(57)【要約】【課題】  電気泳動でサイズ毎に分離した試料を回収するために、余分なスペースを必要とせず短時間で回収することができる生体物質回収装置および生体物質回収方法を提供する。  【解決手段】電気泳動によって、ゲル中に分離された生体物質を採取するカートリッジ１３と、前記カートリッジ１３を複数個収納するカートリッジ収納部１０と、前記ゲル中に分離された生体物質から、目的とする生体物質の位置を検出する検出器と、前記カートリッジ１３が目的とする生体物質の上部に位置するよう、前記カートリッジ収納部１０と電気泳動容器６との位置合わせの制御を行う制御部２４とを備え、前記位置あわせの後、前記カートリッジ収納部１０から前記カートリッジ１３を排出して、前記カートリッジ１３を前記ゲルに挿入するようにしたので、余分なスペースを必要とせず短時間で生体物質を回収することができる。  【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体物質を電気泳動させるときの媒体となるゲルが、電気泳動後に上面に露出するように支持する電気泳動容器と、
前記電気泳動によって、前記ゲル中に分離された生体物質を採取するカートリッジと、
前記カートリッジを複数個収納するカートリッジ収納部と、
前記ゲル中に分離された生体物質から、目的とする生体物質の位置を検出する検出器と、
前記カートリッジが目的とする生体物質の上部に位置するように、前記電気泳動容器を移動させるよう制御する制御部と、を備え、
前記電気泳動容器を、前記カートリッジが前記目的とする生体物質の上部に位置するよう移動させた後、前記カートリッジ収納部から前記カートリッジを排出して、前記カートリッジを前記ゲルに挿入する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項２】
請求項１記載の生体物質回収装置において
前記検出器は、撮影機である、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項３】
請求項２記載の生体物質回収装置において、
前記撮影機は、
光を照射する光源と、
前記光源の中の特定の周波数の光だけを透過するフィルターと、
該フィルターから透過した光を撮影するカメラと、を有し、
前記光源から照射された光は、前記特定の周波数だけを透過するフィルターを通って前記ゲルに照射されて前記ゲルに含まれている蛍光物質を蛍光させ、前記ゲルで蛍光した光をカメラで撮影する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。  
【請求項４】
請求項１記載の生体物質回収装置において、
前記制御部は、前記検出器で検出したゲルの状態を表示部に表示させ、予め指定された前記目的とする生体物質の上部に前記カートリッジが位置するように、前記電気泳動容器を移動させるよう制御する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項５】
請求項１記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジ収納部は、前記カートリッジを、予め指定された前記目的とする生体物質の上部に前記カートリッジが位置するように、前記電気泳動容器が移動されたときにゲルに挿入する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項６】
請求項５記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジ収納部は、前記カートリッジを上下方向に並べて収納し、最下部のカートリッジを、前記カートリッジ収納部の下部に設けた開口から排出し、その下部に配置された電気泳動容器のゲルに挿入する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項７】
請求項６記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジ収納部の内面の、前記カートリッジが移動する方向と垂直な方向に突出する突出部で、前記カートリッジを係止させるようにした、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項８】
請求項１記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジの下部が開口し、その開口から目的とする生体物質が前記ゲルとともに取り込まれ保持される、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項９】
請求項８記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、その下部の開口部につめを有する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１０】
請求項８記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、その下部の開口部に板状の折り返し片を有する、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１１】
請求項８記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、その長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパー形状である、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１２】
請求項１記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、イオン交換膜で構成される、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１３】
請求項８記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、複数枚のイオン交換膜で構成される、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、前記イオン交換膜を対向して並べ、それらの間に空間を設けた、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１５】
請求項１２〜１４のいずれかに記載の生体物質回収装置において、
前記カートリッジは、前記イオン交換膜の周囲を補強枠で補強した、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１６】
請求項１２記載の生体物質回収装置において、
前記電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極をさらに備え、カートリッジをゲル中に挿入した後に前記ゲルを電気泳動させ、前記カートリッジのイオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにした、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項１７】
請求項１２記載の生体物質回収装置を用い、
ゲル中の目的とする生体物質の位置にカートリッジを挿入するようにした、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項１８】
電気泳動後に上面に露出するよう電気泳動容器により支持したゲルを媒体として生体物質を電気泳動させ、前記電気泳動によってその大きさ毎に前記ゲル中に分離して配置された生体物質を採取し、取り出すカートリッジを複数個収納するカートリッジ収納部を、前記電気泳動容器の上に配置し、
前記カートリッジが、前記ゲル中に分離された目的とする生体物質の上部に位置するように、前記カートリッジ収納部と前記電気泳動容器との位置合わせを行ない、
前記カートリッジ収納部と前記電気泳動容器との位置合わせを行った後、前記カートリッジ収納部からカートリッジを排出して、前記カートリッジを前記ゲルに挿入するようにした、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項１９】
請求項１記載の生体物質回収装置において、
生体物質回収装置の内部を冷却し、その内部に発生する曇りを除去するファンを備えた、
ことを特徴とする生体物質回収装置。
【請求項２０】
請求項１７記載の生体物質回収方法において、
前記電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極を用いて、カートリッジをゲル中に挿入した後に前記ゲルを電気泳動させ、イオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにした、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＮＡ判定装置に使用する試料ＤＮＡ、ＲＮＡなどの電荷を有した生体物質を回収する生体物質回収装置および生体物質回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質は細胞、組織、生体液中に存在し、生体活動の調節、細胞へのエネルギー供給、重要な物質の合成、生物構造体の維持、さらには細胞間でのコミュニケーションや細胞内情報伝達に関与している。現在ではタンパク質が様々な環境や、相互作用する他のタンパク質の存在、タンパク質が受けた修飾の程度や種類に応じて複数の機能を有することが明らかになってきている。また、タンパク質は二〇種類のアミノ酸が遺伝子の指示（配列情報）により、順番につながることでつくられており、遺伝子の配列がわかれば、どのアミノ酸がどういう順番でつながってできているかはわかる。従って、タンパク質の機能解析研究には、タンパク質の同定やキャラクタリゼーションのみならず、生化学アッセイやタンパク質間相互作用の研究、タンパク質ネットワークまたは細胞内外のシグナリング解明なども行っていく必要がある。
【０００３】
ＤＮＡやＲＮＡにおいても、分子生物学の急速な進展によって、様々な疾患において遺伝的要素、すなわち遺伝子の関与がかなり正確に理解されるようになり、遺伝子をターゲットにした医療に注目が集まるようになってきている。遺伝子（または遺伝子の全集合体を意味するゲノム）は、共通の４つの塩基から成り立っており、この塩基の配列によって様々なタンパク質が作られ、各生物特有の生命活動が行われている。全ての生物に共通する４つの塩基とは、アデニン（記号はＡ）、グアニン（同Ｇ）、チミン（同Ｔ）、シトシン（同Ｃ）である。 遺伝子の配列を調べること、すなわち遺伝子診断として、健康診断時に遺伝子を調査し、現在は正常でも将来乳がんにかかりやすい体質の人を見つけることが可能になる。この診断によって、糖尿病や高血圧などの生活習慣病など世界中で多くの人が苦しんでいる病気に対して発病の前から食事や生活指導を正確にすることが可能になる。
【０００４】
このようなタンパク質やＤＮＡ、ＲＮＡを特定の大きさに分類する方法の１つに電気泳動法がある。電気泳動法とは、電荷を持った物質に電場を与えると、物質が逆極性の電極方向へ移動する。その際に、分子量の異なる物質の移動速度が異なることを利用して、分子量毎に分離する分析方法である。このときに、移動の場が抵抗のないものであると移動速度に差が出にくいため、一般的には寒天の一種であるアガロースゲルやアクリルアミドゲルなどを支持体としている。
【０００５】
電気泳動法は、従来からＤＮＡやタンパク質などの分析に広く用いられてきた。アガロースゲルなどのゲルを支持体として使用するゲル電気泳動法では、高分子による網目を形成させ、網目の孔の大きさを調整することにより、ふるい効果で電極への目的分子の移動に分子の微小な大きさの違いを反映させることができる。また、ゲル中に溶液を保持すると、ゲルの網目によって溶液の熱対流が抑制されるという利点もある。
【０００６】
電気泳動法は、電気泳動の駆動力とその制御方法、支持体の形状などによって種々のタイプに分類され、タンパク質、ＤＮＡ、ＲＮＡなどに対しても独自の方法で分離することが可能である。
【０００７】
電気泳動法によって分離された試料は、一般的には図７に示すようなパターンになる。このパターンから、目的の生体物質を持つ部分を回収し、支持体を溶解するなど種々の処理をして、生体物質の一つであるタンパク質やＤＮＡなどの単一試料として精製する。
【０００８】
また、現在最も一般的に用いられている生体物質の回収方法は、電気泳動法により試料を分離した支持体に対し、円形、楕円形あるいは長方形等の多角形で中空のパイプを支持体面に押し付け、中空部に支持体が収納されるようにすることにより、目的の生体物質を切り出すことができる。（特許文献１参照）。切り出し部は鋭利な刃をもつ金属、セラミックなどの材料あるいは不純物の混入を防ぐために使い捨てのできるプラスチック材料で作られている。ＸＹステージなどを使って、切り出すための刃を自動で動かし、ＣＣＤカメラなどで切り出す様子を撮影して、データとしてパソコンなどに取り込んで制御する装置もある。
【特許文献１】特開平７−１３２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の生体物質回収装置は、ＸＹステージなどを使うために回収部よりも外側にスペースを必要とする大掛かりな装置であるという問題があった。
【００１０】
更に、電気泳動の支持体と回収部との相対的な位置関係のばらつきが多いために、目的とする生体物質の正確な位置決めができず、ターゲットとする生体物質を鋭利な刃をもつ金属やセラミックなどの材料で作製した刃で切り取る場合、また、円形、楕円形あるいは長方形等の多角形で中空のパイプを用いて切り出す場合も、実際に回収したい生体物質を含む支持体の大きさよりも余分なスペースを必要とし、余分な支持体と、支持体から生体物質を回収するための多くの手間と時間を要するものであるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、電気泳動でサイズ毎に分離した試料を回収するために、余分なスペースを必要とせず、短時間で生体物質を回収することができる生体物質回収装置および生体物質回収方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明の請求項１による生体物質回収装置は、生体物質を電気泳動させるときの媒体となるゲルが、電気泳動後に上面に露出するように支持する電気泳動容器と、前記電気泳動によって、前記ゲル中に分離された生体物質を採取するカートリッジと、前記カートリッジを複数個収納するカートリッジ収納部と、前記ゲル中に分離された生体物質から、目的とする生体物質の位置を検出する検出器と、前記カートリッジが目的とする生体物質の上部に位置するように、前記電気泳動容器を移動させるよう制御する制御部と、を備え、前記電気泳動容器を、前記カートリッジが前記目的とする生体物質の上部に位置するよう移動させた後、前記カートリッジ収納部から前記カートリッジを排出して、前記カートリッジを前記ゲルに挿入することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の請求項２による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、前記検出器は、撮影機であることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の請求項３による生体物質回収装置は、請求項２記載の生体物質回収装置において、前記撮影機は、光を照射する光源と、前記光源の中の特定の周波数の光だけを透過するフィルターと、該フィルターから透過した光を撮影するカメラと、を有し、前記光源から照射された光は、前記特定の周波数だけを透過するフィルターを通って前記ゲルに照射されて前記ゲルに含まれている蛍光物質を蛍光させ、前記ゲルで蛍光した光をカメラで撮影することを特徴とするものである。  
【００１５】
本発明の請求項４による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、前記制御部は、前記検出器で検出したゲルの状態を表示部に表示させ、予め指定された前記目的とする生体物質の上部に前記カートリッジが位置するように、前記電気泳動容器を移動させるよう制御することを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の請求項５による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジ収納部は、前記カートリッジを、予め指定された前記目的とする生体物質の上部に前記カートリッジが位置するように、前記電気泳動容器が移動されたときにゲルに挿入することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の請求項６による生体物質回収装置は、請求項５記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジ収納部は、前記カートリッジを上下方向に並べて収納し、最下部のカートリッジを、前記カートリッジ収納部の下部に設けた開口から排出し、その下部に配置された電気泳動容器のゲルに挿入することを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の請求項７による生体物質回収装置は、請求項６記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジ収納部の内面の、前記カートリッジが移動する方向と垂直な方向に突出する突出部で、前記カートリッジを係止させるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項８による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジの下部が開口し、その開口から目的とする生体物質が前記ゲルとともに取り込まれ保持されることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の請求項９による生体物質回収装置は、請求項８記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、その下部の開口部につめを有することを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の請求項１０による生体物質回収装置は、請求項８記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、その下部の開口部に板状の折り返し片を有することを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の請求項１１による生体物質回収装置は、請求項８記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、その長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパー形状であることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の請求項１２による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、イオン交換膜で構成されることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の請求項１３による生体物質回収装置は、請求項８記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、複数枚のイオン交換膜で構成されることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の請求項１４による生体物質回収装置は、請求項１３記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、前記イオン交換膜を対向して並べ、それらの間に空間を設けたことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の請求項１５による生体物質回収装置は、請求項１２〜１４のいずれかに記載の生体物質回収装置において、前記カートリッジは、前記イオン交換膜の周囲を補強枠で補強したことを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の請求項１６による生体物質回収装置は、請求項１２記載の生体物質回収装置において、前記電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極をさらに備え、カートリッジをゲル中に挿入した後に前記ゲルを電気泳動させ、前記カートリッジのイオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにしたことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の請求項１７によるによる生体物質回収方法は、請求項１２記載の生体物質回収装置を用い、ゲル中の目的とする生体物質の位置にカートリッジを挿入するようにしたことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の請求項１８による生体物質回収方法は、電気泳動後に上面に露出するよう電気泳動容器により支持したゲルを媒体として生体物質を電気泳動させ、前記電気泳動によってその大きさ毎に前記ゲル中に分離して配置された生体物質を採取し、取り出すカートリッジを複数個収納するカートリッジ収納部を、前記電気泳動容器の上に配置し、前記カートリッジが、前記ゲル中に分離された目的とする生体物質の上部に位置するように、前記カートリッジ収納部と前記電気泳動容器との位置合わせを行ない、前記カートリッジ収納部と前記電気泳動容器との位置合わせを行った後、前記カートリッジ収納部からカートリッジを排出して、前記カートリッジを前記ゲルに挿入するようにしたことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の請求項１９による生体物質回収装置は、請求項１記載の生体物質回収装置において、生体物質回収装置の内部を冷却し、その内部に発生する曇りを除去するファンを備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の請求項２０によるによる生体物質回収方法は、請求項１７記載の生体物質回収方法において、前記電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極を用いて、カートリッジをゲル中に挿入した後に前記ゲルを電気泳動させ、イオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の生体物質回収装置によれば、電気泳動でサイズ毎に分離した生体試料を回収するため、電気泳動後に、媒体となるゲルが上面に露出するように支持する電気泳動容器を移動し、生体物質を採取するカートリッジを、前記媒体となるゲルに突き刺すことで、余分なスペースを必要とせず短時間で回収することができる。
【００３３】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、生体物質が分離した状態を検出するための撮影機を備えているため、簡単に生体物質が分離した状態を観察することができる。
【００３４】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、特定の周波数の光だけを透過するフィルターを前記電気泳動容器と前記光源の間に備えるようにしたことで、種々の波長を含む光源から目的の波長だけを取り出すことができる。
【００３５】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、制御部が検出器で検出したゲルの状態を、表示部に表示させ、予め指定された目的とする生体物質の上部にカートリッジが位置するように、電気泳動容器を移動させるよう制御するため、簡単に目的物質の指定と回収を行うことができる。
【００３６】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジ収納部は、カートリッジを、予め指定された目的とする生体物質の上部にカートリッジが位置するよう電気泳動容器が移動されたときに、ゲルに挿入するよう構成したため、連続した作業が可能となる。
【００３７】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジ収納部は、カートリッジを上下方向に並べて収納し、最下部のカートリッジを、前記カートリッジ収納部の下部に設けた開口から、その下部に配置された電気泳動容器のゲルに排出するよう構成したことにより、確実に目的の生体物質を回収できる。
【００３８】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジ収納部の内面において、カートリッジが移動する方向と垂直な方向に突出する突出部で前記カートリッジを係止させるようにしたため、収納された前記カートリッジが仮固定し易く、下に落ち易くなり、カートリッジを確実に支持体に突き刺すことができる。
【００３９】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジの下部が開口し、その開口から目的とする生体物質をゲルとともに取り込み、保持することのできるため、目的のゲルを容易に取り込み保持することができる。
【００４０】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジは、その下部の開口部につめを有するため、保持したゲルが落下しづらくなるという効果がある。
【００４１】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジは、その下部の開口部に板状の折り返し片を有するため、保持したゲルが落下しづらくなるという効果がある。
【００４２】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジは、その長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパー形状であるため、カートリッジがカートリッジ収納部の中で止まり易く、上から押された場合は下へ抜け易くなるという効果がある。
【００４３】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、カートリッジは、イオン交換膜で構成されるため、目的の生体物質を容易にすばやく回収カートリッジの中に回収することが可能となる。
【００４４】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、カートリッジは、複数枚のイオン交換膜で構成されるため、目的の生体物質を容易にすばやく回収カートリッジの中に回収した後、容易に外部へ漏洩することはないという効果がある。
【００４５】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、カートリッジは、前記イオン交換膜の周囲を補強枠で補強したため、カートリッジを容易に支持体へ突き刺すことができる。
【００４６】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極を用いて、カートリッジをゲル中に挿入した後に電気泳動させ、イオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにしたことにより、目的物質を容易に取り込むことができる。
【００４７】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、ゲル中の目的とする生体物質の一側部に、カートリッジを挿入するようにしたことにより、電気泳動しながら容易に目的物質を回収することができる。
【００４８】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、電気泳動後に上面に露出するように電気泳動容器により支持したゲルを媒体として生体物質を電気泳動させ、前記電気泳動によって、その大きさ毎に前記ゲル中に分散して配置された生体物質を採取し、取り出すカートリッジを複数個収納するカートリッジ収納部を電気泳動容器の上に配置し、前記ゲル中に分散された、目的とする生体物質の位置を検出した後に、前記カートリッジが前記目的とする生体物質の上部に位置するように、前記カートリッジ収納部と前記電気泳動容器との位置合わせを行ない、その後、前記カートリッジ収納部からカートリッジを排出して、前記カートリッジを前記ゲルに挿入するようにした方法なため、余分なスペースを必要とせず短時間で回収することができる。
【００４９】
さらに、本発明の生体物質回収装置によれば、生体物質回収装置の内部を冷却し、その内部に発生する曇りを除去するファンを備えたため、外光ノイズが減少しカメラが曇らないという効果がある。
【００５０】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、電気泳動容器中のゲルを電気泳動させるための電極を用いて、カートリッジをゲル中に挿入した後に前記ゲルを電気泳動させ、イオン交換膜に目的とする生体物質を捕らえるようにしたため、余分なスペースを必要とせず短時間で回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下に、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００５２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置の外観図である。
図１において、６は電気泳動容器であり、７は生体物質回収装置であり、９は表示部であり、１０はカートリッジ収納部であり、１３はカートリッジである。電気泳動容器６は生体物質を電気泳動して分離し、生体物質回収装置７は、生体物質を電気泳動・回収する。表示部９は生体物質の電気泳動分離状態を表示し、カートリッジ１３は目的の生体物質を回収して取り込むための容器であり、カートリッジ収納部１０は前記カートリッジ１３を収納する。ここで、カートリッジ１３は、カートリッジ収納部１０の中に縦方向に整列して収納される。
【００５３】
図２は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置の断面図であり、前記電気泳動容器６を前記生体物質回収装置７中に取り込んでいる状態を示す。
図２において、上述したように、６は電気泳動容器、７は生体物質回収装置、１０はカートリッジ収納部である。そして、８はＣＣＤカメラ、１１は光源、１２は紫外線透過フィルター、２３はファンである。ＣＣＤカメラ８は生体物質の電気泳動による分離状態を撮影し、光源１１は生体物質に付着したエチジウムブロマイトを蛍光させ、紫外線透過フィルター１２は光源１１の光のうち、紫外線だけを選択的に透過する。ここで、紫外線透過フィルター１２は、電気泳動容器６と光源１１の間に設置するようにする。ファン２３は生体物質回収装置７の内部を冷却し、また内部に発生する曇りを除去する。
【００５４】
ここで、生体物質回収装置７の底面に光源１１が備えられ、前記光源１１の上部に紫外線透過フィルター１２が備えられ、紫外線透過フィルター１２は光源１１からの光のうち、紫外線を選択的に透過する。図２に示すように、生体物質回収装置７の上部に備えられたＣＣＤカメラ８は、紫外線透過フィルター１２の上に位置する、電気泳動容器６内のゲルの、紫外線により発色したＤＮＡを撮影する。また、ＤＮＡの撮影の際、生体物質回収装置７の内部に備えられたファン２３は、ＣＣＤカメラ８のレンズが曇らないように内部の温度を冷却する。
【００５５】
図３は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置をモデル化した断面図で、電気泳動容器６が生体物質回収装置７の外部に位置する状態（ａ）と生体物質回収装置７の内部に取り込まれてセットされている状態（ｂ）を示す。
【００５６】
図３において、上述したように、６は電気泳動容器、８はＣＣＤカメラ、１０はカートリッジ収納部、１２は紫外線透過フィルター、２３はファンである。２４は制御部であり、該制御部２４は、電気泳動容器６やカートリッジ収納部１０の移動や、表示部９への生体物質の電気泳動による分離状態の表示を制御する。
【００５７】
図３（ｂ）に示すように、生体物質回収装置７の上部に備えられたＣＣＤカメラ８は、紫外線透過フィルター１２の上に電気泳動容器６がセットされると、電気泳動容器６中の支持体１の、紫外線により発色したＤＮＡを撮影する。
【００５８】
図４は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置の電気泳動容器の外観図である。
図４において、１は支持体であり、２は孔であり、４は電極であり、２０は支持体支えであり、２１、２２は隔壁である。支持体１は、生体物質を電気泳動する時に移動の妨げを行ない生体物質の分離を補助し、孔２は、支持体１に試料を注入し、電極４と電極５は電圧を印加し、支持体支え２０は支持体１を支える。隔壁２１と隔壁２２は、電極部４、５に発生する気泡による支持体1の汚染を起こさないようにする。
【００５９】
ここで、支持体１は、電気泳動容器６の支持体支え２０にセットされ、緩衝液３が電気泳動容器６の内部に満たされている。電極４と支持体１の間は隔壁２１により仕切られており、電極５と支持体１の間は隔壁２２により仕切られている。図４に示すように、電気泳動容器６の中の支持体１の両端にメンブレンフィルターなどで形成された隔壁２１と隔壁２２は、イオンは通過させるが溶液は通過させないため、電極４と電極５で発生した気泡が、前記支持体１の方向に流れ込んで、緩衝液３に流れを生じさせることを防止している。
【００６０】
図５は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置の電気泳動容器の断面図である。
図５において、１は支持体であり、３は緩衝液であり、４、５は電極であり、２１、２２は隔壁である。緩衝液３は、電気泳動時における生体物質のｐＨ調整をするものであり、電気伝達物質を含むものである。
【００６１】
ここで、電気泳動容器の内部で、電極４と支持体１が隔壁２１で仕切られており、電極５と支持体１が隔壁２２で仕切られている。これにより、緩衝液３に流れが生じるのを防止している。
【００６２】
図６は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置のカートリッジ収納部の外観図である。
図６において、上述のように、１０はカートリッジ収納部であり、１３ａはカートリッジであり、１５、１６はしきり板である。出部１４はカートリッジ１３ａをカートリッジ収納部１０の内部で固定し、しきり板１５としきり板１６は出部１４を持ち、カートリッジ１３ａの並びを整列させる。また、しきり板１５としきり板１６は、２枚のはめ板１８で挟まれており、カートリッジ１３を収納するための複数の柱状の空間１９を形成している。
【００６３】
ここで、カートリッジ収納部１０は、縦方向に一列に並んでいる円形の出部１４をカートリッジ１３ａの数だけ有するしきり板１５を両端に有し、出部１４を両面に有するしきり板１６を、前記両端のしきり板１５の間に複数の柱状の空間１９を形成するよう複数有し、カートリッジ収納部１０の中にカートリッジ１３ａが整列されている。
【００６４】
図８、及び図９は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置のカートリッジの外観図である。
図８において、１３ａはカートリッジである。カートリッジ１３ａは、その下部にある開口部３１に返し板３０を持つ。カートリッジ１３ａの形状は、図８に示すように箱型形状であり、位置決め精度が高いため、分離する目的の生体物質の大きさよりも若干大きい程度の中空部を有することで十分に生体物質の回収が可能である。また、図８に示すように、カートリッジ１３ａの開口部３１の中空部分の辺に板状の折り返し片である返し板３０を設けることで、カートリッジ１３ａを引き上げても、カートリッジ１３ａの中に取り込んだ支持体が、カートリッジ１３ａから飛び出すことがなくなる。また、カートリッジ１３ａの下部の開口部３１につめを有するようにしてもよい。
【００６５】
また、図９において、１３ｂはカートリッジであり、１７は側面である。カートリッジ１３ｂはテーパー形状の側面を持ち、側面１７はカートリッジ１３ｂの側面である。また、図９に示すように、カートリッジ１３ｂの側面部１７をテーパー状に形成することで、図６に示すように、しきり板１５が有する出部１４としきり板１６が有する出部１４の間にカートリッジ１３ｂを弱い力で固定することができるため、前記カートリッジ１３ｂを仮固定し易く、一方で微小な力で下に落ち易くすることができ、前記カートリッジ１３ｂを前記支持体１に突き刺すことが容易となる。
【００６６】
以上のように構成された本発明の実施の形態１による生体物質回収装置について、以下その動作、作用を説明する。 
本発明の生体物質回収装置を実際に使用する方法について、一例をあげて説明する。
【００６７】
まず、生体物質と予め分子量が分かったマーカーを図４に示すように、支持体１の一部に設けられた孔２にセットして、トリスとホウ酸で作成した緩衝液３で支持体１と電極４と電極５を浸したものを電気泳動容器６とする。
【００６８】
そして、図１に示すように、生体物質回収装置７の内部に該電気泳動容器６を取り込みセットする。ここで、前記生体物質回収装置７は、前記電気泳動容器６の電極４と電極５に対応する接点を持っており、電気的に接続が可能になっている。
【００６９】
次に電極４と電極５間に電圧を印加する。ここで、前記生体物質と前記マーカーが負に帯電していたとすると、前記生体物質と前記マーカーは正電荷を持つ電極側、ここでは電極４側に移動する。
【００７０】
生体物質を分離した後の状態を示した支持体１の外観図が図７である。このように、孔２に注入した前記生体物質およびマーカーは、電気泳動によって図７の中の４０のように分離される。例えば生体物質がＤＮＡの場合、緩衝液３にエチジウムブロマイドを混入させておくと、該エチジウムブロマイドはＤＮＡを染色するため、ＤＮＡが分離された状態を撮影する時、前記エチジウムブロマイドを発色させるための紫外線を照射するとよい。従って、前記電気泳動容器６の下部より紫外線を含む光源１１、例えば殺菌灯を照射する。その際前記電気泳動容器６と前記光源１１の間に紫外線透過フィルター１２を配置しておくと、紫外線を含む波長の光源のみが透過されて、前記電気泳動容器６の支持体１、例えばここではアガロースゲルに照射すると、前記ＤＮＡを染色したエチジウムブロマイドは紫外線により発色する。なお、エチジウムブロマイドはＤＮＡとは逆のプラス電荷に帯電しているため、ＤＮＡを染色しないエチジウムブロマイドは負電極側、ここでは電気泳動電極５の方に流れてしまう。従って、電気泳動後に紫外線を照射してもノイズにはならない。
【００７１】
ここで、図３に示すように電気泳動容器６の上部に設置したＣＣＤカメラ８で前記紫外線により発色した前記エチジウムブロマイドが付着したＤＮＡを撮影して、ＤＮＡの分離状態を図１の表示部９に表示する。撮影の際に、緩衝液３から蒸発した湯気でＣＣＤカメラ８のレンズ部が曇ったりしないように、図２で示すファン２３を設置して、電気泳動時に発生した湯気を除去したり、箱内部の温度が上昇しないように冷却することができる。
【００７２】
次に、表示部９で回収したい目的のＤＮＡを、ペンライトなどを使用して画面をなぞることで指定し、図１に示したカートリッジ収納部１０の真下に、指定された目的のＤＮＡを配置するように電気泳動容器６を移動する。ここで、前記カートリッジ収納部１０の位置と電気泳動容器６の位置を予め入力しておけば指定された位置へ、前記電気泳動容器６を簡単に移動できる。
【００７３】
電気泳動容器６が生体物質の回収位置に設置されたら、カートリッジ収納部１０が電気泳動容器６側、ここでは下方に移動して前記支持体１にぎりぎりで接触しない位置で静止する。図１に示すようにカートリッジ収納部１０にはカートリッジ１３が整列されて保管されている。ここでカートリッジ１３の一例を図１０で説明する。
【００７４】
図１０は、本発明の実施の形態１による生体物質回収装置のカートリッジの断面図であり、カートリッジ収納部に収まっている状態を示す。
図１０において、上述したように、１３ｂはカートリッジであり、１５、１６はしきり板である。図１０に示すように、カートリッジ収納部１０は、縦方向に一列に並んでいる円形の出部１４をカートリッジ１３ｂの数だけ有するしきり板１５を両端に有し、出部１４を両面に有するしきり板１６を、前記両端のしきり板１５の間に複数の柱状の空間を形成するように複数有し、カートリッジ収納部１０の中にカートリッジ１３ｂが整列されている。カートリッジ１３ｂは、しきり板１５が有する出部１４としきり板１６が有する出部１４によって、仮固定されている。前記カートリッジ１３ｂは、上部から押すことで前記カートリッジ収納部１０の下部から前記カートリッジ１３ｂが１個ずつ出てくるため、前記支持体１に突き刺すことができる。以上のようにして、前記カートリッジに目的の生体物質を回収することができる。
【００７５】
ここで、回収した生体物質は支持体の内部に含まれているため、後作業として支持体から生体物質を抽出する作業が生じるが、本装置ではできるだけ少量の支持体を回収するようにしたため、この抽出作業は軽減される。
【００７６】
また、カートリッジが１枚または複数枚のイオン交換膜で構成されるようにしてもよい。その際、カートリッジは、イオン交換膜を対向して並べ、それらの間の空間を設けるようにしてもよい。また、カートリッジは、イオン交換膜の周囲を補強枠で補強するようにしてもよい。
【００７７】
また、前記カートリッジがイオン交換膜で形成されている場合は、前記カートリッジ１３を前記支持体１の前記目的の生体物質の横に突き刺した状態で、更に電気泳動を行い、目的の生体物質を前記カートリッジ１３に捕捉する。捕捉されたら電気泳動を停止して、前記電気泳動容器６を外部に排出し、支持体１に突き刺さった前記カートリッジ１３を抜き取り、捕捉された生体物質を逆電位で電気泳動して取り出すとよい。
【００７８】
また、特定の周波数だけをカットするフィルターをカメラの前に備えるようにしてもよい。これにより、光源からの光をノイズとして検知しないで生体物質の光を撮影することができる。
【００７９】
このように本実施の形態１によれば、電気泳動によって、ゲル中に分離された生体物質を採取するカートリッジ１３と、前記カートリッジ１３を複数個収納するカートリッジ収納部１０と、前記ゲル中に分離された生体物質から、目的とする生体物質の位置を検出する検出器と、前記カートリッジ１３が目的とする生体物質の上部に位置するように、前記電気泳動容器６を移動させるよう制御する制御部２４とを備え、前記電気泳動容器６を、前記カートリッジ１３が前記目的とする生体物質の上部に位置するよう移動させた後、前記カートリッジ収納部１０から前記カートリッジ１３を排出して、前記カートリッジ１３を前記ゲルに挿入するようにしたので、余分なスペースを必要とせず短時間で生体物質を回収することができるという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明にかかる生体物質回収装置および生体物質回収方法は、生体物質を電気泳動で分離して回収する際に、余分なスペースを必要とせず短時間で回収することができて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置の外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置のモデル化断面図であり、電気泳動容器が生体物質回収装置の外部に位置する状態（ａ）と、生体物質回収装置の内部に取り込まれてセットされている状態（ｂ）を示す。
【図４】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置の電気泳動容器の外観図である。
【図５】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置の電気泳動容器の断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置のカートリッジ収納部の外観図である。
【図７】生体物質回収装置による生体物質の電気泳動後の分離状態を示した一般的なパターンの図である。
【図８】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置のカートリッジの外観図である。
【図９】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置のカートリッジの外観図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における生体物質回収装置のカートリッジ断面図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  支持体
２  孔
３  緩衝液
４  電極
５  電極
６  電気泳動容器
７  生体物質回収装置
８  ＣＣＤカメラ
９  表示部
１０  カートリッジ収納部
１１  光源
１２  紫外線透過フィルター
１３  カートリッジ
１３ａ  カートリッジ
１３ｂ  カートリッジ
１４  出部
１５  しきり板
１６  しきり板
１７  側面
１８  はめ板
１９  空間
２０  支持体支え
２１  隔壁
２２  隔壁
２３  ファン
２４  制御部
３０  返し板
３１  開口部
４０  生体物質およびマーカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006177732.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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