(57)【要約】【課題】電気泳動された媒体の回収を良好に行うこと。【解決手段】媒体切り出し器具（２）は、開口部（４）を囲い、中空空間（５）を形成する側壁（３）であって、電気泳動された試料を含む媒体に押し当て、当該媒体の当該開口部（４）に対向する部位を切り出すための側壁（３）を備え、側壁（３）は、媒体に押し当てられる側の端部にかけて、中空空間（５）の内側に向かって傾斜している第１テーパ形状部（３ａ）を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する中空の部材であり、
当該開口部を囲い、中空空間を形成する側壁であって、電気泳動された試料を含む媒体に押し当て、当該媒体の当該開口部に対向する部位を切り出すための側壁を備え、
上記側壁は、上記開口部側の端部において、上記開口部に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜していることを特徴とする媒体切り出し器具。
【請求項２】
各々が上記側壁の一部を構成する複数の部分を備え、
当該複数の部分同士の相対位置を変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の媒体切り出し器具。
【請求項３】
上記開口部は円形であり、
上記開口部の円周の一部分に隣接する側壁を有する第１部分と、上記開口部の円周の残りの部分に隣接する側壁を有する第２部分とを備えていることを特徴とする請求項２に記載の媒体切り出し器具。
【請求項４】
上記側壁は、上記開口部側の端部とは別の位置に、上記開口部側に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜している傾斜部をさらに有していることを特徴とする請求項２または３に記載の媒体切り出し器具。
【請求項５】
上記側壁の上記開口部側の端部における内面に、上記媒体が付着することを防止するための突起および窪みの少なくとも一方が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の媒体切り出し器具。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の媒体切り出し器具と、
上記媒体に対して上記媒体切り出し器具を相対的に移動させる駆動部と、を備える媒体切り出し装置。
【請求項７】
上記媒体切り出し器具は、各々が上記側壁の一部を構成する複数の部分を備え、
上記駆動部は、当該複数の部分同士の相対位置を変更可能であることを特徴とする請求項６に記載の媒体切り出し装置。
【請求項８】
上記駆動部を制御して、上記媒体切り出し器具を、上記媒体に押し当て、当該媒体に押し当てた状態で上記複数の部分同士の相対位置を変更させる第１制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項７に記載の媒体切り出し装置。
【請求項９】
上記媒体切り出し器具の上記側壁は、上記開口部側の端部とは別の位置に、上記開口部側に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜している傾斜部をさらに有しており、
上記媒体切り出し装置は、上記駆動部を制御して、上記媒体切り出し器具を、溶液が入れられた特定の容器内に搬送し、当該特定の容器内において、上記複数の部分同士の相対位置を変更させる第２制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項７または８に記載の媒体切り出し装置。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の媒体切り出し器具を用いた媒体切り出し方法であって、
上記側壁を上記媒体に押し当てて、当該媒体の上記開口部に対向する部位を切り出す切り出し工程と、
上記切り出し工程の後に、切り出した上記媒体を上記中空空間内に保持させる保持工程と、を含むことを特徴とする媒体切り出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動された試料を含む媒体を切り出す媒体切り出し器具、媒体切り出し装置および媒体切り出し方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生物活動を直接的に支えているタンパク質を網羅的に解析する手法として近年プロテオーム解析が盛んに行われている。プロテオームとは、特定の細胞、器官および臓器の中で生産されているタンパク質全体のことであり、プロテオーム解析とは、タンパク質の構造および機能を対象とした大規模な研究である。タンパク質を分離する技術である二次元電気泳動法は、分解能が高く、一度で数千種類のタンパク質を検出できるため、タンパク質等の生体サンプルの分離方法としてよく用いられている。
【０００３】
二次元電気泳動とは、タンパク質の物理的な性質に基づいて、二段階の電気泳動によってタンパク質を二次元的に分離する手法である。例えば、等電点電気泳動（ＩＥＦ）によって、等電点に基づいてタンパク質を一次元目の方向に分離した後、さらにドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）によって、分子量等に基づいてタンパク質を二次元目の方向に分離する。等電点電気泳動では、ゲルに電圧を印加し、タンパク質の等電点の違いによりタンパク質の分離を行う。また、ＳＤＳ−ＰＡＧＥでは、陰イオン系界面活性剤であるドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）とタンパク質とが複合体を形成した状態で電気泳動を行い、分子量等の違いによりタンパク質の分離を行う。
【０００４】
二次元電気泳動における一次元目の電気泳動用のゲルは、幅が３ｍｍで長さが７〜２０ｃｍ程度の細長いストリップ状の形状をしている。このストリップは、３層構造になっており、プラスチックフィルムの上に乾燥した１００μｍ以下の厚さのポリアクリルアミドゲルが化学的に吸着しており、そのゲルを保護するための保護フィルムが形成されている。保護フィルムは、ポリアクリルアミドゲルが有する粘着性によって吸着しており、保護フィルムの端部までにはポリアクリルアミドゲルが塗布されていない。
【０００５】
二次元電気泳動によって、タンパク質は平板状のゲル内にスポットとして検出される。検出されたスポット内のタンパク質の種類は、ペプチドマスフィンガープリント法（ＰＭＦ）によって同定することができる。ペプチドマスフィンガープリント法では、ゲル上の各タンパク質のスポットを切り出し、切り出したゲルをトリプシン処理バッファで置換を行った後、トリプシン等のタンパク質消化酵素でゲル内のタンパク質をペプチドに消化する。そして、ゲルから溶出したペプチドに対して質量分析を行い、消化前のタンパク質を同定する。例えば、特許文献１には、二次元電気泳動で分離されたタンパク質を含むゲルの１つのスポットを切り出し、当該スポットのゲル中のタンパク質をペプチドに消化する方法が開示されている。
【０００６】
ここで、従来の技術では、平板状のゲルに展開（分離）されたタンパク質のスポットを円形状に切り出すためのゲルプラグ回収器具は、筒状の管を平板状のゲルに押し当てて、スポットを円形状に切り取った後、切り取ったゲルを吸引して回収している。また、切り取ったゲルを排出するときには、水等の液体または空気を排出する圧力によりゲルを排出している。例えば、特許文献２には、円筒状の切り出し外管と、切り出し外管よりも外径が小さく同一形状を有した切り出し内管とを備え、切り出し内管の先端部には、気体が透過する穴が一定間隔に形成された通風部が設けられ、切り出し外管と切り出し内管との間に清浄化空気が流れるための通気管が設けられたスポットピッカー装置が開示されている。当該スポットピッカー装置では、切り出し外管と切り出し内管を下降させてゲルを切り出した後、切り出し内管内を少し負圧にし、通風部から清浄化空気を導入することにより、固定台上から切り出したゲルを浮き上がらせ、回収している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２１５４１２（２００７年８月３０日公開）
【特許文献２】特開２００５−７７２４２号公報（２００５年３月２４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示されているように、電気泳動によって検出されたスポットを、管状の管を用いて切り出す方法では、ゲルの回収時において、ゲルが管状の管に詰まってしまったり、管の側壁との摩擦等に起因してゲルが欠けてしまったりする等して、ゲルの回収を良好に行うことができないという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電気泳動された媒体の回収を良好に行うことができるゲル切り出し器具、ゲル切り出し装置およびゲル切り出し方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る媒体切り出し器具は、開口部を有する中空の部材であり、当該開口部を囲い、中空空間を形成する側壁であって、電気泳動された試料を含む媒体に押し当て、当該媒体の当該開口部に対向する部位を切り出すための側壁を備え、上記側壁は、上記開口部側の端部において、上記開口部に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜している。
【００１１】
上記の構成によれば、本発明の一態様に係る媒体切り出し器具では、媒体切り出し器具の先端部（すなわち、開口部）をゲルに対して押し当てることにより、開口部に対向する部位の媒体が切り出され、中空空間内に取り込まれることになる。媒体切り出し器具の先端部は中空空間の内側方向に傾斜しているテーパ形状を有しているため、切り出した媒体が中空空間内に取り込まれる際に、媒体切り出し器具の先端部に詰まってしまったり、側壁との摩擦等により欠けて破損してしまったりすることを防ぐことができる。このように、本発明の一態様に係る媒体切り出し器具によれば、電気泳動された媒体の回収を良好に行うことができる。
【００１２】
本発明の一態様に係る媒体切り出し器具は、各々が上記側壁の一部を構成する複数の部分を備え、当該複数の部分同士の相対位置を変更可能である構成であってもよい。例えば、上記開口部は円形であり、上記開口部の円周の一部分に隣接する側壁を有する第１部分と、上記開口部の円周の残りの部分に隣接する側壁を有する第２部分とを備えている構成であってもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、媒体切り出し器具を、各々が上記側壁の一部を構成する複数の部分（例えば、第１部分および第２部分）で構成し、当該複数の部分同士の相対位置を変化させることにより、媒体切り出し器具の端部が押し当てられた部位の媒体を確実に切断し、所望の部位の媒体を切り出すことができる。
【００１４】
また、本発明の一態様に係る媒体切り出し器具では、所望の部位の媒体を切り出した後、切り出した媒体を保持する媒体切り出し器具を容器内の溶液中に浸して、切り出した媒体を取り出す。少なくとも媒体切り出し器具の端部まで媒体切り出し器具を容器内の溶液中に浸した状態で上記の複数の部分同士の相対位置を変化させることにより、中空空間の大きさの変化に応じて中空空間内の溶液の水位が変化する。溶液の水位の変化に伴い生じる溶液の鉛直方向の流れによって、中空空間内のゲルプラグがゆすり落とすことができる。
【００１５】
本発明の一態様に係る媒体切り出し器具では、上記側壁は、上記開口部側の端部とは別の位置に、上記開口部側に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜している傾斜部をさらに有している構成であってもよい。
【００１６】
上記の構成によれば、切り出した媒体を取り出す際に、媒体切り出し器具の端部とは別の位置に形成された傾斜部まで媒体切り出し器具を容器内の溶液中に浸した状態で上記の複数の部分同士の相対位置を変化させることにより、上記の別の位置に形成されたテーパ形状によって容器内の溶液の流れが激しくなる。これにより、中空空間内の溶液の水位の変化も激しくなるので、より効果的に中空空間内の媒体を取り出すことができる。
【００１７】
本発明の一態様に係る媒体切り出し器具では、上記側壁の上記開口部側の端部における内面に、上記媒体が付着することを防止するための突起および窪みの少なくとも一方が形成されている構成であってもよい。
【００１８】
上記の構成によれば、媒体切り出し器具と、切り出した媒体との接触面積を小さくすることができ、切り出した媒体が媒体切り出し器具に付着することを防ぐことができる。
【００１９】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る媒体切り出し装置は、上述したいずれかの媒体切り出し器具と、上記媒体に対して上記媒体切り出し器具を相対的に移動させる駆動部と、を備える。特に、上記媒体切り出し器具は、各々が上記側壁の一部を構成する複数の部分を備え、上記駆動部は、当該複数の部分同士の相対位置を変更可能であることが好ましい。また、上記媒体切り出し装置は、上記駆動部を制御して、上記媒体切り出し器具を、上記媒体に押し当て、当該媒体に押し当てた状態で上記複数の部分同士の相対位置を変更させる第１制御部をさらに備えている構成であってもよい。また、上記媒体切り出し器具の上記側壁は、上記開口部側の端部とは別の位置に、上記開口部側に向かい上記中空空間の内側方向に傾斜している傾斜部をさらに有しており、上記媒体切り出し装置は、上記駆動部を制御して、上記媒体切り出し器具を、溶液が入れられた特定の容器内に搬送し、当該特定の容器内において、上記複数の部分同士の相対位置を変更させる第２制御部をさらに備えている構成であってもよい。
【００２０】
上記の構成によれば、媒体の切り出しから取り出しまでを自動的に行うことができる。
【００２１】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る媒体切り出し方法は、上述したいずれかの媒体切り出し器具を用いた媒体切り出し方法であって、上記側壁を上記媒体に押し当てて、当該媒体の上記開口部に対向する部位を切り出す切り出し工程と、上記切り出し工程の後に、切り出した上記媒体を上記中空空間内に保持させる保持工程と、を含む。
【００２２】
上記の方法によれば、本発明の一態様に係る媒体切り出し器具と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一態様によれば、電気泳動された媒体の回収を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る媒体切り出し器具の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置のブロック図である。
【図３】電気泳動された試料を含むゲルを示す図である。
【図４】図中の（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し器具を構成する２つの部分同士の相対位置を変化させたときの上面図および断面図である。
【図５】図中の（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置による媒体切り出し方法の各工程を示す図である。
【図６】図中の（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置による媒体取り出し方法の各工程を示す図である。
【図７】図中の（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置による媒体切取り出し方法の各工程を示す図である。
【図８】図中の（ａ）および（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置による媒体切取り出し方法の各工程を示す図である。
【図９】図中の（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し器具の第１テーパ形状部の内面の形状例である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る媒体切り出し装置の実写図である。
【図１１】切り出した後のゲルおよび切り出したゲルプラグの実写図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る媒体切り出し器具および媒体切り出し装置について、図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００２６】
なお、例えば、二次元電気泳動後のゲルを従来の管状の媒体切り出し器具によって回収する場合、
（１）ゲルが、媒体切り出し器具の管に詰まりやすい
（２）空気圧等によりゲルを吸引して回収しているため、回収されたゲルが、媒体切り出し器具の管の側壁との摩擦等により欠けやすい
（３）媒体切り出し器具の管が細いほど、詰まりやすく破損しやすいため、直径１ｍｍ未満のゲルブロックを回収することが難しい
といった問題点があり、ゲルの回収を良好に行うことができない。本発明の一実施形態によれば、上記問題のうち少なくとも１つを解決することができる。
【００２７】
（媒体切り出し装置１の構成）
図１は、本実施形態に係る媒体切り出し器具の側面図であり、図２は、本実施形態に係る媒体切り出し装置のブロック図である。以下では、本実施形態に係る媒体切り出し器具が本実施形態に係る媒体切り出し装置に組み込まれている形態について説明するが、本実施形態に係る媒体切り出し器具を単体で使用し、例えば手動で操作してもよい。
【００２８】
本実施形態に係る媒体切り出し装置は、電気泳動された試料を含む媒体における、スポットまたはバンド等が含まれる特定領域を切り出すための装置である。例えば、電気泳動された試料を含む媒体として、電気泳動後のゲルを図３に示す。ゲル６の各スポット８には、電気泳動により分離したタンパク質が含まれる。本実施形態に係る媒体切り出し装置は、ゲル６の各スポット８を含む特定領域を切り出すために使用される。以下では、本発明に係る媒体切り出し装置について、当該媒体切り出し装置を用いて、電気泳動された試料を含むゲルの特定領域を切り出す形態を例に挙げて説明する。しかし、本発明は必ずしもこれに限定されるわけではなく、例えば分離した試料をゲルから転写膜に転写した場合には、転写膜の特定領域を切り出すために本発明に係る媒体切り出し装置を用いることもできる。
【００２９】
図２に示すように、媒体切り出し装置１は、媒体切り出し器具２および制御装置１０（第１制御部，第２制御部）を有している。制御装置１０は、ステージ７上に載置されたゲル６に対して媒体切り出し器具２を移動させる。制御装置１０は、媒体切り出し器具２をＸＹＺ方向（水平面内および垂直方向）に移動させることができる。なお、制御装置１０による媒体切り出し器具２の移動は、相対的な移動を意味しており、媒体切り出し器具２を移動させる形態も、ゲル６が載置されたステージ７を移動させる形態も本実施形態に含まれる。
【００３０】
媒体切り出し器具２は、図１に示すように、開口部４を有する中空の部材であり、開口部４を囲い、中空空間５を形成する側壁３であって、電気泳動された試料を含むゲル６に押し当てて、当該ゲル６の当該開口部４に対向する部位を切り出すための側壁３を有している。側壁３は、ゲル６に押し当てられる側の端部（すなわち、開口部４側の端部）において、開口部４に向かい中空空間５の内側方向に傾斜している第１テーパ形状部３ａを有している。
【００３１】
図１では、媒体切り出し器具２は、各々が側壁３の一部を構成する複数の部分（第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ）によって構成されている。制御装置１０は、上記の複数の部分（第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ）同士の相対位置を変化させる。なお、本実施形態では、媒体切り出し器具２は２つの部分によって構成されているが、３つ以上の部分によって構成された媒体切り出し器具を用いても本明細書に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（媒体切り出し器具の構成）
媒体切り出し器具２の構成について、図４を参照してより詳細に説明する。図４中の（ａ）および（ｂ）は、媒体切り出し器具２を構成する２つの部分同士の相対位置を変化させたときの上面図および断面図である。
【００３３】
図４中の（ａ）に示すように、媒体切り出し器具２の開口部４は円形であり、媒体切り出し器具２は、開口部４の円周の一部分に隣接する側壁３を有する第１媒体切り出し器具２Ａ（第１部分）と、上記開口部４の円周の残りの部分に隣接する側壁３を有する第２媒体切り出し器具２Ｂ（第２部分）とを有している。開口部４の大きさは、例えば直径１００μｍ〜５００μｍに設定することができる。なお、この開口部４は円形ではなく、正方形または長方形等の形状でも本明細書に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
図４中の（ａ）に示すように、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの少なくとも一方を他方と相対する方向に移動させていき、第１の媒体切り出し器具２Ａの側壁３の端部と、第２媒体切り出し器具２Ｂの側壁３の端部とを合わせることにより、第１媒体切り出し器具２Ａの側壁３と、第２媒体切り出し器具２Ｂの側壁３とによって、円形の開口部４および中空空間５が形成されることになる。以下では、第１の媒体切り出し器具２Ａの側壁３の端部と、第２媒体切り出し器具２Ｂの側壁３の端部とが合わさった状態を「閉状態」と称する。
【００３５】
この閉状態で第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの相対位置を変化させ、図４中の（ｂ）に示すように、２つの側壁３の距離を変更する。以下では、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの相対位置を変化させて、２つの側壁３の距離が広くなった状態を「開状態」と称する。
【００３６】
上述したように、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂにおいて、各々の側壁３は、開口部４側の端部において、当該開口部４に向かい中空空間５の内側方向に傾斜している第１テーパ形状部３ａを有している。また、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂにおいて、各々の側壁３は、開口部４側の端部とは別の位置に、開口部４側に向かい中空空間５の内側方向に向かって傾斜している第２テーパ形状部３ｂ（傾斜部）を有している。この第１テーパ形状部３ａおよび第２テーパ形状部３ｂ各々の機能については、後ほど詳述する。
【００３７】
第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂにおいて、各々の側壁３には、開口部４側の端部とは反対側の端部に把持部３ｃが形成されている。各把持部３ｃは、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ各々を支持する支持部材（図示せず）に、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ各々を固定させるためのものである。図４に示したように、各把持部３ｃには、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ各々を支持部材に固定させる際にビスを留めるための複数のビス孔１１が形成されていてもよい。
【００３８】
媒体切り出し器具２が固定された支持部材を移動装置（駆動部）に接続し、制御装置１０が当該移動装置を制御することにより、媒体切り出し器具２を移動させることができる。例えば、支持部材としてグリッパーを用い、移動装置としてステッピングモータを用いることができる。
【００３９】
（媒体切り出し方法）
媒体切り出し装置１による媒体切り出し方法について、図５を参照して説明する。図５中の（ａ）〜（ｄ）は、媒体切り出し装置１による媒体切り出し方法の各工程を示す図である。
【００４０】
まず、ゲル６のスポットまたはバンド等が含まれる特定領域を特定する。特定領域の特定方法に特に限定はなく、例えば電気泳動を行ったゲル６を可視染色または蛍光染色することにより、染色されたスポットまたはバンドをユーザが目視で特定してもよい。あるいは、染色されたスポットまたはバンドを検出するソフトウェアを用いて、当該スポットまたはバンドを自動的に特定してもよい。
【００４１】
特定領域を特定した後は、媒体切り出し装置１の媒体切り出し器具２を特定領域の直上に移動させる。媒体切り出し器具２の移動方法に特に限定はなく、例えばユーザが外部から媒体切り出し装置１に媒体切り出し器具２の移動指示を入力し、当該移動指示に基づき、制御装置１０が媒体切り出し器具２（またはステージ７）を移動させてもよい。あるいは、ソフトウェアを用いて自動的に特定領域を特定した場合は、ソフトウェアが特定した特定領域の情報に基づき、制御装置１０が媒体切り出し器具２（またはステージ７）を移動させてもよい。
【００４２】
制御装置１０が、媒体切り出し器具２を特定領域の直上に移動させ、媒体切り出し器具２の開口部４を特定領域に対向させると、制御装置１０は、図５の（ａ）に示すように、媒体切り出し器具２を下方に移動させる。この際、媒体切り出し器具２は、閉状態となっている。制御装置１０は、媒体切り出し器具２を下方に移動させていき、第１テーパ形状部３ａの端部（すなわち、開口部４側の端部）をゲル６に対して押し当てる。
【００４３】
第１テーパ形状部３ａの端部がゲル６に押し当てられても、ゲル６が弾性体であるためゲル６はすぐに切断されず、押し当てられた圧力により引き伸ばされて切断される。そのため、切断されたゲル６には切断された後に復元力が働き収縮し、第１テーパ形状部３ａの端部によって形成される面積（すなわち、開口部４の大きさ）よりも、切断されたゲル６を小さくすることができる。
【００４４】
ゲル６は弾性体であるため、第１テーパ形状部３ａの端部をゲル６に対して一度押し当てただけでは十分に切断されず、ゲル６の切り残りが生じる場合がある。そこで、制御装置１０が、媒体に媒体切り出し器具２を押し当てた図５の（ａ）の状態から第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの少なくとも一方を他方と相対する方向に移動させ、図５の（ｂ）に示すように、開状態にする。第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの少なくとも一方を他方と相対する方向に移動させる距離は、例えば２００μｍ〜５００μｍ程度に設定することができる。制御装置１０が、図５の（ａ）の閉状態と図５の（ｂ）の開状態とを交互に繰り返させることにより、第１テーパ形状部３ａの端部が押し当てられた部位のゲル６が確実に切断され、ゲルプラグ９が切り出される。このようにして、開口部４に対向する部位（すなわち、特定領域）のゲルプラグ９を切り出すことができる。
【００４５】
媒体切り出し装置１では、媒体切り出し器具２の第１テーパ形状部３ａの端部（すなわち、開口部４側の端部）をゲル６に対して押し当てることにより、開口部４に対向する部位のゲルプラグ９が切り出され、中空空間５内に取り込まれることになる。媒体切り出し器具２の先端部はテーパ形状を有しているため、切り出したゲルプラグ９が中空空間５内に取り込まれる際に、媒体切り出し器具２の先端部に詰まってしまったり、側壁３との摩擦等により欠けて破損してしまったりすることを防ぐことができる。このように、媒体切り出し装置１によれば、電気泳動されたゲル６の回収を良好に行うことができる。また、従来の管状の切り出し器具では、管が細いほど当該管に切り出したゲルプラグが詰まりやすく破損しやすいため、直径１ｍｍ以上のゲルプラグを回収するのが難しい。しかしながら、本実施形態に係る媒体切り出し装置１では、直径１ｍｍ未満のゲルプラグでも何ら問題なく回収することができる。
【００４６】
なお、ゲル６上には、溶液１２が薄く張った状態になっている。この状態で制御装置１０が図５の（ａ）の閉状態と図５の（ｂ）の開状態とを交互に繰り返させることにより、図５の（ｃ）に示すように、媒体切り出し器具２の中空空間５内に溶液１２が入り込み、切り出したゲルプラグ９は溶液１２の流れに乗って中空空間５内に取り込まれる。このように、媒体切り出し器具２では、ゲルプラグ９を容易に回収することができる。
【００４７】
さらに、媒体切り出し器具２の先端部はテーパ形状を有しているため、中空空間５内に取り込まれたゲルプラグ９は、第１テーパ形状部３ａによって保持される。そこで、図５の（ｄ）に示すように、第１媒体切り出し器具２Ａと第２媒体切り出し器具２Ｂとの間で特定領域のゲルプラグ９を保持した状態で制御装置１０が媒体切り出し器具２を移動させれば、当該ゲルプラグ９を重力により落下させることなく、回収容器にまで搬送することができる。
【００４８】
（媒体取り出し方法）
媒体切り出し装置１による媒体取り出し方法について、図６を参照して説明する。図６中の（ａ）および（ｂ）は、媒体切り出し装置１による媒体切取り出し方法の各工程を示す図である。
【００４９】
制御装置１０は、媒体切り出し器具２によって切り出し、保持した媒体を、特定の容器１７内に搬送させた後、図６の（ａ）に示すように、制御装置１０により、媒体切り出し器具２を容器１７内の溶液１３中に浸す。図６の（ａ）では、少なくとも第１テーパ形状部３ａが溶液１３に浸るまで媒体切り出し器具２の先端が容器１７内に入れられている。この際、媒体切り出し器具２は、閉状態となっている。
【００５０】
制御装置１０は、容器１７内において、図６の（ａ）の状態から第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの少なくとも一方を他方と相対する方向に移動させ、図６の（ｂ）に示すように、開状態にする。制御装置１０が、図６の（ａ）の閉状態と図６の（ｂ）の開状態とを交互に繰り返させることにより、中空空間５の大きさの変化に応じて中空空間５内の溶液１３の水位が変化する。溶液１３の水位の変化に伴い生じる溶液１３の鉛直方向の流れによって、中空空間５内のゲルプラグ９がゆすり落とされる。このようにして、切り出して回収したゲルプラグ９を、溶液１３の流れを利用して容器１７内に確実に取り出すことができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、２つの媒体切り出し器具２Ａおよび２Ｂにより構成される媒体切り出し器具２によって、媒体切り出しおよび媒体取り出しを実現しているが、各々が側壁の一部を構成する３以上の複数の部分を備える媒体切り出し器具を使用しても、同様の効果を得られる。
【００５２】
また、媒体切り出し器具２の中空空間５内の溶液１３の水位の変化に伴い生じる溶液１３の鉛直方向の流れによって、媒体切り出し器具２の側壁３の内面に付着しているゲル６の切り屑も取り除かれる。このように、制御装置１０が、図６の（ａ）の閉状態と図６の（ｂ）の開状態とを交互に繰り返させることにより、媒体切り出し器具２の中空空間５内を洗浄する機能を果たすこともできる。
【００５３】
媒体切り出し装置１による媒体取り出し時の好適な形態について、図７を参照して説明する。図７の（ａ）および（ｂ）は、媒体切り出し装置１による媒体切取り出し方法の各工程を示す図である。
【００５４】
図７の（ａ）に示すように、制御装置１０により、媒体切り出し器具２を容器１７内の溶液１３中に浸す際に、第２テーパ形状部３ｂが溶液１３に浸るまで媒体切り出し器具２の先端を容器１７内に入れることが好ましい。制御装置１０は、図７の（ａ）の状態から第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの少なくとも一方を他方と相対する方向に移動させ、図７の（ｂ）に示すように、開状態にして中空空間５の大きさを広くする。制御装置１０が、図７の（ａ）の閉状態と図７の（ｂ）の開状態とを交互に繰り返させることにより、第２テーパ形状部３ｂによって容器１７内の溶液１３の流れが激しくなる。これにより、中空空間５内の溶液１３の水位の変化も激しくなるので、より効果的に中空空間５内のゲルプラグ９を取り出すことができる。
【００５５】
媒体切り出し装置１による媒体取り出し時のさらなる好適な形態について、図８を参照して説明する。図８の（ａ）および（ｂ）は、媒体切り出し装置１による媒体切取り出し方法の各工程を示す図である。
【００５６】
制御装置１０は、図８の（ａ）に示すように、第２テーパ形状部３ｂが溶液１３に浸るまで媒体切り出し器具２の先端を容器１７内に入れ、この状態で媒体切り出し器具２を閉状態と開状態とに交互に繰り返しさせながら、図８の（ｂ）に示すように、媒体切り出し器具２を容器１７内で上下に移動させることが好ましい。上下に移動とは、容器１７に対して媒体切り出し器具２を相対的に移動させることによって、媒体切り出し器具２と容器１７との間の鉛直方向の距離を変化させることを言う。媒体切り出し器具２を閉状態と開状態とに交互に繰り返しさせながら、媒体切り出し器具２を容器１７内で上下に移動させることにより、容器１７内の溶液１３の流れがより一層激しくなる。これにより、中空空間５内の溶液１３の水位の変化も激しくなるので、より一層効果的に中空空間５内のゲルプラグ９を取り出すことができる。
【００５７】
（第１テーパ形状部３ａの形状例）
ここで、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ各々の第１テーパ形状部３ａの内面（すなわち、開口部４側の端部における内面）の形状例を図９に示す。ゲル６は接着性を有しているため、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂの間で切り出したゲルプラグ９を保持する際に、第１テーパ形状部３ａの内面にゲルプラグ９が付着してしまう可能性がある。そこで、第１媒体切り出し器具２Ａおよび第２媒体切り出し器具２Ｂ各々の第１テーパ形状部３ａの内面は、当該ゲルプラグ９が付着することを防止するための形状を有していることが好ましい。
【００５８】
例えば、図９の（ａ）に示すように、第１テーパ形状部３ａの内面には、ゲルプラグ９が付着することを防止するための突起１４が形成されていてもよい。突起のサイズおよび形状に特に限定はなく、図９の（ｂ）に示すように、第１テーパ形状部３ａの内面には、突起１４よりも小さい突起１５が形成されていてもよい。あるいは、図９の（ｃ）に示すように、第１テーパ形状部３ａの内面には、ゲルプラグ９が付着することを防止するための窪み１６が形成されていてもよい。窪みのサイズおよび形状に特に限定はない。
【００５９】
このような突起または窪み等の形状を第１テーパ形状部３ａの内面に形成することにより、第１テーパ形状部３ａの内面と、ゲルプラグ９との接触面積を小さくすることができ、当該ゲルプラグ９が上記の内面に付着してしまうのを防ぐことができる。なお、ゲルプラグ９が付着することを防止するための形状は、上記のような突起または窪みに限定されない。また、第１テーパ形状部３ａの内面には、上記のような突起および窪みの双方を形成してもよく、上記のような突起および窪みの少なくとも一方が第１テーパ形状部３ａの内面に形成されている形態が可能である。
【００６０】
（実施例）
以下には、本実施形態に係る媒体切り出し装置１を利用する際の好適な実施例について、図１０および図１１を参照して説明する。図１０は、媒体切り出し装置１の実写図であり、図１１は、切り出した後のゲルおよび切り出したゲルプラグの実写図である。
【００６１】
本実施形態に係る媒体切り出し装置１は、ドデシル硫酸ナトリウム・ポリアクリルアミドゲル電気泳動（ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）または二次元電気泳動等の電気泳動を行ったゲルの切り出しに用いられる。ＳＤＳ−ＰＡＧＥまたは二次元電気泳動では、厚さが１ｍｍ程度であり、大きさが２４ｃｍ×２４ｃｍ程度までの様々な大きさのゲルが用いられる。いずれも平板状のアクリルアミドゲルを用いてタンパク質を分子ふるい効果によって分子量ごとに分離する。分離されたタンパク質は、ＳＤＳ−ＰＡＧＥでは矩形状のバンドとして検出され、二次元電気泳動ではスポットとして検出できる。以下では、本実施形態に係る媒体切り出し装置１を二次元電気泳動において利用する際の実施例を説明する。
【００６２】
まず、サンプルとしてマウス肝臓可溶性タンパク質を用意し、分子量マーカー（分子量が既知の複数のペプチド）にはＢｅｎｃｈ Ｍａｒｋ（登録商標）（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製）を用意する。
【００６３】
等電点電気泳動は、ＩＰＧゲルストリップを電気泳動用チャンバー内に載置し、ＩＰＧゲルストリップに当接する第１電極および第２電極に電圧を印加することにより行なう。具体的には、等電点電気泳動は、８Ｍ ｕｒｅａ，２Ｍ ｔｈｉｏｕｒｅａ，４％ ＣＨＡＰＳ（３−［（３−Ｃｈｏｌａｍｉｄｏｐｒｏｐｙｌ）ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｏ］ｐｒｏｐａｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ），２０ｍＭ ｄｉｔｈｉｏｔｈｒｅｉｔｏｌ，０．５％ Ａｍｐｈｏｌｙｔｅの膨潤液にサンプルを混合して、サンプルを混合した膨潤液でＩＰＧゲルストリップを膨潤させた後、電圧を印加して行う。電圧は、２００Ｖを５分間維持し、２００Ｖから１０００Ｖまで５分間で上昇させ、１０００Ｖを５分間維持し、１０００Ｖから６０００Ｖまで１０分間で上昇させ、６０００Ｖを５分間維持するといった流れで、電圧を徐々に上昇させることにより、タンパク質を等電点に収束させる。等電点電気泳動によって、サンプルのタンパク質がＩＰＧゲルストリップの長手方向にそれぞれの等電点（ｐＩ）に応じた位置に泳動する。
【００６４】
次に、ＩＰＧゲルストリップを二次元目の電気泳動装置に導入し、二次元目の電気泳動を行なう。具体的には、ＩＰＧゲルストリップを、５０ｍＭ ＤＴＴ，５００ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ(ｐＨ ６．６)，４％ ＳＤＳ，１２．５％ Ｇｌｙｃｅｒｏｌ，０．００５％ ＢＰＢを含む水溶液に５分間沈積させ、その後、サンプルローディング部にＩＰＧゲルストリップを設置する。さらに、分子量マーカーをＩＰＧゲルストリップの脇にアプライして陰極と陽極との間に２０ｍＡで電圧を印加し、約３０分間電気泳動を行う。
【００６５】
二次元目の電気泳動を終えて、クマシーブリリアントブルー（Ｃｏｏｍａｓｉｅ−Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ−Ｂｌｕｅ）染色すると、分離したタンパク質はスポットとして可視化される。図１０に示すように、二次元電気泳動によって検出されたスポットを標的として、本実施形態に係る媒体切り出し装置１を用いてゲルから当該スポットを切り出す。本実施形態に係る媒体切り出し装置１を用いることにより、図１１中のＡに示すようなゲルプラグ（例えば、直径０．７ｍｍ程度）が切り出される。図１１中に示すＢが、ゲルプラグを切り取った跡である。
【００６６】
切り出されたスポットのゲルプラグを、例えばマイクロチューブまたはマイクロプレート等の容器に移し、ゲル内のタンパク質の消化を行う。具体的には、５０μＬの１００％ アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ），５０μＬの５０ｍＭ 炭酸水素アンモニウム（ＮＨ４ＨＣＯ３）を加えて室温で１５分間静置して脱染色する。次に、１００μＬの１００％ ＣＨ３ＣＮを添加して室温で１０分間静置し、１０ｍＭ ＤＴＴ，５０ｍＭ ＮＨ４ＨＣＯ３を添加して６０℃で１０分間保温した後、２０分間静置してタンパク質を還元する。次に、３０μＬの５０ｍＭ ヨードアセトアミド，５０ｍＭ ＮＨ４ＨＣＯ３を添加して室温で１５分間静置してアルキル化を行なう。次に、４０μＬの５０ｍＭ ＮＨ４ＨＣＯ３を添加して室温で１５分放置し、さらに、１００μＬの１００％ ＣＨ３ＣＮを添加して室温で３０分間静置した後、ウェル内の液を排出して窒素下に１０分間置く。次に、２５μＬのエンドペプチダーゼ（例えば、トリプシン消化液）を加え、３０℃で一夜インキュベートして、抽出されたペプチドを質量分析器のサンプルとする。
【００６７】
質量分析器を用いて上記のサンプルを分析し、得られたペプチドデータによりタンパク質を同定する。具体的な方法としては、ＭＡＳＣＯＴ、Ｘ！Ｔａｎｄｅｍ、ＯＭＡＳＳＡまたはＡｎｄｒｏｍｅｄａ等のような、データベースと照合するソフトウェアを用いて行う。
【００６８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、タンパク質等の生体試料を電気泳動により分離し、分離した生体試料を含むゲルを切り出してゲル中の生体試料を質量分析装置によって同定したり解析したりする分野において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  媒体切り出し装置
２  媒体切り出し器具
２Ａ  第１媒体切り出し器具
２Ｂ  第２媒体切り出し器具
３  側壁
３ａ  第１テーパ形状部（開口部側の端部）
３ｂ  第２テーパ形状部（傾斜部）
４  開口部
５  中空空間
６  ゲル（媒体）
７  ステージ
８  スポット
９  ゲルプラグ
１０  制御装置（第１制御部、第２制御部）
１１  ビス孔
１２  溶液
１３  溶液
１４  突起
１５  突起
１６  窪み
１７  容器（特定の容器）
【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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