(57)【要約】【課題】等電点電気泳動の終了後に実施される凍結乾燥操作を、迅速且つ安全に行うことができる電気泳動用電極及び試料分析方法を提供する。【解決手段】電気泳動用電極２０は、電極液Ａで満たされた電極液槽１３に着脱可能に浸漬され、電極液Ａと接触する部分２２，２３が、電極液Ａの氷結体を帯同する形状を有する。試料分析方法は、この電気泳動用電極２０を用いて、電気泳動を行い、等電点に基づいて試料を分離する工程と、試料を含む溶液を凍結状態とする工程と、凍結状態の溶液を帯同させつつ電気泳動用電極２０を取り外す工程と、残余の溶液の溶媒の揮発成分を除去する工程と、を順次に有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極液で満たされた電極液槽に着脱可能に浸漬され、前記電極液と接触する部分が、前記電極液の氷結体を帯同する形状を有する、電気泳動用電極。
【請求項２】
前記電極液と接触する部分は、前記電極液槽の深さ方向に延在する第１部分と、該第１部分から前記深さ方向と実質的に直交する方向に延在する第２部分とを有する、請求項１に記載の電気泳動用電極。
【請求項３】
前記電極液と接触する部分は、全体として前記電極液槽の深さ方向に延在しており、該延在方向に複数の屈曲が並んで形成されている、請求項１に記載の電気泳動用電極。
【請求項４】
前記電極液と接触する部分は、全体として前記電極液槽の深さ方向に延在しており、該延在方向と直交する方向にひねりが形成されている、請求項１に記載の電気泳動用電極。
【請求項５】
前記電極液と接触する部分は、全体として前記電極液槽の深さ方向に延在しており、該延在方向に中心軸を有するらせん形状に形成されている、請求項１に記載の電気泳動用電極。
【請求項６】
前記電極液と接触する部分は、全体として前記電極液槽の深さ方向に延在しており、半径方向の外縁部が、前記電極液槽の内部形状に適合したかご形状を有する、請求項１に記載の電気泳動用電極。
【請求項７】
前記電極液と接触する部分は、全体としてメッシュ状の材料で形成されている、請求項１〜６の何れか一に記載の電気泳動用電極。
【請求項８】
前記電極液と接触する部分は、全体として平板状の材料で形成されている、請求項１〜６の何れか一に記載の電気泳動用電極。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一に記載の電気泳動用電極を用いて、電気泳動を行い、等電点に基づいて試料を分離する工程と、
前記試料を含む溶液を凍結状態とする工程と、
前記凍結状態の溶液を帯同させつつ前記電気泳動用電極を取り外す工程と、
残余の溶液の溶媒の揮発成分を除去する工程と、を順次に有する試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動用電極及び試料分析方法に関し、更に詳しくは、等電点電気泳動を行う際に用いられる電気泳動用電極、及び、等電点に基づいて分離された試料を分析する試料分析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、質量分析の高機能化に伴って、プロテオミクス技術が飛躍的な進展を遂げている。プロテオミクス技術とは、分子生物学的技術の一つであり、例えばタンパク質の構造や機能を総合的に解析する技術をいう。プロテオミクス技術の進展により、個々人に発現しているタンパク質・ペプチドを調べることで、ゲノム情報からは得ることのできない情報、例えば、翻訳後修飾、ＲＮＡプロセシング、蛋白プロセシング等を迅速に取り出すことが可能となっている。
【０００３】
また、プロテオミクス技術により取り出された上記情報に基づいて、いわゆるテーラーメード医療の実現に向けた基礎的研究が活発に行われている。テーラーメード医療とは、特定の疾患の病態解析やその治療又は予防を目指す医療をいう。
【０００４】
上記基礎的研究には、様々な分析対象があるが、特に、血漿・血清中に含まれるタンパク質群の解析が精力的に研究されている。この理由としては、例えば、個人の肉体的又は精神的な負担が少ないこと、多くの医療現場で検査項目の一つに組み込まれており、安定的な入手が容易であること、さらに、全身をくまなく循環する血液中に含まれるタンパク質を解析することで、疾患のマーカーとなり得るタンパク質・ペプチドが見出されるものと期待されていること等、が挙げられる。
【０００５】
さらに、実サンプル（血漿・血清サンプル）から得られるタンパク質の化学的状態やその量等のデータと他の診断情報とを統合することで、疾患に特異的であり且つ診断や治療に有用な情報をマイニングする研究も盛んに行われつつある。また、血漿・血清サンプルからタンパク質・ペプチドを分離・精製する様々な手法が、実用化されている。一例として、２次元ＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動（２Ｄ−ＰＡＧＥ，２Ｄ−ＤＩＧＥ等）やＬＣ−ＭＳ／ＭＳ等に代表されるタンパク質の網羅的解析手法が多用されている。
【０００６】
２次元ＳＤＳポリアクリルアミドゲル電気泳動は、タンパク質の発現量の定量性に定評がある。しかし、スループット性や実験技法の習熟難度の高さが指摘されている。特に、２Ｄ−ＤＩＧＥは、定量性については改善されてきているものの、スループット性やオートマチック性について、課題が依然として残されている。
【０００７】
ＬＣ−ＭＳ／ＭＳとしては、多段階のＬＣと質量分析とを組み合わせた、いわゆる多次元ＬＣ−ＭＳ／ＭＳが知られている。この多次元ＬＣ−ＭＳ／ＭＳを使用した、いわゆるショットガン解析は、非常に多くのタンパク質の発現様態を明らかにしてきた実績があり、近年、広く用いられている。ショットガン解析は、スループット性についてはオートメーション化との相性のよさに定評がある。しかし、ショットガン解析は、翻訳後修飾等、疾患関連タンパク質に多く見られるヘテロジェナイティーの網羅的検出、及びその定量的解析について、課題が多く残されている。
【０００８】
一方、微細加工を施した流路内でキャピラリー等電点電気泳動（以下、等電点電気泳動）を行い、タンパク質・ペプチドを分離・精製する手法が知られている。この手法では、等電点電気泳動により、タンパク質・ペプチドを分離・精製し、引き続き分離を維持した状態で質量分析を行うことで、タンパク質・ペプチドの等電点と分子量とを同時に取得する。この質量分析には、マトリックス支援レーザー脱離イオン化・飛行時間型質量分析計（MATRIX ASSISTED LASER DESORPTION/IONIZATION TIME-OF-FLIGHT MASS, MALDI-TOF MS）が、簡便性の観点から好適に用いられている。マトリックス（質量分析用イオン化促進剤）は、流路内で乾燥・保持されたタンパク質・ペプチドと混合され、乾燥後に質量分析される。なお、マトリックスとしては、有機溶媒に溶解したシナピン酸、α−シアノ−４−ヒドロキシ桂皮酸等が用いられる。
【０００９】
上記質量分析を行う際には、分離・精製されたタンパク質・ペプチドは、等電点による分離を維持した状態で、上記マトリックスとの混合・乾燥操作が行われる必要がある。このため、等電点電気泳動を行った後、電圧印加を終了すると、速やかにキャピラリー（流路）全体の温度を下げて、凍結状態とする手法が採られている。その後で、いわゆる凍結乾燥操作を施す手法が好適に用いられている。凍結乾燥操作では、例えば、電気泳動溶液或いは電極液等の溶媒を流路から取り除くために、真空ポンプによる減圧を行い、凍結状態のまま揮発成分を取り除く。
【００１０】
特許文献１には、試料が泳動する流路を有する電気泳動チップと、キャピラリーと、キャピラリーに挿入された電極と、電極に接続された電源とを有する電気泳動装置が記載されている。電気泳動装置では、試料を含む液体がキャピラリーから電気泳動チップの流路に導入され、電源から電極間に電圧を印加することで、電気泳動を行っている。また、特許文献１には、電気泳動の終了後に、電気泳動チップの温度を低下させ、泳動した試料を含む液体を流路上で凍結させることで、試料の位置を流路内で固定することが記載されている。
【００１１】
特許文献２には、電気泳動により、微細流体を移送しながら混合する混合・移送装置が記載されている。この混合・移送装置では、流体移送路の少なくとも１箇所以上の内部面に、電極対が配置され、この電極対に電圧を印加して、電気泳動を行っている。この電極対は、第１電極と、第１電極よりも幅広の第２電極とから成り、直線又は曲線のストリップ形状を有し、また、少なくとも１箇所以上の折り曲げ部が設けられている。
【００１２】
特許文献３には、生化学及び臨床分野でタンパク、アミノ酸等の分析に利用される電気泳動装置が記載されている。この電気泳動装置は、プラス用電極槽と、マイナス用電極槽と、各槽内に満たされた電極液、及び槽内に挿入される電極とを有する。また、特許文献３の図１（ｂ）には、電極がらせん状の構造を有することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＷＯ２００５／１２４３３２号公報
【特許文献２】特開２００８−１７０４０５号公報
【特許文献３】特許第２７８０３３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上記凍結乾燥操作は、等電点電気泳動の終了後に実施され、凍結状態のまま揮発成分を取り除くことで、溶媒を流路から除去し、等電点に基づくタンパク質・ペプチドの分離状態を維持するものである。しかし、凍結状態では、電極液が氷結した塊（氷結体）が生じる。このため、揮発成分を取り除く排気系内に、電極液の氷結体が大量に残留し、凍結乾燥に要する時間が著しく長くなるという問題があった。なお、凍結乾燥操作を実施する際には、流路を開放系とする必要があり、流路を覆う蓋部材を取り外す操作が行われる。
【００１５】
つまり、微細加工を施した流路内で等電点電気泳動を行い、タンパク質・ペプチドを分離・精製する上記手法は、上記凍結乾燥に要する時間が長くなるので、スループット性について安定性を欠き、実用上の障害を抱えている。
【００１６】
また、実験者がピンセット等を用いて、氷結体を除去する作業を行うこともある。しかし、この作業は、血漿・血清サンプル等、ヒト臨床サンプルを扱う実験等では、感染源を直接扱うことになるので、バイオハザードの危険性があり、実験者に安全性を確保するための負担を強いていた。
【００１７】
特許文献１〜３には、電気泳動を行う装置の構成が記載されているに過ぎず、上記凍結乾燥操作に関して、氷結体が残留することで凍結乾燥に要する時間が長くなることや、氷結体の除去の際に安全性を確保することを考慮していない。
【００１８】
本発明は、等電点電気泳動の終了後に実施される凍結乾燥操作を、迅速且つ安全に行うことができる電気泳動用電極及び試料分析方法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】
【００１９】
上記目的を達成するために、本発明は、電極液で満たされた電極液槽に着脱可能に浸漬され、前記電極液と接触する部分が、前記電極液の氷結体を帯同する形状を有する、電気泳動用電極を提供する。
【００２０】
また、本発明は、上述の電気泳動用電極を用いて、電気泳動を行い、等電点に基づいて試料を分離する工程と、
前記試料を含む溶液を凍結状態とする工程と、
前記凍結状態の溶液を帯同させつつ前記電気泳動用電極を取り外す工程と、
残余の溶液の溶媒の揮発成分を除去する工程と、を順次に有する試料分析方法を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の電気泳動用電極及び試料分析方法では、等電点電気泳動の終了後に実施される凍結乾燥操作を、迅速且つ安全に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る電気泳動用電極、及び試料分析方法に含まれる工程の一部を示す模式図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示す電気泳動用電極の変形例を示す図。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、比較例の電気泳動用電極、及び試料分析方法に含まれる工程の一部を示す模式図。
【図４】図３に示す比較例の電気泳動用電極の変形例を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図。
【図７】本発明の第４の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図。
【図８】本発明の第５の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の電気泳動用電極は、最小構成として、電極液で満たされた電極液槽に着脱可能に浸漬され、電極液と接触する部分が、電極液の氷結体を帯同する形状を有する。
【００２４】
上記電気泳動用電極では、例えば、等電点に基づいて分離された試料を凍結した後で、電気泳動用電極を電極液槽から取り外す。このとき、電極の電極液と接触する部分が、電極液の氷結体を引っ掛け、或いは吊り上げて、電極液の氷結体を帯同する。このため、凍結後に実施される凍結乾燥操作で、凍結乾燥に要する時間を短縮できる。また、凍結乾燥操作の前に、実験者が、電極液の氷結体をピンセット等で取り除く作業を行う場合でも、残留している電極液の氷結体が大幅に少なくなっているので、バイオハザードの危険性が低減し、安全性を確保できる。
【００２５】
本発明の試料分析方法は、最小構成として、上述の電気泳動用電極を用いて、電気泳動を行い、等電点に基づいて試料を分離する工程と、試料を含む溶液を凍結状態とする工程と、凍結状態の溶液を帯同させつつ電気泳動用電極を取り外す工程と、残余の溶液の溶媒の揮発成分を除去する工程と、を順次に有する。
【００２６】
上記試料分析方法では、等電点電気泳動により試料を等電点に基づいて分離し、試料を含む溶液を凍結状態とした後に、電気泳動用電極を取り外す。このとき、凍結状態の溶液、即ち電極液の氷結体が、電気泳動用電極に引っ掛かり或いは吊り上げられることで、電極液の氷結体が取り除かれる。電極液の氷結体が取り除かれた状態で、残余の溶液の溶媒の揮発成分を除去する凍結乾燥操作を行うので、凍結乾燥に要する時間を短縮できる。また、凍結乾燥操作の前に、実験者がピンセット等で電極液の氷結体を取り除く作業を行う場合でも、氷結体の残留量が大幅に少なくなっているので、安全性を確保できる。
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る電気泳動用電極、及び試料分析方法に含まれる工程の一部を示す模式図である。まず、試料分析方法の概略を説明する。試料分析方法は、例えば、基板１０の表面に形成され微細加工を施した流路１１に、タンパク質・ペプチド（以下、試料という）を導入し、流路１１内で等電点電気泳動を行い、等電点に基づいて試料を分離する工程を含む。さらに、試料分析方法は、等電点電気泳動の後、即ち電圧印加の終了後に、直ちに試料を含む溶液を凍結する工程と、凍結状態のままで揮発成分を除去する凍結乾燥操作を行う工程とを含む。
【００２８】
次に、試料分析方法に用いられる各部材について説明する。基板１０は、タンパク質等電点電気泳動用チップであって、基板１０の表面に形成された流路１１を有する。流路１１は、寸法が縦２ｍｍ、横３５ｍｍであり、また、内部（底面）には微細加工が施されている。流路１１の底面は、ピラー構造を有しており、寸法が横３．７５μｍ、縦１２．５μｍ、高さ１０μｍのピラーが等間隔に埋め込まれている。また、流路１１の内壁面及びピラーの壁面には、線形ポリアクリルアミドがコートされている。このため、流路１１は、親水性を保つと共に、等電点電気泳動時の電気浸透流を抑えられる。
【００２９】
蓋部材１２は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）製であり、等電点電気泳動を行う際には、図１（ａ）の矢印に示すように、基板１０と密着させて使用される。蓋部材１２は、基板１０と密着することで、流路１１を覆う。但し、図１（ａ）は、基板１０と蓋部材１２とが分離した状態を示している。
【００３０】
蓋部材１２は、流路１１の両端部に対応する位置に開口部１３，１４が形成されている。開口部１３，１４は、例えば円筒形状を有し、図１（ｂ）に示すように、基板１０と密着された状態で、電極液Ａを溜めるリザーバ（電極液槽）となる。なお、実験で用いた流路は４本であり、２個×４本分で計８個の電極液槽を設けたが、簡便化のため、図中では１本分の流路１１に対応する２個の電極液槽のみを示している。
【００３１】
電気泳動用電極２０は、図１（ｂ）に示すように、電極液Ａで満たされた電極液槽１３に着脱可能に浸漬され、等電点電気泳動を行う際に電圧が印加される。電気泳動用電極２０は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、蓋部材１２の上面に略平行に延在する部分２１と、電極液Ａと接触する部分である第１及び第２部分２２，２３とを有する。第１部分２２は、電極液槽１３の深さ方向に延在する。第２部分２３は、第１部分２２から深さ方向と実質的に直交する方向に延在する。つまり、電気泳動用電極２０は、電極液Ａと接触する部分の先端部分が折れ曲がったツメ構造を有している。なお、図１（ａ）は、４本の流路に同時に印加できるタイプの電気泳動用電極２０を示しており、また、図１（ｂ）は電圧印加時の断面を示している。
【００３２】
以下、試料分析方法を具体的に説明する。まず、試料となるタンパク質・ペプチドの混合溶液をキャピラリー電気泳動用ゲル溶液と混合する。更に、キャリアアンフォライト（ｐＨ３−１０）と混合することで、等電点電気泳動用タンパク質・ペプチド溶液を調合する。このとき、等電点電気泳動をモニターするために、蛍光ラベルされた各種マーカーを同時に混入させてもよい。
【００３３】
次に、基板１０の表面に形成され、親水性処理が施され且つ微細加工が施された流路１１に、上記等電点電気泳動用タンパク質・ペプチド溶液を導入する。なお、基板１０には、予め蓋部材１２が設置されており、流路１１を覆っている。基板１０と蓋部材１２とが密着することで、等電点電気泳動用タンパク質・ペプチド溶液が、流路１１の外部に漏れることがない。
【００３４】
基板１０と蓋部材１２とが密着すると、蓋部材１２の上記開口部１３，１４が、プラス電極液又はマイナス電極液が供給される電極液槽となる。ここでは、プラス電極液として１０ｍＭ燐酸水溶液を、マイナス電極液として５ｍＭ水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ使用した。続いて、電極液槽１３，１４に、電気泳動用電極２０をそれぞれ着脱可能に挿入した。
【００３５】
以下では電極液槽１３に着目して電気泳動用電極２０の機能等を説明する。電極液槽１３に挿入された電気泳動用電極２０は、図１（ｂ）に示すように、電極液槽１３の電極液Ａに浸漬しており、図１（ａ）に示す第１及び第２部分２２，２３が電極液Ａと接触している。電極液Ａと接触しない部分２１は、蓋部材１２の上面に載置された状態となっている。なお、電気泳動用電極２０の接地部分に、図示しない電源が接続されている。次に、両極間に３０００Ｖの電圧を１０−１２分間印加することで、等電点電気泳動を行った。このとき、ペルチエ素子によって温度を１０℃に維持した。
【００３６】
続いて、等電点に基づき分離された試料の分離状態を保持するために、等電点電気泳動の後、即ち電圧印加の終了後に、直ちに温度を−３０℃に下げ、流路１１内の溶液を凍結させた。次に、この凍結状態で蓋部材１２を基板１０から取り外した。このとき、電気泳動用電極２０の上記部分２１が蓋部材１２に載置された状態にあるので、電気泳動用電極２０は、蓋部材１２と共に基板１０から取り外される。
【００３７】
電気泳動用電極２０は、上記したように、電極液Ａと接触する部分がツメ構造になっているので、電極液Ａが凍結して成る氷結体を引っ掛ける或いは吊り上げることができる。つまり、電気泳動用電極２０は、電極液Ａと接触する部分が、電極液Ａの氷結体を帯同する機能を有する。このため、電気泳動用電極２０が蓋部材１２と共に基板１０から取り外されると、電極液Ａの氷結体は、電気泳動用電極２０に帯同し、図１（ｃ）に示すように、氷結体の基底部が基板１０から分離して取り除かれる。
【００３８】
続いて、真空ポンプ等を用いて減圧を行い、凍結状態のまま溶媒の揮発成分を取り除く凍結乾燥操作を開始する。この凍結乾燥操作では、電極液Ａの氷結体が基板１０から取り除かれた状態、即ち、氷結溶媒の体積が可能な限り小さい状態から、凍結乾燥を開始できる。
【００３９】
次に、凍結乾燥後の試料が保持されている流路１１に対して、マトリックス（質量分析用イオン化促進剤）を塗布し、流路１１内で等電点に基づいて分離された試料、即ちタンパク質・ペプチドの分子量を計測する。分子量を計測する際には、流路１１の特定の位置で観測されるイオンが、特定の等電点を示すことになる。言い換えると、流路１１の特定の位置でイオンを観測することは、分子量を計測するだけでなく、イオンの分子種の等電点を同時に観測することに他ならない。なお、流路１１に対して特定の位置で観測されるイオンを連続的に表示すると、仮想的な２次元マップが得られる。以上のようにして、試料の分析を行う。
【００４０】
また、マトリックスを流路１１に導入する際には、分子量を計測するだけでなく、等電点を同時に取得するという前提を考慮する必要がある。このため、マトリクスの導入手法としては、イオンの分子種が、等電点電気泳動によって流路１１を移動し、流路１１の特定の位置に存在する場合に、この特定の位置から位置ズレを引き起こさないような手法が好ましい。
【００４１】
次に、図２を参照して、ツメ構造を有する電気泳動用電極２０の変形例について説明する。図２（ａ）に示す電気泳動用電極２０Ａは、例えば、接地部分２４が延在している点で、上記電気泳動用電極２０と異なる。電気泳動用電極２０Ａは、第１及び第２部分２２，２３が電極液Ａと接触する部分となり、この部分がツメ構造を有しているので、電極液Ａの氷結体を引っ掛ける或いは吊り上げることができる。ここで、電気泳動用電極２０Ａの上面、正面及び側面を示す図２（ｂ）を用いて、電気泳動用電極２０Ａの寸法（ｍｍ）を例示する。寸法は、それぞれａ＝４．０，ｂ＝２．０，ｃ＝１．０，ｄ＝１３．５，ｅ＝９．０，ｆ＝４．５，ｇ＝１２．０，ｈ＝３．５，ｉ＝０．４，ｊ＝０．１となる。
【００４２】
（比較例）
図３及び図４を参照して、比較例の電気泳動用電極、及びこの電気泳動用電極を用いた試料分析方法について説明する。なお、図３に示す各部材のうち、第１の実施形態で示した各部材と同一の部材については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。比較例では、等電点電気泳動を行う際に、電気泳動用電極３０を電極液槽１３に浸漬し、電圧を印加する。
【００４３】
電気泳動用電極３０は、図３（ａ）に示すように、蓋部材１２の上面に略平行に延在する部分３１と、第１部分３２とを有する。第１部分３２は、電極液槽１３の深さ方向に延在しており、電極液Ａと接触する部分となる。電気泳動用電極３０は、上記電気泳動用電極２０の第２部分２３に相当する箇所が存在しないので、電極液Ａと接触する部分が、ツメ構造を有していない。
【００４４】
比較例では、等電点電気泳動の終了後に、流路１１内や電極液Ａの冷却及び凍結を行い、試料の分離状態を保持した上で溶媒を除去する。一例として、基板１０から蓋部材１２を取り外し、流路１１を開放系とした後に、基板１０を適切な体積の容器内に設置して低温を保つ。そして、低温を保った状態で減圧操作を行い、凍結乾燥操作を実施する。凍結乾燥操作では、試料の分離状態を保ったまま溶媒を流路１１から取り除く。
【００４５】
しかし、ツメ構造を有していない電気泳動用電極３０を蓋部材１２と共に基板１０から取り外すと、電極液Ａと接触する第１部分３２が電極液Ａの氷結体からすっぽりと抜ける可能性がある。つまり、電気泳動用電極３０が、電極液Ａの氷結体を帯同する機能が低いために、図３（ｂ）に示すように、基板１０上に氷結体Ｂが残留することがある。
【００４６】
図４は、比較例である電気泳動用電極３０の変形例を示している。電気泳動用電極３０Ａは、接地部分３３が延在している点で、上記電気泳動用電極３０と異なる。電気泳動用電極３０Ａは、電極液Ａと接触する部分である第１部分３２が、ツメ構造を有していない。このため、電気泳動用電極３０Ａでは、電気泳動用電極３０と同様に、電極液Ａの氷結体Ｂを引っ掛ける或いは吊り上げることができず、基板１０上に氷結体Ｂが残留することがある。
【００４７】
氷結体Ｂが残留すると、以下の問題が発生する。まず、氷結体Ｂを放置した状態で、減圧操作を開始して凍結乾燥を実施すると、凍結乾燥に要する時間が大幅に長くなることが予想される。特に、氷結体Ｂの体積に対して氷結部分の表面積が小さい場合には、揮発量が小さくなり、凍結乾燥に要する時間が非常に長くなる。このように、凍結乾燥を実施する際に、基板１０上に氷結体Ｂが残留することは、実用上の問題となっていた。また、残留した氷結体Ｂが融解することで、泳動パターンが撹乱する可能性もある。
【００４８】
次に、基板１０上に氷結体Ｂが残留することで、医療上の安全性が損なわれる場合がある。一例として、何らかの疾患を抱えた患者から入手した疾患サンプルを試料とし、等電点電気泳動を行った場合には、電極液Ａに疾患サンプルが少なからず混入することが想定される。つまり、基板１０上に残留する氷結体Ｂにはバイオハザードの危険が伴うことになる。
【００４９】
さらに、凍結乾燥に要する時間を短縮するために、実験者が、ピンセット等を用いて氷結体Ｂを削り落とす作業を行うことがある。氷結体Ｂは、−３０℃前後まで冷却されて生じたものであり、非常に硬くなっている。このため、上記作業は熟練を要し、不慣れな者が作業を行うと、氷結体Ｂを削り落とす際に、欠片を弾き飛ばし、欠片の所在がわからなくなる事態が生じる。このような事態は、バイオハザードの危険性を増大させる可能性があり、疾患サンプルを取り扱う上で極力避けなければならない。
【００５０】
これに対して、本実施形態では、電気泳動用電極２０，２０Ａが電極液槽１３に着脱可能に浸漬され、且つ、電極液Ａと接触する部分が氷結体を帯同する機能を有している。このため、基板１０から蓋部材１２を取り外し、電気泳動用電極２０，２０Ａが基板１０から取り外されると同時に、上記ツメ構造により、氷結体が引っ掛けられ或いは吊り上げられる。このため、基板１０上に氷結体が残留せず、或いは残留量が低減するので、その後で実施される上記凍結乾燥に要する時間を短縮でき、スループット性や泳動パターンの再現性が向上する。
【００５１】
また、本実施形態では、基板１０上に残留する氷結体が大幅に減少するので、実験者がピンセット等で氷結体を取り除く作業を行う場合であっても、バイオハザードの危険性が低減し、医療上の安全性を確保できる。さらに、電極液Ａと接触する部分を加工してツメ構造とすることは容易であり、製造コストも低減できる。
【００５２】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図である。電気泳動用電極４０は、接地部分４１と、接地部分４１から延在し、上記電極液Ａと接触する部分４２とを有する。電極液Ａと接触する部分４２は、全体として上記電極液槽１３の深さ方向に延在しており、この延在方向に複数の屈曲４２ａ〜４２ｅが並んで形成されている。なお、この屈曲の角度や数等、形状を規定するパラメータは、電気泳動用電極４０が、電極液Ａの氷結体Ｂを帯同できるのであれば、特に限定されない。電気泳動用電極４０は、電極液Ａと接触する部分４２が折れ型となっているので、電極液Ａの氷結体Ｂを引っ掛ける或いは吊り上げることができ、基板１０上に氷結体Ｂが残留することを防止又は低減できる。
【００５３】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図である。電気泳動用電極５０は、接地部分５１と、接地部分５１から延在し、電極液Ａと接触する部分５２とを有する。電極液Ａと接触する部分５２は、全体として電極液槽１３の深さ方向に延在しており、この延在方向と直交する方向にひねりが形成されている。なお、ひねりの数等、形状を規定するパラメータは、電気泳動用電極５０が、電極液Ａの氷結体Ｂを帯同できるのであれば、特に限定されない。電気泳動用電極５０は、電極液Ａと接触する部分５２がひねり型となっているので、電極液Ａの氷結体Ｂを引っ掛ける或いは吊り上げることができ、基板１０上に氷結体Ｂが残留することを防止又は低減できる。
【００５４】
（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図である。電気泳動用電極６０は、電極液Ａと接触する部分６１を有する。電極液Ａと接触する部分６１は、全体として電極液槽１３の深さ方向に延在しており、この延在方向に中心軸を有するらせん形状に形成されている。なお、らせんの数、形状を規定するパラメータは、電気泳動用電極６０が、電極液Ａの氷結体Ｂを帯同できるのであれば、特に限定されない。電気泳動用電極６０は、電極液Ａと接触する部分６１が、らせん型となっているので、電極液Ａの氷結体Ｂを引っ掛ける或いは吊り上げることができ、基板１０上に氷結体Ｂが残留することを防止又は低減できる。
【００５５】
（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係る電気泳動用電極の構成を示す模式図である。電気泳動用電極７０は、接地部分７１と、電極液Ａと接触する部分７２とを有する。電極液Ａと接触する部分７２は、全体として電極液槽１３の深さ方向に延在しており、図示のように、半径方向の外縁部が、電極液槽１３の内部形状に適合したかご形状を有する。さらに、電極液Ａと接触する部分７２は、全体としてメッシュ状の材料で形成されている。なお、かごの直径、メッシュの幅等、形状を規定するパラメータは、電気泳動用電極７０が、電極液Ａの氷結体Ｂを帯同できるのであれば、特に限定されない。電気泳動用電極７０は、電極液Ａと接触する部分７２が、メッシュ状のかご形状となっているので、かご形状の内部に満たされた電極液Ａの氷結体Ｂを、確実に引っ掛ける或いは吊り上げることができる。このため、電気泳動用電極７０は、基板１０上に氷結体Ｂが残留することを防止又は低減できる。
【００５６】
上記各実施形態では、各種形状を有する電気泳動用電極２０，２０Ａ，４０，５０，６０，７０を例示したが、電極液Ａと接触する部分が、電極液Ａの氷結体Ｂを帯同する形状であれば、これに限定されない。一例として、電気泳動用電極７０を除いて、電極液Ａと接触する部分を、全体として平板状の材料で形成したが、これに代えて、全体としてメッシュ状の材料で形成してもよい。また、電気泳動用電極７０での電極液Ａと接触する部分を、全体として平板状の材料で形成してもよい。さらに、電極液Ａと接触する部分の表面に、複数の針状の構造物を立設した剣山構造を採用してもよい。
【００５７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明の電気泳動用電極及び試料分析方法は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：基板
１１：流路
１２：蓋部材
１３，１４：電極液槽（開口部）
２０，２０Ａ，４０，５０，６０，７０：電気泳動用電極
３０，３０Ａ：比較例の電気泳動用電極
Ａ：電極液
Ｂ：氷結体
【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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