(57)【要約】【課題】安価で、製造が簡単な電気泳動用チップ、その製造方法、及び物質の分析方法を提供する。【解決手段】前記電気泳動用チップは、平板状カバー部材１と平板状中間部材２と平板状ベース部材３とを含み、平板状中間部材が、細溝状貫通孔６とその両端に設けられた液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂとを有し、平板状カバー部材が、平板状中間部材に設けた前記液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成している液溜まり部形成用貫通孔４ａ，４ｂを有し、細溝状貫通孔の各開口部が平板状カバー部材及び平板状ベース部材により封鎖され、キャピラリーを形成している。前記製造方法では、平板状カバー部材と平板状中間部材と平板状ベース部材とを接合する。前記分析方法は、前記電気泳動用チップを用いる。【選択図】　図１
2004069430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状ベース部材と、その一方の表面上に設けた平板状中間部材と、その平板状中間部材において前記平板状中間部材が前記平板状ベース部材と接触する反対側の表面上に設けた平板状カバー部材とを含み、
前記平板状中間部材が、その厚さ方向に貫通する少なくとも１つの細溝状貫通孔と、前記細溝状貫通孔の両端にそれぞれ設けられ、且つ平板状中間部材の厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔とを有し、
前記平板状カバー部材が、前記平板状中間部材に設けた前記液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成している、平板状カバー部材の厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔を有し、
前記平板状中間部材に設けた前記細溝状貫通孔及び前記液溜まり部形成用貫通孔が、前記平板状ベース部材との接触によって、それぞれの一方の開口部が封止されており、
前記平板状中間部材に設けた前記細溝状貫通孔のもう一方の開口部が、前記平板状カバー部材との接触によって封止されている
ことを特徴とする、前記電気泳動用チップ。
【請求項２】
平板状カバー部材の、平板状中間部材と接触する表面とは反対側の表面上に、前記平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成する、厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔を設けた補強用平板状部材を有するか、及び／又は、平板状ベース部材の、平板状中間部材と接触する表面とは反対側の表面上に、補強用平板状部材を有する、請求項１に記載の電気泳動用チップ。
【請求項３】
平板状カバー部材に、電極を有する、請求項１に記載の電気泳動用チップ。
【請求項４】
平板状カバー部材の平板状中間部材と接触する表面とは反対側の表面上に設けた補強用平板状部材に、電極を有する、請求項２に記載の電気泳動用チップ。
【請求項５】
平板状中間部材が、光が透過しない部材からなる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気泳動用チップ。
【請求項６】
平板状ベース部材又は平板状カバー部材のいずれか一方が、紫外線照射によって発光する物質を含有した部材からなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電気泳動用チップ。
【請求項７】
平板状ベース部材、平板状中間部材、又は平板状カバー部材の少なくとも１つの平板状部材の材質が、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、エポキシ系樹脂、又はポリ塩化ビニル系樹脂である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電気泳動用チップ。
【請求項８】
（１）厚さ方向に貫通する少なくとも１つの細溝状貫通孔と、前記細溝状貫通孔の両端にそれぞれ設けられ、且つ厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔とを有する平板状中間部材と、（２）前記平板状中間部材に設けた前記液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成可能な、厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔を有する平板状カバー部材と、（３）平板状ベース部材とを、
前記平板状カバー部材が、前記平板状中間部材の一方の表面と接触し、しかも、前記平板状ベース部材が、前記平板状中間部材のもう一方の表面と接触するように、接合することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気泳動用チップの製造方法。
【請求項９】
電極を、印刷、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、又は接着により形成することを特徴とする、請求項３又は４に記載の電気泳動用チップの製造方法。
【請求項１０】
平板状部材の接合が、接着剤による接着、及び／又は、平板状ベース部材、平板状中間部材、又は平板状カバー部材の少なくとも１つの熱融着によりなされる、請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気泳動用チップを含む、電気泳動用装置。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の電気泳動用チップを用いることを特徴とする、物質の分離方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の電気泳動用装置を用いることを特徴とする、物質の分離方法。
【請求項１４】
前記物質が荷電性分子又は荷電性粒子である、請求項１２又は１３に記載の分離方法。
【請求項１５】
分離用媒体の支持体として高分子ゲルを用いる、請求項１２〜１４のいずれ一項に記載の分離方法。
【請求項１６】
分離用媒体が、ゾルを形成することのできる親水性高分子化合物、あるいは、高粘度を付与することのできる低分子化合物を含有する、請求項１２〜１４のいずれ一項に記載の分離方法。
【請求項１７】
親水性高分子化合物が、直鎖状ポリアクリルアミド、直鎖状ヒドロキシエチルセルロース、直鎖状ヒドロキシプロピルメチルセルロース、直鎖状ヒドロキシプロピルセルロース、直鎖状メチルセルロース、直鎖状ポリエチレングリコール、直鎖状ポリエチレンオキサイド、及びポリビニルアルコールからなる群から選んだ直鎖状高分子化合物、あるいは、マンナン、カードラン、セルロース、及びアガロースからなる群から選んだ天然高分子化合物である、請求項１６に記載の分離方法。
【請求項１８】
高粘度を付与する低分子化合物が、尿素若しくはその誘導体、多価アルコール、又はオリゴ糖である、請求項１６に記載の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、等電点電気泳動に利用することのできる電気泳動用チップとその製造方法、そのチップを含む電気泳動用装置、及び物質の分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気泳動法は、分析対象物質を荷電や分子量などの差によって分離する方法で、現在では、タンパク質や核酸などの生体高分子の分離分析に広く利用されている。このうち、等電点電気泳動と呼ばれている方法は、各種の荷電物質を実効荷電が０となる方向に収斂させることによって分離し、分析する技術である。すなわち、電気収斂法であり、各種の解離基を持つ物質の混合物の場合には、それぞれ、その実効荷電が０の点まで移動して停止するので、等電点電気泳動と呼ばれている。
【０００３】
等電点電気泳動においては、従来、分離用媒体にｐＨ勾配を形成するためには、ｐＫａ値が酸性側から塩基性側へ少しずつ異なる多数の化合物の混合物を広域緩衝液として用いてきた。
【０００４】
また、種々の電気泳動においては、通電によって発生する熱対流の影響を抑え、分子移動に対する抵抗を調節するために、固形化しやすい各種のゲル支持体、例えば、寒天、でんぷん、又はアクリルアミドなどを用いてきた。従来の電気泳動では泳動をしながらリアルタイムに検出（分析）を行なうことが難しかったため、ゲル支持体を用いて分析を行なうまで分離状態を維持する必要があった。
【０００５】
その後、電気泳動槽として内径１００μｍ以下のガラスキャピラリーを用いる電気泳動が開発された。この方法では、細い管状のキャピラリーを用いるので、電気泳動槽の容積に比して表面積が大きくなり、そのために、冷却効率が高まり、固形状の支持体を用いずに、自由溶液中でも、熱対流の影響を抑えることが可能となり、更に高電圧を印加することができるようになった。
【０００６】
また、同一キャピラリーを繰り返し用いる必要性のため、高粘度を与えるだけのゾルを形成する添加剤が用いられるようになってきた。
【０００７】
近年、マイクロチップケミストリーの発達と共に、ガラスキャピラリーに代わって、より小さく、また、電気泳動槽の設計がしやすいマイクロチップが使用され始めた。例えば、特開２００１−１５７８５５号公報には、ポリマー材料［例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）］からなる平板状の基板と、その基板の一方の表面上に配置される平板状の表面板とを有する、２層構造のキャピラリーゲル電気泳動用マイクロチップが開示されている。前記基板の一方の表面には、所定形状の流路を構成する細溝が設けられており、前記表面板によって前記細溝を封止することにより、キャピラリーを形成する。また、表面板には、前記キャピラリーへ泳動用媒体及び試料を導入するための液溜まり部として、一対の貫通孔が設けられている。
【０００８】
前記のガラスキャピラリーは、通常、内径２５μｍ〜１００μｍで、長さ１０ｃｍ以上の管状の溶融シリカキャピラリーであり、その断面形状が円形であるのに対して、前記マイクロチップでは、容易に断面形状を変更することができる。例えば、四角形（台形を含む）、三角形、円形、又は楕円形とすることができ、特には、円形よりも光路長の稼げる形状（例えば、深い長方形）にすると、測定感度の向上が可能である。
【０００９】
また、ガラスキャピラリーに比べ、マイクロチップでは、流路壁面の加工がしやすい利点がある。すなわち、溶融シリカキャピラリーでは、開放面が両端しかないため、例えば、エッチングと洗浄とを繰り返す方法（特開平７−１５１７２９号公報）により、内部加工を行なっている。これに対して、マイクロチップでは、基板上に細溝を形成させる場合に、一方の面は開放されているため、レーザー加工などによって流路内部の表面加工を行なうことが容易である。
【００１０】
これらの利点以外にも、マイクロチップでは、流路の長さが短いことから泳動が短時間で終了する利点を挙げることができ、複数の流路を形成したマルチキャピラリー化が容易でハイスループット化が可能である。また、溶融シリカキャピラリーは機械的強度が低く、取り扱いが難しいため、ポリイミドの保護膜でコーティングしてあるのに対して、マイクロチップでは、基板内部にキャピラリーを形成させるため取り扱いが容易である。更には、ガラスキャピラリーの場合には、繰り返して用いるために、分析ごとに洗浄操作と分離用媒体の充填とを行なう必要があるが、プラスチック製マイクロチップであれば、安価であるため、ディスポーザブルにすることもできる。
【００１１】
ここで、前記特開２００１−１５７８５５号公報には、前記マイクロチップは２層構造からなるため、製造コストを下げることができるとの記載がある。しかし、前記マイクロチップでは、基板の表面に、キャピラリーの形状に応じた細溝を加工する必要があるため、分離又は分析精度に最も大きな影響を与えるキャピラリー形状に関して、再現性の高いマイクロチップを製造するためには、必ずしも製造コストの点で有利ではない。更には、疎水性の高いＰＤＭＳを用いるため、プラズマ処理などの親水性化処理が必要であった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、分離の場である流路の形状に関して再現性の高いマイクロチップ（すなわち、設計どおりの正確な流路の形状及びサイズを有するマイクロチップ）でありながら、極めて安価で、製造が簡単であり、大量生産を行なうのに適しており、ディスポーザブルな電気泳動用チップを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、本発明による、
平板状ベース部材と、その一方の表面上に設けた平板状中間部材と、その平板状中間部材において前記平板状中間部材が前記平板状ベース部材と接触する反対側の表面上に設けた平板状カバー部材とを含み、
前記平板状中間部材が、その厚さ方向に貫通する少なくとも１つの細溝状貫通孔と、前記細溝状貫通孔の両端にそれぞれ設けられ、且つ平板状中間部材の厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔とを有し、
前記平板状カバー部材が、前記平板状中間部材に設けた前記液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成している、平板状カバー部材の厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔を有し、
前記平板状中間部材に設けた前記細溝状貫通孔及び前記液溜まり部形成用貫通孔が、前記平板状ベース部材との接触によって、それぞれの一方の開口部が封止されており、
前記平板状中間部材に設けた前記細溝状貫通孔のもう一方の開口部が、前記平板状カバー部材との接触によって封止されている
ことを特徴とする、前記電気泳動用チップにより解決することができる。
また、本発明は、（１）厚さ方向に貫通する少なくとも１つの細溝状貫通孔と、前記細溝状貫通孔の両端にそれぞれ設けられ、且つ厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔とを有する平板状中間部材と、（２）前記平板状中間部材に設けた前記液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成可能な、厚さ方向に貫通する液溜まり部形成用貫通孔を有する平板状カバー部材と、（３）平板状ベース部材とを、
前記平板状カバー部材が、前記平板状中間部材の一方の表面と接触し、しかも、前記平板状ベース部材が、前記平板状中間部材のもう一方の表面と接触するように、接合することを特徴とする、前記電気泳動用チップの製造方法に関する。
また、本発明は、前記電気泳動用チップを含む、電気泳動用装置に関する。
更に、本発明は、前記電気泳動用チップ又は前記電気泳動用装置を用いることを特徴とする、物質の分離方法に関する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に沿って詳細に説明する。
図１は、本発明による電気泳動用チップ１１の一態様を、各部材、すなわち、平板状カバー部材１、平板状中間部材２、及び平板状ベース部材３に分解して分離した状態で示す、分解斜視図である。また、図２は、図１に示す本発明による電気泳動用チップ１１の一態様の断面図である。なお、本明細書では、平板状カバー部材、平板状中間部材、平板状ベース部材、及び補強用平板状部材などを総称して、平板状部材と称することがある。
【００１５】
本発明の電気泳動用チップ１１は、例えば、図１及び図２に示すように、三層に重ねられた平板状カバー部材１、平板状中間部材２、及び平板状ベース部材３を含む。
平板状カバー部材１には、厚さ方向に貫通した２個一対の液溜まり部形成用貫通孔４ａ，４ｂが設けられており、前記液溜まり部形成用貫通孔４ａ，４ｂの内壁には、それぞれ、電極７ａ，７ｂが設けられている。前記電極７ａ，７ｂには、更に、電気回路８ａ，８ｂが接続されている。
平板状中間部材２には、厚さ方向に貫通した２個一対の液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂと、厚さ方向に貫通し、且つ前記液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂを連結する細溝状貫通孔６とが設けられている。
【００１６】
本発明の電気泳動用チップ１１では、平板状カバー部材１、平板状中間部材２、及び平板状ベース部材３を三層に重ねることにより、平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の一方（例えば、４ａ）、平板状中間部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の一方（例えば、５ａ）、細溝状貫通孔６、平板状中間部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の残る一方（例えば、５ｂ）、及び平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の残る一方（例えば、４ｂ）からなる連続する開放（非閉鎖）空間が形成され、この空間を利用してキャピラリー電気泳動を実施する。より詳細には、細溝状貫通孔が、平板状カバー部材の一方の表面（すなわち、平板状中間部材と接触している側の表面）及び平板状ベース部材の一方の表面（すなわち、平板状中間部材と接触している側の表面）と一緒になって、流路を形成し、また、平板状カバー部材及び平板状中間部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔が、平板状ベース部材の一方の表面（すなわち、平板状中間部材と接触している側の表面）と一緒になって、液溜まり部を形成する。
【００１７】
本発明の電気泳動用チップにおける平板状部材の材料としては、電気泳動後の検出方法、例えば、吸収や蛍光などにより検出することを考慮し、透明、半透明、又は、不透明の材料から適宜選択することができる。
再現性向上の観点からは、同一形状の平板状部材を容易且つ安価で製造することができる点で、型で成型可能な材料、例えば、注型可能なガラス、熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂などを用いることが好ましい。絶縁性又は成形の自由度、あるいは、電気浸透流を低く抑えることができる等の理由から、樹脂材料であることがより好ましい。特に熱可塑性樹脂材料が生産性の面からも有効であり、例えば、アクリル系樹脂（例えば、ポリメチルメタクリレート又はポリアクリレート等）、スチレン系樹脂（例えば、ポリスチレン又はスチレンコポリマー等）、ポリカーボネート、ポリアミド系樹脂（例えば、ナイロン６又はナイロン６６）、ポリエステル系樹脂（例えば、ポリエチレンテレフタレート）、エポキシ系樹脂（例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）、又はポリ塩化ビニル系樹脂が好ましい。
【００１８】
中でも、透明性及び蛍光特性の面で、アクリル系樹脂又はスチレン系樹脂がより好ましく、ポリメチルメタクリレート又はポリスチレンが更に好ましい。
また、機械加工の設備が不要であり、シリコン樹脂などで鋳型を作製し、液状エポキシ樹脂を注入・硬化させることで簡単にチップを作製することができ、チップの形状や流路の配置などを決める基礎的検討がやりやすい点で、エポキシ系樹脂が好ましい。また、エポキシ系樹脂の場合には、硬化前の液状エポキシ樹脂に、例えば、顔料や蛍光物質を混合することで、可視光を透過させない平板状部材や蛍光を発する平板状部材を作製することができる点でも好ましい。
【００１９】
また、本発明の電気泳動用チップは、使い捨て製品として使用されることを目的としているので、このような観点からは生分解性プラスチックであることが好ましい。生分解性プラスチックとしては、例えば、澱粉を利用したポリマー、セルロースエステル系ポリマー、脂肪族ポリエステル系ポリマー、ポリ乳酸系ポリマー、又は微生物ポリエステル（例えば、ポリヒドロキシブチレート／バリレート等）などを挙げることができる。
【００２０】
本発明の電気泳動用チップでは、平板状中間部材を、光［例えば、可視光又は紫外線（ＵＶ）など］が透過しない材料から形成することができる。
例えば、分離対象物質を可視光の吸収に基づいて分析する場合には、平板状中間部材を、遮光効果を有する不透明な材料から形成することができる。また、分離対象物質をＵＶの吸収に基づいて分析する場合には、平板状中間部材を、ＵＶ吸収効果を有する材料（例えば、エポキシ樹脂）から形成することができる。
平板状中間部材を光が透過しない材料から形成すると、細溝状貫通孔にスリットとしての機能を持たせることができ、従って、周囲からの迷光の影響を低減させ、目的物質の検出感度を高めることができる。
【００２１】
なお、２層構造からなる公知の電気泳動用マイクロチップ（例えば、特開２００１−１５７８５５号公報に記載のマイクロチップ）では、このような迷光遮断効果を付与させるためには、例えば、泳動槽部分を除いて着色を施すか、あるいは、カバーを被せるなどの遮光手段が考えられるが、何れも高い精度の微細加工技術が必要とされる。一方、本発明の電気泳動用チップでは、平板状中間部材のみを、光が透過しない材料から形成することにより、容易に、迷光遮断効果を付与させることができる。すなわち、電気泳動槽（流路）及び電極槽（液溜まり部）は、平板状中間部材に貫通孔として穿設されるため、平板状中間部材にのみ遮光効果のある部材を用いることで、容易に電気泳動槽にスリットとしての機能を付与することが可能である。
【００２２】
また、本発明の電気泳動用チップでは、平板状カバー部材又は平板状ベース部材のいずれか一方を、紫外線照射によって発光する物質を含有する材料から形成することができる。紫外線照射によって発光する物質としては、例えば、紫外線照射によって蛍光を放射する物質、あるいは、紫外線照射によってりん光を放射する物質を挙げることができる。
紫外線照射によって蛍光を放射する物質としては、例えば、クマリン系蛍光色素、ピリジン系蛍光色素、又はローダミン系蛍光色素を挙げることができる。
紫外線照射によってりん光を放射する物質としては、例えば、ＣａＳ：Ｂｉ（紫青色発光）、ＣａＳｒＳ：Ｂｉ（青色発光）、ＺｎＳ：Ｃｕ（緑色発光）、又はＺｎＣｄｓ：Ｃｕ（黄色〜橙色発光）などを挙げることができる。また、ランタノイド金属（例えば、ユーロピウム、サマリウム、又はテルビウム等）、更には、ランタノイド金属（例えば、ユーロピウム、サマリウム、又はテルビウム等）等を賦活したアルカリ土類金属のアルミン酸塩などを挙げることができる。
【００２３】
例えば、紫外線光源を平板状カバー部材側に設け、平板状カバー部材側から紫外線を照射する場合には、平板状ベース部材を、紫外線放射によって発光する物質を含有する材料から形成することにより、紫外線吸収物質を分析（検出又は測定）することができる。また、紫外線光源を平板状ベース部材側に設け、平板状ベース部材側から紫外線を照射する場合には、平板状カバー部材を、紫外線照射によって発光する物質を含有する材料から形成することにより、紫外線吸収物質を分析することができる。
【００２４】
平板状部材の形状は、平板状である限り、特に限定されるものではなく、使用する電気泳動用装置に応じて適宜決定することができ、例えば、四角形（例えば、長方形又は正方形）又は円形などを挙げることができる。
平板状部材のサイズは、例えば、取り扱いのし易さ、あるいは、使用する電気泳動用装置に応じて、適宜決定することができ、例えば、正方形形状の場合には、片手で取り扱い易いように、１０ｍｍ角〜１５０ｍｍ角程度の大きさが好ましく、１０ｍｍ角〜１００ｍｍ角がより好ましく、電気泳動用装置の小型化の観点からは２０ｍｍ角〜５０ｍｍ角が更に好ましい。
【００２５】
平板状部材の内、平板状カバー部材の形状は、平板状カバー部材と平板状中間部材とを接合した場合に、平板状中間部材に設けた細溝状貫通孔の開口部を流路が形成されるように封止可能な形状である限り、特に限定されるものではなく、板状又はフィルム状等を挙げることができる。
平板状カバー部材の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、成形性又は取り扱い性の観点から、０．０５ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．０５ｍｍ〜１ｍｍがより好ましい。
【００２６】
平板状部材の内、平板状中間部材の形状は特に限定はなく、例えば、板状又はフィルム状等を挙げることができる。精確さの観点からは、ある程度の厚さを有する板状が好ましく、５〜１０００μｍが好ましく、５〜５００μｍがより好ましく、１０μｍ〜１００μｍが更に好ましい。
【００２７】
また、平板状部材の内、平板状ベース部材の形状も特に限定されるものではなく、例えば、板状又はフィルム状であることができる。平板状ベース部材の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば、成形性又は取り扱い性の観点から、０．０５ｍｍ〜５ｍｍ程度が好ましく、０．０５ｍｍ〜１ｍｍがより好ましい。
【００２８】
平板状部材の成型方法としては、例えば、金型を用いて射出成形、注入成形、又はプレス成形等で成形する方法、あるいは、レーザ加工又は機械加工で成形する方法、あるいは、フィルム状に成形される方法（例えば、インフレーション成形、カレンダー成形、又はダイ押出成形等）などを挙げることができ、フィルム状に成形される方法が好ましい。板状に成形する場合には、金型を用いる方法が、寸法及び形状共に再現性の高いものが得られるために好ましい。また、レーザ加工又は機械加工が、経済的な面からは好ましい。
また、フィルム状に成形された市販の材料を、平板状ベース部材として用いることもできるし、あるいは、特に精確さを必要としない場合には、接着剤付きのフィルムを活用することもできる。
【００２９】
平板状カバー部材１に形成される液溜まり部形成用貫通孔４ａ，４ｂ、あるいは、平板状中間部材２に形成される液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂは、例えば、電気泳動用緩衝液及び／又は分子ふるい用ポリマー等を含有する分離用媒体や、分離対象物質を含有する試料液等の供給又は排出のための液溜まり部９ａ，９ｂであり、また、電気泳動の際に電極槽として使用される、板厚方向に貫通した形で２個以上の孔が形成されることが必要である。また、液溜まり部形成用貫通孔は、平板状カバー部材又は平板状中間部材の周縁には達しない位置に設けることが必要である。
平板状カバー部材又は平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔のサイズは、分離用媒体や試料液を注入及び排出することができる大きさであれば、特に限定されるものではないが、注入作業の観点から、内径が０．５〜１０ｍｍの範囲に設定されることが好ましく、１〜５ｍｍであることがより好ましい。
【００３０】
また、その形状も、平板状カバー部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔と、平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔とが、１つの連続する液溜まり部を形成することができ、しかも、分離用媒体や試料液を注入及び排出することができる形状である限り、特に限定されるものではないが、例えば、断面形状が一定の円柱状（楕円柱状を含む）又は角柱状、断面形状の面積が連続的に増加又は減少する円錐台（楕円錐台を含む）又は角錐台形状、あるいは、断面形状の面積が不連続的に減少及び／又は増加する柱状形状などを挙げることができる。
また、平板状カバー部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔と、平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔とについて、断面形状及びサイズを同一とすることもできるし、あるいは、１つの連続する液溜まり部を形成することができる限りにおいて、断面形状又はサイズのいずれか一方又は両方を別異とすることもできる。分離用媒体又は試料液の注入及び排出が容易となる点で、断面形状及びサイズを同一とすることが好ましい。
【００３１】
平板状中間部材２に形成される細溝である細溝状貫通孔６は、例えば、分離用媒体や試料液を導入したり、分離したりするための流路となるための細溝であって、平板状中間部材２に形成される液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂ同士を連結するように形成されることが必要である。なお、細溝状貫通孔は、平板状中間部材の周縁には達しない位置に設けることが必要であり、細溝状貫通孔どうしが交差することもない。
細溝状貫通孔の形状は、例えば、分析の精度又は形態により任意に設計することができ、例えば、直線状、ループ状、くの字型、若しくは複雑に折れ曲がった形状、又はこれらの組合せとすることができる。また、その断面形状も特に限定されるものではなく、例えば、三角形、四角形（例えば、長方形、台形、又は正方形）、円形、又はＵ字若しくはＶ字形状などを挙げることができる。
【００３２】
細溝状貫通孔のサイズも、分離対象物質を分離することができれば、特に限定されるものではなく、任意に設計することができる。例えば、取り扱い性、成形性、又は電気泳動用装置の小型化の観点から、細溝状貫通孔の幅は、１０〜２０００μｍであることが好ましく、２０〜１０００μｍであることがより好ましく、３０μｍ〜５００μｍであることが更に好ましい。細溝状貫通孔の深さ（すなわち、中平板の厚さ）は、５〜１０００μｍが好ましく、５〜５００μｍがより好ましく、１０μｍ〜１００μｍが更に好ましい。細溝状貫通孔の長さは、５ｍｍ〜１５０ｍｍ程度が好ましく、より好ましくは５ｍｍ〜２０ｍｍ、更に好ましくは、５〜１０ｍｍである。
なお、細溝状貫通孔及び液溜まり部形成用貫通孔の形状及びサイズによっては、細溝状貫通孔と液溜まり部形成用貫通孔とが一体となって、その境界が明確でなくなることがあり、このような態様も本発明範囲に含まれる。このような態様としては、例えば、液溜まり部形成用貫通孔の形状が角柱状であり、液溜まり部形成用貫通孔の内径と、細溝状貫通孔の幅とが一致する場合を挙げることができる。
【００３３】
本発明の電気泳動用チップでは、平板状中間部材に設ける細溝状貫通孔の数は、特に限定されるものではなく、図１及び図２に示すように１個であることもできるし、図６〜図８に示すように２個以上であることもできる。細溝状貫通孔を複数設けると、複数の分離対象物質を同時に分離することが可能となる。複数の細溝状貫通孔を設ける場合には、それぞれ並列に形成され、ほぼ平行に並んでいることが、分析感度の観点から好ましい。
【００３４】
また、平板状中間部材及び平板状カバー部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔の数も、平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔と、平板状カバー部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔とが同数であって、各々２個以上である限り、特に限定されるものではない。本発明の電気泳動用チップでは、平板状中間部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の各々は、少なくとも１つの細溝状貫通孔を介して、少なくとも１つの別の平板状中間部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔と連結される。平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔及び細溝状貫通孔の組合せとしては、図１又は図６〜図８に示すように、種々の態様を挙げることができる。
【００３５】
例えば、
図１に示すように、１本の細溝状貫通孔６と、その両端に連結する合計２個の液溜まり部形成用貫通孔５ａ，５ｂとの組合せ；
図６に示すように、複数（例えば、図６では３本）の細溝状貫通孔６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、それらの各々について、独立して、その両端に連結する複数（例えば、図６では合計６個）の液溜まり部形成用貫通孔５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ，５１ｅ，５１ｆとの組合せ；
図７に示すように、２個一対の液溜まり部形成用貫通孔５２ａ，５２ｂと、それを連結する複数（例えば、図７では３本）の細溝状貫通孔６２ａ，６２ｂ，６２ｃとの組合せ；
図８に示すように、複数（例えば、図８では３本）の細溝状貫通孔６３ａ，６３ｂ，６３ｃと、複数（例えば、図８では合計４個）の液溜まり部形成用貫通孔との組合せであって、各細溝状貫通孔の一方の端部は、同一の１個の液溜まり部形成用貫通孔５３ａと連結し、もう一方の端部は、それぞれ独立した別々の液溜まり部形成用貫通孔５３ｂ，５３ｃ，５３ｄと連結する組合せ
などを挙げることができる。
【００３６】
複数の異なる試料液を同時に分離する場合には、試料液の供給や排出のための液溜まり部は、試料液ごとに別々に用意されることが好ましいので、分離流路が試料の導入流路を兼ねている２本以上の細溝状貫通孔には、それぞれ両端に独立した別個の液溜まり部形成用貫通孔が連結していること［例えば、図６に示す態様］が好ましい。
【００３７】
液溜まり部形成用貫通孔及び細溝状貫通孔の形成方法は、特に限定されるものではなく、それぞれ別々に形成する（この場合には、どちらを先に形成しても構わない）こともできるが、１回の成形で両者を同時に形成する手法が、工程が少なくなるため、簡便であり、好ましい。例えば、金型を用い、射出成形、注入成形、又はプレス成形を行なう工法が、生産性が高く、しかも、寸法及び形状共に再現性の高いものが得られるため、好ましい。
【００３８】
平板状カバー部材１に形成される電極７ａ，７ｂは、電圧印加して電位差により、分離対象試料を細溝状貫通孔６によって形成された流路を移動させることにより、試料を分離するために使用するもので、試料液や分離用媒体の導入流路及び分離流路の両端の液溜まり部、すなわち、平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔の内壁、又は内壁及びその周辺に形成することができる。
なお、本発明の電気泳動用チップでは、機械的な強度（例えば、剛性）が必要な場合には、平板状カバー部材１の平板状中間部材と接触する表面とは反対側の表面、あるいは、平板状ベース部材３の平板状中間部材と接触する表面とは反対側の表面のいずれか一方に、又はその両方に、補強用の平板状部材を設けることができる。平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔のそれぞれに対応する貫通孔（すなわち、平板状カバー部材に設けた液溜まり部形成用貫通孔と一緒になって液溜まり部を形成可能な貫通孔）を、補強用平板状部材にも設ける必要がある。また、平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材の表面に電極を設けることができる。
【００３９】
本発明の電気泳動用チップにおいては、成形性又は取り扱い性の観点から、電極を、平板状カバー部材の液溜まり部形成用貫通孔（平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材に設けた貫通孔）の内壁及びその周辺部に形成することが好ましい。
【００４０】
電極への電圧印加には、高電圧供給源（例えば、電池又はパワーサプライ等）から白金等の配線を用いて行なうことも可能であるが、操作の簡便性の観点から、平板状カバー部材（平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材）の表面に、更に電気回路（例えば、導電線、導電性インク、又は導電ペーストなど）を形成することが好ましい。電気回路は、電極に密接するように形成されることが必要である。
なお、本発明の電気泳動用チップにおいては、平板状中間部材の細溝状貫通孔形成面に平板状カバー部材及び平板状ベース部材が接合しており、この面に回路形成すると、接合が不完全となる場合が生じ、液漏れの不具合を招き易い。従って、電気回路は、細溝状貫通孔の形成面とは反対側の平板状カバー部材の表面上に形成されることが好ましい。
【００４１】
電極及び電気回路の形成方法としては、特に限定はなく、従来公知の種々の工法、例えば、メッキ工法、印刷工法、蒸着工法、又は接着等を適用することができる。平板状カバー部材（平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材）が透明樹脂の場合には、メッキ工法では薬液に対する保護等の面で取り扱いが難しく、生産性の観点から、印刷工法又は蒸着工法が好ましい。特に、液溜まり部形成用貫通孔の内壁に形成する場合には、蒸着工法、例えば、真空蒸着、スパッタリング、又はイオンプレーティング等が好ましい。
【００４２】
電極及び電気回路は、両者が一体化した形の一体化物として形成することもできる。電極及び電気回路の材質は、導電性のある材料であれば特に限定はなく、例えば、金、銀、銅、白金、アルミニウム、カーボン、又はステンレス等を挙げることができる。
電極の材質は、電極表面部での液による腐食等で接触電気抵抗が変化すると、泳動条件に悪影響を及ぼす可能性があるため、耐食性の良い材料、例えば、金、銀、白金、カーボン、又はステンレス等が好ましい。ディスポ−ザブルの装置であることを考えれば、経済性の点からはカーボン又はステンレスなどが好ましい。
また、電気回路の材質は、価格や使い易さの観点から、銅又はアルミニウムが好ましい。平板状カバー部材が樹脂製の場合には、この樹脂と密着性のよい樹脂系のバインダーを用いた銀ペースト等が好ましい。
【００４３】
電極及び電気回路の厚さは、通電に支障がなければ、特に限定されるものではないが、例えば、印刷工法の導電膜の場合には、１〜１００μｍが好ましく、５μｍ〜５０μｍがより好ましい。スパッタリング又はイオンプレーティングの金属膜の場合には、０．００５μｍ〜２０μｍが好ましく、０．０１μｍ〜５μｍがより好ましい。ステンレス膜の接着の場合には、２００μｍ以下の厚さであることが好ましい。
電気回路の幅は、０．１ｍｍ〜２０ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましく、１〜５ｍｍが更に好ましい。電極の幅は、１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。
【００４４】
本発明の電気泳動用チップでは、チップそれ自体に電極を設けることもできるし、あるいは、チップそれ自体に電極を設けないでおくこともできる。平板状カバー部材（平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材）に電極を形成すると、従来の煩わしい電極接続作業をすることなく、簡単に電気泳動用チップ上の電極と配線とを接触させることができるため、好ましい。また、平板状カバー部材（平板状カバー部材側に補強用平板状部材を設ける場合には、その補強用平板状部材に設けた貫通孔）に電気回路を形成すると、配線も更に簡便化され、試料液に配線が直接触れないために分析毎の洗浄も不要となるため、より好ましい。
チップそれ自体に電極を設けない場合には、例えば、電気泳動用装置に、本発明の電気泳動用チップの液溜まり部に挿入可能な電極を設けることにより、電気泳動を実施することができる。
【００４５】
本発明の電気泳動用チップは、平板状中間部材の細溝状貫通孔から形成される流路に、例えば、電気泳動用緩衝液及び／又は分子ふるい用ポリマー等を含有する分離用媒体を予め充填することができる。
分離用媒体の支持体としては、例えば、高分子ゲル、例えば、寒天、デンプン、アクリルアミド、又はアガロースなどを挙げることができる。
【００４６】
また、分離用媒体は、例えば、ゾルを形成することのできる親水性高分子化合物、あるいは、高粘度を付与することのできる低分子化合物を含有することができる。
前記のゾル形成可能な親水性高分子化合物としては、例えば、直鎖状高分子（例えば、直鎖状ポリアクリルアミド、直鎖状ヒドロキシエチルセルロース、直鎖状ヒドロキシプロピルメチルセルロース、直鎖状ヒドロキシプロピルセルロース、直鎖状メチルセルロース、直鎖状ポリエチレングリコール、直鎖状ポリエチレンオキサイド、又はポリビニルアルコール）、あるいは、天然高分子（例えば、マンナン、カードラン、セルロース、又はアガロース）を挙げることができる。なお、アガロースをゾル形成可能な親水性高分子化合物として使用する場合には、ゲル化する濃度以下で使用する。
また、前記の高粘度付与可能な低分子化合物としては、例えば、尿素若しくはその誘導体、多価アルコール（例えば、グリセリンなど）、又はオリゴ糖（例えば、セロビオースなど）を挙げることができる。
【００４７】
本発明による、電気泳動用チップの製造方法では、液溜まり部形成用貫通孔を有する平板状カバー部材と、細溝状貫通孔及び液溜まり部形成用貫通孔を有する平板状中間部材と、平板状ベース部材とを、この配置順序で三層に重ねた状態で接合する。これらの平板状部材を接合させる方法としては、平板状中間部材の細溝状貫通孔の開口部が、平板状カバー部材及び平板状ベース部材によって封鎖されて流路が形成され、しかも、平板状カバー部材の液溜まり部形成用貫通孔と平板状中間部材の液溜まり部形成用貫通孔とが連結され、更に平板状ベース部材によって封鎖されて液溜まり部が形成される方法であれば、特に限定はないが、例えば、機械的に対向する面を圧接させる方法、接着剤を用いる接着による方法、あるいは、平板状部材の熱融着による方法等を挙げることができる。
【００４８】
平板状中間部材が薄く、弾力性を有する場合には、例えば、平板状中間部材を平板状カバー部材及び平板状ベース部材で押し付け固定するか、あるいは、平板状中間部材を変移（圧縮）させた状態で固定する等の方法により、細溝状貫通孔の周りでの密着したシールを容易に形成することができる。
接着によって平板状中間部材と平板状カバー部材とを接合させる場合には、細溝状貫通孔のサイズによっては接着剤が流れ込み、管路が消失、あるいは大きく変化する心配があり、微細な溝の適用には特に注意が必要である。
平板状中間部材は、液溜まり部形成用貫通孔と細溝状貫通孔との両方を有するので、従来公知の溝を有する部材と液溜まり孔を有する部材とを貼り合わせたマイクロチップ（例えば、特開２００１−１５７８５５号公報に記載のマイクロチップ）と比較して、溝と孔との位置を合わせるなどの手間が省ける。本発明の製造方法においては、平板状中間部材と平板状カバー部材とを接合する際の位置決めはそれほど精確である必要はないので、工作が容易で、自由度の高い設計や選択が可能である。また、再現性が高く、分析精度が向上する利点を有する。
【００４９】
平板状中間部材と平板状ベース部材とを熱融着により接合させる場合には、平板状ベース部材としてフィルム状のシール部材を用いることが好ましい。フィルムは、薄くすることで低い熱量で熱融着することができ、しかも、低熱量であるために細溝状貫通孔を変形させることも少ない。また、蛍光やＵＶ吸光による検出時のノイズ低減の観点からも、フィルム状であることが好ましい。細溝状貫通孔が微細な溝の場合にも、フィルム状のシール部材が好適である。
【００５０】
本発明による、電気泳動用チップの製造方法において、電気泳動用チップが電極（所望により、更に電気回路）を有する場合には、これに限定されるものではないが、例えば、次のような方法を挙げることができる。例えば、電極（所望により、更に電気回路）を取り付けた平板状カバー部材と、平板状中間部材とを接合し、それに、平板状ベース部材を接合する方法、平板状ベース部材と平板状中間部材とをまず接合し、平板状中間部材の液溜まり部形成用貫通孔にあわせて、電極（所望により、更に電気回路）を形成した平板状カバー部材を接合する方法、あるいは、平板状カバー部材、平板状中間部材、及び平板状ベース部材を接合した後に、平板状カバー部材の接合面とは反対面に電極（所望により、更に電気回路）を形成する方法などを挙げることができる。ここで、電気回路の形成は、回路保護の観点から、各平板状部材を接合し、電極を取り付けた後の最後の工程として行なうことが好ましい。
【００５１】
本発明の電気泳動用装置は、本発明の電気泳動用チップを含む限り、特に限定されるものではなく、本発明の電気泳動用チップ以外にも、例えば、分離対象物質を含む試料の分離流路の両端に電位差を与えて分離対象物質を電気泳動させるために電極（所望により、更に電気回路）に電圧を印加するための手段、分離対象物質に光を照射するための手段、分離対象物質からの検出光を分析するための手段、あるいは、電気泳動用チップを位置決めする手段などを含むことができる。なお、本明細書における「分析」には、分析対象物（例えば、検出光）の量を定量的又は半定量的に決定する「測定」と、分析対象物（例えば、検出光）の存在の有無を判定する「検出」との両方が含まれる。
【００５２】
本発明の電気泳動用装置の一態様を、図３に模式的に示す。図３に示す本発明の電気泳動用装置１０は、本発明の電気泳動用チップ１１、前記電気泳動用チップを配置するためのステージ１２、前記ステージの下方に設けられた光源１３、並びに前記電気泳動用チップの上方に設けられたデジタルスチルカメラ１４及び接写レンズ１５を含む。
【００５３】
電圧を印加するための手段は、例えば、電圧を発生させるための電源（例えば、電池又はパワーサプライ等）と配線とを備える手段であり、装置を小型化する観点からは、本発明の電気泳動用装置の中に一体的に組み込まれていることが好ましい。あるいは、電源と本発明の電気泳動用装置と一体化せずに、別途、用意することもできる。
【００５４】
分析対象物質に光を照射するための手段は、少なくとも光を発生するための光源を備えている限り、特に限定されるものではなく、光源から発せられる光を効率的に照射するための集光手段を更に備えていることが好ましい。なお、この部分は、通常、ディスポ−ザブルではない。しかし、本発明装置の目的を考え、大規模でないものが望ましい。
光源としての性能には特に制限はないが、例えば、水銀ランプ、ＱＩランプ（石英−ヨウ素ランプ）、フォトダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等を挙げることができる。また、レーザー光源を用いることもできる。
【００５５】
集光手段も特に制限はないが、例えば、ダイクロイックミラー、光フィルタ、レンズ（例えば、対物レンズ、プリズムレンズ、又はマイクロレンズ）、又は光ファイバーなどを挙げることができ、これらを１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
集光手段としてレンズを用いる場合には、球面レンズ又は非球面レンズのどちらを用いることもできるが、焦点の合わせやすさの観点から、集光面積が小さい場合には非球面レンズが好ましく、これらレンズは集光面積に応じて１枚又は２枚以上複数重ねて用いることができる。
励起光を照射する場合には、ダイクロイックミラー又は光フィルタを用いることが好ましい。
レーザ光源を用いる場合には、複数のプリズムレンズを備えてドット状のレーザ光源を拡大して全走査線を含有するようにすることが好ましい。
【００５６】
分析対象物質からの検出光を分析するための手段は、少なくとも光検出器を備えている限り、特に限定されるものではなく、測定感度の観点からは、更に集光手段を備えていることが好ましい。励起光が照射される場合には、検出する光は蛍光となる。
光検出器は、特に限定はないが、例えば、蛍光検出器、光電子倍増管（フォトマル）、ＣＣＤ、又はフォトダイオード等を挙げることができる。集光手段も特に制限はないが、例えば、ダイクロイックミラー、光フィルタ、又はレンズ（例えば、球面若しくは非球面のレンズ、又はマイクロレンズ等）を挙げることができる。最も簡便に用いることのできる検出光分析手段は、例えば、市販のディジタルカメラと接写装置との組合せ、あるいは、顕微鏡とディジタルカメラとの組み合わせである。
【００５７】
電気泳動用チップを位置決めする手段としては、特に制限はないが、例えば、電気泳動用チップの形状に合うように設計された位置決め用の形状（例えば、突起、凹み、穴、又はピン等）、コイル、又はバネ状物質等を挙げることができる。これらは１種類１個でも複数でも、あるいは、複数種類の手段を併設してもよく、必要に応じて用いることができる。しかし、これらは精確である必要はなく、電気泳動槽の一部に見当線を取り付けるだけでも構わない。
【００５８】
本発明の電気泳動用装置は、電気泳動用チップを移動させての分析も可能なように、電気泳動用チップの移動手段を備えることもできる。また、光照射部や検出部の位置を変更可能なように、光を照射するための手段及び／又は検出光を測定するための手段に移動手段を設けることもできる。測定した検出光を分析するための解析器を装置の内部に一体化することもできるし、あるいは、外部に接続して設けることもできる。
【００５９】
本発明の電気泳動用チップは、電気泳動用装置に簡便にセット位置決めされることが好ましい。電気泳動用チップは、前記の電気泳動用装置の位置決め手段に、平板状カバー部材の端面を接触することにより通常位置決めされる。電気泳動用チップを測定時に動かないよう固定するためには、電気泳動用装置側だけでなく、電気泳動用チップ側にも位置決めの手段を有していることが好ましい。この場合、電気泳動用装置の位置決め手段と電気泳動用チップの位置決め手段の形状とが一致していることが有効である。電気泳動用チップの位置決め手段としては、特に限定されるものではないが、例えば、平板状カバー部材に位置決めのための突起、み、又は穴の内、いずれか１つ以上を有していることが好ましい。この突起、凹み、又は穴のサイズは任意に設計することができるが、単一の形状の場合には、例えば、内径１〜５ｍｍ程度のもの、ライン状の形状の場合には、幅１〜３ｍｍ程度のものが好ましい。
【００６０】
本発明の分離方法では、本発明の電気泳動用チップ又は本発明の電気泳動用装置を用いる。本発明の分離方法を適用することのできる物質としては、電気泳動可能な物質である限り、特に限定されるものではなく、荷電性物質、あるいは、電気的に中性な物質のいずれにも適用することができる。
【００６１】
前記荷電性物質としては、例えば、荷電性化合物又は荷電性粒子を挙げることができる。前記荷電性化合物としては、例えば、荷電性低分子化合物（例えば、低分子イオン、有機酸、又はアミノ酸等）、又は荷電性高分子化合物（例えば、タンパク質、核酸、又は糖等）を挙げることができる。また、前記荷電性粒子としては、例えば、生体粒子（例えば、ウイルス又は細胞等）、天然若しくは合成高分子化合物粒子（例えば、ラテックス、架橋デキストラン、又はセルロースなど）、又は無機化合物粒子［例えば、シリカゲル（あるいは、アエロジル）、金コロイド、又は顔料等］などを挙げることができる。
【００６２】
電気的に中性な物質としては、例えば、アルコール又はエステルなどを挙げることができる。電気的に中性な物質を分離する方法としては、例えば、ミセル動電クロマトグラフィーを挙げることができ、泳動液にイオン性界面活性剤ミセルを添加して電気泳動することにより、電気的に中性な物質を分離することができる。
【００６３】
また、本発明の分離方法によれば、タンパク質を感作したラテックスビーズの分離にも適用することが可能である。具体的には、例えば、本発明の電気泳動用チップの流路の中に、分離用媒体（例えば、分離用緩衝液、分離用高分子ゲル、及び／又は分離用電気収斂用緩衝液等）と感作ラテックスとの混合溶液を充填し、流路の両端に電圧を印加することによって、分離用媒体中で分離対象物質であるラテックスビーズを電位差で移動させて分離することができる。
【００６４】
分離対象物質を含有する試料を電気泳動用チップの流路に充填する場合には、公知の充填方法に従って、例えば、分離用媒体との混合物の形で充填することもできるし、あるいは、分離用媒体を予め流路に充填した後、試料のみを単独で充填することもできる。
分離用媒体と試料との混合物を電気泳動用チップの流路に充填するためには、例えば、平板状カバー部材の液溜まり部形成用貫通孔の液溜まり部から、分離用媒体を介して、流路に導入することができる。このような導入方法としては、特に制限はないが、例えば、毛細管現象を利用する方法、注射筒等を用いる加圧注入法、あるいは、一方の液溜まり部に滴下した媒体をもう一方の液溜まり部から水流ポンプ又は真空ポンプ等を用いて減圧することによって注入する減圧注入法などを挙げることができる。流路以外に存在する余分の溶液は、例えば、微量ピペットなどで除去することができる。この際、気泡やホコリ等のその他の夾雑物が流路に入らないようにすることが重要である。
【００６５】
このように、分離対象物質は、予め、分離用媒体と混合し、適当な前記導入方法によりその一定量（すなわち、流路の容量）を分離用の流路に導入することができる。この場合には、後述する、試料単独で充填する場合に比べて、導入量は非常に精確である。
【００６６】
また、本発明の分離方法では、試料のみを単独で充填する場合であっても、平板状カバー部材の液溜まり部形成用貫通孔の液溜まり部に試料を満たし、一定時間電圧を印加することで、分離用の流路に試料を導入することができる。
【００６７】
本発明の電気泳動用チップを用いて電気泳動分離した分離対象物質は、例えば、その光学的特性や電気化学的特性等を利用して分析（検出又は測定）することができる。例えば、核酸分子の有するＵＶ吸収特性を利用して吸光度を測定したり、核酸分子に蛍光色素を標識して蛍光を測定することにより検出することが可能であり、ＤＮＡやＲＮＡのような核酸断片を分離してその断片の大きさを分析することができる。
【００６８】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
《電気泳動用チップの作製（１）》
本発明の電気泳動用チップは、例えば、各種の細溝又は細槽などを加工形成したプラスチック（ポリスチレン製）平板に、接着剤を塗布したフィルム又は薄板を接着することにより形成することができる。本実施例では、図１及び図２に示す形状の電気泳動用チップを作製した。
具体的には、平板状中間部材に、分離用流路として、幅が２００μｍ、深さが５０μｍ、長さが１８ｍｍである１本の細溝状貫通孔を形成し、その両端に、内径２ｍｍの円柱状貫通孔を形成した。平板状カバー部材には、内径２ｍｍの円柱状貫通孔を、平板状中間部材の前記円柱状貫通孔に対応する位置に形成した。続いて、平板状中間部材上に形成した前記細溝状貫通孔を、平板状カバー部材及び平板状ベース部材で接合して封止することにより、本発明の電気泳動用チップを作製した。
【００６９】
【実施例２】
《等電点電気泳動によるタンパク質溶液の分離（１）》
本実施例では、実施例１で作製した本発明の電気泳動用チップを用いて、市販の等電点標準タンパク質溶液の分離を実施した。
具体的には、０．５％ヒドロキシプロピルメチルセルロース（Ｓｉｇｍａ社製）及び５％アンフォライン（ｐＨ３．５−１０；Ａｍｅｒｓｈａｍ　Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ社製）を含む泳動用緩衝液４容と保存用等電点標準タンパク質溶液（ＩＥＦスタンダード；Ｂｉｏ−Ｒａｄ社製）１容とを混合した試料液０．５μＬを、電気泳動用チップの一方の液溜まり部から滴下し、他方の液溜まり部から減圧を行ない、流路内に充填した。なお、前記の保存用等電点標準タンパク質溶液には、フィコシアニン（ｐＩ＝４．４５，４．６５，４．７５；青色）、ミオグロビン（ｐＩ＝６．８，７．０；褐色）、ヘモグロビンＡ（ｐＩ＝７．１；赤色）、ヘモグロビンＣ（ｐＩ＝７．５；赤色）、及びシトクロムｃ（ｐＩ＝９．６；赤色）の有色タンパク質と、β−ラクトグロブリンＢ（ｐＩ＝５．１）、ウシ炭酸脱水素酵素（ｐＩ＝６．０）、ヒト炭酸脱水素酵素（ｐＩ＝６．５）、及びレンズマメレクチン（ｐＩ＝７．８，８．０，８．２）の無色タンパク質とが含有されている。
【００７０】
液溜まり部内に残った試料液を除き、一方の液溜まり部に陽極液として１０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸水溶液を、他方の液溜まり部に陰極液として４０ｍｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ分注し、キャピラリーの両端に４４４Ｖ／ｃｍの電圧を印加して等電点電気泳動分離を行なった。分離した有色タンパク質は、デジタルスチルカメラ（ＲＩＣＨＯ　ＲＲ１；リコー株式会社製）で一定時間ごとに撮影して記録した。実験後、電気泳動画像を画像解析プログラム（Ｓｃｉｏｎ　Ｉｍａｇｅβ４．０２；Ｓｃｉｏｎ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製）を用いて解析した。
【００７１】
結果を図４及び図５に示す。図４は、デジタルスチルカメラにより１０秒間隔で経時的に記録した電気泳動像を示す、図面に代わる写真であり、図５は、その電気泳動像をコンピュータ処理して得られたデンシトメトリー図である。
図４及び図５において、各電気泳動像又はデンシトメトリーの左側端部は、陽極液（１０ｍｍｏｌ／Ｌリン酸水溶液）を満たした液溜まり部に相当し、右側端部は、陰極液（４０ｍｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液）を満たした液溜まり部に相当する。
また、図４及び図５に示す数字は、電気泳動を開始してからの経過時間を示し、その単位は、「分」及び「秒」である。例えば、数字「１：３０」は、電気泳動を開始してから１分３０秒が経過したことを示す。
【００７２】
図４及び図５から明らかなように、２分以下の短時間で、タンパク質の分離が完了した。なお、通常のポリアクリルアミド被覆キャピラリー（内径＝７５μｍ，長さ＝５００ｍｍ）では、等電点への収斂に１１分、更に、収束したバンドを検出器まで移動させるのに１０分以上の時間を費やした。
【００７３】
【実施例３】
《電気泳動用チップの作製（２）》
本発明の電気泳動用チップは、例えば、各種の細溝又は細槽などを加工形成したＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）製の平板に、接着剤を塗布したフィルム又は薄板を接着することにより形成することができる。本実施例では、図１及び図２に示す形状であって、実施例１と異なる大きさの電気泳動用チップを作製した。
具体的には、平板状中間部材に、分離用流路として、幅が１００μｍ、深さが５０μｍ、長さが６．５ｍｍである１本の細溝状貫通孔を形成し、その両端に、内径３．５ｍｍの円柱状貫通孔を形成した。平板状カバー部材には、内径３．５ｍｍの円柱状貫通孔を、平板状中間部材の前記円柱状貫通孔に対応する位置に形成した。続いて、平板状中間部材上に形成した前記細溝状貫通孔を、平板状カバー部材及び平板状ベース部材で接合して封止することにより、本発明の電気泳動用チップを作製した。
【００７４】
【実施例４】
《等電点電気泳動によるタンパク質溶液の分離（２）》
実施例３で作製した本発明の電気泳動用チップを用いて、実施例２で用いたのと同じ試料液について、等電点電気泳動を実施した。なお、陽極液として５ｍｍｏｌ／Ｌリン酸水溶液を、陰極液として２０ｍｍｏｌ／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液を、それぞれ使用し、キャピラリーの両端には４５０Ｖ／ｃｍの電圧を印加した。
【００７５】
結果を図９及び図１０に示す。なお、電気泳動像の記録及びコンピュータ処理については、実施例２と同様にして実施した。図９及び図１０から明らかなように、１分以下の短時間で、タンパク質の分離が完了した。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の電気泳動用チップは、極めて安価であり、大量生産を行なうのに適しており、従って、一回のみの分析に使用しただけで廃棄する用途、すなわち、ディスポーザブルな用途に適している。
【００７７】
また、本発明の電気泳動用チップによれば、３層構造を採用しているため、複雑な製造工程を採用することなく、極めて安価に、分離精度の向上を図ることができる。
例えば、平板状中間部材を、光が透過しない材料から形成することにより、細溝状貫通孔にスリットとしての機能を持たせることができ、従って、周囲からの迷光の影響を低減させ、目的物質の検出感度を高めることができる。
また、平板状中間部材の板厚を変更することで流路の深さを容易に調整することができるので、例えば、流路の幅より深い細溝を容易に形成することが可能である。このため光学検出において光路長が従来の幅広の流路より長く取ることができ、検出感度の向上が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による電気泳動用チップの一態様を、平板状カバー部材、平板状中間部材、及び平板状ベース部材に分離した状態で示す、斜視図である。
【図２】図１に示す本発明による電気泳動用チップ１１の一態様の断面図である。
【図３】電気泳動像を連続的に記録するための装置構成図である。
【図４】実施例２において、デジタルスチルカメラで経時的に記録した電気泳動像を示す、図面に代わる写真である。
【図５】図４に示す電気泳動像をコンピュータ処理して得られたデンシトメトリー図である。
【図６】平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔及び細溝状貫通孔の組合せを模式的に示す模式的平面図である。
【図７】平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔及び細溝状貫通孔の別の組合せを模式的に示す模式的平面図である。
【図８】平板状中間部材に設ける液溜まり部形成用貫通孔及び細溝状貫通孔の更に別の組合せを模式的に示す模式的平面図である。
【図９】実施例４において、デジタルスチルカメラで経時的に記録した電気泳動像を示す、図面に代わる写真である。
【図１０】図９に示す電気泳動像をコンピュータ処理して得られたデンシトメトリー図である。
【符号の説明】
１・・・平板状カバー部材；２・・・平板状中間部材；
３・・・平板状ベース部材；４・・・液溜まり部形成用貫通孔；
５・・・液溜まり部形成用貫通孔；６・・・細溝状貫通孔；７・・・電極；
８・・・電気回路；９・・・液溜まり部；１０・・・電気泳動用装置；
１１・・・電気泳動用チップ；１２・・・ステージ；１３・・・光源；
１４・・・デジタルスチルカメラ；１５・・・接写レンズ。
【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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