JPS63262553A - 電気泳動器具 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、蛋白質、核酸等の溶液中で電荷を持ち得る高
分子物質を、その分子の荷電と分子量の相違に基づいて
分離、分析するために用いられる電気泳動器具に関する
。

［従来の技術］ 蛋白質、核酸、それらの分解物等を、緩衝液を含むゲル
膜、ろ紙等のシート状媒体中で、分子の荷電と分子量の
相違に基づいて分離、分析する電気泳動法が広く知られ
ている。

特に、遺伝子工学の分野では、放射能標識した核酸の塩
基配列をオートラジオグラフィーを利用して決定する技
法が、重要である。この目的における電気泳動操作は、
放射能標識されたＤＮＡまたはＤＮＡ断片の塩基特異的
反応生成物（混合物）を電気泳動媒体の電場方向に沿っ
て電気泳動させる。このとき、複数の塩基特異的反応生
成物を電場方向に沿って、平行に泳動させるのが普通で
、電気泳動後に得られた複数列の電気泳動パターンをオ
ートラジオグラフ像（オートラジオグラム）として得た
後、・各列の泳動パターンを相互に比較、対照しながら
、塩基配列の決定が行なわれる。

電気泳動媒体として澱粉やポリアクリルアミドから成る
ゲル膜を用いる場合、従来ガラス板等の平坦な支持体を
用いて、実験者がその都度製作することが広く行なわれ
ていた。

この作業は大変面倒て、電気泳動を利用する実験者の大
きな負担となるため、最近では２枚の電気絶縁性可とう
性シート（支持体シートとカバーシート）の間に電気泳
動媒体となるゲル膜を収容した電気泳動用シート（ゲル
シート）が市販されるようになった。

このような電気泳動用材料（要素）を用いて電気泳動を
行うに際しては、電気泳動を開始する前にまずゲル膜の
上端部（すなわち、縦型電気泳動装置の上側に位置する
端部）に、電気泳動すべき試料液を注入する必要がある
。このためゲル膜の上端付近に試料注入部として一端が
解放した長方形のウェル（スロットともいう）を複数個
設けることが広く行なわれている。ＤＮＡ塩基配列解析
では一般に、隣接するウェルに４種の塩基（Ａ。

Ｇ、Ｃ，Ｔ）各断片を含む試料を注入して電気泳動を行
い、電気泳動像を比較、照合することが行なわれる。

試料液は所定の位置に正確に注入されないと、試料液が
隣の注入口に漏れ試料が混ざり合ったり、注入に用いる
マイクロシリンジの針先でゲル膜を損傷し、電気泳動像
が崩れたりする。従って、試料注入部に試料液を正確に
注入することが極めて重要である。

［解決すべき技術課題］ 本発明の技術的課題は、試料液を容易かつ確実に電気泳
動媒体ゲル膜の試料注入部に挿入できる電気泳動器具を
提供することである。

［技術課題の解決手段］ 本発明の上記課題は、平行な２枚の電気絶縁性剛性平板
の間に、電気泳動媒体として作用する親水性高分子から
なるゲル膜が形成され、その長さ方向の一端（上端とす
る）付近に、電気泳動実施前に試料を注入するための試
料注入部が設けられている電気泳動器具において、上記
平板の少なくとも１枚を透明または半透明とし、 該透明または半透明な平板の上端付近の外面に上記試料
注入部に面して、水平方向に円柱の軸をもつ円柱レンズ
を設けることにより解決された。

本発明は、２枚の電気絶縁性透明または半透明フィルム
の幅方向の端部に所定厚さのゲル膜形成用スペーサをは
さみ、該スペーサと上記２枚のフィルムで形成される空
間に、電気泳動媒体として作用する親水性高分子からな
る均一な厚さのゲル膜を収容し、その上端付近に、電気
泳動実施前に試料を注入するための領域を形成できる試
料注入部が設けられた電気泳動用シートを、２枚の電気
絶縁性剛性平板の間に挟持した電気泳動器具にも適用で
きる。

本発明の電気泳動器具を用いて電気泳動を実行するため
の電気泳動装置には、公知の縦型（直立型）の電気泳動
装置を用いることができるが、特開昭６１−２７８７５
１号に記載された装置は好ましいものの一例である。

ゲル膜を直接その上に形成させるため、または電気泳動
用シートをはさんで電気泳動装置に固定するために用い
る２枚の平板は、電気絶縁性かつ剛性の材質からなり、
少なくとも１枚は透明または少なくとも半透明である。

通常この２枚の平板の一方には、電気泳動装置の上部Ｍ
街液槽と電気泳動用媒体を連絡するために切り欠けが設
けられる。上部緩衝液槽に面しない、つまり切り欠けを
有しない方の平板は、透明または少なくとも半透明であ
ることを要する。透明が好ましい。通常、ガラス板が用
いられることが多いが、セラミックス、石英、透明プラ
スチック等のいずれでもよい。

ガラス板として、熱処理、化学処理等による強化ガラス
が、破損や変形しにくく好ましい。２枚の平板は、異な
る材質から成ってもよいが、同じ材質であることが好ま
しい。これらの平板は±１０μｌ以下の平面度を持つ事
が望ましい。

上記円柱レンズは、細かい文字の読書等に用いられる、
かまぼこレンズ等と呼ばれるものを、そのまま利用でき
る。レンズの断面は半円、円弧と弦で囲まれた図形、２
つの円弧で囲まれた図形のいずれでもよい。円弧と弦で
囲まれた図形の断面をもつレンズは、平板の上端に取り
付は易い。断面の曲率は、シャークステイースコウムの
突出部の先端が鮮明に拡大されて観察できるように選ぶ
。

試料注入部は水平方向に長いので、円柱の軸は水平方向
とする。レンズの長さは、試料注入部を充分観察できる
長さが必要である。

レンズの構成材料は、通常ガラス、光学ガラス、セラミ
ックス、透明プラスチック等のいずれでもよい。傷がつ
きにくいものが望ましい。

レンズを平板の上部に固定するには、レンズを平板に接
着剤等で貼り付けてもよいが、平板を電気泳動装置から
取り外し、洗浄する等の作業の都合上、レンズは着脱自
在の方がよい。取り付けには、第１図に示すように、レ
ンズの両端に、平板の上端への係合手段、例えばフック
を設けて、平板の上端へこれを掛ける方法がある。

本発明は、２枚の電気絶縁性可どう性シート（支持体シ
ートとカバーシート）をそれらの幅方向の両端部に設け
たスペーサーをはさんで対向させ、形成された空間に電
気泳動媒体となるゲル膜を収容した電気泳動用シート材
料を用いる電気泳動器具にも、また２枚の電気絶縁性非
再どう性平板状支持体を、幅方向の両端に設けたスペー
サーをはさんで対向させ、形成された空間に電気泳動媒
体となるゲル膜を形成させた電気泳動器具にも、適用で
きる。

電気泳動媒体には公知の種々のものを用いることができ
、特に制限はない。例えば、特開昭６１−１８８５２号
に記載されたポリアクリルアミドを電気泳動媒体とする
電気泳動用シート材料は好適である。このような電気泳
動用シート材料を製造するには、例えば特開昭６０−２
０３８４７号に記載した方法および装置を用いることが
できる。

本発明に用いる電気泳動媒体は、ポリアクリルアミドゲ
ル以外のもの、例えばアガロースゲル、澱粉等でもよい
。

このような電気泳動用シート材料を用いる場合にも、電
気泳動装置の基本的構成は、公知の縦型（直立型）の電
気泳動装置と同じであるが、特開昭６１−２７８７５１
号に記載された装置は好ましいものの一例である。

ゲル膜の上端部に設けるウェルの形状は特に制限なく、
公知のものを用いることができるが、必要なら特開昭６
Ｃ１−２０３８４７号や特願昭６１−６３３７３号の記
載を参照することができる。

２枚の電気絶縁性の平板の間に電気泳動用シートを挿入
するに際し、上記シートの少なくとも一方の面の周縁部
の一部または全部に接して空隙形成部材を設け、平板と
上記シートとの間に空隙を形成せしめることが好ましい
。その理由は特願昭６１−２５５８７号に詳述されてい
る通りである。

すなわち電気泳動用シート材料を２枚の剛性平板状支持
部材の間に挾持したとき、シート材料と支持部材の間に
小さなゴミ等の粒子が付着していると、電気泳動シート
材料の外面のフィルムを介してゴミ等の粒子によってゲ
ル膜が押しつぶされ、電気泳動像に歪みが生じるので、
電気泳動用シート材料と２枚の平板の少なくとも一方と
の間に空隙を形成させて、電気泳動用シート材料にゴミ
等の粒子が押しつけられるのを防ぐのである。

試料液の正しい位置への注入をさらに容易にするために
、この空隙形成部材に試料注入部の位置を示す標識を設
けてもよい。標識は種々の方法で設けられるが、試料注
入部に対応する位置の部材の面を黒色、白色、赤色等見
易い色に、直線状、破線、帯状等に着色するのが簡便な
方法である。

空隙形成部材にはさらに、ゲル膜上端からの泳動距離を
示す目盛りを付してもよい。

空隙形成部材には、ポリエチレンテレフタレートのよう
なポリエステル系重合体、ポリエチレン、ポリスチレン
、ポリ塩化ビニル等のオレフィン系モノマーの重合体、
セルロースエステル類、ガラス、防水紙等、種々の材料
を用いることができる。

電気絶縁性のものが好ましい。厚さは０　、１　ｍｍか
ら０．６ｍｍ程度が適当である。

本発明の実施例を、以下、図面に従い説明する。

本発明に関係の薄い部分の詳細は一部説明を省略したが
、必要６ら特願昭６１−２５５８７号を参照することが
できる。

［実施例１］ １）−一パルシートのｊ 厚さ１７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム
の幅２０ｃｍのウェブの両端部に厚さ２５０μ肩の短冊
状のポリエチレンテレフタレート製のスペーサー（３３
，３４）を接着し、形成された凹部に下記組成物を２１
０μｌの厚みに流延し、窒素雰囲気下で紫外線照射して
架橋重合させ、ポリアクリルアミドゲル膜（３５）を得
た。

ゲル膜組成物： １００ｄ中に アクリルアミド　　　　　　　７．６ｇＮ、Ｎ’−メチ
レン ビスアクリルアミド　　　　０．４ｇ 尿素　　　　　　　　　　　４２ｇ のほかＭ徒刑としてリン酸水素二ナトリウム、リン酸二
水素ナトリウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメ
タンを含有する水溶液に重合開始剤として ベルオクソニ硫酸アンモニウム６５即 ＴＥＭＥＤ　　　　　　　　　’３３μ！およびリボフ
ラビンリン酸エステル ナトリウム塩　　　　　　１０ｚｙ を加える。

上記のゲル膜の一端で特願昭６１−６３３７３号記載の
方法により１．５ｍｍ間隔で５ｍｍＸ５ｍｍの矩形の溝
状にゲルを切り取った後、厚さ６３μ肩のポリエチレン
テレフタレートから成るカバーシー）　（３１ｂ）をか
ぶせて電気泳動用媒体シート３０を製作した。

深さ２０　ｍｍ、幅約１３０　ｍｍの切り欠きを端部に
有する、厚さ５１、長さ４０　ｃｍ、幅２０　ｃ拍のガ
ラス板２１ａと切り欠きを有しない同じ寸法のガラス板
２１ｂの間に、上記電気泳動媒体シート３０と厚さ１８
０μｍのポリエチレンテレフタレートから成る空隙形成
用シート４０を挿入した。これで電気泳動板（器具）２
０が完成した。

２）電気泳動装置の組み立て 上記電気泳動板２０を用いて第１図に示したような電気
泳動装置を組み立てたく電気泳動シート３０およびスペ
ーサ用シート４０は除かれる）。電気泳動板の上端には
円柱レンズ４１を、その両端のフックを用いて取り付け
た。

３）−・パ　および　−トラン　グーフィー３２ｐで標
識したサンガー法によるＤＮＡ試料を、上記の電気泳動
板の試料注入口（前記の矩形歯状にゲルのみを切断した
部分〉にマイクロシリンジを用いて注入し、電気泳動ゲ
ルシート上で電気泳動を行った後、オートラジオグラフ
ィーを行い、電気泳動像を得た。

本発明を用いて試料液を注入した場合、試料液が正確な
位置に注入されるので、サンプル液が隣の注入口に洩れ
ることによって電気泳動像が不鮮明になったり、針の挿
入が深すぎてゲル膜を傷め泳動像が崩れたりすることが
なく、鮮明な電気泳動像が確実に得られた。

［実施例２］ １）工高方］ｌ灼久誓韮− 長さ４０　ａｍ、厚さ５　ｍｍのガラス板２１ｂの上に
、周囲に厚さ３５０μ肩のスペーサーを貼り、その間の
くぼみに下記ゲル膜組成物を流延し、窒素雰囲気下葉外
線照射により架橋重合させてポリアクリルアミドゲル膜
（３５）を形成した。

ゲル膜組成物： １００ｘ１中に アクリルアミド　　　　　　　７．６ｇＮ、Ｎ”−メチ
レンビス アクリルアミド　　　　　　０．４ｇ、尿素　　　　　
　　　　　　４２１？ のほかｔｄｆｆ剤としてリン酸水素二ナトリウム、リン
酸二水素ナトリウム、トリス（ヒドロキシメチル）アミ
ノメタンを含有するアクリルアミド水溶液に、重合開始
剤として下記のものを加える。

ベルオクソニ硫酸アンモニウム　　６５即テトラメチル
エチレンジアミン　　３３μｌこのとき長手方向の一端
から２４　ｍｍの所まで、１．５ｍｍ間隔で５ｍｍＸ５
ｍｍの矩形の歯をもつ厚さ３５０μ【ｎの゛コウムを挿
入しておき、この部分のゲル膜形成を排除した。ゲル膜
形成後、コウムを引き抜き、端部に深さ２０　ｍｍ、幅
約１３０　ｍｍの切り欠きを有する以外支持体と同じ形
状、寸法の厚さ５ｍ＋ｏのガラス板（２１ａ）をかぶせ
た。

２）Ｗ　　−萱のみて 上記電気泳動板２０を用いて第１図と同様な電気泳動装
置を組み立てた。電気泳動板の上端には円柱レンズ４１
を、その両端のフックを用いて取り付けた。

３）−パ永　およびオートラジ　グラフィーｆｆ２ｐで
標識しなサンガー法によるＤＮＡ試料を用いて実施例１
と同様に電気泳動を行った。

本発明を用いて試料液を注入した場合、試料液が正確な
位置に注入されるので、サンプル液が隣のつエルに洩れ
ることによって電気泳動像が不鮮明になったり、マイク
ロシリンジの針の挿入が深すぎてゲル膜を傷め泳動像が
崩れたりすることがなく、鮮明な電気泳動像が確実に得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を用いた実施例１に相当する電気泳動装
置を示す分解斜視図、 第２図は上記実施態様の正面図、 第３図は第２図の■−■線に沿った部分の断面を示す断
面図、 第４図は電気泳動シート３０の水平方向断面図、第５図
は実施例１の電気泳動板２０の上下方向断面（左が上に
相当）を示す断面図である。 第６図は実施例２における電気泳動板２０の上下方向断
面（左が上に相当）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 ２１　ａ、２　ｌ　ｂ・・・平板状支持体３０・・・電
気泳動シート ３１ａ・・・支持体シート ３１ｂ・・・カバーシート ３３．３４・・・スペーサ ３５・・・ゲル膜 ３７・・・試料注入部 ４０・・・空隙形成用シート ４０ａ・・・電気泳動距離目盛 ４０ｂ・・・試料注入部位置標識 ４１・・・円柱レンズ 出願人　　富士写真フィルム株式会社 第２図　　　第３図 第４図 １ａ 第５図 第６図 ４丁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）平行な２枚の電気絶縁性剛性平板の間に、電気泳動
   媒体として作用する親水性高分子からなるゲル膜が設け
   られており、 その長さ方向の一端（上端とする）付近に、電気泳動実
   施前に試料を注入するための試料注入部を有する電気泳
   動器具であって、 上記平板の少なくとも１枚は透明または半透明であり、 該平板の上端付近の外面に上記試料注入部に面して、水
   平方向に円柱の軸をもつ円柱レンズを設けたことを特徴
   とする電気泳動器具。 ２）２枚の電気絶縁性透明または半透明フィルムの幅方
   向の端部に所定厚さのゲル膜形成用スペーサをはさみ、
   該スペーサと上記２枚のフィルムで形成される空間に、
   電気泳動媒体として作用する親水性高分子からなる均一
   な厚さのゲル膜を収容し、その長さ方向上端付近に、電
   気泳動実施前に試料を注入するための試料注入部が設け
   られた電気泳動用シートを、 ２枚の電気絶縁性剛性平板の間に挾持した電気泳動器具
   であって、 上記平板の少なくとも１枚は透明または半透明であり、 該平板の上端付近の外面に上記試料注入部に面して、水
   平方向に円柱の軸をもつ円柱レンズを設けたことを特徴
   とする電気泳動器具。