(57)【要約】【課題】２次元目の電気泳動から転写を連続的に行うことが可能なサンプル分離吸着器具において、高分解能なサンプル吸着を実現する。【解決手段】本発明に係るサンプル分離吸着器具１００は、陰電極２と、陽電極３と、陰電極２に対向する側に開口する第１開口１７および陽電極３に対向する側に開口する第２開口１８を有し、かつ、分離ゲル７を格納するサンプル分離部６と、第２開口１８に対向する位置にスリット１を有するスリット構造体８とを備える。転写膜９は、第２開口１８とスリット１との間に配置される。スリットは、第１電極から第２電極へと流れる電気力線を収束するため、電気力線に沿って流れるサンプルは、第２開口から排出され、サンプル吸着部材に吸着する過程において収束力される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離媒体に緩衝液を介して電流を流すことによって、上記分離媒体中のサンプルを分離し、かつ、分離されたサンプルを上記分離媒体からサンプル吸着部材へ吸着させるサンプル分離吸着器具であって、
第１電極と、
第２電極と、
上記第１電極に対向する側に開口する第１開口および上記第２電極に対向する側に開口する第２開口を有し、かつ、上記分離媒体を格納するサンプル分離部と、
上記第２開口に対向する位置にスリットを有するスリット構造体とを備え、
上記サンプル吸着部材は、上記第２開口と上記スリットとの間に配置されることを特徴とするサンプル分離吸着器具。
【請求項２】
上記第１電極および上記第２電極により規定される第１方向に対して垂直な第２方向において、
上記スリットの幅は、上記第２開口の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項３】
上記スリット構造体は、絶縁性の材料から構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項４】
上記スリットは、誘電率５．０以下の材料から構成されていることを特徴とする請求項３に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項５】
上記サンプル吸着部材は上記スリットに接して配置され、
上記第２開口と上記スリットとの間の距離は、３００μｍ以上４０００μｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項６】
上記第２開口と上記サンプル吸着部材との間には、サンプル透過可能な導電性媒体が介在することを特徴とする請求項５に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項７】
上記スリット構造体は、上記第２開口側に突起した２つの突起形状の間に上記スリットを形成している突起部を有しており、
上記突起部の少なくとも一部は、上記サンプル吸着部材と共に、上記第２開口を介して上記サンプル分離部内に入り込み、かつ、上記サンプル吸着部材を介して上記分離媒体に接していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項８】
上記スリット構造体は、
上記スリットの周囲から上記第２開口側に突起する形状であって、上記第２開口を介して上記サンプル分離部内に入り込む突起部と、
上記突起部と上記スリットとの間において上記サンプル吸着部材を保持する保持部とを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項９】
上記第１電極が内部に配置された第１緩衝液槽と、
上記第２電極が内部に配置された第２緩衝液槽とをさらに備え、
上記スリット構造体は、上記第２緩衝液槽と一体的に構成されており、
上記スリット構造体を含む上記第２緩衝液槽の少なくとも一部は、上記第１電極および上記第２電極により規定される第１方向に対して垂直な第２方向における上記スリットの中心を通る、当該第２方向に垂直な平面に対して対称に構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項１０】
上記スリット構造体は、上記サンプル分離部の上記第２開口側において、当該サンプル分離部と一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項１１】
上記第１電極、上記第１開口、上記第２開口、および上記第２電極が、略一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項１２】
上記サンプル吸着部材が移動する経路を規定するガイドをさらに備えていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項１３】
上記第２開口に対向する位置において、上記サンプル吸着部材を、上記第１電極および上記第２電極により規定される第１方向に対して垂直な第２方向に移動させる移動手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のサンプル分離吸着器具。
【請求項１４】
上記第１電極と上記第２電極との間の電圧を測定する電圧検出手段をさらに備えており、
上記移動手段は、上記電圧検出手段によって検出された電圧に基づき、サンプル吸着部材の移動を開始させることを特徴とする請求項１３に記載のサンプル分離吸着器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分離媒体中のサンプルを分離し、かつ分離されたサンプルを引き続きサンプル吸着部材に吸着させるサンプル分離吸着器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポストゲノム研究の中心的位置を担っているプロテオーム解析において、二次元電気泳動法（２ＤＥ）およびウエスタンブロッティング法の組み合わせは、優れた分離分析手法として知られている。２ＤＥは、タンパク質に固有の独立した２つの物理的性質（電荷および分子量）に基づいて、種々の分離媒体を用いて、プロテオームを複数の成分（タンパク質）に高分解能に分離することができる。２ＤＥによる分離結果を利用してタンパク質をさらに分析する場合、分離媒体に含まれる複数のタンパク質を、ウエスタンブロッティング法によって転写膜に固定化することが好ましい。これは、転写膜に固定化されたタンパク質が、長期間にわたって安定して保存され得る上に、分析が容易だからである。特に、発現量の増減および翻訳後修飾の有無といった複数のタンパク質の生物学的特徴を、２ＤＥによる分離結果を利用して網羅的に比較検討する場合、ウエスタンブロッティング法は必須の工程と言える。
【０００３】
従来では、２ＤＥおよびウエスタンブロッティング法のそれぞれを独立した装置を用いて行っている。このため、電気泳動の後には、分離媒体を電気泳動装置から取り出して転写装置に移し、これに転写膜をセットして転写を行う操作が必要になる。このように、電気泳動と転写との間に研究者の手作業が介入すると、得られる結果の再現性が低くなるという問題が存在する。また、分離媒体として非常に軟らかくて破れやすいゲルを扱うため、ウエスタンブロッティング法は熟練を要する手法になる。
【０００４】
一方、特許文献１には、毛細管を用いた毛細電気泳動（ＣＥ）において、電気泳動と転写とを１台の装置で行う技術が提案されている。具体的には、毛細管（内部はゲルまたは溶液）を通って排出されるサンプルを、そのまま転写膜に吸着させ回収まで１台の装置で行うことができるというものである。本技術によれば、電気泳動および転写を連続的に行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２６４２５３号公報（１９９２年９月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、電気泳動で分離されたサンプルが転写膜へ吸着したとき、その解像度の最小値は理論上、毛細管の末端径となってしまい、それ以上の分解能を得ることはできない。また、実際の転写の場面において、毛細管から排出されたサンプルは転写膜に吸着されるまでの間に拡散し、転写膜に対するサンプルの吸着パターンが不明瞭になってしまう場合がある。さらに、特許文献１に開示されている技術は、毛細電気泳動により泳動されたサンプルをそのまま転写する技術であるため、二次元方向への分離展開が原理的に不可能である。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決するために、２次元目の電気泳動から転写を連続的に行うことが可能なサンプル分離吸着器具において、高分解能なサンプル吸着を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、電気泳動および転写を連続的に行うにあたり、電気泳動に用いた電極対を利用して電気泳動媒体の端面から転写膜へ分離分子を転写するブロッティング方式に想到し、本方式において高分解能なサンプル吸着を実現させた。
【０００９】
すなわち、本発明に係るサンプル分離吸着器具は、上記課題を解決するために、分離媒体に緩衝液を介して電流を流すことによって、上記分離媒体中のサンプルを分離し、かつ、分離されたサンプルを上記分離媒体からサンプル吸着部材へ吸着させるサンプル分離吸着器具であって、第１電極と、第２電極と、上記第１電極に対向する側に開口する第１開口および上記第２電極に対向する側に開口する第２開口を有し、かつ、上記分離媒体を格納するサンプル分離部と、上記第２開口に対向する位置にスリットを有するスリット構造体とを備え、上記サンプル吸着部材は、上記第２開口と上記スリットとの間に配置されることを特徴とする。
【００１０】
上記構成では、分離媒体を格納するサンプル分離部が第１開口および第２開口を有するため、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することによって、第１電極と第２電極とが、緩衝液、分離媒体、およびサンプル吸着部材を介して電気的に接続される。また、第２開口に対向する位置に配置されたスリットは、第１電極から第２電極へ向かう電気力線を収束する。
【００１１】
第１電極と第２電極との間に電圧が印加されると、サンプルは分離媒体中を泳動して複数の成分に分離される。分離されたサンプルは、第２開口から排出された後も電気力線に沿って流れ、サンプル吸着部材に吸着される。
【００１２】
ここで、サンプル吸着部材は第２開口とスリットの間に配置されているため、電気力線は第２開口からスリットに向かって収束されながらサンプル吸着部材を通過する。つまり、電気力線に沿って流れるサンプルは、第２開口から排出され、サンプル吸着部材に吸着する過程において収束される。
【００１３】
したがって、上記構成によれば、サンプル吸着部材に対するサンプル吸着の広がりを抑制することができ、分解能の高いサンプル吸着を実現することができる。
【００１４】
なお、分離されたサンプルを分離媒体からサンプル吸着部材へ吸着させる際には、第１電極および第２電極により規定される第１方向に対して垂直な第２方向にサンプル吸着部材を移動させることによって、サンプル分離パターンを得ることが可能である。
【００１５】
また、上記構成によれば、一次元目の電気泳動が行われた媒体をサンプルとしてセットすることによって、２次元目の電気泳動と転写とを連続的に行うことが可能である。
【００１６】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具では、上記第１電極および上記第２電極により規定される第１方向に対して垂直な第２方向において、上記スリットの幅は、上記第２開口の幅よりも狭いことが好ましい。
【００１７】
上記構成によれば、スリットは上記電気力線を第２開口よりも狭い幅にまで収束することが可能である。これによって、第２開口から排出されたサンプルを当該第２開口の幅よりも狭い範囲に収束することができるため、より分解能の高いサンプル吸着を実現することができる。
【００１８】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記スリット構造体は、絶縁性の材料から構成されていることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記スリットは、誘電率５．０以下の材料から構成されていることが好ましい。
【００２０】
上記材料からなるスリット構造体がスリットを形成することによって、当該スリットは上記電気力線を効果的に収束することができる。これによって、より分解能の高いサンプル吸着を実現することができる。
【００２１】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記サンプル吸着部材は上記スリットに接して配置され、上記第２開口と上記スリットとの間の上記第１方向における距離は、３００μｍ以上４０００μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
上記構成によれば、上記第２開口と上記スリットとの間に、サンプルが収束するための距離が適切に確保される。仮に上記距離が３００μｍ未満であれば、サンプルが十分に収束する前にサンプル吸着部材に到達してしまう。一方、上記距離が４０００μｍよりも長ければ、スリットによる収束力が第２開口付近までに十分に伝わらず、第２開口から排出されたサンプルには、拡散の力がより強く働いてしまう。
【００２３】
また、上記構成によれば、サンプル吸着部材はスリットに接して配置されるため、サンプルが最も収束された位置において吸着が行われる。したがって、より分解能の高いサンプル吸着を実現することができる。
【００２４】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記第２開口と上記サンプル吸着部材が接していない場合には、それらの間には、サンプル透過可能な導電性媒体が介在することが好ましい。
【００２５】
上記構成によれば、サンプルが緩衝液中に拡散することなく、サンプル吸着部材に確実に吸着することができる。
【００２６】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記スリット構造体は、上記第２開口側に突起する突起形状の間に上記スリットを形成する突起部を有しており、上記突起部の少なくとも一部は、上記サンプル吸着部材と共に、上記第２開口を介して上記サンプル分離部内に入り込み、上記分離媒体に接していることが好ましい。
【００２７】
上記構成によれば、上記第２方向において、スリットの中央位置と第２開口の中央位置とを一致させることが容易になる。これらの位置が一致することによって、スリットによる収束力を偏らせることなくサンプル吸着の精度をより向上し得る。また、分離媒体とサンプル吸着部材とが密着するため、サンプルを確実に吸着させることができる。
【００２８】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記スリット構造体は、
上記スリットの周囲から上記第２開口側に突起する形状であって、上記第２開口を介して上記サンプル分離部内に入り込む突起部と、
上記突起部と上記スリットとの間において上記サンプル吸着部材を保持する保持部とを有することが好ましい。
【００２９】
上記構成によれば、突起部とサンプル吸着部材とに囲まれた空間に分離媒体を存在させ、分離媒体とサンプル吸着部材との密着性を高めることによって、サンプルをより確実に吸着させることができる。また、上記第２方向において、スリットの中央位置と第２開口の中央位置とを一致させることが容易になるため、スリットによる収束力を偏らせることなくサンプル吸着の精度をより向上し得る。
【００３０】
また、上記構成によれば、保持部がサンプル吸着部材を保持するため、サンプル吸着時にサンプル吸着部材を移動させる際、分離媒体とサンプル吸着部材との密着性を高めつつ、サンプル吸着部材を直線的に引き上げることが可能になる。これによって、より正確なサンプル分離パターンを得ることが可能になる。
【００３１】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具は、上記第１電極が内部に配置された第１緩衝液槽と、上記第２電極が内部に配置された第２緩衝液槽とをさらに備え、上記スリット構造体は、上記第２緩衝液槽と一体的に構成されており、上記スリット構造体を含む上記第２緩衝液槽の少なくとも一部は、上記第２方向における上記スリットの中心を通る、当該第２方向に垂直な平面に対して対称に構成されていることが好ましい。
【００３２】
上記構成によれば、スリット構造体と第２緩衝液槽とが一体的であるため、サンプル分離吸着器具を容易に準備することができる。また、第２緩衝液槽の少なくとも一部が対称であることにより、サンプルの流れに異方性を与える僅かな要因も排除され、サンプル吸着の精度をより向上し得る。
【００３３】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記スリット構造体は、上記サンプル分離部の上記第２開口側において、当該サンプル分離部と一体的に構成されていることが好ましい。
【００３４】
上記構成によれば、第２開口に対するスリットの位置を合わせるための微調整等を必要とせず、サンプル分離吸着器具を容易に準備することができる。
【００３５】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具において、上記第１電極、上記第１開口、上記第２開口、および上記第２電極が、一直線上に配置されていることが好ましい。
【００３６】
上記構成によれば、第２開口付近の電気力線の流れがサンプル吸着部材に対して垂直になるため、第２開口から排出されたサンプルはサンプル吸着部材に対して垂直方向な方向から吸着される。これによってサンプル吸着の精度をより向上し得る。
【００３７】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具は、上記サンプル吸着部材が移動する経路を規定するガイドをさらに備えていることが好ましい。
【００３８】
上記構成によれば、サンプル吸着部材は定められた経路を移動することによって、他の部材等に干渉することなく、滑らかに移動することができる。
【００３９】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具は、上記第２開口に対向する位置において、上記サンプル吸着部材を上記第２方向に移動させる移動手段をさらに備えていることが好ましい。
【００４０】
上記構成によれば、サンプル吸着部材を第２方向に自動的に移動させることができるため、より正確なサンプル分離パターンを得ることが可能でさる。
【００４１】
また、本発明に係るサンプル分離吸着器具は、上記第１電極と上記第２電極との間の電圧を測定する電圧検出手段をさらに備えており、上記移動手段は、上記電圧検出手段によって検出された電圧に基づき、サンプル吸着部材の移動を開始させることが好ましい。
【００４２】
上記構成によれば、吸着開始と同時にサンプル吸着部材を移動させることができるため、再現の良い結果を獲得出来ると同時に、サンプル吸着部材の無駄な使用も省くことができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明に係るサンプル分離吸着器具は、分離媒体に緩衝液を介して電流を流すことによって、上記分離媒体中のサンプルを分離し、かつ、分離されたサンプルを上記分離媒体からサンプル吸着部材へ吸着させるサンプル分離吸着器具であって、第１電極と、第２電極と、上記第１電極に対向する側に開口する第１開口および上記第２電極に対向する側に開口する第２開口を有し、かつ、上記分離媒体を格納するサンプル分離部と、上記第２開口に対向する位置にスリットを有するスリット構造体とを備え、上記サンプル吸着部材は、上記第２開口と上記スリットとの間に配置されるため、２次元目の電気泳動から転写を連続的に行うことが可能なサンプル分離吸着器具において、高分解能なサンプル吸着を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態に係るサンプル分離吸着器具の概略構造を示す断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）は、上記サンプル分離吸着器具におけるスリット構造体の変形例を示す断面図である。
【図３】上記サンプル分離吸着器具におけるスリット構造体の変形例を示す断面図である。
【図４】上記サンプル分離吸着器具における移動アームの変形例を示す断面図である。
【図５】上記サンプル分離吸着器具におけるスリット構造体の変形例を示す断面図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は、上記サンプル分離吸着器具におけるスリット構造体の変形例を示す断面図である。
【図７】粒子軌道シミュレーションに用いるサンプル分離吸着器具のモデル構成を示す図である。
【図８】スリットの幅を変化させたときの、サンプル吸着部材中央における電気力線の広がりをプロットしたグラフである。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は、スリットの幅を変化させたときの電気力線の広がりを表わす図である。
【図１０】（ａ）〜（ｃ）は、スリット構造体の材料を変更したときの、電気力線の広がりを表わす図である。
【図１１】第２開口とスリットとの間の距離を変化させたときの、サンプル吸着部材中央における電気力線の広がりをプロットしたグラフである。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、第２開口とスリットとの間の距離を変化させたときの、電気力線の広がりを表わす図である。
【図１３】粒子軌道シミュレーションに用いるサンプル分離吸着器具のモデル構成を示す図である。
【図１４】（ａ）は、粒子軌道シミュレーション結果について第２開口付近を拡大して示す図であって、スリットを第２開口へ押し込んだ構成における結果を示す図であり、（ｂ）は、スリットを第２開口へ押し込まない構成における結果を示す図である。
【図１５】本発明の他の一実施形態に係るサンプル分離吸着器具の概略構造を示す断面図である。
【図１６】上記サンプル分離吸着器具におけるスリットの変形例を示す断面図である。
【図１７】（ａ）は、比較例に係るサンプル分離吸着器具のモデル構成を示す図であり、（ｂ）は、粒子軌道シミュレーション結果について、（ａ）に示す装置における第２開口付近を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００４６】
（サンプル分離吸着器具１００）
まず、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具１００の概略的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、サンプル分離吸着器具１００を概略的に示す断面図である。なお、サンプル分離吸着器具１００は、サンプル分離を略水平方向に行う横置きの装置であるが、本発明はこれに限られず、縦置きの装置であってもよい。
【００４７】
図１に示すように、サンプル分離吸着器具１００は、陰電極（第１電極）２、陽電極（第２電極）３、第１緩衝液槽４、第２緩衝液槽５、分離ゲル（分離媒体）７を収納するサンプル分離部６、スリット１を形成するスリット構造体８、２つの移動アーム１０および１６を備えている。また、サンプル分離部６とスリット１との間には転写膜（サンプル吸着部材）９が配置されている。
【００４８】
サンプル分離部６は、第１緩衝液槽４に向かって開口する第１開口１７、および第２緩衝液槽５に向かって開口する第２開口１８を有している。このため、サンプル分離吸着器具１００では、第１緩衝液槽４および第２緩衝液槽５に緩衝液を満たすことによって、第１緩衝液槽４内の陰電極２と第２緩衝液槽５内の陽電極３とが、２つの槽における緩衝液、分離ゲル７、および転写膜９を介して電気的に接続される。すなわち、サンプル分離吸着器具１００は、陰電極２と陽電極３との間に電圧を印加することによって、第１開口１７から導入されたサンプルを分離ゲル７によって分離し、分離された各成分を第２開口１８から排出させて転写膜９に吸着させる器具である。
【００４９】
以下に、主要な各部材について図１を参照して詳細に説明する。
【００５０】
なお、以下の説明では、サンプル分離吸着器具１００において、陰電極２および陽電極３に定義されるサンプルの分離方向をｘ軸方向とし、転写膜９の移動方向をｙ軸方向とし、ｘ軸およびｙ軸のいずれにも垂直な方向をｚ軸方向とする。
【００５１】
（陰電極２および陽電極３）
陰電極２は第１緩衝液槽４内に配置されており、陽電極３は第２緩衝液槽５内に配置されている。陰電極２および陽電極３は、金属などの導電性を有する材料から形成される。陰電極２および陽電極３を形成する材料としては、例えば電極のイオン化を抑制する観点から白金が好ましい。
【００５２】
これらの電極配置に関しては、陰電極２、第２開口１８、および陽電極３が、略一直線上に配置されていることが好ましい。このような配置において図１に示すように転写膜９が配置されれば、第２開口１８を通る電気力線は転写膜９に対して略垂直になるため、サンプルの吸着の精度を向上し得る。
【００５３】
また、陽電極３を転写膜９から離して配置することが好ましい。これによって、陽電極３から発生する気泡が、転写膜９に対する分離成分の吸着に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
【００５４】
（第１緩衝液槽４および第２緩衝液槽５）
第１緩衝液槽４および第２緩衝液槽５は、容器状のステージ１３内にサンプル分離部６を取り付けて、ステージ１３を２つの槽に分けることによって形成されている。
【００５５】
第１緩衝液槽４および第２緩衝液槽５に入れる緩衝液は、導電性を有するあらゆる緩衝液であり得る。ただし、強酸性および強塩基性に緩衝域を有する緩衝液は、分離ゲル７および転写膜９に対して悪影響を及ぼすおそれがある。
【００５６】
（サンプル分離部６）
サンプル分離部６は、上述したように第１緩衝液槽４に向かって開口する第１開口（サンプル供給媒体接続部）１７、および第２緩衝液槽５に向かって開口する第２開口（サンプル成分排出口）１８を有している。サンプル分離部６はその内部に分離ゲル７を収納し、この分離ゲル７は、第１開口１７を介して第１緩衝液槽４内に面し、第２開口１８を介して第２緩衝液槽５内に面する。
【００５７】
サンプル分離部６は、ガラスまたはアクリルなどの絶縁体から形成された２枚の板から構成され得る。この２枚の板のうち、上側に配置される板は、第１開口１７側において欠けていることが好ましい。これによって、分離ゲル７の第１開口１７側が上面に露出し、この露出部分からサンプルを導入することができる。
【００５８】
分離ゲル７は、第１開口１７から導入されたサンプル成分を分子量にしたがって分離するためのゲルである。分離ゲル７は、サンプル分離部６をステージ１３に対する取り付け前、または取り付けた後に、サンプル分離部６内に充填される。分離ゲル７の例としては、アクリルアミドゲルおよびアガロースゲルなどが挙げられる。
【００５９】
なお、本実施形態においては、サンプル分離部６内に分離ゲル７を充填する構成を採用しているが、サンプル分離部６を構成する２枚の対向する板の間にナノピラーと呼ばれる多数の超微細柱を設ける構成も採用し得る。
【００６０】
また、サンプル分離部６の第２開口１８は、その周囲を含めて、多孔質材料によって形成された被覆部（導電性媒体：図示しない）によって覆われていてもよい。これによって、第２開口１８に転写膜９が接するあるいは押付けられている場合（第２開口１８と転写膜９の間に距離を設けない場合）において、転写膜９が搬送される時に転写膜９がサンプル分離部６および分離ゲル７から受ける摩擦抵抗および損傷を低減することができる。
【００６１】
上記被覆部を形成する多孔質材料は、貫通している細孔を有する材料であり、かつ、親水性、低いサンプル吸着能、および高い強度を有する材料であることが好ましい。これによって、分離された成分が通過する経路に位置する被覆部が、分離された成分を好適に通過させ得る。
【００６２】
例えば、貫通している細孔を有する多孔質材料が親水性を有していれば、分離ゲル７の充填時、第２開口１８に対して十分に分離ゲル７が充填され、かつ当該細孔に分離ゲル７が充填される。これによって、転写膜９と分離ゲル７とを密着させることができる。したがって、分離された成分が緩衝液に拡散することを確実に抑制し、かつ安定した通電状態を維持し得る。
【００６３】
被覆部を形成する材料の例としては、親水性ＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）膜、および親水性ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａ  ｆｌｕｏｒｏ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ）膜などの膜状の材料が挙げられる。サンプル分離部６に対する被覆部の取り付け方法としては、粘着テープまたは接着剤を用いる方法、ならびにクリップなどを用いてサンプル分離部６と被覆部とを挟んで固定する方法などが挙げられる。
【００６４】
被覆部内部に分離ゲル７を含ませる方法としては、第２開口１８およびその周囲に被覆部を取り付けた後、分離ゲル７をサンプル分離部６に充填する方法が挙げられる。例えば、ポリアクリルアミドゲルを分離ゲル７として用いる場合、被覆部を取り付けたサンプル分離部６の第１開口１７側から、ゲル重合前のアクリルアミド溶液を注ぎ込んだ後、ゲル重合させればよい。
【００６５】
従来法では、サンプル成分排出口を被覆部で覆ってしまうと、電気力線が被覆部を通る間に余分に広がり、その結果、転写膜に到達するまでにサンプルがさらに広がってしまうため好ましくない。しかし、本発明のサンプル分離吸着器具１００を用いた場合は、第２開口１８が被覆部で覆われていても、後述するようにスリット１により収束を受けるため問題ない。
【００６６】
加えて、後述するように第２開口１８と転写膜９間に距離を設ける場合には、上記被覆部を設けることによって適切な距離を確保することができるため、より好ましいといえる。
【００６７】
（スリット構造体８）
スリット構造体８は、サンプル分離部６の第２開口１８に対向する位置にスリット１を形成している。陰電極２から陽電極３に発生する電気力線はスリット１の中央位置を収束点として収束される。
【００６８】
ここで、スリット１は、転写膜９の裏面側（陽電極３側）に位置するため、電気力線を分離ゲル７からスリット１にかけて絞ることができる。その結果、スリット１の前面側（第２開口１８側）に位置する転写膜９上へは、絞りの効果を受けた電気力線が通ることになる。サンプルは電気力線に沿って流れるため、上記収束の影響を受けることにより、転写膜９に濃縮された状態で吸着保持される。つまり、サンプルを転写膜９へ高分解能で転写することができる。
【００６９】
サンプルをより高分解能で吸着させるためには、スリット１における電気力線の収束点に近い位置に転写膜９を配置する、すなわち、スリット１を転写膜９の裏面近傍に配置することが好ましく、転写膜９に接した状態（転写膜９の裏面直下）に配置することが最も好ましい。
【００７０】
また、電気力線を収束させる効果をより強めるためには、スリット１のｙ方向の幅が第２開口１８のｙ方向の幅よりも狭いことが望ましい。これによって、収束点への電場ベクトルの傾きを大きくすることができるため、転写膜９へ吸着するサンプルの濃縮効果を向上させることができる。なお、各点での電場ベクトルを結んだ線が電気力線である。
【００７１】
さらに、電気力線を収束させる効果をより強めるために、スリット構造体８は、誘電率が低い材料から構成されることが好ましく、絶縁性の材料から構成されることがより好ましい。
【００７２】
スリット１の内部に関しては、第２緩衝液で満たされていてもよいが、アクリルアミドやアガロースなどの導電性のゲルまたは多孔質膜などが充填されていてもよい。
【００７３】
なお、本実施形態において、スリット構造体８を設置する場合、例えば図１に示すように、ステージ１３の定位置に設けられた穴にスリット構造体８の端部を差し込むことによって固定することができる。
【００７４】
（転写膜９）
転写膜９は、分離ゲル７によって分離されたサンプルを長期間にわたって安定に保存可能にし、さらに、その後の分析を容易にするサンプルの吸着・保持体であることが好ましい。転写膜９の材質としては、高い強度を有し、かつサンプル結合能（単位面積当たりに吸着可能な重量）が高いものが好ましい。転写膜９としては、サンプルがタンパク質である場合にはＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｄｉｆｌｕｏｒｉｄｅ）膜などが適している。なお、ＰＶＤＦ膜は予めメタノールなどを用いて親水化処理を行っておくことが好ましい。これ以外には、ニトロセルロース膜またはナイロン膜など、従来からタンパク質、ＤＮＡおよび核酸の吸着に利用されている膜も使用可能である。
【００７５】
なお、サンプル分離吸着器具１００において分離および吸着され得るサンプルとしては、これらに限定されないが、生物材料（例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物、もしくは組織断片）からの調製物、または、市販の試薬などが挙げられる。例えば、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドが挙げられる。
【００７６】
また、転写膜９は、第２開口１８とスリット１との間を経由して、その一端が緩衝液槽内の転写膜収納ロール１１に保持され、他端が移動アーム（移動手段）１０に保持される。転写膜収納ロール１１から引き出された転写膜９は、サンプルの分離吸着時、移動アーム１０の駆動により図１の矢印方向に向かって搬送される。
【００７７】
なお、転写膜９の搬送時、転写膜９を定まった経路に導くために、ガイド１２を適宜設けてもよい。ガイド１２としては、例えば、回転式の軸を用いることができる。
【００７８】
転写膜収納ロール１１は、サンプル分離吸着器具１００本体の内壁に対して回転可能に取り付けられている。サンプルの分離吸着時、転写膜収納ロール１１は、巻きつけられた転写膜９とともにその全体が、緩衝液中にあるような高さに配置されることが好ましい。これは、サンプルの分離吸着時における転写膜９の乾燥を防ぐためである。また、転写膜収納ロール１１は、各電極から離した位置に配置されることが好ましい。これは、各電極から生じる気泡が転写膜９に付着することを抑制するためである。また、転写膜収納ロール１１は、金属などの電気によって化学反応を生じる材料以外の材料から構成されることが好ましい。例えば、転写膜収納ロール１１の材料としては、種々のプラスティックおよびガラスなどが挙げられる。
【００７９】
なお、サンプル分離吸着器具１００は、転写膜９が取り付けられた状態、または使用者によって転写膜９が後から取り付けられる状態で提供されてもよく、いずれの場合も転写膜９は緩衝液に浸された状態となる。
【００８０】
（移動アーム１０および１６）
移動アーム１６は、サンプル分離部６の第１開口１７に対してサンプルを導入するために用いられ、支持板１５に支持されたゲルストリップ１４を保持する。ゲルストリップ１４は、一般的に薄く、かつ軟らかいので、移動アーム１６によって直接に保持されるのではなく、アクリル板などからなる支持板１５にゲルストリップ１４を固定して移動アーム１６に保持される。
【００８１】
移動アーム１０は、図１に示すように、転写膜９を＋ｙ方向に引き上げる構成を有する。なお、移動アーム１０は、これに限られず、図４に示すように、回転動作によって転写膜９を巻き取る転写膜回収ロール１０ａであってもよい。転写膜回収ロール１０ａを用いれば、移動アーム１０のように広い駆動範囲を確保する必要がなく、サンプル分離吸着器具１００を小型化し得る。
【００８２】
なお、本実施形態では、移動アーム１０および１６という２つのアームを用いているが、本発明はこれに限られず、一方を省いて、１つの移動アームのみを備える構成であってもよい。このとき、１つの移動アーム（１０または１６）は、ゲルストリップ１４を第１開口１７に導入した後、サンプルの分離および転写の際には転写膜９を保持して搬送すればよい。
【００８３】
（サンプルの分離および吸着）
次に、サンプル分離吸着器具１００におけるサンプルの分離および吸着の流れについて、図１を参照して説明する。
【００８４】
まず、移動アーム１６が、支持板１５に支持されたゲルストリップ１４を保持し、ゲルストリップ１４が第１開口１７内に挿入または接触するまで、図１の移動アーム１６に付されている矢印の方向に移動する。ここで、ゲルストリップ１４は、等電点電気泳動によってサンプルを１次元に分離した各成分を含有している。
【００８５】
ゲルストリップ１４が第１開口１７内に挿入または接触した状態において、陰電極２と陽電極３との間に電圧を印加する。これによって、ゲルストリップ１４に含まれる各成分が分離ゲル７において、さらにそれらの分子量に応じて分離される。
【００８６】
なお、１次元目の電気泳動分離部は、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具１００に組み込まれていてもよい。これによって、１次元目の等電点電気泳動分離から２次元目の電気泳動分離および転写までを自動化することができる。
【００８７】
また、１次元目の電気泳動を行わない場合は、分離ゲル７にサンプルを充填するためのウェル（凹み）を形成すればよい。当該ウェルにサンプルを導入後、アガロースゲルなどを用いてサンプルを固定して、第１緩衝液槽４へのサンプルの流出を防止する。このとき、サンプルをアガロースゲルと混合して導入して、ウェルにおいて凝固させてもよい。
【００８８】
上記ウェルは、通常のＳＤＳ−ＰＡＧＥと同様の方法によって形成される。つまり、ゲルモノマー溶液（重合してゲル化する前の溶液）を第１開口１７に流し込んだ後、ゲルモノマーが重合する前にコーム（通常、５ｍｍ程度の高さ（深さ）を有する複数の凹凸が形成されたくし状の板）を第１開口１７に差込んでからゲル化させる。ゲル化した後に、コームを取り外すことによって上記ウェルが形成される。
【００８９】
サンプル導入後、陰電極２と陽電極３との間に電流を流すことによってサンプルの電気泳動による分離を行う。電極間に流す電流値としては、５０ｍＡ以下であることが好ましく、２０ｍＡ以上、３０ｍＡ以下であることがより好ましい。上記範囲であれば、十分な速さにおいて電気泳動を行いつつ、発熱を抑制することができる。より大きい電流を流せば、より短時間において電気泳動を終了し得るが、過剰に発熱してゲル、サンプル、または電気泳動分離の分解能に悪影響を及ぼすおそれがある。ただし、サンプル分離吸着器具１００の適当な箇所にペルチェ素子などを用いた強力な冷却装置を取り付ければ、過剰な発熱を防ぐことができるので、電流値を１００ｍＡ以下にまで上昇させてもよい。
【００９０】
転写膜９は、サンプル分離部６における電気泳動の進行に合わせて、移動アーム１０の駆動により図１の矢印方向に向かって徐々に搬送される。
【００９１】
分離された成分が第２開口１８に到達したか否かは、サンプルに染色されたマーカーを予め混合して、泳動状態をマーカーの位置によって確認するか、または電圧値をモニターによって計測することによって判断すればよい。染色されたマーカーとしては、泳動の先頭を確認するために通常に用いられるＢＰＢ（Ｂｒｏｍｏｐｈｅｎｏｌ  Ｂｌｕｅ）が好ましい。また、電圧値を計測するモニターとしては、例えば、陰電極２と陽電極３との間の電圧をモニターする電圧モニター（電圧検出手段：図示せず）が挙げられる。
【００９２】
ここで、電圧モニターを用いる場合の動作について説明する。第２開口１８にサンプルが到達すると、分離ゲル７と転写膜９との接触位置において、導電率が低下して電極間の抵抗値が上昇し、電圧値は大きく上昇する。この電圧値の上昇をモニターすることによって、分離された成分が分離ゲル７から排出されて転写膜９に転写されたことを検出することができる。また、サンプル分離吸着器具１００は、電圧値をモニターするプログラムが組み込まれることによって、分離ゲル７からの成分の排出を自動的に感知し、移動アーム１０による転写膜９の引上げを開始することができる。また、同様に、成分の吸着開始後における転写膜９の引き上げ速度についても、電圧値または電流値によって制御することができる。なお、転写膜９の引き上げ速度は、十分な分解能をもってサンプルが転写膜９に吸着され得る速度であればよく、このような速度は当業者によって適宜設定され得る。これらの制御によれば、転写結果を再現性あるものとし、無駄な転写膜９の使用（成分を吸着していない部分の発生）を回避可能であり、サンプル分離吸着器具を小型化することが可能である。
【００９３】
以上の工程によれば、１次元目または２次元目の電気泳動から転写までを１台の装置において連続的に行うことができる。
【００９４】
サンプル成分吸着の終了後、転写膜９は移動アーム１０によって回収され、染色または免疫反応などに供される。その後、蛍光検出器などによって、転写膜９に吸着された成分の分離パターンが検出される。このような蛍光検出器は、サンプル分離吸着器具１００に組み込まれていてもよく、これによって電気泳動、転写、および検出の全工程を自動化することができる。
【００９５】
（スリット構造体８の他の構成）
次に、スリット構造体８が他に採り得る構成例について、図２〜図６を参照して以下に説明する。
【００９６】
図２（ａ）（ｂ）は、スリット構造体８ａを有するサンプル分離吸着器具１１０を示す断面図である。
【００９７】
図２（ａ）（ｂ）に示すように、スリット構造体８ａは、サンプル分離部６と一体的に構成されてもよい。スリット構造体８ａはスリット１を形成し、さらに、図２（ａ）中の点線で示すように、転写膜９のための差込口を有する。図２（ｂ）に示すように、この差込口に対して転写膜９を差し込むことによって、転写膜９の設置が完了する。
【００９８】
なお、サンプル分離部６におけるスリット構造体８ａの部分をｘ方向に開閉可能にすることにより、転写膜９を差し込みし易くするなど、適宜変更が可能である。
【００９９】
図２（ａ）（ｂ）に示す構成例の利点としては、第２開口１８に対するスリット１の位置の微調整がまったく必要ないこと、および、サンプル分離吸着器具１１０の準備に要する組み立て工程が少ないことが挙げられる。
【０１００】
図３および図４は、スリット構造体８ｂを有するサンプル分離吸着器具１２０を示す断面図である。
【０１０１】
図３および図４に示すように、スリット構造体８ｂは、その一部が第２緩衝液槽５の底面付近を介して側面まで延伸し、第２緩衝液槽５の二重底を構成している延伸部１２ａを有する。この延伸部１２ａに対してプランジャー１９等の治具をセットすることによって、スリット構造体８ｂを第２開口１８側へ押付けてもよい。これによって、スリット１と転写膜９とが良好に接することができる。
【０１０２】
なお、二重底を構成している延伸部１２ａとステージ１３との間に、転写膜９を経由させてもよい。
【０１０３】
また、スリット構造体８ｂの第２開口１８側は、スリット１を中心としてｙ方向の両側へと傾斜をつけて対称に広がっている。この構成によれば、高誘電体の緩衝液がスリット１の後方（陽電極３側）に確保されるため、低誘電体のスリット構造体８ｂに囲まれたスリット空間へ電気力線を導く（収束させる）上でかかる抵抗を抑えることができる。
【０１０４】
なお、図４に示すサンプル分離吸着器具１２０は、上述したように、移動アーム１０の代わりに転写膜回収ロール１０ａを備えている。
【０１０５】
図５は、スリット構造体８ｃを有するサンプル分離吸着器具１３０を示す断面図である。
【０１０６】
図５に示すように、スリット構造体８ｃは、その一部が第２開口１８側に向かって口ばし状に突起する２つの突起部２０を有しており、これら突起部２０の間にスリット１を形成している。突起部２０はその先端が第２開口１８を介してサンプル分離部６の内側に入り込む構成を有している。この構成によれば、スリット１の中央位置と第２開口１８の中央位置とが、より厳密に同一平面に一致しやすく、かつ、分離ゲル７とスリット構造体８ｃ、言い換えると分離ゲル７と転写膜９の密着性を高めることができる。
【０１０７】
ここで、スリット構造体８ｃの突起部２０は、少なくとも転写膜９を介して分離ゲル７に接する、好ましくは転写膜９と共に分離ゲル７中に押し込まれる。このため、サンプル分離吸着器具１３０は、スリット構造体８ｃを第２緩衝液槽５側からサンプル分離部６側へ移動させる手段を備えていることが好ましい。例えば、図５に示すように、スリット構造体８ｃの一部が第２緩衝液槽５の二重底を構成し、これをプランジャー１９等で第２開口１８側に押付ける構成や、バネやリベット等でスリット構造体８ｃを一定位置まで押し込んで固定する構成などが挙げられる。
【０１０８】
図６（ａ）（ｂ）は、スリット構造体８ｄを有するサンプル分離吸着器具１４０を示す断面図である。
【０１０９】
図６（ａ）（ｂ）に示すように、スリット構造体８ｄは、スリット１の周囲から突起し、かつ、第２開口１８を介してサンプル分離部６内に入り込む突起部２１と、転写膜９を保持する保持部２２とを有する。なお、図６（ａ）は突起部２１の挿入前を示し、図６（ｂ）は挿入後を示す。
【０１１０】
図６（ｂ）に示すように、突起部２１は、サンプル分離部６内の分離ゲル７を押し込むことによって、分離ゲル７を、転写膜９の前面側（第２開口１８側）と突起部２１とに囲まれた空間へ移動させ、当該空間に密着良く埋め合わせる。また、保持部２２は、例えば突起部２１とスリット１との間におけるスリット構造体８ｄの内部に転写膜９を通す空間を形成している。なお、保持部２２は、図２（ｂ）と同様に、ｘ方向に開閉して転写膜９を固定するものであってもよい。
【０１１１】
つまり、スリット構造体８ｄによれば、スリット構造体８ｃを有する構成よりも、分離ゲル７と転写膜９の密着性を高めつつ、転写膜９の直線引上げを可能とする。さらに、スリット構造体８ｃを有する構成と同様、スリット１の中央位置と第２開口１８の中央位置とがより厳密に同一平面に一致しやすくなる。
【０１１２】
なお、サンプル分離吸着器具１４０においても、バネやリベット等でスリット構造体８ｄを押し込み固定し得る手段を備えていることが好ましい。
【０１１３】
〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について図１５に基づいて説明すると以下の通りである。図１５は、サンプル分離吸着器具１５０を示す断面図である。
【０１１４】
上述した実施形態１に対する本実施形態の主な相違点は、サンプル分離吸着器具１５０が縦置き型の装置である点にある。
【０１１５】
したがって、以下では、上記相違点を中心に説明する。なお、実施形態１における構成要素と対応する機能を有する構成要素には、同一符号を用いることとする。
【０１１６】
図１５に示すように、サンプル分離吸着器具１５０では、ステージ１３内にサンプル分離部６とスリット構造体８ｅとを取り付けることによりステージ１３が２つの槽に分けて構成され、これによって第１緩衝液槽４および第２緩衝液槽５が形成されている。なお、スリット構造体８ｅは、ステージ本体と一体的に構成されていてもよい。
【０１１７】
また、転写膜収納ロール１１は、第１緩衝液槽４内に配置され、転写膜９は、第１緩衝液槽４の上方へと引き出される。
【０１１８】
本実施形態によれば、上述した第１の実施形態と同様に、２次元目の電気泳動から転写までを連続的に行う様式において、高分解能のサンプル吸着を実現できる。
【０１１９】
また、図１６は、変形例に係るサンプル分離吸着器具１６０を示す断面図である。ここで、スリット構造体８ｆは、ステージ１３と一体的に構成され、かつ、スリット１の中央面（ｘｚ面）に対し対称形であるように構成されている。このように構成することによって、スリット１内に電気力線を収束するためにかかる抵抗を抑制することができる。
【実施例】
【０１２０】
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１２１】
（サンプル分離吸着器具１２０を用いた粒子軌道シミュレーション）
スリット１に関する詳細な検討について、粒子軌道シミュレーション結果に基づいて説明する。
【０１２２】
サンプル分離吸着器具のモデルとしては、図７に示すサンプル分離吸着器具１２０を用いた。サンプル分離吸着器具１２０はスリット構造体８ｂを有しており、その設定についてはサンプル分離部６をガラスとし、スリット構造体８ｂおよびステージ１３をアクリル板とした。また、第２開口１８のｙ方向の幅は１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）に固定した。また、電極は白金とし、電極間には２００Ｖの電圧を印加させる設定とした。
【０１２３】
以上の設定を基本とした上で、スリット１に関する条件を変更し、第１開口１７を出発点とする、モデルサンプルのリゾチームタンパク質（分子量１４３０７Ｄａ、等電点１１．１）が示す泳動挙動を観察した。
【０１２４】
＜スリット１の幅について＞
まず、スリット１の条件について、スリット１のｙ方向幅を１．２ｍｍから徐々に小さくなるよう変更して、粒子軌道シミュレーションを行った。その結果を図８および図９（ａ）〜（ｄ）に示す。
【０１２５】
図８は、転写膜９中央（ｘ方向厚さの中点）における電気力線の広がり（ｙ方向の範囲（ｄｍ））を、粒子軌道シミュレーションに基づいてプロットした結果を示すグラフである。また、図９（ａ）〜（ｄ）は、第２開口１８近傍におけるシミュレーション結果を示す図である。なお、スリットのｙ方向幅について、図９（ａ）では０．１ｍｍであり、図９（ｂ）では０．２ｍｍ、図９（ｃ）では０．５ｍｍ、図９（ｄ）では１．０ｍｍである。
【０１２６】
図８および図９に示すように、スリット１のｙ方向の幅が狭いほどｄｍは小さくなった。すなわち、スリット１のｙ方向の幅が狭いほど、転写膜９へのサンプル吸着が高分解能なものとなることが確認できる。したがって、スリット１のｙ方向の幅を規定することにより、目的とする分解能を獲得することが可能となる。
【０１２７】
なお、スリット１のｘ方向の幅に関しては、スリット１の強度が保てる程度において、より短い方が好ましい。これは、スリット１のｘ方向の幅が短いほど、電気が狭い空間を流れる上でかかる抵抗をより抑えることができるからである。
【０１２８】
＜スリット構造体８ｂの材料の誘電率について＞
次に、スリット１の条件について、スリット構造体８ｂの材料の誘電率を変更して、粒子軌道シミュレーションを行った。その結果を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。
【０１２９】
図１０は、第２開口１８近傍におけるシミュレーション結果を示す図である。なお、スリット構造体８ｂの材料について、図１０（ａ）では誘電率が１０であり、図１０（ｂ）では誘電率が５であり、図１０（ｃ）では絶縁性材料である。
【０１３０】
図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、誘電率がより低い材料からスリット構造体８ｂを構成した方が、スリット１に電気力線を収束しやすく、絶縁性材料からスリット構造体８ｂを構成することが最も電気力線を収束することが分かった。また、誘電率がより低い材料からスリット構造体８ｂを構成した方が、スリット１の隙間を形成する以外のスリット構造体８ｂの壁部や転写膜９上などを電気力線が走ることがなくなった。具体的には、誘電率１０のときｄｍ値は４４３．１μｍであり（図１０（ａ））、誘電率５のときｄｍ値は２６７．１μｍであり（図１０（ｂ））、絶縁性材料のときｄｍ値は９６．７μｍであった（図１０（ｃ））。
【０１３１】
したがって、誘電率がより低い材料（好ましくは５．０以下）、より好ましくは絶縁性材料からスリット構造体８ｂを構成することによって、転写膜９へのサンプルの吸着をより高分解能なものにすることができることが分かった。
【０１３２】
以上のことから、スリット構造体８ｂの材料について、スリット１を可能な限り薄く加工できる材料であって、かつ、絶縁体（あるいは低誘電体）の材料で形成されることが望ましい。このような材料として、例えば、アクリル（誘電率２．７〜４．５）、もしくはポリカーボネイト（誘電率２．９〜３．０）、または、４−フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）（誘電率２）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）（誘電率２．１）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）（誘電率２．３〜２．８）などのフッ素樹脂などが挙げられる。
【０１３３】
＜スリット１と第２開口１８との間の距離について＞
次に、スリット１の条件について、スリット１と第２開口１８との間の距離を変更して、粒子軌道シミュレーションを行った。その結果を図１１および図１２に示す。なお、上記距離を変更する際、転写膜９とスリット１とは常に接した状態になるようにしたため、上記変更に従って第２開口１８と転写膜９との距離も変更された。
【０１３４】
図１１は、第２開口１８とスリット１との間の距離がｄｍ値に与える影響をシミュレーションし、その結果をプロットしたグラフである。なお、図１１に示すグラフでは横軸として第２開口１８と転写膜９との間の距離を示している。図１２（ａ）〜（ｃ）は、上記距離を変更したときのシミュレーション結果を示す図である。なお、上記距離は、図１２（ａ）では１４０μｍであり、図１２（ｂ）では１０００μｍであり、図１２（ｃ）では５０００μｍである。
【０１３５】
以下、図１１および１２を参照しながら説明する。図１１に示すように、第２開口１８と転写膜９との間の距離が０μｍ（両者が接した状態）から７００μｍまで離れるにつれて、ｄｍ値がより低くなり、高分解能な結果となることが分かった。これは、図１２（ａ）に示すように、第２開口１８とスリット１との間に、サンプルが収束するための距離が確保されることによって、スリット１の収束力が効果に加わるためである。
【０１３６】
一方、第２開口１８と転写膜９との間の距離が７００μｍ以上に離れていくと、第２開口１８から排出された直後のサンプルに対して伝わるスリット１の収束効果は弱くなり、排出直後のサンプルは拡散しようとする力が強くなる。
【０１３７】
上記距離が７００μｍ以上３０００μｍ未満の範囲にある場合、この拡散しようとする力と、上記距離の寄与分が加わるスリット１の収束力との兼ね合いにより、ｄｍ値が最低値に落ち着く平衡状態が続く。この範囲では、図１２（ｂ）に示すように、第２開口１８から排出された直後のサンプルは一度広がる傾向を示し、その後、スリット１に近づくにつれスリット１の収束力が強く効いてきて絞られるようになる。
【０１３８】
第２開口１８と転写膜９との間の距離が３０００μｍ以上になると、図１２（ｃ）に示すように、第２開口１８から排出されたサンプルが受ける拡散力が大きくなっていき、サンプルの拡散が広範囲に及ぶため、ｄｍ値が上昇していくことになる。
【０１３９】
以上のことをまとめて、図１１を参照すると、第２開口１８と転写膜９との間の距離が３００μｍ以上４０００μｍ以下である場合、両者が接している場合と比較して、ｄｍ値が低い、すなわちより高い分解能を示すことが分かる。
【０１４０】
ただし、第２開口１８とスリット１間に存在する媒体が緩衝液であると、サンプルが拡散してしまうため、第２開口１８とスリット１間には、ゲルなどのサンプル透過可能な導電性媒体が挿入されることが好ましい。この導電性媒体としては、例えば上述のサンプル分離部６の項目で説明した被覆部も該当する。
【０１４１】
なお、上述したスリット構造体８ｂに関する好ましい条件等は、全て、他のスリット構造体に対しても適用することができる。
【０１４２】
（サンプル分離吸着器具１３０を用いた粒子軌道シミュレーション）
次に、スリット構造体８ｃに関して、スリット１をサンプル分離部６内に押し込む構成の詳細を、粒子軌道シミュレーション結果に基づいて説明する。
【０１４３】
なお、サンプル分離吸着器具のモデルとして、図１３に示すサンプル分離吸着器具１３０を用いた。その他の基本設定については、上述のシミュレーションと同様である。また、比較対照のモデルとして、スリット１が押し込まれない構成であるサンプル分離吸着器具１２０を用いた。
【０１４４】
図１４（ａ）は、サンプル分離吸着器具１３０の第２開口１８近傍におけるシミュレーション結果を示す図である。また、図１４（ｂ）は、比較対照であるサンプル分離吸着器具１２０の第２開口１８近傍におけるシミュレーション結果を示す図である。
【０１４５】
図１４（ａ）において、ｄｍ値は１１４．２μｍであり、図１４（ｂ）において、ｄｍ値は９６．７μｍであった。すなわち、スリット１を押し込んだ構成の方が、スリット１の上下（ｙ方向）に分離ゲルが位置しているため、電気力線が僅かにその方向に発散する力を受け、分解能が少し悪くなる（ｄｍ値が少し大きくなる）。
【０１４６】
ただし、押し込む構成におけるｄｍ値の上昇は、スリット１の幅やスリット構造体８ｃの材料を変更することにより十分補える程度の値であり、スリット構造体８ｃの上述した利点を考慮すると大きな問題にはならない。
【０１４７】
（比較例における粒子軌道シミュレーション）
比較例として、スリット構造体を備えないサンプル分離吸着器具２００を用いて、粒子軌道シミュレーションを行った。
【０１４８】
サンプル分離吸着器具２００の設定は、スリット構造体を備えない点以外は、上述のシミュレーションと同様にした。具体的には、図１７（ａ）に示すように、サンプル分離吸着器具２００は、第１電極２０１が配置された第１緩衝液槽２０２、第２電極２０３が配置された第２緩衝液槽２０４、分離媒体２０５が格納されたサンプル分離部２０６を備えている。また、第２緩衝液槽２０４には、分離媒体２０５の一端に接する多孔質層（転写膜）２０７、および、多孔質層２０７を支える液体吸収媒体層２０８を配置した。
【０１４９】
なお、図１７（ａ）は、比較例に係るサンプル分離吸着器具２００のモデル構成を示す図であり、（ｂ）は、粒子軌道シミュレーション結果について、（ａ）に示す装置における第２開口付近を拡大して示す図である。
【０１５０】
図１７（ｂ）に示すように、電気力線のｙ方向の幅（ｄｍ）が、多孔質層２０６において第２開口２１０に接する側（位置Ａ）で４７６．２μｍ、厚みの真ん中（位置Ｂ）で５０５．６μｍ、液体吸収媒体層２０７側（位置Ｃ）で５３５．１μｍと広がった。すなわち、スリットが存在しないサンプル分離吸着器具２００では、電気力線はｙ方向幅において拡散しており、第２開口２１０から排出されたサンプルは、電気力線に応じて広がりながら多孔質層２０６へ転写されてしまうことが分かった。
【０１５１】
したがって、本実施形態に係るサンプル分離吸着器具１００〜１６０によれば、高分解能なサンプル吸着を実現することができることが明らかとなった。
【０１５２】
（サンプル分離吸着器具１２０の作製）
次に、図３に示すサンプル分離吸着器具１２０を以下のように作製し、電気泳動および転写を連続的に行った。
【０１５３】
まず、サンプル分離部６を幅７０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ５ｍｍの寸法でガラスから形成し、その内部には、分離ゲル７としてｐＨ６．４のＢｉｓ−Ｔｒｉｓ／ＨＣｌバッファーを用いた１３％ポリアクリルアミド（幅６０ｍｍ×長さ３０ｍｍ×厚さ１.２ｍｍ）を充填した。このとき、コーム（４ｍｍ×６ｍｍ×１ｍｍの凸部を有する）を、第１開口１７側に挿入し、サンプルアプライ用のウェル（４ｍｍ×６ｍｍ×１ｍｍの凹み）を設けた。なお、第２開口１８は、厚さ１２５μｍを有する親水性のＤｕｒａｐｏｒｅ膜（ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製のポリビニリデンフロライド膜）によって覆っておき、分離ゲル７が第２開口１８の先端にまで充填されるようにしておいた。このＤｕｒａｐｏｒｅ膜は、ナイロン膜、ニトロセルロース膜およびＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａ  ｆｌｕｏｒｏ  ｅｔｈｙｌｅｎｅ）膜などと比べて、非常に低いタンパク質吸着能（４μｇ／ｃｍ２）を有している。そのため、サンプルの分離および吸着の際にサンプル成分の通り道（第２開口１８）に存在していても、サンプルの分離および吸着に悪影響を与えないと判断した。
【０１５４】
ポリアクリルアミドがゲル化した後、コームを抜き取り、サンプルをウェルへ導入した。このとき、サンプルが第１緩衝液槽４内の緩衝液中に流出しないように、ウェルを封するため、１％アガロースを注入し、その後、アガロースがゲル化することでサンプルを固定化した。
【０１５５】
サンプルとしては、市販の分子量マーカー（ＳｅｅＢｌｕｅ  Ｐｌｕｓ２  Ｐｒｅ−ｓｔａｉｎｅｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を用いた。
【０１５６】
サンプル分離部６を、アクリル製のステージ１３上に固定した。また、電圧印加時の発熱防止のために、ペルチェ素子を用いた冷却装置（図示せず）を、予めステージ１３下部に取り付けておいた。サンプル分離部６を取り付けることによって、第１開口１７側に第１緩衝液槽４および第２開口１８側に第２緩衝液槽が形成された。第１緩衝液槽４に市販のｐＨ７．３のＭＯＰＳバッファー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）を注いで、第１緩衝液槽４を満たした。そして、白金線からなる陰電極２を、第１緩衝液槽４の第１開口１７とは反対側に挿入した。
【０１５７】
次に、予め親水化処理した転写膜９（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製のＰＶＤＦ膜（Ｉｍｍｏｂｉｒｏｎ  ＰＳＱ））を第２緩衝液槽５に挿入した。転写膜９の一端は、移動アーム１０に保持させ、かつ転写膜９の他端は、アクリル製の転写膜収納ロール１１に巻きつけられている。続いて、ｘ方向幅５０μｍ、ｙ方向幅１００μｍ、ｚ方向幅６０ｍｍに開いたスリット１を有するアクリルで形成された凹型の槽（スリット構造体８ｂ）を第２緩衝液槽へはめ込んだ。なお、スリット構造体８ｂの底面が転写膜９上へ直接載らないように、第２緩衝液槽５の底面両側部（側壁から各５ｍｍ幅）は中央部（６０ｍｍ幅）より３ｍｍ底上げされており、盛り上がったレール状の上記底面両側部にスリット構造体８ｂが載り、第２緩衝液槽５の底面両側部と上記中央部、そして、スリット構造体８ｂの底面に囲まれた空間に転写膜９を位置させた。
【０１５８】
その後、スリット１および転写膜９を第２開口１８へ押付けて固定させるために、スリット構造体８ｂと、第２緩衝液槽５の第２開口１８に対向した壁面との間にプランジャー１９を挿入した。続いて、第２緩衝液槽５に市販のｐＨ７．２のＮｕＰＡＧＥ転写バッファー（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）に２０％メタノールを混合した緩衝液を注いで満たし、白金線からなる陽電極３を挿入した。
【０１５９】
以上の準備を行った後、陰電極２と陽電極３との間に電圧を印加して、電気泳動分離を行った（２５ｍＡの定電流、２５分間）。上記サンプルのＳｅｅＢｌｕｅ  Ｐｌｕｓ２  Ｐｒｅ−ｓｔａｉｎｅｄ  Ｓｔａｎｄａｒｄ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ）は、染色されたタンパク質の混合物であるので、サンプルが電気泳動されている状態を目視によって確認することができた。移動アーム１０の動作は、泳動の先端が第２開口１８に達したときに生じる電圧上昇点において引き上げを開始するように予めプログラミングされており、サンプル成分の排出と同時に、自動的にかつ多変速において引き上げが開始された。なお、２極間の電圧は、各電極に接続された電圧測定器によって検出された。
【０１６０】
第２開口１８から排出されたサンプルの成分は、連続的に転写膜９に吸着（転写）され、転写の終了後に転写膜９は移動アーム１６によって回収された。回収した転写膜９を目視によって確認したところ、サンプルが良好に分離および転写されていることを確認した。
【０１６１】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られるような実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６２】
本発明は、生体試料および化学的試料などの解析およびその解析器具の製造に対して好適に使用され得る。
【符号の説明】
【０１６３】
１  スリット
２  陰電極
３  陽電極
４  第１緩衝液槽
５  第２緩衝液槽
６  サンプル分離部
７  分離ゲル
８  スリット構造体
９  転写膜
１０  移動アーム
１２  ガイド
１３  ステージ
１７  第１開口
１８  第２開口
２０  突起部
２１  突起部
１００〜１６０  サンプル分離吸着器具
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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