド
形成及び／又は検出及び分析段階のすべてにわたって電
気泳動マトリクスを移動せしめるだめの自動的手段を備
えたものを提供することを目的とする。

この発明の前記以外の目的は、上記の新規ｉ　一体化自
動系を用いてポリヌクレオチドの電気泳動的分離及び／
又はバイブリド形成を行う方法を提供することである。

次にこの発明を、図面と関連させてさらに具体的に説明
する。

第２図において、分離すべきポリヌクレオチド１の混合
物が適当なマトリクス２に加えられ、ポリヌクレオチド
を含有するマトリクスが適当な緩衝液に浸漬され、そし
て電界にかけられ（電気泳動３）、マトリクス中でポリ
ヌクレオチドがサイズに応じてバンドとして分離される
４゜電気泳動に先立ってポリヌクレオチドが適切にラベ
ルされておれば、分離されたポリヌクレオチドを含有す
るマトリクスは直接検出され７、そして分析される８゜
電気泳動に先立ってポリヌクレオチドがラベルを含有し
々い場合、分離されたポリヌクレオチドを含有するマト
リクス４は適切に選択された染料に暴露され、この後分
離パターンが視覚的に検出され、そして分離されたポリ
ヌクレオチドの全数及び相対位置を確認するだめに分析
される。

前記の方法に代えて、分離されたポリヌクレオチド４を
含有するマトリクスを乾燥し、そして、Ｉ？ポリヌクレ
オチド含有する乾燥したマトリクスを次に染色し、検出
しそして分析することもでき、あるいは染色したマトリ
クスをまず再度乾燥し、その後で検出及び分析を行うこ
ともできる。好ましくはマトリクスを染色の前後におい
て乾燥する。

特定のポリヌクレオチド配列の存在を検出しようとする
場合、分離されたポリヌクレオチド°を含有するマトリ
クスを、上記のごとく染色及び／又は乾燥を行った後又
はこれらを行うことなく、グループ９の存在に暴露し、
そしてバイブリド形成５を行う。過剰のブロー′ｆ１０
は適当な緩衝液６によシ洗浄し、そしてマトリクスを、
バイブリド形成の存在又は不存在について試験し、そし
て結果を分析する８゜上記の方法に代えて、洗浄したマ
トリクスを乾燥し、その後で検出及び分析を行うことも
できる。ポリヌクレオチドがバイブリド形成に先立って
染色されていない場合、洗浄後にマトリクスを適当な染
剤に暴露することによってポリヌクレオチドを染色し、
次に検出及び分析を行うことができる。好ましくは、染
色されたマトリクスを乾燥した後に検出及び分析を行う
。

第３Ａ図に関し、全工程にわたってダルマトリクス２を
支持するためのグル取扱フレーム１００が設けられる。

フレーム１００は、平行な１連の隆起１０４により多数
の平行な溝１０２に分けられており、この隆起は溝の間
を通シそして最外側にそりている。溝１０２は、最終的
な電気泳動’ｉｌｉ流路と平行に配置されている。溝の
端は移動可能な端板部材１０６により遮断され、この堤
部材は、ネジによって取扱フレームに固定されたゴム製
保護基１０８によシその場所に保持される。第３Ｂ図は
、Ａ−Ａ’における取扱フレーム１００の断面図を示し
、多数の平行溝１０２が多数の平行隆起１０４によシ分
離されている。好ましくは取扱フレームの床は適当な不
活性材料により隆起１０４を有する１片として流し込み
成形されている。一旦グル取扱フレーム１００にダルマ
トリクス２が負荷された後（第５図参照）、サンプル溝
形成櫛１２０（第３図）によりサンプル溝１２２が形成
される。

第５図に関し、多数のサンプルウェル１３２を有するサ
ンプル適用器１３０が示されている。使用に際して、サ
ンプルウェル１３２がダル取扱フレーム１００内の溝１
０２上に配置整列される。

第６図は、グル取扱フレーム１００の溝１０２中に、場
合によっては裏打シートを介してその上に、負荷された
ダルマトリクス２を示す。ポリヌクレオチドサンダルを
適用した後、場合によってはグルマトリクス表面を保護
膜１１４で被覆し、電気泳動中その場に留めておく。

第１ｔｉ１．、ポリペプチド、リポプロティン及ヒポリ
ヌクレオチドを分離しそして検出することができる自動
化された装置を示す。この装置は上記の機能を行うのに
必要な多数のサブシステムを含む。電気泳動ユニット２
００は、マイクロウェーブ／真空乾燥器３００、及び次
のバイブリド形成／洗浄ユニット４００と調和して配置
される。グル取扱フレーム１００は、回転可能な連結具
５２８を介して枕部材５０４上に配置された、溝を有す
る２本の保持棒上に乗せられる。腕５０２ハ、タルフレ
ーム１００の各端において小さいポリカーデーネート製
のピンとかみ合う。図には示されていないが、腕５０２
はバネ圧を介して下方に圧し下げられ、ソレノイド作動
器５２０によるロックアーム５２２及び５２４の伸縮に
より時計方向に回転するであろう。部材５０４は、ゴー
ル−グループシャフト（示してない）を介してレール５
０６上に配置される。マイクロプロセサー２２６（示し
てない）により機能する駆動モーター５１０により側方
から動きが与えられ、鎖状駆動部材５０８により枕部材
５０４に伝達される。

ステンプモーター５１０は前後方向に駆動可能であり、
これにより工程中に必要とされる種々のサブシステムの
間をグル取扱フレーム１００が後方及び前方に移動する
ことができる。

取シつけられている。通常の運転においては、ユニット
のだめの水圧駆動部材は、不使用中は引込められてお９
、これによりユニットがグル取扱フレーム１００の移動
通路から除去されている。マイクロウェーブ／真空乾燥
器３００の頂部３１３は上部水圧ラム（示してない）に
取りつけられておシ、これは下部ラム３０２と関連して
作動する。

第６図及び第７図に関し、電気泳動ユニット２００がさ
らに詳細に記載されている。電気泳動室２０４は、温度
調節プラテン２０８と直接接触する体部２０６を含む。

温度調節プラテン２０８に加熱用直流電流を適用するた
め、このプラテンに電力供給端子２１０及び２１２が接
続される。

体部２０６にはまた、電源２１８に接続される端子２１
４及び２１６が収容されている。端子２１４及び２１６
は線状電極であシ、第７図には模式的に水平に示されて
いるが、実際の使用においては、体部２０６内の各室の
底に水平に、電流に対して直角に配置される。電源２１
８の端子２２０及び２２２は、それぞれ端子２１０及び
２１２を介して温度調節プラテン２０８に接続される。

温度調節プラテン２０８の上方で体部２０６の上部表面
中に、マイクロプロセサ−２２６に入力を供給する温度
検知器２２４が配置される。マイクロプロセサー２２６
はケーブル２３０を介して電源２１８に接続され、端子
２１０及び２１２、並びに電極２１４及び２１６に供給
する出力を調節するだめの信号を電源２１８に供給する
。

移動可能に配置された染料フロント検出器２２８の出力
モマイクロゾロセサ−２２６の他の入力として機能する
。染料フロント検出器は、グル中の染料フロント指示薬
の存在を検知するだめの光電気的反射率検出器である。

好ましくは、電気泳動ユニット２００内に、多数の貯蔵
容器、すなわち電解質緩衝液貯蔵容器２４０、洗浄緩衝
液貯蔵容器２４２、酸貯蔵容器２４４、及び染料貯蔵容
器２４６を存在せしめる。

上記の貯蔵容器は、それぞれ関連するポンプ（２４９，
２５１，２５３，２５４）、及びバルブ系（２４１，２
４３，２４５，２４７）を介して入口バイブ２５０に通
じる。電気泳動体部２０６は排口部（複数）２５４を有
し、これらはいずれもバルブ２５６に通じ、そしてさら
にバルブ２５８．２６０．２６２及び／又は２６４を介
してそれぞれ関連する貯蔵器に通じる。上記のバルブ及
びポンプの各々はマイクロプロセサー２２６に接続され
、そしてこれにより調節される。表示を複雑にし々いた
めに具体的な制御回路は示してないが、後で機能的に記
載する。

電気泳動ユニット２００の体部２０６は、調節可能なオ
ーバーフローサイホン２１１を有し、これによりグル表
面１１２上の電解液のレベルが一定に保持される。

第６図及び第８図に関し、マイクロウェーブ／真空乾燥
器３００が詳細に記載されている。グル取扱フレーム１
００は、隆起した周辺３１０を有する乾燥台３０６上に
置かれる。上体３１４はホース３２０を介して真空封止
部材３１８及び多孔性マトリクス３１６と連結されたカ
ン３０８から成る。カン３０８は基体３０４中の溝３１
２に正確にはまり、多孔性マトリクス３１６がダルマト
リクス表面１１２上に、又はこれと接して置かれる。マ
イクロウェーブ発生器３３０はマイクロプロセサー２２
６に接続され、そしてこれにより調節される。マイクロ
ウェーブ／乾燥器３００の詳細は、１９８２年１月２７
日出願の米国特許出願第３４３，２５６号にさらに具体
的に記載されている。

第６図及び第９図に関し、バイブリド形成／洗浄ユニッ
ト４００が記載されている。体部４０８は電気泳動ユニ
ットの体部２０６と全く同様に構成されている。体部４
０８はダル取扱フレーム１００を保持し、そして好咬し
くけ、ノ・イブリド形成及び洗浄中に使用される種々の
緩衝液、塩基、及び酸剤の容器４０４を有する。緩衝液
貯蔵容器４１０、塩基貯蔵容器４１２、及び染料貯蔵容
器４１４はバルブ４１８．４２０、及び４２２を介し、
ポンプ４２６を通して容器４０４に連結される。ゾロー
ブ分配装置４３０は、ケ９ル取扱フレーム１００上に移
動可能に配置される。グローブ分へ装置４３０は多数の
平行な分配へラド４３２を有し、これらはそれぞれｒル
取扱フレーム１００中のグル溝１０２のそれぞれの上に
配置される。

各分配ヘッド４３２は、一方パルブ４４２を有する出口
チューブ４４６を伴うプローブ貯蔵容器４４４から成る
。貯蔵容器４４４はまだ空密栓４４８、チーーブ集成体
４３４０部分である国別的供給チーーブ４３６を有する
。チーーブ集成体４３４はブローブホンゾ４４０に連結
される。ノロープ分配装置４３０は腕４５６により、ベ
ルト４５２及びステップモーター４５４に連結された部
材４５０に連結されている。ミクロプロセサー２２６は
ステラｆ帛−ター４５４、バルブ４１８．４２０．４２
２及び４５２、グローブポンプ４４０、並ヒにバルブ４
４２を制御する。

好ましい検出系を第１０図に示す（第６図には示されて
いない）。螢光スクリーンがダルマ）　ＩＪクスの上に
置かれる。このスクリーンから生ずる光が、大口径短焦
点距離石英レンズ６０２により、非常に高利得のミクロ
チャンネルプレート６０４の光陰極上に像形成される。

ミクロチャンネルプレート６０４の出力は、ミクロチャ
ンネルプレート６０４の出力を観察するために使用され
る集積・　二次電子伝導テレビカメラ６０８中の燐光ス
クリーン上の画像である。二次電子伝導カメラ６０８は
、最少のノイズの混入を伴って比較的長時間（数分間）
にわたって画像を集積することができるという特異な性
質を有する。これにより、比較的低いレベルの放射能が
感知されても実質上増加した感度が得られる。カメラ６
０８の出力はアナログ信号であり、これはＡｔｏＤコン
バーター　６１０（８♂ツ）、２５６レベル）ヲ介シて
フレームスドア６１２に供給される。゛フレームスドア
ー６１２に貯蔵されたデソタル化像は５１２Ｘ５１２写
真要素の二次元マトリクスであり各要素は８ビツトであ
る。像はフレームスドアに貯蔵された後、良く知うれて
いるコンピュータ技法により処理され、強化され、そし
て分析される。このようなサブルーチンを行うためにデ
ジタルコンピユー７−６１４が必要である。さらに、フ
レームスドア中に貯蔵された像を観察しそして／又はこ
れらはさらに分析するために貯蔵するのにデジタルコン
ピー−ター６１４と関連するターミナルを使用すること
もできる。

この発明の装置を使用するだめの好ましい方法を、第１
図〜第１０図と関連ずけてさらに詳細に説明する。

ポリヌクレオチドの混合物、１はＤＮＡ及び／又はＲＮ
Ａから成る。一般に、混合物はＤＮＡ又はＲＮＡであシ
、そして混合物中のＤＮＡ又はＲＮＡのすべては単一の
分離源、例えば単一種の微生物又は高等種の単一の器官
に由来する。ＤＮＡ及びＲＮＡの分離源及び分離方法は
当業者に良く知られている。例えば、ＲＮＡはＦ、、　
已９　（Ｅ、　ｃｏｌｔ　）、組織生検体、血液細胞、
腫瘍細胞、ＲＮＡウィルス、哺乳動物培養細胞、植物細
胞等から、例えばＧｅ５ｔｅｌａｎｄ　Ｒ，Ｆ、　＋及
びＬ　Ｂｏｅｄｔｋｅｒ　、　Ｊ、　Ｍｏ１．　Ｂｉｏ
ｌ、８　：　４９６−５０７（１９６４）　；に、１ｒ
ｂｙＫ、Ｓ、　、Ｍｅｔｈ。

Ｅｎｚｙｍｏｌ、　１２　（Ｂ　）　：　８７　’−９
９（１９６８）に記載されている方法により得られる。

ＤＮＡは、任意の生物体、例えば血液、羊水、精子、生
検組織、腸組織等の細胞から抽出される。ＤＮＡ抽出方
法は当業者に良く知られている〔例えば、Ｍａｒｍｕｒ
Ｊ、　、Ｍｅｔｈ、Ｅｎｚｙｍｏｌ、　６　：　７２６
−７３８（１９６３）を参照のこと〕。

精製されたＲＮＡは、電気泳動処理するのに十分小さい
ポリヌクレオチドから成るが、精製されたＤＮＡは、複
雑な二次構造及び三次構造性を有する非常に大きな分子
から成る。従ってＤＮＡは、マトリクスの細孔を通過す
るのに十分小さい断片（ポリヌクレオチド）に小形化し
なければならない。

断片のサイズ範囲は一般に、約２５，０００〜１２５．
０００ドルトン分子量（０，１〜５００キロベース）で
ある。ＤＮＡを適当なサイズに小形化するために、ＤＮ
Ａを物理的切断又は酵素的切断により断片化する。物理
的切断（剪断）は、流動剪断、超音波又はＸ−線照射に
より行われる。例えば、ＬｅｅＳ、Ｓ、及びＣ，Ａ、　
Ｔｈｏｍａｓ　＋　Ｊｒ、　Ｍｅ　ｔｈ、　Ｅｎｚｙｍ
ｏｌ。

２９：４４３−４５１（１９７４）；ＬｅａｄｏｎＳ。

Ａ、及びＰ、Ａ、　Ｃｅｒｕｔｔｌ　、　Ａｎｏｌｙｌ
、　Ｂｉｏｃｈｅｍ、１２０：２８２−２８８（１９８
２）を参照のこと。上記の方法に代えて、ＤＮＡは、ヌ
クレオチド配列によシ定められる特定の切断部位に作用
する制限酵素によシ切断される。特定の制限酵素による
特定のＤＮＡ配列の切断は常に同じポリヌクレオチド断
片群を生成せしるので、長さのみに従ってランダムな切
断をもたらす剪断法よりも好ましい。この発明に使用す
るのに適する制限酵素は、例えばＥｃ　ｏＲｌ、Ｈｘｎ
ｄ　ｎ　ｌ　Ｒａｍ　Ｉ等でちる。制限酵素によりＤＮ
Ａを処理してポリヌクレオチドを得る方法はよく知られ
ており、例えばＭａｎｉａｔｉｓ　Ｔ、　、　Ｅ、　Ｆ
。

Ｆｒ１ｔｓｃｈ　、及びＪ、　Ｓａｍｂｒｏｏｋ　、　
ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎｇ　＋　Ｃｏ１ｄ　Ｓ
ｐｒｉｎｇ　ＨａｒｂｏｒＬａｂｏｒａｔｏｒｙ＋１０
４−１０６頁（１９８２）を参照のこと。

適当な電気泳動マトリクス２の選択は、分離すべきポリ
ヌクレオチドのサイズに依存する。適当なマ°トリクス
の例は、約０．５〜約２．０　（ｗ／ｖ　）　％のアガ
ロース、約３．５〜約２０　（ｗ／ｖ　）チのポリアク
リルアミドグル、アガロース／ポリアクリルアミドの組
合わせ〔例えば、０．５　（ｗ／ｖ　）％：２〜５（ｗ
／ｖ）ｌ、及び約１（ｗ／ｖ）％の澱粉であり、これら
のグルは約０．１〜約１０闇の厚さを有する。

例えば、　５ｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅ、　、　Ｍｏｔｈ、　
Ｅｎｚｙｍｏｌ、　６８　：１５２−１７６（１９７９
）を参照のこと。これらの内、ポリアクリルアミド及び
アガロースが好ましく、そして大きな（１〜１００キロ
ベース）ポリヌクレオチドのためには約０．３　（ｗ／
ｖ）％〜約０．６　（ｗ／ｖ）９１＋の範囲のアガロー
スが特に好ましい。

薄いグル（０，２〜３．０ｓｉ）が電気泳動のために好
ましい。なぜなら、電気泳動過程自体が熱を発生し、ダ
ルマトリクスの溶融を防止するためにこの熱を発散せし
めなければならず、熱の発散はグルが薄くなる程効果的
だからでちる。ポリヌクレオチドがダルマトリクスを通
って移動する速度は、部分的に電界強度の関数であり、
従って、迅速で効果的な熱の発散によシよシ強い電界を
用いることが可能となシ、このためにより迅速な分離が
可能となる。泳動時間が短縮されるに従って分離が解像
性が良くなる。従って薄いグルが好ましく、約０．２〜
約１．０咽のグルが特に好ましい。

ダルマトリクス２は調製され、そして当業者に良く知ら
れている方法に従ってグル取扱フレーム１００上に流し
込まれる。例えば、５ｅａｌｅｙＰ、　Ｇ。

及びＥ、Ｍ、　５ｏｕｔｈｅｒｎ　、　Ｇｅｌ　Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓｏｆ　Ｎｕｃｌｅｉｃ　Ａｃ
１ｄ　（Ｄ、Ｒｉｃｋｗｏｏｄ及びＢ、　Ｄ。

Ｈａｍｅｓ編）、ＩＲＬプレス、オックスフォード。

３９−７６頁（１９８２）を参照のこと。非常に薄い（
０，２〜３．０　ｍ　）のアガロースゲルは、好ましく
は、０．５〜２　（ｗ／ｖ）チのアガロースを、適当な
緩衝液、例えば０．０４Ｍ）リス−アセテート。

０．００２ＭＥＤＴＡ　、ｐＨ８，０：　０．０８Ｍ　
）リス−ホスフェート、　０．００８　ＭＥＤＴＡ　、
　ｐＨ８，０；又は０．８９）リスー？レート、０．０
８９Ｍ硼酸。

０．００２　ＭＥＤＴＡ　、　ｐＨ８，０（後者の２種
類の緩衝液が好ましい）中に入れ、そしてアガロースが
溶解するまで約り５℃〜約１００℃で加熱することによ
り調製される。次に溶融しｔアガロースを、液体グルが
縁から流失しないように縁の周シに設けられた取外し可
能な堤部材を有する支持体上に注入し、又はロール処理
する。グル溶液を放冷し、そして固着せしめ、そして末
端堤部材を除去する。

好ましくは、ダルマトリクスは第３Ａ図に示される多溝
取扱フレーム１００上に流し込む。ダルマトリクスを適
用するのに先立って、溝１０２の端を取外し可能な末端
堤部材１０６で遮断する。この堤部材は金属又はグラス
チック保護具１０８によりその場に保持され、この保護
具は適当な固定手段、好ましくは保護具を通って取扱フ
レーム体に通じるネジにより取扱フレームに固定される
。

使用するダルマ）ＩＪクス２が約３咽より薄く、そしで
ある時点でマトリクスを取扱フレーム１００から取外す
必要がある場合には、適渦な支持体１１０、例えばガラ
スもしくは酢酸セルロースのシート、又は強い不浸透性
裏打膜、例えばグル・ポンド（商標；　ＦＭ　Ｃｏｒｐ
、　＋　Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｏ１１ｏｉｄｓＤｉｖ、、ロ
ックランド、メイン）を補充しなければならない。裏打
材料は適当なストリップに切断し、そして各溝１０２０
床上に横たえる。裏打ストリップは、グル２を重層する
前に取扱フレームに適切に（例えば水又は非イオン系洗
剤を用いて）は９つける。所定量の液状ダルマトリクス
を各港に適用し、そして軟く打つことによシ、又はロー
ラーをかけることによシ平らにし、そしてグルを放置し
て固定、硬化せしめる□。

サンゾル溝１２２が必要な場合には、グルが固定した後
硬化したグル中に切り込む。好ましくは、サンプル溝１
２２は、櫛を、多溝１０２を横切りて端堤部材１０６に
平行に取扱フレーム１００の一端の近くに位置せしめ、
そして圧し込むことにより、グルが固定する間に形成す
る。ダルマトリクス２が硬化した後、櫛１２０、及び端
堤部材１０６を取り除く。マトリクスは取扱フレーム上
に流し込んで固めてすぐに使用し、又は流し込まれ固め
られたダルマトリクスを調製し、そして使用するまで貯
蔵する。ダルマトリクスを貯蔵する場合、最初に保護膜
、例えば酢酸セルロース又はポリカーゴネートで被覆し
、貯蔵中の乾燥を防止する。

使用に先立って保護膜を除去し、そしてサンプルをダル
マトリクス２上に負荷する。サンプルウェル１２２が形
成されている場合には、各ウェルに約５〜２０μｌのサ
ンプルをビ啄ットによシ注入する。これよシ多量のサン
プルは、サンプル溝によらないで第５図に示すような多
ウェルサンプルアプリケーター１３０により適用するの
が好ましい。

ウェル１３２が溝１０２と一致するようにサンプルアグ
リケータ−１３０をグル取扱フレーム１００上に配置し
、分離すべきポリヌクレオチドサンプルをウェルに適用
し、そしてグル中に自然拡散せしめるのが好ましい。サ
ンプルアプリケーターは、好ましくは、適当な不活性材
料の一片として成形し、この構造によシ、サンプルをグ
ル溝１０２に反復法により濃縮適用することができる。

次に、ダルマトリクスを電解質緩衝液で湿潤した膜１１
４、好ましくは多孔性の酢酸セルロース膜又はセルロー
スニトレート膜によシ被覆する。

グル及びサンプルが負荷され、そして次に場合によって
は裏打ストリップ及び保護膜を伴う全取扱フレーム（第
６図）を移送ユニット５００の腕５０２上に負荷する。

運転においては、水圧ラム２０２を作動させそして電気
泳動ユニット２００を、グル取扱フレーム１００が温度
調節プラテン２０８上の体部２０６上に置かれるまで上
昇せしめる。次に電解質緩衝液を、ダルマトリクスの表
面１１２を約１〜２慟覆うのに十分な量において容器に
加える。電解質緩衝液は手で加えることもできるが、次
のようにして自動的に加えるのが好ましい。水圧ラムが
その移動工程の最高位置に達した時、信号がマイクロプ
ロセサー２２６に送られ、このマイクロプロセサーがパ
ルプ２４１を開・き、そしてポンプ２４９を作動せしめ
ることにより、電解質緩衝液貯蔵容器２４０からｉ４イ
ブ２５０を介して電気泳動体部２０６の充填を開始する
。同時に、パルプ２５６が閉止されそしてパルプ２５８
が開かれて、電気泳動室２０６と電解質貯蔵容器２４０
との間で電解質の循環が達成される。パルプ２６０．２
６２、及び２６４は閉止される。こうして電解質のレベ
ルがオーバーフローサイホン２１１の頂部まで上昇し、
そしてオーバーフロー液はパイプ２５２及びパルプ２５
８を介して電解質貯蔵容器２４０に環流される。電極２
１４と２１６との間の抵抗は体部２０６中の電解質の高
さに比例するから、サイホン２１１は試行ごとに電気泳
動電位を標準化するのに役立つ。オーバーフローサイホ
ン２１１はまた、電解質が正確な量、すなわち１〜２簡
までグルの表面を覆うことを保証する。

電解質緩衝液は、当業者によく知られているようにして
、適当な−及びイオン強度が得られるように選択される
〔例えば、５ｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅ、　、　Ｍｅｔｈ。

Ｅｎｚｙｍｏｌ、６８：１５２−１７６（１９７９）を
参照のこと〕。グルと同一の導電性を有する緩衝液が好
ましい。適当な電解質緩衝液の例として、０．０４Ｍ）
リス−アセテート、０．００５Ｍ酢酸ナトリウム、０．
００１　Ｍ　ＥＤＴＡ　、　ｐＨ８，０が挙げられる。

電解質容器２０６を満たしながら、ダルマトリクス２を
所望の温度、例えば約５０℃〜７０℃、好ましくは約５
５℃〜６０℃にするように、端子２１０及び２１２に電
源２１２から電圧を適用する。好ましくは電解質貯蔵容
器２４０に加熱ユニット（示してない）を設けて、電解
質緩衝液が上記の温度範囲に保持されるのを助ける。

体部２０６が電解質緩衝液により所望のレベルに満たさ
れたとき、マイクロプロセサー２２６が電源２１８に指
令して電極２１４及び２１６に電気を供給する。これら
の電極は、体部２０６のそれぞれの室の底部又はその近
くに水平に、電流の方向に対して直角に横たえられてい
る。電気泳動中、緩衝液を常に循環せしめることによシ
適当な温度と−を保持する。特定の好ましい具体例にお
いては、ポンプ２４９に可変速度設定器を設け、体部２
０６の室への迅速な充填（例えば約５０〜１００ｍ、１
７分）、及び電気泳動中における電解質緩衝液の低速循
環（例えば約５〜１０Ｗ分）を可能にする。

ダルマトリクスそれ自体の温度は温度検知器２２４によ
り監視する。第７図において、温度検知器２２４は、板
２０８上の体部２０６の上部表面に横たえて配置されて
いる。これに代えて、温度検知器２２４を、ダル２の表
面１１２上に、好ましくはサンプルを伴わないダルを含
有する溝１０２中に直接配置され、そしてこの目的に使
用される移動可能なユニットとすることができる。電解
質の循環がダルの温度（ノーール熱にょシ上昇する場合
がある）を所望の温度範囲に保持するのに適当でない場
合には、温度検知器２２４がマイクロプロセサー２２６
に信号を送り、端子２１０及び２１２に供給される加熱
電流を減少せしめることによりプラテン２０８を自然冷
却する。プラテン２０８はガラス／アルミニウム又は酸
化ベリリウム、好ましくは酸化ぺνリウムから成る。温
度検知器２２４は約±１〜２℃の温度変化を感知し、こ
うしてダルの実際の温度が最適温度範囲に保持される。

この最適温度範囲とは、ポリヌクレオチドが単鎖のまま
で維持されることを保証するのに十分な高温でちシ、ダ
ルマトリクスの溶融を防止するのに十分な低温である。

さらに、分離の速度及び解像の質が系に適用される電圧
に部分的に依存するから、ダル内のジュール熱効果の制
御が、最適温度条件を保持しながら許容電圧を最高にす
る。

電気泳動を一定時間行うことができる。他の方法におい
ては、サンプルに、ダルを予知し得る速度で横断する可
能性のために特に選ばれたプロムフェノールブルーヌは
キシレンシアツールＦＦのごとき染料指示薬を含有せし
める〔例えば、Ｍａｎｉａｔｉｓ　Ｔ、　、　Ａ４ａｆ
ｌｅｒｙ　＋及びり、　Ｇ、　Ｋｌｅｉａ　。

Ｐ、Ｎ、Ａ、Ｓ　７２：１１８４（１９５５）を参照の
こと〕。

染料が染料フロント検出器２２８の真下に達したとき、
検出器２２８の下方の色彩の変化が感知され、そしてマ
イクロプロセサー２２６に供給され、そしてこのマイク
ロプロセサーが電極２１４及び２１６への電力の供給を
止める。さらに、温度調節プラテン２０８への電力も停
止され、ポンプ２４９が停止され、パル７″２４１が閉
止され、パルプ２５６が開かれ、そして電解質緩衝液が
重力によって電気泳動体部２０６から貯蔵容器２４０に
排出される。

電気泳動ユニット２００は、場合によっては洗浄緩衝液
を収容する容器（貯蔵容器２４２）、電気泳動後にサン
プルを染色するのに適する染料（貯蔵容器２４６）、及
び／又は電気泳動後にサンプルの酸固定を行うのに適す
る酸（貯蔵容器２４４）を備えている。種々のダルマト
リクス中のポリヌクレオチド断片を染色しそして／又は
固定゛するために適当な染料、酸、及び緩衝液の選択方
法は当業者によく知られておシ、例えば、Ｄａｖｉｅｓ
　Ｒ，Ｗ、　、　Ｇｅｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓ
ｉｓ　ｏｆＮｕｃｌｅｉｃ　Ａｃ１ｄｓ　、　Ｄ−Ｒｉ
ｃｋｗｏｏｄ及びＢ、Ｄ。

Ｈａｍｅ　ｓ編、　ＩＲＩ、プレス、オツクスフす一ド
。

１１７−１７１頁（１９８２）を参照のこと。貯蔵容器
２４２．２４４、及び２４６はそれぞれポンプ２５１．
２５３、及び２５４、充填パルプ２４３．２４５、及び
２４７、並びに排液パルプ２６０．２６２、及び２６４
に連結されている。

これらのポンプ及びパルプはマイクロプロセサー２２６
に接続され、そしてこれによって制御され、こうして電
気泳動体部２０６への染料、酸、又は洗浄緩衝液の自動
充填及び排出が意のままに可能となる。

電気泳動の後でポリヌクレオチド断片を染色しようとす
る場合、マイクロプロセサー２２６はパルプ２４７を開
き、そしてポンプ２５４を作動させて、染料を体部２０
６に流し込む。パルプ２５６は閉止され、パル２２６４
は開かれ、排液バルブ２５８．２６０、及び２６２は閉
止される。染料溶液が体部２０６を満たした時、鍋剰部
分は伯立パイプ２１１を通って流れ、そして染別貯蔵容
器に還流する。ダルマトリクス中での染料とポリヌクレ
オチドとの接触によシ、染料分子がポリヌクレオチ１′
鎖に入シ、そして捕捉される。染料溶液を約１０分間ポ
リヌクレオチド鎖と接触したままにしておき、そして次
にマイクロプロセサー２２６がバルブ２４７を閉止し、
ポンプ２５４を停止し、そしてバルブ２．５６を開き、
そして染料を１カによシ染料貯蔵容器２４６に自然排出
せしめる。

同様にして、電気染動後にダルマトリクス中のポリヌク
レオチド断片を酸固定しようとする場合には、マイクロ
プロセサー２２６がバルブ２４５を開き、ボンｆ２５３
を作動させ、排液バルブ２６２を開き、そして排液バル
ブ２５６．２５８．２６０１及び２６４を閉止する。約
１０分間にゎたシ、又はポリヌクレオチド断片がダル中
でその場に固定されるまで、ダルマトリクスを酸で飽和
する。次にマイクロプロセサー２２６がバルブ２４５を
閉止し、ポンプ２５３を停止し、そしてバルブ２５６を
開いて、酸を重力にょシ貯蔵容器２４４に還流せし７め
る。

ダルマトリクスｔ；染料又は酸に暴露された後、同様に
して充填バルブ２４３、ポンプ２５１、並びに排液バル
ブ２５６及び２６０を介して供給される洗浄緩衝液によ
シ洗浄するのが好ましい。洗浄緩衝液は系を通して循環
せしめ、又は体部２０６への充填及びこれからの排出を
、残留酸又は色素が除去はれるまで反復する。

電気泳動、並びに場合によってはその後に行う固定及び
／又は染色の後、ダルマトリクスを電気泳動ユニット２
００から取シ外し、そして好ましくは乾燥する。乾燥に
よシポリヌクレオテド断片がダルマトリクス中に固定さ
れてその拡散が防止され、そして種々の溶液による処理
に際してダルマトリクスを迅速に平衡化する手段が提供
される。

乾燥ダルは吸い取り紙のごとく機能し、適用された任意
の溶液を迅速に吸収し、そしてマトリクスを完全にでは
ないが再膨張せしめる。

支持裏打ち１１０を使用した場合、沢打ちには付着して
いるが、取扱フレーム１００かう外すれているダルを乾
燥することができる。次打ちを使用しなかった場合には
、ダルマトリクスはフレーム中に留めたままで乾燥する
のが好ましい。いずれの場合にも、横方向の収縮及び＠
裂り発生を防止するために、乾燥中保護膜１１４をその
まま付けておくことが好ましい。任意の適渦な乾燥手段
を使用するができ、例えばダル表面を吸取紙で処理した
後室温蒸発、熱乾燥、又は真空乾燥する。

好ましくは、乾燥手段としてマイクロウェーブ／真空乾
燥ユニット３００を使用する。電気泳動ユニソ）２００
の運転の終シにおいて、水圧ラム２０２を下降せしめ、
電気泳動ユニットが、部材５０４及びダル取扱フレーム
１００を支持する腕５０２の移動をもはや妨げないよう
にする。次にマイクロプロセサー２２６がステップモー
ター５１０に入力を与え、このモーターが部材５０４を
マイクロウェーブ／真空乾燥器３００の上方の位置に移
動せしめる。部材５０４がマイクロウェーブ／真空乾燥
器３００と釜列する位置に達した後、ソレノイド作動器
５２０が作動し、これによシ腕５２２及び５２４が丁番
５２６に対して外側に動き、腕５０２を、ダル取扱フレ
ーム１００から外側に伸びるピンから外す。次に、ラム
３０２が作動し、マイクロウェーブ／真空乾燥器の基体
３０４を上昇せしめる。基体３０４の型部分３０６とダ
ル取扱フレーム１００の底部とかはまシ合ったとき、盆
３０６は基体３０４と共に上方に移動を始める。このと
き腕５０２は隆起した部分３１０と接触し、そして軸５
２８を支点にして上方に動かされグル取扱フレーム１０
０から外れる。基体３０４は、溝３１２がカン３０８の
底縁とは甘るまで上昇を続ける。この時ダル取扱フレー
ム１００の上部表面が、ゴム製真空封止部利３１８の底
部に接着された多孔性マトリクス３１６と接触する。

ホース３２０は、マイクロウェーブ／真空乾燥器の運転
の際に作動する真空源に導かれる。多孔性マトリクスは
フリットガラス、又はポリエチレンシート（好ましい）
である。乾燥室全体を完全に金属遮蔽してマイクロウェ
ーブの漏出を防止するのが好ましい。

次に、真空ホース３２０を介してダルに穏和な真空を適
用して電気泳動グル２の真空乾燥を行う。

マイクロプロセサー２２６がこの系の制御を行い、好ま
しくは、真空乾燥器が完全に組立てられた状態（示して
ない）にある場合に関与するマイクロスイッチの操作と
対応してマイクロウェーブ発生器の断続運転を行う。

グルの乾燥は、好ましくは穏和に加熱しながら真空乾燥
によシ行う。薄いグルは約１０分間以内に十分に乾燥す
ることができる。グルフレーム１００は最終位置にある
場合、真空ホース３２０を介して真空系に連結される真
空封止材３１８によシ被覆された多孔性マトリクス３１
６の密着した整列から成る固定されたマニホールドのも
とて本質上シールされる。

マイクロウェーブ／真空乾燥器３００の運転の終シにお
いて、ラム３０２は収縮し、基体ユニット３０４は下降
する。グル取扱フレーム１００を手で取シ出すことがで
きる。好ましくは盆１００は、マイクロプロセサー２２
６によシ自扼１的に取υ出す。この場合マイクロプロセ
サーは、リレー５２０の作動停止の結果としての腕５２
２及び５２４の収縮によシ腕５０２をフレーム１００に
かみ合わせる。

ポリヌクレオチド断片が染色されている場合、これらの
分離は直接視覚観察によシ分析することができる。この
方法に代えて、ポリヌクレオチドが放射性ラベルされて
いる場合、後に記載する方法によ〕分析することができ
る。Ｎ気泳動は、分子量によシパンドとして分離された
、サンプル中に存在するポリヌクレオチド断片の決定を
可能にする。

特定のポリヌクレオチド配列の存否を決定しようとする
場合には、バイブリド形成の追加の段階を行う。注目す
るターゲットポリヌクレオチド配列に相補的なグローブ
ポリヌクレオチド配列を訓：製する０タ一ダツト列？リ
ヌクレオチド配列がＲＮＡ断片である場合、相補的プロ
ーブ配列は、当業者によシ良く知られている方法に従う
直接合成にょ）調製することができ〔例えば、Ｅｄｇｅ
　Ｍ、Ｄ−等。

Ｎａｔｕｒｅ　２７２　：　７５６　（１９８１）を参
照のこと〕、あるいはこの方法に代えて逆転写によりｇ
製することができる。分離されたターグツ）　ＲＮＡは
、このターグツ）　ＲＮＡと相補的でｈ’）そしてこれ
とバイブリド形成するＤＮＡ配列を得るために、デオキ
シリボヌクレオシド−５７−トリホスフェート、遊離３
′−ヒドロキシ末端を有するプライマー、及びＲＮＡ−
ブイレフテッドＤＮＡポリメラーゼ（逆転写酵素）の存
在下で鋳型（テングレート）として使用される。変性に
よ、！ｌ）　ＤＮＡをＲＮＡから分離し、次にＲＮＡを
分解するＲＮＡポリメラーゼで処理しＤＮＡ配列を残留
せしめ、グローブとして使用する。例えば、Ｈａｒｒｉ
ｓｏｎ　Ｔ、Ｒ，、Ｇ＊Ｄａ　Ｂｉｒｎｉｅ。

Ａ、Ｈｅ１ｌ、Ｓ、　Ｈｕｍｐｈｒｉｅｓ　、Ｂ、Ｄ、
　Ｙｏｕｎｇ　Ｘ及びＪ、　Ｐａｕｌ　、　Ｊ、　Ｍｏ
１．　Ｂｌｏｌ、　８４　：　５３９（１９７４）を参
照のこと。ターゲットポリヌクレオチド配列がＤＮＡ断
片である場合、相補的グローブ配列は、当業者によく知
られている方法〔例えば、　Ｅｄｇｅ　Ｍ−Ｄ−等、Ｎ
ａｔｕｒｅ　２７２ニア５６（１９８１）を参照のこと
〕に従う直接合成によ）、又はニックトランスレーショ
ンとして知られている方法により′Ａ製することができ
る。ターグットニｖｉｌｌ　ＤＮＡにＤＮＡアーゼによ
シ刻み目（ｎ１ｃｋ　）を入れ、そして適当にラベルさ
れたデオキシリボヌクレオシド−５′−トリホスフェー
ト、ＤＮＡホリメラーゼ、及びＤＮＡリガーゼの存在に
暴露する。ニックを２ベルされたデオキシリボヌクレオ
シド−５′−トリホスフェートで満たし、無位のラベル
された二重鎖ＤＮＡアーゼ得る。約１ｏｏ℃にて約１０
分間変性することにより、プローブとしての使用に適す
るラベルされた単鎖ＤＮＡを得る。

例えば、Ｎａｎ１ａｔｌｓ　Ｔ−１Ｅ、Ｆ、　Ｆｒ１ｔ
ｓｈ　、及びＴ＊　Ｓａｍｂｒｏｏｋ　＋　Ｐ　−Ｎｏ
’Ａａ　Ｓ−７２ｍ　１１．８４を参照のこと。もちろ
ん、ラベルされていないグローブが所望であれば、分離
されたターグツトＤＮＡを単に変性して適当なグローブ
溶液を得る。

プローブのラベル付与については後の検討を参照のこと
。

バイブリド形成を行うためにはターケ゛ット及びグロー
ブが単鎖でなければならない仁とけ、当業者によく理解
されている。分離されたＲＮＡは通常は単鎖であるが、
分離されたＤＮＡは、その自然の形においては通常は二
重鎖である。従って、／・イブリド形成に先立ついずれ
かの段階において、ターゲット二重鎖ＤＮＡを、概念的
にはノ・イブリド形成の逆である「変性」と称する方法
によシ単鎖に巻き戻さなければならない。これは３つの
方法のいずれかによって行われる。第１の方法において
は、二重鎖ＤＮＡを変性し、次に単鎖を断片化し、この
単鎖断片（ポリヌクレオチド）を電気泳動し、そしてバ
イブリド形成する。第２の方法においては、ＤＮＡをま
ず断片化し、そしてこの断片を変性して単鎖断片（ポリ
ヌクレオチド）を得、次にこれを電気泳動して、バイブ
リド形成する。これらの方法のいずれにおいても、変性
は一般に、アルカリ、例えば１Ｍ水酸化ナトリウム又は
水酸化カリウムによシ約１３〜１４の−において処理す
るか、あるいは約り０℃〜約７０℃の熱に暴露するか、
あるいはこの両者を行うか、のいずれかによシ行う。例
えば、５ｈｌｎｎｉｃｋ　Ｔ、Ｍ、、Ｅ　＊　Ｌ　ｕ　
ｎ　ｄ　−。

０、８ｍ１ｔｈｉｅｓ、及びＦ、　Ｒ，Ｂｌａｔｔｎｅ
ｒ　、　Ｎｕｃｌ。

Ａｃ１ｄｓＲｅｓ、２：１９１１−１９２９（１９７５
）を参照のこと。第３の方法においては、ＤＮＡを断片
化し、そして２重鎖断片を電気泳動し、そして次に、分
離されたＤＮＡ断片を含有するマトリクス全体をアルカ
リ、例えばＩＮ水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムに
声約１３〜１４において、１５〜６０分間室温にて浸漬
し、あるいは約６０℃〜７０℃において熱処理し、ある
いはこの両者を行う。最初の２つの変性方法が好ましく
、断片化し、次に電気泳動に先立って変性するのが特に
好ましい。

単鎖化されたＤＮＡがその天然の相補鎖と接触した場合
、自発的に再アニール（自己）・イブリド形成）して二
重鏡影に戻る傾向がある。従って一旦変性されたＤＮＡ
は、自発的アニーリングを防止するように注意深く取扱
わなければならない。再アニーリングは、湿気、高イオ
ン強度、及び穏和に上昇した温度によシ生じやすい（下
に検討する）。

従って、変性されたＤＮＡは、低イオン強度の緩衝液、
例えばｌＸ５ＳＣ（０，１５ＭＮａＣｔ、０．１５Ｍク
エン酸ナトリウム、　０．００２　ＭＥＤＴＡ　、　ｐ
Ｈ７，０）巾約４℃〜約４０℃の温度において一般に最
も良好に貯蔵される。ポリヌクレオチドは液相の非存在
下においてはマトリクス中を自由に移動することができ
ないから、マトリクス中の変性ＤＮＡの再アニーリング
は乾燥によシ防止することができる。

効果的なバイブリド形成のためには、ターゲットポリヌ
クレオチド配列が単鎖であること、及びプローブ配列が
単鎖であることのみならず、ターゲット及びグローブが
、効果的な鎖間結合を行うのに十分な長さを有すること
が必要である。一般に、ターゲット及びグローブの各々
は少なくとも１０塩基の長さを有することが必要であシ
、ターゲットが約０．１〜約１　ｋｂの長さを有し、そ
してグローブが約０．１〜約２０　ｋｂの長さを有する
ことが好ましい。これらの比較的大きなポリヌクレオチ
ド配列は一般に、サン７″ル調製に関して前記したよう
な酵素を用いる制限消化によシ得られる。

これらのサイズのため、これらの断片は比較的孔の細い
マトリクス、例えば？リアクリルアミド中で拡散による
移動を行いにくい。従って、バイブリド形成のためには
アガロースゲルが好ましく、約５．０　（ｗ／ｖ　）％
〜約２．０　（ｗ／ｖ　）チアガロースのマトリクスが
特に好ましい。

アガロースダルマ）　ＩＪクスが比較的厚い場合、例え
ば５．０澗よシ厚い場合、電気泳動後ポリヌクレオチド
断片はマトリクス中に深く入シ込み、そしてプローブが
ターゲットに結合する効率が非常に低下する。効果的な
バイブリド形成を保証するためには、ターダットポリヌ
クレオテドをまずダルマトリクスから浮上せしめ、そし
てポリヌクレオチドの相対位置を乱すことなく適当な非
−妨害マトリクスに移行せしめなければならない。Ｅ。

５ｏｕｔｈｅｒｎは、分離されたポリヌクレオチド断片
を含有するダルマトリクスを、緩衝液を含有する吸収タ
オルの底層とセルロースニトレートシートの上層との間
に挾み、上層の上にさらに乾燥吸収タオルを置く方法（
サザンプロット法）を考案した。上部の乾燥タオルが水
分を吸収する場合、緩衝液が底部の湿潤タオルからダル
マトリクスを通ってセルロースニトレートシートに灯心
作用（ｗｉｃｋ　ａｃｔｉｏｎ　）によシ吸い上げられ
、コレト共に分離された個々のバンドが輸送される。す
なわち、ポリヌクレオチド断片はそれぞれ垂直にセルロ
ースシート上に輸送され、ここで補捉される。

次にタオルを取シ除き、ポリヌクレオチドを真空乾燥に
よシ固定し、そして断片を含有するシートをバイブリド
形成マトリクスとして使用する。

５ｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅ、　、　Ｍｏｔｈ、　Ｂｎｚｙｍ
ｏｌ、　６８　（１５２−１７６（１９７９）を参照の
こと。この方法の欠点は、セｖロースマトリクスへのポ
リヌクレオチドの輸送が、（１）多くの断片バンドが不
完全に輸送されそして多くのサンプルが失われるため効
率的でなく、そして（２）約３〜約２４時間という非常
に長い時間を要することである。

従って、バイブリド形成を妨害しないようにアガロース
ゲルを十分に薄くシ、これによって電気泳動ダルそれ自
体の中でのバイブリド形成を可能にし、そして別のハイ
ブリド形成マトリクスへの輸送の必要性を回避すること
が好ましい。例えば、５ｈｉｎｎｉｃｋ　Ｔ、Ｍ、、　
Ｅｍ　Ｌｕｎｄ　、Ｏ，Ｓｍｊｔｈｌｅｓ　ｓ及びＦ、
Ｒ，Ｂｌａｎｎｅｒ　、　Ｎｕｃｌ。Ａｃ１ｄｓ　Ｒｏ
ｓ、　２　：１９１１−１９２９（１９７５）を参照の
こと。

好ましくは、約０．１　（ｗ／ｖ　）　％〜約１　（Ｗ
／Ｖ　）　’％のアガロースを含んで成シ、そして約０
２〜約１．５餌の厚さを有する。このように薄いアガｏ
　−スグルは非常に脆く、これらを動かし、又は取扱う
場合に支持体が必要である。この支す体は、例えば取扱
フレーム１００及び／又は支持列孔シート１１０によシ
与えられる。

バイブリド形成は、薄いアガロースダルマトリクスケプ
ローブ物質に楚露することによシ行われる。これは手動
で行うこともできるが、ノ・イブリド形成洗浄ユニット
４００を用いて次のようにして行うのが好ましい。

マイクロゾロセサ−２２６の指令によす、腕５０２及び
部材５０４を用いてダル取扱フレーム１００を体部４０
３の真上の位置に接脂１せしめる。

水圧ラム４０２を作動せしめて体部４０３を上列せしめ
、そしてダルマトリクス２中に電気泳動されだポリヌク
レオチドを含有するダル取扱フレーム１００に接触せし
める。好ましくは、ハイブリド形成の過程を通じて保腹
膜１１４によ）ダルマトリクス２を被覆する。同時に、
バルブ４４２を開き、セしてポンプ４４０を作動せしめ
て、テーープ集成体４３４、及び個々の供給チューブ４
３６を介して密封された容器４４４に空気を送る。少し
後に（グローブが出口チューブ４４６の先端に達するよ
うに）、ステツブモーター４５４を作動させ、腕４５６
をダル取扱フレーム１００の長手方向にそって移動せし
める。こうして、プローブ物質をポンプ輸送し、そして
腕４５６の動きによシグル溝１０２の中心にそって分散
せしめる。同じグローブをすべての溝に適用することも
でき、あるいは台溝に異るプローブを適用することもで
きる。グローブディスペンｆ−４３０がその移動の限界
に達したとき、マイクロゾロセサー２２６がグローブ溶
液グ４４０を停止し、そしてパルプ４４２を閉止し、そ
してノロープ分配器をそのもとの位置に戻す。ダルマト
リクスがわらかしめ乾燥している場合、グローブ溶液と
の接触がグルの膨張をもたらす。適当な緩衝液、温度、
及び濃度の選択方法は当莱者によ多よく知られている。

例えば、Ｍａｎｉａｔｉｓ　Ｔ＊　、Ｅ、Ｔ、　Ｆｒ１
ｔｓｃｈ　、及びＪ、　Ｓａｍｂｒｏｏｋ　、　Ｍｏ１
ｅｃｕｌａｒ　ＣｌｏｎｊｎｇｐＣｏｌｄＳｐｒｉｎｇ
　Ｈａｒｂｏｒ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｔ　１５６頁
（１９８２）　；　５ｈｌｎｎｉｃｋ　Ｔ、Ｍ、、Ｂ、
　Ｌｕｎｄ　。

０、　Ｓｍ１ｔｈｉｅｓ　、及びＦ、Ｒ＋　Ｂｌａｔｔ
ｎｅｒ　、　Ｎｕｃｌ。

Ａｃ１ｄｓＲｅｓ、２：１９１１−１．９２９（１９７
５）：５ｏｕｔｈｅｒｎ　Ｅｅ　、　Ｍｅｔｈ、　Ｅｎ
ｙ、ｙｍｏｌ。６８：１５２−１７６（１９７９）を参
照のこと。

グローブｑ！ＩＪ質を、バイブリド形成が完了するまで
ダルマトリクス中の年分ポリヌクレオチドと接触せしめ
る。

バイブリド形成速度は、飴１度、−、グローブ溶液のイ
オン強度、並ひにクーグツトポリヌクレオチド及びグロ
ーブ、１５リヌクレオチドの特異的ヌクレオチド糾成に
依存し、セして洒朶者によく知られている方法によｐ言
−１算することができる。例えば、Ｂｒｊｔｔｅｎ　Ｒ
，Ｊ、　、ＥＵ　Ｄ、Ｅ、　Ｋｏｈｎｅ　。

５ｃｉｅｎｃｅ１６１：５２９−５４０（１９６８）：
Ｍａｒｍｕｒ　Ｊ、及びＰ、　Ｄｏｔｙ　、　Ｊ、　Ｍ
ｏ１．　Ｂｌｏｌ。

５　：　１．０９　（１９６２）を参照のこと。超薄ダ
ルを用いて、バイブリド形成は約１〜約４時間、好まし
くは約１〜約２時間で行うことができる。超薄ダルの使
用によシ、必要な拡散時間が、よシ厚いダルの場合に必
要外それの半分以下に短縮される。

適当な間隔の後、バルブ４１８を開き、ポンプ４２６を
作動させ、そして洗浄緩衝液を貯蔵容器４１０から容器
４０４にポンプ輸送する。バルブ４５２を閉止し、そし
て容器４０４を、緩衝液がダルマトリクス２０表面を１
〜２咽覆うまで満たす。過剰の緩衝液は直立パイｆ４０
６を通って廃液貯蔵タンク４５０に流れ込む。このよう
にして緩衝液を適当な間隔で循環せしめ、すべての過剰
のグローブを除去する。この後、マイクロプロセサー２
２６がバルブ４１８を閉止し、ポンプ４２６を停止し、
廃液パルｆ４５２を開き、残留緩衝液を重力によυ容器
４０４から廃液口４６０を通して廃液貯蔵容器４５０に
廃出する。

好ましくは、次にダルマトリクスを乾燥する。

ラム４０２を下降せしめ、ダル取扱フレーム１００を、
輸送ユニット５００によシマイクロウエーブ／真空乾燥
ユニット３００に戻し、そして前と同様にしてダルを乾
燥する。好ましくは洗浄／乾燥サイクルを３〜４回反復
する。断続乾燥を行わない場合にはこのサイクルに約２
時間を要するが、ダルを乾燥しそして再膨張せしめると
とにより洗浄を１時間未満で完了することができる。ダ
ルの洗浄及び乾燥を次々と数回行い、ダルの乾燥をもっ
て終了するのが好ましい。このダルはそのまま検出及び
分析にかけられる。

バイブリド形成／洗浄ユニット４００はまた、好ましく
は場合によっては、それぞれ変性に適する塩基及びポリ
ヌクレオチド断片を染色するだめの貯蔵容器４１２及び
４１４を装備している。前記のように、バイブリド形成
に先立ってターグツトポリヌクレオチドが単鉤であるこ
と（すなわち、変性されていること）が必須である。タ
ーダット？リヌクレオチドが二重鎖の形で電気泳動され
る場合、これらはバイブリド形成に先立ってまず変性さ
れなければならず、ターダットＩリヌクレオチドが単鎖
の形で電気泳動される場合、電気泳動後に変性工程を反
復する仁とにより完全な変性を保証することが望ましい
。分離されたポリヌクレ　−オチドフラグメントは、バ
イブリド形成に先立ってバイブリド形成／洗浄ユニット
４００において、ダルマトリクス２中でその場で変性（
又は再変性）することができる。洗浄緩衝液について前
記した方法と同様にして、塩基を貯蔵容器４１２からパ
ル２４２０を通してボン７’４２６によシ輸送し、そし
て容器４０４を満たす。変性に適する塩基は当業者によ
く知られておシ、例えば加温された（４０℃）　Ｉ　Ｍ
　ＫＯＨである。ポリヌクレオチドを、すべてのポリヌ
クレオチド断片が完全に変性するまで、一般には約３〜
約１０分間、循環する塩基と接触せしめる。次に残留す
る塩基を貯蔵容器４５０に廃出し、そして前記のように
してダルを乾燥し、そして洗浄する。

バイブリド形成の後、ポリヌクレオチド断片を適当な染
料、例えばアクリジンオレンジ又はエチジウムゾロミド
によシ染色する。好ましくは、バイブリド形成／洗浄ユ
ニット４００は染料貯蔵容器４１４及びバルブ４２２を
装備して、洗浄緩衝液及び塩基の適用について前記した
方法と同様の方法でポリヌクレオチド断片を染料に浸漬
することを可能にする。

電気泳動され、そしてバイブリド形成された号？リヌク
レオチド断片を含有するダルマトリクスはそのまま検出
及び分析に使用される。マトリクス中の７１そりヌクレ
オチドは肉眼では勧察することができず、上記のように
して染料を添加することによシ、バイブリド形成したポ
リヌクレオチド及びバイブリド形成しないポリヌクレオ
チドが紫外線照射のもとて可視化される。どのポリヌク
レオチドがバイブリド形成したかを検出するためには、
バイブリド形成したポリヌクレオチドを存在する非−バ
イブリド形成ポリヌクレオチドから区別するために検出
可能なラベルが使用される。

前記のように、バイブリド形成は、単鎖ターゲットポリ
ヌクレオチド断片と、相補的プローブポリヌクレオチド
配列との結合を含む。ターゲットポリヌクレオチドは電
気泳動の前又は後において単鎖状態にする（変性する）
ことができるが、変性はグローブヌクレオチド配列との
バイブリド形成を始めるまでに行わなければならない。

ターゲット又はプローブのいずれかを、バイブリド形成
に先立って、少量において検知られうる能力、例えば放
射能又は螢光について選択された放射性エネルギー放出
マーカー、によシラペルしなければなら々い。好ましく
は、単鎖弁ラベルターダットポリヌクレオチドをラベル
されたグローブとバイブリド形成せしめる。過剰のグロ
ーブをすすぎ落した後バイブリド形成したバンドのみが
ラベルを保有するであろう。別の方法として、ターゲッ
ト断片を含有する全ポリヌクレオチドサンプルを電気泳
動に先立ってラベルし、そして非ラベルグローブヌクレ
オチド配列とバイブリド形成せしめる。

次に、非バイブリド形成単鎖サンプルポリヌクレオチド
断片（これもラベルされている）を、単鎖ポリヌクレオ
チドに対して選択的であるヌクレアーゼ、例えばヤエナ
リのヌクレアーゼ又はヌクレアーゼＳｌ　で処理するこ
とにより分解し、そして洗浄してバイブリド形成した二
重鎖断片のみをマトリクス中に残留せしめる。次に、タ
ーゲット鎖に存在するラベルに基いて検出する。ラベル
技法及び工程の要約については、例えばＤａｖｉｅｓＲ
，Ｗ、　＋　Ｇｅｌ　Ｅｒｏｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ
　ｏｆ　ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄｓ　、　Ｄ、　Ｒｌｃ
ｋｗｏｏｄ及びＢ、Ｂ、　Ｈａｍｅｓ編。

ＩＲＬプレス、オックスフォード、１１７−１７２頁（
１９８２）を参照のこと。

放射性ラベルは、ラジオオートグラフィー又はラジオフ
ルオログラフィーとして知られている方法によシ検出す
ることができ、この方法においては、写真フィルム又は
Ｘ−線フィルムの層をダルマトリクス上に置き、そして
ラベル部位から発生する放射能に暴露する。必要な暴露
時間は、部分的にラベルの濃度及び比活性、グルの厚さ
、並びにフィルムの感度に依存し、そして一般に約４時
間〜約３時間である。例えば、Ｂｏｎｎａｒ　Ｗ、Ｍ、
、及びＲ，Ａ、　Ｌａ５ｋｅｙ　ｅ　Ｅｕｒ、　Ｊ、　
Ｂｉｏｃｈｅｍ、、　４６：８３−８８　（１９７４）
　：　Ｒａｎｄｅｒａｔｈ　Ｋ、　。

Ａｎａｌ、　Ｂｉｏｃｈｅｍ、　３４　：　１８８−２
０５（１９７０）を参照のこと。

従って、第１０図に記載するような自動化された検出手
段を用いるのが好ましい。／・イブリド形成、洗浄、及
び乾燥が完了した後、マイクログロセサー２２６が輸送
ユニット５００を作動せしめ、腕５０２を介してグル取
扱フレーム１００とかみ合わせ、ラム３０２を下降せし
め、そしてカン３１４を、ゲル取扱フレーム１００がマ
イクロウェーブ／真空乾燥器６００を離れるまで上昇せ
しめ、そしてフレーム１００を検出系６００に輸送する
。ラベルされハイブリド形成されたポリヌクレオチド断
片を含有する乾燥したダルマトリクス２を、螢光スクリ
ーン６０６に平行に配置し、そして接触せしめる。適当
な螢光スクリーンの例として、デュポン・クロネツクス
・ライティング・プラス（Ｄｕｐｏｎｔ　Ｃｈｒｏｎｅ
ｘ　Ｌｉｇｈｔｉｎｇ　Ｐｌｕｓ　）（登録商標）、約
４００　ｎｍにぎ−りを有するカルシウムタングステン
スクリーンを挙げることができる。超薄乾燥ダルマトリ
クス２中の分離されたバンドとして存在する放射能の位
置は、燐光発光によシ検出される。グルからの放射がス
クリーン６０６上の燐と相互作用して光子を発生せしめ
る。光子は、大口径短焦点石英レンズ６０２（例えば、
キャノン社、東京９日本）によシミクロチャンネルグレ
ート６０４に集められ、このプレートが像を増幅する。

適当なミクロチャンネルプレートは、例えばハロ（ｖＡ
ＲＯ）モデ＋６３００−１（バロ社、ガーランド、テキ
サス）、又はＣＥＭＡ　３８１０　（ガリレオ・エレク
トルーオプティクス社、スターブリッジ、マサチー−セ
ック）である。ミクロチャンネルプレート６０４の出力
は集積二次電子伝導テレビカメラ６０８（例えは、ウェ
スティンハウス・タイプ≠ＷＸ６２５．二次電子伝導チ
ューブ・タイ７’４ＷＸ３０８９３　、ウェスティンハ
ウス社、エルミラ、ニューヨークラ有する）で記録され
る。カメラ６０８の出力はＡ−ｔｏ−Ｄ変換器６１０（
例えば、ＴＤＣ１００７Ｊ。

ＴＲＷ　Ｃｏｒｐ。、レドンドビーチ、カリホルニア）
に送られ、そして像はデジタルフレームスドアー６１２
（例えば、２７４Ｄ、コロラドビデオ、デルダークコロ
ラド）に貯蔵される。次に、貯蔵された像は、デジタル
コンピー−ター６１４によ多処理することができる。結
果として、ノ・イブリドバンド中の放射能のパターンの
二次元デジタル像として得られる。

螢光ラベルも同様にして検出されるが、エネルギー放射
がすべてに光子の形でアシ、酸スクリーン６０６は使用
しない。螢光ラベルが十分に高い比活性を有する場合に
は、ミクロチャンネル像増強器６０４を使用することな
く螢光を直接観察することができる。螢光ラベルによシ
ポリヌクレオチドをラベルする方法は当業者によく知ら
れている。好ましくは、ポリヌクレオチドは、螢光マー
カー、例えばエンゾ・ビオ−グローブ（Ｅｎｚ。

Ｂｉｏ　−Ｐｒｏｂｅ　）　（商標）　（Ｅｎｄｏ　Ｂ
ｉｏｃｈｅｎｌ　＊ｉｎｃ、　ｓニューヨーク、ニュー
ヨーク）によシ、Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ　Ｈ，Ｊ、、　
Ｐ、Ｒ＊　Ｌａｎｇｅｒ　−５ａｆｅｒ　％Ｄ、Ｃ，Ｗ
ａｒｄ　、ＢＡＡ、Ｈａｍｋｔ＋ｉｏ　、Ｊ、Ｃｅ１ｌ
。

Ｂｉｏ。９５：６０９−６１８（１９８２）の方法と同
様にしてラベルする。

この発明の検出系はそれぞれの場合に鋭敏であシ、そし
て超薄ダルの使用はダル自体による信号の吸収を最小に
する。従来技術に比べて鋭い解像力が得られる。さらに
、この検出系の感度は、従来技術によシ要求される比活
性に比べて例外的に低いラベルの比活性を使用すること
を可能にする。

ポリヌクレオチド断片の特定の混合物中のターダットポ
リヌクレオチドの存否は、前記の方法に従って、選択さ
れたグローブとのバイブリド形成の存否により確認され
る。好ましくは、標準クーダソトボリヌクレオチド配列
を含有することが知られている標準サンプルを対照とし
て平行して泳動せしめる。１打記以外のｔ’ｌｖ報、例
えばバイブリド形成したポリヌクレオチドの浸度及び／
又は比活性、電気泳動されたポリヌクレオチドの分子ｂ
゛、あるいは出発点又は与えられた対照に対する泳動距
離を知多だい場合には、、コンピー−ター画像及び分析
系、例えば米国特許第４．．２２９，７９７号（例えば
、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｃｏｒｐ。、
メイランド、マサチューセッツ）に記載されている系を
使用するのが好せしい。多溝ダル取扱フレームを使用す
ることによシ、超薄ダルマトリクスの歪み及び縮みが減
少し、そして、局部的バンド境界歪の危険を増加しそし
て熟練した人による評価と分析を要求する伝統的な大形
単一ユニットダルマトリクス（多数の平行した一連の分
離されたポリヌクレオチドバンドを含有する）に比べて
、前記の標準的方法によ）得られる情報を基礎にした正
確なコンピー−ター分析が可能になる。

この発明の装置、又はそのザブシステムは、ポリヌクレ
オチド以外のバイオポリマー分離のためにも使用するこ
とができる。この明細書において使用する「バイオポリ
マー」なる語は、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、及
びリポプロティンを意味する。特に、今や当業者は、電
気泳動緩衝液、洗浄緩衝液、酸、及び上記の染料をいか
にして電気泳動ユニット２００と組合わせ、この電気泳
動ユニットをポリペプチド及びリポプロティンの電気泳
動分離に使用することができるかを知っている。

次に、この発明をさらに理解するため代表例を記載する
。特にことわらない限シ操作は周囲温度（２０℃〜２５
℃）及び１気圧において行う。

例１．電気泳動用ＤＮＡの調製 ＤＮＡ標準 Ｈｊｎｄｌｌｆ制限酵メ；によ多処理によって生成せし
めた入−ＤＮＡの８断片（０，１３〜２３．５ｋｂ）を
含有する二重鎖ＤＮＡのサンプルを、Ｂｅｔｈｅｓｄａ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｌａｂｓ　Ｉｎｃ、　（ガイゼルブ
ルグ、ＭＤ）から得た。１２μＰ（１９μりを含有する
アリコートを３１μ！の電気泳動緩衝液（０，０８Ｍ）
リス−ホスフェート、　０．００８　ＭＥＤＴＡ　、　
ｐＨ８，０）と混合し、６５℃にて１０分間加熱してＤ
ＮＡを変性せしめた。次にサンプルを水中で冷却し、そ
して全容５−中に２ｇ・のグルコース及び１２．５ｍ９
のブロムフェノールブルー（染料フロントマーカー　）
を含有する溶液１０μにと泪１合する。

各１０μにのサンプルは２μｆのＤＮＡ−Ｈｌｎｄ　ｍ
断片を含有する。

ＤＮＡサンプル 電気泳動すべきＤＮＡのサンプルを、Ｈａｒｍｕｒ　Ｊ
、。

Ｍｅｔｈ−Ｅｎｚｙｍｏｌ−６ニア２６−７３８（１９
６３）の方法に従って分離し、そしてＭａｎｉａｔｔｓ
　Ｔ、　＋Ｒ，Ｆ、　ＦｒＩｔｓｃｈ　、及びＪ、　Ｓ
ｇｍｂｒｏｏｋ　＃　ＭｏｌｅｃｕｌａｒＣｌｏｎｉｎ
ｇ　ｅ　Ｃｏ１ｄ　Ｓｐｒｉｎｇ　）（ａｒｂｏｒ　Ｌ
ａｂｏｒａｔｏｒｙｐ１０４−１０６（１９８２）に記
載されている方法によ）制限酵素処理する。

次に、得られた二重鎖？リヌクレオチドを上記のように
処理して電、気泳動に適するサンプルを得る。

例２　電気泳動用ＲＮＡの調製 Ｇｅ５ｔｅｌａｎｄ　Ｒ，Ｆ。、及びＨ，Ｂｏｃｄｔｋ
ｏｒ　、　Ｊ。

Ｍｏ１．ＢＩｏｌ、８：４９６−５０７（１９６４）、
又はＫｌｒｂｙ　Ｋ、Ｓ、　、　Ｍｅｔｈ、　Ｅｎｚｙ
ｍｏｌ、　１２　（Ｂ）８７−９９（１９６８）に記載
されている方法に従ってＲＮＡを分離する。精製したＲ
ＮＡを０．２　ｍＭＨＣ１中でプリン除去し、洗浄し、
そしてＩＭＮａＯＨ又はＫＯＨによシ変性する。中和し
た後、サンプルを、ドデシル硫酸ナトリウム、ホルムア
ルデヒド、メチル水釧ヒドロキシド、及び変性剤として
のグリオキサールを含有する電気泳動緩衝液に懸濁し、
そして変性条件下で電気泳動を行う。

ＲＮＡの電気泳動のために、アガロ−スケ”ル溶液も、
変性剤を含有する電気泳動緩衝液中で調製する。

例３．アガロースの調製 １５０ηのアガロース（Ｓｅａ　Ｋｅｍ　ＨＧＴ　＊　
ＦＭＣＣｏｒｐ、　、　Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｏ１１ｏｉｄ
ｓ　Ｄｉｖ、　、　ロアクランド、メイン）を２５ｆｆ
１７！の電解質緩衝液（０６０８Ｍトリス−ホスフェー
ト、　０．００８　ＭＥＤＴＡ　、　ｐ）Ｉ８０）に加
え、そして５分間沸騰せしめることによυアガロースを
溶解した。透明の溶液を６５℃に冷却し、そして蒸留水
を加えることによシ容稍を２５−に再調整した。この方
法により０．６（ｗ／ｖ　）チの溶隔したアガロースの
溶液を得た。

例４　Ｍ打材料 １ｚのアガロース（Ｓｅａ　Ｋｅｍ　ＨＧＴ　、　ＦＭ
ＣＣｏｒｐ、　ｐ　Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｏ１１ｏｉｄｓ　
Ｄｉｖ、　＋ロックランド、メイン）を水中１００−と
し、そして９５℃で溶解する。３×５ｍの四角形の種々
の支持体材料上に注加して約２〜５簡の厚さのアガロー
スの層を形成し、そして放置する。次に、固化したｒル
を、水中で約０．５時間水平にふシマわすこと、及びビ
ーカー中のゆっくシ渦巻く水中に垂直に浸漬することに
よシ、支持体への結合について試験した。結果を次の第
１表に示す。

以下余白 第１表 種々の支持体材料へ薄いアガロースゲルの接着性（１）
Ｈａｌｅｎａ　Ｌａｂｓ　＊ビューモント、テキサス。

（２）ＦＭＣＣｏｒｐ、、　Ｍａｒｉｎｅ　Ｃｏ１１ｏ
ｉｄｓ　Ｄｌｖ、　。

ロックランド、メイン。

（３）Ｓｅｒｖａ　Ｆｉｎｓ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｇ　、
ガーデンシティ−パーク、ニューヨーク。

（４）Ｒｅａｄ　Ｐｌａａｔｉｃｓ　Ｃａｒｐ、ｔ　Ｏ
ｙクビレ、メリーランド。

以下余白 例５．乾燥 Ａ０例４の支持体材料（アガロースを伴わない）をマイ
クロウェーブ／真空乾燥器中で３分間、クックモードで
、加熱した。炭化、又は脆化もしくは分解の証拠は観察
されなかった。

５８例４に記載したようにして調製した１　（ｗ／ｖ）
チアガロースグルを、７×１０ｔ−Ｉｎのグル・プント
（商標）片上に３Ｔｒａｎの深さに流し込み、そして固
化せしめた。こうして得られたアガロースゲル及び支持
体をマイクロウェーブグル乾燥器（５ｅａｔｓ　Ｒｏｅ
ｂｕｃｋモデル５６４）中で約１０分間、霜取モードに
おいて、ライン電流を４５秒間オン、９秒間オフのオン
／オフサイクルで（合計３０分間）乾燥した。フィルム
は、裂は目又は変形を伴わないできれいに乾燥し、そし
て良好に接着した。

次に、乾燥したフィルムを、約７０−の水を重層するこ
とによシ再膨張せしめた。グルはほとんど瞬間的に再膨
張したが、もとの体積には達しなかった。

Ｃ６水中１　（ｗ／ｖ　）チのアガロースを、７×１０
ｔＴｎのグルぎノドシート３枚の上にそれぞれ０．７５
個、１５■、及び３．０端の深さに注加し、そして放置
した。次に流し込まれたグルをその裏打上で、マイクロ
ウェーブ乾燥器中真空下で、クックモードにおいて９分
間、ライン電流を４５秒間オン、９秒間オフのオン／オ
フサイクルとして（合計２７分間）乾燥した。

最も厚いグル（３＋ｉ＃Ｉ）は９分間で乾燥した。グル
プントシートは、き裂、量化又は劣化の徴候を示さなか
った。

倒」ユ　グル取扱フレーム中のアガロースマトリクスの
調製 末端板部材１０６を保護具１０８によシフレーム１００
に固定し、浅い水＠楢を形成する。組立てられたユニッ
トを６５℃に保持された水平面１上に置く。溶融したア
ガロース（例３）を加温したピペットを用いて加えた。

台溝１０２は、所望のダルマトリクスの厚さ胴当シ１．
５−の溶融グル溶液を必要とする。１ｔＦｒｒＲより厚
くグルを流し込んだ場合、溶融したグルは自由に流動す
るであろう。

グルを１ｍ＋よシ薄く流し込んだ場合、その粒状化傾向
を克服するために、溶融グルを表面にわたって薄膜状に
拡けなければならない。櫛１２０を挿入してサンプルウ
ェルを形成し、そして水平な表面を冷却し、アガロース
をグル化する。

次に櫛１２０、保護具１０８、及び板部材１０６を除去
する。グルの全表面を、あらかじめ電解質緩衝液（０，
０８Ｍ）リス−ホスフェート、０００８ＭＥＤＴＡ　、
　ｐＨ８，０）で湿潤化した多孔性膜１１４で禎覆し、
そしてすべての表面と＠接に接触するように弱くたたく
。

＋１１刀身を装着した外科用メスによ）サンプルウェル
上で膜１１４に切シ目を入れる。ＤＮＡサンプル（例１
）をマイクロピペットを用いてサンプル溝に加える。

±Ｊ　電気泳動 Ａ、ＤＮＡサンプルを含有するグルフレームを電気泳動
ユニット２００の体部２０６中にテ′＜。

体部２０６中の電解質室（容積ＺＳＯ−）を貯蔵容器２
４０からの電解質緩衝液（０，００８Ｍ）リス−ホスフ
ェ−）　、　０．００８ＭＥＤＴＡ　、　ｐＨ８，０）
によシ満たす。直立パイプ２１１を、グル表面上の緩衝
液の層が０．２　ｃｍに保持されるようにセクトする。

バルブ２４１及び２５８を開き、パルプ２５６を閉止し
、そしてポンプ２４９によ勺５ｍ１ｌ＋の緩衝液を送シ
、表面上にゆるやかな電解質流を形成する。

電極２１４及び２１６間の電位差を１ｏｏｏｖ（０，Ｉ
　Ａ　）として電気泳動を行う。貯蔵容器２４０からの
加温された電解質緩衝液を使用し、そして温度感知器２
２４（これがマイクロプロセサー２４０を指令し、電源
２１８から端子２１４及び２１６への電力を制御するこ
とによシジーール熱を調節する）を使用すると共に温度
調節プラテン２０８を使用して温度を６５℃に保持する
。

電気泳動を２時間行ったとき、サンプル中の色素指示薬
は原点から約７ｔ：ｍ移動する。これを、検知器２２８
により光学的に検出し、そしてマイクロプロセサ−２２
８に伝達し、このマイクロプロセサーが、電源２１８及
びポンプ２４９を切ることによυ電気泳動を停止する。

パルプ２４１を閉止し、そしてパルプ２５６を開いて電
解質を貯蔵容器２４０に返還する。

８０次に、パルプ２５８及び２５６を閉止し、パルプ２
４７を開き、そしてポンプ２５４によりエチジウムプロ
ミド（５００ｍ９／Ｚ　）　（ＳｉｇｍａＣｈｅｍｉｃ
ａｌ　Ｃｏａ　、セントルイス、ミズリー）の溶液をユ
ニットに送る。１０分間後、ポンプ２５４を停止し、パ
ルプ２４７を閉止し、パルプ２６４及び２５６を開き、
そして室を廃水する。

電気泳動したＤＮＡを含有するダルを例５のようにして
乾燥し、セしてＵＶ光（２６０１ｍ）に暴露する。ＤＮ
Ａ断片は、減少するサイズの順に原点からダルにわたっ
て配列されたバンドとして、螢光により観察される。

例８．　ラベルされたプローブの調製 プローブＤＮＡの５２ｐによるラベル付与をＢｅｔｈｅ
ｓｄ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｌａｂｇ　Ｉｎｃ、　（Ｎイ
ゼルスプルグ、メリーランド）によシ供給される試薬な
溶液Ａ Ｏ，２ｒｒＭＩ　ｄＡＴＰ ０．２　ｍ、ＶＩ　ｄＧＴＰ Ｏ，２ｍＭ　ｄＴＴＰ ５００　ｙｙ＋Ｍ　）リス−ＨＣ１、ｐＨ７，５５０ｒ
ｒＭＩ　ＭｇＣｌ２ １００　ｍＭ　２−メルカプトエタノール溶液Ｂ Ｏ，４Ｕ／ｍ　ＤＮＡポリメラーゼＩ ４０ｐｇ／μ７　ＤＮＡアーゼＩ ５０　ｒｒＭ　）リス−ＨＣ１、ｐｊｉ　７．５５　緬
　酢酸マグネシウム １　城　２−メルカプトエタノール ５０チ　グリセリン １００μに−ヌクレアーゼ不含ＢＳＡ 次の試薬を１．５−容のプラスチック遠心チューブに加
え、そして混合した。

溶液Ａ　５μＩ 蒸留水　３０μに ５μｊの溶液Ｂを加え、この溶液を再び混合し、そして
室＠（１８℃）で２時間保持する。５μ！の３００　ｍ
Ｍ　ＥＤＴＡ溶液を添加することによシ反応を停止した
。

３２Ｐ−ラベルグローブＤＮＡを、トリス−ＥＤＴＡ緩
衝液（１０ｒｒＭ　）リスｓ　１　ｙｙ＋Ｎｉ　ＥＤＴ
Ａ　ｅ　ｐＨｓ、　０　）によシ平衡化されたセファデ
ックスＧ−５０（商標）　（Ｐｈａｒｍａｃｉａ　Ｆｉ
ｎｅ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ　、ビスカタウエイ、ニュー
シャーシー）の小形カラム（０，５Ｘ　５．　Ｏｃｍ　
）上で３２Ｐ−ラベルｄ　ＣＴＰから分離した。

３２Ｐ−、ベルブロープを０．３　ｍの容積に溶出した
。

１．２　Ｘ　１０８ｃｐｍ活性を含有していた。

バイブリド形成混合物を５ｈｉｎｎｉｃｋ　Ｔ、Ｍ、、
Ｅ＠　１ｕｎｄ　、　Ｏ，Ｓｍ１ｔｈｉ＠ｓ　、及びＦ
、Ｒ６Ｂｌａｔｔｎｅｒ　、Ｎｕｃｌ、Ａｃ１ｄｓ　Ｒ
ｅａ、２　：　１９１１−１９２９（１９７５）に記載
されているようにして調製した。次のものをガラス製試
験管に加えた。

蒸留水　２７ｍ１ Ｏ，３ｒｎｌ 内容物を混合して、試験サンプル中のターグットＤＮＡ
とバイブリド形成するのに適し、そして検出に適する３
２ｐ　＋　、、ベルグローブ溶液を得た。

剋且　二±７’　＋７ヱ髭底 Ａ、すべての操作を、バイブリド形成／洗浄室４００中
で４２℃にて行う。

取扱フレーム１００中のダルマトリクス２は、電気泳動
ユニット２００中での電気泳動によ）サイズに基いて分
離されたＤＮＡ断片（例７Ａ）を含有する。ダルマトリ
クスをマイクロウェーブ／乾燥器３００中で５分間、マ
イクロウェーブのもとて真空にて、例５のようにして乾
燥し、そしてハイグリド形成／洗浄ユニット４００中に
入れる。

プローブ容器４４４を例８に従って調製したグローブで
満たす。

ゲルマトリク７．２中のＤＮＡ断片を、体部４０８中の
室４０４にポンプ４２６及びパルプ４２０を通して貯蔵
容器４１２からＩＭＫＯＨを満たすことによシ変性する
。バルブ４５２ｔＪ？］Ｌ）、オーバーフローノ母イブ
４０６を、ダルマトリクス２０表面上０．３　ｃｍのレ
ベルに溶液を保持するようにセットする。Ｉ　Ｍ　ＫＯ
Ｈ溶液を１０　ｍｅ／’分にて１０分間循環せしめ、そ
してポンプ４２６を停止し、バルブ４２０を閉止し、そ
してバルブ４５２を開いて室４０４から貯蔵容器４５０
に排出する。

変性の過程でゲルは約０３〜０．５　ｍｌの填塞溶液を
吸収し、そして再含水する。そして、これを、貯蔵容器
４１０から（ポンプ４２６及びパルプ４１８を通し、バ
ルブ４５２は閉じておく）の緩衝液（０，０２０Ｍ）リ
ス−ＨＣ４，０，３ＭＫＣｔ。

０．００１　ＭＥＤＴＡ　、　ＰＨ７，６）によ’１７
０ｍｅ１分の速度で１５分間洗浄し、２０分間塩基を中
和する。

中和されたダルを、分配器ユニット４３０を通してマイ
クロポンプ４４０によシ供給されたグローブの薄層によ
り、溝１０２当９１　ｍ７！の量で、原点から１ｒｎｌ
から始めてダル２の長手方向に１３αにわたシ覆う。

３時間後、過剰のグローブを、貯蔵容器４１０からの１
０ｍｔ１分の緩衝液流によシ、少なくとも３０分〜４５
分間にわたシ、ダルから洗い落す。

ダルフレームは、相補的ｆｘ　Ｐ　−／Ｊ　ヘ＃ＤＮＡ
　７’ローブとバイブリド形成したサンプルＤＮＡ断片
（電気泳動ユニソ）２００中での電気泳動によシ調製し
たもの）を含有するダルマトリクスを収容する。電気泳
動によル得られた分離されたバンドの配列が維持される
。約０．００１−０．０１％のプローブの活性（０，２
×１０８ｄｐｍ　）が台溝１０２においてターダッ）　
ＤＮＡとバイブリド形成しく　２００〜２０００　ｄｐ
ｍ　）、各分離された相補断片が最少１０　ｄｐｍの放
射性物質を有する。

Ｂ、ＤＮＡ断片を、貯蔵容器４１４から（ポンプ４２６
、及びパルプ４２２を通して供給され、パルプ４５２は
閉じられている）のエチジウムプロミドに１０分間にわ
たって暴露することによシ染色する。次に、例５のよう
にして、ダルマトリクスをマイクロウェーブ／乾燥器３
００中でマイクロウェーブのもとで乾燥する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に従って構成された全体図であシ、
第２図はこの発明の方法の流れ図の要約であシ、第３Ａ
図はこの発明に使用される多溝ダル取扱フレームの平面
図であ）、第３Ｂ図は多溝グル取扱フレームのＡ　−Ａ
’における断面図であ択第４図はサンプル溝形成器の側
面図であシ、第５図は第３Ａ図のフレームとともに使用
するサンプル適用器の拡大図であシ、第６図はダルマト
リクスを収容した多溝グル取扱フレームの断面図であ）
、第７図は電気泳動ユニットの断面図であシ、第８図は
この発明に使用する適肖なマイクロウェーブ／真空乾燥
ユニットの断面図であり、第９り（はバイブリド形成／
洗浄ユニットの断面図であり、そして第１０図は、検出
系のブロック図面である。 図中、１００はダル取扱フレーム、２００は電気泳動ユ
ニット、３００はマイクロウェーブ／真空乾燥ユニット
、４００はバイブリド形成／洗浄ユニットでアシ、そし
て５００は輸送ユニットである。 １０２は溝であシ、２はダルマトリクスであム２０８は
温度調節マ）　ＩＪクスであシ、２１８は電源であシ、
２４０．２４２．２４４及び２４６はそれぞれ貯蔵容器
で、ｉＪ、３３０はマイクロウェーブ発生器であ、ｊ）
、４３０はプローブ分配器（年成体）である。 以下余白 手続補正書（方式） 昭和５９年９　月τダ日 特許庁長官志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願　第１０４８４０　号２、発明の名
称 ポリヌクレオチドの分離同定装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ジョージタウン　ユニバーシティ４、代理人 ５、補正命令の日付 昭和５９年＄月々８日（発送日） ６　補正の対象 （１）願書の「出願人の代表者」の榴 （２）委任状 （３）明細書 （４）図面 ２　補正の内容 （１）（２）　別紙の通り （３）明細書の浄書（内容に変更なし）（４）図面の浄
書　（） ８、添付書類の目録 （１）訂正願書　１通 （２）委任状及び訳文　各１通 （３）浄書明細書　１通 （４）浄書図面　１通

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ポリヌクレオチドの分離及び同定システムであっ
   て、 （ａ）　ポリヌクレオチドのサンプルを含有するダルマ
   トリクスを支持するだめのフレーム手段、（ｂ）　所定
   の経路にそって前記フレーム手段を移動せしめるための
   輸送手段、 （ｃ）前記ダルマトリクス中のポリヌクレオチドの前記
   サンプルをサイズ及び電荷によシ分離するだめの前記経
   路中の手段であって、前記支持手段によシ前記フレーム
   手段がそこに配置された場合に電気泳動作用を生じさせ
   るために前記フレーム手段にわたって電位を適用するた
   めの手段を含むもの、 （ｄ）　前記経路中に配置されそして前記フレーム手段
   を受理するようにされておシ、そしてバイブリド形成室
   、及び前記マトリクス上にグローブ溶液を適用するため
   のグローブ分配手段を有するバイブリド形成手段、 （、）　前記電気泳動手段、及び前記フレーム手段がそ
   こに配置された場合のバイブリド形成手段を作動させる
   だめの、前記輸送手段、分離手段、及びバイブリド形成
   手段に連結された制御手段、 を含んで成るシステム。 ２、さらに、前記ダルマトリクス中の放射性弁体の存在
   を検知することにより、ダルマトリクス中でのバイブリ
   ド形成ポリヌクレオチドの存在を検出するだめの検知手
   段を含む特許請求の範囲第１項記載のシステム。 ３、前記検知手段が、前記放射エネルギーを検知しそし
   てこの放射エネルギーを空間的に規定された電子的信号
   に変化するための手段、及びこの信号を表示するための
   手段を含んで成る特許請求の範囲第２項記載のシステム
   。 ４、前記分離手段が、 （、）　電気泳動緩衝液を収容するように、そして前記
   フレーム手段を受理するようにされており、そして前記
   フレーム手段を支持するだめのプラットホーム、及びこ
   のフレーム手段にわたって電位を適用するだめの電極手
   段を含む室手段、 （ｂ）　前記電極手段に連結された可変電源手段、（Ｃ
   ）前記のゲルマ）　ＩＪクスの温度を検知するための手
   段、 （ｄ）　電気泳動速度を最適化するために前記電極手段
   に適用される電圧を変化せしめるだめの前記検知された
   温度に応答する電力制御手段を含んで成る特許請求の範
   囲第１項記載のシステム。 ５、前記フレーム手段を支持するだめの前記シラ、トホ
   ームが、前記可変電源手段に接続された温度調節プラテ
   ンを含み、このプラテンに供給される電力が前記の検知
   された温度に応答して前記電力制御手段によシ制御され
   る特許請求の範囲第４項記載のシステム。 ６、さらに、電気泳動緩衝液、洗浄緩衝液、酸溶液及び
   ／又は染料溶液を貯蔵容器から前記室手段に充填しそし
   て排出するだめの手段を含む特許請求の範囲第４項記載
   のシステム。 ７、　さらに、染料フロントの存在を検知し、そしてこ
   の存在を前記制御手段に送って前記電極から電力を除去
   するために、前記フレーム手段上に移動可能に配置され
   た手段を含む特許請求の範囲第４項記載の方法。 ８、前記グローブ分配手段が、それぞれがプローブ容器
   を有する多数の分配ヘッドを含んで成り、このグローブ
   分配集成体が前記バイブリド形成室上に移動可能に配置
   されており、これによってこの集成体が前記７レ一ム手
   段の長手方向にそって移動できそしてグローブを負荷す
   ることができる特許請求の範囲第１項記載のシステム。 ９、前記バイブリド形成手段がさらに、洗浄緩衝液、塩
   基溶液、及び／又は染料溶液を貯蔵容器から前記バイブ
   リド形成室に充填し、そしてそこから排出するだめの手
   段を含む特許請求の範囲第１項記載のシステム。 １０、さらに、前記制御手段の制御のもとに前記ダルマ
   トリクスを選択的に乾燥するだめに、前記所定の経路に
   配置された乾燥手段を含む特許請求の範囲第１項記載の
   システム。 １１、ポリヌクレオチドの分離及び同定のための迅速シ
   ステムであって、約０．２〜約１゜５−のアガロースを
   含んで成るダルマトリクス中で電荷及びサイズに従って
   ポリヌクレオチドの混合物を分離するための電気泳動手
   段； 前記ダルマトリクス中の前記分離されたポリヌクレオチ
   ドを相補的プローブ配列とその場でノ・イブリド形成せ
   しめるだめのバイブリド形成手段（前記ポリヌクレオチ
   ド混合物又は前記相補的プローブ配列のいずれかは放射
   エテルギー発生マーカーでラベルされた物質である）；
   バイブリド形成後に未バイブリド形成ラベル物質を除去
   するための洗浄手段；並びに、バイブリド形成後に前記
   ダルマトリクス上に配置されるシンチレーションプレー
   ト、このプレートを電気的に走査して光発生点を空間的
   に決定しそしてそれを表示する電気信号を発生せしめる
   だめの手段、前記の号信を電気的に貯蔵するための手段
   、及び前記信号を表示するための手段を含んで成る、バ
   イブリド形成したラベル物質を検出するための検出手段
   ；を含んで成るシステム。 １２、さらに、ダルマトリクスを乾燥するだめのマイク
   ロウェーブ乾燥手段を含んで成る特許請求の範囲第１１
   項記載のシステム。 １３、バイオポリマーを電気泳動的に分離するための装
   置であって、 （ａ）　電気泳動緩衝液を収容するようにされておシそ
   して固体不活性裏打手段上に配置された電気泳動ダルマ
   トリクスを受理するようにされておシ、との電気泳動グ
   ルマトリクスはその中に分離されるべきバイオ分子を有
   し；そして前記裏打手段を支持するだめのプラットホー
   ム、及び前記ダルマトリクスにわたって電位を適用する
   だめの電極手段を含む室手段、 （ｂ）　前記電極手段に接続される可変電力供給手段、 （ｃ）前記電気泳動ダルマ）　ＩＪクスの温度を検知す
   るだめの手段、 （ｄ）　前記検知された温度に応答して前記電極手段に
   適用される電圧を変化せしめることにより電気泳動の速
   度を最適化するだめの制御手段、 を含んで成る装置。 １４、前記裏打手段を支持する前記プラットホームが前
   記電源手段に接続された温度調節プラテンを含み、この
   プラテンに供給される電力が前記制御手段により前記の
   検知された温度に応答して制御される特許請求の範囲第
   １３項記載の装置。 １５、さらに、電気泳動緩衝液、洗浄緩衝液、酸溶液及
   び／又は染料溶液を貯蔵容器から前記室手段に充填しそ
   して排出するだめの手段を含む特許請求の範囲第１４項
   記載の装置。 １６、さらに、染料フロントの存在を検出し、そしてこ
   の存在を前記制御手段に伝達して前記電極から電力を除
   去するだめの、前記フレーム手段上に移動可能に配置さ
   れた染料フロント検出手段を含む特許請求の範囲第１３
   項記載の装置。 １７、ダルマトリクス中でポリヌクレオチドの与えられ
   た混合物中の特定のポリヌクレオチドの存在又は不存在
   を同定するだめの装置であって、（ａ）　バイブリド形
   成室、及び （ｂ）　プローブ溶液を前記ダルマトリクス上に適用す
   るためのプローブ分配手段、 を含んで成る装置。 １８、前記グローブ分配手段が、それぞれがグローブ容
   器を含（多数の分配ヘッドを含んで成り、このプローブ
   分配集成体が前記バイブリド形成室上に移動可能に配置
   されており、これによってこの集成体が前記ダルマド）
   クスの長手方向にそって移動することができ、そしてグ
   ローブを負荷することができる特許請求の範囲第１７項
   記載の装置。 １９、さらに、洗浄緩衝液、塩基溶液、及び／又は染料
   溶液を個々の貯蔵容器から前記バイブリド形成室に充填
   し、そして排出するだめの手段を含む特許請求の範囲第
   １７項記載の装置。 ２０、放射エネルギーを検知し、そしてこの放射エネル
   ギーを空間的に規定された電気信号に変換するだめの手
   段、及びこの信号を表示するだめの手段を含んで成る、
   ダルマトリクス中のバイブリド形成したポリヌクレオチ
   ドの存在を示すために、前記マトリクス中の放射−エネ
   ルギーの存在を検出するだめの装置。 ２１、ポリヌクレオチド混合物中の特定のターゲットポ
   リヌクレオチドの検出方法であって、（、）　約０．２
   〜約１．５　＋ｔａｎのアガロースダルから成るダルマ
   トリクス上でポリヌクレオチドの混合物を電気泳動的に
   分離し、これによって前記ダル中にサイズ及び電荷によ
   り分離されたポリヌクレオチド配列を示す１連のポリヌ
   クレオチドバンド生成せしめ、 （ｂ）、　６らかしめ変性されたこのポリヌクレオチド
   バンドに、存在又は不存在を決定すべきターゲットポリ
   ヌクレオチドに相補的なポリヌクレオチド配列を有する
   ポリヌクレオチドグローブを加え、ここでターゲットポ
   リヌクレオチド又はグローブポリヌクレオチドは放射エ
   ネルギー発生物質によりラベルされており、（ｃ）　タ
   ーゲットポリヌクレオチドを、バイブリド形成が生ずる
   までグローブヌクレオチドと接触せしめておき、 （ｄ）　非バイブリド形成ラベルポリヌクレオチドを除
   去し、そして （ｅ）　前記ダルマトリクスを、バイブリド形成したラ
   ベルポリヌクレオチドの存在又は不存在について分析す
   る、 ことを含んで成る方法。 ２２、前記アガロースゲルが約０５〜約２．０（ｗ／ｖ
   ）−のアガロースを含んで成る特許請求の範囲第２１項
   記載の方法。