(57)【要約】      （修正有）【課題】ゲル電気泳動デバイスのための挿入要素およびその動作方法の提供。【解決手段】ゲル電気泳動デバイス（１００）に用いられ、１つ又は複数のゲルストリップ収容部（４０１）を備えるキャリア要素（４００）を含み、前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部（４０１）のそれぞれにゲルストリップ（５００）が収容され、かつ前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部（４０１）のそれぞれに前記ゲルストリップ（５００）の近くに位置するため区画フレーム（６００）が収容されていることを特徴とする挿入要素（２００）。【選択図】図６
2007017437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲルストリップを収容するように構成されるゲルストリップ収容部を備えるキャリア要素を含み、前記ゲルストリップ収容部が、前記ゲルストリップの近くに配置される区画フレームを取外し可能に収容するように構成される機構を備え、前記区画フレームが、前記ゲルストリップに流体結合される少なくとも１つの分析物充填空洞を設けるように構成されている、ゲル電気泳動デバイスのための挿入要素。
【請求項２】
前記キャリア要素が複数のゲルストリップ収容部を備え、前記ゲルストリップ収容部がそれぞれ１つのゲルストリップを収容するように構成され、前記ゲルストリップ収容部がそれぞれ、前記ゲルストリップの近くに配置される１つの区画フレームを取外し可能に収容するように構成される１つの機構を備え、前記区画フレームがそれぞれ、個々のゲルストリップに流体結合される少なくとも１つの分析物充填空洞を設け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のための挿入要素。
【請求項３】
前記各ゲルストリップ収容部が前記個々のゲルストリップを取外し可能に収容するように構成されること、各さらなるゲルストリップ収容部が、前記ゲルストリップ上に配置される前記個々の区画フレームを収容するように構成されること、前記区画フレームを備えること、前記ゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つが、溝、Ｖ字形の溝、Ｕ字形の溝、へこみ、空洞及びくぼみから成るグループのうちの１つであること、隣接する前記ゲルストリップ収容部の間にあり、前記区画フレームを、好ましくはプレスフィット又はスナップフィットによって取付けるための１つ又は複数のリブを備えること、１つ又は複数の前記ゲルストリップ収容部の一方又は両方の端部において概ね垂直な境界壁を備えること、プラスチック材料から形成されること、射出成形要素であること、薄肉の底部を有すること、及び、金属材料、セラミック材料及び鉱物繊維から成るグループのうちの少なくとも１つの材料を組み込んでいるか、又は該少なくとも１つの材料から形成される底部を有すること。前記特徴のうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１又は２いずれか一項に記載の挿入要素。
【請求項４】
ゲルストリップを収容するように構成されるゲルストリップ収容部を備えるキャリア要素を有する挿入要素と、前記挿入要素を収容するように構成される挿入要素収容部と、前記ゲルストリップに流体結合される少なくも１つの分析物充填空洞を設けるように構成される区画フレームとを備え、前記ゲルストリップ収容部が、前記ゲルストリップの近くに配置される前記区画フレームを取外し可能に収容するように構成される機構を備えている、ゲル電気泳動デバイス。
【請求項５】
それぞれが個々の挿入要素を収容するように構成される複数の挿入要素収容部を備え、
前記挿入要素はそれぞれ、それぞれ個々のゲルストリップを収容するように構成される１つ又は複数のゲルストリップ収容部を備える１つのキャリア要素を有し、１つ又は複数の前記区画フレームはそれぞれ、前記個々のゲルストリップに流体結合される少なくとも１つの分析物充填空洞を設けるように構成され、前記ゲルストリップ収容部はそれぞれ、前記個々のゲルストリップそれぞれの近くに配置される前記区画フレームを取外し可能に収容するように構成される個々の機構を備えている、請求項４に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項６】
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ること、前記ゲルストリップ内で選択して分析物の分離を実行し、且つ／又は分離生成物が前記区画フレーム内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実行するように構成されること。前記特徴のうち少なくとも１つを備えている、請求項４又は1〜５のいずれか一項に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項７】
ゲルストリップ収容部に収容されるゲルストリップと接触するために１つ又は複数の前記挿入要素収容部のうちの１つに収容される挿入要素に取り付けることができるように構成される第１の電極部材と、前記ゲルストリップ収容部に収容される前記ゲルストリップと接触するために１つ又は複数の前記挿入要素収容部のうちの前記１つに収容される前記挿入要素に取り付けることができるように構成される第２の電極部材とを備えている、請求項４又は1〜６のいずれか一項に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項８】
１つ又は複数の前記挿入要素収容部のうちの１つに収容される挿入要素に取り付けることができるように構成される第１の電極部材であって、前記区画フレーム内に挿入されるように構成される、第１の電極部材と、１つ又は複数の前記挿入要素収容部のうちの前記１つに収容される前記挿入要素に取り付けることができるように構成される第２の電極部材であって、前記区画フレーム内に挿入されるように構成される、第２の電極部材とを備えている、請求項４ないし１〜７のいずれか一項に記載のゲル電気泳動デバイス。￥
【請求項９】
前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材は前記挿入要素に取外し可能に取り付けることができること、前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材は磁気取付要素によって前記挿入要素に取外し可能に取り付けることができること、前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材は、該第１の電極部材及び／又は該第２の電極部材の前記ゲルストリップ収容部に対する位置を選択して調整可能であるように、前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部に沿ってシフトすることができること、前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材は、前記ゲルストリップそれぞれと同時に、且つ同様に電気的に接触するように構成されること、前記第１の電極部材及び／又は前記第２の電極部材は、前記ゲルストリップに個別に電気的に接触するように構成されることのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項７又は１〜８いずれか一項に記載のゲル電気泳動デバイス。
【請求項１０】
前記ゲル電気泳動デバイスの１つ又は複数の挿入要素収容部のうちの少なくとも１つの中に、請求項１又は１〜９のいずれか一項に記載の挿入要素を収容することを含んでいる、ゲル電気泳動デバイスを動作させる方法。
【請求項１１】
ゲルストリップを前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中に挿入するステップをさらに含む、請求項１０に記載のゲル電気泳動デバイスを動作させる方法。
【請求項１２】
前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの前記少なくとも１つの中に挿入される前記ゲルストリップ内で分析物を分離するステップを含むこと、前記ゲルストリップが挿入されている前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中にある前記ゲルストリップ上に区画フレームを挿入するステップを含むこと、前記ゲルストリップが挿入されている前記１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中にある前記ゲルストリップ上に区画フレームを挿入するとともに、分離生成物が前記区画フレーム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実行するステップを含むこと。前記特徴のうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のゲル電気泳動デバイスを動作させる方法。
【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でき、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でき、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１〜３はゲル電気泳動のためのデバイスを開示する。
【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。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できるので、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。複数の例示的な実施形態が従属請求項によって示される。
【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挿入要素が提供され、その挿入要素は１つ又は複数のゲルストリップ収容部を備えるキャリア要素を備え、１つ又は複数のゲルストリップ収容部はそれぞれ１つのゲルストリップを収容するように構成され、また１つ又は複数のゲルストリップ収容部はそれぞれ、ゲルストリップの近くに配置される１つの区画フレームを収容するように構成される。
【０００９】
本発明の別の例示的な実施形態によれば、１つ又は複数の挿入要素収容部を備えるゲル電気泳動デバイスが提供され、１つ又は複数の挿入要素収容部はそれぞれ、上記の特徴を有する１つの挿入要素を収容するように構成される。
【００１０】
本発明のさらに別の例示的な実施形態によれば、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１つ又は複数の挿入要素収容部のうちの少なくとも１つの中に、上記の特徴を有する挿入要素を収容するステップを含む。
【００１１】
本発明の１つの例示的な実施形態よれば、ゲル電気泳動分析のためのモジュール式システムが提供されてもよく、ゲルストリップ収容キャリア要素が、収容されたゲルストリップ上に、１つ又は複数の区画フレームを収容するか、又は収容しないように選択的に構成することができる。したがって、ゲル電気泳動デバイスのための挿入要素は、特定の電気泳動用途に関連するユーザ特有の好みに適合するように、ユーザがカスタム化することができる。
【００１２】
たとえば、キャリア要素によって複数のゲルストリップを収容することができ、それにより複数のゲル電気泳動実験を同時に実行できるようになる。所望により、指定されたゲルストリップの近く、たとえばその上に区画フレームを配置することにより、収容されたゲルストリップのうちの１つ又は複数を「ゲル外電気泳動」実験のために構成することができる。しかしながら、「ゲル内電気泳動」実験を実施する場合、ゲルストリップ収容部に収容されるゲルストリップは、個々の区画フレームを収容しないように、たとえば区画フレームで覆われないようにしておくことができる。したがって、挿入要素収容部にそのような挿入要素を収容しているゲル電気泳動デバイスでは、「ゲル内」及び「ゲル外」実験を同時に実施することができ、ゲルストリップ収容部の一部又は全てを装填することができ、それゆえゲル電気泳動システムの構成をユーザ指定の仕様に正確に調整することができる。
【００１３】
こうして、本発明の１つの例示的な実施形態によれば、モジュール式「ゲル内」電気泳動／「ゲル外」電気泳動トレイ（挿入要素と呼ばれる場合もある）を提供することができ、それにより自由度を高めることができる。
【００１４】
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でき、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できる。そのようなゲルストリップの１つ又は複数を、挿入要素の対応する収容部に挿入することができる。所定の電位をかけられる、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できる。そのような電極部材は、ゲルストリップに直に電気的に結合することができるか、又は区画フレームの電解液を含む空洞に浸漬することができ、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できる。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。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。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、その成分の電荷特性と、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る。
【００１５】
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、及び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。「ゲル内」分析の場合には、区画フレームは不要である。
【００１６】
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、液体を満たすことができる区画フレームを取り付けることができる。そのような区画フレームは、ゲルストリップの上下、又は横に取り付けることができるが、ゲルストリップと機能的に（流体）接続されなければならない。電極部材は、ゲルストリップと直に接触することができるか、又はゲルストリップの一部（端部）に設けられる電気的コンタクトと接触することができる。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できる。こうして、その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でき、「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に詳述される。
【００１７】
本発明の一実施形態によるモジュール式システムでは、任意の所望の数の挿入要素を電気泳動デバイスに挿入することができ、各挿入要素は、ゲルストリップのための１つ又は複数の収容部と、１つ又は複数の収容されたゲルストリップと、オプションで、個々のゲルストリップ収容部のうちの１つ又は複数に取外し可能に取り付けることができる１つ又は複数の区画フレームとを備えることができる。
【００１８】
こうして、ユーザによって意図される特定の用途に基づいて、従来の「ゲル内」分析と「ゲル外」分析とを自由に組み合わせることができる。
【００１９】
「ゲル内」実験の構成では、分析物はゲル内に導入され、ゲルストリップに電界がかけられ、材料の特定の部分がゲルストリップ内の特定の位置に移動する。これとは対照的に、「ゲル外」実験の場合には、分析物は区画フレームのうちの１つに導入することができ、ゲルストリップに、又は区画フレーム内にある電極に電界をかけることができ、その後、たとえば拡散等によって、分離されるべき材料が区画からゲルストリップ内に移動する。このゲルストリップ内では、従来のゲル電気泳動分離が生じる。その後、たとえば拡散等によって、ゲルストリップ内で停止された種々の部分が、ゲルストリップから、隣接する、たとえば上に位置する区画内に移動することができ、分離された成分が溶液内に与えられるようになる。こうして、区画フレームの各空洞において、たとえばピペットを用いて、分離された材料の特定の部分を容易に回収することができる。したがって、「ゲル外」実験によれば、比較的大量のサンプルを処理できるようになり、溶液内に与えられる分離された成分を、ユーザがピペットによって回収するのに好都合である。
【００２０】
キャリア要素のゲルストリップ収容部に収容することができるゲルストリップはコンタクトを有することができ、電極部材をこれらのコンタクトに接続することができる。別法では、電極は、区画フレームのうちの１つに入れられる分析物（たとえば電解液）内に直に浸漬することができる。
【００２１】
ゲルストリップの長さは、たとえば７ｃｍ〜２４ｃｍにすることができる。ゲルストリップに加えられる電流は、たとえば、１μＡ〜１ｍＡの範囲内にすることができる。たとえば、ゲルストリップの端部間に印加される１０ｋＶの電圧と組み合わせて、数ワットの電力がゲルストリップ内に散逸される場合がある。
【００２２】
キャリア要素がゲル電気泳動デバイス内に挿入されるか、又は取り付けられるとき、ゲルストリップ及びその中に入れられる分析物の望ましくない加熱を防ぐために、上に収容されているゲルストリップを冷却し、それによりタンパク質のような損傷を受けやすい分析物が過熱に起因して破壊されるのを防ぐことができる。分析物を所望の温度に上げるために、ゲルストリップを加熱することもできる。
【００２３】
本発明の一実施形態によれば、ゲル電気泳動デバイスの種々の構成要素をまとめて、単に機械的にクリックすることができる。こうして、構成変更可能であり、且つ取外し可能に取り付けることができる組立セット又は構成キットが提供され、それにより、ユーザ指定の仕様に基づいて、ゲル電気泳動デバイスを構成できるようになる。
【００２４】
こうして、本発明の一態様によれば、１つのデバイス内で「ゲル内」電気泳動のための機会と「ゲル外」電気泳動のための機会とを併せ持つ多機能デバイスを提供することができる。
【００２５】
キャリア要素はプラスチック部材であってもよく、それは使い捨てのデバイスとして構成することができるか、又は再利用するように構成することができる。たとえば、キャリア要素は射出成形によって製造することができる。複数のキャリア要素又はトレイは、ゲル電気泳動デバイス内で、互いから独立して取り付けることができる。
【００２６】
ゲルストリップ収容部はリブ構造によって空間的に画定することができ、リブ構造は隣接するリブ間にゲルストリップを容易く挿入できるようにする。キャリア要素の端部にある境界壁がゲルストリップ収容部を空間的に画定するのを助けることができ、それは、ばねのような要素として設計され、本発明の一実施形態によるクリックインシステムをさらに簡単にすることができる。さらに、ゲルストリップ収容部にゲルストリップを挿入した後に、且つオプションでゲルストリップ上に１つ又は複数の区画フレームを配置した後に、電極は、構成された装置上にクリックすることができ、それにより、容易で、取外し可能で、且つユーザが指定した様式で構成要素全体を固定できるようになる。
【００２７】
トレイ上に電極を固定した後に、２つの電極のうちの一方が摺動又は滑動できるように設計することができ、ゲルストリップの延在範囲に沿って電極（複数も可）を動かすか、又はシフトすることによって、電極（複数も可）の位置（複数も可）を、用いられるゲルストリップの長さに調整できるようになる。２つの電極のうちの一方をシフト可能に、他方を固定されるように配設できるようにすることは、システムの自由度、及びゲル電気泳動装置のモジュール性をさらに高める。
【００２８】
その上にゲルストリップを配置することができるキャリア要素の底壁は、ゲルストリップと、挿入要素の下に位置する冷却／加熱要素との間の適当な熱接触を確保するために、薄肉のプラスチック材料から形成することができ、オプションでは鉱物繊維又は他の熱伝導性材料から構成することができるか、又はそれらの材料で満たすことができる。これは、ゲルストリップに加えられる電流がゲルストリップ内に挿入される感熱性の分析物を加熱することがあり、タンパク質のような細心の注意を要する材料の損傷を避けるためにゲルストリップを冷却する場合があるので好都合であり得る。たとえば、そのような冷却機能は、ペルチェ冷却デバイスによって実行することができる。別法では、たとえば、化学反応速度を高め、それにより電気泳動分析を促進するために、挿入要素のゲルストリップ収容部の下に配置される加熱コイルのような加熱要素によって、ゲルストリップを加熱することが望ましい場合もある。ゲルストリップと加熱及び／又は冷却要素との間の熱伝導性を改善するために、キャリア要素の土台又は底部に熱伝導性の挿入物を設けることもできる。セラミック（又は適当なプラスチック材料のような、絶縁性であり、且つ適度に熱伝導性の他の材料）が、この目的を果たすのに適した材料であろう。
【００２９】
ゲルストリップに電気的に接続するために、２つの電極のうちの一方は、全てのゲルストリップの第１の端部に同時に接触し、且つ全てのゲルストリップの全ての第１の端部に共通の電位を供給する（たとえば、グランド電位を与える）共通電極として設計することができる。これとは対照的に、他方の電極は、各ゲルストリップにそれぞれ接触し、全てのゲルストリップの第２の端部にそれぞれ個別の電位（たとえば高電圧）を個別に印加するように設計することができる。
【００３０】
挿入要素には、平行に配列された溝を有するトレイを用いることができ、その溝は、たとえばＶ字形を有することができる。隣接する溝はリブによって分離することができ、リブは区画フレームを収容するのを簡単にすることができ、さらに、ゲルストリップ及び区画フレームを互いに対して正確に配置するのを助けることができる。言い換えると、区画フレームはリブを介してトレイに嵌合し、たとえばプレスフィット接続又はスナップフィット接続を形成することができる。
【００３１】
以下の記述では、挿入要素のさらに別の例示的な実施形態が説明されるであろう。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にも当てはまる。
【００３２】
１つ又は複数のゲルストリップ収容部はそれぞれ、ゲルストリップを取出し可能に収容するように構成することができる。言い換えると、ゲルストリップは、製造業者側で固定して、又は事前に装填されるべきではなく、ユーザが実施したい実験に動作条件を調整できるようにするために、ユーザが個別に、且つ柔軟に挿入することができる。さらに、実験が終了した後に、新たな実験のために、分析物で汚れたゲルストリップを取り出して、他のゲルストリップで置き換えることができる。
【００３３】
さらに、１つ又は複数のゲルストリップ収容部はそれぞれ、ゲルストリップの近くに配置される区画フレームを取外し可能に収容するように構成することができる。言い換えると、デバイスの、「ゲル外」分析のための構成及び「ゲル内」分析のための構成も実験毎に選択的に調整することができ、それにより、ユーザが、「ゲル外」分析のためにいくつのゲルストリップ収容部を構成すべきか、「ゲル内」分析のためにいくつのゲルストリップ収容部を構成すべきかを決定することができる。
【００３４】
１つ又は複数のゲルストリップ収容部はそれぞれ、ゲルストリップ上に配置される区画フレームを収容するように構成することができる。しかしながら、ゲルストリップ上に区画フレームを配置する代わりに、区画フレームを、ゲルストリップの下に、又はゲルストリップに対して横方向の位置に配置することもできる。
【００３５】
挿入要素の区画フレームは、ゲルストリップに流体結合される、分析物で満たされた区画を設けるように構成することができる。言い換えると、分析物、緩衝液又は他の溶液を、区画フレームの空洞内に満たして、区画フレームとゲルストリップとの間に液体−ゲル界面を形成することができる。これにより、ゲルと流体との間の流体連通を促進することができる。
【００３６】
ゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つは、溝、概ねＶ字形の溝、概ねＵ字形の溝、へこみ、空洞及びくぼみから成るグループのうちの１つにすることができる。こうして、ゲルストリップを導入する場所すなわち対応するくぼみ内をユーザに暗示するために、ユーザが直感的に認識する幾何学的形状が設けられる。
【００３７】
さらに、１つ又は複数のリブを隣接するゲルストリップ収容部間に設けて、区画フレームを固定することができる。したがって、隣接する収容部間の機械的な障壁は、ゲルストリップを収容するための空間を画定するために用いることができるだけでなく、ゲルストリップと適当に接触するように区画フレームを挿入することができる部分を画定するためにも用いることができる。
【００３８】
たとえば、リブは、プレスフィット又はスナップフィットによって区画フレームを固定するように構成することができる。リブ間に区画フレームを適当に固定するのを助けるために、たとえばゴム材料等によって、リブの表面の摩擦を大きくすることができる。
【００３９】
さらに、挿入要素は、１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの１つ又は複数の一方又は両方の端部において、概ね垂直な境界壁を備えることができる。そのような垂直な境界壁は、さらに別の境界を設けて、ゲル電気泳動デバイスのモジュール式の構成要素を挿入することができる範囲を画定することができる。
【００４０】
挿入要素はプラスチック材料から形成することができ、特に、低コストで製造できるように射出成形要素として製造することができる。
【００４１】
挿入要素は、ゲルストリップと、挿入要素の下にオプションで設けられる場合がある加熱又は冷却デバイスとの間の適当な熱接触を達成することができるように、薄肉の底部を有することができる。
【００４２】
詳細には、挿入要素は、金属材料及び／又は鉱物繊維及び／又はセラミック材料を組み込むことができるか、又はそれらの材料から形成することができる底部を有することができる。
【００４３】
以下の記述では、ゲル電気泳動デバイスのさらに別の例示的な実施形態が説明されるであろう。しかしながら、これらの実施形態は、挿入要素の場合にも、ゲル電気泳動デバイスを動作させる方法の場合にも当てはまる。
【００４４】
ゲル電気泳動デバイスは、電界をかけることによって、液体分離するように構成することができる。そのような電界は、導電性にすることができるゲルストリップの電気的に接触した部分、詳細には端部を用いて装置にかけることができる。
【００４５】
ゲル電気泳動デバイスは、ゲルストリップ収容部に収容されるゲルストリップと接触するために、１つ又は複数の挿入要素収容部のうちの１つに収容される挿入要素に取り付けることができるように構成される第１の電極部材を備えることができる。さらに、ゲル電気泳動デバイスは、ゲルストリップ収容部に収容されるゲルストリップと接触するために、１つ又は複数の挿入要素収容部のうちの１つに収容される挿入要素に取り付けることができるように構成される第２の電極部材を備えることができる。ゲルストリップ、及びオプションで区画フレームを装填される挿入要素上にそれらの電極部材を単に取り付けることにより、その構成を固定できると同時に、電界を生成するための電気コンタクトを設けることができる。
【００４６】
第１の電極部材及び／又は第２の電極部材は、挿入要素に取外し可能に取り付けることができる。本発明の一実施形態によるゲル電気泳動デバイスのモジュール式の概念では、ユーザの好みに応じてデバイス全体を組み立てることができるように、電極部材も取外し可能に設けることができる。
【００４７】
第１の電極部材及び／又は第２の電極部材は、磁気的な取付要素を用いて、挿入要素に取外し可能に取り付けることができる。こうして、電極部材を用いてゲルストリップと電気的に接触すると同時に、電極部材は、ゲル電気泳動デバイスとそれに取り付けられる構成要素とをロックする(locking、留める)ことができる。この目的を果たすために、磁気的な固定要素を、電極部材に、そしてゲル電気泳動デバイスの土台部分に取り付けることができる。
【００４８】
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の電極部材のゲルストリップ収容部に対する位置を選択して調整することができるように、１つ又は複数のゲルストリップ収容部に沿ってシフトすることができる。ゲルストリップ収容部の両端部間の最大長とは異なる長さを有するゲルストリップ収容部を用いることが望ましい場合もある。そのようなシナリオでは、ゲルストリップと接触することによって適当な電界をかけるために、電極部材のうちの少なくとも１つをシフトして、用いられるゲルストリップの特定の長さに合わせることができる。この目的を果たすために、ゲル電気泳動デバイスに取り付けられる電極部材は、ゲルストリップの特定の部分と接触するように、単にレールに沿って摺動又は滑動することができる。
【００４９】
第１の電極部材及び／又は第２の電極部材は、各ゲルストリップと同時に、且つ同様に電気的に接触するように構成することができる。このような措置を講ずることによって、構成が簡単になり、単一の電気コンタクトが、１つの挿入要素内に収容される全てのゲルストリップの一端部に、或る特定の電位（たとえばグランド電位）を与える。
【００５０】
さらに、第１の電極部材及び／又は第２の電極部材は、ゲルストリップと個別に電気的に接触するように構成することができる。上記の実施形態とは対照的に、各ゲルストリップに、他のゲルストリップに印加される電位から独立して、指定された電位を印加することができ、種々のゲルストリップの長さ、導電率、分析されるべき分析物又は他の特性の差を、ゲルストリップ毎に個別に考慮するようにすることができる。
【００５１】
ゲル電気泳動デバイスはさらに、ゲルストリップ内の分析物の分離を選択して実行するように、且つ／又は分析物の分離を実行して、分離生成物が区画フレームに収容される溶液内に与えられるように構成することができる。言い換えると、「ゲル内」分析、「ゲル外」分析のいずれが実施されるべきであるかをユーザが決定することができる。
【００５２】
以下の記述では、ゲル電気泳動デバイスを動作させる方法の例示的な実施形態が説明されるであろう。しかしながら、これらの実施形態は挿入要素の場合にも、ゲル電気泳動デバイスの場合にも当てはまる。
【００５３】
その方法によれば、１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中に１つのゲルストリップを挿入することができる。この後、１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中に挿入されたゲルストリップ内で、分析物を分離することができる。この「ゲル内」電気泳動分析によれば、分離された分析物の種々の部分がゲルストリップの異なる部分に留まる。
【００５４】
さらに、その方法は、１つ又は複数のゲルストリップ収容部のうちの少なくとも１つの中にあるゲルストリップ上に区画フレームを挿入するステップを含むことができ、ゲルストリップ収容部の中にはゲルストリップが挿入されている。これにより、「ゲル外」分析を実施できるようになり、分離生成物が、ゲルストリップ上に配置される種々の区画内に与えられる。
【００５５】
さらに、その方法は、分離生成物が区画フレーム内に収容される溶液内に与えられるように、分析物の分離を実行するステップを含むことができる。この方法のステップも「ゲル外」分析に関連付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
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であろう。
【００５７】
図面は概略的に示されている。
【００５８】
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が説明されるであろう。
【００５９】
図１では、ゲル電気泳動デバイス１００は、ゲル電気泳動デバイス１００の上に置いて要素１０１〜１０８、１１０、１１１を覆うことができるカバープレート又はキャップを用いることなく示される。そのようなカバーは、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の構成要素を取り付ける場合に開くことができる。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、且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できる。
【００６０】
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できる。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実行する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を備える。
【００６１】
プラットフォーム１０３及び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することができる、加熱コイル又は加熱用巻線を含むことができる。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することができる、ペルチェ冷却デバイス又は冷水を含むことができる。
【００６２】
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に取外し可能に取り付けることができる電極に電気信号（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の電極部材を、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に接続することができる。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にロックできるようにする。
【００６３】
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上に挿入要素は取り付けられていない。
【００６４】
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。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る。
【００６５】
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ることができる。電極部材２０１及び２０３の構成及び機能は後にさらに詳細に説明されるであろう。
【００６６】
さらに、挿入要素２００は、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の上に取り付けることができるカバープレート２０４を備える。そのようなカバー２０４は、挿入要素２００の内部に配置される要素を固定し、且つ保護するための役割を果たすことができる。
【００６７】
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できる。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り付けることができる。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を挿入することができる。
【００６８】
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る。
【００６９】
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を有する。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の横方向の位置において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る。
【００７０】
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るであろう。
【００７１】
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を含むキャリア要素４００を備える。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、且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できる。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できる。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区画フレームを取外し可能に収容することができる。
【００７２】
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概ね長方形の溝として設計される。この溝の上に、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する。区画フレームは、隣接するリブ４０２間でのプレスフィットによって固定することができる。
【００７３】
挿入要素２００の第１の端部には、概ね垂直な境界壁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できる。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、作業できるようにする。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できるようにする。
【００７４】
挿入要素２００は一体に形成することができ、たとえば、射出成形要素として製造することができる。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できる。
【００７５】
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する。オプションでは、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できる。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組み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できる。
【００７６】
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を示す。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できる。
【００７７】
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を含み、そして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を含む。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できる。コンタクト５０１と５０２との間に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できる。さらに、ゲルストリップを用いる前に、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できる。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することができる。
【００７８】
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を挿入することができる。
【００７９】
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し、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。こうして、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できる。
【００８０】
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の構成を示す。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を切断することができるか、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できる。
【００８１】
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できる。
【００８２】
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）を備える。
【００８３】
その後、区画フレーム６００をゲルストリップ５００の上に配置することができる。各区画フレーム６００は複数の空洞６０１を含み、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できる。空洞６０１は一次元に、すなわち一列に配置することができる。空洞６０１は、たとえば、ピペットを用いて満たすことができる。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を、直に機能的に接続することができる。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る。
【００８４】
以下の記述では、図６の構成で実行することができる「ゲル外電気泳動」実験の原理が説明されるであろう。
【００８５】
この目的を果たすために、ゲルストリップ５００を用いることができる。
【００８６】
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できる。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。
【００８７】
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できる。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の中に直に「浸漬する」ことができる。
【００８８】
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できる。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できる（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が、ゲルストリップ５００の延在範囲に沿って動かされることができる。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できる（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でき、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できる。
【００８９】
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できるように構成される。その後、電極部材２０１、２０３の電気的コンタクトと接触することができる電気的コンタクト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できる。
【００９０】
図７を参照すると、挿入要素２００が説明されるが、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の構成とは異なる。
【００９１】
こうして、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実行することができる。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実行するように構成される。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実行するように構成される。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でき、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、且つ組み合わせることができる。
【００９２】
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実行し、且つ／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実行するように構成される。
【００９３】
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内に収容される挿入要素２００に取り付けられ、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する。
【００９４】
第２の電極部材２０３は、挿入要素１０１、１０２内に収容される挿入要素２００に取り付けられ、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。
【００９５】
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つに収容される挿入要素２００に取り付けることができ、電極部材２０１は区画フレーム６００の空洞６０１のうちの１つに直に浸漬することができる。この構成によれば、挿入要素収容部１０１、１０２のうちの１つに収容される挿入要素２００に取り付けられる第２の電極部材２０３も、区画フレーム６００の空洞６０１の中に直に浸漬することができる。
【００９６】
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を装填される挿入要素２００の上にクリックされる。こうして、電極２０１、２０３は取外し可能に取り付けられる。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できるか、又は他のものと入れ替えることができ、その後、電極２０１、２０３は挿入要素２００上に再びクリックすることができる。
【００９７】
詳細には、挿入要素２００に、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を取外し可能に取り付けることは、磁気取付要素を用いて実行することができる。これは後にさらに詳細に説明されるが、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り付けられることが示される。
【００９８】
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、或いはそれに隣接して配置される。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でき、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できる。
【００９９】
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、且つ同様に電気的に接触するように構成される。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でき、この接触は、レール１０４の第１の電気的コンタクト１０７と接触することができる電気的コンタクト３００を用いて与えることができる。こうして、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。
【０１００】
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できるが、そのように構成されなくてもよい。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できる。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することができる。
【０１０１】
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を付加的に示す。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る。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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るであろう。
【０１０４】
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、且つ／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る。
【０１０５】
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を含み、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る。各コンタクト７０２は、制御信号を与えるための、且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できる。
【０１０６】
そのような回路は、シリコン技術において製造することができるか、又は従来どおりに結線することができる集積回路（ＩＣ）として設けることができる。そ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できる。
【０１０７】
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することができ、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にすることができる。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することができる。
【０１０８】
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、且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できる。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内に設けることもできる。
【０１０９】
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に第２の電極部材２０３に接続することができる。
【０１１０】
さらに、電気モニタリング回路（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、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に第２の電極部材２０３に接続することができる。
【０１１１】
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ことができるか、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できる。
【０１１２】
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）を含むことができる。
【０１１３】
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る。
【０１１４】
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す。各ゲルストリップ収容部４０１の底部は、薄肉の底板１１００を含む。水平な底板１１００に隣接して、概ね垂直な壁部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する。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の収容を支援する。
【０１１５】
図１２は、同様に、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の詳細図を示す。
【０１１６】
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、固定される概ねＵ字形の第２の電極部材２０３の横方向の部分にばね１２０１が設けられる。
【０１１７】
第２の電極部材２０３の底部分に、挿入要素２００の底部に設けられる、対応する形状の固定要素１２０２によって係合されるフック状の要素１２００が設けられる。
【０１１８】
図１３は、複数の空洞６０１を含む区画フレーム６００の詳細図を示す。
【０１１９】
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に流体接触できるようにする。さらに、空洞６０１の側壁は内側に向かって先細りになっており、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と係合できるようにする。
【０１２０】
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るであろう。
【０１２１】
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を有する。
【０１２２】
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に、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できる。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でき、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ることができる、固定用のばね嵌め１４０１によって支援することができる。
【０１２３】
この構成において、挿入要素２００に取り付けられる第１の電極部材２０１が、ゲル電気泳動デバイス１００に取り付けられるとき、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をもたらすことができる。
【０１２４】
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、さらに、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できる。
【０１２５】
図１５は、共通の電気的コンタクト３００をさらに詳細に確認することができるように、第１の電極部材２０１の図を示す。さらに、第１の電極部材２０１がゲル電気泳動デバイス１００に取り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を取り付けられていることが図１５から明らかである。
【０１２６】
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るであろう。
【０１２７】
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の底面図を示す。第１のプラットフォーム１０３の上には、挿入要素２００が挿入される。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が挿入される。
【０１２８】
図１６では、レール１０４、１０６は図示されない。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ており、第１の電極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、電極２０１をゲル電気泳動デバイス１００に磁気的にロックできるようにする。
【０１２９】
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を含む、磁気ロックシステムを形成する。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す。こうして、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る。
【０１３０】
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す。第１の電極部材２０１は、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を備える。
【０１３１】
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できる。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。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できることを思い起こされたい。
【０１３２】
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る。さらに、第１の電極部材２０１は、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る。
【０１３３】
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に対して概ね平行に設けられ、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する。
【０１３４】
図１７は第２の電極部材２０３の別の図を示す。
【０１３５】
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できる。請求項内の参照番号は、特許請求の範囲を制限するものと解釈されるべきでないことにも留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【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の立体図である。
【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り付けられている、図１のゲル電気泳動デバイスの立体図である。
【図３】図２の挿入要素が上に取り付けられている、図１のゲル電気泳動デバイスの立体図である。
【図４】図２の挿入要素の分解された状態の立体図である。
【図５】図４の挿入要素の中にゲルストリップを入れた、立体図である。
【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り付けられている、図４の挿入要素の立体図である。
【図７】全てのゲルストリップ内に区画フレームが取り付けられており、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り付けられている、図４の挿入要素の立体平面図である。
【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の挿入要素の立体図である。
【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の挿入要素の立体図である。
【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つの詳細図である。
【図１１】図４の挿入要素の一部の詳細図である。
【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つの詳細図である。
【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の立体図である。
【図１４】本発明の１つの例示的な実施形態による、電極部材の立体図である。
【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り付けられたロック要素の立体図である。
【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つの相手要素の立体図である。
【図１７】図１２の電極部材の立体図である。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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