(57)【要約】【課題】理想的な機能勾配を有する塗布膜の形成が容易となる溶液塗布方法を提供すること。【解決手段】被塗布材上の塗布領域に第１溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第１工程と、前記被塗布材上の塗布領域に第２溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第２工程とを含み、前記第１溶液と前記第２溶液の単位面積当たりの塗布量合計が前記塗布領域全体に亘って均一であるように、前記第１工程と第２工程を複数回繰り返すことを特徴とする溶液塗布方法。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布材上の塗布領域に第１溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第１工程と、前記被塗布材上の塗布領域に第２溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第２工程とを含み、前記第１溶液と前記第２溶液の単位面積当たりの塗布量合計が前記塗布領域全体に亘って均一であるように、前記第１工程と第２工程を複数回繰り返すことを特徴とする溶液塗布方法。
【請求項２】
前記第１溶液は第１のｐＨを有する第１ｐＨ緩衝液であり、前記第２溶液は前記第１のｐＨとは異なる第２のｐＨを有する第２ｐＨ緩衝液である請求項１に記載の溶液塗布方法。
【請求項３】
前記第１溶液の塗布および前記第２溶液の塗布が、インクジェット装置を用いて行われる請求項１または２に記載の溶液塗布方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の溶液塗布方法における前記第１工程および第２工程に基づく工程（Ａ）および工程（Ｂ）を含み、
前記工程（Ａ）で用いる前記第１溶液としての酸性モノマー溶液と前記工程（Ｂ）で用いる前記第２溶液としての塩基性モノマー溶液の単位面積当たりの塗布量合計が塗布領域全体に亘って均一であるように、前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返す等電点電気泳動用試験具の製造方法。
【請求項５】
前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返すことにより、前記酸性モノマー溶液と前記塩基性モノマー溶液とが混合した混合溶液の塗布膜を、被塗布材としての基材上に形成した後、前記塗布膜上に重合開始剤を塗布する工程（Ｃ）をさらに含む請求項４に記載の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、溶液塗布方法および等電点電気泳動用試験具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２に記載のような吐出装置を用いて、酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液を個別に基材上に塗布する際、酸性および塩基性モノマー溶液の単位面積当たりの塗布量の合計を一定とし、かつ各溶液の塗布量の比率を変化させながら基材上に１回塗布することにより、一方向にｐＨ勾配を有する塗布膜を形成しようとすると、次の問題が生じる。
【００１２】
すなわち、図９に示すように、一方の溶液をＸ方向に１回で塗布する際、塗布量を階段状に増加させながら塗布することになり、階段上に塗布された塗布膜の高さが高くなると、重力により階段状の塗布膜の形状が崩れて均一な高さに変形する。あるいは、他方の溶液をＸ方向に１回で塗布する際、塗布量を階段状に減少させながら塗布することになり、塗布の初期段階で最も多い塗布量となるため、初期段階で塗布膜の形状が崩れる。なお、図９は従来の溶液塗布方法での塗布量分布を説明図する概念図であり、図９中の符号Ｓは基材を表している。
【００１３】
この結果、想定した塗布量からずれた量で基材Ｓ上の特定領域に各溶液が塗布されたことになってしまい、塗布膜のｐＨ勾配が理想的状態から大きく逸脱してしまう。したがって、その後のゲル化工程を経て得られるゲル層は、理想的状態から大きく逸脱したｐＨ勾配を有するゲル層となるため、高精度かつ信頼性の高い等電点電気泳動を行うことが困難となる。このように、異なる２種類の溶液を被塗布材に塗布してｐＨや濃度等の機能勾配を形成する場合、従来の塗布方法では理想的な機能勾配を得ることが困難であった。
【００１４】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、理想的な機能勾配を有する塗布膜の形成が容易となる溶液塗布方法を提供し、さらには、高精度かつ信頼性の高い等電点電気泳動を行うことができる試験具を前記溶液塗布方法に基づいて製造する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】
【００１５】
かくして、本発明によれば、被塗布材上の塗布領域に第１溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第１工程と、前記被塗布材上の塗布領域に第２溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながら一方向に塗布する第２工程とを含み、前記第１溶液と前記第２溶液の単位面積当たりの塗布量合計が前記塗布領域全体に亘って均一であるように、前記第１工程と第２工程を複数回繰り返す溶液塗布方法が提供される。
本発明の溶液塗布方法において、前記第１溶液は第１のｐＨを有する第１ｐＨ緩衝液であってもよく、前記第２溶液は前記第１のｐＨとは異なる第２のｐＨを有する第２ｐＨ緩衝液であってもよい。
また、本発明の溶液塗布方法において、前記第１溶液の塗布および前記第２溶液の塗布が、インクジェット装置を用いて行われてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の観点によれば、前記溶液塗布方法における前記第１工程および第２工程に基づく工程（Ａ）および工程（Ｂ）を含み、
前記工程（Ａ）で用いる前記第１溶液としての酸性モノマー溶液と前記工程（Ｂ）で用いる前記第２溶液としての塩基性モノマー溶液の単位面積当たりの塗布量合計が塗布領域全体に亘って均一であるように、前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返す等電点電気泳動用試験具の製造方法が提供される。
本発明の等電点電気泳動用試験具の製造方法において、前記工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返すことにより、前記酸性モノマー溶液と前記塩基性モノマー溶液とが混合した混合溶液の塗布膜を、被塗布材としての基材上に形成した後、前記塗布膜上に重合開始剤を塗布する工程（Ｃ）をさらに含んでもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の溶液塗布方法によれば、前記第１工程と第２工程を複数回繰り返すため、第１および第２工程１回当たりに形成する階段状の塗布膜の高さを低くすることができる。この結果、第１および第２工程１回当たりに形成される塗布膜の液移動の度合いが小さくなり、ｐＨや濃度等の機能勾配が理想的な状態で塗布膜内に形成され易くなる。
したがって、本発明の溶液塗布方法に基づく電点電気泳動用試験具の製造方法によれば、理想的なｐＨ勾配を有するゲル層の形成が容易となり、高精度かつ信頼性の高い等電点電気泳動を行うことができる試験具を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１（Ａ）】本発明の等電点電気泳動用試験具の製造方法で製造された試験具の実施形態１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】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３】図２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４】図２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５】本発明の溶液塗布方法での塗布量分布を説明する概念図である。
【図６（Ａ）】図２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塩基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（Ｃ）】図６（Ｂ）から引き続く１回目の塗布工程を示す説明図である。
【図７（Ａ）】図６（Ｃ）から引き続く１回目から２回目の塗布工程に切り換わる状態を示す説明図である。
【図７（Ｂ）】図７（Ａ）から引き続く酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液の２回目の塗布工程を示す説明図である。
【図７（Ｃ）】図７（Ｂ）から引き続く２回目から３回目の塗布工程に切り換わる状態を示す説明図である。
【図８（Ａ）】酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液のｎ回目の塗布工程後に重合開始剤を塗布する状態を示す説明図である。
【図８（Ｂ）】図２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９】従来の溶液塗布方法での塗布量分布を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（実施形態１）
図１（Ａ）は本発明の等電点電気泳動用試験具の製造方法で製造された試験具ＧＰ1の実施形態１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ＧＰ1におけるゲル層Ｇ1を乾燥した後の保存可能な状態を示す斜視図である。
【００２０】
図１（Ａ）に示す等電点電気泳動用試験具ＧＰ1は、基材Ｓ上に蒲鉾状のゲル層Ｇ1が形成されたものである。このゲル層Ｇ1は、緩やかな凸曲面となった上面（基材と反対側の面）を有している。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。
【００２１】
本発明において、ゲル層Ｇ1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Ｇ1の膜厚は特に限定されないが、例えば、195〜1010μｍ程度である。
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Ｓ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Ｓ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Ｓが疎水性材料からなる場合、基材Ｓ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Ｓに対する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Ｓ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ＧＰ1のゲル層Ｇ1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Ｇ1は、ゲル材料液を基材Ｓ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Ｓ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Ｓ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】
本発明において、基材Ｓ上にゲル材料液を塗布する方法は特に限定されず、基材Ｓ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、細長い基材Ｓ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Ｇ1の形成領域、膜厚、ｐＨ勾配および濃度勾配等を容易かつ高精度に制御することができる。
【００２７】
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。
【００２８】
図２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、基材Ｓがセットされるステージ１０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。
【００２９】
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（矢印Ｍ１、Ｍ２方向）に往復移動可能とされている。
図２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および基材Ｓは直進することができる。これにより、ステージ１０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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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４参照）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。
【００３５】
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３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。
【００３６】
また、図３と図４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。
【００３７】
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が、等電点電気泳動用試験具ＧＰ1は、本発明の溶液塗布方法に基づく製造方法によって製造することができるため、先ず、溶液塗布方法について説明する。
【００３８】
図５は本発明の溶液塗布方法での塗布量分布を説明する概念図である。
本発明の溶液塗布方法は、例えば、被塗布材Ｓｘ上の塗布領域Ａ〜Ｈに第１溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながらＸ方向に塗布する第１工程と、被塗布材Ｓｘ上の塗布領域Ａ〜Ｈに第２溶液を単位面積当たりの塗布量を変化させながらＸ方向に塗布する第２工程とを含み、第１溶液と第２溶液の単位面積当たりの塗布量合計が塗布領域全体に亘って均一であるように、第１工程と第２工程を複数回繰り返す方法である。なお、図５中の「第１」は第１工程および第１溶液の塗布量を意味し、「第２」は第２工程および第２溶液の塗布量を意味している。
【００３９】
図５では、被塗布材Ｓｘの上面をＸ方向に８等分した塗布領域Ａ〜Ｈを設定し、一領域が単位面積に相当すると共に、第１工程と第２工程を５回繰り返す場合を例示している。塗布方向はＸ方向であれば、左から右でも右から左でもどちらでもよく、左から右へ塗布する場合、第１溶液の塗布量は塗布領域Ａから塗布領域Ｈへ向かうにつれて段階的に増加し、第２溶液の塗布量は塗布領域Ａから塗布領域Ｈへ向かうにつれて段階的に減少する。右から左へ塗布する場合はこの逆である。また、塗布領域Ａ〜Ｈにおける第１溶液の塗布量と第２溶液の塗布量の合計は均一である。また、第１工程と第２工程を交互に行ってもよい。あるいは、奇数回目は第１工程を行った後に第２工程を行い、偶数回目に第２工程を行った後に第１工程を行ってもよく、この逆でもよい。
【００４０】
この溶液塗布方法において、塗布領域の数、第１工程と第２工程を繰り返す回数、第１および第２溶液の組成等は特に限定されないが、１回目に行った第１および第２工程と全く同じ条件で２回目以降を繰り返す必要がある。これにより、１回目の第１および第２工程によって被塗布材Ｓｘ上に理想的な機能勾配を有する塗布膜が形成され、２回目以降は理想的な機能勾配を維持しながら塗布膜が段階的に厚くなっていく。ここで「機能勾配」とは、例えば、ｐＨ勾配、濃度勾配、粒子径勾配等が挙げられる。
【００４１】
この溶液塗布方法によれば、最終的に得ようとする塗布膜の厚みを、１回の塗布で形成するのではなく、複数回の塗布により徐々に厚く形成していくため、塗布１回当たりの塗布量を低減することができる。この結果、各回の塗布における塗布膜の形状崩れによる移動を抑制することができ、理想的な機能勾配を有する塗布膜を形成し易くなる。
【００４２】
等電点電気泳動用試験具ＧＰ1の製造方法では、前記溶液塗布方法における第１工程および第２工程に基づく工程（Ａ）および工程（Ｂ）を含み、工程（Ａ）で用いる第１溶液としての酸性モノマー溶液と工程（Ｂ）で用いる第２溶液としての塩基性モノマー溶液の単位面積当たりの塗布量合計が塗布領域全体に亘って均一であるように、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返す。これにより、理想的なｐＨ勾配を有する塗布膜を形成することができる。
【００４３】
また、この等電点電気泳動用試験具の製造方法は、工程（Ａ）と工程（Ｂ）を複数回繰り返すことにより、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溶液の塗布膜を、被塗布材としての基材上に形成した後、塗布膜上に重合開始剤を塗布する工程（Ｃ）をさらに含んでもよい。
【００４４】
以下、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２に示すように、待機位置にあるステージ１０上に細長い矩形の基材Ｓをセットする。
【００４５】
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）〜（Ｃ）、図７（Ａ）〜（Ｃ）および図８（Ａ）と（ｂ）に示すように、移動機構４０により支持台４０ａが一方向（矢印Ｍ１方向）に一定速度で往復移動すると共に、第１および第２インクジェットヘッド３１ｂ、３２ｂから微小液滴Ｌａ、Ｌｂが一定時間間隔で断続的に吐出して、基材Ｓ上に塗布膜が形成される。
【００４６】
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、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。
【００４７】
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６（Ｃ）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。
【００４８】
そして、基材Ｓの他端Ｓ2が第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酸性モノマー溶液の微小液滴Ｌａの吐出が停止し、基材Ｓの他端Ｓ2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、図７（Ａ）に示すように、移動機構４０の支持台４０ａが逆方向（矢印Ｍ２方向）に移動してステージ１０と共に基材Ｓが逆方向に移動し、基材Ｓの他端Ｓ2が第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酸性モノマー溶液の微小液滴Ｌａの吐出が再開する（図７（Ｂ）参照）。
【００４９】
このようにして、図７（Ｂ）に示すように、塩基性モノマー溶液と酸性モノマー溶液と基材Ｓの他端Ｓ2側の塗布膜Ｌ２上に塗布されかつ塗布膜Ｌ２中に混合して塗布膜Ｌ３が形成されていく。
【００５０】
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塩基性モノマー溶液の微小液滴Ｌｂの吐出が停止し、基材Ｓの一端Ｓ1が第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、図７（Ｃ）に示すように、移動機構４０の支持台４０ａが逆方向（矢印Ｍ１方向）に移動してステージ１０と共に基材Ｓが逆方向に移動する。
【００５１】
その後は、図６（Ａ）〜図７（Ｃ）で説明した動作が複数回繰り返される。このように、基材Ｓが矢印Ｍ１方向と矢印Ｍ２方向に複数回往復移動を繰り返す間に、酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液が基材Ｓ上に複数回塗布される。これにより、理想的なｐＨ勾配を維持しながら酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液の混合液の塗布膜が徐々に厚みを増しながら基材Ｓ上に形成されていく。そして、酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液が基材Ｓ上に所定回数（ｎ回）塗布された後、酸性モノマー溶液と塩基性モノマー溶液の吐出が停止し、基材Ｓ上に厚みを増した塗布膜Ｌｎが形成される（図８（Ａ）参照）。
【００５２】
その後、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が塗布膜Ｌｎ上に均一に塗布される。この際、図８（Ａ）に示すように、基材Ｓが矢印Ｍ方向に移動して一端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Ｌｎ上に塗布される。あるいは、基材Ｓが矢印Ｍ方向とは逆方向に移動して他端Ｓ2側から重合開始剤が塗布膜Ｌｎ上に塗布されてもよい。これにより、図８（Ｂ）に示すように、塗布膜Ｌｎ（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Ｌｘが基材Ｓ上に形成される。
【００５３】
その後、基材Ｓが第３インクジェットヘッド３３ｂを通過した時点で、第３インクジェットヘッド３３ｂからの微小液滴Ｌｃの吐出が停止し、支持台４０ａが待機位置まで戻り、塗布工程が終了する。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。
【００５４】
塗布工程後、ケース５０の扉を開けて基材Ｓを取り出し、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、図１（Ａ）に示すように、四方の端部に丸みを有する蒲鉾形のゲル層Ｇ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。
【００５５】
そして、この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、例えば、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。さらに、乾燥工程後に、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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の溶液塗布方法は、実施形態１で説明したようなｐＨ勾配を有する塗布膜およびゲル層を形成するのに好適であるが、これ以外にも、例えば、濃度の異なる２種類の溶液を被塗布材上に塗布して所定の濃度勾配を有する塗布膜を形成する場合にも適用できる。さらには、粒子径の異なる微粒子が溶媒中に分散した２種類の微粒子分散液を被塗布材上に塗布して、大きい粒子径の割合が徐々に増加する粒子径勾配を有する塗布膜を形成する場合にも本発明の溶液塗布方法を適用できる。
【符号の説明】
【００６０】
Ａ  酸性モノマー溶液
Ｂ  塩基性モノマー溶液
Ｃ  重合開始剤
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
Ｓ  基材
Ｓｘ  被塗布材
【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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