(57)【要約】【目的】サンプルが極少量で済み、液体中で分離された物質を簡単に分取できる装置を提供する。【構成】一つ以上の電気泳動流路と、該流路の一端に連通した吐出ノズルと、該流路を泳動する流体中の物質を、その物質個々の泳動特性に依存した異なる速さで吐出ノズルまで電気泳動させる電気泳動手段と、吐出ノズルから該流体の滴を吐出させる吐出手段とを有することを特徴とする分離分取装置。【選択図】  図１
2004170362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の電気泳動流路と、該流路の一端に連通した吐出ノズルと、該流路を泳動する流体中の物質を、その物質個々の泳動特性に依存した異なる速さで吐出ノズルまで電気泳動させる電気泳動手段と、吐出ノズルから該流体の滴を吐出させる吐出手段とを有することを特徴とする分離分取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超微量物質を扱う、フラクションコレクタとしての機能をもつデバイスおよび分離方法に関する。より詳しくは、化学、生物、ライフサイエンス等の分野で必要とされる分離、分析を行う装置と分離方法に関する。たとえばマイクロアレイドットハイブリダイゼーションのような微量分析を行うための装置に関する。さらに、ＤＮＡの解析などに用いられるプローブ担体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、化学、生物、ライフサイエンス等の分野で、非常に微量な液体中の物質を分離、分析を行う装置が必要とされはじめている。従来のＤＮＡあるいは蛋白質の分離にはゲル電気泳動が用いられている。そして分離成分の分取には目的物の含まれるゲル部分を切り取り、そこからＤＮＡを抽出する方法などが用いられている。この他に、例えばＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィ）にフラクションコレクタを組み合わせたりして実現されている。一般的なフラクションコレクタは、カラムからの溶出を一滴一滴センサで検知しながら一定量の分取を終えると試験管を次々と変えていく。現状、このような装置は物質の精製を主な目的とすることが多く、場合によっては濃縮操作を必要としたり、また必要な試料のボリュームは少量ではない。
【０００３】
また電気泳動後のゲルバンドを切り出して、バンドに含まれる物質を分取する方法は、一般的な実験方法としては「生化学実験講座（日本生化学会編）、東京化学同人」などの書籍に記載されている。
【０００４】
また、アジレントテクノロジー社のマイクロ流路を使った電気泳動システム、Ａｇｉｌｅｎｔ  ２１００バイオアナライザのように、キャピラリーに相当するような微小流路での電気泳動システムも市販されている。この場合分析に必要な試料のボリュームは少量となっているが分取するシステムが用意されていない。
【０００５】
また、特許文献１には、同じく分離分取装置のアイデアが記載されている。キャピラリー電気泳動を行った後、シースフローによって吐出ノズル先端まで運ばれ、そこで圧電素子を駆動して液滴を吐出する。しかしこの方法はシース構造をとっているために、その分余分な液量を必要とすることや、シース流を維持しないと、せっかく泳動分離した目的物質が拡散してしまうので、絶えず液滴を吐出しなくてはならないし、構成要素が多く、一体形成不可能である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−１７４６９３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現状、このような分離分取を行うための装置は、物質を精製した後、濃縮操作を必要としたり、ゲルを切り取る作業を必要としていた。この場合、作業中に試料が汚染されてしまう可能性があり、細心の注意が必要であった。また必要な試料のボリュームは少量ではなかった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題に鑑みなされたもので、必要とされる試料のボリュームが極少量で済み、且つ、液体中で分離された物質を複雑な操作を必要とせずに、マイクロプレートや板ガラス、プラスチック板、紙、ニトロセルロースメンブレン、その他の担体等の上に独立して付与することが可能な装置と、分離方法を提供することである。これはライフサイエンス等の研究手段として重要である、ドットハイブリダイゼーションやＤＮＡマイクロアレイによる実験に必要な担体を容易に提供することが出来る。
【０００９】
本発明の他の目的は、複数種のプローブを効率良く担体上に固定することのできるプローブ担体の製造方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み鋭意研究を重ねた結果、電気泳動流路の径を１００μｍ以下と微小化し、緩衝液中を電気泳動する方法を採用したとしても、インクジェット法を採用し、１０００ｐＬ〜数ｐＬの体積の液滴で吐出することで、試料を良好な分離能力で分離し、さらに、担体上に良好な液滴として付与することができることを見いだした。また、液滴が付与された担体においても着弾後の滴の大きさが好適に分析可能であり、また、液滴が大きすぎて異なるプローブが混在してしまうということもなく、良好な検出が可能になるとということを見いだし、本発明に至った。
【００１１】
本願発明は以下の態様を包含する。
【００１２】
（１）一つ以上の電気泳動流路と、該流路の一端に連通した吐出ノズルと、該流路を泳動する流体中の物質を、その物質個々の泳動特性に依存した異なる速さで吐出ノズルまで電気泳動させる電気泳動手段と、吐出ノズルから該流体の滴を吐出させる吐出手段とを有することを特徴とする分離分取装置。
【００１３】
尚、物質の泳動特性とは、分子量、電荷、高次構造に依存して泳動する速度が変化することを意味し、ＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）で飽和した蛋白質やｄｓＤＮＡ断片などは、分子量に依存して泳動し、ｓｓＤＮＡ、ｍＲＮＡなどはそのまま泳動すれば高次構造の影響を受ける。その他詳しくは一般の書籍に公知である。
【００１４】
（２）前記吐出手段が熱エネルギー発生体を有する（１）記載の分離分取装置。
【００１５】
（３）前記流路、前記電気泳動手段および前記吐出ノズルが一体形成されている（１）または（２）記載の分離分取装置。
【００１６】
（４）試料中の複数種の物質を分離する分離方法であって、電気泳動流路の一端から試料を導入する工程と、該流路内の試料を電気泳動させる工程と、流路の他端から流体の一部を液滴として吐出する工程と、吐出された液滴を担体又は容器に捕捉する工程とを有することを特徴とする分離方法。
【００１７】
（５）担体上に複数種のプローブを有するプローブ担体の製造方法であって、分子量の異なる複数のプローブを含有する試料溶液を電気泳動流路内で電気泳動により分離する分離工程と、分離された試料溶液を該流路に連通する吐出ノズルから液滴として吐出する工程と、吐出された液滴を担体上に並べることを特徴とするプローブ担体の製造方法。
【００１８】
（６）液滴を吐出するためのノズルと、該ノズルに対して電気泳動流路の開始点側であるところの対極に開口部を有するヘッドにおいて、該ヘッドの開口部側と吐出部側とに互いに対向する二つの電極がそれぞれ設けられていることを特徴とするヘッド。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本願発明を詳細に説明する。
【００２０】
［装置構成］
図１は、本発明の一実施形態である液体分離分取装置を示す図である。
【００２１】
本実施形態は、試料注入部、キャピラリー型電気泳動流路、及び液体吐出ノズルが同一基板上に形成され、いわゆるインクジェットヘッドとして構成されている（以下ヘッドと略す）。当該明細書で述べるヘッドとは、少なくとも電気泳動手段と吐出手段で構成されるもので、電気泳動手段は少なくとも一対の電極と、該一対の電極に挟まれる泳動分離するための流路と、試量注入口を持っている。
また吐出手段とは、吐出ノズル先端付近に液滴を吐出させるための熱エネルギー発生体を少なくとも有するもので、さらに熱エネルギー発生体を駆動するための駆動回路、ノズルの選択回路を有していてもよい。
【００２２】
図１において、２は電気泳動流路であるキャピラリー部、１はキャピラリー部の一端に連通する試料注入部、３はこのヘッドをヘッドの移動手段や固定手段等に固定するための固定用のネジ穴を示す。キャピラリー部の他端は、エネルギー発生体（不図示）を備え、液体吐出ノズル１３として機能するように構成されている。さらにキャピラリー部の両端には、キャピラリー部内の流体に電圧を印加するための、一対の電極を有する電気泳動手段（不図示）が設けられる。この一対の電極は電源（不図示）に接続される。
【００２３】
この装置は、図１に示すように、複数のノズルと、各ノズル毎に電気泳動を行うための分離流路と、電気泳動手段を有するヘッドとして構成されているため、ヘッドをヘッドの移動手段に固定することによって、容易に吐出位置を移動することが可能となる。
【００２４】
この装置を構成する材質は特に限定されない。この装置は公知のインクジェットヘッド作成技術を適用して作成することができる。
【００２５】
例えば、キャピラリーを含んだ部分の構造物として、紫外線硬化樹脂を用いて光造型装置で作製したものや、半導体加工技術を用いて作成したものを用いてもよい。
【００２６】
試料注入部は、図２に示すように、基板表面に漏斗状の三角錘型開口を有する構成が、試料の注入も容易であり、作成も容易であり、好ましい。半導体加工技術を用いて作成されたインクジェットヘッドである場合、シリコンの異方性エッジングを利用して、試料注入部の形状を規定してもよい。
【００２７】
また、キャピラリー部２の長さは、より良い分離を行うためには、長いほど好ましい。したがって図１に示した試料の注入口側に、一般的なキャピラリー電気泳動用のキャピラリーを接続して、もう一方の電極をその延長上に配置しても構わない。電解強度の関係から１００ｃｍ以下が好ましい。キャピラリー部が短い場合には、キャピラリーの中にごく希薄なゲル状充填材を入れることによって、泳動距離が短くても良好な分離を行うことができる。ゲル状充填材の例として、ポリアクリルアミド（好ましい含有量は０．１質量％〜６質量％）、アガロース（好ましい含有量は０．０１質量％〜３質量％）、その他ポリビニルアルコール、デキストラン、ヒドロキシアルキルセルロースなどが挙げられる。図１に示したように一体型のモジュール構造をとる場合には、キャピラリー部２の長さは３０ｃｍほどまでが、好ましい。
【００２８】
径の太さは、キャピラリー内の充填剤が液体の場合、数μｍ〜百数十μｍ程度が好ましい（実施例は６０μｍ）。キャピラリー内の充填剤がゲル状充填材の場合は、数μｍ〜数ｍｍが好ましい。
【００２９】
またキャピラリー部の径を太めに設定した場合、吐出開口部において、径を狭めるテーパー部を設けても良い。
【００３０】
このような、ノズルを複数有することによって、同時に複数の試料についての分離分取が可能となる。
【００３１】
複数のノズルを用いた場合、対向する一対の電極のそれぞれを複数のノズルを横切るように設け、各ノズル内の液体に同一の電位が印加される構成がシンプルで好ましいが、複数のノズルのそれぞれに個別に一対の電極を設けて、独立に駆動できるようにしてもよい。
【００３２】
吐出ノズルから流体の滴を吐出させる吐出手段にかける電圧印加のタイミングは、複数のノズルについて同時に行うことにより、同時に複数の流路内の物質の分離分取が可能となる
キャピラリー部の形状は、直線状であることが好ましいが、液体吐出面と必ずしも垂直方向に伸びているキャピラリー管である必要はない。
【００３３】
この装置は、複数のノズルを持ったインクジェットヘッド内に、各ノズル毎に電気泳動を行うための分離流路と一対の電極を持ったデバイスとして構成できる。
【００３４】
［ヘッドの作成方法］
以下に、上記分離分取装置の作成方法例について、詳細に説明する。
【００３５】
図３は、本実施形態のインクジェットヘッドの分解図を、側面から見たものであり、３つの構造物から構成される。
【００３６】
一つは図１で説明した紫外線硬化樹脂でできたキャピラリー形成用の溝を含んだ部分の構造物４で、もう一つはシリコンウエハの上に構築された電気泳動用電極を備えたヒーターボード５であり、最後の一つはそれを支えるアルミベースプレート６である。
【００３７】
電気泳動用電極を備えたヒーターボード５と構造物４はヒーターの位置をアライメントした後、薄く塗布した接着剤で接合する。これらを同様にアルミベースプレート６にも接着剤で固定し、３者のサンドイッチ状構造物を作ればよい。
【００３８】
アルミベースプレート６は、キャピラリー電気泳動時に発生する発熱を抑えるための放熱板として使われる。単にアルミ放熱板でなくペルチェ素子を接合し、温度コントロールをすることによって電気泳動の性能を高めることも容易に可能である。
【００３９】
次に電気泳動用電極を備えたヒーターボード５について説明する。図４は、従来のインクジェット記録ヘッドの作成技術を適用してヒーターボードを作成した例について、ヒーターボードの断面構造を示す。
【００４０】
シリコン基板１２上に、絶縁層（ＳｉＯ）１１、ヒーター（ＴａＮ）１０、ヒーターへ通電するためのアルミ電極９、絶縁層（ＳｉＮ）８、表面の保護膜兼電気泳動用電極層（Ｔａ）７がこの順に積層されている。
【００４１】
図５は電気泳動用電極を備えたヒーターボード５を、キャピラリーを形成する面から図示したものである。電気泳動を行うための一対の電極７は各レーン（キャピラリー部）を横断している。
【００４２】
熱エネルギー発生体であるヒーター１０に電流を流すための配線（アルミ電極）９は絶縁膜８から図中上部で露出し、ここにヒーターを駆動するドライブ電流を流せるようになっている。ヒーターを駆動するパワートランジスタ（不図示）に与える波形は通常数μｓｅｃで、ヒーター１０の片方の配線は電源ラインに接続され、通常は１６〜２４Ｖ程度の電圧が与えられ、ヒーターによって電気エネルギーが液体の発泡のエネルギーに転化される。キャピラリー内の液体が発泡することにより、ノズルから液滴が吐出される。図５において、下側が吐出ノズル側であり、上側が試料注入部側である。
【００４３】
［試料の分離、吐出方法］
上記の装置を用いて、試料を分離、分析する方法について、以下に説明する。
【００４４】
まず、各流路にバッファー液を注入する。
【００４５】
その後、試料注入部より、各流路に分離分析したい試料群を注入する。試料注入後、電気泳動手段（対向する電極７）に電圧を印加し、電気泳動を行う。
【００４６】
電気泳動により分離された物質が吐出部付近まで到達し、この物質を含む液体が、吐出手段（ヒーター１０）により次々と吐出される。
【００４７】
この場合、最も早く泳動される低分子の物質がノズル先端に到達する前に、一定時間毎に泳動分離された試料液滴を吐出させることが好ましい。
【００４８】
吐出される液体は、フラクションコレクタに装着されたウェル、メンブレンやガラス、プラスチック等の基板に吐出毎滴下位置を変えながら滴下される。またマイクロプレートなどを使用する場合でも、所望の位置に吐出することが可能である。吐出ノズルから吐出した滴は、このように担体に補足することもでき、あるいは容器に補足することもできる。
【００４９】
液体をヘッドに注入後、一回の分離分取作業が終了するまで、液体は追加する必要はない。
【００５０】
本発明に係る装置は、プリンター等で使用されているインクジェットヘッドに類似した構成を採用することが可能である。よって、インクジェットヘッドの製造技術を応用することが可能であり、製造コストを抑えることができる。
【００５１】
また、既存のインクジェット技術から明らかなように、高い精度で基体上の所望の位置に分離された滴を付与することが可能となる。この場合、上記ヘッドと滴が付与される基体は相対的に移動する構成とすることができる。すなわち、基体を移動させ、ノズル位置は固定されていても、ノズル位置が移動して、基体は固定されていても構わない。さらに、基体、ノズル共に移動する構成でもよい。
【００５２】
また、吐出のタイミング、及び、パターンをコントロールすることにより、ノズル間隔より高い密度でアレイ状に分離された液体を吐出することも可能である。
【００５３】
また、図１に示す平板状のヘッドを、複数重ねて２次元状のノズル配置を構成してもよい。
【００５４】
本発明によれば、極微量（数ｐｌ）の液滴として分離することが可能であるため、ゲルキャピラリーを用いて分離の間隔を充分に広げる必要がない。すなわち、ゲルキャピラリー法を用いた装置より短時間で分離作業を完了することができる。
【００５５】
この場合、ノズル近傍に液体の状態を検知するセンサを設け、吐出される液滴がどのようなプローブを含むかを検知してもよい。
【００５６】
また、この検知手段の結果を利用して、不要なプローブを含む液滴、またはプローブを有さない液滴を担体上に付与しないように、電界を印加し、液滴を吐出方向と異なる方向に偏向させる偏向手段を設けてもよい。これはフローサイトメトリーに使われるセルソーターの公知技術を使って構成することが可能である。
【００５７】
〔プローブ担体〕
本発明を利用して、複数のプローブが固定されたプローブ担体を製造することが可能となる。
【００５８】
遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析、あるいは、同時に多項目に関し、高信頼性で遺伝子診断などを行う際、目的とする塩基配列を有するＤＮＡを複数種のプローブを用いて選別することが必要となる。この選別作業に利用されるプローブ複数種を提供する手段として、ＤＮＡマイクロチップが注目を浴びている。
【００５９】
ＤＮＡマイクロチップのスクリーニング作業は、基本的に、評価すべき物質に対して、選別する手段となる既知のプローブを多数並べてなる、いわゆるプローブ・アレイを利用することで、同じ条件の下、プローブに対する作用、反応などの有無を検出するものである。一般的に、どのようなプローブに対する作用、反応を利用するかは予め決定されており、従って、ひとつのプローブ・アレイに搭載されるプローブ種は、例えば、塩基配列の異なる一群のＤＮＡプローブなど、大きく区分すると一種類の物質である。すなわち、一群のプローブに利用される物質は、例えば、ＤＮＡ、タンパク質、合成された化学物質（薬剤）などである。多くの場合、一群をなすプローブ複数種からなるプローブ・アレイを用いることが多いが、スクリーニング作業性質によっては、プローブとして、同一の塩基配列を有するＤＮＡ、同一のアミノ酸配列を有するタンパク質、同一の化学物質を多数点並べ、アレイ状とした形態を利用することもあり得る。これらは主として薬剤スクリーニング等に用いられる。
【００６０】
一群をなすプローブ複数種からなるプローブ・アレイでは、具体的には、異なる塩基配列を有する一群のＤＮＡ、異なるアミノ酸配列を有する一群のタンパク質、あるいは異なる化学物質の一群について、その一群を構成する複数種を、所定の配列順序に従って、アレイ状に基板上などに配置する形態をとることが多い。なかでも、ＤＮＡプローブ・アレイは、遺伝子ＤＮＡの塩基配列の解析や、同時に、多項目について、信頼性の高い遺伝子診断を行う際などに用いられる。
【００６１】
この一群をなすプローブ複数種からなるプローブ・アレイにおける課題のひとつは、できるだけ多種類のプローブ、例えば、多種類の塩基配列を有するＤＮＡプローブを一つの基板上に載せることである。換言するならば、如何に高密度にプローブをアレイ状に並べることができるかである。
【００６２】
基板上にアレイ状にプローブ複数種を固定する一つの方法として、プローブ用のＤＮＡを予め合成、精製し、場合によってはその塩基長を確認した上で、各ＤＮＡをマイクロディスペンサーのようなデバイスにより基板上に供給し、プローブ・アレイを調製する手法が提案されている。国際公開公報ＷＯ９５／３５５Ｏ５号公報には、キャピラリーを用いて、ＤＮＡをメンブラン上へ供給する手法が記載されている。
【００６３】
また、特に薬剤のハイスループット・スクリーニングに利用される９６ウェル、あるいは、３８４ウェルのマイクロプレートに対して、個々のウェル毎に、異なる薬剤溶液を供給するためマイクロ・ディスペンサー・デバイスも、例えば、Ｒｏｂｂｉｎｓ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  社からＨＹＤＲＡＴＭの商品名で市販されている。
【００６４】
また、特開平１１−１８７９００号公報に、プローブを含む液体をサーマルインクジェットヘッドにより液滴として固相に付着させて、プローブを含むスポットを固相上に形成する方法が開示されている。
【００６５】
しかし、従来のプローブ溶液を吐出して、製造する方法では、各吐出ノズルに対して一つのプローブ溶液を吐出させることしかできず、複数のプローブをアレイ状に並べる場合、プローブ溶液を交換するか、プローブの種類に対応するノズルを有するヘッドを用意しなければならなかった。
【００６６】
上記分離分取方法を以下に示すように、プローブ担体に適用することによって、好適にプローブ担体を製造することが可能となる。
【００６７】
［プローブ担体の製造方法］
以下に本発明に係る分離装置を利用した、担体上に複数のプローブを保持したプローブ担体の製造方法について説明する。
【００６８】
図３に示す複数のレーンを有する構造体を準備する。
【００６９】
プローブとして、鎖長の異なる複数のＤＮＡを有するプローブ溶液を調整する。
【００７０】
同一の鎖長である異なる種類のＤＮＡ、もしくは泳動しても分離せずほぼ同じ位置に泳動されてしまうＤＮＡは、同一のプローブ溶液には混入させず、違うレーンに適用する。
【００７１】
複数のプローブが混在したプローブ溶液を試料注入部に導入し、電気泳動流路内で電気泳動させる。
【００７２】
分子量の小さなＤＮＡから先に流路に連通した吐出ノズルに到達し、一つのノズルから複数種類のプローブを含んだ液滴を順次吐出することができ、吐出されたプローブを含む滴を適宜位置をずらしてガラス基板等の担体に補足することにより、担体上に複数種のプローブが種類毎に並べられたプローブ担体を得ることができる。
【００７３】
この場合、ノズル近傍に液体の状態を検知する検知手段を設け、吐出される液滴がどのようなプローブを含むかを検知してもよい。ＤＮＡが存在するかどうかは２６０ｎｍの光の吸収、蛋白の場合は２８０ｎｍの光の吸収を見ることによって、検知することが可能である。またエチジウムブロマイドなどの色素を試料に予め添加しておき、蛍光を検出しても良い。
【００７４】
また、この検知手段の結果を利用して、不要なプローブを含む液滴、またはプローブを有さない液滴を担体上に付与しないように、液滴を吐出方向と異なる方法に偏向させる偏向手段を設けてもよい。
【００７５】
【実施例】
〔インクジェットヘッドの作成〕
図１に示す構成の装置を作成した。
【００７６】
まず、キャピラリーとなる溝を有する構造物（図３における構造物４）を、紫外線硬化樹脂を用いて、光造型装置に作製させた。構造物のデータは３Ｄ−ＣＡＤを用いて作製し、ＳＴＬフォーマット変換したものを用いた。
【００７７】
試料注入部１は、図２に示すような口広でかつ半円錐形状をしており、８レーン並んだ試料注入部の間隔はマイクロプレートの規格に合わせた。
【００７８】
またこれに接続するキャピラリー部２の太さは６０μｍとし、先端部において３０μｍとなるようにテーパーを設けた。また、キャピラリー部の長さは、１００ｍｍとした。
【００７９】
次に図４に示す構成の、シリコンウエハの上に構築された電気泳動ヒーターボード５を作成した。
【００８０】
アルミベースプレート６は、キャピラリー電気泳動時に発生する発熱を抑えるための放熱板として準備した。
【００８１】
電気泳動ヒーターボード５と構造物４はヒーターの位置をアライメントした後、薄く塗布した接着剤で接合した。これを同様にアルミベースプレート６に接着剤で固定し、３者のサンドイッチ状構造物とし、図１に示す分離分取装置を作成した。
【００８２】
なお、この場合、単にアルミ放熱板でなくペルチェ素子を接合し、温度コントロールをすることによって電気泳動の性能を高めることも可能である。
【００８３】
上記分離分取装置を用い、次の実験を行った。
【００８４】
［実験例１］
遺伝性溶血性貧血の患者の血液からＤＮＡを抽出し、次のプライマーセット
ｐｒｉｍｅｒ−１：
５’ＣＣＡＡＧＧＡＣＡＧＧＴＡＣＧＧＣＴＧＴＣＡＴＣＡ
ｐｒｉｍｅｒ−２：
５’ＣＡＴＡＴＴＣＡＣＴＣＣＣＧＴＣＴＣＧＧＴＡＧＡＴＡＡ
でＰＣＲ（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ  ｃｈａｉｎ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）をかけた。
リファレンスとして正常人の血液からも同様にＤＮＡを抽出し、ＰＣＲをかけた。
【００８５】
次に分子量マーカー（タカラ酒造社製、商品名：１００  ｂｐ  ＤＮＡ  Ｌａｄｄｅｒ、）を第１のレーンに、同分子量マーカーに添付の緩衝液（６×ｌｏａｄｉｎｇ  ｂｕｆｆｅｒ）を添加してアプライした。
【００８６】
同様にリファレンス検体と、患者検体をそれぞれ第２および第３のレーンにアプライし、電気泳動用の電極（図４および図５における電極７）に１００Ｖの電圧を印加し、電気泳動を開始した。
【００８７】
なお、予め各レーンには、ＴＢＥ  ｂｕｆｆｅｒ（トリス−ホウ酸−ＥＤＴＡ緩衝液）を満たしておいた。
【００８８】
泳動開始２０分後、各レーンの配線（図４および図５におけるアルミ電極９）に方形波３μｓｅｃのパルス電圧を印加し、ヒーターを駆動、Ｐｏｌｙ−Ｌ−Ｌｙｓｉｎｅコートのスライドグラス（松浪社製）上に、１ドット吐出する毎に位置を１５０μｍずらしながら、吐出させた。吐出終了後、スライドグラスを風乾させ、ＳＹＢＲ  ＧＲＥＥＮ  Ｉの染色液に浸し、ｄｓＤＮＡ（二本鎖ＤＮＡ）を染色した。染色結果をマーカーレーン（第１のレーン）と比較した結果、患者検体レーンの１３５ｂｐ付近にドットがあることから、患者はサラセミアであることが示唆された。
【００８９】
［実験例２］
次の例は、家族性アミロイドーシスの患者の白血球からＤＮＡを抽出し、制限酵素Ｎｓｉ  Ｉで処理したあと、本デバイスのセカンドレーンにアプライし、同様に処理した健常人のＤＮＡをサードレーンに、分子量マーカー（タカラ酒造社製、商品名：Ｗｉｄｅ−Ｒａｎｇｅ  ＤＮＡ  Ｌａｄｄｅｒ）をファーストレーンにアプライした。次に１００Ｖの電圧を印加し、電気泳動を開始した。なお、予め各レーンには、ＴＡＥ  ｂｕｆｆｅｒ（トリス−酢酸−ＥＤＴＡ緩衝液）を満たしておいた。
【００９０】
泳動開始２０分後、各レーンの配線（図４および図５におけるアルミ電極９）に方形波３μｓｅｃのパルス電圧を印加し、ヒーターを駆動、Ｐｏｌｙ−Ｌ−Ｌｙｓｉｎｅコートのスライドグラス（松浪社製）上に、１ドット吐出する毎に位置を１５０μｍずらしながら、吐出させた。吐出終了後、メーカーのプロトコールにしたがって、ＤＮＡ断片を固定化した。
【００９１】
次に、アミロイド蛋白質に変異があるかどうかを調べるために、トランスサイレチンの部分配列に相当する（５’）−ＧＴＧＧＣＣＡＴＧＣＡＴにローダミンを末端標識したマーカーを用いて、ハイブリダイゼーションを行った。ハイブリダイゼーションの反応条件は、４５℃、２時間とした。また、反応の前には、スライドについて９５℃、５分、０℃、２分の処理を行った。反応後のスライドについてスキャナーで蛍光量を読み取ったところ、健常人の第３レーンには６．３５Ｋｂｐのところにしか、蛍光が認められないのに対し、患者レーンには４．９Ｋｂｐのところに、強い蛍光が認められたことから、アミロイドーシスであることが示唆された。
【００９２】
本発明によって、化学、生物、ライフサイエンス等の分野で必要とされる分離、分析（たとえばマイクロアレイドットハイブリダイゼーションのような微量分析）を行うことが出来る。
【００９３】
本発明においては、キャピラリー電気泳動と同じような微小流路をインクジェットヘッド内に形成し、泳動後の分離した試料を流路先端のノズルから、次々と液滴化して吐出することが出来るので、少量しか取れない貴重な試料についても分離、分析が行える。
【００９４】
また、メンブレンやガラス、プラスチック等の基板に、インクジェットの技術を使って直接ドットを打つことが出来るので、ＤＮＡや蛋白質などのドットブロッティング、ハイブリダイゼーションが行える分析シートを提供できる。そのサイズはかなり小型で、近年定着したマイクロアレイ、またはＤＮＡチップ、プロテインチップと称されるものに適用可能である。
【００９５】
また、上記実験例では、試料として、ＤＮＡ含有試料を用いたが、これに限らず、ＲＮＡ、蛋白質などにも適用できる。さらに、極微量の試料を分離、分析したい場合、電気泳動で分離可能なものであれば、どのようなものにも本発明を適用可能である。
【００９６】
本発明によれば、従来の電気泳動の機能とドットブロッティング、マイクロアレイ、フラクションコレクタの機能を兼ね備えたデバイスを提供することができる。
【００９７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、使用する試料が極少量で済み、且つ、液体中で分離された試料を複雑な操作を必要とせずに、別の場所に独立して取り出すことが可能な装置および方法が提供された。また、複数種のプローブを担体上に有するプローブ担体を効率的に製造できる製造方法が提供された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の分離分取装置の一形態について主要部を示す模式図である。
【図２】試料注入部の例を示す模式図である。
【図３】本発明の分離分取装置の一形態について主要部の断面を示す模式図である。
【図４】本発明の分離分取装置に用いることのできるヒーターボードの断面構造を示す模式図である。
【図５】本発明の分離分取装置に用いることのできるヒーターボードの平面構造を示す概念図である。
【符号の説明】
１  試料注入部
２  キャピラリー部
３  固定用ネジ穴
４  構造物
５  ヒーターボード５
６  アルミベースプレート
７  保護膜兼電気泳動用電極層
８  絶縁層（ＳｉＮ）
９  アルミ電極
１０  ヒーター
１１  絶縁層
１２  シリコン基板
１３  液体吐出ノズル
【図１】
2004170362.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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