JPS62220852A - 電気泳動シ−トの製造方法 - 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】 （発明の分野） 本発明は、蛋白質、核酸等のように溶液中で電ｒ！１基
を持つ物質を、その粒子の荷Ｎ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シー
トを製造する方法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膜、濾紙などのシート状媒体
中において蛋白質、蛋白質分解物、核酸。

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ＤＮＡ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が必須とさ
れている。この目的における電気泳動操作は一般に、放
射性標識が付されたＤＮＡおるいはＤ　Ｎ　Ａ断片の塩
基特異的反応物混合物を電気泳動用媒体の電界方向に沿
って複数種並行して泳動させる操作が含まれる。そして
、その泳動により得られた複数列の泳動パターン（電気
泳動により媒体上に形成されるゾーンの集合体）をオー
トラジオグラムとして得たのち、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が行なわれる。

すなわち、同一の分子量を有する塩基特異的反応物は、
電気泳動の開始点が同一であ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。

一般に電気泳動用媒体としては濾紙、メンブランフィル
タ、澱粉ゲル喚、ポリアクリルアミドゲル膜などが用い
られており、厚さの均一なシート状のものでめる。これ
らの媒体として′Ｉｌｉ扮ゲル暎、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（支持興）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、必要に応じてざらに別の支持体で上
面を密閉したのちゲル化させたものを利用していた。

しかしこのゲル嗅形成方法は非常に面倒でめり、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。

上記のような事情に鑑みて本出願人は、ゲル調製等の面
倒な作業をする必要なく手軽に利用できる電気泳動シー
トを提案した（例えば特開昭５９−１２６２３７号）。

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
ィルムの間にゲル膜が配された状態で販売されつるから
、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ができる。

ところで上記電気泳動シートにおいては、電気泳動用媒
体としてのゲル膜の上端部（すなわち上記スペーサに面
しない端部で、電気泳動操作時に上側に位置する端部）
に、被電気泳動物質を注入保持するためのスロットが設
けられる。このスロットはゲル膜の上端部から中央側に
延びる形状のもので、通常ゲル膜左右方向に並べて複数
設けられる。先に述べたようにガラス板等の平板状支持
体間にゲルｉｌｌ製液を流し込んでゲル膜を形成する場
合は、ゲル調製液流し込みの前に両支持体間に、通常サ
ンプルコームと称される歯形状部材を配置しておき、ｌ
ｌｌ液液ゲル化後該部材を引き扱いて上記スロットを形
成していた。しかし上述のような電気泳動シートの製造
に際しては、ゲル調製液流し込みは行なわず、既にゲル
化したウェブ状ゲル膜をシート材間に保持するようにし
ているので、上記スロットはこのウェブ状ゲル膜に打抜
き加工を施して形成することになる。従来このスロット
打抜きは、例えば第９図に示すような形状の打抜き刃７
０をウェブ状ゲル膜７１Ｗに押し当てることによって行
なわれていた。この従来の打抜き刃７０は、例えば放電
加工によってスロット形状に成形されたものである。と
ころがこのようにして製作された打抜き刃７０は尖端が
鋭利にならず、ある厚みをもったものとなるので、この
打抜き刃７０で加工されたゲルｖＡ７１においては第１
０図に示すように、スロット７２の隅部７２ａが丸みを
おびた形状となり、また閉端部７２ｂが鋭利な切断面と
ならず押しつぶされた粗い面となってしまう。そうなる
とスロット７２内に注入、保持された被電気泳動物質７
３がいわばダンゴ状となり、得られる泳動パターンがゆ
がんでその読取り不能、あるいは読取精度低下を招り、
体動パターンの読取１１度が低下すると、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
、スロットの切断面と隅部を十分に鋭く形成することが
できる電気泳動シートの製造方法を提供することを目的
とするものである。

〈発明の構成） 本発明の電気泳動シートの製造方法は、先に述べたよう
に２枚のシート材間に挟持される前のつニブ状ゲル膜に
打抜き刃を押し当ててゲル摸上端部にスロットを形成す
る電気泳動シートの製造方法において、 上記打抜き刃として、複数の切欠きを有しゲル膜の左右
方向に延びるように配された直線状の１本の横刃と、上
記切欠きの両端において該横刃に連続する直線状の複数
の縦刃とが組み合わされてなる打抜き刃を用いるように
したことを特徴とするものである。

（実施態様） 以下、図面に示す実Ｌｆ態様に基づいて本発明の詳細な
説明する。

第１図および第２図は本発明の一実施態様による電気泳
動シートの製造方法を示すものである。

まず第１図に示されるように後述するシート材（ベース
フィルム）３１ａの両側端部上には細長いスペーサ３３
．３４が配され、両スペーサ３３．３４の間にウェブ状
ゲル膜３５Ｗが載置される。シート材３１ａは、ウェブ
状ゲル膜３５Ｗを較ぜた状態のまま、公知の搬送手段（
図示せず）によって図中矢印Ａ方向に搬送される。ゲル
１Ｉｉ３５Ｗ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膿、濾紙などが挙げられる。

ウェブ状ゲル幌３５Ｗの上方には、ゲルｖＩＡＷＩ送方
向Ａに対して直角な向きに打抜き刃ブロック４２が配役
されている。この打抜き刃ブロック４２はウェブ搬送手
段の駆動、停止と連動する公知の機構によって上下方向
く図中矢印Ｂ方向）に移動可能とされている。すなわち
ウェブ搬送手段が停止されると該打抜き刃ブロック４２
が下降され、ウェブ状ゲル膜３５Ｗに押し当てられる。

その後打抜き刃ブロック４２が引き上げられると、ウェ
ブ搬送手段が所定距離移動して停止する。すると上述の
ように打抜き刃ブロック４２が下降され、以後同様の動
作が繰り返される。

上記打抜き刃ブロック４２は第１図の下面側に、所望の
ゲル膜スロット形状に合った形状の打抜き刃（これにつ
いては後に詳述する）を有するものであり、上記の動作
が繰り返されることによってウェブ状ゲル犠３５Ｗには
次々と開口部３５Ａが形成され、この開口部３５Ａの一
端部（使用時にゲル膜の上端部となる端部）には、その
左右方向すなわち幅方向に並んだ状態で複数のスロット
３６が形成される。

以上のようにして開口部３５Ａが形成されたウェブ状ゲ
ル１３５Ｗは前記スペーサ３３．３４、シート材３１ａ
および該ゲル膜３５Ｗ上に配置したウェブ状のシート材
（カバーフィルム）３１ｂごと適宜切断され、第２図図
示のようなシート状ゲル膜３５とされる。このシート状
ゲルｌｌ！３５はシート材３１ａ上において両スペーサ
３３．３４間に配された状態となり、その上にもう１枚
のシート＄４３１ｂが被着されて電気泳動シート３０が
形成されるｃ２枚のシート材３１ａ、３１ｂは非導電性
有機ポリマーフィルムからなる。それらは平面性のよい
もので、非導電性かつ実質的に水不透過性であればどの
ような材質のものでもよく、ポリエチレンテレフタレー
ト、ごスフエノール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、
ポリスチレン、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）が好
ましく用いられる。両シート材３１ａ、３１ｂの材質は
同じでも異なっていてもよい。図中上側のシート材（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が実施できる範囲で薄いほ
うが好ましく、約５０μｍ以下のものが用いられ、実用
上好ましいのは厚さ約３μｍから約５０μｍのものであ
り、特に好ましいのは厚さ約５μｍから約４０μｍ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と同じであっても異なっていてもよく、
約５μｍから約５ｍｍ、好ましくは約８μｍから３ｍｍ
の範囲から選ばれ乞 次に第３図および第４図を参照して、打抜き刃ブロック
４２について詳しく説明する。第３図は該打抜き刃ブロ
ック４２の刃面側、すなわち第１図にあける下面側を示
している。図示されるようにこの打抜き刃ブロック４２
は、所定ピッチで設けられた切欠き４３を有し図中左右
方向に延びる直線状の横刃４４と、上記切欠き４３の両
端において横刃４４に連続する複数の小ざな直線状縦刃
４５と、隣り合う２つの縦刃４５に連続して上記切欠き
４３と向かい合う端方４６と、上記横刃４４と平行に延
びる下端切断刃４７と、この下端切断刃４７の端部と横
刃４４の端部とに連続する側刃５０．５１とを有してい
る。

第４図に詳しく示すように上記横刃４４は１本の部材か
らなり、直方体状のベース４８の前端面４８ａに例えば
ボルト４９を用いて固定され、２つの側刃５０、５１は
ベース４８の側端面４８ｅにボルト５２を用いて固定さ
れ、同様に下端切断刃４７はベース４８の後端面４８ｂ
にボルト（図示せず）を用いて固定されている。またベ
ース４８には、その前端面４８ａと下Ｉｉ（第４図中の
上面）４８Ｃの双方に開口する小さな角穴４８ｄが多数
並設されており、これらの角穴４８ｄ内にはそれぞれ、
縦刃ピース４５ｐと端方４６とが相隣接して嵌合固定さ
れる。縦刃ピース４５Ｐは、図示のように互いに平行に
延びる２つの直線状縦刃４５を備えるもので市り、該縦
刃ピース４５Ｐが上記角穴４８ｄ内に固定されることに
より、２つの縦刃４５はそれぞれ前述のように切欠き４
３の両端において横刃４４に連続する。なお本実施態様
においては、横刃４４と縦刃４５とは互いに直角となる
ように配されている。

上記構造の打抜き刃ブロック４２は、第１図においてそ
の横刃４４がウェブ状ゲルＩＩＩ　３５Ｗの幅方向に延
びる向きに配される。したがって該打抜き刃ブロック４
２の下降、上昇、およびそれにともなってウェブ状ゲル
膜３５Ｗの搬送、停止が繰り返されると、横刃４４、縦
刃４５および端方４６によってゲル膜開口部３５Ａの一
端部（シート状グル摸３５の上端部となる端部）にスロ
ット３６が打抜き成形され、開口部３５Ａの他端部（上
記スロット３６が形成されたゲル横３５の隣のゲル膜３
５の下端部となる端部）が下端切断刃４７によって切断
される。また開口部３５Ａの両側端は側刃５０．５１に
よって切断される。こうして打ち扱かれた部分のゲル膜
はウェブ状ゲルｆｆ１３５Ｗ本体から剥離され、適宜排
出される。第５図は、以上説明のようにして形成された
スロット３６の部分を拡大して示すものである。このス
ロット３６は、直線状の１本の横刃４４と、咳横刃４４
に組み合わされた直線状の縦刃４５とによって打抜き成
形されるから、第５図図示の通りその隅部３６ａは丸み
をおびることなく、正に２本の直線が交わった形状（本
例では直角）となっている。また、電気泳動開始端とな
るスロット３６の閉端部３６ｂも、十分鋭利な切断面の
ものとなり互いに一線に揃うようになる。

ここで第６図を参照して、電気泳動シート３０を用いて
行なう電気泳動操作について説明する。この第６図に示
される電気泳動装置は基本的に、支え台１上に上部緩衝
液槽２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が配され、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。これら雨雪［１３，８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に接続している。上部緩衝液槽２は、側面
プレート１２．１３、後下面プレート１４および前面プ
レート１１により囲まれて上面が開口するように形成さ
れた函体で、前面プレート１１の上部には切り欠き１１
ｂが形成されている。

この上部緩衝液槽２は、支持台１に取り付けられた２本
の支持棒１５．１６に上記側面プレート１２．１３が保
持されることにより、該支持台１上の高位置に固定され
ている。

電気泳動シート３０は、例えばガラス板、セラミックス
板等からなる２枚の平板状支持体２１ａ、２１ｂの間に
挟持され、この状態のまま両支持体２１ａ、２１ｂは例
えばクリップ等を用いて上記前面プレート１１の手前側
に固定される。なお、この状態下で該支持体２１ａと前
面プレート１１との接触面間から緩衝液が漏れることが
ないように、前面プレート１１の表面にはパツキン４が
設けられている。また本例においては、上部ａＩＷＨ液
槽２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、四角い枠状のスペーサ２０が配置される
。このような形状のスペーサ？Ｏは、電気泳動シート３
０が両支持体２１ａ、２１ｔ）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極めて薄く形成されて可撓性に
冨むシート材３１ｂの中央部（すなわち電気泳動に利用
される部分のゲル膜３５に対向する部分）は、該スペー
サ２０の厚さ分だけ支持体２１ｂ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を前述のようにして上部緩衝液槽２に（すなわち支
え台１に）固定した後、上部および下部緩衝液槽２．７
に緩衝液を入れる。この後、外部端子３ａ、８８間に所
定電圧を印加し、電気泳動を行なう。なお、前面プレー
ト１１側の支持体２１ａの上端には、該前面プレート１
１の上端の切り欠き１１ｂと同様の切り火きが形成され
、上部緩衝液槽２内の緩衝液はこの切り欠きを通ってゲ
ル［３５の上端と接触し、一方電気泳動シート３０の下
端は下部緩衝液槽７内に突出して、ゲル＠３５の下端が
下部緩衝液槽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に印加された電圧は緩
衝液を介してゲル！！！３５に作用し、ゲル膜３５の上
端からスロット３６内に注入された蛋白質、核酸等の被
電気泳動物質の電気泳動がなされる。

本装置においてはスペーサ４０の作用で、薄くて可撓性
に富むシート材３１ｂの中央部は支持体２１ｂから微小
距Ｓｔ離間するので、このシート材３１ｂの表面あるい
は支持体２１ｂの表面にチリ、ホコリ等が付着していて
も、これらのチリ、ホコリ等によってゲル膜３５が押し
つぶされることがない。したがってこのゲルｇ！３５の
つぶれによる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。

また本発明方法によって形成された電気泳動シート３０
にあっては、既述の通りゲルｖＡ３５のスロット隅部３
６ａが丸みをおびることなく正に直角となっているので
（第５図参照）、該スロット３６内に注入、保持された
被電気泳動物質３７がいわゆるダンゴ状になることがな
い。したがって第５図図示のように泳動パターン３８は
、ゆがむことなくきれいな直線状となり、その読取精度
が高められる。

ざらに電気泳動開始端となるスロット３６の閉端部３６
ｂが十分鋭利な切断面を有し、互いに一線に揃っている
ので、例えばＤＮＡ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、
例えば塩基配列等、その比較に基づく情報の精度も高め
られる。

なお以上説明した寅１ｆ！態様において、ゲル膜３５の
スロット３６は長方形状のものとされており、したがっ
てスロット隅部３６ａは直角に形成されているが、本発
明方法は、上記以外の形状のスロットを形成する場合に
も適用可能である。すなわち前記打抜き刃ブロック４２
において、横刃４４に対する縦刃４５の配置角を適宜設
定することにより、例えば第７図、第８図に示すように
、スロット隅部３６ａを鋭角に形成したり、あるいは鈍
角に形成することができる。このような場合でも、とに
かく１本の直線状横刃４４の切欠きの両端において直線
状の縦刃４５が該横刃４４に連続するようにしておけば
、スロット隅部３６ａが丸みをおびることを防止できる
。

（発明の効果） 以上詳細に説明した通り本発明の電気泳動シートの製造
方法によれば、ゲル膜のスロット隅部が丸みをあびず鋭
く仕上げられ、そしてスロットの泳動開始端が鋭利な切
断面を有し互いに一線に揃った電気泳動シートを得るこ
とができる。したがって本発明方法による電気泳動シー
トを用いれば、ゆがみが無くしかも泳動開始位置が揃っ
た泳動パターンを得ることができ、その読取精度を十分
に高めることが可能となり、また複数の泳動列を対照比
較して得られる情報の精度も大いに高められるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は本発明方法による電気泳動シートの製
造の様子を示す斜視図、 第３図と第４図は本発明方法において使用されるゲル嗅
打抜き刃を示す平面図と分解斜視図、第５図は本発明方
法によって得られた電気泳動シートのゲル膜のスロット
部を拡大して示す平面図、 第６図は本発明方法によって形成された電気泳動シート
を用いる電気泳動装置の一例を示す斜視図、 第７図と第８図はそれぞれ、本発明方法によって得られ
る別の電気泳動シートのゲル膜のスロット部を示す平面
図、 第９図は従来の電気泳動シート製造方法゛において用い
られる打抜き刃の一例を示す斜視図、第１０図は従来方
法によって得られる電気泳動シートのゲル膜のスロット
部を示す平面図である。 ３０・・・電気泳動シート　　３１ａ１３１ｂ・・・シ
ート材３３．３４・・・スペーサ　　　３５・・・ゲル
膜３５Ｗ・・・ウェブ状ゲル膜　３６・・・スロット３
６ａ・・・スロット隅部　　３６ｔ）・・・スロット閉
端部４２・・・打抜き刃ブロック　４３・・・横刃の切
欠き４４・・・横刃　　　　　　　４５・・・縦刃第３
図 第４図 第５図 −一入二／

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、上端部から中央側に延びるス
   ロットを有する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の製造方法であって、 前記シート材間に挟持される前のウェブ状のゲル膜に、
   複数の切欠きを有し該ゲル膜の左右方向に延びるように
   配された直線状の１本の横刃と、前記切欠きの両端にお
   いて該横刃に連続する直線状の複数の縦刃とが組み合わ
   されてなる打抜き刃を押し当てて、前記スロットを形成
   することを特徴とする電気泳動シートの製造方法。