(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
核酸を含む検体を電気泳動させる泳動媒体と、
前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を反転することができる通電手段と、
前記泳動媒体の温度を調整する温度調整手段であって、少なくとも前記泳動媒体を加熱する加熱手段を有する温度調整手段と、
前記通電手段および前記温度調整手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記通電手段および前記温度調整手段の作動を制御することで、
まず、前記通電手段により前記泳動媒体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、
次いで、前記温度調整手段により前記泳動媒体を加熱することにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性させた後、前記泳動媒体を冷却することにより、再会合させ、
その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動媒体中から回収するよう構成されていることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
核酸を含む検体を電気泳動させる泳動媒体と、
前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を反転することができる通電手段と、
前記泳動媒体の温度を調整する温度調整手段であって、前記泳動媒体を加熱する加熱手段と、前記泳動媒体を冷却する冷却手段とを有する温度調整手段と、
前記通電手段および前記温度調整手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記通電手段および前記温度調整手段の作動を制御することで、
まず、前記通電手段により前記泳動媒体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、
次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱することにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性させた後、前記冷却手段により前記泳動媒体を強制的に冷却することにより、再会合させ、
その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動媒体中から回収するよう構成されていることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】
前記温度調整手段は、前記泳動媒体の周囲に配設され、前記泳動媒体に対して熱伝達を行う伝熱部を有する請求項１または２に記載の電気泳動装置。
【請求項４】
前記泳動媒体の長手方向の全長をＬとしたとき、前記伝熱部は、前記泳動媒体を、その長手方向の中央から両端に向って、それぞれ、０．４５Ｌの範囲を覆うよう構成されている請求項３に記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記通電手段は、前記温度調整手段により前記泳動媒体の温度を調節する前後において、その極性を反転させる請求項１ないし４のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項６】
前記泳動媒体は、間隙を介して複数配設されている請求項１ないし５のいずれかに記載の電気泳動装置。
【請求項７】
前記泳動媒体は、中空部材に収納されている請求項１ないし６のいずれかに記載の電気泳動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気泳動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＧＣＲ法（In Gel Competitive Reassociation法）は、ガン遺伝子等の探索に極めて有効であり、現在、大きな注目を集めている。この方法は、ゲノムサブトラクション法の一種であり、ゲル（泳動媒体）中で、ゲノムサブトラクションを行うことを大きな特徴とする。
【０００３】
このＩＧＣＲ法は、例えば数kb以上の塩基の欠失等、比較的大きな遺伝子の変異を特定するのに有利である。このため、この方法は、正常細胞の遺伝子とガン細胞の遺伝子との間で、大きな相違を発見する場合等に、極めて有用である。実際に、ＩＧＣＲ法は、胃ガン関連の遺伝子の発見で、実績を挙げている。
このＩＧＣＲ法の概略を、ガン遺伝子を探索する場合を例に説明すると、下記のようになる。
【０００４】
１）まず、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡと（例えば制限酵素処理されたもの）を用意する。
２）次に、正常細胞由来のＤＮＡをビオチン化する。
【０００５】
３）次に、ガン細胞由来のＤＮＡに対して正常細胞由来のＤＮＡがはるかに高い濃度となるように（例えば１：５０程度）、ガン細胞由来のＤＮＡと正常細胞由来のＤＮＡとを混合する。
４）次に、この混合物に対して、ゲル電気泳動を行う。
【０００６】
５）電気泳動後、ゲルを取り出し、このゲルをアルカリ性の溶液（変性液）に浸漬させた後、ゲルを中性の溶液（会合液）に浸漬させることにより、ゲル中でＤＮＡを変性させた後、再会合させる。
ＩＧＣＲ法の大きな特徴は、工程３）〜５）にある。かかる工程を経ることにより、ガン細胞にのみ特異的に存在する遺伝子を検出、分離することが、可能となる。この原理を、以下、模式的に説明する。
【０００７】
例えば、正常細胞は、遺伝子Ａと遺伝子Ｂとを有しているとする。また、ガン細胞は、遺伝子Ａと、変異した遺伝子Ｂ’とを有しているとする。この遺伝子Ｂ’は、遺伝子Ｂよりも鎖長が短くなっているとする。なお、ガン細胞の遺伝子Ａと正常細胞の遺伝子Ａとは、同じ（identical）とする。また、遺伝子Ａは、遺伝子Ｂよりも長いものとする。
【０００８】
この場合、前記工程４）において電気泳動を行うと、ゲル中で、バンドは、例えば、遺伝子Ａ＞遺伝子Ｂ＞遺伝子Ｂ’と分かれることとなる。
【０００９】
このとき、遺伝子Ａのバンドは、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとを含んでいることとなる。したがって、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、５０：１である。
また、遺伝子Ｂのバンドは、正常細胞由来のＤＮＡのみを含んでいることとなる。すなわち、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、１００：０である。
これに対し、遺伝子Ｂ’のバンドは、ガン細胞由来のＤＮＡのみを含んでいることとなる。すなわち、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、０：１００である。
【００１０】
ここで、前記工程５）のＤＮＡの変性、再会合を行うと、遺伝子Ａのバンドでは、下記のＡ１〜Ａ４の４種類の遺伝子が、２５００：５０：５０：１の割合で生成される。
Ａ１：正常細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子、
Ａ２：正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとで構成された遺伝子（タイプ１）、
Ａ３：正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとで構成された遺伝子（タイプ２）、
Ａ４：ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子。
したがって、遺伝子Ａのバンドでは、ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子（遺伝子Ａ４）は、極めて少量となる。
【００１１】
一方、遺伝子Ｂのバンドでは、相変わらず、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、１００：０のままである。
同様に、遺伝子Ｂ’のバンドでは、正常細胞由来のＤＮＡとガン細胞由来のＤＮＡとの比は、０：１００のままである。
【００１２】
次いで、ゲルを切り出し、ゲル中からＤＮＡを抽出（回収）し、かかるＤＮＡをアビジンと接触させると、アビジンはビオチンと結合する性質を有しているため、正常細胞由来のＤＮＡを含む遺伝子は、アビジンに吸着される。
これに対し、ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成された遺伝子は、アビジンに吸着されない。
【００１３】
したがって、遺伝子Ｂは、前述したように正常細胞由来のＤＮＡのみで構成されているので、アビジンに吸着されることとなる。
これに対し、遺伝子Ｂ’は、ガン細胞由来のＤＮＡのみで構成されているので、アビジンに吸着されず、取り出されることとなる。
【００１４】
遺伝子Ａでは、遺伝子Ａ１、Ａ２およびＡ３がアビジンに吸着され、遺伝子Ａ４は、アビジンに吸着されない。ところで、前述したように、遺伝子Ａでは、Ａ１：Ａ２：Ａ３：Ａ４の割合が、２５００：５０：５０：１となっている。換言すれば、遺伝子Ａ４の存在量は、ごく微量なものとなっている。
【００１５】
したがって、アビジンに吸着されず取り出された遺伝子に、例えば、アダプターＤＮＡを結合し、このアダプターＤＮＡと相補的な塩基配列を有するプライマーを用いてＰＣＲ法を行い、遺伝子を増幅すると、遺伝子Ｂ’だけが、好適に検出されることとなる。
【００１６】
このように、ＩＧＣＲ法は、優れた遺伝子探索法である。しかしながら、ＩＧＣＲ法では、人手による工程数が多く、しかも時間のかかる工程が多いため、所要時間が長く（例えば１週間程度）、作業に手間と時間とを要するという欠点がある。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、例えばＩＧＣＲ法における作業の手間と時間とを軽減することができる電気泳動装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記（１）〜（７）の本発明により達成される。
【００１９】
（１）  核酸を含む検体を電気泳動させる泳動媒体と、
前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を反転することができる通電手段と、
前記泳動媒体の温度を調整する温度調整手段であって、少なくとも前記泳動媒体を加熱する加熱手段を有する温度調整手段と、
前記通電手段および前記温度調整手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記通電手段および前記温度調整手段の作動を制御することで、
まず、前記通電手段により前記泳動媒体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、
次いで、前記温度調整手段により前記泳動媒体を加熱することにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性させた後、前記泳動媒体を冷却することにより、再会合させ、
その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動媒体中から回収するよう構成されていることを特徴とする電気泳動装置。
（２）  核酸を含む検体を電気泳動させる泳動媒体と、
前記泳動媒体へ通電し、かつ、その極性を反転することができる通電手段と、
前記泳動媒体の温度を調整する温度調整手段であって、前記泳動媒体を加熱する加熱手段と、前記泳動媒体を冷却する冷却手段とを有する温度調整手段と、
前記通電手段および前記温度調整手段に接続された制御手段とを備え、
前記制御手段により、前記通電手段および前記温度調整手段の作動を制御することで、
まず、前記通電手段により前記泳動媒体へ通電を行い、前記検体を前記泳動媒体中で電気泳動させることにより、前記核酸を前記泳動媒体中で分離させ、
次いで、前記加熱手段により前記泳動媒体を加熱することにより、分離後の核酸を前記泳動媒体中で変性させた後、前記冷却手段により前記泳動媒体を強制的に冷却することにより、再会合させ、
その後、前記通電手段により極性を反転させて前記泳動媒体へ通電を行い、再会合後の核酸を前記泳動媒体中で前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、前記泳動媒体中から回収するよう構成されていることを特徴とする電気泳動装置。
【００２０】
（３）  前記温度調整手段は、前記泳動媒体の周囲に配設され、前記泳動媒体に対して熱伝達を行う伝熱部を有する上記（１）または（２）に記載の電気泳動装置。
【００２１】
（４）  前記泳動媒体の長手方向の全長をＬとしたとき、前記伝熱部は、前記泳動媒体を、その長手方向の中央から両端に向って、それぞれ、０．４５Ｌの範囲を覆うよう構成されている上記（３）に記載の電気泳動装置。
【００２６】
（５）  前記通電手段は、前記温度調整手段により前記泳動媒体の温度を調節する前後において、その極性を反転させる上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の電気泳動装置。
【００２７】
（６）  前記泳動媒体は、間隙を介して複数配設されている上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の電気泳動装置。
【００２８】
（７）  前記泳動媒体は、中空部材に収納されている上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の電気泳動装置。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気泳動装置を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の電気泳動装置の全体構成を示す模式図であり、図２は、本発明の電気泳動装置が備える電気泳動部付近の構成を示す縦断面図であり、図３は、本発明の電気泳動装置が備える温度調整手段の構成を示す側面図であり、図４は、本発明の電気泳動装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、図２中、上側を「上端」、下側を「下端」と言う。
【００３１】
図１に示す電気泳動装置１は、電気泳動部２と、通電手段３と、温度調整手段４と、制御手段５とを有している。
【００３２】
以下、電気泳動装置１を、各構成要素ごとに説明する。
図２に示すように、電気泳動部２は、主に、上部バッファー槽２１と、下部バッファー槽２２と、これらを支持する基台２３と、ゲル（泳動媒体）１００を収納した複数の管体（管状の中空部材）２０とを有している。
【００３３】
上部バッファー槽２１は、上端（上部）に開口を有する箱状の部材で構成されている。この上部バッファー槽２１の内部には、例えば、トリスバッファー、トリス・ホウ酸バッファーのようなバッファー液（緩衝液）が収納され、後述する通電手段３が有する電極３２ａがバッファー液に浸るようにして設置されている。
【００３４】
バッファー液の液量としては、上部バッファー槽２１に管体２０を装着（設置）した状態で、管体２０の上端が液面から突出しない程度とされる。
【００３５】
上部バッファー槽２１の底部（底面）２１１には、複数（本実施形態では、３つ）の装着孔２１２が厚さ方向（図２中、上下方向）に貫通して形成されている。各装着孔２１２には、それぞれ、管体２０を保持する保持部材２１３が液密に固着（装着）されている。
【００３６】
保持部材２１３は、ほぼ筒状の部材で構成され、下端側には、装着孔２１２に嵌合可能な装着部２１３ａが形成されている。この装着部２１３ａが装着孔２１２内に挿入、嵌合することにより、保持部材２１３は、上部バッファー槽２１の底部２１２に液密に固着されている。
【００３７】
この保持部材２１３は、特に限定されないが、例えば、各種ゴム材料、各種熱可塑性エラストマー等の弾性材料で構成されている。
【００３８】
また、保持部材２１３の内腔部には、後述する管体２０の上端側が挿入（挿通）されている。
【００３９】
この上部バッファー槽２１の両側部（図２中、紙面奥側および紙面手前側）には、対向配置された脚部２１４、２１４が上部バッファー槽２１と一体的に形成され、図示しない接続部を介して基台２３に設置されている。これにより、上部バッファー槽２１は、基台２３に固定されている。
【００４０】
基台２３は、上部バッファー槽２１、下部バッファー槽２２および後述する伝熱ブロック４２を支持するためのものであり、平板状の部材で構成されている。
この基台２３の上端（上面）には、下部バッファー槽２２が設置されている。
【００４１】
下部バッファー槽２２は、箱状の部材で構成されている。この下部バッファー槽２２の内部には、バッファー液（緩衝液）が収納されており、後述する通電手段３が有する電極３２ｂがバッファー液に浸るようにして設置されている。
【００４２】
このバッファー液としては、前記の上部バッファー槽２１の内部に収納されるバッファー液で挙げたものと同様のものを用いることができる。
【００４３】
下部バッファー槽２２の上端縁部付近（図２中、右上側）には、上方に向って突出する導入口２２１が一体的に形成されており、この導入口２２１を介して、下部バッファー槽２２内にバッファー液を導入（収納）することができる。
【００４４】
また、下部バッファー槽２２の上端（上面）には、複数の挿通孔２２２が厚さ方向（図２中、上下方向）に貫通して形成されている。各挿通孔２２２には、それぞれ、管体２０の下端側が挿入（挿通）されている。
【００４５】
なお、この状態で、下部バッファー槽２２内には、管体２０の下端が浸る程度の液量のバッファー液が収納されている。
【００４６】
この下部バッファー槽２２、前記の上部バッファー槽２１および前記の基台２３の構成材料としては、特に限定されないが、それぞれ、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−（４−メチルペンテン−１）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、アクリルニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリアミド（例えば、ナイロン６、ナイロン６・６、ナイロン６・１０、ナイロン１２）のような各種樹脂材料を用いることができる。
【００４７】
なお、下部バッファー槽２２および上部バッファー槽２１は、内部の視認性を確保するために、それぞれ、実質的に透明であるのが好ましい。
【００４８】
これらの上部バッファー槽２１と下部バッファー槽２２との間には、複数（本実施形態では、３本）の管体（管状の中空部材）２０が、それぞれ、保持部材２１３を介して上部バッファー槽２１に固定されることにより、設置されている。
【００４９】
この管体２０の構成材料としては、特に限定されないが、熱伝達に優れているという点、および、十分な強度が得られるという点において、例えば、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレン等の各種樹脂材料、各種ガラス材料等が好ましく用いられる。
【００５０】
管体２０の寸法としては、特に限定されないが、例えば、内径が３〜８ｍｍ程度、外径が５〜１０ｍｍ程度であるのが好ましい。
【００５１】
各管体２０の内部には、ゲル（泳動媒体）１００が充填（収納）され、それぞれ、間隙（例えば、１０〜４０ｍｍ程度）を介して（所定間隔おいて）配設されている。換言すれば、複数のゲル１００が間隙を介して配設されている。このように複数のゲル１００を配設することにより、電気泳動装置１では、一度に処理できる検体の量を増大することができる。
【００５２】
また、管体２０の上端部内側には、ゲル１００が充填されていない部分が設けられており、該部分には、検体が充填（アプライ）される。
【００５３】
ゲル１００は、例えば、アクリルアミド、アガロース等で構成され、ＤＮＡ（核酸）を含む検体を電気泳動させ、これにより、ＤＮＡを鎖長の差（分子量の差）により分離させる。
【００５４】
このゲル１００は、管体２０に収納されることにより、ほぼ円柱状（棒状）をなしている。
【００５５】
ゲル１００の長手方向の全長（図２中、長さＬ）としては、特に限定されないが、通常、５０〜２００ｍｍ程度であるのが好ましく、１００〜１５０ｍｍ程度であるのがより好ましい。ゲル１００の長手方向の全長をこのような範囲内とすることにより、ＤＮＡを好適に分離させることができる。
【００５６】
このようなゲル１００は、通電手段３により通電される。
この通電手段３は、ゲル１００へ通電し、かつ、その極性を反転することができるものであり、図１に示すように、泳動用電源部３１と、一対の電極３２ａ、３２ｂとを有している。これらの泳動用電源部３１と、電極３２ａおよび電極３２ｂとは、それぞれ、信号線により、接続されている。
【００５７】
電極３２ａおよび電極３２ｂは、それぞれ、例えば、金属（アルミニウム等）などの導電性材料で構成されている。また、前述したように、電極３２ａは、上部バッファー槽２１内に、電極３２ｂは、下部バッファー槽２２内に設置されている。
また、ゲル１００は、温度調整手段４により温度が調整される。
【００５８】
温度調整手段４は、図３に示すように、ゲル１００を加熱する加熱手段４３と、ゲル１００を冷却する冷却手段４４と、加熱手段４３および冷却手段４４とゲル１００との間で熱伝達を行う伝熱ブロック（伝熱部）４２と、ゲル１００の温度を検知する温度感知手段４５とを有している。
【００５９】
なお、後述する加熱手段４３が有するドライバー４３２と、冷却手段４４が有するドライバー４４４と、温度感知手段４５が有するＡ／Ｄコンバーター４５２とで、温度調整手段４の温度コントローラー４１が構成されている。
【００６０】
この温度調整手段４は、加熱手段４３によりゲル１００を加熱した後、冷却手段４４によりゲル１００を強制的に冷却することにより、ゲル１００中でＤＮＡを変性させた後、再会合させる。
【００６１】
加熱手段４３は、発熱し、ゲル１００を加熱する面ヒーター４３１と、コンピューター５１からの信号に基づき、面ヒーター４３１を駆動、制御するドライバー４３２とを有している。
【００６２】
冷却手段４４は、ゲル１００等からの熱を放熱して、ゲル１００を冷却する冷却器４４１と、冷却器４４１を駆動するドライバー４４４とを有している。
【００６３】
冷却器４４１は、ゲル１００等からの熱を放熱するヒートシンク４４２と、ヒートシンク４４２での放熱を促進するファン４４３とを有している。
【００６４】
ヒートシンク４４２は、例えば、金属（アルミニウム等）などの熱伝導性の物質で構成されている。このヒートシンク４４２は、例えば薄板が多数立設されたような構成の放熱部４４６を有している。この放熱部４４６では、表面積、すなわちヒートシンク４４２と空気との接触面積が増大しており、熱が効率よく、大気に放出されるようになっている。
【００６５】
このような放熱を、ファン４４３は、促進することができる。ファン４４３は、風を発生させる羽根４４８と、羽根４４８を回転させるモーター４４７とを有している。ファン４４３が駆動する場合には、ヒートシンク４４２に埋設されたモーター４４７が回転し、この駆動力が羽根４４８に伝達される。その結果、羽根４４８が回転し、風が生じる。そして、この風により、放熱部４４６での放熱が、促進される。
【００６６】
ヒートシンク４４２の放熱部４４６と反対側の面には、前述した面ヒーター４３１が、ヒートシンク４４２に密着するように設けられている。さらには、温度調整手段４では、この面ヒーター４３１に密着するように、伝熱ブロック４２が設けられている。
【００６７】
伝熱ブロック４２は、面ヒーター４３１で発生した熱を、ゲル１００に伝達し、また、ゲル１００の熱をヒートシンク４４２に伝達することができる。この伝熱ブロック４２は、例えば、金属（アルミニウム等）などの熱伝導性の物質で構成されている。
【００６８】
このような伝熱ブロック４２を介して、温度感知手段４５は、ゲル１００の温度を検知することができる。温度感知手段４５は、ゲル１００の温度を検知する温度センサー４５１と、温度センサーからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバーター４５２とを有している。この温度感知手段４５では、温度センサー４５１は、伝熱ブロック４２に埋設されるように、設置されている。このため、温度センサー４５１は、伝熱ブロック４２の温度を直接検知することができる。これにより、伝熱ブロック４２の温度はゲル１００の温度とほぼ対応しているので、温度センサー４５１は、ゲル１００の温度を検知することができる。
【００６９】
また、伝熱ブロック４２の面ヒーター４３１と反対側の部分には、その長手方向（図２中、上下方向）に貫通して、複数（本実施形態では、３つ）の挿通孔４２１が形成されている。各挿通孔４２１は、それぞれ、その内径が管体２０の外径とほぼ等しく設定され、その内部には、管体２０が挿通されている。すなわち、伝熱ブロック４２は、各ゲル１００の全周（周囲）を囲むように配設されている。
【００７０】
これにより、ゲル１００を周方向に均等（均一）に加熱および冷却することができるので、ＤＮＡをより迅速かつ確実に変性および再会合させることができる。
【００７１】
また、伝熱ブロック４２は、ゲル１００中で分離されたＤＮＡ（バンド）が存在する範囲にほぼ対応して、ゲル１００の長手方向の範囲を覆うように構成されているのが好ましい。
【００７２】
すなわち、伝熱ブロック４２は、ゲル１００の長手方向の全長をＬとしたとき、ゲル１００を、その長手方向の中央から両端（上端および下端）に向って、特に限定されないが、それぞれ、例えば０．４５Ｌ程度の範囲（図２中、長さＭの範囲）を覆うように構成されているのが好ましく、０．４Ｌ程度の範囲を覆うように構成されているのがより好ましい。
【００７３】
これにより、ゲル１００を長手方向に均等（均一）に加熱および冷却を行うことができるので、ＤＮＡをより迅速かつ確実に変性および再会合させることができる。
【００７４】
また、本実施形態の電気泳動装置１では、伝熱ブロック４２を、ゲル１００の全周を囲むように配設し、かつ、ゲル１００中で分離されたＤＮＡが存在する範囲にほぼ対応して、ゲル１００の長手方向の範囲を覆うように構成したことにより、これらの相乗効果により、ＤＮＡをさらに迅速かつ確実に変性および再会合させることができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態の温度調整手段４では、加熱手段４３と冷却手段４４とを有しているが、冷却手段４４は、省略されていてもよい。この場合、温度調整手段４は、加熱手段４３によりゲル１００を加熱した後、加熱手段４３によるゲル１００の加熱を停止して、ゲル１００を放冷（自然冷却）することにより、ゲル１００中で、ＤＮＡを変性させた後、再会合させることができる。
【００７６】
なお、本実施形態のように、冷却手段４４によりゲル１００を強制的に冷却する場合には、ゲル１００を放冷（自然冷却）する場合に比べて、変性後のＤＮＡをより迅速かつ効率よく（精度よく）再会合させることができるという利点がある。
【００７７】
以上述べた通電手段３および温度調整手段４は、それぞれ、コンピューター５１で構成された制御手段５により、制御される。コンピューター５１には、通電手段３の泳動用電源部３１と、温度調整手段４の温度コントローラー４１（ドライバー４３２、ドライバー４４４、Ａ／Ｄコンバーター４５２）とが、それぞれ、信号線を介して接続されている。
【００７８】
コンピューター５１は、泳動用電源部３１を制御して、電極３２ａと電極３２ｂとの間に電圧を印加することにより、ゲル１００に通電し、また、泳動用電源部３１を制御して、電極３２ａと電極３２ｂとの極性を反転することができる。
【００７９】
一方、コンピューター５１は、ドライバー４３２およびドライバー４４４を介して、面ヒーター４３１およびファン４４３を制御することができる。また、コンピューター５１は、Ａ／Ｄコンバーター４５２を介して、温度センサー４５１から、ゲル１００の温度情報を、取得することができる。
【００８０】
以下、図４を参照しつつ、電気泳動装置１の使用方法（作用）について、ＩＧＣＲ法を実施する場合を一例に説明する。
【００８１】
［１］  まず、ＩＧＣＲ法を行う作業者（電気泳動装置１の使用者）は、ゲル１００が充填（収納）された管体２０を、図２に示すように、上部バッファー槽２１と下部バッファー槽２２との間に設置して、図示しない電源スイッチをオンする。これにより、電気泳動装置１を使用可能な状態（作動状態）として、電気泳動装置１の準備を完了する。
【００８２】
一方、作業者は、ＤＮＡ（核酸）を含むサンプル（検体）を用意する。このサンプルは、検査対象となる細胞由来のＤＮＡと正常細胞由来のＤＮＡと（例えば制限酵素処理されたもの）を、例えば１：５０程度の比で含んでいる。このときのＤＮＡの濃度は、電気泳動を行うサンプル量によっても若干異なるが、０．１〜１００μＭ程度とするのが好ましい。
なお、正常細胞由来のＤＮＡには、ビオチン化が施されている。
【００８３】
［２］  次に、作業者は、コンピューター５１を操作して、後述する各工程［４］〜［９］における諸条件（各種設定条件）を入力する。
【００８４】
［３］  次に、作業者は、前記工程［１］で用意したサンプルを各管体２０の上端部内側（ゲル１００の上面）に充填（アプライ）する。
【００８５】
［４］  次に、作業者が開始ボタン（図示せず）を押圧操作すると、コンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１を駆動する（図４のステップＳ１０１）。
【００８６】
泳動用電源部３１は、コンピューター５１からの信号に基づいて、電極３２ａが陰極（負極）となるように、電極３２ａと電極３２ｂとの間に所定電圧（定電圧）を印加して、ゲル１００へ通電する。
【００８７】
この所定電圧としては、ゲルの組成等により適宜設定され、特に限定されないが、例えば、２５〜１００Ｖ程度とするのが好ましい。
【００８８】
これにより、サンプルをゲル１００中で下方（下端）に向かって電気泳動（移動）させ、ＤＮＡをそれらの鎖長の差（分子量の差）により、ゲル１００中で分離させる。このとき、これらの分離されたＤＮＡ（ＤＮＡ断片）は、それぞれ、ゲル１００中でバンド（泳動バンド）を形成する。
【００８９】
なお、泳動用電源部３１は、電極３２ａと電極３２ｂとの間を定電圧に維持（保持）するのに代わり、ゲル１００に所定電流（定電流）を流すように制御（設定）されていてもよい。
【００９０】
この場合、この所定電流としては、特に限定されないが、例えば、１〜１０ｍＡ程度とするのが好ましい。
【００９１】
［５］  次に、所定時間が経過すると、コンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１の駆動を停止する（図４のステップＳ１０２）。
【００９２】
泳動用電源部３１は、電極３２ａと電極３２ｂとの間への電圧の印加を停止して、ゲル１００への通電を停止する。これにより、ＤＮＡのゲル１００中での電気泳動を停止させる。
【００９３】
なお、この所定時間としては、ゲルの組成等により適宜設定され、特に限定されないが、例えば、０．５〜２時間程度とするのが好ましい。
【００９４】
［６］  次に、コンピューター５１は、温度調整手段４の温度コントローラー４１を駆動する（図４のステップＳ１０３）。
【００９５】
まず、ドライバー４３２は、コンピューター５１からの信号に基づいて、面ヒーター４３１を駆動し、発熱させる。面ヒーター４３１で発生した熱は、伝熱ブロック４２および管体２０を介して、ゲル１００に伝達され、ゲル１００を加熱する。
【００９６】
これにより、ゲル１００中で分離後のＤＮＡを変性させ、一本鎖のＤＮＡを生成させる。
【００９７】
その後、ゲル１００の温度が所定温度（設定温度）に近づいたら、ドライバー４３２は、コンピューター５１からの信号に基づいて、面ヒーター４３１の出力を弱める。
【００９８】
さらに、ゲル１００の温度が所定温度に到達したら、ドライバー４３２は、コンピューター５１からの信号に基づいて、面ヒーター４３１の駆動を停止する。
【００９９】
なお、この所定温度（最高温度）としては、特に限定されないが、６０〜９０℃程度とするのが好ましい。また、ゲル１００の温度を、前記の温度範囲に保持する時間としては、特に限定されないが、３０秒〜３０分程度とするのが好ましい。これにより、分離後のＤＮＡを効率よく（精度よく）変性させることができる。
【０１００】
次いで、ドライバー４４４は、コンピューター５１からの信号に基づいて、ファン４４３を駆動し、ヒートシンク４４２による放熱を促進させる。ゲル１００の熱は、管体２０および面ヒーター４３１を介して、ヒートシンク４４２に伝達される。
【０１０１】
そして、この熱は、放熱部４４６から、発散される。このとき、ファン４４３が回転していると、羽根４４８から放熱部４４６に風が送られてくる。この風により、放熱部４４６では、放熱が促進され、ゲル１００からヒートシンク４４２への熱移動も促進される。
【０１０２】
これにより、ゲル１００の温度を徐々に低下させ、このゲル１００の温度低下に伴って、変性後のＤＮＡ（一本鎖のＤＮＡ）を再会合（ハイブリダイズ）させる。
【０１０３】
その後、ゲル１００の温度が所定温度に近づいたら、ドライバー４４４は、コンピューター５１からの信号に基づいて、ファン４４３の駆動を停止する。
【０１０４】
［７］  次に、コンピューター５１は、ゲル１００の温度が所定温度に達したら、温度調整手段４の温度コントローラー４１の駆動を停止する（図４のステップＳ１０４）。
【０１０５】
なお、所定温度（最低温度）は、特に限定されないが、例えば、４０℃以下程度とするのが好ましく、１０〜４０℃程度とするのがより好ましい。これにより、変性後のＤＮＡを効率よく（精度よく）再会合させることができる。
【０１０６】
［８］  次に、コンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１を駆動する（図４のステップＳ１０５）。
【０１０７】
泳動用電源部３１は、コンピューター５１からの信号に基づいて、電極３２ｂが陰極（負極）となるように（極性を反転させて）、電極３２ａと電極３２ｂとの間に所定電圧（定電圧）を印加して、ゲル１００へ通電する。
【０１０８】
すなわち、泳動用電源部３１は、前記工程［４］における電気泳動の方向と逆方向に、ゲル１００へ通電する。
【０１０９】
この所定電圧としては、特に限定されないが、例えば、２５〜１００Ｖ程度とするのが好ましい。
【０１１０】
これにより、再会合後のＤＮＡを、ゲル１００中で上方（上端）に向かって電気泳動させ、ゲル１００中から上部バッファー槽２１のバッファー液中に溶出させる（回収する）。
【０１１１】
なお、泳動用電源部３１は、電極３２ａと電極３２ｂとの間を定電圧に維持（保持）するのに代わり、ゲル１００に所定電流（定電流）を流すように制御（設定）されていてもよい。
【０１１２】
この場合、この所定電流としては、特に限定されないが、例えば、１〜１０ｍＡ程度とするのが好ましい。
【０１１３】
［９］  次に、所定時間が経過すると、コンピューター５１は、通電手段３の泳動用電源部３１の駆動を停止する（図４のステップＳ１０６）。
【０１１４】
泳動用電源部３１は、電極３２ａと電極３２ｂとの間への電圧の印加を停止して、ゲル１００への通電を停止する。
【０１１５】
なお、この所定時間としては、ゲルの組成等により適宜設定され、特に限定されないが、例えば、０．５〜２時間程度とするのが好ましい。
【０１１６】
［１０］  次に、作業者は、上部バッファー槽２１のバッファー液中から、再会合後のＤＮＡを抽出する。
【０１１７】
さらに、作業者は、かかるＤＮＡをアビジンと接触させ、アビジンに吸着されず取り出されたＤＮＡをＰＣＲ法に供する。
【０１１８】
なお、前記工程［９］前に、管体２０の上端部内側に、ニトロセルロース（核酸吸着材料）等の担体を設置し、この担体に吸着させることにより、再会合後のＤＮＡを回収するようにしてもよい。
【０１１９】
この場合、本工程［１０］における再会合後のＤＮＡの抽出操作をより迅速に行うことができ、時間の短縮に有利である。
【０１２０】
ここで、まとめると、本実施形態の電気泳動装置１では、通電手段３によりゲル１００へ通電を行い、サンプルをゲル１００中で電気泳動させることにより、ＤＮＡをゲル１００中で分離させ、次いで、加熱手段４３によりゲル１００を加熱した後、冷却手段４４によりゲル１００を強制的に冷却することにより、分離後のＤＮＡをゲル１００中で変性させた後、再会合させ、その後、通電手段３により極性を反転させてゲル１００へ通電を行い、再会合後のＤＮＡをゲル１００中で前記電気泳動の方向と逆方向に電気泳動させ、ゲル１００中から回収するよう構成（制御）されている。
【０１２１】
すなわち、本実施形態の電気泳動装置１では、通電手段３は、温度調整手段４によりゲル１００の温度を調節する前後において、その極性を反転させるように構成（制御）されている。
【０１２２】
このように、再会合後のＤＮＡを電気泳動により強制的にゲル１００中から溶出させるように構成することにより、別途、ゲル１００から再会合後のＤＮＡを抽出する操作を省略することができ、再会合後のＤＮＡをより迅速かつ確実にゲル１００中から回収することができる。
【０１２３】
特に、再会合後のＤＮＡを電気泳動させる方向を、ＤＮＡを分離させる際の電気泳動の方向と逆とすることにより、泳動速度の遅い（移動度の小さい）ＤＮＡのゲル１００中での泳動距離を短くすることができるので、再会合後のＤＮＡをさらに迅速にゲル１００中から回収することができる。
【０１２４】
このような電気泳動装置１では、コンピューター５１（制御手段５）の制御により、ゲル１００中でのＤＮＡの分離、ゲル１００中での分離後のＤＮＡの変性および再会合、および、再会合後のＤＮＡのゲル１００中からの回収を行うことができるため、ＩＧＣＲ法における作業の手間と時間とを軽減することができ、ＩＧＣＲ法の実施の自動化に貢献する。
【０１２５】
また、このような電気泳動装置１では、ゲル１００中でＤＮＡを分離させる工程（前記工程［４］および［５］）、ゲル１００中で分離後のＤＮＡを変性および再会合させる工程（前記工程［６］および［７］）、および、再会合後のＤＮＡをゲル１００中から回収する工程（前記工程［８］および［９］）における諸条件（各種設定条件）が、コンピューター５１（制御手段５）により好適に制御されているので、前記の各工程における時間短縮および精度の向上を図ることができる。
【０１２６】
以上、本発明の電気泳動装置を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものに置換することができる。
【０１２７】
泳動媒体は、例えば、親水性ポリマー、バッファー液（緩衝液）を含浸させた吸水性材料等で構成することもできる。
【０１２８】
また、泳動媒体は、図示の構成では、３つ設置されていたが、これに限定されず、泳動媒体の設置数としては、例えば、１つ、２つ、または４つ以上であってもよい。
【０１２９】
また、泳動媒体の全体形状としては、円柱状（棒状）のものに限定されず、例えば、平板状のもの等であってもよい。
【０１３０】
また、温度調整手段が有する冷却手段には、例えば、ペルチェ素子等を用いてもよい。
【０１３１】
なお、以上述べた説明では、ＤＮＡを核酸の代表として説明したが、本発明では、例えば、ＲＮＡ、合成オリゴヌクレオチド等、ＤＮＡ以外の核酸を用いることもできる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の電気泳動装置によれば、例えばＩＧＣＲ法における作業の手間と時間とを軽減することができ、特に、その実施の自動化に貢献する。
【０１３３】
また、温度調整手段により泳動媒体の温度を調整する前後において、通電手段がその極性を反転させるよう構成することにより、核酸の回収に要する時間を短縮することができる。
【０１３４】
また、泳動媒体を複数設置した場合には、一度に処理することができる核酸（検体）の量を増大させることができる。
【０１３５】
このようなことから、本発明の電気泳動装置を用いることにより、例えばガン遺伝子等の探索を、より迅速かつ効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気泳動装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の電気泳動装置が備える電気泳動部付近の構成を示す縦断面図である。
【図３】本発明の電気泳動装置が備える温度調整手段の構成を示す側面図である。
【図４】本発明の電気泳動装置の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１            電気泳動装置
２            電気泳動部
２０          管体
２１          上部バッファー槽
２１１        底部
２１２        装着孔
２１３        保持部材
２１３ａ      装着部
２１４        脚部
２２          下部バッファー槽
２２１        導入口
２２２        挿通孔
２３          基台
３            通電手段
３１          泳動用電源部
３２ａ、３２ｂ  電極
４            温度調整手段
４１          温度コントローラー
４２          伝熱ブロック
４２１        挿通孔
４３          加熱手段
４３１        面ヒーター
４３２        ドライバー
４４          冷却手段
４４１        冷却器
４４２        ヒートシンク
４４３        ファン
４４４        ドライバー
４４６        放熱部
４４７        モーター
４４８        羽根
４５          温度感知手段
４５１        温度センサー
４５２        Ａ／Ｄコンバーター
５            制御手段
５１          コンピューター
１００        ゲル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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