(57)【要約】【課題】信頼性の高い二次元電気泳動を行うことができる等電点電気泳動用試験具およびその製造方法を提供すること。【解決手段】ゲル層を乾燥した乾燥膜が基材上に形成されてなる等電点電気泳動用試験具であって、前記乾燥膜は、膨潤させたときに（１）ゲル層が、前記基材に対して垂直方向の外周端面を有し、（２）ゲル層の前記外周端面と基材の外周端面とは同一面上にあり、（３）ゲル層における外周部の膜厚が最も厚くかつ中央部の膜厚が最も薄く、（４）ゲル層における前記中央部の膜厚が前記外周部の膜厚の８０〜９０％であるの条件（１）〜（４）を満たすゲル層となることを特徴とする等電点電気泳動用試験具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲル層を乾燥した乾燥膜が基材上に形成されてなる等電点電気泳動用試験具であって、前記乾燥膜は、膨潤させたときに
（１）ゲル層が、前記基材に対して垂直方向の外周端面を有し、
（２）ゲル層の前記外周端面と基材の外周端面とは同一面上にあり、
（３）ゲル層における外周部の膜厚が最も厚くかつ中央部の膜厚が最も薄く、
（４）ゲル層における前記中央部の膜厚が前記外周部の膜厚の８０〜９０％である
の条件（１）〜（４）を満たすゲル層となることを特徴とする等電点電気泳動用試験具。
【請求項２】
前記ゲル層における前記基材と反対側の面が、緩やかな凹曲面に形成されている請求項１に記載の等電点電気泳動用試験具。
【請求項３】
前記ゲル層の前記外周部の膜厚が200〜1000μｍである請求項１または２に記載の等電点電気泳動用試験具。
【請求項４】
枠体に囲まれた基材上にゲル材料液を塗布しゲル化させてゲル層を形成する工程と、前記枠体を取り外して前記ゲル層を乾燥する工程とを含み、
前記枠体は、前記ゲル材料液と接する親水処理された内周面を有していることを特徴とする等電点電気泳動用試験具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、等電点電気泳動用試験具およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動法は、溶液またはこれに浸漬した親水性の支持体などの媒体に電圧をかけることによって、該媒体中の荷電物質がその電荷に応じて電界中を移動する現象を利用した分離分析法である。特に、媒体としてゲルを用いる電気泳動（ゲル電気泳動法）は、タンパク質および核酸のような生体高分子を分離する手法として、生化学、分子生物学などの生命科学分野や臨床検査の分野などにおいて広く利用されている。
【０００３】
タンパク質の電気泳動法には、主として、タンパク質の大きさ（分子量）により分離する方法と、電荷（等電点）により分離する方法とがある。分子量による分離には、ポリアクリルアミドゲルを用いて、ドデシル硫酸ナトリウム（SDS）の存在下で行う電気泳動（SDS-PAGE法）が広く利用されている。SDS-PAGE法では、タンパク質は一定の割合でSDSと結合してその電荷密度が一定となり、この状態でタンパク質が網目状構造を有するポリアクリルアミド中を移動することで、タンパク質は分子ふるい効果により、その分子量に応じて分離される。
【０００４】
等電点による分離には、pH勾配の存在下で行う電気泳動（等電点電気泳動法）が利用されている。等電点電気泳動法では、pH勾配中で、タンパク質が自身の等電点と等しいpHの位置に集まることによって、タンパク質が分離される。等電点電気泳動法の媒体として、従来は両性担体が用いられていたが、近年では、通電中にpH勾配が崩れることのない固定化pH勾配（Immobilized pH Gradient：IPG）ゲルがよく用いられている。
【０００５】
近年では、生物が有する全タンパク質の構造および機能を網羅的に解析することを目的とするプロテオーム解析の一環として、上記の２つの電気泳動法を組み合わせた二次元電気泳動法が利用されている。二次元電気泳動法では、一次元目に等電点電気泳動が行われ、続く二次元目にSDS-PAGEが行われる。これにより、数千種類ものタンパク質を高い分解能で一挙に分離することが可能となった。
【０００６】
このように、ゲル電気泳動法はタンパク質などの生体高分子の分離分析に不可欠な手法であるが、いずれの電気泳動法においても分析の精度および再現性は、用いるゲルの品質によるところが大きい。したがって、当該分野においては、分解能の高いゲルを搭載した電気泳動用試験具を安定して製造可能な技術の開発が望まれている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、濃度が異なる２種類のゲル原液を撹拌槽で混合し、その混合液をゲル容器内へ底部から導入してゲル化（重合）させることにより濃度傾斜を有するゲルシートを作製する方法が開示されている。この場合、ゲル容器内へ導入する混合液中の各ゲル原液の割合を変化させることによって、所定の濃度傾斜を有するSDS-PAGE用ゲルシートが得られる。また、特許文献１に記載のグラジェントメイカーを用い、ｐＨが異なる２種類のゲル原液を撹拌槽で混合し、その混合液をゲル容器内へ底部から導入してゲル化させることによりｐＨ傾斜を有するゲルシートを作製することができる。この場合、ゲル容器内へ導入する混合液中の各ゲル原液の割合を変化させることによって、所定のｐＨ傾斜を有するゲルシートが得られ、このゲルシートをｐＨ傾斜方向に所定の幅で切断して細長いプレート上に貼り付けることにより、等電点電気泳動用のゲルプレートが得られる。
【０００８】
特許文献１に記載のゲルプレート製造方法では、ゲル容器内での濃度傾斜またはｐＨ傾斜の管理が難しく、安定した品質のゲルプレートが得られ難いという面があった。そこで、濃度傾斜またはｐＨ傾斜を精度よく管理できる技術として、プレート上にモノマー溶液を塗布するゲルプレート製造方法が特許文献２に開示されている。すなわち、プレート上に液たまりを形成し、液たまりにモノマー溶液を吐出した後、重合開始剤を塗布して塗布膜をゲル化させることにより、基材上にゲル層を形成する。この場合、濃度またはｐＨが異なる２種類のモノマー溶液を混合比率を変化させながら混合して液たまりに塗布することにより、所定の濃度傾斜を有するSDS-PAGE用ゲルプレートまたは所定のｐＨ傾斜を有する等電点電気泳動用のゲルプレートが得られる。
【０００９】
特許文献１および２のようにして作製されたゲル層を長期間保存できるようにするために、通常はゲル層を乾燥する。そして、使用時に乾燥膜に試料溶液を吸収させ膨潤させることにより、ゲル層を復元する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６２−１６７４５９号公報
【特許文献２】特開２０１２−２７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１の等電点電気泳動用の第１ゲルプレートＧＰ11の場合、図８（Ａ）に示すように、乾燥膜に水を吸収させて膨潤したゲル層Ｇ11は、プレートＰ11の外周端面（四方の端面）よりも外側まではみ出して膨潤する。そのため、図８（Ｂ）に示すように、二次元電気泳動における一次元目電気泳動（等電点電気泳動）に使用した第１ゲルプレートＧＰ11のゲル層Ｇ11を、二次元電気泳動における二次元目電気泳動（SDS-PAGE）用の第２ゲルプレートＧＰ12のゲル層Ｇ12上に押圧して、第１ゲルプレートＧＰ11のゲル層Ｇ11で分離したタンパク質を第２ゲルプレートＧＰ12のゲル層Ｇ12へ移す際、第１ゲルプレートＧＰ11のはみ出した部分（斜線部分）のゲル層Ｇ11はプレートＰ11にて押圧されず、かつ第２ゲルプレートＧＰ12のゲル層Ｇ12に十分あるいは全く接触しない場合が生じる。この結果、第１ゲルプレートＧＰ11の前記はみ出した部分（斜線部分）のゲル層Ｇ11に存在するタンパク質が第２ゲルプレートＧＰ12のゲル層Ｇ12へ十分あるいは全く移動しないおそれがある。
【００１２】
また、特許文献２の場合、プレート上に形成された塗布膜は表面張力によって中央部が盛り上がるため、図９（Ａ）に示すように、中央部から四方の外周部に向かうにつれて膜厚が薄くなった形状のゲル層Ｇ21を有する等電点電気泳動用の第１ゲルプレートＧＰ21が得られる。そのため、図９（Ｂ）に示すように、一次元目電気泳動に使用した第１ゲルプレートＧＰ21のゲル層Ｇ21を、二次元目電気泳動用の第２ゲルプレートＧＰ22のゲル層22上に押圧して、第１ゲルプレートＧ21のゲル層Ｇ21で分離したタンパク質を第２ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22へ移す際、第１ゲルプレートＧＰ21の外周部（斜線部分）のゲル層Ｇ21が第２ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22に十分あるいは全く接触しない場合が生じる。この結果、第１ゲルプレートＧ２１の外周部（斜線部分）のゲル層Ｇ２１に存在するタンパク質が第２ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22に十分あるいは全く移動しないおそれがある。
【００１３】
このように、一次元目電気泳動に使用したゲルプレートのタンパク質を二次元目電気泳動用のゲルプレートへ正確かつ十分に移動させる（移転させる）ことができないと、二次元目泳動で得られた分析結果の信頼性が低下してしまう。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、信頼性の高い二次元電気泳動を行うことができる等電点電気泳動用試験具およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かくして、本発明によれば、ゲル層を乾燥した乾燥膜が基材上に形成されてなる等電点電気泳動用試験具であって、前記乾燥膜は、膨潤させたときに
（１）ゲル層が、前記基材に対して垂直方向の外周端面を有し、
（２）ゲル層の前記外周端面と基材の外周端面とは同一面上にあり、
（３）ゲル層における外周部の膜厚が最も厚くかつ中央部の膜厚が最も薄く、
（４）ゲル層における前記中央部の膜厚が前記外周部の膜厚の８０〜９０％である
の条件（１）〜（４）を満たすゲル層となる等電点電気泳動用試験具が提供される。
【００１５】
また、本発明の別の観点によれば、枠体に囲まれた基材上にゲル材料液を塗布しゲル化させてゲル層を形成する工程と、前記枠体を取り外して前記ゲル層を乾燥する工程とを含み、
前記枠体は、前記ゲル材料液と接する親水処理された内周面を有している等電点電気泳動用試験具の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、等電点電気泳動用試験具の乾燥膜に水を吸収させ膨潤させることにより、基材の外周端面からはみ出た部分を有さず、かつ中央部と外周端部との膜厚差が小さいゲル層を復元することができる。そのため、本発明の等電点電気泳動用試験具を用いて二次元電気泳動における一次元目電気泳動を行った後、この試験具（以下、「一次元目ゲルプレート」という場合がある）のゲル層を二次元目電気泳動用試験具（以下、「二次元目ゲルプレート」という場合がある）のゲル層に押圧すると、一次元目ゲルプレートのゲル層が二次元目ゲルプレートのゲル層に全面的に接触する。この結果、一次元目ゲルプレートのゲル層に存在する分離されたタンパク質が二次元目ゲルプレートのゲル層へ正確かつ十分に移動する（移転する）ことができ、二次元目電気泳動の信頼性の高い分析結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１（Ａ）】本発明の実施形態１の等電点電気泳動用試験具の使用可能な状態を示す斜視図である。
【図１（Ｂ）】図１（Ａ）の等電点電気泳動用試験具におけるゲル層を乾燥した後の保存可能な状態を示す斜視図である。
【図２（Ａ）】実施形態１の等電点電気泳動用試験具を二次元目電気泳動用試験具上に  重ねた状態を示す一部省略断面図である。
【図２（Ｂ）】図２（Ａ）の状態から等電点電気泳動用試験具を押圧した状態を示す一  部省略断面図である。
【図３】実施形態１の電気泳動用試験具を製造することができる装置を示す構成図であ  る。
【図４】図３の製造装置におけるインクジェットヘッドを下方から見た概略底面図であ  る。
【図５】図３の製造装置におけるインクジェットヘッドのノズル孔群を示す拡大図である。
【図６（Ａ）】図３の製造装置を用いて基材へ酸性モノマー溶液を塗布する状態を示す説明図である。
【図６（Ｂ）】図６（Ａ）から引き続いて基材へ酸性モノマー溶液を塗布する状態を示す説明図である。
【図７（Ａ）】図６（Ｂ）から引き続いて基材へ重合開始剤を塗布する状態を示す説明図である。
【図７（Ｂ）】図３の製造装置によるゲル材料液の塗布が終了した状態を示す説明図である。
【図８（Ａ）】従来の等電点電気泳動用試験具を二次元目電気泳動用試験具上に重ねた  状態を示す一部省略断面図である。
【図８（Ｂ）】図８（Ａ）の状態から等電点電気泳動用試験具を押圧した状態を示す一  部省略断面図である。
【図９（Ａ）】別の従来の等電点電気泳動用試験具を二次元目電気泳動用試験具上に重  ねた状態を示す一部省略断面図である。
【図９（Ｂ）】図９（Ａ）の状態から等電点電気泳動用試験具を押圧した状態を示す一  部省略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（等電点電気泳動用試験具について）
本発明の等電点電気泳動用試験具は、ゲル層を乾燥した乾燥膜が基材上に形成されてなる等電点電気泳動用試験具であって、前記乾燥膜は、膨潤させたときに
（１）ゲル層が、前記基材に対して垂直方向の外周端面を有し、
（２）ゲル層の前記外周端面と基材の外周端面とは同一面上にあり、
（３）ゲル層における外周部の膜厚が最も厚くかつ中央部の膜厚が最も薄く、
（４）ゲル層における前記中央部の膜厚が前記外周部の膜厚の８０〜９０％である
の条件（１）〜（４）を満たすゲル層となる。
ここで、条件（１）〜（４）を満たすゲル層は、水分飽和状態にあるときのゲル層を指す。本発明の等電点電気泳動用試験具は、前記条件（１）〜（４）を満たすゲル層を乾燥した乾燥膜が基材上に形成されたものである。
【００１９】
本発明の等電点電気泳動用試験具を二次元電気泳動における一次元目ゲルプレートとして使用する上で、ゲル層における基材と反対側の面は隆起部が無い緩やかな凸曲面に形成されていることが好ましい。つまり、一次元目ゲルプレートのゲル層を二次元目ゲルプレートのゲル層に重ね合わせて押圧する際、ゲル層における前記基材と反対側の面は押圧面となり、この押圧面が緩やかな凹曲面であると上下のゲル層間の空気が外周側へ押し出され易くなり、上下のゲル層の密着度がより高まる。これにより、一次元目ゲルプレートのゲル層に存在する分離されたタンパク質が二次元目ゲルプレートのゲル層へ確実に移動することができ、二次元目電気泳動のより信頼性の高い高精度な分析結果を得ることができる。この場合、「緩やかな凹曲面」とは、最も低い部分が平坦面である場合も含まれる。
【００２０】
本発明において、ゲル層の軟らかさは特に限定されないが、本発明の等電点電気泳動用試験具を二次元電気泳動における一次元目ゲルプレートとして使用する場合を考慮すると、一次元目ゲルプレートのゲル層は二次元目ゲルプレートのゲル層よりも軟らかい方が好ましい。これにより、一次元目ゲルプレートのゲル層を二次元目ゲルプレートのゲル層に押圧する際の各ゲル層の密着度を高めることができる。
【００２１】
本発明において、ゲル層の長さおよび幅は、基材の長さおよび幅と同じである。基材の長さおよび幅は特に限定されないが、一例としては、長さは50〜250ｍｍ程度であり、幅は0.5〜5ｍｍ程度である。ゲル層の膜厚は特に限定されないが、一例としては、最も厚い外周端部の膜厚は200〜1000μｍ程度とし、最も薄い中央部の膜厚はその８０〜９０％である。このゲル層を乾燥した乾燥膜の膜厚は100μｍ以下に収縮するが、長さおよび幅はほとんど変化しない。
【００２２】
電気泳動用試験具の基材の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、細長プレート、所定形状に成型したチップ等が挙げられる。基材の材料としては、電気泳動用試験具の基材としての機能が発揮できるものであれば特に限定されず、例えば、石英ガラス、無アルカリガラス等のガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の樹脂、アルミナ、低温同時焼成セラミック等のセラミックスなどが挙げられる。また、基材が疎水性材料からなる場合、基材におけるゲル層が形成される面を親水性処理してもよく、これにより基材に対する後述のモノマー溶液の濡れ性が向上し、モノマー溶液がゲル化したゲル層と基材との密着性が向上する。親水性処理としては、硫酸を用いたニトロ化、硝酸を用いたスルホン化、酸素プラズマ処理等が挙げられる。
【００２３】
電気泳動用試験具のゲル層の材料は、電気泳動用試験具のゲル層としての機能が発揮できるものであれば特に限定されず、例えば、一般的なポリアクリルアミドゲルの材料としては、アクリルアミド（モノマー）、ビスアクリルアミド（架橋剤）、ｐＨ調整材料（ｐＨバッファ）、テトラメチルエチレンジアミン（ＴＥＭＥＤ：重合促進剤）、過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ：重合開始剤）および純水が挙げられる。
【００２４】
本発明において、ゲル層は、ゲル材料液を基材上に塗布しゲル化させることにより形成される。この際、予め重合開始剤を添加したゲル材料液（重合開始剤入りゲル材料液）を基材上に塗布する場合と、重合開始剤以外の材料を混合したモノマー溶液（重合開始剤を含まないゲル材料液）を基材上に塗布した後、この塗布膜上に重合開始剤を塗布する場合があり、本発明ではこれら両方の場合を包含する。
【００２５】
よって、本発明において、「ゲル材料液」とは、特に言及がない限り、予め重合開始剤を添加したゲル材料液、重合開始剤を含まないゲル材料液、および重合開始剤の全てを意味する。以下、「予め重合開始剤を添加したゲル材料液」を「重合開始剤入りゲル材料液」という場合があり、「重合開始剤を含まないゲル材料液」を「モノマー溶液」という場合がある。
【００２６】
（等電点電気泳動用試験具の製造方法について）
本発明の等電点電気泳動用試験具は、枠体に囲まれた基材上にゲル材料液を塗布しゲル化させてゲル層を形成する工程と、前記枠体を取り外して前記ゲル層を乾燥する工程とを含み、前記枠体は、前記ゲル材料液と接する親水処理された内周面を有している製造方法により製造することができる。
【００２７】
本発明において、基材上にゲル材料液を塗布する方法は特に限定されず、基材上面の所定領域にゲル材料液を塗布できるものであればよく、例えば、ピペッター、ディスペンサー、インクジェット装置等が挙げられる。これらの中でも、高精度に微小液滴を吐出して基材に付着させるインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置を用いることが好ましい。インクジェットヘッドを用いれば、基材の所定領域にも高精度かつ定量的に微小液滴を塗布することができるため、得ようとするゲル層の形成領域、膜厚、ｐＨ傾斜および濃度傾斜等を容易かつ高精度に制御することができる。
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳説する。
【００２９】
（実施形態１）
図１（Ａ）は本発明の実施形態１の等電点電気泳動用試験具の使用可能な状態を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の等電点電気泳動用試験具におけるゲル層を乾燥した後の保存可能な状態を示す斜視図である。
【００３０】
図１（Ａ）に示す等電点電気泳動用試験具ＧＰ1は、基材Ｓ上に次の条件（１）〜（４）を満たすゲル層Ｇ1が形成されたものである。
（１）ゲル層Ｇ1が、基材Ｓに対して垂直方向の外周端面Ｇ1aを有する。
（２）ゲル層Ｇ1の外周端面Ｇ1aと基材Ｓの外周端面Ｓａとは同一面上にある。
（３）ゲル層Ｇ1における外周端部の膜厚Ｔ1が最も厚くかつ中央部の膜厚Ｔ2が最も薄い。
（４）ゲル層Ｇ1における中央部の膜厚Ｔ2が外周端部の膜厚Ｔ1の８０〜９０％である。
【００３１】
換言すると、図１（Ｂ）の保存可能な状態の等電点電気泳動用試験具ＧＰＤ1の乾燥膜Ｄ1に水を飽和状態まで吸収させ膨潤させることにより、前記条件（１）〜（４）を満たすゲル層Ｇ1（図１（Ａ）参照）が復元する。このゲル層Ｇ1は、緩やかな凹曲面となった上面（基材と反対側の面）と、基材Ｓにおけるゲル層Ｇ1と接触した面に対して垂直方向の外周端面Ｇ1aとを有し、ゲル層Ｇ1の外周端面Ｇ1aは基材Ｓの外周端面Ｓａと同一面上にある。
【００３２】
これらの条件（１）〜（４）を満たすゲル層Ｇ1は、基材Ｓの外周端面Ｓａからはみ出た部分を有さず、かつ外周端部と中央部との膜厚差（Ｔ1−Ｔ2）が小さいゲル層である。そのため、等電点電気泳動試験具ＧＰ1を二次元電気泳動における一次元目ゲルプレートとして使用する場合に、一次元目電気泳動の分析結果を二次元目電気泳動に正確に反映させることができる。
【００３３】
詳しく説明すると、この等電点電気泳動用試験具としての一次元目ゲルプレートＧＰ1を用いて二次元電気泳動における一次元目電気泳動を行った後、図２（Ａ）に示すように、この一次元目ゲルプレートＧＰ1のゲル層Ｇ1の凹曲面Ｇ1bを二次元目ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22の上面に重ね合わせる。このとき、上のゲル層Ｇ1における凹曲面Ｇ1bの中央部付近は、下のゲル層Ｇ22の上面と接触しない場合がある。
【００３４】
そして、図２（Ｂ）に示すように、一次元目ゲルプレートＧＰ1に押圧力Ｆを加えると、一次元目ゲルプレートＧＰ1のゲル層Ｇ1の凹曲面Ｇ1bの全面が二次元目ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22の上面に接触する。この結果、一次元目ゲルプレートＧＰ1のゲル層Ｇ1に存在する分離されたタンパク質が二次元目ゲルプレートＧＰ22のゲル層Ｇ22へ正確かつ十分に移動することができ、二次元目電気泳動の信頼性の高い分析結果を得ることができる。
【００３５】
図１（Ａ）に示した実施形態１の等電点電気泳動用試験具ＧＰ1の場合、ゲル層Ｇ1における外周端部の膜厚Ｔ1は約500μｍであり、中央部の膜厚Ｔ2は約430μｍである。また、ゲル層Ｇ1の長さ（矢印Ｙ方向）および幅（矢印Ｘ方向）は、基材Ｓの長さ70ｍｍおよび幅3ｍｍと同じである。このゲル層Ｇ1を含水率５％以下に乾燥させることにより、ゲル層Ｇ1が乾燥して乾燥膜Ｄ1となった図１（Ｂ）に示す等電点電気泳動用試験具ＧＰＤ1が得られる。
【００３６】
次に、図１（Ａ）に示す試験具ＧＰ1を製造することができる装置について説明し、その後でこの装置を用いて試験具ＧＰ1を製造する方法について説明する。
【００３７】
図３は実施形態１の電気泳動用試験具を製造することができる装置を示す構成図である。この試験具製造装置は、ステージ１０と、ステージ１０上に設置されるトレー１１と、トレー１１上に設置される枠体１２と、塗布部としてのインクジェット装置３０と、ステージ１０を直線方向に移動させる移動機構４０と、これらを収納する密閉可能なケース５０と、図示しない制御部とを備える。なお、ケース５０には図示しない開閉扉が設けられている。
【００３８】
枠体１１はステージ１０上にセットされ、基材Ｓは枠体１２内にセットされる。枠体１１およびステージ１０は、基材Ｓと同じ材料にて形成することができる。
枠体１１は、基材Ｓと同じサイズおよび形状の凹部１１ａを有しており、その凹部１１ａの内周面１１ａ1は親水性処理されている。親水性処理としては、一般に市販される親水化機能塗料をディップコート等、所定の方法で製膜する方法が挙げられる。
【００３９】
移動機構４０は、ステージ１０を支持する支持台４０ａを有し、この支持台４０ａが図示しないリニアガイド機構によって直線方向に往復移動可能とされている。
図３において、実線で示された支持台４０ａは待機位置にあり、塗布工程において２点鎖線で示された位置まで支持台４０ａ、ステージ１０、トレー１１、枠体１２および基材Ｓは直進する。これにより、トレー１１上にセットされた基材Ｓは、後述する第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ、３２ｂ、３３ｂの真下を通過する。
【００４０】
インクジェット装置３０は、酸性溶液吐出部３１と、塩基性溶液吐出部３２と、重合開始剤吐出部３３と、負圧調整部３４とを備える。
酸性溶液吐出部３１は、酸性モノマー溶液Ａを貯蔵する第１タンク３１ａと、第１インクジェットヘッド３１ｂと、第１タンク３１ａから第１インクジェットヘッド３１ｂへ酸性モノマー溶液Ａを送る第１パイプ３１ｃとを有し、水頭差を利用して第１タンク３１ａから第１インクジェットヘッド３１ｂへ酸性モノマー溶液Ａが供給されるように構成されている。
【００４１】
塩基性溶液吐出部３２は、塩基性溶液Ｂを貯蔵する第２タンク３２ａと、第２インクジェットヘッド３２ｂと、第２タンク３２ａから第２インクジェットヘッド３２ｂへ塩基性溶液Ｂを送る第２パイプ３２ｃとを有し、水頭差を利用して第２タンク３２ａから第２インクジェットヘッド３２ｂへ塩基性モノマー溶液Ｂが供給されるように構成されている。
重合開始剤吐出部３３は、重合開始剤Ｃを貯蔵する第３タンク３３ａと、第３インクジェットヘッド３３ｂと、第３タンク３３ａから第３インクジェットヘッド３３ｂへ重合開始剤Ｃを送る第３パイプ３３ｃとを有し、水頭差を利用して第３タンク３３ａから第３インクジェットヘッド３３ｂへ重合開始剤Ｃが供給されるように構成されている。
【００４２】
第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂとしては、サーマルジェット方式、ピエゾジェット方式、静電駆動方式等が挙げられるが、インクジェット装置３０における各液（酸性モノマー溶液Ａ、塩基性モノマー溶液Ｂ、重合開始剤Ｃ）を冷却する場合は、各液に熱を加えるサーマルジェット方式を用いず、ピエゾジェット方式または静電駆動方式を用いることが望ましい。
【００４３】
負圧調整部３４は、第１〜第３タンク３１ａ〜３３ａとパイプ３５〜３７にて接続されており、第１から第３のタンク内の気圧を管理し、第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂのノズル孔Ｈ（図５参照）から液が垂れ落ちない所定の圧力となるよう、第１〜第３タンク３１ａ〜３３ａ内を大気圧より低い所定圧で一定になるように調整する。
【００４４】
第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂは一体化されて１組の吐出ヘッドユニットＵが構成されており、この吐出ヘッドユニットＵは図示しない固定部材にて固定されている。そして、図４に示すように、この基材Ｓの移動軌跡Ｅ上に、第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂは一列で配置されているが、ヘッド配置順はこの順番に限定されない。なお、実施形態１の場合、基材Ｓの移動方向の上流側から第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂの順で配置されている。
【００４５】
また、図４と図５に示すように、基材Ｓの移動軌跡Ｅと対向する第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂの下面には、移動軌跡Ｅの方向と直交する方向に複数のノズル孔Ｈが１列で設けられている。すなわち、１列のノズル孔群ＨＧが、移動軌跡Ｅの方向と直交する方向に、かつ移動軌跡Ｅの幅を超える長さで延びている。ノズル孔径Ｄおよびノズル孔間隔Ｐは特に限定されないが、ノズル孔Ｈの径は10〜100μｍ程度が適当であり、ノズル孔間隔Ｐは100〜200μｍ程度が適当である。なお、ノズル列が直線状に配置されている場合、ヘッド向きを傾けることで見掛け上、ノズル孔間隔を狭くする方法も使用できる。また、第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂにおいて、ノズル孔群ＨＧは２列以上の複数列で設けられていてもよい。
【００４６】
次に、前記構成を有する試験具製造装置を用いて試験具ＧＰ1を製造する方法の一例について説明する。
先ず、図３に示すように、基材Ｓを収納した枠体１１を、待機位置にあるステージ１０上に設置する。
【００４７】
次に、所定のプログラムに基づく常温大気圧下での塗布工程が行われる。すなわち、図６（Ａ）、（Ｂ）および図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、移動機構４０により支持台４０ａが矢印Ｍ方向に断続的に一定速度で移動すると共に、第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂから微小液滴Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃが一定時間間隔で断続的に吐出して、基材Ｓ上に塗布膜Ｌ３が形成される。
【００４８】
詳しく説明すると、図６（Ａ）に示すように、基材Ｓの一端Ｓ1がインクジェット装置３０の第１インクジェットヘッド３１ｂのノズル孔群ＨＧの真下位置まで移動したところで、第１インクジェットヘッド３１ｂから酸性モノマー溶液の微小液滴Ｌａが吐出されて基材Ｓ上に塗布される。これにより、図６（Ｂ）に示すように酸性モノマー溶液の塗布膜Ｌ１が基材Ｓの一端Ｓ1側に形成される。この場合、枠体１１およびステージ１０上に微小液滴Ｌａが吐出されないように、第１インクジェットヘッド３１ｂにおけるノズル孔群ＨＧのうちから微小液滴Ｌａを吐出するノズル孔Ｈが選択されており、これについては第２および第３インクジェットヘッド３２ｂ、３３ｂでも同様である。
【００４９】
そして、基材Ｓの一端Ｓ1が第２インクジェットヘッド３２ｂのノズル孔群ＨＧの真下位置まで移動したところで、第２インクジェットヘッド３２ｂから塩基性モノマー溶液の微小液滴Ｌｂが吐出されて塗布膜Ｌ１上に塗布される。これにより、図７（Ａ）に示すように、酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液とが混合した混合モノマー溶液の塗布膜Ｌ２が基材Ｓの一端Ｓ1側に形成される。
【００５０】
そして、基材Ｓの一端Ｓ1が第３インクジェットヘッド３３ｂのノズル孔群ＨＧの真下位置まで移動したところで、第３インクジェットヘッド３３ｂから重合開始剤の微小液滴Ｌｃが吐出されて塗布膜Ｌ２上に塗布される。これにより、前記混合モノマー溶液と重合開始剤とが混合した重合開始剤入りゲル材料液の塗布膜Ｌ３（図７（Ｂ）参照）が基材Ｓの一端Ｓ1側に形成され、このようにして基材Ｓの一端Ｓ1側から他端Ｓ2側に向かって連続的に塗布膜Ｌ３が形成されていく。このとき、枠体１１の内周面１１a1が親水性処理されているため、塗布膜Ｌ３の液面は緩やかな凹曲面となる。すなわち、塗布膜Ｌ３の液面の外周部は中央部よりも高くなる。
【００５１】
そして、基材Ｓの他端Ｓ2が第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂを順次通過した時点で、図７（Ｂ）に示すように、第１〜第３インクジェットヘッド３１ｂ〜３３ｂからの液滴吐出が順次停止する。その後、支持台４０ａが待機位置まで戻り、塗布工程が終了する。塗布工程において、第１および第２インクジェットヘッド３１ｂ、３２ｂからの酸性モノマー溶液（微小液滴Ｌａ）および塩基性モノマー溶液（微小液滴Ｌｂ）の吐出量は、ゲル化工程後に得られるゲル層の長手方向（矢印Ｍ方向）のｐＨ傾斜が所定の傾斜となるように調整される。なお、このような塗布工程における試験具製造装置の一連の動作は、所定のプログラムに基づいて制御部が各駆動部を制御することにより行われる。
【００５２】
塗布工程後、ケース５０の扉を開けて基材Ｓを収納した枠体１１を取り出し、それをゲル化工程用のケース内に収納し、そのケース内で塗布膜Ｌ３のゲル化工程を常温下で行う。なお、常温下でのゲル化完了までには3~5時間程度の時間を要する。ゲル化完了後は、ゲル層Ｇ1が基材Ｓ上に形成された等電点電気泳動用試験具ＧＰ1が得られる（図１（Ａ）参照）。
【００５３】
その後、枠体１１を取り外し、得られた等電点電気泳動用試験具ＧＰ1のゲル層Ｇ1を乾燥することにより、図１（Ｂ）に示す完成品としての本発明の等電点電気泳動試験具ＧＰＤ1が得られる。この乾燥工程において、ゲル層Ｇ1を乾燥する方法は特に限定されず、室温放置、あるいは、ゲル層Ｇ1をヒータにて加熱する、あるいはゲル層Ｇ1に熱風を吹き付けて乾燥する方法が挙げられる。乾燥工程後、乾燥膜Ｄ1を−２０℃以下に冷却する冷却工程を行ってもよい。あるいは、乾燥工程および冷却工程の代わりに、フリーズドライ工程を行ってもよい。
【００５４】
（他の実施形態）
１．実施形態１では、塗布工程において、基材上に常温状態の塗布膜を形成する場合を例示したが、ペルチェ素子やタンク冷却部を備えた装置を用い、基材上に冷却下で塗布膜を形成してもよい。また、実施形態１では、塗布工程において大気下で塗布膜を形成する場合を例示したが、窒素雰囲気下で塗布膜を形成してもよい。
【００５５】
２．実施形態１では、モノマー溶液と重合開始剤を個別に基材上へ塗布する場合を例示したが、重合開始剤入りゲル材料液を基材上へ塗布してもよい。この場合、塗布工程中に重合開始剤入りゲル材料液のゲル化が進行しないよう、冷却状態の重合開始剤入りゲル材料液が用いられる。例えば、塗布部において、冷却されたモノマー溶液と冷却された重合開始剤とをノズル付近で混合し、さらにはノズル付近も冷却して吐出前の重合開始剤入りゲル材料液も冷却する。それに加え、基材を冷却してもよい。
【００５６】
３．基材上に予め水膜を形成し、この水膜上に実施形態１の如くモノマー溶液と重合開始剤を個別に塗布してもよく、あるいは重合開始剤入りゲル材料液を塗布してもよい。
４．実施形態１では、吐出ヘッドユニットＵの下を基材Ｓが１度通過することにより塗布膜Ｌ３が形成される場合を例示したが、基材Ｓを１往復以上移動させて塗布膜Ｌ３を形成してもよい。この場合、重合開始剤の塗布時期を、例えば、毎回の移動時、所定回の移動時、あるいは最後の移動時に設定することができる。
【符号の説明】
【００５７】
Ｄ1  乾燥膜
ＧＰ1  使用可能な状態となった等電点電気泳動用試験具（ゲルプレート）
ＧＰＤ1  保存可能な状態となった等電点電気泳動用試験具
Ｇ1  ゲル層
Ｇ1a  外周端面
Ｓ  基材
Ｓａ  外周端面
Ｔ1  ゲル層における外周端部の膜厚
Ｔ2  ゲル層における中央部の膜厚
【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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