JPS62267655A - 電気泳動用ゲルシ−ト - 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、核酸のように溶液中で荷電を持つ物
質を、その分子量および荷電に基づいて分離解析するた
め等に用いられる電気泳動装置において、上記荷電物質
の電気泳動を行なわせるために用いられる電気泳動用ゲ
ルシートに関するものである。

（発明の背景） 蛋白質、蛋白質分核物、核酸、核酸分解物等の荷電をも
った分子が電場の影響下で移動する性質を利用して、こ
れらの分離分析をおこなう電気泳動は以前から知られて
おり、この目的のために各種の泳動支持媒体、すなわち
ポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル等を非電気伝
導性の板またはポリマーフィルムの間に挟んだものがよ
くもちいられている。

特に、最近注目されているバイオテクノロジー（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
泳動の利用が必須となっている。

電気泳動用支持媒体のうち、ポリアクリルアミドゲル、
アガロースゲルを２枚のポリマーフィルムに挟んだ電気
泳動支持体（以下、ゲルシートと称す）を用いて上記の
ような電気泳動操作を行なう場合、このゲルシートの固
定とゲル中を泳動する拡散分子の放射能からの被爆防止
のため、ゲルシートを、所定の厚み（３ｍｍ以上）を有
する電気非伝導性のガラス板で挟んだ状態で泳動装置に
取付ける。このとき、ゲルシート表面をなす薄いポリマ
ーフィルムとガラス板との間に、ゴミ、埃等が入った状
態でゲルシートを挟むと、これらゴミ、埃等の径が例え
ば直径数ミクロンから数十ミクロンのものでおっても、
その部分のゲルはこれ等ゴミ等によって幅方向および厚
み方向に変形を生じる。なお、このような小ざなゴミ、
埃等は、ゲルシートをなすポリマーフィルム表面に発生
する静電気のために付着しているため、これらを完全に
除去するのはほとんど不可能である。このようにゴミ等
によってゲルが押しつぶされ変形した状態で電気泳動操
作をすると正常な泳動バンドパターンを得るのが難しく
、このパターンは歪んだものになりやすい。ＤＮＡの塩
基配列の決定操作のようにゲルシート中の幅方向の複数
の泳動列を対照比較する場合においては、パターンの歪
みは塩基配列等の得られる情報の精度の低下を引起こす
大きな原因となる。すなわち、ＤＮＡが電気泳動によっ
て変形したゲル部分を通過する際、その唄厚の違いや押
しつぶれのため、幅方向の泳動速度に差が生じ、斜めの
バンドや折れ曲がりのある歪んだバンドを生ずる。ＤＮ
Ａが一度この履歴を受けるとその後通過するゲルは変形
していなくても最後まで歪んだまま泳動する。

（発明の目的） 本発明は、このようなりＮＡの塩基配列の読取りには致
命的な問題となるゲルの変形による泳動パターンの歪み
を防止するものであり、簡便で且つ低コストで、泳動パ
ターンに歪みを生ずることなく電気泳動を行なわせるこ
とができる電気泳動用ゲルシートを提供することを目的
とするものである。

（発明の構成） 本発明の電気泳動用ゲルシートは、左右端部にゲル用ス
ペーサを挟むとともに、これらゲル用スペーサの間に電
気泳動用媒体を挾持した２枚のポリマーフィルムにより
構成され、ざらにこのポリマーフィルムの外面に間隙用
スペーサを貼付しており、これによって上記ゲルシート
を両側から支持板で挟むときに、間隙用スペーサによっ
てシート支持板とゲルシート外面との間に間隙を形成せ
しめ、両者が密着するのを防止してゴミ等によるゲル（
媒体）の変形を防止す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、図に基づいて本発明の好ましい実施態様について
説明する。

第１図は本発明に係る電気泳動用グルシートを用いた電
気泳動装置を示す斜視図であり、この電気泳動装置は基
本的には、支え台１、下部′＋ｆｉ衝液槽２、一対の支
柱３．３、下部緩衝液槽４および電気泳動シートアセン
ブリ１０からなる。下部緩衝液槽２は支え台１上に固定
され、支柱３，３も支え台１上に固定されている。この
支柱３．３の上部には、止めネジ３ａ、３ａ　　（一方
のネジのみ図示）によって上部緩衝液槽４が取付けられ
ている。−ざらに、電気泳動シートアセンブリ１０は、
上端が上部ａｉｌ液槽４の前面切欠部と対向してこの上
部緩衝液槽４に取付けられ、下端が下部緩衝液槽２内に
入り込むように取付けられている。このとき、電気泳動
シートアセンブリ１０の取付けは、クリップ９によって
なされる。なお、上部および下部緩衝液槽２．４内には
、それぞれ１本の白金線からなる上部および下部電極５
，６（下部電極６は図示せず）が配され、これら両電極
５，６はそれぞれ各緩衝液槽２．４の側壁外部に突出し
て取付けられた外部端子５ａ、６ａに接続している。こ
のため、上部および下部＠衝液槽２，４に緩衝液を入れ
、外部端子５ａ、６ａに所定電圧を印加すれば、電気泳
動を行なうことができるようになっている。

次に、上記電気泳動シートアセンブリ１０．の構成につ
いて、詳細に説明する。この電気泳動シートアセンブリ
１０は、第２図の斜視図に示すように、上端に切欠き１
１ａを有する欠はガラス板１１と、平ガラス板１？とに
より、ゲルシート２０を挟持してなる。なお、欠はガラ
ス板１１および平ガラス板１２がシート支持板となるも
ので、これらはガラス板のみならずセラミック板によっ
て作ってもよい。上記ゲルシート２０は矢印■−■に沿
って断面した第３図に示すように、非導電性有機ポリマ
ーフィルムからなる２枚のシート材２１．２２を、その
左右に所定厚さのゲル用スペーサ２３ａ、　２３ｂを挟
んで対向配置し、両シート材２１．２２の間にゲル用ス
ペーサ２３ａ、　２３ｂと同じ厚ざの電気泳動用ゲルＷ
！２４を挾持してなるものである。このとき、欠はガラ
ス板１１と対向する側のシート材２１の上端には、欠は
ガラス板１１の上端に形成された切欠きと同じ形状の切
欠き２１ａが形成され、ゲル嗅２４の上端には、試料注
入用の複数のスロット２４ａが形成されている（第２図
参照）。また、ゲルシート２０の平ガラス板１２と対向
する面にあける両側端にはポリマーフィルム等からなる
間隙用スペーサ２５ａ、　２５ｂが接着貼付されている
。なあ、このスペーサの材質は、ポリエステル、ポリ塩
化ビニール等がよく、また、このスペーサはゴミ、埃等
の挾持によるゲル幌の変形を防止させるだめのものであ
るので、ゴミ、埃等の大きざを考えると、その厚さは１
００ミクロン以上であることが好ましい。

以上の欠はガラス板１１と平ガラス板１２により、ゲル
シート２０をクリップ９を用いて挾持して電気泳動シー
トアセンブリ１０が構成されるのであるが、このクリッ
プ９により挟持されると電気泳動シートアセンブリ１０
の上端が上部緩衝液槽４と密着され、欠はガラス板１１
オよびシート材２１の上部に形成された切欠き１１ａお
よび２１ａを介して上部緩衝液槽４内の緩衝液がゲル膜
２４の上端と接触する。

一方、ゲルシート２０の平ガラス板１２と対向する面の
両側端に間隙用スペーサ２５ａ、　２５ｂが接着貼付さ
れているので、平ガラス板１２の中央部とゲルシート２
０との間に、間隙用スペーサ２５ａ、　２５ｂにより決
まる所定厚さの間隙が形成される。こうすることにより
、ゲルシート２０ヤガラス板１１．１２の表面にゴミ、
埃等が付着していても、ゲルシート２０は可撓制に富む
ので、これらを圧縮することがなく、ゲルシート２０内
のゲル膜２４の変形を防止することができる。この場合
、間隙用スペーサ２５ａ、　２５ｂの幅は、ゲルシート
２０のゲル用スペーサ２３ａ、　２３ｂの幅と等しくし
て、間隙用スペーサ２５ａ、　２５ｂとゲル用スペーサ
２３ａ、　２３ｂとを当接させ間隙用スペーサ２５ａ、
　２５ｂによりゲル膜２４を圧縮することのないように
するのが好ましい。なお、間隙用スペーサ２５ａ、　２
５ｂをシート材？？へ貼り付けるときには、接着剤を用
いたり、両面貼着テープを用いたりして貼り付ける。

以上のように構成した電気泳動装置を用いて電気泳動を
行なうには、上部および下部＠衝液槽２゜４内に緩衝液
を入れるとともに、ゲルシート２０のゲル、１ＩＩ２４
上端のスロット２４ａ内に所定の試料液を注入し、次い
で上部および下部電極５，６に接続された外部端子５ａ
、６ａ間に所定電圧を印加すればよい。上部緩衝液槽４
内の緩衝液は、欠はガラス板１１の切欠き１１ａおよび
ゲルシート２０のシート材２１に形成された切欠き？１
ａを介してゲル膜２４の上端と接触し、且つ下部＠衝液
槽２内の緩衝液も、電気泳動シートアセンブリ１０の下
端が下部緩衝液１１１２内に突出しているので、ゲル膜
２４の下端と接触する。このため、外部端子５ａ、６ａ
に印加された電圧は！！衝液を介してゲル膜２４に作用
し、スロット２４ａから注入された試料のゲル＠２４内
での電気泳動を行なわせることができる。

第４図および第５図は、本発明に係る電気泳動用ゲルシ
ートの異なる態様を示す斜視図であり、これらのゲルシ
ートは第２図に示したゲルシート２０とは、間隙用スペ
ーサの形状のみが異なる。まず、第４図の場合は、間隙
用スペーサ２６は、４角形の枠状のシートからなり、両
側部２６ａ、２６ｂがシート材２２の左右両側＠２２ａ
、２２ｂ　　（斜線部）に接着貼付されてシート材２２
にスペーサ２６が貼附されるのであるが、このとき上部
２６ｃおよび下部２６ｄは接着されない。第５図の間隙
用スペーサ２７は、第４図のスペーサ２６に比べ下部２
６ｄが設けられていない点が異なり、この場合もシート
材２２の左右両側端２２ａ、２２ｂ　　（斜線部）に両
側部２７ａ、　２７ｂが接着されてシート材２２に貼付
されており、上部２７ｃは接着されない、このようなス
ペーサ２６．２７を用いた場合、欠はガラス板１１およ
び平ガラス板１２によってゲルシート２０が挟持された
とき、スペーサの上部２６ｃ、２７ｃによってゲルシー
ト２０の上部と上部緩衝液槽４との密着性が良くなる。

尚、いずれの場合においてもシート材２２の左右両側端
２２ａ、　２２ｂにおいてのみ接着されているが、これ
は電気泳動終了後、ゲルシート２０を両側端の接着部よ
り若干内側において、すなわち第６図におけるゲルシー
ト２０の矢印Ａ−１よびＢ−８に沿って切断し、間隙用
スペーサ２６（もしくは２５ａ。

２５１）　、　２７）を切り離した後、シート材２２を
Ｘ線フィルムに接着させて、電気泳動パターンに放射線
露出させるためである。また、このためには、シート材
２２の厚さを薄（するのが、ゲルｌ！！ｉ！２４とＸ線
フィルムとを近接させるために望ましく、上記のように
間隙用スペーサをシート材２２に貼付することによって
シート材？２の剛性を高めることができるので、シート
材２２を薄くすることができる。

なお、以上においては、平ガラス板１２と対向する面に
間隙用スペーサを貼付ける例を示したが、欠はガラス板
１１と対向する面に間隙用スペーサを貼付けてもよく、
又、両面に間隙用スペーサを貼付けてもよいのは熱論の
ことである。但し、第７図の断面図に示すように、上部
緩衝液槽４と上部緩衝液槽２との間において、電気泳動
シートアセンブリ１０の欠ｔプガラス板側の面を１側面
とする保温水槽８が設けられることかめる。これは、保
温水槽８内の水により、電気泳動シートアセンブリ１０
の温度を均一化してスマイリング効果（均一化しないこ
とにより、ゲル膜両端部の温度が中央部より低くなって
、荷電物質の移動速度がゲル膜両端部と中央部とで異な
って電気泳動パターンが弧状に曲がってしまう現象）の
発生を防止するものである。この場合には、保温水槽８
内の水の熱がゲルシート２０に良く伝達されるようにす
るのが好ましく、このため、このような場合には、間隙
用スペーサは平ガラス板と対向する面に貼付けるのが好
ましい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ガラス板等から
なる支持板の少なくともいずれか一方と対向するゲルシ
ート面に間隙用スペーサを貼付けているので、支持板に
よりゲルシートを挾持したときに支持板、ゲルシートの
表面にゴミ、埃等が付着していた場合であっても、上記
スペーサにより形成される間隙により、これらゴミ、埃
等がゲルシート内のゲル膜を圧縮して変形させるのを防
止することができる。このため、本発明の電気泳動装置
を用いれば、正常な電気泳動パターンを得ることができ
、ＤＮＡの塩基配列等の読取りも正確になる。

また、間隙用スペーサが接着貼付されるので、このスペ
ーサによりゲルシートの物理強度が向上し、ゲルシート
の曲がりを防止して、ゲルシートの曲かりにより生じる
ゲルの伸縮変形や気泡の侵入の防止を図ることができ、
このためゲルシートの取扱いが容易になる。ざらに、ス
ペーサによるゲルシートの物理強度の向上が得られるの
で、ゲル膜を挾持するシート材（ポリマーフィルム）の
厚さを薄くすることができ、Ｘ線フィルムへの露出に際
してこのフィルムとの間隔を小ざくすることができ、露
光時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気泳動用ゲルシートを用いた電
気泳動装置の１例を示す斜視図、第２図は第１図の装置
に用いる電気泳動シートアセンブリを示す斜視図、 第３図は、第２図の矢印■−■に沿った電気泳動シート
アセンブリの断面図、 第４図および第５図は、電気泳動用ゲルシートの異なる
態様例を示す斜視図、 第６図は上記電気泳動用ゲルシートを示す正面図、 第７図は電気泳動装置の異なる態様例を示す断面図であ
る。 １・・・支え台　　　　　　２・・・下部緩衝液槽４・
・・上部緩衝液槽　　　８・・・保温水槽１０・・・電
気泳動シートアセンブリ １１・・・欠はガラス板　　　１２・・・平ガラス板２
０・・・ゲルシート　　　　２１．２２・・・シート材
２３ａ、　２３ｂ・・・ゲル用スペーサ２４・・・ゲル
膜 ２５ａ、２５ｂ、２６．２７　・・・間隙用スペーサ第
２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気非伝導性有機ポリマーフィルムからなる２枚の
   支持体の左右端部に所定厚さのゲル用スペーサを挟み、
   これらゲル用スペーサの間における上記２枚のポリマー
   フィルムの間に電気泳動用媒体を均一な厚さに挾持せし
   めてなる電気泳動用ゲルシートにおいて、 該ゲルシートを構成する上記ポリマーフィルムの外面に
   間隙用スペーサを貼付し、電気泳動時に、上記ゲルシー
   トを電気非伝導性のシート支持板により挾持せしめたと
   き、上記間隙用スペーサによって上記シート支持板と上
   記ゲルシートの互いに対向する面の間に間隙を形成せし
   めて上記シート支持板と上記ゲルシートの互いに対向す
   る面が密着するのを防止するようにしたことを特徴とす
   る電気泳動用ゲルシート。 ２）上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフィルム外面
   の左右端部を覆うとともに該左右端部において接着され
   て上記外面に貼付されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の電気泳動用ゲルシート。 ３）上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフィルム外面
   の左右端部および上下端部を覆うとともに該左右端部に
   おいて接着されて上記外面に貼付されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電気泳動用ゲルシー
   ト。 ４）上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフィルム外面
   の左右端部および上端部を覆うとともに該左右端部にお
   いて接着されて上記外面に貼付されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電気泳動用ゲルシート
   。