JPS63262554A - 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で、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枚の電気絶縁性可どう
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。しかしこの方法であ
ると、隣接するウェルの間に１ｍｍ以上の間隔があるた
めに、各試料の電気泳動領域（レーンと呼ばれる〉の間
に同程度の間隙ができる。ＤＮＡ塩基配列解析の場合の
ように、４種の塩基（Ａ、Ｇ、Ｃ。

Ｔ）各断片の電気泳動像の比較、照合を必要とする場合
には、この間隙があると照合をしにくいので、電気泳動
レーン間の間隙は全くないか、僅かの距離にすることが
望ましい。このような要求を満たすなめに、シャークス
テイースコウムと呼ばれる鋸歯状の突出部をもつ平板状
の部材を、突出部がゲル膜の一端に接触または一部侵入
するようにして配置し、ゲル膜の先端と突出部の隣接す
る端面とで形成されるほぼ三角形の空間（注入口）に、
試料液を注入する方法がとられる。

このシャークステイースコウムは所定の位置に正確に挿
入されないと、ゲル膜とコウムの突出部の間の隙間から
試料液が隣の注入口に漏れ電気泳動パターンが重なった
り（挿入が浅すぎる場合）、電気泳動像が全く崩れてし
まったり（ゲル膜に対し挿入が深すぎる場合）する。従
って、試料注入部にシャークステイースコウムを正確に
挿入することは極めて重要である。

［解決すべき技術課題］ 本発明の技術的課題は、シャークステイースコウムを容
易にかつ確実に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、電気泳動実施前にシャークステイースコウ
ムを挿入することにより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ている電気泳動板とから
な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半円柱また
は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枚のフイ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
泳動実施前にシャークステイースコウムを挿入すること
により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
剛性平板の間に挾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．−２７８７
５１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
衝液槽と電気泳動用媒体を連絡するなめに切り欠けが設
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・ンクス、石英、透明プ
ラスチック等のいずれでもよＩＩ）。

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±１０μ肩以下の平面度を持つ事
が望ましい。

上記レンズは、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。

シャークステイースコウムは挿入位置では水平方向に長
いので、円柱の軸は水平方向とする。レン−７＝ ズの長さは、シャークステイースコウムが挿入される試
料注入部の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？Ｉｉ、ｉ１図に示すように
、レンズの両端部こ、平板の上端への係合手段、例えば
フ・ンクを設けて、平板の上端へこれを掛ける方法があ
る。

本発明は、２枚の電気絶縁性可とう性シート（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
再と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媒体材料を用いる
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
る。電気泳動用シート材料を用いる場合公知のものを用
いればよく、特に制限はない。例えば、特開昭６１−１
８８５２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６０−２０３８４７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。

シャークステイースコウム（以下単にコウムという）の
突起部（シャークスティース）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、先端が尖ったもの
のほか、　特願昭６１−１９０９９９号に記載した形状
のものは特に好ましい。

コウムの材料としては熱可塑性の合成または半合成高分
子が適しているが、ポリエチレンテレフタレートフィル
ムが好ましく、透明でもよいが注入口の見易さのために
は半透明の方が望ましい（例えば東し製ルミラーフィル
ム＃２５０８ＩＯ２＃２５０　ＨＩＯ等）。

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。

シャークステイースコウムの正しい位置への挿入をさら
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、シャークステイース
コウムの挿入位置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、ナイロンのようなポリアミド
系重合体、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ塩化ビニリデン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０．６ｍ＋ｎ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
、必要なら特願昭６１−２５５８７号を参照することが
できる。

［実施例１］ １）−゛　　　　シートの 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
０μ肩の厚みに流延し、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： １００ｚｌ中に アクリルアミド　　　　　　　７．６３Ｎ、Ｎ’−メチ
レン ビスアクリルアミド　　　　０．４ｇ 尿素　　　　　　　　　　　４２ｇ のほか緩衝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６５ｘｌ？ＴＥＭＥＤ　
　　　　　　　　　３３１Ｊ、１およびリボフラビンリ
ン酸エステル ナトリウム塩　　　　　　１０肩り を加える。

上記のゲル膜の一端で直線状にゲルのみを切断して除い
た後、厚さ６３μｌのポリエチレンテレフタレートから
成るカバーシート（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５　ｍｍ、長さ４０　ａｍ、幅２０　ｃｍ
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
１８０μｍ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２０が
完成した。

２）シャークティースコウムの 」１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な（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。

ゲル膜の上端（前記の直線状にゲルのみを切断した部分
）に、シャークティースコウム３６（厚さ２５０μ肩、
試料注入口の幅４，５ｕ、隔壁の幅０．２ｙａ＋）を挿
入した。

３■υ着　−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
板の試料注入口にマイクロシリンジを用いて注入し、電
気泳動媒体ゲル膜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。

本発明を用いてシャークティースコウムを挿入した場合
、シャークティースコウムが正確な位置に挿入されるの
で、サンプル液が注入口の周辺のゲル膜部分に洩れるこ
とによって電気泳動像が不鮮明になったり、コウムの挿
入が深すぎて泳動像が崩れることがなく、鮮明な電気泳
動像が確実に得られた。

［実施例２］ １）ｉ笈渡蛎援へ１償 長さ４０　ｃｍ、厚さ５ＩＬ１ｍ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、窒素雰囲気上紫
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
Ｉｌｌ　（３５）を形成した。

ゲル膜組成物： １００ｚ１中に アクリルアミド　　　　　　　７．６９Ｎ、Ｎ’−メチ
レンビス アクリルアミド　　　　　　０．４ｇ 尿素　　　　　　　　　　　４２ｇ のほか緩衝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　　６５１１ｇテトラメ
チルエチレンジアミン　　３３μ！このとき長手方向の
一端から２４　ｍｍの所まで、市販のシャークステイー
スコウムを、試料液注入のときと反対向きに挿入してお
き、この部分のゲル膜形成を排除しな。ゲル膜形成後、
端部に深さ２０　ｍｍ、幅約１３０　＋ｎ＋ｎの切り欠
きを有する以外支持体と同じ形状、寸法の厚さ５　ｍｍ
のガラス板（２１ａ）をかぶせた。

２）ンｊニー久ヌラ２イースコ　ムの 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。

これに第６図に示す形状の厚さ３５０μ肩のシャークス
テイースコウム３６（試料注入口の幅４゜５１肩、突起
部の先端の幅０．２　ａｘ＞を挿入した。

３）゛および　−トーン　グーフィー ３２ｐで標識したサンガー法によるＤＮＡ試料を用いて
実施例１と同様に電気泳動を行った。

本発明を用いてシャークティースコウムを挿入した場合
、シャークティースコウムが正確な位置に挿入されるの
で、サンプル液が注入口の周辺のゲル膜部分に洩れるこ
とによって電気泳動像が不鮮明になったり、コウムの挿
入が深すぎて泳動像が崩れることがなく、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立
面断面図、 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におけるシャークステイースコウムの挿入さ
れた電気泳動板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図はシャークステイースコウム３６の挿入された電
気泳動シート３０の上端付近を示す部分斜視図である。 ガラス板２１ａ、２１ｂを除いた状態を示している。 第７図は実施例１におけるシャークステイースコウムの
挿入された電気泳動板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 ３６・・・シャークステイースコウム ３７・・・試料注入部 ４０・・・空隙形成用シート ４０ａ・・・目盛 ４０ｂ・・・シャークステイースコウム挿入位置標識 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 ３５　　−　３１ｂ ３４、ヨ山工φヨｄ３３ 第５図 第７図 ３５　　　２１ａ １ｂ

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
   施前にシャークスティースコウムを挿入することにより
   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
   けられている電気泳動器具であつて、 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、その上端付近に、電気泳動実
   施前にシャークスティースコウムを挿入することにより
   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。