(57)【要約】  【課題】  生体物質の電気泳動分離時に生体物質を小さく分離し、更に支持体からの回収作業も必要としない生体物質回収方法及び生体物質回収カートリッジを提供する。  【解決手段】本発明の生体物質回収方法は、ゲルを支持体１として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体１中で分離した後、イオン交換膜で構成した平板状の生体物質回収カートリッジ１３が目的とする生体物質の一側面に位置するように、前記生体物質回収カートリッジ１３を前記支持体１に挿入し、その後、更に電気泳動して、目的の前記生体物質を前記生体物質回収カートリッジ１３へと移動させることにより、前記生体物質回収カートリッジ１３に目的とする生体物質を捕捉するようにした。  【選択図】  図４
2006174743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離した後、
イオン交換膜で構成した平板状の生体物質回収カートリッジが目的とする生体物質の一側面に位置するように、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入し、
その後、更に目的の前記生体物質を電気泳動させて前記生体物質回収カートリッジへと移動させることにより、前記生体物質回収カートリッジに目的とする前記生体物質を捕捉する、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項２】
請求項１に記載の生体物質回収方法において、
前記生体物質回収カートリッジは、陽イオン交換膜、または陰イオン交換膜のいずれかからなる、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項３】
請求項１に記載の生体物質回収方法において、
前記生体物質回収カートリッジは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の組み合わせからなる、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項４】
請求項１に記載の生体物質回収方法において、
前記支持体中で生体物質を分離する工程において、目的とする前記生体物質と、隣接する目的としない生体物質との間に、前記生体物質回収カートリッジを挿入するタイミングをモニタする、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項５】
請求項１に記載の生体物質回収方法において、
目的とする生体物質を捕捉した前記生体物質回収カートリッジを緩衝液中に配置し、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入する前に行った電気泳動とは逆向きに電気泳動させることにより、前記生体物質回収カートリッジ中の生体物質を前記緩衝液中に抽出するようにした、
ことを特徴とする生体物質回収方法。
【請求項６】
陰イオン交換膜、または陽イオン交換膜のいずれかにより、平板状に構成し、
ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離させた後、目的とする生体物質を前記支持体中から取り出す生体物質回収方法に用いる、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項７】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
前記生体物質回収カートリッジは、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを組み合わせて構成された、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
前記生体物質回収カートリッジの一側面が陰イオン交換膜であり、他側面が陽イオン交換膜である、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項９】
請求項８に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との間に、空間を形成してなる、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項１０】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
生体物質回収カートリッジの一側面に、目的とする生体物質を通過させる程度の開口を有するフィルタを設けた、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項１１】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
前記平板状の生体物質回収カートリッジの端面の一部が、前記カートリッジの平面方向に突出する形状とした、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項１２】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
前記平板状の生体物質回収カートリッジの周縁部の少なくとも一部に、前記カートリッジの平面に対して垂直な方向に突出する突出部を形成した、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項１３】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
前記生体物質回収カートリッジの長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパ状である、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【請求項１４】
請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、
イオン交換膜の周縁部に、補強用の枠体を取り付けてなる、
ことを特徴とする生体物質回収カートリッジ。
【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の回収方法及び回収カートリッジに関する。
【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だ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を使用する方法もある。
【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】
以上説明したように、従来からの生体物質を回収する方法や回収カートリッジは、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し、また、ＸＹステージなどを使用するために、分離した生体物質の大きさよりも多くのスペースを必要とし、作業も連続して行うことができない方法や機構であった。
【００１０】
また、ＸＹステージと生体物質との相対的な位置関係のばらつきが多いために、正確な位置決めができず、更に切り出すための刃のスペースも余分に必要になるため、生体物質の電気泳動分離時に、通常より大きく分離しなければならず、余分な支持体と、支持体から回収する手間と時間を要するものであるという問題があった。
【００１１】
そこで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、生体物質の電気泳動分離時に小さく分離し、更に支持体からの回収作業も必要としない生体物質回収方法、及び生体物質回収カートリッジを提供す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方法は、ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離した後、イオン交換膜で構成した平板状の生体物質回収カートリッジが目的とする生体物質の一側面に位置するように、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入し、その後、更に目的の前記生体物質を電気泳動させて前記生体物質回収カートリッジへと移動させることにより、前記生体物質回収カートリッジに目的とする前記生体物質を捕捉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方法は、請求項１に記載の生体物質回収方法において、前記生体物質回収カートリッジは、陽イオン交換膜、または陰イオン交換膜のいずれかからな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方法は、請求項１に記載の生体物質回収方法において、前記生体物質回収カートリッジは、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の組み合わせからな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方法は、請求項１に記載の生体物質回収方法において、前記支持体中で生体物質を分離する工程において、目的とする前記生体物質と、隣接する目的としない生体物質との間に、前記生体物質回収カートリッジを挿入するタイミングをモニタするようにした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方法は、請求項１に記載の生体物質回収方法において、目的とする生体物質を捕捉した前記生体物質回収カートリッジを緩衝液中に配置し、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入する前に行った電気泳動とは逆向きに電気泳動させることにより、前記生体物質回収カートリッジ中の生体物質を前記緩衝液中に抽出するようにした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カートリッジは、陰イオン交換膜、または陽イオン交換膜のいずれかにより、平板状に構成し、ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離させた後、目的とする生体物質を前記支持体中から取り出す生体物質回収方法に用い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カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、前記生体物質回収カートリッジは、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを組み合わせて構成されたことを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の請求項８による生体物質回収カートリッジは、請求項７に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、前記生体物質回収カートリッジの一側面が陰イオン交換膜であり、他側面が陽イオン交換膜であ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カートリッジは、請求項８に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との間に、空間を形成してな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カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、生体物質回収カートリッジの一側面に、目的とする生体物質を通過させる程度の開口を有するフィルタを設けた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カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、前記平板状の生体物質回収カートリッジの端面の一部が、前記カートリッジの平面方向に突出する形状とした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カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、前記平板状の生体物質回収カートリッジの周縁部の少なくとも一部に、前記カートリッジの平面に対して垂直な方向に突出する突出部を形成した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カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、前記生体物質回収カートリッジの長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパ状であることを特徴とするものである。
本発明の請求項１４による生体物質回収カートリッジは、請求項６に記載の生体物質回収カートリッジにおいて、イオン交換膜の周縁部に、補強用の枠体を取り付けてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の生体物質回収方法によれば、ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離した後、イオン交換膜で構成した平板状の生体物質回収カートリッジが目的とする生体物質の一側面に位置するように、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入し、その後、更に目的の前記生体物質を電気泳動させて前記生体物質回収カートリッジへと移動させることにより、前記生体物質回収カートリッジに目的とする前記生体物質を捕捉するため、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収することが可能となる。また、生体物質の電気泳動分離時に小さく分離することができ、余分のスペースを必要としないという効果がある。
また、本発明の生体物質回収方法によれば、本発明の生体物質回収カートリッジが陽イオン交換膜、または陰イオン交換膜のいずれかからなることを特徴としているため、目的の生体物質を容易に捕獲することが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、生体物質回収カートリッジが、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜の組み合わせからなるため、目的の生体物質を容易に捕獲することが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、支持体中で生体物質を分離する途中において、目的とする生体物質と、隣接する目的としない生体物質との間に、生体物質回収カートリッジを挿入するタイミングをモニタするようにしたため、適切な電気泳動時間で前記生体物質回収カートリッジを前記ゲルに挿入することが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明の生体物質回収方法によれば、目的とする生体物質を捕捉した生体物質回収カートリッジを緩衝液中に配置し、前記生体物質回収カートリッジを前記支持体に挿入する前に行った電気泳動とは逆向きに電気泳動させることにより、生体物質回収カートリッジ中の生体物質を緩衝液中に抽出するようにしたため、ゲルから煩雑な回収手段を用いなくとも、簡単に回収が可能となる。
【００２９】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、陰イオン交換膜、または陽イオン交換膜のいずれかにより、平板状に構成し、ゲルを支持体として生体物質を電気泳動することで、生体物質をその大きさに応じて支持体中で分離させた後、目的とする生体物質を前記支持体中から取り出す生体物質の回収方法に用いるようにしたため、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、前記生体物質回収カートリッジが、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを組み合わせて構成されたカートリッジであるため、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収することが可能となる。
【００３１】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、前記生体物質回収カートリッジの一側面が陰イオン交換膜であり、他側面が陽イオン交換膜であるため、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収することが可能となる。
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との間に、空間を形成してなることで、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収し捕捉することが可能となる。
【００３２】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、生体物質回収カートリッジの一側面に、目的とする生体物質を通過させる程度の開口を有するフィルタを設けたカートリッジであるため、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジの中に回収することが可能となる。
【００３３】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、前記平板状の生体物質回収カートリッジの端面の一部が、前記カートリッジの平面方向に突出する形状としたカートリッジであるため、生体物質回収カートリッジの側面に漏れることなく回収することが可能となる。
【００３４】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、前記平板状の生体物質回収カートリッジの周縁部の少なくとも一部に、前記カートリッジの平面に対して垂直な方向に突出する突出部を形成したカートリッジであるため、生体物質回収カートリッジの側面に漏れることなく回収することが可能となる。
【００３５】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、前記生体物質回収カートリッジの長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパ状になったカートリッジであるため、生体物質回収カートリッジをカートリッジ収納部に格納し、取り易くすることが可能となる。
【００３６】
さらに、本発明の生体物質回収カートリッジによれば、イオン交換膜の周縁部に、補強用の枠体を取り付けてなるカートリッジであるため、生体物質回収カートリッジをゲルに挿入しても回収カートリッジが容易に変形することがないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に、本発明の生体物質回収方法及び生体物質回収カートリッジについて図面を用いて説明する。
【００３８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質電気泳動回収装置の外観図であり、生体物質の回収方法に用いるカートリッジを内部に取り込んだ状態を示す。
図１において、６は電気泳動容器であり、７は生体物質電気泳動回収装置であり、９は表示部であり、１０はカートリッジ収納部であり、１３は生体物質回収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させて分離し、生体物質電気泳動回収装置７は生体物質を電気泳動させて回収する。表示部９は生体物質の電気泳動分離状態を表示し、本発明の生体物質回収カートリッジ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は前記生体物質回収カートリッジ１３を収納する。
【００３９】
ここで、生体物質回収カートリッジ１３は、図１に示すようにカートリッジ収納部１０の中に整列して収納されて、一個づつ下に押し出されるために、側面部に生体物質回収カートリッジ１３の長手方向の側面部が下方向に小さくなるテーパ状になっており、下に押し出され易いようにしている。そのテーパ形状は、生体物質回収カートリッジ１３の上面の幅が下面の幅に比し１ｍｍ程度長さの差を有するものであればよい。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質電気泳動回収装置をモデル化した断面図であり、電気泳動容器６が生体物質電気泳動回収装置７の外部に位置する状態（ａ）と、生体物質電気泳動回収装置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。
【００４１】
図２において、６は電気泳動容器であり、８はＣＣＤカメラであり、１０はカートリッジ収納部であり、１１は光源であり、１２は紫外線透過フィルターであり、２３はファンであり、２４は制御部である。ＣＣＤカメラ８は生体物質の電気泳動分離状態を撮影し、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の光から紫外線部だけを選択的に透過する。ファン２３は生体物質電気泳動回収装置７の内部を冷却し、また内部に発生する曇りを除去する。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分離状態の表示を制御する。
【００４２】
ここで、生体物質電気泳動回収装置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が設置されており、紫外線透過フィルター１２が光源１１からの光のうち、紫外線部を選択的に透過する。図２（ｂ）に示すように、生体物質電気泳動回収装置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、生体物質電気泳動回収装置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。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質電気泳動回収装置の電気泳動容器の外観図である。
図３において、１は支持体であり、２は孔であり、３は緩衝液であり、４、５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、隔壁２１と隔壁２２は電極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ものである。
【００４４】
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３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。
【００４５】
図４，図５，図６は、本発明の実施の形態１における生体物質電気泳動回収装置の生体物質回収カートリッジの外観図である。
図４において、３０は生体物質回収カートリッジ１３の前部であり、３１は中部であり、３２は後部である。前部３０は生体物質より大きい物質は通過させず、中部３１は生体物質を貯蔵し、後部３２は生体物質を通さないようにする。
【００４６】
ここで、生体物質回収カートリッジ１３の形状は、図４に示すように基本的には３層構造である。全体の大きさは、ゲル電気泳動時のサンプルを注入する幅である４ｍｍや６ｍｍよりも若干大きめの５ｍｍや７ｍｍが望ましい。通常の生体物質の大きさは、例えば１００塩基のＤＮＡで４０から５０ナノメートルの長さを有するため、 生体物質は通すが生体物質より大きいサイズの物質は通さない前部３０は、メッシュ幅が２００ナノメートルのメンブレンフィルターを使用する。中部３１は生体物質を貯蔵する部分であり、空間が緩衝液で満たされている。電気泳動によって前記前部３０を通過してきた生体物質のうち、後述する後部３２を通過できない生体物質がこの中部３１に残留する。前記後部３２は生体物質よりも小さい網目を持つフィルタが良い。前部３０を陰イオン交換膜で構成すると、マイナスにチャージされた生体物質は、膜に引き寄せられる。更に、後部３２を陽イオン交換膜にすると、マイナスにチャージされた生体物質は後部３２を容易に通過できないため、生体物質は中部３１に容易に貯蔵できる。
【００４７】
また、生体物質回収カートリッジ１３は、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜とを組み合わせて構成するようにしてもよい。その際、生体物質回収カートリッジ１３の一側面が陰イオン交換膜であり、他側面が陽イオン交換膜であるようにしてもよい。
【００４８】
図５において、３３は生体物質回収カートリッジ１３を収容する枠である。枠３３は生体物質回収カートリッジの強度を保つ。
【００４９】
例えば、支持体１に突き刺すための全体強度が不足する場合は、図５に示すように枠３３を設けて、強度を保つ構造にすることができる。枠の材料としては厚みが０．１ｍｍ程度の塩化ビニルやポリカーボネートなどのプラスチック類が良いが、金属などの導電材料は電気を通すためその部分で電圧降下や熱が発生し適切ではない。
【００５０】
なお、枠３３の支持体１に刺さる部分を鋭角にして、本発明の生体物質回収カートリッジが支持体１に刺さり易いようにしてもよい。
【００５１】
図６において、３４は本生体物質回収カートリッジ１３の前部３０の側面にその面がつづくように形成された耳である。耳３４は、電気泳動時に生体物質が生体物質回収カートリッジ１３を避けて通過できないようにする。
【００５２】
ここで、再度電気泳動をかけた際に生体物質回収カートリッジ１３の横を通って生体物質が通過しないように、図６のように前記カートリッジの平面に対して垂直な方向に突出する耳３４を設けて、生体物質の回りこみを防ぐこともできる。前記耳３４は前部３０の平面より２〜５ｍｍ出っ張っていて厚みは０．１ｍｍ程度がよい。ここで、耳３４は出っ張り部が短すぎると目的の生体物質が回収されずにこぼれてしまう可能性が生じる。一方、耳３４の出っ張り部が長すぎると次の生体物質まで一緒に回収する恐れがある。また、耳３４の厚みは薄すぎると強度が足りなくなってしまい、厚すぎるとその分全体の横幅が広がってしまい、隣接部との汚染が生じやすくなる。
【００５３】
図８は、本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質抽出部の外観図である。
図８において、３は緩衝液であり、１３は生体物質回収カートリッジであり、３５は容器であり、３６、３７は電極である。容器３５は緩衝液３を貯えその中に電極３６と電極３７を有し、前記電極３６、３７間に電圧を印加することで、生体物質回収カートリッジ１３に捕捉された生体物質を抽出する。
【００５４】
ここで、ＤＮＡを捕捉した生体物質回収カートリッジ１３を、緩衝液３の入った容器３５の中に入れて、生体物質回収カートリッジ１３の前部と後部の両側から、備え付けの電極３６と電極３７に電圧を印加するようにする。
【００５５】
以上のように構成された生体物質電気泳動回収装置を用いた生体物質の回収方法について、以下その動作、作用、方法を説明する。 
本発明の生体物質電気泳動回収装置７を実際に使用する方法について、一例をあげて説明する。
【００５６】
まず、生体物質と予め分子量が分かったマーカーを図３に示したアガロース等を原料にした支持体１の一部に設けられた長方形の開口部を持つ孔２にセットして、トリスとホウ酸で作成した緩衝液３で、前記支持体１と電極４と電極５を浸して電気泳動容器６とする。
【００５７】
そして、図１に示すように、該生体物質電気泳動回収装置７の内部に該電気泳動容器６を取り込みセットする。前記生体物質電気泳動回収装置７に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。
【００５８】
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。
【００５９】
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のように分類される。例えば生体物質がＤＮＡの場合、緩衝液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、分類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。
【００６０】
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など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。
【００６１】
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、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ＤＮＡが配置されるように、電気泳動容器６を移動する。電気泳動容器６が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。本発明の生体物質回収カートリッジ１３は図１に示すようにカートリッジ収納部１０に整列されて保管されており、前記カートリッジ収納部１０の上部から整列された前記生体物質回収カートリッジ１３を押すことで、下部から前記生体物質回収カートリッジ１３が１個ずつ出てくるので、この操作により前記生体物質回収カートリッジ１３を前記支持体１に突き刺すことができる。ここで、目的とする生体物質と、隣接する目的としない生体物質との間に、生体物質回収カートリッジ１３を挿入することが可能なタイミングをモニタするようにする。
【００６２】
前記生体物質回収カートリッジ１３を前記支持体１に突き刺した状態で、更に電気泳動を行い、指定されたＤＮＡを前記生体物質回収カートリッジ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生体物質回収カートリッジ１３を抜き取り、捕捉されたＤＮＡを取り出す。ＤＮＡの取り出し方としては、図８のように、ＤＮＡを捕捉した生体物質回収カートリッジ１３を、緩衝液３の入った容器３５の中に入れて、備え付けの電極３６と電極３７に電圧を印加する。この時前記捕捉の時に生体物質回収カートリッジ１３に対して電圧を印加した方向とは逆の方向に電圧を印加すると、イオン交換膜の網目に入り込んだ生体物質が、容易に外れることができるようになる。緩衝液３中に生体物質を抽出できるので、緩衝液３の量を調整することで生体物質の濃度調整を行なうことが可能となる。 以上のようにして、前記生体物質回収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。
【００６３】
従来のように、回収したい物質を支持体と一緒に回収した場合は、回収した生体物質が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、この抽出作業を削減できる。
【００６４】
このように本実施の形態１によれば、支持体１をゲルよりなるものとして生体物質を電気泳動することで、前記生体物質をその大きさに応じて支持体１中で分離した後、イオン交換膜で構成した平板状の生体物質回収カートリッジ１３が目的とする生体物質の一側面に位置するように、前記生体物質回収カートリッジ１３を前記支持体１に挿入し、その後、更に目的の前記生体物質を電気泳動させて前記生体物質回収カートリッジ１３へと移動させることにより、前記生体物質回収カートリッジ１３に目的とする前記生体物質を捕捉するようにしたので、目的の生体物質を容易にすばやく生体物質回収カートリッジに回収することができ、また、生体物質の電気泳動分離時に生体物質を小さく分離することができ、余分のスペースを必要としないという効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明にかかる生体物質の回収方法は、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、余分な後作業を必要とせず、短時間で回収することができて有用であり、本発明の生体物質回収カートリッジは、生体物質を回収する際に、余分なスペース、余分な後作業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】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質電気泳動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方法に用いる生体物質電気泳動回収装置をモデル化した断面図であり、電気泳動容器が生体物質電気泳動回収装置の外部に位置する状態（ａ）と、生体物質電気泳動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３】本発明の実施の形態１における生体物質回収方法に用いる生体物質電気泳動回収装置の電気泳動容器の外観図である。
【図４】本発明の実施の形態１における生体物質回収カートリッジの外観図である。
【図５】本発明の実施の形態１における生体物質回収カートリッジの外観図である。
【図６】本発明の実施の形態１における生体物質回収カートリッジの外観図である。
【図７】生体物質電気泳動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方法に用いる生体物質回収部の外観図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  支持体
２  孔
３  緩衝液
４  電極
５  電極
６  電気泳動容器
７  生体物質電気泳動回収装置
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  生体物質回収カートリッジ
２０  支持体支え
２１  隔壁
２２  隔壁
２３  ファン
２４  制御部
３０  前部
３１  中部
３２  後部
３３  枠
３４  耳
３５  容器
３６  電極
３７  電極
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】
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