(57)【要約】簡単に、より効率よく、かつ効果的に電気泳動ゲルから生体分子バンドを単離する電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法を提供する。この方法は、少なくとも一つのローディングウェル及び少なくとも一つの収集ウェルを有する電気泳動カセットが用いられる。関心対象の生体分子を含むサンプルは、少なくとも一つのローディングウェルに配置され、バッファ又は水は、少なくとも一つの収集ウェルに配置される。その後、サンプルをゲル内の異なる成分バンドで移動及び分離させるため電界が印加される。関心対象の成分が、少なくとも一つの収集ウェルに配置された場合、電界は終了され、収集ウェル内のバッファ又は水は除去され、これによって、関心対象のサンプル成分の単離及び収集が行われる。2010502962.tif 000003
2010502962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）ｉ）少なくとも一枚の壁が少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口を含む、壁を備える分離チャンバと、
ｉｉ）前記分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルと、
ｉｉｉ）それぞれのローディングウェルがローディング開口を通してアクセス可能であり、それぞれの収集ウェルが収集開口を通してアクセス可能であり、それぞれのローディングウェルが、電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでおり、前記収集ウェルが液体で満たされている、前記電気泳動ゲル内の少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルと、
ｉｖ）前記ウェル及び前記開口の列がアノード及びカソードの間に配置されている、少なくとも一つの前記アノード及び少なくとも一つの前記カソードを含む少なくとも二つの電極と、
を含む閉じられた電気泳動カセットを取得する工程と、
ｂ）前記電気泳動カセットの少なくとも一つのローディング開口を通して、少なくとも一つのローディングウェルに、生体分子を含むサンプルをロードする工程と、
ｃ）前記生体分子を収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、二つの前記電極の間に電界を印加する工程と、
ｄ）前記収集開口を通して前記収集ウェルから前記生体分子を除去し、それによって前記生体分子を単離する工程と、
を含む、電気泳動ゲルから生体分子を単離する方法。
【請求項２】
前記収集ウェルが水で満たされる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記収集ウェルがバッファで満たされる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記生体分子が前記収集ウェル内にある場合に、前記工程ｃ）の電界を終了させる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記開口を含む壁が内面及び外面を含み、
前記内面及び前記外面が液体に接触しない、
請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記閉じられた電気泳動カセットが、前記電気泳動の分離を引き起こすために用いられるランニングバッファに浸漬されていない、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記収集ウェル内の液体と他の液体との間に流体連絡がない、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記収集ウェル内の液体と、前記電気泳動の分離を引き起こすために用いられるランニングバッファとの間に流体連絡がない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記収集ウェル内の液体が、ローディング又は収集の間、前記電気泳動カセット内の他の液体と接触しない、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記収集ウェル内の液体及び選択的にサンプルウェル内の液体が前記電気泳動カセット内の唯一の液体である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記収集ウェル内の液体が、前記電気泳動カセットに選択的に存在する他の液体から単離されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
収集ウェルに接触する前記電気泳動ゲルの上には液体が存在しない、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
収集工程の後、前記収集ウェルに液体をロードする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
第２生体分子を前記収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、前記二つの電極の間に電界を印加する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記収集開口を通して前記収集ウェルから前記第２生体分子を収集する工程をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２生体分子が前記収集ウェル内にある場合に、前記電界を終了させる工程をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記電界の極性を逆にする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
第２生体分子を、前記電気泳動レーン内に配置された第２収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、前記二つの電極の間に電界を印加する工程をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
第２収集開口を通して前記第２収集ウェルから前記第２生体分子を収集する工程をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２生体分子が、前記第２収集ウェル内にある場合に、前記電界を終了させる工程をさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
電界を印加している間、前記生体分子の配置を監視する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記監視が、前記サンプル中の前記生体分子を損傷しない、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記監視が、ＵＶ光で照明する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記監視が、白色光、青色光又は可視光で照明する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
前記監視が蛍光を検出する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記監視が定常的である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
複数の公知の分子マーカーを含む標準物質をロードする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングを通り過ぎて移動する前記生体分子を監視する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
前記電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングの勾配を通り過ぎて移動する前記生体分子を監視する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記マーキングの勾配がマーキングの直線勾配である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記電界がパルス電界である、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
前記サンプルが、前記ローディングウェルにロードするより前に色素と結合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記サンプルが、前記ローディングウェルにロードされた後に色素と結合される、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
前記電気泳動カセットが色素をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
前記電気泳動ゲルがアガロースを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
前記電気泳動ゲルがポリアクリルアミドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３７】
前記電気泳動ゲルがアガロース及びポリアクリルアミドを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
前記生体分子がＤＮＡである、請求項１に記載の方法。
【請求項３８】
前記生体分子がＲＮＡである、請求項１に記載の方法。
【請求項３９】
前記生体分子がペプチドである、請求項１に記載の方法。
【請求項４０】
前記生体分子がプロテインである、請求項１に記載の方法。
【請求項４１】
電界を印加する手段及びバンドの電気泳動での輸送の間複数のバンドを監視する手段を含む装置に、前記電気泳動カセットをロードする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４２】
前記工程ｄ）からの生体分子を、ローディングウェルへロードする工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４３】
前記工程ｄ）からの生体分子を分析する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４４】
前記生体分子が質量分析法により分析される、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記生体分子を生化学的処理に用いる工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４６】
前記生化学的処理がクローニング反応である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記生化学的処理が、ライゲーション反応である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
それぞれのローディングウェルの幅が３ｍｍから５ｍｍであり、それぞれのローディングウェルの高さが１ｍｍから２．５ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項４９】
それぞれの収集ウェルの幅が３ｍｍから５ｍｍであり、それぞれの収集ウェルの高さが１ｍｍから２．５ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項５０】
それぞれのローディングウェルの容積が１０μＬから３０μＬの範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項５１】
それぞれの収集ウェルの容積が１０μＬから３０μＬの範囲である、請求項１に記載の方法。
【請求項５２】
ａ）ｉ）少なくとも一枚の壁が、少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口を含む開口の配列を含む、壁を備える分離チャンバと、
ｉｉ）少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルを含むウェルの配列を含む電気泳動ゲルであって、それぞれのローディングウェルがローディング開口を通してアクセス可能であり、それぞれの収集ウェルが収集開口を通してアクセス可能であり、それぞれの収集ウェルが液体で満たされており、それぞれの前記ローディングウェルが電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる、前記分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルと、
ｉｉｉ）前記ウェル及び開口の列の配列がアノード及びカソードの間に配置されている、少なくとも一つのアノード及び少なくとも一つのカソードを含む少なくとも二つの電極と、
を含む閉じられた電気泳動カセットを取得する工程と、
ｂ）前記電気泳動カセットの少なくとも一つのローディング開口を通して、少なくとも一つのローディングウェルに、サンプルをロードする工程と、
ｃ）前記サンプルを複数のバンドに電気泳動分離させるために、かつ前記バンドを収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、二つの前記電極の間に電界を印加する工程と、
ｄ）前記収集開口を通して前記収集ウェルからサンプルバンドを除去し、それによって前記サンプルバンドを単離する工程と、
を含む、電気泳動ゲルからバンドを単離する方法。
【請求項５３】
前記収集ウェルが水で満たされる、請求項５２に記載の方法。
【請求項５４】
前記収集ウェルがバッファで満たされる、請求項５２に記載の方法。
【請求項５５】
前記バンドが前記収集ウェル内にある場合に、前記工程ｃ）の電界を終了させる工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項５６】
前記開口を含む壁が内面及び外面を含む開口を含み、
前記内面及び前記外面が液体に接触しない、
請求項５２に記載の方法。
【請求項５７】
前記閉じられた電気泳動カセットが、前記電気泳動の分離を引き起こすために用いられるランニングバッファに浸漬されていない、請求項５２に記載の方法。
【請求項５８】
前記収集ウェル内の液体と他の液体との間に流体連絡がない、請求項５２に記載の方法。
【請求項５９】
前記収集ウェル内の液体と、前記電気泳動の分離を引き起こすために用いられるランニングバッファとの間に流体連絡がない、請求項５２に記載の方法。
【請求項６０】
前記収集ウェル内の液体が、ローディング又は収集の間、前記電気泳動カセット内の他の液体と接触しない、請求項５２に記載の方法。
【請求項６１】
前記収集ウェル内の液体及び選択的にサンプルウェル内の液体が、前記電気泳動カセット内の唯一の液体である、請求項５２に記載の方法。
【請求項６２】
前記収集ウェル内の液体が、前記電気泳動カセットに選択的に存在する他の液体から単離されている、請求項５２に記載の方法。
【請求項６３】
収集ウェルに接触する前記電気泳動ゲルの上には液体が存在しない、請求項５２に記載の方法。
【請求項６４】
収集工程の後、前記収集ウェルに液体をロードする工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６５】
第２バンドを前記収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、前記二つの電極の間に電界を印加する工程をさらに含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記収集開口を通して前記収集ウェルから前記第２バンドを収集する工程をさらに含む、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記第２バンドが前記収集ウェル内にある場合に、前記電界を終了させる工程をさらに含む、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記電界の極性を逆にする工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項６９】
第２バンドを、前記電気泳動レーン内に配置された第２収集ウェルへ電気泳動で移動させるために、前記二つの電極の間に電界を印加する工程をさらに含む、請求項６４に記載の方法。
【請求項７０】
第２収集開口を通して前記第２収集ウェルから前記第２バンドを収集する工程をさらに含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記第２バンドが、前記第２収集ウェル内にある場合に、前記電界を終了させる工程をさらに含む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
電界を印加している間、少なくとも一つのバンドの配置を監視する工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項７３】
前記監視が前記サンプルを損傷しない、請求項７２に記載の方法。
【請求項７４】
前記監視がＵＶ光で照明する工程を含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７５】
前記監視が白色光、青色光又は可視光で照明する工程を含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７６】
前記監視が蛍光を検出する工程を含む、請求項７２に記載の方法。
【請求項７７】
前記監視が定常的である、請求項７２に記載の方法。
【請求項７８】
複数の公知の分子マーカーを含む標準物質をロードする工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項７９】
前記電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングを通り過ぎて移動するバンドを監視する工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８０】
前記電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングの勾配を通り過ぎて移動するバンドを監視する工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８１】
前記マーキングの勾配がマーキングの直線勾配である、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記電界がパルス電界である、請求項５２に記載の方法。
【請求項８３】
前記サンプルが、前記ローディングウェルにロードするより前に色素と結合される、請求項５２に記載の方法。
【請求項８４】
前記サンプルが、前記ローディングウェルにロードされた後に色素と結合される、請求項５２に記載の方法。
【請求項８５】
前記電気泳動カセットが色素をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８６】
前記電気泳動ゲルがアガロースを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８７】
前記電気泳動ゲルがポリアクリルアミドを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８８】
前記電気泳動ゲルがアガロース及びポリアクリルアミドを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項８９】
前記サンプルがＤＮＡ又はそのフラグメントを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９０】
前記サンプルがＲＮＡ又はそのフラグメントを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９１】
前記サンプルがペプチドを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９２】
前記サンプルがプロテイン又はそのフラグメントを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９３】
電界を印加する手段及びバンドの電気泳動での輸送の間複数のバンドを監視する手段を含む装置に、前記電気泳動カセットをロードする工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９４】
前記工程ｄ）からのバンドを、ローディングウェルへロードする工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９５】
前記工程ｄ）からのバンドを分析する工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９６】
前記バンドが質量分析法により分析される、請求項４３に記載の方法。
【請求項９７】
前記工程ｄ）からのバンドを生化学的処理に用いる工程をさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項９８】
前記生化学的処理がクローニング反応である、請求項９７に記載の方法。
【請求項９９】
前記生化学的処理がライゲーション反応である、請求項９７に記載の方法。
【請求項１００】
それぞれのローディングウェルの幅が３ｍｍから５ｍｍであり、それぞれのローディングウェルの高さが１ｍｍから２．５ｍｍである、請求項５２に記載の方法。
【請求項１０１】
それぞれの収集ウェルの幅が３ｍｍから５ｍｍであり、それぞれの収集ウェルの高さが１ｍｍから２．５ｍｍである、請求項５２に記載の方法。
【請求項１０２】
それぞれのローディングウェルの容積が１０μＬから３０μＬの範囲である、請求項５２に記載の方法。
【請求項１０３】
それぞれの収集ウェルの容積が１０μＬから３０μＬの範囲である、請求項５２に記載の方法。
【請求項１０４】
ｉ）少なくとも一枚の壁が少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口を含む、壁を有する分離チャンバと、
ｉｉ）前記分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルと、
ｉｉｉ）それぞれのローディングウェルがローディング開口の下に配置され、それぞれの収集ウェルが収集開口の下に配置され、それぞれのローディングウェルが電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでおり、前記収集ウェルが液体で満たされている、前記電気泳動ゲル内の少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルと、
ｉｖ）前記ウェル及び開口の列がアノード及びカソードの間に配置されている、少なくとも一つの前記アノード及び少なくとも一つの前記カソードを含む少なくとも二つの電極と、
ｖ）少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口を含む壁上の少なくとも一つのマーキングであって、少なくとも一列の前記ローディング開口及び少なくとも一列の前記収集開口の間に配置される少なくとも一つのマーキングと、
を備える電気泳動ゲルから生体分子を単離する、電気泳動カセット。
【請求項１０５】
電気泳動ゲルが、
ｉ）少なくとも一枚の壁が少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口を含む、壁を有する分離チャンバと、
ｉｉ）前記分離チャンバに含まれる前記電気泳動ゲルと、
ｉｉｉ）それぞれのローディングウェルがローディング開口の下に配置され、それぞれの収集ウェルが収集開口の下に配置され、それぞれのローディングウェルが電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでおり、前記収集ウェルが液体で満たされている、前記電気泳動ゲル内の少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルと、
ｉｖ）前記ウェル及び開口の列がアノード及びカソードの間に配置されている、少なくとも一つの前記アノード及び少なくとも一つの前記カソードを含む少なくとも二つの電極と、
ｖ）少なくとも一列の前記ローディング開口及び少なくとも一列の前記収集開口を含む壁上の少なくとも一つのマーキングであって、少なくとも一列の前記ローディング開口及び少なくとも一列の前記収集開口の間に配置される少なくとも一つの前記マーキングと、
を備える、
電気泳動ゲルから生体分子を単離する電気泳動カセット及び電力供給装置を備える、キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、「電気泳動ゲルから生体分子を単離し、収集する方法、カセット、ゲル及び装置」という名称の２００６年８月３１日出願の米国特許仮出願第６０／８２４，２１０号、及び「電気泳動ゲルから生体分子を単離し、収集する方法、カセット、ゲル及び装置」という名称の２００６年１０月１３日出願の米国特許仮出願第６０／８２９，５１７号に対する優先権の利益を主張する。これらの特許出願はともに、参照によりその全体を本願明細書に引用する。
【０００２】
発明の分野
本発明は、電気泳動ゲルからバンドを単離及び収集することを可能にする電気泳動の方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
ゲル電気泳動は、例えば新しい薬物の研究対象を特定したり、新しい診断テストを特定したりする生科学的サンプルの成分を分析するための公知の手段である。ゲル電気泳動の間、通常は個別には見えず、生物学的サンプルの中で分離されるサンプルの個々の成分は、可視の個々のバンドに分離される。
【０００４】
プロテインサンプルやＤＮＡ分子のサンプルのようなサンプルは一度電気泳動の手順を行われると、特定のプロテインやＤＮＡバンドなどの特定のサンプル成分のバンドを電気泳動ゲルから除去することが望まれる。電機泳動ゲルからサンプルのバンドを収集する方法は、ゲルから特定された関心対象のバンドを切り出し、切除されたゲルから関心対象のサンプル成分を回復させ、又はゲルにスリットを入れ、関心対象のサンプル成分を捕まえるために固定面にカップを挿入したりすることを含む。しかしながら、このような方法は十分でなく、望まないサンプルの希釈につながることがある。さらに、このような方法は、使い捨ての商業用の製品を用いたハイスループット方法にはよく適合しない。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書において、電気泳動ゲルから生体分子バンドのより効果的及び効率的な単離のための電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法が提供される。具体的な実施例では、電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、使い捨て可能な閉じられた電気泳動カセットを含む。このため、消費者は、外部のベンダー（供給元）から閉じられた電気泳動カセット製品を購入することができ、本明細書において提供される方法を実行するために購入した製品を使用することができる。
【０００６】
本明細書で提供される第１の態様は、電気泳動ゲルから生体分子又はバンドを単離する方法であり、この方法は、閉じられた電気泳動カセットを提供し又は取得する工程と、生体分子を含むサンプルを、少なくとも一つのローディングウェルに、電気泳動カセットの少なくとも一つのローディング開口を通してロードする工程と、収集ウェルへ生体分子を電気泳動で移動させるために、電気泳動カセットの電極の間に電界を印加する工程と、関心対象の生体分子又はバンドを含む液体を、収集ウェルから収集開口を通して除去し、それによって関心対象の生体分子又はバンドを単離する工程と、を含む。この方法では、閉じられた電気泳動カセットは、壁を有する分離チャンバであって、この分離チャンバの少なくとも一つの壁が少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口の配列を備える分離チャンバと、この分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルと、電気泳動ゲルの中に少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルを含むウェルの配列と、を含む。それぞれのローディングウェルは、一つのローディング開口とアクセス可能であり、それぞれの収集ウェルは、一つの収集開口とアクセス可能であり、ローディングウェルのそれぞれは、電気泳動レーンにおいて少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる。収集ウェルは、液体で満たされており、少なくとも二つの電極は、少なくとも一つのアノード及び少なくとも一つのカソードを含み、ウェル及び開口の列（ウェルの配列及び開口の配列）は、アノード及びカソードの間に配置されている。
【０００７】
この態様のある実施形態においては、収集ウェルは水で満たされ、他の実施形態では、収集ウェルはバッファで満たされている。
【０００８】
他の実施形態では、開口を有する壁は、内面と外面を備え、内面及び外面は、液体と接していない。さらに他の実施形態に置いては、閉じられた電気泳動カセットは、電気泳動の分離を行うために用いられるランニングバッファに浸されていない。他の実施形態においては、収集ウェルと接している電気泳動ゲルの上に液体はない。他の実施形態においては、収集ウェルの中の液体と電気泳動の分離を行うために用いられるランニングバッファとの間に液体は連通していない。また、他の実施形態においては、収集ウェルの中の液体は、ローディング及び収集中、電気泳動カセットにおいて他の液体と全く接触しない。他の実施形態においては、収集ウェルの中の液体と他の液体との間に液体の連通はない。
【０００９】
他の実施形態においては、電気泳動カセット内の唯一の液体は、収集ウェルの中の液体及び選択的にサンプルウェルの中の液体である。他の実施形態では、収集ウェルの中の液体は、選択的に電気泳動カセット内に存在する他の液体から単離されている。
【００１０】
さらなる又は別の実施形態においては、この態様の方法はまた、生体分子が収集ウェルの内部にある場合に電界を終了させる工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに収集工程の後、収集ウェルに液体をロードする工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに第２生体分子の電気泳動を、電気泳動レーンに配置された収集ウェルの中に行わせるために電極の間に電界を印加する工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに収集開口を通して収集ウェルから第２生体分子を収集する工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに第２生体分子が収集ウェルの内部にある場合に電界を終了させる工程を含む。他の実施形態においては、方法は極性を逆にする工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに第２生体分子の電気泳動を、電気泳動レーンに配置された第２収集ウェルの中に行わせるために電極の間に電界を印加する工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに第２の収集開口を通して第２収集ウェルから第２生体分子を収集する工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに第２生体分子が第２収集ウェルの内部にある場合に電界を終了させる工程を含む。
【００１１】
さらなる又は別の実施形態においては、この態様の方法は、電界を印加する間、生体分子の位置を監視する工程を含む。他の実施形態においては、監視はサンプルの生体分子を損傷しない。他の実施形態においては、監視はＵＶ（紫外線）光で照射する工程を含む。他の実施形態においては、監視は白色光、青色光又は可視光によって照射する工程を含む。他の実施形態においては、監視は蛍光を検出する工程を含む。他の実施形態においては、監視は持続する。さらなる又は別の実施形態においては、方法はまた、バンド又は生体分子の電気泳動での輸送の間、電界を印加する手段と複数のバンド又は生体分子を監視する手段とを組み合わせる装置に電気泳動カセットをロードする工程を含む。
【００１２】
さらなる又は別の実施形態においては、方法はさらに、電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングを通り過ぎた生体分子の泳動を監視する工程を含む。他の実施形態においては、方法はさらに電気泳動カセットの少なくとも一つの壁に配置されたマーキングの勾配を通った生体分子の泳動を監視する工程を含む。他の実施形態においては、勾配は、直線勾配である。
【００１３】
さらなる又は別の実施形態においては、電気泳動カセットは、色素も含む。他の実施形態においては、サンプルは、ローディングウェルにロードされる前に色素と結合されており、一方、他の実施形態においては、サンプルは、ローディングウェルにロードされた後、色素と結合されている。さらなる又は別の実施形態においては、方法は、複数の公知の分子マーカーを有する標準物質のローディングを含み、ある実施形態では、そのようなマーカーは色素を含む。
【００１４】
そのような方法のある実施形態では、生体分子はＤＮＡ又はそのフラグメントであり、他の実施形態では、生体分子はＲＮＡ又はそのフラグメントである。そのような方法のさらに別の実施形態では、生体分子はペプチドであり、他の実施形態では、生体分子はプロテイン又はそのフラグメントである。他の実施形態では、そのような方法は、収集した後に生体分子をローディングウェルへロードする工程を含む。ある実施形態では、そのようなローディングウェルは生体分子を単離し、収集することに用いられた電気泳動カートリッジと異なる電気泳動カートリッジに配置されている。他の実施形態では、方法はさらに収集の後、生体分子を分析する工程を含む。ある実施形態では、生体分子は質量分析法により分析される。他の実施形態では、方法はまた生化学的処理において生体分子を用いる工程を含む。ある実施形態では、生化学的処理とは、クローニング反応であり、一方、他の実施形態では、生化学的処理とは、連結反応（ライゲーション）である。ある実施形態では、生化学的処理とは、制限酵素クローニングであり、一方、他の実施形態では、生化学的処理とは、ハイスループットの組換えクローニングである。ある実施形態では、生化学的処理とは、ＴＯＰＯ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の制限クローニングであり、一方、他の実施形態では、生化学的処理とは、ＧＡＴＥＷＡＹ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の組換えクローニングである。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は１０〜１０００倍向上した。他の実施形態では、効率は１０〜５００倍向上した。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は、１０〜１００倍向上した。
【００１５】
さらなる又は別の実施形態においては、そのような方法で用いられる電界は、パルス電場である。ある実施形態では、パルス電場は、パルス電圧を用いて生成され、一方、他の実施形態では、そのようなパルス電場は、パルス電流により生成される。他の実施形態では、そのようなパルス電場は、パルス電力により生成される。さらなる又は別の実施形態においては、そのような方法で用いられる電界は、一定の電界である。ある実施形態では、そのような一定の電界は、一定の電圧を印加することにより生成される。ある実施形態では、そのような一定の電界は、一定の電流を流すことにより生成される。他の実施形態では、そのような一定の電界は、一定の電力を供給されることにより生成される。
【００１６】
さらなる又は別の実施形態においては、電気泳動ゲルはアガロースを含み、一方、他の実施形態では、電気泳動ゲルはポリアクリルアミドを含む。さらに他の実施形態では、電気泳動ゲルはアガロース及びポリアクリルアミドを含む。ある実施形態では、電気泳動ゲルのそれぞれのローディングウェルの幅は、３ｍｍから５ｍｍであり、電気泳動ゲルにおけるそれぞれのローディングウェルの高さは、１ｍｍから２．５ｍｍである。ある実施形態では、電気泳動ゲルのそれぞれの収集ウェルの幅は、３ｍｍから５ｍｍであり、電気泳動ゲルにおけるそれぞれの収集ウェルの高さは、１ｍｍから２．５ｍｍである。ある実施形態では、電気泳動ゲルのそれぞれのローディングウェルの容量は１０μＬから３０μＬである。ある実施形態では、電気泳動ゲルのそれぞれの収集ウェルの容量は１０μＬから３０μＬである。
【００１７】
他の態様において、電気泳動ゲルから生体分子又はバンドを単離する電気泳動カセットが本明細書で提供される。そのようなカセットは、壁を有する分離チャンバであって、この分離チャンバの少なくとも一つの壁が少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一列の収集開口の配列を備える分離チャンバと、この分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルと、電気泳動ゲルの中の少なくとも一列のローディングウェル及び少なくとも一列の収集ウェルを含むウェルの配列と、を含む。それぞれのローディングウェルは、ローディング開口の下に配置され、それぞれの収集ウェルは、収集開口の下に配置され、ローディングウェルのそれぞれは、電気泳動レーンにおいて少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる。収集ウェルは、液体で満たされており、少なくとも二つの電極は、少なくとも一つのアノード及び少なくとも一つのカソードであり、ウェルの配列及び開口の列は、電極の間に配置されている。壁の上の少なくとも一つのマーキングは、少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一つの収集開口を含む開口の列を有する。少なくとも一つのマーキングは、少なくとも一列のローディング開口及び少なくとも一つの収集開口との間に配置される。他の実施形態においては、マーキング又は複数のマーキングは、電気泳動レーンの間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本明細書で開示される方法に用いられる一つの実施形態に係る電気泳動カセットの概略図である。
【図２】図２Ａ及びＢは，本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセットの２つの実施形態の断面外略図（図１のＩＶ線に沿う）である。
【図３】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた一つの収集ウェル（ＣＷ）による分離及び単離方法の概略代表図であり、ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンド、＊＊は関心対象の第２バンドを示す。
【図４】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた一つの収集ウェル（ＣＷ）による分離及び単離方法の概略代表図であり、ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンド、＊＊は関心対象の第２バンドを示す。
【図５】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた二つの収集ウェル（ＣＷ１及びＣＷ２）による分離及び単離方法の概略代表図であり、関心対象のバンドはＣＷ１においては分解されなかった。ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンド、＊＊は関心対象の第２バンドを示す。
【図６】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた三つの収集ウェル（ＣＷ１、ＣＷ２及びＣＷ３）による分離及び単離方法の概略代表図であり、関心対象のバンドはＣＷ１においては分解されなかった。ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンド、＊＊は関心対象の第２バンドを示す。
【図７】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた一つの収集ウェル（ＣＷ）による二次元の分離及び単離方法の概略代表図であり、ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンドを示す。
【図８】一つのローディングウェル（ＬＷ）に関連付けられた一つの収集ウェル（ＣＷ）による別の二次元の分離及び単離方法の概略代表図であり、ｔは時間を示し、点線は時間が経過したことを示し、＊は関心対象の第１バンドを示す。
【図９】図９Ａ〜Ｆは本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセットの開口及びウェルパターンの概略代表図である。
【図１０】図１０Ａ〜Ｅは、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセットの開口及びウェルパターンの概略代表図であり、ローディングウェル（ＬＷ）と収集ウェル（ＣＷ）の相対的な位置が示されている。
【図１１】図１１Ａ〜Ｆは本明細書で開示される二次元の分離及び単離方法に用いられる電気泳動カセットの開口及びウェルパターンの概略代表図である。
【図１２】図１２Ａ〜Ｅは、本明細書で開示される二次元の分離及び単離方法に用いられる電気泳動カセットの開口及びウェルパターンの概略代表図であり、ローディングウェル（ＬＷ）と収集ウェル（ＣＷ）の相対的な位置が示されている。
【図１３】図１３Ａ〜Ｃは、関心対象の８００ｂｐ（第４バンド）の単離及び収集を表す画像である。図１３Ａは、収集ウェルを通過した第１バンド（１００ｂｐ）、第２バンド（２００ｂｐ）及び第３バンド（４００ｂｐ）の画像である。図１３Ｂは、収集ウェルに入った第４バンドの画像である。図１３Ｃは、他のＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（エチジウムボロマイドを含む２％の二重結合）上を移動する８００ｂｐの第４バンドの画像である。
【図１４】図１４Ａ〜Ｃは、予め染められた〜２１ｋＤプロテインマーカーの単離及び収集を示す画像である。図１４Ａは、収集ウェルの端の〜２１ｋＤプロテインマーカー（ピンクバンド）の画像である。図１４Ｂは、収集ウェルの〜２１ｋＤプロテインマーカーの画像である。図１４Ｃは、異なるゲルの上を移動する〜２１ｋＤプロテインマーカーのＴの画像である。
【００１９】
本方法及び組成物の特徴及び利点は、本方法の原理、組成物、装置、機械が用いられる実施形態を記載した明細書の詳細な説明と、これに添付される図面を参照することによりさらによく理解されるであろう。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
発明の詳細な説明
電気泳動を用いてサンプル成分を分離した後、電気泳動カセットに含まれるサンプル成分を電気泳動ゲルから分離、単離、収集するのに利用できる電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法が本明細書で開示される。本明細書で開示される方法を用いて分離、単離、収集されるサンプル成分は、電気泳動で分離可能なすべての分子をいう。そのような分子としては、限定されないがペプチド、ポリペプチド、プロテイン、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡやＲＮＡなどの生体分子を含む。これらの電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法は、これまでのゲル−分離バンドにおける生体分子の単離方法よりも、より単純で効率的な方法を提供する。電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法は、特に使い捨ての商業的な製品に適している。
【００２１】
本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、電気泳動ゲルを用いて他の分子から分離可能なすべての分子を分離し、単離し、収集するのに用いられる。電気泳動分離は、例えば、電気泳動の移動度（すなわち電荷）、分子量（すなわち質量電荷比）又はこれらの組み合わせにおける違いに基づいている。例えば、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法は、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ及、ＲＮＡのような核酸、ペプチド、ポリペプチド、プロテインなどを分離、単離及び収集するのに用いられる。加えて、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法は、オリゴヌクレオチド、ＤＮＡ、ＲＮＡのような核酸、ペプチド、ポリペプチド、及びプロテインを、汚染されている又は汚染されていない他の荷電された（プラスの電荷又はマイナスの電荷）又は非荷電の（中性の）材料から精製するのに用いられる。
【００２２】
定義
他に定義されていない限り、本明細書で用いられるすべての技術的及び化学的用語は、本発明が属する分野の当業者によって共通して理解される意味と同じ意味を有する
一般的に、本明細書で用いられる用語はこの分野で公知であり共通して用いられているものである。例えば「上」及び「下」、「トップ」及び「底」、「上に」「下に」又は「上側」又は「下側」などの方向の用語は、装置を使用する間の部品の方向について言及する。用語が単数で用いられている場合は、発明者はその用語の複数の場合も意図している。参照として援用された文献に用いられた用語及び定義と相違があった場合には、本出願で用いられた用語が本明細書において与えられる定義となる。開示の全体を通して採用された次の用語は、特に示されない限り、次のような意味を有するものと理解されるべきである。
【００２３】
本明細書で用いられる用語「サンプル」は、電気泳動ゲルを用いて分離しうる複数のユニークな分子種の混合を言う。例えば、サンプルは核酸の混合、オリゴヌクレオチドの混合、ＤＮＡの混合、ＲＮＡの混合、又はこれらの組み合わせであってもよい。加えて、例えば、サンプルは、アミノ酸の混合、ペプチドの混合、プロテインの混合又はこれらの組み合わせであってもよい。また、例えば、サンプルは分子種の混合及び複数の汚染物質であってもよい。
【００２４】
本明細書で用いられる用語「室温」は２０℃から２５℃の範囲の温度を指す。
【００２５】
本明細書で用いられるバイオポリマー又は生体分子とは、限定されないが、核酸、プロテイン、多糖類、脂質、又は他の高分子を含む。核酸とはＤＮＡ，ＲＮＡ，オリゴヌクレオチド及びそのフラグメントと類似物を含む。核酸配列はゲノムのＤＮＡ、ＲＮＡ、ミトコンドリアの核酸、葉緑体の核酸又は分離された遺伝材料を有する他の細胞小器官であってもよい。
【００２６】
本明細書において用いられるプロテインは、複合の、一つ以上の長い、折りたたみポロペプチド鎖を含む３次元の物質である。鎖は、アミノ酸と呼ばれる小さな化学的単位を含む。すべてのアミノ酸は炭素、水素、酸素及び窒素を含む。一部は硫黄も含む。「ペプチド」は、２又はそれ以上のアミノ酸を含む化合物である。アミノ酸は、ペプチド鎖を形成するように一列に互いに繋がっている。ペプチドの生物学的な生成に関わる２０の天然の異なるアミノ酸があり、どのアミノ酸もペプチド鎖を形成するために順に繋がっている。ペプチドの生物学的な生成において採用される天然のアミノ酸は、すべてＬ−構造を有する。合成ペプチドは、従来の合成方法を採用し、Ｌ−アミノ酸、Ｄ−アミノ酸、又は二つの異なる構成のアミノ酸の多様なバリエーションを用いて準備し得る。あるペプチド鎖は、数アミノ酸単位しか含まない。短いペプチド鎖、例えば１０未満のアミノ酸単位を有するものは、しばしば「オリゴペプチド」と呼ばれ、接頭辞「オリゴ」は「少ない」を意味する。多くの、例えば１００まで又はそれ以上のアミノ酸の単位を含む他のペプチド鎖は、「ポリペプチド」と呼ばれる。接頭辞「ポリ」は「多い」を意味する。さらに一定数のアミノ酸の単位を含む他のペプチド鎖は、その一定数を意味する接頭辞を用いて、例えばオクタペプチドと呼ばれ、ここで、接頭辞「オクタ」は８を意味する。慣例として「ポリペプチド」は３又はそれ以上のアミノ酸を含むあらゆるペプチドと考えられる。「オリゴペプチド」は通常、「短い」ポリペプチド鎖の特別な種類であると考えられている。このように、本明細書では、「ポリペプチド」の記載はオリゴペプチドも含むと理解される。さらに、「ペプチド」へのいずれの言及も、ポリペプチド、オリゴペプチドを含む。各異なるアミノ酸配列は、異なるポリペプチド鎖を形成する。ある限定されない例示では、ポリペプチドは４０から４０００のアミノ酸、５０から３０００のアミノ酸又は７５から２０００のアミノ酸を含む。
【００２７】
本明細書で用いられる「核酸分子」は、リボヌクレオシド（アデノシン、ジアノシン、ウリジン、シチジンの「ＲＮＡ分子」）又はデオキシヌクレオシド（デオキシアデノシン、デオキシジアノシン、デオキシチミジン、デオキシシチジンの「ＤＮＡ分子」）、又は単鎖又は２重鎖のらせん形のそのリン酸エステル類似物（ホスホロチオエート、チオエートなど）のリン酸エステルの重合体を言う。２重鎖のＤＮＡ−ＤＮＡ，ＤＮＡ−ＲＮＡ，及びＲＮＡ−ＲＮＡのらせんが可能である。核酸分子という用語、特にＤＮＡ又はＲＮＡ分子は、分子の第一又は第二次構造を言うものであり、特定の第三次構造に制限するものではない。このように、この用語は２重鎖のＤＮＡ分子を含み、とりわけ、線状又は環状のＤＮＡ分子（すなわち制限フラグメント）、プラスミド、及び染色体を含む。特に２重鎖のＤＮＡ分子の構造を論じる場合、配列はＤＮＡの非転写鎖（ｍＲＮＡと相同の配列を有する鎖）に沿って５’から３’の方向に配列を与える通常の慣例に従って開示されてよい。「遺伝子組換えＤＮＡ分子」は、分子の生物学的な操作を受けたＤＮＡ分子である。（Ｓａｍｂｒｏｏｋら、Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｃｌｏｎｉｎｇ，  Ａ  ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｍａｎｕａｌ，  Ｃｏｌｄ  Ｓｐｒｉｎｇ  Ｈａｒｂｏｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ  Ｐｒｅｓｓ参照）
【００２８】
本明細書で用いられる用語「並べられた」又は「並び」は、少なくとも二つの対象物が、線状に配置されていることを言う。本明細書において対象物が並んでいる、又は並んで、とは、それらの中心がこの線から対象物の幅の５０％までずれる場合のことを言う。
【００２９】
本明細書で用いられる「カオトロピック剤」又は「カオトロプ」とは、プロテイン又は核酸の第二次又は三次構造を変更させることができるものである。
【００３０】
本明細書で用いられる「汚染物質」とは、本明細書で説明される方法及び装置を用いて単離又は収集されていないサンプルのすべての成分を言う。例えば、汚染物質は、塩、バッファ、プロテイン、ペプチド、核酸及びアミノ酸を含む。
【００３１】
本明細書で用いられる用語「電気泳動レーン」とは、ローディングウェルとこれに対応する収集ウェルとの間の領域を言う。ローディングウェル又は収集ウェルの幅は、（どちらが大きくとも）電気泳動レーンの幅を規定する。
【００３２】
生体分子及び／又はサンプルバンドの単離の方法
電気泳動ゲルからサンプル成分を分離、単離、収集する電気泳動システム、アセンブリ、装置、カセット及び方法の実施形態を以下に詳細に述べる。これらの例は、添付図面に示される。
【００３３】
本明細書で開示される方法は、一つはローディングウェルでもう一つは収集ウェルの２つのウェル方法である。また、方法は、二つ以上のローディングウェル及び二つ以上の収集ウェルを有する電気泳動ゲルの複数のウェル方法であってもよい。２つのウェル方法及び複数のウェル方法の、多様な実施形態がここに示される。
【００３４】
本明細書で提供される一つの態様は、電気泳動ゲルから生体分子又はサンプルバンドを単離する方法であり、方法は、
（１）電気泳動カセットが、（ｉ）壁の少なくとも一枚が、少なくとも一列のローディング開口と少なくとも一列の収集開口を有する、壁を備える分離チャンバと；（ｉｉ）分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルマトリックスであって、少なくとも一列のローディングウェルと少なくとも一列の収集ウェルを有し、それぞれの収集ウェルが収集開口を通してアクセス可能であり、それぞれのローディングウェルが電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる、電気泳動ゲルマトリックスと；（ｖｉ）ウェル及び開口の列がこれらの電極の間に配置されている、二つの電極とを含む、閉じられた電気泳動カセットを提供又は取得する工程と、
（２）関心対象の生体分子（プロテインなど）を含む複数の成分のサンプルを、少なくとも一つのローディングウェルに、電気泳動カセットの少なくとも一つのローディング開口を通してロードする工程と、
（３）二つの電極の間に電界を印加し、収集ウェルへ生体分子の電気泳動での移動を行わせる工程と、
（４）収集ウェルから関心対象の生体分子又はバンドを有する液体を、収集開口を通して除去し、それによって関心対象の生体分子又はバンドを単離する工程と、
を含む。
【００３５】
ローディングウェルは、通常、マイクロピペッタ（微量分注入器）のようなマイクロリッタースケールの液体を取り扱う器具の先端が開口を通り、ウェルに液体を分注できるように、ローディング開口の下に配置されて、ローディング開口を通してアクセス可能である。収集ウェルは、通常、マイクロピペッタ（微量分注入器）のようなマイクロリッタースケールの液体を取り扱う器具の先端が開口を通り、ウェルから液体を除去できるように、収集開口の下に配置されて、収集開口を通してアクセス可能である。
【００３６】
本発明の方法を使用している間、電界が印加されると、液体は収集ウェルに存在する。このため、本方法は、通常収集ウェルを、収集開口を通して水又はバッファのような液体で満たす工程を含む。
【００３７】
本明細書に開示される方法において用いられる電気泳動ゲルカセットの限定されない例示として、かつ使用されるカセットにおける限定されない装置の例として、米国特許第５，５８２，７０２号、米国特許第５，８６５，９７４号、米国特許第６，５６２，２１３号が開示され、それぞれ、その全体が参照としてここに援用される。
【００３８】
ある実施形態において、本明細書に開示される方法において用いられる電気泳動カセットは、閉じられた電気泳動カセットである。閉じられた電気泳動ゲルカセットは、少なくとも４枚の壁を有し、壁によって囲まれた分離チャンバを形成するように壁は密閉されており、分離チャンバは、そこに形成される少なくとも２つのウェルを有する電気泳動ゲルマトリックスを含む。さらに、そのようなカセットの少なくとも一枚の壁は、分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルに形成されたウェルへ、カセットの外部からアクセスするため、又はカセットの内部の空の分離チャンバにカセットの外部からアクセスするために、開孔（本明細書で開口とも呼ばれる）の配列を有する。そのような閉じられたカセットはまた、電気泳動分離を引き起こすのに必要な、またある実施形態においては、分離されたサンプルバンドを目で見ることができるようにするのに必要なすべての化合物を含む。また、そのような閉じられたカセットは使い捨て可能である。ある実施形態では、電気泳動ゲルは、外部の供給元から入手する分離チャンバに投入／重合され、他の実施形態では、分離チャンバは最終消費者が電気泳動ゲルを分離チャンバに投入／重合するまでは、電気泳動ゲルの使用前には電気泳動カセットを含まない。
【００３９】
図１及び図２は、本明細書で開示される方法において用いられる閉じられたカセットの一実施形態を示す。図１は、外観図であり、図２は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。カセット１０は、それぞれが所定の厚みを有する底壁１９、側壁１２、１４、及び上壁１８を有する３次元の分離チャンバを備える。カセット１０は、実質的に壁１２、１４、１６及び１９に囲まれて閉じられているが、本明細書で開示されるように開口（３６及び３７）をも含み、選択的に通気孔（３４及び／又は３２）を含むこともできる。壁の厚さは０．１〜１０ｍｍであり、ある実施形態では１．５ｍｍである。他の実施形態では、厚さは９ｍｍ、８ｍｍ、７ｍｍ、６ｍｍ、５ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、２ｍｍ、又は１ｍｍである。
【００４０】
カセット１０の長さは、５０から２００ｍｍの範囲である。カセット１０の幅は５０〜１５０ｍｍの範囲であり、カセット１０の高さは、１〜１０ｍｍの範囲である。一実施形態では、カセット１０の長さ、幅及び高さは、それぞれ１６０ミリメーター（ｍｍ）、１００ｍｍ及び６ｍｍである。他の実施形態では、カセット１０の長さ、幅及び高さは、それぞれ１００ミリメーター（ｍｍ）、８０ｍｍ及び６ｍｍである。他の実施形態では、カセット１０の長さ、幅及び高さは、それぞれ１００ｍｍ、８０ｍｍ及び６ｍｍである。他の実施形態では、カセット１０の長さ、幅及び高さは、それぞれ１０８ｍｍ、１３５ｍｍ及び６．７ｍｍである。
【００４１】
カセット１０は、選択的に通気孔３２及び３４を含み、電極２３及び２１で電気化学反応のゆえに、電気泳動の間に生じる可能性のある気体分子（酸素及び／又は水素）を逃がすことができる。ある実施形態では、通風孔は、０．５〜２ｍｍの径の範囲にわたり、他の実施形態では、通風孔は、０．５〜１ｍｍの径の範囲にわたる。他の実施形態では、通風孔は、１〜２ｍｍの径の範囲にわたり、一実施形態では、通風孔は、１ｍｍ径である。ある実施形態では、各電極に関連する通風孔の数は、１〜１０個であってよい。他の実施形態では、各電極に関連する通風孔の数は、１〜６個であってよく、他の実施形態では、各電極に関連する通風孔の数は、１〜３個であってよい。また他の実施形態では、各電極に関連する通風孔の数は、１〜２個であってよく、他の実施形態では、一つの通風孔がそれぞれの電極と関連している。通風孔又は孔は、電極上のどこに位置してもよく、図１は本明細書に開示される方法において用いられるカセットに含まれる通風孔の位置に関し、二つの可能な実施形態を示している。
【００４２】
ある実施形態では、開口３６は、ローディング開口であり、開口３７は、収集開口である。他の実施形態では、開口３６は、収集開口であり、開口３７は、ローディング開口である。カセット１０は、開口３６及び３７から所定の距離を離れた位置に配置されるマーキング２５を含んでよい。図１及び図２に示されるある実施形態では、マーキング２５は収集開口３７から所定の距離を離れて配置されているが、そのようなマーキングはローディング開口３６から所定の距離を離れて配置されていてもよい。図１及び図２に示される限定されない実施形態において、マーキング２５は、開口３６及び３７と平行な線に沿って開口３６及び３７の間に配置されているが、開口３６及び３７と直接的に位置合わせをされているわけではない（図１参照）。また、別の実施形態においては、マーキング２５は開口３６及び３７の間に配置されており、開口３６及び３７と直接的に位置合わせをされている。他の実施形態では、マーキング２５は開口３６及び電極２１の間に配置されており、他の実施形態では、マーキング２５は開口３７及び電極２３の間に配置されている。さらに他の実施形態では、マーキング２５は、電極２１及び２３の間であればどこに配置されていてもよい。そのようなマーキングの機能が本明細書に開示される。開口からマーキングまでの距離は１〜１００ｍｍである。ある実施形態では、距離は１〜７５ｍｍの範囲であり、他の実施形態では、距離は１〜５０ｍｍの範囲である。他の実施形態では、距離は１〜２５ｍｍの範囲であり、他の実施形態では、距離は１〜１０ｍｍの範囲である。他の実施形態では、距離は１〜５ｍｍの範囲であり、一実施形態では、距離は１ｍｍである。
【００４３】
図２Ａ及図２Ｂの断面図６０に示されるように、分離チャンバは電気泳動ゲルマトリックス１６を含む。これは適切なものであればどのような電気泳動ゲルマトリックス１６であってもよく、以下に論じられる。分離チャンバは、符号２１及び２３の２つの導電可能な電極を含み、外部の直流（ＤＣ）電源に接続された場合、電気泳動の分離に必要な電界を印加する。図１及び図２に示される実施形態において、電極２１はカソードであり電極２３はアノードである。しかしながら、他の実施形態では、電極２１はアノードであり電極２３はカソードである。
【００４４】
分離チャンバは、符号２０及び２２のイオン交換マトリックスを選択的に含んでもよい。図１から３で示される実施形態では、電極２１はカソードであり電極２３はアノードであり、マトリックス２０はカチオン交換、マトリックス２２はアニオン交換マトリックスである。しかしながら、他の実施形態では、電極２１はアノードであり電極２３はカソードであり、マトリックス２０はアニオン交換、マトリックス２２はカチオン交換マトリックスである。
【００４５】
分離チャンバはまた、それぞれ独立して、電気泳動ゲルマトリックスで占められているか、占められていないか、又はバッファで占められている内部容積２９及び３０を選択的に含む。占められていない内部容積２９、３０は、電気泳動の間に発生した気体が蓄積する容積として用いられてもよい。あるいは、上述したように、カートリッジ１０は、選択的に、容積２９及び／又は３０に蓄積された気体を通気する少なくとも２つの通気孔３２及び３４（各電極に一つの孔）を含んでもよい。カセット１０が通気孔３２及び３４を含む場合、これらは電気泳動が始まる直前に開けられ、テストが完成した後に閉じられることが、汚染の可能性を低減するうえで好ましい。
【００４６】
さらに、カートリッジ１０は、電極２１を支持する傾斜部２７を備えてもよい。傾斜部２７は、電極２１と電極２１の上を覆うイオン交換マトリックス２２の表面とが持続的に接触することを容易にする。これにより、電極２１の近傍で発生した気泡は、放出されると直ちに空の容積３０の方へ向かう。ある実施形態では、傾斜部２７は、カートリッジ１０と一体的に形成され、かつ約４５度の角度で底壁１９の方へ傾斜している。
【００４７】
また、図２Ａ及び図２Ｂにおける断面図６０に示されているのは、電気泳動ゲルマトリックス１６に形成されているウェル３８及び３９である。このようなウェルは開口３６及び３７の下に配置されている。図１に示されるように、開口３６及び３７とこれに対応するウェル３８及び３９は、二列に構成され、一列は電気泳動分離を受ける生体分子のサンプルを導入するために用いられ、他の列は関心対象の生体分子又は個体群を収集するために用いられる。しかしながら、本明細書において開示される方法に用いられる開口及びウェルの構成は、２列に限定されるものではなく、本明細書において論じられる様々な種類の配列のような他の構成を含むこともできる。一実施形態では、カートリッジ１０は複数の開口及び複数のウェルを含み、複数の開口及び複数のウェルは１〜２００個の開口と１〜２００個のウェルである。他の実施形態では、複数の開口及び複数のウェルは１〜１００個の開口と１〜１００個のウェルである。また他の実施形態では、複数の開口及び複数のウェルは１〜５０個の開口と１〜５０個のウェルである。ある実施形態では、カートリッジ１０は開口９６及びウェル９６を含み、ある実施形態では、カートリッジ１０は開口４８及びウェル４８を含む。開口３６、３７及びウェル３８、３９の寸法は本明細書で論じられるが、しかしながら、ある実施形態では、ウェル３８、３９は０．５〜５ｍｍ幅の寸法を有し、１〜５ｍｍの長さで、３〜５ｍｍの深さである。
【００４８】
ウェルは適切な方法であればいずれの方法でも形成できる。例えば電気泳動ゲルマトリックスがまだ液体の状態の場合に、電気泳動ゲルマトリックスのアセンブリの間、分離チャンバ内で「コーム」を電気泳動ゲルマトリックス１６に導入することにより形成される。「コーム」は上壁１８の開口を経由して電気泳動ゲルマトリックス内へ突出するように配置される突出する歯を有する。マトリックスがコーム状の特徴の周囲でゲル状に固体化する場合に、ウェルが電気泳動ゲルマトリックス内に形成される。コームが電気泳動ゲルマトリックス及び開口から引き抜かれた場合に、ウェルは、サンプル、バッファ又は水のような液体をロード可能である。コームはローディングの直前に取り除かれてもよく、ローディングの一定時間前に取り除かれてもよい。例えばローディングの５秒前から１日前、ローディングの１０秒前から１２時間前、ローディングの１０秒前から３０分前、に取り除かれてもよい。あるいは、コームは電気泳動ゲルマトリックス及び開口から引き抜かれ、カセット（開口及び対応するウェルを含む）の上はテープで覆われて、潜在的な汚染からウェルを密閉し保護することとなる。密閉テープはその後ローディングの直前に除去される。又はローディングの数時間前に除去してもよい。例えば、ローディングの５秒前から１日前、ローディングの１０秒前から１２時間前の範囲である。
【００４９】
本明細書で開示される関心対象の生体分子の分離、単離、又は収集の方法において、開口３６、３７及びウェル３８、３９はローディング又は収集の開口又はウェルのいずれにも設定することができる。対応するローディングウェルの下に配置されるローディング開口は、サンプルをローディングウェルにロードするために用いられる。一方、収集開口は、収集開口の下に配置された収集ウェルから関心対象の生体分子を収集するために用いられる。
【００５０】
図１及び図２を参照すると、本明細書で開示される関心対象の生体分子の分離、単離、収集の方法は、次のようなものである。電気泳動の分離前に、生体分子のサンプルは、ローディング開口３６を経由してローディングウェル３８に配置される。一方、バッファ又は水のような液体が、収集開口３７を経由して収集ウェル３９に配置される。使用されていないいずれのローディングウェルも、液体で満たしてもよい。電極２１及び２３に接続された外部の電源は、サンプル成分の電気泳動での移動を行い、電気泳動で分離した成分を検出したバンドに移動させるために、電源をオンにして必要な電界を供給する。それぞれのバンドは、それぞれ単一の生体分子種を有し、又は電気泳動で移動する類似する特徴を有する種の混合を含んでもよい。電気泳動の分離は、関心対象の生体分子を含む関心対象のサンプルバンドが収集ウェル３９に入るまで続けることができ、その時点で電源はオフにされる。収集ウェル３９内の液体は収集開口３７を通じて除去される。収集ウェル３９から除去された液体は、関心対象の生体分子を含む関心対象のサンプルバンドを含んでいる。収集されたサンプルバンドは、分析的評価に使用されるか、クローニングのような生物学的処理に用いられる。ある実施形態では、生化学的処理は、制限酵素のクローニングであり、他の実施形態では、生化学的処理は、ハイスループットの再結合クローニングである。ある実施形態では、生化学的処理は、ＴＯＰＯ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の制限クローニングであり、一方、他の実施形態では、生化学的処理とは、ＧＡＴＥＷＡＹ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の組換えクローニングである。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は１０〜１０００倍向上した。他の実施形態では、効率は１０〜５００倍向上した。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は、１０〜１００倍向上した。さらに、必要な場合は、収集されたサンプルは、本明細書で開示された方法を繰り返すことでさらに精製される。電源は、通常は直流（ＤＣ）電源である。
【００５１】
他の実施形態では、収集ウェル３９は液体で再度満たされることができ、直流（ＤＣ）電源が再度入れられて、電気泳動ゲルマトリックス１６に残存しているバンドの移動及び分離を継続する。電気泳動の分離は関心対象の異なる生体分子を含む関心対象の異なるサンプルバンドが収集ウェル３９に入るまで続けることができ、その時点で直流（ＤＣ）電源が再度オフにされる。収集ウェル３９の内部の液体は、収集開口３７を通して除去され、収集されたサンプルバンドは上述したようにして用いられる。
【００５２】
別の実施形態では、収集ウェル３９に液体を再度充満させることができ、直流（ＤＣ）電源を再びオンにし、極性が逆にされる。関心対象の異なる生体分子を含む関心対象の異なるサンプルバンドがウェル３９に入るまで電気泳動分離を継続してもよい。入った時点で電流（ＤＣ）電源を再びオフにする。収集ウェル３９内の液体は収集開口３７を通して除去し、収集したサンプルバンドは上述した方法で使用しても良い。
【００５３】
別の実施形態では、関心対象のバンド、又はその一部が電界を終了させる前に収集ウェルを通過して移動した場合に、上記の逆のモードを適用することができる。そのような実施形態では、電界は逆にされ、収集し損なったバンド又はその一部は、収集ウェルに戻るように移動し、上述したようにして収集される。
【００５４】
他の実施形態では、上に開示された逆のモードは、収集ウェルの幅よりも大きな幅を有するバンドを有する拡散したバンドの収集の生産性を向上させるのに用いられる。そのような実施形態では、関心対象の拡散したバンドは、最後尾が収集ウェルに入るまで、収集ウェルを通過して移動され、電界が終了され、収集ウェル内部の液体が除去される。収集ウェルはそれからまた液体で満たされ、電界は電極を逆にして、再度印加される。関心対象のバンドの残りの部分は収集ウェルに戻り、上述の方法で収集される。これらの実施形態は関心対象のバンドを収集し単離するために２つのフラクションを用いるが、関心対象のバンドを収集し単離するフラクションの数は３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上であってもよいことは理解されている。ある実施形態では、使用されるフラクションの数は、収集ウェルの幅と比較した移動するバンド幅に依存する。バンドが広ければ、より多くのフラクションが必要とされる。
【００５５】
他の実施形態では、拡散したバンドの収集の生産性には、逆のモードは用いない。そのような実施形態では、関心対象の拡散したバンドは、先導する端部が収集ウェルから出ようとするまで、収集ウェルの中に移動することを許される。そこで電界が終了され、収集ウェル内部の液体は除去される。収集ウェルはそれから液体で再度満たされ、電界が再度印加される。これらの実施形態は関心対象のバンドを収集し単離するために２つのフラクションを用いるが、関心対象のバンドを収集し単離するフラクションの数は３、４、５、６、７、８、９、１０又はそれ以上であってもよいことは理解されている。ある実施形態では、使用されるフラクションの数は、収集ウェルの幅と比較した移動するバンド幅に依存する。バンドが広ければ、より多くのフラクションが必要とされる。
【００５６】
別の実施形態では、マーキング２５は、収集開口３７からマーキング２５までの距離をサンプルバンドの電気泳動の移動率で割ることにより、関心対象のバンドが収集ウェル３９に入る時間を計算するのに用いられる。
【００５７】
図３から６は、本明細書で開示される電気泳動ゲルから生体分子及び／又は１つ又は複数のバンドの単離方法の限定されない実施形態の図である。２つのウェル方法が図３に示されており、サンプルは、電気泳動カセットのローディング開口を通して、電気泳動カセットに入った電気泳動ゲル内のローディングウェル（ＬＷ）にロードされる。サンプルは電気泳動で分離されるべき少なくとも２つのユニークな分子種を含んでいると考えられるし、通常含んでいる。少なくとも一つのユニークな分子種は、サンプル成分が分離された後、電気泳動ゲルから単離される。電界を印加させるより前に（ｔ＝０）、サンプルは、電気泳動ゲルの中のローディングウェルに配置され、水又はバッファが収集ウェル（ＣＷ）にロードされる。電界はその後印加されて、サンプル成分は収集ウェルに向かって移動を始める。いくらか時間が経過した後、（ｔ１＞ｔ０）サンプル成分は、収集ウェルに向かって移動し続けながら、個々のバンドに分離する。サンプル成分の電気泳動分離及び移動は、関心対象のバンドのサンプル成分（＊で示される）が、ある時間（ｔｎ）で収集ウェルに移動するまで継続され、そこで電界は終了される。図３から６の大きな点線は時間の経過を指すことに注意されたい。収集ウェル内のサンプル成分は、除去されて、さらに適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。
【００５８】
関心対象の成分バンドより先に移動するどんなサンプル成分のバンドも、収集ウェルを通過して移動し、電気泳動ゲルに戻り、ゲルの中で移動し続ける。図３に示される実施態様では、もしそのような成分が関心対象の成分で、第１の関心対象のバンドを除去した後のものである場合には、収集ウェルは水又はバッファで再度満たされて、そのバンドが収集ウェルに戻ってくるように電界の電極は逆にされる（ｔｎ＋１）。関心対象の第２バンドが収集ウェル内にある場合は、電界は再度終了され、かつ第２バンドはある時間で（ｔｎ−ｍ）収集ウェルから除去される。
【００５９】
２つのウェル方法の他の実施形態は、図４に示される。サンプルは、電気泳動ゲル内に配置されるローディングウェルにロードされ、かつサンプル成分が分離された後、少なくとも２つの関心対象のサンプルバンドが、電気泳動ゲルから除去される。電界を印加させるより前に（ｔ＝０）、サンプルは電気泳動ゲルの中のローディングウェルに配置され、水又はバッファが収集ウェル（ＣＷ）にロードされる。電界はその後印加されて、サンプル成分は収集ウェルに向かって移動を始める。いくらか時間が経過した後（ｔ１＞ｔ０）、サンプル成分は、収集ウェルに向かって移動し続けるにしたがって、個々のバンドに分離する。サンプル成分の電気泳動分離及び移動は、関心対象のバンドである第１サンプル成分（＊で示される）が収集ウェルに移動するまで（ｔ３＞ｔ２）継続され、そこで電界は終了される。収集ウェル内のサンプル成分は、除去されて、次に適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。収集ウェルは、それから水又はバッファで再度満たされ、関心対象の第２バンドが収集ウェルに移動するまで（ｔｎ）電界が再度印加され、その時点で電界が終了され、第２サンプル成分は、収集ウェルから除去される。第２サンプル成分は、さらに適用可能な種々の分析的技術で分析されてもよいか、又は化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。再度、関心対象のバンドより先に移動した任意のサンプルは、上述に開示のように極性を逆にすることによって電気泳動ゲルから単離及び除去されることができる。
【００６０】
図５は、関心対象の少なくとも２つのサンプル成分を分離、単離、収集する複数のウェル方法の限定されない実施形態を示す。ここでは、サンプル成分は、収集ウェルに移動する前には分解されていない。本実施形態で開示される複数のウェル方法では、一つのローディングウェル（ＬＷ）と電気泳動レーンで互いに並ぶ二つの収集ウェル（ＣＷ１及びＣＷ２）を有する電気泳動ゲルを用いる。この本実施形態では、電界を印加するより前に（ｔ＝０）、サンプルは電気泳動ゲルの中のローディングウェルに配置され、水又はバッファが収集ウェル（ＣＷ１及びＣＷ２）にロードされる。電界はその後印加されて、サンプル成分は収集ウェルに向かって移動を始める。時間の経過後、（ｔ１＞ｔ０）サンプル成分のほとんどは個々のバンドに分離されるが、関心対象の２つの成分は分解されずに残存している。サンプル成分は、第１収集ウェル（ＣＷ１）に向かって移動し続け、関心対象の２つの成分がＣＷ１に入った場合（ｔ２＞ｔ１）、これらは分解されずに残存している。サンプル成分の電気泳動による分離及び移動は、関心対象の第１バンド（＊で示される）及び第２バンド（＊＊で示される）が分解し、関心対象の第１バンドがある時間（ｔ３＞ｔ２）で第２収集ウェル（ＣＷ２）に入るまで継続される。電界は終了され、第１サンプル成分は、ＣＷ２から除去され、次に適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。収集ウェルはその後水又はバッファで再び満たされ、関心対象の第２バンドがある時間（ｔｎ）でＣＷ２に入るまで電界は再度印加される。入った時点で電界は終了され、第２サンプル成分は収集ウェルから除去される。第２サンプル成分はさらに適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられてよい。再び、関心対象のバンドより前に移動したどのサンプルバンドも、上述したように電極を逆にすることによって、電気泳動ゲルから単離され、除去され得る。
【００６１】
上に開示され、図５で例示された方法は、ＣＷ１に届くより前に分解された成分を含む、３つ以上の関心対象の成分の単離に適用できることが理解される。さらに、分解しにくいサンプル成分は、上に開示の複数のウェル方法を用いるよりも２つのウェル方法を用いた方が分離、単離、収集されやすいことが理解される。２つのウェル（ローディングウェル及び収集ウェル）の間の距離が大きくなるので、サンプル成分は分解しやすくなるからである。あるいは、ゲルの組成及び／又は電界は、サンプル成分の分離の特徴に影響を与えるように、変更してもよい。これにより、サンプルバンドの分解及び関心対象の１つ又は複数のバンドの収集が可能になる。
【００６２】
関心対象のサンプル成分がＣＷ２に入る前に分解されていない場合のために、第３収集ウェル（ＣＷ３）を含む、複数のウェル方法の他の実施形態が図６に示される。図６に示す関心対象の２つのサンプル成分は、上記に開示された方法を用いて電気泳動ゲルから分離、単離及び収集される。
【００６３】
関心対象の２つのサンプル成分が、ＣＷ３に入る前に分解されていない場合、関心対象のサンプル成分の電気泳動による分離は継続され、４番目、５番目、６番目、７番絵、８番目などの収集ウェルが、バンドが分解されるまで用いられることは理解される。必要な収集ウェルの数は、個々のサンプル成分の電気泳動の特徴に依存する。あるいは、電気泳動ゲルの特性及び電界のパラメータを調整することにより、収集ウェルの過剰な数や、非常に大きなゲルを必要とせずに、バンドの分解が達成される。本明細書で開示される方法に用いられるウェルの多様な配置、電気泳動ゲル、電界のパラメータが本明細書に開示されている。
【００６４】
そのような方法のある実施形態では、ＤＮＡ又はその大きなフラグメントは、より小さなオリゴヌクレオチド又は核酸から分離精製される。電気泳動の間、ＤＮＡ又はその大きなフラグメントはローディングウェルから電気泳動ゲルへ移動しない。より小さいオリゴヌクレオチド又は核酸は、電気泳動ゲルへ移動しＤＮＡ又はその大きなフラグメントをローディングウェルに残す。精製されたＤＮＡ又はその大きなフラグメントはローディングウェルから除去されて、さらに適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。
【００６５】
そのような方法のある実施形態では、ＲＮＡ又はその大きなフラグメントは、より小さなオリゴヌクレオチド又は核酸から分離精製される。電気泳動の間、ＲＮＡ又はその大きなフラグメントはローディングウェルから電気泳動ゲルへ移動しない。より小さいオリゴヌクレオチド又は核酸は、電気泳動ゲルへ移動しＲＮＡ又はその大きなフラグメントをローディングウェルに残す。精製されたＲＮＡ又はその大きなフラグメントはローディングウェルから除去されて、さらに適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。
【００６６】
そのような方法のある実施形態では、大きなプロテインは、より小さなペプチド又はアミノ酸から分離精製される。電気泳動の間、大きなプロテインはローディングウェルから電気泳動ゲルへ移動しない。より小さいペプチド又はアミノ酸は、電気泳動ゲルへ移動し大きなプロテインをローディングウェルに残す。精製されたプロテインは、その後ローディングウェルから除去されて、さらに適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、又は化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。
【００６７】
本明細書で開示される関心対象のサンプル成分を分離、単離及び収集する方法の他の実施形態が、図７及び図８に示される。そのような方法では、ローディングウェルは、収集ウェル又は複数の収集ウェルと直接的に並んでいない。その代わり、収集ウェル又は複数の収集ウェルは、ローディングウェルに対して平行な電気泳動レーンにあり（図１１参照）、かつ、２対の電極が、二次元（２Ｄ）電気泳動により、関心対象のバンドを分離、単離及び収集するのに用いられる。このような二次元（２Ｄ）電気泳動の方法において、サンプルは、電気泳動ゲル内に配置されたローディングウェル（ＬＷ）にロードされる。サンプルは電気泳動で分離される少なくとも２つのユニークな分子種を含み、少なくとも一つのユニークな分子種は、サンプル成分が分離されたあと、単離されることになる。第１の電界の印加（ｔ＝０）より前に、サンプルは、電気泳動ゲル内のローディングウェルに配置され、かつ水又はバッファが収集ウェル（ＣＷ）にロードされる。第１回目の電界の印加が、それぞれローディングウェルの上及び収集ウェルの下（図７及び８において＋及び−の記号で示される）に配置された電極の間で行われる。サンプル成分は、収集ウェルの方へ、しかし収集ウェルとは異なる電気泳動レーンにおいて移動を始める。ある時間の経過後（ｔ１＞ｔ０）、サンプル成分は移動しながら個々のバンドに分離される。サンプル成分の電気泳動による分離及び移動は、関心対象のサンプル成分バンド（＊で示される）が、ある時間（ｔ２＞ｔ１）において収集ウェルの隣に来るまで継続される。その時点で電界が終了される。第２の電界は、その後ローディングウェル及び収集ウェルの左右（第１の一対の電極と直交する）に配置された電極の間に印加される。分離されたサンプルバンドは、関心対象のサンプル成分が収集ウェル内に来るまで１つ又は複数の収集ウェルの方向へ移動する。関心対象のサンプル成分は、収集ウェルから除去されて、次に適用可能な種々の分析的技術で分析されるか、化学的、生化学的又は分子生物学的処理に用いられる。図７及び図８は、電気泳動ゲルの上側にローディングウェルを、下側に収集ウェルを示しているが、ローディングウェルが下側で収集ウェルが上側であってもよいことが理解される。さらに、このような二次元の方法は、複数のローディングウェル及び複数の収集ウェルを用いて実行できることが理解されるであろう（ローディングウェル及び収集ウェルの構成の限定されない例を示す図１１を参照）。
【００６８】
本明細書で提供される方法によって単離される生体分子又は本明細書で提供される方法によって収集されるサンプル成分は、単離された生体分子に関する実質的にすべての公知の方法で用いられ、又は分析されることが理解される。例えば、ある実施形態では、収集した関心対象のサンプル成分は、質量分析法を用いてさらに分析される。例えば、収集された関心対象のサンプル成分は、クローニングやライゲーション反応のようなＤＮＡ組換えの処理に用いてもよい。ある実施形態では、生化学的処理は制限酵素クローニングであり、他の実施形態では生化学的処理はハイスループットの組換えクローニングである。ある実施形態では、生化学的処理は、ＴＯＰＯ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の制限クローニングであり、一方、他の実施形態では、生化学的処理とは、ＧＡＴＥＷＡＹ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の組換えクローニングである。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は１０〜１０００倍向上した。他の実施形態では、効率は１０〜５００倍向上した。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は、１０〜１００倍向上した。他の例として、収集された関心対象のサンプル成分は、ＰＣＲ反応、フラグメントレングス多型解析、ＤＮＡシーケンス解析に用いられることができる。ある実施形態では、収集された関心対象のサンプル成分は、その後抗体の生成に用いられるプロテインである。ある実施形態では、収集された関心対象のサンプル成分は、精製されたオリゴヌクレオチドである。
【００６９】
ある実施形態では、関心対象の多量の成分は、ウェル配列から収集した量を貯めることにより得られる。そのような実施形態では、ウェル配列は粗試料を精製するのに用いられる。他の実施形態では、多くの２ウェルシステムから収集した量が貯められる。さらに他の実施形態では、サンプルは、一つの大きなローディングウェルにロードされ、関心対象のサンプル成分は、一つの大きな収集ウェルから収集される。
【００７０】
本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法を用いて得られる関心対象のサンプル成分の回収率は、１０％から１００％の範囲である。ある実施形態では、回収率は、５０％から９５％である。他の実施形態では、回収率は、５０％から７０％である。他の実施形態では、回収率は、７０％から９５％である。
【００７１】
本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、１０基から１００００塩基を有する核酸のシーケンスを分離、単離及び収集するのに用いられる。ある実施形態では、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、５０塩基から５０００塩基を有する核酸のシーケンスを分離、単離及び収集することに用いられる。ある実施形態では、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、１００塩基から５０００塩基を有する核酸のシーケンスを分離、単離及び収集するのに用いられる。ある実施形態では、本明細書において開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法は、１００塩基から１０００塩基を有する核酸のシーケンスを分離、単離及び収集することに用いられる。
【００７２】
本明細書で提供される他の態様は、電気泳動ゲルから生体分子又はサンプルバンドを単離する方法であり、その方法は、
（１）電気泳動カセットが、（ｉ）壁の少なくとも一枚が、少なくとも一列のローディング開口と少なくとも一列の収集開口を有する開口の配列を有する、壁を備える分離チャンバと；（ｉｉ）分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルマトリックスであって、少なくとも一列のローディングウェルと少なくとも一列の収集ウェルを備えるウェルの配列を有し、それぞれのローディングウェルがローディング開口を通してアクセス可能であり、それぞれの収集ウェルが収集開口を通してアクセス可能であり、それぞれのローディングウェルが電気泳動レーンにおける少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる、電気泳動ゲルマトリックスと；（ｖｉ）少なくとも一つのアノードと少なくとも一つのカソードを含む少なくとも二つの電極であって、ウェル及び開口の列がアノードとカソードとの間に配置されている、少なくとも二つの電極とを含む、電気泳動カセットを提供又は取得する工程と、
（２）関心対象の生体分子（プロテインなど）など複数の成分を含むサンプルを、少なくとも一つのローディングウェルに、電気泳動カセットの少なくとも一つのローディング開口を通してロードする工程と、
（３）二つの電極の間に電界を印加させ、収集ウェルへ生体分子の電気泳動での移動を行わせる工程と、
（４）収集ウェルから関心対象の生体分子又はバンドを含む液体を、収集開口を通して除去し、それによって関心対象の生体分子又はバンドを単離する工程と、
を含む。
【００７３】
ある実施形態では、そのような電気泳動カセットは、壁に囲まれた分離チャンバを形成するように密閉された少なくとも４枚の壁を有する、かつ分離チャンバは、少なくとも２つのウェルを有する電気泳動ゲルマトリックスを含む。さらに、そのようなカセットの少なくとも一枚の壁は、分離チャンバに含まれる電気泳動ゲルに形成されたウェルへ、カセットの外部からアクセスするため、又はカセットの内部の空の分離チャンバにカセットの外部からアクセスするために、開孔（本明細書で開口とも呼ばれる）の配列を有する。そのようなカセットはまた、電気泳動分離を引き起こすのに必要なすべての化合物を含み、ある実施形態においては、分離されたサンプルバンドを目で見ることができるようにする。また、そのようなカセットは使い捨て可能である。ある実施形態では、電気泳動ゲルは、外部の供給元によって分離チャンバに入れられ、他の実施形態では、分離チャンバは最終消費者が電気泳動ゲルを分離チャンバに入れるまでは、電気泳動カセットの使用前には電気泳動ゲルを含まない。
【００７４】
ある実施形態では、電気泳動カセットは液体バッファを含むカセット内の領域に電極を有する。ある実施形態では、液体バッファを含む領域は、電気泳動ゲルと同じ平面にあり、一方、他の実施形態では、液体バッファを含む領域は、電気泳動ゲルの平面の上又は下に配置される。他の実施形態では、電極は電気泳動ゲルのような、液体バッファを必要とせずに印加した電界を促進させるイオンを含むゲルに直接接触している。他の実施形態では、電極は電気泳動ゲルのような、液体バッファを必要とせずに印加した電界を促進させるイオンを含むゲルに埋め込まれている。他の実施形態では、電極は電気泳動ゲルのような、液体バッファを必要とせずに印加した電界を促進させるイオンを含むゲルに間接的に接触している。間接的な接触とは、他のゲル材料を介して接触していてもよく、単純な電気的接触であってもよい。
【００７５】
関心対象のサンプル成分の分離、単離、又は収集の別の方法は、スラブゲル電気泳動を用いるオープンシステムである。スラブゲルは、ランニングバッファに浸漬されず、カセット内に含まれない。そのような方法では、スラブゲルは上面と下面を含み、上面は液体に接触していない。又はスラブゲルは電気泳動分離に用いられるランニングバッファに浸漬してはいない。そのような方法では、例えば、スラブゲルは電極に直接的又は間接的に接触するように配置され、電界はサンプルの電気泳動での移動のために印加される。間接的な接触は、電極をスラブゲルとタンクとの間のウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ）手段を有するバッファのタンクに配置するウィッキング技術を用いることによって達成される。又は間接的な接触は、電極とスラブゲルとの間に配置したゲルマトリックスを用いて達成される。さらに、そのような方法に用いられるスラブゲルは、電気泳動カセットのために本明細書で開示されるローディングウェル及び収集ウェルの配列を含み、開口は用いられないが、分離、単離及び収集の方法は、電気泳動カセットのために本明細書で開示されたものと同じである。収集ウェル内の液体と他の液体との間には流体連絡はなく、収集ウェル内の液体と電気泳動分離に用いられるランニングバッファとの間には流体連絡はない。さらに、収集ウェル内の液体は、ローディング又は収集の間、電気泳動カセットの他の液体とは接触しない。収集ウェルに接触している電気泳動スラブゲルの上には液体はない。さらに、収集ウェル内の液体及び選択的にサンプルウェル内の液体は、電気泳動カセット内の唯一の液体であり、収集ウェル内の液体は、電気泳動カセット内に選択的に存在する他の液体から単離される。
【００７６】
電気泳動ゲルにおけるウェルの設計及びパターン
上記及び図３から８に開示された限定されない実施形態は、一つのローディングウェル及び少なくとも一つの収集ウェルに一つのカラムを利用している。しかしながら、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、カセット及び方法の他の実施形態では、複数のウェル及び開口の配列を用い、複数のローディングウェル及びローディング開口が複数の収集ウェル及び収集開口とともに用いられる。そのようなウェルと開口の配列は、「ｒ×ｃ」配列として開示され、ｒは列の数、ｃはカラムの数である。そのような配列の列の数ｒ、カラムの数ｃは、それぞれ独立しており、そのため、本明細書において開示される方法に用いられるウェル及び開口の配列は対象的な配列（ｒ＝ｃ）又は非対称的な配列（ｒ≠ｃ）である。ウェル及び開口の配列は、例えば少なくとも１列、少なくとも２列、少なくとも３列、少なくとも４列、少なくとも５列、少なくとも６列、少なくとも７列、少なくとも８列、少なくとも９列、少なくとも１０列、少なくとも１１列、少なくとも１２列、少なくとも１５列、少なくとも２０列、少なくとも５０列、又は少なくとも１００列が、それぞれ独立して少なくとも１カラム、少なくとも２カラム、少なくとも３カラム、少なくとも４カラム、少なくとも５カラム、少なくとも６カラム、少なくとも７カラム、少なくとも８カラム、少なくとも９カラム、少なくとも１０カラム、少なくとも１１カラム、少なくとも１２カラム、少なくとも１５カラム、少なくとも２０カラム、少なくとも５０カラム、又は少なくとも１００カラムと組み合わせである。
【００７７】
本明細書で開示される方法で用いられるウェル及び開口の配列の限定されない他の例は、ｒ×１配列、ｒ×２配列、ｒ×３配列、ｒ×４配列、ｒ×５配列、ｒ×６配列、ｒ×７配列、ｒ×８配列、ｒ×９配列、ｒ×１０配列、ｒ×１１配列、ｒ×１２配列、ｒ×１３配列、ｒ×１４配列、ｒ×１５配列、ｒ×１６配列、ｒ×１７配列、ｒ×１８配列、ｒ×１９配列、ｒ×２０配列、ｒ×２１配列、ｒ×２２配列、ｒ×２３配列、ｒ×２４配列、ｒ×２５配列、ｒ×２６配列であり、ｒは整数２から２６であるが、これに限定されない。
【００７８】
本明細書で開示される方法で用いられるウェル及び開口の配列の限定されない他の例は、１×ｃ配列、２×ｃ配列、３×ｃ配列、４×ｃ配列、５×ｃ配列、６×ｃ配列、７×ｃ配列、８×ｃ配列、９×ｃ配列、１０×ｃ配列、１１×ｃ配列、１２×ｃ配列、１３×ｃ配列、１４×ｃ配列、１５×ｃ配列、１６×ｃ配列、１７×ｃ配列、１８×ｃ配列、１９×ｃ配列、２０×ｃ配列、２１×ｃ配列、２２×ｃ配列、２３×ｃ配列、２４×ｃ配列、２５×ｃ配列、２６×ｃ配列、であり、ｃは整数２から２６であるが、これに限定されない。
【００７９】
本明細書で開示される方法で用いられるウェルの配列におけるウェル及び開口の配置は、図９に表されるものを含むが、これに限定されない。このような配置は、図９Ｅ〜図９Ｆに示されるような格子状の配置で、列が互い違いに変化する形であってよい。あるいは、ウェル及び開口の配置は、図９Ａ〜図９Ｄに示されるようなパターンであってよい。そのような配列のパターンのウェル及び開口の数は、２から２００、２から１５０、２から９６、２から４８、２から２４、又は２から１２である。
【００８０】
ある実施形態では、ウェル及び開口の配列の列におけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は等間隔であり、ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの範囲である。ある実施形態では、ウェル及び開口の配列のカラムにおけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は等間隔であり、ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間である。
【００８１】
ある実施形態では、ウェル及び開口の配列の列におけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの範囲の第１間隔及び５ｍｍから１０ｃｍの範囲のインクリメントステップにより、左から右へ直線状インクリメントで増加できる。あるいは、ある実施形態では、ウェル及び開口の配列の列におけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの範囲の第１間隔及び５ｍｍから１０ｃｍの範囲のインクリメントにより、左から右へ直線状インクリメントで減少できる。
【００８２】
ある実施形態では、ウェル及び開口の配列の列におけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの範囲の間のインクリメントのステップとにより、左から右へ非直線状のインクリメントで増加できる。あるいは、ある実施形態では、ウェル及び開口の配列の列におけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの間のインクリメントのステップとにより、左から右へ非直線状のインクリメントで減少できる。
【００８３】
ある実施形態では、ウェル及び開口の配列のカラムにおけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの範囲の間のインクリメントのステップとにより、上から下へ直線状のインクリメントで増加できる。あるいは、ある実施形態では、ウェルの配列のカラムにおけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの間のインクリメントのステップとにより、上から下へ直線状のインクリメントで減少できる。
【００８４】
ある実施形態では、ウェル及び開口の配列のカラムにおけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの範囲の間のインクリメントのステップとにより、上から下へ非直線状のインクリメントで増加できる。あるいは、ある実施形態では、ウェルの配列のカラムにおけるウェル同士の間隔、開口同士の間隔は、第１ウェルの中心からその隣のウェルの中心までを計測して５ｍｍから１０ｃｍの間の第１間隔と、５ｍｍから１０ｃｍの間のインクリメントのステップとにより、上から下へ非直線状のインクリメントで減少できる。
【００８５】
ウェル及び開口の配列のそれぞれのウェル及び開口は、他と独立して、円、半円、四角形、長方形、三角形又は楕円形であってよい。異なる形状のウェルの寸法は次のようである。
円形のウェル：直径が２ｍｍから１５ｍｍの間、深さが１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、直径は２ｍｍから１０ｍｍの間、深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、直径は２ｍｍ〜５ｍｍの間、深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
半円のウェル：半径が１ｍｍから７．５ｍｍの間。深さは、１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、半径は１ｍｍから５ｍｍの間、深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、半径は１ｍｍから３ｍｍの間、深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
四角形のウェル：長さ及び幅は２ｍｍから１５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さ及び幅は２ｍｍから１０ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さ及び幅は２ｍｍから５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
長方形のウェル：長さは２ｍｍから１５ｍｍの間。幅は２ｍｍから１５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さ及び幅は、２ｍｍから１０ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さ及び幅は、２ｍｍから５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
三角形のウェル：長さは２ｍｍから１５ｍｍの間。高さは２ｍｍから１５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さは２ｍｍから１０ｍｍの間。高さは２ｍｍから１０ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さは２ｍｍから５ｍｍの間。高さは２ｍｍから５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
楕円形のウェル：長さは２ｍｍから１５ｍｍの間。高さは２ｍｍから１５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さは２ｍｍから１０ｍｍの間。高さは２ｍｍから１０ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。ある実施形態では、長さは２ｍｍから５ｍｍの間。高さは２ｍｍから５ｍｍの間。深さは１ｍｍから６ｍｍの間。
【００８６】
ウェルは円形又は楕円形であってもよいが、本発明のウェルは、電気泳動の方向に実質的に平坦な壁を有する四角形、長方形、半円又は三角形のウェルであることが好ましい。電気泳動の方向に平坦でない壁は、電気泳動の間サンプルバンドの形に悪影響を与える可能性があり、このためサンプル成分の分離に影響を及ぼす可能性があるからである。加えて、ウェルの深さは電気泳動ゲルの厚さよりも小さくあるべきであり、その場合ウェルの底部は、電気泳動カセットの壁ではなく、電気泳動ゲルで形成される。
【００８７】
ウェルの配列のそれぞれのウェルは、他のウェルと独立して１５０ｎＬから１４ｍＬの範囲の容積を有してよい。ある実施形態では、それぞれのウェルの容積は、他のウェルと独立して５μＬから１０ｍＬの範囲である。ある実施形態では、それぞれのウェルの容積は、他のウェルと独立して５ｕＬから１ｍＬの範囲である。ある実施形態では、それぞれのウェルの容積は、他のウェルと独立して５μＬから５００μＬの範囲である。ある実施形態では、それぞれのウェルの容積は、他のウェルと独立して５μＬから２００μＬの範囲である。ある実施形態では、それぞれのウェルの容積は、他のウェルと独立して５μＬから１００μＬの範囲である。限定されないが、５００μＬから１４ｍＬの範囲の容積を有するウェルを含む大きな容積のウェルを、大きなサンプル容積から関心対象の成分を分離、単離、及び収集するのに用いてもよい。
【００８８】
本明細書で開示される方法において用いられる電気泳動ゲルの収集ウェル及び開口とローディングウェル及び開口の配置の限定されない例は、図１０及び図１２に示されている。
【００８９】
ゲルカセットのポリマー成分は、可視光に透明、紫外線に透明、赤外線に透明、又は可視光及び紫外線両方に透明なポリマーからなってもよい。本明細書で開示されるゲルカセットを製造するために用いられる限定されないポリマーの例としては、スチレンアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリルベースのポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、グリコール−修飾ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、アセタール及びその共重合体である。ゲルカセットのポリマー成分は、熱エンボス、キャスティング処理、熱成形、光造形法処理、機械的処理及び圧延処理などの成形技術を用いて製造できる。さらなる又は別の実施形態では、成形技術は射出成形及び圧縮成形である。
【００９０】
本明細書に開示されるように、ゲルカセットは二つの電極、アノード及びカソードを含む。ウェル及び開口の配列は電極の間に配置される。そのような電極を用いて、電気泳動での移動を起こし、サンプル成分を分離させるのに用いられる電界を生じさせる。電気泳動カセットの電極は電気的に導電可能な金属性の材料又は電気的に導電可能な非金属性の材料であり、プラチナ、パラジウム、金、銅、鉛、アルミニウム、銀、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、グラファイト、又はカーボンを含むがこれに限定されない。あるいは、電気泳動カセットの電極は、導電性の金属又は非金属で覆われた非導電性の材料であり、プラチナ、パラジウム、金、銅、鉛、アルミニウム、銀、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、グラファイト、カーボン、又はこれらの組み合わせを含むがこれに限定されない。
【００９１】
加えて、ゲルカセットは第１の一対の電極に直交する第２の一対の電極を含んでもよい。その場合、ウェルの配列は、第１及び第２の一対の電極の間に配置される。そのような電極の配置は、本明細書で開示されているようなサンプル成分の二次元（２Ｄ）電気泳動での移動及び分離を可能にする。
【００９２】
電気泳動ゲルカセットにおける開口の配列は、少なくとも一つの列又はカラムのローディング開口を有し、サンプルは、ローディング開口の下に配置された対応するローディングウェルへ開口を通してロードされる。加えて、開口の配列は、少なくとも一つの列又はカラムの収集開口を有し、分離又は単離されたサンプル成分又は精製されたサンプルが、収集ウェルの上に配置された対応する収集開口を通して収集ウェルから除去される。
【００９３】
本明細書で開示される方法の別の態様では、収集ウェルは、電気泳動ゲルを通してサンプルを電気泳動により輸送させるより前に、又は輸送の間、被覆された粒子をロードされる。そのような方法は、サンプルから生体分子を単離することにより、生体分子を精製するのに用いられる。本明細書で述べられる方法、電気泳動システム、アセンブリ、装置及びカセットを用いて生体分子を単離するのに用いられる粒子は、関心対象の生体分子に特に結合する部分で被覆されている。そのような部分は粒子の表面に共有結合又は非共有結合で結合している。ある実施形態では、そのような部分は粒子の表面に吸着されている。本明細書で述べられる方法、電気泳動システム、アセンブリ、装置及びカセットに用いられる生体分子に特異的な部分は、限定されないが、関心対象の生体分子に相補的な特異的シーケンスを有するオリゴヌクレオチド、一般的なシーケンスを有するオリゴヌクレオチド、例えば、ＰｏｌｙＡ、プライマー、抗体、特異的な抗体、ペプチド、プロテインＡ又はＧ、レクチン、受容体、ビオチン、アビヂン、ストレプトアビヂン、グルタチオン、Ｈｉｓ−タグ及びセルロース結合領域（ＣＢＤ）などである。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、免疫沈降法により単離される。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、塩を含むバッファにより単離される。
【００９４】
ある実施形態では、粒子は収集ウェルから除去され、他の実施形態では、関心対象の生体分子は粒子から解放され、その生体分子を含む溶液は、収集ウェルから除去される。単離された生体分子は、クローニングやライゲーションを含むがこれに限定されない他の生物学的処理に用いられる。このため、関心対象の成分は、視覚化プロセスの間に損傷を受けないことが望まれる。ある実施形態では、生化学的処理とは制限酵素のクローニングであり、他の実施形態では、生化学的処理とはハイスループットの組換えクローニングである。ある実施形態では、生化学的処理とは、ＴＯＰＯ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の制限クローニングであり、他の実施形態では、生化学的処理とは、ＧＡＴＥＷＡＹ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の遺伝組換えクローニングである。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は１０から１０００倍向上した。他の実施形態では、効率は１０から５００倍向上した。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は、１０から１００倍向上した。他の実施形態では、単離された生体分子は、配列決定法、質量分析方法、核酸アレイ及び／又はプロテインアレイを用いて分析される。他の実施形態では、単離された生体分子は配列上でスポットされる。他の実施形態では、単離された生体分子は免疫の抗原として用いられる。
【００９５】
本明細書で述べられる方法、電気泳動システム、アセンブリ、装置及びカセットを用いて生体分子を単離するために用いられる粒子は、球状又はトロイダル状の粒子又はビーズであってもよい。粒子はガラス又はポリマーのビーズであってもよく、ポリマーのビーズは、ポリスチレンビーズ、ポリアクリルアミドのビーズ、ポリメチルアクリレートのビーズ、アガロースのビーズ、誘導化セルロース繊維、カルボキシル化ポリエチレンのビーズ、ポリ塩化ビニルのビーズ、ポリメチルアクリレートのビーズ、ポリプロピレンのビーズ、ラテックスビーズ、ポリテトラフルオロエチレンのビーズ、又はポリアクリロニトリルのビーズを含むが、これに限定されない。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約１０マイクロメートルから約５００マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約１０マイクロメートルから約２５０マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約１０マイクロメートルから約１００マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約１０マイクロメートルから約５０マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約５０マイクロメートルから約５００マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約５０マイクロメートルから約２５０マイクロメートルである。ある実施形態では、そのような粒子の寸法は、約５０マイクロメートルから約１００マイクロメートルである。
【００９６】
ある実施形態では、関心対象の生体分子は、収集ウェル内の液体のｐＨを上げることによって生体分子に特異的な部分から解放される。他の実施形態では、関心対象の生体分子は、収集ウェル内の液体のｐＨを下げることによって生体分子に特異的な部分から解放される。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、収集ウェル内の液体のイオン強度を上げることによって生体分子の特定の部分から解放される。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、収集ウェル内の液体のイオン強度を下げることによって生体分子の特定の部分から解放される。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、収集ウェル内の液体に還元剤を添加することによって生体分子に特異的な部分から解放される。ある実施形態では、関心対象の生体分子は、生体分子に特異的な部分に結合するにあたり関心対象の生体分子と競合する競合試薬を添加することによって、生体分子に特異的な部分から解放される。そのような競合試薬は、Ｈｉｓタグ固定化ビーズ用のイミダゾール、グルタチオン標識ビーズ用の還元型グルタチオン、ＧＳＴタグを開裂する因子Ｘａのようなプロテアーゼを含むがこれに限定されない。
【００９７】
ある態様では、電気泳動ゲルの中に収集ウェルは存在しない。しかしながら、１つ以上の収集開口は存在する。これらの態様では、分離されたサンプル成分は、収集開口を通してアクセス可能なゲルの一領域を除去できる収集器具を挿入することにより、電気泳動ゲルから単離される。器具は、例えばゲルに穴を開け、除去したゲルのスライスを収集できるようなものである。通常、ゲルのスライスは、本明細書で開示されている収集ウェルの寸法と形状の範囲である。
【００９８】
電気泳動ゲルの各ローディングウェルは、電気泳動レーンの最初に配置され、各ローディングウェルは、電気泳動レーンに沿って配置される対応するローディングウェルの少なくとも一つの収集ウェルと並んでいる。
【００９９】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルカセットは、選択的に各アノードと電気泳動ゲルの間に配置されるカチオンイオン交換マトリックス及び各カソードと電気泳動ゲルの間に配置されるアニオンイオン交換マトリックスを有してもよい。ゲルカセットに組み込まれるカチオン交換マトリックスの制限されない例は、ＣＭ２５−１２０Ｓｅｐｈａｄｅｘであり、ゲルカセットに組み込まれるアニオン交換マトリックスの制限されない例は、ＷＡ−３０であり、ともに米国、セントルイスのシグマ社により商業的に入手可能である。
【０１００】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルカセットは、選択的に少なくとも一つのゲルコームによって占められるウェルを分離チャンバに予め投入した電気泳動ゲルを有してもよい。１つ又は複数のコームは、ウェルをローディングウェル及び収集ウェルとして使用できるように除去される。あるいは、本明細書開の方法に使用される電気泳動ゲルカセットは空であり、ユーザーが適切なコームを用いて電気泳動ゲルを投入し、ローディングウェル及び収集ウェルとして使用できるウェル配列を作成してもよい。
【０１０１】
ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセットは、電気泳動ゲルカセットの少なくとも一枚の壁に配置される少なくとも一つのマーキングを有する。かかるマーキングは、バンドが移動する電気泳動レーンの近傍に配置されてよく、又はマーカーはバンドが移動する電気泳動レーンの中に配置されてもよい。このようなマーキングは、関心対象のサンプルバンドが本明細書で開示される収集ウェルにいつ配置されるかを決定する補助として用いてもよい。
【０１０２】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、ゲルを形成するどのような材料をも含む。例えば、合成ポリマー、天然ポリマー及びこれらの組み合わせを含むがこれに限定されない。そのような合成ポリマーの例は、直線状ポリアクリルアミド、架橋結合ポリアクリルアミド及びポリビニルピロリドンを含むがこれに限定されない。そのような天然ポリマーの例は、アガロース、カラギーナン、キトサンのような多糖類を含むがこれに限定されない。
【０１０３】
ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、アクリルアミドを含み、例えば、約２．５％から約３０％、又は約５％から約２０％の濃度のアクリルアミドを含む。ある実施形態では、そのようなポリアクリルアミドの電気泳動ゲルは、１％から１０％の架橋剤を含み、架橋剤はビスアクリルアミドを含むがこれに限定されない。ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、アガロースを含み、例えば、約０．１％から約５％、約０．５％から約４％、又は約１％から約３％の濃度のアガロースを含む。ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、２％のアガロースを含み、他の実施形態では、本明細書において開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、０．８％のアガロースを含む。ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、１％のアガロースを含み、他の実施形態では、本明細書において開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、０．５％のアガロースを含む。ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルは、アクリルアミド及びアガロースを含む。例えば、電気泳動ゲルは、約２．５％から約３０％のアクリルアミド及び約０．１％から約５％のアガロースか、又は約５％から約２０％のアクリルアミド及び約０．２％から約２．５％のアガロースを含む。ある実施形態では、そのようなポリアクリルアミド／アガロースの電気泳動ゲルは、１％から１０％の架橋剤を含み、架橋剤はビスアクリルアミドを含むがこれに限定されない。
【０１０４】
本明細書で開示される方法のある実施形態では、電気泳動カセット内の電気泳動ゲルは、勾配ゲルである。本明細書で開示される方法の他の実施形態では、電気泳動ゲルカセット内の電気泳動ゲルは、高度に架橋結合したゲルである。
【０１０５】
本明細書で開示される方法のある実施形態では、電気泳動カセット内の電気泳動ゲルは、変性ゲルである。ゲル、サンプル又はゲル及びサンプルは、洗浄剤、カオトロピック材、又はこれらの組み合わせを含む。カオトロピック材は、トリフルオロ酢酸ナトリウム、過塩素酸ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、尿素、塩化グアニジン、及びグアニジンイソチオシアネートを含むがこれに限定されない。変性洗浄剤は、限定されないが、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を含む。
【０１０６】
ある実施形態では、本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセット及び電気泳動ゲルは、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット／ゲル（インビトロジェン社、カールスバッド）及びＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット／ゲル（インビトロジェン社、カールスバッド）である。ある実施形態では、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）カセット／ゲルは、１列のローディングウェルと１列の収集ウェルとの、２列のウェルを有する。他の実施形態では、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）カセット／ゲル（インビトロジェン社、カールスバッド）は、１列のローディングウェルと１列の収集ウェルとの、２列のウェルを有する。ある実施形態では、１列のローディングウェルと１列の収集ウェルとの、２列のウェルを有する０．８％のＥ−ＧＥＬ（登録商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）カセット／ゲルが用いられる。他の実施形態では、１列のローディングウェルと１列の収集ウェルとの、２列のウェルを有する２％のＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット／ゲル（インビトロジェン社、カールスバッド）が用いられる。
【０１０７】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルバッファは、どのような電気泳動バッファであってもよく、両性イオン緩衝液を含むがこれに限定されない。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で５から９のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で６から８．５のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で６から８のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で６から７のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で５から９のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で６から８．５のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で６から８のｐＨを有する。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で６から７のｐＨを有する。
【０１０８】
ある実施形態では、ゲルバッファは室温で約５から約８．５のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で約６から約８．５のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で約６から約８のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは室温で約６から約７のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で約５から約８．５のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で約６から約８．５のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で約６から約８のｐＫａを有するバッファを含む。ある実施形態では、ゲルバッファは２５℃で約６から約７のｐＫａを有するバッファを含む。
【０１０９】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルバッファは、コハク酸エステル、クエン酸塩、ホウ酸塩、マレイン酸エステル、カコジル酸塩、Ｎ−（２−アセトアミド）イミノ２酢酸（ＡＤＡ）、２−（Ｎ−モルホリノ）−エタンスルホン酸（ＭＥＳ）、Ｎ−（２−アセトアミド）−２−アミノエタンスルホン酸（ＡＣＥＳ）、ピペラジン−Ｎ、Ｎ’−２−エタンスルホン酸（ＰＩＰＥＳ）、２−（Ｎ−モルホリノ）−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＭＯＰＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ビス−（ヒドロキシエチル）−２−アミノエタンスルホン酸（ＢＥＳ）、３−（Ｎ−モルホリノ）−プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ）、Ｎ−トリス−（ヒドロキシメチル）−２−エタンスルホン酸（ＴＥＳ）、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）、３−（Ｎ−トリス−（ヒドロキシメチル）メチルアミノ）−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＴＡＰＳＯ）、３−（Ｎ、Ｎ−ビス［２−ヒドロキシエチル］アミノ）−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＤＩＰＳＯ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ピペラジン−Ｎ’−（２−ヒドロキシプロパンスルホン酸）（ＨＥＰＰＳＯ）、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）、Ｎ−［トリス（ヒドロキシメチル）メチル］グリシン（トリシン）、Ｎ、Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）グリシン（バイシン）、（２−ヒドロキシ−１、１−ビス（ヒドロキシメチル）エチル）アミノ］−１−プロパンスルホン酸（ＴＡＰＳ）、Ｎ−（１、１−ジメチル−２−ヒドロキシエチル）−３−アミノ−２−ヒドロキシプロパンスルホン酸（ＡＭＰＳＯ）、トリス（ヒドロキシメチル）アミノ−メタン（トリス）、トリス−アセテート−ＥＤＴＡ（ＴＡＥ）、グリシン、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（ビストリス）又はこれらの組み合わせを含むがこれらに限定されない。さらに、そのようなゲルバッファはエチレンジアミン４酢酸（ＥＤＴＡ）を含んでもよい。
【０１１０】
本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動ゲルバッファの濃度は、約１０ｍＭから約１Ｍである。ある実施形態では、濃度は、約２０ｍＭから約５００ｍＭであり、他の実施形態では、濃度は、約５０ｍＭから約３００ｍＭの間である。
【０１１１】
サンプル成分の電気泳動での移動は、定電圧、パルス電圧、定電流、パルス電流、定電力、又はパルス電力により達成される。本明細書で開示される方法に用いられる電気泳動カセットの電極にかけられる電界（Ｖ／ｃｍ）は、一定のものでもパルスであってもよい。以下に提供される電界の範囲を達成するために印加される電圧、印加される電流、又は印加される電圧の大きさは、電気泳動カセットの寸法やバッファの導電性によって変化するものであることが理解される。例えば、印加される電圧は５Ｖから２０００Ｖの範囲であり、ある実施形態では、印加される電圧は５Ｖから１０００Ｖ、５Ｖから５００Ｖ、５Ｖから２５０Ｖ、又は５Ｖから１００Ｖの範囲である。例えば、印加される電流は５ｍＡから４００ｍＡであり、ある実施形態では、印加される電流は５ｍＡから２００ｍＡ、５ｍＡから１００ｍＡ、５ｍＡから５０ｍＡ、又は５ｍＡから２５ｍＡである。ある実施形態では、印加される電流は６０ｍＡである。例えば、印加される電力は５ｍＡから４００ｍＡであり、ある実施形態では、印加される電力は、２５ｍＷから４００Ｗ、２５ｍＷから１００Ｗ、２５ｍＷから５０Ｗ、又は２５ｍＷから２５Ｗである。ある実施形態では、印加される電力は４．５Ｗである。さらに、印加される電圧（一定又はパルス）の極性は陽性でも陰性でもよく、印加される電流（一定でもパルスでも）の極性は陽性でも陰性でもよい。
【０１１２】
ある実施形態では、印加される一定の電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから１００Ｖ／ｃｍの間である。ある実施形態では、一定の電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから５０Ｖ／ｃｍの間である。ある実施形態では、一定の電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから２５Ｖ／ｃｍの間である。ある実施形態では、一定の電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから１５Ｖ／ｃｍの間である。ある実施形態では一定の電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから１０Ｖ／ｃｍの間である。
【０１１３】
パルスの電界のプロファイルは、方形波、三角波、正弦波であってよく、そのようなプロファイルは対称でも非対称でもよい。パルスの電界は、一定のベースラインに加えられ、このベースライン電界の大きさは、０Ｖ／ｃｍから１００Ｖ／ｃｍである。ある実施形態では、このベースライン電界の大きさは、０Ｖ／ｃｍから５０Ｖ／ｃｍであり、このベースライン電界の大きさは、０Ｖ／ｃｍから２５Ｖ／ｃｍ、このベースライン電界の大きさは、０Ｖ／ｃｍから１０Ｖ／ｃｍである。ある実施形態では、この電界のベースラインに加えてかけられるパルスの電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから１００Ｖ／ｃｍである。ある実施形態では、このベースライン電界加えてかけられるパルスの電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから５０Ｖ／ｃｍである。ある実施形態では、このベースライン電界に加えてかけられるパルスの電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから２５Ｖ／ｃｍである。ある実施形態では、このベースライン電界に加えてかけられるパルスの電界の大きさは、１Ｖ／ｃｍから１０Ｖ／ｃｍである。
【０１１４】
対称な方形波のパルス電界に関し、ベースライン電界に加えてかけられるパルス電界の時間（ＯＮ）は、パルス電界がかけられない時間（ＯＦＦ）と同じである。ある実施形態では、ＯＮとＯＦＦの時間は１ミリ秒から６０秒の間である。あるＯＮとＯＦＦとの時間は１ミリ秒から４０秒の間である。あるＯＮとＯＦＦの時間は１ミリ秒から３０秒の間である。あるＯＮとＯＦＦとの時間は１ミリ秒から２０秒の間である。あるＯＮとＯＦＦとの時間は１ミリ秒から１０秒の間である。あるＯＮとＯＦＦとの時間は１ミリ秒から５秒の間である。あるＯＮとＯＦＦとの時間は１ミリ秒から１秒の間である。
【０１１５】
非対称な方形波のパルス電界に関し、電界のベースラインに加えてかけられるパルス電界の時間（ＯＮ）は、パルス電界がかけられない時間（ＯＦＦ）と同じではない。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から６０秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から６０秒の間である。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から４０秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から４０秒の間である。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から２０秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から２０秒の間である。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から１０秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から１０秒の間である。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から５秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から５秒の間である。ある実施形態では、ＯＮの時間は独立して１ミリ秒から１秒の間であり、ＯＦＦの時間は独立して１ミリ秒から１秒の間である。
【０１１６】
対称な三角波のパルス電界に関し、印加される最大電界までランプ電圧比（Ｖ／ｓ）が上がる時間は、印加されるベースライン電界にランプ電圧比（Ｖ／ｓ）が下がる時間と同じである。ある実施形態では、ランプ電圧アップとランプ電圧ダウンとは１０ｍＶ／ｓから１００Ｖ／ｓの間である。非対称な三角波のパルス電界に関し、印加される最大電界にランプ電圧比（Ｖ／ｓ）が上がる時間は、印加されるベースライン電界にランプ電圧比（Ｖ／ｓ）が下がる時間と同じではない。ある実施形態では、ランプ電圧アップは独立して１０ｍＶ／ｓから１００Ｖ／ｓの間であり、ランプ電圧ダウンは独立して１０ｍＶ／ｓから１００Ｖ／ｓの間である。
【０１１７】
対称な正弦波のパルス電界に関し、周期と周波数は一定であり、正弦波の最小の電界は、印加されるベースライン電界と同じである。非対称な正弦波のパルス電界に関し、周期及び周波数は調整され、正弦波の最小の電界は、引火されるベースライン電界と同じである。
【０１１８】
ある実施形態では、生体分子又は関心対象のバンドが収集ウェルに配置されると、交番電界が印加される。このためウェル内の生体分子又はバンドを維持できる。ある実施形態では、交番電界の周波数は、０．１Ｈｚから１ｋＨｚの範囲にわたり、他の実施形態では、周波数は１Ｈｚから１ｋＨｚの範囲である。ある実施形態では、交番電界の周波数は、０．５Ｈｚから１ｋＨｚの範囲であり、他の実施形態では、周波数は０．５Ｈｚから０．５ｋＨｚの範囲である。
【０１１９】
ある実施形態では、電界はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）Ｉ−ＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置、Ｅ−ＢＡＳＥ（登録商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて印加される。
【０１２０】
可視化及び回収
電気泳動カセットにおける電気泳動ゲルは、本明細書で開示される方法を実行している間、監視される。監視は本明細書において可視化とも呼ばれ、関心対象のサンプルバンドが収集ウェルに移動した時と、これに加え、本明細書で開示される２次元法の場合には、いつ第１電界から第２電界へ切り替えるかを決定するのに用いられる。この可視化は継続的でも断続的でもよい。
【０１２１】
電気泳動ゲルのサンプルバンドの可視化は、（電気泳動カセット内の）電気泳動ゲルを適当な波長の光で照明し、色素、染色剤、又はサンプルバンドと関連する他のインジケータで観察できるようにすることで達成される。本明細書で開示される分離、単離及び収集の方法に用いられる可視化の方法のある実施形態では、色素、染色剤又は他のインジケータは、１つ又は複数のローディングウェルに加える前に、サンプルに加えられる。他の実施形態では、色素、染色剤又は他のインジケータは、サンプルを１つ又は複数のローディングウェルに加える前に、１つ又は複数のローディングウェルに加えられる一方、他の実施形態では、色素、染色剤又は他のインジケータは、サンプルを１つ又は複数のローディングウェルに加えた後に、１つ又は複数のローディングウェルに加えられる。あるいは、本明細書で開示される分離、単離及び収集の方法に用いられる可視化の方法のある実施形態では、色素、染色剤又は他のインジケータは、電気泳動での移動の間サンプル成分に結合するように、電気泳動ゲルに加えられる。さらに本明細書で開示される分離、単離及び収集の方法に用いられる可視化の方法のさらに他の実施形態では、色素、染色剤又は他のインジケータはサンプル成分に共有結合的に付着される。
【０１２２】
可視化のために用いられるシステム、色素又は染色剤は、蛍光であってもよく、蛍光でなくてもよい。本明細書で開示される方法に用いられるシステム、色素又は染色剤の限定されない例としては、ＳＹＢＲ  ＳＡＦＥ（商標）染色剤（インビトロジェン社、カールスバッド）、エチジウムブロマイド、メチレンブルー、クリスタルバイオレット、ＳＹＢＲ（登録商標）染色剤（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーン（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーンＩ（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＢＲ（登録商標）グリーンＩＩ（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＢＲ（登録商標）ゴールド（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＰＲＯ（登録商標）ルビー（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＰＲＯ（登録商標）オレンジ（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＳＹＰＲＯ（登録商標）タンジェリン（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＧＥＬＧＲＥＥＮ（商標）（Ｂｉｏｔｉｕｍ社、ヘイワード）、ＧＥＬＲＥＤ（商標）（Ｂｉｏｔｉｕｍ社、ヘイワード）、ＳＥＥＢＬＵＥ（登録商標）染色剤（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＬＵＭＩＯ（商標）検出システム（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＬＵＭＩＯ（商標）グリーン（インビトロジェン社、カールスバッド）、ＬＵＭＩＯ（商標）レッド（インビトロジェン社、カールスバッド）である。
【０１２３】
他の実施形態では、可視化は、サンプル成分を銀色に染色することで達成される。他の実施形態では、可視化は、造影剤を加えることで高められる。他の実施形態では、可視化は、蛍光増強剤を加えることで高められる。他の実施形態では、可視化は、カセット又は収集ウェルの領域を、コントラストを与えてウェル内のバンドが容易に見えるように、異なった色又は質感にすることで高められる。他の実施形態では、可視化は、よりコントラストを与えてウェル内のバンドが容易に見えるように、カートリッジの底にステッカーを貼ることで高められる。
【０１２４】
可視化のために用いられる光は、単色又は多色であってよい。例えば、多色灯は、白色光、ＵＶ光又は赤外光であり、単色灯は、レーザーや発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたり、白色光、ＵＶ光又は赤外光のような光源を特定のスペクトルでフィルタリングしたりしてもよい。そのような単色光の望まれる波長は、用いられる色素又は染色剤の特定のスペクトルの特性に依存するものであり、当業者はそのような単色の光を得る方法を知っているものと理解される。
【０１２５】
ある実施形態では、可視化はサンプルの電気泳動の分離の間、電気泳動カセットが配置される独立型「ライトボックス」で実行される。そのようなライトボックスの中で、電気泳動カセットは上又は下から照らされる。監視はＣＣＤカメラ又はビデオカメラを用いて実行されるか、又は分離、単離及び収集を実行する使用者の直接的な観察により行われる。そのような可視化の他の実施形態においては、電気泳動／監視装置が用いられ、監視手段（ＣＣＤカメラもしくはビデオカメラ、又は直接の観察）及び電界を印加する手段は一つの装置に結合されている。さらに、他の実施形態では、電気泳動の間に電気泳動カセットを冷却する手段が組み込まれている。そのような冷却は、冷却ガスの流れ（例えば、液体窒素）、ファン、ペルチェ冷却装置により実行される。
【０１２６】
ある実施形態では、可視化はＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）のトランスイルミネーター又はＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のトランスイルミネーターを用いて達成される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットは、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）は、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットは、ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）は、ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。
【０１２７】
ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットは、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）は、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットは、ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置を用いて達成され、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）は、ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のトランスイルミネーターに接続されるか、その上に配置される。
【０１２８】
ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置及びＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のリアルタイムトランスイルミネーターを用いて達成され、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットは、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）電力供給装置に接続され、分離はリアルタイムで、又は分離が完成した後に監視される。ある実施形態では、可視化はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置及びＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）のリアルタイムトランスイルミネーターを用いて達成され、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）は、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置に接続される。
【０１２９】
ある実施形態では、可視化は、電気泳動ゲルを含む電気泳動カセットが接続されているＥ−ＢＡＳＥ（登録商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置と、蛍光色素もしくは染色剤又は可視色素もしくは染色剤を監視するための落射照明と、を用いて達成される。ある実施形態では、可視化は、Ｅ−ＰＡＧＥ（商標）カセット又はＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（インビトロジェン社、カールスバッド）カセットが接続されているＥ−ＢＡＳＥ（登録商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の電力供給装置と、蛍光色素もしくは染色剤又は可視色素もしくは染色剤を監視するための落射照明と、を用いて達成される。上記に提供される実施形態では、落射照明は、白色光、青色光、レーザー又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むがこれに限定されない本明細書記載の光源を用いて達成できる。
【０１３０】
電気泳動ゲルカセットは、電気泳動の間、カセットを保持するように構成されたカセット電気泳動基部の上で電気泳動に使われ、観察される。電気泳動基部は、電気泳動分離のために電力を供給する電気的接続を提供し、電力供給部を含む。本発明のこれらの態様では、電気泳動基部カセットは、カセットが基部に配置された場合に、基部がカセットの底面下で開き、光源から光がカセットへ上向きに向けられるように構成されている。カセット電気泳動基部の全体は、電気泳動の間、又は電気泳動の後、カセットを基部から除去せずにカセット内のゲルの中にある分離されつつある又は分離された分子を観察できるよう、光源の上に配置されている。好ましくは、カセットがカセット電気泳動基部に配置されている場合、カセットの下、すなわち基部の最も下の面（カセットの一つ以上の縁でカセットを支持する基盤の領域）からカセットの底面までの空間の高さは、約１０ｃｍ未満であり、約５ｃｍ未満であり、約３ｃｍ未満であり、約２ｃｍ未満であり、約１ｃｍ未満である。ある実施形態では、カセット電気泳動基部が平坦な上面を有する光源の上に置かれた場合、光源の上面からカセットの底壁までの距離は０から２ｍｍ、２から４ｍｍ、４から６ｍｍ、６から８ｍｍ、８から１０ｍｍである。
【０１３１】
好ましい実施形態における電力供給基部は、電気泳動の時間、電流及び／又は電圧などのプログラムの設定が可能なものである。また、好ましい実施形態において、電流の極性は、スイッチ又はボタンの手段によって反対にできる。
【０１３２】
カセット電気泳動基部は、好ましくは、標準的な電気の出力口にプラグを差し込めるようなＡＣ／ＤＣアダプタが組み込まれているか、標準的な電気の出力口（５０／６０ＨＺで１００〜２４０ＶＡＣの出力）にプラグを差し込めるようなコネクタもしくは電源コードを含むか、又はそれらに接続できる。電力供給基部の電力出力は、約５から約２４０ＶＤＣの範囲であり、例えば、１０から２４０ＶＤＣ、又は２０から１００ＶＤＣ、又は約４８ＶＤＣである。例示の実施形態における最小の電流出力は、約０．４Ａ、０．５Ａ、０．６Ａ、０．７Ａ、０．８Ａ、０．９Ａ又は１Ａである。ある例示の実施形態における電力供給装置は、アノード及びカソードの極性を変更することができる。これらの実施形態において、アノード及びカソードの極性の切り替えは、スイッチ、ダイヤル又はボタンの手段で使用者が制御できる。
【０１３３】
電力供給基部は、一つ、好ましくは二つ以上の電気泳動プログラムによってプログラムされる。プログラムは電気泳動の間及び／又は電気泳動期間に供給される電圧又は電流を決定できる。ある例示的な実施形態においては、少なくとも一つのプログラムは、使用者がアノードとカソードの極性を切り替えることができる「逆（リバース）」プログラムである。ある実施形態におけるプログラムは、例えば、の電力供給電気泳動カセット基部のパネル上に設けられたボタンを使用することにより、使用者によって調整可能である。電力供給基部は、オン／オフスイッチ又はボタン及び、実行中のプログラム、電気泳動の残り時間、電圧又は電流のうち少なくとも一つを表示するＬＣＤディスプレイを有するのが好ましい。電力供給電気泳動カセット基部はさらに、例えば、電源供給がオンになっていることを示すためのＬＥＤ光のようなインジケータ光と、電気泳動が完了したことを示す音を発するアラームと、を含むことができる。
【０１３４】
電力供給カセット基部は、好ましくは、使用者が電気泳動の極性を切り替えることができるプログラム又は制御スイッチ又はボタンを含む。ある好ましい実施形態では、使用者が制御ボタンを用いて選択できる「逆」プログラムが含まれている。逆プログラムは、例えば１５秒から１５分、３０秒から１０分、１分から５分などの所与の時間、極性を逆にすることができる。逆プログラムの間、電圧の出力は、標準的な電気泳動の分離プログラムの間に使用される電圧の出力と、同じであっても異なっていてもよい。
【０１３５】
ある例示的な実施形態では、カセットは、プロテイン、ペプチド、核酸分子又は核酸フラグメントの単離に用いられる。それには例えば、２つ以上のウェルを有するゲルを含み、この２つ以上のウェルのうち少なくとも第１のウェル及び第２のウェルが一つの電気泳動レーンにならんでいるクローニングカセットを使用する。また、カセットは、第１のウェルにサンプルをロードし、第２のウェルから分離されたフラグメントを摘出するための開口をウェル上に有する。そのようなクローニングカセットは、２００６年８月３１日に出願された米国特許仮出願第６０／８２４，２１０号に述べられ、その全体が参照のため本明細書に援用される。
【０１３６】
ある例示的な実施形態では、カセットが基部に配置された場合、光源はカセットの下側の基部の空間に挿入される。又はカセット電気泳動基部は、光源を含む光源基部の上に配置されてもよく、この場合、光源は光が発せられる光源基部の一部又は表面である。これらの実施形態では、カセットの下の空間（カセット電気泳動基部の最も底の面で、それが載っている面に接触した部分からカセットの底壁まで）は、少なくとも２ｍｍであり、例えば、２から４ｍｍ、４から６ｍｍ、６から８ｍｍ、８から１０ｍｍ、１ｃｍから２ｃｍ、２ｃｍから４ｃｍ、４ｃｍから６ｃｍ、６ｃｍから８ｃｍ、８ｃｍから１０ｃｍ、又は１０ｃｍ以上であってもよい。光源は、上方（基部の上に配置されたカセットに向かって）に方向付けられるものであればどのようなタイプのものであってもよい。光源によって発せられる光は、どのような波長であってもよく、例えばＵＶ、可視、赤外線の波長又はこれらの組み合わせであってもよい。分子の分離は、カセット電気泳動基部の下に配置された光源基部の一部である光源手段によって、電気泳動の間、電気泳動が行われている状態で観察できる。
【０１３７】
カセット電気泳動基部が光源基部の上に配置されている実施形態では、光源基部の光源（光を発する部分）は、電気泳動基部内のカセットの下の空間の少なくとも一部分を占める。ある実施形態では、９０％以上、９５％以上、９７％以上又は実質的にすべての電気泳動基部に配置されたカセットの下の空いた空間のすべてを占める。例示的な実施形態では、カセット電気泳動基部は、光源を含む光源基部の上に配置され、光源は、電気泳動基部に配置されたカセットの直接下の電気泳動基部内の空間に適合する。
【０１３８】
本明細書で開示される方法のある実施形態は電気泳動システム／装置を含み、電気泳動システム／装置は、電気泳動の間カセットを支持するカセット電気泳動基部と、電力供給装置と、カセット電気泳動基部に支持されるカセットの中に、光が上方へ方向付けられるように、カセット電気泳動基部へ可逆的に係合できる光源と、を含む。好ましい実施形態では、光源基部は、光源（光源基部の光を発する部分）の寸法が、カセット電気泳動基部内の開口又は空間の寸法と合い、カセットの境界の外に光を発しないで、カセットの中すなわち上方へ光を方向づけられるように構成されている。
【０１３９】
カセット電気泳動基部は、光源の上に単純に置かれるか、又は適当な手段で光源に可逆的に係合してもよい。例えば、ある例示的な実施形態では、光源は、カセット電気泳動基部が摺動して係合できるスロットもしくは溝を有する支持部又は基礎領域を含んでよく、又は基部を光源の上に位置させるために、及び／又は光源に係合させるために、一つ以上のガイド、タブ、リム、肩部、ピン、段差、柱、フランジ、留め金を有してよい。ある例示的な実施形態では、カセット電気泳動基部の一つ以上の下面上の一つ以上のタブ、リム、肩部、段差、柱、ピン又は他の突起は、光源基部の上にカセット電気泳動基部を配置するために、光源基部の一つ以上の上面における一つ以上の穴、スロット、凹部又はガイドに適合する。ある例示的な実施形態では、光源基部の一つ以上の上面における一つ以上のタブ、リム、肩部、段差、柱、ピン又は他の突起は、光源基部の上にカセット電気泳動基部を配置するために、カセット電気泳動基部の一つ以上の下面における一つ以上の穴、スロット、凹部又はガイドに適合する。
【０１４０】
光源は、電気的コネクタ（電源コード）を、カセット電気泳動基部のコネクタとは別に有し、オン／オフスイッチ又はボタンを、カセット電気泳動基部のそれとは別に有する。ある好ましい実施形態では、光源は可視光源である。ある好ましい実施形態では、光源はＬＥＤ光源である。
【０１４１】
光源は、以下に詳述される光源のいずれであってもよい。好ましい実施形態では、光源はカセットの底部を通して可視光を発する。光源は、選択的に本明細書で説明される光源から発せられる光にフィルターをかけるフィルターを含んでよい。ある実施形態では、カセット電気泳動基部に用いられるカセットの底壁は、光源から発せられた光にフィルターをかけることができる。好ましくは、ゲルが生体分子（プロテイン、ペプチド又は核酸分子）を結合する色素を含むか、又はサンプルがゲルにロードされた際に色素を含む。好ましくは、生体分子に標識をつけるために用いられる色素は、蛍光色素である。蛍光色素は、カセットの底壁を通して送られる波長の光を吸収し、カセットの上壁を通して送られる波長の光を発する。（カセットの上壁は、選択的に、励起した蛍光色素分子の色素が発したのではない波長の光にフィルターをかけるためのフィルターを含む。あるいは、観察者は、ゲルの観察又は撮像のために、フィルターを含むフィルター付き眼鏡、カメラ又は撮像装置を使用してもよい。）核酸やプロテインなどの生体分子の電気泳動の可視検出に用いられる色素、光源及びフィルターの例は本明細書に開示されている。
【０１４２】
本明細書で開示される方法のある実施形態では、電気泳動ゲルの観察及びランニング、ならびに核酸分子、核酸フラグメント、プロテイン又はペプチドのような生体分子の単離のための電気泳動システムには、電気泳動の間カセットが置かれる基部（「カセット電気泳動基部」とも呼ばれる）が含まれる。カセットは、基部に配置されたカセットの電極に接触する少なくとも２つの電気的接触部及び電気出力口のような電源に接続可能な少なくとも一つのコネクタ、さらに、カセット電気泳動基部に可逆的に係合するように構成された光源基部を含む。従って、カセット電気泳動基部は、カセットが電気泳動の間に置かれる電源供給装置であり、電源供給装置は、カセットを通して設定電流を供給し、及び／又は基部に置かれたカセットの電極を横切る設定電圧を提供する。カセット電気泳動基部は、カセットの少なくとも一つの縁に沿ってカセットに係合ように構成される。カセット電気泳動基部は、電気泳動カセットが基部に置かれている場合に、電気泳動の分離が起きるカセットの領域で、カセットの下に空間が存在するように構成されている。（すなわち、分子の分離が起きるゲルの領域に対応するカセットの下の領域であり、基部はどんな構造も有さず、カセットの下に置かれた光源からカセットの方向に上向きに送られる光を遮断したり不明瞭にしたりするような部品を有さずにむしろ開いている。）
【０１４３】
光源基部は、電気泳動基部の下に位置づけられた際に、電気泳動基部の中に置かれたカセットの方向へ上向きに光を向ける光源を含む。光源基部は、電源コード及び好ましくはオン／オフスイッチを含む。
【０１４４】
電気泳動のランニング／観察システムの電気泳動カセット基部も、オン／オフスイッチを含み、好ましくは、一つ以上の電圧又は電流の出力、電圧又は電流の出力のプログラムされた持続期間、電圧又は電流の経過時間、及び／又は電流の極性を制御する一つ以上の追加のスイッチ、ボタン、又はダイヤルを有する。基部／電源供給装置は、好ましくは、電気泳動のランニングの経過時間及び電圧もしくは電流の出力の少なくとも一つを表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はＬＥＤディスプレイのようなディスプレイパネルを有する。
【０１４５】
他の実施形態では、可視化は、電気泳動を行わせる電源供給装置と、可視化システムの両方を単一の一体型装置に統合するシステムを用いることにより達成される（例えば、米国仮出願に記載されているように）。例えば、ある実施形態では、可視化は、本明細書で開示された可視化システムに一体化されているＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）電源供給装置を用いて達成される。
【０１４６】
これらの態様におけるゲルカセットは、電気泳動ゲルを観察及びランニングする基部の上で電気泳動に使用され、観察される。電気泳動ゲルは、電気泳動の間、カセットを位置づけるための基部（「一体化された電気泳動カセット基部」とも呼ばれる）を含む。一体化された電気泳動カセット基部は、基部の上に位置づけられたカセットの電極に接触する少なくとも２つの電気的接触部及び電源供給装置に接続可能な少なくとも一つのコネクタ、及び基部の上に置かれたカセットに光を送ることのできる少なくとも一つの光源を含む。したがって、一体化された電気泳動カセット基部は、電源供給装置と光源とが結合されたものであり、電気泳動の間その上にカセットが位置づけられる。電源供給装置はカセットを通して設定電流を供給し及び／又は基部の上に置かれたカセットの電極を横切って設定電圧を供給する。電気泳動カセット基部は、オン／オフスイッチを有し、好ましくは一つ以上の電圧又は電流の出力、電圧又は電流の出力のプログラムされた持続期間及び／又は電圧又は電流の経過時間を制御する一つ以上の追加のスイッチ、ボタン、又はダイヤルを有する。好ましい実施形態では、一体化された光源を有するカセット電気泳動基部は、電気泳動が一定方向（通常はウェルからアノードに向かって進む）に起こった後、続いて電気泳動の方向を逆にするような、アノード及びカソードの極性を逆にする一つ以上の制御部を有する。基部／電源供給装置は、好ましくは、電気泳動のランニング及び電圧もしくは電流の出力の少なくとも一つを表示する液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はＬＥＤディスプレイのようなディスプレイパネルも有する。
【０１４７】
ある実施形態では、断続的な可視化が本明細書で開示されるマーキングを含む電気泳動カセットを用いて達成される。そのようなマーキングは、関心対象のサンプルバンドがいつ収集ウェルに配置されるかを決定するのに用いられるので、ゲルカセットを継続的に監視する必要はない。そのような方法では、関心対象のサンプルバンドが、収集ウェルの前に配置されたマーキングを通過するのが観察される。関心対象のサンプルバンドが次の収集ウェルに移動するのに必要な時間は、収集ウェルからマーキングまでの距離を、バンドの移動率で割ることにより計算できる。サンプル成分は、その後収集ウェルから除去される。
【０１４８】
ある実施形態では、関心対象のサンプル成分は、他の生物学的処理に用いられる。他の生物学的処理は、クローニング又はライゲーションを含むがこれに限られない。このため、関心対象の成分は、可視化プロセスの間に損傷を受けないことが好ましい。ある実施形態では、生化学的処理とは、制限酵素のクローニングであり、他の実施形態では、生化学的処理とは、ハイスループットの組換えクローニングである。ある実施形態では、生化学的処理とは、ＴＯＰＯ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の制限クローニングであり、他の実施形態では、生化学的処理とは、ＧＡＴＥＷＡＹ（登録商標）（インビトロジェン社  カールスバッド）の組換えクローニングである。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は１０から１０００倍向上した。他の実施形態では、効率は１０から５００倍向上した。ある実施形態では、そのようなクローニング方法の効率は、１０から１００倍向上した。ＤＮＡの場合、損傷は照明に用いられる光（例えば、ＵＶ光）又は可視化のために用いられる色素（例えば、エチジウムブロマイド）によって起きる場合がある。ある実施形態では、ＵＶ光ではなく可視光が、関心対象のサンプル成分への損傷を最小にする及び／又は除去するために用いられる。他の実施形態では、可視光及びＳＹＢＲ安全色素が可視化及び関心対象のサンプル成分への損傷を最小にする及び／又は除去するために用いられる。
【０１４９】
１つ又は複数の収集ウェルからのサンプル成分の回収は、先端が一つ又は先端が複数のピペットを含む手動のマイクロピペッタによって達成されてもよく、又は成分は収集ウェルからロボットピペットシステムで除去されてもよい。
【０１５０】
本明細書で提供される他の態様は、本明細書で開示される電気泳動システム、アセンブリ、装置及び方法で用いられるキットである。そのようなキットは、本明細書で開示された複数のウェルの電気泳動ゲルカセット及び電源供給装置を含む。ある実施形態では、そのようなキットは、本明細書で開示された２つの列のウェルを有する電気泳動ゲルカセット及び電源供給装置を含む。ある実施形態では、そのような電気泳動ゲルカセットは、アガロースを含み、他の実施形態では、そのような電気泳動ゲルカセットは、ポリアクリルアミドを含む。他の実施形態では、そのような電気泳動ゲルカセットは、アガロース及びポリアクリルアミドを含む。
【０１５１】
当業者は、本発明がここに特に示され開示されたもののみに限られるものではないことを理解するであろう。本発明は、純粋に本発明の例として意図され、その範囲を制限するものではない次の実施例を考慮してさらに明確にされる。
【０１５２】
次の実施例は例示のためであり、本明細書で開示された本発明を限定する意図はない。
【０１５３】
実施例
実施例１
ＳＹＢＲ  ＳＡＦＥ（商標）ゲル（インビトロジェン社、カールスバッド）とともにＥ−ＧＥＬ（登録商標）０．８％のダブルコームのカセットを使用して、水で希釈して最終容積が２０μＬになるよう１０μＬの低オリゴヌクレオチドマスラダー（Ｃａｔ．＃１００６８−０１３  インビトロジェン社、カールスバッド）を、ウェルの第１列のそれぞれのウェルにロードした。ウェルの第二列のそれぞれのウェルに３０μＬの水を加えた。ゲルは、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）トランスイルミネーターの上に置かれたＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＰＯＷＥＲＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）電力供給装置を用いてランした。１５分後、ＤＡＲＫ  ＲＥＡＤＥＲ（登録商標）（Ｃｌａｒｅ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社、ドロレス）トランスイルミネーターは、マスラダー成分を分離するバンドの進行を監視するため、電源をオンにした。図１３は、関心対象の８００ｂｐオリゴヌクレオチド（４番目のバンド）の単離及び収集を撮影した画像である。図１３Ａでは、第１番目のバンド（１００ｂｐ）、第２番目のバンド（２００ｂｐ）、及び第３番目のバンド（４００ｂｐ）がウェルの２番目の列の収集ウェルを通ったことが観察されている。第３番目のバンドが収集ウェルを出て、第４番目のバンドが収集ウェルに入るのが観察された場合（図１３Ｂ）、電界をさらに２分間継続し、その後電界をオフにした。第４番目のバンド（８００ｂｐ）に含まれる液体をマイクロピペッタを用いて収集ウェルから収集した。収集された液体は、さらに別のＥ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（エチジウウムブロマイドを含む２％のダブルコーム）（インビトロジェン社、カールスバッド）上でランすると、汚染されたバンドを有さない一つのバンドのみが得られた（図１３Ｃ）。Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（エチジウウムブロマイドを含む２％のダブルコーム）（インビトロジェン社、カールスバッド）の収集バンドの強度は、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）カセット（エチジウウムブロマイドを含む２％のダブルコーム）（インビトロジェン社、カールスバッド）の上でランしたオリジナルのマスラダーで観察された強度とほとんど同じであり、このことからサンプルのロスが最小限であったことが示された。
【０１５４】
実施例２
４８．８％のＥ−ＰＡＧＥ（商標）ゲルカセットを用いて、１５μｌのＥ−ＰＡＧＥ（商標）ＳＥＥＢＬＵＥ（登録商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）の予め染色されたマーカー（Ｃａｔ．＃ＬＣ５７００  インビトロジェン社、カールスバッド）をウェルの第１列のそれぞれのウェルにロードし、２０μＬの水をウェルの第２列のそれぞれのウェルにロードした。ゲルはＥ−ＢＡＳＥ（登録商標）（プログラムＥＰ）（インビトロジェン社、カールスバッド）電力供給装置を用いてランした。図１４Ａは、ランの３３分後に撮影された画像を示し、指定されたバンド（〜２１ｋＤ）が次のウェルの縁に届いた段階で、さらに水を第２番目のウェルにロードし（追加〜１０ｕｌ）、かつゲルをさらに３分ランした。この時点で指定されたバンドはウェルの中にある（図１４Ｂ）。ランを停止し、ウェルの中身をマイロピペッターで収集した。収集された液体を、別のＥ−ＰＡＧＥ（商標）ゲルカセット（インビトロジェン社、カールスバッド）でランすると、一つのバンド（図１４Ｃ）が示された。
【０１５５】
実施例３
ＤＮＡ染色を内部に含まずに投入された０．８％のＥ−Ｇｅｌ  Ｃｌｏｎｅｗｅｌｌカセット（インビトロジェン社、カールスバッド）（非変性非サイズ分離ゲル）を用いて、ＧＳＴを含む組換えにより発現させた融合タンパク質を含む細胞溶解物のサンプルを、ウェルの第１列にロードし、固定化されたグルタチオンとともに３０μｌのアガロースビーズのスラリーをウェルの第２列にロードした。ゲルは、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）電力供給装置を用いて約３０分間ランした。ＧＳＴ標識されたプロテインだけがビーズに結合し、サンプルの他の成分は収集ウェルを通過して移動した。、又はＧＳＴ標識されたプロテインの方向には移動しなかった。又はローディングウェルの中に残存した。電力供給装置を停止し、収集ウェルの中のｐＨを低くするか、還元グルタチオンを含む競合バッファを収集ウェルに追加するか、又は因子ＸａのようなプロテアーゼをＧＳＴ標識を開裂するために加えることにより、精製されたプロテインをウェルの中の液体に放出させた。精製されたプロテインを含む液体は、マイクロピペッタを用いて収集した。ビーズは収集ウェルの中に残した。
【０１５６】
実施例４
０．８％のＥ−Ｇｅｌ  Ｃｌｏｎｅｗｅｌｌカセットを用いて、ＰＣＲ反応の変性生成物の混合物を含むサンプルを、ウェルの第１列にロードし、配列特異的なオリゴヌクレオチドで固定化したアガロースビーズのスラリー３０μｌをウェルの第２列にロードした。ゲルは、Ｅ−ＧＥＬ（登録商標）ＩＢＡＳＥ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）電力供給装置を用いて約３０分間ランし、移動状態はＥ−ＧＥＬ（登録商標）ＳＡＦＥ  ＩＭＡＧＥＲ（商標）（インビトロジェン社、カールスバッド）トランスイルミネーターで、全てのＤＮＡバンドがウェルの第２列を通過して移動するのを監視した。この時点で、相補的なシーケンスを有するバンドのみがビーズに結合されているので、ランを停止した。塩、カオトロピック剤又は高いｐＨを結合ＤＮＡを溶離するために加え、溶離したＤＮＡを含む液体は、マイクロピペッタを用いて収集した。
【０１５７】
本発明は、実施形態と関連して開示されたが、述べられた特定の形式に発明を限定する意図はなく、反対に、添付の特許請求の範囲によって規定される発明の趣旨及び範囲に含まれる変更、修正及び均等物を包含することが意図されている。
【０１５８】
前述の記載は、発明の実例にすぎないことは理解されるべきである。見出しは便宜のためのものに過ぎず、見出しの下の開示を見出しのみに限定する意図はない。本発明から離れることなく、当業者によって、種々の変更や修正が実施できる。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲に収まるすべての変更、修正、相違を包含するものである。
【０１５９】
この明細書で言及されたすべての刊行物、特許及び特許出願は、個々の刊行物、特許又は特許出願が、特定かつ個別に参照として援用されるのと同じ程度に、その全体が参照としてここに援用される。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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