(57)【要約】【課題】個別の固定要素を不要とすることができ、ゲル電気泳動システムの構成を簡単にし、構成要素の数を削減することができるようにしたゲル電気泳動デバイスを提供することにある。【解決手段】本発明は、ゲル電気泳動デバイス１００であり、キャリア要素を収容するように構成されるプラットフォームであって、前記キャリア要素は１つ又は複数のゲルストリップ５００を収容するように構成される、プラットフォームと、前記１つ又は複数のゲルストリップ５００と電気的に接触可能なように構成される第１の電極部材２０１を有する、電極配列とを備え、第１の電極部材２０１は、該第１の電極部材２０１を前記ゲル電気泳動デバイス１００にロックするように構成される第１のロック要素７００，１５００を備え、前記第１のロック要素は、磁気結合によって前記プラットフォーム上に前記第１の電極部材を押圧するための磁気ロック要素を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリア要素を収容するように構成されるプラットフォームであって、前記キャリア要素は１つ又は複数のゲルストリップを収容するように構成される、プラットフォームと、
前記１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触可能なように構成される第１の電極部材を有する、電極配列とを備え、
前記第１の電極部材は、前記第１の電極部材を前記ゲル電気泳動デバイスにロックするように構成される第１のロック要素を備え、
前記第１のロック要素は、磁気結合によって前記プラットフォーム上に前記第１の電極部材を押圧するための磁気ロック要素を備えている、ゲル電気泳動デバイス。
【請求項２】
前記第１のロック要素は、前記プラットフォームに前記キャリア要素をロックするように構成されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項３】
前記第１のロック要素は、前記第１の電極部材を前記ゲル電気泳動デバイスに取外し可能にロックするように構成されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項４】
前記１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触するように構成される第２の電極部材を備え、
前記第２の電極部材は、前記第２の電極部材を前記ゲル電気泳動デバイスにロックするための第２のロック要素を備えている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項５】
前記第１のロック要素は、永久磁石、電磁石及び電界生成構成要素から成るグループのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項６】
前記第１のロック要素は、前記電極配列の第１のハウジングの横方向の部分に配置されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項７】
前記第１の電極部材は、前記第１の電極部材に電気信号を供給するための電気的コンタクトを備え、該電気的コンタクトは、前記電極配列の第１のハウジングの横方向の部分に設けられている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項８】
前記第１のロック要素に対する相手要素を備え、該相手要素は、前記第１の電極部材を前記ゲル電気泳動デバイスにロックするように構成されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項９】
前記相手要素は磁気的な相手要素を含んでいる、請求項８に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１０】
前記相手要素は、永久磁石、電磁石及び電界生成構成要素から成るグループのうちの少なくとも１つを備えている、請求項８に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１１】
前記相手要素は、１つ又は複数の電界及び／又は磁界生成ストリップであって、前記第１の電極部材が前記１つ又は複数の電界及び／又は磁界生成ストリップに沿ってシフト可能であるように、前記１つ又は複数のゲルストリップに対して略平行に設けられる１つ又は複数の電界及び／又は磁界生成ストリップを備えている、請求項８に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１２】
電界をかけることによって流体を分離するように構成されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１３】
前記キャリア要素は温度制御可能である、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１４】
１つ又は複数の挿入要素収容部を備え、該１つ又は複数の挿入要素収容部はそれぞれ、１つの挿入要素を取外し可能に収容するように構成されて、前記キャリア要素を形成している、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１５】
１つ又は複数の挿入要素収容部を備え、該１つ又は複数の挿入要素収容部はそれぞれ、１つの挿入要素を取外し可能に収容するように構成されて、前記キャリア要素を形成し、前記第１の電極部材は前記挿入要素に取外し可能に取付けられている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１６】
前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材が該少なくとも１つのレールに沿ってシフト可能であるように、前記１つ又は複数のゲルストリップに対して略平行に設けられる少なくとも１つのレールを備えている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１７】
前記相手要素は、前記少なくとも１つのレールに沿って、又は前記少なくとも１つのレールの下側に沿って配置されている、請求項１６に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１８】
前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材に電気信号を供給するための電気的コンタクトが、前記少なくとも１つのレールに沿って、又は前記少なくとも１つのレールの上側に沿って配置されている、請求項１に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１９】
キャリア要素を収容するように構成されるプラットフォームと、前記１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触するように構成される第１の電極部材を有する電極配列とを備えるゲル電気泳動デバイスを作動させる方法であって、
前記キャリア要素に１つ又は複数のゲルストリップを収容するステップと、
第１の磁気的なロック要素を用いて、磁気結合によって前記第１の電極部材を前記プラットフォームに押圧することにより、前記電極配列を前記ゲル電気泳動デバイスにロックするステップとを含む、ゲル電気泳動デバイスを作動させる方法。
【請求項２０】
キャリア要素を収容するように構成されるプラットフォームであって、前記キャリア要素は１つ又は複数のゲルストリップを収容するように構成される、プラットフォームと、
前記１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触可能なように構成される電極と、
磁気結合によって前記キャリア要素を前記プラットフォームに押圧するように構成される磁気要素とを備えている、ゲル電気泳動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゲル電気泳動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動は、複数の物質、たとえばタンパク質のような生物学的物質から成る複雑な混合物を分析するための方法である。電気泳動によれば、物質の固有の電荷特性、特に異なる物質の異なる等電点を考慮に入れることによって、種々の物質から成る混合物を分離することができる。電気泳動分析のために、分析物をゲルストリップに挿入することが可能であり、その後、ゲルストリップに沿って電界がかけられて、帯電した分子がその種々の電荷に基づいて分離されるようになる。電気泳動のためのゲルストリップの延在範囲に沿って、局所的なｐＨ値の勾配を生成することが可能であり、特定の等電点を有する成分がゲルストリップに沿って移動し、この成分の等電点に基づいて、特有の位置、それゆえゲルストリップのｐＨ値において停止されるようになる。
【０００３】
特許文献１〜特許文献３は、ゲル電気泳動のためのデバイスを開示している。
【０００４】
上記のような従来のゲル電気泳動では、分析物の物質が種々の部分に分離され、それらの部分はゲルストリップの延在範囲に沿って空間的に分離されている。
【０００５】
特許文献４及び特許文献５は別の電気泳動法を開示しており、或る溶液を含む複数の区画がゲルストリップ上に配置されている。電界をかけることによって分析物の種々の部分を分離した後に、ゲルストリップに沿って特定の位置において停止される物質の部分が、複数の区画のうちの隣接する区画内に入れられる溶液内に蓄積されることになる。本明細書において、上記の従来の電気泳動が「ゲル内電気泳動」とも呼ばれる場合があるのに対して、特許文献４及び特許文献５の手法は、分離された成分をゲル外に供給することが可能であるので、本明細書において「ゲル外電気泳動」とも呼ばれる場合がある。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，９８９，４００号
【特許文献２】米国特許第６，１１３，７６６号
【特許文献３】米国特許第６，５９９，４１０号（Ｂ１）
【特許文献４】ＷＯ０１／８６２７９Ａ１
【特許文献５】ＷＯ０３／０１９１７２Ａ２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ゲル電気泳動を改善できるようにすることである。その目的は独立請求項によって達成されることになる。複数の例示的な実施形態が従属請求項によって示されている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの例示的な実施形態によれば、ゲル電気泳動デバイスのための電極配列が提供され、その電極配列は、１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触可能となるように構成される第１の電極部材を備え、第１の電極部材は、第１の電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックするための第１のロック要素を備えている。
【０００９】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、１つ又は複数のゲルストリップを収容するように構成されるキャリア要素（又は支持体）と、上記の特徴を有する電極配列の第１の電極部材の第１のロック要素に対する相手要素（counterpart）とを含むゲル電気泳動デバイスが提供され、その相手要素は、第１の電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックするように構成されている。
【００１０】
本発明のさらに別の例示的な実施形態によれば、上記の特徴を有するゲル電気泳動デバイスを動作させる方法が提供され、その方法は、ゲル電気泳動デバイスのキャリア要素内に、１つ又は複数のゲルストリップを収容するステップと、上記の特徴を有する電極配列をゲル電気泳動デバイスにロックするステップとを含んでいる。
【００１１】
本発明のさらに別の例示的な実施形態によれば、１つ又は複数のゲルストリップに電気的に接触するように構成される電極部材に接続することが可能な磁気ロック要素と、ゲル電気泳動デバイスに接続することが可能な磁気相手要素とを備えるロックシステムが提供され、磁気ロック要素は、磁気相手要素を用いて、電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックするように構成されている。
【００１２】
一実施形態では、ゲル電気泳動デバイスが、キャリア要素を収容するように構成されるプラットフォームを備え、キャリア要素は、１つ又は複数のゲルストリップを収容するように構成されている。電極が１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触可能なように構成され、磁気要素が磁気結合によってキャリア要素をプラットフォーム上に押圧するように構成されている。磁気要素は電極内に組み込めることが好ましい。別法では、又はそれに加えて、磁気要素、たとえば永久磁石又は強磁性要素を、キャリア要素内に組み込むことが可能となっている。その磁気要素はキャリア要素の下部、たとえばプラットフォームに面するか、又は後にプラットフォームに取り付けられる、キャリア要素の底面に組み込まれることが好ましい。
【００１３】
本発明の１つの例示的な実施形態によれば、電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックするように構成されるロック要素を備えた、ゲル電気泳動デバイスのための電極配列が提供される。このロック又は固定要素を、電気泳動デバイスに取り付けられることになる電極上に直に設けることにより、ゲル電気泳動デバイスにおいて電極部材を固定するだけで、ゲルストリップ、オプションの区画フレーム、挿入要素などの、ゲル電気泳動デバイスの複数の構成要素を確実かつ適当にロック可能となるようになり、それらの構成要素の少なくとも一部をその間に「狭持する」ことが可能である。したがって、固定機能を電極部材に組み込むことが可能であるので、止め金具のような個別の固定要素は不要とすることができる。これは、ゲル電気泳動システムの構成を簡単にすることができ、構成要素の数を削減することができる。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、そのロックは、モジュールタイプのゲル電気泳動デバイスのフレーム内で行うことが可能となっている。言い換えると、ゲル電気泳動デバイスのカバーの機械的な圧力によって電極を固定するのではなく、又は固定することに加えて、ロック要素がゲル電気泳動デバイスのロック相手となる要素をしっかりとロック可能となるように、電極を単にデバイス上にクリックするだけでよい。
【００１５】
ロックの種類は任意の所望のタイプにすることが可能であり、たとえば磁気タイプすることにより、安価で、且つ強固にロックできるようになる。たとえば、電極は、それに取り付けられる小さな永久磁石を含むことが可能であり、この永久磁石は、ゲル電気泳動デバイス上に設けられる強磁性又は永久磁石ストライプにロックすることが可能である。このようなストライプは、強磁性ストリップがゲル電気泳動デバイスの底部に設けられるときには特に、容易に洗浄することが可能である。ロックシステムの構成要素は、所望の幾何学的特性に応じてゲル電気泳動デバイスをロックするための自由度を高め得るようにするために、ゲルストリップに沿ってシフト可能にしてもよい。
【００１６】
本発明の一実施形態によれば、ゲル電気泳動デバイスのシステム全体を適宜ロックするために、カバーを閉じる必要をなくすことが可能となるので、本発明は、実験を妨げることなく、且つロック機構を不安定にすることなく、実験を検査するためにカバーを取り外すことができるようにしている。しかしながら、ユーザが感電するのを防ぐために、カバーを開けるときに、ゲル電気泳動デバイスのゲルストリップに印加される電圧を自動的にオフに切り替えても、又は、切り替えなくてもよい。
【００１７】
軟らかい鉄材料のストライプは、ゲル電気泳動デバイスに設けられる相手要素として用いることが可能である。たとえばネオジム、サマリウム−コバルトなどから形成される永久磁石は、電極部材に設けられる磁気ロック要素を形成する有効な磁石として用いることが可能である。
【００１８】
ロック要素及び／又は相手要素として電磁石を用いることにより、押圧するだけの十分に大きな引き付け力を生成することが可能となり、ロック機構を選択的に起動（又は停止）できるようになる。このような電磁石は、電極部材に、及び／又はゲル電気泳動デバイスの底板の上又は中に設けられていてもよい。
【００１９】
磁気ロック要素として細長い磁気ストリップを用いることにより、この細長い磁気ストリップに沿って摺動可能な電極は、広い範囲にわたって任意の所望の位置に固定することが可能となっている。
【００２０】
本発明の一実施形態によれば、磁気的にロックされた電極を用いてゲルストリップ電気泳動実験が行えるようになる。ゲル電気泳動デバイスに収容されるゲルストリップに電界をかけるための電極は、永久磁石を備えていてもよい。ゲル電気泳動デバイスの底板の下に配置される強磁性ストリップは、永久磁石を引き付ける磁界を生成することが可能であり、それにより電極を電気泳動デバイスでしっかりとロックできるようになる。電極は、磁気結合（磁石−ストライプ）によって、プラットフォーム上に押圧することが可能である。さらに、強磁性ストリップが設けられるレールは、同時に、電極と、電極を制御するための制御回路との間を電気的に接触させるための高電圧コンタクトレールとしての役割を果たすことが可能である。
【００２１】
本発明の一実施形態によるゲル電気泳動デバイスは、「ゲル内」電気泳動分析及び／又は「ゲル外」電気泳動分析のために用いることが可能である。
【００２２】
本発明の１つの例示的な実施形態による電気泳動システムを用いる電気泳動分析の場合、最初にゲルストリップを水和することが可能であり、その場合に、調査されるべき分析物の等電点電気泳動のための基礎として、ゲルストリップの延在範囲に沿ってｐＨ勾配を与えることが可能である。このようなゲルストリップの１つ又は複数は、挿入要素の対応する収容部に挿入可能である。所定の電位がかけられる、ゲル電気泳動デバイスの電極部材と接触することによって、挿入されたゲルストリップの延在範囲に沿って、ゲルストリップに個別に、又は同時に電界をかけることが可能である。このような電極部材は、ゲルストリップに直接電気的に結合されているか、又は区画フレームの電解液を含む空洞に浸漬されており、その場合に、区画フレームは、ゲルストリップと機能的に接触するように配設することも又は接触しないように配設することも可能である。電界が生成される結果として、電気力がゲルストリップ内の分析物の帯電した成分に影響を及ぼすことになる。したがって、タンパク質のような分析物の成分は、ゲルストリップに沿って移動することになる。さらに、分離されるべき成分は、ゲルストリップの個々の位置に留まるように停止され、その位置は、成分の電荷特性と、ゲルストリップの空間依存性のｐＨ勾配とを組み合わせることによって規定されている。
【００２３】
ゲル電気泳動デバイスの「ゲル内」動作モードの場合、ゲルストリップ内の種々の位置において蓄積される、分析物の成分の種々の部分が、たとえば、ゲルストリップの対応する部分を切断することによって、かつ特定の位置に配置される成分を溶液内に溶解することによって、ゲルストリップから回収されるようになっている。「ゲル内」分析の場合には、区画フレームは不要である。
【００２４】
「ゲル内」分析との関連では、ゲルストリップが電気泳動デバイスの底板と適当に（機械的及び熱的に）接触しており、かつ電極部材の電気的コンタクトと適当に（機械的及び電気的に）接触しているように、電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックすることが可能である。
【００２５】
ゲル電気泳動デバイスの「ゲル外」動作モードの場合、その中にゲルストリップを収容しているキャリア要素には、液体を満たすことができる区画フレームを取付けることが可能である。このような区画フレームは、ゲルストリップの上下、又は横に取付けることが可能であるが、ゲルストリップと機能的に（流体）接続されていなければならない。電極部材は、ゲルストリップと直接接触することが可能であるか、又はゲルストリップの一部（端部）に設けられた電気的コンタクトと接触することが可能である。別法では、電極部材は、区画フレーム、詳細にはゲルストリップの一部（端部）に隣接する区画フレームの空洞内に入れられる導電性の液体と接触し、ゲルストリップの延在範囲に沿って電界を生成することが可能である。こうして、ゲル電気泳動デバイスは、「ゲル外」分析を実施するために動作することが可能となり、「ゲル外」電気泳動の全般的な概念は、特許文献４及び特許文献５に詳述されている。
【００２６】
「ゲル外」分析との関連では、ゲルストリップが電気泳動デバイスの底板と適当に（機械的及び熱的に）接触しており、かつ電極部材の電気的コンタクトと、又は電極とゲルストリップとの間に配置することができる区画フレームと適当に（機械的及び電気的に）接触しているように、電極部材をゲル電気泳動デバイスにロックすることが可能である。
【００２７】
本発明の１つの例示的な実施形態による電極配列によれば、ゲル電気泳動デバイスをモジュールによって構成可能となるので、「ゲル内」実験、「ゲル外」実験又は両方の組み合わせが同時に実施されるべきであるか、又は続けて実行されるべきであるかを調整可能に選択することができる。
【００２８】
しかしながら、ゲルストリップと接触用電極とを適当に電気的に接触させるために、電極をゲル電気泳動デバイスにしっかりとロックすることが望ましい。これにより、ゲルストリップに、又は「ゲル外」電気泳動構成の種々の区画に一定の電界を確実にかけることが可能となる。
【００２９】
以下の記述では、電極配列の例示的な実施形態が説明されることになる。しかしながら、これらの実施形態は、ゲル電気泳動デバイスの場合にも、ゲル電気泳動デバイスを動作させる方法の場合にも、ロックシステムの場合にも当てはまる。
【００３０】
第１のロック要素は、第１の電極部材をゲル電気泳動デバイスに取外し可能に、又は着脱可能にロックするように構成することが可能である。したがって、第１の電極部材をゲル電気泳動デバイスに取付けた後に、第１の電極部材を取り外して、ロックを解除することが可能となる。
【００３１】
第１のロック要素は、磁気的なロック要素、電気的なロック要素、真空ロック要素、機械的なロック要素、スナップインロック要素、並びに面ファスナ式ロック要素（Velcro）から成るグループのうちの少なくとも１つを備えることが可能である。磁気的なロック要素は、低コストで製造することが可能であり、ロック要素と、ゲル電気泳動デバイスに設けられる相手要素との間のしっかりと安定したロックを確保することが可能である。電気的なロック要素を設けることも可能であり、異なる極性の電位を、一方では電極配列、他方ではゲル電気泳動デバイスの２つの導電性（及びオプションでは絶縁される）構成要素に印加することが可能である。結果として、２つの導電性構成要素間に、適当に制御可能な引き寄せ合う電界を生成することが可能となり、それにより電極配列とゲル電気泳動デバイスとをしっかりとロックできるようになる。真空ロック素子は、低い圧力を用いて引力を生成することが可能となり、それにより２つの構成要素（電極及びゲル電気泳動デバイス）が真空によって互いに保持可能となる。そのような真空ロック要素はまた、容易に制御可能であり、真空を解除することにより選択的に解除可能である。さらに、ねじ及びねじ山による接続、スナップイン接続又は接着表面のような機械的なロック要素も、電極をゲル電気泳動デバイスに容易にロックするのに用いることが可能である。
【００３２】
第１のロック要素は、ゲル電気泳動デバイスの温度制御式のキャリア要素に第１の電極部材をロックするように構成することが可能である。この実施形態によれば、そのようなキャリア要素に収容されるゲルストリップの温度を制御することができる。これは、ゲルストリップにかけられる電界に起因するオーム損が、サンプル又は分析物を、その成分が損傷を受ける可能性がある温度まで加熱するのを避けるために好都合であるか、又は必要とされる場合がある。たとえば、特定の温度よりも高い温度では、タンパク質は変性する傾向がある。別のシナリオでは、たとえば電気泳動分析のためにかかる時間を短縮すべく、ゲル内に含まれるサンプルを加熱することが好都合であるかもしれない。しかしながら、ゲルストリップを加熱又は冷却するには、加熱又は冷却要素（たとえば、加熱コイル又はペルチェ冷却デバイス）を有するゲル電気泳動デバイスと、ゲルストリップとの間に適当な熱結合を必要とし、ゲルストリップを介してゲル電気泳動デバイスに電極を適宜ロックすることにより、適当な熱結合を促進することが可能である。
【００３３】
さらに、その電極配列は、１つ又は複数のゲルストリップと電気的に接触するように構成される第２の電極部材を備えることが可能である。第２の電極部材は、ゲル電気泳動デバイスに第２の電極部材をロックするための第２のロック要素を備えることが可能である。第２のロック要素を有する第２の電極部材を用いて、ゲルストリップの第２の部分をロックすることが可能であり、システムの安定性をさらに改善できるようになる。
【００３４】
電極配列は、第１の電極部材が配置される第１のハウジングを備えることが可能である。さらに、電極配列は、第２の電極部材が配置される第２のハウジングを備えることが可能である。第１のハウジングは、第２のハウジングとは別個の構成要素として設けることが可能であり、２つの電極部材はゲル電気泳動デバイスに個別に取付けられ、それにより、システムの自由度及びモジュール性が高められることになる。たとえば、ゲルストリップの所与の長さに関する要件を満たすために、第１及び／又は第２の電極部材を互いから種々の距離に配置し、ゲル電気泳動デバイスにロックすることが可能となるので、そのような自由度を高めることができる。
【００３５】
第１のロック要素及び／又は第２のロック要素は、永久磁石、電磁石及び電界生成構成要素から成るグループのうちの少なくとも１つを備えることが可能である。これらの実施形態は、電極部材とゲル電気泳動デバイスとの間の磁気的又は電気的なロックに関連するが、上記の代替形態又は他の代替形態を組み合わせることが可能であるか、又は代わりに用いることが可能である。
【００３６】
第１のロック要素及び／又は第２のロック要素は、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングの横方向の部分に配置されることが可能である。したがって、ロック機構は、ロック要素の横方向の端部に配置することが可能であり、電極配列の中央部分にはロック要素を配置しないでおくことが可能である。たとえば、電極部材は、概ねＵ字形になるように実現することが可能であり、ロック機構は、Ｕ字形の電極部材の平行な部分の外側部分に位置することが可能である。
【００３７】
第１の電極部材及び／又は第２の電極部材は、第１の電極部材及び／又は第２の電極部材に電気信号を供給するための電気的コンタクトを備えることが可能であり、この電気的コンタクトは、第１のハウジング及び／又は第２のハウジングの横方向の部分に設けられている。言い換えると、ロック要素を横方向に配置することに加えて、又はその代わりに、電極部材の電気的コンタクトも横方向に設けられていてもよい。したがって、ゲル電気泳動デバイスに対して電極配列を適当にロックすることにより、同時に、電極と、それらの電気的な相手要素とがしっかりと電気的に接触可能となる。この措置を講じることによって、機械的な安定性及び電気的な安定性を同時に達成することが可能となる。
【００３８】
以下の記述では、ゲル電気泳動デバイスのさらなる例示的な実施形態が説明されている。しかしながら、これらの実施形態は、電極配列の場合にも、ゲル電気泳動デバイスを動作させる方法の場合にも、ロックシステムの場合にも適用される。
【００３９】
そのゲル電気泳動デバイスは、電界をかけることによって、流体を分離するように構成されていてもよい。より詳細には、ゲルストリップをキャリア要素内に挿入して、第１の電極部材をゲル電気泳動デバイスの相手要素にロックし、その後、第１の電極部材を用いて、かつオプションでは、第２の電極部材によって、ゲルストリップに電界をかけることが可能である。そのような電界が存在する場合に、ゲルストリップ内に含まれる分析物は、たとえば等電点電気泳動を介して、複数の異なる成分に分離することが可能である。
【００４０】
本発明の一実施形態によるゲル電気泳動デバイスは、上記の特徴を有する電極配列を備えていてもよい。
【００４１】
詳細には、第１の電極部材の第１のロック要素に対する相手要素は、磁気的な相手要素、電気的な相手要素、真空相手要素、機械的な相手要素、スナップイン相手要素、並びに面ファスナ式相手要素から成るグループのうちの少なくとも１つを備えることが可能である。したがって、相手要素の固定タイプは、第１のロック要素の固定タイプに関連している。たとえば、面ファスナ式接続の場合には、第１のロック要素及び相手要素のうちの一方がフックを備え、他方がループを備えている。あるいは、磁気的な接続の場合、いずれの要素とも、合わせて磁気引力を生成するように機能する磁性材料を含んでいる。
【００４２】
相手要素は、永久磁石、電磁石及び電界生成構成要素から成るグループのうちの少なくとも１つを備えていることが可能である。
【００４３】
キャリア要素は、温度制御式にすることが可能である。言い換えると、ゲルストリップを選択的に加熱又は冷却するために、キャリア要素内に温度制御ユニットを組み込むことが可能となっている。より一般的には、ゲルストリップの温度を調整するために、ゲル電気泳動デバイス内に制御又は調整構成要素が設けられていてもよい。したがって、ゲル電気泳動実験の可変のパラメータとして、温度を導入することが可能である。
【００４４】
ゲル電気泳動デバイスの相手要素は、第１の電極部材及び／又は第２の電極部材が１つ又は複数の電界及び／又は磁界生成ストリップに沿ってシフト可能であるように、１つ又は複数のゲルストリップに対して概ね平行に設けられる１つ又は複数の電界及び／又は磁界生成ストリップを備えることが可能である。ゲルストリップの延在範囲に沿って電極部材を動かすための摺動方向は、磁界生成ストリップ又は電界生成ストリップ（たとえば、強誘電性材料から形成されるか、又は所定の電位をかけられる）を用いて定めることが可能であり、ユーザがゲルストリップに沿って電極部材をシフトするとき、電界又は磁界生成ストリップと電極部材の電気的又は磁気的なロック要素との間の電気的又は磁気的な引力が機械的なガイドとしての役割を果たすことが可能となる。
【００４５】
詳細には、第１の電極部材及び／又は第２の電極部材が少なくとも１つのレールに沿ってシフト可能であるように、少なくとも１つのレールが１つ又は複数のゲルストリップに対して概ね平行に設けられていてもよい。このようなレールは、相手要素のストリップをガイドできるようにする棒又は軌道として設計することが可能である。
【００４６】
より詳細には、相手要素は、少なくとも１つのレールに沿って、たとえば少なくとも１つのレールの底部に沿って配置されていてもよい。レールの下側に相手要素を配置することにより、相手要素は隠され、埃又は他の不純物から保護されるので、汚染されるのを少なくすることが可能となる。
【００４７】
さらに、又は別法では、第１の電極部材及び／又は第２の電極部材に電気信号を供給するための電気的コンタクトが、少なくとも１つのレールに沿って、又は少なくとも１つのレールの上側に沿って配置されていてもよい。レールの上側に沿って、特に高電圧信号を供給するための電気的コンタクトを設けることにより、レールに沿って電極部材を摺動することにより、適宜接続又はロックが絶えず確保され、適切な電気的接続も与えられることになる。
【００４８】
さらに、ゲル電気泳動デバイスは、１つ又は複数の挿入要素収容部を備えていてもよく、１つ又は複数の挿入要素収容部はそれぞれ、１つの挿入要素を取外し可能に収容するように構成され、キャリア要素を形成している。したがって、それぞれが１つ又は複数のゲルストリップを収容することができる複数の挿入要素は、ゲル電気泳動デバイスに柔軟に、かつ取外し可能に取付けられている。また、「ゲル内」電気泳動実験及び／又は「ゲル外」電気泳動実験の両方を可能にするために、挿入要素、たとえばゲルストリップ収容部の上に、区画フレームを取外し可能に取付けられていてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
添付の図面とともに、以下に記載される実施形態のより詳細な説明を参照することによって、本発明の他の目的、及び本発明の実施形態の関連する利点の多くが容易に認められ、より深く理解されるようになるであろう。実質的に、又は機能的に同じか、又は類似の機構は同じ参照符号によって指示されることになる。
【００５０】
図面は概略的に示されている。
【００５１】
以下の記述では、図１を参照して、本発明の１つの例示的な実施形態によるゲル電気泳動デバイス１００を説明する。
【００５２】
図１において、ゲル電気泳動デバイス１００は、該ゲル電気泳動デバイス１００の上に置いて要素１０１〜１０８，１１０，１１１を覆うことが可能なカバープレート又はキャップを用いることなく示されている。このようなカバーは、ユーザが指定したようにゲル電気泳動分析を準備するために、モジュール式ゲル電気泳動デバイス１００の構成要素を取付ける場合に開くことが可能となっている。実際のゲル電気泳動分析中には、ゲル電気泳動分析への外部環境の望ましくない影響を避けるために、かつオプションでゲル電気泳動デバイス１００の内部に収容されるモジュール式構成要素のロック又は固定を改善するために、カバーを閉じることが可能となっている。
【００５３】
詳細には、そのようなカバーは、第１の挿入要素収容部１０１及び第２の挿入要素収容部１０２を覆うために、デバイス１００の上に配置することが可能となっている。第１の挿入要素収容部１０１は、ユーザが指定したゲル電気泳動分析を行うための挿入要素又はトレイを収容するように構成されており、平坦なプラットフォーム１０３及び棒状のレール１０４を備えている。同様に、第２の挿入要素収容部１０２は、平坦なプラットフォーム１０５及び棒状のレール１０６を備えている。
【００５４】
プラットフォーム１０３，１０５は、互いから独立しており、サンプルを選択可能な温度に選択的に加熱又は冷却するために、温度制御可能、すなわち加熱可能又は冷却可能である。プラットフォーム１０３，１０５内に組み込まれる加熱要素（図示せず）は、ゲル電気泳動デバイス１００によって自動的に、又はユーザインターフェース、たとえばグラフィカルユーザインターフェースを介してユーザが指定するように制御される、加熱コイル又は加熱用巻線を備えることが可能である。プラットフォーム１０３，１０５内に組み込まれる冷却要素（図示せず）は、ゲル電気泳動デバイス１００によって自動的に、又はユーザインターフェースを介してユーザが指定するように制御される、ペルチェ冷却デバイス又は冷水を含むことが可能である。
【００５５】
電気泳動実験を実施するために、以下に詳細に説明されるように、ゲル電気泳動デバイス１００に取外し可能に取付けられる電極に電気信号（たとえば電位）を加えることが好都合な場合がある。この目的を果たすために、第１の電極部材は、レール１０４，１０６のそれぞれに設けられる帯状の第１の電気的コンタクト１０７又は１０８に接続されていてもよい。各レール１０４，１０６の下側には、帯状の第１の電気的コンタクト１０７，１０８と概ね平行に、強磁性ストリップ（図１には図示せず。図１６を参照されたい）が配置され、たとえば、ゲル電気泳動実験のために用いられるゲルストリップをゲル電気泳動デバイス１００に固定するために、電極部材をゲル電気泳動デバイス１００にロック可能となっている。
【００５６】
さらに、ゲル電気泳動デバイス１００はケーシング１０９を備え、図１には示されない、ゲル電気泳動デバイス１００の複数のさらに別の機能的な構成要素（たとえば電気回路等）がケーシング１０９の中に収容されている。図１は、ゲル電気泳動デバイス１００の分解された作業状態を示しており、挿入要素収容部１０１，１０２上に挿入要素は取付けられていない。
【００５７】
図２は、或る作業状態のゲル電気泳動デバイス１００を示しており、トレイと呼ばれる場合もある挿入要素２００が第１の挿入要素収容部１０１に挿入されるようになっている。挿入要素収容部１０１，１０２は、プラットフォーム１０３，１０５によって、レール１０４，１０６の位置及び設計によって、さらには挿入要素２００の端部の形状に幾何学的に合わせられる特別な形状のくぼみ１１１を有する境界部材１１０によって空間的に画定されている。
【００５８】
図２において明らかなように、挿入要素２００は第１の電極部材２０１を備えており、第１の電極部材２０１は、摺動方向２０２に沿って摺動可能に設けられることを例示するために、図２では２つの場所に示されている。さらに、挿入要素２００は、固定されて、すなわち摺動できないように設けられる第２の電極部材２０３を備えている。しかしながら、代替の一実施形態では、第２の電極部材２０３も摺動方向２０２に沿って摺動可能に設けられていてもよい。電極部材２０１，２０３の構成及び機能は、後にさらに詳細に説明することとする。
【００５９】
さらに、挿入要素２００は、該挿入要素２００の内部に複数の要素を挿入した後に、モジュール式に設計される挿入要素２００の上に取付けることができるカバープレート２０４を備えている。このようなカバー２０４は、挿入要素２００の内部に配置される要素を固定し、かつ保護するための役割を果たすことが可能である。
【００６０】
図２において明らかなように、既に予め構成され、予め準備されている挿入要素２００は、挿入要素収容部１０１，１０２のうちの一方の中に全体として挿入することが可能となっている。別法では、挿入要素２００のキャリア要素だけが挿入要素収容部１０１，１０２のうちの所望の収容部の中に挿入される場合があり、その後、キャリア要素が挿入要素収容部１０１，１０２のうちの一方に収容されている作業状態において、そのようなキャリア要素の中に実験構成要素を取付けることが可能となっている。図２には、２つの挿入要素収容部１０１，１０２が示されるが、それよりも多くの、又は少ない挿入要素２００及び挿入要素収容部１０１，１０２を用いることができ、挿入要素収容部１０１，１０２の中に１つ又は少なくとも３つの挿入要素２００を挿入することが可能である。
【００６１】
図３は、さらに進んだ作業状態のゲル電気泳動デバイス１００を示しており、挿入要素２００は、挿入要素収容部１０１の中に容易に、そして完全に挿入されている。
【００６２】
この作業状態では、図３においても２つの場所に示される第１の電極部材２０１は、レール１０４の帯状の第１の電気的コンタクトに機械的及び電気的に結合されるコンタクト要素３００を有している。後により詳細に説明されるように、構成要素３００，１０７間のこの電気的接触とは別に、コンタクト要素３００の近くに、第１の電極２０１の横方向の位置で設けられる永久磁石と、レール１０４の下側に設けられ、レール１０４の電気的コンタクト１０７に対して平行に延在する、磁性材料から形成されるストリップとの間の相互作用によって、磁気的にロックする仕組みが設けられている。
【００６３】
以下の記述では、図２に示される挿入要素２００が、カバー２０４を外して分解された状態で示されている図４を参照して、以下に詳細に説明されている。
【００６４】
ゲル電気泳動デバイス１００のための挿入要素２００は、複数のチャネル状のゲルストリップ収容部４０１を有するキャリア要素４００を備えている。各ゲルストリップ収容部４０１は、その中に帯状のゲルストリップを収容するように構成されている。さらに、各ゲルストリップ収容部４０１は、対応する区画フレームが、対応するゲルストリップの近くに、図４の実施形態では上に配置されるようにして、区画フレーム（図６を参照）を収容するように構成されている。ゲルストリップ収容部４０１のうちの任意のものが、対応するゲルストリップを取出し可能に、かつ入替え可能に収容するように構成され、それにより、特定の実験又は分析の要件に従って、各ゲルストリップ収容部４０１の中にゲルストリップを挿入することが可能となっている。後続の実験又は分析のために、使用後にゲルストリップを取り出して、新たなゲルストリップと入れ替えることが可能である。この後、各ゲルストリップ収容部４０１は、ゲルストリップ上に配置されることになる区画フレームを取外し可能に収容することが可能である。
【００６５】
各ゲルストリップ収容部４０１は、長方形の帯状又は棒状のゲルストリップを収容するための略長方形の溝として設計されている。この溝の上には、リブ状又は先細りの側壁４０２が設けられ、下にあるゲルストリップと接触するようにして区画フレームを収容している。区画フレームは、隣接する２つのリブ４０２間でのプレスフィットによって固定されている。
【００６６】
挿入要素２００の第１の端部には、略垂直な境界壁４０３が設けられ、ゲルストリップ収容部４０１の上又は中に挿入される、区画フレーム又はゲルストリップの一端部に当接することが可能となっている。境界壁４０３の近くには、グリップ４０４が設けられ、ユーザが従来どおりに挿入要素２００をロックし、作業できるようにしている。挿入要素２００の第２の端部には、垂直壁４０３に向かい合って個々の垂直壁要素４０５が設けられており、垂直な境界壁４０５を用いて、区画フレームを挿入するのを機械的に助けることができ、区画フレームをスナップフィットによって収容するようにしている。
【００６７】
挿入要素２００は一体に形成することが可能であり、たとえば、射出成形要素として製造するようにしてもよい。記述される実施形態によれば、挿入要素２００はプラスチック材料から形成することが可能である。
【００６８】
挿入要素２００は薄肉の底部を、すなわちゲルストリップ収容部４０１を形成する溝内に薄肉の土台を有している。オプションにて、一方では、プラットフォーム１０３，１０５内に設けられる加熱／冷却要素と、もう一方では、ゲルストリップ収容部４０１の中に挿入されるゲルストリップとの間の熱接触を支援又は促進するための材料を、ゲルストリップ収容部４０１を形成する溝内の土台に設けることが可能である。たとえば、金属材料、鉱物繊維又はセラミックをこの底部に埋め込むことができるか、又はその底部をこれらの材料のうちの１つから製造することが可能である。
【００６９】
図５は、複数のゲルストリップ５００がゲルストリップ収容部４０１のうちのいくつかに挿入されている作業状態の挿入要素２００を示している。しかしながら、ゲルストリップ収容部４０１のうちのいくつかは、ゲルストリップ５００を入れないでおくことが可能である。
【００７０】
さらに明らかなように、各ゲルストリップ５００は、その第１の端部にある第１のコンタクト５０１を備え、対応するゲルストリップ５００の第２の端部にある第２のコンタクト５０２を備えている。これらのコンタクト５０１，５０２は、それぞれのゲルストリップ５００の延在範囲に沿って電界をかけるために、電極部材２０１，２０３とそれぞれ接触することが可能である。ゲルストリップ５００の中央（主要）部分はゲル材料によって形成され、等電点電気泳動を用いて分析物の成分を分離できるようにするために、ゲルストリップ５００の延在方向に沿って、その中にｐＨ勾配を生成することが可能となっている。さらに、ゲルストリップを用いる前で、ゲルストリップ収容部４０１の中に挿入された後に、又はゲルストリップ収容部４０１の中に挿入される前に、たとえばバイオラボ（biolab）において、ゲルストリップを水和することが可能である。ゲル材料は、ゲルストリップ５００の帯状のプラスチック基板上に配設されていてもよい。
【００７１】
図５において明らかなように、本発明の一実施形態による電気泳動システムのモジュール式という特徴によれば、ゲルストリップ収容部４０１の中に種々の長さのゲルストリップ５００を挿入することが可能である。
【００７２】
たとえば、ピペット等を用いて分析物を注入することによって、ゲルストリップ５００の中に分析物が挿入されるとき、異なる電荷特性を有する分析物の分子（たとえばタンパク質）の種々の部分がゲルストリップ５００に沿って種々の速度で動かされ、その後、ゲルストリップ５００の特定の位置において停止され、その停止位置は、この位置の局所的なｐＨ勾配、及び対応する分子の電荷によって規定されることになる。したがって、異なる物質を分離して、ゲルストリップ５００の延在範囲に沿って個々の帯を形成することが可能となる。
【００７３】
したがって、図５は、いわゆる「ゲル内電気泳動実験」、すなわちゲルストリップ５００の中に挿入される分析物の物質の種々の部分から成る種々の帯が、ゲルストリップ５００内の異なる場所において停止されるように、物質の種々の部分が分離される、ゲル電気泳動実験のための挿入要素２００の構成を示している。分離された成分を回収するために、対応するゲルストリップ５００を切断するか、又は個々の部分を、たとえばピペットを用いてゲルストリップ５００から溶解することが可能となっている。
【００７４】
以下の記述では、図６を参照して、挿入要素２００の代替の作業状態又は構成状態が説明されることになり、図６の構成の挿入要素２００は、たとえば、ＷＯ０１／８６２７９Ａ１及びＷＯ０３／０１９１７２Ａ２において開示される全般的な概念による、いわゆる「ゲル外電気泳動」のために用いることが可能となっている。
【００７５】
図６に示される構成では、複数の区画フレーム６００が、隣接するリブ４０２間にある部分として画定される収容部のうちのいくつかの中に挿入されている。区画フレーム６００を対応する溝に挿入する前に、それらの溝は、対応するゲルストリップ収容部４０１の中に挿入されるゲルストリップ（図６には図示せず）を備えている。
【００７６】
また、区画フレーム６００はゲルストリップ５００の上に配置されることが可能となっている。各区画フレーム６００は複数の空洞６０１を備え、該空洞はそれぞれ、分析物、緩衝液、電解液又は任意の他の溶液で満たすことが可能である。空洞６０１は一次元に、すなわち一列に配置されている。空洞６０１は、たとえば、ピペットを用いて満たすことが可能である。空洞６０１の中において、空洞６０１内に挿入される流体と、個々の空洞６０１の下にあるゲルストリップ５００の隣接するゲル部分とは、直接機能的に接続することが可能である。したがって、区画フレーム６００は、ゲルストリップ５００に流体結合される、分析物で満たされた区画を提供するために構成されている。
【００７７】
以下の記述では、図６の構成で行うことが可能な「ゲル外電気泳動」実験の原理が説明されることになる。
【００７８】
この目的を果たすために、ゲルストリップ５００を用いることが可能である。
【００７９】
最初に、ゲルストリップ５００が水和され、ゲルストリップ収容部４０１のうちの１つの中に挿入される。その後、対応する区画フレーム６００が、ゲルストリップ収容部４０１に収容される個々のゲルストリップ５００上に配置され、横方向においてリブ４０２の側壁に当接する。区画フレーム６００の一方又は両方の端部は、垂直壁要素４０３，４０５を用いて固定することも可能である。ゲルと、区画フレーム６００の空洞６０１内に入れられる流体とが流体連通できるようにするために、区画フレーム６００の開放された底部において、区画フレーム６００はゲルストリップ５００の上側に当接する。
【００８０】
電極部材２０１，２０３を、ゲルストリップ５００のコンタクト５０１，５０２に電気的に接続することが可能である。別法では、ゲルストリップ５００の延在範囲に沿って電界をかけるために、電極部材２０１，２０３の電気的コンタクトを、区画フレーム６００の空洞６０１の中に直接「浸漬する」ことが可能である。
【００８１】
空洞６０１のうちの１つ又は複数、たとえば区画フレーム６００の端部のうちの一方に配置される空洞のうちの１つの中に分析物を満たすことが可能である。その後、分析物は、個々の空洞６０１の下にあるゲルストリップ５００の中に流れ込むことが可能となる（たとえば、拡散のような作用によって促進される）。電界がかけられる結果として、分析物の帯電した物質は、ゲルストリップ５００の延在範囲に沿って動かされることになる。ゲルストリップ５００に沿って与えられるｐＨ勾配によって生じる等電点電気泳動に起因して、物質の各部分がゲルストリップ５００の特定の位置に停止する。その後、部分又は成分が、ゲルストリップ５００内の特定の部分から、その位置の上にある個々の空洞６０１の中に流れ込んで戻ることが可能となる（たとえば、拡散のような作用によって促進される）。空洞６０１は緩衝溶液で満たすことが可能であり、それにより、対応する部分が、空洞６０１のうちの特定の空洞内に蓄積され、たとえばピペットを用いて、空洞６０１内の緩衝液を含む物質を取り出すことにより回収することが可能となる。
【００８２】
図１に戻ると、挿入要素収容部１０１，１０２を有するゲル電気泳動デバイス１００は、挿入要素２００を挿入要素収容部のうちの対応する挿入要素収容部の中に挿入可能なように構成されている。また、電極部材２０１，２０３の電気的コンタクトと接触することが可能な電気的コンタクト１０７，１０８の助けを借りて、ゲルストリップ５００の電気的接触に起因してかけられる電界を用いて、ゲルストリップ５００の延在範囲に沿って電界をかけることが可能である。
【００８３】
図７を参照すると、挿入要素２００が説明されることになるが、その構成は、全てのゲルストリップ収容部４０１が特定の区画フレーム６００を収容しているという点で、図６に示される挿入要素２００の構成とは異なっている。
【００８４】
このため、図７の構成では、各測定チャネル４０１において、ゲル外電気泳動分析を行うことが可能である。これとは対照的に、図６によれば、区画フレーム６００で満たされた測定チャネル４０１は、ゲル外電気泳動分析を行うように構成されている。ゲルストリップ５００だけが挿入され、区画フレーム６００が挿入されない残りの測定チャネル４０１は、ゲル内電気泳動実験を行うように構成されている。したがって、本発明の実施形態によるモジュール式システムは、ユーザが望むように構成するために柔軟に調整することが可能であり、それにより、ユーザは、自らの好みに応じて、ゲル内実験及びゲル外実験を実施し、かつ組み合わせることが可能となる。
【００８５】
言い換えると、ゲル電気泳動デバイス１００は、選択的に、ゲルストリップ５００内で分析物の分離を行い、かつ／又は分離生成物が区画フレーム６００の種々の空洞６０１の中に入れられる溶液内に与えられるように分析物の分離を行うように構成されている。
【００８６】
図７の構成において明らかなように、第１の電極部材２０１は、挿入要素収容部１０１又は１０２内に収容されることになる挿入要素２００に取付けられ、第１の電極部材２０１は、ゲルストリップ収容部４０１内に収容されるゲルストリップ５００と接触するために、図７には示されない電気的コンタクトを有している。
【００８７】
第２の電極部材２０３は、挿入要素１０１、１０２内に収容されることになる挿入要素２００に取付けられ、ゲルストリップ収容部４０１内に収容されるゲルストリップ５００と接触するようになっている。
【００８８】
別法では、第１の電極部材２０１は、挿入要素収容部１０１，１０２のうちの１つに収容されることになる挿入要素２００に取付けられ、電極部材２０１は区画フレーム６００の空洞６０１のうちの１つに直接浸漬することが可能となっている。この構成によれば、挿入要素収容部１０１，１０２のうちの１つに収容されることになる挿入要素２００に取付けられる第２の電極部材２０３も、区画フレーム６００の空洞６０１の中に直接浸漬することが可能となっている。
【００８９】
図７の実施形態によれば、電極部材２０１、２０３は、ゲルストリップ５００及び区画フレーム６００が装填される挿入要素２００の上にクリックされている。これにより、電極２０１，２０３は取外し可能に取り付けられている。したがって、使用後に、区画フレーム６００及び／又はゲルストリップ５００は洗浄するために取り外すことが可能であるか、又は他のものと入れ替えることが可能となり、その後、電極２０１，２０３は挿入要素２００の上に再びクリックすることが可能となる。
【００９０】
詳細には、挿入要素２００又はゲル電気泳動デバイス１００に第１の電極部材２０１及び第２の電極部材２０３を取外し可能に取付けることは、磁気取付要素を用いて行えるようになっている。これは後にさらに詳細に説明されることになるが、図７には、永久磁石７００が第１の電極部材２０１のハウジング７０１の横方向の一端部に取付けられることが示されている。
【００９１】
再び図２を参照すると、挿入要素２００が挿入要素収容部１０１に挿入されるとき、永久磁石７００は、レール１０６の近くに、あるいはそれに隣接して配置されることになる。強磁性ストリップがレール１０６の底部に設けられるとき、永久磁石７００とこの強磁性ストリップとの間に磁気引力を生み出すことが可能となり、電極部材２０１のゲル電気泳動デバイス１００への確実な磁気的ロックが、磁気ロック要素７００と、レール１０６内にある対応する相手磁石とを用いて実現できるようになる。同様に、電気的コンタクト３００に隣接する第１の電極部材２０１のハウジング７０１の横方向の部分に永久磁石を設けることが可能である。
【００９２】
後にさらに詳細に説明されるように、第１の電極部材２０１は、各ゲルストリップ４０１と同時に、かつ同様に電気的に接触するように構成されている。言い換えると、電極部材２０１と、区画フレーム６００の下にある全てのゲルストリップとの間の共通の電気的接触を達成することが可能となり、この接触は、レール１０４の第１の電気的コンタクト１０７と接触する電気的コンタクト３００を用いて与えることが可能である。したがって、図８に示されるように、第１の電極部材２０１がゲルストリップ４０１の延在範囲に沿って摺動又はシフトされるとき、コンタクト３００と帯状コンタクト１０７との間に滑り接触が与えられることになる。
【００９３】
第２の電極部材２０３は、各ゲルストリップ４０１と個別に電気的に接触するように構成することが可能であるが、そのように構成されていなくてもよい。図７に示されるように、各ゲルストリップ４０１への個別の接触は、個々のコンタクトばね要素７０２を用いて実現することが可能である。言い換えると、第２の電極２０３は、ゲルストリップ４０１と個別に電気的に接触するように構成されていてもよい。
【００９４】
図８は、ゲルストリップ収容部４０１に収容される種々のゲルストリップ５００と接触する第１の電極部材２０１のコンタクト８０１を付加的に示している。しかしながら、コンタクト８０１は、共通コンタクト３００との接続を介して、同じ電位をかけられるように電気的に接続されている。
【００９５】
図９は、種々の構成要素の幾何学的形状を示す、挿入要素２００の部分断面図である。
【００９６】
以下の記述では、図１０を参照して、第２の電極部材２０３のさらに詳細な説明との関連で、挿入要素２００内の電極配列の細部が説明されている。
【００９７】
ゲルストリップ５００の各電気信号が個別に制御可能であり、及び／又はモニタ可能であるように、第２の電極部材２０３は、ゲルストリップ収容部４０１内に個別に配置される複数のゲルストリップ５００との電気的接触を実現するように構成されている。
【００９８】
図１０において明らかなように、第２の電極部材２０３は第２のハウジング１０００を備え、その中には、個々の電気的コンタクトばね７０２が配置され、互いに対して電気的に分離されている。各コンタクト７０２は、制御信号を与えるため、かつ個々のコンタクト７０２によって検出される測定信号を処理するための、ゲル電気泳動デバイス１００の内部にある回路（図示せず）に個別に接続することが可能となっている。
【００９９】
そのような回路は、シリコン技術において製造するか、又は従来どおりに結線することが可能な集積回路（ＩＣ）として設けることが可能である。このような回路は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装することが可能となっている。
【０１００】
図１０には示されないが、第２の電極部材２０３は、ゲルストリップ収容部４０１に収容される少なくとも３つのゲルストリップ５００との電気的接触をもたらすように構成され、少なくとも３つのゲルストリップ５００のうちの少なくとも２つを組み合わせて、１つのグループのゲルストリップ５００にすることが可能となっている。その後、第２の電極部材２０３はさらに、１つのグループに組み合わせたゲルストリップ５００の電気信号が共通に制御可能であり、及び／又はモニタ可能であるように、１つのグループに組み合わせられたゲルストリップ５００との電気的な接触を同時にもたらすように構成されていてもよい。
【０１０１】
言い換えると、第２の電極部材２０３の個々の接触機能は、異なるゲルストリップ５００が個別に接触できるようにするが、さらに異なるコンタクトばね７０２を結合して１つのグループにし、かつこのグループ内のゲルストリップ５００を共通に、しかしながらこのグループに含まれないゲルストリップ５００とは個別に制御するか、読み出すことができるように、さらに改良することが可能である。ユーザの指定による測定環境を実現するために、複数のコンタクト７０２をまとめて柔軟に切り替えるか、又は相互接続するスイッチユニット（図示せず）をゲル電気泳動デバイス１００内に設けることも可能である。
【０１０２】
図１〜図１０に示される実施形態では、電気制御回路（図示せず）をゲル電気泳動デバイス１００内に設けることができ、挿入要素２００の他のゲルストリップ収容部４０１内に収容される他のゲルストリップ５００とは個別に、ゲルストリップ収容部４０１内に収容されるゲルストリップ５００に電気信号を加えるため、第２の電極部材２０３に接続されていてもよい。
【０１０３】
さらに、電気モニタリング回路（図示せず）は、ゲル電気泳動デバイス１００内に設けられ、他のゲルストリップ収容部４０１に収容される残りのゲルストリップ５００とは個別に、ゲルストリップ収容部４０１内に収容されるゲルストリップ５００の電気信号をモニタするため、第２の電極部材２０３に接続されていてもよい。
【０１０４】
電気モニタリング回路を用いて、ゲル電気泳動デバイス１００の動作状態をモニタするか、又はゲル電気泳動デバイス１００の動作状態を、電気モニタリング回路によってモニタされた電気信号に基づいて制御又は調整することが可能である。
【０１０５】
たとえば、これは、ゲルストリップ収容部４０１に収容されるゲルストリップ５００のうちの少なくとも１つの脱水（すなわち湿気の損失）を検出すること、ゲルストリップ収容部４０１のうちの１つに収容されるゲルストリップ５００のうちの少なくとも１つを再水和する（すなわち、それに流体を供給する）こと、ゲルストリップ収容部４０１に収容されるゲルストリップ５００の短絡を検出すること（たとえば、ゲルストリップ５００内の電流が閾値を超えることを検出することによる）、ゲル電気泳動デバイス１００内に存在するゲルストリップ収容部４０１に収容されるゲルストリップ５００の数を検出すること（たとえば、電流が流れているゲルストリップ５００の数を検出することによる）、少なくとも１つの測定パラメータ（たとえば、実験条件を調整するための基礎としての電流、電圧又は電界）を検出すること、ゲル電気泳動デバイス１００内の誤りを診断すること（たとえば、ゲルストリップ５００内の電流が閾値未満に降下していることを検出することによる）、ゲル電気泳動デバイス内の少なくとも１つの緩衝液濃度を調整すること（たとえば、緩衝液内の塩濃度が高すぎる結果として、ゲルストリップ５００のうちの１つの中に流れる電流が高くなりすぎることが検出される場合）、又はゲル電気泳動デバイス１００のゲルストリップ５００の測定を終了すること（たとえば、ゲルストリップ内の電気泳動過程が既に終了していることを指示する、ゲルストリップ５００のうちの１つの電流又は電圧パターンに基づく）を含むことが可能である。
【０１０６】
以下の記述では、図１１を参照して、挿入要素２００の一部の詳細図及び断面図が説明されている。
【０１０７】
図１１は、ゲルストリップ収容部４０１及びリブ４０２の幾何学的形状をさらに詳細に示している。各ゲルストリップ収容部４０１の底部は、薄肉の底板１１００を備えている。水平な底板１１００に隣接して、略垂直な壁部１１０１が設けられ、それらの壁部は、底板１１００とともに、ゲルストリップ５００を収容するための部分を画定している。垂直な壁部１１０１の上には、外側に向かって先細りになる傾斜壁部１１０２が設けられ、それは区画フレーム６００の収容を支援している。
【０１０８】
また、図１２は、図１２の下側から示される、挿入要素２００から取り外された第２の電極２０３の詳細図を示している。
【０１０９】
図１２において明らかなように、キャリア要素４００の横方向の部分、すなわちその側壁に係合され、固定されることになる略Ｕ字形の第２の電極部材２０３の横方向の部分にばね１２０１が設けられている。
【０１１０】
フック状の要素１２００は、第２の電極部材２０３の底部分に設けられており、挿入要素２００の底部に設けられ、対応する形状の固定要素１２０２によって係合されるようになっている。
【０１１１】
図１３は、複数の空洞６０１を備える区画フレーム６００の詳細図を示している。
【０１１２】
図１３の右側において見ることができるように、空洞６０１は底面側が開放されており、区画フレーム６００の下に設けられるゲルストリップ５００と、空洞６０１のうちの１つの中に満たされる流体とが直接流体接触可能なようになっている。さらに、空洞６０１の側壁は内側に向かって先細りの傾斜になっており、図１１において見ることができるように、挿入要素２００の対応する形状のゲルストリップ収容部４０１と係合可能なようにしている。
【０１１３】
以下の記述では、図１４を参照して、第１の電極部材２０１の構成がさらに詳細に説明されている。
【０１１４】
既に述べられているように、第１の電極部材２０１はハウジング７０１内に設けられており、第１の電極部材２０１をゲル電気泳動デバイス１００のレール１０４，１０６のうちの一方の底部に設けられる強磁性ストリップにロックするための磁気ロック要素として、その横方向部分に永久磁石７００を有している。
【０１１５】
ハウジング７０１の横方向の部分には、電気的コンタクト３０１が設けられ、レール１０４上にある電気的コンタクト１０７、又はレール１０６上にある電気的コンタクト１０８に接続されることが可能となっている。第１の電極２０１は、挿入要素２００又はトレイ上にクリックすることが可能であり、それは第１の電極部材２０１の片側又は両側の横方向の部分に設けられ、固定用のばね嵌め１４０１によって支援することが可能となっている。
【０１１６】
この構成において、挿入要素２００に取付けられる第１の電極部材２０１が、ゲル電気泳動デバイス１００に取付けられるとき、磁気要素７００と強磁性ストリップとの間の磁気的なロックがもたらされることになる。
【０１１７】
図１４からさらに明らかなように、第１の電極部材２０１は、ゲルストリップ５００の電気信号が同様に制御可能及び／又はモニタ可能であるように、全てのゲルストリップ５００との電気的接触を同時にもたらすように構成されている。この目的を果たすために、コンタクト１４００が第１の電極部材２０１の底面に設けられ、そのコンタクト１４００は互いに電気的に接続されているとともに、レール１０４又はレール１０６の帯状コンタクト１０７又は１０８に接触可能であるようにコンタクト３００と電気的に接続されている。たとえば、コンタクト１４００，３００，１０７は、ゲルストリップ収容部４０１に収容されるゲルストリップ５００に高電圧信号を供給することが可能となっている。
【０１１８】
図１５は、共通の電気的コンタクト３００をさらに詳細に確認可能なように、第１の電極部材２０１の図を示している。さらに、第１の電極部材２０１がゲル電気泳動デバイス１００に取付けられる作業状態において、レール１０４の内部に設けられる強磁性ストリップとともに磁気的にロックする力を生成するために、第１の電極部材２０１の横方向の部分には磁気ロック要素として永久磁石１５００が取付けられていることが、図１５から明らかである。
【０１１９】
以下の記述では、図１６を参照して、ゲル電気泳動デバイス１００の一部及び挿入要素２００の一部の底面図が説明されている。
【０１２０】
図１６は、第１のプラットフォーム１０３及び第２のプラットフォーム１０５の底面図を示している。第１のプラットフォーム１０３の上には、挿入要素２００が挿入されている。第２のプラットフォーム１０５の上、それゆえ第２の挿入要素収容部１０２内には、さらに別の挿入要素１６００が挿入されている。
【０１２１】
図１６では、レール１０４，１０６が図示されていない。しかしながら、レール１０４、１０６の底部には、強磁性ストリップ１６０１が設けられることが示されており、それはゲルストリップ５００の延在方向に沿って延在し、第１の電極部材２０１の横方向の部分に設けられる永久磁石１５００に対する相手磁性体としての役割を果たし、第１の電極部材２０１をゲル電気泳動デバイス１００に磁気的にロックすることが可能となっている。
【０１２２】
言い換えると、永久磁石１５００及び強磁性ストリップ１６０１は、挿入要素２００、１６００のゲルストリップ収容部４０１に収容されるゲルストリップ５００と接触するために、第１の電極部材２０１に接続される磁気ロック要素１５００を備える、磁気ロックシステムを形成している。強磁性ストリップ１６０１は、ゲル電気泳動デバイス１００に接続される相手磁性体としての役割を果たしている。したがって、磁気ロック要素１５００は、相手磁性体１６０１を用いて、第１の電極部材２０１をゲル電気泳動デバイス１００にロックするように構成されている。
【０１２３】
言い換えると、図１６の構成は、ゲル電気泳動デバイス１００のための電極配列を示しており、電極配列の第１の電極部材２０１は、コンタクト３００を介して、複数のゲルストリップ５００との電気的接触をもたらしている。第１の電極部材２０１は、該第１の電極部材２０１をゲル電気泳動デバイス１００にロックするための第１のロック要素として永久磁石１５００を備えている。
【０１２４】
第１のロック要素１５００は磁気的なロック要素として実現されているが、別法では、電気的なロック要素（たとえば、強誘電性材料、又は電圧が印加される導電性材料）、真空ロック要素、機械的なロック要素、スナップ式のロック要素並びに面ファスナ式のロック要素のうちの１つとして実現することも可能である。永久磁石１５００は、第１の電極部材２０１をゲル電気泳動デバイスの温度制御式キャリア要素１０３にロックするようになっている。プラットフォーム１０３には、加熱コイル又はペルチェ冷却デバイスのような、冷却及び／又は加熱要素を設けることが可能であることを思い起こされたい。
【０１２５】
図１６から明らかなように、永久磁石１５００、及び図７に示される永久磁石７００は、第１の電極部材２０１のハウジング７０１の横方向の部分に配置されている。さらに、第１の電極部材２０１は、該第１の電極部材２０１に電気信号を供給するための電気的コンタクト３００を備えており、電気的コンタクト３００も第１のハウジング７０１の横方向の部分に設けられている。
【０１２６】
図１６において明らかなように、磁界生成ストリップ１６０１がゲルストリップ５００に対して略平行に設けられ、第１の電極部材２０１が磁界生成ストリップ１６０１に沿ってシフトできるようになっている。
【０１２７】
図１７は第２の電極部材２０３の別の図を示している。
【０１２８】
用語「備える（含む）」は、他の要素又はステップを除外するものではなく、「１つの」という表現は、複数を除外するものではないことに留意されたい。また、種々の実施形態に関連して説明される要素は組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の１つの例示的な実施形態による、ゲル電気泳動デバイスの部分的に分解された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の１つの例示的な実施形態による、挿入要素がゲル電気泳動デバイスに部分的に取付けられている、図１のゲル電気泳動デバイスを示す斜視図である。
【図３】図２の挿入要素が上に取付けられている、図１のゲル電気泳動デバイスを示す斜視図である。
【図４】図２の挿入要素の分解された状態を示す斜視図である。
【図５】図４の挿入要素の中にゲルストリップを入れた状態を示す斜視図である。
【図６】区画フレームがゲルストリップのいくつかの上に取付けられている、図４の挿入要素を示す斜視図である。
【図７】全てのゲルストリップ内に区画フレームが取付けられており、本発明の１つの例示的な実施形態による電極部材が挿入要素上に取付けられている、図４の挿入要素を示す立体平面図である。
【図８】電極部材のうちの１つが挿入要素に沿ってシフトされている、区画フレームを用いない図４の挿入要素を示す斜視図である。
【図９】電極部材のいくつかの構成要素が取り外されている、図４の挿入要素を示す斜視図である。
【図１０】図９の挿入要素の一部及び図９の電極部材のうちの１つを示す詳細図である。
【図１１】図４の挿入要素の一部を示す詳細図である。
【図１２】図４の挿入要素の底部及び図９の電極部材のうちの１つを示す詳細図である。
【図１３】本発明の１つの例示的な実施形態による、複数の空洞を有する区画フレームを示す斜視図である。
【図１４】本発明の１つの例示的な実施形態による、電極部材を示す斜視図である。
【図１５】本発明の１つの例示的な実施形態による、電極部材及びそれに取付けられたロック要素を示す斜視図である。
【図１６】本発明の１つの例示的な実施形態による、１つのロック要素及び１つの相手要素を示す斜視図である。
【図１７】図１２の電極部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１００  ゲル電気泳動デバイス
２０１  第１の電極部材
２０３  第２の電極部材
５００  ゲルストリップ
７００，１５００  第１のロック要素
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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