WO2016035622A1 - 生体分子分離積層体およびその製造方法 - Google Patents

生体分子分離積層体およびその製造方法 Download PDF

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WO2016035622A1
WO2016035622A1 PCT/JP2015/073911 JP2015073911W WO2016035622A1 WO 2016035622 A1 WO2016035622 A1 WO 2016035622A1 JP 2015073911 W JP2015073911 W JP 2015073911W WO 2016035622 A1 WO2016035622 A1 WO 2016035622A1
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WO
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protective film
separation
gel
electrophoresis gel
biomolecule
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Application number
PCT/JP2015/073911
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English (en)
French (fr)
Inventor
英樹 木下
公彦 矢部
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis

Definitions

  • the present invention relates to a biomolecule separation laminate for separating biomolecules and a technique for producing the biomolecule separation laminate.
  • proteome analysis has attracted attention as a research subject in the post-genome.
  • Proteome analysis is a large-scale study of protein structure and function.
  • proteome analysis usually, a protein contained in a sample is first separated into individual proteins. At this time, two-dimensional electrophoresis is widely used as one method for separating proteins.
  • Two-dimensional electrophoresis is a technique for two-dimensionally separating proteins by two-stage electrophoresis.
  • two-dimensional electrophoresis for example, by isoelectric focusing (IEF)
  • proteins are separated in the first dimension based on the isoelectric point, and then sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide gel electrophoresis (SDS).
  • SDS sodium dodecyl sulfate / polyacrylamide gel electrophoresis
  • -PAGE separates proteins in the second dimension based on molecular weight etc. by sodium-dodecyl-sulfate-polyacrylamide-gel-electrophoresis).
  • Such two-dimensional electrophoresis has a very high resolution and can separate several thousand types of proteins into spots.
  • an elongated gel strip is used (for example, see Patent Document 1).
  • gel strips according to the prior art typically have a width of about 3 mm and a length of about 7 to 20 cm, and are dried on a plastic film.
  • a polyacrylamide gel having a thickness of ⁇ m or less is chemically adsorbed, and the protective film covers the gel.
  • the protective film is adsorbed by the tackiness of the polyacrylamide gel.
  • the end of the protective film of about 5 mm protrudes from the polyacrylamide gel.
  • the gel strip should be used with the protective film removed and the polyacrylamide gel exposed.
  • the two films are overlapped, and because they are adhered due to the adhesiveness of the polyacrylamide gel, it is very difficult to peel off, and tweezers etc. are inserted in the gap between the two films. Need to be lifted and peeled off. At that time, if tweezers or the like touches the polyacrylamide gel, the gel may be damaged.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and in order to facilitate peeling of a protective film in a biomolecule separation laminate in which a separation medium such as a sheet substrate, polyacrylamide gel, and a protective film are laminated.
  • the main purpose is to provide this technology.
  • an aspect of the biomolecule separation laminate according to the present invention includes a separation medium layer for separating biomolecules, a sheet base material that supports the separation medium layer, and the separation medium layer.
  • a protective film is provided on the opposite side of the sheet substrate, and the protective film has a tab portion extending beyond the separation medium layer, and the tab portion includes the separation medium. It is bent away from the layer.
  • One aspect of the method for producing a biomolecule separation laminate according to the present invention is a lamination step of laminating a protective film, a separation medium layer for separating biomolecules, and a sheet base material supporting the separation medium layer in this order, And a tab forming step of forming a tab portion that extends beyond the separation medium layer and is bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the protective film since the tab portion of the protective film is separated from the sheet base material and the separation medium, the protective film can be easily peeled from the biomolecule separation laminate by grasping the tab portion. .
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows schematic structure of the biomolecule separation laminated body which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a schematic diagram at the time of use of the biomolecule separation laminated body which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows an example of the preparation instrument which can be used suitably for manufacture of the biomolecule separation laminated body which concerns on 1st Embodiment of this invention. It is a schematic diagram explaining an example of the pH gradient of the separation medium in 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 7 is a front view of the cutting edge of the cutting instrument shown in FIG. 7
  • FIG. 7C is a front view of the cutting edge of the cutting instrument in another example.
  • FIG. 7 shows schematic structure of the biomolecule separation laminated body which concerns on the modification of 1st Embodiment of this invention.
  • FIG. 7C is a front view of the cutting edge of the cutting instrument in another example.
  • FIG. 1 It is a perspective view which shows schematic structure of the biomolecule separation laminated body which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram at the time of use of the biomolecule separation laminated body which concerns on 2nd Embodiment of this invention. It is a figure explaining the cutting process of the manufacturing method of the biomolecule separation layered product concerning a 2nd embodiment of the present invention, (a) is a top view (left) before cutting, and (b) is before cutting. It is a side view (right), (c) is a top view after cutting, and (d) is a side view after cutting. It is a figure explaining the fixing process of the manufacturing method of the biomolecule separation laminated body which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a biomolecule separation laminate according to the first embodiment of the present invention.
  • an electrophoresis gel chip (biomolecule separation laminate) 10 includes a sheet substrate 11, an electrophoresis gel (separation medium layer) 12, and a protective film 13 that are laminated in this order.
  • the electrophoresis gel 12 is used as an electrophoresis medium for separating biomolecules.
  • a gel for example, a polyacrylamide gel or agarose gel generally used as an electrophoresis medium can be used. More preferably, a dry gel, particularly a dry polyacrylamide gel can be used.
  • the shape of the electrophoresis gel 12 can be appropriately designed according to the electrophoresis tank of the electrophoresis apparatus using the electrophoresis gel chip 10.
  • it when it is used as an isoelectric focusing gel used in the first dimension of two-dimensional electrophoresis, it is not limited thereto, but it has a width of 1 mm or more and 5 mm or less, preferably 1 mm or more and 2 mm or less. It can be configured as a band-shaped electrophoresis gel.
  • the length of a longitudinal direction is not specifically limited, For example, it can set suitably in the range of 50 mm or more and 240 mm or less.
  • a belt-shaped electrophoresis gel having a longitudinal direction of 52 mm and a lateral direction (width) of 1.2 mm can be obtained.
  • an immobilized pH gradient (IPG) gel is suitable as the electrophoresis gel 12. It is.
  • the IPG gel is, for example, an acrylamide / bisacrylamide mixed solution that forms a gel skeleton (for example, a mixing ratio: 37.5 / 1), several acrylamide buffers that define the pH in the gel skeleton, and a polymerization initiator.
  • Ammonium persulfate (APS, Ammonium persulfate), polymerization accelerators N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine (TEMED; N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine), glycerol (Glycerol) and Can be used.
  • APS Ammonium persulfate
  • TEMED N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine
  • Glycerol glycerol
  • the sheet substrate 11 is for supporting the electrophoresis gel 12. The presence of the sheet substrate 11 increases the strength of the electrophoresis gel chip 10 and prevents the electrophoresis gel 12 from being damaged.
  • a resin film can be suitably used.
  • a plastic film made of polyethylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, or the like can be used as the resin film.
  • a specific example of the sheet substrate 11 is a gel bond film made by Lonza.
  • the thickness of the sheet base material 11 is not specifically limited, For example, it can be 10 micrometers or more and 1000 micrometers or less.
  • the electrophoresis gel 12 and the sheet base material 11 are preferably cut at the ends at the same cutting position.
  • the edge of the electrophoresis gel 12 immediately after formation may not be uniform due to manufacturing reasons.
  • it is difficult to cut only the end portion of the electrophoresis gel 12 it is possible to make the thickness of the electrophoresis gel 12 uniform by cutting the end portion of the electrophoresis gel 12 together with the sheet base material 11. it can. Thereby, the reproducibility of the electrophoresis result can be improved.
  • the protective film 13 is for protecting the electrophoresis gel 12. That is, in the gel chip according to the prior art, since the electrophoresis gel is exposed, physical damage and damage to the surface of the electrophoresis gel during processing, storage, and delivery (transport) Contamination such as proteins and salts may occur. Since the electrophoresis gel chip 10 according to the first embodiment includes the protective film 13 that covers the surface of the electrophoresis gel 12, physical damage to the electrophoresis gel 12 and contamination of the gel surface due to contamination can be prevented. It becomes possible. Note that the protective film 13 is peeled off from the electrophoresis gel 12 when the electrophoresis gel chip 10 is used.
  • the protective film 13 has a tab portion 14 that extends beyond the electrophoresis gel 12 (in other words, protrudes from the electrophoresis gel 12).
  • the tab portion 14 is preferably provided on one of the end portions in the longitudinal direction of the protective film 13.
  • the tab portion 14 is bent upward, that is, in a direction away from the electrophoresis gel 12. More preferably, the tab portion 14 is bent at the root 15 thereof.
  • variety) can be made into the same length as the protective film 13.
  • the tab portion 14 of the electrophoresis gel chip 10 extends beyond the electrophoresis gel 12 and is bent in a direction away from the electrophoresis gel 12. Therefore, the protective film 13 can be easily peeled from the electrophoresis gel 12 without touching the electrophoresis gel 12 by grasping the tab portion 14. Therefore, there is a low possibility that the electrophoresis gel 12 is damaged.
  • the position of the root 15 of the tab part 14 in one edge part (end part in which the tab part 14 is formed) of the longitudinal direction of the protective film 13, the electrophoresis gel 12 and the sheet base It is preferable that the positions where the end portions in the longitudinal direction of the material 11 are cut (cutting positions) are aligned.
  • Such a structure can be easily formed by manufacturing the electrophoresis gel chip 10 by a manufacturing method as described later.
  • the edge of the electrophoresis gel 12 is cut, if the protective film 13 is cut, it is difficult to peel off the protective film 13. It has a tab portion 14 extending beyond (ie, beyond the cutting position), and the tab portion 14 is bent in a direction away from the electrophoresis gel 12 at the cutting position, so that it is easily protected.
  • the film can be peeled off.
  • the position of the other end in the longitudinal direction of the protective film 13 (the end on which the tab portion 14 is not formed) and the longitudinal ends of the electrophoresis gel 12 and the sheet substrate 11. It is preferable to cut at the cutting position. Thereby, the thickness of the electrophoresis gel 12 can be made uniform by cutting the end of the electrophoresis gel 12 also at the other end. Thereby, the accuracy of the electrophoresis result can be improved.
  • the tab portion 14 may be formed on the high pH side, may be formed on the low pH side, or may be formed on both sides.
  • the tab portion 14 is formed on the high pH side.
  • a resin film can be suitably used. Although not particularly limited, a commercially available PET film can be used as the resin film.
  • the protective film 13 it is preferable to provide a transparent film.
  • the thickness of the protective film 13 is not specifically limited, For example, it is 50 micrometers or more and 300 micrometers or less.
  • seat base material 11 and the protective film 13 can be made into strip
  • the electrophoresis gel chip 10 can be suitably used as a so-called gel strip.
  • FIG. 2 is a schematic diagram when the electrophoresis gel chip 10 is used.
  • the protective film 13 is peeled off from the electrophoresis gel 12, and the electrophoresis gel 12 is placed in the electrophoresis tank so that one end of the electrophoresis gel 12 faces the anode and the other end faces the cathode.
  • the electrophoresis gel 12 may have a gel region located outside the electrode during electrophoresis.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an IPG gel preparation tool that can be suitably used for manufacturing an electrophoresis gel chip 10 using an IPG gel as the electrophoresis gel 12.
  • the protective film 13 the separation medium layer 12, and the sheet substrate 11 are laminated in this order (lamination step).
  • the IPG gel preparation device 60 includes a gradient mixer 61, a peristric pump 62, and a monomer filling container 63.
  • the gradient mixer 61 includes a first liquid storage portion 61a and a second liquid storage portion 62b that are connected via a connection tube 61c.
  • the monomer filling container 63 is wider than the electrophoresis gel 12.
  • the monomer filling container 63 can be, for example, 80 mm wide ⁇ 90 mm high ⁇ 0.6 mm deep.
  • an acrylamide / bisacrylamide mixed solution (mixing ratio: 37.5 / 1), four acrylamide derivatives (acid dissociation constants: 3.6, 6.2, 7.0, 35), ammonium persulfate (APS; Ammonium persulfate) ), Tetramethylethylenediamine (TEMED; N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine), glycerol and pure water are used to prepare an acidic monomer solution and a basic monomer solution adjusted at a desired mixing ratio ( For example, see PG Righetti: Immobilized pH gradients: theory and methodology, Elsevier, Amsterdam, 1990).
  • the prepared acidic side monomer solution is put into the second liquid storage part 62b, and the basic side monomer solution is put into the first liquid storage part 61a.
  • the monomer filling container 63 is filled with the solution in the second liquid container 62b.
  • the solution in the second liquid container 62b is agitated.
  • the solution in the second liquid container 62b gradually becomes basic, and an acidic to basic pH gradient is formed in the monomer-filled container 63 from the bottom to the top.
  • a sheet base 11 ⁇ / b> A that is wider than the sheet base 11 is disposed on the inner side surface of the monomer filling container 63.
  • the electrophoretic gel 12A is formed by allowing to stand for a certain period of time and polymerizing the monomer.
  • the electrophoresis gel 12A is covalently bonded to the sheet substrate 11A.
  • the length of the electrophoresis gel 12A can be arbitrarily designed from 50 mm to 240 mm, for example.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of the pH gradient of the electrophoresis gel 12. As shown in FIG. 4, the electrophoresis gel 12A has a pH gradient from one end to the other end.
  • a protective film 13A is attached to the surface of the electrophoresis gel 12A opposite to the sheet base 11A.
  • the protective film 13 ⁇ / b> A is wider than the protective film 13.
  • the protective film 13A is preferably affixed carefully using a roller or the like so as to prevent air bubbles, dust and the like from being mixed. Thereby, the electrophoresis gel chip 20A is manufactured.
  • the sheet-shaped electrophoresis gel chip 20A is cut in the pH gradient direction to separate the band-shaped electrophoresis gel chip 20a (cutting step).
  • the electrophoresis gel chip 20a is formed by laminating a belt-like sheet base material 11a, a belt-like electrophoresis gel 12a, and a belt-like protective film 13a.
  • 5A and 5B are diagrams for explaining a cutting process of the method for manufacturing the electrophoresis gel chip 20 according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a top view of 20A, and FIG. 5B is a side view of 20A.
  • FIG. 5A the cutting position is indicated by a broken line.
  • the sheet-like electrophoresis gel 12A whose one surface is covered with the protective film 13A, for example, it is difficult to cover a very long electrophoresis gel 12a having a width of several millimeters with the protective film 13a. Can be easily performed, and can contribute to mass production.
  • the cutting step can be performed using the cutting device and the cutting method described in Patent Document 1.
  • FIGS. 6 and 7 are perspective views for explaining an example of the tab forming step of the method for manufacturing the electrophoresis gel chip 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the tab portion 14 is formed using the tab forming tool (cutting tool) 72.
  • the tab forming instrument 72 is a nipper provided with a blade portion 72a and a receiving portion 72b facing the blade portion 72a.
  • the tab forming instrument 72 may be a cutting device that includes a similar blade part 72a and receiving part 72b and mechanically cuts, instead of a nipper that is cut manually.
  • FIG. 8 is a schematic view of the cutting edge of the tab forming instrument
  • (a) is a perspective view of the cutting edge of the tab forming instrument 72 shown in FIGS. 6 and 7, and (b) is a perspective view of FIGS. (C) is a front view of the blade edge
  • the blade portion 72a has a slope portion ⁇ , and the tip is sharp.
  • the receiving portion 72b has a flat portion ⁇ at the tip.
  • the tab forming instrument 72 has a configuration in which a gap is formed between the tip of the blade portion 72a and the receiving portion 72b (planar portion ⁇ ) when force is applied.
  • the gap is equal to or wider than the thickness of the protective film 13.
  • the electrophoresis gel chip 20a is sandwiched between tab forming tools 72.
  • the blade portion 72a is sandwiched so as to hit the sheet base material 11a side and the receiving portion 72b (the flat surface portion ⁇ ) hits the protective film 13a side.
  • the tab forming instrument 72 is arranged so that the slope portion ⁇ faces the side where the tab portion 14 is formed. And it presses with respect to the electrophoresis gel chip
  • the wedge-shaped blade portion 72a is inserted from the side opposite to the protective film 13a, the slope portion ⁇ is the sheet base material 11a and the electrophoresis gel 12a, and the tab portion 14 is. Since cutting is performed while extruding to the side to be formed, the member on the side where the tab portion 14 is formed (the end portion on the C side of the sheet base material 11a and the electrophoresis gel 12a) Bend in the opposite direction. Then, along with the bending of the C-side ends of the sheet base material 11a and the electrophoresis gel 12a, the C-side ends of the protective film 13a also bend in the upward direction (the direction away from the electrophoresis gel 12). As a result, the tab portion 14 is formed as shown in FIG.
  • the following method may be performed.
  • a cutting auxiliary body (cushion layer) 71 is stacked on the opposite side of the sheet substrate 11a from the electrophoresis gel 12a to temporarily form a cutting laminate.
  • the cutting auxiliary body 71 is brought into contact with at least a position where cutting is performed.
  • the cutting auxiliary body 71 is configured such that the cushion layer 71 is crushed more in the pressing direction than the protective film 13 when receiving a pressing force so as to sandwich the protective film 13 and the cutting auxiliary body 71.
  • the member is made of, for example, a porous body or an elastic body.
  • the electrophoresis gel chip 20 a is sandwiched by the tab forming instrument 72.
  • the blade portion 72a hits the cutting assisting body 71 side, and the receiving portion 72b (the flat surface portion ⁇ ) is sandwiched so as to hit the protective film 13a side. And it presses with respect to the electrophoresis gel chip
  • the pressing position (cutting position) A of the cutting auxiliary body 71 is crushed and depressed in the pressing direction.
  • the sheet base material 11a and the electrophoresis gel 12a are torn at the pressed position, and the sheet base material 11 and the electrophoresis gel 12 from which the ends are removed remain.
  • the protective film 13a is not cut, and the end portion C of the protective film 13a is the end of the cutting auxiliary body 71 that is not crushed. It is pushed by the part B and bends upward (in a direction away from the electrophoresis gel 12). Thereby, the tab part 14 is formed.
  • the cutting auxiliary body 71 is crushed more in the pressing direction than the protective film 13,
  • the protective film 13 sinks to the cutting auxiliary body 71 side and is valley-folded. Accordingly, as shown in FIG. 7B, the protective film 13 can be easily bent in a direction away from the electrophoresis gel 12 to form the tab portion 14.
  • the thickness of the cutting auxiliary body 71 is preferably not less than the thickness of the protective film 13a (for example, about 300 ⁇ m) and not more than 3 mm.
  • the thickness of the cutting auxiliary body 71 is equal to or greater than the thickness of the protective film 13a, the effect of bending the protective film 13a due to the crushing of the cutting auxiliary body 71 is enhanced.
  • the thickness of the cutting auxiliary body 71 is 3 mm or less, the cutting auxiliary body 71 can be easily cut in the tab forming step.
  • the ends of the electrophoresis gel 12 and the sheet base material 11 are cut at the same cutting position, and extend beyond the cutting position in the protective film 13.
  • the tab portion 14 is bent in a direction away from the electrophoresis gel 12 at the cutting position.
  • the end portion of the electrophoresis gel 12 immediately after formation may not be uniform due to manufacturing reasons. Specifically, in the vicinity of the peripheral portion of the electrophoresis gel 12A, about 5 mm, in principle, the gel is likely to be unevenly formed. Therefore, it is preferable to cut off the portion. However, since it is difficult to cut only the end portion of the electrophoresis gel 12, as described above, the thickness of the electrophoresis gel 12 is made uniform by cutting the end portion of the electrophoresis gel 12 together with the sheet base material 11. Can be
  • the protective film 13 is cut together, it is difficult to peel off the protective film 13, but as described above, the electrophoresis gel 12 and the sheet base material 11 The end portion is cut at the same cutting position, and at the cutting position, the protective film 13 is bent away from the electrophoretic gel 12 to form the tab portion 14, thereby facilitating peeling of the protective film 13. be able to.
  • the shape of the receiving part of the tab forming instrument 72 is not limited to that shown in FIGS.
  • a flat surface portion ⁇ that is an inclined surface of the receiving portion 72c having a blade edge may be opposed to the blade portion 72a.
  • the blade edge of the blade portion 72a is disposed closer to the end of the protective film 13a on which the tab portion 14 is to be formed than the blade edge of the receiving portion 72c.
  • the planar film ⁇ is disposed obliquely with respect to the pressing direction so as to approach the blade part 72a on the C side (side on which the tab part 14 is formed), thereby protecting the protective film. Can be greatly bent in the direction away from the separation medium layer.
  • the members between the protective film 13 and the cutting auxiliary body 71 are omitted for simplification.
  • the electrophoresis gel chip 10 including the sheet base material 11, the electrophoresis gel 12, and the protective film 13 having the tab portion 14 is manufactured.
  • strip-shaped electrophoresis gel chip 10 may be separated after the tab portion 14 is formed in the sheet-shaped electrophoresis gel chip 20A.
  • the sheet base material 11 and the electrophoresis gel 12 do not have to be cut at the same cutting position.
  • the tab portion 14 may be formed by bending the protective film 13a at a position where the electrophoresis gel 12 does not exist. In other words, the protective film 13a does not have to be adhered to the electrophoresis gel 12a at the position where the protective film 13a is bent.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the tab forming process in the modification shown in FIG.
  • the electrophoresis gel 12a is provided only in the central portion of the sheet base material 11a.
  • a cutting auxiliary body (cushion layer) 71 is stacked on the opposite side of the sheet base 11a from the electrophoresis gel 12a to temporarily form a cutting laminate.
  • the cutting auxiliary body 71 is brought into contact with at least a position where cutting is performed.
  • the electrophoresis gel chip 20 a is sandwiched by the tab forming instrument 72.
  • the blade portion 72a hits the cutting assisting body 71 side, and the receiving portion 72b (the flat surface portion ⁇ ) is sandwiched so as to hit the protective film 13a side.
  • the pressing position (cutting position) A of the cutting auxiliary body 71 is crushed and depressed in the pressing direction.
  • the sheet base material 11a is torn at the pressing position, and the sheet base material 11 from which the end portion is removed remains.
  • the C-side end of the sheet base material 11 a also remains on the cutting assisting body 71 due to the frictional force with the cutting assisting body 71.
  • the protective film 13a is not cut
  • the tab portion 14 is formed as shown in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a schematic configuration of a biomolecule separation laminate according to the second embodiment of the present invention.
  • an electrophoresis gel chip (biomolecule separation laminate) 30 includes a support (held part) 37, an adhesive layer 36, a sheet substrate 31, an electrophoresis gel (separation medium layer) 32, and a protective film. 33 are stacked in this order.
  • the description of the sheet substrate 31, the electrophoresis gel (separation medium layer) 32, and the protective film 33 is the same as the description of the sheet substrate 11, the electrophoresis gel 12, and the protective film 13 of the first embodiment, respectively.
  • the protective film 33 has a tab portion 34 that extends beyond the electrophoresis gel 32.
  • the tab portion 34 is provided on one of the end portions in the longitudinal direction of the protective film 33.
  • the tab portion 34 is bent at the root 35 in a downward direction, that is, in a direction away from the electrophoresis gel 32.
  • the support 37 is a member for enabling the electrophoretic gel chip 40 to be automatically transported to an arbitrary place, and is a portion for the transport means to hold when the electrophoretic gel chip 40 is transported.
  • the gel used for the first dimension electrophoresis of the two-dimensional electrophoresis is transported to a different location from the isoelectric focusing after completion of the isoelectric focusing (first dimension electrophoresis), and the molecular weight direction Therefore, the electrophoresis gel chip 40 according to this embodiment having the support 37 is suitable for the first-dimensional electrophoresis of the automated two-dimensional electrophoresis. Can be used.
  • the support 37 is preferably made of an insulating material.
  • the insulating material include plastic materials such as polymethyl methacrylate resin (PMMA), polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (Polycarbonate), quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and alkali-free glass. Glass materials such as alumina, and ceramic materials such as alumina and low-temperature co-fired ceramics can be mentioned, but the material is not limited thereto.
  • the shape of the support 37 can be appropriately designed according to the shape of the electrophoresis gel 32 and the conveying means of the electrophoresis apparatus using the electrophoresis gel chip 40.
  • a plate-like support it can be suitably used in an automated two-dimensional electrophoresis apparatus 90 (described later) that holds the support by a vacuum suction means.
  • a PMMA plate having a size of 60 mm ⁇ 23 mm and a thickness of 1.2 mm can be used as the support 37.
  • Such a support 37 can be manufactured by using a technique such as injection molding.
  • the tab portion 34 of the electrophoresis gel chip 40 extends beyond the electrophoresis gel 32 and is bent in a direction away from the electrophoresis gel 32. Therefore, the protective film 33 can be easily peeled from the electrophoresis gel 32 without touching the electrophoresis gel 32 by grasping the tab portion 34. Therefore, there is a low possibility that the electrophoresis gel 32 is damaged.
  • the position of the base 35 of the tab portion 34 at one end in the longitudinal direction of the protective film 33 (the end where the tab portion 34 is formed), the electrophoresis gel 32 and the sheet base It is preferable that the positions where the end portions in the longitudinal direction of the material 31 are cut (cutting positions) are aligned.
  • Such a structure can be easily formed by manufacturing the electrophoresis gel chip 40 by a manufacturing method as described later.
  • the protective film 33 is formed from the electrophoresis gel 32.
  • the position of the other end in the longitudinal direction of the protective film 33 (the end on which the tab portion 34 is not formed) and the longitudinal ends of the electrophoresis gel 32 and the sheet substrate 31. It is preferable to cut at the cutting position. Thereby, the thickness of the electrophoretic gel 32 can be made uniform by cutting the end of the electrophoretic gel 32 also at the other end. Thereby, the accuracy of the electrophoresis result can be improved.
  • the tab portion 34 may be formed on the high pH side, may be formed on the low pH side, or may be formed on both sides.
  • the tab part 34 is formed on the high pH side.
  • the adhesive layer 36 adheres the support 37 and the electrophoresis gel 32. By using such an adhesive layer 36, it is possible to prevent the electrophoresis gel 32 from peeling from the support 37 and to improve the reliability of the electrophoresis gel chip 80.
  • the adhesive layer 36 examples include, but are not limited to, resin, rubber, gel, and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 36 is preferably more crushed in the pressing direction when receiving a pressing force than the protective film 33.
  • the thickness of the adhesion layer 36 is not specifically limited, For example, it is 80 micrometers or more and 100 micrometers or less.
  • FIG. 12 is a schematic diagram when the electrophoresis gel chip 40 is used.
  • the protective film 33 is peeled off from the electrophoresis gel 32, and the electrophoresis gel 32 is arranged in the electrophoresis tank so that one end of the electrophoresis gel 32 faces the anode and the other end faces the cathode.
  • the electrophoresis gel 12 may have a gel region located outside the electrode during electrophoresis.
  • an electrophoresis gel 32A is formed in a monomer-filled container 63 in which a sheet base 31A wider than the sheet base 31 is arranged by the same method as in the first embodiment.
  • a protective film 33A having a width wider than that of the protective film 33 is attached to the surface of the electrophoresis gel 32A opposite to the sheet base 31A.
  • an adhesive layer 36A having a width wider than that of the adhesive layer 36 is adhered to the surface of the sheet base 31A opposite to the electrophoresis gel 32A.
  • the release film 38A is adhered to the surface of the adhesive layer 36 opposite to the sheet base 31A.
  • the release film 38A is for preventing unintended members or dust from adhering to the adhesive layer 36a before the adhesive layer 36a is bonded to the support 37.
  • a resin film can be suitably used as the release film 38A.
  • a commercially available PET film can be used as the resin film.
  • it is preferable to provide an appropriate surface coat for example, a surface coat that can easily adhere to / separate from the adhesive layer 36A on the surface of the release film 38A on the side in contact with the adhesive layer 36A.
  • the thickness of the release film 38A is not particularly limited, but can be, for example, 20 ⁇ m or more and 200 ⁇ m or less.
  • the electrophoresis gel chip 40A in which the release film 38A, the adhesive layer 36A, the sheet base 31A, the electrophoresis gel 32A, and the protective film 33A are laminated in this order is manufactured.
  • the sheet-shaped electrophoresis gel chip 40A is cut in the pH gradient direction to separate the band-shaped electrophoresis gel chip 40a (cutting step).
  • the electrophoresis gel chip 40a is formed by laminating a strip-shaped release film 38a, a strip-shaped adhesive layer 36a, a strip-shaped sheet substrate 31a, a strip-shaped electrophoresis gel 32a, and a strip-shaped protective film 33a.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a cutting step of the method for manufacturing the electrophoresis gel chip 40 according to the second embodiment of the present invention, wherein (a) is a top view of 40A, and (b) is a side view of 40A.
  • FIG. 13A is a top view of 40a
  • (d) is a side view of 40a.
  • the cutting position is indicated by a broken line.
  • the cutting step can be performed using the cutting device and the cutting method described in Patent Document 2.
  • the electrophoresis gel chip 40b is manufactured by fixing the belt-shaped electrophoresis gel chip 40a obtained in the cutting process to the support 37 (fixing process).
  • the strip-shaped electrophoresis gel chip 40a can be fixed to the support 37 by peeling the release film 38a and pressing the support 37 against the adhesive layer 36a.
  • the belt-shaped electrophoresis gel chip 40a when the belt-shaped electrophoresis gel chip 40a is fixed to the support 37, the belt-shaped electrophoresis gel chip 40a may be bent and may not be fixed properly. Therefore, in the fixing step, it is preferable to fix the belt-shaped electrophoresis gel chip 40a to the support 37 using a fixing jig 80 as shown in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining a fixing process of the method for manufacturing an electrophoresis gel chip according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14A is a perspective view illustrating a schematic configuration of the fixing jig 80.
  • the fixing jig 80 is provided with a groove 80a having a width D into which the belt-like electrophoresis gel chip 40a can be inserted.
  • the groove 80a can have a width of 1.2 mm and a depth of 3 mm.
  • a strip-shaped electrophoresis gel chip 40a is inserted into the groove 80a of the fixing jig 80. At this time, a portion having a desired pH is fitted into the groove 80a. Then, as shown in FIG. 14 (c), with the band-shaped electrophoresis gel chip 40a inserted into the groove 80a of the fixing jig 80, the support member 37 is further inserted into the groove 80a and pushed into the groove 80a. The band-shaped electrophoresis gel chip 40 a can be fixed to the support 37. At this time, since the groove 80 a serves as a guide, the belt-shaped electrophoresis gel chip 40 a can be fixed at an appropriate position on the support 37. Thereby, the electrophoresis gel chip 40b is manufactured.
  • FIG. 15 is a perspective view for explaining a tab forming step of the method for manufacturing the electrophoresis gel chip 40 according to the second embodiment of the present invention.
  • the tab portion 34 is formed using the tab forming instrument 72 as in the first embodiment.
  • the side surface facing the support body 37 and the side surface of the support body 37 facing the side surface face each other. It is preferable to make contact.
  • the positions of the end portions of the adhesive layer 36, the sheet base material 31, and the electrophoresis gel 32 and the end portions of the support 37 can be more accurately aligned.
  • a tab 34 is formed in the adhesive layer 36a, the sheet base material 31a, the electrophoresis gel 32a, and the protective film 23a by the cutting instrument 90 having the opposed blade portions 90a and 90b.
  • the end opposite to the side to be cut is cut at the same position as the end surface of the support 37 ((b) of FIG. 15).
  • the tab forming tool 72 is used to cut the end of the adhesive layer 36a, the sheet base 31a, the electrophoresis gel 32a, and the protective film 23a on the side where the tab 34 is formed (cutting). Position).
  • the blade part 72a hits the adhesive layer 36a side, and the receiving part 72b (the flat part ⁇ ) is sandwiched so as to hit the protective film 33a side. And it presses with the tab formation instrument 72 so that the adhesion layer 36a and the protective film 33a may be pinched
  • the adhesive layer 36a functions like the cutting auxiliary body 71 in the first embodiment, and the pressing position (cutting position) of the adhesive layer 36a is crushed and recessed in the pressing direction. Then, the adhesive layer 36a, the sheet base material 31a, and the electrophoresis gel 32a are torn at the pressed position, and the adhesive layer 36, the sheet base material 31, and the electrophoresis gel 32 from which the ends are removed remain. On the other hand, since there is a gap between the blade portion 72a and the receiving portion 72b (planar portion ⁇ ), the protective film 33a is not cut, and the end portion C of the protective film 33a is the end portion of the adhesive layer 36a that is not crushed. To bend downward (in a direction away from the electrophoresis gel 32). Thereby, the tab part 34 is formed ((d) of FIG. 15).
  • the adhesive layer 36a functions as a cushion layer, and by applying a pressing force to sandwich the adhesive layer 36a and the protective film 33a, the adhesive layer 36a is more than the protective film 33a. Since it is greatly crushed in the pressing direction, the protective film 33a sinks to the adhesive layer 36a side and is valley-folded at the pressing position (cutting position). Thereby, as shown in FIG. 15B, the protective film 33 can be easily bent in the direction away from the electrophoresis gel 32 to form the tab portion 34.
  • the thickness of the adhesive layer 36a functions as a cushion layer, it is preferable that the thickness of the protective film 33a (for example, about 300 ⁇ m) is 3 mm or less.
  • the thickness of the adhesive layer 36a is equal to or greater than the thickness of the protective film 33a, the effect of bending the protective film 33a due to the collapse of the adhesive layer 36a is enhanced.
  • the thickness of the adhesive layer 36a is 3 mm or less, the adhesive layer 36a can be easily cut in the tab forming step.
  • the adhesive layer 36a may not function as a cushion layer. Regardless of whether or not the adhesive layer 36a functions as a cushion layer, also in this embodiment, as described with reference to FIG. 6 in the first embodiment, the wedge-shaped blade portion 72 is the protective film 33a. This is because the protective film 33 is bent in the direction away from the electrophoresis gel 32 even by inserting from the opposite side.
  • the ends of the electrophoresis gel 32 and the sheet base material 31 are cut at the same cutting position, and extend beyond the cutting position in the protective film 33.
  • the tab portion 34 is bent in a direction away from the electrophoresis gel 32 at the cutting position.
  • the end portion of the electrophoresis gel 32 immediately after formation may not be uniform due to manufacturing reasons. Specifically, in the vicinity of the electrophoretic gel 32A, about 5 mm, in principle, the gel is likely to be unevenly formed. Therefore, it is preferable to cut off the portion. However, since it is difficult to cut only the end portion of the electrophoresis gel 32, as described above, the thickness of the electrophoresis gel 32 is made uniform by cutting the end portion of the electrophoresis gel 32 together with the sheet base material 31. Can be
  • the electrophoresis gel 32 when the end of the electrophoresis gel 32 is cut, if the protective film 33 is cut together, it is difficult to peel off the protective film 33.
  • the electrophoresis gel 32 and the sheet base material 31 are separated. The end portion is cut at the same cutting position, and at the cutting position, the protective film 33 is bent in a direction away from the electrophoresis gel 32 to form the tab portion 34, thereby facilitating peeling of the protective film 33. be able to.
  • the electrophoresis gel chip 40 including the sheet base material 31, the electrophoresis gel 32, and the protective film 33 having the tab portion 34 is manufactured.
  • the belt-like electrophoresis gel chip 40 may be separated.
  • the sheet base material 11 and the electrophoresis gel 12 may not be cut at the same cutting position, and the protective film 13 may be bent to form the tab portion 14 at a position where the electrophoresis gel 12 does not exist.
  • the electrophoresis gel chip 40 according to the present embodiment can be applied to an automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 as described below, for example.
  • the use of the electrophoresis gel chip 40 is not limited to the case where the electrophoresis gel chip 40 is applied to the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100, and can be suitably applied to the general implementation of the electrophoresis method involving the conveyance of the gel.
  • An automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 includes a fixing unit 101 that fixes a second separation unit (sample separation instrument) 120 that performs second-dimensional separation of a sample, and an electrophoresis gel 32 that performs first-dimensional separation.
  • Holding means 103 provided with an arm (conveying device) 131 for holding the support 37 to which is fixed, driving means 104 (141 and 142) for moving the fixing means 101 and / or the holding means 103 to change the relative positions of both. )have.
  • FIG. 16A is a perspective view showing a configuration of a main part of the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100.
  • FIG. FIG. 16B shows a configuration in which the protective film 33 is peeled from the electrophoresis gel chip 40 and coupled to the arm 131 of the holding means 103.
  • FIGS. 16C and 16D are a cross-sectional view and a top view showing the configuration of the second separation unit (sample separation instrument) 120 used in the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100.
  • the electrophoresis gel chip 40 is first set on the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 (the arm 131) after the protective film 33 is peeled off.
  • the sample is separated in the first direction (Y direction in the figure) by the first separation unit (not shown), and then conveyed to the second opening 126 of the second separation unit 120. After being bonded, the second separation unit 120 separates the second direction (X direction in the figure).
  • the width of the opening through the upper insulating plate 122 in the second buffer solution tank 128b is the groove of the corresponding lower insulating plate 121. Wider than width. Due to this difference, the electrophoresis gel 32 and the second medium 124 can be brought into close contact with each other, and as a result, the second-dimensional separation of the sample in the electrophoresis gel 32 after the first-dimensional separation can be successfully performed.
  • the insulator 120a covering the second medium 124 must have a portion for bringing the electrophoretic gel 32 and the second medium 124 into close contact with each other. .
  • a portion may be the second opening 126 or a further opening (third opening) 126 ′ may be provided between the first opening 125 and the second opening 126.
  • the first medium supply port has an appropriate size and shape for adhering the electrophoresis gel 32 including the separated sample to the second medium 124 in a plane perpendicular to the first direction.
  • the second medium 124 is inserted from the second opening 126 in order to bring the electrophoresis gel 32 and the second medium 124 into close contact with each other in the first medium supply unit. It is preferable that the protrusion protrudes, and in order to increase the degree of adhesion, it is more preferable that the protruding second medium portion has no irregularities.
  • an adhesive member (not shown) for bringing the electrophoresis gel 32 and the second medium 124 into close contact with each other is provided in the second opening 126. It only has to be.
  • Preferred adhesive members include, but are not limited to, agarose, low viscosity (about 1-3%) gels such as acrylamide, and high viscosity liquids such as glycerin, polyethylene glycol, and hydroxypropyl cellulose.
  • the parameters defining the separation in the first direction (Y direction in the figure) and the separation in the second direction (X direction in the figure) may be the same, but may be different for improving the separation performance. preferable.
  • Parameters that define separation in these two directions include protein isoelectric point, molecular weight, surface charge per unit size (zone electrophoresis), distribution coefficient to micelles (micellar electrokinetic chromatography), stationary phase-transfer Examples include the partition coefficient to phases (electrochromatography) and affinity constants for interacting substances (affinity binding electrophoresis).
  • separation in the first direction is based on the isoelectric point.
  • the separation in the second direction is performed based on the molecular weight.
  • the driving means 104 includes a vertical direction driving means 141 and a parallel direction driving means 142.
  • the holding means 103 ( The support arm 131) is held so as to be movable in the Z-axis direction by the vertical driving means 141 via a recess (holding means connecting portion) 141 ′ of the vertical driving means 141.
  • the vertical direction driving means 141 is held so as to be movable in the X-axis direction by the parallel direction driving means 142 via the concave portion (Z-axis stage coupling portion) 142 ′ of the parallel direction driving means 142. Therefore, the fixing means 101 and / or the holding means 103 are moved in the vertical direction by the vertical direction driving means 141 and in the parallel direction by the parallel direction driving means 142 with respect to the plane composed of the first direction and the second direction. obtain.
  • sample is used interchangeably with specimens, preparations in the art, and as used herein, “biological sample” or equivalent thereof is intended.
  • a “biological sample” is intended to be any preparation obtained from biological material as a source (eg, an individual, body fluid, cell line, tissue culture or tissue section).
  • Biological samples include body fluids (eg, blood, saliva, plaque, serum, plasma, urine, synovial fluid, and fluids) and tissue sources.
  • a preferred biological sample is a subject sample.
  • Preferred subject samples are skin lesions, sputum, pharyngeal mucus, nasal mucus, pus, or secretions obtained from the subject.
  • tissue sample intends a biological sample obtained from a tissue source.
  • sample includes, in addition to the biological sample and the tissue sample, a protein sample, genomic DNA sample and / or extracted from the biological sample and the tissue sample.
  • a total RNA sample is also included.
  • the two-dimensional electrophoresis will be described below by taking as an example the case where the first dimension is performed by gel isoelectric focusing and the second dimension is performed by SDS-PAGE, but the present invention is not limited to this embodiment.
  • the first medium voltage application unit 105 and the second medium voltage application unit 106 are connected to the first separation unit 110 and the second separation unit 120, respectively, in order to automate the entire process.
  • Wiring means 107 and 108 are provided.
  • the wiring means 107 has a third electrode 114 (a pair of anode and cathode) provided in the first separation tank 111d at the tip thereof, and the wiring means 108 at the tip thereof.
  • the first electrode 129a and the second electrode 129b are provided in the first buffer solution tank 128a and the second buffer solution tank 128b, respectively (see FIG. 17).
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the fixing means 101 of the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 according to this embodiment and members disposed in the vicinity thereof. In FIG. 17, two-dimensional electrophoresis is performed from left to right.
  • a first separation unit 110 that performs first-dimensional separation of a sample and a second separation unit that performs second-dimensional separation of a sample (sample separation instrument) 120) is fixed by vacuum suction.
  • the first separation unit 110 is provided with a plurality of tanks, one of which is provided with an electrode (third electrode) 114.
  • the second separation unit 120 is provided with two tanks (a first buffer solution tank 128a and a second buffer solution tank 128b), and electrodes (a first electrode 129a and a second electrode 129b) are provided respectively. .
  • the support 37 is held by an arm 131 that is a part of the holding means 103 (not shown) of the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 according to this embodiment.
  • the arm 131 can be moved in the X direction and / or the Z direction as shown in the figure by the driving means 104 of the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the arm 131 is moved in the direction of the arrow 102 in FIG. 17 by the driving means 104 after the electrophoresis gel chip 40 is coupled by vacuum adsorption.
  • the electrophoresis gel 32 is subjected to a desired process in each tank provided in the first separation unit 110 when the electrophoresis gel chip 40 is moved by the driving means 104, and is subsequently conveyed to the second separation unit 120.
  • the movement of the arm 131 by the driving means 104 is performed as follows.
  • the parallel driving means 142 drives the arm 131 together with the vertical driving means 141 to the desired X position of the first medium placement tank 111a, and then the driving means 141 lowers the arm 131 to the desired Z position.
  • the electrophoresis gel 32 can be moved by the driving means 104.
  • the adsorption to the arm 131 can be automatically controlled by using, for example, an electromagnetic valve.
  • the electrophoresis gel 32 has a very thin shape compared to its width and length. Therefore, it is difficult not only to distinguish the front and back surfaces of the gel and the direction of the pH gradient, but also to cause warping and twisting, and it is difficult to keep the shape constant. This can be a factor in poor reproducibility of electrophoresis results. Furthermore, since the operation of the electrophoresis gel 32 in each step of electrophoresis is also not easy, it is difficult to improve the positional accuracy when moving the electrophoresis gel 32. In order to overcome such problems and stably hold and operate the electrophoretic gel 32 with an automatic apparatus, the present inventors used the electrophoretic gel 32 fixed to a support 37.
  • FIG. 18 and FIG. 19 show the configurations of the first separation unit 110 and the second separation unit 120 in FIG. 17 in detail.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the fixing unit 101 to which the first separation unit 110 that performs the first-dimensional separation of the sample and the second separation unit 120 that performs the second-dimensional separation of the sample are fixed.
  • FIG. A top view is shown.
  • a first separation unit 110 that performs first-dimensional separation of a sample and a second separation that performs second-dimensional separation of the sample.
  • the two separators 120 are fixed.
  • the first separation unit 110 is provided with a plurality of reagent tanks 111 (111a to 111d) and 112 (112a to 112d), and the second separation unit 120 includes two tanks (a first buffer solution tank 128a and a second buffer tank).
  • a buffer bath 128b) is provided.
  • the number of reagent tanks 111 and reagent tanks 112 is not limited to this.
  • the step of introducing the sample into the electrophoresis gel 32, the step of swelling the electrophoresis gel 32, the step of applying a voltage to the electrophoresis gel 32 and separating the sample in the first direction, the electrophoresis gel The process of dye
  • the first separation unit 110 has a preferable shape for treating the electrophoresis gel 32 in this way. By separately adding the sample to the electrophoresis gel 32 and swelling the first medium, the swelling speed can be improved.
  • the staining step may be performed before the first direction separation or after the second direction separation of the sample as usual, but the staining operation is complicated and time-consuming, and it is very difficult to try automation. Therefore, it is preferable to bind the protein (or DNA) in the sample to be stained with the fluorescent substance after the sample separation in the first direction and before the sample separation in the second direction.
  • the binding mode between the protein (or DNA) in the sample and the fluorescent substance include, but are not limited to, a covalent bond, an ionic bond, a coordinate bond, and an intercalation.
  • the first separation unit 110 has a configuration in which grooves (reagent tanks) 111 and 112 are provided in a single insulator.
  • the first reagent tank 111 is for storing reagents necessary for the process until the first-dimensional separation is performed, and the second reagent tank 112 is necessary after the first-dimensional separation and before the second-dimensional separation. It is for storing the reagent.
  • the first reagent tank 111 includes a first medium arrangement tank 111a, a sample tank 111b, a swelling tank 111c, and a first separation tank 111d, and the sample tank 111b has a sample introduction portion 113.
  • the second reagent tank 112 includes a first equilibration tank 112a, a staining tank 112b, a washing tank 112c, and a second equilibration tank 112d.
  • the first separation tank 111d is a part where the first-dimensional separation is performed in the electrophoresis gel 32, and is filled with a buffer solution necessary for the first-dimensional separation.
  • the first separation tank 111d may not be filled with the buffer solution necessary for the first-dimensional separation.
  • the sample in the electrophoresis gel 32 is separated by applying a voltage from the first medium voltage applying means 105.
  • the first equilibration tank 112a is preferably provided to store a buffer solution for replacing the buffer solution used for the first direction separation and increasing the efficiency of staining performed after the first direction separation.
  • the washing tank 112c is preferably provided for storing a buffer solution for washing excess fluorescent dye attached in the staining tank 112b in which the fluorescent dye is stored.
  • the second equilibration tank 112d stores a reagent preferable for performing the second direction separation. For example, a reagent for reducing the protein in the electrophoresis gel 32 and a reagent for converting the protein into SDS are stored. .
  • a buffer solution, a surfactant, an enzyme, an interacting substance, or the like may be stored depending on the second direction separation method.
  • the separated sample separated in the first direction in the electrophoresis gel 32 is further separated in a second direction different from the first direction.
  • the second separation unit 120 causes the electrophoresis gel 32 including the sample separated in the first direction to be in close contact with the second medium 124; Is applied to separate the sample in the second direction.
  • a step of detecting a sample being separated in the second direction is also performed.
  • the second separation unit 120 includes two grooves (a first buffer solution tank 128a) provided in the lower insulating part through the upper insulating plate 122 in an insulator 120a obtained by superimposing the lower insulating plate 121 and the upper insulating plate 122. And a second buffer tank 128b).
  • the lower insulating plate 121 is provided with a groove (second medium storage portion) 124 ′ for covering and storing the second medium 124 between the lower insulating plate 121 and the upper insulating plate 122.
  • the second medium 124 (not shown) stored in the second medium storage part 124 ′ is covered with an insulator 120 a composed of the lower insulating plate 121 and the upper insulating plate 122, and the first opening 125 and the second opening 126. It is possible to contact the outside of the insulator 120a.
  • the first opening 125 and the second opening 126 face the first buffer solution tank 128a and the second buffer solution tank 128b provided in the second separation unit 120, respectively.
  • the first buffer tank 128a and the second buffer tank 128b include the second medium 124 and the first opening 125 stored in the second medium storage section 124 ′.
  • the first buffer solution and the second buffer solution that are in contact with each other through the second opening 126 are filled.
  • the first buffer solution tank 128a and the second buffer solution tank 128b are provided with a first electrode 129a and a second electrode 129b, and the second medium voltage application means 106 via the first electrode 129a and the second electrode 129b.
  • the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 sets the sample, reagent, and separation medium necessary for two-dimensional electrophoresis at predetermined positions, and then appropriately controls each of the above-described means and automatically executes all processes.
  • Control means Information from a position sensor or the like for detecting the relative position of the fixing means 101 or the holding means 103 is input to the control means, and the control means performs the automation successfully by the fixing means 101 and the holding means 103 (arms). 131), control signals for the driving means 104, the first medium voltage applying means 105, the second medium voltage applying means 106, the first wiring means 107, and the second wiring means 108 are output.
  • the control unit included in the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 is preferably a CPU that executes program codes that are manufactured using various languages and stored in a recording medium such as a ROM and / or a RAM. It may be a computing means.
  • the drive means 104 moves (conveys) the holding means 103 by starting the control. Since the support (held part) 37 of the electrophoresis gel chip 40 is held by the arm 131 which is a part of the holding means 103, the electrophoresis gel chip 40 on which the electrophoresis gel 32 is fixed is driven by the control means. Is moved (conveyed) indirectly by the driving means 104, and the desired processing is performed as follows.
  • the electrophoresis gel chip 40 arranged in the first medium arrangement tank 111a is conveyed to the sample tank 111b.
  • the electrophoresis gel chip 40 is maintained in the sample tank 111b until the sample is absorbed by the electrophoresis gel 32.
  • the time required for sample absorption is recorded in the storage of the control means.
  • the electrophoresis gel chip 40 is conveyed to the swelling tank 111c, maintained in the swelling tank 111c until the electrophoresis gel 32 swells, and is shaken minutely as necessary. Information relating to the time required for the electrophoresis gel 32 to swell and the minute shaking operation are also recorded in the storage section of the control means.
  • the electrophoretic gel 32 swollen on the electrophoretic gel chip 40 is transported to the first separation tank 111d and disposed between the third electrodes 114 in the first separation tank 111d.
  • a voltage is applied to the electrophoresis gel 32 by the first medium voltage application means 105, and the sample is separated in the first direction in the electrophoresis gel 32.
  • Information about the time required for sample separation and the required voltage is also recorded in the storage of the control means.
  • Each information described above is appropriately selected and executed according to the type of electrophoresis gel 32 to be used, the type of sample, and the type of each reagent by a program recorded in the storage unit of the control means.
  • the electrophoresis gel 32 is transported to the first equilibration tank 112a, and if necessary, the subsequent staining is successfully performed. Equilibrated to do.
  • the equilibrated electrophoresis gel 32 is transported to the staining tank 112b, and is shaken slightly as necessary, so that the sample in the electrophoresis gel 32 is stained.
  • the electrophoretic gel 32 after dyeing is conveyed to the washing tank 112c, and excessive dye is appropriately washed by being shaken minutely.
  • the electrophoretic gel 32 after decolorization is transported to the second equilibration tank 112d and finely shaken as necessary in order to successfully perform separation in the second direction in the second medium. , And so that subsequent separation in the second direction in the second medium is carried out successfully.
  • the equilibrated electrophoresis gel 32 is conveyed to the first medium supply unit 126 of the second medium 124 and is brought into close contact with the second medium 124.
  • the sample is separated in the second direction in the second medium 124 by applying a voltage to the second medium 124 by the second medium voltage applying unit 106.
  • Information such as the time required for separation in the reagent vessels 112a to 112d and the second medium 124 is also recorded in the storage unit of the control means.
  • Each piece of information described above is appropriately selected and executed according to the type of electrophoresis gel 32 and second medium 124 to be used, the type of sample, and the type of each reagent by a program recorded in the storage unit of the control means.
  • the above-described control by the control means is executed, whereby the two-dimensional electrophoresis process can be performed fully automatically.
  • the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 includes a control unit that performs the control as described above, it is possible to easily select and / or introduce various protocols and pursue sample separation performance.
  • a two-dimensional high voltage application control system for feedback control of a voltage application program for two-dimensional electrophoresis can be introduced and controlled in cooperation with an automatic stage.
  • the second medium 124 may be manufactured in the second medium storage unit 124 ′, or the separately manufactured second medium 124 may be moved and fixed to the second medium storage unit 124 ′.
  • the second medium storage unit 124 ′ does not need to be a groove, and in that case, a spacer (not shown) equal to the thickness of the second medium 124 is provided below. What is necessary is just to arrange
  • the insulator 120a covering the second medium 124 is preferably made of a highly waterproof material.
  • the insulator 120a is preferably made of a highly light-transmitting substance.
  • the substance having such characteristics include glass and resin, and examples of the resin material include PMMA, PDMS, COP, polycarbonate, polystyrene, PET, vinyl chloride, and the like from the viewpoint of weight, operability, and productivity.
  • An acrylic resin for example, polymethyl methacrylate (PMMA) etc. is preferable.
  • the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 various processes are executed while the electrophoresis gel chip 40 is sequentially moved. Therefore, the three-dimensional positional accuracy of the electrophoresis gel chip 40 is important. In this case, not only the electrophoresis gel chip 40 is firmly fixed, but also the first separation unit 110 and the second separation unit 120 that move relatively need to be firmly fixed.
  • first separation unit 110, the second separation unit 120, and the electrophoresis gel chip 40 are exchanged for each sample, it is preferable that these immobilizations are removable.
  • a mechanism for fixing the first separation unit 110, the second separation unit 120, and the electrophoresis gel chip 40 to the fixing unit 101 and the holding unit 103 in addition to the vacuum adsorption mechanism as described above, a pinching and fixing mechanism, magnetic force fixing Examples include, but are not limited to, mechanisms and electrostatic attraction mechanisms.
  • excitation light is emitted from the stage below the first separation unit 110 and the second separation unit 120 (fixing means) when detecting fluorescence of the sample. ) 101 is irradiated. If the stage (fixing means) 1 has irregularities, the excitation light and / or fluorescence wavelength is reflected non-uniformly, increasing the background at the time of detection and preventing successful detection. Therefore, the vacuum suction plate has a color tone with little reflection, is processed into a flat surface without unevenness, and a suction hole provided for vacuum suction is provided in a portion other than directly below the detection unit of the second separation unit 120 Is preferred.
  • the first electrode 129a and the second electrode 129b provided in the first buffer solution tank 128a and the second buffer solution tank 128b, respectively, and the third electrode 114 provided in the first separation tank 111d may or may not be fixed. May be.
  • the electrodes 129a, 129b, and 114 may be conductors patterned in the respective tanks 128a, 128b, and 114, respectively.
  • the arm 131 conveys the electrodes 129a, 129b and 114 to the tanks 128a, 128b and 111d, respectively, and the electrodes provided in the respective tanks It can be attached to and detached from a fixing part (not shown).
  • the electrodes 129a, 129b, and 114 may be immersed in the filled buffer solution without being fixed to the first buffer solution tank 128a, the second buffer solution tank 128b, and the first separation tank 111d, respectively.
  • each electrode can be successfully cleaned by providing an electrode cleaning tank 140 as shown in FIG.
  • part of the electrode washing tank 140 is not restricted to the site
  • the first separation unit 110 has a plurality of tanks (reagent tanks) 111 and 112.
  • the plurality of reagent tanks are preferably filled with a reagent necessary for sample separation in the electrophoresis gel 32 and a reagent necessary for staining the electrophoresis gel 32 after separation (or the sample in the electrophoresis gel 32).
  • the reagent to be filled can be appropriately selected as necessary.
  • what is necessary is just to increase / decrease the number of the some reagent tank 111 * 112 according to a required process process.
  • the plurality of reagent vessels 111 and 112 are provided with a sheet-like sealing material 123 that can be peeled and removed for sealing the filled reagent (see FIG. 21).
  • a sheet-like sealing material 123 that can be peeled and removed for sealing the filled reagent (see FIG. 21).
  • the sheet-like sealing material 123 can be peeled and removed by a sheet peeling means (not shown) provided in the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100.
  • the sheet peeling unit is preferably driven by the driving unit 104.
  • FIG. 21 shows a form in which the arm 131 of the holding unit 103 is a sheet peeling unit.
  • the sheet-like sealing material 123 can be pierced by a pressing external force from the electrophoresis gel chip 40.
  • the support body 37 may include a drilling auxiliary tool.
  • the sheet-like sealing material 123 can be perforated by the normal operation of the electrophoretic gel chip 40 in the first separation unit without providing additional means such as the sheet peeling means.
  • the first separation unit 110 has an on-demand adjustment reagent tank, and the on-time adjustment reagent tank is in a single reagent tank containing a plurality of reagents by the sheet-like sealing material 123.
  • the sheet-like sealing material 123 is peeled off or perforated, a plurality of reagents are mixed.
  • the automated two-dimensional electrophoresis apparatus according to the present embodiment is used. If 100 is used, complicated work can be avoided.
  • the automated two-dimensional electrophoresis apparatus 100 including the first separation unit 110 having the reagent tanks 111 and 112 as described above includes reagent injection means (not shown) for injecting the reagent into the reagent tanks 111 and 112. It is still more preferable that it is characterized.
  • This reagent injection means is preferably configured to operate in conjunction with the holding means and the driving means.
  • the present invention has been described using an embodiment in which the insulator 120a, the first buffer solution tank 128a, and the second buffer solution tank 128b are integrally formed in the second separation unit 120, these are configured separately. It may be.
  • the second separation unit 120 includes a lower insulating plate 121 and an upper insulation sandwiching a second medium storage unit 124 ′ that stores the second medium 124. It comprises an insulator 120a formed from a plate 122, and an electrophoresis tank 130 having an insulator receiver 127 for receiving the insulator 120a, a first buffer solution tank 128a, and a second buffer solution tank 128b.
  • the lower insulating plate 121 and the upper insulating plate 122 have a first opening 125 and a second opening through which the second medium 124 contacts the buffer solution in the first buffer solution tank 128a and the second buffer solution tank 128b, respectively.
  • An opening 126 is provided.
  • the insulator receiving portion 127 has a flat surface that can receive the insulator 120a (particularly, the lower insulating plate 121) without a gap.
  • the material constituting the insulator 120a and the migration tank 130 may be the same or different.
  • the migration tank 130 is preferably made of a highly waterproof material from the viewpoint of being filled with a buffer solution.
  • the insulator 120a and the electrophoresis tank 130 are preferably fixed, but more preferably detachable by a vacuum suction mechanism, a pinching and fixing mechanism, a magnetic force fixing mechanism, and an electrostatic suction mechanism.
  • the migration tank 130 may be provided with the insulator receiving portion 127, the first buffer solution tank 128a, and the second buffer solution tank 128b separately. In this case, the first buffer solution does not leak without leaking.
  • the protective film 33 and the sheet base Members other than the protective film 33 existing between the material 31 may function as a cushion layer.
  • “functions as a cushion layer” means that when a pressing force is applied to sandwich the protective film 13 (33) and the sheet base material 11 (31) in the tab forming step, the protective film 13 (33) Indicates that the film is largely crushed in the pressing direction, whereby the protective film 13 (33) sinks toward the sheet base material 11 (31) and is valley-folded at the pressing position. Thereby, the protective film 13 (33) can be easily bent in a direction away from the electrophoresis gel 12 (32).
  • the tab part 14 (34) bent in the direction away from the electrophoresis gel 12 (32) can be formed easily.
  • a biomolecule separation laminate according to aspect 1 of the present invention includes a separation medium layer for separating biomolecules, a sheet base material supporting the separation medium layer, and the separation medium layer.
  • a protective film is provided on the opposite side of the sheet substrate, and the protective film has a tab portion extending beyond the separation medium layer, and the tab portion includes the separation medium. It is bent away from the layer.
  • the tab portion of the protective film extends beyond the separation medium layer and is bent in a direction away from the separation medium layer, the tab portion is separated from the sheet base material and the separation medium layer. is seperated. Therefore, the protective film can be easily peeled off from the biomolecule separation laminate by grasping the tab portion.
  • the separation medium layer and the sheet base material are cut at the same cutting position, and the tab part is The position may be bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the edge of the separation medium layer immediately after the formation of the separation medium layer may not be uniform due to manufacturing reasons.
  • the thickness of the separation medium layer can be made uniform by cutting the end portion of the separation medium layer for each sheet base material.
  • the protective film exceeds the separation medium layer (that is, It has a tab portion that extends (beyond the cutting position), and the tab portion is bent in a direction away from the separation medium layer at the cutting position, so that the protective film can be easily peeled off. .
  • seat base material are all strip
  • the said tab part is the length of the said protective film. It may be provided at the end in the direction.
  • a cushion layer is laminated on the sheet substrate on the side opposite to the separation medium layer, and the cushion layer is protected from the protection layer.
  • the cushion layer may be crushed more in the pressing direction than the protective film.
  • the cushion layer is crushed more in the pressing direction than the protective film. Will sink to the cushion layer side and will be folded. Thereby, the protective film can be easily bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the tab part currently bent in the direction away from a separation medium layer can be formed easily, manufacture of a biomolecule separation laminated body becomes easy.
  • the cushion layer may be separated after the tab portion is formed.
  • the cushion layer may be an adhesive layer.
  • the adhesion layer may be laminated
  • an arbitrary member can be bonded to the sheet base material via the adhesive layer.
  • maintained by the conveying apparatus which conveys the said biomolecule separation laminated body is the said sheet
  • the transport device can easily transport the biomolecule separation laminate by holding the held portion. Thereby, for example, two-dimensional electrophoresis can be automated.
  • a release film may be laminated on the side opposite to the sheet base material with respect to the adhesive layer.
  • the separation medium layer may be a gel.
  • the gel may be a dry gel.
  • the gel may be an isoelectric focusing gel.
  • biomolecules can be preferably separated in the separation medium layer, and can be suitably used particularly in the first-dimensional electrophoresis of two-dimensional electrophoresis.
  • the protective film is more than the protective film.
  • Other members may be greatly crushed in the pressing direction.
  • seat base material may be pinched
  • the tab part currently bent in the direction away from a separation medium layer can be formed easily, manufacture of a biomolecule separation laminated body becomes easy.
  • a method for producing a biomolecule separation laminate according to aspect 13 of the present invention includes a lamination step of laminating a protective film, a separation medium layer for separating biomolecules, and a sheet base material supporting the separation medium layer in this order, And a tab forming step of forming a tab portion that extends beyond the separation medium layer and is bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the tab portion of the protective film extends beyond the separation medium layer and is bent in a direction away from the separation medium layer, the tab portion is separated from the sheet base material and the separation medium layer. is seperated. Therefore, the biomolecule separation laminated body which can peel off a protective film from a biomolecule separation laminated body easily by grasping a tab part can be manufactured suitably.
  • the blade part is on the sheet substrate side
  • the plane part is on the protective film side
  • the protective film and the sheet substrate are By applying a pressing force so as to sandwich the sheet base material, the protective film can be bent away from the separation medium layer without cutting the protective film.
  • the biomolecule separation laminated body which can peel off a protective film from a biomolecule separation laminated body easily can be manufactured suitably.
  • the blade portion is wedge-shaped and has a slope portion.
  • the said cutting instrument WHEREIN In the manufacturing method of the biomolecule separation laminated body which concerns on aspect 16 of this invention, in the said aspect 14 or 15, the said cutting instrument WHEREIN: The space
  • the protective film can be prevented from being accidentally cut by the cutting tool.
  • the flat surface portion approaches the blade portion on the side where the tab portion is formed. Moreover, you may arrange
  • the protective film can be greatly bent in the direction away from the separation medium layer.
  • the separation medium layer and the edge of the sheet base material are cut at the same cutting position in the tab forming step in the above aspects 13 to 17.
  • the tab portion extending beyond the cutting position in the protective film may be bent in a direction away from the separation medium layer at the cutting position.
  • the edge of the separation medium layer immediately after the formation of the separation medium layer may not be uniform due to manufacturing reasons.
  • the thickness of the separation medium can be made uniform by cutting the end of the separation medium layer for each sheet base material.
  • the edge of the separation medium layer and the sheet substrate are the same.
  • the part can be easily formed. Thereby, the biomolecule separation laminated body which can peel off a protective film from a biomolecule separation laminated body easily can be manufactured suitably.
  • a cushion layer is further laminated on the sheet substrate on the side opposite to the separation medium layer.
  • the cushion layer is crushed more in the pressing direction than the protective film, and the cushion layer is By being crushed, the tab portion may be bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the protective film sinks to the cushion layer side and is valley-folded. Thereby, the protective film can be easily bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the tab portion bent in a direction away from the separation medium layer can be easily formed, the biomolecule that can easily peel off the protective film from the biomolecule separation laminate.
  • a separated laminate can be suitably produced.
  • the said cushion layer is an adhesion layer
  • seat base material is passed through this adhesion layer through the said adhesion layer. You may adhere
  • the biomolecule separation laminate manufactured by the above configuration can be easily transported by the transport device holding the held portion. Thereby, for example, two-dimensional electrophoresis can be automated.
  • a pressing force is applied so as to sandwich the protective film and the sheet base material.
  • the member other than the protective film may be crushed more in the pressing direction than the protective film, and the tab portion may be bent in a direction away from the separation medium layer.
  • seat base material may be pinched
  • members (for example, sheet base materials) other than a protective film are more than a protective film. Since it is greatly crushed in the pressing direction, the protective film sinks to the sheet substrate side and is valley-folded at the pressing position. Thereby, the protective film can be easily bent in a direction away from the separation medium layer.
  • the tab portion bent in a direction away from the separation medium layer can be easily formed, the biomolecule that can easily peel off the protective film from the biomolecule separation laminate. A separated laminate can be suitably produced.
  • an acrylamide gel (separation medium) having a pH gradient shown in FIG. 4 was polymerized by a known method.
  • the acrylamide gel was covalently bonded to the gel bond film by placing a gel bond film (Lonza) (sheet base material) in the container of the gel preparation device.
  • the polymerized acrylamide gel was dried by leaving it overnight in a vacuum desiccator. After drying, a protective film is applied to the acrylamide gel surface, an adhesive layer is adhered to the gel bond film side, and then a release film is applied to produce a gel sheet shown in FIGS. did.
  • FIGS. 13C and 13D By cutting the gel sheet in the gradient direction of the isoelectric point with a width of about 1 to 3 mm, a strip-shaped gel strip shown in FIGS. 13C and 13D was produced. Subsequently, the release film of the gel strip was peeled off, and a support (held part) was attached as shown in FIG. Next, as shown in FIGS. 15A and 15B, the basic side (R side) portion where the gel strip protrudes from the support was cut. Further, as shown in FIGS. 15C and 15D, only the acrylamide gel and the gel bond film were cut (the protective film was not cut) by using a dedicated nipper (cutting instrument) with a crushed single blade.
  • two-dimensional electrophoresis was performed based on the manufacturer's standard method using an automated two-dimensional electrophoresis apparatus (Auto2D, Sharp Manufacturing System Co., Ltd.).
  • the length of the acrylamide gel of the prepared chip was 52 mm.
  • the distance between the cathode and anode in the first-dimensional electrophoresis in the automated two-dimensional electrophoresis apparatus was 48 mm. Therefore, the gel outside the electrode was present by 2 mm at both ends of the acrylamide gel.
  • the produced protective film of the chip was grasped by hand and peeled off.
  • the protective film could be easily peeled off.
  • a mouse liver sample previously fluorescently labeled IC5-OSu: Dojindo Chemical Co., Ltd.
  • a gel swelling solution urea, thiourea, 3- (3-colamidopropyl) dimethylammonio-1-propanesulfonate ( CHAPS), dithiothreitol (DTT), and ampholyte (including ampholite) were used.
  • CHAPS urea, thiourea, 3- (3-colamidopropyl) dimethylammonio-1-propanesulfonate
  • DTT dithiothreitol
  • ampholyte including ampholite
  • the present invention can be used in the field of manufacturing analyzers such as biological samples.
  • Electrophoresis gel chip (biomolecule separation laminate) 11 Sheet base material 12 Electrophoresis gel (separation medium layer) 13 Protective film 14 Tab portion 15 Root 31 Sheet base material 32 Electrophoresis gel (separation medium layer) 33 Protective film 34 Tab part 35 Root 36, 36a Adhesive layer (cushion layer) 38a Release film 37 Support (held part) 40 Electrophoresis gel chip (biomolecule separation laminate) 71 Porous body (cushion layer) 72 Tab forming tool (cutting tool) 72a Blade portion ⁇ Slope portion 72b Receiving portion ⁇ Plane portion

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Abstract

 生体分子分離積層体において、保護フィルムの剥離を容易にするために、電気泳動ゲルチップ(10)において、保護フィルム(13)は、電気泳動ゲル(12)を超えて延出しているタブ部(14)を有し、タブ部(14)は、電気泳動ゲル(12)から離れる方向に折れ曲がっている。

Description

生体分子分離積層体およびその製造方法
 本発明は、生体分子を分離するための生体分子分離積層体および当該生体分子分離積層体の製造技術に関するものである。
 近年、ポストゲノムにおける研究対象としてプロテオーム解析が注目を浴びている。プロテオーム解析とは、タンパク質の構造および機能を対象とした大規模な研究である。プロテオームの解析には、通常、まず、試料に含まれるタンパク質を個々のタンパク質に分離することを行う。このとき、タンパク質を分離する手法の一つとして、二次元電気泳動が広く用いられている。
 二次元電気泳動とは、二段階の電気泳動によってタンパク質を二次元的に分離する手法である。二次元電気泳動では、例えば、等電点電気泳動(IEF:isoelectric focusing)によって、等電点に基づいてタンパク質を一次元目の方向に分離した後、ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS-PAGE:sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis)によって、分子量等に基づいてタンパク質を二次元目の方向に分離する。このような二次元電気泳動は、分解能が非常に高く、数千種類以上に及ぶタンパク質を、各スポットに分離することができる。
 二次元電気泳動の一次元目電気泳動に用いるゲルとしては、典型的には、細長いゲルストリップが用いられる(例えば、特許文献1参照)。
日本国公開特許公報「特開2013-040792(2013年2月28日公開)」
 しかしながら、本発明者らの独自の知見によれば、従来技術に係るゲルストリップは、典型的には、幅が3mm程度、長さが7~20cm程度であり、プラスチックフィルムの上に乾燥した百μm以下の厚さのポリアクリルアミドゲルが化学的に吸着し、そのゲルを保護フィルムが覆っている。保護フィルムは、ポリアクリルアミドゲルの粘着性によって吸着している。保護フィルムの端部5mm程度は、ポリアクリルアミドゲルからはみ出している。
 ゲルストリップは、保護フィルムを剥がしてポリアクリルアミドゲルを露出した状態で使用する。但し、乾燥したポリアクリルアミドゲルが非常に薄いために、両フィルムは重なり合っており、ポリアクリルアミドゲルの粘着性によって接着した状態であるために非常に剥がしにくく、両フィルムの隙間にピンセット等を挿入して持ち上げるようにして剥がす必要がある。その際に、ピンセット等がポリアクリルアミドゲルに触れるとゲルを傷つける虞がある。
 本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、シート基材、ポリアクリルアミドゲル等の分離媒体および保護フィルムが積層されている生体分子分離積層体において、保護フィルムの剥離を容易にするための技術を提供することを主たる目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明に係る生体分子分離積層体の一態様は、生体分子を分離するための分離媒体層、該分離媒体層を支持するシート基材、および該分離媒体層に対し、該シート基材とは反対側に積層されている保護フィルムを備え、該保護フィルムは、該分離媒体層を超えて延出しているタブ部を有し、該タブ部は、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっている。
 本発明に係る生体分子分離積層体の製造方法の一態様は、保護フィルム、生体分子を分離するための分離媒体層、および該分離媒体層を支持するシート基材をこの順に積層する積層工程、ならびに該保護フィルムに、該分離媒体層を超えて延出していると共に、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を形成するタブ形成工程とを包含する。
 本発明の一態様によれば、保護フィルムのタブ部が、シート基材および分離媒体から離れているため、タブ部をつかむことにより、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる。
本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の使用時の模式図である。 本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の製造に好適に用いることができる作製器具の一例を示す模式図である。 本発明の第1実施形態における分離媒体のpH勾配の一例を説明する模式図である。 本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法の切断工程を説明する図であり、切断前の上面図(a)および側面図(b)ならびに切断後の上面図(c)および側面図(d)をそれぞれ示す。 本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法のタブ形成工程の一例を説明する斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法のタブ形成工程の他の例を説明する斜視図である。 本発明の第1実施形態における切断器具の刃先の模式図であり、(a)は、図6および7に示されている切断器具の刃先の斜視図であり、(b)は、図6および7に示されている切断器具の刃先の正面図であり、(c)は、他の例における切断器具の刃先の正面図である。 本発明の第1実施形態の変形例に係る生体分子分離積層体の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第1実施形態の変形例に係る生体分子分離積層体の製造方法のタブ形成工程の一例を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の概略構成を示す斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の使用時の模式図である。 本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法の切断工程を説明する図であり、(a)は、切断前の上面図(左)であり、(b)は切断前の側面図(右)であり、(c)は、切断後の上面図であり、(d)は切断後の側面図である。 本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法の固定工程を説明する図である。 本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の製造方法のタブ形成工程を説明する斜視図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す模式図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す上面図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の要部構成を示す断面図である。 本発明の第2実施形態における自動化2次元電気泳動装置の構成部材であるサンプル分離器具の構成を示す断面図である。
 〔第1実施形態〕
 (電気泳動ゲルチップ)
 図1は、本発明の第1実施形態に係る生体分子分離積層体の概略構成を示す斜視図である。図1に示すように、電気泳動ゲルチップ(生体分子分離積層体)10は、シート基材11、電気泳動ゲル(分離媒体層)12および保護フィルム13がこの順に積層されている。
 電気泳動ゲル12は、生体分子を分離するための電気泳動の媒体として用いられるものであり、好ましくは、ゲル、例えば一般に電気泳動媒体として用いられるポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル等を用いることができ、より好ましくは、乾燥ゲル、特に、乾燥したポリアクリルアミドゲルを用いることができる。
 電気泳動ゲル12の形状は、電気泳動ゲルチップ10を利用する電気泳動装置の泳動槽に応じて適宜設計することができる。例えば、二次元電気泳動の一次元目に用いられる等電点電気泳動用ゲルとして用いる場合には、これらに限定するものではないが、1mm以上5mm以下、好ましくは、1mm以上2mm以下の幅の帯状の電気泳動ゲルとして構成することができる。長手方向の長さは特に限定されないが、例えば、50mm以上240mm以下の範囲で適宜設定することができる。一例を挙げれば、長手方向52mm×短手方向(幅)1.2mmの帯状の電気泳動ゲルとすることができる。
 電気泳動ゲル12を二次元電気泳動の一次元目に用いられる等電点電気泳動用ゲルとして用いる場合、電気泳動ゲル12としては、例えば、固定化pH勾配(IPG;Immobilized pH Gradient)ゲルが好適である。IPGゲルは、例えば、ゲル骨格を形成するアクリルアミド/ビスアクリルアミド混合溶液(例えば、混合比:37.5/1)と、ゲル骨格内のpHを規定する数種類のアクリルアミドバッファーと、重合開始剤である過硫酸アンモニウム(APS、Ammonium persulfate)と、重合促進剤であるN,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン(TEMED;N,N,N’,N’-Tetramethylethylenediamine)と、グリセロール(Glycerol)とを用いて製造することができる。
 シート基材11は、電気泳動ゲル12を支持するためのものである。シート基材11があることにより、電気泳動ゲルチップ10の強度が増し、電気泳動ゲル12が破損することを防ぐ。
 シート基材11は、例えば、樹脂フィルムを好適に用いることができる。特に限定されないが、樹脂フィルムとしては、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタラート等からなるプラスチックフィルムを用いることができる。シート基材11の具体例として、Lonza製のゲルボンドフィルムが挙げられる。なお、シート基材11における電気泳動ゲル12と接する側の表面に、適切な表面コート、例えば、電気泳動ゲル12に対して易接着となるような表面コートを設けることが好ましい。シート基材11の厚みは特に限定されないが、例えば、10μm以上1000μm以下とすることができる。
 また、電気泳動ゲル12およびシート基材11は、同一の裁断位置において端部が裁断されていることが好ましい。形成直後の電気泳動ゲル12の端部は、製造上の原因により、厚さが均一ではない場合がある。ここで、電気泳動ゲル12のみ端部を裁断することは難しいため、シート基材11ごと、電気泳動ゲル12の端部を裁断することにより、電気泳動ゲル12の厚さを均一化することができる。これにより、電気泳動結果の再現性を向上させることができる。
 保護フィルム13は、電気泳動ゲル12を保護するためのものである。すなわち、従来技術に係るゲルチップでは、電気泳動ゲルが露出する構成となっているため、加工時、保存時、および納品時(輸送時)に、電気泳動ゲル表面に対して、物理的なダメージおよびタンパク質、塩類等のコンタミが生じるおそれがある。第1実施形態に係る電気泳動ゲルチップ10は、電気泳動ゲル12の表面を覆う保護フィルム13を備えているため、電気泳動ゲル12に対する物理的なダメージおよびコンタミによるゲル表面の汚染を防止することが可能となる。なお、電気泳動ゲルチップ10の使用時には、保護フィルム13は電気泳動ゲル12から剥離される。
 また、保護フィルム13は、電気泳動ゲル12を超えて延出している(換言すれば、電気泳動ゲル12からはみ出している)タブ部14を有している。タブ部14は、好ましくは、保護フィルム13の長手方向における端部の一方に設けられている。タブ部14は、上方向、すなわち、電気泳動ゲル12から離れる方向に折れ曲がっている。より好ましくは、タブ部14は、その根元15において、折れ曲がっている。タブ部14の大きさは特に限定されないが、短手方向(幅)は保護フィルム13と同じ長さとすることができる。長手方向においては、タブ部14を人の指で摘まめるような長さであることが好ましく、例えば、3mm以上10mm以下の範囲で適宜設定することができる。
 電気泳動ゲルチップ10のタブ部14は、電気泳動ゲル12を超えて延出していると共に、電気泳動ゲル12から離れる方向に折れ曲がっている。ゆえに、タブ部14をつかむことにより、電気泳動ゲル12に触れることなく、保護フィルム13を電気泳動ゲル12から容易に剥離することができる。そのため、電気泳動ゲル12を破損させる虞が低い。
 また、一実施形態において、保護フィルム13の長手方向の一方の端部(タブ部14が形成されている方の端部)におけるタブ部14の根元15の位置と、電気泳動ゲル12およびシート基材11の長手方向における端部が裁断されている位置(裁断位置)が揃っていることが好ましい。後述するような製造方法によって電気泳動ゲルチップ10を製造することにより、このような構造を容易に形成することができる。また、電気泳動ゲル12の端部を裁断するときに、保護フィルム13まで裁断すると、保護フィルム13の剥離が困難になるが、上記の構成によれば、保護フィルム13は、電気泳動ゲル12を超えて(すなわち、裁断位置を超えて)延出しているタブ部14を有しており、タブ部14は、当該裁断位置において、電気泳動ゲル12から離れる方向に折れ曲がっているため、容易に保護フィルムを剥離することができる。
 また、保護フィルム13の長手方向における他方の端部(タブ部14が形成されていない方の端部)の位置と、電気泳動ゲル12およびシート基材11の長手方向の端部についても、同一の裁断位置において裁断されていることが好ましい。これにより、上記他方の端部においても、電気泳動ゲル12の端部を裁断することにより、電気泳動ゲル12の厚さを均一化することができる。これにより、電気泳動結果の精度を向上させることができる。
 なお、電気泳動ゲル12がIPGゲルである場合、タブ部14は高pH側に形成されてもよいし、低pH側に形成されてもよいし、両側に形成されてもよいが、一例においてタブ部14は高pH側に形成される。
 保護フィルム13は、例えば、樹脂フィルムを好適に用いることができる。特に限定されないが、樹脂フィルムとしては、市販されているPETフィルムを用いることができる。なお、保護フィルム13における電気泳動ゲル12と接する側の表面に、適切な表面コート、例えば、電気泳動ゲル12に対して易接着/易剥離となるような表面コートを設けることが好ましい。また、保護フィルム13としては、透明のフィルムを設けることが好ましい。保護フィルム13の厚みは特に限定されないが、例えば、50μm以上300μm以下とすることができる。
 なお、シート基材11および保護フィルム13の形状は、電気泳動ゲル12と同様に、例えば、帯状とすることができる。これにより、電気泳動ゲルチップ10を、いわゆるゲルストリップとして好適に用いることができる。
 図2は、電気泳動ゲルチップ10の使用時の模式図である。使用時には保護フィルム13は電気泳動ゲル12から剥離され、泳動槽内において電気泳動ゲル12の一端が陽極側に、他端が陰極側に向くように配置されて、電気泳動が行われる。なお、図2に示すように、電気泳動ゲル12は、電気泳動時に電極外に位置するゲル領域を有していても良い。
 (電気泳動ゲルチップの製造方法)
 以下、本実施形態に係る電気泳動ゲルチップ10の製造方法および当該製造方法に好適に用いることができる製造キットについて説明する。
 以下では、電気泳動ゲル12としてIPGゲルを用いる場合の手順の一例について詳細に説明するが、本発明はこれに限定されず、IPGゲルの作製手順等は他の公知の手法を用いればよい。図3は、電気泳動ゲル12としてIPGゲルを用いた電気泳動ゲルチップ10の製造に好適に用いることができるIPGゲル作製器具の一例を示す模式図である。以下に示すように、電気泳動ゲルチップ10の製造方法では、まず、保護フィルム13、分離媒体層12、およびシート基材11をこの順に積層する(積層工程)。
 IPGゲル作製器具60は、グラジェントミキサー61とペリストリックポンプ62とモノマー充填容器63とを備える。グラジェントミキサー61は、連結チューブ61cを介して連結されている第1液体収容部61aと第2液体収容部62bとを備える。モノマー充填容器63は、幅が電気泳動ゲル12よりも大きい。モノマー充填容器63は、例えば、幅80mm×高さ90mm×奥行0.6mmとすることができる。
 まず、アクリルアミド/ビスアクリルアミド混合溶液(混合比:37.5/1)、アクリルアミド誘導体4種(酸解離定数:3.6、6.2、7.0、35)、過硫酸アンモニウム(APS;Ammonium persulfate)、テトラメチルエチレンジアミン(TEMED;N,N,N’,N’-Tetramethylethylenediamine)、グリセロールおよび純水を用いて、所望の混合比で調整した酸性側モノマー溶液および塩基性側モノマー溶液を調製する(例えば、P.G.Righetti:Immobilized pH gradients:theory and methodology,Elsevier,Amsterdam,1990を参照のこと)。
 そして、調製した酸性側モノマー溶液を第2液体収容部62bに入れ、塩基性側モノマー溶液を第1液体収容部61aに入れる。ペリストリックポンプ62を用いてモノマー充填容器63に第2液体収容部62b内の溶液を充填していく。このとき、第1液体収容部61a内の溶液が第2液体収容部62b内に流入するため、第2液体収容部62b内の溶液を撹拌する。これにより、第2液体収容部62b内の溶液が徐々に塩基性となっていき、モノマー充填容器63内では下から上に向かって酸性から塩基性のpH勾配が形成される。なお、シート基材11よりも幅の広いシート基材11Aをモノマー充填容器63の内側面に配置しておく。
 一定時間静置し、モノマーを重合させることによって、電気泳動ゲル12Aが形成される。電気泳動ゲル12Aはシート基材11Aに共有結合されている。電気泳動ゲル12Aの長さは、例えば、50mm~240mmまで任意に設計することができる。図4は、電気泳動ゲル12のpH勾配の一例を説明する模式図である。図4に示すように、電気泳動ゲル12Aは、一端から他端に向かってpHの勾配が形成されている。
 その後、洗浄および乾燥を行う。乾燥は、例えば、真空デシケーターに一晩放置することによって行うことができる。次いで、電気泳動ゲル12Aにおけるシート基材11Aとは反対側の面に、保護フィルム13Aを貼り付ける。保護フィルム13Aは、保護フィルム13よりも幅が広い。保護フィルム13Aの貼り付けは、気泡、ダスト等の混入を防ぐように、ローラー等を用いて、注意深く行うことが好ましい。これにより、電気泳動ゲルチップ20Aが製造される。
 続いて、図5に示すように、シート状の電気泳動ゲルチップ20AをpH勾配方向に切断して、帯状の電気泳動ゲルチップ20aを分離する(切断工程)。電気泳動ゲルチップ20aは、帯状のシート基材11a、帯状の電気泳動ゲル12aおよび帯状の保護フィルム13aが積層したものである。図5は、本発明の第1実施形態に係る電気泳動ゲルチップ20の製造方法の切断工程を説明する図であり、(a)は、20Aの上面図であり、(b)は、20Aの側面図(右)であり、(c)は、20aの上面図であり、(d)は、20aの側面図(右)である。なお、図5の(a)では、切断する位置を破線で示している。このように、片面が保護フィルム13Aに覆われているシート状の電気泳動ゲル12Aを切断することにより、例えば、幅が数mmである非常に細長い電気泳動ゲル12aを保護フィルム13aで覆うという困難な作業を容易に行うことができ、また、大量生産にも寄与することができる。
 一実施形態において、切断工程は、特許文献1に記載された切断装置および切断方法を用いて実行することができる。
 続いて、電気泳動ゲル12を超えて延出していると共に、電気泳動ゲル12から離れる方向に折れ曲がっているタブ部14を、保護フィルム13に形成する(タブ形成工程)。図6および7は、本発明の第1実施形態に係る電気泳動ゲルチップ10の製造方法のタブ形成工程の例を説明する斜視図である。
 本発明の第1実施形態に係る電気泳動ゲルチップ10の製造方法では、タブ形成器具(切断器具)72を用いてタブ部14を形成する。タブ形成器具72は、刃部72aおよび刃部72aに対向する受け部72bを備えたニッパーである。なお、タブ形成器具72は、手作業で切断するニッパーではなく、同様の刃部72aおよび受け部72bを備え、機械的に切断を行う切断装置であってもよい。
 図8は、タブ形成器具の刃先の模式図であり、(a)は、図6および7に示されているタブ形成器具72の刃先の斜視図であり、(b)は、図6および7に示されているタブ形成器具72の刃先の正面図であり、(c)は、他の例におけるタブ形成器具の刃先の正面図である。タブ形成器具72では、刃部72aは、斜面部βを有しており、先端が鋭くなっている。また、受け部72bは先端が平面部αになっている。また、図8の(b)に示すように、タブ形成器具72は、力を加えた際に、刃部72aの先端と受け部72b(の平面部α)との間に隙間ができる構成となっており、この隙間は保護フィルム13の厚さと同じかそれより広い。このように、刃部72aと受け部72b(の平面部α)との間隔が、保護フィルム13の厚さより狭くならないようになっていることにより、タブ形成器具72によって保護フィルム13が誤って裁断されることを防止することができる。
 一実施形態において、図6の(a)に示すように、タブ形成器具72で電気泳動ゲルチップ20aを挟む。この際、刃部72aがシート基材11a側に当たり、受け部72b(の平面部α)が保護フィルム13a側に当たるように挟む。また、斜面部βが、タブ部14が形成される側に向くようにタブ形成器具72を配置する。そして、タブ形成器具72によって、電気泳動ゲルチップ20aに対し、シート基材11aと保護フィルム13aとを挟むように押圧をかける。すると、図6の(c)に示すように、くさび状の刃部72aが、保護フィルム13aとは反対側から挿入され、斜面部βがシート基材11aおよび電気泳動ゲル12aをタブ部14が形成される側に押し出しながら裁断して行くため、タブ部14が形成される側の部材(シート基材11aおよび電気泳動ゲル12aのC側の端部)が、紙面上方向(刃部72aとは反対方向)に折れ曲がる。そして、シート基材11aおよび電気泳動ゲル12aのC側の端部の折れ曲がりに伴って、保護フィルム13aのC側の端部も、紙面上方向(電気泳動ゲル12から離れる方向)に折れ曲がる。これにより、図6の(b)に示すように、タブ部14が形成される。
 また、より好ましい実施形態として、以下のような方法を実施してもよい。
 まず、図7の(a)に示すように、シート基材11aにおける電気泳動ゲル12aとは反対側に切断補助体(クッション層)71を重ねて、切断用積層体を一時的に形成する。切断補助体71は少なくとも切断が行われる位置に重なるように接触させる。切断補助体71は、保護フィルム13と切断補助体71とを挟むように押圧力を受けたとき、クッション層71の方が、保護フィルム13よりも、押圧方向に大きく潰れるように構成されている部材であり、例えば、多孔質体、弾性体等からなる。
 次いで、タブ形成器具72で電気泳動ゲルチップ20aを挟む。この際、刃部72aが切断補助体71側に当たり、受け部72b(の平面部α)が保護フィルム13a側に当たるように挟む。そして、タブ形成器具72によって、電気泳動ゲルチップ20aに対し、切断補助体71と保護フィルム13aとを挟むように押圧をかける。すると、図7の(c)に示すように、切断補助体71の押圧位置(裁断位置)Aが押圧方向に潰れて窪む。シート基材11aおよび電気泳動ゲル12aは、押圧位置で断裂し、端部が除去されたシート基材11および電気泳動ゲル12が残る。一方、刃部72aと受け部72b(の平面部α)との間に隙間があるため、保護フィルム13aは切断されず、保護フィルム13aにおける端部Cは、切断補助体71の潰れていない端部Bに押されて、上方向(電気泳動ゲル12から離れる方向)に折れ曲がる。これにより、タブ部14が形成される。
 このように、タブ形成工程において、保護フィルム13と切断補助体71とを挟むように押圧力を加えることにより、切断補助体71の方が、保護フィルム13よりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置(裁断位置)において、保護フィルム13が切断補助体71側に沈み、谷折りされることになる。これにより、図7の(b)に示すように、保護フィルム13を、電気泳動ゲル12から離れる方向に容易に折り曲げて、タブ部14を形成することができる。
 切断補助体71の厚さは、保護フィルム13aの厚さ(例えば、300μm程度)以上3mm以下であることが好ましい。切断補助体71の厚さが、保護フィルム13aの厚さ以上であることにより、切断補助体71の潰れによる保護フィルム13aの折り曲げの効果が高くなる。また、切断補助体71の厚さが、3mm以下であることにより、タブ形成工程において、切断補助体71を容易に裁断することができる。
 また、別の観点から言えば、タブ形成工程では、電気泳動ゲル12およびシート基材11の端部を、同一の裁断位置において裁断すると共に、保護フィルム13における当該裁断位置を超えて延出するタブ部14を、当該裁断位置において電気泳動ゲル12から離れる方向に折り曲げる。
 ここで、形成直後の電気泳動ゲル12の端部は、製造上の原因により、厚さが均一ではない場合がある。具体的には、電気泳動ゲル12Aの周辺部分の5mm程度は原理的にゲルが不均一に形成され易いため、その部分を切り取ることが好ましい。しかしながら、電気泳動ゲル12のみ端部を裁断することは難しいため、上述したように、シート基材11ごと、電気泳動ゲル12の端部を裁断することにより、電気泳動ゲル12の厚さを均一化することができる。
 また、電気泳動ゲル12の端部を裁断するときに、保護フィルム13まで一緒に裁断すると、保護フィルム13の剥離が困難になるが、上述したように、電気泳動ゲル12およびシート基材11の端部を同一の裁断位置において裁断するとともに、当該裁断位置において、保護フィルム13を、電気泳動ゲル12から離れる方向に折り曲げてタブ部14を形成することにより、保護フィルム13の剥離を容易化することができる。
 なお、タブ形成器具72の受け部の形状は図6および7のものに限定されない。例えば、図8の(c)に示す受け部72cのように、刃先を有する受け部72cの斜面である平面部αが、刃部72aと対向するようになっていてもよい。このとき、受け部72cの刃先よりも、刃部72aの刃先の方が、タブ部14を形成したい方の保護フィルム13aの端部側に配置する。このような構成において、タブ形成器具72によって、切断補助体71と保護フィルム13とを挟むように押圧をかけると、図8の(c)に示すように、Aの位置において、Bの位置に比べ、切断補助体71(弾性体、多孔質体)がより大きく圧縮されて、保護フィルム13を押し上げる量が大きくなる。その結果、図6および7の場合と比較して、保護フィルム13のタブ部14を、その根元15において、電気泳動ゲル12から離れる方向により大きく折り曲げることができる。
 以上のように、タブ形成工程において、平面部αを、C側(タブ部14が形成される側)において刃部72aに近づくように、押圧方向に対して斜めに配置することにより、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向により大きく折り曲げることができる。なお、図8の(c)では、簡略化のため、保護フィルム13および切断補助体71の間の部材を省略して示している。
 このようにして、シート基材11と電気泳動ゲル12とタブ部14を有する保護フィルム13とを備える電気泳動ゲルチップ10が作製される。
 なお、他の一例では、シート状の電気泳動ゲルチップ20Aにおいてタブ部14を形成した後に、帯状の電気泳動ゲルチップ10を分離してもよい。
 また、さらに他の一例において、シート基材11および電気泳動ゲル12は同じ裁断位置において裁断されなくともよい。例えば、図9に示すように、電気泳動ゲル12が存在しない位置において、保護フィルム13aを折り曲げてタブ部14を形成してもよい。換言すれば、保護フィルム13aを折り曲げる位置において、保護フィルム13aは、電気泳動ゲル12aに接着していなくともよい。
 図10は、図9に示す変形例におけるタブ形成工程の一例を説明する図である。電気泳動ゲル12aは、シート基材11aの中央部のみに設けられている。まず、図10の(a)に示すように、シート基材11aにおける電気泳動ゲル12aとは反対側に切断補助体(クッション層)71を重ねて、切断用積層体を一時的に形成する。切断補助体71は少なくとも切断が行われる位置に重なるように接触させる。
 次いで、タブ形成器具72で電気泳動ゲルチップ20aを挟む。この際、刃部72aが切断補助体71側に当たり、受け部72b(の平面部α)が保護フィルム13a側に当たるように挟む。そして、タブ形成器具72によって、電気泳動ゲルチップ20aに対し、切断補助体71と保護フィルム13aとを挟むように押圧をかける。すると、図10の(c)に示すように、切断補助体71の押圧位置(裁断位置)Aが押圧方向に潰れて窪む。シート基材11aは、押圧位置で断裂し、端部が除去されたシート基材11が残る。また、シート基材11aのC側の端部も、切断補助体71との間の摩擦力により、切断補助体71上に残る。そして、刃部72aと受け部72b(の平面部α)との間に隙間があるため、保護フィルム13aは切断されず、保護フィルム13aにおける端部Cは、切断補助体71の潰れていない端部Bに押されて、上方向(電気泳動ゲル12から離れる方向)に折れ曲がる。これにより、図10の(b)に示すように、タブ部14が形成される。
 〔第2実施形態〕
 (電気泳動ゲルチップ)
 図11は、本発明の第2実施形態に係る生体分子分離積層体の概略構成を示す斜視図である。図11に示すように、電気泳動ゲルチップ(生体分子分離積層体)30は、支持体(被保持部)37、粘着層36、シート基材31、電気泳動ゲル(分離媒体層)32および保護フィルム33がこの順に積層されている。
 シート基材31、電気泳動ゲル(分離媒体層)32および保護フィルム33の説明は、それぞれ第1実施形態のシート基材11、電気泳動ゲル12および保護フィルム13の説明と同じである。保護フィルム33は、電気泳動ゲル32を超えて延出しているタブ部34を有している。タブ部34は、保護フィルム33の長手方向における端部の一方に設けられている。タブ部34は、その根元35において、下方向、すなわち、電気泳動ゲル32から離れる方向に折れ曲がっている。
 支持体37は、電気泳動ゲルチップ40を任意の場所に自動搬送可能にするための部材であり、電気泳動ゲルチップ40を搬送する際に搬送手段が保持するための部分である。二次元電気泳動の一次元目電気泳動に用いられるゲルは、等電点方向の電気泳動(一次元目の電気泳動)を完了後、等電点電気泳動とは異なる場所に搬送し、分子量方向の電気泳動(二次元目の電気泳動)を行う必要があるため、支持体37を備えた本実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40は、自動化した二次元電気泳動の一次元目電気泳動に好適に用いることができる。
 支持体37は、絶縁材料によって構成されていることが好ましい。絶縁材料としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA;Polymethyl methacrylate)、ポリエチレンテレフタレート(PET;polyethylene terephthalate)、ポリカーボネート(Polycarbonate)等のプラスチック材料、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、無アルカリガラス等のガラス材料、および、アルミナ、低温同時焼成セラミック等のセラミック材料を挙げることができるがこれに限定されない。
 支持体37の形状は、電気泳動ゲル32の形状および電気泳動ゲルチップ40を利用する電気泳動装置の搬送手段に応じて適宜設計することができる。例えば、板状の支持体を用いることにより、真空吸着手段によって支持体を保持する後述するような自動化2次元電気泳動装置90において好適に使用することができる。一例を挙げれば、支持体37として、大きさ60mm×23mm、厚さ1.2mmのPMMA板を用いることができる。このような支持体37は、例えば、射出成型等の手法を用いることにより製造可能である。
 電気泳動ゲル32の長手方向における両端部の位置と、支持体37の長手方向における両端部の位置とが揃っている。また、電気泳動ゲル32の短手方向における両端部の位置と、支持体37の短手方向における両端部の位置とが揃っている。
 電気泳動ゲルチップ40のタブ部34は、電気泳動ゲル32を超えて延出していると共に、電気泳動ゲル32から離れる方向に折れ曲がっている。ゆえに、タブ部34をつかむことにより、電気泳動ゲル32に触れることなく、保護フィルム33を電気泳動ゲル32から容易に剥離することができる。そのため、電気泳動ゲル32を破損させる虞が低い。
 また、一実施形態において、保護フィルム33の長手方向の一方の端部(タブ部34が形成されている方の端部)におけるタブ部34の根元35の位置と、電気泳動ゲル32およびシート基材31の長手方向における端部が裁断されている位置(裁断位置)が揃っていることが好ましい。後述するような製造方法によって電気泳動ゲルチップ40を製造することにより、このような構造を容易に形成することができる。また、電気泳動ゲル32の端部を裁断するときに、保護フィルム33まで裁断すると、保護フィルム33の剥離が困難になるが、上記の構成によれば、保護フィルム33は、電気泳動ゲル32を超えて(すなわち、裁断位置を超えて)延出しているタブ部34を有しており、タブ部34は、当該裁断位置において、電気泳動ゲル32から離れる方向に折れ曲がっているため、容易に保護フィルムを剥離することができる。
 また、保護フィルム33の長手方向における他方の端部(タブ部34が形成されていない方の端部)の位置と、電気泳動ゲル32およびシート基材31の長手方向の端部についても、同一の裁断位置において裁断されていることが好ましい。これにより、上記他方の端部においても、電気泳動ゲル32の端部を裁断することにより、電気泳動ゲル32の厚さを均一化することができる。これにより、電気泳動結果の精度を向上させることができる。
 なお、電気泳動ゲル32がIPGゲルである場合、タブ部34は高pH側に形成されてもよいし、低pH側に形成されてもよいし、両側に形成されてもよいが、一例においてタブ部34は高pH側に形成される。
 粘着層36は、支持体37と電気泳動ゲル32とを接着するものである。このような粘着層36を用いることにより、支持体37から電気泳動ゲル32が剥離することを抑え、電気泳動ゲルチップ80の信頼性を向上することができる。
 粘着層36は、例えば、樹脂、ゴム、ゲル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。一例において、粘着層36は、保護フィルム33よりも、押圧力を受けたときに押圧方向に大きく潰れるようになっていることが好ましい。粘着層36の厚みは特に限定されないが、例えば、80μm以上100μm以下とすることができる。
 電気泳動ゲル32の長手方向における両端部の位置と、粘着層36の長手方向における両端部の位置とが揃っている。また、電気泳動ゲル32の短手方向における両端部の位置と、粘着層36の短手方向における両端部の位置とが揃っている。
 図12は、電気泳動ゲルチップ40の使用時の模式図である。使用時には保護フィルム33は電気泳動ゲル32から剥離され、泳動槽内において電気泳動ゲル32の一端が陽極側に、他端が陰極側に向くように配置されて、電気泳動が行われる。なお、図12に示すように、電気泳動ゲル12は、電気泳動時に電極外に位置するゲル領域を有していても良い。
 (電気泳動ゲルチップの製造方法)
 以下、本発明の第2実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40の製造方法および当該製造方法に好適に用いることができる製造キットについて説明する。
 まず、第1実施形態と同様の方法で、シート基材31よりも幅の広いシート基材31Aを配置したモノマー充填容器63内で電気泳動ゲル32Aを形成させる。次いで、電気泳動ゲル32Aにおけるシート基材31Aとは反対側の面に、保護フィルム33よりも幅が広い保護フィルム33Aを貼り付ける。また、シート基材31Aにおける電気泳動ゲル32Aとは反対側の面に、粘着層36よりも幅が広い粘着層36Aを接着させる。さらに、粘着層36におけるシート基材31Aとは反対側の面に、剥離フィルム38Aを接着させる。
 剥離フィルム38Aは、粘着層36aを支持体37と貼り合わせるまでの間に粘着層36aに意図しない部材またはゴミ等が付着するのを防ぐためのものである。剥離フィルム38Aは、例えば、樹脂フィルムを好適に用いることができる。特に限定されないが、樹脂フィルムとしては、市販されているPETフィルムを用いることができる。なお、剥離フィルム38Aにおける粘着層36Aと接する側の表面に、適切な表面コート、例えば、粘着層36Aに対して易接着/易剥離となるような表面コートを設けることが好ましい。剥離フィルム38Aの厚みは特に限定されないが、例えば、20μm以上200μm以下とすることができる。
 これにより、剥離フィルム38A、粘着層36A、シート基材31A、電気泳動ゲル32Aおよび保護フィルム33Aがこの順に積層されている電気泳動ゲルチップ40Aが製造される。
 続いて、図13に示すように、シート状の電気泳動ゲルチップ40AをpH勾配方向に切断して、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを分離する(切断工程)。電気泳動ゲルチップ40aは、帯状の剥離フィルム38a、帯状の粘着層36a、帯状のシート基材31a、帯状の電気泳動ゲル32aおよび帯状の保護フィルム33aが積層したものである。図13は、本発明の第2実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40の製造方法の切断工程を説明する図であり、(a)は、40Aの上面図であり、(b)は、40Aの側面図であり、(c)は、40aの上面図であり、(d)は、40aの側面図である。なお、図13の(a)では、切断する位置を破線で示している。このように、片面が保護フィルム13Aに覆われているシート状の電気泳動ゲル12Aを切断することにより、例えば、幅が数mmである非常に細長い電気泳動ゲル32aを保護フィルム33aで覆う、および、幅が数mmである非常に細長い粘着層36aを剥離フィルム38aで覆うという困難な作業を容易に行うことができ、また、大量生産にも寄与することができる。なお、電気泳動ゲル32Aの周辺部分の5mm程度は原理的にゲルが不均一に形成され易いため、その部分を切り取ることが好ましい。
 一実施形態において、切断工程は、特許文献2に記載された切断装置および切断方法を用いて実行することができる。
 続いて、切断工程において得られた帯状の電気泳動ゲルチップ40aを、支持体37に固定することにより、電気泳動ゲルチップ40bを製造する(固定工程)。剥離フィルム38aを剥がし、粘着層36aに対して支持体37を押圧することにより、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを、支持体37に固定することができる。
 ただし、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを支持体37に固定するとき、帯状の電気泳動ゲルチップ40aが細長いため、折れ曲がるなどして、適切に固定することができない場合がある。そのため、固定工程では、図14の(a)に示すような固定治具80を用いて、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを支持体37に固定することが好ましい。
 図14は、本発明の第2実施形態に係る電気泳動ゲルチップの製造方法の固定工程を説明する図である。図14の(a)は、固定治具80の概略構成を示す斜視図である。図14の(a)に示すように固定治具80には、帯状の電気泳動ゲルチップ40aが挿入可能な幅Dを有する溝80aが設けられている。溝80aは、一例において、幅1.2mm深さ3mmとすることができる。
 まず、図14の(b)に示すように、固定治具80の溝80aに、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを挿入する。このとき、所望のpHを有する部分が溝80aに嵌るようにする。そして、図14の(c)に示すように、固定治具80の溝80aに、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを挿入した状態で、さらに、溝80aに支持体37を挿入して押し込むことにより、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを支持体37に固定することができる。このとき、溝80aがガイドとして働くので、帯状の電気泳動ゲルチップ40aを支持体37の適切な位置に固定することができる。これにより、電気泳動ゲルチップ40bが製造される。
 続いて、電気泳動ゲル32を超えて延出していると共に、電気泳動ゲル32から離れる方向に折れ曲がっているタブ部34を、保護フィルム33に形成する(タブ形成工程)。図15は、本発明の第2実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40の製造方法のタブ形成工程を説明する斜視図である。
 本発明の第2実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40の製造方法でも、第1実施形態同様、タブ形成器具72を用いてタブ部34を形成する。なお、好ましくは、第2実施形態では、刃部72aは、電気泳動ゲルチップ40bに押圧をかける際に、支持体37に面する側面と、当該側面に対向する支持体37の側面とが正対して接触することが好ましい。このような構成である場合、粘着層36、シート基材31および電気泳動ゲル32の端部の位置と支持体37の端部の位置とをより正確に揃えることができる。
 まず、図15の(a)に示すように、対向する刃部90aおよび90bを有する切断器具90によって、粘着層36a、シート基材31a、電気泳動ゲル32aおよび保護フィルム23aにおける、タブ34を形成する側とは反対側の端部を、支持体37の端面と同じ位置において裁断する(図15の(b))。これにより、電気泳動ゲル32における厚さが不均一な端部を除去することができる。
 続いて、図15の(c)に示すように、タブ形成器具72によって、粘着層36a、シート基材31a、電気泳動ゲル32aおよび保護フィルム23aにおける、タブ34を形成する側の端部(裁断位置)を挟む。この際、刃部72aが粘着層36a側に当たり、受け部72b(の平面部α)が保護フィルム33a側に当たるように挟む。そして、タブ形成器具72によって、粘着層36aと保護フィルム33aとを挟むように押圧をかける。すると、粘着層36aが、第1実施形態における切断補助体71のように機能し、粘着層36aの押圧位置(裁断位置)が押圧方向に潰れて窪む。そして、粘着層36a、シート基材31aおよび電気泳動ゲル32aは、押圧位置で断裂し、端部が除去された粘着層36、シート基材31および電気泳動ゲル32が残る。一方、刃部72aと受け部72b(の平面部α)との間に隙間があるため、保護フィルム33aは切断されず、保護フィルム33aにおける端部Cは、粘着層36aの潰れていない端部に押されて、下方向(電気泳動ゲル32から離れる方向)に折れ曲がる。これにより、タブ部34が形成される(図15の(d))。
 このように、タブ形成工程において、粘着層36aがクッション層として機能し、粘着層36aと保護フィルム33aとを挟むように押圧力を加えることにより、粘着層36aの方が、保護フィルム33aよりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置(裁断位置)において、保護フィルム33aが粘着層36a側に沈み、谷折りされることになる。これにより、図15の(b)に示すように、保護フィルム33を、電気泳動ゲル32から離れる方向に容易に折り曲げて、タブ部34を形成することができる。
 粘着層36aの厚さは、クッション層として機能するため、保護フィルム33aの厚さ(例えば、300μm程度)以上3mm以下であることが好ましい。粘着層36aの厚さが、保護フィルム33aの厚さ以上であることにより、粘着層36aの潰れによる保護フィルム33aの折り曲げの効果が高くなる。また、粘着層36aの厚さが、3mm以下であることにより、タブ形成工程において、粘着層36aを容易に裁断することができる。
 但し、粘着層36aはクッション層として機能しなくともよい。粘着層36aがクッション層として機能するか否かによらず、本実施形態においても、第1実施形態において図6を参照して説明したように、くさび状の刃部72を保護フィルム33aとは反対側から挿入することによっても、保護フィルム33は、電気泳動ゲル32から離れる方向に折れ曲がるからである。
 また、別の観点から言えば、タブ形成工程では、電気泳動ゲル32およびシート基材31の端部を、同一の裁断位置において裁断すると共に、保護フィルム33における当該裁断位置を超えて延出するタブ部34を、当該裁断位置において電気泳動ゲル32から離れる方向に折り曲げる。
 ここで、形成直後の電気泳動ゲル32の端部は、製造上の原因により、厚さが均一ではない場合がある。具体的には、電気泳動ゲル32Aの周辺部分の5mm程度は原理的にゲルが不均一に形成され易いため、その部分を切り取ることが好ましい。しかしながら、電気泳動ゲル32のみ端部を裁断することは難しいため、上述したように、シート基材31ごと、電気泳動ゲル32の端部を裁断することにより、電気泳動ゲル32の厚さを均一化することができる。
 また、電気泳動ゲル32の端部を裁断するときに、保護フィルム33まで一緒に裁断すると、保護フィルム33の剥離が困難になるが、上述したように、電気泳動ゲル32およびシート基材31の端部を同一の裁断位置において裁断するとともに、当該裁断位置において、保護フィルム33を、電気泳動ゲル32から離れる方向に折り曲げてタブ部34を形成することにより、保護フィルム33の剥離を容易化することができる。
 このようにして、シート基材31と電気泳動ゲル32とタブ部34を有する保護フィルム33とを備える電気泳動ゲルチップ40が作製される。
 なお、第1実施形態と同様、他の一例では、シート状の電気泳動ゲルチップ40Aにおいてタブ部34を形成した後に、帯状の電気泳動ゲルチップ40を分離してもよいし、さらに他の例では、シート基材11および電気泳動ゲル12は同じ裁断位置において裁断されなくともよく、電気泳動ゲル12が存在しない位置において、保護フィルム13を折り曲げてタブ部14を形成してもよい。
 (自動化2次元電気泳動装置への適用)
 本実施形態に係る電気泳動ゲルチップ40は、例えば、以下のような自動化2次元電気泳動装置100に適用することができる。但し、電気泳動ゲルチップ40の用途は、自動化2次元電気泳動装置100に適用される場合に限定されず、ゲルの搬送を伴う電気泳動法の実施一般に好適に適用することができる。
 本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100は、サンプルの2次元目分離を行う第2分離部(サンプル分離器具)120を固定する固定手段101、1次元目の分離を行う電気泳動ゲル32が固定された支持体37を保持するアーム(搬送装置)131を備えた保持手段103、固定手段101および/または保持手段103を移動して双方の相対位置を変更させる駆動手段104(141および142)を有している。
 図16の(a)は自動化2次元電気泳動装置100の要部構成を示す斜視図である。図16の(b)は、電気泳動ゲルチップ40から保護フィルム33を剥離し、保持手段103のアーム131に結合する構成を示す。図16の(c)および(d)は、自動化2次元電気泳動装置100において用いられる第2分離部(サンプル分離器具)120の構成を示す断面図および上面図である。
 すなわち、電気泳動ゲルチップ40は、まず、保護フィルム33を剥離した後に、自動化2次元電気泳動装置100(のアーム131)にセットされる。
 自動化2次元電気泳動装置100では、第1分離部(示さず)にてサンプルは第1方向(図中Y方向)に分離され、次いで、第2分離部120の第2開口部126へ搬送されかつ接着された後に第2分離部120にて第2方向(図中X方向)に分離される。
 第2開口部126の形状について、図16の(c)および(d)に示すように、第2緩衝液槽128bにおいて上部絶縁板122を貫く開口の幅は、対応する下部絶縁板121の溝幅より広い。この差分によって、電気泳動ゲル32と第2媒体124とを密着させ得、その結果、1次元目分離を終えた電気泳動ゲル32中のサンプルの2次元目分離を首尾よく行い得る。
 第2媒体124に分離サンプルを含む電気泳動ゲル32を接着させるために、第2媒体124を覆う絶縁物120aは電気泳動ゲル32と第2媒体124とを密着させる部位を有していなければならない。このような部位は第2開口部126であっても、第1開口部125と第2開口部126との間にさらなる開口部(第3開口部)126’が設けられてもよい。第1媒体供給口は、分離サンプルを含む電気泳動ゲル32を、第1方向と垂直な面で第2媒体124に接着させるに適切な大きさおよび形状を有している。
 第2分離部120が第2媒体124を内包している場合、第1媒体供給部において電気泳動ゲル32と第2媒体124とを密着させるために、第2開口部126から第2媒体124が突出していることが好ましく、密着度を増すためには突出した第2媒体部分に凹凸がないことがより好ましい。なお、第2開口部126から第2媒体124が突出していない場合は、第2開口部126に電気泳動ゲル32と第2媒体124とを密着させるための接着部材(図示せず)が設けられていればよい。好ましい接着部材としては、アガロース、低粘度(1~3%程度)のアクリルアミドなどのゲル、グリセリン、ポリエチレングリコール、ヒドロキシプロピルセルロースなどの高粘調液が挙げられるが、これらに限定されない。
 第1方向(図中Y方向)への分離と第2方向(図中X方向)への分離を規定するパラメータは同じであってもよいが、分離性能を向上させるためにはそれぞれ異なることが好ましい。これら2方向への分離を規定するパラメータとしては、タンパク質の等電点、分子量、単位サイズあたりの表面電荷(ゾーン電気泳動)、ミセルへの分配係数(ミセル動電クロマトグラフィー)、固定相-移動相への分配係数(電気クロマトグラフィー)、相互作用物質との親和定数(親和結合電気泳動)などが挙げられるが、通常の2次元電気泳動では、第1方向への分離が等電点に基づいて、第2方向への分離が分子量に基づいて行われる。
 図16の(a)に示すように、自動化2次元電気泳動装置100においては、駆動手段104は垂直方向用駆動手段141および平行方向用駆動手段142からなり、具体的には、保持手段103(支持アーム131)は垂直方向用駆動手段141の凹部(保持手段連結部)141’を介して垂直方向用駆動手段141によってZ軸方向へ移動可能に保持されている。また、垂直方向用駆動手段141は、平行方向用駆動手段142の凹部(Z軸ステージ連結部)142’を介して平行方向用駆動手段142によってX軸方向へ移動可能に保持されている。よって、固定手段101および/または保持手段103を、第1方向および第2方向からなる平面に対して、垂直方向用駆動手段141によって垂直方向に、平行方向用駆動手段142によって平行方向に移動し得る。
 用語「サンプル」は当該分野において標本、調製物と同義で用いられ、本明細書中で使用される場合、「生物学的サンプル」またはその等価物が意図される。「生物学的サンプル」は、供給源としての生物材料(例えば、個体、体液、細胞株、組織培養物もしくは組織切片)から得られる、任意の調製物が意図される。生物学的サンプルとしては、体液(例えば、血液、唾液、歯垢、血清、血漿、尿、滑液、および随液)および組織供給源が挙げられる。好ましい生物学的サンプルは、被験体サンプルである。好ましい被験体サンプルは、被験体から得た皮膚病変部、喀痰、咽頭粘液、鼻腔粘液、膿、または分泌物である。本明細書中で使用される場合、用語「組織サンプル」は、組織供給源より得られた生物学的サンプルが意図される。哺乳動物から組織生検および体液を得るための方法は当該分野で周知である。本明細書中で使用される場合、用語「サンプル」としては、上記生物学的サンプルおよび上記組織サンプル以外に、上記生物学的サンプルおよび上記組織サンプルより抽出したタンパク質サンプル、ゲノムDNAサンプルおよび/または総RNAサンプルも挙げられる。
 2次元電気泳動について、1次元目をゲル等電点電気泳動にて、2次元目をSDS-PAGEにて行う場合を例に挙げて以下に説明するが、本発明はこの態様に限定されない。
 自動化2次元電気泳動装置100には、全工程を自動化するために、第1媒体電圧印加手段105および第2媒体電圧印加手段106をそれぞれ第1分離部110および第2分離部120と接続するための配線手段107・108が備えられており、配線手段107はその先端にて第1分離槽111d内に設けられる第3電極114(1対の陽極および陰極)を、配線手段108はその先端にて第1緩衝液槽128a内および第2緩衝液槽128b内にそれぞれ設けられる第1電極129aおよび第2電極129bを有している(図17を参照のこと)。
 図17は、本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100の固定手段101およびその周辺に配置されている部材の断面図を示す。図17において左方から右方に向けて2次元電気泳動が実行される。
 本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100の固定手段101上には、サンプルの1次元目分離を行う第1分離部110とサンプルの2次元目分離を行う第2分離部(サンプル分離器具)120とが真空吸着によって固定されている。第1分離部110には複数の槽が設けられており、そのうちの1つには電極(第3電極)114が設けられている。第2分離部120には2つの槽(第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128b)が設けられており、それぞれに電極(第1電極129aおよび第2電極129b)が設けられている。
 支持体37は本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100の保持手段103(図示せず)の一部であるアーム131によって保持される。アーム131は本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100の駆動手段104によって、図中に示すようにX方向および/またはZ方向に移動可能である。
 アーム131は真空吸着によって電気泳動ゲルチップ40を結合した後、駆動手段104によって図17中の矢印102の方向へ移動される。電気泳動ゲル32は電気泳動ゲルチップ40が駆動手段104によって移動されることにより、第1分離部110に設けられた各槽において所望の処理が施され、引き続き第2分離部120へ搬送される。
 なお、駆動手段104によるアーム131の移動は、以下のように行われる。平行方向用駆動手段142がアーム131を垂直方向用駆動手段141とともに第1媒体配置槽111aの所望のX位置まで駆動し、次いで駆動手段141がアーム131を所望のZ位置まで下降させる。続いて、第1媒体配置槽111aに配置した電気泳動ゲルチップ40を、制御手段によりアーム131への吸着を制御することにより、駆動手段104により電気泳動ゲル32を移動させることが可能になる。アーム131への吸着の制御は、例えば電磁弁を用いれば自動制御され得る。
 電気泳動ゲル32は、その幅や長さに比べて非常に薄い形状を有している。よって、ゲルの表裏、pH勾配の方向の識別が困難であるだけでなく、反りや捩れが発生しやすく、形状を一定に保つことが困難である。このことは電気泳動結果の再現性が悪い要因となり得る。さらに、電気泳動の各工程での電気泳動ゲル32の操作もまた容易ではないので、電気泳動ゲル32を移動する際の位置精度を向上させることは困難である。このような不具合を克服して電気泳動ゲル32を自動装置にて安定的に保持しかつ操作するために、本発明者らは、電気泳動ゲル32を支持体37に固定して用いた。
 図17中の第1分離部110および第2分離部120の構成を、図18および図19により詳細に示す。図18は、サンプルの1次元目分離を行う第1分離部110とサンプルの2次元目分離を行う第2分離部120とが固定された固定手段101の断面図を示し、図19は、その上面図を示す。
 図18に示すように、本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100の固定手段101上には、サンプルの1次元目分離を行う第1分離部110とサンプルの2次元目分離を行う第2分離部120とが固定されている。第1分離部110には複数の試薬槽111(111a~111d)および112(112a~112d)が設けられており、第2分離部120には2つの槽(第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128b)が設けられている。なお、試薬槽111および試薬槽112の数にこれに限定されない。
 第1分離部110では、サンプルを電気泳動ゲル32に導入する工程、電気泳動ゲル32を膨潤させる工程、電気泳動ゲル32に電圧を印加してサンプルを第1方向に分離する工程、電気泳動ゲル32中の分離サンプルを染色する工程、第2分離部120での環境に平衡化する工程が行われる。第1分離部110は、電気泳動ゲル32をこのように処理するに好ましい形状を有している。電気泳動ゲル32へのサンプルの添加と第1媒体の膨潤とを別々に行うことにより、膨潤速度を向上させることができる。
 また上記染色工程は、従来通りサンプルの第1方向分離前または第2方向分離後に行われてもよいが、染色操作が煩雑でありかつ時間を要し、自動化を試みることが非常に困難であるので、第1方向へのサンプル分離後でありかつ第2方向へのサンプル分離の前に染色を行われるサンプル中のタンパク質(またはDNA)と蛍光物質とを結合させることが好ましい。サンプル中のタンパク質(またはDNA)と蛍光物質との結合様式としては、共有結合、イオン結合、配位結合、インターカレートなどが挙げられるがこれらに限定されない。
 第1分離部110は、単一の絶縁体に溝(試薬槽)111・112が設けられた構成を有している。第1試薬槽111は、1次元目分離を行うまでの工程に必要な試薬を格納するためのものであり、第2試薬槽112は、1次元目分離後で2次元目分離前に必要な試薬を格納するためのものである。具体的には、第1試薬槽111は、第1媒体配置槽111a、サンプル槽111b、膨潤槽111c、第1分離槽111dからなり、サンプル槽111bはサンプル導入部113を有している。第2試薬槽112は、第1平衡化槽112a、染色槽112b、洗浄槽112c、第2平衡化槽112dからなる。第1分離槽111dは、電気泳動ゲル32での1次元目分離が行われる部位であり、1次元目分離に必要な緩衝液を充填される。ただし、膨潤槽111c内に格納される試薬が1次元目分離に必要な緩衝液を含む場合は、第1分離槽111d内に1次元目分離に必要な緩衝液を充填しなくてもよい。第1分離槽111dでは、第1媒体電圧印加手段105により電圧を印加されることにより、電気泳動ゲル32中のサンプルが分離される。第1平衡化槽112aは、第1方向分離に用いた緩衝液を置換させて、第1方向分離後に行う染色の効率を上げるための緩衝液を格納するために設けられることが好ましい。洗浄槽112cは、蛍光色素を格納した染色槽112bにて付着した過剰な蛍光色素を洗浄する緩衝液を格納するために設けられることが好ましい。第2平衡化槽112dは、第2方向分離を行うために好ましい試薬が格納されており、例えば、電気泳動ゲル32中のタンパク質を還元する試薬、該タンパク質をSDS化する試薬が格納されている。また、第2方向分離の方法に応じて、緩衝液、界面活性剤、酵素、相互作用物質などが格納されてもよい。
 第2媒体124において、電気泳動ゲル32中で第1方向に分離した分離サンプルが、第1方向と異なる第2方向にさらに分離される。この第2方向へのサンプル分離を実行するために、第2分離部120では、第1方向に分離したサンプルを含む電気泳動ゲル32を第2媒体124に密着させる工程;第2媒体124に電圧を印加してサンプルを第2方向に分離する工程が行われる。自動化2次元電気泳動装置100においては、第2方向への分離中のサンプルを検出する工程もまた行われる。
 第2分離部120は、下部絶縁板121と上部絶縁板122とを重ね合わせた絶縁物120aに、上部絶縁板122を貫いて下部絶縁部に設けられた2つの溝(第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128b)を有している。また、下部絶縁板121には、上部絶縁板122との間に第2媒体124を覆いかつ収納するための溝(第2媒体収納部)124’が設けられている。第2媒体収納部124’に収納された第2媒体124(図示せず)は下部絶縁板121および上部絶縁板122からなる絶縁物120aに覆われ、第1開口部125および第2開口部126において絶縁物120aの外部と接触可能である。
 第1開口部125および第2開口部126は、第2分離部120に設けられた第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bにそれぞれ面している。第2方向へのサンプル分離を実行するために、第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bには、第2媒体収納部124’に収納された第2媒体124と第1開口部125および第2開口部126を介して接する第1緩衝液および第2緩衝液がそれぞれ充填される。第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bには第1電極129aおよび第2電極129bが設けられており、第1電極129aおよび第2電極129bを介して第2媒体電圧印加手段106によって第2媒体124に電圧が印加されると、第1開口部125から第2開口部126に向かって電流が流れるとともにサンプルが第2開口部126から第1開口部125に向かって展開/分離される。
 自動化2次元電気泳動装置100は、2次元電気泳動に必要なサンプル、試薬、分離媒体を所定の位置にセットした後に、上述した各手段を適切に制御しかつ全工程を自動にて実行させるための制御手段を有している。固定手段101または保持手段103の相対位置を検出するための位置センサなどからの情報を制御手段に入力して、制御手段は、自動化を首尾よく行うために、固定手段101、保持手段103(アーム131)、駆動手段104、第1媒体電圧印加手段105、第2媒体電圧印加手段106、第1配線手段107、第2配線手段108の制御信号を出力する。本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100が有する制御手段は、好ましくは、種々の言語を用いて作製されかつROMおよび/またはRAMなどの記録媒体に格納されたプログラムコードを実行するCPUなどの演算手段であり得る。
 制御を開始することにより駆動手段104が保持手段103を移動(搬送)する。電気泳動ゲルチップ40の支持体(被保持部)37は、保持手段103の一部であるアーム131に保持されているので、電気泳動ゲル32を固定化した電気泳動ゲルチップ40は、制御手段により駆動される駆動手段104によって間接的に移動(搬送)されて所望の処理を以下のように施される。
 第1媒体配置槽111aに配置された電気泳動ゲルチップ40がサンプル槽111bまで搬送される。サンプルが電気泳動ゲル32に吸収されるまで電気泳動ゲルチップ40はサンプル槽111b内に維持されている。サンプル吸収に必要な時間は、制御手段の格納部に記録されている。次いで、電気泳動ゲルチップ40は、膨潤槽111cまで搬送され、電気泳動ゲル32が膨潤するまで膨潤槽111c内に維持され、必要に応じて微小振盪される。電気泳動ゲル32が膨潤するに必要な時間および微小振盪動作に関する情報もまた、制御手段の格納部に記録されている。電気泳動ゲルチップ40上で膨潤した電気泳動ゲル32は第1分離槽111dまで搬送され、第1分離槽111d内の第3電極114間に配置される。ここで、第1媒体電圧印加手段105によって電気泳動ゲル32に電圧が印加されて、サンプルが電気泳動ゲル32中にて第1方向に分離される。サンプル分離に必要な時間および必要な電圧に関する情報もまた、制御手段の格納部に記録されている。上述した各情報は、制御手段の格納部に記録されたプログラムによって、用いる電気泳動ゲル32の種類、サンプルの種類、各試薬の種類に従って適宜選定かつ実行される。
 電気泳動ゲル32中にて第1方向への分離が終了した後、電気泳動ゲル32は、第1平衡化槽112aまで搬送され、必要に応じて微小振盪されることにより、引き続く染色が首尾よく行われるように平衡化される。次いで、平衡化後の電気泳動ゲル32は染色槽112bまで搬送され、必要に応じて微小振盪されて、電気泳動ゲル32中のサンプルが染色される。染色後の電気泳動ゲル32は洗浄槽112cまで搬送され、微小振盪されることにより過剰な色素が適宜洗浄される。次いで、脱色後の電気泳動ゲル32は、第2媒体中での第2方向への分離を首尾よく行うために、第2平衡化槽112dまで搬送され、必要に応じて微小振盪されることにより、引き続く第2媒体中での第2方向への分離が首尾よく行われるように平衡化される。平衡化後の電気泳動ゲル32は第2媒体124の第1媒体供給部126まで搬送され、第2媒体124に密着される。
 電気泳動ゲル32が第2媒体124に密着された後に第2媒体電圧印加手段106によって第2媒体124に電圧が印加されることにより、サンプルが第2媒体124中にて第2方向に分離される。リアルタイムモニタリングを行う場合は、この第2方向への分離中に検出手段(図示せず)を介して行えばよい。なお、試薬槽112a~112dおよび第2媒体124での分離において必要な時間などの情報もまた、制御手段の格納部に記録されている。上述した各情報は、制御手段の格納部に記録されたプログラムによって、用いる電気泳動ゲル32および第2媒体124の種類、サンプルの種類、各試薬の種類に従って適宜選定かつ実行される。
 このように自動化2次元電気泳動装置100において、制御手段による上述したような制御が実行されることにより、2次元電気泳動の工程を全自動にて行い得る。また、自動化2次元電気泳動装置100が、上述したような制御が実行する制御手段を有することにより、種々のプロトコルの選定および/または導入を容易に行って、サンプル分離性能を追求することができる。また、2次元電気泳動の電圧印加プログラムをコンピュータにてフィードバック制御するための2次元用高電圧印加制御システムを導入し、自動ステージと連携して制御することができる。
 なお、第2媒体124を第2媒体収納部124’にて作製しても、別途作製した第2媒体124を移動して第2媒体収納部124’に固定してもよい。第2分離部120にて第2媒体124を作製しない場合は、第2媒体収納部124’は溝である必要はなく、その場合、第2媒体124の厚みと等しいスペーサ(示さず)を下部絶縁板121の第2媒体124を固定する部位を囲むように配置し、スペーサを介して下部絶縁板121と上部絶縁板122とを接着すればよい。
 第1開口部125および第2開口部126においてのみ第2媒体124が緩衝液と接していることが好ましいので、第2媒体124を覆う絶縁物120aは防水性が高い物質からなることが好ましい。また、リアルタイムモニタリングなどのように第2媒体124を絶縁物120aから取り外すことなくサンプルを検出するためには、絶縁物120aは光透過性の高い物質からなることが好ましい。このような特性を兼ね備えた物質としては、ガラス、樹脂が挙げられ、樹脂材料としてはPMMA、PDMS、COP、ポリカーボネート、ポリスチレン、PET、塩ビなどが挙げられ、重量や操作性、生産性の観点からアクリル樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)など)が好ましい。
 自動化2次元電気泳動装置100においては、電気泳動ゲルチップ40が順次移動されながら、種々の工程が実行される。よって、電気泳動ゲルチップ40の3次元での位置精度が重要である。この場合、電気泳動ゲルチップ40が堅固に固定されるだけでなく、相対的に移動する第1分離部110および第2分離部120もまた堅固に固定される必要がある。
 第1分離部110、第2分離部120および電気泳動ゲルチップ40を、サンプルごとに交換して用いることを考慮すると、これらの固定化は着脱可能であることが好ましい。第1分離部110、第2分離部120および電気泳動ゲルチップ40を、固定手段101および保持手段103に固定するための機構としては、上述したような真空吸着機構以外に、挟固定機構、磁力固定機構および静電吸着機構が挙げられるが、これらに限定されない。また、真空吸着機構を採用する場合は、真空吸着プレートを介して固定することが好ましい。
 なお、第1分離部110および第2分離部120を透明なPMMAで作製する場合、サンプルの蛍光検出の際に励起光が第1分離部110および第2分離部120の下のステージ(固定手段)101にまで照射される。ステージ(固定手段)1に凹凸がある場合は励起光および/または蛍光波長が不均一に反射することにより検出時のバックグラウンドが上がり、首尾よい検出が妨げられてしまう。よって、真空吸着プレートは、反射の少ない色調であること、凹凸のない平面に処理してあること、真空吸着のために設ける吸引穴を第2分離部120の検出部直下以外の部位に設けることが好ましい。
 第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bにそれぞれ設けられる第1電極129aおよび第2電極129b、ならびに第1分離槽111dに設けられる第3電極114は、固定されていてもされていなくてもよい。固定されている場合は、電極129a、129bおよび114は、それぞれ各槽128a、128bおよび114にパターニング形成された導電体であってもよい。また、電極の搬送/着脱を自動化にて行う場合は、図15に示すように、アーム131が電極129a、129bおよび114をそれぞれ槽128a、128bおよび111dに搬送し、各槽に設けられた電極固定部(図示せず)に着脱し得る。また、電極129a、129bおよび114をそれぞれ第1緩衝液槽128a、第2緩衝液槽128b、第1分離槽111dに固定せず、充填された緩衝液に浸す形態であってもよい。電極129a、129bおよび114を搬送可能な形態で用いる場合は、図20に示すように、電極洗浄槽140を設けることにより各電極を首尾よく洗浄し得る。なお、電極洗浄槽140の設置部位は図20に示す部位に限られず、第1分離部110の任意の部位に設けられ得る。
 上述したように、第1分離部110は複数の槽(試薬槽)111・112を有する。この複数の試薬槽は、電気泳動ゲル32におけるサンプル分離に必要な試薬、および分離後の電気泳動ゲル32(または電気泳動ゲル32中のサンプル)の染色に必要な試薬を充填することが好ましいが、充填される試薬は必要に応じて適宜選択され得る。また、複数の試薬槽111・112の数は、必要な処理工程に応じて増減させればよい。
 特定の実施形態において、複数の試薬槽111・112は、充填された試薬を封止するための剥離除去可能なシート状封止材123が設けられている(図21を参照のこと)。シート状封止材123を設けることにより、内包する試薬の飛散を避けることができ、かつ試薬を内包した第1分離部110を容易に保存することができる。
 1つの局面において、シート状封止材123は、自動化2次元電気泳動装置100が備えているシート剥離手段(図示せず)によって剥離除去され得る。シート剥離手段は駆動手段104によって駆動されることが好ましい。この場合、シート状封止材123を設けたまま第1分離部110を自動化2次元電気泳動装置100に設置しても、制御手段の制御下にて首尾よく剥離除去され得る。なお、図21では、保持手段103のアーム131がシート剥離手段である形態を示している。
 別の局面において、シート状封止材123は、電気泳動ゲルチップ40からの押付外力によって穿孔可能であり得る。また、穿孔を容易にするために支持体37は穿孔用補助具を備えていてもよい。この場合、上記シート剥離手段のようなさらなる手段を設けることなく第1分離部における電気泳動ゲルチップ40の通常の動作によってシート状封止材123を穿孔し得る。
 さらなる実施形態において、第1分離部110は、要時調整試薬槽を有し、この要時調整試薬槽は、シート状封止材123によって複数の試薬を内包する単一の試薬槽内であり、シート状封止材123が剥離除去または穿孔された際に、複数の試薬が混合される。自動化2次元電気泳動装置100が実行する工程において、予め調整することができずに要時調整の必要がある試薬が使用される場合であっても、本実施形態に係る自動化2次元電気泳動装置100を用いれば、煩雑な作業を回避し得る。
 上述したような試薬槽111・112を有する第1分離部110を備えた自動化2次元電気泳動装置100は、試薬槽111・112に試薬を注入するための試薬注入手段(示さず)を備えていることを特徴とすることがなお好ましい。この試薬注入手段は、保持手段および駆動手段と連動して動作する形態であることが好ましい。
 なお、第2分離部120において、絶縁物120a、第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bが一体形成されている態様を用いて本発明を説明してきたが、これらは別々に構成されていてもよい。
 第2分離部120の別の実施形態において、図22に示すように、第2分離部120は、第2媒体124を収納する第2媒体収納部124’を挟んで下部絶縁板121および上部絶縁板122から形成される絶縁物120aと、絶縁物120aを受容する絶縁物受容部127、第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bを有する泳動槽130とからなる。絶縁物120aにおいて、下部絶縁板121および上部絶縁板122は、それぞれ第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bにおいて第2媒体124が緩衝液と接するための第1開口部125および第2開口部126を有している。泳動槽130において、絶縁物受容部127は、絶縁物120a(特に下部絶縁板121)を隙間なく受容し得る平面を有している。
 本実施形態において、絶縁物120aおよび泳動槽130を構成する材料はそれぞれ同一であっても別であってもよい。泳動槽130は、緩衝液が充填されるという観点から防水性が高い物質からなることが好ましい。絶縁物120aと泳動槽130は固定されることが好ましいが真空吸着機構、挟固定機構、磁力固定機構および静電吸着機構等により着脱可能であることがより好ましい。さらに、泳動槽130は、絶縁物受容部127、第1緩衝液槽128aおよび第2緩衝液槽128bが別々に設けられてもよく、この場合、充填された緩衝液が漏出することなく第1開口部125および第2開口部126に供給されるように密着し得る形態を有していればよいので、真空吸着機構、挟固定機構、磁力固定機構および静電吸着機構等を採用することができる。
 〔変形例〕
 以上に記載した実施形態では、粘着層36、多孔質体71等がクッション層として機能する構成について説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、第1実施形態において、保護フィルム13とシート基材11との間に存在する保護フィルム13以外の部材(例えば、電気泳動ゲル12、シート基材11、電気泳動ゲル12とシート基材11との間に積層された層、保護フィルム13と電気泳動ゲル12との間に積層された層等)がクッション層として機能してもよいし、第2実施形態において、保護フィルム33とシート基材31との間に存在する保護フィルム33以外の部材(例えば、電気泳動ゲル32、シート基材31、電気泳動ゲル32とシート基材31との間に積層された層、保護フィルム33と電気泳動ゲル32との間に積層された層等)がクッション層として機能してもよい。なお、「クッション層として機能する」とは、タブ形成工程において、保護フィルム13(33)とシート基材11(31)とを挟むように押圧力を受けたとき、保護フィルム13(33)よりも、押圧方向に大きく潰れるようになっていることを指し、これにより、押圧位置において、保護フィルム13(33)がシート基材11(31)側に沈み、谷折りされる。これにより、保護フィルム13(33)を、電気泳動ゲル12(32)から離れる方向に容易に折り曲げることができる。このように、上記の構成によれば、電気泳動ゲル12(32)から離れる方向に折れ曲がっているタブ部14(34)を容易に形成することができる。
 〔まとめ〕
 上記課題を解決するために、本発明の態様1に係る生体分子分離積層体は、生体分子を分離するための分離媒体層、該分離媒体層を支持するシート基材、および該分離媒体層に対し、該シート基材とは反対側に積層されている保護フィルムを備え、該保護フィルムは、該分離媒体層を超えて延出しているタブ部を有し、該タブ部は、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっている。
 上記の構成によれば、保護フィルムのタブ部が、分離媒体層を超えて延出していると共に、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているため、タブ部は、シート基材および分離媒体層から離れている。ゆえに、タブ部をつかむことにより、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる。
 本発明の態様2に係る生体分子分離積層体では、上記態様1において、上記分離媒体層および上記シート基材は、同一の裁断位置において端部が裁断されており、上記タブ部は、当該裁断位置において上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっていてもよい。
 上記の構成において、分離媒体層形成直後の分離媒体層の端部は、製造上の原因により、厚さが均一ではない場合がある。ここで、分離媒体層のみ端部を裁断することは難しいため、シート基材ごと、上記分離媒体層の端部を裁断することにより、分離媒体層の厚さを均一化することができる。
 また、分離媒体層の端部を裁断するときに、保護フィルムまで裁断すると、保護フィルムの剥離が困難になるが、上記の構成によれば、保護フィルムは、分離媒体層を超えて(すなわち、裁断位置を超えて)延出しているタブ部を有しており、当該タブ部は、当該裁断位置において、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているため、容易に保護フィルムを剥離することができる。
 本発明の態様3に係る生体分子分離積層体では、上記態様1または2において、上記保護フィルム、上記分離媒体層および上記シート基材は共に帯状であり、上記タブ部は、上記保護フィルムの長手方向の端部に設けられていてもよい。
 上記の構成によれば、いわゆるゲルストリップとして好適に用いることができる。
 本発明の態様4に係る生体分子分離積層体では、上記態様1~3において、上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側にクッション層が積層され、該クッション層は、上記保護フィルムと当該クッション層とを挟むように押圧力を受けたとき、当該クッション層の方が、上記保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるようになっていてもよい。
 上記の構成によれば、保護フィルムと当該クッション層とを挟むように押圧力を加えることにより、当該クッション層の方が、保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置において、保護フィルムがクッション層側に沈み、谷折りされることになる。これにより、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向に容易に折り曲げることができる。このように、上記の構成によれば、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を容易に形成することができるため、生体分子分離積層体の製造が容易になる。なお、クッション層は、タブ部の形成後、分離してもよい。
 本発明の態様5に係る生体分子分離積層体では、上記態様4において、上記クッション層が粘着層であってもよい。また、本発明の態様6に係る生体分子分離積層体では、上記態様1または2において、上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側に粘着層が積層されていてもよい。
 上記の構成によれば、シート基材に対し、粘着層を介して任意の部材を接着することができる。
 本発明の態様7に係る生体分子分離積層体では、上記態様5または6において、上記生体分子分離積層体を搬送する搬送装置によって保持される被保持部が、上記粘着層を介して上記シート基材に接着されていてもよい。
 上記の構成によれば、搬送装置が、生体分子分離積層体を、被保持部を保持することによって容易に搬送することができる。これにより、例えば、二次元電気泳動を自動化すること等が可能となる。
 本発明の態様8に係る生体分子分離積層体では、上記態様5または6において、上記粘着層に対し、上記シート基材とは反対側に剥離フィルムが積層されていてもよい。
 上記の構成によれば、粘着層に剥離フィルムを積層することにより、粘着層を有する生体分子分離積層体に対して、意図しない部材やゴミなどを付着させることなく、種々の加工(例えば、切断等)を行うことができる。
 本発明の態様9に係る生体分子分離積層体では、上記態様1~8において、上記分離媒体層がゲルであってもよい。本発明の態様10に係る生体分子分離積層体では、上記態様9において、上記ゲルが乾燥ゲルであってもよい。本発明の態様11に係る生体分子分離積層体では、上記態様9または10において、上記ゲルが等電点電気泳動用ゲルであってもよい。
 上記の構成によれば、分離媒体層において生体分子を好適に分離することができ、特に、二次元電気泳動の一次元目の電気泳動において、好適に用いることができる。
 本発明の態様12に係る生体分子分離積層体では、上記態様1~11において、上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を受けたとき、上記保護フィルムよりも、上記保護フィルム以外の部材の方が、押圧方向に大きく潰れるようになっていてもよい。
 上記の構成によれば、保護フィルムとシート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、保護フィルム以外の部材(例えば、シート基材)の方が、保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置において、保護フィルムがシート基材側に沈み、谷折りされることになる。これにより、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向に容易に折り曲げることができる。このように、上記の構成によれば、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を容易に形成することができるため、生体分子分離積層体の製造が容易になる。
 本発明の態様13に係る生体分子分離積層体の製造方法は、保護フィルム、生体分子を分離するための分離媒体層、および該分離媒体層を支持するシート基材をこの順に積層する積層工程、ならびに該保護フィルムに、該分離媒体層を超えて延出していると共に、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を形成するタブ形成工程とを包含する。
 上記の構成によれば、保護フィルムのタブ部が、分離媒体層を超えて延出していると共に、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているため、タブ部は、シート基材および分離媒体層から離れている。ゆえに、タブ部をつかむことにより、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる生体分子分離積層体を好適に製造することができる。
 本発明の態様14に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様13において、上記タブ形成工程では、刃部および該刃部と対向する平面部を備える切断器具を用い、該刃部を上記シート基材側に、該平面部を上記保護フィルム側にして、上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、上記シート基材を裁断するとともに、上記保護フィルムを上記分離媒体層から離れる方向に折り曲げるものであってもよい。
 上記の構成によれば、刃部および刃部と対向する平面部を備える切断器具を用い、刃部をシート基材側に、平面部を保護フィルム側にして、保護フィルムとシート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、シート基材を裁断するとともに、保護フィルムは裁断せずに、保護フィルムを分離媒体層から離れる方向に折り曲げることができる。これにより、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる生体分子分離積層体を好適に製造することができる。
 本発明の態様15に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様13または14において、上記刃部は、くさび状であって、斜面部を有しており、上記タブ形成工程では、該斜面部が、上記タブ部が形成される側に向いた状態で上記切断器具を用いるものであってもよい。
 上記の構成によれば、シート基材等の裁断時、くさび状の刃部を、保護フィルムとは反対側から挿入して、斜面部がシート基材等をタブ部が形成される側に押し出しながら裁断して行くため、タブ部が形成される側の部材が、刃部とは反対方向に折れ曲がる。これにより、保護フィルムを分離媒体から離れる方向に折り曲げることができる。
 本発明の態様16に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様14または15において、上記切断器具は、上記刃部と上記平面部との間隔が、上記保護フィルムの厚さより狭くならないようになっていてもよい。
 上記の構成によれば、切断器具によって保護フィルムが誤って裁断されることを防止することができる。
 本発明の態様17に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様14~16において、上記タブ形成工程において、上記平面部は、上記タブ部が形成される側において上記刃部に近づくように、押圧方向に対して斜めに配置されていてもよい。
 上記の構成によれば、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向により大きく折り曲げることができる。
 本発明の態様18に係る生体分子分離積層体の製造方法は、上記態様13~17において上記タブ形成工程では、上記分離媒体層および上記シート基材の端部を、同一の裁断位置において裁断すると共に、上記保護フィルムにおける当該裁断位置を超えて延出する上記タブ部を、当該裁断位置において上記分離媒体層から離れる方向に折り曲げるものであってもよい。
 上記の構成において、分離媒体層形成直後の分離媒体層の端部は、製造上の原因により、厚さが均一ではない場合がある。ここで、分離媒体層のみ端部を裁断することは難しいため、シート基材ごと、分離媒体層の端部を裁断することにより、分離媒体の厚さを均一化することができる。
 また、分離媒体層の端部を裁断するときに、保護フィルムまで裁断すると、保護フィルムの剥離が困難になるが、上記の構成によれば、分離媒体層およびシート基材の端部を同一の裁断位置において裁断するとともに、当該裁断位置において、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向に折り曲げるため、分離媒体層を超えて延出していると共に、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を容易に形成することができる。これにより、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる生体分子分離積層体を好適に製造することができる。
 本発明の態様19に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様13~18において、上記積層工程では、上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側にクッション層をさらに積層し、上記タブ形成工程では、上記保護フィルムと上記クッション層とを挟むように押圧力を加えることにより、該クッション層の方が、上記保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れ、該クッション層が潰れることによって、上記タブ部が上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がるものであってもよい。
 上記の構成によれば、タブ形成工程において、保護フィルムと当該クッション層とを挟むように押圧力を加えることにより、当該クッション層の方が、保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置において、保護フィルムがクッション層側に沈み、谷折りされることになる。これにより、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向に容易に折り曲げることができる。
 このように、上記の構成によれば、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を容易に形成することができるため、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる生体分子分離積層体を好適に製造することができる。なお、クッション層は、タブ形成工程後、分離してもよい。
 本発明の態様20に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様19において、上記クッション層は粘着層であり、上記積層工程では、上記シート基材に、該粘着層を介して、上記生体分子分離積層体を搬送する搬送装置によって保持される被保持部を接着するものであってもよい。
 上記の構成によって製造された生体分子分離積層体は、搬送装置が、被保持部を保持することによって容易に搬送することができる。これにより、例えば、二次元電気泳動を自動化すること等が可能となる。
 本発明の態様21に係る生体分子分離積層体の製造方法では、上記態様13~18において、上記タブ形成工程では、上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、上記保護フィルムよりも、上記保護フィルム以外の部材の方が、押圧方向に大きく潰れ、該部材が潰れることによって、上記タブ部が上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がるものであってもよい。
 上記の構成によれば、タブ形成工程において、保護フィルムとシート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、保護フィルム以外の部材(例えば、シート基材)の方が、保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるため、押圧位置において、保護フィルムがシート基材側に沈み、谷折りされることになる。これにより、保護フィルムを、分離媒体層から離れる方向に容易に折り曲げることができる。このように、上記の構成によれば、分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を容易に形成することができるため、容易に生体分子分離積層体から保護フィルムを剥がすことができる生体分子分離積層体を好適に製造することができる。
 本発明は上述した各実施形態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。
 図3に示すゲル作製器具を用いて、公知の方法により、図4に示すpH勾配を有するアクリルアミドゲル(分離媒体)を重合させた。ゲル作製器具の容器に、ゲルボンドフィルム(Lonza社製)(シート基材)を設置しておくことにより、アクリルアミドゲルをゲルボンドフィルムに共有結合させた。重合後のアクリルアミドゲルは、真空デシケーターに一晩放置することで乾燥させた。乾燥させた後、アクリルアミドゲル表面に保護フィルムを貼り付け、ゲルボンドフィルム側には粘着層を接着させた後、剥離フィルムを貼りつけて、図13の(a)(b)に示すゲルシートを作製した。ゲルシートを、1~3mm程度の幅で等電点のグラジェント方向にカットすることで、図13の(c)(d)に示す短冊状のゲルストリップを作製した。続いて、ゲルストリップの剥離フィルムを剥がして、図14に示すように、支持体(被保持部)を貼付けた。次いで、図15の(a)(b)に示すように、支持体からゲルストリップがはみ出している塩基性側(R側)の部分を切断した。さらに、図15の(c)(d)に示すように、片刃をつぶした専用ニッパー(切断器具)を用いて、アクリルアミドゲルおよびゲルボンドフィルムのみを切断した(保護フィルムは切断しない)。
 作製したチップ(生体分子分離積層体)を用いて、自動化2次元電気泳動装置(Auto2D、シャープマニファクチャリングシステム(株))によりメーカー標準方法に基づいて二次元電気泳動を実施した。なお、作製したチップのアクリルアミドゲルの長さは、52mmであった。自動化2次元電気泳動装置における一次元目電気泳動の陰極と陽極との間隔は48mmであった。従って、アクリルアミドゲルの両端には、2mmずつ電極間外のゲルが存在していた。
 まず、作製したチップの保護フィルムを手で掴んで剥離した。保護フィルムの剥離は容易に行うことができた。また、サンプルとして、予め蛍光標識(IC5-OSu:同仁化学)されたマウス肝臓サンプルを、ゲル膨潤液(尿素、チオ尿素、3-(3-コラミドプロピル)ジメチルアンモニオ-1-プロパンスルホネート(CHAPS)、ジチオトレイトール(DTT)、両性電解質(アンフォライト)を含む)に混合したものを用いた。サンプルを30分間アクリルアミドゲルに導入させた後、5分間ゲル膨潤を行い等電点電気泳動を行なった。等電点等電点電気泳動の条件は200V 5分間定電圧=>5分間で1000Vまでリニアー勾配で上昇=>1000Vを5分間維持=>10分間で6000Vまでリニアー勾配で上昇=>6000Vを5分間維持、とした。その後、5分間SDS平衡化を行った後、2次元電気目電気泳動を行なった。二次元目電気泳動は印加する電流を20mA一定として35分間行った。二次元電気泳動終了後のゲルは、蛍光イメージスキャナー(Tyhoon:GEヘスルケア社)で撮像し、スポットを可視化した。結果、問題無く二次元電気泳動を行うことができたことを確かめた。
 本発明は、生体試料等の分析装置の製造分野において利用可能である。
 10   電気泳動ゲルチップ(生体分子分離積層体)
 11   シート基材
 12   電気泳動ゲル(分離媒体層)
 13   保護フィルム
 14   タブ部
 15   根元
 31   シート基材
 32   電気泳動ゲル(分離媒体層)
 33   保護フィルム
 34   タブ部
 35   根元
 36、36a   粘着層(クッション層)
 38a  剥離フィルム
 37   支持体(被保持部)
 40   電気泳動ゲルチップ(生体分子分離積層体)
 71   多孔質体(クッション層)
 72   タブ形成器具(切断器具)
  72a  刃部
   β    斜面部
  72b  受け部
   α    平面部

Claims (21)

  1.  生体分子を分離するための分離媒体層、
     該分離媒体層を支持するシート基材、および
     該分離媒体層に対し、該シート基材とは反対側に積層されている保護フィルムを備え、
     該保護フィルムは、該分離媒体層を超えて延出しているタブ部を有し、
     該タブ部は、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっていることを特徴とする生体分子分離積層体。
  2.  上記分離媒体層および上記シート基材は、同一の裁断位置において端部が裁断されており、
     上記タブ部は、当該裁断位置において上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっていることを特徴とする請求項1に記載の生体分子分離積層体。
  3.  上記保護フィルム、上記分離媒体層および上記シート基材は共に帯状であり、
     上記タブ部は、上記保護フィルムの長手方向の端部に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離積層体。
  4.  上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側にクッション層が積層され、
     該クッション層は、上記保護フィルムと当該クッション層とを挟むように押圧力を受けたとき、当該クッション層の方が、上記保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れるようになっていることを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の生体分子分離積層体。
  5.  上記クッション層が粘着層であることを特徴とする請求項4に記載の生体分子分離積層体。
  6.  上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側に粘着層が積層されていることを特徴とする請求項1~3の何れか一項に記載の生体分子分離積層体。
  7.  上記生体分子分離積層体を搬送する搬送装置によって保持される被保持部が、上記粘着層を介して上記シート基材に接着されていることを特徴とする請求項5または6に記載の生体分子分離積層体。
  8.  上記粘着層に対し、上記シート基材とは反対側に剥離フィルムが積層されていることを特徴とする請求項5または6に記載の生体分子分離積層体。
  9.  上記分離媒体層がゲルであることを特徴とする請求項1~8の何れか一項に記載の生体分子分離積層体。
  10.  上記ゲルが乾燥ゲルであることを特徴とする請求項9に記載の生体分子分離積層体。
  11.  上記ゲルが等電点電気泳動用ゲルであることを特徴とする請求項9または10に記載の生体分子分離積層体。
  12.  上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を受けたとき、上記保護フィルムよりも、上記保護フィルム以外の部材の方が、押圧方向に大きく潰れるようになっていることを特徴とする請求項1~11の何れか一項に記載の生体分子分離積層体。
  13.  保護フィルム、生体分子を分離するための分離媒体層、および該分離媒体層を支持するシート基材をこの順に積層する積層工程、ならびに
     該保護フィルムに、該分離媒体層を超えて延出していると共に、該分離媒体層から離れる方向に折れ曲がっているタブ部を形成するタブ形成工程を包含することを特徴とする生体分子分離積層体の製造方法。
  14.  上記タブ形成工程では、刃部および該刃部と対向する平面部を備える切断器具を用い、該刃部を上記シート基材側に、該平面部を上記保護フィルム側にして、上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、上記シート基材を裁断するとともに、上記保護フィルムを上記分離媒体層から離れる方向に折り曲げることを特徴とする請求項13に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  15.  上記刃部は、くさび状であって、斜面部を有しており、
     上記タブ形成工程では、該斜面部が、上記タブ部が形成される側に向いた状態で上記切断器具を用いることを特徴とする請求項14に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  16.  上記切断器具は、上記刃部と上記平面部との間隔が、上記保護フィルムの厚さより狭くならないようになっていることを特徴とする請求項14または15に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  17.  上記タブ形成工程において、上記平面部は、上記タブ部が形成される側において上記刃部に近づくように、押圧方向に対して斜めに配置されていることを特徴とする請求項14~16の何れか一項に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  18.  上記タブ形成工程では、上記分離媒体層および上記シート基材の端部を、同一の裁断位置において裁断すると共に、上記保護フィルムにおける当該裁断位置を超えて延出する上記タブ部を、当該裁断位置において上記分離媒体層から離れる方向に折り曲げることを特徴とする請求項13~17の何れか一項に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  19.  上記積層工程では、上記シート基材に対し、上記分離媒体層とは反対側にクッション層をさらに積層し、
     上記タブ形成工程では、上記保護フィルムと上記クッション層とを挟むように押圧力を加えることにより、該クッション層の方が、上記保護フィルムよりも、押圧方向に大きく潰れ、該クッション層が潰れることによって、上記タブ部が上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がることを特徴とする請求項13~18の何れか一項に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  20.  上記クッション層は粘着層であり、
     上記積層工程では、上記シート基材に、該粘着層を介して、上記生体分子分離積層体を搬送する搬送装置によって保持される被保持部を接着することを特徴とする請求項19に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
  21.  上記タブ形成工程では、上記保護フィルムと上記シート基材とを挟むように押圧力を加えることにより、上記保護フィルムよりも、上記保護フィルム以外の部材の方が、押圧方向に大きく潰れ、該部材が潰れることによって、上記タブ部が上記分離媒体層から離れる方向に折れ曲がることを特徴とする請求項13~18の何れか一項に記載の生体分子分離積層体の製造方法。
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