(57)【要約】【課題】  第１及び第２のゲルを構成する分離ゲルと濃縮ゲルとの界面を水平に形成させることが可能な電気泳動用ゲルカセット製造方法を提供する。【解決手段】  電気泳動用ゲルカセット下端面に下端面封止テープ(２)を貼り付けた電気泳動用ゲルカセット(１)に第１のゲルとして分離ゲル溶液(３)を充填後、水系溶媒を重層せずに、電気泳動用ゲルカセットを遠心分離装置等の回転装置(４)にかけることにより、充填した分離ゲル溶液の界面（５）を水平に形成させる。【選択図】    図２
2011080931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルを収容するゲルカセット本体に電気泳動用ゲルを充填して製造する電気泳動用ゲルカセット製造方法であって、
上記電気泳動用ゲルとして、第１のゲルと、第１のゲルよりも比重が低い第２のゲルとを有して、
上記ゲルカセット本体に上記第１のゲルを充填する第１工程と、第１工程の後に上記ゲルカセット本体に上記第２のゲルを充填する第２工程とを備え、
第１工程と第２工程の間において、上記ゲルカセット本体に遠心力を付与することによる遠心分離によって、充填した第１のゲルのゲル界面を均一若しくは均一に近づける処理を含むことを特徴とする電気泳動用ゲルカセット製造方法。
【請求項２】
上記遠心分離の処理は、第１のゲル溶液を充填した１又は２以上のゲルカセット本体を遠心分離装置に設定して、上記１又は２以上のゲルカセット本体に対し同時に遠心分離を行う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製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲルカセット本体に電気泳動用ゲルが充填する電気泳動用ゲルカセット製造方法に関し、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特徴を有する技術である。
【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には、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（特許文献１参照）。
【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、電気泳動ゲルに供するタンパク質試料の調製、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が重要である。同様に、安定した、再現のある電気泳動用ゲルの作成が重要となる。
通常の方法においては、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本体に注いで充填する。次に、上記充填した第１のゲル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。
【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】
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。
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。
【０００６】
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。このため、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。
ここで、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。しかしながら、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。
【０００７】
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及び電気泳動用ゲルの充填方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、ゲルを収容するゲルカセット本体に電気泳動用ゲルを充填して製造する電気泳動用ゲルカセット製造方法であって、
上記電気泳動用ゲルとして、第１のゲルと、第１のゲルよりも比重が低い第２のゲルとを有して、
上記ゲルカセット本体に上記第１のゲルを充填する第１工程と、第１工程の後に上記ゲルカセット本体に上記第２のゲルを充填する第２工程とを備え、
第１工程と第２工程の間において、上記ゲルカセット本体に遠心力を付与することによる遠心分離によって、充填した第１のゲルのゲル界面を均一若しくは均一に近づける処理を含むことを特徴とするものである。
【０００９】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記遠心分離の処理は第１のゲル溶液を充填した１又は２以上のゲルカセット本体を遠心分離装置に設定して、１又は２以上のゲルカセット本体に対し同時に遠心分離を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、分離ゲル溶液等となる第１のゲルを充填した電気泳動用ゲルカセット本体に遠心力を与えるだけで、遠心分離作用によって充填した第１のゲルの界面が均一若しくは均一に近い状態となり、第２のゲルを充填する際における第１のゲル界面を水平若しくは水平に近い状態にすることが可能となる。この結果、先に充填した第１のゲルの上端面に水系溶媒を重層するという煩雑な操作を行うことなく、電気泳動用ゲル界面を水平に、再現よく、且つ、平易に形成することが可能となる。
【００１１】
また、請求項２に係る発明によれば、２以上のゲルカセット本体に充填した第１のゲル界面を同時に均一とする処理を行う事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る電気泳動用ゲルカセットの概要を示す図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施例を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施例を示す図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係る電気泳動用ゲルカセットの製造方法の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に基づく実施形態について図面を参照して説明する。
(電気泳動用ゲルカセット本体)
本実施形態の電気泳動用ゲルカセット本体（１）は、図１に示すように、第１の電気泳動用ゲルカセット基材(１ａ)、第２の電気泳動用ゲルカセット基材(１ｂ)、及び電気泳動用ゲルカセットスペーサー(１ｃ)を備える。そしてまず、図１に示すように、第１の電気泳動用ゲルカセット基材(１ａ)と第２の電気泳動用ゲルカセット基材(１ｂ)を対向配置さ
せ、それら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)を挟んで組み立てることで、電気泳動用ゲル形成領域を確保した電気泳動用ゲルカセット本体（１）とする。
【００１４】
また、ゲル溶液の充填前に、電気泳動用ゲルカセット本体（１）の下端面に対し、端面封止テープ(２)を貼り付けて塞いでおく。
上記第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材(１ａ、１ｂ)の材質は、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。但し、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。
【００１５】
また、電気泳動用ゲルカセット本体（１）は、上述のような、それぞれ板状からなる第１および第２の電気泳動用ゲルカセット基材(１ａ、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本体（１）を構成することに限定されない。ゲルカセット本体（１）として、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。
【００１６】
さらに、上述した電気泳動用ゲルカセット本体（１）の材質は、アクリルなどの材質のように疎水性のものでも構わないが、親水化処理を施したものでも差し支えない。親水化処理を施した電気泳動用ゲルカセット本体（１）の基材を用いたほうが、第１のゲル溶液を充填したときの端面の乱れを抑えることができるため、より好適である。
【００１７】
(封止テープ)
上記端面封止テープ(２)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。
【００１８】
(電気泳動用ゲル)
本実施形態の電気泳動用ゲルは、サンプルをゲル中において電気泳動することによって、サンプルのサイズ、性状等の違いに基づいて分離するものである。この電気泳動用ゲルを、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は、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。
【００１９】
ここで、ゲルカセット本体（１）に充填する電気泳動用ゲルとして、第１のゲル及び第２のゲルを用意する。
本実施形態では、上記第１のゲルは、タンパク質試料を分離、展開させるための分離ゲルを例として説明する。また、第２のゲルは、タンパク質試料を濃縮させるための濃縮ゲルを例として説明する。ただし、本実施形態の第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良い。従って、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。
【００２０】
ここで、本実施形態では、後述のように、ゲルカセット本体（１）に対し、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。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。順番を替えて、まず第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。このため、第１のゲルよりも第２のゲルの比重が低いことが要求される。
【００２１】
(電気泳動用ゲルカセットの製造方法)
電気泳動用ゲルカセット製造方法におけるゲル溶液の充填方法は、次のように実施する。なお、ゲルの充填は公知の方法に従って実施すればよい。
先ず、電気泳動用ゲル溶液を調製し、ゲルカセット本体（１）に、図２ａ）、ｂ）に示すように、第１のゲル溶液（３）を充填する。
【００２２】
充填後すぐに、電気泳動用ゲルカセット本体（１）を遠心分離装置、あるいはスピンコーター等の装置に軸対称に、電気泳動用ゲルカセット本体（１）の下端面が装置の回転軸に対して外側に向くように設置して、ゲル溶液が重合するまでの２０〜３０分間遠心分離、あるいは回転させる。
【００２３】
上述のようにして設置したゲルカセット本体（１）を遠心あるいは回転させて遠心力を付与する際に、回転数を高めに設定すること、ならびに、加速度を最大値に設定して行うと、重力が電気泳動用ゲルカセット本体（１）下端部中央に強くかかるため、結果的に、充填した第１のゲル溶液（３）の界面が湾曲してへこみ、そのままの形で重合してしまう可能性が高い。よって、低速回転あるいは低重力で、且つ、加速度を低く設定して遠心分離あるいは回転させるのが好ましい。例えば、スピンコーターを用いる場合、１分あたり２００〜３００回転に設定、設定回転数に到達するまでの加速時間を３〜５分にして、設定回転数に到達後は一定回転数で２０〜３０分間回転させるとよい。
【００２４】
本実施形態で用いる遠心分離装置は、一般に市販されている遠心分離機を用いて差し支えない。遠心分離用のローターは固定角のアングルローターではなく、スウィング式のものが好ましく、特に、ゲルカセット本体（１）を設置することができるような大きめのバケットを装備するものがより好ましい。あるいは、遠心分離機の代わりにスピンコーターを用いてもよく、第１のゲル（３）を充填した電気泳動用ゲルカセット本体２つを１組にして、回転ステージに軸対称に設置してテープ等で強く固定し、ステージを回転させることによっても実施可能である。なお、遠心あるいは回転させるための装置は、上述した遠心分離機やスピンコーターにのみならず、ゲルカセット本体（１）を設置可能であること、遠心あるいは回転させることが可能であること、且つ、回転させた際にゲルカセット本体（１）が、上述した遠心分離機を用いた場合のように水平に配置するような構造を有する装置であれば、特に限定されない。
【００２５】
上述のように、遠心分離機またはスピンコーターを用いる場合には、バランスをとらなければならない都合上、少なくともゲルカセット本体（１）を２つ１組にして回転させることが好ましいが、ゲル溶液を充填したゲルカセット本体（１）を単独で回転させる方法を行っても差し支えない。この場合、ゲルカセット本体（１）を固定して、ゲルカセット本体（１）の上端部方向を中心として水平方向に回転させることが可能な装置であれば、装置の仕様等は特に限定されない。
【００２６】
以上の遠心分離によって、第１のゲル（３）の界面は均一となり、当該第１のゲル（３）の重合後は、ゲルカセット本体（１）の下端面を下にして置き、観察すると、上記第１のゲルの界面は水平若しくは水平に近づいていることが確認できる。
その後、第２のゲルの充填を行う。
【００２７】
（一実施形態）
次に、本発明の電気泳動用ゲルカセット製造方法の一実施形態について説明する。
図２は、一実施形態の電気泳動用ゲルカセット製造方法の一実施形態の概要図である。
作成した電気泳動用ゲルカセット本体(１)下端面を下端面封止テープ(２)で封止する。
次に、電気泳動用第１のゲル溶液(３)をゲルカセット本体（１）の上端面より充填する(図２ａ))。特に、ゲルカセット本体材質が疎水性のものを用いた場合、ゲル界面は概して水平にはならず、図に示すように凹凸になる(図２ｂ))。
【００２８】
次に、第１のゲル溶液（３）を充填したゲルカセット本体（１）を、２つ１組にして遠心分離機のスウィングローターのバケット(４)に、ゲルカセット本体（１）の上端部が中心に向くように設置(図２ｃ))、回転させる(図２ｄ))。開始２０〜３０分程度経過後に充填したゲルの界面が均一となる。すなわち、第１のゲル（３）の界面が、水平な界面を形成して重合する (図２ｅ))。
【００２９】
本発明によれば、ゲルカセット本体（１）に親水処理がされていなくても、第１のゲル（３）の界面を平坦な均一状態に保って重合することができる。すなわち、ゲルカセット本体（１）の下端面を下にした状態では、当該界面は水平な面を形成する。
【００３０】
次に、ゲルカセット本体（１）の上端部側から第２のゲルを充填する。
図２における実施形態では、遠心分離機を用いた場合の例(図２ｄ)、または図３ａ))を示したが、図３ｂ）に示すようなスピンコーターの回転台（６）に、ゲル溶液（３）を充填したゲルカセット本体（１）を２つ１組にして設置して回転させてもよい。あるいは上述の実施例とは別に、ゲルカセット本体単独で行っても差し支えない。図３ｃ）に示すような回転装置（７）にゲル溶液（３）を充填したゲルカセット本体（１）を、上端部が中心に向くように設置して、ゲルカセット本体（１）を水平方向に回転させることにより、上述の実施例と同様の効果が期待できる。
【００３１】
さらに、ゲル溶液（３）を充填した複数のゲルカセット本体（１）を設置して回転させることも可能である。図４ａ）に示すように、スピンコーターの回転台に、４つ以上のゲルカセット本体（１）を設置して回転させても差し支えない。このことから、設置する遠心分離で用いるローターのバケットの数、あるいはスピンコーター等の回転台の大きさによっては、一度に多くのゲルを作製することが可能となる。加えて、設置する複数のゲルカセット本体（１）の大きさ、ならびに質量が互いに同一であれば、図４ｂ）に示すように、等間隔に設置すればバランスを保つことが可能であるので、３つ以上の数のゲルカセット本体（１）を設置して回転させることにより、ゲルカセット本体（１）に充填したゲル界面を均一に形成させることも可能である。
【００３２】
（本実施形態の効果）
このように、本実施形態に係る電気泳動用ゲルカセット製造方法を用いれば、電気泳動用ゲルカセット本体（１）に所定の高さまで分離ゲル溶液を充填し、遠心分離機あるいは回転装置にかけるという操作のみを行うことだけで、水平なゲル界面を形成させることが可能である。したがって、公知の、一連の電気泳動用ゲルカセット製造の工程における煩雑な処理を省略し、処理時間の短縮および労力の削減、そして、再現性のよい電気泳動用ゲルの安定した作成を実現することが可能である。
【００３３】
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】
【００３４】
本発明を用いれば、電気泳動ゲルの界面を水平に形成することが可能で、且つ、電気泳動ゲルの作成を容易に、再現よく行うことが可能になる。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、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】
【００３５】
１  電気泳動用ゲルカセット本体
１ａ  第１の電気泳動用ゲルカセット基材
１ｂ  第２の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  下端面封止テープ
３  電気泳動用第１のゲル
４  遠心分離装置
５  第１のゲルの上端面
６  回転ステージ
７  回転装置
【図１】
2011080931.tif 000003
【図２】
2011080931.tif 000004
【図３】
2011080931.tif 000005
【図４】
2011080931.tif 000006