(57)【要約】【課題】ゲル界面を再現性よく水平に形成可能な電気泳動用ゲルカセットの製造方法を提供する。【解決手段】電気泳動ゲルカセット基材（１ａ）及び電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）を、スペーサー（１ｃ）を介して組み立てる。下端部を端面封止テープ（３）で封止、第２のゲル形成領域の下端面部分に遮蔽構造物（４）を設置して側端面の第１のゲル充填用開口部（２ａ）より第１のゲル溶液を充填、重合させることにより、ゲル界面を水平に、再現よく形成させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材と向かい合う他の基材と、
前記基材と前記他の基材との間のゲル形成領域と、
前記ゲル形成領域に形成される第１のゲルと第２のゲルとからなる二層の電気泳動用ゲルと
を備える電気泳動用ゲルカセットの製造方法であって、
前記ゲル形成領域に遮蔽構造物を設置する工程と、
前記ゲル形成領域に前記第１のゲルを充填する工程と、
前記遮蔽構造物を取り外す工程と、
前記電気泳動用ゲル形成領域に前記第２のゲルを充填する工程と、
を備えることを特徴とする電気泳動用ゲルカセットの製造方法。
【請求項２】
前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、前記第２のゲルを充填する領域に前記遮蔽構造物を設置することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法。
【請求項３】
前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、前記遮蔽構造物を電気泳動用ゲルカセットの上端面より挿入し設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法。
【請求項４】
前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、電気泳動用ゲルカセット基材面の前記第１のゲルと前記第２のゲルとの境界部分に位置する部分から、前記遮蔽構造物をゲルカセット基材面に対して垂直方向に挿入し設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動用ゲルカセットの製造方法、詳しくは、電気泳動用ゲルを構成する第１のゲルと第２のゲルとの境界面の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動植物の組織や細胞から抽出されたＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体高分子をサイズ、性状等の違いに基づいて電気泳動ゲル中に分離する電気泳動技術は、ライフサイエンス分野において非常に重要な技術である。特にタンパク質を電気泳動によって分離する場合、タンパク質の分子量の違いに基づくＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動法および等電点の違いに基づく等電点電気泳動法を組み合わせた二次元電気泳動法が広く用いられている。
【０００３】
上述のような電気泳動法において、再現性の高い電気泳動像を獲得するためには、電気泳動用ゲルに供する被分離物質（サンプル）の調製、電気泳動において印加する電圧、電流値および時間等の電気泳動条件の設定、ならびに安定した、再現性の高い電気泳動用ゲルの作成が重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６４８４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通法においては、電気泳動用ゲルを作成するにあたり、まずは、タンパク質試料を分離、展開させるための第１のゲル（分離ゲル）を電気泳動用ゲルカセットに注いで充填し、その上端面にイソブタノールあるいは水を重層することにより、ゲル端面を水平に形成させる。分離ゲル重合後に続いて、タンパク質試料を濃縮させるための第２のゲル（濃縮ゲル）を充填、重合させることにより、電気泳動用ゲルを作成する。しかしながら、分離ゲル界面を水平に形成させるためにはイソブタノールあるいは水を重層するという操作を慎重に行わなければならない。もし誤って勢いよく重層させてしまうと界面が乱れてしまい、水平にならず、界面が不均一に重合してしまう。
【０００６】
また、重層する溶媒として水を用いた場合、充填した分離ゲル溶液と混合する可能性が高いので、再現性よくゲル界面を水平に形成させるためには熟練を要し、操作に手間がかかる。加えて、分離ゲル重合後に、載せたイソブタノールあるいは水を除去する操作が必要となるが、充填容器の壁面に溶液の滴が残存するために水洗を行い、ペーパータオル等で吸水させて取り除かなければならない。
【０００７】
加えて、電気泳動用ゲルの充填方法として、上述のようにまず分離ゲルを電気泳動用ゲルカセットに充填、界面を整えて重合させた後で濃縮ゲル溶液を充填、重合させるという二段階充填方式とは別に、分離ゲル溶液を充填後すぐに濃縮ゲル溶液を続けて充填、重合させるという連続充填方式も実施可能である。この連続充填方法では、イソブタノールあるいは水を重層するという手間を省くことができるものの、界面を乱さないように、先に充填した分離ゲルの上に慎重に濃縮ゲル溶液を重層させる必要があり、熟練を要するため、再現性よくゲル作成を行うことが難しい。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、充填した分離ゲル界面を水平に、精度よく形成することができる電気泳動用ゲルカセットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は電気泳動用ゲルカセットの製造方法に関するものであって、請求項１に記載の発明は、基材と、前記基材と向かい合う他の基材と、前記基材と前記他の基材との間のゲル形成領域と、前記ゲル形成領域に形成される第１のゲルと第２のゲルとからなる二層の電気泳動用ゲルとを備える電気泳動用ゲルカセットの製造方法であって、前記ゲル形成領域に遮蔽構造物を設置する工程と、前記ゲル形成領域に前記第１のゲルを充填する工程と、前記遮蔽構造物を取り外す工程と、前記電気泳動用ゲル形成領域に前記第２のゲルを充填する工程とを備えることを特徴とする電気泳動用ゲルカセットの製造方法である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、前記第２のゲルを充填する領域に前記遮蔽構造物を設置することを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、前記遮蔽構造物を電気泳動用ゲルカセットの上端面より挿入し設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、前記ゲル形成領域に前記遮蔽構造物を設置する工程において、電気泳動用ゲルカセット基材面の前記第１のゲルと前記第２のゲルとの境界部分に位置する部分から、前記遮蔽構造物をゲルカセット基材面に対して垂直方向に挿入し設置することを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用ゲルカセットの製造方法である。
【００１３】
電気泳動用ゲル溶液を充填するための開口部を設けた電気泳動用ゲルカセットを準備し、分離ゲル溶液と濃縮ゲル溶液との界面を形成させる位置に遮蔽構造物を設置して、分離ゲルをゲル充填用開口部より充填、開口部を封止して静置することにより、分離ゲルを重合させて境界面を水平に形成させる。
【発明の効果】
【００１４】
電気泳動用ゲルカセットにおいて、分離ゲル溶液と濃縮ゲル溶液との界面に遮蔽構造物を設置することにより、既存の技術のようにイソプロパノールや水などの溶媒を、充填した分離ゲル溶液の上端面に重層することなく、単に分離ゲル溶液をゲル充填用開口部より充填して開口部を封止、静置することにより、電気泳動ゲル境界面を水平に、且つ、再現よく形成することが可能となる。また、遮蔽構造物をゲルカセットに設置、分離ゲル形成後に取り外すという操作のみであり、公知の方法による、界面を形成させるための溶媒を慎重に重層するといった、熟練した操作を必要とせずに平易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一例の電気泳動用ゲルカセットの形成方法を示す図である。
【図２】本発明の一例の電気泳動用ゲルカセットの形成方法を示す図である。
【図３】本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態を示す図である。
【図４】本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態を示す図である。
【図５】本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態を示す図である。
【図６】本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法について説明する。まず、本発明の一例の電気泳動用ゲルカセットの形成方法について説明する。
【００１７】
本発明に用いる電気泳動用ゲルカセットの構造の一例を図１に示す。電気泳動用ゲルカセットは、２つの電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）と電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）とを向かい合わせにし、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）と電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）との間の端に位置するように電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）を挟んで組み立てられる。電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）を挟むことにより、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）と電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）との間にゲル形成領域が確保される。ゲル溶液の充填時には、電気泳動用ゲルカセット下端面に端面封止テープ（３）を貼り付け、遮蔽構造物（４）を電気泳動用ゲルカセットのゲル形成領域のうち第２のゲルを充填する領域の下端面部分に設置する。第１のゲルを充填後、電気泳動用ゲルカセット基材１の側端面にある第１のゲル充填用開口部（２ａ）に第１のゲル充填用開口部封止テープ（５ａ）を貼り付けて密封させる。なお、電気泳動用ゲルカセット基材１の側端面にある第２のゲル充填用開口部（２ｂ）に貼り付ける第２のゲル充填用開口部封止テープ（５ｂ）は、第１のゲル重合後に遮蔽構造物（４）を外し、第２のゲルを充填した後に貼り付け、封止させるために用いる。
【００１８】
また、図２に示すような別の形態の電気泳動用ゲルカセットを用いてもよい。図２に示すように、平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を、電気泳動用ゲルカセット基材の表面の遮蔽構造物挿入口（８）に設置する。遮蔽構造物挿入口（８）は、平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を電気泳動用ゲルカセット基材面に対して垂直方向に挿入できるような構造になっている。第１のゲルを充填後、平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を取り外し、遮蔽構造物挿入部封止テープ（９）を貼り付けて封止させる。遮蔽構造物挿入口（８）は、図２のように、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）に設けても、電気泳動用ゲルカセット基材（１ｂ）に設けてもよい。また、遮蔽構造物挿入口（８）は、第１のゲルを水平に精度よく充填するために平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を挿入するための挿入口であるから、電気泳動用ゲルカセット基材面の第１のゲルと第２のゲルとの境界部分に位置する部分に設けることが好ましい。
【００１９】
（電気泳動用ゲルカセット）
本発明に係る電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）および（１ｂ）を構成する材質は、公知のガラス、ＰＭＭＡなどのアクリル、高密度ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの材質が利用可能であるが、ゲル形成ならびに電気泳動等に影響を与えない材質であればこれらに限定されない。
【００２０】
また、本発明の電気泳動用ゲルカセットに設置されているゲル充填用開口部（２）は、図１および図２のように電気泳動用ゲルカセットの一方の側端面に設置されているが、他方の側端面に設置されてもよい。また、第１のゲル充填開口部（２ａ）および第２のゲル充填開口部（２ｂ）は必ずしも同一の一方の側端面に設置されている必要はなく、例えば、第１のゲル充填開口部（２ａ）が左側の側端面に、第２のゲル充填開口部（２ｂ）が右側の側端面に設置されていてもよい。あるいはゲル充填用開口部（２）は、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）および（１ｂ）の端部に設置されていてもよく、後述する図５のように、一部のゲル充填用開口部を省略し、電気泳動用ゲルカセットの上端面をゲル充填用開口部として用いてもよい。
【００２１】
また、公知のように、電気泳動用ゲルカセット基材（１ａ）および（１ｂ）と電気泳動用ゲルカセットスペーサー（１ｃ）とで電気泳動用ゲルカセットを構成することにのみならず、特許文献１にあるような、電気泳動バッファー槽一体型のものを利用しても差し支えない。
【００２２】
（遮蔽構造物）
本発明に係る遮蔽構造物は、ゲル形成を阻害しない材質であれば、プラスチック、あるいはシリコン、ウレタン、ゴム等の材質からなる板を利用可能である。特に、シリコン、ウレタン、ゴム等の柔軟性の高い材質であれば、上端面にのみならずゲル充填用開口部からも設置ならびに着脱が可能となりえるので好適である。
【００２３】
また、遮蔽構造物は第１のゲルを水平に精度よく充填するために用いられるものであるから、遮蔽構造物の形状は、ゲル形成領域に設置でき、かつ、第１のゲルと接触する部分が水平であればよい。具体的には、後述する図３のようなＬ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）、後述する図６のような平板状の遮蔽構造物（４ｃ）などが挙げられる。後述する図４のようなバルーン状の構造物を用いる場合は、膨張させた状態のときに第１のゲルと接触する部分が水平であればよい。
【００２４】
特に、バルーン状の構造物を用いることにより、ゲル溶液充填時には膨張させた状態を保持し、収縮させた状態にすることで設置あるいは着脱を円滑に行うことが可能となりえるので、工程が容易になるためより好ましい。
【００２５】
（封止テープ）
本発明に係る封止テープ（３）、（５）、（９）の材質としては、ゴム系、アクリル系、シリコン系ならびにウレタン系いずれも利用可能である。密着性ならびに密封性が高いものであれば特に限定されないが、電気泳動用ゲルカセットにゾル状のゲル溶液を充填すること、また、充填した電気泳動用ゲルカセットの保存性の観点から、水系溶媒に耐性のあること、ならびに、使用直前に着脱することの容易な材質がより好ましい。
【００２６】
（電気泳動用ゲル）
本発明に係る電気泳動用ゲルである第１のゲルおよび第２のゲルは、サンプルをゲル中において電気泳動することによって、サンプル中に含まれる分子のサイズ、性状等の違いに基づいて分離するものであり、単にゲルと称することもある。電気泳動用ゲルは、ゲル中をサンプルが移動できるように、重合体分子が複雑な網目構造を形成している。ゲルを構成する主材料としてポリアクリルアミドまたはアガロースのように、従来から一般に電気泳動に用いられるゲル材料を好適に使用可能である。
【００２７】
ここで、本発明の第１のゲルは、具体的にはタンパク質試料を分離、展開させるための分離ゲルのことをいい、また、本発明の第２のゲルは、具体的にはタンパク質試料を濃縮させるための濃縮ゲルのことをいう。本発明では、先ず第１のゲルを充填したあと、次いで第２のゲルを充填する実施形態を示しているが、これは、第１のゲルが第２のゲルより比重が高いことを前提としている。逆に、第２のゲルを充填したあと、第２のゲルより比重が高い第１のゲルを充填した場合、互いに混合してしまい、第１のゲルと第２のゲルとの境界面を水平に形成させることはできない。本発明の第１のゲルおよび第２のゲルは、第１のゲルが第２のゲルより比重が高ければよく、例えばグリセロールあるいはショ糖を添加して比重を高くすることによりこの条件を満たせば、第１のゲルが濃縮ゲル、第２のゲルが分離ゲルであってもよい。
【００２８】
次に、本発明の電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態について説明する。
【００２９】
本発明の電気泳動用ゲルカセットを用いた電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施形態を図３に示す。まず、側面にゲル充填用開口部（２）を有する電気泳動用ゲルカセット（１）の下端面を端面封止用テープ（３）で封止する（図３ａ））。次に、電気泳動用ゲルカセット（１）の上端面よりＬ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）を挿入し、第１のゲルと第２のゲルの境界面に設置する（図３ｂ））。そして、調製した第１のゲル溶液（６）を矢印の方向より充填し（図３ｃ））、第１のゲル充填用開口部封止テープ（５ａ）で第１の充填用開口部（２ａ）を封止して静置し、第１のゲルを重合させる（図３ｄ））。このようにＬ字型の板状の遮蔽構造物（４）を設置することにより、第１のゲル界面を均一に、直線的に形成することが可能となる。
【００３０】
第１のゲルが重合した後、Ｌ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）を外して（図３ｅ））、電気泳動用ゲルカセットの上端面を端面封止用テープ（３）で封止し（図３ｆ））、側端面上方部の第２のゲル充填用開口部（２ｂ）より、上記と同様にして矢印の方向より調製した第２のゲル溶液（７）を充填し（図３ｇ））、第２のゲル充填用開口部封止テープ（５ｂ）で第２のゲル充填用開口部（２ｂ）を封止し、静置して第２のゲルを重合させる（図３ｈ））。
【００３１】
上記の例では、遮蔽構造物としてＬ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）を利用しているが、図４に示すようにバルーン状の遮蔽構造物（４ｂ）を利用して、上記と同様の方法で電気泳動用ゲル溶液を充填することも可能である（図４ａ）〜ｈ））。バルーン状の遮蔽構造物（４ｂ）を用いる場合、電気泳動用ゲルカセットを作成後、収縮させた状態で第２のゲルを充填する領域に設置して窒素等の不活性化ガスをバルーン内に充填して膨張させることにより、密閉することが可能である。電気泳動用ゲルカセットに充填した第１のゲルの重合後、バルーン内に充填した不活性化ガスを引き抜いて収縮させることにより、容易に着脱可能となるので、より好適である。
【００３２】
あるいは、図５ａ）〜ｇ）に示されるように、電気泳動用ゲルカセットにおいて、第２のゲル充填用開口部（２ｂ）を省略した形態のものを用いても差し支えない。この場合、図３と同様にして分離ゲルを充填、重合させた後にＬ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）を外して（図５ｅ））、電気泳動用ゲルカセットの上端面より第２のゲル溶液を充填（図５ｆ））する。そして端面封止テープ（３）で上端面を封止して静置し、第２のゲル（７）を重合させる（図５ｇ））。このような第２のゲル充填用開口部（２ｂ）のない電気泳動用ゲルカセットを用いた場合、第２のゲル充填用開口部封止テープ（５ｂ）が必要なく、工程の手間が省ける。また、図４と同様、Ｌ字型の板状の遮蔽構造物（４ａ）の代わりに、バルーン状の遮蔽構造物（４ｂ）を用いてもよい。
【００３３】
図２に示した電気泳動用ゲルカセットを用いた電気泳動用ゲルカセットの製造方法の実施形態を図６に示す。電気泳動用ゲルカセット基材の表面の遮蔽構造物挿入口（８）に予め平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を設置しておき（図６ｂ））、図３〜５と同様にして第１のゲルを充填、重合させる。第１のゲルの重合後、平板状の遮蔽構造物（４ｃ）を取り外して（図６ｅ））、遮蔽構造物挿入部封止テープ（９）を貼り付けて封止する（図６ｆ））。そして同様にして第２のゲルを充填、重合させる（図６ｇ）、ｈ））。
【００３４】
本発明に係る電気泳動用ゲルカセットの製造方法におけるゲルの充填方法については、作成した電気泳動用ゲルカセットのゲル形成領域、あるいは、第１のゲルと第２のゲルとの境界部分に遮蔽構造物を設置して、電気泳動用ゲルカセットのゲル充填用開口部を上に配して垂直に立てて、気泡を混入させることなく充填する、あるいは、斜めに傾けて充填してもよい。第１のゲルの充填直後にゲル充填用開口部を封止テープにて封止するので、電気泳動用ゲルカセットをそのまま垂直に立てておく、あるいは、水平に静置させてゲルを重合させてもよい。
【００３５】
本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる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】
【００３６】
本発明を用いれば、電気泳動ゲルの界面を容易に水平に形成させることが可能で、且つ、再現よく作成することも可能になる。よって、再現のよい電気泳動像を得ることが可能になる。さらには、ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体高分子の研究をより発展させることによって、特に医学、生物学、化学分野の産業の発展に貢献し得る。
【符号の説明】
【００３７】
１・電気泳動用ゲルカセット
１ａ・電気泳動用ゲルカセット基材
１ｂ・電気泳動用ゲルカセット基材
１ｃ・電気泳動用ゲルカセットスペーサー
２・ゲル充填用開口部
２ａ・第１のゲル充填用開口部
２ｂ・第２のゲル充填用開口部
３・端面封止テープ
４・遮蔽構造物
４ａ・Ｌ字型の板状の遮蔽構造物
４ｂ・バルーン状の遮蔽構造物
４ｃ・平板状の遮蔽構造物
５・ゲル充填用開口部封止テープ
５ａ・第１のゲル充填用開口部封止テープ
５ｂ・第２のゲル充填用開口部封止テープ
６・第１のゲル
７・第２のゲル
８・遮蔽構造物挿入口
９・遮蔽構造物挿入部封止テープ
【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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