JPS62184343A - 電気泳動装置 - 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】 （発明の分野） 本発明は、蛋白質、核酸等のように溶液中で電離基を持
つ物質を、その粒子の荷電および分子量の相違に基づい
て分離分析する等のために用いられる電気泳動装置に関
するものである。

（発明の背景） 緩衝液を浸み込ませたゲル模、濾紙などのシート状支持
媒体中において蛋白質、蛋白質分解物。

ＰＡ酸、核酸分解物などの荷電分子または粒子が電場の
影響下で移動する現象を利用して、それらの物質の分離
を行なう電気泳動操作が従来から知られており、特に上
記のような生体高分子物質の分離と固定に利用されてい
る。

特に最近注目されている遺伝子工学の分野においては、
オートラジオグラフィーを利用したＤへ、へなどの核酸
の塩基配列の決定のために電気泳動操作の実施か必須と
されている。この目的における電気泳動操作は一般に、
放射性標識か付されたＤＮＡあるいはＤ　Ｎ　Ａ断片の
塩基特異的反応物混合物を電気泳動用支持媒体の電界方
向に沿って少ｆ１種並行して泳動させる操作か含まれる
。そして、その泳動により冑られた複数列の泳動パター
ン（電気泳動により支持媒体上に形成されるゾーンの集
合体）をオートラジオグラフとしてｊｑたのち、各列の
ゾーンを相互に対照比較することにより塩基配列の決定
か行なわれる。すなわち、同一の分子ωを有する虐塞特
異的反応物は、電気泳動の開始点か同一でおれば同一の
位置に移動するとの電気泳動の原理を利用して、それら
の対照比較を行なっているニ 一般に電気泳動用支持媒体としては濾紙、メンブランフ
ィルタ、澱粉ゲル嗅、ポリアクリルアミドゲル帳などが
用いられており、呼ざの均一なシート状のものである。

これらの支持媒体として澱扮ゲル摸、ポリアクリルアミ
ドゲル膜などのゲル膜を用いる場合従来は、ガラス板等
の非導電性材料からなる平坦な支持体（支持與）の周囲
に支持枠（スペーサ）を設置して形成したモールド上に
ゲル調製液を導入し、必要に応じてさらに別の支持体で
上面を密閉しＴ：のらゲルイヒさせたものを利用してい
た。しかしこのゲル模形吹方法は非常に面倒で必り、電
気泳動操作以前に実験者に煩わしい作業を強いるものと
なっていた。

上２のような事情に鑑みて本出願人は、ゲル調製等の面
倒な作業をブる必要なく手軽に利用てぎろ電気泳動シー
トを提案した（例えば特開昭５９１２６２３７＠）、こ
の電気泳動シートは、非導電性有機ポリマーフィルムか
らなる２枚のシート材を左右端部に所定呼さのスペーサ
を挟んで対向配置し、これらのシート材の間に電気泳動
用ゲル嗅を均一な呼ざに挟持させてなるものである。

この電気泳動シートは、上記のように２枚のポリマーフ
ィルムの間にゲルｌ！９が配された状態で販売されうる
から、電気泳動実験者はこの電気泳動シートを買い求め
て、手軽に電気泳動操作を行なうことかできる。

上記構成の電気泳動シートを用いる場合も、従米方法通
り、ゲル摸か上下方向に延びるように該シートか配置さ
れる。そのために該電気泳動シートを用いる電気泳動装
置としては、可撓性に富むこのシートを両表面側から挟
んで立った状態に保持１６１対の平板状支持体（ガラス
板、セラミックス仮等からなる）を備えるものが使用さ
れる。

そして上記のように保持されたゲル摸には、周知の方法
により緩衝液を介して土石方向に電位勾配か与えられ、
電気泳動か行なわれる。

ところか、上述のように電気泳動シートを平板状支持体
で挟み付けて保持した場合、シートと支持体との間（こ
けんの小ざなチリ、ゴミ等が付着していても、泳動パタ
ーンかゆかんでしまうということか分かった。つまり上
述のように電気泳動シートを保持した際、ポリマーフィ
ルムを介してチリ、ゴミ等が押し付けられた部分のゲル
（模かつふされるので、この部分に６いてゲル摸の障ざ
か不均等になる。そこで、前述の荷電物質か電気法動電
こより上記厚さ不均等の部分を通過する際に泳動迭ｌか
不均一になり、その結果、斜行、折れ曲り、キザキリ゛
状等の泳動パターンゆがみか生じるものである。このよ
うに泳動パターンかゆがんでしまうと、その読取り不能
、あるいは読取精度イバ下を招く。泳動パターンの読取
精度が低下すると、例えばＯＮ　、Ａ等の塩基配列の決
定操作のように複数の泳動列を対照比較する工程を含む
操作においては、塩基配列等、得られる情報の信頼性低
下につながる。

（発明の目的） 本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり
、前述の便利な電気泳動シートを用いて、泳動パターン
のゆがみを生じることなく電気泳動を行ないうる電気泳
動装置を提倶することを目的とするものでかか （発明の構成） 本発明の電気泳動装置は、先に述へたように電気泳動シ
ートを間に挟んで、該シートを保持する１対の平板状支
持体を備える電気泳動装置において、 上述の平板状支持体の少なくとも一方と電気泳動シート
との間において、該シートの端部に接するスペーサを配
置したことを特徴とするものでめる。

（実施態様） 以下、図面に示す実施態様に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は本発明の一実施態様による電気泳動装置を示す
斜視図であり、第２図はこの装置を前方から見た正面図
、第３図は第２図の■−■線に治った断面形状を示す断
面図である。以下、これら第１．２および３図を参照し
てこの電気泳動装置について説明する。

Ｘ装置は基本的に、支え台１上に上部緩衝液槽２、保温
水槽５および下部緩衝液槽７が取り付けられてなる。上
部緩衝液槽２および下部緩衝液槽７内にはそれぞれ幅方
向に延びた１本の白金線からなる上部電極３および下部
電極８か配され、各緩衝液槽２，７内に緩衝液が入れら
れた時には、各電極３，８は緩衝液中に位置するように
なっている。これら両電極３，８はそれぞれ、各緩衝液
槽２，７の側壁外部に突出して取り付けられた外部端子
３ａ、　８ａに接読している。

上部緩衝液（つ２は、側面プレート１２，１３．１！五
而プレート１４および前面フレーム１１により１凹まれ
て上面か間口ｙるようｔこ形成された函体で、曲面フレ
ーム１１の上部には切り欠き１１ｂか形成されている一
保温７Ｎ…５は上部緩衝液槽２の後ろ側から下側へまわ
りこみ、そのまま下部緩衝液槽７の近傍まで下方に延び
る函体で、側面プレート１２．１３、背面プレート１５
および前面フレーム１１から形成されている。ここで、
下部緩衝液槽２と保温水槽５の側面プレート１２，１３
および前面フレーム１１は共通で市ることから分るよう
に、上部緩衝液Ｗ！！２と保温水槽５は一体に構成され
ている。なあ、保温水槽５の前面には前（２）開口１１
ａか形成されている。

このように一体に＠成された上部緩衝液槽２と保温水［
５は、各側面プレート１２．１３か、支え台１の上面に
固設された一対の垂直プレート１６．１７を外側から挟
むようにして該垂直プレーＭ１６．１７と係合し、支え
台１に保持されるユ側面プレート１２．１３と垂直プレ
ート１６，１７の係合は、奥体的には次のようにして行
なう。

各側面プレート１２．１３の下端には下方に開口した第
１係合溝１２ａ、１３ａか形成され、各垂直プレート１
６．１７の上端には上方に開口した第２係合溝１６ａ、
１７ａか形成されるとともに、各側面プレート１２．１
３の内側面には図示の如く第２係合溝１６ａ、１７ａと
係合する第２係合ビン１２ｂ、１３ｂか内方に突出して
取り付けられ、各垂直プレート１６．１７の外側面には
図示の如く第１係合溝１２ａ、１３ａと係合する第１係
台ビン１６ｂ１７ｂか取り付けられている。

したかつて、側面プレート１２．１３が垂直プレート１
６．１７を挟むようにして、一体になった下部緩衝液槽
２と保湿７に慴５とを上方から降ろすたけで、第１係合
溝１２ａ、、１３ａと第１係合ビン１６ｔ）、１７ｂと
が係合し、そして第２係合溝１２ｂ、１３ｂと第２係合
ビン１６ａ、１７ａとか係合するので、一体になった上
部緩衝液槽２と保温水槽５とを交え台１に取り付けるこ
とかできる。、′ｆ：た、上部緩衝液槽２と保温水槽５
とを支え台１から取り外す時には、これを上方に持ち上
げるだけでよく、取り付け、取り外しか容易に行なえる
ようになっている。下部緩衝液槽７は、上記前面フレー
ム１１の下方位置において、支え台１に取外し自在に保
持されるようになっている。

第３図に示すように前面フレーム１１の手前側に、ガラ
ス板、セラミックス板等からなる２枚の平板状支持体２
１ａ、２１ｂ間に萌述のような電気泳動シート３０を挟
持してなる電気泳動シートアセンブリ２０（これについ
ては後に詳述する）を取り付けた後、上部緩衝液ＷＪ２
と保温水槽５とを支え台１に取り句ける。このようにす
ると電気テ・ｋ動シートアセンブリ２０か、ｉ　６Ｈｓ
咽仲ｊン１夕ｉ費２の前面の切り欠き１１ｂおよび保湿
水−５の前面１１０日１１ａを塞ぐか、この時電気泳動
シートアセンブリ２０と前面フレーム１１との接触面間
から緩衝液もしくは本か漏れないように、緩衝液槽パツ
キン４および水槽パツキン６か前面フレーム１１上に設
けられている。

ここで、上記電気泳動シートアセンブリ２０について詳
しく説明する。まず電気泳動シート３０は第４図の断面
図に詳しく示されるように、非導電性有機ポリマーフィ
ルムからなる２枚のシートｙＪ３１ａ、３１ｂを左右端
部に所定雫ざのスベー什３３．３４を挟んで対向配置し
、両シート材３１ａ、３１ｂの間に均一な厚さの電気泳
動用ゲル膜３５を挟持してなるものＣある。シート材３
１ａ、３１ｂは、平面性のよいもので、非導電性かつ実
質的に水不透過性であればどのような材質のちのでもよ
く、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノールＡの
ポリカルボネートのようなポリエステル、ポリメチルメ
タクリレート、ポリエチレン、ボリスヂレン、ポリ塩化
ビニルなどのビニル系重合体、ナイロンなどのポリアミ
ドなど、およびそれらの共重合体（例、塩化ビニリデン
・塩化ビニルコポリマー）か好ましく用いられる。両シ
ート材３１ａ、、３２ｂの材質は同じでも異なっていて
もよい。前側のシート材（カバーシートとも称される）
３１ｂは、それを通してオートラジオグラフィー用の露
光か実施できる範囲で簿いほうか好ましく、杓５０υｍ
以下のものが用いられ、寅用上好ましいのは１９ざ杓３
μｍから約５０μｍのもので弱り、将に好ましいのは呼
さ杓５μｍから約４Ｑ／／ｍの範囲のものである。後側
のシート材３１ａの厚さは、上記シート材３１ｂと同じ
であっても５！ｉｊなっていてもよく、約５μｍから約
５ｍｍ、好ましくは約８μｍから３ｍｍの範囲から選ば
れる。

電気泳動用ゲル膜３５は、その中で電気泳動が行なえる
ものであれば何でもよく、例えば代表的なものとして、
アクリルアミドゲル、アガロースゲル、澱粉ゲル、寒天
ゲル、セルロースアセテート多孔質幌、ろ紙などが挙げ
られるユ 上記憫吠の電気泳動シート３０が前述のように２枚の平
板状支持体２１ａ、’）ｌｂ間に挟持されるか、ここで
不発明装置の特徴部分として第１図図示のように、曲面
フレーム１１から遠い方の平板状支持体２１ｂと電気泳
動シート３０との間には、四角い枠状のスペーサ４０が
配置されるユこのような形状のスペーサ４０は、電気泳
動シート３０が両支持体２１ａ、２Ｉｂ間に挟持された
とき、該電気泳動シート３０の端部のみに接することに
なる。したがって前述したように倦めで薄く形成されて
可撓性に冨むシート材３１ｂの中央部（Ｖなわち電気泳
動に利用される部分のゲルｖ！３５に対向する部分）は
、該スペーサ４０の犀さく好ましくは０．１５〜０．６
ｍｍ、例えば０゜２５ｍｍ＞分だけ支持体２１１）から
離間することになる。

電気泳動シート３０を挟持した平板状支持体２１ａ、２
１ｂは、例えばクリップ等を用いて、前面フレーム１１
に固定される。このようにした後、上部および下部緩衝
液槽２，７に緩衝液を入れ、保温水ＷＪ５内に水を入れ
る。この後、外部端子３ａ、３ａ間に所定電圧を印りＤ
し、電気泳動を行なうつなあ、前面フレーム１１側のガ
ラス板２１ａの上端には、該前面フレーム１１の上端の
切り欠８１１ｂと同様の切り欠きか形成され、下部緩衝
液槽２内の緩衝液はこの切り欠ぎを通ってゲル膜３５の
上端と接触し、一方電気泳動シードアセンブリ２０の下
端は下部緩衝液槽７内に突出して、ゲル膜３５の下端が
下部緩！！７液槽７内の緩衝液と接触するようになって
いる。このため、外部端子３ａ、　８ａに印／ＪＯされ
た電圧は緩衝液を介してゲル横３５に作用し、ゲル＃ｔ
Ａ３５の上端から注入された蛋白質、核酸等の被電気泳
動物質の電気泳動かなされる。

この場合電気泳動シートアセンブリ２０が、保温水槽５
の前面間口１１ａを塞いでいるので、この部分において
は保温水槽５内の水が電気泳動シートアセンブリ２０と
接触してあり、これにより電気泳動シートアセンブリ２
０の温度か均一化されろ。このため、ゲル膜３５の冷却
（もしくは保温）効果か全面にわたってほぼ均一になり
、スマイリング効果（すなわち荷電物質の移動速度がゲ
ルｌｉ９両端部と中央部とで穴なって泳動パターンか弧
状に曲かつてしまうこと）の発生を防止できる。

前）ホした通りスペーサ４０の作用で、薄くて可撓性に
冨むシート材３１ｔ）の中央部は支持体２１ｂから微小
圧＋Ｖｔ離間するので、このシートｖＪ３１ｂの表面お
るいは支持体２１ｂの表面にチ１几ホ］り等か付着して
いても、己れらのチリ、ホコリ等によってゲル嗅３５か
押しつぶされることがない、したかって前述したような
泳動パターンのゆがみが発生せず、該泳動パターンは精
度良く読み取られるようになる。

なお不実施態様装置においては、第１図に示されるよう
に、スペーサ４０の側部に上下方向距離を示す目盛り４
０ａおよびスロット位置を示す示ｄ４Ｑｂか設けられて
いる。したかつて、口の目岱り４０ａを利用して、泳動
パターンの移動距離の概略を目測することかできる。

また前述のように両支持体２１８．２１ｂ間に電気泳動
シート３０を配置するに際しては、前面フレーム１１側
に位置する支持体２１ａの内面（電気泳動シート３０側
の面）に予め水を張ってから電気泳動シート３０を配す
るのか好ましい。

すなわちそのよう（すれば、電気泳動シート３０か全面
に亘って該支持体２１ａに密着するので、保温水槽５内
の水による冷却（もしくは保湿）効果か、ゲルｌ！！４
３５全面に対してより均等なものとなり、前記スマイリ
ング効果の発生をより確実に防止可畦となる。またこの
ようにして電気泳動シート３０を支持体２１ａに密着さ
せておけば、両者の間に緩衝液が進入して斑状となり、
そのために泳動パターンが児難くなることも防止できる
。

このような効果を奏するスペーサ４０は、例えば厚さ０
．２５ｍｍ程度に形成される。

なお以上説明した実施態様装置においては、電気泳動シ
ート３０の後面側に保温水槽５を配しているために、後
方側のシート材３１ａは支持体２１ａに密着させ、前方
側のシート材３１ｂと支持体２１ｂとの間にスペーサ４
０を配置しているが、それとは反対に保温水槽５を電気
泳動シート支持体２１ｂ側に設けて前面側から電気泳動
シート３０を冷却（もしくは保温）することも可能であ
る。

そのような場合には前方側のシート材３１ｂを支持体２
１ｂに密＠させて、シート材３１ａと支持体２１ｂとの
間にスペーサ４０を配置するようにしてもよい。ざらに
は、両シート材３１ａ、３１ｂがともに極めて薄く形成
され、ゲル嗅３５の冷却（もしくは保温）が前述の保温
水以外の手段によって効果的に行なわれるような場合に
は、電気泳動シート３０の両表面側にそれぞれスペーサ
を配置してもよい。また、保温水槽５を省略してもよい
。この場合、前面フレーム１１に設けられた開口部１１
ａは省略することができる。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の電気泳動装置において
は、電気泳動シートを支持する平板状支持体と該シート
との間に配置したスペーサの作用により、電気泳動シー
トのゲル模がチリ、ホコリ等によってつぶされることが
確実に防止されるようになっている。したがって本すヲ
明装置によれば、ゲル摸のつぶれによる泳動パターンの
ゆがみ発生をなくし、該泳動パターン読取りの精度を高
め、電気泳動に基づいて１ｑられる塩塁配列等の各種情
報の信頼性を大いに高めることかでざる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様装置を示す分解斜摸図、 第２図は上記実施態様装置の正面図、 第３図は第２図の■−■線に沿った部分の断面形状を示
す側断面図、 第４図は本発明に係る電気泳動シートを示す断面図であ
る。 １・・・支え台　　　　　　２・・・上部緩衝液槽３・
・・上部電極　　　　　５・・・保温水槽７・・・下部
緩衝液槽　　　８・・・下部電極１２．１３・・・側面
プレート １６．１７・・・垂直プレート ２１８．２１ｂ・・・平板状支持体 ３０・・・電気泳動シート ３１ａ、３１ｂ・・・シート材 ３３．３４・・・スペーサ　３５・・・ゲル摸４０・・
・スペーサ　　　　４０ａ・・・目盛り第２図　　　第
３図 第４図 １ａ １、事件の表示 特願昭６１−２５５８７号 ２、発明の名称 電気泳動装置 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 任　所　　　神奈川県南足柄市中沼２１０番地名　称　
　　　富士写真フィルム株式会社４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 非導電性有機ポリマーフィルムからなる２枚のシート材
   を左右端部に所定厚さのスペーサを挟んで対向配置し、
   これらのシート材の間に電気泳動用ゲル膜を均一な厚さ
   に挟持させてなる電気泳動シートを用いて電気泳動を行
   なわせる電気泳動装置であって、 前記電気泳動シートを間に挟んで、該シートを保持する
   １対の平板状支持体を有し、 これらの平板状支持体の少なくとも一方と前記電気泳動
   シートとの間において、該シートの端部に接するスペー
   サが配置されていることを特徴とする電気泳動装置。