JPWO2015093282A1 - 生体分子分析装置 - Google Patents

Abstract

サンプル吸着を良好に実現する生体分子分析装置を提供する。本発明の一形態では、生体分子分析装置（１）が、サンプル分離部（５）と、押し具（６）との間に転写膜（７）を備えており、押し具（６）は、（ｉ）転写膜（７）をサンプル分離部（５）の第２開口（５８）に向かって一定の力で押圧し、且つ（ｉｉ）サンプル分離部（５）から第２緩衝液槽（４）までの間の緩衝液の存在する領域を制限する構成となっている。

Description

本発明は、分離媒体中の生体分子サンプルを分離し、且つ分離された生体分子サンプルを引き続きサンプル吸着部材に吸着させる生体分子分析装置に関する。

ポストゲノム研究の中心的位置を担っているプロテオーム解析において、二次元電気泳動法（２ＤＥ）およびウエスタンブロッティング法の組み合わせは、優れた分離分析手法として知られている。２ＤＥは、タンパク質に固有の独立した２つの物理的性質（電荷および分子量）に基づいて、種々の分離媒体を用いて、プロテオームを複数の成分（タンパク質）に高分解能に分離することができる。２ＤＥによる分離結果を利用してタンパク質をさらに分析する場合、分離媒体に含まれる複数のタンパク質を、ウエスタンブロッティング法によって転写膜に固定化することが好ましい。これは、転写膜に固定化されたタンパク質が、長期間にわたって安定して保存され得る上に、分析が容易だからである。特に、タンパク質の発現量の増減、および翻訳後修飾の有無といったタンパク質の複数の生物学的特徴を、２ＤＥによる分離結果を利用して網羅的に比較検討する場合、ウエスタンブロッティング法は必須の工程と言える。

２ＤＥおよびウエスタンブロッティング法のそれぞれを独立した装置を用いて行う従来周知の手法の場合、電気泳動の後には、分離媒体を電気泳動装置から取り出して転写装置に移し、これに転写膜をセットして転写を行う操作が必要になる。しかしながら、電気泳動と転写との間に研究者の手作業が介入すると、得られる結果の再現性が低くなるという問題が存在する。また、分離媒体として非常に軟らかくて破れやすいゲルを扱うため、ウエスタンブロッティング法は熟練を要する手法になる。

一方、特許文献１には、毛細管を用いた毛細電気泳動（ＣＥ）において、電気泳動と転写とを１台の装置で行う技術が提案されている。具体的には、毛細管（内部はゲルまたは溶液）を通って排出されるサンプルを、そのまま転写膜に吸着させることにより、分離から回収（転写膜への固定化）までを１台の装置で行うことができるというものである。本技術によれば、電気泳動および転写を連続的に行うことが可能である。

日本国公開特許公報「特開平４−２６４２５３号公報（１９９２年９月２１日公開）」

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、電気泳動で分離されたサンプルが転写膜へ吸着したとき、その解像度の最小値は理論上、毛細管の末端径となってしまい、それ以上の分解能を得ることはできない。また、実際の転写の場面において、毛細管から排出されたサンプルは転写膜に吸着されるまでの間に拡散し、転写膜に対するサンプルの吸着パターンが不明瞭になってしまう場合がある。さらに、特許文献１に開示されている技術は、毛細電気泳動により泳動されたサンプルをそのまま転写する技術であるため、二次元方向への分離展開が原理的に不可能である。

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気泳動による分離からサンプル吸着部材への転写までを連続的に行うことが可能であり、且つ高分解能なサンプル吸着を実現する生体分子分析装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る生体分子分析装置は、
緩衝液を介して分離媒体に電流を流して、該分離媒体中のサンプルを分離し、且つ分離された生体分子サンプルを該分離媒体から吸着部材へ吸着させる生体分子分析装置であって、
第１電極と、
第２電極と、
上記第１電極側に開口する第１開口および上記第２電極側に開口する第２開口が設けられ、且つ上記分離媒体を格納する分離部と、
上記分離部と上記第２電極との間に在る押し具であって、上記分離部側に配置された第１構造体と上記第２電極側に配置され位置固定された第２構造体とによって絶縁性を有した弾性部材を挟持した押し具と、を備え、
上記第１構造体には、上記第２開口の対向位置に、上記分離部側から上記第２電極側に貫通する第１貫通孔が設けられ、
上記第２構造体には、上記第２開口の対向位置に、上記分離部側から上記第２電極側に貫通する第２貫通孔が設けられ、
上記吸着部材は、上記第２開口と上記第１貫通孔との間に配置され、
上記弾性部材は、上記第１構造体を上記分離部に向かって押圧し、
上記弾性部材は、上記第１貫通孔における上記第２電極側の開口部を取り囲むとともに、上記第２貫通孔における上記分離部側の開口部を取り囲む環形状を有しており、該開口部同士の間の緩衝液の流路を該環形状の弾性部材によって制限していることを特徴としている。

本発明によれば、電気泳動による分離からサンプル吸着部材への転写までを連続的に行うことが可能で、且つ、高分解能なサンプル吸着を実現する生体分子分析装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明に係る生体分子分析装置の一実施形態の構成を示す上面図である。 図１に示す生体分子分析装置の断面図である。 図１に示す生体分子分析装置の一部の領域における電気力線の広がりを模式的に示した図である。 図１に示す生体分子分析装置の一部の構成を分解した分解斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置の一部の構成を分解した分解斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置の一部の構成の斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置の一部の構成の斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置に構成される筐体の所定の位置に、当該器具に構成されるサンプル分離部を取り付ける様子を示した断面図である。 図１に示す生体分子分析装置に構成される押し具の変形例を示した断面図である。 図１に示す生体分子分析装置に構成される押し具の変形例を示した分解斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置に構成される筐体に取り付けられる、当該器具に構成される押し具の変形例を示した分解斜視図である。 図１に示す生体分子分析装置によって生体分子サンプルがサンプル吸着部材に吸着した状態の図である。

〔実施形態１〕
以下、本発明に係る生体分子分析装置の一実施形態について、図１から図８を用いて詳細に説明する。

（１）生体分子分析装置の構成
本実施形態１に係る生体分子分析装置の概略的な構成について、図１および図２を参照して説明する。図１は、生体分子分析装置１を概略的に示す上面図であり、図２は、図１に示す切断線Ａ−Ａ´における矢視断面図である。

本実施形態１の生体分子分析装置１は、生体分子サンプル成分を分子量にしたがって分離し、続いて、当該分離した生体分子サンプルを転写膜に転写（吸着）させるための器具である。そのため、本実施形態に係る生体分子分析装置１は、筐体２と、陰極３１（第１電極）を配設する第１緩衝液槽３と、陽極４１（第２電極）を配設する第２緩衝液槽４と、サンプル分離部５（分離部、二次元目電気泳動部）と、押え具６と、転写膜７（吸着部材）と、転写膜移動アーム７０（吸着部材移動手段）（図２）と、サンプル導入アーム８２（媒体移動手段）（図２）とを備えている。第１緩衝液槽３、第２緩衝液槽４、サンプル分離部５、押え具６および転写膜７は、筐体２内に配設されている。

ここで、サンプル分離部５は、第１緩衝液槽３に向かって開口する第１開口５７、および第２緩衝液槽４に向かって開口する第２開口５８を有している。換言すれば、第１開口５７は陰極３１側に開口し、第２開口５８は陽極４１側に開口している。このため、生体分子分析装置１では、第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４を緩衝液で満たすことによって、第１緩衝液槽３内の陰極３１と第２緩衝液槽４内の陽極４１とが、２つの槽（第１緩衝液槽３と第２緩衝液槽４）における緩衝液と、サンプル分離部５に格納された分離ゲル５３（分離媒体）（図２）と、転写膜７とを介して電気的に接続される。すなわち、生体分子分析装置１は、陰極３１と陽極４１とに電圧を印加することによって、第１開口５７から導入された生体分子サンプルをサンプル分離部５の分離ゲル５３（図２）によって分離し、分離された各成分を第２開口５８から排出させて転写膜７に吸着させることができる。

なお、以下の説明では、生体分子分析装置１において、陰極３１および陽極４１によって規定される生体分子サンプルの分離方向をｘ軸方向（第１方向）とし、転写膜７の移動方向をｙ軸方向（第２方向）とし、ｘ軸およびｙ軸のいずれにも垂直な方向をｚ軸方向とする。

（陰極３１および陽極４１）
陰極３１は第１緩衝液槽３内に配置されており、陽極４１は第２緩衝液槽４内に配置されている。

陰極３１および陽極４１は、金属などの導電性を有する材料から形成される。陰極３１および陽極４１を形成する材料としては、例えば電極のイオン化を抑制する観点から白金が好ましい。

これらの電極配置に関しては、陰極３１、第２開口５８、および陽極４１が、略一直線上に配置されていることが好ましい。更には、後述する押し具６のスリット６１ａ（第１貫通孔）および貫通孔６２ａ（第２貫通孔）も、これらと同一直線状に配置されていることが好ましい。このような配置において図１および図２に示すように転写膜７が配置されれば、第２開口５８を通る電気力線は転写膜７に対して略垂直になるため、転写膜７への生体分子サンプルの吸着の精度を向上し得る。

また、陽極４１は、転写膜７から離して配置する。これによって、陽極４１から発生する気泡が、転写膜７に対する分離成分の吸着に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。

なお、陰極３１および陽極４１は、第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４内に予め配設されていてもよいが、筐体２を覆う蓋を設ける場合には、その蓋の下面から陰極３１および陽極４１を垂設して、蓋を被せると陰極３１および陽極４１が第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４内に配設される構成としてもよい。

（第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４）
第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４は、筐体２内にサンプル分離部５を取り付けて、筐体２内を２つの槽に分けることによって形成されている。

第１緩衝液槽３および第２緩衝液槽４に入れる緩衝液は、分離ゲル５３および転写膜７に対して悪影響を及ぼす虞がない範囲で従来周知の電気泳動用緩衝液として用いられる導電性を有したあらゆる緩衝液を採用することができる。

好ましくは、３−モルホリノプロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）またはトリスヒドロキシメチルアミノメタン（Ｔｒｉｓ）を含む緩衝液を、第１緩衝液槽３に入れる陰極用緩衝液（第１緩衝液）として用い、エタノールを含むｐＨ６．５〜８．８の緩衝液を、第２緩衝液槽４に入れる陽極用緩衝液（第２緩衝液）として用いる。これらの緩衝液を用いる場合には、図２に示すサンプル分離部５に収納される分離ゲル５３は、ビストリス（Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ）またはトリスヒドロキシメチルアミノメタン（Ｔｒｉｓ）を含む緩衝液を用いて作製されたゲルを採用することが好ましい。

より好ましくは、次の組成の陰極用緩衝液および陽極用緩衝液、および分離ゲルを用いる。
○陽極用緩衝液
１００ｍＭ ＭＯＰＳ（ｐＨ７．３）
５０ｍＭ トリスヒドロキシメチルアミノメタン（Ｔｒｉｓ）
５０ｍＭ Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ
２０％ エタノール
○陰極用緩衝液
１００ｍＭ ＭＯＰＳ（ｐＨ７．２）
５０ｍＭ Ｔｒｉｓ
５０ｍＭ Ｂｉｓ−Ｔｒｉｓ
０．２５％ ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）
○分離ゲル
ｐＨ６．８のＴｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを用いた１０％ポリアクリルアミドゲル
（サンプル分離部５）
サンプル分離部５は、上述したように第１緩衝液槽３に向かって開口するサンプル供給媒体接続部である第１開口５７、および第２緩衝液槽４に向かって開口するサンプル成分排出口である第２開口５８を有している。

また、サンプル分離部５は、図２に示すように、ガラスまたはアクリルなどの絶縁体から形成された、ｘ−ｚ平面を有する２枚の板（下板５１および上板５２）がｙ方向に所定の隙間を有して重畳しており、その隙間に分離ゲル５３（分離媒体）が収納された構成となっている。分離ゲル５３は、第１開口５７を介して第１緩衝液槽３内に面し、第２開口５８を介して第２緩衝液槽４内に面する。

サンプル分離部５に具備される２枚の板のうち、下側に配置される下板５１の第１開口５７側の端部は、上板５２の端部よりも突出している。これにより、図２に示すように、分離ゲル５３の第１開口５７側が上面に露出し、この露出部分から生体分子サンプルを導入することができる。

分離ゲル５３は、第１開口５７から導入された生体分子サンプル成分を分子量にしたがって分離するためのゲルである。分離ゲル５３の例としては、アクリルアミドゲルおよびアガロースゲルなどが挙げられ、上述した好適な組成に緩衝液に合せたゲルを用いることが好ましい。分離ゲル５３は、サンプル分離部５を筐体２に対して取り付ける前、または取り付けた後に、サンプル分離部５内に充填されて形成することができる。

なお、本実施形態１においては、サンプル分離部５内に分離ゲル５３を充填する構成を採用しているが、サンプル分離部５を構成する２枚の対向する板の間にナノピラーと呼ばれる多数の超微細柱を設ける構成も採用し得る。

また、サンプル分離部５の第２開口５８は、その周囲を含めて、多孔質材料によって形成された被覆部（導電性媒体：図示しない）によって覆われていてもよい。これによって、第２開口５８に接するあるいは押付けられている転写膜７が搬送される時に転写膜７がサンプル分離部５および分離ゲル５３から受ける摩擦抵抗および損傷を低減することができる。

上記被覆部を形成する多孔質材料は、貫通している細孔を有する材料であり、且つ、親水性、低いサンプル吸着能、および高い強度を有する材料であることが好ましい。これによって、分離された成分が通過する経路に位置する被覆部が、分離された成分を好適に通過させ得る。

例えば、貫通している細孔を有する多孔質材料が親水性を有していれば、分離ゲル５３の充填時、第２開口５８に対して十分に分離ゲル５３が充填され、且つ当該細孔に分離ゲル５３が充填される。これによって、転写膜７と分離ゲル５３とを密着させることができる。したがって、分離された成分が緩衝液に拡散することを確実に抑制し、且つ安定した通電状態を維持し得る。

被覆部を形成する材料の例としては、親水性ＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）膜、および親水性ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａ ｆｌｕｏｒｏ ｅｔｈｙｌｅｎｅ）膜などの膜状の材料が挙げられる。サンプル分離部５に対する被覆部の取り付け方法としては、粘着テープまたは接着剤を用いる方法、ならびにクリップなどを用いてサンプル分離部５と被覆部とを挟んで固定する方法などが挙げられる。

被覆部内部に分離ゲル５３を含ませる方法としては、第２開口５８およびその周囲に被覆部を取り付けた後、分離ゲル５３をサンプル分離部５に充填する方法が挙げられる。例えば、ポリアクリルアミドゲルを分離ゲル５３として用いる場合、被覆部を取り付けたサンプル分離部５の第１開口５７側から、ゲル重合前のアクリルアミド溶液を注ぎ込んだ後、ゲル重合させればよい。

従来法では、サンプル成分排出口を被覆部で覆ってしまうと、電気力線が被覆部を通る間に余分に広がり、その結果、転写膜に到達するまでに生体分子サンプルがさらに広がってしまうため好ましくない。しかし、本実施形態１の生体分子分析装置１を用いた場合は、第２開口５８が被覆部で覆われていても、後述するようにスリット６１ａにより収束を受けるため問題ない。

（転写膜７）
転写膜７は、分離ゲル５３によって分離された生体分子サンプルを長期間にわたって安定に保存可能にし、さらに、その後の分析を容易にする生体分子サンプルの吸着・保持体であることが好ましい。転写膜７の材質としては、高い強度を有し、且つサンプル結合能（単位面積当たりに吸着可能な重量）が高いものが好ましい。転写膜７としては、サンプルがタンパク質である場合にはＰＶＤＦ膜などが適している。なお、ＰＶＤＦ膜は予めメタノールなどを用いて親水化処理を行っておくことが好ましい。これ以外には、ニトロセルロース膜またはナイロン膜など、従来からタンパク質、ＤＮＡおよび核酸の吸着に利用されている膜も使用可能である。

なお、生体分子分析装置１において分離および吸着され得る生体分子サンプルとしては、タンパク質、ＤＮＡおよびＲＮＡを挙げることができるが、これらに限定されない。例えば、生物材料（例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物、もしくは組織断片）からの調製物、または、市販の試薬などが挙げられる。例えば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドが挙げられる。

また、転写膜７は、第２開口５８とスリット構造体６１（第１構造体）のスリット６１ａとの間においてｙ−ｚ平面に広がっている。本実施形態では、転写膜７は後述するようにｙ方向に引き上げることができるように予め長尺に構成されている。そのため、長尺の転写膜７の一端はサンプル分離部５の底部の下に入り込んで第１緩衝液槽３内の底部に在り、他端は転写膜移動アーム７０に保持されている。転写膜移動アーム７０の駆動により、転写膜７は、生体分子サンプルの分離吸着時、図２の矢印方向（＋ｙ方向）に向かって搬送される。

なお、本実施形態１では、図２に示すように転写膜７の一端が第１緩衝液槽３内の底部に在り、当該一端から他端までの転写膜の長さが所定の長さを有しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該一端が、転写膜を巻きつけた転写膜転写膜ロールを構成し、転写膜ロールから引き出される態様となっていてもよい。これにより、所望の長さの転写膜を第２開口５８とスリット構造体６１のスリット６１ａとの間に通過させることができる。なお、転写膜ロールは、生体分子分析装置１本体の内壁に対して回転可能に取り付けられている。生体分子サンプルの分離吸着時、転写膜ロールは緩衝液中にあるような高さに配置されることが好ましい。これは、生体分子サンプルの分離吸着時における転写膜７の乾燥を防ぐためである。また、転写膜ロールは、各電極から離した位置に配置されることが好ましい。これは、各電極から生じる気泡が転写膜７に付着することを抑制するためである。

なお、転写膜７の搬送時、転写膜７を定まった経路に導くために、例えば、回転式の軸からなるガイドを適宜設けてもよい。

なお、生体分子分析装置１は、転写膜７が取り付けられた状態、または使用者によって転写膜７が後から取り付けられる状態で提供されてもよく、いずれの場合も転写膜７は緩衝液に浸された状態となる。

（転写膜移動アーム７０）
転写膜移動アーム７０は、図２に示すように、転写膜７を＋ｙ方向に引き上げる構成を有する。なお、転写膜移動アーム７０は、引き上げ式に限らず、回転動作によって転写膜７を巻き取る転写膜回収部材として構成されてもよい。転写膜回収部材を用いれば、転写膜７を＋ｙ方向に引き上げる転写膜移動アーム７０のように広い駆動範囲を確保する必要がなく、生体分子分析装置１を小型化し得る。

（サンプル導入アーム８２）
サンプル導入アーム８２は、図２に示すように、サンプル分離部５の第１開口５７に対して生体分子サンプルを導入するために用いられ、支持板８１に支持されたゲルストリップ８０を保持する。ゲルストリップ８０は、一般的に薄く且つ軟らかいため、サンプル導入アーム８２によって直接に保持するのではなく、アクリル板、樹脂フィルムなどからなる支持板８１にゲルストリップ８０を固定してサンプル導入アーム８２に保持される。

なお、本実施形態１では、転写膜移動アーム７０およびサンプル導入アーム８２という２つのアームを用いているが、本発明はこれに限られず、一方を省いて、１つの移動アームのみを備える構成であってもよい。このとき、１つのアーム（７０または８２）は、ゲルストリップ８０を第１開口５７に導入した後、生体分子サンプルの分離および転写の際には転写膜７を保持して搬送すればよい。

（押し具６）
押し具６は、サンプル分離部５の第２開口５８に対して転写膜７を所定の圧力で押圧するとともに、サンプル分離部５から陽極４１までの間において、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２（第２構造体）の貫通孔６２ａ以外を電流が通過することを阻害するための部材である。すなわち、押し具６は、サンプル分離部５から陽極４１までの間において、電圧が印加された陰極３１および陽極４１に誘起された電荷から発生する電気力線の経路（電流の流れ）を規制するための部材である。具体的には、押し具６により、第２緩衝液槽４において電流が流れる経路である緩衝液が、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２（第２構造体）の貫通孔６２ａ以外を通って転写膜７に接することの無い構成となっている。

押し具６は、スリット６１ａがｙ方向に延設されたスリット構造体６１と固定具６２とに弾性体６２０（弾性部材）が挟持されてなり、より具体的には、弾性体６２０を、固定具６２におけるスリット構造体６１側に設けた凹部６２ｂに配設している。

・スリット構造体６１
スリット構造体６１は、押し具６における最も転写膜７側に位置し、転写膜７に接触する接触面を有している。

スリット構造体６１には、接触面と背面との間に貫通する、ｙ方向の幅が５０〜３００μｍのスリット６１ａが設けられており、スリット６１ａは、第２開口５８に対向する位置に在る。この位置にあることにより、陰極３１から陽極４１に発生する電気力線がスリット６１ａの中央位置を収束点として収束される。

図３は、転写膜７およびその近傍において電気力線を模式的に示した図であり、図２の部分拡大断面図に電気力線を模式的に示した図である。スリット６１ａは、転写膜７の裏面側（陽極４１側）に位置するため、電気力線を分離ゲル５３からスリット６１ａにかけて絞ることができる。その結果、スリット６１ａの前面側（第２開口５８側）に位置する転写膜７上へは、絞りの効果を受けた電気力線が通ることになる。生体分子サンプルは電気力線に沿って流れるため、上記収束の影響を受けることにより、転写膜７に濃縮された状態で吸着保持される。つまり、生体分子サンプルを転写膜７へ高分解能で転写することができる。

特に、スリット構造体６１のｙ方向の幅が、サンプル分離部５の第２開口５８のｙ方向の幅（１．０〜１．２ｍｍ）よりも狭く構成されている。これにより、収束点への電場ベクトルの傾きを大きくすることができるため、転写膜７へ吸着する生体分子サンプルの濃縮効果を向上させることができる。なお、各点での電場ベクトルを結んだ線が電気力線である。

また、電気力線を収束させる効果をより強めるために、スリット構造体６１は、導率が低い材料から構成されることが好ましく、絶縁性の材料から構成されることがより好ましい。一例として、スリット構造体６１は、ガラス、セラミック、樹脂などから構成することができる。

また、スリット構造体６１の陽極４１側には固定具６２に向かって突出した凸部６１ｂが設けられている。

・固定具６２
固定具６２は、スリット構造体６１よりも陽極４１側に在って、筐体２との接触部分において筐体２に接着固定されている。固定具６２は、スリット構造体６１と同様に、ガラス、セラミック、樹脂などから構成することができる。

固定具６２には、貫通孔６２ａが設けられているとともに、固定具６２におけるスリット構造体６１側の面に、貫通孔６２ａを囲むように凹部６２ｂが設けられている。

貫通孔６２ａの幅は、スリット６１ａの幅以上であることが望ましく、スリット６１ａの幅よりも大きいことがより望ましい。

凹部６２ｂは、固定具６２におけるスリット構造体６１側の面において開口しており、押し具６の分解斜視図である図４に示すように、ロの字型に形成された溝として形成されている。

先述したスリット構造体６１に設けられた凸部６１ｂは、押し具６の分解斜視図である図５に示すように、固定具６２にロの字型に形成された凹部６２ｂに挿入することが出来るようにロの字型を有している。しかしながら、先述のように凹部６２ｂには、凹部６２ｂを完全に埋めるように弾性体６２０が配設されている。そのため、凸部６１ｂは、弾性体６２０に押圧を加えるが、弾性体６２０の復元力によって押し戻される。これにより、凸部６１ｂを有したスリット構造体６１は−ｘ方向に押し戻されることになる。この押し戻しを受けたスリット構造体６１が、第２開口５８とスリット構造体６１との間にある転写膜７を、転写膜７の第２緩衝液槽４側から第２開口５８に向けて一定の圧力で押圧する。

これが本実施形態１の特徴の一つである。すなわち、図２に示す固定具６２と、固定具６２の凹部６２ｂに配設された弾性体６２０により、スリット構造体６１が−ｘ方向（第２開口５８に向けて）に押圧を受けることにより、スリット構造体６１のスリット形成面（接触面）が転写膜７に接した状態を維持することができ、且つ、転写膜７が第２開口５８に接触した状態を維持することができる。これにより、スリット６１ａにおける電気力線の収束点に近い位置に転写膜７を配置することができることから、生体分子サンプル分離吸着時に、高分解能なサンプル吸着を実現することができる。

なお、転写膜７を、転写膜７の第２緩衝液槽４側から第２開口５８に向けて押圧する際に、押圧の力が弱ければ転写膜７を第２開口５８に接触させることができない一方、押圧の力が強すぎれば転写膜移動アーム７０が図２に示すように転写膜７を＋ｙ方向に引き上げる際に摩擦抵抗が大きくなって転写膜７を引き上げられない事態を招く虞がある。すなわち、転写膜７を、転写膜７の第２緩衝液槽４側から第２開口５８に向けて押圧する際には、サンプル分離部５とスリット構造体６１との相対位置と、スリット構造体６１における−ｘ方向への押圧力とを精度よく管理して、転写膜７を第２開口５８に接触させつつ、転写膜７を＋ｙ方向に引き上げる際に摩擦抵抗を小さくする必要がある。

そこで、本実施形態１の生体分子分析装置１は、筐体２内に、サンプル分離部５を位置決めして着脱可能に固定することができる構造を設けるとともに、固定具６２を位置決めして固定することができる構造を設けている。これにより、サンプル分離部５とスリット構造体６１との相対位置とが精度よく定まるとともに、よって、スリット構造体６１による−ｘ方向への押圧力を好適な大きさとすることができる。スリット構造体６１が転写膜７に与える押圧の大きさとしては、０．１Ｎ〜１０Ｎが望ましく、１Ｎ〜５Ｎがより望ましい。

なお、本実施形態１では、図６に示すようにスリット構造体６１と固定具６２とを組み合わせた押し具６を、図７に示すようにサンプル分離部５よりも先に固定具６２を筐体２内の所定の位置に位置決めして固定し、その後、図８に示すように、サンプル分離部５を筐体２内に配置する。サンプル分離部５を筐体２内に配置する際、クッション性をもつ押し具６によってサンプル分離部５をスムーズに生体分子分析装置１にセットすることができる。また、その際、サンプル分離部５によって図７に示す矢印方向にスリット構造体６１が固定具６２側に押し込まれ、弾性体６２０の復元力によってスリット構造体６１がサンプル分離部５側に押し戻される。

また、弾性体６２０の弾性力も、上述した第２開口５８への転写膜７の接触と摩擦抵抗とに関係する。

弾性体６２０としては、高分子、ゴム、ゲル、ゾルなどの伸縮性があり、且つ、電気透過性の低い素材、または絶縁性の素材を用いて構成することができる。ゴムの具体例としては、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、エピクロルヒドリンゴムが挙げられる。

なお、本実施形態１では、高分子、ゴム、ゲル、ゾルなどによって固定具６２のロの字型に形成された凹部６２ｂを充填して弾性体６２０を実現する態様を想定しているが、弾性体６２０としてスプリングを用いることも可能である。

弾性体６２０としては、スリット構造体６１の転写膜に対する押し当て力（圧力）の調整が容易であり、耐化学性、耐熱性、耐酸化を備えた材料から構成することがより好ましく、その一例としてはシリコン樹脂が好適であるが、これに限定されるものではない。なお、スリット構造体６１の転写膜に対する押し当て力（圧力）としては、これに限定するものではないが、例えば、３．４５Ｎ（±１５％）とすることができる。

また、図２および図４に示すように、スリット構造体６１と固定具６２との間の領域は、スリット６１ａにおける陽極４１側の開口部を取り囲む環形状（ロの字型）を有した弾性体６２０とスリット構造体６１の凸部６１ｂとによって、一端がスリット６１ａによって開口し、他端が貫通孔６２ａによって開口した、筒状の（制限）空間が形成される。この空間は、単に空間を区切っているだけでなく、電気的にも制限（閉塞）されているため、陰極３１と陽極４１に電圧を印加して発生する電気力線は、スリット構造体６１のスリット６１ａを通過すると、固定具６２の貫通孔６２ａを通過する。すなわち、弾性体６２０とスリット構造体６１の凸部６１ｂとによって、電気力線の経路をスリット構造体６１のスリット６１ａに制限（限定）することができている。なお、弾性体６２０は、固定具６２側でも、貫通孔６２ａの開口部を取り囲んでいる。

加えて、固定具６２は筐体２に接着固定されており、固定具６２の底部と両側の側部とが筐体２の内壁に接して密閉されている。ここで、第２緩衝液槽４に入る陽極用緩衝液は水位が固定具６２の上部より下となるようにすると、固定具６２の中央に設けた貫通孔６２ａ以外の箇所において、固定具６２のスリット構造体６１側と第２緩衝液槽４とが連通しない構造となる。この構造によって、電気力線の経路を固定具６２の貫通孔６２ａに制限（限定）することができる。

仮に、このように電気力線の経路を制限せずにスリット構造体６１のスリット６１ａを通らず例えばスリット構造体６１の底部を回り込むような電流の経路が形成されると、電気力線がｘ軸方向に収束せず、転写膜７に対して電気力線が略垂直にならずに転写膜７への生体分子サンプルの吸着の精度が低下する虞がある。これに対して、本実施形態１のように経路を制限して電気力線をスリット構造体６１のスリット６１ａに収束させることにより、転写膜７への生体分子サンプルの吸着の精度を向上させることができる。

また、本実施形態１では、電気力線が収束する部分を囲むように押圧部分が設けられていることにより、スリット構造体６１における転写膜接触面の全面を、転写膜７に対して均一に押し当てることができる。例えば、仮に固定具６２および弾性体６２０に替えて、スプリングを用いてスリット構造体６１を第２緩衝液槽４側から押し戻す構成とした場合、スプリングの配設数および配設箇所によっては、スリット構造体６１が均一に転写膜７に対して押圧を加えることが困難な場合があり、結果的に、転写膜７へのサンプル吸着が良好におこなわれない虞がある。しかしながら、本実施形態１の構成とすることにより、均一な圧力で転写膜７を第２開口５８に対して押圧することができ、転写膜７を第２開口５８に良好に接触させて生体分子サンプルの高分解能で転写膜７に吸着させることができる。

弾性体６２０は、固定具６２のロの字型に形成された凹部６２ｂに、ゾル状の弾性体前駆物質（例えば、樹脂モノマー）を流し込んでゲル化（有機化学的、光学的な手法を用いた重合反応を用いる）して形成することも可能であり、図４に示すように、予めロの字型の弾性体６２０を形成しておき、それを固定具６２のロの字型に形成された凹部６２ｂに嵌合させることによって形成することも可能である。例えば、樹脂モノマーを流し込んでゲル化する手法を採用することにより、容易に製造が可能であるというメリットがあるほか、繰り返し使用することができ、電気泳動に悪影響を及ぼさない、継続的に再現性良く解析可能であるというメリットもある。

（２）生体分子分析装置を用いた生体分子サンプルの分離および吸着
次に、生体分子分析装置１における生体分子サンプルの分離および吸着の流れについて、図２を参照して説明する。

まず、サンプル導入アーム８２が、支持板８１に支持されたゲルストリップ８０を保持し、ゲルストリップ８０が第１開口５７内に挿入または接触するまで、図２のサンプル導入アーム８２に付されている矢印の方向に移動する。ここで、ゲルストリップ８０は、等電点電気泳動によって生体分子サンプルを一次元に分離した各成分を含有している。

ゲルストリップ８０が第１開口５７内に挿入または接触した状態において、陰極３１と陽極４１との間に電圧を印加する。これによって、ゲルストリップ８０に含まれる各成分が分離ゲル５３において、さらにそれらの分子量に応じて分離される。

なお、一次元目の電気泳動部が、本実施形態１に係る生体分子分析装置１に組み込まれてもよい。これによって、一次元目の等電点電気泳動分離から二次元目の電気泳動分離および転写膜への転写までを自動化することができる。

また、一次元目の電気泳動を行わない場合は、分離ゲル５３に生体分子サンプルを充填するためのウェル（凹み）を形成すればよい。当該ウェルに生体分子サンプルを導入後、アガロースゲルなどを用いて生体分子サンプルを固定して、第１緩衝液槽３への生体分子サンプルの流出を防止する。このとき、生体分子サンプルをアガロースゲルと混合して導入して、ウェルにおいて凝固させてもよい。

上記ウェルは、通常のＳＤＳ−ＰＡＧＥと同様の方法によって形成される。つまり、ゲルモノマー溶液（重合してゲル化する前の溶液）を第１開口５７に流し込んだ後、ゲルモノマーが重合する前にコーム（通常、５ｍｍ程度の高さ（深さ）を有する複数の凹凸が形成されたくし状の板）を第１開口５７に差込んでからゲル化させる。ゲル化した後に、コームを取り外すことによって上記ウェルが形成される。

生体分子サンプル導入後、陰極３１と陽極４１との間に電流を流すことによって生体分子サンプルの電気泳動による分離を行う。電極間に流す電流値としては、５０ｍＡ以下であることが好ましく、２０ｍＡ以上、３０ｍＡ以下であることがより好ましい。上記範囲であれば、十分な速さにおいて電気泳動を行いつつ、発熱を抑制することができる。より大きい電流を流せば、より短時間において電気泳動を終了し得るが、過剰に発熱してゲル、生体分子サンプル、または電気泳動分離の分解能に悪影響を及ぼす虞がある。ただし、生体分子分析装置１の適当な箇所にペルチェ素子などを用いた強力な冷却装置を取り付ければ、過剰な発熱を防ぐことができるので、電流値を１００ｍＡ以下にまで上昇させてもよい。

転写膜７は、サンプル分離部５における電気泳動の進行に合わせて、転写膜移動アーム７０の駆動により図２の矢印方向に向かって徐々に搬送される。

分離された成分が第２開口５８に到達したか否かは、生体分子サンプルに染色されたマーカーを予め混合して、泳動状態をマーカーの位置によって確認するか、または電圧値をモニターによって計測することによって判断すればよい。染色されたマーカーとしては、泳動の先頭を確認するために通常に用いられるＢＰＢ（Ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ Ｂｌｕｅ）が好ましい。また、電圧値を計測するモニターとしては、例えば、陰極３１と陽極４１との間の電圧をモニターする電圧モニター（電圧検出手段：図示せず）が挙げられる。

ここで、電圧モニターを用いる場合の動作について説明する。第２開口５８に生体分子サンプルが到達すると、分離ゲル５３と転写膜７との接触位置において、導電率が低下して電極間の抵抗値が上昇し、電圧値は大きく上昇する。この電圧値の上昇をモニターすることによって、分離された成分が分離ゲル５３から排出されて転写膜７に転写されたことを検出することができる。

また、生体分子分析装置１は、電圧値をモニターするプログラムが組み込まれることによって、分離ゲル５３からの成分の排出を自動的に感知し、転写膜移動アーム７０による転写膜７の引上げを開始することができる。

また、同様に、成分の吸着開始後における転写膜７の引き上げ速度についても、電圧値または電流値によって制御することができる。なお、転写膜７の引き上げ速度は、十分な分解能をもって生体分子サンプルが転写膜７に吸着され得る速度であればよく、このような速度は当業者によって適宜設定され得る。これらの制御によれば、転写結果を再現性あるものとし、無駄な転写膜７の使用（成分を吸着していない部分の発生）を回避可能であり、生体分子分析装置を小型化することが可能である。

以上の工程によれば、一次元目または二次元目の電気泳動から転写までを１台の装置において連続的に行うことができる。

生体分子サンプル成分吸着の終了後、転写膜７は転写膜移動アーム７０によって回収され、染色または免疫反応などに供される。その後、蛍光検出器などによって、転写膜７に吸着された成分の分離パターンが検出される。このような蛍光検出器は、生体分子分析装置１に組み込まれていてもよく、これによって電気泳動、転写、および検出の全工程を自動化することができる。

（３）二次元電気泳動装置
先述したように、生体分子分析装置１は、サンプル分離部５を二次元目電気泳動部として構成し、一次元目電気泳動部を組み込んだ二次元電気泳動装置として構成することができる。一次元目電気泳動部では一次元目電気泳動用の分離媒体としてゲルストリップ８０が用いられ、一次元目の電気泳動（等電点電気泳動）が行われた後のゲルストリップ８０がサンプル導入アーム８２によってサンプル分離部５の第１開口５７に挿入される。

これにより、一次元目の等電点電気泳動分離から二次元目の電気泳動分離および転写膜への転写までを自動化することができる。

（４）本実施形態１の作用効果
本実施形態１の生体分子分析装置１によれば、弾性体６２０がスリット構造体６１をサンプル分離部５に向かって押圧することから、スリット構造体６１のスリット６１ａと第２開口５８との間に配置される転写膜７が第２開口５８に近接する。これにより、第２開口５８から排出された分離後の生体分子サンプルを転写膜７に吸着することができ、電気泳動による分離から転写膜７への転写までを連続的に行うことが可能である。また、第２開口５８に転写膜７が近接することから、第２開口５８から排出された分離後の生体分子サンプルを効果的に転写膜７に吸着することができ、高分解能なサンプル吸着を実現することができる。

また、弾性体６２０が、スリット構造体６１の第２開口５８側と固定具６２側との間において緩衝液が存在する領域をスリット６１ａに制限している。これにより、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２の貫通孔６２ａ以外を通過して押し具６のサンプル分離部５側から陽極４１側へ流れる電流を阻害している。これにより、もしこのような構成が無く、スリット構造体６１のスリット６１ａ以外のところ、更には固定具６２の貫通孔６２ａ以外のところに電流が流れた場合、そこに電気力線が形成される。生体分子サンプルは、電気力線に沿って移動するため、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２の貫通孔６２ａ以外の不特定な箇所に生体分子サンプルが流れる虞がある。その結果、生体分子サンプルが転写膜７の特定の箇所に集中して吸着されず、分解能が低下してしまう。しかしながら、本実施形態１によれば、押し具６により、第２緩衝液槽４において電流が流れる経路である緩衝液が、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２の貫通孔６２ａ以外を通って転写膜７に接することの無い構成となっている。そのため、生体分子サンプルは転写膜７の特定の箇所に集中して吸着される。これにより高分解能なサンプル吸着を実現することができる。

なお、生体分子分析装置１は、サンプル分離を略水平方向に行う横置きの装置であるが、本発明はこれに限られず、縦置きの装置であってもよい。

〔変形例１〕
上記実施形態１では、電気力線の経路の規制を、ロの字型の弾性体６２０およびロの字型の凸部６１ｂと、筐体２への固定具６２の密閉固定とによっておこなっている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ロの字型の弾性体６２０およびロの字型の凸部６１ｂのみによって、電気力線の経路の規制をおこなってもよい。

本変形例１では、先述した電気力線の経路の規制を、ロの字型の弾性体６２０およびロの字型の凸部６１ｂのみによっておこなう。これによれば、固定具６２を密閉固定する必要はなく、スリット構造体６１を支持することが出来る程度に固定具６２が筐体２に対して位置固定されていればよく、例えば、固定具６２におけるロの字型の弾性体６２０が形成されている領域の外において固定具６２のスリット構造体６１側と陽極４１側とを連通する構造が設けられていてもよい。一具体例としては、上記実施形態１では図２に示すように陽極用緩衝液の水位を固定具６２の上端よりも下にしていたが、当該水位を固定具６２の上端よりも上にしてもよい。

〔実施形態２〕
スリット構造体、弾性体、固定具の形状は、実施形態１に示すものに限られず、図９に示す形状も適用可能である。そこで、本発明の他の実施形態について、図９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図９は、本実施形態２の生体分子分析装置に具備される押し具の断面図であり、図２と同じ方向から見た図である。本実施形態２の押し具６´と、上記実施形態１の押し具６との違いは、凹凸と、弾性体の配設箇所にある。

具体的には、本実施形態２の押し具６´は、図９に示すように、スリット構造体６１の固定具６２側に凹部６１ｃが設けられており、反対に、固定具６２のスリット構造体６１側にスリット構造体６１に向かって突出した凸部６２ｃが設けられている。そして、スリット構造体６１の凹部６１ｃに弾性体６１０（弾性部材）が保持されており、スリット構造体６１の凹部６１ｃに保持された弾性体６１０が、サンプル分離部５が設置される際に、固定具６２の凸部６２ｃを弾性体６１０の固定具６２側から挿入させ、弾性体６１０の復元力によってスリット構造体６１が押し戻されることによって、実施形態１と同様に、スリット構造体６１が転写膜を第２開口に向かって押圧する機構を実現している。

〔実施形態３〕
スリット構造体、弾性体、固定具の形状は、実施形態１に示すものに限られず、図１０に示す形状も適用可能である。そこで、本発明の他の実施形態について、図１０に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１０は、本実施形態３の生体分子分析装置に具備される押し具の断面図であり、図２と同じ方向から見た図である。本実施形態３の押し具６´´と、上記実施形態１の押し具６との違いは、本実施形態３の押し具６´´には凹凸が無いことにある。

具体的には、本実施形態３の押し具６´´は、図１０に示すように、スリット構造体６１´の固定具６２´側と、固定具６２´のスリット構造体６１´側とが、ともに平坦であり、凹凸がない。ただし、スリット構造体６１´にはスリット６１ａが設けられており、固定具６２には貫通孔６２ａが設けられている。

そして、この平坦面同士の間に、一端がスリット６１ａによって開口し、他端が貫通孔６２ａによって開口した、筒状の（制限）空間を形成するロの字型の弾性体６２０が配設されている。上記実施形態１では、弾性体６２０に凸部６１ｂがめり込むようにして押圧を発生させるが、本実施形態３では、スリット構造体６１´の固定具６２´側の面を弾性体６２０に押し付けることによって、弾性体６２０の復元力を生じさせて、実施形態１と同様に、スリット構造体６１´が転写膜を第２開口に向かって押圧する機構を実現している。

このように、弾性体６２０をスリット構造体６１´と固定具６２´との間に単に挟んだだけの構成とすることにより、弾性体６２０を交換しやすく、任意の厚さ、硬さの弾性体を選択できる。また、経時劣化した場合、弾性体だけを簡単に交換することができるというメリットもある。

〔実施形態４〕
筐体への固定具の固定方法は、実施形態１に示すものに限られず、図１１に示す形状も適用可能である。そこで、本発明の他の実施形態について、図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

上記実施形態１では、筐体２の内側のフラットな面に固定具６のフラットな底部および側部を接着固定している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、図１１に示す生体分子分析装置１´では、筐体２の内側の所定の位置に凹溝２ａが形成されており、固定具６２の側部に、この凹溝２ａに嵌合する凸溝６２２が形成されており、これらを嵌合させることによって、固定具６２´´を、筐体２の内側の所定位置に固定することができる。これにより、筐体２内での固定具６２´´の位置決めが容易となり、接着剤などを用いる必要がなく、筐体２への固定具６２´´の固定を簡易に実現することができる。また、凹溝２ａと凸溝６２２とを嵌合させることにより、固定具６２´´が高い信頼性をもって筐体２に固定されることから、スリット構造体６１の（転写膜に向けた）押圧を確実に実現することができる。

〔まとめ〕
以上のように、本発明の態様１に係る生体分子分析装置は、
緩衝液を介して分離媒体（分離ゲル５３）に電流を流して、該分離媒体（分離ゲル５３）中の生体分子サンプルを分離し、且つ分離された生体分子サンプルを該分離媒体（分離ゲル５３）から吸着部材（転写膜７）へ吸着させる生体分子分析装置であって、
第１電極（陰極３１）と、
第２電極（陽極４１）と、
上記第１電極（陰極３１）側に開口する第１開口５７および第２電極（陽極４１）側に開口する第２開口５８が設けられ、且つ上記分離媒体（分離ゲル５３）を格納する分離部（サンプル分離部５）と、
上記分離部（サンプル分離部５）と上記第２電極（陽極４１）との間に在る押し具（６、６´、６´´）であって、上記分離部（サンプル分離部５）側に配置された第１構造体（スリット構造体６１）と上記第２電極（陽極４１）側に配置され位置固定された第２構造体（固定具６２、６２´、６２´´）とによって絶縁性を有した弾性部材（弾性体６２０、６１０）を挟持した押し具（６、６´、６´´）と、を備え、
上記第１構造体（スリット構造体６１）には、上記第２開口５８の対向位置に、上記分離部（サンプル分離部５）側から上記第２電極（陽極４１）側に貫通する第１貫通孔（スリット６１ａ）が設けられ、
上記第２構造体（固定具６２、６２´、６２´´）には、上記第２開口５８の対向位置に、上記分離部（サンプル分離部５）側から上記第２電極（陽極４１）側に貫通する第２貫通孔（固定具６２、６２´、６２´´の貫通孔６２ａ）が設けられ、
上記吸着部材（転写膜７）は、上記第２開口５８と上記第１貫通孔（スリット６１ａ）との間に配置され、
上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）は、上記第１構造体（スリット構造体６１）を分離部（サンプル分離部５）に向かって押圧し、
上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）は、上記第１貫通孔（スリット６１ａ）における上記第２電極（陽極４１）側の開口部を取り囲むとともに、上記第２貫通孔（貫通孔６２ａ）における上記分離部側の開口部を取り囲む環形状を有しており、該開口部同士の間の緩衝液（陽極用緩衝液）の流路を該環形状の弾性部材（弾性体６２０、６１０）によって制限していることを特徴としている。

上記の構成によれば、弾性部材（弾性体６２０、６１０）が第１構造体（スリット構造体６１）を分離部（サンプル分離部５）に向かって押圧することから、第１構造体（スリット構造体６１）の第１貫通孔（スリット６１ａ）と第２開口５８との間に配置される吸着部材（転写膜７）が第２開口５８に近接する。これにより、第２開口５８から排出された分離後の生体分子サンプルを吸着部材（転写膜７）に吸着することができ、電気泳動による分離から吸着部材（転写膜７）への転写までを連続的に行うことが可能である。また、第２開口５８に吸着部材（転写膜７）が近接することから、第２開口５８から排出された分離後の生体分子サンプルを効果的に吸着部材（転写膜７）に吸着することができ、高分解能なサンプル吸着を実現することができる。

また、絶縁性を有する弾性部材（弾性体６２０、６１０）が、第１貫通孔（スリット６１ａ）における上記第２電極（陽極４１）側の開口部を取り囲むとともに、上記第２貫通孔（貫通孔６２ａ）における上記分離部側の開口部を取り囲む環形状を有しており、該開口部同士の間の緩衝液の流路を該環形状の弾性部材（弾性体６２０、６１０）によって制限している。これにより、第２緩衝液槽４において電流が流れる経路である緩衝液を、スリット構造体６１のスリット６１ａおよび固定具６２の貫通孔６２ａ以外を通って転写膜７に接することの無いように制限することができる。これにより、もしこのような構成が無く、上記第１構造体（スリット構造体６１）の上記分離部（サンプル分離部５）側と上記第２構造体（固定具６２、６２´、６２´´）側との間において緩衝液の流路を上述のように制限しなかった場合、第２緩衝液槽４において電流が流れる経路である緩衝液が、第１構造体（スリット構造体６１）の第１貫通孔（スリット６１ａ）以外のところ電流が流れて、そこに電気力線が形成される。生体分子サンプルは、電気力線に沿って移動するため、第１構造体（スリット構造体６１）の第１貫通孔（スリット６１ａ）以外の不特定な箇所に生体分子サンプルが流れる虞がある。その結果、生体分子サンプルが吸着部材（転写膜７）の特定の箇所に集中して吸着されず、分解能が低下してしまう。しかしながら、本発明によれば、上記のように緩衝液の流路を制限しているため、生体分子サンプルは吸着部材（転写膜７）の特定の箇所に集中して吸着される。これにより高分解能なサンプル吸着を実現することができる。

なお、分離された生体分子サンプルを分離媒体から吸着部材（転写膜７）へ吸着させる際には、第１電極（陰極３１）および第２電極（陽極４１）により規定される第１方向に対して垂直な第２方向に吸着部材（転写膜７）を移動させることによって、サンプル分離パターンを得ることが可能である。

また、上記構成によれば、一次元目の電気泳動が行われた媒体を生体分子サンプルとして分離部（サンプル分離部５）にセットすることによって、２次元目の電気泳動と転写とを連続的に行うことが可能である。

また本発明の態様２に係る生体分子分析装置は、上記態様１において、
上記第２構造体（固定具６２）の上記第１構造体（スリット構造体６１）側または上記第１構造体（スリット構造体６１）の上記第２構造体（固定具６２）側には、上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）を保持する凹部（６２ｂ、６１ｃ）が設けられている。

上記の構成によれば、弾性部材（弾性体６２０、６１０）を保持することができることから、弾性部材（弾性体６２０、６１０）が不都合に脱離することがなく、継続的に、且つ再現性良く解析可能な生体分子分析装置を提供することができる。

また本発明の態様３に係る生体分子分析装置は、上記態様１または２において、
上記第２構造体（固定具６２）の上記第１構造体（スリット構造体６１）側または上記第１構造体（スリット構造体６１）の上記第２構造体（固定具６２）側の一方には、上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）を保持する凹部（６２ｂ、６１ｃ）が設けられており、他方には、上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）に挿入される凸部（６１ｂ、６２ｃ）が設けられている。

上記の構成によれば、凸部（６１ｂ、６２ｃ）および弾性部材（弾性体６２０、６１０）によって緩衝液が存在する領域が制限れ、結果的に吸着部材（転写膜７）の特定の箇所に生体分子サンプルを集中して吸着させることができる。

また本発明の態様４に係る生体分子分析装置は、上記態様１から３において、
上記弾性部材（弾性体６２０、６１０）は、高分子、ゴム、ゲルまたはゾルから構成することができる。

また本発明の態様５に係る生体分子分析装置は、上記態様４において、
上記ゴムとして、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴムまたはエピクロルヒドリンゴムを用いることができる。

また本発明の態様６に係る生体分子分析装置は、上記態様１から５において、
上記第１電極（陰極３１）と上記第２電極（陽極４１）とにより規定される第１方向に対して垂直な第２方向において、上記第１貫通孔（スリット６１ａ）の幅は上記第２開口５８よりも狭い。

上記の構成によれば、第１貫通孔（スリット６１ａ）が、電気力線を第２開口５８よりも狭い幅にまで収束させることができる。これにより、第２開口５８から排出された生体分子サンプルを第２開口５８の幅よりも狭い範囲に収束させることができるため、分解能の高いサンプル吸着を実現することができる。

また本発明の態様７に係る生体分子分析装置は、上記態様１から６において、
上記第１電極（陰極３１）、上記第２開口５８、上記第１貫通孔（スリット６１ａ）、上記第２貫通孔（貫通孔６２ａ）、および上記第２電極（陽極４１）が一直線上に配置されている。

上記の構成によれば、分離部（サンプル分離部５）の第２開口５８付近の電気力線の流れが吸着部材（転写膜７）に対して垂直なため、第２開口５８から排出された生体分子サンプルは吸着部材（転写膜７）に対して垂直な方向から吸着される。これにより、サンプル吸着の精度をより向上させることが可能となる。

また本発明の態様８に係る生体分子分析装置は、上記態様１から７において、
上記第２開口５８の対向位置において、上記吸着部材（転写膜７）を、上記第１電極（陰極３１）と上記第２電極（陽極４１）とにより規定される第１方向に対して垂直な第２方向に移動させる吸着部材移動手段（転写膜移動アーム７０）を更に備えている。

上記の構成によれば、吸着部材（転写膜７）を第２方向に移動的に移動させることができるため、より正確なサンプル分離パターンを得ることが可能となる。

また本発明の態様９に係る生体分子分析装置は、上記態様１から８において、
上記第１電極（陰極３１）を内部に配置する第１緩衝液槽３と、
上記第２電極（陽極４１）を内部に配置する第２緩衝液槽４とを更に備え、
上記第１緩衝液槽３に入れる第１緩衝液（陰極用緩衝液）は、エタノールを含むｐＨ６．５〜８．８の緩衝液であり、
上記第２緩衝液槽４に入れる第２緩衝液（陽極用緩衝液）は、ＭＯＰＳまたはトリスを含む緩衝液である。

また本発明の態様１０に係る生体分子分析装置は、上記態様１から９において、
一次元目の電気泳動をおこなう一次元目電気泳動部を更に備え、
上記分離部（サンプル分離部５）が、二次元目の電気泳動をおこなう二次元目電気泳動部として構成される。

また本発明の態様１１に係る生体分子分析装置は、上記態様１０において、
上記一次元目電気泳動部において生体分子サンプルが分離された一次元目電気泳動用の分離媒体（ゲルストリップ８０）を、上記分離部（サンプル分離部５）に移動する媒体移動手段（サンプル導入アーム８２）を更に備えている。

上記の構成によれば、一次元目電気泳動と、上記分離部での二次元目電気泳動と、上記吸着部材によるサンプル吸着とを連続して自動的におこなうことができる二次元電気泳動装置を提供することができる。

また本発明の態様１２に係る生体分子分析装置は、上記態様１から１１において、
上記生体分子サンプルとして、タンパク質、ＤＮＡまたはＲＮＡを用いることができる。

以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

以下の説明において、「幅」はＹ方向の寸法を、「長さ」はＸ方向の寸法を、「厚さ」はＺ方向の寸法を意味している。また、本実施例は、上記実施形態１の構成に基づいている。

（サンプル分離部）
図２に示したサンプル分離部５の実施例として、幅６０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ５ｍｍの寸法のガラス板２枚を用いて、その間に厚さ１ｍｍの分離媒体を充填して形成したものを用いた。

サンプル分離部の第２開口を市販の０．６５μｍのＤｕｒａｐｏｒｅ（登録商標）メンブレンフィルター（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製）を使用した多孔質膜（被覆部）によって覆った。

分離媒体には、サンプル分離部の第２開口側に、ｐＨ６．４のＢｉｓ−Ｔｒｉｓバッファーを用いた１０％ポリアクリルアミドゲルを用いたタンパク質分離用ゲル（幅６０ｍｍ×長さ２５ｍｍ×厚さ１ｍｍ）が位置し、サンプル分離部の第１開口側に、３％ポリアクリルアミドゲルを用いたタンパク質濃縮用ゲル（幅６０ｍｍ×長さ５ｍｍ×厚さ１ｍｍ）が位置する分離媒体を用いた。

（押し具）
図２に示したスリット構造体６１の実施例として、アクリル材を用いて、ｚ方向の幅を７５ｍｍ、ｙ方向の幅を２４ｍｍ、ｘ方向の幅（接触面から凸部６１ｂ（図２）の先端までの幅）を８ｍｍとしたスリット構造体を作製した。図１に示した凸部６１ｂの突出長を４ｍｍとし、スリットのｙ方向の幅を３００μｍとした。また、ロの字型の凸部６１ｂ（図２）のｙ方向の幅を９ｍｍとした。

図２に示した固定具６２は、アクリル材を用いて、ｚ方向の幅が７５ｍｍ、ｙ方向の幅が２４ｍｍで、ｘ方向の幅が８ｍｍとした固定具を作製した。貫通孔６２ａ（図２）は、ｚ方向の幅が６５ｍｍ、ｙ方向の幅が１０ｍｍμｍとした。凹部６２ｂ（図２）は、ｚ方向の幅が６５ｍｍ、ｙ方向の幅が５ｍｍ、深さ（ｘ方向）が８ｍｍとした。

図２に示した弾性体６２０は、まずシリコーンゴムを固定具の凹部に流し込み、当該凹部を完全に充填した後、重合して形成した。

（電極と緩衝液と転写膜）
次に、多孔質膜（転写補助体）を取り付けたサンプル分離部を、生体分子分析装置にセットし、陰極を配置する第１緩衝液槽を、ｐＨ７．３のＭＯＰＳバッファー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ社製）で満たした。また、陽極を配置する第２緩衝液槽を、１００ｍＭ ＭＯＰＳ（ｐＨ７．３）、２０％エタノールで満たした。なお、第１緩衝液槽には白金線で作製した陰極を配置し、第２緩衝液槽にも白金線で作製した陽極を配置した。なお、上記転写補助体とは、親水性で孔径（ポアサイズ）が１００μｍ以下である膜であり、接着剤、熱圧着、両面テープなど利用してサンプル分離部の第２開口に接着することができる。

次に、市販のＰＶＤＦ膜であるＩｍｍｏｂｉｒｏｎ ＦＬ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製）を予めエタノールを用いて親水化処理を施したものを転写膜として用いて、この転写膜が緩衝液に浸されている状態とした。また、この転写膜の上部を図２に示した転写膜移動アーム７０に固定した。

図１２に、サンプル吸着後の転写膜の写真を示す。図１２から、本実施例によって、生体分子サンプルを転写膜に二次元方向へ分離展開できていることが示された。

本発明は上述した各実施形態および実施例に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態および実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明に係る生体分子分析装置は、例えば創薬研究開発に利用可能であり、また診断用医療関係機器へ応用することも可能である。

１、１´ 生体分子分析装置
２ 筐体
２ａ 凹溝
３ 第１緩衝液槽
４ 第２緩衝液槽
５ サンプル分離部
６、６´、６´´ 押し具
７ 転写膜
３１ 陰極（第１電極）
４１ 陽極（第２電極）
５１ 下板
５２ 上板
５３ 分離ゲル
５７ 第１開口
５８ 第２開口
６１、６１´ スリット構造体（第１構造体）
６１ａ スリット（第１貫通孔）
６１ｂ 凸部
６１ｃ 凹部
６２、６２´、６２´´ 固定具（第２構造体）
６２ａ 貫通孔（第２貫通孔）
６２ｂ 凹部
６２ｃ 凸部
７０ 転写膜移動アーム（吸着部材移動手段）
８０ ゲルストリップ（一次元目電気泳動用の分離媒体）
８１ 支持板
８２ サンプル導入アーム（媒体移動手段）
６１０、６２０ 弾性体（弾性部材）
６２２ 凸溝

Claims (12)

1. 緩衝液を介して分離媒体に電流を流して、該分離媒体中の生体分子サンプルを分離し、且つ分離された生体分子サンプルを該分離媒体から吸着部材へ吸着させる生体分子分析装置であって、
   第１電極と、
   第２電極と、
   上記第１電極側に開口する第１開口および上記第２電極側に開口する第２開口が設けられ、且つ上記分離媒体を格納する分離部と、
   上記分離部と上記第２電極との間に在る押し具であって、上記分離部側に配置された第１構造体と上記第２電極側に配置され位置固定された第２構造体とによって絶縁性を有した弾性部材を挟持した押し具と、を備え、
   上記第１構造体には、上記第２開口の対向位置に、上記分離部側から上記第２電極側に貫通する第１貫通孔が設けられ、
   上記第２構造体には、上記第２開口の対向位置に、上記分離部側から上記第２電極側に貫通する第２貫通孔が設けられ、
   上記吸着部材は、上記第２開口と上記第１貫通孔との間に配置され、
   上記弾性部材は、上記第１構造体を上記分離部に向かって押圧し、
   上記弾性部材は、上記第１貫通孔における上記第２電極側の開口部を取り囲むとともに、上記第２貫通孔における上記分離部側の開口部を取り囲む環形状を有しており、該開口部同士の間の緩衝液の流路を該環形状の弾性部材によって制限していることを特徴とする生体分子分析装置。
2. 上記第２構造体の上記第１構造体側または上記第１構造体の上記第２構造体側には、上記弾性部材を保持する凹部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の生体分子分析装置。
3. 上記第２構造体の上記第１構造体側または上記第１構造体の上記第２構造体側の一方には、上記弾性部材を保持する凹部が設けられており、他方には、該弾性部材に挿入される凸部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体分子分析装置。
4. 上記弾性部材は、高分子、ゴム、ゲルまたはゾルから構成されていることを特徴とする請求項１から３までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
5. 上記ゴムは、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴムまたはエピクロルヒドリンゴムであることを特徴とする請求項４に記載の生体分子分析装置。
6. 上記第１電極と上記第２電極とにより規定される第１方向に対して垂直な第２方向において、上記第１貫通孔の幅は上記第２開口よりも狭いことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
7. 上記第１電極、上記第２開口、上記第１貫通孔、上記第２貫通孔、および上記第２電極が一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１から６までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
8. 上記第２開口の対向位置において、上記吸着部材を、上記第１電極と上記第２電極とにより規定される第１方向に対して垂直な第２方向に移動させる吸着部材移動手段を更に備えることを特徴とする請求項１から７までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
9. 上記第１電極を内部に配置する第１緩衝液槽と、
   上記第２電極を内部に配置する第２緩衝液槽とを更に備え、
   上記第１緩衝液槽に入れる第１緩衝液は、エタノールを含むｐＨ６．５〜８．８の緩衝液であり、
   上記第２緩衝液槽に入れる第２緩衝液は、ＭＯＰＳまたはトリスを含む緩衝液であることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
10. 一次元目の電気泳動をおこなう一次元目電気泳動部を更に備え、
    上記分離部が、二次元目の電気泳動をおこなう二次元目電気泳動部として構成されることを特徴とする請求項１から９までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。
11. 上記一次元目電気泳動部において生体分子サンプルが分離された一次元目電気泳動用の分離媒体を、上記分離部に移動する媒体移動手段を更に備えている請求項１０に記載の生体分子分析装置。
12. 上記生体分子サンプルは、タンパク質、ＤＮＡまたはＲＮＡであることを特徴とする請求項１から１１までの何れか１項に記載の生体分子分析装置。