(57)【要約】プレキャスト水和可能分離媒体、通常は固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ）ストリップの電気泳動を助長する方法および装置を提供する。本方法はプレキャスト水和可能分離媒体が再水和すると膨潤することを利用して、封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触を可能にする封入部材（１０）への媒体の収容を助ける。電気的な接触によって、被検体の分離を実施するために十分な電圧勾配を封入した分離媒体内に確立することが可能になる。本発明の方法を実現するカセット（１００）、バッファコア（１２６）、電気泳動システムおよびキットを提供する。
2005530151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャスト水和可能分離媒体ストリップ中の被検体試料の低抵抗電気泳動のためのシステムであって、以下：
複数の前記ストリップを封入する手段であって、それぞれ第一および第二の入口を通じて前記の封入した各ストリップと別々に、間隔を有する電気的な接触を可能にする前記封入手段；および
外部圧縮力に応答して単一のアノードおよび単一のカソードによる前記の封入した各ストリップとの間隔を有する電気的な接触を同時に実現する手段；
を備えるシステムであって、前記電気的接触手段が外部圧縮力を配分して前記第一および第二の入口で前記封入手段上の他の場所よりもより大きな圧力で前記アノードおよび前記カソードを前記封入手段に押し付けることができるシステム。
【請求項２】
前記封入手段が前記ストリップを内部に収容して水和することができる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記の電気的な接触手段が
アノード支持体、
カソード支持体、
アノード、および
カソード
を備える請求項１または請求項２に記載のシステムであって、前記支持体が外部圧縮力を前記アノードおよびカソードに不連続的に配分して、前記第一および第二の入口で前記封入手段上の他の場所より大きな圧力で前記アノードおよび前記カソードを前記封入手段に押し付けるシステム。
【請求項４】
前記アノード支持体が前記アノードと不連続に接触し、前記カソード支持体が前記カソードと不連続に接触する、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記ストリップ中の電気泳動分離が３０００ボルト以下の印加でできる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記ストリップ中の電気泳動分離が１５００ボルト以下の印加でできる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記ストリップ中の電気泳動分離が５００ボルト以下の印加でできる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記ストリップ中の電気泳動分離が２０００ボルト‐時間未満の印加でできる、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記ストリップ中の電気泳動分離が１５００ボルト‐時間未満の印加でできる、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ストリップ中の電気泳動分離が６時間未満でできる、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ストリップ中の電気泳動分離が５時間未満でできる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記ストリップ中の電気泳動分離が４時間未満でできる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
プレキャスト水和可能分離媒体ストリップ中の被検体試料の低抵抗電気泳動のための方法であって、以下：
それぞれ第一および第二の入口を通じて複数の封入したストリップのそれぞれとの個別の間隔を有する電気的な接触を可能にする封入部材内に少なくとも一つのストリップを収容して水和する工程；
前記の少なくとも一つのストリップに蛋白質被検体を含む試料を適用する工程；
アノードおよびカソードを前記封入部材に強制的に押し付けて前記ストリップのそれぞれとの同時の間隔を有する電気的な接触を実現する工程であって、前記アノードおよび前記カソードを前記封入部材に押し付ける力を配分して前記第一および第二の入口で前記封入部材上の他の場所より大きな接触圧力を生じさせる工程；ならびに、
前記の少なくとも一つのストリップ中の被検体の電気泳動分離を実現するために十分な電位差および時間で前記アノードおよび前記カソードに電位を印加する工程；
を含む方法。
【請求項１４】
前記封入部材への前記ストリップの収容中に前記試料を適用する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記印加電位差が３０００ボルト以下である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記印加電位差が１５００ボルト以下である、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記印加電位差が５００ボルト以下である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記電位差が６時間未満印加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記電位差が５時間未満印加される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記電位差が４時間未満印加される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記電位差が３時間未満印加される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記電位差が２０００ボルト‐時間未満印加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記電位差が１５００ボルト‐時間未満印加される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記電位差が１４００ボルト‐時間未満印加される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記電位差が複数の傾斜電圧ステップで印加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２６】
前記電位差が複数の階段状電圧ステップで印加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２７】
前記電位差が一定の電圧レベルで印加される、請求項１３に記載の方法。
【請求項２８】
前記ストリップがＩＰＧストリップである、請求項１３から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
アノードおよびカソードを押し付けて、それぞれ第一および第二の入口を通じて封入したストリップのそれぞれとの間隔を有する電気的な接触を個別に可能にする手段内に封入した複数のプレキャスト水和可能分離媒体ストリップと、同時の間隔を有する電気的な接触を強制する装置であって、以下：
実質的に可撓性のフレーム；
アノード支持体；
カソード支持体；
アノード；および
カソード；
を含む装置であって、前記アノード支持体および前記カソード支持体が前記フレームに間隔を置いて固定され、外部圧縮力を前記カソードおよび前記アノードにそれぞれ配分して、前記第一および第二の入口で前記封入手段上の他の場所より大きな接触圧力で前記カソードおよび前記アノードを前記ストリップに押し付けることができる装置。
【請求項３０】
前記アノード支持体が前記アノードと間欠的に接触し、前記カソード支持体が前記カソードと間欠的に接触する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
プレキャスト水和可能分離媒体ストリップを用いる電気泳動方法において、以下：
３０００ボルト以下である最高印加電圧で電気泳動分離を可能にする十分に低い電源装置とゲルとの間の抵抗で前記ストリップをアノードおよびカソードと間隔を置いて接触させる工程；
を含む改良を含む、方法。
【請求項３２】
前記最高印加電圧が１５００ボルト以下である、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記最高印加電圧が５００ボルト以下である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記ストリップが固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ）ストリップであり、前記抵抗が名目２０００ボルト‐時間未満の印加で等電点電気泳動を可能にするほど十分に低い、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記抵抗が名目１５００ボルト‐時間未満の印加で等電点電気泳動を可能にするほど十分に低い、請求項３４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の記載）
本出願は、２００２年６月１８日出願の米国特許仮出願第６０／３９０，２５９号の優先権を主張し、２００１年５月１０日出願の米国特許仮出願第６０／２９０，４６４号の優先権を主張する２００２年３月１８日出願の米国特許出願第１０／１０２，１８８号の一部継続出願であり、これらの開示は、その全体が参考として援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、プレキャスト水和可能分離媒体の電気泳動のための方法および装置に関する。詳しくは、本発明は固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ）ストリップを用いる等電点電気泳動を実行するために有用な方法、カセット、バッファコアおよびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
等電点電気泳動法（ＩＥＦ）は生物試料中に存在する蛋白質など複雑な混合物中の蛋白質を分析する重要な手段として３０年以上使用されている。
【０００４】
等電点電気泳動法では、蛋白質は一般にゲルなど担体マトリックス中に確立されたｐＨ勾配に印加された電場によって駆動される。蛋白質は、自らの等電点（ｐＩ）が局所的なｐＨと一致するまで移動する。一致する地点ではもはや蛋白質には正味の電荷がなく移動をやめる。その蛋白質に特徴的な点に、蛋白質は集中する。
【０００５】
当初の方法では、移動キャリア両性電解質（ＣＡ）によってゲルマトリックス中にＩＥＦ用のｐＨ勾配を確立して維持した。一般にある範囲の電荷特性を有するＣＡの集団の存在下でゲルを重合し電圧勾配を印加すると、マトリックス中にさまざまなＣＡの化学種が整列してゲル中にｐＨ勾配が確立される。
【０００６】
ＣＡを用いたＩＥＦが極めて有用であることが証明されたが、まもなくＣＡによって作り出されたｐＨ勾配は大気中の二酸化炭素による滴定によって影響されやすく、時間が経過するとカソードへのＣＡの移動およびｐＨ勾配の破壊に至るカソードドリフトと呼ばれる現象が発見された。
【０００７】
カソードドリフトはＩＥＦゲルを封入したチューブ状にキャストして、従って大気中のＣＯ２との接触を制限することによって減らすことができる。しかし、チューブは重合中にマトリックス中のプレポリマー成分不純物を捕捉して分離を妨げる。さらにその上、サイズ分画など第二次元分離が望ましいときには、チューブ形式が困難の原因となる。
【０００８】
ビエルクビスト（Ｂｊｅｌｌｇｖｉｓｔ）および同僚らはカソードドリフトの問題に異なる手法で取り組み、今では固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ）等電点電気泳動法と呼ばれる手法で担体マトリックス中にｐＨ勾配を固定した。ビエルクビストら、ジャーナル・オブ・バイオケミカル・アンド・バイオフィジカル・メソッズ（Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ）第６巻４号３１７−３９頁（１９８２年）、リゲッティ（Ｒｉｇｈｅｔｔｉ）ら、トレンズ・イン・バイオケミカル・サイエンセズ（Ｔｒｅｎｄｓ  Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｓｃｉ．）第１３巻９号３３５−８頁（１９８８年）、リゲッティら、メソッズ・イン・エンザイモロジー（Ｍｅｔｈｏｄｓ  Ｅｎｚｙｍｏｌ）第２７０巻２３５−５５頁（１９９６年）、米国特許第４，１３０，４７０号明細書、およびリゲッティ、「固定化ｐＨ勾配  理論および方法論（Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  ｐＨ  Ｇｒａｄｉｅｎｔ：Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ）」（生化学および分子生物学における実験室技法（Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｉｎ  Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｉｏｌｏｇｙ）、第２０巻）、エルセビア生命医学出版社（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｒｅｓｓ，ＬＴＤ）、オランダ（ＡＳＩＮ  ０４４４８１３０１２）を参照すること。まもなくＩＰＧ  ＩＥＦ、さらにサイズ分画法を用いる二次元電気泳動法が開発された。ゴルグ（Ｇｏｒｇ）ら、エレクトロフォレシス（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ）第９巻９号５３１−４６頁（１９８８年）。
【０００９】
ＩＰＧストリップのプラスチック支持板がゲルに十分な構造的な弾性を付与するので、使用前にゲルを洗浄することができる。このためＩＰＧはカソードドリフトの問題を低減しただけでなく、プレポリマー成分不純物からの妨害の低減にも有用であることが証明された。増大した弾力によって、使用前にゲルを脱水形で貯蔵することも可能になる。今日、多数の販売業者によってさまざまなｐＨ範囲およびさまざまな分離長のＩＰＧ脱水ストリップが販売されている（たとえば、米国ニュー・ジャージー州ピスカタウェイのアマシャム・バイオサイエンセズ社（Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ、Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ、ＮＪ、ＵＳＡ）のインモビリン・ドライストリップ・ゲル（Ｉｍｍｏｂｉｌｉｎｅ  ＤｒｙＳｔｒｉｐ  Ｇｅｌｓ）、米国カリフォルニア州ハーキュリーズのバイオ‐ラッド・ラボラトリーズ社（Ｂｉｏ‐Ｒａｄ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ、ＣＡ、ＵＳＡ）のレディーストリップＩＰＧ（ＲｅａｄｙＳｔｒｉｐ  ＩＰＧ）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、課題はまだある。
【００１１】
勾配形成両性電解質の固定化によってカソードドリフトを防げるが、電荷を帯びた固定化部分（インモビリン）は依然として大気中のＣＯ２による滴定に影響されやすい。ＣＯ２滴定は分離媒体ＩＰＧストリップが少なくとも一つの面で空気に直接接触する事実によって深刻化する。空気に直接接触することにより、電気泳動中にマトリックスが脱水して塩が結晶化する可能性もある。
【００１２】
これらの問題への対応は、構造的な解決策というよりはむしろ方法論的な解決策による部分的なものであった。すなわち、一般に溶液：プラスチック支持ＩＰＧストリップを油の層で閉塞して空気を排除し蒸発を遅らせて電気泳動する。
【００１３】
しかし、液体の油の層で閉塞する方法にはそれ自体の困難性がある。これらの問題の中で重要なのはＩＰＧストリップを水平方向に維持して電気泳動を実行する必要性である。水平方向を避けられないため、ティッピンズ（Ｔｉｐｐｉｎｓ）らの米国特許第５，８８８，３６９号明細書中に説明されているもののようなＳＤＳ‐ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ‐ＰＡＧＥ）に一般に用いられる、設置面積の小さい垂直電気泳動装置に使用することができない。さらに、油の使用には細かな手技が必要とされ、時間がかかる。
【００１４】
ビクトロビッツ（Ｗｉｋｔｏｒｏｗｉｃｚ）らの米国特許第６，０１３，１６５号明細書に液体の油の層を使用せずに固定化ｐＨ勾配等電点電気泳動を実施できる装置が説明されている。二枚のプレートの間に形成した空洞の主要な向かい合う面の少なくとも一つの上に連続的なｐＫａ勾配を固定化する。さらに平行なチャンネルに仕切ることができる空洞を次に流動可能な分離媒体で満たす。好ましくは、流動可能な分離媒体中の対流電流を最小にするために、このアセンブリを水平方向にして電気泳動を実施する。この装置を用いると市販のＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能分離媒体を容易に挿入することはできず、垂直次元での電気泳動も容易にできない。
【００１５】
従って、当分野には閉塞用の液体油層との接触を必要とすることなくＩＰＧストリップおよびその他のプレキャスト水和可能分離媒体を電気泳動することを可能にする方法および装置に対する需要が実在する。さらに、当分野にはＩＰＧストリップおよびその他のプレキャスト水和可能分離媒体を垂直方向で電気泳動することを可能にする方法および装置に対する需要も存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（発明の要約）
本発明はプレキャスト水和可能分離媒体の電気泳動法のための方法、装置およびキットを提供することによって上記およびその他の当分野の需要を満たし、閉塞用の油層の使用を不要にすることにより電気泳動を水平方向で実施する必要性を回避する。
【００１７】
本発明は、部分的には、プレキャスト水和可能分離媒体の再水和に伴う膨潤を利用して、封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触を可能にする囲い込みにそのような媒体を収容することを助けることができるという発見に基づく。間隔を有する電気的な接触により、プレキャスト水和可能分離媒体を電気以外では封入したまま媒体に電圧勾配を印加することが可能になり、カセット内で電気泳動を実施することが可能になる。
【００１８】
封入されて分離媒体の空気との接触は実質的に減少する。プレキャスト水和可能分離媒体がＩＰＧストリップである場合には、固定化ｐＨ勾配等電点電気泳動時の流体油層との閉塞接触に関する先行技術の必要性を空気接触の減少によって回避する。
【００１９】
封入され、付随する流体油層もなく、プレキャスト分離媒体は任意の物理的方向で電気泳動することができる。プレキャスト水和可能分離媒体がＩＰＧストリップである場合には、水平な電気泳動に関する先行技術の必要性は緩和され、広く普及したＳＤＳ‐ＰＡＧＥを実行するために現在用いられている設置面積が小さい垂直電気泳動ゲルボックスを用いるＩＰＧ電気泳動法を実行することが新たに可能になる。
【００２０】
本発明は、さらに電源装置とゲルとの間の抵抗を最小にする新規な装置設計に基づき、寄生システムインピーダンスが減少するため、より低い電圧をより短時間使用することにより分離、特にＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を実施することが可能になる。
【００２１】
従って本発明は、第一の局面では：封入した媒体との間隔を有する電気的な接触を可能にする封入部材内にプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を水和して収容する工程；および次に間隔を有する電気的な接触を用いて内部の被検体の電気泳動分離を実施するために十分な電圧勾配を封入した分離媒体中に確立する工程を含む電気泳動法を実行する方法を提供する。
【００２２】
一つの実施形態では、本方法はプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体をその脱水状態で封入部材中に挿入する前工程をさらに含む。別の実施形態では、本方法はプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を封入部材から取り出す後工程をさらに含む。一度取り出した媒体を用いてたとえば一次元分画された試料をゲルに適用し、第二次元の分離を実施してもよい。
【００２３】
ある実施形態では、水和して収容する工程は脱水状態のプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を水溶液、多くの場合分別される試料を含む水溶液と接触させる工程を含む。
【００２４】
本発明の方法は、固定化ｐＨ勾配ストリップを用いる等電点電気泳動法の実施に特に有用である。従って、本発明の実施に用いられるプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体は通常は固定化ｐＨ勾配を有してもよい。
【００２５】
上記で説明したように、本発明の方法は（ｉ）プレキャスト電気泳動分離媒体を封入部材中に水和して収容する手段、および（ｉｉ）封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触のための手段を有する封入部材の使用を含み、間隔を有する電気的な接触手段を用いて部材中に存在する被検体の電気泳動分離を実施するために十分な電圧勾配を封入した媒体に引加する。
【００２６】
従って、別の局面では本発明はプレキャスト電気泳動分離媒体を封入部材中に水和して収容する手段、および封入した媒体との間隔を有する電気的な接触のための手段を含む電気泳動を実行するカセットであって、間隔を有する電気的な接触手段を用いて分離媒体中に内部の被検体の電気泳動分離を実施するために十分な電圧勾配を確立し得るカセットを提供する。
【００２７】
実施形態によっては、本発明のカセットは形状保持部材および少なくとも一つのチャンネルを含み、形状保持部材はチャンネル（単数または複数）に寸法完全性を付与する。一般的な実施形態では、カセットはそのようなチャンネルを複数含む。
【００２８】
カセット中に存在し、本発明の方法を実行するために有用な各チャンネルは、第一のチャンネル入口、第二のチャンネル入口および二つの入り口の間の空洞を有し、チャンネル空洞は水和可能なプレキャスト電気泳動分離媒体の脱水された状態での挿入を可能にし、再水和された状態でストリップを封入して収容するように寸法を設定される。第一および第二のチャンネル入口はチャンネル空洞との間隔を有する電気的な接触を可能にし、間隔を有する電気的な接触によってチャンネル空洞中を電流が流れることを可能にする。
【００２９】
ある実施形態では、チャンネルの空洞の外壁すべてに形状保持部材を使用する。その他の複層ラミネート実施形態では、カセットはラミネートカバーをさらに含み、ラミネートカバーは直接的にまたは間接的に形状保持部材に付着して前記チャンネル外壁の少なくとも一部となる。これら後者の実施形態では、一般に形状保持部材へのラミネートカバーの付着は可逆的である。
【００３０】
その他の実施形態では、カセットは第一のウェル形成部材をさらに含み、第一のウェル形成部材は直接的にまたは間接的に形状保持部材に付着し、複数の第一のチャンネル入口で流体液溜めの形状を定める。通常は、カセットは第二のウェル形成部材をさらに含んでもよく、第二のウェル形成部材は直接的にまたは間接的に形状保持部材に付着し、複数の第二のチャンネル入口で流体液溜めの形状を定める。もしあるなら、これらのウェル形成部材は、通常は形状保持部材に対して可逆的に付着性でもよい。
【００３１】
一つの関連系列の実施形態では、各チャンネルの第一および第二のチャンネル入口はカセットの共通表面を通じて二つの入口の間にあるチャンネル空洞との電気的な接触を可能にする。別の関連系列の実施形態では、第一および第二のチャンネル入口はカセットの別の表面を通じて二つの入口の間にある空洞との電気的な接触を可能にする。これらの二つの互いに相容れない幾何学的な配置は電気泳動法に必要な回路を完成するために異なる電極の幾何学的な配置、そのために、異なる電気泳動バッファコアを必要とする。
【００３２】
プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体はユーザが提供してもよく、ユーザによる挿入を必要とせずにカセットの一つ以上のチャンネル内に含まれていてもよく、あるいはカセットとともにキット中に別々に包装して提供してもよい。
【００３３】
後者に関して、プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体の電気泳動を助長するキットを提供することは、本発明の別の局面である。一般に、キットは本発明のカセットおよび前記カセット中に水和して収容するために適当な大きさにした少なくとも一つのプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を含む。
【００３４】
ある実施形態では、キットはカセットおよびカセットとともに使用する導電性ウィックを少なくとも一つ含む。多くの場合、カセットとのアノード接触およびカソード接触を助長するために十分な数のウィックをそのようなキット中に提供する。
【００３５】
本発明のカセットを用いて、通常はバッファコアとともにＳＤＳ‐ＰＡＧＥ電気泳動用に普通に使用される緩衝液溜め中でプレキャスト水和可能分離媒体の垂直電気泳動を実施してもよい。第一および第二のチャンネル入口がカセットの別個の面に開くカセット実施形態では、ＳＤＳ‐ＰＡＧＥ用に現在用いられているバッファコアを用いてもよい。第一および第二のチャンネル入口がカセットの同じ面に開くカセット実施形態では、代替的なバッファコアの幾何学的な配置が必要になる。
【００３６】
従って、プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体の垂直電気泳動法のために実質的に剛直なフレーム、アノード、およびアノードと間隔を有する関係にあるカソードを含むバッファコアを提供することは本発明の別の局面である。バッファコアフレームは第一のカセット係合面および第二のカセット係合面を有する。それぞれ第一および第二のフレーム係合面への第一および第二のカセットの係合動作によって、５つの面で封じられたフレーム内部チャンバが造り出される。カソードおよびアノードは内部チャンバの内側とそれぞれ電気的に接触し、それぞれ第一および第二のフレーム係合面への第一および第二のカセットの係合動作によって、フレーム係合面と係合する少なくとも一つのカセットの表面へのアノードおよびカソードの間隔を有する接触が生じ、内部に封入したプレキャスト水和可能分離媒体の電気泳動が可能になる。
【００３７】
本発明のカセットおよびバッファコアシステムは電源とゲルとの間の抵抗を低減し、より低い電圧でより短い時間、より低い合計ボルト‐時間を用いる電気泳動分離を可能にする。
【００３８】
従って、別の局面では本発明はプレキャスト水和可能分離媒体ストリップ中の被検体試料の低抵抗電気泳動のためのシステムを提供する。本システムは、複数のストリップを封入する手段および外部圧縮力に応答して前記封入したストリップのそれぞれとの単一のアノードおよび単一のカソードによる間隔を有する電気的な接触を同時に実現する手段を含む。
【００３９】
封入手段によって、それぞれ第一および第二の入口を通じて封入したストリップのそれぞれとの間隔を有する電気的な接触が個別に可能になる。電気的接触手段は外部圧縮力を配分して第一および第二の入口で封入手段上の他の場所よりも大きな圧力でアノードおよびカソードを封入手段へ押し付けることができる。
【００４０】
電気的接触手段はアノード支持体、カソード支持体  アノード、およびカソードを含むことがある。これらの実施形態中の支持体は外部圧縮力をアノードおよびカソードに不連続的に配分して第一および第二の入口で封入手段上の他の場所よりも大きな圧力でアノードおよびカソードを封入手段へ押し付ける。実施形態によっては、アノード支持体はアノードと不連続的に接触し、カソード支持体はカソードと不連続的に接触する。
【００４１】
本発明のこの局面のシステムの一般的な実施形態では、封入手段はストリップを水和して内部に収容することができる。
【００４２】
本システムは、ＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能分離媒体の電気泳動に対して、先行技術の装置よりも実質的に低い電源とゲルとの間の抵抗経路を提供する。
【００４３】
本発明のこの局面のシステムは、たとえば最高３０００ボルト以下、１５００ボルト以下、５００ボルト以下の印加によってさえＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む電気泳動分離を実施できることがある。本システムは２０００ボルト‐時間未満、１５００ボルト‐時間程度の印加によってさえＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む電気泳動分離を実施できることがある。本発明のこの局面のシステムは６時間未満、５時間未満、４時間未満でさえＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む電気泳動分離を実現できることがある。
【００４４】
別の局面では、本発明はプレキャスト水和可能分離媒体ストリップ中の被検体試料の低抵抗電気泳動のための方法を提供する。
【００４５】
本方法は、それぞれ第一および第二の入口を通じて複数の封入したストリップのそれぞれとの個別の間隔を有する電気的な接触を可能にする封入部材中に少なくとも一つのストリップを水和して収容する工程、封入したストリップに蛋白質被検体を含む試料を適用する工程、アノードおよびカソードを封入部材へ押し付けて封入したストリップのそれぞれとの間隔を有する電気的な接触を同時に強制して実施する工程であって、アノードおよびカソードを封入部材に押し付ける力を配分して第一および第二の入口で封入部材上の他の場所よりも大きな接触圧力を生み出す工程、および封入したストリップ中の被検体の電気泳動分離を実施するために十分な時間ある電位差でアノードおよびカソードに電位を印加する工程を含む。
【００４６】
ある実施形態では、前記封入部材中へのストリップの収容中に試料を適用する。
【００４７】
本方法は、先行技術中に見られるよりも実質的に低い電源と分離媒体との間の抵抗経路を提供する。
【００４８】
従って、本局面の方法では最高３０００ボルト以下、１５００ボルト以下、５００ボルト以下の印加によってさえＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む効果的な分離を得ることがある。本方法は２０００ボルト‐時間未満、わずか１５００ボルト‐時間の印加によってさえＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む電気泳動分離を実施することがある。本方法は６時間未満、５時間未満、わずか４時間以下でさえ、ＩＰＧストリップ中の等電点電気泳動を含む電気泳動分離を実施できることがある。
【００４９】
本発明のこの局面の方法では複数の傾斜電圧ステップ、複数の階段状電圧ステップ、または一定の電圧レベルで電位差を印加することがある。
【００５０】
通常は、ストリップはＩＰＧストリップである。
【００５１】
関連する局面では、本発明はプレキャスト水和可能分離媒体ストリップを用いる改良された電気泳動の方法であって、改良が最高印加電圧３０００ボルト以下、１５００ボルト以下、５００ボルト以下でも電気泳動分離を可能にする十分に低い電源とゲルとの間の抵抗でストリップをアノードおよびカソードと間隔を空けて接触させることを含む方法を提供する。
【００５２】
本発明のこの局面の方法のさまざまな実施形態では、ストリップは固定化ｐＨ勾配（ＩＰＧ）ストリップであり、抵抗は名目２０００ボルト−時間未満、わずか名目１５００ボルト−時間の電力の印加によってさえ等電点電気泳動を可能にするほど十分に低い。
【００５３】
また別の局面では、本発明はアノードおよびカソードを押し付けて、それぞれ第一および第二の入口を通して封入した各ストリップとの間隔を有する電気的な接触をそれぞれ個別に可能にする手段中に封入した複数のプレキャスト水和可能分離媒体ストリップとの間隔を有する電気的な同時の接触を強制するバッファコア装置を提供する。
【００５４】
本装置は実質的に剛直なフレーム、アノード支持体、カソード支持体、アノード、およびカソードを含む。アノード支持体およびカソード支持体は間隔を空けてフレームに固定され、外部圧縮力をカソードおよびアノードにそれぞれ配分し、第一および第二の入口で封入手段上の他の場所よりも大きな接触圧力でカソードおよびアノードを封入したストリップへ押し付けることができる。
【００５５】
アノード支持体はアノードと間欠的に接触し得、カソード支持体はカソードと間欠的に接触し得る。
【００５６】
（詳細な説明）
本発明は、部分的には、プレキャスト水和可能分離媒体の再水和に伴う膨潤を利用して、封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触を可能にする囲い込みにそのような媒体を収容することを助けることができるという発見に基づく。間隔を有する電気的な接触により、プレキャスト水和可能分離媒体を封入部材内に収容したままで媒体に電圧勾配を印加することが可能になる。
【００５７】
封入されて分離媒体の空気との接触は実質的に減少する。プレキャスト水和可能分離媒体がＩＰＧストリップである場合には、固定化ｐＨ勾配等電点電気泳動時の流体油層との閉塞接触に関する先行技術の必要性を空気接触の減少によって回避する。
【００５８】
封入され、付随する流体油層もなく、プレキャスト分離媒体は任意の物理的方向で電気泳動することができる。プレキャスト水和可能分離媒体がＩＰＧストリップである場合には、水平な電気泳動に関する先行技術の必要性は緩和され、広く普及したＳＤＳ‐ＰＡＧＥを実行するために現在用いられている設置面積が小さい垂直電気泳動ゲルボックスを用いるＩＰＧ電気泳動法を実行することが新たに可能になる。
【００５９】
従って、本発明は第一の局面では電気泳動を実施する方法を提供し、詳しくはプレキャスト水和可能分離媒体を用いて電気泳動を実施する方法を提供する。本明細書中で用いられる用語「電気泳動」は明示的に等電点電気泳動を含む。
【００６０】
第一の工程では、本方法は封入した媒体との間隔を有する電気的な接触を可能にする封入部材中にプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を水和して収容することを含む。第二の工程では、間隔を有する電気的な接触を用いて内部の被検体の電気泳動分離を実現するために十分な電圧勾配を封入した媒体に印加する。
【００６１】
本明細書中で用いられる句「プレキャスト電気泳動分離媒体」（「プレキャスト分離媒体」も同じ）は電気泳動分離媒体、一般に電気泳動を実施する封入部材内とは異なる場所で最初に固化またはゲル化したポリマーゲルを指す。
【００６２】
電気泳動分離媒体、および電気泳動媒体を調製する方法、電気泳動媒体をキャスト化する方法、および電気泳動媒体を用いて電気泳動を実施する方法は分析技術分野では周知であり、本明細書中で詳述する必要はない。例えば、本明細書において、その開示の全体が参考として援用される、ラビラウド（Ｒａｂｉｌｌｏｕｄ）（編）、「プロテオーム研究  二次元ゲル電気泳動および同定法（Ｐｒｏｔｅｏｍｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ：  Ｔｗｏ-Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｇｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ａｎｄ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄｓ）」、シュプリンガー出版（Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ）、２０００年（ＩＳＢＮ  ３５４０６５７９２４）、ウェスタマイア（Ｗｅｓｔｅｒｍｅｉｅｒ）著、「実践電気泳動法（Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｉｎ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ）」、第２版、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）、２０００年（ＩＳＢＮ  ３５２７３００７０８）、ビー・ディー・ヘイムズ（Ｂ．Ｄ．Ｈａｍｅｓ）ら（編）、「蛋白質のゲル電気泳動法（Ｇｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ｏｆ  Ｐｒｏｔｅｉｎｓ）」、第３版、オックスフォード大学出版（Ｏｘｆｏｒｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｐｒｅｓｓ）、１９９８年）（ＩＳＢＮ  ０１９９６３６４１９）、およびジョーンズ（Ｊｏｎｅｓ）、「ゲル電気泳動  核酸  必須技法（Ｇｅｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ：  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ：  Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、（ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、１９９６年）（ＩＳＢＮ  ０４７１９６０４３８）を参照すること。
【００６３】
ポリアクリルアミド（すなわち、Ｎ，Ｎ′‐メチレンビスアクリルアミドで架橋したアクリルアミドモノマーの重合生成物）およびアガロースが現在電気泳動法で最も普通に用いられている二つのポリマーゲルであるが、本発明ははるかに多様なポリマーゲルの電気泳動に有用であることが証明されている。
【００６４】
ゲルは電気泳動を実施する封入部材内とは別の場所で最初に固化またはゲル化するため、本発明中で用いられる「プレキャスト電気泳動分離媒体」は移送し、またはキャスト用の型から取り出しそれから本発明の封入部材中に収容するために十分な構造上の弾性を有さなければならない。
【００６５】
一般に、プラスチックなど別の物質の層または薄板への接着または内部への取り込みによって分離媒体にそのような構造上の弾性を付与する。そのような層は当分野では公知であり、たとえば市販のＩＰＧストリップに見られるようにポリエステルフィルム支持体および分離媒体中に組み込むことができるポリエステルメッシュ織地を含む。
【００６６】
一般に、本発明中で用いられる「プレキャスト電気泳動分離媒体」はストリップの形状―つまり第一の寸法が第二の寸法より実質的に大きい―にするが、そのような寸法は本発明の実施に必須ではない。それでも、説明を分かりやすくするために本発明の実施に有用なすべてのプレキャスト電気泳動分離媒体を本明細書中では「ストリップ」と呼ぶ。
【００６７】
「プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体」とは、脱水することができ、再水和後に内部の被検体の電気泳動分離を可能にするために十分な構造の完全性を保持するプレキャスト型電気泳動媒体である。
【００６８】
脱水時の完全な水分除去も、再水和時の完全な液体飽和も必要としないし意図もしない。プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体が脱水された状態で水溶液（「緩衝水溶液」、「緩衝液」）と接触した後で、検出できる程度に膨潤すれば本発明の実施には十分である。
【００６９】
一般に、プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体は緩衝水溶液との接触の際に少なくとも体積で約５％、多くの場合に少なくとも約１０％、１５％、２０％、少なくとも体積で約２５％、３０％、４０％以上膨張することさえある。体積の増加が三次元すべてに及んでもよいし、あるいは分離媒体が伸張不能な層で支持されていときには、主に一次元または二次元でもよい。体積の増加は何分間かで起こってもよいし、あるいはＩＰＧストリップの場合にはより一般的に何時間かで起こってもよい。
【００７０】
プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体が水溶液（「緩衝水溶液」、「緩衝液」）と接触した際に、封入部材中への水和可能な収容を可能にするために十分に膨張すれば、膨潤度は十分である。
【００７１】
「水和可能な収容」とは、プレキャスト水和可能分離媒体が脱水された状態で封入部材中に挿入可能であり、再水和された状態で封入部材中に収容されるようになることを意図する。
【００７２】
ストリップは脱水された状態で「挿入可能」でなければならないが、ストリップは脱水された状態で封入部材から取り出し可能である必要は必ずしもない。
【００７３】
二つの条件が満たされたときに、再水和されたプレキャスト水和可能分離媒体は封入部材中に「収容された」（内部に「収容して封入された」も同じ）と言う。第一に、封入部材を垂直な方向にしたときストリップは封入部材中にとどまる。第二に、封入部材を垂直な方向にしたとき少なくとも分離媒体の５０％が周囲の雰囲気と直接接触しない。さらにまた、再水和された分離媒体と封入部材との間の摩擦力および表面張力がストリップの内部収容に寄与してもよいが、封入部材中へのストリップの収容を実施するためにそのような摩擦力または表面張力だけで十分であることは意図しない。
【００７４】
封入部材は、膨張しつつあるプレキャスト水和可能分離媒体と接触を保っているときに、寸法の完全性を維持できるように十分に形状保持性である。下記で詳細に説明する実施形態では、封入部材はプレキャスト水和可能分離媒体を内部に係合する形状保持チャンネル空洞を有するカセットである。
【００７５】
封入部材は、封入したプレキャスト水和可能分離媒体との間隔を有する電気的な接触をさらに可能にする。下記でさらに考察するように、接触はアノードおよびカソード電極通り抜けによるように直接的であってもよく、または中間ポリマー層またはウィックを介する電流の通過によるように間接的であってもよい。
【００７６】
封入部材中にプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を収容した後、間隔を有する電気的な接触を用いて内部の分析試料の電気泳動分離を実現するために十分な電圧勾配を印加する。
【００７７】
本明細書中では特に分離媒体に対する電圧勾配の印加として説明するが、それによって分離媒体中に電流が流れること、および、本方法は分離媒体中に電流を流すこととしても同様に説明できることが理解される。
【００７８】
用いられる電気的なパラメータは、封入した電気泳動媒体の組成および寸法、試料の組成、再水和水溶液の組成、所望の分離の種類、および封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触を実行する方法に依存し、通常の実験によって経験的に容易に決定することができる。本発明のカセット固定化ＩＰＧストリップおよびバッファコアアダプタを用いる等電点電気泳動法の特定の電気パラメータについて、本明細書中でさらに下記に説明する。
【００７９】
さらに詳細な方法に戻って、一般にプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体はユーザによって脱水された状態で封入部材中に挿入される。
【００８０】
たとえば、下記でさらに説明する実施形態では、ＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能分離媒体は封入部材中に存在するチャンネル空洞中に手動で挿入される。別の例として、封入部材が蝶番を備える場合またはその他の方法で可逆的に分離可能な場合には、ＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能分離媒体を手動で着脱可能にくぼみに挿入し、その後部材を閉じることによってチャンネル空洞が完成する。
【００８１】
封入部材中への脱水されたストリップの着脱可能な挿入が一般的ではあるが、常に必要なわけではない。たとえば、もっと早期に封入部材の製造中に脱水されたストリップを挿入して、脱水されたプレキャスト分離媒体のユーザによる封入部材中への挿入を不要としてもよい。
【００８２】
脱水された分離媒体を次に水溶液と接触させる。
【００８３】
再水和水溶液の組成は試料の組成および分離媒体ならびに意図する電気泳動の手順に依存し、従ってその選択は電気泳動技術では周知の諸因子に依存する。
【００８４】
たとえば、プレキャスト水和可能分離媒体がインモビリン・ドライストリップ（米国ニュー・ジャージー州ピスカタウェイのアマシャム・バイオサイエンセズ社）など市販のＩＰＧストリップである場合には、再水和水溶液は、通常は尿素、非イオンまたは双性イオン界面活性剤、ジチオスレイトール（ＤＴＴ）、染料およびＩＰＧストリップのｐＨ範囲に適するキャリア両性電解質混合物を含んでもよい。そのような再水和水溶液用のキャリア両性電解質混合物が市販（たとえばすべて米国ニュー・ジャージー州ピスカタウェイのアマシャム・バイオサイエンセズからカタログ番号１７−６００２−０２のＩＰＧ緩衝液ｐＨ３．５−５．０、カタログ番号１７−６００２−０４のＩＰＧ緩衝液ｐＨ４．５−５．５、カタログ番号１７−６００２−０５のＩＰＧ緩衝液ｐＨ５．０−６．０、カタログ番号１７−６００２−０６のＩＰＧ緩衝液ｐＨ５．５−６．７、カタログ番号１７−６００２−８６のＩＰＧ緩衝液ｐＨ４−７、カタログ番号１７−６００２−７８のＩＰＧ緩衝液ｐＨ６−１１、カタログ番号１７−６００２−８８のＩＰＧ緩衝液ｐＨ３−１０ＮＬ、カタログ番号１７−６００２−８７のＩＰＧ緩衝液ｐＨ３−１０）されている。
【００８５】
再水和水溶液はまた、プレキャスト水和可能分離媒体中で分離することを意図する試料を、有利に含んでもよい。
【００８６】
たとえば、プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体がＩＰＧストリップである場合には、分離する試料は生物試料由来のものなど蛋白質の混合物であってもよく、通常はカオトロープ、還元剤および界面活性剤によって変性してもあるいは既に変性されたものでもよい。分離媒体が固定化ｐＨ勾配ストリップ以外である場合には、試料は核酸など他の種類の高分子を含んでもよい。
【００８７】
本発明の方法は電気泳動後にプレキャスト水和可能分離媒体を封入部材から取り出す後工程を含んでもよい。下記でさらに説明するように、取り出す方法は封入部材の構造に依存する。実施形態によっては、本発明の方法の分離媒体を取り出す代わりにたとえば染色および乾燥によって封入部材内でさらに分析してもよい。
【００８８】
上記で説明したように、本発明の方法は（ｉ）プレキャスト電気泳動分離媒体を内部に水和して収容する手段、および（ｉｉ）封入した分離媒体との間隔を有する電気的な接触のための手段であって、間隔を有する電気的な接触手段を用いて分離媒体内に存在する被検体の電気泳動分離を実施するために十分な電圧勾配を封入した分離媒体に印加できる手段を有する封入部材の使用を含む。
【００８９】
従って、本発明の方法の実施に有用な封入部材を提供することは本発明の別の局面であり、以後この封入部材を「カセット」と呼ぶ。
【００９０】
図１Ａ−１Ｃは本発明のカセットの実施形態の正面透視図である。
【００９１】
カセット１００は、形状保持部材１０および少なくとも一つのチャンネル１２を含む（図１Ａおよび１Ｂに示す実施形態では、カセット１００は六本の実質的に平行なチャンネル１２を有するが、これより少なくてもまたはこれより多くてもよい）。形状保持部材１０は、あらかじめ形成されたチャンネル１２に寸法の完全性を付与する。図１Ｃでは、完全に不透明化されているためチャンネル１２は存在するが見えない。
【００９２】
再び図１Ａを参照して、チャンネル１２は第一のチャンネル入口１４および第二のチャンネル入口１６ならびにこれらの二つの入口の間の空洞１８を有する。チャンネル１２の空洞１８はＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能な電気泳動媒体（「ストリップ」）を脱水された状態で着脱可能に係合し、ストリップの水和後にストリップを収容して封入するように寸法を設定される。
【００９３】
第一のチャンネル入口１４および第二のチャンネル入口１６は空洞１８との電気的な接触を可能にし、従って空洞１８を通るチャンネル電流の流れ軸を定める。先行技術のバッファコアで使用するために特に設計されたカセット１００（下記参照）の実施形態によっては、チャンネル電流の流れ軸は形状保持部材１０の実質的に平面の第一の面に実質的に平行な面内にある。
【００９４】
本発明の方法でカセット１００を使用するためには、一般に入口１４または入口１６を通じてＩＰＧストリップなど再水和可能な電気泳動ストリップ２０を脱水された状態でチャンネル１２に挿入する。代わりの実施形態では、ストリップ２０はユーザによってまたはストリップの製造者によってカセット１００にあらかじめ挿入されている。
【００９５】
オプションとして分画する試料を含む再水和水溶液の適用によってチャンネル１２内でストリップ２０を再水和する。
【００９６】
チャンネル１２内部の濡れによってチャンネル１２中へのストリップ２０の挿入が容易になるので、一般にストリップ２０の挿入前にチャンネル１２内に再水和水溶液を注入する。しかし、ストリップ２０をあらかじめチャンネル１２内へ挿入し、その後で入口１４および１６の一方または両方で再水和水溶液を注入してもよい。長い再水和時間を必要とする試料については、再水和水溶液の蒸発や偶然の放出を防ぐために入口１４、入口１６または両方を―たとえばテープまたはカバーガラスで―密閉してもよい。
【００９７】
ストリップ２０は、再水和されると分離媒体の膨潤によって少なくとも部分的にチャンネル１２の空洞１８内に収容（確保）される。下記でさらに説明するように、その後ストリップ２０は空洞１８を広げなければチャンネル１２から簡単に取り出されない。
【００９８】
電気泳動して分画する試料が再水和水溶液中に含まれていない場合には、次に試料を保持するためにカセットを水平にして入口１４、入口１６または両方に試料を注入して分離媒体中に入らせる。あるいは、試料をあらかじめウィックに吸収させ入口１４、入口１６または両方にウィックを挿入し、このウィックから試料を分離媒体に入らせてもよい。下記でさらに説明するように、電流を流して試料導入を容易にしてもよい。
【００９９】
次にストリップ２０に電圧勾配を印加し、チャンネル電流の流れ軸に沿って電流を流して電気泳動を実施する。
【０１００】
その後一般に、染色工程および／または第二次元の分離を実施するためにストリップ２０（またはその一部分）をゲルに接触させる工程など、後段の処理のためにチャンネル１２からストリップ２０を取り出す。一般に、カセット１００の構成に適した方法を用いて空洞１８を拡げることによって取り出しを実施する。たとえば、一つ以上の薄板が空洞１８の外壁を構成するカセット１００の実施形態では薄板の剥離によって、従ってチャンネル１２を開くことによって取り出しを実行してもよい。目的によっては、チャンネル１２内で後段の処理を実施してもよい。
【０１０１】
図１Ａに戻って、形状保持部材１０は形状保持性の非液体材料で構築される。好ましい材料は容易に機械加工、成形、またはエッチングされ、化学的に電気泳動緩衝液システムと適合―すなわち接触しても実質的に分解しない―し、封入したゲル中の検体とほとんど結合しないかまたは移動を妨げず、そして、蒸気気体バリヤーを提供するものである。通常は、半透明物質または光学品質の透明物質を含む透明物質から形状保持部材１０を構築し、従って空洞１８中に係合されている間にストリップ２０が見えるようにしてもよい。一般に、実質的に電気的に非導電性である物質で形状保持部材１０を構築し、従って空洞１８中のチャンネル電流の流れ軸に沿う以外の電場のストリップ２０に対する同時作用を低減しまたは除去する。
【０１０２】
一般的な実施形態では、形状保持部材１０はセラミック、石英、ガラス、ケイ素およびその誘導体、プラスチック、またはそれらの混合物で構成される。形状保持部材１０の構築に有用なプラスチックにはポリメチルアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ四フッ化エチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアニリン、ポリエステル、およびそれらの混合物またはコポリマーがある。
【０１０３】
通常は、形状保持部材１０はまた電気泳動中にストリップ２０から伝導によって熱を取り除くことを可能にする材料で構成される。それについては、下記でさらに考察するように、通常は図３Ｃおよび３Ｄに示すように形状保持部材１０を一つ以上のくぼんだ区域２７を含む形状にしてチャンネル１２に近い区域の形状保持部材１０の厚さを減らし、ストリップ２０と通常は流体で満たしたチャンバであるヒートシンクとの間の伝熱抵抗を低減してもよい。
【０１０４】
形状保持部材１０はチャンネル１２に寸法の完全性を付与する。再水和水溶液（オプションとして分画する被検体とともに）のチャンネル１２内への投入を可能にするため、チャンネル２０内にストリップ２０を挿入することを可能にするため、およびチャンネル１２内に水和によってストリップ２０を収容して水和することを実現するために寸法の完全性は重要である。
【０１０５】
形状保持部材１０は、チャンネル１２の空洞１８の少なくとも一部の外壁を構成することによって、チャンネル１２に寸法の完全性を与えてもよい。
【０１０６】
たとえば、形状保持部材１０中にトンネル、孔、または、導管としてチャンネル１２の空洞１８を構築してもよい。そのような実施形態では、形状保持部材１０は空洞１８の外壁全体を構成する。
【０１０７】
あるいは、形状保持部材１０内に空洞１８を部分的に封入して、空洞１８の外周の空洞壁の一部分だけが部材１０によって構成されるようにしてもよい。これら後者の実施形態では、形状保持部材１０内にチャンネル１２を機械加工してもよく、あるいは形状保持部材１０の組成に依存するがリソグラフィー加工、エングレーブ加工、等方性または異方性エッチング、ミル加工、機械的または化学的研磨、または成形によって形状保持部材１０を製作してもよい。あるいは、これら後者の実施形態では、形状保持部材１０上にケイ素または樹脂析出物またはスラブからチャンネル１２を製作してもよい。
【０１０８】
空洞１８が剛直な部材１０によって完全には封入されていない実施形態では、形状保持部材１０に一つ以上の新たな薄板を物理的に取り付けることによってチャンネル１２が空洞１８を流体的に封入するようにしてもよい。
【０１０９】
図４は、本発明のカセット１００の複層ラミネート実施形態の分解側面透視図である。
【０１１０】
図４に示す実施形態では、形状保持部材１０はくぼみ１３を含む。ラミネートカバー４２は複数の入口５０を含む。ラミネートカバー４２を形状保持部材１０に取り付けると、くぼみ１３が空洞１８を流体的に封入し、従って入口５０がチャンネル入口１４および１６となりチャンネル１２を完成する。
【０１１１】
形状保持部材１０と同様に、ラミネートカバー４２は通常は光学的に半透明または透明であってよく、通常は実質的に電気絶縁性である。
【０１１２】
形状保持部材１０と同様に、ラミネートカバー４２はセラミック、石英、ガラス、ケイ素およびその誘導体、アルミナ、ポリマー、プラスチック、またはそれらの混合物で構成されてもよい。ラミネートカバーの構築に有用なプラスチックにはポリメチルアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ四フッ化エチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアニリン、ポリエステル、およびそれらの混合物またはコポリマーがある。
【０１１３】
ラミネートカバー４２は通常は可撓性であってよく、多くの場合に好ましくは可撓性である。ラミネートカバー４２は任意の厚さでよいが、可撓性を付与するために、ラミネートカバー４２は通常はフィルムであってもよい。
【０１１４】
熱溶接、超音波溶接、および接着剤または接着剤層の使用を含む微細加工技術で公知の結合手段によって形状保持部材１０にラミネートカバー４２を取り付けてもよい。
【０１１５】
たとえば、参考としてその全体が本明細書中において援用される米国特許第５，８００，６９０号および５，６９９，１５７号明細書は熱溶接、接着剤の適用または二成分間の自然接着で平面カバー部品を微細加工された基板に取り付けることによってチャンネルを完成する方法を記載している。本明細書においてその全体を参考として援用する米国特許第５，５９３，８３８号明細書は局所化された電場の印加によってケイ素（約１４００℃）またはコーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）７０５９ガラス（約８４４℃）の流動温度より十分に低い約７００℃でカバー部品の溶融取付けが可能であることを教示している。本明細書においてその全体を参考として援用するＷＯ９６／０４５４７号（ロッキード・マーチン・エネルギー・システムズ社（Ｌｏｃｋｈｅｅｄ  Ｍａｒｔｉｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ））明細書は、希薄なＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２中で処理した後、ケイ素系の基板の流動化温度より十分に低い５００℃でアニーリングしてカバープレートをガラス基板に直接取り付けることができることを教示している。本明細書においてその全体を参考として援用するＷＯ９８／４５６９３号（アクララ・バイオサイエンセズ社（Ａｃｌａｒａ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ））明細書は、ポリマー基板、特にプラスチック基板内に封入したマイクロチャネル構造を製作する熱結合方法、厚さ２μｍ以下の膜で接着剤を適用する接着剤方法、および接着される部材の付着の前に硬化可能な流体接着剤を部分硬化によって非流動性にする方法を開示している。
【０１１６】
通常は、可逆的な取り付け手段によってラミネートカバー４２を形状保持部材１０に取り付ける。従ってユーザは電気泳動終了後にラミネートカバー４２を形状保持部材１０から取り外すことができる。すると後続の処理のためにストリップ２０をチャンネル１２から取り出すことが可能になる。ラミネートカバー４２を可撓性のあるフィルムとして構築することによって、形状保持部材１０からのそのようなユーザによるラミネートカバー４２の取り外しの利点が提供される。
【０１１７】
図４に示す実施形態では、両面ラミネート接着剤層４６を用いて形状保持部材１０にラミネートカバー４２を接着して取り付ける。
【０１１８】
図に示すように、両面ラミネート接着剤層４６はくぼみ１３と一致する縦長のスロット４８を有する。ストリップ２０をチャンネル１２内に着脱可能に挿入するときにそのようなスロット４８があるために両面接着剤層４６とストリップ２０との間の接触が起こらない。接着剤と接触するとストリップ２０のカセット１００内への可動式の挿入が邪魔されることがある。
【０１１９】
両面接着剤層４６によってラミネートカバー４２を取り付けるカセット１００の多層ラミネート実施形態では、接着剤層４６の厚さを調節してチャンネル１２の空洞１８の内径を変え、それによって種々の厚さの水和可能なストリップ媒体を受け入れてもよい。
【０１２０】
カセット１００の複層ラミネートの代わりの実施形態では、ラミネートカバー４２はそれ自体が一般に上記で説明した可撓性のフィルムより厚い形状保持部材の形状に作られる。これらの実施形態のあるものでは、ラミネートカバー４２は個別の構造として形成される。その他の実施形態では、形状保持ラミネートカバー４２および形状保持部材１０は互いの間に存在する単数または複数のヒンジで互いに着脱式に取り付けられる。ヒンジはそれ自体別個の中間構造の形にする必要はなく、その代わりに形状保持部材１０とラミネートカバー４２との間の折り畳み可能なシームの形にしてもよい。そのようなシームはたとえばドリルビットを保管するために設計されたプラスチックケースでは普通である。
【０１２１】
ラミネートカバー４２が形状保持性である場合には、たとえば形状保持部材１０にラミネートカバー４２をはめ込むことによって、形状保持部材１０に組み込んでもよい。形状保持部材１０および／またはラミネートカバー４２上の圧力適応表面によって、二つの層の間の密封が容易になり電気泳動に適する封入部材が形成される。形状保持部材１０へのラミネートカバー４２のはめ込みによる組立を特に説明したが、目違い継ぎ、スロットとタブの噛み合わせなどその他の任意の機械的な係合手法を用いても同様の効果が得られる。
【０１２２】
カセット１００の多層ラミネート実施形態では、―可撓性のラミネートカバーによるものも形状保持ラミネートカバーによるものもともに―形状保持部材１０へのチャンネル１２のくぼみの深さを調節することによって空洞１８の内径を調節してもよい。ラミネートカバー４２が膜より厚いカセット１００の多層ラミネート実施形態では、ラミネートカバー４２へのチャンネル１２のくぼみの深さを調節することによって、空洞１８の内径をさらに調節してもよい。
【０１２３】
チャンネル１２は―カセット１００の多層ラミネートおよび一体実施形態の両方で―ＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能ストリップを基にする電気泳動媒体の脱水された状態での挿入を可能にし、水和後にストリップを収容して封入するために必要な大きさにする。
【０１２４】
アマシャム・バイオサイエンセズ（米国ニュー・ジャージー州のピスカタウェイ）から現在市販されているインモビリン・ドライストリップＩＰＧストリップは幅約３ｍｍおよび深さ０．５ｍｍを有する。従ってこれらの市販のＩＰＧストリップの電気泳動を可能にするためにカセット１００のチャンネル１２はそのようなストリップを脱水された状態で着脱式に係合し、再水和されたときストリップを収容して封入するために少なくとも約３．０ｍｍ、３．１ｍｍ、３．２ｍｍ、３．３ｍｍ、３．４ｍｍおよび３．５ｍｍ、３．６ｍｍ、３．７ｍｍ、３．８ｍｍ、３．９ｍｍ、４．０ｍｍ、および４．１ｍｍにも達する幅、少なくとも約０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．６１ｍｍ、０．６２ｍｍ、０．６３ｍｍ、０．６４ｍｍ、０．６５ｍｍ、０．６６ｍｍ、０．６７ｍｍ、０．６８ｍｍ、０．６９ｍｍ、および０．７ｍｍ、０．７１ｍｍ、０．７２ｍｍ、０．７３ｍｍ、０．７４ｍｍ、０．７５ｍｍ、０．７６ｍｍ、および０．７７ｍｍにも達する深さを有する。
【０１２５】
バイオ‐ラッド（米国カリフォルニア州のハーキュリーズ）から現在市販されているレディーストリップＩＰＧストリップはストリップ幅３．３ｍｍおよびゲル厚さ０．５ｍｍを有する。従って、これらの市販のＩＰＧストリップの電気泳動を可能にするために、カセット１００のチャンネル１２はそのようなストリップを脱水された状態で着脱式に係合し、再水和されたときストリップを収容して封入するために近似的に少なくとも約３．３ｍｍ、３．４ｍｍ、および３．５ｍｍ、３．６ｍｍ、３．７ｍｍ、３．８ｍｍ、３．９ｍｍ、４．０ｍｍ、および４．１ｍｍにも達する幅、少なくとも約０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．６１ｍｍ、０．６２ｍｍ、０．６３ｍｍ、０．６４ｍｍ、０．６５ｍｍ、０．６６ｍｍ、０．６７ｍｍ、０．６８ｍｍ、０．６９ｍｍ、および０．７ｍｍにも達する深さを有する。
【０１２６】
両方の製造業者からのストリップの電気泳動に適する現在好ましい実施形態では、チャンネル１２は幅３．７ｍｍおよび深さ０．６４ｍｍを有する。
【０１２７】
予測されるように、現在用いられているものとは異なる寸法でプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を製造してもよく、おそらく製造する可能性が高い。従って、本発明のカセット１００は上記で説明したストリップとの使用に必要な大きさに合わせたものに限定されない。
【０１２８】
脱水された状態でプレキャスト水和可能なストリップを基にする媒体の挿入を可能にし、再水和されたときストリップを収容して封入するためのチャンネル１２の内部の寸法の設計は十分に当分野の技術範囲内である。
【０１２９】
任意の所定の深さおよび幅のプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体２０に対するチャンネル１２の内部寸法の適格性の簡単な試験法は以下の通りである。
（１）カセットを水平に置き、チャンネル１２を水で満たす。
（２）入口１４または入口１６からストリップ２０をチャンネル１２内に手動で挿入し、できるだけ奥へ入れる。
（３）８時間後カセット１００を垂直に立てて観察する。
【０１３０】
工程（２）で挿入のために選んだ入口の外側にストリップ２０の１ｃｍ未満が残る点までストリップ２０をチャンネル１２内に進められ、および工程（３）で封入した分離媒体の５０％より多くと空気が直接接触しなければ、チャンネル１２の寸法は適格である。ストリップ２０はまた工程（３）でカセットを一度垂直にしたら、カセット内に収容されて残るはずである。
【０１３１】
使用可能なチャンネル寸法の範囲の一方の端では、分離媒体の膨潤によって実質的にチャンネル空洞のすべてに沿って分離媒体はチャンネル内壁と直接密着して接触する。この場合には、上部のチャンネル入口に加えられた可視標識水溶液（たとえば水中の０．２重量／体積％ブロムフェノールブルー）はチャンネル空洞から実質的に排除される。すなわち、一般に可視標識水溶液はチャンネル入口からチャンネル空洞内へ約０．２５ｃｍまでしか進入しない。使用可能なチャンネル寸法の範囲の他の端では、分離媒体の膨潤は実質的にチャンネル空洞のすべてに沿って分離媒体がチャンネル内壁と密着して接触するためには不十分である。この後者の場合には、カセットを垂直にすると水中の０．２重量／体積％ブロムフェノールブルーなどの可視標識水溶液は上部の入口からチャンネル空洞に入る。しかし、どちらの場合にも空気は封入した分離媒体の５０％より多くとは接触しない。
【０１３２】
所定の寸法のプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体のためのチャンネル１２の内部寸法の適格性のための別の機能試験は、上記に示した試験の工程（３）を実際の電気泳動実験で置き換えることである。工程（２）で挿入のために選んだ入口の外側にストリップ２０の１ｃｍ未満が残る点までストリップ２０をチャンネル１２内に進められ、および電気泳動後に適切な電気泳動分離が達成されればチャンネル１２の寸法は適格である。
【０１３３】
ストリップ２０がＩＰＧストリップであれば、通常はこの後者の試験を以下のように実施し得る。
【０１３４】
ゼルバ(Ｓｅｒｖａ)ＩＥＦ標準液（カタログ番号３９２１２‐０１、ドイツのハイデルベルグのゼルバ・エレクトロフォレシス社（Ｓｅｒｖａ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ＧｍｂＨ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ））の５．０μＬを、チャンネルを満たすために十分な以下の組成の再水和緩衝液と混合する。８．０Ｍ尿素、０．５％両性電解質（アマシャム・バイオサイエンセズ社カタログ番号１７‐６００１‐１１の３‐１０  ＩＰＧ緩衝液）、２．０％(重量／体積)ＣＨＡＰＳ、２０ｍＭ  ＤＴＴ、０．００２５％(重量／体積)ブロムフェノールブルー。カセットを水平に置き、カセットのチャンネル中にピペットで水溶液を加える。約３ｍｍがチャンネル入口より出るようにストリップをチャンネル内に挿入する。チャンネル入口をカバーテープで密閉し、８‐１６時間ストリップを再水和させる。カバーテープおよび、もしあれば試料導入ウェルを取り出す。
【０１３５】
各入口の組に電極ウィック（下記でさらに説明する）を装着する。各電極ウィックに７５０μＬの脱イオン水を均一に適用する。
【０１３６】
バッファコアの電極（以下でさらに説明する）にカセットを接触させる。バッファダム（下記でさらに説明する）をバッファコアの反対側の接触面に装着する。バッファコアを電気泳動室に滑り込ませ、バッファコアを囲む外室を水で満たす。水がカセットの高さを超えて内室（カセットおよびバッファコアによって外壁が定まる）内にこぼれ落ちないように注意する。
【０１３７】
以下のプロフィルに従って三段階で電圧を印加する。２００Ｖで２０分間、４５０Ｖで１５分間、７５０Ｖで１５分間、２０００ボルトで３０分間。
【０１３８】
離散的なマーカーのバンドが観察できれば、チャンネル寸法は適格である。
【０１３９】
必ずというわけではないが、たとえば図２に示すように、一般にチャンネル入口１４と１６との間隔は実質的にストリップ２０の全長をチャンネル１２が係合するように設定する。
【０１４０】
さまざまな長さのＩＰＧストリップが現在市販されている。たとえば、アマシャム・バイオサイエンセズ社（米国ニュー・ジャージー州のピスカタウェイ）から現在市販されているインモビリン・ドライストリップＩＰＧストリップはゲルの長さ７０ｍｍ、１１０ｍｍ、１３０ｍｍ、１８０ｍｍおよび２４０ｍｍで入手できる。バイオ‐ラッド社（米国カリフォルニア州のハーキュリーズ）から現在市販されているレディーストリップＩＰＧストリップは、ゲルの長さ７０ｍｍ、１１０および１７０ｍｍで入手できる。インビトロジェン社（米国カリフォルニア州のカールズバッド）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ，ＵＳＡ）から現在市販されているズーム（登録商標）（ＺＯＯＭ（登録商標））ＩＰＧストリップはゲルの長さ７０ｍｍを有する。
【０１４１】
従って、本発明のカセット１００の現在好ましい特定の実施形態では、実質的にゲルの長さ７０ｍｍ、１１０ｍｍ、１７０ｍｍ、１８０ｍｍおよび長さ２４０ｍｍを有するストリップの全長を収容するようにチャンネル１２の形状を定める。
【０１４２】
市販のそのようなＩＰＧストリップでは、一般にポリエステルの基材が両端でゲルよりも若干張り出している。従って、一般にチャンネル１２は少なくとも記載されるゲルの長さ（７０、１００、１７０、１８０、または２４０ｍｍ）と同じ長さを有し、一般に両端に１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、また６ｍｍにも達する延長部を有する。従って、名目ゲル長さ７０ｍｍのＩＰＧストリップの場合には、チャンネル１２は少なくとも長さが約７０ｍｍ、長さが７２ｍｍ、長さが７４ｍｍ、長さが７６ｍｍ、長さが７８ｍｍ、長さが８０または８２ｍｍにも達する。記載されるゲル長さが７０ｍｍのＩＰＧストリップの場合の現在好ましい実施形態では、チャンネル１２は長さ８０ｍｍであろう。
【０１４３】
上記で説明したように、再水和可能なストリップを基にする分離媒体は将来さまざまな幅および深さで入手可能になると予想され、それとまったく同じくさまざまな長さで利用できると予想される。従って、任意の選ばれた長さのプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体と係合するように寸法を定めたチャンネル１２を有するカセット１００を提供することは本発明の一つの局面である。
【０１４４】
上記で示唆したように、ストリップ２０がチャンネル１２より過度に長くても短くても好ましくない。
【０１４５】
たとえば、ストリップ２０が入口１４、入口１６、またはその両方よりも実質的に長いと、ストリップ２０の長すぎる部分（単数または複数）は大気中のＣＯ２に接触し、本発明の重要な長所を無効にする。さらに、ストリップ２０のはみ出した部分（単数または複数）によって両性電解質および／または蛋白質のストリップからの漏出が可能になる。さらに、間隔を有する電気的な接点の間に存在する分離媒体の部分だけが機能として分離のために利用でき、ゲルの機能部分が減る。最後に、はみ出した部分（単数または複数）は電気泳動のために適切に行われることが必要な電気的な接触の確立を機械的に妨害する可能性がある。ストリップ２０がチャンネル１２より短いときには、封入したストリップと効果的な電気的な接触を確立することが困難になることがある。
【０１４６】
最適ではない長さのチャンネルを有するカセット内のこれらの問題に対処するために、ストリップ２０がチャンネル１２より長すぎるなら、長すぎる部分をはさみまたはナイフで切り落としてよい。一般にストリップ２０の分離媒体のない部分だけをそうやって切り落とす。ストリップ２０がチャンネル１２より短すぎるなら、不足の末端部分を導電性のチャンネル充填材料で満たすことによって、不足の末端部分をチャンネル１２の外部との効果的な電気的接触状態にすればよい。
【０１４７】
通常は、長さ不足のストリップ２０の先端をカセット１００の入口１４または１６と電気的に接触させるために使用される物質としては、液体または半流体の状態で適用することができ、その状態でチャンネル内部に形状を合わせることができ、その後重合またはゲル化して形状保持相になる物質がある。
【０１４８】
通常は、その物質はアガロースなどポリマーゲルでもよい。そのように用いられるとき、アガロースは再水和水溶液など電解質含有緩衝液の存在下で融解状態とし、融解した液体として入口１４、入口１６、またはその両方に適用し、その後温度の低下により自発的にゲル化させてもよい。また、ポリアクリルアミドを用いてもよいが、ただしこの後者の場合には当分野で公知のように、触媒を添加してモノマーおよび架橋剤の重合を実施しなければならない。
【０１４９】
通常は、カセット１００は複数のチャンネル１２を含む。カセット１００が複数のチャンネル１２を含む場合には、通常は複数のチャンネル１２の電流の流れ軸は実質的に互いに平行であり、複数のチャンネル１２の空洞１８はチャンネル入口１４および１６を除いて互いに流体による接触はない。
【０１５０】
そのような実施形態では、チャンネル１２は同一の空洞１８の寸法を有する必要はなく、従って単一のカセット１００が種々の寸法のストリップ２０を収容する。しかし、一般的には複数のチャンネル１２の空洞１８はすべて同じ内部寸法を有する。
【０１５１】
ユーザによるストリップ２０のチャンネル１２内への挿入が可能であるとしてカセット１００を上記で説明したが、上記で説明したように製造時にストリップ２０が既に挿入ずみであるカセットを提供することは本発明の別の局面である。通常は、そのようなカセット１００は使い捨てであってもよい。
【０１５２】
試料適用を容易にするために、特に複数のチャンネル１２の間の相互汚染なしで試料適用を容易にするため、通常は、カセット１００は試料導入ウェルを含んでもよい。図１Ａはそのような試料導入ウェルの一つの実施形態を示し、図１Ｂおよび１Ｃはそのような試料導入ウェルの別の実施形態を示す。
【０１５３】
図１Ａを参照して、二つのウェル形成部材２２を有するカセット１００を示す。六個の入口１４および六個の入口１６のそれぞれで二つのウェル形成部材によって試料導入ウェルと呼ばれる別個の液溜めの形が定まる。ウェル形成部材２２を形状保持部材１０より上にしてカセット１００を水平にすると、各試料導入ウェルは隣接する入口とクロスオーバ流体接触なく入口１４（または入口１６）と接触する所定の最大量の流体を保持することができる。
【０１５４】
ストリップ２０の挿入後に分画する試料を注入する場合には、試料導入ウェルによって最大液溜め体積未満の体積の試料をクロスオーバ汚染なしで個々のウェル１４（および／または１６）に別個に注入することが可能になる。チャンネル１２内へのストリップ２０の挿入前に再水和緩衝液中で試料を注入する場合には、ストリップ挿入時にチャンネル１２から取り出される試料によるクロスオーバ汚染を試料導入ウェルが防ぐ。
【０１５５】
分画する試料（ＩＰＧストリップ上での等電点電気泳動法用の蛋白質試料など）がストリップ２０の分離媒体に入ったあと、その後入口１４を流体によって互いに連絡するように配置し、またその後入口１６を流体によって互いに連絡するように配置しても、通常はチャンネル１２の間のクロスオーバ汚染は起こらない。従って、ウェル形成部材２２は取り外し可能であってもよい。そのように取り外すことによって、図３Ｂに示し下記でさらに説明するようにその後の導電性ウィック２４の使用を助長してもよい。
【０１５６】
一般にウェル形成部材２２は電気泳動の前に取り外すので、ウェル形成部材２２を構築することができる物質は形状保持部材１０および、カセット１００の多層ラミネート実施形態ではラミネートカバー４２、に対するよりも制約が少ない。実際、ウェル形成部材２２は実質的に再水和水溶液と化学的に反応しない任意の物質、たとえばセラミック、石英、ガラス、ケイ素およびその誘導体、プラスチック、天然または合成ゴム重合体、またはそれらの混合物から構築してもよい。ウェル形成部材２２の構築に有用なプラスチックにはポリメチルアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ四フッ化エチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアニリン、およびそれらの混合物がある。シリコーンおよびその誘導体もまた有用である。
【０１５７】
実施形態によっては、導電性物質でウェル形成部材２２を構成してもよく、これによってストリップ２０の「能動再水和」が助長される。「能動再水和」では、入口１４および１６との間でストリップ２０のチャンネル電流の流れ軸に沿って確立した約１００Ｖの低い電位勾配の存在下でストリップ２０を再水和する。
【０１５８】
能動再水和が望ましい場合には導電性物質、たとえば炭素含浸ポリマーまたは炭素ドーピングポリマーなど導電性ポリマーでウェル形成部材２２を構成してもよい。ストリップ２０および再水和水溶液をともにチャンネル１２に入れた後（どちらの順でも）、カソードを第一の導電性ウェル形成部材２２に接触させ、アノードを第二の導電性ウェル形成部材２２に接触させ、再水和期間の間電圧を印加する。アノードおよびカソードはたとえばマルチフォル（ＭｕｌｔｉＰｈｏｒ）（ニュー・ジャージー州ピスカタウェイのアマシャム・バイオサイエンセズ社）またはブルー・ホライゾン（Ｂｌｕｅ  Ｈｏｒｉｚｏｎ）（ドイツ、ハイデルベルグのゼルバ社）装置で見られるような電極バーでもよい。
【０１５９】
カセット１００が一体型―すなわち形状保持部材１０中に完全に造られたチャンネル１２を有する―のときには、ウェル形成部材２２を形状保持部材１０に取り付けてもよい。代わりにカセット１００が複層ラミネート―たとえば一部ラミネートカバー４２で造られたチャンネル１２を有する―ときには、図５に示すようにウェル形成部材２２をラミネートカバー４２に取り付けてもよい。
【０１６０】
図５は、ウェル形成部材両面接着層５４を用いてラミネートカバー４２に接着して取り付けたウェル形成部材２２を示す側面分解透視図である。しかし、その考察が本明細書において参考として援用される、形状保持部材１０へのラミネートカバー４２の取り付けに関して、熱溶接、超音波溶接および液体または部分的に硬化した接着剤の利用を含む微細加工技術で周知のさまざまな取り付け手段ならびに接着層手段によってウェル形成部材２２をラミネートカバー４２に取り付けてもよい。
【０１６１】
あるいは、スナップのような対面咬合面の係合、またはトングと溝との係合、あるいはタブとスロットとの係合によってウェル形成部材２２をラミネートカバー４２に取り付けてもよい。
【０１６２】
どのように結合しても、通常はウェル形成部材２２をカセット１００に可逆的に取り付け、従って電気泳動に先立ってウェル形成部材を取り外せるようにする。取り付けがウェル形成部材両面接着層５４による場合には、通常はウェル形成部材２２より形状保持部材１０に対して（あるいは複層ラミネート実施形態ではラミネートカバー４２に対して）強く接着するように接着層を設計する。接着強さが異なるそのような実施形態では、一般にウェル形成部材２２を取り外すと接着剤層５４が形状保持部材１０（あるいはラミネートカバー４２）上に残り、下記でさらに説明するように導電性ウィックが使用しやすくなる。
【０１６３】
図３Ａは、下記でさらに説明するように導電性ウィックの使用前にウェル形成部材２２を取り外した本発明のカセットの実施形態を示す。
【０１６４】
ストリップ２０の分離媒体内への試料の導入によって、一般に複数のチャンネル１２の間などでのような試料の相互汚染が起こる可能性はなくなり、従って電気泳動中にウェル形成部材２２が引き続き存在する必要はないが、試料適用後に入口１４および／または１６をさらに密封することは、それでもなお有利であり得る。  
【０１６５】
これら後者の実施形態では、導電性であり、入口および／または試料導入ウェルの形状に合わせた状態で適用することができ、その後重合またはゲル化して形状保持相になる物質の入口１４および／または１６への適用によって密閉を実現する。上記のように、有用なことにはそのような物質はアガロースまたはアクリルアミドなど高分子ゲルでもよい。
【０１６６】
特に有用な手法では、チャンネル１２および入口１４（および／または入口１６）を形状保持部材１０の表面と同じレベルまで満たすのに十分な量の物質で入口１４および／または１６を密閉する。そのような幾何学配置にすれば、ストリップ２０のアノード側およびカソード側末端とアノード電極およびカソード電極との直接または間接の電気的な接触が容易になる。
【０１６７】
図１Ａに戻って、カセット１００は、必要に応じて、有用には、リブ４０を含み得る。
【０１６８】
リブ４０はカセット１００の製造時にラミネートカバー４２とウェル形成部材２２との位置合わせを容易にする。下記でさらに説明するように、リブ４０はまた電気泳動チャンバまたはバッファコアによるカセット１００の動作のための適切な係合を容易にする。
【０１６９】
リブ４０は形状保持部材１０から直接機械加工または成形してもよく、あるいは別個に構築して形状保持材に固定してもよい。別個に構築するときには、有用には容易に機械加工、成形、またはエッチングされ、化学的に電気泳動緩衝系と共存する―すなわち電気泳動緩衝系と接触してもほとんど分解しない―固体物質または半固体物質からリブ４０を構築する。有用には、セラミック、石英、ガラス、ケイ素およびその誘導体、またはプラスチック、あるいはそれらの混合物を含む実質的に電気絶縁性の物質でリブ４０を構築してもよい。リブ４０の構築に有用なプラスチックにはポリメチルアクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ四フッ化エチレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ニトロセルロース、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリアニリン、ポリエステル、およびそれらの混合物およびコポリマーがある。
【０１７０】
上述のように、ストリップを再水和してストリップ２０中に試料を導入したらストリップ２０をチャンネル１２の空洞１８内に収容する。ストリップ２０をこのように封入したら、電圧勾配を印加して内部の被検体の電気泳動分離を実現するために十分な電流をチャンネル電流軸に沿ってストリップ２０中に流すことにより、カセット１００からストリップ２０を取り出すことなく電気泳動を実行してもよい。
【０１７１】
図３Ｂはカセット中に収容したストリップ２０をカソード電極およびアノード電極と接触可能にして必要な電気回路を完成する一つの有用な、しかし非限定的な手法を例示する。
【０１７２】
図３Ｂは六本のチャンネル１２を有する本発明のカセットの正面透視図である。図に示すように、第一の導電性ウィック２４は入口１４でストリップ２０（利用可能な六本のチャンネル１２のうち三本に存在する）に接触し、第二の導電性ウィック２４は入口１６でストリップ２０に接触する。
【０１７３】
ウィック２４は導電性物質を含む。物質は構造的に導電性である必要はない。すなわち、ウィック２４は湿ったときに導電性であれば十分であり、実際、代表的には、ウィック２４は湿ったときに導電性である。この後者の場合、有用には、紙、ニトロセルロース、フェルト、ナイロン、またはそれらの誘導体など水分を吸収しやすい物質でウィック２４を構成してもよい。
【０１７４】
上記で説明したように、ウィック２４の代わりに、あるいはウィック２４の存在に加え、アガロースなどの導電性ポリマーまたはヒドロゲルを介在させてカソード電極およびアノード電極にストリップ２０を電気的に接続させてもよい。
【０１７５】
図３Ｂに示すように、好ましくは第一の導電性ウィック２４は複数の入口１４のそれぞれと接触してもよく、好ましくは第二の導電性ウィック２４は複数の入口１６のそれぞれと接触してもよく、複数のチャンネル１２への電流の並列な印加を容易にする。有用であるがそのような幾何学配置は必須ではない。
【０１７６】
次に第一の導電性ウィック２４を電極と接触させ、カソードまたはアノードのどちらか一方として使用する。ウィック２４をカソードにするかアノードにするかの選択は、意図する電気泳動技法、試料適用位置、および電気泳動技術の当業者に周知のその他の条件に依存する。例えば、ストリップの一端が酸性で他端が塩基性のＩＰＧストリップを用いる等電点電気泳動の場合には、好ましくはストリップの塩基性の端がカソード電極と電気的に接続するような配置にする。
【０１７７】
次に第二の導電性ウィック２４を電極と接触させる（第一のウィック２４がカソードと接触していればアノード、第一のウィック２４がアノードと接触していればカソード）。
【０１７８】
効果的な電気的接続が確保される限り、ウィック２４へ電極を取付ける任意の手段を用いてもよい。
【０１７９】
導電性ウィック２４を使用する代わりに、アノード電極およびカソード電極をストリップ２０に直接接触させて、封入したストリップ２０との間隔を有する電気的な接続を実施してもよい。アノード電極およびカソード電極を入口１４または１６に通すことによって、あるいは電極を入口１４および／または１６以外の場所で形状保持部材１０またはラミネートカバー４２に通すことによって、接触を実施してもよい。後者の手法の例として、ラミネートカバー４２が可撓性フィルムである実施形態では、剃刀の刃のような形状の電極を使用してラミネートカバー４２を突き通すことによって、間隔を空けて封入したストリップ２０に接触させてもよい。
【０１８０】
その後はカセット１００を任意の物理的な方向に置いて電気泳動を実行してもよい。特に有用な手法では、カセット１００を垂直に保持して電気泳動を実行することを可能にするアダプタを用いて電極接触を確保する。カセット１００が垂直にされたときでも、カセット１００のチャンネル１２は望みに応じて水平であっても垂直であってもよい。
【０１８１】
図３Ｂに戻り、従って内部にストリップ２０を収容する本発明のカセット１００を垂直方向で電気泳動することを可能にするアダプタを提供することは本発明の別の局面である。カセット１００自体が垂直方向にあるときでもチャンネル１２は水平方向にあってもよいことに注意すべきである。そのような方向では、カセット１００のチャンネル１２は、複数存在すれば互いに垂直方向に一定距離離れて位置する。従って、紛らわしさを避けるため、用語「垂直」は、カセットの方向を指し、チャンネルの方向を指すものではないことを意図する。
【０１８２】
垂直なカセット１００の電気泳動は電気泳動装置の設置面積を小さくするという明らかな特長を有し、貴重な作業スペースを他の装置または用途に空ける。
【０１８３】
その上さらに、スラブゲル電気泳動を垂直に実行するモジュラー電気泳動システムは、周知であり（例えば、米国特許第５，８８８，３６９号および同第６，００１，２３３号参照）、市販されている（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ，ＵＳＡ；Ｂｉｏ−Ｒａｄ，Ｈｅｒｃｕｌｅｓ，ＣＡ，ＵＳＡ）。好ましい実施形態では、本発明のアダプタによってそのような既存のモジュラー電気泳動システム中で本発明のカセット１００を電気泳動することが可能になり、ＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能電気泳動分離媒体の電気泳動用のそのような既に購入した装置の効率的な使用が可能になる。
【０１８４】
図６Ａは、本明細書中では本発明のバッファコアと称するアダプタの正面透視図である。図６Ｂは、本発明のカセット（後）とまだ接触していないが、使用時の態勢で位置合わせしたバッファコア（前）の正面透視図である。図６Ｃに使用時の接触の様子を示す。観察され得るように、カソード電極ワイヤー３１をカセット１００のカソードウィック２４に、アノード電極ワイヤー３２をカセット１００のアノードウィック２４に同時に位置合わせしてバッファコア２６を設計する。
【０１８５】
図６Ｂに示すように、カソードワイヤー３１は第一の末端でカソード接点３８に取り付けられ、同じようにアノードワイヤー３２は第一の末端でアノード接点３６に取り付けられる。接点３８および３６は標準雌プラグを有するワイヤーの着脱自在な取り付けを可能にする。電気泳動技術で周知のように、一般にそのようなワイヤーの他方の末端は調節可能な電源などの電源に接続される。
【０１８６】
同じく図に示すように、カソードワイヤー３１はカソード接点３８から支持体２８に延びて第二の末端で終わり、アノードワイヤー３２はアノード接点３６から支持体３０に延びて第二の末端で終わる。一般に実質的に電気絶縁性であり、実質的に電気泳動用緩衝液に不活性である物質で支持体２８および３０を構成する。例えば、ポリカーボネートなどのプラスチックで簡便に支持体２８および３０を造る。
【０１８７】
カセット１００に外部圧縮力を内向きに加えて、カセット１００のアノードワイヤー３２、カソードワイヤー３１とそれぞれのウィック２４との間の接触を実現する。それによってそれぞれの支持体とウィックとの間でアノードワイヤーおよびカソードワイヤーを圧迫して電気的な回路を完成する。
【０１８８】
図６Ｄに示すように、バッファコア２６は同時に第二のカセット１００と使用時の態勢で位置合わせして接触させてもよく、一般にそうされる。このように位置合わせし、このように接触させると、バッファコア２６およびカセット１００は上部だけが開き、上部を除いて外部の液体からは密閉された内部チャンバ６２の形状になる。電気泳動する必要のある数のストリップを単一のカセットだけで収容できるなら、カセット１００と同じような寸法にしてあるがチャンネル１２のない「バッファダム」を用いてバッファコアの内部チャンバ６２を完成してもよい。
【０１８９】
本発明のカセットおよびバッファコアを用いて電気泳動を実行するために、複数のカセット１００（または単一のカセット１００およびバッファダム）を位置合わせしてバッファコア２６に接触させる。次に、このアセンブリを電気泳動緩衝液チャンバ３４中に係合する。緩衝液チャンバはそれ自体または別の装置と協同で複数のカセット１００（または単一のカセット１００およびバッファダム）を圧迫してバッファコア２６と密封して接触させる。参考として本明細書中に全体が援用される米国特許第６，００１，２３３号中にさらに説明されているように、そのような別の圧迫装置はカム駆動クランプ「張力くさび」であってもよい。
【０１９０】
あるいは、まず電気泳動緩衝液チャンバ３４内にバッファコア２６をゆるく係合し、その後バッファコア２６に対してカセットを位置合わせし、接触させ、次にさらに圧迫する。
【０１９１】
一般に、必要に応じてではあるが、バッファコア２６の溝７０にはめ込んだシリコーンガスケットなど、図６Ａおよび６Ｄに示すガスケットによってバッファコア２６と複数のカセット１００（または単一のカセット１００とバッファダム）との間の液密接触をさらに助長する。
【０１９２】
上述のように、密封して係合したバッファコア２６および複数のカセット１００（または単一のカセット１００およびバッファダム）によって内部チャンバ６２の形が定まる。電気泳動チャンバ６０内の流体液面がカセット１００にあふれない限り、カソードワイヤー３１およびアノードワイヤー３２は、電気泳動チャンバ３４（チャンバ６０）内でバッファコア２６の外部に存在する流体からこのチャンバによって隔離される。
【０１９３】
従って、カセット１００にあふれず、電気回路に影響を及ぼさないレベルまで、電気泳動チャンバ３４を選ばれた任意の溶液で満たしてもよい。従って、好ましくはそのような流体をヒートシンクとして使用して、カセット１００内でストリップ２０に電流を流す際にストリップ２０の温度を低下させてもよい。
【０１９４】
接点３６および３８を介してアノードおよびカソードを電源に接続することによって電気泳動を実行する。図１１に例示するように、電極を組み込んだカバーをかぶせることによって簡便にこれを実行することがある。好ましくは、既存の電気泳動チャンバに適合し、しかし本発明のバッファコアとだけインターフェースを取るようにして、本発明で使用できるようにカバーを設計することがある。
【０１９５】
ストリップ２０の分離媒体内で被検体の分離を実施するために十分な電位差（電圧勾配）を印加する。ストリップ２０がＩＰＧストリップである実施形態では、タンパク質は電圧勾配に影響されて移動し始め、タンパク質のｐＩが固定された勾配上のｐＨと一致する地点で等電点電気泳動されたタンパク質は移動を止める。
【０１９６】
電源とゲルとの間のさまざまな接続の固有抵抗に起因して、間隔を有する電気的な接触とストリップ２０とによって実際に達成される電圧差は電源によって報告されるものより常に小さい。本発明のカセットおよびバッファコアでは、そのような寄生インピーダンスは、例えば、（ｉ）電源へのケーブル接続、（ｉｉ）ケーブル自体の抵抗、（ｉｉｉ）ケーブルと電極との間の接触抵抗、（ｉｖ）電極とウィックとの間の接触抵抗、（ｖ）内方浸透または拡散のどちらかによって運転中に変化し得る湿ったウィック中のイオン濃度の関数であるウィック自体のインピーダンス、（ｖｉ）界面の圧力によって影響されるウィックとゲル表面との間の接触抵抗、（ｖｉｉ）ゲルの固有インピーダンスを含む。
【０１９７】
別の局面では、本発明は先行技術中で電気泳動に用いる先行技術装置中に見られるものよりも実質的に低い電源とプレキャスト水和可能分離媒体との間の抵抗経路を提供する装置を提供する。減少した抵抗によってＩＰＧストリップなどプレキャスト水和可能分離媒体を電気泳動し得る効率が実質的に増大する。
【０１９８】
寄生インピーダンスのうち、電極とウィックとの間およびウィックとゲルとの間の接触抵抗は電源からゲルまでの電圧降下全体に顕著に寄与し得る。これらの接触抵抗はそれぞれの接触圧力に依存する。内向きにカセット１００に加えられる任意の所定圧縮力で、これらの電気的に効果的な接触圧力の大きさはこれらの場所で与えられる力の比率に依存する。従って、好ましくは外部圧縮力を不連続に配分し、第一および第二のチャンネル入口でカセット１００上の他の場所よりも大きな接触圧力を生むように支持体２８と３０を設計する。
【０１９９】
図６Ａ〜６Ｃに示す第一の系列の例示的な実施形態では、支持体２８および支持体３０のカセット接触面は非平面である。すなわち複数の不連続なくぼみが間にある一連の突起の形状を全体的に定める。このように造り出されたギザギザ面によってアノードワイヤー３１およびカソードワイヤー３２に外部圧縮力を不連続的に配分することができる。
【０２００】
図に示す実施形態では、くぼみは電極ワイヤーとそれぞれの支持体との接触に周期的な不連続性を生じさせるために十分に深い。そのようなくぼみの深さは必須ではない。
【０２０１】
間にある突起がカセット１００の入口１４（他方の電極の場合に入口１６も同じ）とそれぞれ位置を合わせるようにくぼみを配置する。入口１４および１６の横方向の大きさとほぼ等しい大きさを有する突起を造り出すようにくぼみの大きさを決める。
【０２０２】
例えば、六つのストリップ２０を保持することができるカセット１００の実施形態との電気的に非効率な接触を最小にする（従って電気的に効率的な接触の比率を最大にする）ために、支持体２８および３０は（少なくとも一つのカセット接触面上に）六つの突起を有する。カセット１００の六つの入口１４（入口１６も同じ）の一つとそれぞれ位置を合わせて突起を配置し、好ましくは入口１４および１６の面方向の大きさとほぼ等しくなるように突起の大きさを定める。
【０２０３】
一般に、同じカセット１００と接触する支持体２８および支持体３０の面は同じ数の突起を有する。しかし、異なる数のストリップ２０を収容する二つのカセット１００が二つのカセット接触面に接触するなら、支持体２８および３０のそれぞれで二つのカセット接触面が同じ数の突起（図６Ａ〜６Ｃに例示する実施形態の場合のように）を有する必要はない。しかし、一般的には二つのカセット接触面は同じ数の突起を有する。
【０２０４】
別の系列の実施形態（図示せず）では、支持体２８および支持体３０にはくぼみがない。その代わり支持体は造りが非一体型であり、圧縮率に差のある物質を含む。カセット１００の入口１４（１６も同じ）に位置を合わせて最も圧縮率の低い物質を配置し、カセット１００上の他の場所に位置を合わせて圧縮率のより高い物質を配置する。異なる圧縮度が外部圧縮力の差別的な配分の原因となり、入口１４（および１６）で増大した接触圧力を生じる。
【０２０５】
不連続的に加えられた圧力―例えば、図６Ａ〜６Ｃ中のように支持体２８および３０の外向き表面をギザギザにすることによって引き起こされる―によって、電圧（および電流）がストリップ２０に印加され得る効率は著しく改善される。本明細書中では電源からの所定の電圧出力に対して同一試料を有する同一ストリップ２０で測定された電流の比として定義される、ＩＰＧストリップへの電圧（および電流）印加効率は、本発明のカセットおよびバッファコアを用いると、先行技術の水平方向の油浸漬ＩＰＧ電気泳動装置と比較して少なくとも２倍良好、３倍良好、４倍良好であり、少なくとも５倍良好なことさえあり得る。効率は少なくとも６倍、７倍、８倍、９倍および少なくとも１０倍良好なことさえあり得る。本明細書中の実施例２および３に示し、図９および１０にプロットしたデータは、先行技術の油浸漬フラットベッドＩＰＧ装置を用いて観測されるよりも２〜４倍良好な効率を示す。
【０２０６】
増大した電気伝達効率は顕著な特長を提供する。
【０２０７】
増大した効率によって、実質的に低い電源電圧および電源電流を用いてＩＰＧ  ＩＥＦを実行することが可能になり、電流限定手段のないより安価な電源装置を使用することが可能になる。下記の実施例３に示すデータによって、階段状の電圧プロフィルしか提供できない調整機能のない簡単な電源装置でさえ使用されることがあり、無段変圧電圧プロフィルを提供できる電源装置の必要がないことを例証する。
【０２０８】
増大した効率によってより短い運転時間で等電点電気泳動に必要なボルト−時間に到達できるようになる。
【０２０９】
本発明のカセットおよびバッファコアを用いると、試料、ストリップ長、ストリップｐＨ範囲、および電圧プロフィルに依存するがわずか６時間、５時間、４時間、わずか３．５時間、３．０時間、２．５時間、２．０時間でも、あるいはわずか１．５時間または１．２５時間でも等電点電気泳動を実施できる。従って、一般に１．２５〜１０時間、１．５〜９時間、１．７５〜８時間、２〜７時間、２．５〜６時間、および１〜３時間でも等電点電気泳動を実施できる。
【０２１０】
従って、既存の水平フラットベッド油浸漬装置によるよりも少なくとも二倍速く、多くの場合に少なくとも３倍、４倍、ときには５倍も速く等電点電気泳動を実施できる。時には少なくとも６倍、７倍、８倍、９倍、ときには１０倍も速く等電点電気泳動を実施できる。
【０２１１】
例えば、無段変圧電源装置、７ｃｍＩＰＧゲル、６個のそのようなストリップを保持できるカセット、およびギザギザの支持体を有するバッファコアを用いて、以下の無段変圧プロフィルを用いて等電点電気泳動を実施できる。
【０２１２】
１５分間で０〜１７５ボルト
４５分間で１７５〜２０００ボルト
２０００ボルトで２０〜３０分間。
【０２１３】
階段状電源装置、７ｃｍＩＰＧゲル、６個のそのようなストリップを保持できるカセット、およびギザギザの支持体を有するバッファコアを用いて、以下の段階変圧プロフィルを用いて等電点電気泳動を実施できる。
【０２１４】
２００Ｖで２０分間
４５０Ｖで１５分間
７５０Ｖで１５分間
２０００Ｖで３０分間 。
【０２１５】
定電源装置（例えば、ＰｏｗｅｒＥａｓｅ（登録商標）５００（ＰｏｗｅｒＥａｓｅ（Ｒ）５００）（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）を用いて以下を使用することにより優れた結果の等電点電気泳動を実現することさえできる。
【０２１６】
５００Ｖで３〜４時間
対象は７ｃｍＩＰＧストリップ。
【０２１７】
従って、本発明のカセットおよびバッファコアを用いて、最高電圧わずか３５００Ｖ、３０００Ｖ、２７５０Ｖ、２５００Ｖ、２２５０Ｖ、２０００Ｖ、１７５０Ｖ、１５００Ｖ、１２５０Ｖ、１０００Ｖ、わずか７５０Ｖまたは５００Ｖを用いてＩＰＧ等電点電気泳動を達成し得、無段変圧プロフィル、階段状変圧プロフィル、または一定電圧プロフィルを用いてＩＰＧ等電点電気泳動を実施し得る。最低電圧は５００Ｖ、７５０Ｖ、１０００Ｖ、１２５０Ｖ、１５００Ｖ、１７５０Ｖ、２０００Ｖ、２２５０Ｖ、２５００Ｖ以上のことさえある。
【０２１８】
一般に、ＩＰＧストリップを用いる効果的な等電点電気泳動に必要な電気的パラメータはボルト−時間の最小数または所望数であると言われる。ここでボルト−時間とは、プロフィルの各段階についての電圧×時間の累積和として定義される。上述のように、電源装置によって名目上報告されるボルトは実際にストリップに加えられる電圧より常に大きく、名目ボルト−時間対実際のボルト−時間の比は装置の効率に依存する。
【０２１９】
一般に、ＩＰＧストリップを用いるＩＥＦへの先行技術の手法では、少なくとも１３，０００名目ボルト−時間が必要であり、分離によっては３６，０００名目ボルト−時間も必要である。
【０２２０】
本発明のカセットおよびバッファコアの増大した効率によって、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍ、１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍ、１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍ、２００ｍｍ、２１０ｍｍ、２２０ｍｍ、２４０ｍｍ、または２４０ｍｍ、およびそれらより短いか、長いか、またはそれらの中間の長さのストリップに対して、１３，０００名目ボルト−時間未満、一般に１２，０００名目ボルト−時間、１１，０００ボルト時間、１０，０００名目ボルト時間、９０００名目ボルト時間、８０００名目ボルト時間、７０００名目ボルト−時間、６０００名目ボルト−時間、５０００名目ボルト−時間、４０００名目ボルト−時間、３０００名目ボルト−時間、わずか２０００、１９００、１８００、１７００、１６００、１５００、１４００またはわずか１３００、１２００、１１００、または１０００名目ボルト−時間未満で等電点電気泳動を実現することが可能になる。
【０２２１】
従って７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、１１０ｍｍ、１２０ｍｍ、１２０ｍｍ、１３０ｍｍ、１４０ｍｍ、１５０ｍｍ、１６０ｍｍ、１７０ｍｍ、１８０ｍｍ、１９０ｍｍ、２００ｍｍ、２１０ｍｍ、２２０ｍｍ、２４０ｍｍ、または２４０ｍｍ、およびそれらより短いか、長いか、および中間の長さのゲルのストリップに対して、１０００〜１２，０００名目ボルト−時間、１１００〜１１，０００名目ボルト−時間、１２００〜１０，０００名目ボルト−時間、１３００〜９０００名目ボルト−時間、１４００〜８０００名目ボルト−時間、および１５００〜７０００名目ボルト−時間の電気泳動後に等電点電気泳動が達成され得る。
【０２２２】
当分野で周知のように、最適電圧プロフィルおよび時間は試料によって変化し、電源、同時に等電点電気泳動するストリップ数、およびＩＰＧストリップのｐＨ範囲など当分野で公知のその他の変数に依存して変化し得る。例えば、ｐＨ６〜１０  ＩＰＧストリップは３０分間余計に長く等電点電気泳動する必要がある場合がある。同様に、粗タンパク質混合物または高塩濃度（例えば、＞１０ｍＭ）を含む試料は、最適分解能のためにさらに長い運転時間または全ボルト時間を必要とすることがある。上記の指針を出発点として例えば、電圧、時間、およびプロフィルの任意の一つ以上を変えることにより、通常の実験によって等電点電気泳動条件を経験的に最適化することは十分に当分野の技術の範囲内である。
【０２２３】
本発明のカセットおよびバッファコアの増大した電気効率によって、より低い電圧およびより効率的な電流の使用が可能になり、ＩＰＧストリップのアーキングおよびバーニング傾向が低下する。
【０２２４】
電気泳動が終了すると、カセット１００を有するバッファコア２６を、ストリップの分析準備ができるまで−８０℃で密封容器内に保存してもよい。
【０２２５】
事前の冷凍の有無にかかわらず後段の処理のために空洞１８からストリップ２０を引き出してもよく、一般にそうする。既に説明したように、時には乾燥した後でチャンネル入口１４および１６を通じてストリップ２０を取り出してもよいが、一般にチャンネル１２の空洞１８の寸法を拡大することによってストリップ２０を取り出す。カセット１００の複層ラミネート実施形態では、形状保持部材１０からラミネートカバー４２を分離することによってこれを実施する。
【０２２６】
バッファコア内に存在するチャンネルのそれぞれについてチャンネル入口１４および１６が、例えば、図１〜３に示すようにカセット１００の共通面を通してそれらの間のチャンネル空洞１８との電気的な接続を可能にして、カセットの電気泳動を助長するように、上記で説明したバッファコア実施形態を設計する。
【０２２７】
しかし、そのような幾何学的な配置は必須ではない。従って、本発明は入口１４および１６が形状保持部材１０の同じ面で開かないカセットおよびそのようなカセットの電気泳動に適するバッファコアをさらに提供する。そのような幾何学的な配置の主要な長所はスラブゲルＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動用に現在販売されているバッファコアに対してカセットを適合性にできることである。
【０２２８】
図７Ａは、チャンネル１１２の入口１１４および１１６がそれぞれカセット１０００の反対の面に開く本発明のカセット１０００の正面図であり、図７Ｂは側面図である。
【０２２９】
カセット１０００のチャンネル１１２の寸法は、カセット１００のチャンネル１２と同様に、プレキャスト水和可能電気泳動分離媒体を脱水された状態で着脱可能に係合し、再水和後にストリップを収容するように設定される。
【０２３０】
当然自明なように、カセット１０００を封入部材として用いて電気泳動を実行するためには、カソードおよびアノードはカセット１０００の対向する面からストリップ２０との電気的な接続を確立しなければならない。
【０２３１】
入口１４および１６がチャンネル１２をカセット１００の同じ面に開くときのように、入口１１４および１１６を通じてのチャンネル１１２の電気的な接続もそれぞれの入口を通じての電極の通り抜けによるように直接であってもよく、あるいはポリマーゲルおよび／または導電性ウィックの仲介によるように間接的であってもよい。しかし、その上に、入口１１４および１１６がカセット１０００の対向する面で開くときには、アノード電極およびカソード電極と、第一の緩衝液溜めおよび第二の緩衝液溜めとの接触によって個別に電気的な接触を確立してもよく、その液溜めが今度は入口１１４および１１６に個別に接触する。
【０２３２】
後者の場合には、ストリップ２０の分離媒体を介して完成される回路を除いて、第一および第二の緩衝液溜めを互いから電気的に遮断して保持しなければならない。
【０２３３】
参考として本明細書中に全体が援用される同一出願人の米国特許第５，８８８，３６９号中にさらに説明されるように、およびＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからの市販品のように、複数のカセット１０００、または単一のカセット１０００およびバッファダムをバッファコア１２６に密封して接触させることによって、そのような幾何学配置を容易に実施できる。（電極付きＸＣｅｌｌ  ＩＩＴＭ  Ｂｕｆｆｅｒ  Ｃｏｒｅ，カタログ番号ＥＩ９０１４Ｘ，Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）。
【０２３４】
そのようなシステムを用いて電気泳動を実行するために、図７Ｃおよび７Ｄに示すように、二つのカセット１０００（または単一のカセット１０００およびバッファダム）をバッファコア１２６と使用時の態勢で位置合わせして係合して収容する。
【０２３５】
次に、組立てたバッファコアおよびカセットを電気泳動緩衝液チャンバ３４内に係合する。緩衝液チャンバはそれ自体でまたは別の装置と連携して複数のカセット１０００（または単一のカセット１０００およびバッファダム）をバッファコア１２６との密封可能な接触状態にする。好ましくは、そのような別の装置は、参考として本明細書中に全体が援用される米国特許第６，００１，２３３号中にさらに説明されるもののようなカム起動クランプであってもよい。あるいは、まず電気泳動緩衝液チャンバ３４内にバッファコア１２６をゆるやかに係合し、その後バッファコア１２６にカセットを位置合わせし、接触させ、それからさらに押し付けてもよい。
【０２３６】
一般に、必要に応じてではあるが、シリコーンガスケットなどバッファコア１２６の溝１７０にはめ込まれたガスケットによってバッファコア１２６とカセット１０００（またはバッファダム）との間の液密接触をさらに助長する。
【０２３７】
バッファコア１２６およびバッファコアに係合された複数のカセット１０００（または単一のカセット１０００およびバッファダム）は内部チャンバ１６２の形状を定める。内部チャンバ１６２はカセット１０００にあふれなければ電気泳動緩衝液チャンバ３４とは流体によって接続しない。次に内部チャンバ１６２に導電性水溶液を（ｉ）チャンバ１６２内へ開くカセット入口１１４（または場合によっては１１６）と接触し、（ｉｉ）カセット１０００にあふれないレベルまで加える。また電気泳動緩衝液チャンバ３４に導電性水溶液を（ｉ）チャンバ３４内へ開くカセット入口１１６（または場合によっては１１４）に接触し、（ｉｉ）カセット１０００にあふれないレベルまで加える。
【０２３８】
同一出願人による米国特許第５，８８８，３６９号中にさらに説明されているように、およびＸ  ＣｅｌｌＴＭＳｕｒｅＬｏｃｋシステムのユーザには周知のように、バッファコア１２６の電極の幾何学的な配置によってアノードは内部チャンバ１２６と、カソードはチャンバ３４内に形成された外部液溜め６０と、接触し、従って電気泳動を実現するために必要な電圧勾配をストリップ２０に加えることが可能になる。
【０２３９】
チャンネル１１２およびストリップ２０と液貯めとの直接接触の潜在的な問題点は、両性電解質および／または試料の分離媒体からの漏出の可能性の増大であることに注意すべきである。
【０２４０】
本明細書では、内部に係合されたプレキャスト水和可能分離媒体の水和による収容を可能にするために十分な寸法安定性を有する少なくとも一つのあらかじめ形成されたチャンネルを有するとして本発明のカセットを上記で詳しく説明してきたが、あらかじめ形成されたチャンネルはそのような媒体を封入部材内に水和して収容する一つの手法でしかない。
【０２４１】
単なる例であるが、封入部材が可鍛性ではあるが形状保持性なら、封入部材を脱水された形でストリップの周りに巻きつけて新たなチャンネルを形成させ、ストリップが水和したら再水和されたストリップを内部に収容して封入してもよい。
【０２４２】
また別の局面では、本発明は本発明の方法の実行を助長するキットを提供する。
【０２４３】
本発明のキットは以下のものからなる群から選ばれる少なくとも一つの構成要素（単数でまたはそれの複数として）からなることがある。本発明のバッファコア、電気泳動チャンバ、バッファコアとの電気的な接触を確立できる電気泳動チャンバリッド、張力くさび、バッファダム、電極ウィック、シールテープ、ＩＰＧストリップ、容器入りキャリア両性電解質、容器入りカソード緩衝液、容器入りアノード緩衝液、容器入り染色液（例えば、銀染色液またはコロイドブルー染色液）、タンパク質標準試料など一般に混合物の被検体標準試料、および二次元の分離の実行に適するポリアクリルアミドゲル。
【０２４４】
従って、第一の系列のキット実施形態は本発明のカセットを受け入れるために電気泳動装置を適応させる上で有用な使い捨てではない品目を含むことがある。例えば、キットは本発明のバッファコアおよび対応するリッドを含むことがある。
【０２４５】
電気泳動チャンバも張力くさび、例えば、カセット１００を内向きにバッファコアに押し付ける圧力を加えるために適するカム起動張力くさびも持っていないユーザのために、本発明のキットは電気泳動チャンバ、張力くさび、バッファコアおよびバッファリッドを含むことがある。好ましくは、単一のカセットで実行することを可能にするために、キットは必要に応じてさらにバッファダムを含む。
【０２４６】
第二の系列のキット実施形態は本発明での使用に適する使い捨て品目を含むことがある。
【０２４７】
例えば、キットは少なくとも一つのカセットおよび複数の電極ウィックを含むことがある。必要に応じて、キットはさらに再水和中に入口１４および１６を密閉するために適するシールテープを含むことがあり、および／または、必要に応じて同一のｐＨ範囲または異なるｐＨ範囲のいずれかを有する複数のＩＰＧストリップを含むことがある。
【０２４８】
必要に応じて、本発明のキットはまた個別に容器に入れた任意の一種類以上のキャリア両性電解質、カソード緩衝液、アノード緩衝液、染色剤（銀染色剤またはコロイドブルー染色剤など）―使用濃度の１倍または後で希釈するための高濃度の液体形、あるいは適当な品質の水と再構成するための乾燥形のどちらかで―タンパク質標準試料（一般には混合物）、または等電点電気泳動に続いて二次元の分離を実施するために適するトリス−グリシンＺＯＯＭ（登録商標）ゲル（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐ．，Ｃａｒｌｓｂａｄ，ＣＡ）などポリアクリルアミドゲルを含むことがある。
【実施例】
【０２４９】
実施例１
チャンネル許容量の決定
形状保持プラスチックスラブ中に六本の平行なチャンネルをそれぞれ機械加工することによって、基本的に図１Ａに示す幾何学的な形状を有する三個のカセットを製造した。第一のカセットの六本のチャンネルはすべて深さ０．７７ｍｍであり、二本のチャンネルは幅４．０９ｍｍ、二本のチャンネルは幅０．６５ｍｍ、二本のチャンネルは幅３．３５ｍｍであった。第二のカセットの六本のチャンネルはすべて深さ０．６５ｍｍであり、二本のチャンネルは幅４．０９ｍｍ、二本のチャンネルは幅０．６５ｍｍ、二本のチャンネルは幅３．３５ｍｍであった。第三のカセットの六本のチャンネルはすべて深さ０．５７ｍｍであり、二本のチャンネルは幅４．０９ｍｍ、二本のチャンネルは幅０．６５ｍｍ、二本のチャンネルは幅３．３５ｍｍであった。三つのカセットのそれぞれへの可撓性ラミネートカバーの貼付によって、末端の入口を除いてチャンネルを流体封入性にした。
【０２５０】
Ｓｅｒｖａ  ＩＥＦ標準液（カタログ番号３９２１２−０１、Ｓｅｒｖａ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ  ＧｍｂＨ，Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）５μＬを以下の組成の再水和緩衝液１２０μＬと混合した。８．０Ｍ尿素、０．５％両性電解質（３−１０  ＩＰＧ緩衝液、カタログ番号１７−６００１−１１、Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ）、２．０％（重量／体積）ＣＨＡＰＳ、２０ｍＭ  ＤＴＴ、０．００２５％（重量／体積）ブロモフェノールブルー。カセットを水平に置いて、三つのカセットの各チャンネル中にピペットで水溶液を注入した。
【０２５１】
Ｉｍｍｏｂｉｌｉｎｅ  ＤｒｙＳｔｒｉｐ  ３−１０  ７ｃｍゲル（Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ，ＵＳＡ）を各チャンネル内に挿入した。チャンネル入口をカバーテープで塞ぎ、ストリップを８時間再水和させた。カバーテープを剥がし、もしあれば試料導入ウェルも取り外した。
【０２５２】
末端入り口で、水で湿らせた濾紙ウィックをストリップのゲル部分の最末端と接触させて置いた。
【０２５３】
カセットのアノード末端およびカソード末端で電極をウィックに接触させ、以下のプロトコルに従って三段階で電圧を印加した。２５０ボルトで１５分間、２５０〜３５００ボルトの無段変圧で１時間３０分間、３５００ボルトで１時間。全段階で電流を１ｍＡに、電力を４ワットに制限した。
【０２５４】
ストリップを取り出し、クーマシーブルー染色液で染色し、位置合わせし、写真を撮影した。
【０２５５】
図８に示す結果は幅４．０９ｍｍ、深さ０．７７ｍｍの最大のチャンネルでさえ名目で幅３ｍｍおよび深さ０．５ｍｍを有するストリップ中のＳｅｒｖａ  ＩＥＦ標準試料（左端のレーン）の適切な等電点電気泳動を可能にしたことを示している。
【０２５６】
実施例２
無段変圧プロフィルを用いる電気的性質の比較
この実験は無段変圧電力プロフィルを使用して、（ｉ）市販の水平ＩＰＧ電気泳動装置（マルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭフラットベッドシステム、Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．、Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，ＮＪ）中、および（ｉｉ）垂直電気泳動（ＺＯＯＭ（登録商標）ＩＰＧランナー（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）ＴＭ）で本発明のバッファコアを用いた本発明のカセット中でＩＰＧストリップ中を流れる実際の電流量を比較する。さらに比較のために、二つの販売社からのストリップ（Ａｍｅｒｓｈａｍ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．の「ＡＰストリップ」およびＩｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの「ＩＮＶストリップ」）を用いた。
【０２５７】
装置および物質
１．電源装置Ｎｏｖｅｘ  Ｍｏｄｅｌ  ３５−４０。この装置四基を四つの個別の実験装置のそれぞれに一基ずつ用いた。
【０２５８】
ａ．電圧／時間プロフィル  四つの系それぞれに対して同じ無段変圧プロフィルを設定した。プロフィル設定は以下の通りであった
１５分間で０→２５０Ｖ
１．５時間で２５０→３５００Ｖ
３５００Ｖで２時間
２．測定用ディジタル・マルチ・メータ（ＤＭＭ）。
【０２５９】
ともにマイクロアンペア測定が可能な二基を用いた。ＤＭＭは電流測定モードで用いた。ＤＭＭは装置と電源との間で接地側の電力ケーブルと直列に接続した。
【０２６０】
ａ．Ｆｌｕｋｅ  ８７シリーズＩＩＩ
ｂ．Ｆｌｕｋｅ  ７３シリーズＩＩＩ
３．マルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭ
ａ．ウィック液  ０．５ｍｌ超純水。
【０２６１】
ｂ．再水和  ０．１２５ｍｌ／ストリップ
４．ＺＯＯＭ（登録商標）ＩＰＧランナー（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）ＴＭ
ａ．ウィック液  ０．７５ｍｌ脱イオン水
ｂ．再水和  ０．１５５ｍｌ／ストリップ
５．ストリップ
ａ．Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  ４−７ｐＨ、ロット番号１００２４８
ｂ．ＡＰ  Ｂｉｏｔｅｃｈ  ４−７ｐＨ、ロット番号２８７３７４
６．再水和液中の試料
ａ．大腸菌（Ｅ．Ｃｏｌｉ）由来の第二遠心溶解物（再水和液１ｍｌあたり０．００２ｍｌ）
ｂ．溶解物添加後１４，０００ｒｐｍで１５分間遠心分離されたもの
ｃ．ｐＨ４−７ＺＯＯＭｌｙｔｅｓ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ  Ｃｏｒｐ．）
結果
表１
マルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭおよびＺＯＯＭ（登録商標）ＩＰＧランナー（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）ＴＭ使用時の実電流
【０２６２】
【表１】
2005530151.tif 000003
【０２６３】
表１の脚注
１  ３５００Ｖで１０分後に一つのストリップの酸側末端でバーニングした。バーニングが５分間続いた後電流は再低下した。
【０２６４】
２  バーニング電流／アフターバーニング電流。３５００Ｖで１時間１５分後に一つのストリップでバーニング開始した。バーニングは７分間続いた。電源装置の電力限界に達したため、バーニング中に電流がスパイクしたとき電圧は低下した。例えば、０．６５ｍＡで電圧は２９００であった。記録された電流最高値（１００ミリ秒サンプリング）はバーニング中の０．８２ｍＡであった。
【０２６５】
３  ２時間の３５００Ｖ段階のうち１時間４０分間だけ電流を測定した。
【０２６６】
図９に結果をプロットする。表１および図９から分かるように、フラットベッド型装置と比較して本発明のカセットおよびバッファコアを用いると、どちらの種類のＩＰＧストリップでもＩＰＧストリップ中には実験中終始実質的により強い電流の流れがある。
【０２６７】
表２は、これら二種類の装置についての電力サイクルプログラムの３５００Ｖ固定期間中の「ボルト−時間」比を示す。
【０２６８】
「ボルト−時間」比は測定された電流から計算―ＩＰＧストリップ中の抵抗は同じであるとすると、測定された電流−時間比はボルト−時間比に等しい。マルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭ（ＭＰ）「ボルト−時間」で除したＩＰＧランナーＴＭ（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）「ボルト−時間」として比を計算する。
【０２６９】
表２
「ボルト−時間」比
【０２７０】
【表２】
2005530151.tif 000004
【０２７１】
表２は、電源電圧に時間を乗じることによって計算した名目ボルト−時間では見かけ上同じであるが、本発明のカセットおよびバッファコアはゲルに電力を伝えることにかけてはフラットベッド型マルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭよりもはるかに効率的であることを示す。
【０２７２】
プロフィルの最初の低電圧段階の間、本発明のカセットおよびバッファコアはストリップ（ＡＰストリップおよびＩＮＶストリップの両方）中の電流の量をマルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭの最大四倍にまで押し上げる。この段階の間に二つの装置の間では染料先端の速さおよび形状には目に見える差があった。
【０２７３】
この実験では３５００Ｖに設定した高電圧等電点電気泳動プラトー中に、本発明のカセットおよびバッファコアはＡＰストリップおよびＩＮＶストリップに対して平均するとマルチフォル（Ｍｕｌｔｉｐｈｏｒ）ＴＭのそれぞれ約２．６倍および２．９倍多い電流を提供した。
【０２７４】
無段変圧プロフィルを用いて、従来のフラットベッド装置用に用いるよりも少ない電圧および時間を用いて、本発明のカセットおよびバッファコアによって等電点電気泳動を実現できることがある。より短い期間、より低い電圧はより便利であり、より洗練されていない（その分安価な）電源装置で十分であり、電流制限電源装置を必要とせず、より頻度の低いストリップのアーキングひいてはバーニングにつながるはずである。最適電圧および時間は、前実施例のように、部分的に試料モル浸透圧濃度および電解質濃度に依存する。
【０２７５】
実施例３
階段状電圧プロフィルを用いた電気的性質
電流またはワット制限なしで電圧ステッププロフィルの有効性を評価するために、さまざまなｐＨ範囲のストリップにそれぞれ標準試料をロードして能力限度の六本のストリップを収容した四つのカセットを、本発明の二つのＺＯＯＭ（登録商標）ＩＰＧランナー（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）ＴＭシステム（カセット、バッファコア、タンク）中で実行した。
【０２７６】
（装置および材料）
１．電源装置  Ｎｏｖｅｘ  Ｍｏｄｅｌ  ３５−４０。この装置二基を二つの個別の実験装置のそれぞれに一基ずつ用いた。
【０２７７】
ａ．電圧／時間プロフィル  下記の表３に示すように、どちらの系にも同じ電圧プロフィルを設定した。
【０２７８】
２．測定用ディジタル・マルチ・メータ。ともにマイクロアンペア測定が可能な二基を用いた。ＤＭＭは電流測定モードで用いた。ＤＭＭは装置と電源との間で接地側の電力ケーブルと直列に接続した。
【０２７９】
ａ．Ｆｌｕｋｅ  ８７シリーズＩＩＩ
ｂ．Ｆｌｕｋｅ  ７３シリーズＩＩＩ
表３
階段状電圧プロフィル
【０２８０】
【表３】
2005530151.tif 000005
【０２８１】
結果
表４に結果を要約し、図１０にプロットする。
【０２８２】
表４
測定電流および名目電圧、階段プロフィル
【０２８３】
【表４−１】
2005530151.tif 000006
【０２８４】
【表４−２】
2005530151.tif 000007
【０２８５】
表４の脚注
１  ストリップのバーニングなし。
【０２８６】
階段状電圧プロフィルでは、２４本のストリップのどれにもバーニングは起きなかった。
【０２８７】
５００ボルトステップでは、１分未満でストリップあたり９９マイクロアンペアであったが、約５分間７０マイクロアンペアを超えていた。しかし、５００ボルトは最終的な等電点電気泳動電圧よりもかなり低い電圧であり、このような低電圧の試料の導電性がアーキングもバーニングも起こすことはまったくありそうもない。アーキングもバーニングも見られなかった。
【０２８８】
この実験は「ステップ」プロフィルしかできない調整回路なしの安価な電源装置によって、本発明のカセットおよびバッファコア（ＺＯＯＭ（登録商標）ＩＰＧランナー（ＩＰＧＲｕｎｎｅｒ）ＴＭシステム）とともにさまざまなＩＰＧストリップを用いて、ストリップのバーニングなしで、高品質の等電点電気泳動で試料を等電点電気泳動できることを実証している。電源装置はプログラム可能であるが、マイクロアンペア域では電流制限を提供しない。
【０２８９】
さらに、試験したプロフィルはより低い電圧域により高い電流負荷を置くことによって非常に優れたバランスを提供するように見える。しかし、最適な電圧および時間は、試料モル浸透圧濃度および電解質濃度に部分的に依存する。
【０２９０】
本明細書中に引用したすべての特許および出版物は、それぞれが参考として本明細書中に特定して個別に援用されたかのように、参考として本明細書中に援用される。上記で本発明を例示および実施例によってある程度詳細に説明してきたが、本明細書の教示により、すべての範囲にわたる特許請求の範囲の等価物とともに、発明の範囲を唯一定める添付の特許請求の範囲の技術思想または範囲から逸脱することなく、それらに変化および変更を施し得ることは、当業者には直ちに明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【０２９１】
上記およびその他の本発明の目的および利点は、詳細な説明を添付の図面とともに考慮すれば明らかになる。図面中すべての範囲で同じ文字は同じ部品を指す。
【図１Ａ】図１Ａは、本発明のカセットの一つの実施形態の正面透視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明のカセットの別の実施形態の正面透視図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、不透明化した図１Ｂの実施形態の正面透視図である。
【図２】図２は、六本の利用可能なチャンネルの一つにＩＰＧストリップが挿入されている本発明のカセットの正面透視図である。
【図３Ａ】図３Ａは、ウェル形成部材を取り外した導電性ウィック装着前の本発明のカセットの正面透視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、利用可能な六本のチャンネルの三本に存在するＩＰＧストリップのアノード末端に第一の導電性ウィックが接触し、三本のＩＰＧストリップのカソード末端に第二の導電性ウィックが接触している本発明のカセットの正面透視図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、電気泳動中に熱散逸を助長するくぼみ区域を特に示す、本発明のカセットの実施形態の背面透視図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、電気泳動中に熱散逸を助長する複数のくぼみ区域を特に示す本発明のカセットの別の実施形態の背面透視図である。
【図４】図４は、本発明の複層ラミネートカセットの側面分解透視図である。
【図５】図５は、本発明のカセットの資料注入ウェルアセンブリの側面分解透視図である。
【図６Ａ】図６Ａは、アノード配線もカソード配線も装着せず、ガスケットを装着した本発明のバッファコアの正面透視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、アノードおよびカソード電極を本発明のカセットのアノードおよびカソードウィック（後ろ）にそれぞれ接触させるように使用時の状態に位置合わせした本発明のバッファコア（手前）の正面透視図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、互いに使用時の接触状態にある図６Ｂのバッファコアおよびカセットの正面透視図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の二つのカセットと使用時の接触状態にあるバッファコアの正面透視図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、使用時の状態で係合された本発明のカセットを有し、さらに電気泳動チャンバ内に係合された本発明のバッファコアを示し、
【図７Ａ】図７Ａは、チャンネル入口がカセットの反対側の面に開いている本発明のカセットの正面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａのカセットの側面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７Ａおよび７Ｂに示す二つのカセットの分解透視図である。従来技術のバッファコアに対する使用時の関係を示し、
【図７Ｄ】図７Ｄは、従来技術のバッファコアと使用時の接触状態にある図７Ａおよび７Ｂのカセットの透視図である。
【図８】図８は、示された内部寸法のチャンネル内での電気泳動後のＩＰＧストリップを示す。
【図９】図９は、比較のために同一の電源を用いて同一の電圧プログラムで本発明のバッファコアを用いて本発明のカセット中および市販の水平フラットベッド装置中に流れたＩＰＧストリップ中の測定電流をプロットするグラフである。
【図１０】図１０には、本発明のカセットおよびバッファコアを用いて、階段状電圧プロフィルで等電点電気泳動を実施して、ＩＰＧストリップ中で測定された電流および二つの電源によって報告された電圧をプロットするグラフである。
【図１１】図１１は、本発明のカセットおよびバッファコアに電圧を印加するために有用な電気泳動タンクカバーを例示する。
2005530151.tif 000008
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【図２】
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2005530151.tif 000013
2005530151.tif 000014
【図４】
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【図５】
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2005530151.tif 000022
【図８】
2005530151.tif 000023
【図９】
2005530151.tif 000024
【図１０】
2005530151.tif 000025
【図１１】
2005530151.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成17年3月16日(2005.3.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2005530151.tif 000027
【図１Ｂ】
2005530151.tif 000028
【図１Ｃ】
2005530151.tif 000029
【図２】
2005530151.tif 000030
【図３Ａ】
2005530151.tif 000031
【図３Ｂ】
2005530151.tif 000032
【図３Ｃ】
2005530151.tif 000033
【図３Ｄ】
2005530151.tif 000034
【図４】
2005530151.tif 000035
【図５】
2005530151.tif 000036
【図６Ａ】
2005530151.tif 000037
【図６Ｂ】
2005530151.tif 000038
【図６Ｃ】
2005530151.tif 000039
【図６Ｄ】
2005530151.tif 000040
【図６Ｅ】
2005530151.tif 000041
【図７Ａ】
2005530151.tif 000042
【図７Ｂ】
2005530151.tif 000043
【図７Ｃ】
2005530151.tif 000044
【図７Ｄ】
2005530151.tif 000045
【図８】
2005530151.tif 000046
【図９】
2005530151.tif 000047
【図１０】
2005530151.tif 000048
【図１１】
2005530151.tif 000049
【国際調査報告】
2005530151.tif 000050
2005530151.tif 000051