JPS6189552A

JPS6189552A - 電気泳動装置

Info

Publication number: JPS6189552A
Application number: JP59209728A
Authority: JP
Inventors: Masabumi Kanetomo; 正文金友; Yasuhide Matsumura; 松村　泰秀; Yoshimasa Kondo; 近藤　芳正; Shigeo Kato; 加藤　重雄; Motoko Yoshida; 吉田　基子; Nobuo Hamamoto; 信男浜本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-10-08
Filing date: 1984-10-08
Publication date: 1986-05-07

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】〔発明の利用分野〕本発明は、電気泳動を用いて、主にタンパク質を電気的
性質と分子量の大きさをパラメータとして分離分析する
電気泳動装置に関するものである。

〔発明の背景〕

タンパク質を電気的性質と分子量の大きさをパラメータ
とし電気泳動で分離するには、まず短冊状の基板（ガラ
ス、ポリエステル等）に片面を結合させ、他の片面が開
放状態の等電点泳動用ゲルすなわちポリアクリルアミド
ゲル、またはアガロースゲルの一端に設けた試料孔に被
分析物であるタンパク質を充填し、ゲル７ｉ＃端をそれ
ぞれ酸性溶液、アルカリ性溶液と液絡をはかった後、両
端に高電圧を印加し、タンパク質を電気的性質で１次元
的に分離する。この作業を１次元電気泳動と呼ぶ。続い
て、１次元電気泳動の完了したゲルを１次元同様片面を
基板に結合した濃度勾配Ｉリアミドゲル低濃度側に設け
た短冊型の孔の中に１次元ゲル面を下にしてはめこみ一
体化する、この一体化した濃度勾配ゲルの両端に高電圧
を印加して、電気泳動を行ない、１次元分離された試料
をさらに濃度勾配のある方向に分子ふるいにかける。こ
れを２次元電気泳動という。この２次元電気泳動が完了
したゲル上のタンパク質スポットはタンパク染色剤によ
り顕在化した後、分離位置とスポット面積、染色濃度に
より定量解析される。

被分析物を収めた電気泳動支持体であるポリアクリルア
ミドゲル等に高電圧を印加し、被分析物であるタンパク
質を電気的性質［分子量の大きさをパラメータとして分
離分析する電気泳動法に於いては、高電圧を印加する際
、支持体であるゲルが抵抗体となり発熱する。分離精度
のよい電気泳動像を得るためには、このジュール熱を取
り去り、例えば４℃近辺の一定低温度に制御することが
要求される。ゲルの片面を基板（ガラスあるいはプラス
チックフィルム）に固定し、他の面を開放状態で用いる
。いわゆるオープルゲル水平式電気泳動においては、ゲ
ルを一定温度に冷却する際、ゲルのみを冷却するとゲル
上に空気中の水分が結露し、電気泳動像を乱す原因とな
る。また、電気泳動部を含む環境を直接冷却した場合、
低温の乾燥空気が流れ込むため、ゲル上の水分が蒸発し
、ゲルが乾燥して亀裂が生じ、泳動が困難になる。

すなわち、オープンゲル電気泳動を行なうにはその環境
を低温でさらに湿度１００％近くに保つ必要がある。

従来、電気泳動装置は、密閉状態で、クロマトチェンバ
ーとか冷蔵庫、あるいは低温室のような低温装置内に持
ちこんで用いている。電気泳動装置の内外容積が小さい
場合は、これで問題はない。

しかし、装置の大容量化、自動化に伴ない泳動装置の容
積が大きくなると操作性に於いても、また冷却効率にお
いても問題があり、電気泳動部と冷却部の一体化が必要
になってくる。

この様な低温環境に持ち込む方式の電気泳動装置は、主
に実願室レベルの装置であり、大量の被分析物の分析を
短時間で、高能率に行なう分析機器としての電気泳動装
置とはなりがたいものであった。

そして、上記の電気泳動プロセスの自動化を行なう場合
、低温、高湿度の環境でゲルを移動させ高電圧を印加す
る作業が必要不可欠となる。

一般的な２次元電気泳動に関してはｒＥｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ’　８３　’　ｐ　
１５５　Ｊ　　に記載されているが、電気泳動装置の自
動化、低温高湿度の電気泳動環境の作成については、全
くふれられていない。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に注目してなされたものであり、上
述の如き電気泳動の自動化を可能ならしめる電気泳動装
置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成する為、本発明では、電気泳動機構を
収め周囲に熱伝導フィンを持つ電気泳動槽を密閉して収
納する保温槽を持ち、しかも保温槽外に配置した冷凍器
の冷気を２槽間に導く構造とし、電気泳動槽に急速冷却
の目的で、開閉可能な扉と、電気泳動槽内に加湿気を配
置して、電気泳動環境を、高湿度、低温度に維持し、さ
らに、１次元及び２次元ゲルを収めた泳動槽を絶縁箱内
に配置し、この箱内でゲルへの高電圧印加を行ない、さ
らにゲル移動機構のうち、駆動部を当絶縁箱外部に配置
し、絶縁材料で作った駆動軸を絶縁箱内に挿入しゲル移
動を行なう構造にした。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明による電気泳動装置を示す断面略図で
ある。電気泳動機ａｌを内部に収めた電気泳動槽２が、
密閉された保温材３を周囲に取りつけた保温槽４内に支
持棒５を介して収納されており、２重箱構造になってい
る。２重箱を構成する槽間６と冷凍器７が、パイプ８に
結合しており、冷気が矢印９，１０方向に流れる構造と
なっている。すなわち、矢印９から流出した冷気が、電
気泳動槽２をとりまく槽間６を流れ、矢印１０方向へ流
入するわけである。電気泳！！ｌＩＪ槽２には、熱伝導
フィン１１が取り付けてあり槽間６を流れる冷気に電気
泳動槽内の雰囲気温度を冷却する。

また、電気泳動の環境を定められた一定低温にコントロ
ールする為電気泳ＤｉＫＪ２内には、温度モニタ１２が
、取り付けられており、制御回路１３を介して、冷凍器
７を制御し、電気泳動槽２を一定低温に制御する方式と
なっている。場合によっては、泳動用支持体をのせる冷
却板を電子冷却法などを用いて別に温度コントロールす
ることにより、雰囲気温度、湿度および支持体（ゲル）
温度が、コントロール可能になる。

この電気泳動装置の使用に際し、装置全体が室温状態に
ある時、電気泳動を開始する低温状態を早急に得る為、
急速冷凍用に、電気泳動槽２に外部から駆動可能な扉１
５が両側に取り付けである。

この扉１５は、電気泳動を行なう時は閉じ、冷気の電気
泳動槽２内への進入をしゃ断する。すなわち、乾燥した
冷気で電気泳動槽２内の湿度が低下するのを防ぐわけで
ある。ｉ１５を閉じた後の冷却は、電気泳動槽２に取り
付けである熱伝導フィン１１でおこなう。

また、扉１５の開時ファン１６が回転し、冷気を電気泳
動槽２内へ強制的に送り込む構造となっている。

電気泳動槽２の上部には、開閉可能な、断熱材１７を取
り付けたふた１８が配置されており、試料交換等に対応
する様になっている。また、ふた１８の中央には、透明
な窓１９が、備えられており、電気泳動状況が観察可能
となっている。

第２図は１本発明における電気泳動機構の一例を示す図
である０図において、保持板２１に結合した１次元ゲル
２２を固定する腕２３が回転軸２４に取り付いている。

その反対側に保持板２５上に結合した２次元ゲル２６が
配置されている。

１次元ゲル２２は、絶縁性を有する電気泳動槽２の外部
に取り付けたモータ２８によって、矢印２９方向へ回転
移動して、２次元ゲル２６と接触結合する構造となって
いる。モータ２８には、各位置での位置決めをするため
、リミットスイッチ３０が、２個配置されている。回転
軸２４は、その両端を槽３１に取りつく軸受３２で支え
られている。回転軸２４は、泳動時、高湿度の環境で高
電圧の漏電を防ぐ為、絶縁材料で作られている。

１次元ゲル２２．２次元ゲル２６の下方には、ゲル温度
とその環境を低温に保つ為の冷却器３３゜３４がそれぞ
れ配置されている。各ゲルに高電圧を印加する高圧線３
５が槽３１に端子３６を介して固定されている。この高
圧［３５と１次元ゲル２２と２次元ゲル２６の端部が結
ばれていてゲルに所定の高電圧が印加される構造となっ
ている。

端子３６は電気泳動槽２の外部に配置した高圧電源３７
に高圧電線３８を介して結合されている。

ゲルを収めた槽３１は、絶縁ガイシ３９を介して電気泳
動槽２に固定されている。電気泳動槽２には密閉用のフ
タ１８が取り付いており、内部の低温度高湿度の環境が
外部と絶縁される構造となっている。

第３図は１本発明におけるゲル移動機構の一例を示す図
である０図において、１次元ゲル２２を搭載する１次元
ゲル保持板２１が回転する腕２３上にバネ４４で保持板
２１の前後をはさみ固定されている。腕２３の回転穴４
５には、軸４６が入る構造となっており、軸４６と腕２
３は、ピン４７を介して結合されている。軸４６に取り
つくピン４７が入る腕２３の溝４８は矢印４９で示す回
転方向に長孔となり、ｔｉｌｌ１４６と腕２３は、回転
方向にガタを有して結合されている。軸４６は、他端に
ウオームホイール５０が取り付いており、モータ５１の
軸に固定されたウオームホイール５０には回転時モータ
５１を制御するドッグ５３が取り付いており、リミット
スイッチ５２．４３がドッグ５３と接触することでモー
タ５１を制御する構造となっている。すなわち、１次元
ゲル２２の電気泳動時はリミットスイッチ５２位置で、
続いて、２次元電気泳動は回転軸４６が回転し。

リミットスイッチ４３位置で行なうわけである。

、１次元ゲル２２の両端には、高電圧が印加可能なるよ
うに、高圧電源３７が配置されており高圧電ｆｉ３８が
ゲル２２の両端に接触している。

１次元ゲル２２の逆側には２次元ゲル２６が配置されて
いる。２次元ゲル２６の位置に１次元ゲル２２が接触し
て重なった後、２次元ゲル２６の両端に高圧が印加され
電気泳動が行なわれる。ここで、１次元ゲル２２が２次
元ゲル２６上に回転移動して来た時、１次元ゲル２２の
回転方向の位置決め用にバネ５８が腕２３上に取り付け
られている。このバネ５８は、腕２３が、２次元ゲル２
６側に回転した時に固定板５９に当たり、１次元ゲル２
２の２次元ゲル２６への接触圧を低減する様になってい
る。この接触圧が大きいとゲルが破損し、電気泳動が不
可能となる。バネ５８は、矢印６０方向へ移動可能で前
記の接触圧が調整できる様になっている。また、モータ
５１は、腕２３の矢印４９方向のガタの範囲で停止する
様、モータ５１の制御用リミットスイッチ４３が、位置
調整されている。

１次元ゲル２２．２次元ゲル２６の下方には、冷却器３
３．３４が接触して、配置されており、泳動時、発生す
る熱を吸収し、１次元ゲル２２．２次元ゲル２３を数℃
の低温に保持する構造となっている。

また、軸４６の軸方向に複数個の腕２３を配置すれば、
複数個同時に電気泳動が可能となる。

第４図は、１次元ゲル２２を搭載する保持板２１を腕２
３に固定する別方式を示す図である。

１次元ゲル保持板２１の一部に磁性体７４が取り付いて
おり、この磁性体７４を吸引固定する磁石７５が腕２３
に取り付く構造となっている。

以上の電気泳動装置は１次に手順で自動的に電気泳動が
行なわれる。

（１）１次元ゲルの電気泳動：１次元ゲル２２が第２図
に示される位置に固定され、その両端に高電圧が印加さ
れ、冷却器２３でゲルを冷却する。

（２）１次元ゲルの２次元ゲル上への移動：モータ２８
により回転軸２４が回転し、２次元ゲル２６上に１次元
ゲル２２を運搬する。

（３）２次元ゲルの電気泳動：２次元ゲル２６の両端に
高電圧を印加し冷凍器３４でゲルの冷却を行なう。

以上の様な構造にすることによって１次に示す様な効果
が得られた６（１）電気泳動装置ならびに冷却装置の一体化により装
置自体が、小型化され、操作性の良い電気泳動装置とな
った。

（２）急速冷却機構により、立上げに要する時間が短か
くなり、高能率の装置となった。

（３）モータを用いて、自動的に、複数個同時にゲルを
移動させることが可能となった。

（４）電気泳動時、高湿度の環境で、高電圧が外部漏電
することがなくなった。

（５）１次元ゲルと２次元ゲルが重なり接触した時、接
触圧を調整できゲルの破損がなくなった。

（６）２次元ゲルの決められた位置に確実に１次元ゲル
を回転移動させることが可能となった。

（７）複数個の１次元ゲルを同軸の回転アームに配置可
能となった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によ九ば、電気泳動の自動
化が可能であり、実用に供してその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電気泳動装置を示す断面略図、
第２図は１本発明における電気泳動機構の一例を示す斜
視図、第３図は、本発明におけるゲル移動機構の一例を
示す斜視図、第４図は、ゲル移動機構の別方式を示す斜
視図である。２・・・電気泳動槽、４・・・保温槽、６・・・種間、
７・・・冷凍器、９・・・矢印、１１・・−熱伝導フィ
ン、１２・・・温度モニタ、１５・・・扉、１６・・・
ファン、１７・・・断熱多１６

Claims

【特許請求の範囲】

１、電気泳動機構を周辺に熱伝導部を有する密閉した第
１の槽内に収納し、その外部に、周囲を断熱材で囲んだ
第２の槽を配置し、外部に設置した冷凍器で発生する冷
気を槽間に導入することで前記第１の槽内の高湿度と低
温の保持ならしめる如く構成したことを特徴とする電気
泳動装置。