(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状四方形ゲルの全周囲に、帯状の補強材をゲル表面と相対向した状態で内包させていることを特徴とする電気泳動用強化ゲル。
【請求項２】
四方形ゲルの両端より延長している外部に露出した補強材の端部が支持部材と連結し、支持部材から吊り下げられている請求項１の電気泳動用強化ゲル。
【請求項３】
請求項１の電気泳動用強化ゲルの製造方法であって、立方形ゲル塊の四側面に沿って略等間隔で補強材を内包させ、このゲル塊を略等分の厚みに切片化することによって、板状四方形ゲルの全周囲に、帯状の補強材をゲル表面と相対向した状態で内包させている電気泳動用強化ゲルを連続製造することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、電気泳動用強化ゲルとその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、その物理的強度の向上によって各種の電気泳動解析における操作性に優れた強化ゲルとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気泳動用のゲルは、物理的強度が弱いために、移動、染色、洗浄、脱色、測定等を行う際に破損してしまうことがあった。そのための、ゲルの操作は熟練を要する作業であり、簡便かつ迅速な大量処理のための自動化の妨げとなっていた。
【０００３】
そこで、ゲルの片面をガラス板やフィルム板などの支持材でサポートした電気泳動用ゲル（特開平11-211695号公報）や、不織布からなる補強芯をゲル面全体に内包させた電気泳動用線維強化ゲルの作製方法（特開平01-165948、01-165949号公報）等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のとおり、従来の電気泳動用強化ゲルは、ゲルの片面に支持部材を貼り付けるなどの方法によってゲルに物理的強度を付与している。しかしながら、ゲルの片面に支持部材を貼り付けてしまうと、ゲルの染色、脱色、洗浄等が一面側からしか行うことができないため、処理効率が低下するという問題点を有していた。また、ゲル面全体に補強芯を内包する方法では、被泳動分子の正確な移動を補強芯が妨害してしまうこと、そして泳動像をスキャンニングする際に補強芯もいっしょに画像に取り込まれるために解析結果に影響を及ぼしてしまうこと等の問題点を有していた。
【０００５】
これに対して、この出願の発明者らは、ゲルの補強部位を工夫することによって、泳動像に影響を及ぼすことなく、電気泳動用ゲルを十分に強化することが可能であることを見出した。
【０００６】
この出願は、ゲル内に補強材を内包させることによって物理的強度を強化した新しい電気泳動用強化ゲルを提供することを課題としている。
【０００７】
また、この出願は、そのような電気泳動用強化ゲルを、大量かつ均質に連続製造する方法を提供することを課題としてもいる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この出願は、前記の課題を解決するための発明として、四方形ゲルの全周囲に補強材を内包することを特徴とする電気泳動用強化ゲルを提供する。
【０００９】
この電気泳動用強化ゲルにおいては、四方形ゲルの両側より延長して外部に露出した補強材の端部が支持部材と連結していることを好ましい態様としている。
【００１０】
さらにこの出願は、前記電気泳動用強化ゲルの製造方法であって、立方形ゲル塊の四側面に沿って略等間隔で補強材を内包させ、このゲル塊を略等分の厚みに切片化することによって、四方形ゲルの全周囲に補強材を内包する電気泳動用強化ゲルを連続製造することを特徴とする方法を提供する。
【００１１】
この発明において、「ゲル」は寒天やアクリルアミド等を主成分とするゲル体であり、正方形または長方形の薄板である。
【００１２】
「ゲルの全周囲」とは、正方形または長方形ゲルの四方周囲の一定幅範囲であり、ゲル面の中央部を含まない範囲である。この「ゲル面の中央部」とは、被泳動分子が泳動される領域である。
【００１３】
電気泳動の対象となる「被泳動分子」は、核酸（DNA、RNA）やタンパク質等の生体分子、あるいは化学高分子等、通常の電気泳動の対象となる全ての分子である。
【００１４】
「補強材」は、ゲルに一定強度を付与することのできる薄手の部材である。ゲルの収縮や拡張に伴って伸縮する部材が好ましい。また被泳動分子が吸着しない部材がさらに好ましい。例えば、天然繊維からなる不織布、樹脂製のメッシュシート等である。
【００１５】
以下、発明の実施形態を示して、この発明の強化ゲルについてさらに詳しく説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の電気泳動用強化ゲルの一例である。略正方形ゲル(10)の全周囲にメッシュシート(20)からなる補強材を内包している。
【００１７】
このような電気泳動用強化ゲルは、例えば、通常のゲル作製用の型枠に沿ってメッシュシート(20)を配置し、この型枠内にゲル水溶液を注入してゲルを硬化させることによって作製することができる。
【００１８】
ゲル(10)の大きさは被泳動分子の種類や分子量等に応じて適宜とすることができるが、例えば、１辺の長さ(L)が60〜210mm範囲の正方形または長方形とすることができる。また、厚みは0.5〜2mm程度とすることができる。
【００１９】
さらにゲル(10)の濃度も、被泳動分子の種類は分子量等に応じて適宜とすることができる。例えば、アクリルアミドを主成分とする場合には、約3〜20％程度の濃度とすることができる。
【００２０】
メッシュシート(10)は、ポリエチレン等の樹脂繊維からなり、網目の大きさが1〜2mm程度、繊維の直径は0.3mm以下、好ましくは0.1〜0.2mm程度とすることができる。メッシュシート(20)の幅(W)は、ゲル(10)の１辺の長さ(L)に対して0.5〜30％、好ましくは1〜20％、さらに好ましくは5〜10％程度とする。このようなサイズのメッシュシート(20)を用いることによって、被泳動分子の泳動範囲とメッシュシート(20)による補強範囲とが重なることなく、しかもゲル(10)に対して十分な強度を付与することができる。
【００２１】
なお、メッシュシート(20)は、ゲル(10)が親水性の場合には親水性処理を施し、ゲル(20)が疎水性の場合には疎水性処理を施すことによって、ゲル(10)とメッシュシート(20)とをより強力に一体化することもできる。例えば、樹脂製メッシュシートを親水性処理するには、プラズマ処理によって繊維表面に水酸基を架橋する方法等を、また疎水性処理する場合にはシリコンを繊維表面にコーティングするなどの方法等を採用することができる。
【００２２】
図２は、この発明の電気泳動用強化ゲルの別の態様を例示した図面である。この例では、ゲル(10)の両側に配したメッシュシート(20)を延長させてゲル(10)外に露出させ、その端部を支持部材(30)に連結させている。このような電気泳動用強化ゲルは、その支持部材(30)を用いて全体を吊り下げることができ、必要に応じての染色、脱色、測定、移動等のゲル操作を容易かつ大量に処理することが可能となる。ゲル(10)はメッシュシート(20)によって補強されているので、吊り下げたり、その状態で移動させても破損することはない。
【００２３】
この発明の電気泳動用強化ゲルはまた、この出願によって提供される方法発明によって、効率よく連続的に製造することもできる。すなわち、この製造方法の発明は、立方形ゲル塊の四側面に沿って略等間隔で補強材を内包させ、このゲル塊を略等分の厚みに切片化することによって、四方形ゲルの全周囲に補強材を内包する電気泳動用強化ゲルを連続製造することを特徴としている。
【００２４】
例えば、図３はこの方法発明の一例を示した斜視図である。複数のメッシュシート(20)の上部および株の凸部(21)を軸(40)によって連結し、この連結体を型枠内に配置し、ゲル水溶液を型枠に注入してゲルを硬化させ、立方形のゲル塊を作製する。そして、このゲル塊を略同一の厚さで順次に切片化することによって、方形ゲルの全周囲にメッシュシート(20)を内包した電気泳動用強化ゲルを連続製造することができる。このようにして作製した電気泳動用強化ゲルは、そのゲル成分が同一であり、しかもメッシュシート(20)の内包状態（例えば、メッシュシートとゲル両面との距離）も同一であるため、泳動像の再現性が極めて良好なものとなる。
【００２５】
以下、実施例を示してこの出願の発明についてさらに詳細かつ具体的に説明するが、この出願の発明は以下の例によって限定されるものではない。
【００２６】
【実施例】
実施例１
網目が約1mmのポリエチレン製メッシュシートを、縦80mm、横90mm、深さ1mmの型枠に配置し、この型枠にSDS-ポリアクリルアミドモノマー水溶液（10%アクリルアミド；0.375M Tris pH8.8；0.1%SDS）を注入し、水溶液を硬化させて強化ゲルを作製した。メッシュシートは、ゲルの縦方向の１辺の長さに対して約15％、横方向の１辺の長さに対して約13％の領域を占めている。
【００２７】
この強化ゲルを用いて、ヒト血清を電気泳動（SDS-PAGE）した。結果は図４に示したとおりであり、66kDaaのサイズマーカー（矢印）と同一位置にアルブミンのメジャーバンドが認められた。泳動に乱れも認められなかった。
比較例１
実施例１で強化ゲル作製に使用したものと同様のメッシュシートをゲル全面に内包させて強化ゲルを作製し、実施例１と同様にヒト血清を電気泳動した。
【００２８】
結果は図５に示したとおりであり、泳動画像にメッシュシートも取り込まれてしまうため、解析に支障が生じる。
試験例１
図６に示した装置によって、実施例１と同一構成からなる強化ゲルの強度を測定した。ゲルサイズは厚さ1mm、幅10mm、長さ270mmとした。コントロールとしては、メッシュシートを内包しない同一サイズのゲルを使用した。
【００２９】
プレート(50)に重り(60)を順次に乗せ、ゲル（10）の切断に要する重量を測定した。５回の測定の結果、強化ゲルは200gの重量でも切断することはなかった。
一方、コントロールの非強化ゲルは平均30gの重量で切断された。
【００３０】
以上の結果から、この発明の強化ゲルの優れた強度が確認された。
実施例２
ポリアクリルアミドを8％均一濃度としたことを除き、実施例１と同一構成からなる強化ゲルを作製し、ヒト血清を２次元電気泳動した。１次元目の泳動は等電点pH範囲5〜7、２次元目の泳動はSDS-ポリアクリルアミド電気泳動を行った。
コントロールとしてメッシュシートを内包しないゲルを作製した。
【００３１】
結果は図７に示したとおりであり、メッシュシートによる強化ゲルの泳動像（図７左）は、非強化ゲルの泳動像（図７右）と全く差がなく、メッシュシートによって泳動に乱れが生じないことが確認された。
実施例３
以下の３種類のポリアクリルアミドゲルを作製した。
(a)  ゲルの周囲にメッシュシートを内包し、泳動面は補強していない強化ゲル。
(b)  ゲルの全面にメッシュシートを内包した強化ゲル。
(c)  ゲルの全面に裏打ちフィルム（アトー社製）を貼付した強化ゲル。
【００３２】
なお、ゲル(c)に用いたフィルムは、ゲルおよび緩衝液中にSDSが含まれているとゲルと剥離してしまうため、電気泳動はSDSを含まない状態で行った。
【００３３】
ヒト血清1μL相当を各ゲル２レーンに泳動した後、CBB染色を１時間行い、25％エタノール、7％酢酸溶液中でゲルを振盪して脱色し、各ゲルの経時的脱色状態を観察した。
【００３４】
結果は図８に示したとおりである。ゲル(c)→(b)→(a)の順に脱色効率が高く、特にこの発明の強化ゲル(a)と比較して、全面メッシュシート強化ゲル(b)は完全に脱色されるまでに約２倍の時間が、またフィルム強化ゲル(c)は約４倍の時間を要した。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によって、物理的強度に優れた電気泳動用強化ゲルが提供される。この強化ゲルは移動、染色、洗浄、脱色、測定等のゲル操作に際しても破損しにくく、大量処理のための自動化にも適している。また、補強材を内包しているにも係わらず、泳動の乱れがなく、正確な泳動像が得られる。また、他の強化ゲルに比較して、脱色の効率も明らかに優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の電気泳動用強化ゲルの一例である。
【図２】この発明の電気泳動用強化ゲルの別の態様を例示した図面である。
【図３】この出願の製造方法の一例を示した斜視図である。
【図４】この発明の強化ゲルの一例によるヒト血清のSDS-PAGEの結果である。
【図５】比較例としての強化ゲルによるヒト血清のSDS-PAGEの結果である。
【図６】ゲル強度の試験例に用いた測定装置の構成である。
【図７】この発明の強化ゲル（左）および非強化ゲル（右）による２次元電気泳動の結果である。
【図８】３種類のゲル(a)(b)(c)による電気泳動像の染色後の経時的脱色効率を調べた結果である。
【符号の説明】
10  ゲル
20  メッシュシート
21  メッシュシート凸部
30  支持部材
40  軸
50  プレート
60  重り
【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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