KR20040104495A - 일회용 전기영동 카세트 제조를 위한 기구 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기영동 카세트의 제조를 위한 주형을 제공하는 것으로써, 본 발명의 주형은 카세트 성형부와는 상이한 높이로 위치한 평면에서 확장된 주변 시트 연접 부분에 의해 둘러싸여 카세트 성형부에 시트의 실질적으로 균일한 신장을 제공하고 주형의 한 면에 형성된 카세트 성형부을 갖는 본체를 포함하는 주형이다. 또한, 본 발명은 전기영동 카세트의 제조를 위한 성형 방법을 제공하는 것으로써, 본 발명의 전기영동 카세트 및 적어도 콤에 전기영동 배지 겔의 부착을 방지하기 위해 제공되는 돌출부를 갖는 한 개의 이를 포함하는 카세트에 제거가 용이 하도록 삽입되어 결합된 전기영동 카세트의 콤에 전기영동 배지를 주입하는 방법이다.

Description

일회용 전기영동 카세트 제조를 위한 기구 및 이의 제조방법{Apparatus for the manufacture of a disposable electrophoresis cassette and method thereof}

전기영동은 카세트 또는 판의 양극에 전류를 가하여 시료가 분자체(molecular sieve)로 작용하는 전기영동 배지를 통과하도록 하는 잘 알려진 분리 기술이다. 카세트의 상위 구역과 하위 구역 사이에 대한 전위차가 적용될 경우, 각각 밀폐된 두 지역이 생성되는 것으로 추정된다. 왜냐하면, 전류는 두 개의 분리된 완충조(buffer reservoir)를 통과하여 이동되기 때문에, 적절히 밀폐될 수 있도록 카세트위에 압력이나 물리적 힘을 가할 필요가 있다. 그러므로, 카세트를 포함하는 전체 시스템은 다소의 강도(rigidity)를 갖는다.

통상적인 전기영동 카세트는 조립체의 측면이 적절히 밀폐되도록 하는 동시에, 공간이 생성되도록 플라스틱 스페이서(spacer) 또는 플라스틱, ABS수지, 고무 또는 다른 비전도체와 같은 테두리에 의해 분리되는 두 개의 유리판으로 구성된다.바람직하게는 상기 스페이서는 전기의 흐름을 전도하지 않아야 한다. 상기 조립체는 일반적으로 클램프에 의하여 유지되고, 때로는 고온 한천 또는 석유 젤리와 같은 그리스로 밀폐를 강화하는 것이 필요하다. 겔이 카세트 안에 채워질 때, 콤(comb) 요소가 보통 카세트의 상부로 정의되는 조립체의 한 끝부분에 도입되어, 나중에 샘플을 적재할 수 있는 하나 또는 그 이상의 시료조(reservoir) 또는 웰(well)을 형성한다. 콤의 형태는 필요한 응용분야와 카세트의 크기에 따라 다양한 수와 크기의 시료조를 구성 할 수 있다. 예를 들어, 분리용 겔은 적은 시료조들을 필요로 하는 반면에 분석용 겔은 더 많은 시료조들을 필요로하고, 그 폭은 요구되는 해상도에 따라 결정 될 것이다.

그러나, 이러한 조립체들은 각각의 단점들과 한계점들을 가지고 있다. 조립 과정은 수동으로 해야 하기 때문에, 손재주를 필요로 하며 시간소모적 과정이다. 판은 통상적으로 유리로 만들어지므로 주의하여 다루어야 한다. 아울러, 좋은 결과를 얻기 위하여 주의하여 청결하도록 해야 한다. 마지막으로, 통상적으로 사용되는 전기영동 배지인 아크릴아미드 겔의 조작은 겔이 높은 독성을 가지고 있으므로, 취급자의 건강에 장기간 위험이 나타난다.

좀더 최근에, 취급자의 조립 작업을 단순화하고 중독 및 조작 위험들을 감소시키기 위하여, 겔이 이미 담겨진 사전 성형 카세트가 상업적으로 유용하게 만들어지고 있다. 상기의 카세트는 아크릴아미드 겔을 포함하고 있고, 콤은 카세트의 한 쪽의 말단에 제공된다. 그러나 이러한 카세트의 비용은 매우 비싸며, 결과를 시각화하기 위한 그에 대한 형태 제작은 섬세하고 복잡한 과정이다. 또한, 콤은 주입식형태 제작법에 의하여 제작되고, 겔 안에서 웰 또는 시료조들을 형성하기 위하여 사용된다. 상기의 내용은 카세트의 총 비용에서 중요한 부분을 차지한다.

실질적으로 휘지 않고, 경제적으로 적합하며카세트에 가해지는 기계적인 힘을 지지할 수 있도록, 사전 성형 전기영동 배지를 포함하는 카세트는 충분히 단단하고 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트와 같은 열가소성 소재처럼 경제적으로 타당하고 가급적 재활용이 가능한 재료로 만들어져야 한다. 그러나, 통상적으로, 충분히 단단하게 하기 위하여, 판은 상대적으로 두꺼워야 한다. 그러므로 명백한 두 가지 문제점들은

a) 열가소성 소재에 요구되는 양은 유의적으로 점차 증가하여 비용도 점차 증가하므로, 일회용으로 고안되기에 적합하지 않고;

b) 열가소성 소재의 두꺼운 벽은 유전체 소재로 작용하기 때문에 적정 온도에서 겔을 유지하는 것은 까다롭다.

또한, 더 두꺼운 플라스틱 벽은 전기영동 과정 중 발생된 열의 분산에 영향을 줘서, 전기영동 배지에서 온도구배의 생성 및 분석하고자 하는 시료의 비균일화된 이동을 야기한다.

통상적인 카세트 충진 과정은 전기영동 배지에 관계없이 일반적으로 표준화되어 있다. 대체적으로, 아크릴아미드와 비스-아크릴아미드의 혼합물, 트리스-보레이트 에틸렌디아민(EDTA), 트리스-아세테이트-EDTA, 트리스-글리신, 트리신과 같은 완충액 및 중합반응 개시제가 포함된 겔이 카세트 내에 주입되거나 충진된다. 상기 제품 중 몇몇은 신경독성 및/또는 자극성이므로, 극도로 주의하여 다루어져야 한다. 실험실의 피펫 또는 펌프는 액체 배지로 카세트의 상부로부터 충진하는데 사용될 수 있다. 카세트가 충진되자마자 콤으로 카세트의 상부를 닫는다. 콤은 나중에 샘플이 위치하게 될 부분으로 겔 안에 시료조를 형성하는 한 개 이상의 이(tooth)를 포함하고 있는 형태로 고안된다. 배지의 중합반응 이후, 콤은 카세트의 하위 부분에 존재하는 분리기와 함께 제거된다. 이어, 카세트는 겔의 하위 및 상위 부분이 전극에 연결된 두 개의 독립된 완충용액과 접촉되도록 전기영동 장치내에 위치한다. 시료는 시료조안에 적재되고, 각 시료의 다양한 구성성분들이 분리되로록 전류을 가한다. 분리가 완료된 후, 착색, 촬영 및 분석 등의 과정을 수행하기 위하여 카세트로부터 배지를 제거한다.

한편, 이러한 시스템과 과정은 다양한 주요 단점 및 제한점들을 가지고 있다. 상술한 바와 같이, 카세트의 수동 충진제는 취급자가 독성 화학물질들에 노출 될 뿐만 아니라, 대단한 주의와 손놀림이 요구된다. 아울러, 적절하지 못한 기포가 충진하는 동안 자주 발생하며, 또한, 충진한 후에 콤 장치가 이의 바닥에 기포를 생성 할 수 있다. 이러한 기포들은 전기영동 과정 중 중합 된 겔에서의 샘플의 이동을 현저하게 방해하기 때문에 항상 방지되어야 한다.

사전 성형된 겔들이 최근 상용화되고 있으나, 비싼 가격과 같은 상기에 언급된 다른 문제점들을 극복하기 어렵다. 주된 이유중의 하나는 상기 카세트가 주입주형공법에 의하여 제조되는데 있는데, 상기 주입주형공법은 주입에 필요한 상당량의 플라스틱, 플라스틱 소재 자체의 비용 및 그렇게 제조되는 카세트의 냉각에 필요한 시간 때문에 비용이 많이 들고 상대적으로 느린 공정이다. 더구나, 카세트가 열가소성 소재로 만들어지기 때문에, 겔 중합반응이 크게 영향을 받고 속도가 저하되는데, 이는 폴리머가 중합의 연쇄 반응 또는 중합반응의 효율에 영향을 미치는 자유 산소 분자에 의해 생산되는 자유 라디칼을 흡수하기 때문이다. 결과적으로, 중합화된 전기영동 배지는 카세트 내부 표면에 부착되지 않는다. 이러한 문제들을 최소화하고 적절한 중합반응의 질과 속도를 확보하기 위하여, 고가의 코팅 층 또는 덮개가 열가소성 소재 표면 위에 더해진다.

전기영동 작업은 어떻게 해서든지 방산시켜야 열을 발생시키는 겔을 통과하는 전압의 적용을 필요로 한다. 열 방산 과정 동안, 만약에 겔의 온도가 일정하지 않다면, 그것은 '스마일링 효과(smiling effect)' 또는 밴드가 두꺼워져서 해상도가 손실되는 현상으로 나타나는 단백질 또는 핵산분자의 밴드의 뒤틀림이 원인이다. 그러므로, 이러한 열은 전기영동 속도를 제한하기 때문에 결정적인 문제점이 된다. 온도의 증가는 저항을 감소시키고, 주어진 전압에 대한 전류를 증가시킨다. 비록 그 최종 효과는 진행을 더욱 짧게 만들었지만, 과도한 온도는 적절하지 못한 더 넓어진 밴드를 나타낼 수 있다. 그러므로 높은 전압과 일정하게 낮은 온도에서 진행하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기존의 어떠한 전기영동 장치 및 시스템에 적용될 수 있고, 낮은 비용으로 생산되며 충진이 쉬운 최소량의 플라스틱을 사용한 얇은 플라스틱 벽을 가진 카세트를 제공하는데 매우 적절하다.

본 발명은 일회용 전기영동 카세트의 제작을 위한 기구 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명을 구체화하여 카세트 및 대응되는 지지판을 분해하여 나타낸 투시도이고,

도 2A 내지 도 2D 는 본 발명을 구체화하여 전개시킨 콤의 부분적인 투시도이며,

도 3A 및 3B는 본 발명을 구체화하여 전개시킨 혼성된 콤의 앞면과 뒷면의 부분적인 투시도이고,

도 4 는 본 발명의 카세트를 뒷받침하기 위하여 전개시킨 지지판을 부분적으로 나타낸 도이며,

도 5는 상기 도 1의 카세트를 준비하기 위하여 사용되는 주형을 나타낸 투시도이고,

도 6A 및 6B는 상기 도 1의 카세트를 준비하기 위하여 사용된 주형의 단면을 나타낸 도이며,

도 7은 본 발명의 주형을 다른 측면에서 구체화하여 나타낸 도이다.

본 발명의 한 가지 목적은 일회용 전기영동 카세트의 쉬운 제조를 가능하게 하는 주형을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 일회용 전기영동 카세트의 제작을 위한 비교적 단순하고 효과적인 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전기영동 카세트에 대하여 대량으로, 그리고 낮은 제조비용으로 산업적인 생산을 위한 주형 및 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 일회용 전기영동 카세트의 쉬운 제조를 가능하게 하는 겔 충진방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이용 중에 콤과 카세트의 벽들 사이의 겔 중합반응을 예방하는 일회용 전기영동 카세트를 위한 콤을 제공하는 것이다.

본 발명과 관련하여, 전기영동 카세트의 제조를 위한 주형이 제공되는데, 상기 주형은 카세트 성형 부분위의 시트가 충분히 균등하게 펼쳐지도록 하기 위한 카세트 성형 부분과 차이가 나도록, 더 높이 위치한 평면으로 확장된 주변 시트 연접 부분(peripheral sheet engaging portion)에 의해 둘러싸인 카세트 성형 부분에 대한 한쪽 표면위에 형성된 카세트 성형 부분을 갖는 본체를 포함한다.

또한, 본 발명과 관련하여,

a) 전기영동 카세트의 제조에 적합한 열성형 주형에 적용되는 열성형 소재를 가열하는 단계;

b) 상기 주형 위의 소재를 단단하게 유지하기 위하여 소재위에 압력을 가하는 단계;

c) 상기 소재의 표면을 일정하게 분포되도록 하기 위하여 상기 소재를 신장시키는 단계;

d) 일정한 분포의 소재의 표면을 제공하도록 조절된 냉각 파마미터로 성형된 소재의 표면을 형성하기 위해 상기 소재를 냉각시키는 단계; 및

e) 시료조의 입구를 포함하는 주변부분과 마주보는 전기영동 카세트의 주변부분에 구멍을 제공하는 단계를 포함하는 전기영동 카세트의 제조를 위한 성형 방법을 제공한다.

또한, 본 발명과 관련하여,

a) 카세트의 하나 이상의 틈을 밀폐하는 단계;

b) 상기 카세트에 전기영동 배지를 주입하는 단계; 및

c) 상기 전기영동 배지에서 평평하고 고른 전기영동 분리구역을 생성하기 위하여 상기 카세트에 압력을 가하는 단계를 포함하는 전기영동 카세트에 전기영동 배지를 충진하는 방법을 제공한다.

본 발명과 관련하여, 전기영동 배지 겔 부착물이 부착되는 것을 방지하기 위하고(거나), 아크릴아미드 중합반응을 방지하기 위해 제공된 돌출부를 갖는 적어도 하나 이상의 이(tooth)를 포함하는 카세트에 탈착 가능하도록 삽입될 수 있게 채용된 전기영동 카세트를 위한 콤을 제공한다.

본 발명은 전기영동 분야와 관련되어 있으며, 보다 자세하게는 전기영동에적합한 카세트에 관한 것이다. 전기영동 배지로 사용되는 겔은 바람직하게는 아크릴아미드 또는 폴리아크릴아미드 겔이며, 교차결합하여 사용하거나 단독으로 사용된다. 그러나, 통상적으로 잘 알려진 아가로스 겔 또는 전분 겔과 같은 전기영동 배지도 사용 가능하다. 폴리아크릴아미드 겔은 전기적으로 중성이고 투명하기 때문에 특히 우선적으로 사용되며, 다양한 공극 크기를 만들 수 있다. 또 다른 공동 단량체들은 N,N′-메틸렌비스아크릴아미드, N,N'-비스아크릴릴시스타민, N,N'-(1,2-디하이드록시에틸렌)비스아크릴아미드, N,N'-디알릴-타르타르디아미드 및 동종 계열 화합물을 포함하는 분야에서 잘 알려져 있다.

본 발명의 카세트는 매우 얇은 표면의 형성을 가능케 하는 공정, 바람직하게는 열성형 또는 "얇은 벽" 주형공법에 의한 플라스틱으로 제조되는 시료조 및 전기영동 카세트의 제조에 적합한 소재로 만들어지고, 상기 카세트가 평평하고 선형을 유지하도록 해주는 구조를 제공하는 덮개로 구분되는 카세트이다. 자성(female) 주형이 큰 세부 항목을 가진 조각들을 제공하는 반면에, 웅성(male) 주형의 형태는 더 정밀함을 제공하고 더욱 작고 정밀한 세부 항목을 가진 조각을 성형하기 위하여 사용된다. 또한, 상기 카세트는 분석되는 샘플을 적재하기 위한 공극을 갖기 위해서, 전기영동 배지를 주입하고(거나), 주조된 겔에서 웰을 형성하도록 고안된 주조된 플라스틱으로 만들어진 콤, 덮개 및 시료조를 함께 유지하기 위한 고정구조 및 최종적으로 상기 카세트를 수용하고 전기영동 상자 안에서 사용을 위해 조절하기 위한 지지판을 포함한다. 상기 고정구조는 석판인쇄(lithography) 또는 실크 스크린에 적용되는 액체 접착제 또는 양면 테잎인 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않으며, 고정을 위해 열을 사용하지 않고 카세트의 변형을 방지하는 구조를 고정시킬 수 있는 어떠한 것도 사용 가능하다.

카세트 제조에 있어서 전통적인 열성형 방법에서 나타나는 몇 가지 기술적인 어려움 때문에, 열성형 주형은 균일한 플라스틱 신장 및 잘 조절된 공정을 거쳐 준비 되었다.

상기의 주형은 형성에 있어서 독특한 접근법이 요구된다. 플라스틱을 신장시키는 공정은 균일하지도 및 잘 조절된 공정도 아니다. 본 발명의 카세트의 주형에서 최적의 결과를 얻기 위해, 하기의 사항이 요구된다.

i) 웅성 또는 자성 형태의 주형은 획득에 정밀함을 바탕으로 선택되어지는데, 웅성 주형이 더 정밀함을 제공하고 더욱 작고 정밀한 세부항목들과 함께 주형 조각들이 가해지는 반면에, 자성 형태는 큰 세부항목과 함께 조각을 생성하여 사용되어 지고;

ii) 홈은 플라스틱의 팽창을 조절하기 위한 주형 주위로 새겨지는 것이 바람직하며;

iii) 바람직하게는 카세트를 형성하는 플라스틱의 균형적인 신장에 도움이 되도록 낮게 형성된 플라스틱을 펼치기 위하여, 주형은 홈의 뒤쪽 표면으로부터 약간 높게 위치하고;

iv) 성형된 구멍들 주위 지점들로 펼쳐진 상태에 있는 상대적인 균형은 신장이 불균형되지 않도록 도와주며;

v) 주형과 판 주형의 소재의 표면과 홈의 후면 사이에 효과적인 접촉을 일으키기 위해 충분한 양의 진공 구멍들이 사용되고;

vi) 소재 표면에 대한 어떠한 기형을 방지하기 위해 제작된 부분을 빠르게 냉각시키기 위한 충분한 냉각공정이 제공되며;

vii) 열성형 기계와 과정에서, 플라스틱의 열 발생은 열성형 과정중 플라스틱 시트의 평평함이 녹아서 변화되고 성형 동안 플라스틱 신장의 조절이 허용될 열 발생 요소의 다른 형태, 크기 및 길이로 나타날 수 있고;

viii) 냉각 요소들은 열성형 과정 중 및 후에 플라스틱의 평평함의 냉각에 영향을 미치고 조절하며 냉각 또는 방사되는 열의 잘못으로 인한 플라스틱의 팽팽함, 뒤틀림 및 기형을 유지하기 위한 주형이 첨가 될 수 있으며; 및,

ix) 성형된 부분 주위로 둘러싸인 플라스틱으로부터 발생하는 잔류열은 성형 된 부분에 방사되고, 휘어짐, 뒤틀림 또는 팽팽함 및 성형된 부분에 영향을 미칠 수 있는 모든 기형을 생성하기에 충분하다. 가열된 플라스틱 롤(roll)로부터 분리하기 위하여 성형된 부분을 깍아 잘라냄으로써, 성형 과정 동안 방사열 재분배를 최소화하기에 적절하다. 이 과정 동안, 부착 지점들은 성형된 부분의 조작을 가능하게 하고 기계로부터 쉽게 제거할 수 있도록 항상 좌측에 위치한다. 본 발명에서는 부착 지점들의 최소한의 수와 최소의 크기가 선호된다.

본원에서 제공된 도면들은 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것이며, 이에 한정되지 아니한다.

도면에 나타난 바와 같이, 도 1은 카세트 조립체(10) 및 지지대(12)를 도시한다. 카세트(10)은 각각 대체적으로 사각형이고, 4개의 가장자리가 사이에 삽입되는 접착성 층(11) 또는 아교, 초음속 용접제, 테잎 등과 같은 방법으로 적합하게 밀폐된 최상부의 판(14) 및 시료조(reservoir) 판(16)을 포함한다. 상기 층(11)의 구조는 상기 판 14 및 16에 상보적이다.

판 14 및 16은 화학적 및 전기적 활성이 없는 소재로 만들어지는 것이 바람직하며, 판 14 및 16 위에 적어도 충진 및 손조작 만큼의 작업동안 겔을 지지하고 보호하기 위해 요구되는 강도의 정도를 갖는 것이 바람직하다. 열성형 가능한 열가소성 소재는 판이 빠르고 확실하며 비교적 저가의 열성형 시트를 통해 제조 될 수 있기 때문에 가장 중요하다. 발명의 목적에 적합한 바람직한 열가소성 소재들은 쉽고 경제적으로 열성형이 가능한 전기적 및 화학적 활성이 없는 열가소성 소재를 포함한다. 가장 바람직한 예로는 폴리스티렌, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 글루코-변형 PET, 폴리에틸렌 나프탈레이트, 염화폴리비닐(PVC), 염화폴리비닐리딘(PVDC), 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 바렉스(Barex), 토파즈(Topas), 폴리비닐아세테이트(PVA), 에틸렌 비닐아세테이트(EVA), 폴리프로필렌, 폴리에스테르, 셀룰로오스 아세테이트, 나일론과 같은 폴리아미드 및 코폴리머가 포함된다. 바람직하게는 판 14 및 16은 적합성 목적들에 대한 같은 소재들로 만들어진다. 또한, 적어도 시료조 판 16은 투명해야하고, 판 14 및 16은 투명한 것이 바람직하다.

또한, 액체로 만들어지고 20/1000 형태의 공극에 있는 플라스틱 또는 플라스틱 벽에 더 효율적으로 삽입이 가능한 0.9 정도의 저 밀도를 갖는 TPX로 성형 된얇은 벽 삽입에 적절한 소재로 만들어진다. 뿐만 아니라, 열이 가해지는 동안 낮은 밀도를 갖는 삽입에 적절한 소재들은 카세트의 제조에 적절한 소재로 사용가능하다.

시료조 판(16)은 콤(22)의 이(tooth), (20)의 일련에 대응하여 수용되는 시료조(18)의 일련을 포함한다. 최상위 판(14)는 시료조(18)에 연결되기 위한 홈들(20)의 다수에 대한 통로로 가능한 개구부(24)의 한 벌 등과 상보적인 구조이다. 시료조 판(16)은 시료조(18)의 일련에 정렬되고 실질적으로 같은 너비를 갖는 일련의 슬롯(26)을 포함한다. 충진, 운반 및 취급공정 동안, 상기 슬롯들은 전기영동 장치에서 카세트(10)에 위치하기 전에 탈착가능한 밀폐용 스트립(strip)(28)으로 밀폐된다. 다른 실시태양에서, 일련의 슬롯(26)은 동일한 목적을 달성하기 위하여 더 작은 너비를 갖지만 더 많은, 바람직하게는 두배의 수를 갖는 슬롯으로 대체될 수 있다.

콤(22)은 그것의 길이방향과 실질적으로 수직으로 돌출한 틈 또는 입구(30)을 포함하고 이(32)도 정렬되는데, 상기 이는 도 2A 내지 2D에서 점선으로 도시되어 윤곽을 나타내는 세로방향의 오목한 홈(34)을 포함한다. 일련의 시료조(18)에서 이(20)를 연결한 후에, 전기영동 배지는 화살표(36)가 나타내는 바와 같이, 틈 (30)과 오목한 홈(34)을 통해 상기 카세트(10)에 주입된다. 카세트(10) 내부에 전기영동 배지의 흐름은 화살표 31 및 33으로 나타내어진다. 기포를 최소화할 뿐만 아니라 적절하고 완전한 카세트(10)의 충진을 보장하기 위하여, 여분의 전기영동 배지가 주입된다. 이 여분의 배지는 각각의 이(18)에서 제공된 세로의 오목한홈(38)을 통하여 카세트(10) 밖으로 방출되어진다. 방출의 흐름은 화살표(44)에 표시되었다. 오목한 홈(38)은 오목한 홈(34)을 포함하는 이(32)의 가장자리의 반대편에 위치한 이(20)의 가장자리에 위치된다. 각각의 이(20)는 오목한 홈(38) 보다 더 작고 깊은 홈 40 및 42의 쌍을 포함하고 V자를 형성하며 정렬되어진다. 이러한 홈들의 목적은 전기영동 배지의 중합 반응의 완성 후에 제거되는 부분에서 콤(22)으로부터 겔 분리를 용이하게 하기 위함이며, 남은 여분의 겔은 방출되어 유용하게 사용될 수 있다. 홈 40 및 42는 충분히 유사한 배지를 포함하는 시료조(18)의 하위 면에 남은 찌꺼기 및 각각의 시료조(18)에 남아 있는 겔로부터 콤(22)의 깔끔한 분리를 가능하게 한다.

도 3A 및 3B는 본 발명의 콤(22)을 구체적으로 도시한다. 콤(22)은 그것의 세로부분에 완전히 수직으로 뻗어진 틈 또는 입구(30)를 포함한다. 일련의 시료조(18)에 이(20)를 연결한 후, 전기영동 배지는 틈(30)을 통해 카세트(10)로 주입된다. 기포를 최소화함은 물론 카세트(10)의 적절하고 완전한 충진을 보장하기 위하여, 여분의 전기영동 배지의 약간의 여분이 주입되어져야 한다. 또한, 각각의 이(20)는 고무, 우레탄, 실리콘, 켐라즈(Chemraz), 비톤(Viton), 부나-N(Buna-N), 이지스(Aegis), 칼레즈(Kalrez), 테플론(Teflon), 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM), 아플라스(Aflas), 네오프렌(Neoprene), 플루오로실리콘, 폴리우레탄 및 밀-스펙(Mil-spec)과 같은 비교적 부드럽고 탄력있는 소재로 만들어지고, 시료조의 공간을 차지하며 시료조(18)에 압력을 가할 수 있고, 이와 카세트 사이에 액체의 유입을 예방할 수 있는 특성을 갖는다. 돌출부(104)가 실리콘 또는 우레탄과 같은 아크릴아미드 중합반응 억제제로 알려진 소재로 만들어질 경우, 카세트(10)는 전기영동 배지가 채워질 때 아크릴아미드 중합반응을 예방한다.

전기영동 배지를 충진하는 과정 동안, 배지는 콤(22)의 입구(30)를 통해 카세트(10)로 부어지고 굳어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 카세트는 판 14 및 16이 상기 카세트의 충진을 촉진시키기 위하여 실질적으로 평형이 유지되도록 하는 방식으로 유진된다. 판 14 및 16은 실질적으로 평형이 유지 될 수 있는데, 예를 들어, 그 위치를 늘리기 위하여 각각의 가장가리에 적용되는 장력 또는 비접착성 아교는 판의 외부표면에 적용된다. 따라서 후면은 그들 사이에 전기영동 배지를 주입하는 동안 접착이 제거될 수 있다. 선택적으로 진공이 카세트 내에 겔을 주입하는 내부 및 외부 모두에 적용될 수 있는데, 즉, 상기 카세트 내부의 겔을 끌어당기기 위하여 내부에, 판들을 실질적으로 평형하도록 유지하기 위하여 외부에 적용될 수 있다. 또한, 외부의 진공과 카세트 내부의 양압이 조합되어 사용될 수도 있다. 중합반응 과정은 카세트의 충진이 완전히 완성되었는지 확인할 수 있는 배지의 여분이 각각의 오목한 홈(38)의 밖으로 흘러나오게 된 후에 시작된다. 이러한 방법으로 카세트(10)로부터 기포가 실질적으로 제거된다. 일단 중합반응이 완성되면, 카세트(10)는 통상적인 방법으로 적절하게 저장된다.

시료조(18)가 탈수로부터 잘 보호된다는 조건하에서 콤(22)은 카세트를 사용하기 위한 몇 분 동안 또는 저장하기 위한 기간인 겔의 중합 반응이 끝난 즉시 제거되는 것이 바람직하다. 이 때, 카세트를 천천히 제거시켜야 하며, 각각의 시료조(18)는 전기영동을 위한 적정 용량의 샘플로 채워진다.

전기영동 도중에 전기영동 겔의 온도가 증가되는 현상은 잘 알려져 있다. 또한, 카세트의 가장자리 부분보다 중간 부분의 온도가 더 높은 것도 잘 알려져 있다. 이 결과, 분리되어지는 생성물의 앞부분의 이동은 변형되고, 잘못된 분석을 야기할 수 있다. 이러한 문제점들을 극복할 뿐만 아니라, 적절한 전기영동 양상의 유지, 즉, 카세트의 얇은 벽의 충분한 강도 및 통상적인 전기영동 장치의 작동 위치에서 카세트의 용이한 설치를 제공하기 위하여 신규한 지지판을 개발하였다.

지지판(12)은 카세트(10)가 결합되고 임의의 형상과 크기로 바뀔 수 있는 세로방향으로 오목한 홈(50)의 다수와 함께 표면(48)을 포함하는 프레임(46)을 포함한다. 통로 52 및 54는 시료조(18) 및 긴 구멍(26)의 크기에 충분히 일치되는 자유 공간으로 정의되는 판으로 잘라진다. 카세트(10)가 지지대(12) 위에 위치할 때, 화살표(51)로 흐름이 나타내어지는 완충 용액의 순환을 위해, 오목한 홈(50) 및 카세트(10)의 표면 사이의 일련의 채널들의 형성 및 카세트에서 생성되는 열의 분산에 도움을 주는 판(12)의 융기부분(56) 위에 정확히 놓여진다. 도면에서 나타난 바와 같이, 각 오목한 홈(50)은 시료조가 카세트의 가장자리 또는 중간부분에 가깝거나 또는 가깝지 않거나에 관계없이, 이동 중인 시료 및 겔의 온도가 충분히 같아지도록 유지하기 위하여, 시료조(18) 및 슬롯(26)과 함께 정렬되는 것이 바람직하다. 그러나 이러한 정렬은 필수적이지 않은 것으로 고려되었다. 중요한 요소는 약간의 완충 용액이 후면으로부터 끌어낸 열을 끌어내기 위하여 지지판 및 카세트 사이에 순환되는 것이 가능하다는 것이다. 지지대(12)는 적절한 강도의 소재로 만들어질 수 있다. 바람직하게는 열 전도성 소재로 만들어지는 것이 바람직하다. 따라서 열은 그 위에 놓여진 카세트(10)의 표면에 직접적으로 접촉된 융기부분(56)으로부터 전달되어지고, 지지 구조에서 분산되어진다. 카세트(10)는 축받이통 판(58)의 쌍에 도움을 주는 판(12)에 위치하여 유지될 수 있다.

카세트의 열가소성 소재에 의한 중합 반응 과정을 방해하는 문제점과 관련하여, 겔 조성에서 적당한 접착성 약물과 함께 자유 라디칼을 생성하는 강력한 개시제의 결합을 발견함으로써, 열가소성 표면을 덮는 고가의 보호막의 적용이 더 이상 필요하지 않게 되었다. 상기의 개시제는 예를 들어, 암모니움 퍼설페이트, N,N,N,N-테트라메틸에틸렌디아민(TEMED), 4-디메틸아미노프로피오니트릴, 1-하이드록시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시-아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2',4'-디메톡시-아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-프로피오페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온 및 이의 혼합물을 포함한다. 이러한 강력한 개시제는 겔의 충분히 완전한 중합 반응을 가능하게 한다. 그러나 결정적으로 카세트 구조가 비교적 휘어지기 쉽다는 사실의 관점에서 중합화된 겔의 결과물은 플라스틱 표면에 접착되지 않는다. 카세트 내부 표면으로부터 중합화된 전기영동 배지의 분리 또는 떼어냄은 플라스틱 표면과 겔 사이의 바람직하지 않은 기포의 발생을 초래할 수 있고, 또한, 카세트의 효율에 심한 손상을 줄 수 있는 배지 구조에서 발생하는 요철의 원인이 될 수 있다. 놀랍게도 겔 조성에 첨가되는 소량의 접착 성분은 플라스틱 표면에 적당히 접착되기 충분하다는 것을 알 수 있다. 상기 접착 성분은 동일 목적으로 사용되는 일반적으로 이용 가능한 열가소성 카세트의 내부 표면에 코팅되어 사용되는 것이 바람직하다. 그러나 카세트의 내부 표면의 층에 처리되고 코팅되는것과 관련된 막은 중요하다. 다시 말해, 본 발명에서 수행되는 중요한 한 가지는 동일한 결과를 얻기 위하여 카세트에 주입되는 겔 조성에 상기에 언급한 접착 성분의 충분한 양을 첨가하는 것이다. 공정이 보다 간단할 뿐만 아니라, 요구되는 접착 성분의 양은 소량이다. 적당한 접착 성분은 폴리실라젠 또는 치환된 테트라 실리콘 유도체를 포함한다. 치환기들은 동일하거나 다를 수 있으며, 각각 탄소 원자 1 내지 8개 또는 아미노, 할로겐, 시아노 또는 하이드록시를 포함하는 직선 또는 분지된 알킬, 알콕시, 케톤, 에스테르 또는 아미드를 포함한다. 바람직하게는 접착제는 실란 A-174, 메타크릴록시트리메톡시실릴프로판, 3-(트리메톡시실릴)프로필 메타크릴레이트, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, MEMO(methacryloxy propyltrimethoxy silane), 다이나실란(DYNASYLAN) MEMO 및 γ-메타크릴록시프로필트리메톡시실란을 포함한다.

판 14 및 16의 두께는 전기영동 시스템의 작동에 충분한 강도를 갖는다. 경제적인 목적을 위하여, 40/1000, 바람직하게는 20/1000 정도의 두께를 초과할 필요가 없다는 것을 알 수 있다.

도 5는 프레임(82), 진공 배출구(84), 냉각 입구(86) 및 냉각 배출구(88)를 포함하는 주형(80)에 관한 것이다. 상기 프레임(82)은 다수의 진공 구멍(94)으로 진공된 후면(92)을 갖는 공동(90)을 포함한다. 후면에 대하여 상대적으로 다수의 개별적인 카세트 주형(96)은 웅성 또는 자성 주형 모두 후면에서 상대적으로 중심에 위치하고 있는데, 이들 주형은 열성형 동안 플라스틱의 최대 신장을 이루기 위하여 후면(92)으로부터 약간 상위에 위치하고 있다. 각각의 개별 카세트 주형(96)은 열성형 동안 플라스틱의 대칭적인 신장을 보장하기 위한 핀(98)을 포함한다. 개별적인 카세트 주형(96)은 실질적으로 시료조 표면의 형성 및 틈(100) 위의 슬롯(102)으로 성형되는 일련의 시료조을 위한 틈(100)으로 구분되는 사각형 형상의 본체를 갖는다.

도 6A는 주형(80)을 통하여 냉각 또는 가열시키는 액체를 전달시키기 위한 튜빙(106)을 포함하는 주형(80)에 관한 것이다. 도 6B는 본 발명에 대한 또 다른 실시태양을 나타낸 것으로, 튜빙(106)은 본원에서 서로 다른 가열 또는 냉각 속도로 제공되는 주형(80)과 다른 구역에 설치된다. 본 발명의 또 다른 실시태양에서, 가열 장치는 주형(80)에서 주형(80)의 서로 다른 구역에서 수행되는 서로 다른 가열을 가능하게 하도록 서로 다른 각각의 구역에서 달라진다.

도 7은 상위 부분(114) 및 하위 부분(116)을 포함하는 주형(80)에 대한 또 다른 구체화된 도면에 관한 것이다. 상기 하위 부분(116)은 이에 부착된 본체(120)를 갖는 기부(118)를 포함한다. 본체(120)는 가열/냉각 장치(106), 성형 동안 주형(80)에서 적절히 유지되도록 소재의 시트를 제공하는 진공 챔버(108), 주변 시트 연접 부분(110)으로 둘러싸인 카세트 성형부분(92) 및 연결 장치(122)를 구비한다. 상위 부분(114)은 오목한 홈(124)에 결합된 연결 장치(122)를 갖는 하위 부분(116) 및 냉각 동안 바람직한 형태에서 성형된 시트 소재를 유지하기 위해 압력이 가해진 상위부분(114) 위에 적용된다. 압력 챔버(112)는 상위 부분(114)으로부터 압력이 가해진 성형된 시트 소재에서 압축 공기에 의해 압력이 가해진 상위 부분(114)에 제공 될 수 있다.

전기영동 카세트는 열성형되지 않은 얇은 PVC 편평한 판 덮개 및 열성형 된 얇은 조각인 두 개의 서로 다른 부분들로 구성된다. 상기 열성형되지 않은 얇은 PVC 편평한 덮개는 카세트에 충분한 강도를 제공하는 어떤 다른 소재 또는 굵기에 의해 바뀔 수 있다. 두 부분은 접착 과정을 통하여 함께 조립 되어지는 것이 바람직하다.

덮개의 제작 : 실크 스크린 프린팅(silk-screen printing)

완전한 카세트는 장력에 매우 민감하다. 플라스틱은 이러한 장력 또는 카세트가 조립되어지는 방식의 원인이 될 수 있다. 예를 들어, 플라스틱이 가열되는 것은 열이 가해지는 조건에 따라, 바람직하게는 장력이 방출되거나 바람직하지 않게는 장력이 생성 될 수 있다. 또한, 플라스틱을 취급하는 것은 바람직하지 않은 장력의 원인이 될 수 있다. 카세트를 제조하기 위하여 장력을 최소화하도록 접근하여 재생 가능한 방식으로 발전시켰다.

고르게 펴진 PVC 시트위에 페인트로 한 층 그리기

잉크 사용은 단지 장식의 목적이다.

완전히 건조 시키기

제작물 제조에서 결정적인 단계가 되는 아교, 착색제는 아교의 적절한 적용과 부착을 가하여 완전히 교정되기 위해 필요하다. 상업적인 아교는 UV 광선 노출 또는 공기 건조를 통하여 교정될 것이다.

착색된 부분위에 아크릴성에 기초한 아교(acrylic based glue)로 한 층 그리기

PVC를 이용한 대부분의 일반적인 방식은 큰 롤 안에서 이루어진다. 그러한 판형 하에서, 플라스틱은 롤에서의 상태를 따라 휘어진 형상의 기억을 유지한다. 이 둥근 형상은 최후에 조립되는 바람직하지 않은 장력을 생성 할 수 있다. 최후의 카세트에서 장력에 대한 문제점을 방지하기 위하여, 압력이 가해진 구역에서 약간 가열되고 유지되는 것을 통해 편평해진 편평한 PVC 시트를 사용하는 것이 필요하다. 또한, 아교는 카세트를 조립하기 위한 가장 적합한 접근을 마련한다. 전기영동 카세트를 구성하기 위하여 얇은 벽들이 사용되므로, 플라스틱의 적은 양은 플라스틱 내에서 카세트의 휘어짐과 굴곡을 형성하는 것과 같은 장력을 생성 할 수 있는 약간의 저항과 높은 열 전도성을 제공한다. 따라서 플라스틱 조각들을 함께 부착시키기 위한 전형적인 용접은 이루어지지 않고 접착 작업으로 대체되어져야 한다. 또한, 접착 작업은 전기영동 후에 카세트를 열기 쉽도록 만드는 장점이 있다. 아교를 적용하기 위한 가장 단순한 방식은 스크린 프린팅 또는 실크 스크리닝 조각술인 실크-스크린 프린팅 또는 양면 테잎의 사용을 통한 것이다.

아교의 선택은 몇몇 아교들이 겔에 사용될 때, 전기영동 패턴에 영향을 줄 수 있으므로 중요하다. 유기 또는 무기 용매의 최소량과 함께 아크릴성에 기초한 아교가 바람직하다. 상업적으로 이용가능한 아교의 형태는 UV 광선 노출, 공기 건조 또는 직접적인 방법으로 교정되는 것이 필요하다.

정육면체로 자른(die-cut) 웰의 구멍 및 외형

플라스틱 조각을 떼어내는 것은 마지막 조립에서 이루어지게 되며, 일반적인칼날이 사용될 수 있으며, 레이저 절단기의 물 칼(water knife)이 이 과정에 사용 될 수 있다.

시료조의 제작

시료조의 제작은 열성형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명의 상세한 설명에서 얻을 수 있는 얇은 벽 주입 기술의 사용이 고려된다.

얇은 플라스틱의 사용으로 인해, 이 단계에서는 열성형 된 부분에서 장력, 휘어짐, 굴곡 또는 기형 을 피하기 위하여 성형 과정에서 적당한 조절이 필요하다. 또한, 이 과정을 통해 플라스틱의 투명도가 유지되어야 한다.

생성물 주형 위에 소재 시트의 장착 및 열성형 기구

롤 또는 시트에서 20/1000 두께의 플라스틱이 생성물의 기초적인 소재로 사용 되는 것이 바람직하다. 더 얇거나 더 두꺼운 플라스틱도 사용 가능하나, 구조적 특성 및 플라스틱 찌꺼기에 기초를 둔 보다 더 좋은 결과는 상기의 소재를 이용함으로써 얻어진다.

열성형 부분 제조

열성형 과정은 한번에 한 시트씩, 플라스틱 시트로부터 만들 수 있으나, 이 과정은 연속적으로 이루어지는 것이 바람직하므로 가열 시스템을 지나는 플라스틱 롤(roll)은 압착과 열성형 단계, 열성형 단계와 동시에 진행될 수 있는 정육면체꼴컷팅 단계를 거쳐 열성형으로 제조된 부분을 유리시키는 단계로 실시한다.

모든 열성형 과정을 거쳐, 건조된 시트는 제어된 연화온도(softening temperature)로 가열하고 주형의 외곽선에 맞게 늘린 후, 그 부분이 단단해져 원하는 모양이 유지되는 온도로 냉각시킨다. 만들어진 부분은 불필요한 부분을 제거하여 최종 형태로 만든다.

열성형은 어떠한 열성형 기기에서도 수행할 수 있다; 그러나 중요한 매개변수는 반드시 고려해야 한다. 예를 들어, 가열은 복사열이 바람직하다(투명도 유지). 표준 가열법을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 보다 제어 가능한(controllable) 결과를 얻으려면 여러가지 발열 강도로 여러가지 발열체를 사용하여야 한다. 일단 적절히 가열된 플라스틱 시트는 모양이 만들어질 열성형 부분을 대체한다. 시트와 주형 사이에 음압을 가한 진공성형 또는 시트 반대편에 양압을 가하고 시트와 주형 사이에 음압을 가한 압축공기압 성형을 이용할 수 있다. 고급 사양(high specification)인 평탄도를 위해서 빠르고 강력하게 냉각하는 것이 바람직하다. 주형 기부(mold base)는 물이나 다른 냉각시킬 수 있는 물질과 같은 액체 냉각제가 통과할 수 있도록 관 및 채널로 이루어져 있다. 실시예에서, 우리는 미리 차게 한 물이 주형을 통과하게 함으로써 냉각시켰다. 주형의 채널은 주형의 특징적이고 매우 미세한 부분에서 신장과 냉각을 제어하기 위해 서로 다른 정도와 속도로 냉각이 일어나도록 제작하였다. 보다 바람직하게는 냉각된 부분이 즉시 주사위 모양으로 잘려서 높은 온도의 플라스틱 시트의 나머지 부분으로부터 분리되도록 한 후 열복사를 막기 위해 열성형 부분을 빠져나갈 때 주형 부분으로 돌아가도록 하였다.

플라스틱 롤(roll)의 전체 폭을 이용하기 위하여 3개 카세트의 스트립(strip)으로 제조하기

조작이나 열을 가할 때 생기는 주형부의 변형을 막는 것이 중요하기 때문에 주형 주위에는 최소한의 여분의 플라스틱만 남긴다. 표준크기의 플라스틱 롤의 최대치가 사용된다. 그 다음, 열성형 부분은 열을 다시 복사할 가능성이 있는 남아있는 따뜻한 플라스틱을 최소화하기 위해 플라스틱 롤의 대부분의 폭을 차지할 것이다.

정육면체형 카세트(die-cut cassette) 바닥에 구멍 형성

폴리아크릴아미드 겔 그리고 완충용액과 전극 사이가 접촉하도록 하기 위하여 카세트의 바닥에 구멍을 만들어야한다. 펀치는 압력을 가하여 생기는 기계적인 장력을 최소화하기 위해 플라스틱 시트에 칼이나 칼날로 구멍을 내는 것이 바람직하다.

프레스 하에서 두 부분 조립

열성형 된 3개의 비어있는 긴 조각을 깨끗하게 한 후 지그(jig)에 장착한다. 열성형된 비어있는 부분을 갖는 3개의 카세트에 맞추어진 3개의 접착된 부분과 함께 커버시트로 제작된 실크-스크린은 압력을 통해 결합시키기 위해 지그에 위치한다.

조립된 부분 외부의 정육면체형 카세트

합쳐진 긴 조각들을 표준 칼날을 사용하여 정육면체로 잘라 채울 준비가 된 2 개의 카세트를 유리시켰다.

또한, 카세트를 만들어 카세트에 겔 용액을 담는 과정은 본 발명의 제조과정에 필요하다. 얇고 비교적 부드러운 플라스틱 시트로 만들어진 전기영동 카세트는 겔이 완전히 중합될 때까지 최종 외형을 만들기 위한 외골격 형태로 위치를 잡는 것이 필요하다. 외골격 챔버는 콤으로 또는 콤 없이 채워질 수 있고 정확한 양이나 높이에 도달 할 때까지 뚜껑을 열거나 콤에 있는 구멍으로 카세트에 겔을 부을 수 있다. 완전히 중합된 후에 카세트는 외골격으로부터 분리되어 보관되거나 사용된다. 소량에서 대량으로 확장될 수 있는 제조방법으로, 카세트를 채우는 바람직한 과정은:

카세트 바닥의 구멍을 플라스틱이나 전기 테이프와 같은 고무테이프로 막아 액체 아크릴아미드가 새는 것을 막는다.

카세트는 기타 자이에 고정되어 직각 위치로 유지된다. 그러한 장치는 겔 부분의 앞이나 뒷면의 플라스틱 유동성에 영향을 주지 않아야 한다.

알려진 양, 예를 들어, 8x8x1 cm의 카세트 용기에 6.4 ml의 폴리아크릴아미드 용액을 용기부분에 붓는다.

플라스틱이나 하이브리드 콤은 겔의 웰 위에 위치시켜야 한다. 이 단계에서,플라스틱 시트의 유동성 때문에, 액체 아크릴아미드는 카세트 벽에 압력을 발생시킨다. 용액의 높이는 콤보다 훨씬 낮게 한다. 높이가 같으면 전기영동을 실시하여 제대로 분리할 수 없다.

충진된 카세트는 조심스럽게 외골격으로 옮겨야 한다. 그 다음 조심스럽게 닫아서 기기의 두 개의 고형 벽 사이에 카세트를 샌드위치 형태로 밀어 넣어야 한다. 그리고 부드러운 카세트가 아크로아미드 겔이 알맞게 평평하고 고른 전기영동분리 부위를 만들기 위한 모양을 갖추도록 한다.

겔은 암모니움 퍼설페이트 및 TEMED, 또는 1-하이드록시시클로헥실 페닐 케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 2,2 디메톡시-2-페닐아세토페논, 2',4'-디메톡시아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-프로피오페논, 2-하이트록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온과 같은 개시자를 사용하는 UV 중합 반응을 사용하는 화학적 자극에 의한 상기의 방법으로 중합 반응 될 수 있다.

4% 내지 20% 아크릴아미드 및 기타 성분이 포함된 구배 겔과 같은 연속적인 겔은 상기의 방법을 사용하여 제조 될 수 있다.

본 발명은 구체적인 실시태양과 연관되어 기재되어 있지만, 첨부되는 청구항의 범위에 기재된 바와 같이, 본 발명에 대한 부가적인 변형이 가능하고 그러한 변형은 일반적으로, 본 발명의 원리 및 공지된 사항 또는 본 발명이 속한 기술 분야에서 관용적인 노력에 기인한 것 및 상기의 필수적인 특징에 적용될 수 있는 것과 같은 본 발명에서 개시된 바로부터 출발된 것에 수반되는 본 발명의 어떠한 변형,이용 또는 채용을 모두 포괄하려는 의도에서 비롯된 것으로 이해되어야 한다.

Claims (34)

1. 카세트 성형부(molding part)와는 상이한 높이로 위치한 평면에서 확장된 주변 시트 연접 부분(peripheral sheet engaging portion)에 의해 둘러싸여 카세트 성형부에 시트의 실질적으로 균일한 신장(stretching)을 제공하고 주형의 한 면에 형성된 카세트 성형부를 갖는 본체를 포함하는, 전기영동 카세트의 제조용 주형.
2. 제 1항에 있어서, i) 본체에 제공된 진공 배출구 및 ii) 상기 본체에서 기술된 복수의 진공 틈(aperture)를 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
3. 제 1항에 있어서, i) 본체에 제공된 냉각 입구 및 ii) 본체에 제공된 냉각 배출구를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
4. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 카세트 주형이 웅성(male) 카세트 주형이고, 상기 주변 시트 연접 부분이 본체에서 제공된 홈(groove)인 것을 특징으로 하는 주형.
5. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 카세트 주형이 자성(female) 카세트 주형이고, 상기 주변 시트 연접 부분이 본체에서 제공된 숄더(shoulder)인 것을 특징으로 하는 주형.
6. 제 1항에 있어서, 상기 하나 이상의 카세트 주형이 상기 물질을 신장하기 위해 상기 카세트 주형의 상부 말단 및 하부 말단에 제공된 2종 이상의 상대적으로 대칭인 신장 부재(stretching member)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주형.
7. 제 2항에 있어서, 상기 진공 배출구가 주형의 한 측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 주형.
8. 제 3항에 있어서, 상기 냉각 입구가 주형의 한 측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 주형.
9. 제 3항에 있어서, 상기 냉각 배출구가 주형의 한 측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 주형.
10. 카세트 성형부와는 상이한 높이로 위치한 평면에서 확장된 주변 시트 연접 부분에 의해 둘러싸여 상기 카세트 성형부에 가열된 시트의 실질적으로 균일한 신장을 제공하고 주형의 한 면에 형성된 카세트 성형부를 갖는 본체를 포함하는, 전기영동 카세트를 제조하기 위한 열성형 주형.
11. 제 10항에 있어서, 가열된 시트를 상기 본체에 평편한 상태로 유지하도록 보조하기 위해 상기 본체에서 기술된 복수의 진공 구멍, 및 상기 본체가 진공 장치(vacuum source)에 연결되도록 하는 진공 포트 (vacuum port)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열성형 주형.
12. a) 전기영동 카세트의 제조에 적합한 열성형 주형에 적용되는 열성형 물질을 가열하는 단계;

    b) 상기 물질에 압력을 가하여 상기 주형에 상기 물질을 밀접하게 유지시키는 단계;

    c) 상기 물질을 신장하여 균일하게 분포한 물질 표면을 얻는 단계;

    d) 상기 물질을 냉각시켜, 균일하게 분포한 상기 물질 표면을 제공하도록 채택된 냉각 범위로 성형 물질 표면을 형성하는 단계; 및

    e) 저장고 출입구를 포함하는 주변 부분을 향하는 전기영동 카세트의 주변 부분에 구멍을 제공하는 단계를 포함하는, 전기영동 카세트의 제조를 위한 성형 방법.
13. 제 12항에 있어서, 하나 이상의 카세트 주형의 외형선과 홈의 내부 경계선 사이에 공간을 유지하여 균일한 성형 물질 표면에서 시트 물질을 신장시키면서 홈에 제공된 하나 이상의 카세트 주형을 갖기에 충분한 치수를 가지며 상기 주형이 이의 한 면에 제공된 홈을 갖고, 홈 후미 표면을 갖는 프레임 (frame)을 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
14. 제 12항에 있어서, 상기 열성형 물질을 가열하는 단계가 상기 물질을 주형에 적용하기 전에 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
15. 제 12항에 있어서, 상기 주형이 프레임에 제공된 진공 배출구, 및 상기 프레임에서 기술된 복수의 진공 조리개를 추가로 포함하고, 압력을 가하는 단계가 적어도 부분적으로는 상기 카세트 주형과 시트 물질 사이에 음압(negative pressure)을 생성하도록 상기 진공 조리개를 통해 공기를 인출함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
16. 제 12항에 있어서, 상기 주형이 복수의 구역으로 분할되고, 상기 가열이 상기 구역을 위해 상이한 온도에서 및/또는 가열 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
17. 제 12항에 있어서, 상기 가열이 상기 주형으로부터 열을 방사함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
18. 제 12항에 있어서, 상기 냉각 단계가 상기 주형에 제공된 냉각관을 통해 냉각 액체를 통과시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
19. 제 12항에 있어서, 상기 냉각 단계가 상기 주형에 제공된 냉각관을 통과하는 상기 액체를 예비-냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
20. 제 12항에 있어서, 상기 주형이 복수의 구역으로 분할되고, 상기 냉각이 각각의 구역에서 상이한 속도로 수행되는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
21. 제 12항에 있어서, 물질의 최소량이 잔류하는 물질에서 주형 물질로의 열 확산을 최소화하도록 주형에 잔류하는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
22. 제 12항에 있어서, 상기 구멍이 상기 카세트에서 생성된 기계적인 응력을 최소화하도록 상기 카세트에 구멍을 내는 것을 특징으로 하는 성형 방법.
23. a) 카세트의 하나 이상의 조리개를 밀폐하는 단계;

    b) 상기 카세트에 전기영동 배지를 주입하는 단계; 및,

    c) 전기영동에 채택되는 형태로 상기 전기영동 배지에서 성형된 전기영동 분리 구역을 생성하기 위하여 상기 카세트에 압력을 가하는 단계를 포함하는, 전기영동 카세트에 전기영동 배지를 충진하는 방법.
24. 제 23항에 있어서, 상기 주입이 상기 카세트에 삽입된 콤(comb)에 조리개를 통해 전기영동 배지를 주입함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
25. 제 23항에 있어서, 상기 카세트에 콤을 삽입하여 단계 b) 이후에 웰 공동(well cavity)을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
26. 전기영동 배지 겔이 부착되는 것을 방지하도록 제공된 돌출부를 갖는 하나 이상의 이(tooth)를 포함하고, 카세트에 제거가능하게 삽입되도록 조절되는 전기영동 카세트용 콤.
27. 제 26항에 있어서, 전기영동 배지의 주입을 추가로 허용하고, 전기영동 배지의 주입을 위해 하나 이상의 입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤.
28. 제 26항에 있어서, 상기 하나 이상의 이가 경질 플라스틱 또는 중합체로 제조되는 것을 특징으로 하는 콤.
29. 제 26항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부가 고무, 우레탄, 실리콘, 켐라즈(Chemraz), 바이톤(Viton), 부나-N(Buna-N), 이지스(Aegis), 칼레즈(Kalrez), 테플론(Teflon), EPDM, 아플라스(Aflas), 네오프렌(Neoprene), 플루오로실리콘(Fluorosilicone), 폴리우레탄 및 밀-스펙(Mil-spec)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 콤.
30. 주변에 아크릴아미드 중합을 방지하도록 여기에 제공된 돌출부를 갖는 하나 이상의 이(tooth)를 포함하고, 카세트에 제거가능하게 삽입되도록 조절되는 전기영동 카세트용 콤.
31. 제 30항에 있어서, 전기영동 배지의 주입을 추가로 허용하고, 전기영동 배지의 주입을 위해 하나 이상의 입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 콤.
32. 제 30항에 있어서, 상기 하나 이상의 이가 경질 플라스틱 또는 중합체로 제조되는 것을 특징으로 하는 콤.
33. 제 30항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부가 아크릴아미드 중합을 억제하는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 콤.
34. 제 30항에 있어서, 상기 하나 이상의 돌출부가 고무, 우레탄, 실리콘, 켐라즈, 바이톤, 부나-N, 이지스, 칼레즈, 테플론, EPDM, 아플라스, 네오프렌, 플루오로실리콘, 폴리우레탄 및 밀-스펙으로 이루어진 군으로부터 선택되는 물질로 제조되는 것을 특징으로 하는 콤.