KR20040004590A - 전기영동 분리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 및 제2 분리 매체를 수용하는 제1 및 제2 분리 영역과, 차단 수단을 구비하는 전기영동 분리 장치에 관한 것으로서, 차단 수단은 자동으로 작동 가능한 것이 바람직하며, 이에 의해 이들 두 영역 사이의 유체 소통이 역전되는 것이 방지될 수 있고, 이 차단 수단은 유체 소통을 허용하는 위치와 방지하는 위치 사이에서 변형 가능한 밀봉 요소를 구비한다. 밀봉 요소는 제1 분리 매체를 수반하는 유연성 시트를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 분리 장치를 포함하는 장치와, 전기영동 분리 방법이 제공되며, 여기에서 제1 차원 분리는 다른 분리 매체가 없는 상태에서 챔버 내에서 행해지며, 이어서 제1 분리 매체와 인접하거나 접촉하는 제2 분리 매체가 동일한 챔버에 도입되고, 분석물은 제2 차원 분리가 행해지기 전에 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로 이동하게 된다.

Description

전기영동 분리 시스템{ELECTROPHORETIC SEPARATION SYSTEM}

젤 전기영동법은 혼합 분석물을 분리하기 위한 공지의 기법이다. 혼합물이 유체 샘플의 형태로 이동할 수 있는 젤을 가로질러 전기장이 가해진다. 각 분석물의 이동 속도는 전기장의 영향 하에서 분자량 또는 등전점과 같은 다양한 분석물 특성에 좌우될 수 있다. 그 결과, 분석물은 가해진 전기장의 방향으로 젤을 따라 분리한다.

2회 연속 분리를 행함으로써 분해는 향상될 수 있다. 처음에, 분석물은 제1 특성에 따라 분리되고, 다음에 이렇게 분리된 혼합물은 다른 젤에 가해져서 전기장에 노출되어 제2의 상이한 특성에 따라 그 성분이 분리된다. 이 기법은 2차원 젤 전기영동법이라 알려진 것으로서, 1975년에 처음 보고되었다(O'Farrell, P H[1975]J. Biol. Chem.250:4007-4021). 이는, 단백질과 같은 생체 분석물의 혼합물을 분리하는 데에 통상적으로 이용된다.

단백질 분석의 경우, "제1 차원" 분리는 등전 집속에 의해 행해지는 것이 일반적인데, 여기에서 pH 구배에 의해 등전점(단백질이 알짜 전하가 없는 지점에서의pH)에 따라 단백질의 분리가 일어난다. "고정화 pH 구배"("IPG") 기법에 따르면, pH 구배는 예컨대 불활성 기질에 결합된 스트립의 형태로, 젤에 합체되며, 이 젤에 단백질 혼합물이 가해진다. 그 다음에, "제2 차원" 분리는 얘컨대 단백질과 합성된 SDS(도데실황산나트륨)와 같은 세제를 사용하여 통상의 기법인 슬래브 젤 전기영동법에 의해 행해지는 것이 일반적이다. 전기장 내에서 제2 젤을 통한 복합 단백질의 이동성은 분자량과 전하량에 좌우된다.

일반적인 2차원 젤 전기영동법은 많은 단계를 포함하는데,

a) 분석물인 혼합물의 기계적 또는 화학적 파괴

b) 분석물이 전기영동 분리에 노출될 수 있도록 하고 공정을 방해할 수 있는 물질을 제거하기 위한 다양한 시약 처리

c) 제1 차원 분리 시스템의 시행 - 이것이 IPG 시스템인 경우, 샘플이 팽창할 때 젤 속으로 끌려 들어가도록, 미리 준비된 건조 IPG 스트립이 샘플 유체로 재(再)수화될 수 있음.

d) 제1 특성에 따라 분석물을 분리하도록, 제1 차원 분리 매체를 따른 시변 분극 전위의 인가.

e) "제2 차원" 분리가 행해지게 될 미리 준비된 젤 상으로 분리된 분석물을 전달. 이는 일반적으로 제1 차원 분리가 행해진 젤은 제2 젤과 접촉하도록 함으로써 행해짐.

f) 제2 특성에 따라 목표 분석물을 분리시키도록, 제2 차원 젤을 가로지르는 분극 전위의 인가.

g) 위와 같이 분리된 분석물의 검출을 위한 제2 차원 젤의 영상화. 이는 분리가 행해진 장치로부터 젤을 분리시키는 단계를 포함할 수 있음. 개개의 분석물의 위치를 밝히기 위해 젤을 세척 및 착색하는 단계를 포함할 수 있음. 이러한 전기영동 분리의 결과를 검출하고 분석하기 위한 기법들은 공지되어 있음.

이들 공정들은 수동으로 이루어지는 것이 일반적이다. 이들 단계 중 많은 단계는 복잡하고, 시간 소모적이며, 숙련된 운전자를 요한다. 부정확 및 낭비(특히, 제1 차원으로부터 제2 차원으로의 전달 단계(e) 중 분석물의 소실)의 가능성이 크다.

신뢰성과 정확성의 부족이 가장 큰 문제일 수 있는데, 이는 특히 전기영동법이 샘플 비교에 자주 사용되기 때문이다. 부정확성 및 비일관성은, 샘플 준비 및 적용 기법과 같은 공정 조건에 있어서의 실험간 변동, IPG 스트립 변수(연령, 밀도, 건조 및 재건 조건, 양쪽성 전해질 변수), 슬래브 젤 연령, 밀도 및 두께, 전기영동 용액의 조성 및 농도, 시간, 온도, 가해진 전압 및 전기장 균일성과 같은 전기영동 조건에 의해 야기될 수 있다.

이 공정을 자동화하려는 시도는 지금까지는 제한된 정도로만 성공하였다. 자동화의 정도는 위에서 기술한 단계 (d) 및 (f)와, 분리후 영상화를 행함에 있어서 도움이 될 수 있지만, 나머지 단계는 여전히 수동으로 행해야 한다.

미국 특허 제5,993,627호는 전형적으로 수동 공정의 순서를 모방한 순서로 된 복잡한 일련의 작업이 로봇에 의해 행해지는 시스템을 기술하고 있다. 제1 차원 IPG 분리 이후에, IPG 스트립은 슬래브 젤에 삽입되고, 여기에서 제2 차원 분리가행해진다. 이 시스템은 대량 공정에는 적합하지만 소규모 연구실에는 덜 적합하다.

Laemmli(Nature 227, 680, reviewed for instance inProteome research: Two-dimensional gel electrophoresis and indentification methods, T Rabilloud (Ed), Springer-Verlag GmbH & Co. KG, ISBN 3-540-65792-4)는 제2 차원 분리에서 분해도와 신뢰성을 향상시킬 수 있는 "겹층(stacking)" 젤의 사용을 기술하고 있다.

미국 특허 제6,013,165호는 제1 및 제2 차원 분리가 단일 분리 공동의 인접 영역에서 순차적으로 일어나는 장치를 기술하고 있다. 제1 영역에서 제2 영역으로 직접 샘플이 이동할 수 있고, 이들 두 영역을 가로질러 가해지는 전기장에 의해서만 제어될 수 있다.

2차원 젤 전기영동에 요구되는 (특히, 숙련된) 수작업의 개입의 양을 최소화하고, 위에서 기술한 공정 단계 (a) ~ (g) 중 최소한 일부를 단순화하거나 생략하여 신뢰성과 정확성을 향상시키고, 처리량을 늘리고, 샘플 손실 및 단가를 감소시키는 것이 바람직하다. 제1 차원 분리 시스템에 샘플이 투입되면 수작업의 개입은 전혀 요구되지 않는 것이 이상적이다.

본 발명은 분석물 분리 시스템 및 그 이용에 관한 것이며, 보다 상세하게는 2차원 젤 전기영동 시스템에 관한 것이다.

첨부 도면을 참조하여, 예시적인 목적으로, 본 발명을 설명하겠다.

도 1은 본 발명에 따른 전기영동 장치의 평면도.

도 2는 도 1의 장치의 일부를 상방/측방에서 바라본 사시도.

도 3은 도 1의 장치에서 사용하기 위한 차단 스트립의 일부의 사시도.

도 4는 장치를 통과하는 유체 샘플의 전형적인 이동을 보여주는 도 1의 장치의 부분 평면도.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 대안적인 전기영동 장치의 일부를 통한 단면도로서, 장치 내에서 변위 가능한 차단 수단의 상이한 위치를 도시하는 도면.

도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 도시한 장치의 일부 평면도.

도 9 및 도 10은 장치를 가로질러 전기장이 가해진 상태를 도시하는 전기영동 분리 장치의 부분 평면도로서, 도 9는 종래기술을, 도 10은 본 발명을 도시하는 도면.

도 11 내지 도 13은 도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같은 몇 가지 전기영동 장치를 각각 포함하는 본 발명의 제3 태양에 따른 장치의 부분도.

도 14는 도 5 및 도 6에 도시한 장치의 밀봉 요소의 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 대안적인 전기영동 장치의 종방향 단면도.

도 16a, 16b, 16c는 작동에 있어서의 상이한 단계를 도시하는 도 15의 장치의 세부 단면도.

도 17은 대안적인 전극 배열을 도시하는 본 발명에 따른 장치의 부분 단면도.

도 18은 대안적인 전극 배열을 도시하는 본 발명에 따른 다른 장치의 부분단면도.

도 19는 본 발명에 따른 대안적인 전기영동 장치의 부분 단면도.

도 20은 도 19의 Ⅵ-Ⅵ 선을 따른 부분 단면도.

도 21은 본 발명에 따른 다른 장치의 부분 단면도.

본 발명의 제1 태양에 따르면, 유체 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 데 사용하기 위한 전기영동 장치가 제공되며, 이 장치는 분석물이 통과할 수 있는 분리 매체를 각각 수용하는 제1 및 제2 분리 영역과, 제1 및 제2 영역 사이에서의 유체 소통이 역류하는 것을 방지할 수 있는 차단 수단을 구비한다.

차단 수단은 최소한 초기에는 샘플에서 분석물이 제1 및 제2 분리 영역 사이를 통과하는 것을 방지한다. 분석물의 이동이 방지되는 위치와 허용되는 위치 사이에서 작동하는 것이 바람직하다. 예컨대 마이크로프로세서와 같은 프로그램 가능 제어 수단의 제어 하에서 자동으로 작동 가능한 것이 바람직하다.

본 발명의 전기영동 장치는 구조가 상대적으로 간단하지만, 차단 수단의 작동에 의해 필요에 따라 서로 격리되어 있거나 서로 유체 소통 상태가 될 수 있는 2개의 분리 영역이 있어서, 제1 차원 분리가 행해져 완료된 후에 분리된 분석물이 제2 차원 분리 영역에 진입할 수 있게 된다. 분석물은 제1 차원 영역에서 제2 차원 영역으로 적당한 시간에 수동으로 샘플을 이동시킬 필요 없이 연속으로 진행할 수 있게 된다. 샘플이 일단 장치에 투입되면 더 이상의 수작업의 개입은 필요 없다.

차단 수단이 두 영역 사이의 유체 소통이 허용되는 위치에 있으면, 샘플이 이들 영역 사이에서 공동을 가로질러 이동할 수 있도록 적당한 매체가 진입될 수 있는 공동이 적당하게 형성된다. 제1 영역에서 달성되는 분석물 분리는 제2 영역으로 분석물이 이동하는 동안에 보존되는 것이 바람직하다는 것은 명백하다. 이를 위해, 공동의 설계 및 그 사용 조건은 제1 영역에서 달성되는 분석물 분리의 훼손을 최소화하도록 선택되어야 하며, 이는 특히 제1 영역 분리가 행해지는 방향으로 분석물이 이동하는 것이 최소화됨을 의미한다.

허용될 수 있는 분석물 "부유(drifting)"의 양은 사용되는 분리 매체에서 달성 가능한 분해도에 일정정도 의존하며, 분석물이 공동을 횡단할 때 해당 차원으로의 분석물 이동은 이상적으로는 최선의 달성 가능한 분해도보다 작은 거리에 걸쳐이루어져야 한다. 현재 일반적으로 입수 가능한 젤은 유효 분해도가 0.5 ㎜ 이상이므로, 이러한 젤을 사용하는 경우 분석물 이동은 0.5 ㎜ 미만인 것이 바람직하며, 0.3 ㎜ 미만인 것이 이상적이다.

영역 사이의 공동 내에서 분석물 이동량은 공동 내 존재하는 매체의 점성도, 공동의 길이(샘플 이동 방향), 가해지는 전기장, 가해지는 압력 구배 및, 분석물 그 자체의 특성 및 이동성 등과 같은 많은 요인에 좌우될 수 있다. 이들 요인, 특히 압력 구배는 온도, 중력, 장치의 이동 및 연결 장치 내에서의 유체의 이동과 같은 외적 요인에 의해 영향을 받을 수 있다.

영역 사이의 공동에 사용하기에 적당한 매체는 용융 아가로즈(예컨대 50 ℃ 내지 70 ℃의 온도)와 같은 비교적 점성인 유체이다. 적당한 점성도는 2 내지 1000 m㎩.s(실온 및 대기압에서 측정시)일 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 500 m㎩.s이고, 보다 바람직하게는 5 내지 20 m㎩.s이며, 예컨대 약 10 m㎩.s이다. 버퍼 유체가 존재할 수도 있으며, 그 예로는 젤 전기영동 분리를 수행하기 위해 현재 사용되고 있는 것들이 있는데, 이들 중 많은 것들은Proteome Research: Two-dimensional gel electrophoresis and identification methods(supra)에 기술되어 있다.

일반적으로, 분석물 이동은 공동 내 가능한 유체 이동량을 감소시킴으로써 감소될 수 있다. 이것은, 예컨대 아래와 같은 방법에 의해 제어될 수 있다.

ⅰ) 예컨대 폴리아크릴아미드나 아가로즈와 같은 젤링제를 함유시킴으로써 보다 점성이 높은 유체로 공동을 채움;

ⅱ) 공동의 길이(공동을 통과하는 분석물의 이동 방향으로)를 감소시키며 바람직하게는 최소화시킴-적당한 길이는 예컨대 0.5 내지 5 ㎜, 바람직하게는 1 내지 3 ㎜, 보다 바람직하게는 약 2 ㎜일 수 있음;

ⅲ) 예컨대 외적 영향으로 인해 발생할 수 있는 유체의 이동을 제어하도록, 공동의 근처에 유체 유동 제어 밸브를 포함시킴; 및/또는

ⅳ) 사용중 유체 이동을 최소화하기 위해 장치를 강력한 지지체에 장착함.

본 발명의 장치는 바람직하게는 이러한 요인들을 염두에 두고 설계되어, 이에 따라 사용된다.

차단 수단은 적어도 제1 위치에서 제1 및 제2 분리 영역 사이에 유체 기밀 밀봉을 제공하여야 한다. 이것은 이들 두 영역 사이에 제거 가능하게 위치될 수 있는 스트립, 블록 또는 이와 유사한 구성요소의 형태를 가질 수 있다. 이러한 구성요소가 제거되면, 공동은 위에서 기술한 바와 같이 제1 및 제2 영역 모두와 유체 소통하게 된다. 다음에 공동은 용융 아가로즈와 같은 적당한 매체 및/또는 버퍼 용액으로 채워질 수 있고, 샘플 분석물은 이를 통해 지나가서 제2 영역으로 간다.

제거 가능한 차단 수단의 적합한 재료는 천연 또는 인공 고무, 플라스틱 재료 또는 이들의 복합재를 포함한다. 차단 수단의 치수는 당연히, 그것이 설치되는 공동의 치수 및 인접한 분리 영역의 치수에 의존한다.

대안적으로, 차단 수단은 예컨대 상승된 온도를 국부적으로 가하거나 적당한 시약을 국부적으로 가함으로써, 적절한 조건 하에서 적어도 부분적으로 용융되거나 아니면 열화될 수 있는 재료로 제조될 수도 있다.

보다 바람직하게는, 차단 수단은 제1 및 제2 분리 영역 사이에서 유체 소통이 방지되는 위치와, 이러한 유체 소통이 허용되는 위치 사이에서 변형 가능한 및/또는 변위 가능한 밀봉 요소(예컨대, 적당히 형성된 개스킷)를 포함한다. 적당하게는, 밀봉 요소는 예컨대, 압축 제어 유체(액채 또는 가스, 이상적으로는 압축 공기)를 상기 요소의 적당한 위치에 가함으로써, 압력 변화를 가하여 변형 및/또는 변위 가능하다. 이것은, 밀봉 요소의 영역에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 제어 챔버를 통해 행해질 수 있고, 제어 챔버로의 제어 유체의 도입 또는 제거에 의해 밀봉 요소의 변형 및/또는 변위가 일어난다.

장치의 두 쌍 이상의 인접한 영역 사이에 유체 소통을 허용 또는 방지, 바람직하게는 역전 방지하도록 작동할 수 있게 하기 위해, 둘 이상의 밀봉 요소는 두 곳 이상의 위치에서 변형 및/또는 변위 가능한 것일 수 있다. 이상적으로는, 이들 둘 이상의 위치는 개별적으로 작동될 수 있다.

밀봉 요소는 접촉하게 될 유체 및 분석물에 대하여 불활성인 임의의 적당한 유연성 재료로 이루어질 수 있다. 적당한 재료에는, 실리콘, 니트릴 또는 EPDM과 같은 합성 고무가 있으며, 변형 및/또는 변위 가능한 영역에서 적당한 두께는 0.3 내지 1.5 ㎜일 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 1 ㎜이다.

밀봉 요소는 제1 차원 분리 매체(일반적으로 IPG 스트립)가 놓이는 표면에 유연성 시트의 형태를 가질 것이며, 그 표면의 면적은 분리 매체와 시트 사이의 접촉 영역의 면적보다 크다.

본 발명의 이 실시예에 따르면, 젤 스트립의 일반적인 치수는 두께가 0.1 내지 1.5 ㎜, 바람직하게는 0.4 내지 0.8 ㎜이고, 길이(사용시 분석물 이동방향으로의 것임)가 50 내지 500 ㎜, 바람직하게는 100 내지 350 ㎜, 보다 바람직하게는 150 내지 320 ㎜, 가장 바람직하게는 약 300 ㎜이며, 폭이 2 내지 5 ㎜, 바람직하게는 3.5 ㎜이다.

스트립은 유연성 시트 상에 지지되며, 바람직하게는 영구적으로 고정된다. 스트립은 적소 성형에 의해 또는 매체의 제조 후에 별도의 접착 공정에 의해 시트에 가해질 수 있다. 적소 성형의 한 방법은 시트에 혼합 젤 성분을 분배하도록 이동하는 노즐을 사용하는 것이다. 노즐이 분리 매체의 요망되는 트랙을 따라 이동하면, 혼합성분은 변화되어 고정화 pH의 필요한 구배를 얻는다. 적소 성형의 다른 방법은 베이스 젤(예컨대, 폴리아크릴아미드)을 가하거나 분배하여, 젤 속에 고정화 양쪽성 전해질을 분사하여 필요한 구배를 얻는 것이다. 분리 매체는 분리 공정에서의 사용 전에 탈수된 형태의 것일 수 있다.

바람직하게는, 시트는 시트에 대한 분리 매체의 접착을 촉진하는 물질로 제조되거나 이러한 물질로 코팅된 것이다. 예컨대, 시트는 폴리아크릴아미드 젤이 공유결합할 수 있는 코팅을 수반하는 제품 유형 Gelbond™로 된 것일 수 있다.

시트는 이상적으로는 아래에서 기술하는 냉각 및 밀봉 기능을 행할 수 있도록 충분히 유연성이다. 시트는 불활성 및 유체 비침투성 재료, 적당하게는 폴리에스테르와 같은 합성 플라스틱 재료로 제조되어야 한다. 바람직한 시트의 두께는 20 내지 500 ㎛이고, 보다 바람직하게는 25 내지 200 ㎛이고, 가장 바람직하게는 50 내지 150 ㎛이다.

해당 시트 표면의 면적은 분리 매체와 시트 사이의 접촉 영역의 면적의 15배이상, 보다 바람직학는 20 내지 200배, 가장 바람직하게는 30 내지 100배이다. 이상적으로는, 시트 표면의 면적은 적어도 부분적으로, 제1 분리 영역을 형성하고 바람직하게는 제2 분리 영역(편리하게는, 제2 차원 분리 매체에 대한 배킹으로서 작용함)도 형성하도록 하는 작용을 할 정도로 충분히 크다. 시트의 적당한 치수는 100 ×40 ㎜ 내지 400 ×600 ㎜이다.

IPG 스트립과 같은 분리 매체를 보다 큰 유연성 시트 상에 지지하는 것은 분리 매체의 조작 및 전기영동 장치 내 위치를 도울 수 있다. 또한, 시트의 유연성 및 예컨대 압축 제어 유체를 가함으로써 시트를 국부적으로 변형 또는 변위시킬 수 있는 능력은, 장치의 상이한 영역 사이에서, 특히 제1 분리 매체 주위에서의 유체 소통을 제어하는 것을 돕는 데 사용될 수 있다.

유연성 시트의 적당한 영역에(바람직하게는 분리 매체를 수반하는 쪽의 반대쪽 표면에) 제어 유체 압력을 가하는 것은 이러한 영역에서의 시트를 변형 및/또는 변위시키는 데 사용될 수 있어, 밀봉 요소가 장치 내에서 가역적으로 접촉하게 하여, 밀봉 요소 및 시트가 함께 적어도 부분적으로, 제1 분리 매체의 적어도 일부를 수용하고 및/또는 이와 접촉하는 포위된 유체 기밀 제1 챔버를 형성하게 된다. 이렇게 형성된 제1 분리 챔버는 체적이 작은 것이 바람직한데, 예컨대 200 ㎕ 내지 2 ㎖, 또는 수화 후에 분리 매체의 체적의 1 내지 4배이다.

시트가 접촉하게 되는 밀봉 요소는 예컨대 개스킷 또는 기타 장치의 영역으로서, 이 영역에 접촉하도록 시트를 압박하기 위해 압력을 가함으로써 유체 기밀 접촉이 형성되는 곳일 수 있다.

대안적으로, 시트의 변형 및/또는 변위는 제1 분리 매체 그 자체가 밀봉 요소와 접촉하게 하는 데 사용되어, 분리 매체와 밀봉 요소는 함께 적어도 부분적으로 위에서 기술한 유형의 제1 분리 챔버를 형성하게 할 수 있다.

본 발명의 대안적인 형태에 있어서, 차단 수단의 기능은 제2 분리 영역에 임의의 분리 매체 없이 제1 분리 영역에서 전기영동 분석물 분리를 행함으로써, 그리고 제1 분리가 완료된 경우에만 제2 분리 영역으로 분리 매체를 도입함으로써, 달성된다. 제2 분리 매체는 제1 분리 매체와 접촉하도록, 또는 둘러싸도록 도입될 수 있고, 또는 보다 편리하게는, 위에서 기술한 바와 같이 원하는 시간에 제2 분리 매체 속으로 분석물이 이동할 수 있도록 아가로즈 젤과 같은 적당한 매체로 채워질 수 있는 제1 및 제2 분리 매체 사이에 공동을 남겨두는 것과 같은 방법으로 도입될 수 있다. 이 공동의 특징 및 여기에 도입되는 매체의 특징은 위에서 기술한 영역간 공동에서와 같을 수 있다.

본 발명의 이 실시형태에서는, 제1 및 제2 분리 매체 사이의 유체 소통 및 분석물 이동의 역전이 방지될 수 있다.

본 발명의 이 실시형태에서는, 제1 및 제2 분리 영역 사이의 유체 소통이 제1 차원 분리가 수행되는 동안 반드시 방지되어야 하는 것은 아니다. 그러나, 예컨대 위에서 기술한 유형의 차단 수단을 사용하여, 제1 차원 분리 동안 제2 영역으로부터 제1 영역이 격리될 수 있는 것이 바람직하다. 제1 차원 분리 이후에, 제1 및 제2 영역은 필요에 따라 서로 유체 소통되게 될 수 있고, 제2 분리 매체는 제2 영역에 도입되어 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로의 분석물이 이동 가능해진다.

제2 분리 매체는 예컨대 아크릴아미드 젤 선구체와 같은 수성 액체의 형태로

도입될 수 있고, 나중에 예컨대 적소 중합에 의해 슬래브 젤로 변하게 될 수 있다.

일반적으로, 제2 영역에서의 분리 매체는 폴리아크릴아미드와 같은 슬래브 젤 전기영동에 전통적으로 사용되는 유형의 수성 젤인 것이 바람직하다. 이 젤은 장치에서, 제2 영역으로 적당한 모노머 선구체와 중합 개시제가 도입된 후, 현장 중합화 된 것일 수 있다. 일반적으로, 젤은 두께가 0.5 내지 2 ㎜이고, 바람직하게는 0.8 내지 1.2 ㎜이며, 보다 바람직하게는 약 1㎜이다.

제1 영역은 바람직하게는 전기장이 가로질러 가해지면 분석물을 등전 집속할 수 있는 분리 매체를 수용한다. 분리 매체는 예컨대, 스트립 또는 실린더와 같은 고정화 pH 구배(IPG) 요소의 형태를 가질 수 있으며, 이것은 그 치수 중 하나를 따른 pH 구배를 포함한다(위에서 기술한 바와 같이, 이것은 차단 수단으로서도 작용하는 유연성 시트 상에 설치될 수도 있다).

제1 영역은 포위된 스트립 또는 기타 요소 주위에서 적어도 일정 정도의 유체 이동을 허용하기에 적당한 크기의 것인 것이 바람직하며, 이에 의해 예컨대 유체 샘플은 미리 준비되고 미리 건조된 IPG 스트립에 의해 흡수될 수 있다. 이 영역은 하나 이상의 유체 유입구를 포함하여야 하며, 이에 의해 샘플, 세척 유체와 같은 시약, 버퍼 용액 등이 도입될 수 있어 분리 매체와 접촉하여 적셔지게 된다. 이 영역은 차단 수단에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 것일 수 있다.

제1 및 제2 분리 영역은 서로 인접하여, 차단 수단 및 그 관련 공동에 의해서만 분리되어 있는 것이 바람직하다. 그러나, 위에서 기술한 바와 같이, 제1 차원 분리가 제2 분리 매체 없이 수행되는 경우, 제1 및 제2 분리 영역은 실제로 동일한 물리적 공간에 의해 나타날 수 있으며, 이 속에 제2 분리 매체가 적당한 시간에 도입되어 제1 분리 매체와 인접하거나 접촉하게 될 수 있다. 적당하게는, 이들 두 영역은 하나 이상의 포위된 유체 기밀 챔버(바람직하게는 제1 및 제2 챔버 각각임)의 형태를 가지며, 이 챔버는 두 개의 플레이트 사이에 편리하게 제공될 수 있다. 이들 플레이트는 유리 또는, 퍼스펙스나 폴리카보네이트와 같은 유사한 재료로 제조되어 그 에지가 밀봉된 것일 수 있다. 적당한 플레이트 분리(챔버 깊이)는 약 0.3 내지 5 ㎜, 바람직하게는 0.5 내지 2 ㎜, 보다 바람직하게는 약 1 ㎜이다.

본 발명에 따른 일반적인 장치에서, 제1 분리 영역은 길이가 50 내지 500 ㎜, 바람직하게는 100 내지 350 ㎜, 보다 바람직하게는 150 내지 320 ㎜, 가장 바람직하게는 약 300 ㎜이다(사용시 분석물 이동 방향으로). 제2 분리 영역은 분석물 흐름 방향으로 길이가 일반적으로 50 내지 600 ㎜, 바람직하게는 50 내지 400 ㎜, 보다 바람직하게는 60 내지 350 ㎜, 가장 바람직하게는 약 300 ㎜이다.

바람직하게는, 본 발명의 장치의 적어도 일부는 장치를 통과하는 분석물의 존재 및/또는 특성 및/또는 양을 가리키는 검출 가능한 신호에 대해 투명하거나 부분적으로 투명하다. 이 신호는 일반적으로, 색상 및/또는 형광 및/또는 방사성 분석물(그 검출을 돕기 위한 공지의 수단에 의해 표시된 분석물일 수 있음)과 같은 것으로부터의 전자기선의 형태이다. 이상적으로는, 이 신호는 자외선, 가시광선및/또는 적외선이며, 보다 바람직하게는 가시광선이다. 따라서 장치의 분리 영역은 투명 유리, 퍼스펙스 또는 폴리카보네이트 플레이트에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 것이 바람직하다.

전기영동 장치는 샘플이 제2 영역을 빠져나갈 때 이동하여 들어갈 수 있는 제3 영역/챔버를 포함할 수 있다. 이 제3 영역은 특히 관찰 영역일 수 있으며, 여기에서 분석물은 위에서 기술한 바와 같이 관찰될 수 있고, 영역간 공동의 치수와 유사한 치수를 가질 수 있다. 공정 후 분석물의 수집 및/또는 저장을 위해 추가의 또는 대안적인 영역이 제공될 수 있으며, 이러한 챔버는 유체 흐름 방향으로 길이가 대체로 50 내지 400 ㎜, 바람직하게는 100 내지 300 ㎜, 보다 바람직하게는 약 200 ㎜이다. 이러한 장치는 또한, 제2 및 제3 영역 사이 및 필요하다면 제3 및 임의의 다른 영역 사이의 유체 소통이 역전되를 것을 방지할 수 있는 차단 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 차단 수단은 위에서 기술한 유형의 것이어도 좋고, 이 경우에는 제거 가능한 구성요소인 것이 바람직하다.

본 발명의 장치는 외부 유체 공급원에 연결될 수 있는 하나 이상의 유체 유입구를 갖는 것이 편리한데, 이에 의해 적당한 유체가 제1 및/또는 제2 및/또는 제3 영역으로, 필요에 따라 차단 수단의 제거에 의해 사용중에 생기는 임의의 공동으로 도입될 수 있다. 이들은 변형 또는 변위 가능한 차단 수단을 작동하기 위해 제어 유체의 도입을 위한 하나 이상의 유입구를 포함할 수 있다.

이 장치는 또한, 외부 유체 싱크에 연결될 수 있는 하나 이상의 유체 유출구를 갖는 것이 좋은데, 이에 의해 유체는 필요에 따라 장치의 챔버 및/또는 공동으로부터 배출될 수 있다.

장치는 바람직하게는, 제1 및 제2 분리 영역을 각각 가로질러 전기장을 가하는 수단을 더 포함한다. 이 수단은 제1 및 제2 영역 내에 있는 전기 전도성 요소와, 이들을 전원에 연결하는 수단을 포함할 수 있다. 이상적으로, 제1 영역은 분석물 분리축의 각 단부에 배치된 제1 전극쌍을 수용하고, 제2 영역은 그 상류측 및 하류측 단부에 배치된 제2 전극쌍을 수용한다. 적합하게는, 제1 및 제2 전극쌍은, 직교하는 또는 실질적으로 직교하는 두 방향으로 분석물의 분리가 가능하도록 수직하게(또는 실질적으로 수직하게) 배향된 전기장을 가하도록 배열된다.

전극은 분리 영역을 형성하는 플레이트 상에 배치되는 것이 바람직할 수 있다.

바람직하게는, 각각의 전극과 그 해당 분리 매체 사이에는 공동이 존재하여, 유체가 이 속으로 도입될 수 있어 유체의 전도 특성에 따라 전극쌍 중 하나의 전극을 다른 전극으로부터 전기적으로 격리 또는 연결시키게 된다. 따라서, 각각의 전기 전도성 요소는 좁은 갭, 예컨대 폭이 1 내지 20 ㎜, 바람직하게는 1 내지 10 ㎜, 보다 바람직하게는 3 내지 7 ㎜, 가장 바람직하게는 약 5 ㎜인 갭에 의해 해당 분리 매체로부터 이격된다. 이 갭은, 해당 분리 매체를 가로질러 분극 전압을 가하도록 전기 전도성 유체(예컨대 버퍼 액체)로 채워질 수도 있지만, 매체를 가로질러 전압을 가하는 것을 금지 도는 방지하도록 진공화되거나 및/또는 전기 저항 유체로 채워질 수도 있는 공동을 형성한다. 따라서, 갭은 관련 유체 유입 수단 및 유출 수단을 가져야 하며, 그 폭은 필요시 적당한 시간 내에 충전 및 진공화가 가능하도록충분하여야 한다. 갭은 차단 수단으로서 작동하며 영역간 공동을 형성할 수 있는 것과 유사한 유형의 제거 가능한 구성요소에 의해 형성될 수 있다.

제2 분리 매체와 그 상류측 단부(즉, 제1 분리 매체에 근접한 단부)에 배치된 전극 사이에는 이러한 공동이 존재하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 장치는 또한, 차단 수단의 작동 및 필요에 따라 장치의 기타 작동 가능한 부품의 작동을 제어할 수 있는 외부 제어 수단에 연결하기 위한 접속 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

장치는 전기영동 분리가 가능한, 단백질, 펩티드, 충전 폴리사카리드, 합성 폴리머 또는 기타 화학물과 같은 혼합 분석물, 또는 생체 분석물의 분리, 특히 단백질의 분리에 사용될 수 있다. 혼합물을 함유하는 샘플은 유체, 보다 바람직하게는 수성 용액이나 부유물과 같은 액체의 형태이어야 한다. 장치의 사용 전에 샘플을 준비하는 것이 통상적일 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 따르면, 제1 태양에 따른 전기영동 장치의 부품으로서 사용하기 위한 장치 구성요소가 제공되며, 이 구성요소는 제1 및 제2 분리 매체를 수용하도록 된 제1 및 제2 챔버와, 제1 및 제2 챔버 사이의 유체 소통이 역전되는 것을 방지할 수 있는 차단 수단을 포함한다.

이러한 장치 구성요소는 사용 전에, 또는 사용 동안에 적당한 시점에, 적당한 분리 매체(예컨대, IPG 스트립 및/또는 폴리아크릴아미드 젤)로 채워질 수 있다. 특히, 차단 수단은 IPG 스트립과 같은 제1 분리 매체를 이미 수반하고 있는 유연성 시트를 포함할 수 있다.

차단 수단은 본 발명의 제1 태양과 관련하여 위에서 기술한 유형의 것일 수도 있다. 위에서와 같이, 장치 구성요소는 플레이트 사이에 제1 및 제2 챔버(및 필요에 따라 제3 챔버)를 갖는, 그리고 제1 및/또는 제2 분리 매체가 통과하여 도입될 수 있는 나중에 밀봉될 수 있는 유입구를 갖는 두 개의 플레이트로 구성될 수 있다. 이 제1 및 제2 챔버는 차단 수단의 작용에 의해 동일한 물리적 공간이 두 개로 분리되어 나타날 수도 있다.

본 발명의 제3 태양은 하나의 또는 바람직하게는 복수의 2차원 전기영동 분리를 수행하는 장치를 제공하며, 이 장치는 본 발명의 제1 태양에 따른 전기영동 장치를 하나 이상, 바람직하게는 둘 이상, 보다 바람직하게는 4개 또는 6개 또는 8개 또는 16개 이상 또는 본 발명의 제2 태양에 따른 장치 구성요소를 포함한다.

이러한 장치는, 전기영동 장치 또는 구성요소를 위한 지지 수단, 바람직하게는 각각을 위한 별도의 지지 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 지지 수단은 사용 동안에 장치의 이동 및 방해를 최소화하기 위해 강체인 것이 이상적이다. 지지 수단은 아래의 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

(ⅰ) 유체 공급원 및/또는 싱크에 장치/구성요소의 유체 유입구 및 유체 유출구를 연결시킬 수 있고, 필요에 따라 밸브와 같은 유체 흐름 제어 수단을 포함하는 유체 접속부;

(ⅱ) 장치/구성요소에서의 전기 전도성 요소를 전원에 연결시킬 수 있는 전기 접속부;

(ⅲ) 장치/구성요소 또는 그 일부를 외부 제어 수단에 연결시킬 수 있는 접속부;

(ⅳ) 장치/구성요소 또는 그 일부의 온도를 조절하는 수단; 및

(ⅴ) 샘플이 지지 수단 속에 미리 투입되어 나중에 장치/구성요소에 도입될 수 있도록 하는, 샘플 저장 수단 및 샘플 유입 수단.

본 발명에 따른 장치는 복수의 2차원 전기영동 분리를 동시에 행할 수 있게 할 수 있다. 이에 의해, 그 구성 장치의 각각의 작동이 자동화될 수 있으므로, 자동화에 특히 양호하게 된다. 장치는 장치를 작동시키기 위한, 특히 각각의 장치를 작동시키기 위한, 그리고 유체, 전원 등의 공급을 제어하기 위한 마이크로프로세서와 같은 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

장치는 전기영동 분리 동안에 사용 가능한 하나 이상의 유체 공급원, 전기영동 장치로부터의 유체를 수용하기 위한 하나 이상의 유체 싱크(필요에 따라, 적합한 위치에 사용된 유체의 재생을 위한 수단을 갖는 것일 수 있음), 전원 또는 이러한 전원에 연결 가능한 수단, 및 장치 또는 그 일부의 온도를 제어하기 위한 수단을 추가로 포함할 수 있다.

특히, 젤 분리 매체에 전기장을 가하는 것은 온도를 현저히 상승시킬 수 있으므로, 장치에 냉각 수단을 포함시키는 것이 중요할 수 있다. 적당한 냉각 수단은 전기영동 장치 주위에 또는 그 내부에 냉각 유체의 이동을 야기하는 시스템을 포함한다. 대안적으로, 장치의 하나 이상의 구성요소(예컨대, 플레이트 중 어느 하나)는 알루미늄과 같은 열전도성 재료로 제조된 또는 이러한 재료를 포함하는 것(예컨대, 알루미나)일 수 있고, 이를 통해 적당한 열 싱크로 전기영동 장치로부터 열이전달될 수 있다.

본 발명의 제4 태양은, 본 발명의 제3 태양과 관련하여 위에서 기술한 바와 같이, 전기영동 장치를 위하여 그리고 제3 태양에 따른 장치에 사용하기 위하여 지지 수단을 제공한다. 2개 이상의 이러한 지지 수단으로 이루어진 조립체가 제공되며, 여기엔 필요에 따라, 하나 이상의 유체 공급원 및/또는 싱크, 또는 이들에 연결시키는 접속부, 전원, 작동 제어 수단, 온도 조절 수단 등이 결합된다. 본 발명의 제2 태양에 따른 장치 구성요소, 또는 제1 태양에 따라 이미 장착된 장치들은, 전기영동 분리를 수행하기 위해 이러한 지지체 내에 배치된 것일 수 있다.

제5 태양에 따르면, 본 발명은 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 방법을 제공하며, 이 방법은 (ⅰ) 제1 분리 매체에 샘플을 투입하는 단계; (ⅱ) 제1 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록, 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계; (ⅲ) 가해진 전기장의 영향하에서 분석물이 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체 상으로 이동하도록 하는 단계; 및 (ⅳ) 제2의 적당한 상이한 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록, 제2 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계를 포함하며, 여기에서 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로의 분석물의 이동은 이들 두 매체 사이에 배치된 변형 가능한 밀봉 요소를 구비하는 차단 수단에 의해 상기 단계 (ⅱ) 동안에 방지되지만, 차단 수단의 (바람직하게는 자동화된) 제거 및/또는 변형 및/또는 변위에 의해 상기 단계 (ⅲ)의 시작시에 허용된다.

제1 및 제2 분리 매체의 특성 및 차단 수단의 특성 및 작동은 위에서 본 발명의 제1 내지 제4 태양과 관련하여 기술한 바와 같을 수 있다. 제2 분리 매체는제1 매체 상에서 분리가 행해지는 동안에 방지될 필요가 없다. 제5 태양에 따른 방법은 바람직하게는 제1 또는 제2 태양에 따른 전기영동 장치 또는 구성요소 및/또는 제3 및 제4 태양에 의해 제공되는 바와 같은 장치의 사용을 포함한다.

본 발명의 제6 태양은, 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 대안적인 방법을 제공하는데, 이 방법은 (ⅰ) 다른 분리 매체가 없는 상태에서 분리 챔버에 있는 제1 분리 매체에 샘플을 투입하는 단계; (ⅱ) 제1 분석물 특성에 따라 분석물을 분리시키도록, 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계; (ⅲ) 제1 분리 매체와 인접한 또는 바람직하게는 접촉하는 제2 분리 챔버에 제2 분리 매체를 도입하는 단계; (ⅳ) 가해진 전기장의 영향하에서 분석물이 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로 이동하도록 하는 단계; (ⅴ) 제2의 적당한 다른 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록 제2 분리 매체에 전기장을 가하는 단계를 포함한다. 나중에 제거 가능한(예컨대, 단계 (ⅲ) 또는 (ⅳ)의 시작시) 차단 수단은 단계 (ⅰ) 및/또는 (ⅱ) 동안에 제1 분리 매체를 격리시키는 데 사용될 수 있다.

본 발명의 제7 태양은 유체 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 전기영동 장치를 제공하는데, 이 장치는 분석물이 통과하여 이동할 수 있는 분리 매체를 수용하는 또는 수용하도록 된 분리 영역과, 이 분리 영역에서 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 전기 전도성 요소를 포함하며, 장치는 각각의 전기 전도성 요소와 분리 매체 사이에 공동을 더 구비하며, 이 속으로 유체가 진입될 수 있어, 이 유체의 전도성 특성에 따라 전기 전도성 요소를 다른 전기 전도성 요소로부터 전기적으로 격리 또는 연결시키게 된다. 따라서, 전기 전도성 요소 중 적어도 하나는,적어도 하나의 전도성 요소와의 전기적 접촉이 필요할 때, 전기 전도성 유체가 도입될 수 있는 좁은 공동에 의해 분리 매체로부터 이격될 수 있다.

이 장치는 본 발명의 제1 태양에 따른 것일 수 있는데, 바람직하게는, 분석물이 통과하여 이동할 수 있는 분리 매체를 각각 수용하는 또는 수용하도록 된 제1 및 제2 분리 영역과, 제1 분리 영역에서 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 제1 전기 전도성 요소와, 제2 분리 영역에서 제2 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 제2 전기 전도성 요소를 포함하며, 상기 제1 및 제2 전기 전도성 요소는, 제1 및 제2 분리 매체를 가로질러 각각 직교하는 또는 실질적으로 직교하는 두 방향으로 분석물이 분리되게 하도록, 수직하게 (또는 실질적으로 수직하게) 배향된 전기장을 가할 수 있도록 배열되어 있다.

이 구성에서, 제1 및 제2 전기 전도성 요소 중 적어도 하나는 공동에 의해 해당 분리 매체로부터 이격된다. 특히, 제2 전기 전도성 요소(바람직하게는, 이 영역을 통해 분석물 이동의 방향으로 제2 분리 영역의 상류측 단부에 배치됨) 중 적어도 하나는 공동에 의해 제2 분리 매체로부터 이격되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 태양의 장치에서는, 공동 또는 각각의 공동의 폭이 1 내지 20 ㎜, 바람직하게는 1 내지 10 ㎜, 보다 바람직하게는 3 내지 7 ㎜, 가장 바람직하게는 약 5 ㎜이며, 이상적으로는 관련된 유체 유입 수단 및 유출 수단을 가진다. 이는 제거 가능한 차단 요소에 의해 형성될 수 있다.

이하, 제1 및 제2 분리 영역을 가로질러 직교 전기장을 가한 상태로, 제1 차원 분리가 IPG 스트립에 의해 행해지고 제2 차원 분리가 슬래브 젤 상에서 행해지는 전기영동 분리에 대하여 설명한다. 본 발명의 방법 및 장치를 사용하면, 다른 전기영동 분리 기법이 조합될 수 있다.

도 1 및 2는 일련의 밀봉 스트립(3~5) 및 "블랭킹" 또는 차단 스트립(6~10)에 의해 분리된 두 개의 유리 플레이트(1, 2)(도 2 참조)를 포함하는 "카세트" 형태의 전기영동 장치를 도시한다. 밀봉 스트립 및 차단 스트립은 일반적으로 고무로 제조되지만, 다른 탄선 재료도 적합할 수 있다.

유리 플레이트, 밀봉 스트립 및 차단 스트립에 의해서, 도 1에 I, A 및 B로 표시된 인접한 3개의 챔버가 형성된다.

카세트는 사용을 위해 미리 장착되어 준비된 상태로 도시되어 있다. 챔버(I)는 IPG 젤 스트립(11)을 포위하고 있으며, 챔버(A)(분리) 및 챔버(B)(수집)는 각각 10 내지 15 % w/v 폴리아크릴아미드 젤을 포위하고 있다.

카세트는 일반적으로 백금 또는 백금 도금 전극 와이어(12~15)를 포함한다.

도 1의 카세트는 아래와 같이 조립될 수 있다. 밀봉 스트립(3)(주의: 분리스트립(4, 5)이 아님)이 플레이트(1, 2) 중 하나의 외주부 둘레에 고정된다. 전극 와이어(12~15)는 적절하게 위치되며, 이 공정 동안에 밀봉 스트립 아래에 고정될 수 있다. 차단 스트립(6~10) 및 IPG 스트립(11)은 요망되는 위치에 놓이고, 제2 플레이트는 상단에 놓여 밀봉 스트립의 상단에 부착된다.

밀봉 스트립(3)은 그 자체로 많은 분리 길이의 적당한 밀봉 재료로 구성되어, 차단 스트립이 도시된 바와 같이 위치될 수 있게 한다.

챔버(A, B) 내 젤은 이제 적당한 젤 선구체(예컨대, 아크릴아미드 모노머, 중합 개시제 및 물을 함유하는 주조 혼합물)를, 밀봉 스트립(4, 5)을 생략하여 얻어진 구멍을 통해 이들 두 챔버 속에 주입함으로써 준비된다. 다음에, 스트립(4, 5)이 삽입된 후, 중합이 완료되어 젤과 밀봉 스트립 사이에 밀봉이 형성된다.

보다 효과적인 차단 스트립과 유리 플레이트 사이의 밀봉을 위해, 보통의 클램핑 힘을 집중시켜 프로파일링 된 영역에서 고압 접촉하도록, 차단 스트립은 하나 이상의 리지(도 3에 도시된 스트립(6)에서의 17)와 같은 프로파일링부를 가질 수 있다.

효과적인 에지 밀봉을 보장하기 위해 이들 두 플레이트에 클램핑 힘이 가해지는 것이 바람직하다. 이것은, 예컨대 에지 밀봉 스트립과 플레이트의 만나는 면에 가해지는 접착제에 의해서, 또는 외적으로 가해지는 에지 클램프(도시 생략)에 의해 제공될 수 있다. 후자의 경우, 밀봉 스트립(3, 4, 5)은 도 3과 관련하여 설명한 방법으로 프로파일링 될 수도 있다.

도 1의 카세트는 통상적인 1차원 또는 2차원 젤 전기영동법을 수행하는 데에사용될 수도 있다. 그러나, 도 1의 카세트는 IPG 챔버(I)와 분리 젤 챔버(A) 사이의 공동을 선택적으로 차폐하거나 (차단 스트립(7, 8)을 제거함으로써) 개방할 수 있는 능력에 있어서 종래의 전기영동 장치와 차이가 있다. 이로 인해, 사용자는 제1 차원으로부터 제2 차원으로의 샘플의 효과적인 이동을 보장하면서도, 2차원 분리의 과정 진행을 제어할 수 있게 된다.

챔버(I, A, B) 사이의 공동의 선택적인 개방은 적당한 차단 스트립(7~9)의 철거에 의해 도 1의 장치에서 달성된다. 철거를 돕기 위해, 각각의 차단 스트립의 적어도 일단부는 플레이트(1, 2)의 에지와 관련 밀봉 스트립을 지나 연장되어야 한다(도 1 및 도 2에 도시된 바와 같음). 차단 스트립은 수동으로 제거될 수도 있지만, 이상적으로는 예컨대 마이크로프로세서의 제어하에서 기계적으로 또는 자동적으로 제거된다.

차단 스트립의 제거에 의해 생기는 공동에는 적당한 매체(바람직하게는 유체이지만, 반드시 유체일 필요는 없음)가 공급되어, 예컨대 가해진 전기장의 영향하에서 공동을 가로질러 챔버간 분석물의 이동이 가능해진다.

한 영역에서 유체 샘플이 젤에 진입하고, 가해진 전기장의 영향하에서 젤을 통과하여, 필요에 따라 하류의 분극 전극 근처에서 젤을 탈출하는 유형의 1차원 또는 2차원 젤을 운용하는 것이 일반적이지만, 본 발명은 샘플이 제1 젤 영역을 탈출하여 좁은 유체 충전 공동을 통해 제2 젤 영역으로 즉시 들어가도록 한다. 도 4는 차단 스트립(9)의 제거에 의해 형성되는 좁은 공동(C)을 통해, 샘플이 어떠한 방식으로 도 1의 카세트의 챔버(A)에서의 젤 분리 영역으로부터 챔버(B)에서의 젤 수집영역으로의 진행할 수 있게 되는지를 보여준다. 분극 전기장은 전극(12, 15)에 의해 양쪽 영역을 가로질러 가해질 수도 있다.

도 1의 카세트를 사용하는 2차원 분리법을 행하기 위해, 차단 스트립(6, 7)을 먼저 제거하여, IPG 스트립(11)의 상류와 하류 양쪽에 공동을 형성한다. (차단 스트립(9)은 이 단계에서 제거될 수도 있다.) 분리될 혼합 분석물을 함유하는 샘플 유체가 이들 공동의 어느 하나 또는 양쪽에 진입되어 IPG 스트립 둘레를 흐를 수 있다. 샘플은 스트립에 스며들지만 챔버(A) 내 젤에는 스며들지 않아, 차단 스트립(8)은 이상적으로 제1 차원 전기영동(과 임의의 관련 세척 공정)이 완료될 때까지 적소에 유지되는 것이 중요하다.

전극(13, 14)에 의해 IPG 스트립을 따라 전위차가 가해지며, 이에 의해 분석물은 제1 차원 분리를 행하기 위해 스트립을 따라 이동하게 된다.

제1 분리가 완료되면, 차단 스트립(8)은 제거되어 챔버(I, A) 사이에 공동이 형성된다. 이 공동은 버퍼 용액과 같은 적당한 유체로 채워져서, 샘플 내 하전된 성분은 IPG 스트립으로부터 제2 차원 젤 분리 영역(A) 속으로 이동할 수 있게 된다. 다시, 전극(12, 15)에 의해 전기장이 젤을 가로질러 가해지는데, 이 때 가해지는 전기장의 방향은 IPG 스트립을 따라 가해지는 전기장의 방향에 수직한 방향이다.

스트립(8)의 제거 전에 또는 후에 차단 스트립(9) 역시 제거되어, 젤 영역(A, B) 사이에 좁은 투명 공동(C)(도 4에 도시한 바와 같음)이 형성된다. 공동(C) 역시 유체로 채워지며, 전극(12, 15)을 통해 가해지는 전기장으로 인해 젤분리 영역(A), 공동(C) 및 젤 수집 영역(B)을 통해 하전된 분석물은 도 4의 화살표 방향으로 이동하게 된다.

챔버간 공동(예컨대 C)이 충분히 좁고 그 속에서의 유체 유동이 작다면, 분석물 분리는 각각의 공동을 횡단할 때 IPG 스트립에 종방향으로 유지될 것이다. 따라서, 두 개의 인접한 전기영동 젤 영역은 2차원 분리 매체로서 이들 영역의 작동을 훼손함이 없이 좁은 유체 충전 갭에 의해 분리될 수 있다. 공동 내 유체 유동은, 적당히 위치된 유체 제어 밸브를 사용하여, 및/또는 적당한 점성 버퍼 매체를 사용하여 최소화될 수 있다. 대안적으로, 공동은 젤, 예컨대 고온 아가로즈에 직면하게 되는 유체로 채워질 수 있다.

차단 스트립은 자동화 기계 수단 같은 것에 의해 자동으로 제거되는 것이 바람직하다. 대안적으로, 차단 스트립은 물리적 및/또는 화학적 성질이 변질될 수 있는 재료로 제조되어, 고온과 같은 특정의 적용 조건하에서 분석물이 이동하게 할 수 있다. 예컨대, 스트립은 고온에서 용융되거나 침투성으로 되는 고체 및 상대적으로 유체 비침투성인 물질로 제조될 수 있다. 이로써, 인접한 챔버들은, 카세트의 온도가 상승되어(전체적으로 또는 해당 차단 스트립에 국부적으로) 챔버 사이의 샘플의 이동이 가능해지는 적당한 시간까지 서로 격리될 수 있다.

대안적으로, 카세트는 예컨대 IPG 스트립(11)의 영역에서, 도 5 및 도 6에서 개략적인 단면으로 도시된 바람직한 형태를 가지며, 여기에서 두 인접 카세트 영역 사이의 샘플의 이동을 선택적으로 허용 또는 방지하도록, 두 위치 사이에서 유연성 밀봉 요소가 변위될 수 있다.

도 5에서, 유리 플레이트(21, 22)는 제2 차원 전기영동 분리에 적합한 젤(23)을 포위한다. "하측"(도 5 참조) 플레이트(22)는 "상측" 플레이트(21)의 단부를 지나 연장되어 있다. 종래의 임의의 기법에 의해 IPG 스트립(24)이 플레이트(22)의 상기 연장되어 있는 부분 상에 배치되고, 자체 접착성 플라스틱 스트립으로 밀봉되어 후속 공정 및 저장 동안에 보호될 수 있다. 바람직하게는, IPG 스트립은 밀봉 전에 건조(탈수)되어 저장시 열화가 감소되고, 사용중에 보다 신속하게 액체를 흡수할 수 있게 된다. 흡수 동안에 샘플을 국부화하는 것을 돕기 위해, IPG 스트립 아래에서 플레이트(22) 상에 소수성 코팅층(25)을 형성하는 것이 바람직하다. 소수성 코팅층은 IPG 스트립보다 넓은 영역을 덮고, 스트립으로부터 수성 액체를 밀어낸다.

액체 샘플이 흡수되는 동안, 하측 플레이트(도 5 참조)로서의 플레이트(22)와 수평하게 카세트를 위치시키는 것이 바람직하다.

도 5의 카세트를 사용하는 동안, IPG 스트립에 걸쳐진 임의의 밀봉 필름은 제거되고, 스트립 둘레의 영역에 걸쳐 유연한 밀봉 요소(26)가 클램핑된다. 밀봉 요소(26)는 불활성, 유체 비침투성, 유연성 재료, 바람직하게는 실리콘 고무 또는 기타 불활성 엘라스토머로 제조되어야 한다. 일반적인 규격은 도 14에 도시하였다. 이것은 클램프(27)에 의해 플레이트(21)에 대하여, 클램프(28)에 의해 플레이트(22)에 대하여 적소에 유지될 수 있으며, 이들 두 클램프는 밀봉 요소의 직립부(29)를 통해 서로에 대하여 작용한다. 클램핑 된 밀봉 요소(26)는 클램프(27, 28)와 함께 두개의 "제어 챔버"(30, 31)를 형성한다. 챔버(30, 31) 중어느 하나 또는 양쪽에 독립적으로 제어 유체의 진입이 가능하도록 유체 도관(도시 생략)이 클램프(27, 28)를 통해 제공된다.

밀봉 요소(26)는 플레이트(21, 22)와 함께 3개의 분리 샘플 유체 챔버(32, 33, 34)를 형성하며, 그 중 챔버(32)는 젤(23)을 수용하는 제2 차원 분리 영역과 소통한다.

도 5에도 전극(35)이 도시되어 있는데, 그 이용에 대해서는 도 7 및 도 8과 관련하여 설명하도록 한다.

밀봉 요소(26)는, 제어 챔버(30, 31)에 압력이 없는 경우, 이들 영역에서 플레이트(22)와 접촉하지 아니하도록 구성된다. 이 경우가 도 6에 도시되어 있으며, 그렇지 않은 경우가 도 5에 해당한다. 챔버(32, 33, 34)는 이제 서로 소통하여 단일의 포위된 체적을 형성하게 되고, 샘플 분석물은 IPG 스트립의 영역으로부터 제2 차원 분리 젤 속으로 이동할 수 있다. 밀봉 요소는 IPG 스트립의 상류 및 하류 모두에서 샘플의 이동을 독립적으로 방지하도록, 제어 챔버 중 어느 하나 또는 양쪽을 통해 가압될 수 있다(도 5 참조). 가압은 압축 공기와 같은 제어 유체를 제어 챔버에 공급함으로써 적당히 달성될 수 있다.

제1 차원 분리 영역과 제2 차원 분리 영역 사이의 유체 소통을 허용 또는 방지하는 상기 기구는 그 자체로 자동화가 용이하며, 카세트의 다른 영역들 사이의 샘플 및/또는 유체 이동을 제어하는 데 사용될 수도 있다.

도 7 및 도 8은 도 5 및 도 6에 도시한 카세트의 부분을 개략적인 평면도로서 도시하고 있다. 클램프(27, 28)는 명확화를 위해 생략하였다. 밀봉 요소(26)에의해 부분적으로 형성되는 제어 챔버(30, 31), IPG 스트립(24), 전극(35) 및 카세트 플레이트(21, 22)가 도시되어 있다. 제어 챔버가 가압되지 않으면, 챔버(32, 33, 34)는 폭(40)을 가로질러서만 서로 소통한다. 또, 밀봉 요소(26)는 플레이트(22)에 대하여 클램핑 되어 있다.

도 15의 장치에서와 같이 유연성 시트를 사용함으로써 유사한 기능이 달성될 수 있으며, 이 시트는 제1 분리 매체로서 IPG 스트립을 수반한다.

도 7 및 도 8에는 전극(41, 42)도 도시되어 있는데, 이는 도 1의 장치에 있어서의 전극(13, 14)에 각각 대응한다. 이들은 전극(35)(도 8 참조)과 같이, 플레이트(22) 상에 배치되고, 예컨대 멤브레인 스위치 제조 분야에서 공지된 기술인 스크린 프린팅에 의해 가해진 수지 결합제 내에 그래파이트 또는 은 분말을 넣어 적당히 제조된다. 전극의 인쇄 형태에 의해 전기적 접속부(도시 생략)가 플레이트(22)의 에지에까지 이어지고, 여기에서 임의의 종래의 수단에 의해 전원에 연결될 수 있다. 전극(35, 41, 42, 43)은 IPG 스트립의 적층 전에 플레이트(22) 상에 적층되는 것이 바람직하다.

전극으로 인해, IPG 스트립(24)에 대하여 종방향으로 (전극(41, 42)을 통해서) 또는 전극(35, 43)을 이용하여 횡방향으로 분극 전압이 가해질 수 있다.

유체(예컨대, 샘플 유체, 버퍼 용액 또는 세척 유체)가 챔버(32, 33, 34)에 진입하고 배출되도록, 밀봉 요소(26)의 양측 단부를 통해 유체 도관(도시 생략)이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 각각의 챔버는 그 일단부에 유체 유입구를 가지고, 그 반대쪽 단부에 유체 유출구를 가진다.

도 8에는 젤의 바로 하류에서 플레이트(21, 22) 사이에 어떻게 공동(44)이 형성되어 있는지가 도시되어 있다. 또한, 젤 영역 및 공동(44)의 노출된 에지가 어떻게 주위 밀봉 스트립(45)에 의해 밀봉되는지도 도시되어 있다. 또한, 공동 속으로의 유체(예컨대 버퍼 용액)의 진입 및 그 제거가 가능하도록, 공동(44)의 어느 한 단부에는 밀봉 스트립(45)을 통해 유체 도관(도시 생략)이 제공된다.

도 1 및 도 5의 카세트에 따르면, 전기장 균일성을 향상시킬 수 있는 방식으로, 버퍼 유체를 통해 연결된 분극 전기장을 선택적으로 가하는 것이 가능해진다. 종래의 젤 전기영동법에서는, 전기장이 유체와 접촉하는 전극을 통해 액체 시스템에 가해지는 것이 일반적이다. 이에 의하면, 젤을 가로질러 직교 방향으로 전기장이 생성되어야 할 때 문제가 야기된다. 전극 사이에서 균일한 전기장을 생성하는 것을 돕기 위해 한 쌍의 전극을 가로질러 전압이 가해지지만, 제2 직교 전극 쌍의 전도성에 의해 젤의 에지 및 코너에서 제1 전극쌍으로부터의 전기장이 왜곡된다. 이는 도 9에 도시되어 있으며, 여기에는 두 개의 직교 전극쌍(51, 52)이 젤 및 젤을 통과하는 유체와 접촉하는 종래의 젤(50)이 개략적으로 도시되어 있다.

도 1 및 도 5의 카세트에서, 대조적으로, 도 10에 도시된 바와 같이 전기장이 가해질 수 있다. 여기에서, 젤(53)은 좁은 공간(56, 57)에 의해 각각 두 개의 직교 전극쌍(54, 55)으로부터 분리되는 것으로 도시되어 있다. 이들 공간은 해당 전극쌍 사이에서 젤을 가로질러 전기장을 가하기 위해 버퍼 용액으로 채워질 수 있지만, 비었을 경우 이들 공간은 전극으로부터 젤을 격리시킨다. 예컨대, 공간(56)이 비었을 경우, 젤은 전기적으로 전극쌍(54)으로부터 격리된다. 공간(56)이 예컨대 버퍼 용액과 같은 전기 전도성 유체로 채워지면, 전극(54) 사이에서 젤을 가로질러 전기장이 가해질 수 있다.

따라서, 공간(57)을 비어있는 상태로 둔 채 공간(56)을 버퍼 용액으로 채우면, 전극(54) 사이에 균일한 전기장이 가해질 수 있다. 공간(57)이 전기 전도성 유체를 수용하는 경우, 전극(55) 사이에는 직교 전기장이 유사하게 가해질 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 따른 장치는, 도 1 또는 도 5의 카세트와 같은 카세트를 복수개 포함하며, 도 11에 대략적으로 도시되어 있다. 이에 따르면, 이상적으로는 마이크로프로세서의 자동 제어 하에서, 하나 이상의 카세트의 동시 공정이 가능해진다. 카세트 구조는 그 자체로 여기에 행해지는 전기영동 분리의 자동화에 특히 바람직하다.

도 11의 조립체는 이 경우에 4개의 젤 카세트(60)를 포함한다. 본 발명에 따른 장치는 물론 필요에 따라 그보다 많은 또는 그보다 적은 카세트를 포함할 수도 있으며, 대안적인 조립체는 일반적으로 예컨대 6개의 카세트를 포함할 수 있다.

각각의 카세트는 두 개의 카세트 홀더(61, 62)에 결합되어 지지된다. 이들 홀더는 이들이 지지하는 카세트와, 외부 유체원 및/또는 유체 싱크 사이의 유체 연결이 가능하도록 유체 도관을 포함한다. 카세트로의 유체 공급은 임의의 바람직한 방식으로 달성될 수 있는데, 일반적으로는 적당한 유체 도관, 펌프, 밸브 등을 통해 이루어진다. 특히, 적당한 시간에 적당한 카세트에 하나 이상의 외부 저장조 또는 이와 유사한 공급원으로부터 유체를 분배하는 유체 공급 매니폴드를 통해 달성될 수 있다. 이러한 분배는 바람직하게는 프로그램 가능 마이크로프로세서를 통해자동으로 제어된다. 유체 공급 매니폴드와 같이 이상적으로는 조립체 내 카세트 중 하나를 초과하는 카세트 또는 카세트 전부에 대해 작동하는 유체 제거 매니폴드를 통한, 카세트로부터 일반적으로는 폐유체 싱크로의 유체의 제거에 대해서도 위와 유사한 설명이 적용된다.

젤 카세트(60)에 공급되는 유체는 일반적으로 세척제, 세척수 및 적당한 운전 버퍼와 같은 액체 시약 및 세척 용액을 포함할 수 있다. 이것은 공기 또는 다른 불활성 가스를 포함할 수도 있는데, 카세트를 비우고 및/또는 건조시키기 위해 카세트에 이들 공기 또는 불활성 가스가 분출될 수 있다.

공급 매니폴드에 유체 유입 장치가 연계될 수도 있다. 적당한 유입 장치는 예를 들어, 공급원으로부터 유체를 흡입하고 매니폴드에 유체를 분배할 수 있는 전기적으로 작동하는 주사기를 예로 들 수 있다. 이것에 의하면, 정확하게 제어된 체적의 유체가 카세트에 전달되고 카세트로부터 제거될 수 있게 된다. 시약 또는 샘플과 같은 제2 유체의 흡입 이전에 제어된 체적의 "버퍼" 유체(공기 갭을 포함함)를 흡입함으로써, 시스템 내에서 예정된 위치로의 제2 유체의 전달은 가능해진다.

또한, 유체 유입 장치를 그 흡입 모드와 분배 모드 사이에서 왕복시킴으로써, 시스템의 원하는 부분을 통해 유체는 전진 후퇴하여 세척될 수 있다.

일반적으로, 유체는 그 일단부에서 카세트 챔버 또는 공동으로 진입되고, 그 반대쪽 단부에서 배출된다. 특히, 예컨대 도 1의 카세트에서, 유체는 제1 차원 챔버(I) 및 이상적으로는 제2 차원 챔버(A 및/또는 B), 차단 스트립(6, 8, 9)의 제거시 생기는 공동 및 젤과 전극 사이의 공동에 공급되고 그로부터 배출되어야 한다.

양의 게이지 압력을 공급원에 가하고 유체 싱크를 주위압과 소통하도록 함으로써, 또는 유체 싱크에 음의 게이지 압력을 가하고 공급원을 주위압과 소통하도록 함을써, 공급원으로부터 카세트로의 유체 펌핑은 이루어질 수 있다. 후자의 방법이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 주위압보다 낮은 압력으로 시스템을 유지하는 것이 (a) 시스템의 일부에서 의도하지 않은 범람이 일어나 누수가 발생하는 것을 방지하는 것을 돕고, 그 외주 밀봉에 가세트 플레이트의 클램핑을 증가시켜, 유체 밀봉을 향상시키기 때문이다. 대조적으로, 시스템이 주위압보다 높으면 플레이트가 밀봉부로부터 멀어지도록 힘을 받고 밀봉이 부적절해지기 쉽다.

도 12는 카세트(60)가 도 11의 장치와 같은 장치에서 유체 매니폴드에 어떻게 연결될 수 있는지를 보여준다. 카세트에서 유체 유입구는 유입 도관(64)과 밸브 조립체(65)를 통해, 유체 분배 매니폴드(대체로 66으로 표시됨)를 통해 적절한 유체의 공급원에 연결되며, 이 매니폴드는 조립체 내 여러 개의 또는 모든 카세트에 공통된다. 유사하게, 유체 유출 도관(67)은 밸브 조립체(65)를 통해, 카세트로부터 공통 유체 매니폴드 및 폐유체 싱크로 유체를 나른다.

도 12에는 샘플 저장조(68) 및 관련 밸브(69)도 도시되어 있으며, 이에 의해 분리되어야 하는 분석물을 포함하는 샘플이 카세트의 제1 차원 영역에 진입할 수 있다. 일반적으로, 각각의 카세트는 밸브 조립체(65) 내에 전소 밸브 또는 기타 유체 유입 장치를 통해 연결된 그 자체의 관련 샘플 저장조를 가질 것이다. 이에 의하면, 무용 체적 또는 낭비가 거의 없는 카세트에 소량의 샘플이 공급되어도 좋다. 샘플 유체 공급원은 카세트의 제1 차원 챔버에 연결되기만 하면 된다.

조립체 내에서 카세트가 도 5 및 도 6에 도시한 유형의 것이라면, 유체 분배 시스템은 압축 공기와 같은 제어 유체를 각 카세트의 제어 챔버(30, 31)에 공급할 필요가 있다.

도 11의 조립체에 있어서 각 카세트는 도 12에서의 65와 같은 그 자체의 관련 밸브 조립체를 가지며, 이는 카세트 홀더(61 및/또는 62)의 일부로서, 또는 홀더에 연결 가능한 구성요소로서 편리하게 제공된다. 밸브 조립체는 유체 분배 매니폴드(66)과 소통한다.

도 12에 도시한 카세트는 그 제1 분리 영역에 IPG 스트립(70)을 수용한다. IPG 스트립의 양쪽 공동은 도시된 바와 같이 도관(71)을 통해 그 단부에서 상호 연결된다. 이에 의해, 소량의 유체가 하나의 공동을 따라, 그리고 나서 다른 하나의 공동을 통해 순환될 수 있게 되어 무용 체적이 거의 없게 된다. 카세트의 대안적인 형태에 있어서, IPG 스트립에는 작은 갭이 제공될 수 있어, 이 갭을 통해 스트립의 한쪽을 따라, 그리고 나서 다른 쪽을 따라 유체가 흐를 수 있게 된다.

바람직하게는, 카세트로의 유체 공급 및 카세트로부터의 유체 방출은 프로그램 가능 마이크로프로세서 또는 기타 유사한 제어 수단에 의해 자동으로 제어된다. 이것은 모든 유체 밸프, 펌프, 유입 장치 등을 제어할 수 있어, 정확한 유체가 정확한 시간에 각각의 카세트를 통과하는 것이 보장된다.

도 13에 개략적으로 도시한 장치에 있어서, 각각의 카세트 밸브 조립체(82) 및 필요한 유체 공급원 또는 싱크(도시 생략)와 관련된 공통 공급원/싱크 밸브 조립체(83)를 통하여, 유체 접속부(80)가 4개의 젤 카세트(81) 각각의 사이에 도시되어 있다.

도 11 또는 도 13의 조립체 전체의 제어가 자동화되는 것이 이상적이다. 이것은 개별적이건 전체적이건, 카세트를 통과하는 협동하는 유체 유동 및 카세트에 가해지는 분극 전압을 포함하여야 한다. 제어 시스템은 가열 및/또는 냉각 수단과 같은, 카세트와 관련된 기타 시스템을 제어할 수도 있다.

본 발명에 따른 장치는 하나 이상의 카세트 홀더 및 그와 관련된 유체 분배 시스템을 구비할 수 있으며, 그 속으로 사용자는 사용전에 하나 이상의 카세트를 삽입할 수 있다. 편리하게는, 각 카세트는 필요한 차단 스트립이 철거되면 도 11에서의 61 및 62와 같은 한 쌍의 홀더에 플러그식 삽입될 수 있다. 카세트 홀더에 제공되는 유체 포트는 카세트 외주 밀봉에 있는 구멍들과 정합하여, 챔버와 공동 사이의 유체 소통 및 조립체의 나머지 구성요소를 유체 조작하는 것이 가능해진다.

도 11의 조립체의 일반적인 작동 방법을 대략 설명하는데, 먼저 젤 카세트가 도 1에 도시한 유형인 경우를 설명하고, 다음에 도 5에 도시한 유형인 경우를 설명하겠다. 단 하나의 카세트에 대한 작동을 설명하지만, 하나를 초과하는 개수의 카세트에 대한 공정은 대체로 동일한 원리를 가지지만 공통 재원(예컨대, 유체 공급원, 유체 싱크 및 전원)의 개별적인 사용에 따르는 것으로 되어 있다.

자연히, 조립체의 사용 전에, 목표 분석물을 포함하는 샘플은 통상의 전기영동 분리에서와 같이 적당히 준비되어야 한다.

유형 1 - 추출 가능한 차단 스트립 사용(도 1의 카세트)

여기에서, 작동 순서는 (ⅰ) 유체 분배 시스템 및 (ⅱ) 시스템의 전기 부품에 대한 것으로 요약된다. 참조 번호들은 도 1의 카세트의 부분에 관한 것이다.

(ⅰ) 유체 동작	(ⅱ) 분극 전위
모든 매니폴드에 세제 또는 물을 쏟아부음	없음
모든 카세트 챔버와 공동을 비움	없음
2차원 운용 버퍼를 차단 스트립(9, 10)에 대응하는 공동에 쏟아부음	없음
연장된 시간 동안 공동(6, 7)을 통하여 건조 가스를 송풍함으로써 IPG 스트립(11)을 조절함(건조시킴)	없음
주사기를 사용하여, 공동(6, 7)을 통하여 전후로 샘플 저장조로부터의 샘플을 세척함. 유체는 건조된 IPG 스트립 속에 적셔짐. 다음에 임의의 남아있는 유체를 가스 흐름에 의해 정화함	없음
없음	일반적인 1차원 기법을 따라 전극(13, 15)을 가로질러 가해짐
공동(6, 7)을 통해 변성 용액 및 SDS 버퍼를 세척한 후, 모두 채워진 상태로 둠	없음
공동(6, 7, 8, 9, 10)을 통해 2차원 운용 버퍼를 세척한 후, 모두 채워진 채로 둠	없음
공동(6, 7, 8, 9)에 고정된 버퍼 용액을 남김. 공동(10)을 통해 버퍼의 연속 흐름을 유지(이는 목적을 위해 유지되는 전소 병으로 재순환될 수 있음). 전기분해에 의해 생기는 거품 제거를 위해 공동(10)을 통해 흘려보내는 것이 중요함	2차원 기법을 따라 전극(12, 16)을 가로질러 가해짐

유형 2 - 변형 가능한 밀봉 요소 사용(도 5의 카세트)

여기에서, 참조 번호들은 도 5의 카세트의 부분에 관한 것이다.

일반적인 작동 순서는 아래와 같다.

1. IPG 스트립(24)으로부터 자체 접착성 보호 스트립을 제거.

2. 액체로서의 샘플(예컨대, 단백질 혼합물)을 IPG 스트립 상에 분배 및 스트립이 액체를 흡수하는 동안 카세트를 수평으로 유지.

3. IPG 스트립의 영역을 덮도록, 카세트 상에 밀봉 요소(26)를 클램핑.

4. 카세트에 대한 유체 및 전기 접속부를 형성.

5. IPG 스트립을 격리하기 위해 제어 챔버(30, 31)를 "팽창"(즉, 가압).

6. 스트립에 종방향 분극 전압을 인가 및 분석물이 그 등전 위치에 집속할 때까지 대기.

7. 챔버(33)를 통하여 IPG 스트립에 걸쳐 변성 용액 및 SDS를 흐르게 함.

8. 챔버(33) 및 IPG 스트립을 세척.

9. 제어 챔버(30)를 "수축"(즉, 감압).

10. 소통하는 챔버(32, 33)를 통하여 고온 아카로즈를 흐르게 하고, 냉각되어 젤이 되도록 함.

11. 제어 챔버(31)를 "수축"

12. 챔버(34)(아가로즈의 상측 에지에 대하여 흐름)(34)(제2 차원 젤 영역(23)의 하단 에지에 대하여 흐름)를 통하여 버퍼 용액을 흐르게 함.

13. 전극(35, 43)을 통하여 IPG 스트립에 횡방향으로 분극 전압을 인가하여, IPG 스트립 내 분석물이 제2 차원 젤 속으로 이동하도록 함.

작동 방법의 위 두 가지 유형에 공통적으로, 전형적인 유체는 예컨대 아래와 같을 수 있다.

a) 샘플 파괴/가용화를 위하여 - 9.5 M 우레아(또는 7 M 우레아와, 2 M 티오우레아), 2% w/v CHAPS, 2% v/v Pharmalyte™ pH3-10(Amersham Pharmcia Biotech Ltd), 1% w/v 디티오트레이톨 및 5 mM Pehabloc™ 프로테아제 억제제(Merck).(이 버퍼의 특성은 자연적으로 샘플의 특성에 좌우됨)

b) 제1 차원 분리를 위하여 - 젤은 샘플 파괴 버퍼에서 샘플을 사용하여 재수화됨.

c) 제2 차원 분리를 위하여 - 200 mM 그리신, 25 mM Tris 버퍼 pH 8.8 및 0.4% w/v SDS의 운용 버퍼.

도 15 내지 21에 도시한 전기영동 장치들은 단일 차원, 또는 바람직하게는 2차원 분리 중 어느 하나를 수행하는 데 사용될 수 있다.

도 15의 장치는 IPG 스트립(102)이 형성되는 80 ㎛ 두께의 유연성 폴리에스테르 시트(101)를 포함한다. 이것은 전방 지지 플레이트(103)와 후방 지지 플레이트(104) 사이에서 적소에 고정된다. 시트(101)와 후방 플레이트(104) 사이에 있는좁은 후방 챔버(105)에 의해, 시트의 후방 표면으로 냉각 유체가 공급될 수 있게 되고, 유체(예컨대, 물)는 유입구(106)를 통해 진입되고 유출구(107)를 통해 방출된다.

시트(101)의 다른 쪽 표면은 부분적으로 전방 챔버(108)를 형성하는 역할을 하고, 이 챔버에서 유체는 도관(109, 110)을 통해 진입 또는 방출될 수 있다. IPG 스트립(102)의 영역에서, 전방 플레이트(103) 상에 밀봉 개스킷(111)이 제공된다.

후방 챔버(105)는 제어 챔버로서 역할을 하고, 냉각 유체는 제어 유체로서 역할을 한다. 후방 챔버내 압력이 상대적으로 낮으면, 도 16a에 도시한 바와 같이, IPG 스트립은 개스킷(111)과 접촉하지 않는다. 후방 챔버(105)내 양의 유체 압격을 가함으로써, 시트(101)는 개스킷(111)과 접촉하도록 압박될 수 있고, 따라서 IPG 스트립(도 16b 참조) 둘레에 작은 체적으로 둘러싸인 챔버가 형성된다. 샘플 및/또는 시약 유체(예컨대, 염료와 같은 영상화제를 포함함)가 도관(109)을 통해 이 챔버(제1 분리 영역)에 진입될 수 있어, 탈수된 IPG 스트립은 팽창하게 된다(도 16c 참조). 보호 및 제어된 미세 환경에서 IPG 스트립 상에 전기영동 분리가 행해질 수 있다. 분리 동안의 효과적인 스트립 냉각이 후방 챔버(105)를 통해 쉽게 얻어진다.

제1 차원 분리를 행하기 위해, IPG 스트립의 길이를 따라 전기장을 가하는 것이 필요하다. 이것은 일반적으로 양쪽 단부에 전극을 사용하고 이들 사이에 높은 전압을 가함으로써 행해진다. 도 15의 장치에서, 112 및 113은 이러한 전극 와이어이며, 이들은 IPG 스트립의 종축에 평행한 장치를 가로질러 연장되어 있다. 도관(114, 115)에 의해, 통상의 방식으로, 그러나 바람직하게는 저장조(도시 생략)로부터 연속적으로 재충전되는 방식으로, 두개의 전극에 버퍼 액체가 공급될 수 있게 된다.

금속 이온으로 오염되는 것을 방지하기 위해, 적극을 위해 백금 와이어가 통상 사용된다. 전압이 가해지면, 수화 스트립의 일부 구성은 전극에 도달한다. 이들이 스트립의 잔여분과 간섭하는 것을 방지하기 위해, 전극과 스트립 사이에 댐프 흡수제 심지(통상 종이임)를 포함시키는 것이 공지되어 있다. 동일한 기능을 달성하는 방법의 하나가 도 17에 도시되어 있는데, 여기에서 도 15 및 16에 도시한 것들과 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하였다.

IPG 스트립(102)의 두 단부에 대응하는 위치에서, 원통형 공동(120)(일반적으로 단면 직경이 2.5 ㎜임)이 플레이트(103)에 제공된다. 이들 각각의 공동에는 바람직하게는 종이로 제조된 다공성 플러그(121)가 포함된다. 이 플러그 아래에는, 예컨대 백금으로 된 전극 와이어(122) 및 전극 버퍼 액체의 출입을 위한 두 개의 포트(123, 124)가 있다. 바람직하게는, 액체는 펌프에 의해 저장조로부터 진공 흡인된다. 이는, 과도한 버퍼 액체에 의해 스트립이 넘치는 것을 방지하는 것을 돕는다.

액체는 공동(120)의 나머지를 채우고, IPG 스트립을 적신다. 이렇게 되는 동안, 전극(122)으로부터 다공성 플러그(121)로, 그리고 플러그와 접촉하는 IPG 젤로, 전기적 통로가 형성된다. 버퍼 액체는 전기적 접촉을 제공할 뿐만 아니라, 스트립의 단부에서 pH를 유지하는 것도 돕는다. 스트립의 산 단부에서 전극은 0.001 내지 0.5 M, 바람직하게는 0.005 내지 0.02 M의 인산을 사용할 수 있다. 전극은 그 기부측 단부에서 유사한 몰농도의 수산화나트륨을 사용할 수 있다.

버퍼 액체는 전기영동 진행과 같이 느린 속도로 흐르게 되는 것이 바람직하다. 이 흐름은 전극에서 발생한 가스의 거품을 제거하는 것을 돕고, 전극으로 이동한 성분을 날려버린다. 바람직하게는, 버퍼 유속은 0.1 내지 10 ㎖/분이다.

전극 배열의 대안적인 형태가 도 18에 도시되어 있다. 마찬가지로, 도 15, 16 및 17에서와 유사한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

도 18의 구성에서, 전극 와이어는 하나 이상의 작은 금속 튜브와 일체로 형성된다. 하나의 튜브(130)는 버퍼 액체의 유입구로서 작용하고, 그 흐름을 다공성 플러그(121)에서 인도하며, 다른 하나의 제2 튜브(131)는 과잉 액체를 공동(120)으로부터 추출한다. 화살표는 사용시 유체의 흐름 방향이다. 튜브 중 어느 하나 또는 둘 모두는 금속일 수 있으며, 전극으로서 작용할 수 있다. 마찬가지로, 튜브와 결합하는 본체(132) 역시 금속일 수 있다.

제2 차원 분리가 제1 차원 분리에 후속하여 행해져야 할 경우, 후방 챔버(105) 내 압력은 감소될 수 있고, 시트(101)는 개스킷(111)으로부터 제거된다(도 16a 참조). IPG 스트립은 이제 더 이상 전방 챔버(108)의 나머지로부터 격리되어 있지 않다. 하측 유입 도관(110)을 통해 전방 챔버(이젠 제1 및 제2 분리 영역 모두를 가리키는 것이 됨) 속으로 폴리아크릴아미드를 제조하기 위한 시약이 액체의 형태로 적당한 수준으로 도입될 수 있다. 이 수준은 IPG 스트립과 접촉하거나 함침시키도록 하는 정도의 것일 수 있다. 그러나, 제2 차원 젤은 IPG 스트립으로부터 조금 이격되어, 분석물이 제2 분리 영역으로 이동하는 것이 요망될 때, 나중에 예컨대 용융 아가로즈로 채워질 수 있는 영역간 공동이 남겨지는 것이 바람직하다. 아가로즈는 편리하게는 IPG 스트립(102) 바로 아래에서 챔버(108)에 제공되어 있는 유입구를 통해서, IPG 스트립에 접촉하거나 보다 바람직하게는 IPG 스트립을 함침시키는 수준으로 도입될 수 있다. 이 실시예에 따르면, 제2 차원 분리 매체는 두 영역을 가지는 것이 효과적인데, 그 중 상류측 영역은 제1 및 제2 분리 영역 사이의 분석물 이동이 요구될 때에만 도입된다. 제2 차원 분리 매체의 하류측 영역은 미리 성형된 것일 수 있는데, 즉 제1 차원 분리 동안에 적소에 존재하는 것일 수 있다.

제2 분리 매체 및 적용 가능한 경우 영역간 공동을 위한 매체의 도입을 촉진하기 위해서, 장치에 하나 이상의 유체 수준 센서가 설치될 수도 있다. 편리한 형태는 광학 수준 센서인데, 예를 들면 적당한 형상의 광 가이드를 통해 관련 유체 챔버 속으로 빛을 진입시키고, 가이드의 내면으로부터 반사되어 나오는 빛을 검출하는 센서이며, 반사의 정도 및 특성은 가이드가 연장되어 들어가는 영역에서 챔버에 존재하는 유체에 좌우된다.

제2 차원 액체 젤이 일단 얻어지면, 그리고 적용 가능한 경우 아가로즈와 같은 매체가 영역간 공동에 도입되어 고체화되면, 제2 차원 분리는 행해질 수 있고, IPG 스트립 상에서 분리된 분석물은 가해진 전기장의 영향하에서 제2 차원 젤 속으로 자유로이 이동하게 된다.

도 15의 장치의 작동은 본 발명의 제6 태양에 따른 것이다.

또한, 제2 차원 분리 동안에, 젤 온도는 냉각 유체를 후방 챔버(105)를 통과시킴으로써 제어될 수 있다.

제2 차원 분리에서 균일한 전기영동 분리를 위해서는, 챔버(108)에 형성된 슬래브의 영역을 가로질러 젤의 두께가 균일할 필요가 있다. 시트(101)가 확실하게 지지되지 않으면, 챔버(108)는 두께가 변할 수 있다. 시트를 지지하는 한 가지 방법은 시트가 후방 플레이트(104)에 대하여 확실하게 잡아당겨질 때까지, 음의 차압(전방 챔버(108)에 대하여 상대적임)을 가하는 것이다. 이 플레이트는 정확하게 평평하게 제조된 것일 수 있지만, 그러면 시트의 영역에 걸쳐 냉각 유체가 흐를 수 있게 되는 가능성이 줄어들 것이다. 따라서, 플레이트(104)의 내면에 좁은 홈들을 형성하는 것이 바람직할 수 있으며, 이에 의해 홈을 통해 냉각 액체가 흐를 수 있게 된다. 이들 홈은, 홈과 냉각 액체 사이에서 시트(101)의 영역 사이의 적합한 열적 커플링이 존재하도록 충분히 작은 간격으로 형성된다.

바람직하게는, 플레이트(104)는 알루미늄과 같은 열전도성 재료로 제조된다. 이에 의하면, 시트로부터 냉각 액체로의 열 흐름이 향상된다. 플레이트(104)의 전도성은 액체 냉각이 필요하지 않도록 충분히 높을 수 있으며, 플레이트 두께를 통해 반대쪽 표면의 대기로 열을 빼앗길 수 있고, 이 표면에 핀(fin)이나 기타 열전달 장치를 설치하면 보다 용이해진다. 플레이트(104)의 홈은 시트가 지지되지 않을 때 실질적으로 변형되지 않도록 좁다는 것이 중요하다. 일반적으로, 홈은 그 폭이 0.5 내지 3 ㎜일 수 있다.

시트(101) 및 IPG 스트립(102)은 일반적으로 1회용 물품이며, 장치의 나머지 부분과 별도로 또는 함께 제공된다. 바람직하게는, 시트 및 스트립은 위에서 기술한 바와 같이 나머지 부분을 포함하는 재사용 가능한 공정 카세트 속에 결합될 수 있는 단일 품목으로 제공된다.

제1 차원 분리 동안에 IPG 스트립은 반드시 (시트(101) 및 개스킷(111)에 의해) 둘러싸여야 하는 것은 아님을 주목하라. 전기영동 분리를 위해 시스템에 배치되기 전에 샘플을 포함하는 액체에 잠길 수도 있다. 대안적으로, 장치에서 샘플 액체에 의한 스트립의 재수화가 행해지되, 명확한 밀봉부(111)를 형성하지 않고 행해질 수도 있다. 이러한 방시그로 사용하기에 적당한 장치의 일부가 도 19 및 20에 도시되어 있다.

이러한 구조에서, 시트(101)에 제어 압력이 가해지면, IPG 스트립(102)은 전방 블록(103)의 내측 표면에 접촉한다. 접촉 영역 내에, 플레이트(103)의 표면에는 홈(140)이 제공된다. 141, 142와 같은 하나 이상의 포트를 통해, 이 홈으로 및 이홈으로부터 유체가 흐를 수 있다. 이러한 방식으로, 샘플 액체 또는 시약은 이들이 적시는 스트립(102)의 표면의 적어도 일부와 접촉하게 될 수 있다. 스트립은 일반적으로 침투성이므로, 액체는 스트립의 모든 부분으로 이동할 수 있다. 스트립의 표면과 플레이트(103) 사이에 임의의 갭이 작으면(예컨대, 0.3 ㎜ 미만), 액체는수 시간 동안 손실 없이 표면장력의 작용에 의해 스트립과 접촉을 유지하게 될 수 있다.

도 15 내지 20의 장치와 같은 장치에 있어서, 플레이트(103)는 전기영동의 진행 및 최종 분리가 장치의 분해 없이 관찰될 수 있도록 투명한 것이 바람직하다. 그러나, 젤에서 발생한 열에 의해 그 표면 사이에 온도차가 발생하는 문제가 발생할 수 있는데, 이렇게 되면 최종 분리 패턴에 있어서의 줄무늬로서 나타나는 전기영동 분리의 속도차가 발생한다. 바람직하게는, 제2 차원 젤의 냉각은 이러한 현상을 감소시키기 위해 대칭적이다. 플레이트(103)가 투명한 상태로 남아야 한다면, 도 21에 도시한 장치에서와 같이 냉각수의 재킷이 추가될 수 있으며, 여기에서는 전방 플레이트(103)에 인접한 곳에 온도 조절 챔버(150)가 제공된다. 냉각 액체는 유입구(151)를 통해 도입되고 유출구(152)를 통해 배출될 수 있다.

대안적으로, 젤을 관찰하는 것이 필수적이지 않다면, 전방 플레이트(103)는 후방 플레이트(104)의 냉각과 관련하여 위에서 기술한 바와 같이 홈이 형성된 알루미늄 또는 이와 유사한 것으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 하는 경우에도 작은 투명 창을 냉각 플레이트에 설치하여 좁은 스트립을 관찰할 수 있게 하는 변형예도 있다. 이것은, 이동하는 것들을 이동 방향에 직교하는 스트립을 따라 (예컨대, 부착된 염료의 형광에 의해) 광학적으로 검출하여 분리 진행으로서 기록하여야 하는 경우 특히 효과적일 수 있다. 이러한 기록으로부터, 분리의 시기가 지난 후 이들이 어떻게 나타나게 되는지를 보여주는 복합 영역 영상을 수치적으로 합성하는 것이 가능하게 될 수 있다. 이것은 하나를 초과하는 개수의 스트립을 통해 영상화함으로써 보다 더 향상될 수도 있으며, 스트립으로부터의 기록은 시간에 의거하여 관련지어질 수 있다.

Claims (37)

1. 유체 샘플에서의 혼합 분석물을 분리시키기 위한 전기영동 장치로서,

   분석물이 통과하여 이동할 수 있는 제1 및 제2 분리 매체를 수용할 수 있는 제1 및 제2 분리 영역과,

   제1 및 제2 영역 사이의 유체 소통이 역전되는 것을 방지하는 차단 수단

   을 포함하며,

   상기 차단 수단은 두 위치 사이에서 변형 가능한 밀봉 요소를 포함하며, 이 두 위치 중 하나에서는 제1 및 제2 분리 영역 사이의 유체 소통이 방지되고, 두 위치 중 다른 하나에서는 이러한 유체 소통이 허용되는 것인 전기영동 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 차단 수단은 자동으로 작동 가능한 것인 전기영동 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉 요소의 영역에 의해 적어도 부분적으로 형성되는 제어 챔버를 포함하며, 제어 챔버에서의 제어 유체의 압력을 변화시킴으로써 밀봉 요소의 변형이 일어나는 것인 전기영동 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 요소는 제1 분리 영역을 적어도 부분적으로 형성하는 것인 전기영동 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 요소는 유연성 격막을 포함하는 것인 전기영동 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밀봉 요소는 제1 분리 매체가 설치될 수 있는 표면 상에 유연성 시트를 포함하는 것인 전기영동 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 유연성 시트는 제1 및 제2 분리 영역을 적어도 부분적으로 형성하는 것인 전기영동 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분리 영역은 차단 수단에 의해 두 개의 인접한 챔버로 가역적으로 분리 가능한 동일한 물리적 공간으로 나타나는 것인 전기영동 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 분리 영역은 두 개의 플레이트 사이에 제공되는 것인 전기영동 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 일부는 투명하거나 자외선, 가시광선 및/또는 적외선에 대하여 부분적으로 투명한 것인 전기영동 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 유입구를 포함하며, 이를 통해 제1 분리 매체 및/또는 제2 분리 매체가 제1 및/또는 제2 분리 영역에 진입될 수 있는 것인 전기영동 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 및 제2 분리 영역을 가로질러 각각 전기장을 가하는 수단을 포함하는 것인 전기영동 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 전기장을 가하는 수단은 제1 분리 영역의 각 단부에 (분석물 분리의 축방향을 따라) 배치된 제1 전극쌍과, 제2 분리 영역의 상류측 및 하류측 단부 각각에 (사용시 분석물의 이동방향으로) 배치된 제2 전극쌍을 포함하며, 상기 제1 및 제2 전극쌍은 직교하는 또는 실질적으로 직교하는 두 방향으로 분석물의 분리가 가능하도록 수직하게 (또는 실질적으로 수직하게) 배향된 전기장이 가해질 수 있도록 배열된 것인 전기영동 장치.
14. 제13항에 있어서, 상기 전극 중 하나 이상과 관련 분리 매체 사이에 공동을 포함하며, 이 공동 속으로 유체가 도입될 수 있어 이 유체의 도전 특성에 따라 전극을 그 전극쌍의 다른 하나의 전극으로부터 전기적으로 격리시키거나 연결시키게 되는 것인 전기영동 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 분리 영역 내에 수용되는제1 분리 매체를 더 포함하는 전기영동 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 제1 분리 매체는 차단 수단의 일부를 형성하는 유연성 시트의 한 표면에 수반되는 것인 전기영동 장치.
17. 제16항에 있어서, 제1 분리 매체를 수반하는 유연성 시트의 표면의 면적은 분리 매체와 시트 사이의 접촉 영역의 면적의 15배 이상인 것인 전기영동 장치.
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 분리 매체는 고정화 pH 구배(IPG) 요소를 포함하는 것인 전기영동 장치.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 분리 영역 내에 수용된 제2 분리 매체를 더 포함하는 것인 전기영동 장치.
20. 유체 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 전기영동 장치로서, 첨부 도면을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 같은 전기영동 장치.
21. 하나 이상의 2차원 전기영동 분리를 수행하는 장치로서, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 장치를 하나 이상 포함하는 것인 전기영동 분리 장치.
22. 제21항에 있어서, 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 장치를 6개 이상 포함하는 것인 전기영동 분리 장치.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 복수의 전기영동 장치의 각각의 자동화 작동을 위한 제어 수단을 포함하는 것인 전기영동 분리 장치.
24. 하나 이상의 2차원 전기영동 분리를 수행하는 장치로서, 첨부 도면을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 같은 것인 전기영동 분리 장치.
25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 분리 장치의 부품으로서 사용되는, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 장치의 지지 장치로서,

    (ⅰ) 전기영동 장치에서의 유체 유입구 및 유출구를 유체 공급원 및/또는 싱크에 연결시킬 수 있는 유체 접속부;

    (ⅱ) 상기 유체 접속부와 연계하여 작동하는 유체 흐름 제어 수단;

    (ⅲ) 전기영동 장치에서 전기 전도성 요소들을 전원에 연결시킬 수 있는 전기 접속부;

    (ⅳ) 전기영동 장치 또는 그 일부를 외부 제어 수단에 연결시킬 수 있는 접속부;

    (ⅴ) 전기영동 또는 그 일부의 온도를 조절하는 수단; 및

    (ⅵ) 샘플이 지지 장치 속에 미리 투입되어 나중에 전기영동 장치에 도입될 수 있도록 하는, 샘플 저장 수단 및 샘플 유입 수단

    으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인 지지 장치.
26. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 장치용 지지 장치로서, 첨부 도면을 참조하여 설명한 바와 실질적으로 같은 것인 지지 장치.
27. 제25항 또는 제26항에 따른 지지 장치를 둘 이상 포함하는 조립체.
28. 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 방법으로서,

    (ⅰ) 제1 분리 매체에 샘플을 투입하는 단계;

    (ⅱ) 제1 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록, 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계;

    (ⅲ) 가해진 전기장의 영향하에서 분석물이 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체 상으로 이동하도록 하는 단계; 및

    (ⅳ) 제2 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록, 제2 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계

    를 포함하며,

    제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로의 분석물의 이동은 이들 두 매체 사이에 배치된 변형 가능한 밀봉 요소를 구비하는 차단 수단에 의해 상기 단계 (ⅱ) 동안에 방지되는 것인 분리 방법.
29. 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 방법으로서,

    (ⅰ) 다른 분리 매체가 없는 상태에서 분리 챔버에 있는 제1 분리 매체에 샘플을 투입하는 단계;

    (ⅱ) 제1 분석물 특성에 따라 분석물을 분리시키도록, 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가하는 단계;

    (ⅲ) 제1 분리 매체와 인접하거나 접촉하는 제2 분리 챔버에 제2 분리 매체를 도입하는 단계;

    (ⅳ) 가해진 전기장의 영향하에서 분석물이 제1 분리 매체로부터 제2 분리 매체로 이동하도록 하는 단계;

    (ⅴ) 제2 분석물 특성에 따라 분석물을 분리하도록 제2 분리 매체에 전기장을 가하는 단계

    를 포함하는 것인 분리 방법.
30. 제29항에 있어서, 변형 가능한 밀봉 요소를 구비하는 차단 수단에 의해 적어도 부분적으로, 상기 단계 (ⅱ) 동안에 제1 분리 매체는 제1 분리 영역에서 가역적으로 격리되는 것인 분리 방법.
31. 제29항 또는 제30항에 있어서, 상기 제2 분리 매체는 제1 및 제2 분리 매체 사이에 공동이 존재할 수 있게 하는 정도의 양으로, 제2 분리 매체는 유체의 형태로 도입되는 것인 분리 방법.
32. 제28항 또는 제30항에 있어서, 상기 차단 수단은 제1 분리 매체가 놓여 있는 유연성 시트를 포함하는 것인 분리 방법.
33. 제28항 내지 제32항 중 어느 한 항에 있어서, 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 장치 및/또는 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 전기영동 분리 장치, 및/또는 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 따른 지지 장치 또는 그 조립체를 사용하는 것인 분리 방법.
34. 제28항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 차원 분리 매체는 상이한 분리 매체의 두 영역을 포함하며, 그 중 상류측 영역은 제1 및 제2 분리 매체 사이의 분석물 이동이 필요한 때에만 도입되는 것인 분리 방법.
35. 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 방법으로서, 첨부 도면을 참조하여 설명한 것과 실질적으로 같은 것인 분리 방법.
36. 유체 샘플에서 혼합 분석물을 분리하는 전기영동 장치로서,

    분석물이 통과하여 이동할 수 있는 분리 매체를 수용하는 또는 수용하도록 된 분리 영역과,

    이 분리 영역에서 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 전기 전도성 요소

    를 포함하며,

    각각의 전기 전도성 요소와 분리 매체 사이에 공동을 더 구비하며, 이 속으로 유체가 진입될 수 있어, 이 유체의 전도성 특성에 따라 전기 전도성 요소를 다른 전기 전도성 요소로부터 전기적으로 격리 또는 연결시키게 되는 것인 전기영동 장치.
37. 제36항에 있어서, 분석물이 통과하여 이동할 수 있는 분리 매체를 각각 수용하는 또는 수용하도록 된 제1 및 제2 분리 영역과,

    제1 분리 영역에서 제1 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 제1 전기 전도성 요소와,

    제2 분리 영역에서 제2 분리 매체를 가로질러 전기장을 가할 수 있는 제2 전기 전도성 요소

    를 포함하며,

    상기 제1 및 제2 전기 전도성 요소는, 제1 및 제2 분리 매체를 가로질러 각각 직교하는 또는 실질적으로 직교하는 두 방향으로 분석물이 분리되게 하도록, 수직하게 (또는 실질적으로 수직하게) 배향된 전기장을 가할 수 있도록 배열되어 있고,

    상기 전기영동 장치는 전기 전도성 요소 중 하나 이상과, 그 관련 분리 매체 사이에 공동을 더 구비하며, 이 속으로 유체가 도입될 수 있어서, 이 유체의 전도성 특성에 따라 전기 전도성 요소를 다른 전기 전도성 요소로부터 전기적으로 격리 또는 연결시키게 되는 것인 전기영동 장치.