(57)【要約】【課題】簡易な構造により、複数の成分を互いに分離することができる電気泳動装置を提供する。【解決手段】電気泳動装置（１００）は、試料（８０）を展開するための展開面（１１）を有する基板（１０）と、基板（１０）に配置された１対の主電極（２０）と、１対の主電極（２０）の間において展開面（１１）に配置され、１対の主電極（２０）によって形成される電界の方向（Ｘ）に沿って並べられており、それぞれ独立して電圧を印加することが可能な複数の補助電極（３０）と、を備える。複数の補助電極（３０）は、電界の方向（Ｘ）と、電界の方向に直交する方向（Ｙ）との両方向にマトリクス状に並んでいる。１対の主電極（２０）は、展開面（１１）の一端部（１１ａ）と他端部（１１ｂ）とに配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を展開するための展開面を有する基板と、
前記基板に配置された１対の主電極と、
前記１対の主電極の間において前記展開面に配置され、前記１対の主電極によって形成される電界の方向に沿って並べられており、それぞれ独立して電圧を印加することが可能な複数の補助電極と、
を備える、電気泳動装置。
【請求項２】
前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでいる、請求項１に記載の電気泳動装置。
【請求項３】
前記１対の主電極は、前記展開面の一端部と他端部とに配置されている、請求項１又は２に記載の電気泳動装置。
【請求項４】
前記１対の主電極のそれぞれは、平行板電極である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記複数の補助電極のそれぞれは、前記基板を貫通して前記展開面よりも上方に延びている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気泳動装置。
【請求項６】
前記複数の補助電極のそれぞれは、絶縁層によって被覆されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気泳動装置。
【請求項７】
前記複数の補助電極のそれぞれは、前記展開面よりも上方に延びている本体部を含み、
前記本体部が絶縁層によって被覆されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気泳動装置。
【請求項８】
前記基板は、前記展開面から上方に立ち上がり、前記展開面を取り囲む壁部を含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気泳動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気泳動装置と、
前記１対の主電極に電気的に接続され、前記１対の主電極に電圧を印加する第１の電源装置と、
前記複数の補助電極のそれぞれに電気的に接続され、前記複数の補助電極のそれぞれに任意の電圧を印加する第２の電源装置と、
を備える、電気泳動システム。
【請求項１０】
前記第２の電源装置は、互いに異なる大きさの複数の電圧を生成する可変電圧回路を含む、請求項９に記載の電気泳動システム。
【請求項１１】
前記１対の主電極によって形成された電界の方向に試料を泳動させるとき、前記第１の電源装置によって前記１対の主電極に電圧が印加されながら、前記第２の電源装置によって前記複数の補助電極のそれぞれに電圧が印加される、請求項９又は１０に記載の電気泳動システム。
【請求項１２】
前記第２の電源装置は、前記１対の主電極によって形成された電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれへの印加電圧を段階的に変化させる、請求項１１に記載の電気泳動システム。
【請求項１３】
前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第３列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、
前記第１列に属する前記複数の補助電極と前記第３列に属する前記複数の補助電極との間に前記第２列に属する前記複数の補助電極が存在し、
前記第２の電源装置は、前記第１列及び前記第３列に沿って電位の山が形成され、前記第２列に沿って電位の谷が形成されるように、前記複数の補助電極への印加電圧の大きさを調節する、請求項１１又は１２に記載の電気泳動システム。
【請求項１４】
前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、
前記第１列及び前記第２列は、互いに隣り合っており、
前記第２の電源装置は、前記１対の主電極に印加された電圧が取り除かれた状態で、前記第１列及び前記第２列のうちのいずれか１つの列に属する前記複数の補助電極のみに電圧を印加し、前記電界の方向に直交する前記方向に沿って前記試料を泳動させる、請求項９又は１０に記載の電気泳動システム。
【請求項１５】
前記第２の電源装置は、前記電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれに交流電圧を印加する、請求項９又は１０に記載の電気泳動システム。
【請求項１６】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気泳動装置の前記展開面に分離媒体を配置することと、
前記分離媒体に試料を配置することと、
前記１対の主電極に電圧を印加することと、
前記１対の主電極によって形成された電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれの印加電圧を段階的に変化させることと、
を含む、電気泳動方法。
【請求項１７】
前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第３列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、
前記第１列に属する前記複数の補助電極と前記第３列に属する前記複数の補助電極との間に前記第２列に属する前記複数の補助電極が存在し、
前記第１列及び前記第３列に沿って電位の山が形成され、前記第２列に沿って電位の谷が形成されるように、前記複数の補助電極への印加電圧の大きさを調節する、請求項１６に記載の電気泳動方法。
【請求項１８】
前記１対の主電極に電圧を印加しつつ前記分離媒体に前記試料を配置する、請求項１６又は１７に記載の電気泳動方法。
【請求項１９】
前記複数の補助電極のそれぞれは、前記分離媒体の上面よりも上方に延びている、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載の電気泳動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気泳動装置、電気泳動システム及び電気泳動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の成分の混合物から特定の成分を分離するための方法として、電気泳動法が知られている。特定の成分は、例えば、単一の分子、又は、複数の分子の混合物を含む。電気泳動法は、複数の成分のそれぞれの等電点又は複数の成分のそれぞれの分子量に基づいて、複数の成分を互いに分離することを可能にする。
【０００３】
図１２に示すように、特許文献１には、ゲル９０９を備えた等電点電気泳動装置９００が記載されている。ゲル９０９は、支持体として、ナイロン系糸状体を含んでいる。ゲル９０９の内部では、ｐＨの勾配が形成されている。等電点電気泳動装置９００は、狭い溝９０８及び広い溝９０７を有する。
【０００４】
等電点電気泳動装置９００を使用することによって、次のように複数の成分を互いに分離することができる。泳動サンプルを狭い溝９０８に置き、ゲル９０９を狭い溝９０８に配置する。次に、ゲル９０９の乾燥を防ぐため、カバー９１０を広い溝９０７に配置する。次に、ゲル９０９の両端に電圧を印加する。ゲル９０９において、複数の成分が互いに分離される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−８４０４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された方法によれば、ゲル９０９を用いる必要がある。しかし、従来の電気泳動装置は、ゲルの変質が起こらないようにゲルを保管する方法、及び、ゲルの使用前に、ゲルを湿潤させる作業を必要としている。従来の電気泳動装置は、電気泳動中に流れる電流によるゲルの発熱及び空気との接触によるゲルの乾燥を防ぐための機構、並びに、温度を制御するための機構を必要とする。等電点分離を行うことを目的として、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを作製することは、必ずしも容易ではない。ゲルにおけるｐＨの勾配の再現性は、必ずしも十分ではない。
【０００７】
本開示は、簡易な構造により、複数の成分を互いに分離するための技術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】
【０００８】
すなわち、本開示は、試料を展開するための展開面を有する基板と、前記基板に配置された１対の主電極と、前記１対の主電極の間において前記展開面に配置され、前記１対の主電極によって形成される電界の方向に沿って並べられており、それぞれ独立して電圧を印加することが可能な複数の補助電極とを備える、電気泳動装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の電気泳動装置によれば、簡易な構造により、複数の成分を互いに分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の実施形態にかかる電気泳動装置の平面図である。
【図２】図２は、図１に示す電気泳動装置のII-II線に沿った断面図である。
【図３】図３は、本開示の一実施形態にかかる電気泳動システムを示す図である。
【図４】図４は、本開示の変形例にかかる電気泳動装置の断面図である。
【図５】図５は、本開示の別の変形例にかかる電気泳動装置の平面図である。
【図６】図６は、図５に示す電気泳動装置のVI-VI線に沿った断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図１に示す電気泳動装置の展開面に分離媒体が配置された状態を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図１に示す電気泳動装置において、複数の補助電極に電圧が印加されたときの電気力線の状態を説明する図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図１に示す電気泳動装置に試料を配置した状態を示す図、及び、第１方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａに示す電気泳動装置において、複数の成分が互いに分離した状態を示す図、及び、第１方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図９】図９は、図８Ａに示す電気泳動装置において、第１方向に沿った試料の泳動を示す図、第１方向における分離媒体の電位を示すグラフ、及び、第２方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図１０】図１０は、図８Ｂに示す電気泳動装置において、第２方向に沿った試料の泳動を示す図、及び、第２方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図８Ｂに示す電気泳動装置の部分拡大図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａに示す電気泳動装置において、複数の補助電極に交流電圧を印加した状態を示す図、及び、第１方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、図１１Ａに示す電気泳動装置において、複数の補助電極に交流電圧を印加した状態を示す図、及び、第１方向における分離媒体の電位を示すグラフである。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、第１方向への特定成分の泳動が収束した状態を示す図である。
【図１２】図１２は、従来の電気泳動装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示の基礎となった知見）
内部にｐＨの勾配が形成されたゲルに電圧を印加したとき、ゲルに含まれた複数の成分は、それぞれ、等電点と等しいｐＨを有するゲルの位置まで泳動する。例えば、複数の成分は、それぞれ、複数の成分が有する電荷の極性と反対の極性の電圧が印加された電極の方向へ移動する。例えば、複数の成分のそれぞれは、ｐＨによって電位が正又は負に変化する電気的に両性の成分である。複数の成分は、それぞれ、等電点と等しいｐＨを有するゲルの位置において、電気的に中性になる。これにより、ゲルの内部での複数の成分の泳動は、それぞれ、複数の成分の等電点に応じた位置で止まる。等電点電気泳動によって、ゲルにおいて、複数の成分が互いに分離される。このように、等電点電気泳動のための従来の電気泳動装置は、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを必要としている。しかし、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルの作製は、必ずしも容易ではない。そのため、ゲルにおけるｐＨの勾配の再現性は十分ではない。従来の電気泳動装置は、ゲルの変質が起こらないようにゲルを保管する方法、及び、ゲルの使用前に、ゲルを湿潤させる作業も必要としている。従来の電気泳動装置は、電気泳動中に流れる電流によるゲルの発熱及び空気との接触によるゲルの乾燥を防ぐための機構、並びに、温度を制御するための機構を必要とする。
【００１２】
本開示の第１態様にかかる電気泳動装置は、
試料を展開するための展開面を有する基板と、
前記基板に配置された１対の主電極と、
前記１対の主電極の間において前記展開面に配置され、前記１対の主電極によって形成される電界の方向に沿って並べられており、それぞれ独立して電圧を印加することが可能な複数の補助電極と、
を備えるものである。
【００１３】
第１態様によれば、複数の補助電極のそれぞれに独立して電圧を印加することができる。展開面に分離媒体が配置されているとき、分離媒体の一部に電界が形成される。これにより、電荷を有する試料の泳動を制御することができる。例えば、試料に含まれた成分の泳動の障害となるような電圧を分離媒体に印加することによって、試料の泳動を止めることができる。そのため、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを用いる必要がない。すなわち、簡易な構造により、試料に含まれた複数の成分を互いに分離することができる。
【００１４】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様にかかる電気泳動装置の前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでいる。第２態様によれば、試料の泳動を容易に制御することができる。
【００１５】
本開示の第３態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる電気泳動装置の前記１対の主電極は、前記展開面の一端部と他端部とに配置されている。第３態様によれば、展開面において試料を十分に泳動させることができる。
【００１６】
本開示の第４態様において、例えば、第１〜第３態様のいずれか１つにかかる電気泳動装置の前記１対の主電極のそれぞれは、平行板電極である。第４態様によれば、１対の主電極によって均一な電界が形成される。
【００１７】
本開示の第５態様において、例えば、第１〜第４態様のいずれか１つにかかる電気泳動装置の前記複数の補助電極のそれぞれは、前記基板を貫通して前記展開面よりも上方に延びている。第５態様によれば、複数の補助電極のそれぞれに独立して容易に電圧を印加することができる。
【００１８】
本開示の第６態様において、例えば、第１〜第５態様のいずれか１つにかかる電気泳動装置の前記複数の補助電極のそれぞれは、絶縁層によって被覆されている。第６態様によれば、複数の補助電極のそれぞれは、１対の主電極によって形成される電界の影響をほとんど受けない。そのため、複数の補助電極のそれぞれに、適切な電圧を容易に印加できる。詳細には、展開面に分離媒体が配置されているとき、複数の補助電極のそれぞれは、分離媒体に直接接触しない。そのため、複数の補助電極のそれぞれに与えられた電荷と分離媒体中のイオンとのやり取りによって、分離媒体の材料が電気分解すること、及び、分離媒体に不要な電流が流れることを防ぐことができる。これにより、所望の電界を分離媒体に印加することができる。
【００１９】
本開示の第７態様において、例えば、第１〜第５態様のいずれか１つにかかる電気泳動装置の前記複数の補助電極のそれぞれは、前記展開面よりも上方に延びている本体部を含み、前記本体部が絶縁層によって被覆されている。第７態様によれば、複数の補助電極のそれぞれは、１対の主電極によって形成される電界の影響をほとんど受けない。そのため、複数の補助電極のそれぞれに、適切な電圧を容易に印加できる。
【００２０】
本開示の第８態様において、例えば、第１〜第７態様のいずれか１つにかかる電気泳動装置の前記基板は、前記展開面から上方に立ち上がり、前記展開面を取り囲む壁部を含む。第８態様によれば、試料は、展開面を容易に泳動できる。
【００２１】
本開示の第９態様にかかる電気泳動システムは、
第１〜第８態様のいずれか１つの電気泳動装置と、
前記１対の主電極に電気的に接続され、前記１対の主電極に電圧を印加する第１の電源装置と、
前記複数の補助電極のそれぞれに電気的に接続され、前記複数の補助電極のそれぞれに任意の電圧を印加する第２の電源装置と、
を備えるものである。
【００２２】
第９態様によれば、複数の補助電極のそれぞれに任意の電圧を印加することができる。これにより、試料の泳動を制御することができる。そのため、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを用いる必要がない。すなわち、簡易な構造により、試料に含まれた複数の成分を互いに分離することができる。
【００２３】
本開示の第１０態様において、例えば、第９態様にかかる電気泳動システムの前記第２の電源装置は、互いに異なる大きさの複数の電圧を生成する可変電圧回路を含む。第１０態様によれば、複数の補助電極のそれぞれに印加されるべき電圧を容易に調節できる。
【００２４】
本開示の第１１態様では、例えば、第９又は第１０態様にかかる電気泳動システムにおいて、前記１対の主電極によって形成された電界の方向に試料を泳動させるとき、前記第１の電源装置によって前記１対の主電極に電圧が印加されながら、前記第２の電源装置によって前記複数の補助電極のそれぞれに電圧が印加される。第１１態様によれば、試料の泳動を制御することができる。例えば、試料の泳動を止めることができる。
【００２５】
本開示の第１２態様において、例えば、第１１態様にかかる電気泳動システムの前記第２の電源装置は、前記１対の主電極によって形成された電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれへの印加電圧を段階的に変化させる。第１２態様によれば、試料の泳動を止めることができる。
【００２６】
本開示の第１３態様において、例えば、第１１又は第１２態様にかかる電気泳動システムの前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第３列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、前記第１列に属する前記複数の補助電極と前記第３列に属する前記複数の補助電極との間に前記第２列に属する前記複数の補助電極が存在し、前記第２の電源装置は、前記第１列及び前記第３列に沿って電位の山が形成され、前記第２列に沿って電位の谷が形成されるように、前記複数の補助電極への印加電圧の大きさを調節する。第１３態様によれば、試料は、電界の方向に直交する方向への泳動が収束した状態で電界の方向に沿って泳動する。そのため、試料に含まれた複数の成分を容易に検出することができる。
【００２７】
本開示の第１４態様において、例えば、第９又は第１０態様にかかる電気泳動システムの前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、前記第１列及び前記第２列は、互いに隣り合っており、前記第２の電源装置は、前記１対の主電極に印加された電圧が取り除かれた状態で、前記第１列及び前記第２列のうちのいずれか１つの列に属する前記複数の補助電極のみに電圧を印加し、前記電界の方向に直交する前記方向に沿って前記試料を泳動させる。第１４態様によれば、試料を電界の方向に直交する方向に沿って泳動させることができる。
【００２８】
本開示の第１５態様において、例えば、第９又は第１０態様にかかる電気泳動システムの前記第２の電源装置は、前記電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれに交流電圧を印加する。第１５態様によれば、試料に含まれた特定成分について、電界の方向への泳動を収束させることができる。
【００２９】
本開示の第１６態様にかかる電気泳動方法は、
第１〜第８態様のいずれか１つの電気泳動装置の前記展開面に分離媒体を配置することと、
前記分離媒体に試料を配置することと、
前記１対の主電極に電圧を印加することと、
前記１対の主電極によって形成された電界の方向に沿って、前記複数の補助電極のそれぞれの印加電圧を段階的に変化させることと、
を含むものである。
【００３０】
第１６態様によれば、複数の補助電極のそれぞれの印加電圧を変化させることによって、試料の泳動を止めることができる。そのため、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを用いる必要がない。すなわち、簡易な構造により、試料に含まれた複数の成分を互いに分離することができる。
【００３１】
本開示の第１７態様では、例えば、第１６態様にかかる電気泳動方法において、前記複数の補助電極は、前記電界の方向と、前記電界の方向に直交する方向との両方向にマトリクス状に並んでおり、前記電界の方向に平行な第１列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第２列に沿って配置された複数の補助電極と、前記第１列に平行な第３列に沿って配置された複数の補助電極とを含み、前記第１列に属する前記複数の補助電極と前記第３列に属する前記複数の補助電極との間に前記第２列に属する前記複数の補助電極が存在し、前記第１列及び前記第３列に沿って電位の山が形成され、前記第２列に沿って電位の谷が形成されるように、前記複数の補助電極への印加電圧の大きさを調節する。第１７態様によれば、試料は、電界の方向に直交する方向への泳動が収束した状態で電界の方向に沿って泳動する。そのため、試料に含まれた複数の成分を容易に検出することができる。
【００３２】
本開示の第１８態様では、例えば、第１６又は第１７態様にかかる電気泳動方法において、前記１対の主電極に電圧を印加しつつ前記分離媒体に前記試料を配置する。第１８態様によれば、試料に含まれた複数の成分のそれぞれを容易に分離できる。
【００３３】
本開示の第１９態様では、例えば、第１６〜第１８態様のいずれか１つにかかる電気泳動方法において、前記複数の補助電極のそれぞれは、前記分離媒体の上面よりも上方に延びている。第１９態様によれば、複数の補助電極に電圧が印加されたとき、電気力線は、分離媒体の内部において展開面に対して平行に延びる。そのため、試料の泳動を容易に制御できる。
【００３４】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００３５】
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかる電気泳動装置１００は、基板１０、１対の主電極２０、及び、複数の補助電極３０を有する。基板１０の形状は、例えば、板状である。基板１０は、例えば、平面視で矩形の形状を有する。基板１０は、展開面１１を有する。展開面１１は、試料を展開するための表面である。展開面１１は、例えば、基板１０の主面の１つである。基板１０は、互いに向かい合う１対の端面を２組有する。本実施形態において、１対の主電極２０によって形成される電界の方向は、基板１０の１対の端面の一方から他方に向かう方向である。１対の主電極２０によって形成される電界の方向に直交する方向は、基板１０の他の１対の端面の一方から他方に向かう方向である。本明細書では、「１対の主電極２０によって形成される電界の方向」を第１方向Ｘと呼ぶことがある。「１対の主電極２０によって形成される電界の方向に直交する方向」を第２方向Ｙと呼ぶことがある。「主面」は、基板１０の最も広い面積を有する面を意味する。
【００３６】
１対の主電極２０は、基板１０に配置されている。１対の主電極２０は、例えば、展開面１１の一端部１１ａと他端部１１ｂとに配置されている。このとき、展開面１１において試料を十分に泳動させることができる。１対の主電極２０のそれぞれの下面は、展開面１１と接している。１対の主電極２０は、複数の補助電極３０のそれぞれの上面よりも上方に延びている。１対の主電極２０のそれぞれは、例えば、平行板電極である。このとき、１対の主電極２０によって均一な電界が形成される。１対の主電極２０のそれぞれが平行板電極であるとき、１対の主電極２０のそれぞれは、第２方向Ｙに延びている。１対の主電極２０のそれぞれは、第２方向Ｙにおける基板１０の１対の端面の一方から他方まで延びている。ただし、１対の主電極２０のそれぞれは、基板１０の一方の端面から延びていなくてもよい。１対の主電極２０のそれぞれは、基板１０の他方の端面まで延びていなくてもよい。
【００３７】
複数の補助電極３０のそれぞれは、１対の主電極２０の間において展開面１１に配置されている。複数の補助電極３０は、第１方向Ｘに沿って並べられている。複数の補助電極３０には、それぞれ独立して電圧を印加することができる。電気泳動装置１００において、複数の補助電極３０は、互いに離間している。複数の補助電極３０は、互いに電気的に絶縁されている。複数の補助電極３０は、第１方向Ｘに等間隔で並べられていてもよい。複数の補助電極３０の数は、特に限定されない。複数の補助電極３０の数は、２５０〜２０００の範囲にあってもよい。複数の補助電極３０の数は、２５０より少なくてもよい。複数の補助電極３０の数は、１８であってもよい。
【００３８】
複数の補助電極３０は、第１方向Ｘと第２方向Ｙとの両方向にマトリクス状に並んでいてもよい。このとき、複数の補助電極３０のそれぞれに独立して電圧を印加することによって、試料の泳動を容易に制御することができる。詳細には、補助電極３０がマトリクス状に並んでいると、２次元電気泳動を実施することが可能である。「マトリクス状」には、格子状及び千鳥状が含まれる。図１において、複数の補助電極３０は、第１方向Ｘと第２方向Ｙとの両方向に格子状に並んでいる。
【００３９】
複数の補助電極３０の一部は、第１方向Ｘにそれぞれ平行な複数の列に沿って配置されている。電気泳動装置１００では、複数の補助電極３０は、第１方向Ｘにそれぞれ平行な第１列、第２列及び第３列のいずれかに沿って配置されている。例えば、第１列に沿って複数の補助電極３１１〜３１６が配置されている。第１方向Ｘにそれぞれ平行な複数の列の数は、特に限定されない。複数の列の数は、５〜１０の範囲にあってもよい。複数の列の数は、５より少なくてもよい。複数の列の数は、３であってもよい。
【００４０】
複数の補助電極３０の一部は、第２方向Ｙにそれぞれ平行な複数の列に沿って配置されている。電気泳動装置１００では、複数の補助電極３０は、第２方向Ｙにそれぞれ平行な第Ａ列〜第Ｆ列のいずれかに沿って配置されている。例えば、第Ａ列に沿って複数の補助電極３１１，３２１及び３３１が配置されている。第２方向Ｙにそれぞれ平行な複数の列の数は、特に限定されない。複数の列の数は、５０〜２００の範囲にあってもよい。複数の列の数は、５０より少なくてもよい。複数の列の数は、６であってもよい。
【００４１】
図１において、１８個の複数の補助電極３０は、第１方向Ｘにそれぞれ平行な３つの列に沿って配置され、かつ、第２方向Ｙにそれぞれ平行な６つの列に沿って配置されている。
【００４２】
図２に示すように、複数の補助電極３０のそれぞれは、本体部３５と接続端子３６とを含む。本体部３５は、展開面１１よりも上方（基板１０の厚さ方向）に延びている。本体部３５は、例えば、基板１０の厚さ方向にまっすぐに延びている。本体部３５は、基板１０を貫通している。すなわち、複数の補助電極３０のそれぞれは、基板１０を貫通して展開面１１よりも上方に延びている。このとき、複数の補助電極３０のそれぞれに容易に電圧を印加することができる。本体部３５の形状は、例えば、柱状である。本体部３５の形状は、典型的には、円柱状である。なお、本体部３５の上面が展開面１１に一致していてもよい。
【００４３】
接続端子３６は、本体部３５と電源装置とを電気的に接続するための部分である。接続端子３６は、展開面１１に対向する基板１０の表面（下面）にて、本体部３５に接続されている。接続端子３６の上面と本体部３５の下面とが接している。接続端子３６の形状は、例えば、板状である。接続端子３６の外縁部は、本体部３５の下面を囲んでいる。接続端子３６の上面の一部は、基板１０の下面に接している。接続端子３６は、本体部３５と一体化されていてもよい。複数の補助電極３０のそれぞれは、接続端子３６を有していなくてもよい。
【００４４】
基板１０の材料は、電気泳動装置１００の形状を維持でき、絶縁性を有するものであれば特に限定されない。基板１０の材料は、例えば、アクリル樹脂又はガラスである。
【００４５】
１対の主電極２０の材料は、電圧を印加できるものであれば特に限定されない。１対の主電極２０は、例えば、金及び白金からなる群より選ばれる少なくとも１つの金属を含む。１対の主電極２０は、炭素を含んでいてもよい。１対の主電極２０の材料は、白金、ガラス状カーボン及びダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよい。このとき、１対の主電極２０は、広い電位窓を有するため、後述する分離媒体（水など）の電気分解を抑制できる。白金、ガラス状カーボン及びダイヤモンドは、化学的に安定である。そのため、１対の主電極２０の分離媒体への溶出が抑制される。すなわち、１対の主電極２０は、化学的に安定である。
【００４６】
複数の補助電極３０の材料は、電圧を印加できるものであれば特に限定されない。複数の補助電極３０のそれぞれは、例えば、金及び白金からなる群より選ばれる少なくとも１つの金属を含む。複数の補助電極３０のそれぞれは、炭素を含んでいてもよい。複数の補助電極３０の材料は、白金、ガラス状カーボン及びダイヤモンドからなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよい。このとき、複数の補助電極３０は、広い電位窓を有するため、分離媒体（水など）の電気分解を抑制できる。白金、ガラス状カーボン及びダイヤモンドは、化学的に安定である。そのため、複数の補助電極３０の分離媒体への溶出が抑制される。すなわち、複数の補助電極３０は、化学的に安定である。複数の補助電極３０のそれぞれは、銀、金、銅、ニッケル、アルミニウム、チタン、パラジウムなどの一般的な電極に用いられる材料を含んでいてもよい。
【００４７】
（電気泳動システム）
次に、本実施形態にかかる電気泳動システム１５０を説明する。
【００４８】
図３に示すように、電気泳動システム１５０は、電気泳動装置１００、第１の電源装置５０及び第２の電源装置５５を備える。第１の電源装置５０は、１対の主電極２０に電気的に接続されている。第１の電源装置５０は、１対の主電極２０に電圧を印加することができる。第１の電源装置５０は、電源５１とスイッチ５２とを有する。電源５１は、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ、発電装置又は電池である。スイッチ５２は、例えば、半導体スイッチである。スイッチ５２は、電源５１と１対の主電極２０とを導通させるか否かを切り替えることができる。第１の電源装置５０は、さらに、制御装置（図示省略）を備えている。制御装置は、スイッチ５２を制御する。
【００４９】
第２の電源装置５５は、複数の補助電極３０のそれぞれに電気的に接続されている。第２の電源装置５５は、複数の補助電極３０のそれぞれに任意の電圧を印加することができる。第２の電源装置５５は、電源５６、可変電圧回路５７及び複数のスイッチ５８を有する。電源５６は、例えば、ＡＣ−ＤＣコンバータ、発電装置又は電池である。複数のスイッチ５８のそれぞれは、例えば、半導体スイッチである。複数のスイッチ５８は、それぞれ、電源５６と複数の補助電極３０とを導通させるか否かを切り替えることができる。
【００５０】
可変電圧回路５７は、互いに異なる大きさの複数の電圧を生成する。これにより、複数の補助電極３０のそれぞれに印加されるべき電圧を容易に調節できる。可変電圧回路５７は、例えば、昇圧チョッパ回路又は降圧チョッパ回路を含む。可変電圧回路５７は、例えば、５〜２００段階の電圧を生成することができる。可変電圧回路５７と複数の補助電極３０とは、それぞれ、複数の配線によって接続されている。複数の配線には、それぞれ、複数のスイッチ５８が配置されている。複数の配線は、それぞれ、複数の補助電極３０の接続端子３６に接続されている。
【００５１】
第２の電源装置５５は、さらに、制御装置５９を備えている。制御装置５９は、可変電圧回路５７及び複数のスイッチ５８のそれぞれを制御する。制御装置５９は、入力された指令に応じて可変電圧回路５７で生成されるべき電圧を制御できる。
【００５２】
電気泳動システム１５０は、さらに、検出器（図示省略）を備えていてもよい。検出器は、複数の補助電極３０のそれぞれに電気的に接続されている。検出器によって、複数の補助電極３０のそれぞれの電圧を測定することができる。複数の補助電極３０のそれぞれの電圧を測定することによって、分離媒体４０の電位を測定できる。
【００５３】
電気泳動システム１５０は、本実施形態の電気泳動方法に適している。例えば、第１方向Ｘに沿って試料を泳動させるとき、電気泳動システム１５０において、第１の電源装置５０によって１対の主電極２０に電圧を印加しながら、第２の電源装置５５によって複数の補助電極３０のそれぞれに電圧を印加する。これにより、試料の泳動を制御することができる。例えば、試料の泳動を止めることができる。
【００５４】
（変形例）
図４に示すように、変形例にかかる電気泳動装置１１０において、複数の補助電極３０のそれぞれは、絶縁層９５によって被覆されている。絶縁層９５を除き、電気泳動装置１１０の構造は、電気泳動装置１００の構造と同じである。
【００５５】
絶縁層９５は、展開面１１よりも上方に延びている本体部３５の表面を被覆している。詳細には、絶縁層９５は、基板１０から露出している本体部３５の表面を被覆している。絶縁層９５が本体部３５を被覆しているため、複数の補助電極３０のそれぞれは、１対の主電極２０によって形成される電界の影響をほとんど受けない。そのため、複数の補助電極３０のそれぞれに、適切な電圧を容易に印加できる。
【００５６】
絶縁層９５は、絶縁性を有していれば、特に限定されない。絶縁層９５は、例えば、酸化物、窒化物及び高分子樹脂からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。酸化物は、例えば、ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。窒化物は、例えば、Ｓｉ3Ｎ4を含む。高分子樹脂は、例えば、ＰＥＥＫ（Polyether ether ketone）、ＰＭＭＡ（Polymethyl methacrylate）、ＰＤＭＳ（Polydimethylsiloxane）及びテフロン（登録商標）からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。絶縁層９５の厚さは、１対の主電極２０及び複数の補助電極３０のそれぞれに印加される電圧などに応じて定められる。
【００５７】
（別の変形例）
図５及び６に示すように、別の変形例にかかる電気泳動装置１２０の基板１０は、壁部１５をさらに含む。壁部１５を除き、電気泳動装置１２０の構造は、電気泳動装置１００の構造と同じである。
【００５８】
壁部１５は、展開面１１から上方に立ち上がり、展開面１１を取り囲む。壁部１５は、複数の補助電極３０のそれぞれの上面よりも上方に延びている。壁部１５は、１対の主電極２０の上面よりも上方に延びている。壁部１５は、１対の主電極２０と接している。１対の主電極２０のそれぞれは、展開面１１に接しておらず、壁部１５のみに接していてもよい。壁部１５は、試料に含まれた複数の成分を互いに分離するための分離媒体の収容に適している。壁部１５により、試料は、展開面１１を容易に泳動できる。
【００５９】
次に、電気泳動装置１００を用いた試料の電気泳動方法を説明する。
【００６０】
（電気泳動方法１）
まず、電気泳動装置１００の展開面１１に分離媒体４０を配置する。分離媒体４０は、試料に含まれた複数の成分を互いに分離するための媒体である。複数の成分は、分離媒体４０の内部を泳動できる。図７Ａに示すように、分離媒体４０は、１対の主電極２０の間において展開面１１に配置されている。分離媒体４０は、１対の主電極２０及び複数の補助電極３０のそれぞれに接している。分離媒体４０は、複数の補助電極３０のそれぞれの本体部３５に接している。１対の主電極２０及び複数の補助電極３０のそれぞれは、分離媒体４０の上面よりも上方に延びている。図７Ｂに示すように、１つの補助電極３０に電圧が印加されたとき、補助電極３０の本体部３５から分離媒体４０の内部に電気力線が生じる。本体部３５が分離媒体４０の上面よりも上方に延びているとき、電気力線は、展開面１１に対して平行に延びる。これにより、試料の泳動を容易に制御できる。ただし、複数の補助電極３０のそれぞれは、分離媒体４０の上面よりも上方に延びていなくてもよい。
【００６１】
分離媒体４０は、例えば、展開溶媒又は展開溶媒を浸み込ませた多孔質体で構成されている。展開溶媒は、例えば、水又は水溶液である。水溶液の溶質は、例えば、リン酸塩、クエン酸塩、酢酸塩及びホウ酸塩からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。水溶液は、リン酸緩衝液、トリス緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、ホウ酸緩衝液などの緩衝液であってもよい。展開溶媒は、有機溶媒を含んでいてもよい。多孔質体の材料は、例えば、繊維材料又は樹脂材料を含む。繊維材料は、例えば、植物繊維、動物繊維、再生繊維、合成繊維及びガラス繊維からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む。樹脂材料は、例えば、セルロースアセテートを含む。多孔質体は、例えば、ろ紙である。本実施形態において、分離媒体４０は、ゲルを含まない。ただし、分離媒体４０は、ゲルを含んでいてもよい。本実施形態では、分離媒体４０に電圧を印加することによって、分離媒体４０に電位の勾配を形成する。電位の勾配によって、試料の泳動を制御する。そのため、分離媒体４０の導電性が低ければ低いほど、試料の泳動を容易に制御できる。展開溶媒のイオン濃度が低いとき、分離媒体４０は、低い導電性を有する。そのため、分離媒体４０は、超純水であってもよい。超純水は、約１８ＭΩ・ｃｍの電気抵抗率を有している。分離媒体４０は、超純水を浸み込ませたセルロースアセテート（ＣＥＡ）であってもよい。このとき、複数の補助電極３０が試料に直接接触しない状態で電気泳動を行ってもよい。
【００６２】
分離媒体４０は、添加剤をさらに含んでいてもよい。添加剤としては、蛍光指示薬などが挙げられる。蛍光指示薬は、試料に含まれた複数の成分のそれぞれと結合することができるものであれば特に限定されない。蛍光指示薬は、例えば、臭化エチジウムを含む。分離媒体４０が蛍光指示薬を含むとき、分離媒体４０に紫外線を照射することによって、複数の成分の位置を検出することができる。
【００６３】
次に、図８Ａ（ａ）に示すように、分離媒体４０に試料８０を配置する。試料８０は、分離媒体４０の内部に浸み込む。試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれは、分離媒体４０に含まれた展開溶媒に溶解する。試料８０は、例えば、複数のタンパク質を含んでいる水溶液である。試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれは、等電点を有する。試料８０を配置するべき位置は、特に限定されない。試料８０を配置するべき位置は、展開面１１の重心であってもよい。試料８０を配置するべき位置は、分離媒体４０の表面の重心であってもよい。
【００６４】
図８Ａ（ａ）において、１対の主電極２０に電圧（直流電圧）が印加される。１対の主電極２０に電圧を印加しつつ分離媒体４０に試料８０を配置する。このとき、試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれを容易に分離できる。ただし、分離媒体４０に試料８０を置いたあとに、１対の主電極２０に電圧を印加してもよい。
【００６５】
図８Ａ（ｂ）に示すように、１対の主電極２０に電圧が印加されたとき、分離媒体４０において電界が形成される。一方の主電極２０ａから他方の主電極２０ｂに近づくにつれて、分離媒体４０の電位が増加する。すなわち、第１方向Ｘに沿って、分離媒体４０の電位が増加する。主電極２０ｂの近傍の電位は、電位Ｖ0である。分離媒体４０の電位は、第２方向Ｙに沿って一定である。電位Ｖ0は、２００〜１０００Ｖの範囲にあってもよい。１対の主電極２０の間の距離と電位Ｖ0とによって複数の成分の泳動速度が変化する。１対の主電極２０の間の距離が短ければ短いほど、複数の成分の泳動の平均速度が大きい。電位Ｖ0が大きければ大きいほど、複数の成分の泳動の平均速度が大きい。１対の主電極２０の間の距離と電位Ｖ0とによっては、分離媒体４０に流れる電流が増加し、分離媒体４０の温度が上昇することがある。
【００６６】
試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれは、展開溶媒に溶解することによって帯電する。複数の成分のうち、展開溶媒のｐＨの値よりも小さい等電点を有する成分は、負に帯電する。複数の成分のうち、展開溶媒のｐＨの値よりも大きい等電点を有する成分は、正に帯電する。負に帯電した成分は、分離媒体４０における電位の低い位置から電位の高い位置に泳動する。図８Ａ（ａ）では、負に帯電した成分は、第１方向Ｘに泳動する。正に帯電した成分は、分離媒体４０における電位の高い位置から電位の低い位置に泳動する。図８Ａ（ａ）では、正に帯電した成分は、主電極２０ｂから主電極２０ａに向かう方向に泳動する。複数の成分のそれぞれの等電点が互いに異なるとき、複数の成分のそれぞれに生じる電荷の種類又は電荷量が互いに異なる。そのため、複数の成分は、成分ごとの等電点に基づいて、分離媒体４０において互いに分離される。
【００６７】
図８Ｂ（ａ）に示すように、試料８０に含まれた複数の成分が泳動することによって、成分８１ａ〜８１ｄと、成分８２ａ〜８２ｄと、成分８３ａ〜８３ｄとが互いに分離する。成分８１ａ〜８１ｄは、互いに同じ組成を有する成分である。成分８２ａ〜８２ｄは、互いに同じ組成を有する成分である。成分８３ａ〜８３ｄは、互いに同じ組成を有する成分である。成分８１ａ〜８１ｄは、正に帯電している。成分８２ａ〜８２ｄ及び成分８３ａ〜８３ｄのそれぞれは、負に帯電している。
【００６８】
次に、１対の主電極２０に一定の電圧を印加しつつ、複数の補助電極３０のそれぞれに電圧（直流電圧）を印加する。複数の補助電極３０のそれぞれに印加されるべき電圧は、２００〜１０００Ｖの範囲にあってもよい。複数の補助電極３０のそれぞれに印加されるべき電圧は、２００Ｖより小さくてもよい。図８Ｂ（ａ）では、第１方向Ｘに沿って、複数の補助電極３０のそれぞれへの印加電圧を段階的に変化させる。詳細には、図８Ｂ（ｂ）に示すように、複数の補助電極３１２，３２２及び３３２が配置された列（第Ｂ列）に沿って電位の谷が形成されるように、複数の補助電極３０への印加電圧の大きさを調節する。図８Ｂ（ｂ）は、図８Ｂ（ａ）のL-L線に沿った分離媒体４０の電位を示している。図８Ｂ（ｂ）では、第Ｂ列に沿って電位の谷を形成するために、複数の補助電極３１１，３２１及び３３１への印加電圧を増加させる。複数の補助電極３１４，３２４及び３３４が配置された列（第Ｄ列）に沿って電位の山が形成されるように、複数の補助電極３０への印加電圧の大きさを調節する。複数の補助電極３１６，３２６及び３３６が配置された列（第Ｆ列）に沿って電位の山が形成されるように、複数の補助電極３０への印加電圧の大きさを調節する。一例として、電位Ｖ0は、５００Ｖである。複数の補助電極３１１，３２１及び３３１のそれぞれに印加された電圧は、例えば、２５０Ｖである。複数の補助電極３１４，３２４及び３３４のそれぞれに印加された電圧は、例えば、４００Ｖである。複数の補助電極３１６，３２６及び３３６のそれぞれに印加された電圧は、例えば、６００Ｖである。
【００６９】
正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄは、第Ｂ列に沿って形成された電位の谷まで泳動し、電位の谷において泳動が止まる。負に帯電している成分８２ａ〜８２ｄは、第Ｄ列に沿って形成された電位の山まで泳動し、電位の山において泳動が止まる。負に帯電している成分８３ａ〜８３ｄは、第Ｆ列に沿って形成された電位の山まで泳動し、電位の山において泳動が止まる。このように、本実施形態では、複数の補助電極のそれぞれに任意の電圧を印加することによって、試料の泳動を制御することができる。そのため、内部にｐＨの勾配が形成されたゲルを用いる必要がない。すなわち、簡易な構造により、試料に含まれた複数の成分を互いに分離することができる。本実施形態の電気泳動方法は、ゲルの変質が起こらないようにゲルを保管すること、及び、ゲルの使用前に、ゲルを湿潤させることを必要としない。本実施形態の電気泳動装置は、電気泳動中に流れる電流によるゲルの発熱及び空気との接触によるゲルの乾燥を防ぐための機構、並びに、温度を制御するための機構を必要としない。ただし、本実施形態の電気泳動方法は、分離媒体としてゲルを用いている従来の一次元電気泳動方法に利用されてもよい。分離媒体としてゲルを用いるとき、本実施形態の電気泳動方法は、ゲルの変質が起こらないようにゲルを保管すること、及び、ゲルの使用前に、ゲルを湿潤させることを含んでいてもよい。本実施形態の電気泳動装置は、電気泳動中に流れる電流によるゲルの発熱及び空気との接触によるゲルの乾燥を防ぐための機構、並びに、温度を制御するための機構を備えていてもよい。
【００７０】
複数の成分の位置を検出する方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、分離媒体４０が蛍光指示薬を含有するとき、分離媒体４０に紫外線を照射することによって、複数の成分の位置を検出してもよい。このとき、複数の成分のそれぞれは、蛍光指示薬と結合することができる化合物でありうる。電気泳動装置１００は、紫外線を照射する機構をさらに備えていてもよい。複数の成分を電気泳動させたあとに、分離媒体４０に蛍光指示薬を添加することによって、複数の成分の位置を検出してもよい。複数の成分を電気泳動させる前に、試料に含まれた複数の成分のそれぞれを予め染色することによって、複数の成分の位置を検出してもよい。このとき、染色は、電気泳動に影響を及ぼさない物質によって行われる。複数の成分がタンパク質又は核酸であるとき、染色は、シアニン系の蛍光色素によって行われてもよい。シアニン系の蛍光色素としては、例えば、ＣｙＤｙｅが挙げられる。
【００７１】
（電気泳動方法２）
分離媒体４０に試料８０を配置する前に、複数の補助電極３０のそれぞれに電圧を印加してもよい。例えば、第１方向Ｘにそれぞれ平行な複数の列から３列を選択する。図９（ａ）に示すように、複数の補助電極３１１〜３１６が配置された列を第１列として選択する。複数の補助電極３２１〜３２６が配置された列を第２列として選択する。複数の補助電極３３１〜３３６が配置された列を第３列として選択する。第２列及び第３列のそれぞれは、第１列に平行である。第１列に属する複数の補助電極３１１〜３１６と第３列に属する複数の補助電極３３１〜３３６との間に第２列に属する複数の補助電極３２１〜３２６が存在する。図９（ｃ）では、第１列及び第３列に沿って電位の山が形成されるように、複数の補助電極３０への印加電圧の大きさを調節している。第２列に沿って電位の谷が形成されるように、複数の補助電極３０への印加電圧の大きさを調節する。
【００７２】
次に、１対の主電極２０に電圧を印加する。これにより、分離媒体４０の電位は、第１方向Ｘに沿って増加する。図９（ｂ）の直線ｆ（ａ）は、第２列に沿った分離媒体４０の電位の一例を示している。直線ｆ（ｂ）は、第１列及び第３列に沿った分離媒体４０の電位の一例を示している。ｆ（ａ）及びｆ（ｂ）のそれぞれは、直線でなくてもよい。
【００７３】
次に、分離媒体４０の第２列の近傍に試料８０を配置する。図９（ａ）に示すように、正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄは、電位の谷に閉じ込められつつ、主電極２０ｂから主電極２０ａに向かう方向に泳動する。負に帯電している成分８２ａ〜８２ｄと成分８３ａ〜８３ｄとは、第１列又は第３列に形成された電位の山のいずれかに収束しつつ第１方向Ｘに泳動する。このように、電気泳動方法２によれば、試料８０は、第２方向Ｙへの泳動が収束した状態で第１方向Ｘに沿って泳動する。そのため、試料８０に含まれた特定成分を容易に検出することができる。電気泳動方法２では、電位の山及び電位の谷を形成しつつ分離媒体４０に試料８０を配置する。ただし、分離媒体４０に試料８０を配置したあとに、電位の山及び電位の谷を形成してもよい。
【００７４】
（電気泳動方法３）
電気泳動方法１を行ったあとに、複数の補助電極３０のそれぞれに電圧を印加してもよい。これにより、試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれを第２方向Ｙに沿って泳動させることができる。
【００７５】
まず、第１方向Ｘにそれぞれ平行な複数の列から、互いに隣り合っている２つの列を選択する。例えば、図１０（ａ）に示すように、複数の補助電極３２１〜３２６が配置された列を第１列として選択する。複数の補助電極３３１〜３３６が配置された列を第２列として選択する。１対の主電極２０に印加された電圧が取り除かれた状態で、第１列及び第２列のうちのいずれか１つの列に属する複数の補助電極３０のみに電圧を印加する。図１０（ａ）では、第２列に属する複数の補助電極３３１〜３３６のみに電圧を印加している。詳細には、図１０（ｂ）に示すように、複数の補助電極３３１及び３３２のそれぞれに負電圧（−Ｖ1）を印加する。これにより、正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄが第２方向Ｙに沿って泳動する。図１０（ｃ）に示すように、複数の補助電極３３３及び３３４のそれぞれに電圧（＋Ｖ1）を印加する。これにより、負に帯電している成分８２ａ〜８２ｄが第２方向Ｙに沿って泳動する。複数の補助電極３３５及び３３６のそれぞれに電圧（＋Ｖ1）を印加する。これにより、負に帯電している成分８３ａ〜８３ｄが第２方向Ｙに沿って泳動する。
【００７６】
以下の方法によって、試料８０に含まれた複数の成分のそれぞれを第２方向Ｙに沿って泳動させてもよい。まず、第１方向Ｘにそれぞれ平行な複数の列から３つの列を選択する。例えば、図１０（ａ）において、複数の補助電極３１１〜３１６が配置された列を第１列として選択する。複数の補助電極３２１〜３２６が配置された列を第２列として選択する。複数の補助電極３３１〜３３６が配置された列を第３列として選択する。第２方向Ｙにおいて、第１列、第２列及び第３列がこの順番で並んでいる。１対の主電極２０に印加された電圧が取り除かれた状態で、第１の期間において第１列に属する複数の補助電極３０のみに電圧を印加する。第２の期間において第２列に属する複数の補助電極３０のみに電圧を印加する。第３の期間において第３列に属する複数の補助電極３０のみに電圧を印加する。第１の期間、第２の期間及び第３の期間は、この順番で互いにずれている。詳細には、第１の期間において第１列に属する複数の補助電極３１１及び３１２に負電圧（−Ｖ1）を印加する。次に、複数の補助電極３１１及び３１２に印加した電圧を取り除き、第２の期間において複数の補助電極３２１及び３２２に負電圧（−Ｖ1）を印加する。次に、複数の補助電極３２１及び３２２に印加した電圧を取り除き、第３の期間において複数の補助電極３３１及び３３２に負電圧（−Ｖ1）を印加する。これにより、正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄは、第２方向Ｙに沿ってより確実に泳動する。
【００７７】
電気泳動方法３によれば、互いに分離した複数の成分を第２方向Ｙに沿って泳動させることができる。そのため、分離媒体４０から他の分離装置に、互いに分離した複数の成分を容易に移動させることができる。他の分離装置において、複数の成分がさらに展開される。すなわち、２次元電気泳動を実施することができる。これにより、電気泳動装置１００の分離媒体４０において互いに分離されなかった複数の成分は、他の分離装置において互いに分離される。他の分離装置は、例えば、従来の電気泳動装置である。
【００７８】
（電気泳動方法４）
図１１Ａに示すように、試料８０を展開したときに、特定成分が第１方向Ｘについて分散していることがある。このとき、第１方向Ｘに沿って、複数の補助電極３０のそれぞれに交流電圧を印加することによって、第１方向Ｘへの特定成分の泳動を収束させることができる。図１１Ａは、第１方向Ｘについて分散した成分８１ａ〜８１ｄを示している。
【００７９】
まず、１対の主電極２０に印加された電圧が取り除かれた状態で、第１方向Ｘに沿って、複数の補助電極３０のそれぞれに交流電圧を印加する。図１１Ｂ（ａ）において、複数の補助電極３１１，３２１及び３３１のそれぞれに交流電圧を印加する。複数の補助電極３１１，３２１及び３３１のそれぞれに印加された交流電圧の位相は、互いに一致する。これにより、図１１Ｂ（ｂ）及び図１１Ｃ（ｂ）に示すように、複数の補助電極３１１，３２１及び３３１が配置された列（第Ａ列）に沿って周期的に電位の山及び電位の谷が形成される。
【００８０】
図１１Ｂ（ａ）に示すように、第Ａ列に電位の山が形成されたとき、正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄは、電位の山から離れる方向（第１方向Ｘ）に泳動する。このとき、第Ａ列から自身までの距離が短い成分は、第Ａ列から自身までの距離が長い成分に比べて電位の高い位置に位置している。そのため、第Ａ列から自身までの距離が短い成分は、第Ａ列から自身までの距離が長い成分に比べて速く泳動する。図１１Ｂ（ａ）では、成分８１ｃの泳動速度は、成分８１ａ，８１ｂ及び８１ｄのそれぞれの泳動速度に比べて大きい。これにより、第１方向Ｘについての成分８１ｃと、成分８１ａ，８１ｂ及び８１ｄのそれぞれとの距離が減少する。
【００８１】
図１１Ｃ（ａ）に示すように、第Ａ列に電位の谷が形成されたとき、正に帯電している成分８１ａ〜８１ｄは、電位の谷に近づく方向に泳動する。このとき、第Ａ列から自身までの距離が長い成分は、第Ａ列から自身までの距離が短い成分に比べて電位の高い位置に位置している。そのため、第Ａ列から自身までの距離が長い成分は、第Ａ列から自身までの距離が短い成分に比べて速く泳動する。図１１Ｃ（ａ）では、成分８１ａ，８１ｂ及び８１ｄのそれぞれの泳動速度は、成分８１ｃの泳動速度に比べて大きい。これにより、第１方向Ｘについての成分８１ｃと、成分８１ａ，８１ｂ及び８１ｄのそれぞれとの距離が減少する。
【００８２】
第Ａ列に電位の山及び電位の谷が交互に形成されることによって、第１方向Ｘについての成分８１ｃと、成分８１ａ，８１ｂ及び８１ｄのそれぞれとの距離は、徐々に減少する。これにより、図１１Ｄに示すように、第１方向Ｘへの成分８１ａ〜８１ｄの泳動が収束する。第１方向Ｘへの成分８１ａ〜８１ｄの泳動が収束する限り、電位の山及び電位の谷が形成される周期（交流電圧の周波数）、電位の山の大きさ、電位の谷の大きさなどは、適宜調節することができる。電気泳動方法４では、複数の成分を互いに分離したあとに、複数の補助電極３０のそれぞれに交流電圧を印加する。ただし、１対の主電極２０に電圧を印加しつつ複数の補助電極３０のそれぞれに交流電圧を印加してもよい。交流電圧の代わりに、複数の補助電極３０のそれぞれに極性の異なる直流電圧を周期的に印加してもよい。電気泳動方法４では、複数の補助電極３１１，３２１及び３３１にのみ交流電圧を印加する。ただし、複数の補助電極３１２，３２２及び３３２についても交流電圧を印加してもよい。複数の補助電極３１２，３２２及び３３２のそれぞれに印加された交流電圧の位相は、互いに一致する。これにより、第１方向Ｘへの成分８１ａ〜８１ｄの泳動が容易に収束することがある。複数の補助電極３１２，３２２及び３３２のそれぞれに印加された交流電圧の位相は、複数の補助電極３１１，３２１及び３３１のそれぞれに印加された交流電圧の位相と一致してもよく、一致しなくてもよい。
【００８３】
電気泳動方法１〜４は、技術的に矛盾しない限り、相互に組み合わされてもよい。例えば、電気泳動方法２によって試料８０を第１方向Ｘに沿って泳動させたあとに、電気泳動方法１によって試料８０の泳動を止めてもよい。電気泳動方法１及び２が実施されたあとに、電気泳動方法４によって第１方向Ｘへの特定成分の泳動を収束させてもよい。電気泳動方法１、２及び４が実施されたあとに、電気泳動方法３によって試料８０を第２方向Ｙに沿って泳動させ、２次元電気泳動を実施してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本明細書に開示された技術は、タンパク質の分析などに有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  基板
１１  展開面
１１ａ  一端部
１１ｂ  他端部
１５  壁部
２０  主電極
３０  補助電極
４０  分離媒体
５０  第１の電源装置
５５  第２の電源装置
５７  可変電圧回路
５９  制御装置
８０  試料
９５  絶縁層
１００、１１０、１２０  電気泳動装置
１５０  電気泳動システム
Ｘ  第１方向
Ｙ  第２方向
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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