(57)【要約】二次元電気泳動により分離したサンプルのスポット数を増加させ、スポット検出強度を向上させるべく、一次元目電気泳動用の第一媒体７と、二次元目電気泳動用の第二媒体８と、少なくとも上記第一媒体７と上記第二媒体８とを収容する筺体２０とを備え、一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を上記筺体２０に供給することによって上記第一媒体７を形成し、上記第一媒体７と上記第二媒体８とが近接して収容されている。
2013118775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元目電気泳動用の第一媒体と、
二次元目電気泳動用の第二媒体と、
少なくとも上記第一媒体と上記第二媒体とを収容する筺体とを備え、
一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を上記筺体に供給することによって上記第一媒体を形成し、
上記第一媒体と上記第二媒体とが近接して収容されていることを特徴とする二次元電気泳動キット。
【請求項２】
上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、上記サンプルが上記第二媒体へ移動可能とする接続媒体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項３】
上記第一媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第一緩衝溶液槽と、
上記第二媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第二緩衝溶液槽とを備え、
上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記接続媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、この順に、上記筺体の底面に対して平行に配列していることを特徴とする請求項２に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項４】
上記第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、
上記第二媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルであり、
上記接続媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルであることを特徴とする請求項２又は３に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項５】
上記第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、
上記第二媒体は、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルであることを特徴とする請求項１に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項６】
上記筺体は、少なくとも上記第一媒体、上記第二媒体及び上記接続媒体のいずれか一つを、上記筺体の所望の領域に付着させるための表面処理が施されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項７】
上記表面処理は、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、及び酸素プラズマ処理からなる群より選択される表面処理であることを特徴とする請求項６に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項８】
上記第一媒体及び上記第二媒体に電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項９】
サンプルを等電点電気泳動するための等電点電気泳動用ゲルを備えた二次元電気泳動キットであって、
上記サンプルを含有するサンプル含有溶液に、ゲルを形成する物質が添加された等電点電気泳動用ゲル溶液が貯められた貯留領域と、
上記等電点電気泳動用ゲル溶液がゲル化した等電点電気泳動用ゲル中で、上記サンプルを等電点電気泳動するための電極とを備えることを特徴とする二次元電気泳動キット。
【請求項１０】
一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を筺体に供給することによって第一媒体を形成する第１のステップと、
二次元目電気泳動を行うための第二媒体を上記筺体に供給することによって第二媒体を形成する第２のステップとを少なくとも含み、
上記第１のステップ及び上記第２のステップは、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接するように、上記第一媒体及び上記第二媒体を形成することを特徴する二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項１１】
上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、上記サンプルが上記第二媒体へ移動するための接続媒体を形成する第３のステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項１２】
上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、
上記第二媒体を形成する第二溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲル溶液であり、
上記接続媒体を形成する接続溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲル溶液であることを特徴とする請求項１１に記載の二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項１３】
上記第一溶液、上記第二溶液及び上記接続溶液を、インクジェット手段を用いてそれぞれ添加することを特徴とする請求項１２に記載の二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項１４】
上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、
上記第二媒体を形成する第二溶液は、グラジエントゲル溶液であることを特徴とする請求項１０に記載の二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項１５】
一次元目電気泳動用の第一媒体と、
二次元目電気泳動用の第二媒体と、
少なくとも上記第一媒体と上記第二媒体とを収容する筺体とを備え、
一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を上記筺体に供給することによって上記第一媒体を形成すると共に、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接して収容されていることを特徴とする二次元電気泳動チップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次元電気泳動キット、二次元電気泳動キットの製造方法、二次元電気泳動方法及び二次元電気泳動チップに関するものである。【０００２】
本願は、２０１２年２月７日に日本に出願された特願２０１２−０２４４３９号および２０１２年２月８日に日本に出願された特願２０１２−０２５５５６号に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００３】
特許文献１には、乾燥した第１の電気泳動分離媒体（ＩＰＧゲル）と、第２の電気泳動分離媒体（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）とが、互いに間隔をおいて、一つの支持基板上に担持された二次元電気泳動基板を提供する工程と、第１の電気泳動分離媒体を膨潤させるとともに、サンプルを含浸させる工程と、サンプル中の成分を一次分離する工程と、第１の電気泳動分離媒体と第２の電気泳動分離媒体との間隙に液状緩衝剤を流し、さらに液状緩衝剤をゲル化してなるゲルを、第１の電気泳動分離媒体と第２の電気泳動分離媒体とを接続する工程と、そして第２の電気泳動分離媒体において一次分離した成分を二次分離する工程とを含む、二次元電気泳動方法が記載されている。【０００４】
また、分子生物学および生化学では、ＤＮＡまたはタンパク質等の生体高分子を分離する手法として、電気泳動が広く用いられている。【０００５】
近年、ポストゲノムとしてプロテオーム解析が注目を浴びている。このプロテオーム解析とは、タンパク質の構造及び機能を対象とした大規模な研究を指す。通常、プロテオームを解析するためには、まず複数のタンパク質を含む試料を個々のタンパク質に分離する。このとき、タンパク質を分離する手法の一つとして、よく用いられるのが二次元電気泳動である。【０００６】
二次元電気泳動は、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。例えば、一次元目は等電点電気泳動（ＩＥＦ；ｉｓｏｅｌｃｔｒｉｃ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ）を用いて、個々の電荷に応じてタンパク質を分離し、二次元目は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−ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｇｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）を用いて、個々の分子量に応じてタンパク質を分離する。【０００７】
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に高分解能にて分離することができる。特に、一次元目電気泳動用ゲルは、疾病等の関連するタンパク質の分離に大きな役割を果たすことが知られている。【０００８】
例えば、特許文献２には、二次元電気泳動に使用するサンプル分離器具が記載されており、当該サンプル分離器具が有する一次元目電気泳動用ゲルへのサンプルの導入は、乾燥した一次元目電気泳動用ゲルに対して行われることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１６２４０５号公報（２００６年６月２２日公開）
【特許文献２】特開２００７−０６４８４８号公報（２００７年３月１５日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
分子生物学及び生化学では、ＤＮＡ又はタンパク質等の生体高分子を分離する手法として、電気泳動が広く用いられている。【００１１】
近年、ポストゲノムとしてプロテオーム解析が注目を浴びている。このプロテオーム解析とは、タンパク質の構造及び機能を対象とした大規模な研究を指す。通常、プロテオームを解析するためには、まず複数のタンパク質を含む試料を個々のタンパク質に分離する。このとき、タンパク質を分離する手法の一つとして、よく用いられるのが二次元電気泳動である。【００１２】
二次元電気泳動は、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。例えば、一次元目は等電点電気泳動（ＩＥＦ；ｉｓｏｅｌｃｔｒｉｃ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ）により、個々の電荷に応じてタンパク質を分離し、二次元目は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−ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅｇｅｌ  ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）により、個々の分子量に応じてタンパク質を分離する。【００１３】
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高分解能にて分離することができる。一般に、一次元目電気泳動用ゲルとしては、固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ；Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ｐＨ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）ゲルが用いられる。固定化ｐＨ勾配ゲルは、サンプルの等電点の違いを利用して、サンプルを分離するためのゲルであり、ゲル中にはｐＨ勾配が形成されている。また、二次元目電気泳動用ゲルとしては、ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルが用いられる。ＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルは、サンプルの分離を開始する地点を合わせるためにサンプルを濃縮する濃縮ゲルと、分子量の違いを利用してサンプルを分離する分離ゲルとから構成される。【００１４】
しかしながら、特許文献１で開示されている二次元電気泳動方法に関しては、支持基板上の表面処理が不適切な場合、ＩＰＧゲルとＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルとの間隙に流す液状緩衝剤の濡れが悪く、その結果、液体緩衝剤をゲル化してなるゲルとＩＰＧゲル及びＳＤＳ−ＰＡＧＥゲルとの接続が十分に行われないことがある。従って、二次元目の電気泳動後に得られるサンプルのスポット数が少なく、かつ、スポットの検出強度も低いという問題がある。【００１５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、二次元目の電気泳動後に得られるサンプルのスポット数が多く、スポット検出強度が高い、二次元電気泳動キット、二次元電気泳動キットの製造方法、二次元電気泳動方法及び二次元電気泳動チップを提供することを目的とする。【００１６】
また、一般的に、一次元目電気泳動用ゲルは、ウエットな状態で商業化されている場合が多い。しかし、このような一次元目電気泳動用ゲルに対するサンプルの導入時間は、数時間以上も必要である。【００１７】
同様に、特許文献２で開示されている一次元目電気泳動用ゲルへサンプルを導入する際は、乾燥したゲルに対してサンプルを吸収させる必要があるため、サンプルの導入に時間がかかってしまい、導入効率が高くないという課題がある。【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、サンプル導入効率を向上させた等電点電気泳動用ゲルの調製方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、一次元目電気泳動用の第一媒体と、二次元目電気泳動用の第二媒体と、少なくとも上記第一媒体と上記第二媒体とを収容する筺体とを備え、一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を上記筺体に供給することによって上記第一媒体を形成し、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接して収容されていることを特徴とする。【００２０】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、上記サンプルが上記第二媒体へ移動可能とする接続媒体を備えていることを特徴とする。【００２１】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記第一媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第一緩衝溶液槽と、上記第二媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第二緩衝溶液槽とを備え、上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記接続媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、この順に、上記筺体の底面に対して平行に配列していることを特徴とする。【００２２】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、上記第二媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルであり、上記接続媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルであることを特徴とする。【００２３】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、上記第二媒体は、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルであることを特徴とする。【００２４】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの筺体は、少なくとも上記第一媒体、上記第二媒体及び上記接続媒体のいずれか一つを、上記筺体の所望の領域に付着させるための表面処理が施されていることを特徴とする。【００２５】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの表面処理は、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、及び酸素プラズマ処理からなる群より選択される表面処理であることを特徴とする。【００２６】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記第一媒体及び上記第二媒体に電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えていることを特徴とする。【００２７】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、サンプルを等電点電気泳動するための等電点電気泳動用ゲルを備えた二次元電気泳動キットであって、上記サンプルを含有するサンプル含有溶液に、ゲルを形成する物質が添加された等電点電気泳動用ゲル溶液が貯められた貯留領域と、上記等電点電気泳動用ゲル溶液がゲル化した等電点電気泳動用ゲル中で、上記サンプルを等電点電気泳動するための電極とを備えることを特徴とする。【００２８】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を筺体に供給することによって第一媒体を形成する第１のステップと、二次元目電気泳動を行うための第二媒体を上記筺体に供給することによって第二媒体を形成する第２のステップとを少なくとも含み、上記第１のステップ及び上記第２のステップは、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接するように、上記第一媒体及び上記第二媒体を形成することを特徴する。【００２９】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、上記サンプルが上記第二媒体へ移動するための接続媒体を形成する第３のステップを含むことを特徴とする。【００３０】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、上記第二媒体を形成する第二溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲル溶液であり、上記接続媒体を形成する接続溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲル溶液であることを特徴とする。【００３１】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記第一溶液、上記第二溶液及び上記接続溶液を、インクジェット手段を用いてそれぞれ添加することを特徴とする。【００３２】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法の第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、上記第二媒体を形成する第二溶液は、グラジエントゲル溶液であることを特徴とする。【００３３】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動チップは、一次元目電気泳動用の第一媒体と、二次元目電気泳動用の第二媒体と、少なくとも上記第一媒体と上記第二媒体とを収容する筺体とを備え、一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を上記筺体に供給することによって上記第一媒体を形成すると共に、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接して収容されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、第一媒体及び第二媒体を収容するための筐体の底面に、（ｉ）第一媒体を形成するための第一溶液及び上記第二媒体を形成するための第二溶液を、当該底面の所望の領域に供給し、（ｉｉ）上記第一媒体及び上記第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理が施されているので、筐体の底面における第一媒体と第二媒体との接続が向上し、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数の増加、及びスポットの検出強度の向上を実現することができる。【００３５】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、サンプル導入効率を向上させた第一媒体を調製することができるという効果を奏する。【００３６】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法によれば、第一媒体の調製開始から一次元目電気泳動を終了するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る二次元電気泳動キットを表す模式図である。
【図２】ゲル形成前の筐体を表す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る二次元電気泳動キットの製造方法を説明する模式図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る二次元電気泳動キットの製造方法を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルを調製するためのゲル化工程を説明する側方断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルを調製するためのゲル化工程を説明する斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル及び二次元目電気泳動用ゲルを調製するための工程を説明する側方断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル及び二次元目電気泳動用ゲルを調製するための工程を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３９】
［第一実施形態］
以下、本発明の一実施形態に係る二次元電気泳動キット及びその製造方法、並びに二次元電気泳動キットを用いた二次元電気泳動方法について、図１及び２を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る二次元電気泳動キットを表す模式図であり、図２は、ゲル形成前の筐体を表す模式図である。
【００４０】
〔二次元電気泳動キット〕
図１及び２に示すように、二次元電気泳動キット１は、筐体２０、第一ゲル（第一媒体）７、及び第二ゲル（第二媒体）８を備えている。また二次元電気泳動キット１、接続ゲル（接続媒体）９、第一緩衝溶液槽１０及び第二緩衝溶液槽１１をさらに備えていてもよい。
【００４１】
二次元電気泳動キット１は、タンパク質、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｅｉｃ  ａｃｉｄ；デオキシリボ核酸）又はＲＮＡ（Ｒｉｂｏ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ；リボ酢酸）等の生体高分子を、二次元電気泳動によって分離する際に用いるキットである。二次元電気泳動は、二段階の電気泳動によってタンパク質等の生体高分子を分離する手法であり、これにより、生体高分子をより細かく分離することができる。
【００４２】
（筐体２０）
筐体２０は、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を収容する容器であり、これらのゲルを支持する支持基体である。筐体２０は、ゲルを収容するために、少なくとも１面が開口した箱であり得、当該開口部は蓋により封止できるようになっていてもよい。
【００４３】
筐体２０において、収容された第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９に接する底面は、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を収容するための表面処理が施されている。筐体２０の底面は、第一領域４、第二領域５、及び接続領域６に区切られている。そして、図１に示すように、第一領域４上には第一ゲル７が、第二領域５上には第二ゲル８が、接続領域６上には接続ゲル９がそれぞれ形成され、各領域に各ゲルが付着している。
【００４４】
筐体２０を形成する材料は、二次元電気泳動用のゲルを収容可能なものであれば特に限定されず、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチック材料、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料又は酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック材料等から選択された材料であればよい。筐体２０は、その一形態として、７０ｍｍ×５５ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＭＭＡ製の射出形成品であってもよい。
【００４５】
また、筐体２０には、収容された第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９に電圧を印加するための電極２及び３（電圧印加手段）が設けられている。電極２は、図２に示すように、筐体２０において第一領域４に交差する２つの側面のそれぞれに設けられ、第一領域４に付着する第一ゲル７を挟んで対向するように設けられている。一対の電極２は、収容される第一ゲル７において、接続ゲル９に接する面に交差する面に接するように設けられている。
【００４６】
このように設けられた１対の電極２間に電流を流すことによって、電極２間に電圧を印加すると、電極２間に電界が形成される。これにより、第一ゲル７において、一方の電極２側から他方の電極２側へとサンプルを移動させ、サンプルを分離する。すなわち、第一ゲル７において、接続ゲル９に接する面に平行にサンプルを分離する。
【００４７】
一方、電極３は、筐体２０の底面に交差する側面であって、電極２が設けられた側面に交差する２つの側面にそれぞれ設けられ、第一ゲル７、接続ゲル９及び第二ゲル８を挟んで対向するように設けられている。一対の電極３のうちの一方は、収容される第一ゲル７において、接続ゲル９に接する面に背向する面に面しており、他方は、収容される第二ゲル８において、接続ゲル９に接する面に背向する面に面している。
【００４８】
このように設けられた１対の電極３間に電流を流すことによって、電極３間に電圧を印加すると、電極３間に電界が形成される。これにより第一ゲル７から接続ゲル９へ、さらに接続ゲル９から第二ゲル８へとサンプルを移動させる。さらに第二ゲル８に移動したサンプルは、接続ゲル９側から、電極３に面する面側へと移動し、移動方向に分離される。すなわち、第二ゲル８において、接続ゲル９に接する面に交差する方向に、サンプルを分離する。
【００４９】
電極２及び３を形成する材料としては、例えば、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、カーボン（Ｃ）等が挙げられる。また、電極２及び３の代わりに、二次元電気泳動キット１とは別に電極キットを準備し、各ゲルに電圧を印加してもよい。
【００５０】
（第一ゲル７）
第一ゲル７は、二次元電気泳動を行う際の一次元目の電気泳動を行うための媒体である。図１及び２に示すように、第一ゲル７は、筐体２０の底面における第一領域４に形成され、第一領域４に付着する。
【００５１】
第一ゲル７は、第一ゲル７を形成するための第一溶液をゲル化することによって形成される。一次元目の電気泳動として等電点電気泳動を行う場合、第一ゲル７として、例えば固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ；Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ｐＨ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）ゲルを用いることができる。この場合、第一溶液として、例えば、アクリルアミド、アガロース等のモノマーを含有している溶液を用いることができる。
【００５２】
第一溶液には、上述したモノマーの他に、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等の架橋剤、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ；Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｏｘｏｄｉｓｕｌｆａｔｅ）等の重合開始剤、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）等の重合促進剤等の試薬を含んでいてもよい。なお、アガロースを含む溶液を用いる場合には、両性担体（キャリアアンフォライト）を混合することが好ましい。
【００５３】
ＩＰＧゲルを第一ゲル７として形成するとき、第一溶液に予めｐＨ勾配を形成した上で、このｐＨ勾配を維持したまま第一領域４に添加することが好ましい。ＩＰＧゲルのｐＨの範囲は、３〜１０であることが好ましく、４〜７であることがより好ましい。
【００５４】
ＩＰＧゲルを形成する第一溶液にｐＨ勾配を形成する方法としては、例えば、特定の置換基（例えば、カルボキシル基、アミノ基等）を有し、異なる解離定数（ｐＫ）値を有するアクリルアミド誘導体（例えば、イモビライン、アクリルアミドバッファ等の商業的に入手可能な試薬）を、第一溶液中に分散させる方法が挙げられる。すなわち、ｐＨ勾配の始点となるｐＨ（例えば、ｐＨ３）及び終点となるｐＨ（例えば、ｐＨ１０）を有するアクリルアミド誘導体溶液を調製し、これらをグラジエントミキサー又はスタティックミキサー等の混合手段を用いて、混合比を変えながら混合することにより、任意のｐＨ勾配を有する第一溶液を調製することができる。
【００５５】
（第二ゲル８）
第二ゲル８は、二次元電気泳動を行う際の二次元目の電気泳動を行うための媒体である。図１及び２に示すように、第二ゲル８は、筐体２０の底面における第二領域５に形成され、第二領域５に付着する。
【００５６】
第二ゲル８は、第二ゲル８を形成するための第二溶液をゲル化することによって形成される。二次元目の電気泳動として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）を行う場合、第二ゲル８として、例えばドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルの分離ゲルを用いることができる。この場合、第二溶液として、例えば、アクリルアミド等のモノマーを含有している溶液を用いることができる。
【００５７】
第二ゲル８として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルを形成するとき、第二溶液は、上述したモノマーの他に、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等の架橋剤等の試薬を含んでいてもよい。また、第二溶液は、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ等のゲル作製バッファー、ＳＤＳ、ＡＰＳ、ＴＥＭＥＤ、純水等をさらに含んでいてもよい。第二溶液における、モノマー及び他の構成要素の混合比率は特に限定されないが、例えば、アクリルアミドの濃度を７．５重量％〜１５重量％に調製すればよく、１０重量％に調製することが好ましい。
【００５８】
第二ゲル８として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルを形成するとき、ゲル作製バッファーとして、例えば、ｐＨ６．８の０．５Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを、第二溶液に含有させてもよい。
【００５９】
（接続ゲル９）
接続ゲル９は、第一ゲル７と第二ゲル８との間に位置し、第一ゲル７からのサンプルの移動及び第二ゲル８へのサンプルの移動が可能なように、第一ゲル７及び第二ゲル８に接触する媒体である。図１及び２に示すように、接続ゲル９は、筐体２０の底面における接続領域６に形成され、接続領域に付着する。
【００６０】
接続ゲル９は、第一ゲル７において分離されたサンプルを第二ゲル８に移動させるものであり、第二ゲル８におけるサンプルの分離が好適に行えるように、サンプルを濃縮する濃縮ゲルであってもよい。このように、接続ゲル９によりサンプルを濃縮することによって、サンプル濃度を高め、サンプルのスポット及びバンドをより明確にすることができる。
【００６１】
接続ゲル９は、接続ゲル９を形成するための接続溶液をゲル化することによって形成される。二次元目の電気泳動としてＳＤＳ−ＰＡＧＥを行う場合には、接続ゲル９として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルの濃縮ゲルを用いることができる。この場合、接続溶液として、例えば、アクリルアミド等のモノマーを含有している溶液を用いることができる。また、接続溶液に、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等の架橋剤や、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ等のゲル作製バッファー、ＳＤＳ、ＡＰＳ、ＴＥＭＥＤ、純水等の試薬を混合してもよい。
【００６２】
接続ゲル９として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルを形成するとき、ゲル作製バッファーとして、例えば、ｐＨ８．８の１．５Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを、接続溶液に含有させてもよい。
【００６３】
（緩衝溶液槽）
筐体２０において、第一ゲル７側には、第一緩衝溶液槽１０が設けられており、第二ゲル８側には、第二緩衝溶液槽１１が設けられている。すなわち、筐体２０において、第一ゲル７と筐体２０の側壁との間の空間に第一緩衝溶液槽１０が設けられ、第二ゲル８と筐体２０の側壁との間に第二緩衝溶液槽１１が設けられている。第一緩衝溶液槽１０には、第一ゲル７に供給する緩衝溶液が充填されており、第二緩衝溶液槽１１には、第二ゲル８及び接続ゲル９に供給する緩衝溶液が充填されている。二次元電気泳動チップを用いた二次元電気泳動を行うときに各ゲルに緩衝溶液が供給されるように、第一緩衝溶液槽１０及び第二緩衝溶液槽１１に緩衝溶液を導入する。
【００６４】
第一緩衝溶液槽１０及び第二緩衝溶液槽１１に導入する緩衝溶液は、第一ゲル７及び第二ゲル８の種類に応じて適宜選択されるものであり、例えば、Ｔｒｉｓ、グリシン、ＳＤＳなどを含むグリシン系泳動バッファー、又はＴｒｉｓ、トリシン、ＳＤＳなどを含むトリシン系泳動バッファーを用いることができる。タンパク質の高い分解能を得るためにはグリシン系泳動バッファーが好ましく、低分子量のタンパク質を分離するためにはトリシン系泳動バッファーが好ましい。
【００６５】
筐体２０内において、第一緩衝溶液槽１０、第一ゲル７、接続ゲル９、第二ゲル８及び第二緩衝溶液槽１１は、この順に、筐体２０の底面に対して平行に配列している。これにより、第一ゲル７において分離したサンプルの第二ゲル８への移動は、筐体２０内において連続して行うことができるので、二次元電気泳動をより短時間で容易に行うことができる。また、筐体２０の小型化が実現できる。
【００６６】
（表面処理）
筐体２０の底面には、上述したように、表面処理が施されている。筐体２０の底面に施す表面処理は、（ｉ）第一ゲル７を形成するための第一溶液及び第二ゲル８を形成するための第二溶液を、底面の所望の領域に供給し、（ｉｉ）第一ゲル７及び第二ゲル８を所望の領域に付着させるための処理である。すなわち、表面処理は、第一ゲル７を形成するための第一溶液を第一領域４に供給し、第一ゲル７を第一領域４に付着させ、かつ第二ゲル８を形成するための第二溶液を第二領域５に供給し、第二ゲル８を第二領域５に付着させる処理であるとも言える。
【００６７】
同様に、接続領域６にも、接続ゲル９を形成するための接続溶液を接続領域６に供給し、接続ゲル９を接続領域６に付着させる表面処理が施されている。また、筐体２０の底面の表面処理は、それぞれの領域において、第一ゲル７、第二ゲル８又は接続ゲル９が形成される前に施されればよい。
【００６８】
このように、筐体２０の底面を表面処理することによって、筐体２０の底面に、第一溶液、第二溶液及び接続溶液を添加すれば、これらの溶液をそれぞれの所望の領域に展開し、所望の領域に第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９をそれぞれ形成することができる。さらに、形成された各ゲルを所望の領域に付着させることができる。すなわち、筐体２０の底面の、第一溶液、第二溶液及び接続溶液に対する濡れ性と、形成される第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９の、筐体２０の底面に対する付着性との両方を向上させることができる。
【００６９】
したがって、筐体２０の底面に所望のパターンで第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を固着させることが可能である。その結果、筐体２０の底面における第一ゲル７と接続ゲル９との接続、及び接続ゲル９と第二ゲル８との接続が向上する。よって、第一ゲル７から接続ゲル９を介して第二ゲル８に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一ゲル７から接続ゲル９を介して第二ゲル８に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【００７０】
底面に施す表面処理は、底面の濡れ性を向上させ、形成されるゲルを固着可能になるように底面の表面状態を改質できる処理であれば特に限定されず、例えば、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、ナノインプリント処理及び酸素プラズマ処理等が挙げられる。これらの表面処理を施すことによって、筐体２０の底面に、親水性が高く、各ゲルとの付着性が高い表面処理膜を形成することができる。筐体２０の底面の所望の領域を表面処理するとき、当該領域以外の部分をマスキングした後に、筐体２０の底面を表面処理すればよい。
【００７１】
表面処理として、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理又はナノインプリント処理を筐体２０の底面に施せば、ナノメータトルからマイクロメートルサイズの凹凸形状を、底面に形成することができる。
【００７２】
また、表面処理として、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理又は酸素プラズマ処理を筐体２０の底面に施せば、濡れ性及び付着性が向上した薄膜が、底面に形成される。このような薄膜を形成する表面処理のうち、特に、酸素プラズマ処理を筐体２０の底面に施すことが好ましい。また、酸素プラズマ処理した後に、引き続いて、例えばガス化したアクリル酸をプラズマ流中に導入してさらに表面処理してもよい。
【００７３】
これにより、筐体２０の底面に酸素含有官能基を付与することができるため、筐体２０の底面が疎水性材料からなる場合にも、底面を容易に親水性にすることができる。酸素プラズマ処理された底面には、酸素含有官能基がより多く付与されていることが好ましい。これにより、底面の濡れ性がより向上する。
【００７４】
なお、有機樹脂からなる筐体２０の底面に上述した酸素プラズマ処理を施すことによって、底面を親水化処理してもよいし、酸素含有官能基を有する有機樹脂を用いて筐体２０を形成することによって、筐体２０の底面を親水化処理してもよい。
【００７５】
〔二次元電気泳動キット１の製造方法〕
次に、図３を用いて二次元電気泳動キット１の製造方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る二次元電気泳動キットの製造方法を説明する図である。
【００７６】
（第一ゲル７の形成）
まず、図３（ａ）に示すように、筐体２０を準備し、図３（ｂ）に示すように、その底面の第一領域４に表面処理を施す（第一表面処理工程）。第一領域４の表面処理としては、例えば酸素プラズマ処理を施せばよい。
【００７７】
次に、表面処理された第一領域４に、第一ゲル７を形成する第一溶液を添加し、第一ゲル７を形成する（第一形成工程）。第一領域４への第一溶液の添加は、例えば、アクリルアミドのモノマーを含む第一溶液を、インクジェット手段により第一領域４に対して吐出する、又はガス状の第一溶液を第一領域４に対して噴霧することによって行うことができる。より具体的には、例えば、液体噴霧機、定量吐出機（ディスペンサー）、サンプラー等の吐出手段（図示せず）を用いて、スタティックミキサー等の混合機で混合したゲル形成混合溶液を、第一領域４に対して吐出してもよい。このように、インクジェット手段等によって第一溶液を第一領域４に添加することによって、第一溶液を好適に第一領域４に添加することができる。
【００７８】
なお、これらの吐出手段から第一溶液を吐出する場合、吐出手段の内部で第一溶液のゲル化が進行しないように、吐出手段に供給する第一溶液には重合開始剤及び重合促進剤を添加せず、吐出手段から吐出された第一溶液に、別途重合開始剤及び重合促進剤を添加してもよい。
【００７９】
第一領域４は表面処理が施されているので、第一溶液に対する濡れ性が向上している。したがって、第一領域４に第一溶液が好適に展開される。そして、第一領域４に添加した第一溶液に含まれるモノマーを重合させて、第一溶液をゲル化すれば、第一領域４に第一ゲル７が形成される。第一領域４は表面処理が施されているので、形成された第一ゲル７に対する付着性が向上している。したがって、第一領域４に第一ゲル７を固着させることができる。
【００８０】
第一溶液として、例えばアクリルアミド、アガロースなどのモノマーを含有している溶液を用いて、第一ゲル７としての固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ；Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ｐＨ  ｇｒａｄｉｅｎｔ）ゲルを形成することができる。第一溶液のゲル化条件は特に限定されないが、例えば、窒素雰囲気下において、温度を２０〜５０℃に制御すればよい。
【００８１】
なお、製造した二次元電気泳動チップを用いて二次元電気泳動を行う際に、第一ゲル７にサンプルを含有する溶液を導入してもよりが、第一ゲル７の形成時に、第一溶液にサンプルを含有する溶液を添加した混合溶液を調製し、当該混合溶液を第一領域４に添加してゲル化してもよい。
【００８２】
このように、サンプルを含有する第一溶液を用いて第一ゲル７を形成することによって、長時間かけて、乾燥したゲルにサンプルを導入する必要がなく、サンプルを第一ゲル７に導入するための時間を短縮することができる。さらに、乾燥したゲルにサンプルを導入する際のようなサンプルのロスが生じない。
【００８３】
また、第一ゲル７の形成時に、第一溶液を第一領域４に添加してゲル化する代わりに、予めゲル化した第一溶液を第一領域４に付着させて、第一ゲル７を形成してもよい。
【００８４】
（第二ゲル８の形成）
次に、図３（ｃ）に示すように、筐体２０の底面において、第二領域５に表面処理を施す（第二表面処理工程）。第二領域５に施す表面処理は、上述した第一領域４の表面処理と同一の処理であってもよく、異なっていてもよい。
【００８５】
次に、表面処理された第二領域５に、第二ゲル８を形成する第二溶液を添加し、第二ゲル８を形成する（第二形成工程）。第二領域５への第二溶液の添加は、上述した第一領域４への第一溶液の添加と同様に行うことができる。
【００８６】
第二領域５には表面処理が施されているので、第二溶液に対する濡れ性が向上している。したがって、第二領域５に第二溶液が好適に展開される。そして、第二領域５に添加した第二溶液に含まれるモノマーを重合させて、第二溶液をゲル化すれば、第二領域５に第二ゲル８が形成される。第二領域５には表面処理が施されているので、形成された第二ゲル８に対する付着性が向上している。したがって、第二領域５に第二ゲル８を固着させることができる。
【００８７】
第二溶液として、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドモノマーを含有する、アクリルアミド濃度１０重量％の溶液を用いることによって、第二ゲル８として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルを形成することができる。また、第二ゲル８として、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルを形成する場合、接続溶液に含有させるゲル作製バッファーとして、例えば、ｐＨ６．８の０．５Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを用いることができる。
【００８８】
なお、第二ゲル８の形成時に、第二溶液を第二領域５に添加してゲル化する代わりに、予めゲル化した第二溶液を第二領域５に付着させて、第二ゲル８を形成してもよい。
【００８９】
（接続ゲル９の形成）
次に、図３（ｄ）に示すように、筐体２０の底面において、接続領域６に表面処理を施す（接続領域表面処理工程）。接続領域６に施す表面処理は、上述した第一領域４の表面処理と同一の処理であってもよく、異なっていてもよい。
【００９０】
次に、表面処理された接続領域６に、接続ゲル９を形成する接続溶液を添加し、接続ゲル９を形成する（接続媒体形成工程）。接続領域６への接続溶液の添加は、上述した第一領域４への第一溶液の添加と同様に行うことができる。
【００９１】
接続領域６には表面処理が施されているので、接続溶液に対する濡れ性が向上している。したがって、接続領域６に接続溶液が好適に展開される。そして、接続領域６に添加した接続溶液に含まれるモノマーを重合させて、接続溶液をゲル化すれば、接続領域６に接続ゲル９が形成される。接続領域６には表面処理が施されているので、形成された接続ゲル９に対する付着性が向上している。したがって、接続領域６に接続ゲル９を固着させることができる。
【００９２】
接続ゲル９は、第一ゲル７及び第二ゲル８の両方に接触し、第一ゲル７から接続ゲル９へのサンプルの移動、接続ゲル９から第二ゲル８へのサンプルの移動が可能なように形成される。したがって、接続領域６は、第一領域４と第二領域５との間に、第一領域４及び第二領域５の両方に接している。
【００９３】
第二ゲル８が、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルの分離ゲルである場合に、接続ゲル９としてその濃縮ゲルを形成すればよい。接続溶液として、例えば、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドモノマーを含有する、アクリルアミド濃度４〜５重量％の溶液に、ゲル作製バッファーとして、例えば、ｐＨ８．８の１．５Ｍ  Ｔｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを混合したものを用いれば、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルを形成することができる。
【００９４】
なお、接続ゲル９の形成時に、接続溶液を接続領域６に添加してゲル化する代わりに、予めゲル化した接続溶液を接続領域６に付着させて、接続ゲル９を形成してもよい。
【００９５】
このように、二次元電気泳動キット１を製造することによって、表面処理された筐体２０の底面に、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９が形成されるので、各ゲルを形成するための溶液に対する底面の濡れ性が向上し、形成される各ゲルと底面との付着性が向上する。
【００９６】
したがって、筐体２０において、底面の所望の領域上に第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を、所望のパターンで精度よく形成することができる。また、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を固着させることができるため、接続ゲル９を介した第一ゲル７と第二ゲル８との接続が向上する。
【００９７】
なお、上述した第一領域４の表面処理及び第一ゲル７の形成工程と、第二領域５の表面処理及び第二ゲル８の形成工程との順番が入れ替わっていてもよいし、接続領域６の処理及び接続ゲル９の形成工程を、他の工程よりも先に行ってもよい。また、筐体２０の底面において、第一領域４、第二領域５及び接続領域６の全てに表面処理を施した（表面処理工程）後に、第一溶液、第二溶液及び接続溶液をそれぞれの領域に添加して、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９を形成してもよい（形成工程）。すなわち、表面処理を行う順番、及び各ゲルを形成する順番は、特に限定されず、各ゲルの形成前に、当該ゲルが形成される所定の領域が表面処理されていればよい。また、全ての領域の表面処理を同時に行ってもよい。
【００９８】
〔二次元電気泳動方法〕
上述した二次元電気泳動キット１を用いて、サンプルの二次元電気泳動を行う方法としては、従来公知の電気泳動方法を採用すればよい。
【００９９】
（サンプル）
二次元電気泳動キット１に導入して二次元電気泳動により分離するサンプルとしては、例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物又は組織断片等の生物材料から採取した調製物を好適に用いることができる。特に、ポリペプチド又はポリヌクレオチドを用いることが好ましい。また、蛍光物質で標識したサンプルを用いてもよい。これらのサンプルは、Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ、ＳＤＳ、メルカプトエタノール、グリセロール等を含むバッファーと混合し、ブロモフェノールブルー等により染色した溶液として調製し、二次元電気泳動に供してもよい。
【０１００】
（一次元目の電気泳動）
まず、第一緩衝溶液槽１０及び第二緩衝溶液槽１１に電気泳動用の緩衝溶液を供給する。そして、第一ゲル７にサンプルを含む溶液を導入した後、電極２間に電圧を印加して、第一ゲル７中においてサンプルの一次元目の分離を行う。例えば、第一ゲル７がｐＨ固定化ゲルである場合には、サンプルの等電点（ｐＩ；Ｉｓｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｐｏｉｎｔ）の相違を利用して、サンプルを分離することができる。なお、等電点電気泳動による分離条件としては、従来公知の分離条件を採用すればよく、例えば、電極２間に６ｋＶの定電圧を印加してサンプルを分離してもよい。
【０１０１】
（二次元目の電気泳動）
次に、電極３間に電圧を印加して、第一ゲル７において分離したサンプルを、その一次元目分離パターンを維持したまま接続ゲル９に移動させる。そして、接続ゲル９内においてサンプルを移動させることによって、サンプルを濃縮させる。濃縮したサンプルを接続ゲル９から第二ゲル８に移動させ、第二ゲル８中においてサンプルの二次元目の分離を行う。例えば、第二ゲル８がドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドゲルの分離ゲルであり、接続ゲル９がその濃縮ゲルである場合には、濃縮ゲルによるサンプルの濃縮及び分離ゲルによる分子ふるい効果を利用して、分子量分布が広範囲に渡るサンプルを精度よく分離することができる。なお、ＳＤＳ−ＰＡＧＥによる分離条件としては、従来公知の分離条件を採用すればよく、例えば、電極３間に２０ｍＡの低電流を流すことによって、サンプルを分離してもよい。
【０１０２】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動方法において、二次元電気泳動キット１を用いて二次元電気泳動によりサンプルを分離することによって、第一ゲル７から接続ゲル９を介して第二ゲル８に移動するスポット数を増加させることができ、サンプルの検出強度を向上させることができる。また、第一ゲル７から第二ゲル８に移動するスポット数を増加させることができるため、サンプルのロスを低減することができる。
【０１０３】
なお、本発明の一態様に係る二次元電気泳動方法の他の実施形態においては、二次元電気泳動キット１の製造と同時に二次元電気泳動によるサンプルの分離を行ってもよい。すなわち、筐体２０の底面の第一領域４に表面処理を施し、第一領域４に第一ゲル７を形成した後に、第一ゲル７において一次元目のサンプルの分離を行い（第一電気泳動工程）、一次元目のサンプルの分離の後に第二領域５及び接続領域６に表面処理を施し、第二ゲル８及び接続ゲル９を形成して、第一ゲル７における分離後のサンプルを、接続ゲル９を介して第二ゲル８に移動させ、二次元目のサンプルの分離を行ってもよい（第二電気泳動工程）。
【０１０４】
〔二次元電気泳動チップ〕
本発明の一態様に係る二次元電気泳動チップは、ゲルを収容するための筐体２０を備え、筐体２０において、一次元目電気泳動用の第一ゲル７と、当該第一ゲル７からのサンプルの移動が可能なように、当該第一ゲル７に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二ゲル８とに接触する底面は、第一ゲル７を形成するための第一溶液及び第二ゲル８を形成するための第二溶液を、当該底面の所望の領域に供給し、第一ゲル７及び第二ゲル８を所望の領域に付着させるための表面処理が施されている。
【０１０５】
すなわち、上述した二次元電気泳動キット１において、第一ゲル７、第二ゲル８及び接続ゲル９が収容されていない、底面が上述のように表面処理された筐体２０も、本発明の範疇に含まれる。
【０１０６】
［第二実施形態］
〔二次元電気泳動キット及びその製造方法〕
二次元電気泳動キット及びその製造方法の他の実施形態について、図４を参照して、以下に説明する。図４は、本発明の他の実施形態に係る二次元電気泳動キット１００の製造方法を説明する模式図である。
【０１０７】
本実施形態においては、接続ゲル９を設けずに、第一ゲル７と第二ゲル１３とを直接に接触させている点において、第一実施形態の二次元電気泳動キット１と異なる。本実施形態においては、第一実施形態と異なる部分について詳細に説明し、他の詳細については省略する。本実施形態において、第一実施形態と同様の部材については、同一の部材番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０８】
まず、図４（ａ）に示すように、筐体２０を準備し、図４（ｂ）に示すように、その底面の第一領域４に表面処理を施す。次に、表面処理された第一領域４に、第一ゲル７を形成する第一溶液を添加し、第一ゲル７を形成する。例えば、第一溶液としてアクリルアミド等のモノマーを含有している溶液を用いて、第一ゲル７としてのＩＰＧゲルを形成する。
【０１０９】
次に、図４（ｃ）に示すように、筐体２０の底面の第二領域１２に表面処理を施す。そして、表面処理された第二領域１２に第二ゲル１３を形成する第二溶液を添加し、第二ゲル１３を形成する。第一ゲル７と第二ゲル８とは、第一ゲル７から第二ゲルへのサンプルの移動が可能なように、直接接触して形成される。
【０１１０】
二次元電気泳動キット１００においては、第一ゲル７として、ＩＰＧゲルを形成し、第二ゲル１３として、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルを形成することが好ましい。例えば、アクリルアミドの濃度勾配が形成されたポリアクリルアミドのグラジエントゲルを形成すれば、第一ゲル７と第二ゲル１３との間に濃縮ゲルを設けなくても、分子量分布の範囲が広いサンプルについて、精度よく分離することができる。
【０１１１】
このようなグラジエントゲルは、例えば、高濃度のアクリルアミド溶液（１０％〜２０％）及び低濃度のアクリルアミド溶液（５％〜１０％）を用いて形成することができる。まず、グラジエントミキサー又はスタティックミキサー等の混合手段を用いて、混合比を変えながらこれらの溶液を混合することにより、任意の濃度勾配を有するアクリルアミド混合溶液（グラジエントゲル溶液）を調製することができる。そして、インクジェット手段、液体噴霧機、定量吐出機（ディスペンサー）、サンプラー等の吐出手段を用いて、このアクリルアミド混合溶液を第二領域１２に添加し、ゲル化することにより第二領域１２に第二ゲル１３としてのグラジエントゲルを形成することができる。
【０１１２】
このように、筐体２０の底面を表面処理することによって、筐体２０の底面に、第一溶液及び第二溶液を添加すれば、これらの溶液をそれぞれの所望の領域に展開し、所望の領域に第一ゲル７及び第二ゲル１３をそれぞれ形成することができる。さらに、形成された各ゲルを所望の領域に付着させることができる。すなわち、筐体２０の底面の、第一溶液及び第二溶液に対する濡れ性と、形成される第一ゲル７及び第二ゲル１３の、筐体２０の底面に対する付着性との両方を向上させることができる。
【０１１３】
したがって、筐体２０の底面に所望のパターンで第一ゲル７及び第二ゲル１３を固着させることが可能である。その結果、筐体２０の底面における第一ゲル７と第二ゲル１３との接続が向上する。よって、第一ゲル７から第二ゲル１３に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一ゲル７から第二ゲル１３に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０１１４】
また、二次元電気泳動キット１００において、第一緩衝溶液槽１０、第一ゲル７、第二ゲル１３、及び第二緩衝溶液槽１１は、サンプルの一次元目の分離、移動、及び二次元目の分離という、二次元電気泳動の処理の流れに沿って配列している。したがって、二次元電気泳動をより短時間に行うことができる。さらに、第一ゲル７において分離したサンプルの第二ゲル１３への移動は、筐体２０内において連続して行うことができるので、二次元電気泳動をより容易に行うことができる。また、各構成要素を筐体２０内において底面に平行に配列することができるので、筐体２０の小型化が実現できる。
【０１１５】
このように製造された二次元電気泳動キット１００を用いて、サンプルを二次元電気泳動する二次元電気泳動方法、及び二次元電気泳動キット１００において、第一ゲル７及び第二ゲル１３が収容されていない、底面が上述のように表面処理された筐体２０を備えた二次元電気泳動チップも、本発明の範疇に含まれる。
【０１１６】
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。
［第三実施形態］
〔１．等電点電気泳動用ゲルの調製方法〕
以下、本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法について、図面を参照して説明する。図５および図６は、本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルを調製するためのゲル化工程を示す図である。本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法は、以下のように、サンプル含有溶液をゲル化するゲル化工程を経ることによって等電点電気泳動用ゲルを調製することができる。ゲル化工程について、貯留サブ工程と添加サブ工程とに分けて、以下に説明する。
【０１１７】
（貯留サブ工程）
図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、本実施形態では、筐体２０（等電点電気泳動用器具）を用いる。筐体２０は、サンプル含有溶液２２を貯めるための溝（貯留領域）２１と電圧を印加するための電極２を備えている。本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法では、まず、筐体２０の溝２１にサンプル含有溶液２２を貯める。
【０１１８】
筐体２０は、電気泳動用ゲル（等電点電気泳動用ゲル２５）を用いて、タンパク質、ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏｎｕｃｅｉｃ  ａｃｉｄ；デオキシリボ核酸）またはＲＮＡ（Ｒｉｂｏ  ｎｕｃｌｅｉｃ  ａｃｉｄ；リボ酢酸）等の生体高分子を、等電点電気泳動によって各生体高分子を分離する際に用いる器具である。
【０１１９】
筐体２０としては、当業者が用いる電気泳動用ゲルを収納可能なものであれば限定されない。また、筐体２０の形状は、図５および６に示すような平板プレートに限定されず、例えば、所望の形状に成型したチップ等であってもよい。また、図５および６に示す筐体２０は、５つのサンプルを同時に処理することができるものであるが、本実施形態はこれに限定されず、１つ以上のサンプルを処理し得るものであればよい。また、二次元目の電気泳動用器具と一体となっている形態であってもよい。
【０１２０】
筐体２０は、例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）等のプラスチック材料、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等のガラス材料または酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のセラミック材料等から形成される。
【０１２１】
溝２１は、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、筐体２０の表面の一部に５個設けられている凹状の構造を指す。溝２１には後述するサンプル含有溶液２２が導入され、また溝２１はサンプル含有溶液２２が貯められる領域を規定する。なお、最終的には、溝２１には後述する等電点電気泳動用ゲル２５が設けられる。
【０１２２】
溝２１の形成方法は、筐体２０の材質に応じて選択すればよい。例えば、筐体２０がガラス材料から形成されている場合には、フォトリソグラフィ、つまり、所望の領域以外をフォトレジストマスクによってマスキングし、該所望の領域をエッチング、パターニング等して凹状の構造を形成することができる。また、筐体２０が樹脂材料から形成されている場合には、切削加工または射出成型によって凹状の構造を形成することができる。
【０１２３】
なお、溝２１は、図に示すような形状に限定されず、等電点電気泳動を行うことができる形状であればよい。また、筐体２０に形成されている溝２１の個数も限定されない。
【０１２４】
サンプル含有溶液２２は、等電点電気泳動によって分離されるサンプルを含有する溶液である。上記サンプルとしては、例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡ等の核酸やタンパク質が挙げられる。サンプル含有溶液２２は、溝２１に貯められるが、溝２１への溶液の導入方法については限定されない。例えば、溝２１に対して、ＤＮＡ、ＲＮＡまたはタンパク質等の生体高分子を含有するサンプル含有溶液２２を塗布することが挙げられる。サンプル含有溶液２２の塗布方法としては、液体定量吐出装置（ディスペンサー）、または、ピペッター等を用いた手作業で行うことが可能である。
【０１２５】
上記のように、筐体２０の溝２１にサンプル含有溶液２２を流し込むことによって、図５（ｂ）に示すように、サンプル含有溶液２２が溝２１に貯められる。また、サンプル含有溶液２２は、溝２１に均一に貯留されるように流し込むことが好ましい。
【０１２６】
（添加サブ工程）
続いて、図５（ｃ）および図６（ｂ）に示すように、溝２１に保持されているサンプル含有溶液２２に対して、ゲルを形成する物質を含有するゲルモノマーを添加する。これにより、サンプル含有溶液２２とゲルモノマーとが混合して混合溶液（等電点電気泳動用ゲル溶液）２３となる。そして、この混合溶液２３をゲル化させることにより、等電点電気泳動用ゲル２５を形成することができる。
【０１２７】
ゲルを形成する物質は、等電点電気泳動のための支持体となるゲルを形成する物質であり、例えば、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体、アガロース等、当該分野において公知の物質を用いることができる。
【０１２８】
このうち、アガロースは、温度条件によってゲルを形成させることができるが、アクリルアミド、アクリルアミド誘導体に対しては、ゲルを形成させるための試薬をさらに用いる必要がある。このような試薬としては、例えば、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド等の架橋剤、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ；Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｅｒｏｘｏｄｉｓｕｌｆａｔｅ）のような重合開始剤、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−Ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）のような重合促進剤等が挙げられる。このような試薬は、混合溶液２３に含めるようにしてもよいし、混合溶液２３を添加する前にサンプル含有溶液２２に加えておくようにしてもよいし、混合溶液２３を添加した後に混合溶液２３に加えるようにしてもよい。
【０１２９】
また、混合溶液２３は、ｐＨ勾配を有した状態で、サンプル含有溶液２２に添加されることが好ましい。ｐＨ勾配を有する混合溶液２３をサンプル含有溶液２２に添加することにより、ｐＨ勾配を有する混合溶液２３が形成され、最終的に形成される等電点電気泳動用ゲル２５にｐＨ勾配を持たせることができる。これにより、容易に、固定化ｐＨ勾配（Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ｐＨ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ；ＩＰＧ）ゲルを形成することができ、等電点電気泳動を好適に実行することができる。但し、本実施形態はこれに限定されず、例えば、混合溶液２３にｐＨ勾配を持たせず、ｐＨ勾配を付与する他の試薬（キャリアアンフォライト等）を別途添加する形態であってもよい。
【０１３０】
混合溶液２３に対してｐＨ勾配を付与する方法としては、例えば、特定の置換基（例えば、カルボキシル基、アミノ基等）を有し、異なる解離定数（ｐＫ）値を有するアクリルアミド誘導体（例えば、イモビライン等）を混合溶液２３中に分散させる方法等が挙げられる。すなわち、始点となるｐＨ（例えば、ｐＨ３）および終点となるｐＨ（例えば、ｐＨ１０）を有するアクリルアミド誘導体溶液を調製し、これらをグラジエントミキサーまたはスタティクミキサー等の混合手段を用いて、混合比を変えながら混合することにより、任意のｐＨ勾配を有する混合溶液２３を調製することができる。
【０１３１】
また、混合溶液２３には、等電点電気泳動用の試薬（例えば、緩衝液）をさらに含ませてもよい。なお、等電点電気泳動用の試薬は、混合溶液２３を添加する前にサンプル含有溶液２２に加えておくようにしてもよいし、混合溶液２３を添加した後に混合溶液２３に加えるようにしてもよい。
【０１３２】
混合溶液２３を添加する方法は、例えば、インクジェット手段、液体噴霧機、定量吐出機（ディスペンサー）、サンプラー等の吐出手段を用いる方法が挙げられる。例えば、インクジェット手段を用いる場合、図６（ｂ）に示すようにインクジェットヘッド２９を図中Ｘ方向に走査しながら、混合溶液２３を吐出するようにすればよい。
【０１３３】
なお、これらの吐出手段に、予め混合溶液２３を供給しておく場合には、吐出手段の装置内部でゲル化が進行しないように、重合開始剤、重合促進剤等は、ゲルを形成する物質とは別に添加することが好ましい。
【０１３４】
なお、混合溶液２３または重合開始剤、重合促進剤等の試薬を添加した後、ゲル化を進行させるために、窒素雰囲気下において、温度を２０〜５０℃に制御してもよい。
【０１３５】
以上により、本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル２５を調製することができる。本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル２５は、サンプルを含有するため、長時間かけて乾燥したゲルにサンプルを導入する必要がなく、サンプルを等電点電気泳動用ゲル２５に導入するための時間を短縮することができる。さらに、乾燥したゲルの膨潤不足に伴うサンプル導入ロスが生じず、サンプルの全量を等電点電気泳動用ゲル２５に固定することができる。
【０１３６】
よって、本実施形態によって、サンプルの導入効率を向上させた等電点電気泳動用ゲルを調製することができる。
【０１３７】
（表面処理）
また、溝２１の表面には表面処理があらかじめ施されていてもよい。表面処理としては、例えば、溝２１の表面に親水性をもたせる処理が挙げられる。
【０１３８】
例えば、硫酸を用いたニトロ化、硝酸を用いたスルホン化、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマー処理、マイクロ（ナノ）ドット形成処理、または酸素プラズマ処理等の親水性処理によって溝２１の表面に親水性領域を形成することができる。
【０１３９】
特に、親水性処理としては酸素プラズマ処理を用いることが好ましい。これにより、溝２１の表面に酸素含有官能基を導入することができるため、溝２１の表面が疎水性材料からなる場合には、容易に親水性領域を形成することができる。
【０１４０】
また、親水性領域は、酸素含有官能基を多く含む組成であることが好ましい。この場合、例えば、酸素含有官能基を有する有機樹脂を筐体２０として用いるか、市販品の有機樹脂を親水化処理して筐体２０として用いればよい。親水性領域が酸素含有官能基を多く含む組成であれば、さらに濡れ性がよい。
【０１４１】
以上のような表面処理を行うことにより、サンプル含有溶液２２および混合溶液２３の溝２１に対する濡れ性を向上させるとともに、等電点電気泳動用ゲル２５の溝に対する付着性を向上させることができる。
【０１４２】
また、溝２１の表面をプラズマ雰囲気中で、アクリルアミド、または、アクリルアミド誘導体と不活性ガスを導入し、表面処理を行ってもよい。これにより、表面処理されたアクリルアミドと混合した溶液に含有されているアクリルアミド等とが結合、架橋することによって、ポリアクリルアミドゲルである等電点電気泳動用ゲル２５の溝２１に対する付着性を向上させることができる。
【０１４３】
また、例えば、溝２１の周囲に対して、疎水化処理を行ってもよい。例えば、筐体２０がガラス基板から形成される場合、親水性領域になる部位（つまり、溝２の表面）をカプトンテープ等でマスキングし、シランカップリング剤を用いて処理することにより当該部位以外の領域を疎水化する。また、例えば、光分解性シランカップリング剤によって筐体２０を疎水化処理した後、親水性領域になる部位を紫外光照射することによって親水性領域を得ることができる。これにより、筐体２０上に親水性領域と疎水性領域とが形成される。
【０１４４】
また、例えば、筐体２０がシリコーン基板から形成される場合、親水性領域となる部位を自然酸化膜によってマスキングし、希フッ酸によってウェットエッチングすることにより当該部位以外の領域を疎水化すればよいし、先に希フッ酸によって洗浄した後、当該部位以外の領域をマスキングしてから酸化処理してもよい。この方法によっても、筐体２０上に親水性領域と疎水性領域とが形成される。
【０１４５】
このように、化学的な表面処理によって、溝２１の表面を親水性領域とし、それ以外の筐体２０の表面を疎水性領域とすることができる。これにより、サンプル含有溶液２２および混合溶液２３が貯められる領域を、好適に制限することができる。
【０１４６】
なお、上記表面処理は、溝２１の少なくとも一部になされていればよく、溝２１の全面になされる必要はない。
【０１４７】
（変形例）
なお、貯留サブ工程において、サンプル含有溶液２２および混合溶液２３を貯める貯留領域は、必ずしも溝である必要はなく、サンプル含有溶液２２が流れ出さないようになっている領域であればよい。例えば、溝２１の代わりに、筐体２０を表面処理し、疎水性領域に囲まれた親水性領域を形成して、当該親水性領域にサンプル含有溶液２２および混合溶液２３を貯めるようにしてもよい。このように、サンプル含有溶液２２および混合溶液２３を貯める領域を親水性とすることにより、サンプル含有溶液２２および混合溶液２３の当該領域に対する濡れ性を向上させるとともに、等電点電気泳動用ゲル２５の当該領域に対する付着性を向上させることができる。
【０１４８】
また、貯留領域の他の例として、表面張力によってサンプル含有溶液２２を保持する凸状の構造上に、サンプル含有溶液２２を載置してもよい。また、貯留領域のさらに他の例として、複数の凹凸構造を有し、濡れ性が向上した表面上に、サンプル含有溶液２２を貯めるようにしてもよい。このような複数の凹凸構造は、例えば、数ｎｍから数十ｎｍの深さまたは厚さであり得、一般的に知られているナノプリントの技術を用いることによって形成されるものであり得る。また、これらの構造を組み合わせた領域にサンプル含有溶液２２を貯めるようにしてもよい。
【０１４９】
また、本実施形態では、サンプル含有溶液２２をまず溝に貯留した後に、サンプル含有溶液２２に対して混合溶液２３を添加していたが、この順序は逆であってもよい。すなわち、溝２１にアクリルアミド等のゲルを形成する物質を含有する混合溶液２３を添加した後に、混合溶液２３に対してサンプル含有溶液２２を添加し、ゲル化を行ってもよい。ただし、この場合は、混合溶液２３に対するサンプル含有溶液２２の添加によって、アクリルアミド誘導体等から形成される濃度勾配が、乱れないようにすることが好ましい。
【０１５０】
〔２．等電点電気泳動工程〕
次に、上記のゲル化工程を包含する等電点電気泳動用ゲルの調製方法によって調製した等電点電気泳動用ゲル中で、サンプルを等電点電気泳動する方法について説明する。
【０１５１】
次に、図５（ｄ）および図６（ｃ）に示されるように、上記ゲル化工程において、溝２１上に形成されたサンプルを含有するＩＰＧゲル（等電点電気泳動用ゲル２５）を有する筐体２０を用いて、等電点電気泳動を行う。
【０１５２】
筐体（等電点電気泳動用器具）２０において、等電点電気泳動用ゲル２５の長手方向には一対の電極（電圧印加手段）２が設けられており、一対の電極２はそれぞれ溝２１の両端に設けられている。そのため、電気泳動のための緩衝液を筐体２０に導入した後、電極２に電圧を印加することによって、等電点電気泳動用ゲル２５におけるｐＨ勾配および等電点の相違を利用し、サンプルを分離することができる。一対の電極２としては、例えば、白金電極等を使用することができる。
【０１５３】
サンプルを含有する等電点電気泳動用ゲル２５を用いて、サンプルが等電点電気泳動されるため、等電点電気泳動用ゲル２５の調製が終了すればすぐに、等電点電気泳動することができる。そのため、等電点電気泳動用ゲル２５の調製開始から等電点電気泳動を終了するまでの時間を短縮することができる。
【０１５４】
さらに、本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル２５に電圧を印加することによって、各サンプルの等電点を利用したサンプルの分離を行うことができる。
【０１５５】
なお、本実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル２５を用いた等電点電気泳動方法は、筐体２０を用いなくともよく、何らかの態様で、等電点電気泳動用ゲル２５に電圧を印加するようになっていればよい。
（二次元電気泳動用器具）
さらに、本実施形態に係る等電点電気泳動を一次元目電気泳動とし、二次元電気泳動を行うことによって、より高い分解能で生体高分子を分離することができる。
【０１５６】
なお、二次元電気泳動を行う際、一次元目電気泳動を上述したような等電点電気泳動用器具２０を用いて行い、二次元目電気泳動は、他の器具を用いて行ってもよいが、二次元電気泳動を一つの器具を用いて行ってもよい。以下、図７及び図８を用いて、二次元電気泳動に用い得る二次元電気泳動用器具３０について説明する。図７は、本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル及び二次元目電気泳動用ゲルを調製するための工程を説明する側方断面図である。図８は、本発明の一実施形態に係る等電点電気泳動用ゲル及び二次元目電気泳動用ゲルを調製するための工程を説明する斜視図である。
【０１５７】
図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、二次元電気泳動用器具（等電点電気泳動用器具でもあり得る）２０は、溝２１、電極２６及び電極２７を備えている。なお、二次元電気泳動用器具３０について、等電点電気泳動用器具２０と共通する部分については説明を省略する。
【０１５８】
二次元電気泳動の実施の一例を説明する。まず、上述したように、ゲル化工程を行うことによって、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、サンプルが分散された等電点電気泳動用ゲル２５を、溝２１上に形成する。次に、電極２６を用いて等電点電気泳動を行うことによって、サンプルを等電点電気泳動用ゲル２５内で分離する。
【０１５９】
続いて、二次元目電気泳動用ゲル２８を等電点電気泳動用ゲル２５に隣接するように設ける。このとき、既に調製された二次元目電気泳動用ゲル２８を等電点電気泳動用ゲル２５に隣接するように付着させてもよく、また、ゲルを形成する物質を含有する溶液を二次元電気泳動用器具３０の底面に添加し、当該溶液をゲル化して二次元目電気泳動用ゲル２８を等電点電気泳動用ゲル２５に隣接するように形成してもよい。なお、二次元目電気泳動用ゲル２８としては、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）用のゲルを形成することが好ましい。
【０１６０】
そして、図７（ｃ）及び図８（ｃ）に示すように、二次元目電気泳動用ゲル２８を等電点電気泳動用ゲル２５に隣接させた後に、二次元目の電気泳動を行う。二次目元電気泳動用器具２０では、溝２１の長手方向と垂直な方向に一対の電極２７が設けられている。そのため、電気泳動のための緩衝液を二次元電気泳動用器具３０に導入した後、電極２７に電圧を印加することによって、二次元目の電気泳動を行うことができる。二次元目の電気泳動により、等電点電気泳動用ゲル２５からサンプルが二次元目電気泳動用ゲル２８に導入された後、分離され、サンプルを高い分解能で分離することができる。
【０１６１】
ここで、図７（ｃ）に示されている溝２１の深さＤは、等電点電気泳動用ゲル２５中のサンプルを二次元目電気泳動用ゲル２８に移動させることに、支障がない程度の深さであることが好ましい。例えば、溝２１の深さは、１ｍｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下であることがさらに好ましい。溝２１の深さを上記の範囲にすることにより、溝２１に阻まれて等電点電気泳動用ゲル２５から二次元目電気泳動用ゲル２８に移動しないサンプルの量を低減することができ、二次元電気泳動中におけるサンプルのロスを防止することができる。
【０１６２】
なお、上述したように、サンプル含有溶液２２を貯める貯留領域として、溝２１の代わりに、表面処理が施された領域や、凸状領域、複数の凹凸が形成された領域を用いてもよい。このときも、貯留領域の深さ又は高さは、サンプルのロスが低減されるように、１ｍｍ以下であることがより好ましく、５０μｍ以上１５０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【０１６３】
（被分離物質）
上述したサンプルとしては、電気泳動及び転写によって分離又は分析する対象の物質であればよく、例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物又は組織断片等の生物材料から採取した調製物を好適に用いることができる。特に、ポリペプチド又はポリヌクレオチドがより好適である。
【０１６４】
本発明は、上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。
【０１６５】
以下、等電点電気泳動用器具２０および等電点電気泳動用ゲル２５を用いた等電点電気泳動について、実施例として記載する。
【０１６６】
まず、等電点電気泳動用器具２０としては、長さ７５ｍｍ×幅７５ｍｍ×高さ５ｍｍであり、厚さが１ｍｍであるＰＭＭＡ樹脂製の射出成型品を用いた。
【０１６７】
溝２１は、溝２１を形成する領域以外をマスキングし、所望の領域にだけパターニングを行い、長さ７０ｍｍ×３ｍｍ、数十μｍ〜数百μｍの高さとした。そして、プラズマ雰囲気中で、アクリルアミド、または、アクリルアミド誘導体と不活性ガスを導入し、表面処理を行った。
【０１６８】
次に、溝２１に、０．３μＭのタンパク質溶液２μＬを混合したサンプル含有溶液２２を１００μＬ貯留した。そして、溝２１に保持されるサンプル含有溶液２２に対して、ｐＨ勾配を有する第二の溶液２４を約４０μＬ添加し、混合溶液２３とした。
【０１６９】
混合溶液２３をゲル化することにより、長さ７０ｍｍ×幅３ｍｍ×厚さ１ｍｍのサンプルを含有するＩＰＧゲルである等電点電気泳動用ゲル２５が得られた。
【０１７０】
次に、等電点電気泳動用器具２０に設置されている白金電極に２ｋＶ〜８ｋＶの電圧を印加して、等電点電気泳動を行った。その結果、等電点電気泳動用ゲル２５に含有したタンパク質は等電点に応じて移動し、タンパク質を分離することができた。
【０１７１】
なお、本実施例に記載の部材および溶液に関する数値は、本発明の一例であり、この範囲には限定されず、自由に選択可能である。
【０１７２】
また、本発明は以下のように表現することもできる。本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記課題を解決するために、媒体を収容するための筐体と、上記筐体内に形成された一次元目電気泳動用の第一媒体と、上記筐体内に形成され、上記第一媒体からのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二媒体とを備え、上記筐体において、上記第一媒体及び上記第二媒体に接触する底面は、（ｉ）上記第一媒体を形成するための第一溶液及び上記第二媒体を形成するための第二溶液を、当該底面の所望の領域に供給し、（ｉｉ）上記第一媒体及び上記第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理が施されていることを特徴としている。
【０１７３】
上記の構成によれば、第一媒体及び第二媒体が収容される筐体の底面に、第一媒体及び第二媒体を形成するための表面処理が施されている。当該表面処理は、第一媒体を形成するための第一溶液及び第二媒体を形成するための第二溶液を、底面における所望の領域に供給すること、並びに、第一媒体及び第二媒体を所望の領域に付着させることの両方を満たすように、筐体の底面に施す表面処理である。
【０１７４】
このような表面処理を施した筐体の底面に第一溶液及び第二溶液を添加すれば、第一溶液及び第二溶液を所望の領域に展開し、所望の領域に第一媒体及び第二媒体を形成することができる。さらに、形成された第一媒体及び第二媒体を所望の領域に付着させることができる。すなわち、筐体の底面の第一溶液及び第二溶液に対する濡れ性と、形成される第一媒体及び第二媒体の筐体の底面に対する付着性との両方を向上させることができる。
【０１７５】
したがって、筐体の底面に所望のパターンで第一媒体及び第二媒体を固着させることが可能である。その結果、筐体の底面における第一媒体と第二媒体との接続が向上する。よって、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットを用いれば、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０１７６】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記第一媒体と上記第二媒体との間に位置し、上記第一媒体からのサンプルの移動及び上記第二媒体へのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体及び上記第二媒体に接触する接続媒体をさらに備え、上記筐体において、上記接続媒体に接触する底面は、上記接続媒体を形成するための接続溶液を、当該底面の所望の領域に供給し、上記接続媒体を所望の領域に付着するための表面処理が施されていることが好ましい。
【０１７７】
上記の構成によれば、第一媒体と第二媒体との間に、第一媒体と第二媒体とに接触する接続媒体を形成するときに、筐体の底面における所望の領域に、所望のパターンで接続媒体を固着させることができる。これにより、第一媒体と接続媒体との接続、及び接続媒体と第二媒体との接続が向上する。
【０１７８】
よって、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットを用いれば、第一媒体から接続媒体を介して第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、接続媒体を設けることによって、第一媒体から第二媒体へのサンプルの移動をより好適に行うことができる。
【０１７９】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記第一媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第一緩衝溶液槽と、上記第二媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第二緩衝溶液槽とをさらに備え、上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記接続媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、この順に、上記底面に対して平行に配列していることが好ましい。
【０１８０】
上記の構成によれば、第一緩衝溶液槽及び第二緩衝溶液槽に使用する緩衝溶液を供給すれば、第一媒体及び第二媒体のそれぞれに、二次元電気泳動に適した緩衝溶液を供給することができる。
【０１８１】
また、上記の構成によれば、上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記接続媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、サンプルの一次元目の分離、移動、及び二次元目の分離という、二次元電気泳動の処理の流れに沿って配列している。したがって、二次元電気泳動をより短時間に行うことができる。さらに、第一媒体において分離したサンプルの第二媒体への移動は、筐体内において連続して行うことができるので、二次元電気泳動をより容易に行うことができる。また、各構成要素を筐体内において底面に平行に配列することができるので、筐体の小型化が実現できる。
【０１８２】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットにおいて、上記第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、上記第二媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルであり、上記接続媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルであることが好ましい。
【０１８３】
上記の構成によれば、固定化ｐＨゲルにおける等電点電気泳動により分離した分離パターンを維持したまま、サンプルを濃縮ゲルに移動させて濃縮し、濃縮したサンプルを、分離ゲルにおいてドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミド電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）により分離することができる。
【０１８４】
筐体内に形成された固定化ｐＨゲルと濃縮ゲルとの接続、及び濃縮ゲルと分離ゲルとの接続は、筐体の底面に施された表面処理によって向上しているので、固定化ｐＨ勾配ゲルから分離ゲルに移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、固定化ｐＨ勾配ゲルから分離ゲルに移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０１８５】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットにおいて、上記第一媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第一緩衝溶液槽と、上記第二媒体側から上記筐体内に緩衝溶液を供給する第二緩衝溶液槽とをさらに備え、上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、この順に、上記底面に対して平行に配列していることが好ましい。
【０１８６】
上記の構成によれば、第一緩衝溶液槽及び第二緩衝溶液槽に使用する緩衝溶液を供給すれば、第一媒体及び第二媒体のそれぞれに、二次元電気泳動に適した緩衝溶液を供給することができる。
【０１８７】
また、上記の構成によれば、上記第一緩衝溶液槽、上記第一媒体、上記第二媒体、及び上記第二緩衝溶液槽が、サンプルの一次元目の分離、移動、及び二次元目の分離という、二次元電気泳動の処理の流れに沿って配列している。したがって、二次元電気泳動をより短時間に行うことができる。さらに、第一媒体において分離したサンプルの第二媒体への移動は、筐体内において連続して行うことができるので、二次元電気泳動をより容易に行うことができる。また、各構成要素を筐体内において底面に平行に配列することができるので、筐体の小型化が実現できる。
【０１８８】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットにおいて、上記第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、上記第二媒体は、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルであることが好ましい。
【０１８９】
上記の構成によれば、固定化ｐＨゲルにおける等電点電気泳動により分離した分離パターンを維持したまま、サンプルをモノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルに移動させ、当該グラジエントゲルにおいてサンプルを二次元目の電気泳動に供することができる。二次元目の電気泳動を、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルにおいて行うことによって、分子量分布の範囲が広いサンプルの分離を好適に行うことができる。
【０１９０】
筐体内に形成された固定化ｐＨゲルとグラジエントゲルとの接続は、筐体の底面に施された表面処理によって向上しているので、固定化ｐＨ勾配ゲルからグラジエントゲルに移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、固定化ｐＨ勾配ゲルからグラジエントゲルに移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０１９１】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットにおいて、上記表面処理は、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、及び酸素プラズマ処理からなる群より選択される表面処理であることが好ましい。
【０１９２】
上記の構成によれば、筐体の底面に、親水性が高く、媒体との付着性が高い表面処理膜を形成することができるので、筐体の底面における溶液に対する濡れ性と、媒体に対する付着性の両方を向上させることができる。その結果、筐体の底面に所望のパターンで媒体を固着させることが可能である。
【０１９３】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットは、上記第一媒体及び上記第二媒体に電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えていることが好ましい。
【０１９４】
上記の構成によれば、二次元電気泳動を行う媒体と装置とをパッケージ化して、一体形成しているので、より容易に二次元電気泳動を行うことができる。
【０１９５】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、媒体を収容するための筐体の底面において、一次元目電気泳動用の第一媒体に接触する第一領域に、当該第一媒体を形成するための第一溶液を所望の領域に供給し、当該第一媒体を所望の領域に付着させるための表面処理と、媒体を収容するための筐体の底面において、上記第一媒体からのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二媒体に接触する第二領域に、当該第二媒体を形成するための第二溶液を所望の領域に供給し、当該第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理とを施す表面処理工程と、表面処理された上記第一領域に上記第一溶液を添加して、上記第一媒体を形成し、表面処理された上記第二領域に上記第二溶液を添加して、上記第二媒体を形成する形成工程とを包含することを特徴としている。
【０１９６】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、媒体を収容するための筐体の底面において、一次元目電気泳動用の第一媒体に接触する第一領域に、当該第一媒体を形成するための第一溶液を所望の領域に供給し、当該第一媒体を所望の領域に付着させるための表面処理を施す第一表面処理工程と、表面処理された上記第一領域に上記第一溶液を添加して、上記第一媒体を形成する第一形成工程と、上記第一媒体が形成された上記筐体の底面において、上記第一媒体からのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二媒体に接触する第二領域に、当該第二媒体を形成するための第二溶液を所望の領域に供給し、当該第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理を施す第二表面処理工程と、表面処理された上記第二領域に上記第二溶液を添加して、上記第二媒体を形成する第二形成工程とを包含することを特徴としている。
【０１９７】
上記の構成によれば、第一媒体及び第二媒体が収容される筐体の底面に、第一媒体及び第二媒体を形成するための表面処理を施すので、筐体の底面に形成される第一媒体と第二媒体との接続を向上させることができる。したがって、このように製造された二次元電気泳動キットを用いれば、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０１９８】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記表面処理工程の後であり、上記形成工程の前に、上記筐体の底面において、上記第一領域と上記第二領域との間に位置し、上記第一媒体からのサンプルの移動及び上記第二媒体へのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体及び上記第二媒体に接触する接続媒体に接触する接続領域に、当該接続媒体を形成するための接続溶液を所望の領域に供給し、当該接続溶液を所望の領域に付着させるための表面処理を施す接続領域表面処理工程と、上記形成工程の後に、表面処理された上記接続領域に上記接続溶液を添加して、上記接続媒体を形成する接続媒体形成工程とをさらに包含することが好ましい。
【０１９９】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記第二形成工程の後に、上記筐体の底面において、上記第一領域と上記第二領域との間に位置し、上記第一媒体からのサンプルの移動及び上記第二媒体へのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体及び上記第二媒体に接触する接続媒体に接触する接続領域に、当該接続媒体を形成するための接続溶液を所望の領域に供給し、当該接続溶液を所望の領域に付着させるための表面処理を施す接続領域表面処理工程と、表面処理された上記接続領域に上記接続溶液を添加して、上記接続媒体を形成する接続媒体形成工程とをさらに包含することを特徴としている。
【０２００】
上記の構成によれば、第一媒体及び第二媒体との間に位置する接続媒体が収容される筐体の底面に、接続媒体を形成するための表面処理を施すので、筐体の底面に形成される第一媒体と接続媒体との接続、及び接続媒体と第二媒体との接続を向上させることができる。したがって、このように製造された二次元電気泳動キットを用いれば、第一媒体から接続媒体を介して第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一媒体から接続媒体を介して第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０２０１】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法において、上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、上記第二溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲル溶液であり、上記接続溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲル溶液であることが好ましい。
【０２０２】
上記の構成によれば、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルを介して接続した、固定化ｐＨゲルとドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルとを筐体内に備えた二次元電気泳動キットを製造することができる。
【０２０３】
筐体内に形成された固定化ｐＨゲルと濃縮ゲルとの接続、及び濃縮ゲルと分離ゲルとの接続は、筐体の底面に施された表面処理によって向上している。よって、このように製造された二次元電気泳動キットを用いれば、固定化ｐＨ勾配ゲルから分離ゲルに移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、固定化ｐＨ勾配ゲルから分離ゲルに移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０２０４】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記形成工程において、上記第一溶液、上記第二溶液及び上記接続溶液を、インクジェット手段を用いてそれぞれ添加することが好ましい。
【０２０５】
上記の構成によれば、第一溶液、第二溶液及び接続溶液の、筐体の底面への添加を好適に行うことができる。
【０２０６】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法において、上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、上記第二溶液は、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲル溶液であることが好ましい。
【０２０７】
上記の構成によれば、筐体内において固定化ｐＨゲルとモノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルとが接続した二次元電気泳動キットを製造することができる。このように製造された二次元電気泳動キットを用いれば、二次元目の電気泳動を、モノマーの濃度勾配が形成されたグラジエントゲルにおいて行うので、分子量分布の範囲が広いサンプルの分離を好適に行うことができる。
【０２０８】
筐体内に形成された固定化ｐＨゲルとグラジエントゲルとの接続は、筐体の底面に施された表面処理によって向上している。よって、このように製造された二次元電気泳動キットを用いれば、固定化ｐＨ勾配ゲルからグラジエントゲルに移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、固定化ｐＨ勾配ゲルからグラジエントゲルに移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０２０９】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法は、上記表面処理工程において、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、及び酸素プラズマ処理からなる群より選択される表面処理を上記底面に施すことが好ましい。
【０２１０】
上記の構成によれば、筐体の底面に、親水性が高く、媒体との付着性が高い表面処理膜を形成することができるので、筐体の底面における溶液に対する濡れ性と、媒体に対する付着性の両方を向上させることができる。その結果、筐体の底面に所望のパターンで媒体を固着させることが可能である。
【０２１１】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動キットの製造方法において、上記第一溶液は、二次元電気泳動により分離するサンプルを含有していることが好ましい。
【０２１２】
上記の構成によれば、サンプルを含有した第一溶液を用いて第一媒体を形成するので、形成された第一媒体にサンプルを導入する必要がなく、二次元電気泳動を行う際にサンプルを導入するための時間を短縮することができる。また、形成された第一媒体にサンプルを導入する際に生じるサンプルのロスを低減することができる。
【０２１３】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動方法は、上述したいずれかの二次元電気泳動キットを用いて、二次元電気泳動を行うことを特徴としている。
【０２１４】
また、本発明の一態様に係る二次元電気泳動方法は、媒体を収容するための筐体の底面において、一次元目電気泳動用の第一媒体に接触する第一領域に、当該第一媒体を形成するための第一溶液を所望の領域に供給し、当該第一媒体を所望の領域に付着させるための表面処理を施す第一表面処理工程と、表面処理された上記第一領域に上記第一溶液を添加して、上記第一媒体を形成する第一形成工程と、上記第一媒体において、サンプルの一次元目電気泳動を行う第一電気泳動工程と、上記第一電気泳動工程の後に、上記筐体の底面において、上記第一媒体からのサンプルの移動が可能なように、上記第一媒体に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二媒体に接触する第二領域に、当該第二媒体を形成するための第二溶液を所望の領域に供給し、当該第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理を施す第二表面処理工程と、表面処理された上記第二領域に上記第二溶液を添加して、上記第二媒体を形成する第二形成工程と、上記第二媒体において、サンプルの二次元目電気泳動を行う第二電気泳動工程とを包含することを特徴としている。
【０２１５】
上記の構成によれば、二次元電気泳動に用いる二次元電気泳動キットは、第一媒体及び第二媒体が収容される筐体の底面に、第一媒体及び第二媒体を形成するための表面処理が施されているので、筐体の底面における第一媒体と第二媒体との接続が向上している。よって、本発明の一態様に係る二次元電気泳動方法においてこれを用いれば、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上し、二次元電気泳動を好適に行うことができる。
【０２１６】
本発明の一態様に係る二次元電気泳動チップは、媒体を収容するための筐体を備え、当該筐体において、一次元目電気泳動用の第一媒体と、当該第一媒体からのサンプルの移動が可能なように、当該第一媒体に直接又は間接的に接触する二次元目電気泳動用の第二媒体とに接触する底面は、上記第一媒体を形成するための第一溶液及び上記第二媒体を形成するための第二溶液を、当該底面の所望の領域に供給し、上記第一媒体及び上記第二媒体を所望の領域に付着させるための表面処理が施されていることを特徴としている。
【０２１７】
上記の構成によれば、第一媒体及び第二媒体が収容される筐体の底面に、第一媒体及び第二媒体を形成するための表面処理が施されている。したがって、筐体の底面に所望のパターンで第一媒体及び第二媒体を固着させることが可能である。その結果、筐体の底面における第一媒体と第二媒体との接続が向上するので、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加し、かつスポットの検出強度が向上する。また、第一媒体から第二媒体に移動するサンプルのスポット数が増加するので、サンプルのロスが低減する。
【０２１８】
また、本発明は以下のように表現することもできる。本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法は、上記課題を解決するため、サンプルを等電点電気泳動するための等電点電気泳動用ゲルの調製方法であって、該サンプルを含有するサンプル含有溶液をゲル化するゲル化工程を包含することを特徴としている。
【０２１９】
上記の構成によれば、サンプルを含有するサンプル含有溶液をゲル化する工程を包含しているため、サンプル含有溶液をゲル化することによって、サンプルを含有する等電点電気泳動用ゲルを調製することができる。つまり、サンプルを含有するサンプル含有溶液から等電点電気泳動用ゲルを調製しているため、長時間かけて、乾燥したゲルにサンプルを導入する必要がなく、サンプルを等電点電気泳動用ゲルに導入するための時間を短縮することができる。さらに、乾燥したゲルにサンプルを導入する際のようなサンプルのロスが生じない。
【０２２０】
よって、上記の構成によれば、サンプルの導入効率を向上させた等電点電気泳動用ゲルを調製することができる。
【０２２１】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法は、ゲル化工程では、上記サンプル含有溶液に対し、ゲルを形成する物質を含有する第二の溶液を添加することが好ましい。
【０２２２】
上記の構成によれば、サンプル含有溶液に、ゲルを形成する物質を含有する第二の溶液を添加することによって、サンプル含有溶液を好適にゲル化することができる。
【０２２３】
本本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法では、上記ゲルを形成する物質がアクリルアミドであることが好ましい。
【０２２４】
上記の構成によれば、サンプル含有溶液に、アクリルアミドを含有する第二の溶液を添加することによって、等電点電気泳動のための分離媒体として広く用いられているポリアクリルアミドゲルとして、上記等電点電気泳動用ゲルを形成することができる。
【０２２５】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法は、上記ゲル化工程では、上記サンプル含有溶液に対して、ｐＨ勾配を有する上記第二の溶液を添加することが好ましい。
【０２２６】
上記の構成によれば、ｐＨ勾配を有する第二の溶液を、サンプル含有溶液に対して添加するため、等電点電気泳動のために好適な、ｐＨ勾配を有するゲルを首尾よく調製することができる。
【０２２７】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法では、上記ゲル化工程は、器具に上記サンプル含有溶液を貯める貯留サブ工程と、該器具に貯められた上記サンプル含有溶液に対して上記第二の溶液を添加する添加サブ工程とを含有することが好ましい。
【０２２８】
上記の構成によれば、貯留サブ工程において、器具にサンプル含有溶液を貯め、添加サブ工程において、サンプル含有溶液に対して第二の溶液を添加することによって、サンプル含有溶液をゲル化することができる。以上の操作により、首尾よくサンプルが導入された等電点電気泳動用ゲルを調製することができる。
【０２２９】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲルの調製方法は、上記添加サブ工程では、該器具に貯められた上記サンプル含有溶液に対して上記第二の溶液をインクジェット手段を用いて添加することが好ましい。
【０２３０】
上記の構成によれば、インクジェット手段を用いることによって、サンプル含有溶液に対して、第二の溶液を好適に添加することができる。特に、ｐＨ勾配を有する第二溶液のように、添加位置によって特性、成分等が調整された第二溶液を添加する場合には、インクジェット手段を用いることにより容易に、そのような第二溶液の添加を行うことができる。
【０２３１】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動方法は、上記等電点電気泳動用ゲルの調製方法によって調製した等電点電気泳動用ゲル中で、上記サンプルを等電点電気泳動することを特徴としている。
【０２３２】
上記の構成によれば、サンプルを含有する等電点電気泳動用ゲルを用いて、サンプルが等電点電気泳動されるため、等電点電気泳動用ゲルの調製が終了すればすぐに、等電点電気泳動することができる。そのため、等電点電気泳動用ゲルの調製開始から等電点電気泳動を終了するまでの時間を短縮することができる。
【０２３３】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲル溶液は、ゲル化することにより、サンプルを等電点電気泳動するための等電点電気泳動用ゲルとなる等電点電気泳動用ゲル溶液であって、該サンプルを含有するサンプル含有溶液に、ゲルを形成する物質が添加されてなることを特徴としている。
【０２３４】
上記の構成によれば、等電点電気泳動用ゲル溶液は、サンプルを含有するサンプル含有溶液にゲルを形成する物質が添加されてなるため、当該等電点電気泳動用ゲル溶液をゲル化することにより、サンプルが導入された等電点電気泳動用ゲルを効率よく調製することができる。これにより、サンプルを等電点電気泳動用ゲルに導入するための時間を短縮することができ、サンプルを等電点電気泳動用ゲルに導入する際のサンプルのロスを低減することができる。
【０２３５】
よって、上記の構成によれば、サンプルの導入効率を向上させた等電点電気泳動用ゲルを提供することができる。
【０２３６】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲル溶液は、上記ゲルを形成する物質がアクリルアミドであることが好ましい。
【０２３７】
上記の構成によれば、等電点電気泳動のための分離媒体として広く用いられているポリアクリルアミドゲルとして、上記等電点電気泳動用ゲルを構成することができる。
【０２３８】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用ゲル溶液は、ｐＨ勾配を有することが好ましい。
【０２３９】
上記の構成によれば、等電点電気泳動を実行するためのｐＨ勾配を有する等電点電気泳動用ゲルを容易に形成することができる。
【０２４０】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用器具は、上記等電点電気泳動用ゲル溶液が貯められた貯留領域と、該等電点電気泳動用ゲル溶液がゲル化してなる等電点電気泳動用ゲル中で上記サンプルを等電点電気泳動するための電極と、を備えていることを特徴としている。
【０２４１】
上記の構成によれば、上記等電点電気泳動用器具は、等電点電気泳動用ゲル溶液が貯められた貯留領域を備えているので、貯留領域上に等電点電気泳動用ゲルを容易に形成することができる。そして、上記等電点電気泳動用器具は、貯留領域上に形成された等電点電気泳動用ゲルに電圧を印加するための電極を備えているので、サンプルを首尾よく等電点電気泳動することができる。
【０２４２】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用器具は、上記貯留領域の表面が、親水性であることが好ましい。
【０２４３】
上記の構成によれば、貯留領域の表面を親水性とすることにより、等電点電気泳動用ゲル溶液の貯留領域に対する濡れ性を向上させるとともに、等電点電気泳動用ゲルの付着領域に対する付着性を向上させることができる。
【０２４４】
本発明の一態様に係る等電点電気泳動用器具では、上記貯留領域が、凹状構造、凸状構造、又は複数の凹凸構造から構成されていることが好ましい。
【０２４５】
上記の構成によれば、貯留領域を凹状構造、凸状構造、又は複数の凹凸構造から構成することにより、等電点電気泳動用ゲル溶液が貯留領域外に流れ出すことを防止することができる貯留領域を好適に構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明は、タンパク質、ＤＮＡ又はＲＮＡ等の生体高分子の各種分析に利用することができる。【０２４７】
また、本発明は、タンパク質、ＤＮＡまたはＲＮＡ等の生体高分子を等電点の違いにより分離させる等電点電気泳動を行なう際に利用することができる。
【符号の説明】
【０２４８】
１、１００  二次元電気泳動キット
２          電極（電圧印加手段）
３          電極（電圧印加手段）
４          第一領域
５、１２    第二領域
６          接続領域
７          第一ゲル（第一媒体）
８、１３    第二ゲル（第二媒体）
９          接続ゲル（接続媒体）
１０        第一緩衝溶液槽
１１        第二緩衝溶液槽
２０        筐体（等電点電気泳動用器具）
２１        溝（貯留領域）
２２        サンプル含有溶液
２３        混合溶液（等電点電気泳動用ゲル溶液）
２４        第二の溶液
２５        等電点電気泳動用ゲル
２６、２７  電極
２８        二次元目電気泳動用ゲル
２９        インクジェットヘッド
３０        二次元電気泳動用器具
【図１】
2013118775.tif 000003
【図２】
2013118775.tif 000004
【図３】
2013118775.tif 000005
【図４】
2013118775.tif 000006
【図５】
2013118775.tif 000007
【図６】
2013118775.tif 000008
【図７】
2013118775.tif 000009
【図８】
2013118775.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月18日(2014.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次元目電気泳動用の第一媒体と、
二次元目電気泳動用の第二媒体と、
少なくとも上記第一媒体と上記第二媒体とを収容する筐体と、
上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、サンプルが上記第二媒体へ移動可能とする接続媒体とを備え、
一次元目電気泳動を行う上記サンプルが含有された第一溶液を上記筐体に供給することによって上記第一媒体を形成し、
上記第一媒体と上記第二媒体とが近接して収容されており、
上記第一媒体は、固定化ｐＨ勾配ゲルであり、
上記第二媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲルであり、
上記接続媒体は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲルであることを特徴とする二次元電気泳動キット。
【請求項２】
上記筐体は、少なくとも上記第一媒体、上記第二媒体及び上記接続媒体のいずれか一つを、上記筐体の所望の領域に付着させるための表面処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項３】
上記表面処理は、ニトロ化処理、スルホン化処理、親水性ポリマーコーティング処理、グラフトポリマーコーティング処理、マイクロドット形成処理、ナノドット形成処理、及び酸素プラズマ処理からなる群より選択される表面処理であることを特徴とする請求項２に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項４】
上記第一媒体及び上記第二媒体に電圧を印加する電圧印加手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の二次元電気泳動キット。
【請求項５】
一次元目電気泳動を行うサンプルが含有された第一溶液を筺体に供給することによって第一媒体を形成する第１のステップと、
二次元目電気泳動を行うための第二媒体を上記筺体に供給することによって第二記媒体を形成する第２のステップと、
上記第一媒体及び上記第二媒体に接触し、上記サンプルが上記第二媒体へ移動するための接続媒体を形成する第３のステップとを少なくとも含み、
上記第１のステップ及び上記第２のステップは、上記第一媒体と上記第二媒体とが近接するように、上記第一媒体及び上記第二媒体を形成し、
上記第一溶液は、固定化ｐＨ勾配ゲル溶液であり、
上記第二媒体を形成する第二溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの分離ゲル溶液であり、
上記接続媒体を形成する接続溶液は、ドデシル硫酸ナトリウム−ポリアクリルアミドの濃縮ゲル溶液であることを特徴とする二次元電気泳動キットの製造方法。
【請求項６】
上記第一溶液、上記第二溶液及び上記接続溶液を、インクジェット手段を用いてそれぞれ添加することを特徴とする請求項５に記載の二次元電気泳動キットの製造方法。
【国際調査報告】
2013118775.tif 000011
2013118775.tif 000012
2013118775.tif 000013