(57)【要約】  本発明は、分離、特にゲル電気泳動ステップを含む２Ｄ分離に用いられる装置であって界面活性剤放出手段を有するものに関する。
2009539099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲル電気泳動ステップを含む生体分子の２Ｄ分離その他の分離に用いられる装置であって、界面活性剤放出手段を有する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段は、分離領域のｍｍ２当たり０．０００５μｍｏｌ以上５０００μｍｏｌ以下の界面活性剤を放出することが可能である、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段は、分離領域のｍｍ２当たり０．０００１μｍｏｌ／ｓ以上１０００μｍｏｌ／ｓ以下の界面活性剤を放出することが可能である、装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１つに記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段は、光活性化可能である、装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１つに記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段は、熱活性化可能である、装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１つに記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段は、機械的に活性化可能である、装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか１つに記載の装置であって、前記界面活性剤放出手段により放出される界面活性剤は、長鎖アルキル硫酸塩、長鎖アルケニル硫酸塩、第四アンモニウム塩と置換された長鎖アルキル、長鎖アルキルカルボン酸塩、長鎖アルキルベンゾ硫酸塩（long-chain alkyl benzosulfates）、長鎖アルキル過塩素酸塩、長鎖アルキルフェノール、長鎖アルキル燐酸塩、長鎖アルキルチオール、長鎖アルキルジチオール、長鎖アルキルジチオスレイトール、長鎖アルキルジチオエリトリトール及びこれらの混合物を有するグループから選択される構造を有し、前記界面活性剤がさらに置換されることが可能である、装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか１つに記載の装置であって、分離領域と、この分離領域近くの少なくとも１つのバリア層と、少なくとも１つの界面活性剤貯蔵部とを有し、前記界面活性剤放出手段は、界面活性剤が前記界面活性剤貯蔵部から前記分離領域に到達することができるように活性化により前記少なくとも１つのバリア層に対して崩壊及び／又は作用をなす、装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のうちいずれか１つに記載の装置を用いてサンプルを分離する方法であって、
ａ）第１の分離ステップを行うステップと、
ｂ）適量の界面活性剤を放出するよう前記界面活性剤放出手段を活性化するステップと、
ｃ）第２の分離ステップを行うステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
請求項１ないし８のうちいずれか１つに記載の装置を組み込み及び／又は請求項９による方法を行うシステムであって、
・分子診断学のために用いられるバイオセンサ
・血液又は唾液その他の複合の生物学的混合物における蛋白質及び核酸の迅速かつ高感度の検出
・化学、薬学又は分子生物学のための高スループットスクリーニング装置
・集中型研究室又は科学研究における診断学のための病院又はその他における現場試験のための犯罪学その他におけるＤＮＡ又は蛋白質その他の物質のための試験装置
・心臓病学、伝染病及び腫瘍学、食物及び環境診断のためのＤＮＡ又は蛋白質診断のための機器
・組み合わせ化学のための機器
・分析装置
のうちの１つ又は複数に用いられるシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離、特に生体分子のゲル電気泳動のための装置の分野を指向するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体分子、特に多数の生体分子を含みうるサンプルの分離において、「２Ｄ」分離として知られている技術が広く用いられている。例えば、蛋白質の分析においては、最初に等電フォーカシングによる分離（＝等電ポイントによる分離）及び分子量を介した電気泳動による分離が行われ、性能の高い分解能をもたらす。第２のステップにおいて、大抵は界面活性剤（これは当該蛋白質を変性させるものでもある）が加えられ、これを多くの用途においてはＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）としている。
【０００３】
しかしながら、標準的なゲル電気泳動においては、大抵は２つの分離ステップが手作業で行われる。さらに、分離条件を、第１の分離（第１の「ディメンション」）から第２のものへ変えなければならず、これは大抵、当該分離材料が中で膨らむ溶液を簡単に変えることによって行われる。この分離材料を乾燥させ、その後に第２の分離溶液を加えることはできない。何故なら、かかる分離材料は、（蛋白質に対する）アクリル及びビスアクリルのモノマ又は（核酸に対する）アガロースから形成されるゲル状ポリマであるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、特に、高度な自動化を可能にする生体分子の２Ｄ分離のための装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的は、本発明の請求項１による分離媒体により達成される。したがって、分離、特にゲル泳動ステップを含む２Ｄ分離の用に供する装置であって、界面活性剤放出手段を有するものが提供される。
【０００６】
本発明における「界面活性剤」なる文言は、特に、
・分析すべきサンプルに存在する生体分子を帯電させ又は帯電解除すること、
・分析すべきサンプルに存在する生体分子を変性すること、
・ランダムコイルの形成を増長するよう蛋白質におけるジスルフィド結合を崩壊させること、
の処理のうち少なくとも１つを行うことができる物質を意味及び／又は包含するものである。
【０００７】
「界面活性剤放出手段」なる文言は、本発明の意義において、出来る限り広く理解されるべきものである。なお、界面活性剤放出手段は、必ずしも何らかの「機械的手段」である必要はなく、必要に応じて界面活性剤を放出することができる或る特定種類の化合物も含みうるものである。
【０００８】
このような装置を用いることによって、多くの用途に対して、次の利点のうちの少なくとも１つを達成することができる。
【０００９】
・２つの分離処理の間の手作業で行われるステップを回避することができ、或いは少なくとも大幅に軽減することができるので、極めて高度に分離を自動化することができる。
【００１０】
・本装置は、例えば、高スクリーニング及び高スループット分析のためのチップに適用可能な自動分析装置において良好に実現可能である。
【００１１】
・当該装置内部の液体及び／又は界面活性剤とのユーザの接触は、多くの用途において回避可能であり、ユーザ及び分析システム双方の汚染が回避される。
【００１２】
・本装置は、適用される場所とは異なる箇所において構成可能であり、すなわち、エンドユーザにより、製造され、梱包され、運搬され、かつ直接適用されることができる。
【００１３】
本発明の好適な実施例によれば、界面活性剤放出手段は、分離領域の１ｍｍ２当たり０．０００５μｍｏｌ以上５０００μｍｏｌ以下の界面活性剤を放出することができる。実際上、多くの用途においてこの量は、第２の分離ステップが高精度で行われることができるように当該分離条件を変えるために適していることが分かった。
【００１４】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、０．００１μｍｏｌ以上１０００μｍｏｌ以下を放出することができ、本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、０．００２μｍｏｌ以上２００μｍｏｌ以下を放出することができる。
【００１５】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、分離領域の１ｍｍ２当たり０．００１μｍｏｌ／ｓ以上１０００μｍｏｌ／ｓ以下の界面活性剤を放出することができる。本発明における多くの用途において、このことは、分離処理に必要な時間を短くすることに大きく役に立ち、もって当該装置の自動化の潜在能力をさらに高めることとなる。
【００１６】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、分離領域の１ｍｍ２当たり０．０１μｍｏｌ／ｓ以上２０μｍｏｌ／ｓ以下の界面活性剤を放出することができ、本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、分離領域の１ｍｍ２当たり０．０２μｍｏｌ／ｓ以上４μｍｏｌ／ｓ以下の界面活性剤を放出することができる。
【００１７】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、光活性化可能である。
【００１８】
この「光活性化可能」なる文言は、次のうちの１つ又は複数を意味及び／又は包含する。
【００１９】
・界面活性剤を、光化学的か又は光物理的な処理により放出可能となる元の「前駆体様」に分離媒体において（又はこれに近接した層において）設けることができる。本発明の好適実施例によれば、当該層から当該分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００２０】
・他の実施例（後述において詳しく説明されることになる）によれば、光化学的又は光物理的な処理によりバリア層も影響を受けるようにしてもよく、これにより、界面活性剤が分離領域に達することが可能となる。本発明の好適実施例によれば、分離媒体までの当該層の距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００２１】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、２５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の波長を有する光により光活性化可能である。この波長枠は、多くの用途において本発明に最も適切なものである。何故なら、界面活性剤の迅速かつ正確な放出を可能とし、サンプルに存在する生体分子に影響を及ぼさず、或いは僅かにしか影響を及ぼさず、当該装置は、周囲光に対して過剰に高い感度を有しないからである。
【００２２】
属性群規定：詳細な説明及び請求項を通じて、例えばアルキル（alkyl）、アルコキシ（alkoxy）、アリール（aryl）などの属性基を用いている。特に言及しない限り、以下のものは、ここで開示される化合物において見出される属性基に適用可能な基である。
【００２３】
アルキル：直鎖分岐C1-C8-alkyl
長鎖アルキル：直鎖分岐C5-C20 alkyl
アルキレン（alkylene）：次のものからなるグループから選択される：methylene; 1,1-ethylene; 1,2-ethylene; 1,1-propylidene; 1,2-propylene; 1,3- propylene; 2,2-propylidene; butan-2-ol-1,4-diyl; propan-2-ol-1,3-diyl; 1, 4-butylene; cyclohexane-1,1-diyl; cyclohexan-1,2-diyl; cyclohexan-1,3- diyl; cyclohexan-1,4-diyl; cyclopentane-1,1-diyl; cyclopentan-1,2-diyl; cyclopentan-1,3-diyl
【００２４】
アリレン（arylene）：次のものからなるグループから選択される： 1,2-phenylene; 1,3- phenylene; 1,4-phenylene; 1,2-naphtalenylene; 1,3-naphtalenylene; 1,4- naphtalenylene; 2,3-naphtalenylene; 1-hydroxy-2,3-phenylene; 1-hydroxy-2,4- phenylene; 1-hydroxy-2,5- phenylene; 1-hydroxy-2,6-phenylene
【００２５】
ヘテロアリール（heteroaryl）：次のものからなるグループから選択される： pyridinyl; pyrimidinyl; pyrazinyl; triazolyl; pyridazinyl; 1,3,5-triazinyl; quinolinyl; isoquinolinyl; quinoxalinyl; imidazolyl; pyrazolyl; benzimidazolyl; thiazolyl; oxazolidinyl; pyrrolyl; carbazolyl; indolyl; isoindolyl（ここでのヘテロアリールは、当該選択されたヘトロアリールの環において何らかの原子を介して当該化合物に接続されるようにしてもよい） 
【００２６】
ヘテロアリレン（heteroarylene）：次のものからなるグループから選択される： pyridindiyl; quinolindiyl; pyrazodiyl; pyrazoldiyl; triazolediyl; pyrazindiyl; imidazolediyl（ここでのヘテロアリレンは、当該選択されたヘテロアリレンの環における何らかの原子を介して当該化合物におけるブリッジとして作用し、より好ましくは、pyridin-2, 3-diyl; pyridin-2,4-diyl; pyridin-2,5-diyl; pyridin-2,6-diyl; pyridin-3,4- diyl; pyridin-3,5-diyl; quinolin-2,3-diyl; quinolin-2,4-diyl; quinolin-2, 8-diyl; isoquinolin-1,3-diyl; isoquinolin-1,4-diyl; pyrazol-1,3-diyl; pyrazol-3,5- diyl; triazole-3,5-diyl; triazole-1,3-diyl; pyrazin-2,5-diyl; imidazole-2,4-diyl, a -C1-C6-heterocycloalkylである）（ここで、-Cl -C6-heterocycloalkylのheterocycloalkylは、次のものからなるグループから選択される：piperidinyl; piperidine; 1,4-piperazine, tetrahydrothiophene; tetrahydrofuran; 1,4,7-triazacyclononane; 1,4,8,11- tetraazacyclotetradecane; 1,4,7,10,13-pentaazacyclopentadecane; 1,4-diaza- 7-thia-cyclononane; 1,4- diaza-7-oxa-cyclononane; 1,4,7,10-tetraazacyclododecane; 1,4-dioxane; 1,4, 7-trithia-cyclononane; pyrrolidine; tetrahydropyran）（ここで、heterocycloalkylは、選択されたheterocycloalkylの環における何らかの原子を介して-C1-C6-alkyl に接続されうる）
【００２７】
ヘテロシクロアルキレン（heterocycloalkylene）：次のものからなるグループから選択される：piperidin-1,2- ylene; piperidin-2,6-ylene; piperidin-4,4-ylidene; 1,4-piperazin-1,4-ylene; 1,4-piperazin-2,3-ylene; 1,4-piperazin-2,5-ylene; 1,4-piperazin-2,6-ylene; 1,4-piperazin- 1,2-ylene; 1,4-piperazin-1,3-ylene; 1,4-piperazin-1,4-ylene; tetrahydrothiophen-2,5-ylene; tetrahydrothiophen-3,4-ylene; tetrahydrothiophen-2,3-ylene; tetrahydrofuran-2,5-ylene; tetrahydrofuran- 3,4-ylene; tetrahydrofuran-2,3-ylene; pyrrolidin-2,5-ylene; pyrrolidin-3,4-ylene; pyrrolidin-2,3-ylene; pyrrolidin-1,2-ylene; pyrrolidin-1,3-ylene; pyrrolidin-2,2-ylidene; 1,4,7-triazacyclonon-1,4-ylene; 1,4,7- triazacyclonon-2,3-ylene; 1,4,7-triazacyclonon-2,9-ylene; 1,4,7-triazacyclonon-3,8-ylene; 1,4,7-triazacyclonon-2,2- ylidene; 1,4,8,11-tetraazacyclotetradec-1,4-ylene; 1,4,8,11- tetraazacyclotetradec-1,8-ylene; 1,4,8,11-tetraazacyclotetradec-2,3-ylene; 1,4,8,11-tetraazacyclotetradec-2,5-ylene; 1,4,8,11- tetraazacyclotetradec-1,2-ylene; 1,4,8,11- tetraazacyclotetradec-2,2-ylidene; 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1,4-ylene; 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1,7-ylene; 1,4,7,10-tetraazacyclododec-1,2- ylene; 1,4,7,10-tetraazacyclododec-2,3- ylene; 1,4,7,10-tetraazacyclododec-2,2-ylidene; 1,4,7,10,13 pentaazacyclopentadec-1,4-ylene; 1,4,7,10,13- pentaazacyclopentadec-1,7-ylene; 1,4,7,10,13-pentaazacyclopentadec-2,3- ylene; 1,4,7,10,13-pentaazacyclopentadec-1,2-ylene; 1,4,7,10, 13-pentaazacyclopentadec-2,2-ylidene; 1,4-diaza-7-thia-cyclonon- 1,4-ylene; 1,4-diaza-7-thia-cyclonon-1,2-ylene; 1,4-diaza-7thia-cyclonon- 2,3-ylene; 1,4-diaza-7-thia-cyclonon-6,8-ylene; 1,4-diaza-7-thia-cyclonon- 2,2-ylidene; 1,4-diaza-7-oxacyclonon-1,4-ylene; 1,4-diaza-7-oxa-cyclonon- 1,2-ylene; 1,4diaza-7-oxa-cyclonon-2,3-ylene; 1,4-diaza-7-oxa-cyclonon-6, 8-ylene; 1,4-diaza-7-oxa-cyclonon-2,2-ylidene; 1,4-dioxan-2,3-ylene; 1,4- dioxan-2,6-ylene; 1,4-dioxan-2,2-ylidene; tetrahydropyran-2,3-ylene; tetrahydropyran-2,6-ylene; tetrahydropyran-2,5-ylene; tetrahydropyran-2,2- ylidene; 1,4,7-trithia-cyclonon-2,3-ylene; 1,4,7-trithia-cyclonon-2,9- ylene; 1,4,7-trithia-cyclonon-2,2-ylidene
【００２８】
ヘテロシクロアルキル（heterocycloalkyl）：次のものからなるグループから選択される：pyrrolinyl; pyrrolidinyl; morpholinyl; piperidinyl; piperazinyl; hexamethylene imine; 1,4-piperazinyl; tetrahydrothiophenyl; tetrahydrofuranyl; 1,4,7- triazacyclononanyl; 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecanyl; 1,4,7,10,13- pentaazacyclopentadecanyl; 1,4-diaza-7-thiacyclononanyl; 1,4-diaza-7-oxa- cyclononanyl; 1,4,7,10-tetraazacyclododecanyl; 1,4-dioxanyl; 1,4,7- trithiacyclononanyl; tetrahydropyranyl; oxazolidinyl（ここで、当該ヘテロシクロアルキルは、当該選択されたヘテロシクロアルキルの環における何らかの原子を介して当該化合物に接続されうる）
【００２９】
ハロゲンアルキル（halogenalkyl）：モノ、ダイ、トライ、ポリ及び過ハロゲン化された直鎖分岐Cl-C8-alkylからなるグループから選択される
【００３０】
他に特に言及しない限り、次のものは、ここで開示される化合物の中で見出される基に適用されることの可能なより好ましい基の限定である。
【００３１】
アルキル（alkyl）：直鎖分岐C1-C6-alkyl
長鎖アルキル（long-chain alkyl）：直鎖分岐C5-C10 alkyl（好ましくは、直鎖C6-C8 alkyl）
アリール（aryl）： phenyl; biphenyl; naphthalenyl; anthracenyl; phenanthrenylからなるグループから選択される
【００３２】
本発明の好適実施例によれば、本装置は、次の構造Ｉの材料を有する分離領域に近接した層を有する。
【化１】
2009539099.tif 000003
【００３３】
ここで、ｎは整数（ｎは１でもよい）であり、Ｒ１は、長鎖アルキル硫酸塩類、長鎖アルケニル硫酸塩類、第四アンモニウム塩類と置換された長鎖アルキル、長鎖アルキルカルボン酸塩類、長鎖アルキルベンゾ硫酸塩類（long-chain alkyl benzosulfates）、長鎖アルキル過塩素酸塩類、長鎖アルキルフェノール類、長鎖アルキル燐酸塩類、長鎖アルキルチオール類、長鎖アルキルジチオール、長鎖アルキルジチオスレイトール、長鎖アルキルジチオエリトリトール及びこれらの混合物を有するグループから選択され、Ｒ２は、アルキル、アルキレン、ハロゲンアルキル、アリールを有するグループから選択され、Ｒ３は、水素、ハロゲン、ニトロ、スルホン酸塩、アルキル、アリールを有するグループから選択される。
【００３４】
実際上、このような材料は、恐らくはラジカル機構を介して界面活性材料を放出するよう光活性化されることができることが分かっている。但し、大抵は、２つの製品の混合物が見出されるが、多くの用途において、こうした２つの製品は、本発明において適切な界面活性剤である。
【化２】
2009539099.tif 000004
【００３５】
本発明の好適実施例によれば、本装置は、次の構造ＩＩを含む材料を有する分離領域に近接した層を有する。
【化３】
2009539099.tif 000005
【００３６】
ここで、Ｘは、Ｃ，ＮＨ，Ｏ又はＳであり、Ｒ１は、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリレン、ヘテロシクロアルキレンを有するグループから選択され、Ｒ２は、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリレン、ヘテロシクロアルキレンを有するグループから選択され、Ｒ３は、長鎖アルキル硫酸塩類、長鎖アルケニル硫酸塩類、第四アンモニウム塩類と置換された長鎖アルキル、長鎖アルキルカルボン酸塩類、長鎖アルキルベンゾ硫酸塩類、長鎖アルキル過塩素酸塩類、長鎖アルキルフェノール類、長鎖アルキル燐酸塩類、長鎖アルキルチオール類、長鎖アルキルジチオール、長鎖アルキルジチオスレイトール、長鎖アルキルジチオエリトリトールを有するグループから選択される。
【００３７】
構造ＩＩの化学結合部
【化４】
2009539099.tif 000006
は、当該構造が、直接、又はアルキル、エーテル、ポリエーテルなどのスペーサ基を介して例えばポリマ骨格に結合可能であることを示すものとしている。
【００３８】
実際上、構造ＩＩは、２つのオレフィンの種類との光化学的に駆動された平衡状態を形成しうるものであり、大抵は次のようになる。
【化５】
2009539099.tif 000007
【００３９】
多くの用途において、当該平衡を、２５４ｎｍの照射により右に向かってシフトすることができるのに対して、３６５ｎｍによる露出により当該平衡は左に向かってシフトさせられる。
【００４０】
他の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、当該分離領域を持つ潜伏した界面活性剤層として構造ＩＩを有する材料のフィルムを有する。２５４ｎｍ光による照射により、界面活性剤が放出される。本発明の好適実施例によれば、分離媒体までの当該層の距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００４１】
但し、その反応は、３６５ｎｍ光による照射により逆になることができるので、界面活性剤層にその放出した界面活性剤を戻すように結合させることができる。この実施例の付加的な利点は、当該第２の照射の間に、結合された変性後の蛋白質又はＤＮＡフラグメントを当該表面において不動とし、これにより分離された種類の安定したパターンを形成することができることである。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００４２】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、光活性化により劣化するバリア層である。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００４３】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、熱活性化可能なものである。
【００４４】
「熱活性化可能」なる文言は、次のうちの１つ又は複数を意味及び／又は包含する。
【００４５】
・熱化学的又は熱物理的な処理により放出可能となる元の「前駆体様物」における分離媒体中に（又はそれに近接した層において）界面活性剤を設けることができる。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００４６】
・他の実施例（これは後でより詳しく説明する）によれば、バリア層も、熱化学的又は熱物理的処理により影響を受ける可能性があり、これにより界面活性剤が分離領域に達することを可能にする。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００４７】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、２５℃以上８５℃以下の温度まで加熱することによって熱活性化可能である。これが最も適した温度範囲であることは多くの用途において判明している。何故なら、そのようにすることによって、当該サンプルに存在する生体分子を傷つけることなく効果的に界面活性剤を放出することができるからである。
【００４８】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、３５℃以上７５℃以下の温度まで加熱することによって熱活性化可能であり、本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、４５℃以上６５℃以下の温度まで加熱することによって熱活性化可能である。
【００４９】
本発明の好適実施例によれば、熱活性化可能な界面活性剤放出手段は、後述するようにバリア層を有する。
【００５０】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、機械的に活性化可能である。
【００５１】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、放出すべき界面活性剤が供給される中空の高分子球を有する。
【００５２】
本発明における広範な用途において、そのようにすることによって、力をかけることにより、すなわちユーザの指又は親指により界面活性剤を放出することができることが分かった。
【００５３】
本発明の好適実施例によれば、当該中空高分子球は、０．１以上２０μｍ以下の平均サイズ、より好ましくは１以上１０μｍ以下のサイズを有するのが良い。
【００５４】
本発明の好適実施例によれば、当該中空高分子球は、ポリラクチド材料を有する。
【００５５】
本発明の好適実施例によれば、当該中空高分子球は、二重エマルジョン処理によって製造される。
【００５６】
本発明の意義における「二重エマルジョン処理」なる文言は、特に、当該球体により封止されるべき界面活性剤材料の水溶液が、好ましくはトルエン及び／又はテトラヒドロフラン、より好ましくは、ポリブチルメタクリル酸塩−ブロック・メタクリル酸（poly(butyl methacrylate - block-mthacrylic acid）（好ましくは７０／３０）を伴う７０％のトルエンと３０％のテトラヒドロフランとを有する有機溶液の超音波浴において乳化されることを意味及び／又は包含する。その後、この主たる油中水乳剤は、二重水油水乳剤の形成とともに再び水の中で分散させられ、この後、当該有機溶剤混合物は、界面活性剤の充填された中空高分子球の形成とともに除去される。
【００５７】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段は、好ましくは圧電素子及び／又は超音波により電力を供給する超音波手段の形態を採る電力供給手段を有する。
【００５８】
本発明の好適実施例によれば、界面活性剤放出手段により放出される界面活性剤は、長鎖アルキル硫酸塩類、長鎖アルケニル硫酸塩類、第四アンモニウム塩類と置換される長鎖アルキル、長鎖アルキルカルボン酸塩類、長鎖アルキルベンゾ硫酸塩類、長鎖アルキル過塩素酸塩類、長鎖アルキルフェノール類、長鎖アルキル燐酸塩類、長鎖アルキルチオール類、長鎖アルキルジチオール、長鎖アルキルジチオスレイトール、長鎖アルキルジチオエリトリトール及びこれらの混合物を有するグループから選択される構造を有するものであり、これにより、当該界面活性剤は、さらに代替え可能である。
【００５９】
本発明の好適実施例によれば、本装置は、分離領域と、この分離領域の近くにある少なくとも１つのバリア層と、少なくとも１つの界面活性剤貯蔵部とを有し、当該界面活性剤放出手段は、活性化により少なくとも当該バリア層を崩壊させ及び／又は当該バリア層に影響を与え、界面活性剤が当該界面活性剤貯蔵部から分離領域に届くことができるようにしている。本発明の好適実施例によれば、分離媒体までの当該層の距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００６０】
本発明の意義において、「分離領域」なる文言は、特に、分析すべきサンプルの分離が行われるところの、多くの用途において幾分か層状の基板材料とされることになる領域を意味及び／又は包含する。
【００６１】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、少なくとも１つのバリア層である。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００６２】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、加熱、好ましくは３５℃以上、より好ましくは４５度以上、最も好ましくは５５℃以上の温度に加熱することにより溶融するバリア層とされる。
【００６３】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、パラフィン、ポリカプロラクトン、エチレン酢酸ビニルコポリマ又はこれらの混合物を有するグループから選択される材料を有するバリア体としている。
【００６４】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、光活性化により劣化するバリア層としている。本発明の好適実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００６５】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、光活性化によりその溶解性及び透過性を変えるバリア層としている。本発明の実施例によれば、当該層の分離媒体までの距離は、３ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下とするのが良い。
【００６６】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、２５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下、好ましくは２７０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長を有する光に露出することによって光照射により劣化するバリア層としている。
【００６７】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、環状αジアゾケトン部分（cyclic α-diazo ketone moiety）を含むバリア層である。これらの化合物は、本発明における多くの用途において、例えば次のメカニズムに従って、カルボン酸誘導体への転位を行うことができる。
【化６】
2009539099.tif 000008
【００６８】
このケトン化合物は、その後、アミン、アルコール又は水のような求核試薬と反応してカルボン酸になる。なお、上記メカニズムは、例示のためだけのものである。
【００６９】
本発明の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、次の構造ＩＩＩの環状αジアゾケトン部分を含むバリア層である。
【化７】
2009539099.tif 000009
【００７０】
ここで、Ｒは、アルキル、アルコキシ、ハロゲン、アリール、ヘテロアリールを有するグループから選択され、Ｘは、Ｃ，Ｎ，Ｏ及びＳを有するグループから独立して選択される。
【００７１】
なお、Ｒの表示及び／又は表記の方法は、芳香環の各々において代替えの残りが１つしかないことを意味又は意図するものでなく、むしろ、この式は、あたかも全ての可能な置換（モノ−，ダイ−から５回置換まで）がこの表記により意味されるように読まれるべきものである。このことは、この出願において説明される他の全ての構造にも言えることである。
【００７２】
「含む」なる用語は、次の構造が高分子骨格内の一部として存在可能であること、或いはこの構造を持つ分子が別個の構成部として当該層に存在可能であることを意味及び／又は包含するものである。
【００７３】
さらに、上記構造は、本発明の実施例によれば、（適切なＲ部分を介して）高分子骨格に結合されることを注記すべきである。
【００７４】
当該結合部の
【化８】
2009539099.tif 000010
は、単結合か又は二重結合が存在することが可能であることを示すことを予定している。
【００７５】
本発明の他の実施例によれば、界面活性剤放出手段は、構造ＩＩＩの成分への混合物として添加され、又は当該成分と共重合されることの可能なノボラック及び／又はポリビニルフェノール材料を有するバリア層である。
【００７６】
本発明の意義において、「ノボラック」なる文言は、特に、次の包括的構造を持つホルムアルデヒドを伴うフェノール又はクレゾールの反応生成物を意味及び／又は包含する。
【化９】
2009539099.tif 000011
【００７７】
本発明はさらに、本発明による装置を用いてサンプルを分離する方法であって、
ａ）第１の分離ステップを行うステップと、
ｂ）適量の界面活性剤を放出するよう前記界面活性剤放出手段を活性化するステップと、
ｃ）第２の分離ステップを行うステップと、
を有する方法に関する。
【００７８】
なお、本発明の意義において、「分離」なる文言は、その広義の意味に理解されるべきものであり、特に次のもののうち１つ又は複数を意味及び／又は包含するものである。
・吸収性の差に起因して混合物を分離するために用いられる処理
・液体又は気体により搬送される化学的な混合物が、溶質の特異的分布の結果として、それらが静止した液体又は固体相の前後又は当該相にわたって流れるので、各成分に分離されるようにした処理
・２つの異なる媒体（一方（移動相）は動流体であり、他方（固定相又は吸収剤）は多孔性固体及び／又はゲル及び／又は固体支持体上の液体）のための物質の相対的親和性の差異に基づいて物質の混合物を分離するために用いられる様々な技術のうちのいずれかのもの
・外力、特に等電フォーカシングのような外部場及び／又はｐＨの影響の下で異なる電荷及び／又は質量をもたらす分離技術
【００７９】
なお、本発明による装置は、核酸及び関連の化合物（例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、オリゴヌクレオチド又はその類似物、ＰＣＲ生産物、ゲノムＤＮＡ、細菌人工染色体、プラスミドなど）、蛋白質及び関連化合物（例えば、ポリペプチド、ペプチド、単クローン性又は多クローン性の抗体、溶解性又は結合性受容体、転写因子など）、抗原、リガンド、ハプテン、炭水化物及び関連の化合物（例えば、多糖、オリゴ糖など）、膜断片のような細胞断片、細胞器官、不活性細胞、細菌、ウイルス、原虫など（但しこれらに限定されない）の生体分子化合物の分離のため（但しこの目的に限定されない）に用いることができるものである。
【００８０】
本発明による装置及び／又は方法は、広範なシステム及び／又は用途に用いることができるものであり、とりわけ、次のうちの１つ又は複数に用いられる。
・分子診断に用いられるバイオセンサ
・例えば血液又は唾液のような複合の生物学的混合物における蛋白質及び核酸の迅速かつ高感度な検出
・化学、薬学又は分子生物学のための高スループットのスクリーニング装置
・例えば集中型研究室又は科学研究における診断学のための現場試験（病院内）のための犯罪学における例えばＤＮＡ又は蛋白質のための試験装置
・心臓病学、伝染病及び腫瘍学、食物及び環境診断のためのＤＮＡ又は蛋白質診断のための機器
・組み合わせ化学のための機器
・分析装置
【００８１】
上記構成要素、請求項に記載の構成要素及び説明される実施例において本発明により用いられるべき構成要素は、それらのサイズ、形状、材料選択及び関連分野において知られている選択基準が限定を伴うことなく適用可能であるような技術概念に対する特定の例外に左右されない。
【００８２】
本発明の目的に係る付加的な詳細、特徴、特性及び利点は、従属請求項、図面及びそれぞれの図面及び具体例の以下の説明において開示されるものであり、これらは、（模範的な形態で）分離媒体や本発明による装置の幾つかの好適実施例を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
図１は、分離すべきサンプルの注射前における本発明１の第１の実施例による分離領域１０の非常に概略的な上面図を示している。このサンプルは、（この実施例では）位置「ｘ」の周りに注射される。図２は、例えば等電フォーカシング（等電点電気泳動法）とされる第１の分離ステップを行った後の分離領域１０を示している。このサンプルが、（さらに例えば多成分複合体を形成する幾つかの蛋白質の上部構造として存在しうる）蛋白質を含む場合、当該蛋白質は、例えば生体分子などの円１００で示されるような多かれ少なかれそれらの生来の折り畳み状態において第１の分離ステップ後に存在することになる。
【００８４】
図３は、他の分離ステップを行った後の図１及び図２の分離領域の概略的な上面図を示している。この第２のステップにおいては、例えばその分子量により当該分子を分離する電気泳動が行われている。図２の「円」の幾つかは、ここでは分離したスポットである幾つかの生体分子からなることが分かる。先の結合される生体分子１００の当該各構成要素への分の処理が行われたものとなっている。
【００８５】
図４は、界面活性剤材料の放出の前に第１の分離ステップを行った後の本発明の第１の実施例による装置１の非常に概略的な一部破断側面図を示している。この界面活性剤材料は、層３０に含まれる。バリア層２０（これは表面放出手段として振る舞う）は、界面活性剤放出層３０と、生体分子１００がそれらの生来の畳み込み状態にある分離領域とを分割する。
【００８６】
図５は、界面活性剤材料の放出の後に第１の分離ステップを行った後の装置１の非常に概略的な破断側面図を示している。表面放出手段（これはバリア層とされた）は、活性化されている。本発明において、表面放出手段は、加熱によって溶けるバリア層とされ、これにより、界面活性剤材料が層３０から分離領域１０に達することを可能にしている。界面活性剤材料との接触により、生体分子１００は折り畳みが解かれることになり、これにより、それらの変性された状態におかれる。第２の分離ステップ（図３において説明したようなもの）は、ここで行われることが可能である。
【００８７】
上に詳しく述べた実施例における要素及び特徴の特定の組み合わせは、専ら典型例に過ぎないものであり、これら教示内容の本願及び参照により編入される特許／出願における他の技術内容との交換及び代替えも明確に想定されるものである。当業者が認識することになるように、ここで説明したものの変形、変更及び他の実現形態は、請求項記載の本発明の主旨及び範囲を逸脱することなく通常の当業者になしうるものである。したがって、これまでの説明は、専ら例示の目的のために過ぎず、限定する意図はない。本発明の範囲は、添付請求項及びそれに等価な範囲に規定される。さらに、詳細な説明及び請求項において用いられる参照符号は、請求項記載の本発明の範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】分離すべきサンプルの注射前の本発明の第１の実施例による分離領域の非常に概略的な上面図。
【図２】１つの分離ステップを行った後の図１の分離領域の非常に概略的な上面図。
【図３】他の分離ステップを行った後の図１及び図２の分離領域の非常に概略的な上面図。
【図４】界面活性剤材料の放出の前の第１の分離ステップを行った後の当該装置の非常に概略的な一部破断側面図。
【図５】界面活性剤材料の放出の後の第１の分離ステップを行った後の当該装置の非常に概略的な破断側面図。
【図１】
2009539099.tif 000012
【図２】
2009539099.tif 000013
【図３】
2009539099.tif 000014
【図４】
2009539099.tif 000015
【図５】
2009539099.tif 000016
【国際調査報告】
2009539099.tif 000017
2009539099.tif 000018
2009539099.tif 000019
2009539099.tif 000020
2009539099.tif 000021