(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも所定の処理の間、外部流体環境に対して少なくとも１つの物質を収容する装置であって、前記装置は前記処理の間は前記外部流体環境に一部または全部が浸漬されるように構成され、
少なくとも１つの物質を収容するようになっているチャンバを形成する不浸透性ハウジング部材を含み、
前記ハウジング部材は、前記チャンバと装置の外側との間の開かれた連通を形成するための少なくとも１つの入口開口部と、前記入口開口部を閉鎖するキャップとを有し、前記入口開口部は前記キャップを用いて密封閉塞することができるように構成され、
前記入口開口部は、前記少なくとも１つの物質を選択的に前記チャンバに挿入し、そこから取り出すことを可能にするのに十分な大きさであり、
前記ハウジング部材は、前記少なくとも１つの入口開口部からそれぞれ分離している少なくとも１つの第１の入口及び少なくとも１つの第２の入口を更に含み、
前記ハウジング部材は、前記少なくとも１つの第１の入口と前記少なくとも１つの第２の入口とに付随する半透膜手段を更に含み、
前記半透膜手段は、装置の操作中は前記外部流体環境に接し、かつ、前記少なくとも１つの第１の入口と前記少なくとも１つの第２の入口とを通じた前記チャンバと外部流体環境との間の流体連通が前記膜手段を通して行われるように、前記ハウジング部材の外面上に密封固定され、
前記膜手段は、第１及び第２の長手方向端部を有する、半透膜材料で作られた実質的に管状のスリーブを含み、
前記スリーブの前記第１及び第２の長手方向端部は、前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口の各長手方向端部における少なくとも第１及び第２の密封場所で、クランプ締め手段により前記外面上に適切に密封クランプ締めされる、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口は、装置の長手方向軸線に対して横方向に反対の方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ハウジングは、実質的に円筒形であり、第１及び第２の長手方向反対端と実質的に円筒形の側壁とを有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口は、前記円筒形の側壁上に含まれることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口は、前記ハウジングの長手方向軸線に対して互いに約１８０°で配置されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記入口開口部は、前記ハウジングの前記第１の長手方向端部に含まれることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記ハウジングの前記第２の長手方向端部は、閉塞されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項８】
前記閉塞された端部から前記チャンバ内へ長手方向に延び、前記少なくとも１つの物質をそれが固体又はゲルの形態を有する時に前記チャンバ内に保持するように特に適応されているスパイクを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記入口開口部は、そこから半径方向に延びるフランジを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記キャップは前記入口開口部を可逆的に閉塞することができるキャップであることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項１１】
前記キャップは、前記開放端に挿入されるようになっている、また、前記ハウジング内の補完的凹部と密封係合するようになっているリブを有する、プラグ部分を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記キャップは、前記プラグ部分から半径方向に延びるフランジを更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記キャップは、前記開放端に対して可逆的、ネジ止め可能、及び、密封可能に係合するようになっているプラグ部分を含み、
前記プラグ部分は、前記ハウジング内の補完的内部ネジ山と密封螺旋係合するようになっている外部ネジ山を含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記キャップは、前記プラグ部分から半径方向に延びるフランジを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記キャップは、指で掴むための刻み付き円筒形表面を含むことを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
前記キャップは、その外部表面上に付された印しを含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
前記印しは、符号「＋」及び「−」を含み、
これらの印しは、それぞれ前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口と横方向に位置合わせされる、ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記クランプ締め手段は、前記スリーブが前記ハウジング上に置かれた時にそのスリーブ上を摺動するようになっている、また、前記スリーブを前記密封場所に対して密封固定する密封手段を有する、実質的に管状のクランプ締め部材を含み、
前記クランプ締め部材は、前記少なくとも１つの第１の入口及び前記少なくとも１つの第２の入口と補完しそれらと位置合わせされるようになっている、それぞれ少なくとも１つの第３の入口及び少なくとも１つの第４の入口を更に含む、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記密封手段は、前記密封場所の各々において、前記クランプ締め部材の内面における第１の円周リブと、前記ハウジングの前記外面上の第２及び第３の円周リブとを含み、
前記第２及び第３の円周リブは、それらの間に、前記スリーブの一部分が前記第１のリブと前記第２及び第３のリブとの間に挿入された時、前記第１のリブを位置合わせしてそれを収容する谷の部分を形成する、ことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ハウジングは、前記チャンバの方向と反対の方向に前記第２の閉塞端から軸線方向に延びる脚部材を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項２１】
前記脚部材は、前記ハウジングの長手方向軸線から半径方向及び長手方向に延びる複数のフランジを含むことを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記脚部材は、実質的に円錐形であることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記クランプ締め部材は、そこから前記チャンバの方向と反対の方向に軸線方向に延びる脚部材を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２４】
前記脚部材は、前記ハウジングの長手方向軸線から半径方向及び長手方向に延びる複数のフランジを含むことを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記脚部材は、実質的に円錐形であることを特徴とする請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記ハウジングは、生物学的適合性を有する材料、特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、又は、他の任意の適切な熱可塑性材料から選ばれた材料から作られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
前記キャップは、生物学的適合性を有する材料、特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、又は、他の任意の適切な熱可塑性材料から選ばれた材料から作られることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項２８】
前記クランプ締め部材は、生物学的適合性を有する材料、特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、又は、他の任意の適切な熱可塑性材料から選ばれた材料から作られることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２９】
前記スリーブは、生物学的適合性を有する材料、特に、リンター又はセルロース、セルロースアセテート、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、及び、ポリフッ化ビニリデンから選ばれた材料から作られることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
前記外部流体環境は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質のための流動緩衝溶液として使用するのに適する溶液、特に、ＴＢＥ、ＴＡＥ、又は、タンパク質流動緩衝溶液から選ばれた溶液を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３１】
前記所定の処理は、電気溶出処理を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの物質は、少なくとも１つの当該高分子種を含有するゲル・スライスを含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３３】
前記所定の処理は、透析処理を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３４】
前記少なくとも１つの物質は、アジ化ナトリウムを有する抗体の溶液を含み、前記外部流体環境が、アジ化ナトリウムを有しない適切な緩衝溶液を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３５】
前記少なくとも１つの物質は、低い又は高いｐＨの緩衝溶液を有するＤＮＡの溶液を含み、前記外部流体環境が、約７．０から約８．０の間のｐＨを有する適切な溶液を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの物質は、約２０％のグリセロールを有するタンパク質の溶液を含み、前記外部流体環境は、グリセロールを有しない適切な緩衝溶液を含むことを特徴とする請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３７】
請求項１から請求項３０のいずれか１項に記載の装置を複数装着するためのトレーであって、
基部、及び
複数の装置を保持する複数のスタンド、
を含むことを特徴とするトレー。
【請求項３８】
前記スタンドの各々は、前記基部から片持ちで支持された一対の対向する弾力的なクランプ締め部材を含み、
前記クランプ締め部材は、弾性的に押し開いて対応する前記装置をそれらの間に挿入させ、その後、前記対応する装置がそれらの間に配置された時に前記対応する装置に対してクランプ締めする力をもたらすことができる、
ことを特徴とする請求項３７に記載のトレー。
【請求項３９】
前記トレーは、アゼタル（Ａｚｅｔａｌ）から作られることを特徴とする請求項３８に記載のトレー。
【請求項４０】
前記トレーは、前記トレーに装着された前記装置の各々の長手方向軸線と垂直に実質的にトレーの長さに及ぶ対向する垂直材を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載のトレー。
【請求項４１】
前記トレーに付随する流動チャンバにおける水又はイオン溶液の流れを容易にするために、前記基部に少なくとも１つの開口を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載のトレー。
【請求項４２】
前記トレーを第２のトレーに取り付けるための適切な取付具を更に含むことを特徴とする請求項３８に記載のトレー。
【請求項４３】
前記取付け手段は、一方の前記トレーの一方の前記垂直材上に一組の隆起を含み、これらの隆起は、他方の前記トレーの対応する垂直材に含まれる対応するシートと整列し、それらと互いに噛み合うようになっていることを特徴とする請求項４２に記載のトレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、電気溶出及び透析のための装置及び方法に関し、特に使い捨て可能な装置に関する。本発明は、より詳細には、タンパク質及び核酸を含む高分子をゲルから装置内の適切な溶液へと分離し、任意選択的には、そのような高分子がまだ同じ装置内にある間に更に透析するための装置及び方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
アガロース又はポリアクリルアミド・ゲル電気泳動は、微小スケールの生化学の研究におけるタンパク質及び核酸の精製又は分析の基本的かつ非常に強力な方法である。そのようなゲルマトリクス内で高分子を移動させることは、分子生物学において重要な役割を果たしている。ゲルマトリクスの組成は、多くの異なる高分子を含む大きなプールからほとんど全ての高分子を分離することを可能にし、１つの当該分子を分離するツールとして役立てることができるように選ばれるであろう。様々な物理的／化学的特性により、大きさの異なる高分子を含む試料は、特定の速度で電界を通って移動する。電気泳動の後、ゲルは、電気泳動チャンバから取り出され、必要に応じて、タンパク質及び／又は核酸に特異の薬品で着色され、有機溶媒混合物で脱色され、そして写真撮影される。高分子の電気泳動分離は確立された技術であるが、高分子をゲルから溶出することは、これまでのところ、困難で一般に再現不可能な手順を呈してきた。そのような高分子を採収することには、それらが科学や医学に応用できることから、潜在的な商業的価値がある。大きな問題は、それらの高分子を下流側のプロトコルに対して高収率で回収又は抽出することにある。そのような下流側プロトコルの例には、（ａ）アガロース又はポリアクリルアミド・ゲルから抽出されたＤＮＡ断片を新規のプラスミドを構築するために使用すること、（ｂ）例えばＰＫＲの活性化に二重鎖ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）使用するために、一本鎖ＲＮＡからｄｓＲＮＡを分離するなど、汚染物分子からターゲット高分子を分離すること、（ｃ）ワクチン接種の抗原として使用するために、ポリアクリルアミド・ゲルからタンパク質を抽出すること、及び、（ｄ）配列処理のためにＤＮＡ又はタンパク質を抽出することが含まれる。特に、高分子をアガロース又はポリアクリルアミドから高収率で回収又は抽出することが主な問題である。この問題は、当該分子の大きさが増すか、又は、分離マトリクスのゲルの百分率濃度が高くなると一層深刻なる。ゲルから高分子を回収する収率を改善するために、過去１０年程度に亘って様々な試みが為されてきた。
【０００３】
高分子を溶出する最も簡単な手順には、おそらく透析膜が関連している。１つの方法において、この膜は、ゲルを含有する試料を挿入した後で両端を閉じた管状スキンの形態を有する。本方法は収率の改善を示すが、それには、試料を取り扱うと共に、管の一方を結ぶか又はクランプ締めして袋を形成し、次に他端を結ぶという特別の熟練が必要である。更に、漏れや気泡が存在して電界と干渉する。
多くの研究所では、ポリアクリルアミド・ゲルからＤＮＡ又はＲＮＡを回収する溶出プロトコルを使用しているが、これは時間を消耗するプロトコルであり、低収率（溶出分子の大きさにより、１０〜２０％）と溶出溶液中のＤＮアーゼ、ＲＮアーゼ、又は、プロテアーゼのような低汚染に対する分子の感受性という２つの大きな欠点を有する。
【０００４】
アガロース・ゲルから核酸を溶出するのに、類似の手法が用いられてきた。この場合、アガロース・ゲルは、６５℃まで加熱することにより溶解される。混合物は、フェノールを用いて抽出され、試料が溶出される。予想されるように、通常はこの手順を用いると回収率が低い。更に、フェノールは高い毒性を有し、生物に有害な物質である。ジエチルアミノエチル（ＤＥＡＥ）セルロースは、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）を結合するので、ＤＮＡをゲルから溶出するのに用いられてきた。この手順は、ｉ）ＤＮＡをゲルからＤＥＡＥ紙へ電気泳動的に移送する、及び、ｉｉ）代替的にＤＥＡＥ紙が各バンド直下のスロットの中に挿入され、従ってＤＮＡが電気泳動的に移送されることを伴っている。これらの手順は優れた回収率を生み出すが、それらは技術に大きく依存しており、装置は高価である。
【０００５】
ゲルを化学薬品で分解し、次に高分子をガラス玉表面に捕捉してそれらを食塩水で溶出するというのが別の溶出方法である。しかし、この方法は緩衝溶液条件に左右され、温浸に使用する溶液は、その中にかなりの汚染物質を含有しており、それを洗い流す必要がある。それ以上に、この方法は、ＤＮＡ又はＲＮＡをポリアクリルアミド・ゲルからではなく、特にアガロースから回収するものであり、本方法をタンパク質の抽出に使用することはできない。
【０００６】
上述の問題のいくつかを解決するために、試料分子を含有するゲルのスライスを挿入した後で膜を用いて密封される開放端を有する堅い管状部材を含む容器を使用する別の方法が開発された。この場合もユーザには熟練が要求され、この方法は一般的に困難で扱いにくい。更に、装置は再使用可能になっており、各使用前に前処理が必要になり、潜在的な汚染問題をもたらし、及び／又は、使用法の複雑さが増加する。６つの試料まで同時に処理することができる幾つかの新規な「電気溶出」装置が開発されたが、この装置は、高い設備投資の典型である。これらの多くの新規な「電気溶出」装置においては、試料が環境空気に開放されており、それは試料を容易に汚染させる。そのような装置を再使用するには、あらゆる汚染を除くために洗浄プロトコルに注意深く従う必要がある。
【０００７】
１９８５年に、カーテンベックは電気溶出装置を導入した（米国特許第４，５５２，６４０号）。この装置は、上部チャンバ内の上部電極と、緩衝溶液及び下部電極を保持する下部チャンバとから成る。上部チャンバは、隔壁によって下部チャンバから分離され、この２つのチャンバは、隔壁内にある接続通路により接続されている。下部チャンバの端部は、電気泳動的に溶出されたタンパク質又はポリペプチドが収集される透析膜を保持する。この装置には、ｉ）下部チャンバの容積が大きいので、試料の希釈をもたらし、ｉｉ）透析膜の表面積が大きいので、高分子の非特定吸着を生じて非常に低い収率をもたらすことを含む幾つかの欠点がある。
【０００８】
１９８５年に、ウォルシュは、核酸を溶出する装置を導入した（米国特許第４，５４５，８８８号）。この装置は、移送チャンバ、ＤＥＡＥセルロースを保持するフィルタディスク、及び、負電極の多重複製を導入する機能を有する。基本的にこの手順においては、試料は、下部チャンバの下端にあるＤＥＡＥ樹脂（フィルタディスクによって保持される）上に電気泳動されて収集される。次に、フィルタディスクが取り去られ、ＤＮＡは、標準溶出プロトコルを使用して樹脂から溶出される。この手順は、ＤＥＡＥからの核酸の溶解を伴う追加の段階を必要とする。更に、タンパク質及びポリペプチドの溶出へのその応用は不明瞭である。
【０００９】
１９８７年に、バードは、電気溶出方法及び装置を導入した（米国特許第４，６９９，７０６号）。この装置は、電気溶出された試料がガラスフリットを通過し、下部チャンバの下端にある半透膜に収集されるという特徴を有する。この装置では、透析膜は、装置に組み込まれた保持リング、ガスケット、及び、内側肩部によって所定位置に保持される必要がある。この装置には幾つかの欠点がある。例えば、ｉ）これはかなり複雑な機構であって、その成功は使用する技術に左右され、ｉｉ）透析膜はガラスフリットの直径よりも小さいので、低い回収率をもたらし、ｉｉｉ）透析膜の使用は、高分子の非特定的な吸着をもたらし、それもまた低回収率の原因になり、ｉｖ）膜に収集した試料を採収するためにコラムに蓋をすることが不可能であり、ｖ）試料カップを取り外すと、試料がフィルタディスクを通して、及び／又は、カップを保持するスリーブに保たれた流体を通して漏れるので、収集された試料の崩壊をもたらす。
【００１０】
１９８６年に、クラッドは、高分子をゲルから電気溶出する装置を導入した（米国特許第４，６０８，１４７号）。この装置は、浸透膜（孔の大きさは約０．２マイクロメートル）を保持する上部チャンバを包含し、高分子は、その浸透膜を通って下流側に移動することができる。試料は、下部チャンバにおいて、１０００を超える分子量を有する不浸透膜の上に収集される。溶出に続いて、外側膜の内面に吸着された高分子が膜から離れて捕集空間内に入るように、電界の極性が１０から１５秒間逆転される。この装置は、ｉ）下部チャンバに不浸透膜を使用することが試料の希釈をもたらし、従って更に濃縮が必要であり、ｉｉ）電気泳動緩衝溶液で試料が汚染されるので、そのような汚染物質を除去するために追加の段階（例えば、透析）が必要であることを含むいくつかの欠点を有する。
【００１１】
１９９０年に、ブラウチガム及びゴーマンは、電気溶出装置を導入した（米国特許第４，９６４，９６１号）。この装置は、多孔性ディスクによって開放上側部分と取外し可能キャップで閉鎖することができる下側部分とに分割されたテーパーをつけた管から成る。装置は、取り外し可能キャップの直径と等しくそれに取り付けられて下側部分を閉塞する透析膜を有する。電気溶出の後で、上側部分は閉じられる。試料は、カップ及び透析膜を通して管の下端で収集される。この装置の幾つかの欠点には、ｉ）試料が電気泳動緩衝溶液によって汚染及び希釈され、従って透析及び濃縮が必要となり、そのような手順の時間的労力を更に追加し、ｉｉ）透析膜への試料の非特定的な吸着により、回収率の損失を生じることが含まれる。
【００１２】
透析は、半透膜を通して分子を分離する分子量に基づく方法である。膜は、その組成及び空隙率により、特定の分子量に等しいか又はそれ以下の分子が膜を透過することを可能にする。特定の分子量カットオフを有する膜を使用することにより、その膜は、その分子量カットオフを超える高分子を保持することになる。一方、膜は、その分子量カットオフと同じか又はそれ以下の分子量の分子の通過を許すであろう。透析膜の両側間の濃度勾配は、この処理の駆動力として働く。研究者が実験室で最もよく利用する透析膜の４つの一般的な用途があり、それらは、１）試料の濃縮、２）試料の脱塩、３）分子の分離、及び、４）緩衝溶液の交換である。
【００１３】
透析の特別な応用により、ゲル試料から回収された高分子を分子量に従って更に濾過することができる。研究所でそのような高分子に関して最も広く使用される透析法では、透析膜は、上記の電気溶出で使用される装置の１つと類似した、ゲル試料を挿入した後で両端を閉じた管状スキンの形態を有する。試料溶液は、透析膜の袋の内部に加えられ、次にその袋は、開いた状態であった他端で締結するか又はクランプ締めされる。並列電気溶出法の場合のように、それは、試料を取り扱うのに特別な熟練を要すると共に、管の一端を締結するか又はクランプ締めして袋を形成し、次に他端を締結することを必要とする。更に、漏れ及び気泡の存在が透析処理を妨げる。また、袋は剛性ではないので、試料を袋に出し入れすることが困難である。この概念の多くの変形が試行されたが、ほとんど改善は見られなかった。
【００１４】
米国特許第５，５０３，７４１号は、ガスケットとの間に何の支持構造体も持たずに透析膜が両側に配置されたガスケットにより形成された密封された空のチャンバを含む液体試料透析用装置を説明している。膜は、窓を有する外部ハウジングの内面を用いてガスケットを覆う所定位置に保持される。ガスケットは、分析される試料に対して不浸透性であり、入口開口部を含まない。ガスケットは、むしろ針のような鋭い手段によって貫通可能であり、従って、液体試料をチャンバの中に供給するためには、同様な手段をガスケットを通してチャンバ内に強制的に挿入する必要がある。ガスケットは、それが再密封可能で試料の漏れ無しに針を引き抜くことができるように、高度の形態記憶機能を有する。すなわち、装置にはチャンバ内への開口部がないので、従ってそれは、ゲルに含有されるか又はゲルによって運ばれる試料ではなく、液体試料にのみ使用できるであろう。以上により、そのような装置は、当該物質を含むゲルに含有される試料の透析には全く使用することができず、ゲルに含有される試料に行われる電気溶出処理に対して有用であることからはほど遠いことを教示するであろう。チャンバの密封性は、実際にこの装置を特徴付ける性質であるが、このことは、分析する液体を注入する前にチャンバから空気を抜き取る必要があり、そうしなければ、チャンバ内に圧力が蓄積して試料の一部が押し出すように働くか、又は、膜を破壊し得ることを意味している。しかし、チャンバが密封されているので、空気の抜き取りは、チャンバ内に貫通する針を使用するような特別の手段によって行う必要がある。
【００１５】
これに関連して、チャンバを密封するという態様は、空気中の如何なる物質による汚染をも防ぐために考慮される。しかし、針がガスケットを通じてチャンバ内に押し込まれるので、ガスケット外部の任意の汚染物質は、針と共にチャンバ内に入り込むことになる。
この装置は、他にも欠点を有している。装置の製作には、膜をガスケットに対してその両側で正確に重ね合わせ、次に、膜及びガスケットを覆う２つの対応するシェルを閉じることを必要とする。膜及びガスケットは、実質的に非剛性の構成要素であるから、これが装置の製造工程に何らかの複雑さを付加する。この装置は、非標準的な形状を有するので、他の実験室装置とは容易な互換性を持たない。
関連従来技術の他の参照文献には、ＷＯ９４／０１７６３、ＷＯ９６／２６２９１、米国特許第５，２００，０７３号、及び、米国特許第４，５７６，７０２号が含まれる。
【００１６】
本発明の目的は、従って、従来技術の電気溶出／透析装置及び方法の限界を克服する装置及び方法を提供することである。
本発明の別の目的は、ＤＮアーゼ、ＲＮアーゼ、及び、プロテアーゼのないシステムの半透膜装置を通して分子を分離する簡単で効率的な新しい透析管を提供することである。
本発明の別の目的は、使い捨てマイクロチューブ電気泳動システムにおける核酸及びタンパク質分子を、アガロース又はポリアクリルアミド・マトリクスから効率的に溶出することができる使い捨てマイクロチューブ電気溶出システムを提供することである。
本発明の別の目的は、半透膜を通して分子を分離することができる使い捨てマイクロチューブ透析システムを提供することである。
本発明の別の目的は、使用が簡単な装置を提供することである。
本発明の別の目的は、機械的に比較的単純であり、従って製造が経済的な装置を提供することである。
【００１７】
本発明は、チャンバの一端が閉じられ、試料及び特にゲルに含有された試料、又は、勿論、例えば透析又は電気溶出を必要とする他のあらゆる種類の試料を挿入させるのに十分な大きさの開口部を他端に有する、電気溶出／透析のためのチャンバを提供することにより上記及び他の目的を達成する。本装置は、任意選択的には、必要に応じてキャップを用いて閉じて密封されてもよい。本装置は、閉塞可能な開口部に対して横方向に配置された一対の通常は対向する入口を更に含む。これらの入口は、ハウジングの外面上に密封するように固定され、任意の適切な手段によって少なくとも入口の周縁に対して所定位置に保持された適切な膜によって覆われる。通常は、両入口のために管状の１つの膜が使用され、それは、入口に対して重なり合って密封する関係で環状密封装置により保持される。本装置は、高い収率の回収をもたらし、時間を節約し、特に、透析される少量の試料の出し入れ、又は、高分子試料を含有するゲル・スライスの挿入に関して比較的容易な取り扱いを準備する。更に、本装置は、任意選択的に適切な形状の拡張部を組み込んでもよく、それがあらゆるエッペンドルフ型スタンドと互換性を有することを可能にする。本装置はまた、適切な生物学的適合性を有する任意のプラスチック材料で作ってもよく、この装置を使い捨てとして考慮するのに十分な経済性を与え、それによって取り扱いの複雑さを最小にして、相互汚染の可能性を低減する。更に、本装置は、透明な材料で作ってその内容物の非侵入的検査を可能にしてもよく、従って、ユーザがいつでも溶出過程を検査することが可能になる。
本装置はまた、両マトリクス（アガロース及びポリアクリルアミド）からのあらゆる高分子に対する電気溶出を可能にし、及び／又は、少量の試料を透析することを可能にする。
【００１８】
（発明の開示）
本発明は、通常はゲルに含まれる少なくとも１つの物質を少なくとも所定の処理の間外部流体環境に対して収容する装置に関し、本装置は、少なくとも１つの物質を収容するようになっているチャンバを形成する不浸透性ハウジングを含み、ハウジングは、チャンバと装置外部との間の開かれた連通を形成するような少なくとも１つの入口開口部を有し、入口開口部は、少なくとも１つの物質を選択的にチャンバに挿入及びそれから取り出すことができる十分な大きさを有し、ハウジングは、更に、上記の少なくとも１つの入口開口部からそれぞれ分離している少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とを含み、ハウジングは、更に、上記の少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とに付随する半透膜手段を含み、半透性手段は、少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とを介するチャンバ及び外部流体環境間の流体連通がこの膜手段を通るように、ハウジングの外面上に密封するように固定される。
【００１９】
好ましい実施形態においては、上記の少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とは、本装置の長手方向軸線に関して横方向の反対方向に配置される。ハウジングは、実質的に円筒形であり、第１及び第２の長手方向反対端と実質的に円筒形の側壁とを有し、少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とは、この円筒形側壁に含まれる。通常、少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とは、ハウジングの長手方向軸線に関して互いに約１８０°の位置に配置される。
【００２０】
好ましい実施形態においては、上記の入口開口部は、ハウジングの第１の長手方向端部に含まれ、入口開口部は、そこから半径方向に延びるフランジを含む。ハウジングの第２の長手方向端部は閉塞され、任意選択的には、この閉塞端部からチャンバ内へ長手方向に延びるスパイクを更に含み、スパイクは、上記の少なくとも１つの物質が固体又はゲル状の時に、特にこの少なくとも１つの物質をチャンバに保持するようになっている。
【００２１】
本装置は、入口開口部を可逆的に閉塞するキャップを含むことが好ましい。第１の実施形態において、キャップは、開放端に挿入するようになっているプラグ部分を含み、プラグは、ハウジング内の補完的凹部に密封係合するようになっているリブを含む。キャップは、プラグ部分から半径方向に延びるフランジを更に含んでもよい。キャップは、その外部表面に付けられた印しを含むことが有利であり、印しは、通常、少なくとも１つの第１の入口及び少なくとも１つの第２の入口と横方向に一線に並ぶ、それぞれ符号「＋」及び「−」を含むことができる。
キャップの第２の実施形態は、開放端に対して可逆的、ネジ止め可能、及び、密封可能に係合するようになっているプラグ部分を含み、プラグ部分は、ハウジング内の補完的内部ネジ山と密封螺旋係合するようになっている外部ネジ山を含む。キャップは、プラグ部分から半径方向に延びるフランジを更に含んでもよく、また、指で掴むための刻み付き円筒形表面を含んでもよい。
【００２２】
好ましい実施形態においては、上記の膜手段は、第１及び第２の長手方向端部を有する、半透膜材料で作られた実質的に管状のスリーブを含み、スリーブの第１及び第２長手方向端部は、少なくとも１つの第１の入口及び少なくとも１つの第２の入口の各長手方向端部にある第１及び第２の密封場所で、適切なクランプ締め手段により外面上に適切に密封クランプ締めされる。好ましくは、クランプ締め手段は、スリーブがハウジング上に置かれた時にスリーブ上を摺動するようになっている、また、そのスリーブを密封場所に対して密封固定する密封手段を有する、実質的に管状のクランプ締め部材を含み、クランプ締め部材は、更に、少なくとも１つの第１の入口及び少なくとも１つの第２の入口と補完しそれらと位置合わせされるようになっている、それぞれ少なくとも１つの第３の入口及び少なくとも１つの第４の入口を含む。密封手段は、各密封場所において、クランプ締め部材の内面における第１の円周リブ、及び、ハウジングの外面上の第２及び第３の円周リブを含むことができ、スリーブの一部分が第１リブと第２及び第３リブとの間に挿入された時、この第２及び第３の円周リブは、それらの間に、第１リブを位置合わせしてそれを収容する谷の部分を形成する。
任意選択的に、ハウジング又はクランプ締め部材は、チャンバの方向と反対方向にハウジング又はクランプ締め部材から軸線方向に延びる脚部材を更に含んでもよい。脚部材は、円錐形又は他の任意の適切な形状としてもよく、あるいは、ハウジングの長手方向軸線から半径方向及び長手方向に延びる複数のフランジを含んでもよい。
【００２３】
本装置、特にハウジング、キャップ、及び、クランプ締め部材の各々は、生物学的適合性を有する材料、特に、ポリプロピレン、ポリエチレン、又は、他の任意の適切な熱可塑性材料から選ばれた材料で製造される。同様に、スリーブは、生物学的適合性を有する材料、特に、リンター又はセルロース、セルロースアセテート、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、及び、ポリフッ化ビニリデンから選ばれた材料から製造される。
本装置は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質のための流動緩衝溶液としての使用に適する溶液、特に、ＴＢＥ、ＴＡＥ、又は、タンパク質流動緩衝溶液から選ばれた溶液を含む外部流体環境と関連付けることができる。
【００２４】
本装置は、電気溶出処理に使用されてもよく、一般に当該の少なくとも１つの高分子種を含有するゲル・スライスを収容する。
追加的又は代替的に、本装置は、透析処理で使用されてもよい。一例として、上記の少なくとも１つの物質は、アジ化ナトリウムを有する抗体の溶液を含むことができて、外部流体環境が、アジ化ナトリウムを含まない適切な緩衝溶液を含むか、又は、少なくとも１つの物質は、低い又は高いｐＨの緩衝溶液を有するＤＮＡの溶液を含んで、外部流体環境が、約７．０から約８．０の間のｐＨを有する適切な溶液を含むか、又は、少なくとも１つの物質は、約２０％のグリセロールを有するタンパク質の溶液を含んで、外部流体環境が、グリセロールを含まない適切な緩衝溶液を含む。
【００２５】
本発明はまた、複数のそのような装置を搭載するトレーに関し、トレーは、基部と、それらの装置を保持する複数のスタンドとを含む。好ましい実施形態において、各スタンドは、基部から片持ちで支持された一対の対向する弾性クランプ締め部材を含んでもよく、それを弾性的にこじ開けて対応する装置をその間に挿入させ、続いてその対応する装置がその間に配置された時、装置に対するクランプ締め力をもたらす。トレーは、「Ａｚｅｔａｌ」を含む任意の適切な材料から作ることができる。任意選択的に、トレーは、トレー上に搭載された各装置の長手方向軸線と垂直に実質的にトレーの長さに延びる対向する垂直材を更に含む。任意選択的に、トレーは、更に、トレーに付随する流動チャンバ内の水又はイオン溶液の流れを容易にするために、少なくとも１つの開口を基部に含む。
トレーは、任意選択的に、トレーを第２のトレーに取り付けるための適切な取付具を更に含む。この取付手段は、一方のトレーの一方の垂直材上に一組の隆起を含むことができ、それらは、他方のトレーの対応する垂直材に含まれる対応するシートを整列させ、それらと互いに噛み合うようになっている。
【００２６】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、特許請求の範囲によって規定されるが、その内容は、それが本明細書で開示する範囲に含まれるものとして読まれるべきであり、これより以下に添付図面を参照して本発明を例証的に説明する。
本発明は、少なくとも１つの物質、特に当該の高分子を少なくとも所定の処理の間外部流体環境に対して収容する装置に関する。そのような処理は、例えば、アガロース又はポリアクリルアミド・ゲルのような半乾燥マトリクスから、ＤＮＡ、ＲＮＡ、及び、タンパク質の高分子のような少なくとも１つの物質の装置内の流体溶液への電気溶出であろう。そのような処理においては、装置内の流体は、電界を設定して高分子をゲルから溶出する動力源として使用することを可能にする外部流体環境と連通する。追加的又は代替的に、この処理はまた、本装置内に外部流体に対して包含された物質の透析を含むことができる。
【００２７】
本発明の装置は、その最も簡単な形態において、必ずしもそうではないが通常はゲルに含有された少なくとも１つの物質を収容するようになっているチャンバを形成する不浸透性ハウジングを含む。ハウジングは、チャンバと装置の外部との間の開かれた連通をもたらすように少なくとも１つの入口開口部を有し、入口開口部は、物質を選択的にチャンバに挿入し、チャンバから取り出すことができるほどの十分な大きさであり、ハウジングは、更に、この少なくとも１つの入口開口部からそれぞれ分離している少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とを含む。ハウジングは、更に、少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とに付随する半透膜手段を含み、この半透性手段は、少なくとも１つの第１の入口と少なくとも１つの第２の入口とを通るチャンバ及び外部流体環境間の流体連通がこの膜手段を通して行われるように、ハウジングの外面上に密封固定される。
【００２８】
そのような装置は、使い捨てが好ましいが、多くの用途に対して再使用可能としてもよい。本出願における「使い捨て」という用語は、装置が、単に無視できる程度の経済的損失により１回の使用後に廃棄するか又は処分するように設計される（対応する実施形態において）ことを意味する。本明細書で言う無視できる程度の経済的損失とは、例えば、半透膜及び普通のエッペンドルフ型管に付随するユニットあたりのコストの範囲と同じ程度の装置あたりの経済的損失を意味する。
【００２９】
各図面を参照すると、図１から図１０は、本発明の好ましい実施形態を示している。番号（１）で示す装置は、通常、ハウジング又は内管（２０）、膜手段（６０）、及び、任意選択的にキャップ（１０）を含む。
図１、図２（ａ）、図２（ｂ）、図３、及び、図８を特に参照すると、ハウジング又は内管（２０）は不浸透性であり、すなわち、不浸透性材料からできているか、又は、不浸透性コーティングなどを有し、それによりハウジングそれ自体の壁は不浸透性であるが、ハウジングのいかなる開口部も勿論それ自体は不浸透性ではない。内管（２０）は、開放された第１の端部（２８）と端部壁（２４）を有する第２の端部（２１）とを含み、この端部壁（２４）とそれに接合された円筒側壁（２６）とによって囲まれた内側処理チャンバ（２２）を更に含む。好ましい実施形態は閉塞端部壁（２４）を含むが、他の実施形態では、内管（２０）は、側壁で形成された対応する閉塞端部を有してもよく、そのような場合、その側壁は、好ましい実施形態の円筒形部材のようではなく、例えば、閉塞端部においてその先端を有する円錐状の内側チャンバをもたらすように形成される。好ましい実施形態では、開放端（２８）は、側壁（２６）から半径方向外向きに延びる環状フランジ（３０）を含む。フランジ（３０）は、フランジ（３０）の平面内で好ましくは弓形を有し、実質的にフランジの全幅に延びる凹部（３２）を含む。凹部（３２）の目的は、以下で説明する。側壁（２６）は、実質的に対向する入口（３４）及び（３６）を含み、内管（２０）の一方の側のその外側から、内側チャンバ（２２）を通り、内管（２０）の他方の側に至る横方向の流体連通をもたらす。好ましい実施形態では、入口（３４）及び（３６）は、実質的に同じ大きさを有し、内管（２０）の長手方向の軸線（１００）に対して一方が他方の反対側になるように、すなわち約１８０°で配置される。更に、好ましい実施形態では、入口（３４）及び（３６）は、側壁（２６）の円筒形表面上に取られた実質的に矩形のプロフィールを有し、各入口（３４）及び（３６）は、長手方向に対向する弓形端部壁（４１）及び（４２）と、実質的に直線の長手方向の壁（４３）及び（４４）とを含む。他の実施形態では、入口（３４）及び（３６）を経由する内管（２０）を通る妥当な横断流体連通が保証される限り、入口（３４）及び（３６）は、互いに異なる大きさを有してもよく、任意の目標とする形状を有してもよく、また、互いに長手方向に移動されるか又は互いに中央軸線（１００）に対して１８０°以外の角度で配置されてもよい。任意選択的に、本装置の他の実施形態では、単一の入口（３４）及び／又は単一の入口（３６）は、オリフィス、スリット、及び、メッシュ配列などを含む任意の適切なプロフィールを有する複数の入口で置き換えることができる。
【００３０】
任意選択的に、内側チャンバ（２２）は、端部壁（２４）からチャンバ（２２）の中に長手方向に延びるスパイク（２９）を含んでもよく、スパイク（２９）は、ゲル・スライスを取り付けて入口（３４）及び（３６）に対してそれを適切に位置合わせするのに特に有用である。
入口（３４）及び（３６）は、それぞれ適切な膜手段（６０）により密封されるように覆われる。膜手段（６０）は、内側チャンバ（２２）内に置かれた試料に対して第１の物質の第２の物質からの分離を実行することを可能にする材料を含む。そのような分離は、特に、ある範囲内の分子量を有する分子が第２の範囲内の分子量を有する分子から分離されることに関連する。特に、そのような制御された分離は、透析及び電気溶出のような処理を伴う場合がある。すなわち、電気溶出処理の場合、膜手段（６０）は、膜手段（６０）がそのいずれかの側の適切な緩衝溶液と接触している時、膜手段（６０）の一方の側とその他方の側との間のイオン及び分子の連通を可能にする任意の適切な半透膜材料を含むことができる。この半透膜は、所定の大きさまでの分子のみを通過させ、それよりも大きな分子は半透膜によって遮断される。すなわち、電気溶出に関しては、膜手段（６０）は、ゲル・スライスからの採収が必要な高分子であるターゲット高分子よりも小さな分子を膜を通過させ、従って内側チャンバ（２２）から除去させるように選ばれる。すなわち、二重鎖又は一本鎖のＤＮＡ又はＲＮＡ、又は、タンパク質の任意の大きさの断片を電気溶出するのに適するカットオフを有する膜が選ばれる。同様に、透析用途に関しては、膜手段（６０）はまた、特定の閾値よりも低い分子量の分子が通過することを可能にし、更に、高張液から低張液へのイオンの流れを可能にして内側チャンバ（２２）内に必要な張度を与え、同時にターゲット高分子がその内部に保持されることを可能にする半透膜材料を含む。
【００３１】
膜手段（６０）は、対応する入口（３４）及び（３６）を覆って密封クランプ締めされるか、又は、そうでなければ密封固定される一対の膜パッチを含んでもよい。好ましくは、また、好ましい実施形態においては、膜手段（６０）は、長手方向に対向する開放端（６２）及び（６４）を有する膜材料の実質的に円筒形の連続スリーブ（６６）の形態をしている。スリーブ（６６）は、内管（２０）の外径よりも大きな直径を有し、入口（３４）及び（３６）を完全に覆うようにスリーブ（６６）が内管（２０）の上で摺動されることを可能にする。通常は、これは端部壁（２４）を含む内管（２０）の長手方向端部からの方向に行われる。スリーブ（６６）は、次に、入口（３４）及び（３６）のいずれの長手方向の側にも配置された密封場所（７２）及び（７４）において、内管（２０）の上に密封クランプ締めされる。好ましくは、また、好ましい実施形態においては、側壁（２６）は、密封場所（７２）及び（７４）の各々において、一対の長手方向に間隔を空けた円周リブ（７６）及び（７７）、及び、（７８）及び（７９）をそれぞれ含み、スリーブ（６６）の内径は、そのリブ（７６）、（７７）、（７８）、及び、（７９）の外径と名目上は等しいが、僅かに大きいか小さくてもよい。スリーブ（６６）のクランプ締めは、いくつかの方法で達成することができる。例えば、内管（２０）の外径よりも僅かに小さい無応力の内径を有する適切なゴムバンドが個々に弾性的に延伸され、スリーブ（６６）及び内管（２０）の上に輪のように巻かれ、その後上記の場所（７２）及び（７４）で解放され、それにより収縮してスリーブ（６６）を内管（２０）に対して所定位置に保持する。代替的に、紐、テープ、又は、糸などの適切な小片を、場所（７２）及び（７４）の各々において、スリーブ（６６）及び内管（２０）の周りで結ぶか、又は、そうでなければループにして固く保持しても良い。しかし、それぞれの場合に、スリーブ（６６）の入口（３４）及び（３６）上に重なっている部分の各々の少なくとも一部は、外側に露出したままになっている。代替的に、適切な寸法にされた弓形クランプ締め表面を有する適切なクランプを使用しても良い。代替的に、スリーブ（６６）は、無応力状態時の密封場所（７２）及び（７４）の直径よりも僅かに小さな直径を有する延伸可能な弾性材料から構成されてもよく、それによって、それが密封場所（７２）及び（７４）の上に巻かれた時、スリーブに発生する張力によってスリーブ（６６）が密封場所に密封固定されることを可能にする。好ましい実施形態においては、スリーブ（６６）は、管状クランプ締め部材（８０）を用いて内管（２０）の上に密封クランプ締めされる。
【００３２】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、及び、図８を特に参照すると、スリーブ（６６）が内管（２０）上に置かれた時、クランプ締め部材（８０）は、スリーブ（６６）上を摺動して、密封場所（７２）及び（７４）に対してスリーブ（６６）を密封固定するようになっている。クランプ締め部材（８０）は、通常は管状の形態を有し、従って内側円筒表面（９４）を有する円筒壁（９２）を含む。円筒壁（９２）すなわち表面（９４）の内径は、密封場所（７２）及び（７４）でのスリーブ（６６）の直径、すなわち対応する円周リブ（７６）、（７７）、（７８）、及び、（７９）の直径がスリーブ（６６）の厚みの２倍だけ増加されたものに名目上等しいか、又は、それよりも僅かに大きいことが好ましい。クランプ締め部材（８０）は、更に、表面（９４）上に配置された一対のリブ（８６）及び（８８）を含む。リブ（８６）及び（８８）は、クランプ締め部材（８０）が摺動させられてスリーブ（６６）及び内管（２０）上に適切に置かれた時、リブ（８６）及び（８８）が、それぞれ密封場所（７２）及び（７４）に配置され、特に、それぞれリブ（７６）及び（７７）、及び、（７８）及び（７９）の各対の間の空間（９６）及び（９８）にそれぞれ配置されるように、互いに長手方向に間隔が空けられる。内管リブ（７６）及び（７７）、及び、（７８）及び（７９）とクランプ締め部材リブ（８６）及び（８８）との寸法は、スリーブ（６６）が各組の対応するリブの間に挿入され、それによりスリーブ（６６）を密封場所（７２）及び（７４）において密封する時に、対応するリブの組（（８６）及び（７６）、（７７））、及び、（（８８）及び（７８）、（７９））の間でそれぞれ嵌って留まるような厳密な公差範囲内で選ばれる。リブ（７８）及び（７９）間の長手方向の間隔（９８）は、リブ（７６）及び（７７）間の長手方向の間隔（９６）よりも大きく設定され（又は、勿論その逆も可）、装置（１）が組立てられる時に、リブ（８６）及び（８８）が常に間隔（９６）及び（９８）にそれぞれ適合することを保証するようにしてもよい。これは、例えば、製造誤差に起因するリブ（８６）及び（８８）の長手方向間隔に生じ得る適度な寸法のずれを考慮するのに役立つ。クランプ締め部材（８０）は、更に、それぞれがクランプ締め部材（８０）の外側から内側への横方向の流体連通を形成するための一対の２次的入口（９３）及び（９５）を含む。２次的入口（９３）及び（９５）は、クランプ締め部材（８０）がスリーブ（６６）及び内管（２０）上に密封クランプ締めされる時、内管（２０）の入口（３４）及び（３６）に対して並列されるように大きさが決められ、円筒壁（９２）上に配置される。好ましい実施形態において、２次的入口（９３）及び（９５）は、内管（２０）の入口（３４）及び（３６）と形状及び寸法が似ていることが好ましい。
【００３３】
装置（１）は、開放端（２８）を密封閉塞するキャップ（１０）を更に含む。図１、図６（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図７、及び、図８を特に参照すると、キャップ（１０’）の第１の実施形態は、開放端（２８）に挿入されるようになっている管状プラグ部分（１１）を含み、側壁（２６）にある補完的凹部（２７）に係合するようになっている外部リブ（１３）を含んで、実質的に不浸透性の嵌って留まる装置を形成する。プラグ部分（１１）は、その第１の長手方向端部（１２）で閉塞され、その他方の長手方向端部に、プラグ部分（１１）から半径方向に延びるフランジ（１４）を含む。フランジ（１４）は、内管（２０）のフランジ（３０）の直径とほぼ等しい短軸と、短軸よりも約２０％から約４０％大きい長軸とを有する楕円形の輪郭を有することが好ましい。フランジ（１４）は、キャップ（１０’）が内管（２０）に密封するように嵌められる時に凹部（３２）に収容されるようになっている実質的に弓形の突出部（１６）を含む。弓形の突出部（１６）と、それほどではないが、内管（２０）のフランジ（３０）に対するフランジ（１４）の横断方向他端のオーバーハング（１８）とは、内管（２０）を開く必要がある時に、内管（２０）からこのキャップ（１０’）の実施形態を取り外すのを大いに容易にする。フランジ（１４）の長軸は、入口（３４）及び（３６）と一線に並ぶことが好ましい。任意選択的に、かつ好ましくは、キャップ（１０’）の外側面（１９）は、その上にエンボス加工、エッチング、印刷、又は、他の方法で付けた「＋」及び「−」と印された印し（１７）を含む。これらの印し（１７）によって、ユーザは、「−」及び「＋」の印しがそれぞれカソード及びアノードの方向であるように、装置（１）を電気溶出流動チャンバ内で正しい方向に容易に位置合わせすることができる。これは、装置（１）を電気溶出流動チャンバから一時的に取り外して同じ方向で再導入する必要がある場合に特に重要である。
【００３４】
代替的に、かつ図９（ａ）、図９（ｂ）、図１０（ａ）、及び、図１０（ｂ）を参照すると、キャップ（１０’’）の第２のかつ好ましい実施形態は、実質的に螺旋形のねじ込み動作により開放端（２８）を密封閉塞するようになっている。キャップ（１０’’）の第２の実施形態は、開放端（２８）に挿入されるようになっている管状プラグ部分（１１’’）を含み、また、側壁（２６）の補完的内部ネジ山（２７’’）と螺旋状に係合するようになっている外部ネジ山（１３’’）を含んで、実質的に不浸透性のネジ式嵌め込み装置を形成する。プラグ部分（１１’’）は、その第１の長手方向端部（１２’’）で閉塞され、その他方の長手方向端部に、プラグ部分（１１’’）から半径方向に延びるフランジ（１４’’）を含む。フランジ（１４’’）は、円形の輪郭を有することが好ましく、また、内管（２０）を開ける必要がある時に内管（２０）からのこのキャップ（１０’’）の実施形態の取り外しを容易にする指で掴むための刻み付き円筒形表面（１６’’）を含むことが好ましい。キャップ（１０’’）を時計回り又は反時計回りに選択的にねじることにより、それは、内管（２０）に対してそれぞれ密封閉塞されるか、又は、開放される。
【００３５】
キャップ（１０’）の第１の実施形態の場合と同様に、任意選択的に、かつ好ましくは、キャップ（１０’’）の第２の実施形態の外側面（１９’’）は、「＋」及び「−」と印された印し（図示しない）を含む。これらの印しは、好ましくは、キャップ（１０’’）が内管（２０）内へのその軸線方向行程の端にあって内管に対してそれ以上回転することができず、従ってこれらの印しが内管（２０）に対して通常は入口（３４）及び（３６）と円周的に整列した繰返し可能な位置にあるように、外側面の上にエンボス加工、エッチング、印刷、又は、他の方法で印されてもよい。これらの印しによって、ユーザは、「−」及び「＋」の印しがそれぞれカソード及びアノードの方向であるように、装置（１）を電気溶出流動チャンバ内で正しい方向に容易に位置合わせすることができる。これは、装置（１）を電気溶出流動チャンバから一時的に取り外して同じ方向で再導入する必要がある場合に特に重要である。
【００３６】
代替的に、それぞれ（１０’）及び（１０’’）であるキャップの第１又は第２実施形態に対して、クランプ締め部材（８０）の外面、及び／又は、内管（２０）の外面は、任意選択的に「＋」及び「−」と印された印し（図示しない）を含んでもよく、それらにはまた、外面上にエンボス加工、エッチング、印刷、又は、他の方法で印しを付けることができる。前と同様に、これらの印しによって、ユーザは、「−」及び「＋」の印しがそれぞれカソード及びアノードの方向であるように、装置（１）を電気溶出流動チャンバ内で正しい方向に容易に位置合わせすることができる。
【００３７】
任意選択的に、かつ好ましくは、本装置は、内管（２０）の第２の端部（２１）に好ましくは一体的に取り付けられた脚部材（２００）を更に含む。脚部材（２００）は、好ましい実施形態においては、軸線（１００）に対して互いに実質的に放射状に配置された通常２、３、４、又は、それ以上のいくつかの半径方向及び長手方向に延びる隣接フランジ（２１０）を有する十字形横断面プロフィールを含む。代替的には、例えば、脚部材は、円錐、円錐台、角錐、又は、普通のエッペンドルフ管の閉塞端部と実際に類似のプロフィールや膜スリーブ（６６）、２次的入口（９３）及び（９５）、又は、キャップ（１０）を妨げることなく装置（１）を目標とする任意の位置に保持すること（例えば、適切なクランプ、スタンド、又は、エッペンドルフ型スタンドにより）を可能にするような実際に他の適切なあらゆる形状としてもよい。このことは、装置（１）が電気溶出に使用され、電界に対して特定の方向に向けられる必要がある場合に特に重要である。各フランジ（２１０）は、任意選択的に、普通のエッペンドルフ管の外形と似た横断方向プロフィールを有し、一般的にエッペンドルフ管と共に使用される多くの実験室スタンド及び器具と装置（１）が互換性を持つようにしている。このようにして、脚部材（２００）は、装置（１）が開放端（２８）を最も上にしてその一端を普通のスタンドに置いて立たせることができるために、装置（１）の便利な取り扱い、特にゲル・スライスの装填／取り出しと、透析する少量の溶液の供給／除去とを可能にする。
代替的に、装置（１）は、所定位置に係合すると内管（２０）の端部壁（２４）に最も近いクランプ締め部材（８０）の端部と好ましくは一体的に取り付けられた脚部材（図示しない）を含む。クランプ締め部材（８０）に対するそのような脚部材は、内管（２０）に関して上述した脚部材（２００）に変更を加えたものと類似するであろう。
【００３８】
キャップ（１０）、内管（２０）、及び、クランプ締め部材（８０）は、それぞれ医学的に互換性を有する材料、好ましくはプラスチック材料で作ることが好ましく、また、それぞれを一体的に、任意選択的には一体成形品として製造することが好ましい。任意選択的には、キャップ（１０）、内管（２０）、及び、クランプ締め部材（８０）の各々は、好ましくは、時間の経過で劣化しない使い捨てであるが安定な材料で作られ、従って、装置（１）を有毒又は他の危険な物質の処理に使用する場合に適している。しかし、装置（１）を無毒又は他の危険のない物質に対して使用することを意図する場合は、それは、環境に優しい材料、特に装置（１）内で処理される物質が生物分解性又はリサイクル可能材料である場合には、おそらく同様に生物分解性又はリサイクル可能材料からでさえも有利に作ることができる。通常は、キャップ（１０）、内管（２０）、及び、クランプ締め部材（８０）の各々は、ポリプロピレン、ポリエチレン、又は、任意の適切な熱可塑性材料のような適切なプラスチック材料で作られる。
【００３９】
特定の用途次第では、膜スリーブ（６６）は、リンターから得られる。綿又はセルロースは、溶液に溶かされて、広げて平坦なシートにするか、又は、管の中に押し出される。シートは、次にグリセリンで処理され（孔がつぶれるのを防ぐために）、ある特定温度及び圧力で空気乾燥されて堅い膜を形成する。使用上必要な場合は、この堅い膜は、膜を柔軟にする当業技術で公知の特別の溶液で処理される。この膜は、再生セルロース、セルロースアセテート、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレン、及び、ポリフッ化ビニリデンを含む、任意の適切な天然又は合成材料から製造することができる。
セルロース膜の間隙構造は対称であり、小さな分子をどの方向にも移動させる。再生セルロース膜は、間隙構造を最適化して実験目的に対して理想的なものにする改質されたセルロースである。
【００４０】
図１１を参照すると、基部（３１０）と装置（１）を保持するための複数のスタンド（３２０）とを含むトレー（３００）上に複数の装置（１）を同時に装着することができる。スタンド（３２０）は、基部（３１０）から片持ちで支持された一対の対向する弾力的なクランプ締め部材（３２２）を含み、それが弾性的に押し開かれて装置（１）をその間に挿入させることができ、その後、装置（１）がその間に配置された時に装置（１）に対するクランプ締め力をもたらす。装置（１）は、入口（３４）及び（３６）を流動チャンバのアノード及びカソードと位置が合うように、その入口（３４）及び（３６）を矢印Ａ及びＢの方向にしてトレー（３００）に固定される。トレー（３００）は、水よりも密度が大きく、従ってトレー（３００）が流動チャンバの緩衝溶液中に浸漬されるのを容易にする「Ａｚｅｔａｌ」のような適切な任意の材料で作ることができる。任意選択的に、トレーは、矢印Ａ及びＢの方向と平行にトレー（３００）の長さに及ぶ垂直材（３４０）及び（３５０）を含む。有利な態様では、流動チャンバの水又はイオン溶液が流れ易くするために、基部（３１０）に開口（３７０）が設けられる。
【００４１】
任意選択的に、第１のトレー（３００）と実質的に類似の第２のトレー（３００’）が、任意の適切な取付け手段でトレー（３００）に取り付けられてもよい。そのような取付け手段の１つの形態は、第１のトレーの一方の垂直材（３５０）上の一組の隆起（３３０）を含み、それらは、第２のトレー（３００’）の対応する垂直材（３５０’）の対応するシート（３６０）と整列して互いに噛み合っている。
【００４２】
装置（１）は、キャップ（１０）付きで使用する場合もあれば、キャップ（１０）無しで使用する場合もある。キャップ（１０）無しで使用する場合は、装置（１）は、開放端（２８）が液面上に出るように部分的にのみ当該の液体媒体に浸され、従ってチャンバ（２２）と外部液体媒体との間の液体連通は、膜手段（６０）と入口（３４）及び（３６）とを通じてのみ行われる。このことは、装置（１）を開放端（２８）を最も上にした直立位置でスタンド、通常はエッペンドルフ管互換性スタンドに搭載することを可能にする脚部材（２００）により特に容易になる。代替的に、装置（１）には、開放端（２８）を密封するようなキャップ（１０）が装着されてもよい。そのような場合、装置（１）を当該液体媒体に完全に浸漬することができ、チャンバ（２２）と外部液体媒体との間の液体連通は、やはり膜手段（６０）と入口（３４）及び（３６）とを通じてのみ行われる。
【００４３】
一般的に、装置（１）は、２つの外部イオン交換チャンバに接続されるか、又は、交換緩衝溶液に浸漬され、内側チャンバ（２２）は、当該高分子を含むゲル・スライスに対する電気溶出又は透析を行う環境を形成する。内側チャンバ（２２）は、キャップ（１０）によって閉塞され、装置（１）は、機器を外部電源と接続することにより、電気溶出のための駆動力をもたらすために、次に外部イオン交換チャンバに浸漬される。代替的に、装置（１）は、濃度勾配によって高分子を分離する透析用交換緩衝溶液に浸漬されてもよい。
【００４４】
追加的又は代替的に、本装置は、透析処理で使用されてもよい。一例として、上述の少なくとも１つの物質は、アジ化ナトリウムを有する抗体溶液を含んでもよく、そして上述の外部流体環境が、アジ化ナトリウムを含まない適切な緩衝溶液を含むか、又は、少なくとも１つの物質は、低い又は高いｐＨの緩衝溶液を有するＤＮＡの溶液を含み、そして外部流体環境が、約７．０から約８．０の間のｐＨを有する適切な溶液を含むか、又は、少なくとも１つの物質は、約２０％のグリセロールを有するタンパク質の溶液を含み、そして外部流体環境が、グリセロールを含まない適切な緩衝溶液を含む。
【００４５】
本装置は、以下のように使用することができる。鋭利な外科用メス又はカミソリの刃を使用して、当該バンドを含有するアガロース又はアクリルアミドのスライスをゲル本体から切り取り、内側チャンバ（２２）のスパイク（２９）の場所に取り付ける。内側チャンバ（２２）は、水（例えば、約０．８ミリリットル）又は任意の目標とする緩衝溶液で充たされ、次にキャップ（１０）で閉塞される。装置（１）は、次に電気泳動タンクの６０ＴＡＥに浸漬される。次に、電流が装置（１）に通される（通常、８０ボルトで約１０〜３０分間）。この時間の間に、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質は、ゲルから内側チャンバ（２２）内の水へ電気溶出される。この処理は、紫外線ランプで都合よくモニタすることができる。電流の極性が、次に反転されて（通常、約２０秒間の持続）、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質を透析膜（６６）の壁から解放する。装置（１）は、その後電気泳動チャンバから回収され、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質が蓄積されている内側チャンバ（２２）の側面は、これらの分子を壁から取り去るために静かにピペットで吸い取られる。装置（１）は、キャップ（１０）を通して開かれ、内部の水が清浄な１．５ミリリットルのミクロヒュージ管に注意深く移され、ＤＮＡ、ＲＮＡ、又は、タンパク質が沈殿される。例えば、塩分濃度は、ナトリウムアセテート（０．３モル、ｐＨ５．２、最終濃度）、又は、アンモニウムアセテート（２．０〜２．５モル、最終濃度）を用いて調節される。次に、約０．７〜１．０容積の室温プロパノールが水に加えられて十分に混合される。試料は、次に、４℃で１５〜３０分間、約１００００〜１５０００ｘｇで直ちに遠心分離される。上澄みは、次に、ペレットを乱さないように注意深く外に注がれる。ペレットは、次に、室温７０％エタノール１ミリリットルを加えて洗われ、その後４℃で５〜１５分間、約１００００〜１５０００ｘｇで遠心分離される。上澄みは、ペレットを乱さないように注意深く外に注がれ、ペレットは、その後約５〜２０分間空気乾燥される。ＤＮＡ又はＲＮＡは、次に、適切な緩衝溶液に再溶解される。
【００４６】
透析に関しては、試料は装置（１）内に置かれ、次に装置はキャップ（１０）により閉塞される。装置（１）は、次に大容積の特別緩衝溶液に１．５〜３時間浸漬される。試料は、その後、清浄な管に移される。
以上の説明で、本発明のいくつかの特定実施形態のみが詳細に説明されたが、本発明がそれらに限定されず、本明細書で開示された本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、形態及び詳細に関する他の変形も可能であることは当業者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の好ましい実施形態の主要構成部品の分解断面全体図である。
【図２（ａ）】  図１の実施形態の内管の正面図である。
【図２（ｂ）】  図１の実施形態の内管の側面図である。
【図２（ｃ）】  図１の実施形態の内管の上面図である。
【図３】  図２（ｃ）の実施形態を線Ｃ−Ｃに沿って切り取った側断面立面図である。
【図４（ａ）】  図１の実施形態のクランプ締め部材の側面図である。
【図４（ｂ）】  図１の実施形態のクランプ締め部材の上面図である。
【図５】  図４（ｂ）の実施形態を線Ｄ−Ｄに沿って切り取った側断面立面図である。
【図６（ａ）】  図１の実施形態のキャップの側面図である。
【図６（ｂ）】  図１の実施形態のキャップの正面図である。
【図６（ｃ）】  図１の実施形態のキャップの背面図である。
【図７】  図６（ｂ）の実施形態を線Ｅ−Ｅに沿って切り取った断面立面図である。
【図８】  部分的に組立てられた図１の実施形態の側断面立面図である。
【図９（ａ）】  キャップの第２の実施形態の側面図である。
【図９（ｂ）】  キャップの第２の実施形態の正面図である。
【図１０】  図９（ａ）の実施形態を線Ｘ−Ｘに沿って切り取り、更に本実施形態のキャップを受け入れるようになっている装置の内管の対応する断面図を含む断面立面図である。
【図１１（ａ）】  本発明の好ましい実施形態による、複数の装置を支持するためのトレーアセンブリを示す全体図である。
【図１１（ｂ）】  複数の装置が搭載された図１１（ａ）のトレーアセンブリの半分を示す図である。
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図２（ｃ）】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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【図５】
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【図６（ａ）】
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【図６（ｂ）】
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【図６（ｃ）】
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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０（ａ）】
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【図１０（ｂ）】
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【図１１（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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