(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極及び陰極からなる電極を備えた電気泳動装置において前記電極と泳動槽内の緩衝液との直接接触を防止するために用いられる電気泳動用バリアー構造体であって、
電極近傍の電気分解反応により生成する酸性及び（又は）アルカリ性物質を中和可能な化合物からなるかもしくは電気分解産物と反応するか、又はこれを吸収し、電気分解産物の量を減少可能な化合物からなる電気泳動用バリアー物質と、
それぞれ、前記電極のいずれか一方と前記バリアー物質とを接触させた状態で前記バリアー物質を保持した２つのバリアー室と、
前記バリアー室をそれぞれ規定する少なくとも１個の隔壁とを含んでなることを特徴とする電気泳動用バリアー構造体。
【請求項２】
前記バリアー物質は、溶液、糊またはゲルの形態を有していることを特徴とする請求項１に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項３】
前記バリアー物質は、前記バリアー物質の機能を安定化可能な物質及び（又は）前記バリアー物質の機能が安定化された状態を表示可能な物質をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項４】
前記バリアー室において、前記隔壁から露出した前記バリアー物質は、前記泳動槽内の緩衝液と接触していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項５】
前記隔壁は、電気泳動中に電極の近傍で引き起こされる電気分解反応で生み出されるガスによる緩衝液の対流を防止もしくは抑止する位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項６】
前記隔壁は、電極に近い位置に梁の形で垂直に配置されかつ前記バリアー物質が移動可能な開口を下端部に備えた第１の隔壁と、該第１の隔壁よりも電極から離れた位置に敷居の形で垂直に配置されかつ前記バリアー物質と前記緩衝液とが接触可能に上端部が緩衝液中で終端している第２の隔壁とからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項７】
前記第１の隔壁と前記第２の隔壁との間に、電気伝導性を有する弾性パッキング部材をさらに有していることを特徴とする請求項６に記載の電気泳動用バリアー構造体。
【請求項８】
泳動槽と、それぞれ泳動槽の所定の位置に配置された陽極及び陰極からなる電極と、泳動槽内に収容された緩衝液とを含む電気泳動装置であって、
請求項１〜７のいずれかに記載の電気泳動用バリアー構造体をさらに備えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項９】
縦型電気泳動法、横型電気泳動法、サブマリン型電気泳動法、円柱型電気泳動法、キャピラリー型電気泳動法、チップ型電気泳動法、分取用電気泳動法、電気クロマトグラフィー法、パルスフィールド電気泳動法又は等電点電気泳動法に基づくことを特徴とする請求項８に記載の電気泳動装置。
【請求項１０】
サブマリン型電気泳動法に基づくものであり、前記泳動槽が単一の泳動槽からなり、その泳動槽内の緩衝液に試料もしくは試料含有媒体を浸漬することを特徴とする請求項８又は９に記載の電気泳動装置。
【請求項１１】
縦型電気泳動法、円柱型電気泳動法又はキャピラリー型電気泳動法に基づくものであり、前記泳動槽が上下に離間して配置された２個の泳動槽からなり、それぞれの泳動槽に緩衝液が入れられ、かつそれらの泳動槽を連通した連通部材に試料もしくは試料含有媒体が含まれることを特徴とする請求項８から９のいずれか1項に記載の電気泳動装置。
【請求項１２】
試料を電気泳動法によって分離もしくは分析する方法であって、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の電気泳動装置を使用することを特徴とする試料分析方法。
【請求項１３】
前記試料は、生体分子、色素及びカーボンナノチューブからなる群から選ばれる粉体であることを特徴とする請求項１２に記載の試料分析方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気泳動技術に関し、さらに詳しく述べると、電気泳動装置において電極の近傍で発生する電気分解反応の電気泳動結果に対する影響を最小にする技術に関する。本発明は、特に、電気泳動用バリアー構造体ならびに電気泳動装置に関する。本発明はまた、かかる電気泳動技術を利用して生体試料やその他の試料を分離及び分析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動法は、例えば、生体分子（主にＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質等）の混合試料を分子サイズや各分子の荷電状態の違いに応じて分離する方法であり、また、この方法を実施するため、いろいろな方式を採用した電気泳動装置が市販されている。電気泳動装置は、例えば、生命科学、医学、薬学、農学、環境科学などの分野で用いられている。
ところで、電気泳動装置では、その電極において電気分解反応が起こり得る。また、電極の素材や電極が接している溶液の組成によって、電極部分や、その周辺ではさまざまな反応が起こる。さらに、最近の電気泳動装置においては、耐久性や操作性が優れていることから、白金線や白金をめっきした素材が電極の素材として用いられることが多いが、この場合、電極液として用いられている緩衝液の下では、電気分解でオキソニウムイオン、水酸化物イオンや、酸素ガス、水素ガスなどが発生する。また、用いられている溶液の種類によっては、塩素ガス、ヨウ素などが生成する。特にクロライドイオンを多く含む溶液を電気泳動に用いると、ｐＨが３以上で、この電気分解で発生した塩素ガスの一部が、蛋白質や核酸にダメージを与える次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）などの強力な酸化物質にまで変換される。さらに、各種のイオン性物質が電極へ吸着され、電極周辺での電気抵抗が変化する場合もある。
【０００３】
電気分解時に生成するこれらの副生成物の多くは、電気泳動の結果に悪影響を及ぼす。例えば、陽極に近い部分では、電気分解で生成したオキソニウムイオンにより溶液が酸性ｐＨになり、陰極に近い部分では、水酸化物イオンによりアルカリ性ｐＨになる。  ところで、電気泳動にて分離、分析されるサンプルの多くはそれらのサンプルに固有のｐＫａ値や等電点を有するものが多いので、電気泳動中に生成する副生成物に原因して電解液のｐＨが予定外の変化をすると、期待される移動度をもたらさないことになる。また、伝導率（導電率）が変化すると、その部位における電位勾配が変化するので、この場合も、期待される移動度をもたらさないことになる。  さらに、電気分解にて生成される酸素ガスや水素ガスといったガス類は、電気泳動中には、緩衝液中で気泡となって緩衝液の水面に上昇し、その際、これら気泡の移動に起因する対流の発生につながる。かかる対流は、緩衝液を攪拌する作用につながるが、必ずしも均一に溶液を攪拌するとも限らないので、電気泳動が行われている各部位のｐＨを一定にする作用にまでは至らない。むしろ、いくつかの条件や、泳動装置によっては、各電極近傍における溶液のｐＨや伝導率が不均一となり、ひいては電気泳動部位のｐＨや伝導率も不均一となる。
【０００４】
また、電気泳動に用いる緩衝液や界面活性剤、試料（サンプル）にハロゲン化物イオンを含むものを用いると、塩素ガスやヨウ素の生成も起こる。特に塩素ガスが発生すると、これのガスなどの一部は、緩衝液に溶けて、塩酸のほか、次亜塩素酸など酸化力の強い有害物質を生成する。これは、当然、電気泳動自体の不安定性につながるのみならず、分離すべき試料の劣化、変性を起こすおそれさえある。実際、ＨＣｌＯなどは、１０ｐｐｍという低濃度でもある種の蛋白質を変性させることが知られている。  電気泳動に対する電気分解の影響を少なくする手法は、これまで数種類ほど提唱され、実用化されてきた。  最初に用いられたものは、電気分解が起こる電極部位と電気泳動部位との距離を長くする方法であり、この条件を満たす電気泳動装置の設計は比較的容易である。しかしながら、電極部位と電気泳動部位との距離が短い電気泳動装置に比べると、一定の移動度を確保するには電圧を高くする必要が生じる。その結果、ジュール熱の過剰発生、高電圧による漏電の危険の増大といった不都合が生じる。また、電気分解の副生成物の一部が、電気泳動が行われている部位に短時間のうちに到達するので、長い時間の電気泳動実験には不向きであった。
【０００５】
次に、電気泳動中に電気分解で生成される酸（オキソニウムイオン）、アルカリ（水酸化物イオン）を中和するために、電極付近の電極液として大量の緩衝液を利用する方法がある。しかしながら、この方法の場合、電気分解で生成される酸素ガスや、水素ガス、塩素ガスの発生やヨウ素の生成、各種イオン性物質の電極への吸着、金属イオンの電極からの溶解などからの影響を排除することはできない。  また、電極部位と電気泳動部位との間に、イオン交換膜やイオン交換樹脂などのイオン交換体の層を形成し、これらに電気分解で発生するイオン類を結合させ、同時にこれらイオン交換体に結合させておいたイオンを電気泳動部位に供給させる方法も提唱されている。しかしながら、一部実用化されているこの方法にも欠点がある。例えば、イオン交換容量が比較的小さいこと（０．３モル／Ｌ以下が多い）、すなわち長時間の電気泳動を維持できる電解質の確保が困難なことや、実験のたびごとにこれらのイオン交換膜やイオン交換樹脂の交換あるいは再生の必要があることなどが典型的な欠点である。
【０００６】
なお、以上に述べた電気泳動技術は、例えば、  米国特許第５，５８２，７０２号明細書  米国特許第５，８６８，９７４号明細書  特表平１１−５０５３２５号公報  Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、４５巻、９５４頁、１９２３年などに記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第５，５８２，７０２号
【特許文献２】
特表平１１−５０５３２５号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、４５巻、９５４頁、１９２３年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、電気泳動技術における上記した問題点を解決することを目的としたものである。  すなわち、本発明の目的は、高電圧や、大量の緩衝液、イオン交換膜やイオン交換樹脂を使用せずに、電気泳動中に起こる電気分解反応で生み出されるガスによって生じる対流を防止し、電気泳動中に生成する酸性及びアルカリ性物質を中和し、また、場合に応じて、電気分解で生じる酸化力や還元力の強い産物を除去し、更には電気泳動部位に支持電解質を安定して供給することが可能であり、構造も簡単な電気泳動装置と、かかる電気泳動装置の構成に有利に使用できる構成要素を提供することにある。  また、本発明の目的は、各種の試料を電気泳動を利用して分離及び分析する際に、電気泳動結果に悪影響を及ぼすことなく、正確にかつ簡単に実施することのできる試料分析方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、これらの目的を達成するために鋭意検討を行った結果、電気泳動が行われる部位（以下、「電気泳動部位」ともいう）の陰極側と陽極側に、バリアー構造を有する部位を形成し、そこに緩衝作用のある溶液ないしは電気分解産物と反応するか、これを吸収する溶液、あるいは電気泳動の支持電解質の濃縮液を安定して存在させることで、  １）電気泳動中に生成する酸性物質及びアルカリ性物質を中和し、  ２）必要に応じ、電気分解産物と反応するか、又はこれを吸収し、  ３）さらには電気泳動部位に支持電解質を安定して供給する仕組みを提供できることを見出し、  同時に、このバリアー構造が電気泳動槽内において安定して同一部位にとどまるように電気泳動槽の形状を工夫することで、  ４）電気分解反応で生み出されるガスによって生じる対流も同時に防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１１】
本発明は、１つの面において、電気泳動中に電極の近傍で引き起こされる電気分解反応の影響を抑制するために用いられるバリアー物質であって、多くの場合、数種類の溶質や溶媒の混合体である。この物質は、電極近傍の電気分解反応により生成する酸性及び（又は）アルカリ性物質を中和可能な化合物からなること、あるいは電気分解産物と反応するか、又はこれを吸収し、電気分解産物の量を減少可能な化合物であることを特徴とする。  バリアー物質は、電気泳動部位に支持電解質を安定して供給する機能をさらに有していることが好ましい。  また、バリアー物質は任意の形態で使用することができるが、溶液、糊またはゲルの形態で使用することが好ましい。  さらに、バリアー物質は、それのみで使用してもよいが、さらなる効果をえるため、任意の添加剤を併用することができる。適当な添加剤として、例えば、バリアー物質の機能を安定化可能な物質や、バリアー物質の機能が安定化された状態を表示可能な物質などを挙げることができる。
【００１２】
本発明は、そのもう１つの面において、陽極及び陰極からなる電極を備えた電気泳動装置において前記電極と泳動槽内の緩衝液との直接接触を防止するために用いられる電気泳動用バリアー構造体であって、主に物理的な障壁を形成するものである。  本発明による電気泳動用バリアー構造体は、本発明の電気泳動用バリアー物質と、それぞれ、前記電極のいずれか一方と前記バリアー物質とを接触させた状態で前記バリアー物質を保持した２つのバリアー室と、前記バリアー室をそれぞれ規定する少なくとも１個の隔壁とを含んでなることを特徴とする。バリアー室では、隔壁から露出したバリアー物質は、泳動槽内の緩衝液と接触している。  バリアー構造体は、本発明の範囲内で、いろいろな形態、サイズなどで構成することができる。例えば、バリアー室を規定する隔壁は、電気泳動中に電極の近傍で引き起こされる電気分解反応で生み出されるガスによる緩衝液の対流を防止もしくは抑止できることが好ましい。よって、隔壁は、かかる作用を導きうる形状等で、それに適当な位置に配置されていることが好ましい。
【００１３】
隔壁は、特に、電極に近い位置に梁（ビーム）の形で垂直もしくは垂直に近く配置されかつバリアー物質が移動可能な開口を下端部に備えた第１の隔壁（梁構造）と、この第１の隔壁よりも電極から離れた位置に敷居（シル）の形で垂直に配置されかつバリアー物質と緩衝液とが接触可能に上端部が緩衝液中で終端している第２の隔壁（敷居構造）とからなることが好ましい。  また、かかるバリアー構造体において、第１の隔壁と第２の隔壁とは単に組み合わせて配置してもよいが、第１の隔壁と第２の隔壁との間に、電気伝導性を有する弾性パッキング部材をさらに配置してもよい。  本発明は、さらにもう１つの面において、泳動槽と、それぞれ泳動槽の所定の位置に配置された陽極及び陰極からなる電極と、泳動槽内に収容された緩衝液とを含む電気泳動装置であって、 本発明による電気泳動用バリアー構造体をさらに備えることを特徴とする電気泳動装置にある。
【００１４】
本発明の電気泳動装置は、この技術分野で知られたいろいろな電気泳動技術に基づいて構成することができる。好適な電気泳動技術として、例えば、縦型電気泳動法、横型電気泳動法、サブマリン型電気泳動法、円柱（ディスク）型電気泳動法、キャピラリー型電気泳動法、チップ型電気泳動法、分取用電気泳動法、電気クロマトグラフィー法、パルスフィールド電気泳動法、等電点電気泳動法などを挙げることができる。  例えば電気泳動技術がサブマリン型電気泳動法に基づくものである場合には、電気泳動装置は、泳動槽が単一の泳動槽からなり、その泳動槽内の緩衝液に試料もしくは試料含有媒体を浸漬するように構成することが好ましい。  また、電気泳動技術が縦型電気泳動法、円柱型電気泳動法、キャピラリー型電気泳動法などに基づくものである場合には、泳動槽が上下に離間して配置された２個の泳動槽からなり、それぞれの泳動槽に緩衝液が含まれ、そしてそれらの２つの泳動槽を連通した連通部材、例えば毛細管や中空チューブなどに試料もしくは試料含有媒体が含まれるように構成することが好ましい。
【００１５】
本発明は、さらにもう１つの面において、試料を電気泳動法によって分離もしくは分析、さらには分取する方法であって、本発明による電気泳動装置を使用することを特徴とする試料分析方法にある。  本発明方法の実施において、試料の種類や分析条件の詳細は、特に限定されるものではなく、本発明の範囲において任意に変更することができる。例えば、分離及び分析されるべき試料は、好ましくは生体試料であり、具体的には、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等の生体分子を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
第１図は、サブマリン型の電気泳動装置に適用される泳動槽を模式的に示した断面図であり、  第２図は、縦型の電気泳動装置に適用される泳動槽を模式的に示した断面図であり、  第３図は、円柱型やキャピラリー型の電気泳動装置に適用される泳動槽を模式的に示した断面図であり、  第４Ａ図は、実施例で用いた梁構造型隔壁と敷居構造型隔壁とを有する泳動槽の形状を示した上面図であり、  第４Ｂ図は、第４Ａ図に示した泳動槽を横から見た断面図であり、そして  第５図は、実施例で用いた梁構造型隔壁と敷居構造型隔壁とを有する泳動槽の形状を示した断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、いろいろな形態で有利に実施することができる。以下、本発明の好ましい実施の形態を特にいくつかの電気泳動装置を参照して説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではない。  本発明による電気泳動装置は、その必須の構成要素として、常用の電気泳動装置と同様な構成要素を有することができる。すなわち、本発明の電気泳動装置は、１基もしくはそれ以上の泳動槽と、泳動槽内に配置された陽極及び陰極からなる一対の電極あるいは陽極及び陰極のいずれか一方（泳動槽ごとに電極を使い分ける場合）と、泳動槽内に収容された緩衝液とを含んで構成される。なお、本発明の電気泳動装置は、これらの構成要素の他に、追加の構成要素、例えばパルス出力又は直流出力用の電源、緩衝液排出口、泳動カバー、ゲルトレー、コームなどを備えることができる。以下、主たる構成要素について説明する。
【００１８】
泳動槽
泳動槽は、任意の形状を有することができるが、通常、ボックス型、円筒型、円柱型などである。取扱い性や他の構成要素の取付け、コンパクト化などを考慮した場合、ボックス型の泳動槽の使用が推奨される。泳動槽のサイズは特に限定されないが、本発明の泳動槽は、その特定の構成に由来して小型化することができる。例えば、コンパクトな電気泳動装置の一例を示すと、幅１３０ｍｍ前後、長さ１２０ｍｍ前後及び深さ５０ｍｍ前後、緩衝液容量２５０ｍＬ前後のボックス型泳動槽を挙げることができる。また、泳動槽の材料は、電解液などに対して耐性があり、長期間にわたって安定に使用することができる限りにおいて特に限定されるものではない。泳動槽は、例えばポリカーボネート、ポリスチレン、プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、ポリサルフォン、ポリフェニレンオキサイド、アクリルなどのプラスチック材料の成形や各部材の接着加工によって製造することができる。場合によっては、ＦＲＰを材料に使用してもよい。
【００１９】
泳動槽は、１基で使用してもよく、必要に応じて２基もしくはそれ以上の泳動槽を連結して使用してもよい。例えば、サブマリン型の電気泳動装置では１基の泳動槽を使用するのが一般的であるが、縦型の電気泳動装置や円柱型、キャピラリー型等の電気泳動装置では２基の泳動槽を組み合わせて使用するのが一般的である。２基以上の泳動槽を使用する場合には、それぞれの泳動槽を任意の連通部材で接続し、緩衝液の移動を図ることができる。連通部材としては、例えば、毛細管、中空チューブなどを挙げることができる。なお、複数の泳動槽を使用する場合、それぞれの泳動槽の形状、サイズなどは同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００２０】
電極
電極は、電気泳動装置において一般的に使用されている電極であってよく、その材質、形状、サイズなどが特に限定されるものではない。例えば、陽極は、緩衝液などに対して耐性を有する導電性の材料、例えば白金、白金めっき材料、カーボンなどから細線、ロッド、薄膜、薄板などの形で形成することができる。陽極のサイズは、上記したサイズのボックス型泳動槽に細線（白金）からなる陽極を取付けた場合を例にとると、長さ１２２ｍｍ前後×直径０．２５ｍｍ前後である。
陽極と同様に、陰極も、その材質、形状、サイズなどが特に限定されるものではない。陽極と同様な材料から、同様な形状及び同様なサイズで形成することができる。
【００２１】
緩衝液
泳動槽で用いられる緩衝液は、電気泳動装置で一般的に使用されている緩衝液であってよい。緩衝液は、通常、電解質と、電解質を溶解した溶媒とを含んで構成され、必要に応じて任意の添加剤が併用される。特に本発明では、以下に詳細に説明するように、この緩衝液が電極に直接的に接触しないようにするため、それぞれに電極の近傍においてバリアー物質が用いられる。
【００２２】
〔電解質〕
電解質は、電気泳動装置の緩衝液で一般的に使用されている化合物であってよい。適当な電解質は、例えば、以下に列挙するような化合物を包含するが、これらに限定されない。なお、下記の化合物名において、その後に括弧で括って示す文字又は略号は、該当する化合物の通称名である。なお、下記の化合物は、単独で使用してもよく、２種類もしくはそれ以上の化合物を組み合わせて使用してもよい。  Ｎ−（２−アセトアミド）−２−アミノエタンスルホン酸（ＡＣＥＳ）、Ｎ−（２−アセトアミド）イミノ二酢酸（ＡＤＡ）、酢酸、Ｎ−（２−アミノエチル）トリメチルアンモニウムクロライド（ＣＨＯＬＡＭＩＮＥ）、アスコルビン酸、アンモニア溶液、バルビツール酸、ベンゼンケキサカルボン酸（ｍｅｌｌｉｔｉｃ）、ベンゼンペンタカルボン酸、ベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸（ｐｙｒｏｍｅｌｌｉｔｉｃ）、ベンゼン−１，２，３−トリカルボン酸（ｈｅｍｉｍｅｌｌｉｔｉｃ）、
【００２３】
ベンゼン−１，３，５−トリカルボン酸（ｔｒｉｍｅｓｉｃ）、安息香酸、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−２−アミノエタンスルホン酸（ＢＥＳ）、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）ギリシン（ＢＩＣＩＮＥ）、ビス（２−ヒドロキシエチル）イミノ−トリス（ヒドロキシメチル）メタン（ＢＩＳ−ＴＲＩＳ）、ホウ酸、ブルシンテトラハイドレート、ブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸、ｎ−酪酸、炭酸、クエン酸、シクロヘキサン二酢酸、３−シクロヘキシルアミノ−１−プロパンスルホン酸（ＣＡＰＳ）、シクロペンタン二酢酸、シクロペンタン二酢酸（３，３−テトラメチレングルタル酸）、シクロペンタンテトラ−１，２，３，４−カルボン酸、ジエチルアミン、ジメチルアミン、２，２−ジメチルグルタル酸、３，３−ジメチルグルタル酸、ジメチルマロン酸、２，２−ジメチルコハク酸、２，２−ジエチルコハク酸、３，６−エンドメチレン−１，２，３，６−テトラヒドロフタル酸（ＥＭＴＡ）、エタノールアミン、エチルアミン、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、
【００２４】
蟻酸、フマル酸、グリセロリン酸、グリシンアミド、グリシン、Ｎ−グリシルグリシン、馬尿酸、ヒスチジン、Ｎ−２−ヒドロキシエチルピペラジン−Ｎ‘−２−エタンスルホン酸（ＨＥＰＥＳ）、ヒドロキシルアミン、２−ヒドロキシエチルイミノ−トリス（ヒドロキシメチル）メタン（ＭＯＮＯ−ＴＲＩＳ）、４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンプロパンスルホン酸（ＥＰＰＳ）、イミダゾール、イタコン酸、乳酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メチルアミン、２−メチルプロパン−１，２，３−トリスカルボン酸、２−（Ｎ−モルホリノ）−エタンスルホン酸（ＭＥＳ）、２−（Ｎ−モルホリノ）−プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）、硝酸、蓚酸、プロパン−１，２，３−トリカルボン酸（ｔｒｉｃａｒｂａｌｌｙｌｌｉｃ）、ピロリン酸、リン酸、フタル酸、１，４−ピペラジンビス（エタンスルホン酸）（ＰＩＰＥＳ）、プロピオン酸、ピリジン、サリチル酸、コハク酸、硫酸、酒石酸、トリエチルアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（ＴＲＩＳ）、Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−２−アミノエタンスルホン酸（ＴＥＳ）、Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチルグリシン（ＴＲＩＣＩＮＥ）、Ｎ−トリス（ヒドロキシメチル）メチル−２−アミノプロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）、トリメチルアミン、その他。
【００２５】
また、これらの化合物において、その化合物が酸である場合は、酸としての使用のほかに、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、モリブデン、マンガン、鉄、ニッケル、銅、錫、アルミニウム等の金属イオンとの複合された化合物としての使用も包含する。また、塩基である場合は、以下の任意の酸との複合された化合物としての使用も包含する。
【００２６】
〔溶媒〕
電解質は、緩衝液を調製するため、任意の溶媒に溶解して用いられる。適当な溶媒としては、以下に列挙するものに限定されないが、例えば、水、重水あるいは水溶性の有機溶媒、例えば一価アルコール、二価アルコール、三価アルコールあるいは多価アルコール、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールあるいは高級アルコール、アセトニトリル、アセトン、アセチルアセトン、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、Ｎ−エチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、エチレングリコール、Ｎ−メチルアミド、ピリジン、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。これらの溶媒は、単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２７】
〔バリアー成分〕
本発明の電気泳動装置では、その泳動槽に含まれる電極と緩衝液に間にバリアー物質を介在させることを必須とする。バリアー物質は、電気泳動中に生成する酸性物質及びアルカリ性物質を中和し、また、酸化力や還元力の強い電気分解産物を除去し、電気泳動部位に支持電解質を安定して供給し、さらには電気分解反応で生み出されるガスによって生じる対流を防止することを特に主目的に用いられるものであり、通常、泳動槽内の電気泳動が行われる部位の陰極側と陽極側に、バリアー物質を含有するバリアー区画あるいはバリアー室の形態で用いられる。  本発明の実施に用いられるバリアー物質は、上記のような作用効果を示し、かつ所望とする電気泳動特性等に悪影響を及ぼさない限り、特に限定されるものではない。適当なバリアー成分は、以下に列挙するものに限定されるわけではないが、グリセロール、重水などのような比重を高める溶液などの他に、濃縮緩衝液、亜硫酸やチオ硫酸などの還元物質、又は酸化物質あるいは鉄粉などの金属、キレート物質、その他である。これらのバリアー物質は、単独で使用してもよく、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２８】
バリアー物質は、泳動槽内の電極近傍において、緩衝液から電極を隔離する形で用いられる。バリアー物質は、いろいろな状態で用いることができるが、好ましくは、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーの形で用いられる。いずれの状態のバリアーも、容易に調製することができる。  溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーには、それに接する緩衝液が浸透していてもよく、さもなければ含まれていてもよい。これらのバリアーに含まれる緩衝液の濃度は、広い範囲で変化することができるが、電解質の濃度で規定して、使用時のモーラー濃度によって表して、通常、１ｎＭ〜１Ｍ程度であり、好ましくは１ｍＭ〜５００ｍＭ程度である。ただし、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーにおいて、その内部に電解質が完全に解離している必要はなく、条件によっては電解質に解離できる固体やミセルの状態、錯体が存在していてもよい。
【００２９】
また、陰極側のバリアーにおいて、それに含まれるものは、上記の陰イオン型電解質のいずれか１種類、あるいは時に２種類以上の陰イオン型電解質、あるいは解離して陰イオン型電解質を形成する組成であることが必要である。電極に吸着などをして電極周囲の電気抵抗を顕著に変える陽イオン型電解質でなければ、陰極側のバリアーに添加する電解質の種類が制限されることはない。  一方、陽極側のバリアーにおいて、それに含まれるものは、上記の陽イオン型電解質のいずれか１種類、あるいは時に２種類以上の陽イオン型電解質、あるいは解離して陽イオン型電解質を形成する組成であることが必要である。電極に吸着などをして電極周囲の電気抵抗を顕著に変える陰イオン型電解質でなければ、陽極側のバリアーに添加する電解質の種類が制限されることはない。
【００３０】
さらに、バリアーにおける伝導率の調整又は、水溶液からなるバリアー層とは別の電気伝導相を電極近傍の任意の位置に形成させるため、バリアー物質及び電解質に追加するかもしくは別に添加してイオン性溶液を用いることもできる。伝導率の調整に好適なイオン性液体は、例えば、イミダゾリウム塩誘導体、ピリジニウム塩誘導体、ホスホニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩などである。  本発明の実施において、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアー中の電解質の平衡状態を移動させ、バリアーの部分が高すぎる伝導率にならないように解離状態を調整することが好ましい場合もある。そういう場合、本発明者は、バリアーにおける解離状態を調整するためには、さらに水溶性有機溶媒を含有させることが好ましいということを見出した。
【００３１】
好適な水溶性有機溶媒として、例えば、一価アルコール、二価アルコール、三価アルコールあるいは多価アルコール、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコールあるいは高級アルコール、アセトニトリル、アセトン、アセチルアセトン、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、Ｎ−エチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、エチレングリコール、Ｎ−メチルアミド、ピリジン、テトラヒドロフランなどを挙げることができる。これらの有機溶媒は、溶液の調製のため、単独で使用してもよく、２種類以上の溶媒を組み合わせて使用してもよい。得られるバリアー溶液において、バリアー物質の濃度は、特に限定されないが、使用時の濃度として、０．１〜９９重量％程度であり、好ましくは１〜８０重量％程度である。  また、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーの調製において、それぞれのバリアーの形態に応じて、異なる目的のために追加の添加剤を含めることが望ましい。
【００３２】
例えば、サッカロースなどの各種糖類、澱粉などの多糖類、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、デキストラン、Ｆｉｃｏｌｌ（登録商標）、Ｐｅｒｃｏｌ（登録商標）などの高比重物質を上記バリアー成分の他にも溶液バリアーに添加するか、さもなければ粘性を高める物質を溶液バリアーに添加して糊状のバリアーを形成することによって、これらのバリアーと、バリアーに接触する電気泳動部位の緩衝液との混合を妨げる働きをもたせることが望ましい。得られる溶液状のバリアーあるいは糊状のバリアーにおいて、バリアー物質の濃度は、特に限定されないが、使用時の濃度として、２〜９９重量％程度であり、好ましくは５〜８０重量％程度である。  また、ゲル状のバリアーを調製する場合には、例えば、以下に列挙するものに限定されないが、ポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル、複合ゲル、蛋白質核酸酵素、４３巻、１５号、２１９１頁、１９９８年に記載されている弾性ゲル、Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｖｏｌ．１１，ｐ．４８１（２０００）に記載されているエラストマーゲルなどを使用することができる。これらのゲルに電解質を含めることができる。含める電解質の組成は、電気泳動部位の電解質の組成と同一であってもよく、異なってもよく、さもなければ他の組成をもった電解質で調整してもよい。
【００３３】
さらに、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーにおける安定化状態やｐＨ値の状態を目視で観察できるようにする添加成分、換言すると、その状態を目視で示すことのできる添加剤を使用することもできる。かかる添加剤として、例えば、各種のｐＨ指示薬が効果的である。ｐＨ指示薬を添加した場合、バリアー物質と電気泳動部位の緩衝液との混合の状況の一部が、ｐＨ指示薬の色の移動で可視化できる利点がある。適当なｐＨ指示薬として、例えば、アリザリンレッドＳ、アリザリンイエローＲ、ベンゾパープリン４８、ブリリアントクレシルブルー、ブリリアントイエロー、ブロモクレゾールグリーン、ブロモクレゾールパープル、ブロモフェノールブルー、ブロモフェノールレッド、ブロモチモールブルー、クロロフェノールレッド、クレイトンイエロー、コンゴレッド、クレゾールレッド、ｏ−クレゾールフタレイン、ｍ−クレゾールパープル、クルクミン、２，４−ジニトロフェノール、２，６−ジニトロフェノール、エリオクロームブラック、エリスロシン、エチルオレンジ、インジゴカーミン、インジゴスルホン酸、ラクモイド、マラカイトグリーン、メタニルイエロー、メチルオレンジ、メチルレッド、メチルバイオレット、メチルイエロー、ナフトールベンゼン、ニュートラルレッド、ニトラミン、ｍ−ニトロフェノール、ｐ−ニトロフェノール、フェノールフタレイン、フェノールレッド、キナルジンレッド、レサズリン、チアゾールイエローＧ、チモールブルー、チモールフタレイン、１，３，５−トリニトロベンゼン、２，４，６−トリニトロトルエン、トロペオリンなどを挙げることができる。
【００３４】
〔バリアー構造体〕
本発明の電気泳動装置において、上記したバリアー物質は、好ましくは、バリアー物質をその内部に組み込んだバリアー構造体の形で用いられる。バリアー構造体は、好ましくは、本発明の電気泳動用バリアー物質と、そのバリアー物質を電極を構成する陽極及び陰極のいずれか一方と接触させた状態で保持したバリアー室と、そのバリアー室を規定する少なくとも１個の隔壁とを含むことを特徴とする。なお、バリアー室は、通常、隔壁を泳動槽の側壁及び底壁と組み合わせることによって形成するのが有利である。  バリアー構造体は、電気分解反応で生み出されるガスによって生じる対流が電気泳動が行われる部位に達することを防止し、同時に本発明のバリアー物質を安定して存在させることができる。バリアー構造体の典型的な例は、それを含む泳動槽の形で、第１図、第２図及び第３図に示した通りである。
【００３５】
第１図、第２図及び第３図に示した泳動槽は、それぞれ、異なる電気泳動法に適用することができる。例えば第１図の泳動槽は、例えばサブマリン型電気泳動法、パルスフィールド電気泳動法などに利用できる。また、第２図の泳動槽は、ＤＮＡシークエンサーや、蛋白質の分離、分析に汎用されている縦型電気泳動法などに利用できる。さらに、第３図の泳動槽は、円柱型やキャピラリー型の電気泳動法などに利用できる。以下、それぞれの泳動槽について、さらに詳しく説明する。  第１図の泳動槽は、サブマリン型電気泳動法、パルスフィールド電気泳動法に利用できる構造であり、また、この構造を多少変形し、ゲルなどの分離媒体をガラス板で上下を挟み、その上下には伝導性のある緩衝液が存在しない構造にすると、横型電気泳動法に適用可能なものになる。
【００３６】
第１図の泳動槽１０は、サブマリン型の電気泳動装置の泳動槽の断面図である。この泳動槽１０の場合、側壁と底壁が接する部位に、それぞれ、白金線からなる陽極１４（１）及び白金線からなる陰極１４（２）が配置されている。また、陽極１４（１）と陰極１４（２）は出力電源１９が接続されている。泳動槽１０の内部には、レベル１Ｌまで緩衝液１が収容されている。  また、泳動槽１０の内部では、梁構造（ビーム）をもった第１の隔壁１１と、敷居構造（シル）をもった第２の隔壁１３と、泳動槽１０の側壁及び底壁とでバリアー室が形成されている。ここで、泳動槽１０の上面から下向きに伸びた第１の隔壁１１は、泳動槽１０の下部で開口し、また、泳動槽１０の下面から上向きに伸びた第２の隔壁１３は、緩衝液１の途中で終端している。また、形成されたバリアー室では、第２の隔壁１３の上端まで、すなわち、レベル１２Ｌまで、陽極１４（１）及び陰極１４（２）をそれぞれ取り囲むように溶液状または糊状のバリアー物質１２が保持されている。
【００３７】
泳動槽１０のほぼ中央の部分には、試料を載置するためのプラットホーム１６が設けられている。また、プラットホーム１６の上に試料である、ゲルなどの分離媒体１５が載置されている。なお、図示の例の場合、分離媒体１５は横に長い矩形の形をとっているが、その他の形態であってもよい。また、溶液または糊状のバリアー物質の組成は、陽極側及び陰極側で同一であってもよく、異なってもよい。同様に、泳動槽１０のその他の構成要素は、左右対称であってもよく、左右非対称であってもよい。  第２図は、縦型電気泳動装置の泳動槽の断面図である。この泳動槽は、図示される通り、それぞれ陽極２４（１）及び陰極２４（２）が取付けられた２個の泳動槽２０（１）及び２０（２）を備えている。陽極２４（１）及び陰極２４（２）は、どちらも白金線から形成されており、かつ出力電源２９が接続されている。泳動槽２０（１）及び２０（２）には、それぞれ緩衝液１が収容されている。
【００３８】
また、２つの泳動槽２０（１）及び２０（２）の内部では、それぞれ、梁構造（ビーム）をもった第１の隔壁２１と、敷居構造（シル）をもった第２の隔壁２３と、泳動槽２０の側壁及び底壁とでバリアー室が形成されている。それぞれの泳動槽では、第１図の泳動槽１０の場合と同様に、第１の隔壁２１は泳動槽１０の下部で開口し、また、第２の隔壁２３は、緩衝液１の途中で終端している。また、形成されたバリアー室では、レベル２２Ｌまで、陽極２４（１）又は陰極２４（２）を取り囲むように溶液状または糊状のバリアー物質２２が保持されている。  さらに、図示の泳動槽２０（１）及び２０（２）では、それぞれ、離間した第１の隔壁２１と第２の隔壁２３によって形成された空間を塞ぐようにパッキング部材２６が嵌め込まれている。パッキング部材２６は、溶液バリアー、糊状のバリアーあるいはゲル状のバリアーと、電気泳動部位の緩衝液との不必要な混合を防止するのに有効である。パッキング部材２６としては、ポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル、複合ゲル、弾性化ゲル、エラストマーゲルなどを使用できる。また、ろ紙やスポンジ類などの各種の多孔質の材料も、それらの多孔質材料の内部や表面に電極で発生するガスが付着する場合が少ないときに限り、パッキング部材２６として使用することができる。
【００３９】
上下に配置された泳動槽２０（１）及び２０（２）は、ガラス板（図示せず）を組み合わせることによって形成された導管によって連通されており、また、その導管の内部には、ゲルなどの分離媒体２５が充填されている。  第３図は、円柱型電気泳動装置の泳動槽の断面図である。この泳動槽は、図示される通り、ゲルなどの分離媒体３５を充填する連通部材をガラス管（キャピラリー管などでもよい）から構成するとともに、その取付け位置を変更した違いを除いて、第２図に示した泳動槽と同様な構成を有している。  重複を避けるために簡単に説明すると、第３図の泳動槽は、それぞれ陽極３４（１）及び陰極３４（２）が取付けられた２個の泳動槽３０（１）及び３０（２）を備えている。また、泳動槽３０（１）及び３０（２）には、それぞれ緩衝液１が収容されている。
【００４０】
また、２つの泳動槽３０（１）及び３０（２）の内部では、それぞれ、第１の隔壁３１と、第２の隔壁３３と、泳動槽３０の側壁及び底壁とでバリアー室が形成されている。バリアー室では、陽極３４（１）又は陰極３４（２）を取り囲むように溶液状または糊状のバリアー物質３２が保持されている。また、第１の隔壁３１と第２の隔壁３３によって形成された空間を塞ぐようにパッキング部材３６が嵌め込まれている。  以上、第１図〜第３図を参照して３種類の泳動槽について説明したが、図示の構成要素の組み合わせは、チップ型電気泳動法、分取用電気泳動法、電気クロマトグラフィー法、等電点電気泳動法にも有利に適応できる。  本発明はまた、電気泳動法を使用した試料分析方法にある。本発明の試料分析方法は、上記したような構成を有する本発明の電気泳動装置を使用することを特徴とする。分析方法の対象となる試料（被分析物、被検試料などともいう）は、電気泳動法によってその分離、分析、同定などが可能となる限り、特に限定されるものではない。適当な試料として、例えば、生体試料、例えばＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質等の生体分子を挙げることができる。また、例えばＤＮＡと蛋白質の複合体、人工及び天然の色素、粉体の懸濁サンプル、カーボンナノチューブなども試料の一例として挙げることができる。
【００４１】
本発明の試料分析方法の具体的な例は、以下に列挙するものに限定されないが、ＤＮＡ（プラスミドやＰＣＲ産物）のサイズ特定や分取、ＤＮＡシーケンシング、蛋白質の分離及び分析や分取などを包含する。これらの分析方法は、常法に従って行うことができるので、分析方法の詳細は、技術書、特許文献などの詳細な説明を参照されたい。  以上に詳細に説明し、かつ下記の実施例において具体的に説明した事項から容易に理解できるように、本発明によれば、電気泳動が行われる部位の陰極側と陽極側に、バリアー物質を含有するバリアー室を備えたバリアー構造体を配置し、そこに緩衝作用のある溶液あるいは電気泳動の支持電解質の濃縮液を安定して存在させることで、電気泳動中に生成する酸性及びアルカリ性物質を中和し、または、酸化力や還元力の強い電気分解産物を除去し、さらには電気泳動部位に支持電解質を安定して供給する仕組みを提供できる。同時に、バリアー物質が安定して同一部位にとどまるように泳動槽の構成及び形状を工夫したことで、電気分解反応で生み出されるガスによって生じる緩衝液の対流も同時に防止できる。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明をその実施例及び比較例を参照して説明するが、本発明は下記の実施例によって限定されるものでない。  下記の例では、先に第１図を参照して説明した電気泳動装置と同様な構成を有する、第４Ａ図及び第４Ｂ図あるいは第５図に模式的に示すサブマリン型電気泳動装置を、必要に応じて変更を加えた後に使用した。すなわち、図示の電気泳動装置は、基本的に、次のような構成を有している。  第４Ａ図及び第４Ｂ図の電気泳動装置は、泳動槽４０を備え、また、泳動槽４０の底部の両端には、それぞれ白金線からなる陽極４４（１）及び陰極４４（２）が取り付けられている。陽極４４（１）及び陰極４４（２）は、泳動槽４０の底から多少高くなった電極設置部４８の上に、縦方向に平行に対向するように配置されている。また、陽極４４（１）と陰極４４（２）は出力電源（図示せず）が接続されている。  泳動槽４０の内部には、本発明のバリアー室を形成するため、梁（ビーム）構造をもった第１の隔壁４１と、敷居（シル）構造をもった第２の隔壁４３とが取り付けられている。泳動槽１０の側壁及び底壁とでバリアー室が形成されている。バリアー室に、バリアー物質（図示せず）が添加される。ここで、泳動槽１０の上面から下向きに伸びた第１の隔壁１１は、泳動槽１０の下部で開口し、また、泳動槽４０のほぼ中央の部分には、試料であるゲル状分離媒体４５を載置するためのプラットホーム４６が設けられている。
【００４３】
第５図の電気泳動装置も第４Ａ図及び第４Ｂ図の装置と同様な構成を有するが、陰極側に梁（ビーム）がない構造である。  図示の電気泳動装置を使用して、常温で、かつ一定電圧（例１〜例５：１００ボルト；例６〜例７：４２ボルト）の通電条件によって実験を実施した。例１〜例５で使用したゲル４５は、２％アガロースであり、ゲルの厚さは６ｍｍ、長さは６ｃｍであった。図示されるように、プラットホーム４６の上にゲル４５を静置した。  例６及び例７では、泳動用の緩衝液を満たした直径１ｃｍ×長さ１ｃｍの透析チューブ内に細片化したポリアクリルアミドゲルが約０．２ｇ入ったゲル小片を懸濁した状態の媒体５５をプラットホーム５６の上に静置した。  電気泳動のための緩衝液は、その液面がプラットホーム４６の上、１．１ｃｍのところに達する容量まで注加し、固定した。実験中、電気泳動装置が水平に置かれていることを水準器によって確認した。
【００４４】
例１〜例５では、電気泳動実験の開始前及び開始後の予め決められた時間に、プラットホーム４６の両端から陽極４４（１）及び陰極４４（２）側にそれぞれ５ｍｍ離れ、かつ液面からの深さも５ｍｍのところから、容量０．５ｍＬの緩衝液（供試溶液）を分取した。  例６及び例７では、プラットホーム５６の中央で緩衝液１の表面より５ｍｍの深度、又は陽極側の第２の隔壁（シル）５３の直上の液面より５ｍｍの深度、ないしは例１〜例５の場合と同一の陽極側及び陰極側の位置から、容量０．５ｍＬの緩衝液を分取した。  それぞれの位置で分取した供試溶液を２５℃の同一条件で保温したうえで、そのｐＨ値と伝導率（ｍＳ／ｃｍ）を測定した。
【００４５】
例１（比較例）  本例では、比較のため、バリアー室及びバリアー物質の使用を省略して電気泳動実験を実施した。すなわち、本例で使用した電気泳動装置は、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示した装置から、隔壁４１及び４３を取り外したものである。電気泳動装置の寸法は、次の通りであった。  泳動槽４０の長さａ：１３６．６ｍｍ、長さｂ：１５２．８ｍｍ、第１の隔壁（梁構造）４１の高さｃ：４５ｍｍ、対向する第１の隔壁４１間の距離ｄ：１２７ｍｍ、第１の隔壁４１の、泳動槽４０の側壁からの距離ｅ：１２．６ｍｍ、プラットホーム４６の高さｇ：２４ｍｍ及び幅ｆ：６０ｍｍ。  本例で使用した緩衝液は、通称「１ｘＴＡＥ」であり、その組成は、トリス−アセテート：４０ｍＭ及びＥＤＴＡ：１ｍＭであった。０〜６０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第１表に記載する実験結果が得られた。本例の場合、電気泳動に要する時間の増加をともに、陰極側と、陽極側でのｐＨと伝導率の差が顕著になる様子が観察された。
【表１】
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【００４６】
例２  本例では、バリアー室及びバリアー物質を使用して電気泳動実験を実施した。すなわち、本例で使用した電気泳動装置は、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示した装置そのものであり、サイズ等に変更はない。  本例で使用した緩衝液は、例１で使用したものに同じであり、その組成は、トリス−アセテート：４０ｍＭ及びＥＤＴＡ：１ｍＭであった。バリアー室に入れたバリアー物質は、溶液の形で使用し、その組成は、トリス−アセテート：９３２ｍＭ、ＥＤＴＡ：２３．３ｍＭ及びグリセロール：５３％（ｖ／ｖ）であった。陽極側及び陰極側のバリアー室に、この溶液バリアーをそれぞれ８ｍＬずつ注加した。  ０〜１８０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第２表に記載する実験結果が得られた。本例の場合、例１に比べると、より長く１時間までは安定して、陰極側と陽極側でのｐＨと伝導率の差が少ないことが観察された。
【表２】
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【００４７】
例３  前記例２に記載の手法を繰り返したが、本例の場合、バリアー物質の組成を下記のように変更した。  本例で使用した緩衝液は、例１で使用したものに同じであり、その組成は、トリス−アセテート：４０ｍＭ及びＥＤＴＡ：１ｍＭであった。バリアー室に入れたバリアー物質は、溶液の形で使用し、その組成は、トリス−アセテート：７７０ｍＭ、ＥＤＴＡ：１９．２ｍＭ、グリセロール：３８．５％（ｖ／ｖ）及び１，３−ブタンジオール：１４．４％（ｖ／ｖ）であった。陽極側及び陰極側のバリアー室に、この溶液バリアーをそれぞれ８ｍＬずつ注加した。  ０〜１８０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第３表に記載する実験結果が得られた。本例の場合、例１や例２に比べると、さらに長く２時間までは安定して陰極側と陽極側でのｐＨと伝導率の差が少ないことが観察された。
【表３】
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【００４８】
例４（比較例）  本例では、比較のため、バリアー室及びバリアー物質の使用を省略して電気泳動実験を実施した。すなわち、本例で使用した電気泳動装置は、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示した装置から、隔壁４１及び４３を取り外したものである。電気泳動装置の寸法は、例１に記載の通りである。  本例で使用した緩衝液は、通称「０．５ｘＴＢＥ」であり、その組成は、トリス−ボレート：４４．５ｍＭ及びＥＤＴＡ：１ｍＭであった。０〜１８０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第４表に記載する実験結果が得られた。本例の場合、電気泳動に要する時間の増加とともに、陰極側と陽極側での、特にｐＨの差が顕著になる様子が観察された。
【表４】
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【００４９】
例５  
本例では、バリアー室及びバリアー物質を使用して電気泳動実験を実施した。すなわち、本例で使用した電気泳動装置は、第４Ａ図及び第４Ｂ図に示した装置そのものであり、サイズ等に変更はない。  本例で使用した緩衝液は、例４で使用したものに同じであり、その組成は、トリス−ボレート：４４．５ｍＭ及びＥＤＴＡ：１ｍＭであった。バリアー室に入れたバリアー物質は、溶液の形で使用し、その組成は、トリス−ボレート：１７８ｍＭ、ＥＤＴＡ：４ｍＭ、グリセロール：４０％（ｖ／ｖ）及び１，３−ブタンジオール：１５％（ｖ／ｖ）であった。陽極側及び陰極側のバリアー室に、この溶液バリアーをそれぞれ８ｍＬずつ注加した。  ０〜１８０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第５表に記載する実験結果が得られた。本例の場合、およそ３時間まで安定して陰極側と陽極側での伝導率の差が少ないことが観察された。ｐＨにいたっては、変化が全く観察されなかった。
【表５】
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【００５０】
例６（比較例）
本例では、比較のため、バリアー物質の使用を省略して、電気泳動の一種である電気溶出実験を実施した。すなわち、本例は、第５図において、陽極にはなんらバリアー物質を添加しない状態での結果である。電気泳動装置の寸法は、例１に記載の通りである。  本例で使用した緩衝液は、トリス−塩酸であり、その組成は、トリス：３７５ｍＭであり、ｐＨが８．９になるように塩酸で滴定した。０から６０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第６表に記載する結果が得られた。本例の場合、電気溶出に要する時間の増加とともに、プラットホームの中央や陽極側の隔壁（シル）の上部において、酸化力の強い次亜塩素酸の増加が観察された。
【表６】
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【００５１】
例７
本例では、バリアー物質を使用して、電気泳動の一種である電気溶出実験を実施した。すなわち、本例は、第５図において、陽極にバリアー物質を添加した状態での結果である。電気泳動装置の寸法は、例１に記載の通りである。  本例で使用した緩衝液は、トリス−塩酸であり、その組成は、トリス：３７５ｍＭであり、ｐＨが８．９になるように塩酸で滴定した。陽極のバリアー室に、次亜塩素酸を還元できる亜硫酸１．２５％（ｗ／ｗ）含んだ、７５％（ｗ／ｗ）グリセロール溶液（蒸留水にて作成）を、８ｍｌ注加した。０から６０分間にわたって実験を繰り返したところ、下記の第７表に記載する結果が得られた。本例の場合、一時間まで、プラットホームの中央や陽極側の隔壁（シル）の上部において、酸化力の強い次亜塩素酸が全く観察されなかった。また、亜硫酸のバリアー室からの漏れも、電気溶出がされるべきプラットホームにては一切観察されなかった。
【表７】
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【産業上の利用可能性】
【００５２】
電位泳動法は、電位勾配を形成し、その駆動力により観察対象を分離、分析する手法である。したがって、本発明により保持される電気泳動部位での安定した伝導率は、分析結果の安定性と再現性につながる。また、本発明により保持される電気泳動部位での安定したｐＨ環境ないしは酸化力や還元力の強い電気分解産物を除去することにより、観察対象の荷電状態を一定にでき、観察対象の安定性も保持できる場合もあるため、この場合も分析結果の安定性と再現性につながる。このような注目すべき作用効果があるので、本発明は、各種の試料の分離、分析から分取に至るまでに広く、かつ有利に使用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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