JP5198399B2 - 生体由来サンプル保持シートの表面処理装置、生体由来サンプル保持シートの表面処理方法、生体由来サンプル処理装置および生体由来サンプル処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、生体由来サンプルの解析技術に関するものであり、特に、生体由来サンプルを表面に保持している生体由来サンプル保持シートを表面処理する技術に関するものである。

近年、タンパク質、核酸等の生体由来サンプルを、その性質の違いにより分離して検出するための様々な手法や装置が開発されている。

分離手法としては、ゲル電気泳動、キャピラリー電気泳動、液体クロマトグラフィー等が知られているが、中でも、その操作の簡易さおよび分離能の高さから、ゲル電気泳動が広く利用されている。特に、タンパク質を分離解析するためのゲル電気泳動としては、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）を用いたＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動が広く利用されている。

また、分離したサンプルを解析する手法として、例えば、ウエスタンブロッティング法がある。ウエスタンブロッティング法は、特に、ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動により分離したタンパク質を同定する手法として有用である。ウエスタンブロッティング法では、ゲル中において分離されたタンパク質を転写膜に吸着させて固定し、抗体を用いた抗原抗体反応によって、当該転写膜上に固定されたタンパク質を同定する。

ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動およびウエスタンブロッティング法は、試料中の生体由来サンプル（例えば、タンパク質）を解析する手法として、再現性および最小検出感度の観点で非常に優れているため、生化学的分野で広く利用されている。ＳＤＳ−ポリアクリルアミドゲル電気泳動およびウエスタンブロッティング法は、例えば、以下のような工程を順次進めることによって実施される。

（１）ＳＤＳ−ポリアクリルアミド電気泳動（所要時間、約１時間）
直流電源装置を利用し、タンパク質（生体由来サンプル）が、分子ふるい効果をもつポリアクリルアミド内を移動する過程において、生体由来サンプル中のタンパク質を分離する。

（２）転写膜への転写（所要時間、約１時間）
直流電源装置を利用し、ゲル中のタンパク質を転写膜へ転写する。一般的に、転写膜としては、生体由来サンプルが結合し易く、疎水性の高いニトロセルロース膜、ＰＶＤＦ膜等が用いられる。

（３）ブロッキングおよび洗浄（所要時間、約１時間３０分）
振とう器を利用し、ブロッキング剤を転写膜表面に被膜する。続いて、洗浄液を用いて過剰なブロッキング剤を除去する。

（４）抗原抗体反応（所要時間、約２時間〜終夜）
恒温槽を利用し、温度制御しながら転写膜表面のタンパク質と抗体とを結合させる。

（５）検出（所要時間、数分〜数十分）
一般的に、光学的測定または蛍光検出によって転写膜の膜表面状態を読み取る。

なお、ウエスタンブロッティングでは目的タンパク質を高いシグナルノイズ比（Ｓ／Ｎ比）で検出することが求められている。ノイズは、通常、抗体が転写膜表面に非特異的に結合することにより生じるバックグラウンドに起因する。バックグラウンドを低下させるためには、上記（３）ブロッキングおよび洗浄の工程を適切に行うことが必要となる。

ブロッキング工程では、タンパク質からなるブロッキング剤（アルブミン、カゼイン等）または高分子素材のポリマーを溶解した緩衝液（フォスフェートバッファー、トリスバッファー等）に転写膜を浸し、振とう器によって振とうさせ、転写膜表面にブロッキング剤を被膜させる。ブロッキング工程の終了後、洗浄工程において、界面活性剤（ｔｗｅｅｎ等）を溶解した緩衝液（フォスフェートバッファー、トリスバッファー等）によって、転写膜を浸し、振とうすることによって過剰量に被膜したブロッキング剤を除去する。

このように、上記（３）ブロッキングおよび洗浄工程において、転写膜に予めブロッキング剤を適量被膜することによって、上記（４）抗原抗体反応工程において、抗体が転写膜表面に非特異的に結合するのを防止し、バックグラウンドを低減することができる。

このような実験作業に関連し、特許文献１には、電気泳動から転写までの一連の工程を全自動的に行う技術が開示されている。また、特許文献２には、多孔質担体上における抗原抗体反応を高速で行う方法および装置が開示されている。特許文献２に記載の技術では、転写膜を流動制御装置にセットし、転写膜へ溶液（ブロッキング剤、抗体溶液）の送液、散布、送液停止を交互に繰り返すことによって、膜表面における反応を促進し、反応時間の短縮化を実現している。

特開２００７−２９２６１６号公報（平成１９年１１月８日公開） 特開２００８−８９５３２号公報（平成２０年４月１７日公開）

しかし、生体由来サンプルが転写された被転写体（例えば、転写膜）の表面処理（例えば、ブロッキング、洗浄等）を、自動的に行う技術は報告されていない。

特許文献１には、電気泳動から転写までの一連の工程を全自動的に行う技術が開示されているが、その後、生体由来サンプルが転写された被転写体の表面処理を自動的に行う技術については記載されていない。

特許文献２には、ブロッキングおよび抗原抗体反応について、通常６時間必要である所要時間を約３０分に短縮することのできる技術が開示されているが、処理の自動化が不十分である。すなわち、特許文献２に記載の装置では、転写膜を装置にセットする操作が煩雑である。特許文献２の実施の形態の記載によれば、タンパク質等の生体由来サンプルが転写された転写膜を、シリコンゴム性多孔質カバーと綱目状支持体とで挟んだ上で、装置に設置しなければならず、操作が煩雑である。さらに、特許文献２に記載の技術では、作業者が、ゲル、転写膜等のやわらかく取り扱いが難しい素材を手作業で扱い、工程を進める必要がある。解析結果の再現性向上の観点から、作業工程はなるべく手作業を排除し、自動化して、所要時間および所要条件を一定にすることが好ましい。

このように、従来技術を用いた場合、ブロッキング、洗浄等の転写膜の表面処理は、上述したように手作業による煩雑な操作を必要とする。そのため、生体由来サンプルが転写された被転写体の表面処理を自動的に行うための技術が求められている。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、生体由来サンプルが転写された被転写体の表面処理を自動的に行うための技術を提供することを主たる目的とする。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、上記課題を解決するために、生体由来サンプルを表面に保持している生体由来サンプル保持シートをシート送り経路に沿って送るシート送り手段と、該シート送り経路上において該生体由来サンプル保持シートの表面に液体試薬を供給する試薬供給手段とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、生体由来サンプル（タンパク質等）を表面に保持している生体由来サンプル保持シートは、シート送り経路に沿って送られている途中に、試薬供給手段によって、表面に液体試薬（ブロッキング液、洗浄液、抗体溶液等）が供給される。これにより、生体由来サンプル保持シートの表面処理を、煩雑な手作業なしに、自動的に行うことができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、上記試薬供給手段を複数備えており、該各試薬供給手段は、上記シート送り経路上の互いに異なる位置において、上記生体由来サンプル保持シートに液体試薬を供給することが好ましい。

上記の構成によれば、シート送り経路上の互いに異なる位置に複数の試薬供給手段が設けられているので、シート送り手段を用いて、生体由来サンプル保持シートをシート送り経路に沿って送ることにより、生体由来サンプル保持シートの表面に同一または異なる液体試薬を順次供給することができる。これにより、生体由来サンプル保持シートに対して、複数種類の表面処理（例えば、ブロッキング液、洗浄液および抗体溶液からなるウエスタンブロッティングを構成する表面処理等）を、自動的に行うことができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記試薬供給手段は、上記液体試薬を含浸している試薬保持材と、吸水材とを備えており、該試薬保持材および該吸水材は、上記生体由来サンプル保持シートを両面から挟むように配置されているものであってもよい。上記試薬供給手段は、上記試薬保持材が含浸している上記液体試薬を、毛管現象によって上記生体由来サンプル保持シートに浸透させることが好ましい。

上記の構成によれば、シート送り経路に沿って送られる生体由来サンプル保持シートは、試薬保持材と吸水材とによって両面から挟まれる。ここで、試薬保持材は、液体試薬を含浸しているため、毛管現象により、当該液体試薬が、生体由来サンプル保持シートに浸透して、最終的に吸水材に吸収される。これにより、生体由来サンプル保持シートの表面に上記液体試薬を供給することができる。このように、毛管現象を利用することにより、簡易な装置構成で、自動的に生体由来サンプル保持シートの表面処理を行うことができる。

上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記液体試薬は、調製用試薬および溶媒が混合されてなるものであり、上記試薬供給手段は、上記試薬保持材および該調製用試薬を格納し、該溶媒を注入するための注水孔が設けられている格納部を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記格納部に上記溶媒を注入することにより、当該格納部内において、当該溶媒と調製用試薬とから上記液体試薬が調製され、試薬保持材に容易に液体試薬を含浸させることができる。

上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記生体由来サンプル保持シートの何れの面側にも、少なくとも一つの上記試薬保持材が配置されているものであってもよい。

上記の構成によれば、上記生体由来サンプル保持シートに対して、両面側から液体試薬を供給することができる。これにより、例えば、液体試薬として洗浄液を用いて生体由来サンプル保持シートの洗浄をする場合に好ましい結果を得ることができる。

上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、複数の上記試薬供給手段において上記吸水材を共有していてもよい。

上記の構成によれば、複数の試薬保持材と対になって生体由来サンプル保持シートを挟むための吸水材を共有することができる。すなわち、液体試薬毎に試薬保持材は別個用意する必要があるが、吸水材は共有させることができる。これにより、装置構成をコンパクトにすることができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、上記シート送り経路上において上記生体由来サンプル保持シートを乾燥させる乾燥手段をさらに備えており、該乾燥手段は、該生体由来サンプル保持シートの少なくとも一面に接するように配置された給水材を備えていてもよい。

上記の構成によれば、生体由来サンプル保持シートを乾燥させることができるため、余分な液体試薬を除去して、更なる表面処理、または、例えば光学的な測定を用いた解析を好適に行うことができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、上記シート送り経路上において、上記生体由来サンプル保持シートの表面を光学的に測定する検出器をさらに備えていてもよい。

上記の構成によれば、上記検出器が、表面処理がなされた生体由来サンプル保持シートの表面を光学的に測定するため、当該生体由来サンプル保持シートが保持する生体由来サンプルを好適に解析することができる。なお、光学的に測定するとは、上記生体由来サンプルの色または蛍光を検出することを含む。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記生体由来サンプル保持シートは、上記生体由来サンプルを保持している面上に、液体を透過させる保護膜が配置されていてもよい。

上記の構成によれば、上記生体由来サンプルを保持している面上に、液体を透過させる保護膜が配置されていることにより、上記生体由来サンプルを保持している面に液体試薬が供給されることを妨げずに、生体由来サンプル保持シートから生体由来サンプルが剥離することを防ぐことができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記生体由来サンプル保持シートは、上記生体由来サンプルを保持していない部分に設けられた、液体を透過させない断水領域を備えていることが好ましい。

上記の構成によれば、上記生体由来サンプルを保持していない部分に、液体を透過させない断水領域が設けられている。断水領域には液体試薬が浸透しないため、液体試薬が生体由来サンプルを保持していない部分に浸透して無駄になることを抑制することができる。

上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記生体由来サンプル保持シートは、上記生体由来サンプルを保持している生体由来サンプル保持領域を複数備えており、該生体由来サンプル保持領域同士は、上記断水領域によって隔てられていてもよい。

上記の構成によれば、生体由来サンプル保持シートが、複数の領域に分割されており、それぞれの領域に異なる生体由来サンプルを保持させることができる。これにより、複数種類の生体由来サンプルを連続して解析するために上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置を用いることができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置では、上記液体試薬は、抗体溶液、ブロッキング液、洗浄液、化学ルミネセンス基質溶液、反応停止液、染色液、蛍光標識液、固定液、転写膜の保存液、放射性同位体溶液、核酸プローブ溶液および生体認識物質溶液からなる群より選ばれる試薬であってもよい。

上記の構成によれば、上記生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、生体由来サンプル保持シートのウエスタンブロッティング処理、染色処理、蛍光標識処理、タンパク質固定処理、転写膜の保存処理または生体由来サンプルの検出処理をそれぞれ首尾よく行うことができる。

本発明に係る生体由来サンプル処理装置は、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置を備えた生体由来サンプル処理装置であって、上記シート送り手段は、生体由来サンプルを吸着する生体由来サンプル吸着シートを送るものであり、生体由来サンプルを分離し、分離した該生体由来サンプルを、上記シート送り経路上において該生体由来サンプル吸着シートの表面に吸着させて、該生体由来サンプル吸着シートを生体由来サンプル保持シートとするサンプル分離吸着器具をさらに備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、上記サンプル分離吸着器具によって、生体由来サンプルを分離して、生体由来サンプル吸着シートに吸着させ、当該シートに対して表面処理を自動的に行うことができるので、生体由来サンプルの分離、転写および表面処理の全工程を自動的に行うことができる。

本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理方法は、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置が生体由来サンプル保持シートを表面処理する方法であって、上記シート送り手段が、上記生体由来サンプルを表面に保持している上記生体由来サンプル保持シートを上記シート送り経路に沿って送るシート送り工程と、上記試薬供給手段が、該シート送り経路上において該生体由来サンプル保持シートの表面に上記液体試薬を供給する試薬供給工程とを包含していることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置と同等の効果を奏することができる。

本発明に係る生体由来サンプル処理方法は、本発明に係る生体由来サンプル処理装置が生体由来サンプルを処理する方法であって、上記シート送り手段が、該生体由来サンプルを吸着する生体由来サンプル吸着シートを上記シート送り経路に沿って送るシート送り工程と、上記サンプル分離吸着器具が、該生体由来サンプルを分離し、分離した該生体由来サンプルを、該シート送り経路上において該生体由来サンプル吸着シートの表面に吸着させるサンプル分離吸着工程と、上記試薬供給手段が、該シート送り経路上において、分離した該生体由来サンプルを吸着している該生体由来サンプル吸着シートの表面に上記液体試薬を供給する試薬供給工程とを包含していることを特徴としている。

上記の構成によれば、本発明に係る生体由来サンプル処理装置と同等の効果を奏することができる。

本発明によれば、生体由来サンプルを保持している生体由来サンプル保持シートの表面に液体試薬を好適に供給することができるので、生体由来サンプルが転写された被転写体の表面処理を、煩雑な手作業なしに、自動的に行うことができる。

本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る表面処理器具の構造を説明する分解斜視図である。 本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る処理装置の動作を説明する模式図であり、（ａ）は、表面処理前の状態を示し、（ｂ）は、表面処理時の状態を示し、（ｃ）は、表面処理後の状態を示す。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る処理装置の動作を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（第３実施形態）に係る処理装置の概略構成および動作を説明する模式図である。 本発明の一実施形態（第４実施形態）に係る処理装置および生体由来サンプル保持シートの概略構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態（第５実施形態）に係る処理装置の動作および生体由来サンプル保持シートの概略構成を説明する模式図であり、（ａ）は、表面処理前の状態を示し、（ｂ）は、表面処理中の状態を示す。 本発明の一実施形態（第６実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態（第６実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態（第７実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態（第８実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す断面図である。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の一実施形態（第１実施形態）に係る処理装置（生体由来サンプル保持シートの表面処理装置）１００の構成を示す模式図である。処理装置１００は、生体由来サンプル保持シート１０の表面に液体試薬を供給する表面処理器具（試薬供給手段）１２０と、生体由来サンプル保持シート１０をシート送り経路に沿って送るシート送り部（シート送り手段）１４０とを備えている。処理装置１００は、生体由来サンプルを表面に保持している生体由来サンプル保持シート１０の表面処理を実施する。

処理装置１００の各部材の寸法は、処理対象の生体由来サンプル保持シート１０の寸法に合わせて適宜設定すればよい。以下では、例示のために、幅６ｃｍの生体由来サンプル保持シート１０を用いた場合の一例について言及するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（生体由来サンプル保持シート）
生体由来サンプルは、供給源としての生物材料（例えば、個体、体液、細胞株、組織培養物若しくは組織切片）から得られる任意の調製物であり、例えば、該生物材料から抽出されたタンパク質サンプル、ゲノムＤＮＡサンプルおよび／または総ＲＮＡサンプルであり得る。生体由来サンプルは、当該分野において周知の技術（例えば、電気泳動）によって、成分毎に分離されていてもよい。

生体由来サンプル保持シート１０は、その表面に生体由来サンプルを保持し得るものであればよく、例えば、化学的、電気的、物理的またはその他の特性、特に極性、疎水性またはポアサイズ等により、生体由来サンプルを吸着保持するものが好ましい。また、本明細書において、「シート」とは、薄膜状の物体を指し、形状は特に限定されないが、後述するように、巻き取り機構等の簡易な機構によりシート送りが可能なため、生体由来サンプル保持シート１０は、長手方向が短手方向に比べて長い帯状の形状を有するシートであることが好ましい。なお、生体由来サンプル保持シート１０は、一体形成されていてもよく、複数の部材から構成されていてもよい。

このような生体由来サンプル保持シート１０としては、一般的に生体由来サンプルを転写するための転写膜を用いればよく、例えば、ニトロセルロース膜、セルロース混合エステル膜、セルロースアセテート膜、ポリフッ化ビニリデン膜、ナイロン（登録商標）膜、ポリオレフィン膜等を用いることができる。

生体由来サンプルを保持させる方法としては、特に限定されず、当該分野において周知慣用の技術、例えば、上述したような転写技術を用いてもよいし、特許文献２に記載の方法を用いてもよい。また、ベーキング、ＵＶクロスリンク等の処理を行い、生体由来サンプル保持シート１０に生体由来サンプルを固定してもよい。

一実施形態において、生体由来サンプル保持シート１０は、生体由来サンプルを保持するための領域（サンプル保持領域）を透水性の領域とし、生体由来サンプルを保持しない領域に、非透水性の領域（断水領域）を設けている。これにより、生体由来サンプル保持シート１０の表面に液体試薬を供給した際、生体由来サンプルを保持するための領域にのみ、液体試薬を浸透させることができるので、液体試薬の無駄を抑えることができる。

このような生体由来サンプル保持シート１０としては、例えば、生体由来サンプルを保持するための領域を構成する転写膜１４と、非透水性の領域を構成する断水膜１２とが連結されてなるものを用いることができる。転写膜１４としては、上述したような、生体由来サンプルを転写するための転写膜等を用いることができる。断水膜１２としては、液体を透過させない性質の膜、例えば、ビニール膜、ナイロン（登録商標）膜、非透水性の樹脂素材からなる膜等を用いることができる。断水膜１２と転写膜１４との連結は、例えば、粘着テープ、接着剤等を用いて接着すればよい。

転写膜１４の寸法としては、例えば、縦横６ｃｍの一般的に利用される転写膜を用いることができる。

（表面処理器具）
表面処理器具１２０は、生体由来サンプル保持シート１０を通過させるためのスリット１２２を備えている。言い換えれば、上記シート送り経路は、スリット１２２内を通過する。

図２は、表面処理器具１２０の構造を説明する分解斜視図である。図２に示すように、表面処理器具１２０は、試薬保持材１３０と、吸水材１３２と、試薬保持材１３０を格納する試薬保持材格納部１２６と、吸水材１３２を格納する吸水材格納部１２８とを備えている。試薬保持材格納部１２６および吸水材格納部１２８は、組み合わせたときに、スリット１２２を形成する。また、試薬保持材格納部１２６には、試薬保持材格納部１２６内に液体を注入するための注水孔１２４が設けられている。試薬保持材１３０および吸水材１３２は、スリット１２２を通過した生体由来サンプル保持シート１０を両面から挟むように配置されている。

試薬保持材１３０は、生体由来サンプル保持シート１０の表面に供給すべき液体試薬を含浸する部材である。試薬保持材１３０としては、液体試薬を保持し得るものであればよく、例えば、弾力性を有し、水分を保持するようなスポンジ体、布、紙のような繊維素材、吸水性ポリマー、ゲル、ゾル等を用いることができる。

また、生体由来サンプルがタンパク質を含むものである場合に、試薬保持材１３０に当該生体由来サンプルが移らないように、試薬保持材１３０としては、タンパク質の吸着性が低い素材を用いることが好ましい。ここで、タンパク質は疎水性素材に吸着し易く、親水性素材には吸着し難い性質を有することから、試薬保持材１３０としては、親水性の物質を用いることが好ましい。

また、形状としては、例えば、ロール状、ブロック状等を用いることができる。一実施形態において、このような試薬保持材１３０としては、手軽に作成でき利用することができることから、ポリビニルアルコール製シートをロール状に丸めたものを用いることができる。

生体由来サンプル保持シート１０として幅６ｃｍのものを用いる場合、上記ポリビニルアルコール製シートの寸法としては、例えば、厚さ２ｍｍ、横幅６ｃｍ、縦幅８ｃｍのものを用いることができる。

試薬保持材１３０に保持させる液体試薬は、生体由来サンプルの解析作業のための試薬であれば特に限定されず、ウエスタンブロッティングに必要な試薬のほか、染色液、蛍光標識液、タンパク質固定液、転写膜の保存液（保護剤）等を用いることも可能である。すなわち、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置は、ウエスタンブロッティング、染色、蛍光標識、タンパク質固定、転写膜の保存等の様々な表面処理のために用いることができる。

ウエスタンブロッティングに必要な試薬としては、抗体溶液、ブロッキング液、洗浄液、化学ルミネセンス基質溶液、反応停止液等が挙げられる。

抗体溶液は、当該特定のタンパク質と特異的に結合して、特定のタンパク質を検出するための試薬である。抗体溶液としては、例えば、モノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、人工抗体、自己抗体、またはそれらの抗体を混合したもの等をバッファーによって調整した液を用いることができる。

ブロッキング液は、生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）の表面をブロッキング処理して、抗体の非特異的結合を防止するための試薬である。ブロッキング液としては、例えば、ウシ血清アルブミン、カゼイン等のタンパク由来ブロッキング剤、ゼラチン、ポリマー由来のブロッキング剤、またはそれらのブロッキング剤を混合したもの等を用いることができる。

洗浄液は、生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）に過剰に付着した試薬を除去するための試薬である。洗浄液としては、例えば、バッファーによって希釈された界面活性剤（例えば、ｔｗｅｅｎ２０）をフォスフェートバッファーによって希釈した溶液）を用いることができる。

化学ルミネセンス基質は、抗体に結合した酵素との化学反応を介して、基質を呈色させるための試薬である。化学ルミネセンス基質としては、例えば、標識された酵素がペルオキシダーゼの場合、テトラメチルベンジジンを用いることができる。この場合、化学反応の結果、反応前には透明であった溶液が青色に変化する。

反応停止液は、化学ルミネセンス基質の化学変化をストップさせるための試薬である。反応停止液としては、例えば、ペルオキシダーゼによるテトラメチルベンジジンの呈色を停止するための塩酸等が挙げられる。

可視染色、蛍光染色に必要な試薬としては、タンパク質可視染色液、タンパク質蛍光標識等が挙げられる。

タンパク質可視染色液は、シート上のタンパク質を染色するための試薬（染色液）である。タンパク質可視染色液としては、例えば、クーマシーブルー染色液を用いることができる。クーマシーブルー染色液は、全タンパク質を青色に呈色させることができるため、肉眼による観察、光学機器による検出等が可能になる。

タンパク質蛍光標識は、タンパク質の高感度な検出のための試薬（染色液）であり、通常蛍光検出器によって測定される。タンパク質蛍光標識としては、例えば、ディープパープル（登録商標、ジーイーヘルスケア社）等を用いることができる。

その他、生体由来サンプルの放射性同位体検出のための試薬として、³²Ｐにより放射標識したリン酸等の放射性同位体（ラジオアイソトープ）溶液を用いることができる。

また、生体由来サンプル保持シート１０に保持されている特定配列のＤＮＡまたはＲＮＡと相補的に結合させ、サザンブロッティング法またはノザンブロッティング法に基づく処理を行い、特定配列の核酸を検出するための試薬として、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＤＮＡアプタマー、人工ペプチド等の核酸プローブを用いることができる。

また、その他の生体認識物質として、上記の他、生体由来サンプル保持シート１０に保持されている生体由来サンプルに結合して検出するための、抗原、リガンド、レセプター、ビオチン、アビジン等の物質を用いることができる。

また、生体由来サンプル保持シート１０に保持された生体由来サンプルを生体由来サンプル保持シート１０へ固定化し、染色に適した状態にするための試薬である固定液として、メタノールと酢酸の混合液等を用いることができる。

また、生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）の保存性を高めるための試薬である保存液として、メタノール、エタノール等を用いることができる。

試薬保持材１３０に上記液体試薬を保持させる方法は、特に限定されないが、使用前に、注水孔１２４から液体試薬を注入して試薬保持材１３０に当該液体試薬を含浸させる方法、試薬保持材１３０を試薬保持材格納部１２６に格納する前に予め当該液体試薬を含浸させておく方法等がある。

また、一実施形態において、上記液体試薬が、溶媒（例えば、水）と、調製用試薬（例えば、粉末状の試薬）とを混合することによって得られる場合、当該調製用試薬を試薬保持材格納部１２６に格納しておき、使用前に注水孔１２４から当該溶媒を加えることによって、試薬保持材格納部１２６内で当該液体試薬を調製して、そのまま試薬保持材１３０に含浸させる方法を用いてもよい。このとき、調製用試薬として、上記液体試薬を乾燥させたものを用いる場合、例えば、以下のような手順により上記方法を実施することができる。なお、調製用試薬とは、上記溶媒と混合されることにより上記液体試薬を調製するための試薬である。

すなわち、上記液体試薬として、ブロッキング剤であるウシ血清アルブミンを利用する場合、一実施形態において、横幅が６ｃｍに、縦８ｃｍのポリビニルアルコール製シートに１０％ウシ血清アルブミンを０．５ｍｌ吸水させ、乾燥させる。これにより、試薬保持材格納部１２６に格納される試薬保持材１３０に、乾燥されたウシ血清アルブミン（調製用試薬）を保持させることができる。乾燥後、上記ポリビニルアルコール製シートをロール状に丸め試薬保持材格納部１２６に収納する。そして、使用する際に、試薬保持材格納部１２６の注水孔１２４から５ｍｌの純水を加えることによって、試薬保持材格納部１２６内で１％ウシ血清アルブミン溶液（上記液体試薬）が５ｍｌ調整され、ポリビニルアルコール製シート（試薬保持材１３０）に含浸される。

このように、予め、液体試薬または当該液体試薬を調製するための調製用試薬を試薬保持材格納部１２６に格納しておくことによって、表面処理の直前に、液体試薬の濃度調整をする手間が省くことができる。特許文献２に記載の技術のように、工程毎に、用いる試薬を調製する必要はない。例えば、試薬保持材格納部１２６内に適量の粉末試薬を準備しておき、実験直前に、例えば、適量の純水を入れるだけで、表面処理器具１２０内で処理に適した濃度の溶液を準備することができる。このように、本発明を用いれば、簡易な準備をするだけで、作業工程を全自動で進めることができる。

例えば、特許文献２に記載の技術では、工程を進めるごとに試薬を濃度調整し、試薬の入ったボトルを装置にセットしなければならない点において、自動化が不十分である。すなわち、作業者は事前に、濃度調整した試薬を準備しなければならない。本実施形態によれば、このような問題も解決することができる。

吸水材１３２は、物理的に吸水することができる物質であればよく、綿（コットン）、布等の繊維素材、スポンジまたは化学的に吸水することができる高分子ポリマーを用いることができる。一実施形態において、手軽に作製でき利用することができることから、吸水材１３２として、シート状のコットンを丸めたものを用いることができる。吸水材１３２の横幅は試薬保持材１３０と同じサイズになるよう設計されることが好ましい。例えば、試薬保持材１３０の横幅を６ｃｍ、断面の直径を１ｃｍとするとき、吸水材１３２も同じく６ｃｍの横幅になるように設計することが好ましい。

試薬保持材格納部１２６および吸水材格納部１２８の材料としては、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル等の樹脂素材、ガラス、金属素材等を用いることができ、特に、加工の容易な樹脂素材を好ましく用いることができる。また、日光等の光により試薬が変性することを防止するため、遮光されていることが好ましい。

試薬保持材格納部１２６および吸水材格納部１２８の寸法としては、その内径が、収納すべき試薬保持材１３０および吸水材１３２と同じになるように設計することが好ましい。例えば、試薬保持材１３０または吸水材１３２として横幅６ｃｍ、直径１ｃｍのものを利用する場合、試薬保持材格納部１２６または吸水材格納部１２８を、内径が横幅６ｃｍ、直径１ｃｍに設計すればよい。

本発明を実施する際は、試薬保持材１３０を試薬保持材格納部１２６に格納し、吸水材１３２を吸水材格納部１２８に格納し、試薬保持材格納部１２６と吸水材格納部１２８とを張り合わせる。試薬保持材格納部１２６と吸水材格納部１２８とを張り合わせる方法は、試薬保持材格納部１２６と吸水材格納部１２８と張り合わせ面（対向面）を接着剤、接着テープ等を用いて接着させればよい。このような表面処理器具１２０は、ウエスタンブロッティングにおいて一般的に用いられる試薬とは異なり、実験毎に試薬を計量し準備をする必要がなく、作り置きをすることができるため、実験毎にストックされた表面処理器具１２０を即時に用いることができる。

そして、図１に示すように、生体由来サンプル保持シート１０を、表面処理器具１２０のスリット１２２を貫通させる。このとき、生体由来サンプル保持シート１０は、表面処理器具１２０内において、試薬保持材１３０と吸水材１３２とに挟まれた状態である。この状態で、生体由来サンプル保持シート１０の上流（シート送り方向側）を図示しないシート送り部１４０に連結する。一実施形態において、シート送り部１４０は、機械的に生体由来サンプル保持シート１０を上方に引き上げる引き上げ装置である。引き上げのスタート、ストップ、引き上げ速度等はシート送り部１４０を制御する制御部（図示せず）が備えるプログラムによって制御される。

図３は上記表面処理の各過程における表面処理器具１２０内部の挙動を説明する概略断面図である。（ａ）は、処理前、すなわち、シート送り部１４０を作動させる前の表面処理器具１２０内部の状態を示している。（ｂ）は、処理中、すなわち、シート送り部１４０を作動させ、生体由来サンプル保持シート１０の表面処理を実施中の表面処理器具１２０内部の状態を示している。（ｃ）は、処理後、すなわち、生体由来サンプル保持シート１０の表面処理が終了し、シート送り部１４０が停止されたときの、表面処理器具１２０内部の状態を示している。

図３（ａ）に示すように、表面処理前では、表面処理器具１２０内に生体由来サンプル保持シート１０の断水膜１２部分が入っている。表面処理器具１２０内において、断水膜１２は、試薬保持材１３０と吸水材１３２とによって挟まれ、両面から押し付けられている。しかし、断水膜１２は、水分を通さないため、試薬保持材１３０に保持される液体試薬は、吸水材１３２へと移ることはない。

続いて、シート送り部１４０が、生体由来サンプル保持シート１０の引き上げを開始する（図３中における実線矢印方向）。引き上げ速度は、例えば、毎秒１２μｍの一定の速度とすることができるが、特に限定されず、転写膜１４の寸法、目的とする表面処理方法によって適宜変更することができる。生体由来サンプル保持シート１０の搬送が進むと、表面処理器具１２０内に転写膜１４が入ってゆき、図３（ｂ）に示す表面処理中の状態になる。

表面処理中では、図３（ｂ）に示すように、転写膜１４が、試薬保持材１３０と吸水材１３２とによって挟まれ、両面から押し付けられるようになる。転写膜１４は、試薬保持材１３０と吸水材１３２とに接していることが好ましい。転写膜１４は、水分を浸透させるため、試薬保持材１３０が保持している上記液体試薬が、毛管現象によって、転写膜１４に浸透し、最終的には吸水材１３２まで送液される。図３（ｂ）では、液体試薬の送液方向を破線の矢印で示す。この送液によって、転写膜１４の表面に液体試薬が供給される。

例えば、上記液体試薬がブロッキング剤である場合には、転写膜１４の表面にブロッキング剤が被膜されることになる。なお、被膜とは、ミクロ的には転写膜１４にブロッキング剤であるウシ血清アルブミンタンパクが物理吸着されることであり、上述した送液によって積極的にウシ血清アルブミン分子と転写膜１４の表面とが接触する頻度を高めることによって、効率的に上記被膜を実施することができる。

本発明の新規な点の一つは、シート送り部１４０による生体由来サンプル保持シート１０の引き上げの動力のみにより、試薬保持材１３０から吸水材１３２への液体試薬の毛管現象を利用して、自動的に転写膜１４の表面への該液体試薬の供給（液体試薬による被膜）が行われる点である。生体由来サンプル保持シート１０を引き上げるだけ、という簡易な動作によって、上記被膜は均一に行われる。更に、上記液体試薬が転写膜１４を一定方向に貫通しながら送液されることにより、短時間で被膜することができる。

また、転写膜１４の上流に断水膜１２を設けることによって、転写膜１４への表面処理の直前まで試薬保持材１３０から吸水材１３２へ液体試薬が送液されることを防ぎ、液体試薬の供給（被膜）に利用する試薬の量を最小限に制御することができる。

このように、処理装置１００では、転写膜１４の片面から反対面への送液を、吸水材１３２を用い、毛管現象を利用して行うため、送液のためのポンプ、ポンプ制御装置、ノズル、排水チューブ等を必要とせず、部品点数を少なくすることができる。

例えば、特許文献２に記載の技術では、上記送液のための動力（ポンプ）と送液のオン／オフを制御する機構が必要である。特に、生化学反応溶液を送液する機構には、厳格なメンテナンスが必要である。例えば、ウエスタンブロッティングに必要な緩衝液は無機塩を含み、送液を続けると次第に流路内面に塩析し、安定した送液を妨げる。塩析を防ぎ、安定した送液を確保するためには、十分な洗浄をこまめに行うことが必要となる。また、同一の流路に異なる試薬を送液する場合、コンタミネーションが生じ、再現性が低下する。更に、ウエスタンブロッティングで利用するタンパク質である抗体は、物理吸着によって流路に吸着し易く、取り扱いが困難な試薬である。これに対し、本発明によれば、流路系の機構を中心とするものではないため、メンテナンスが容易である。

続いて、転写膜１４に対する表面処理（被膜）が終わり、転写膜１４の下流に連結される断水膜１２が表面処理器具１２０の中に入ると、試薬保持材１３０から吸水材１３２への液体試薬の送液は停止する。シート送り部１４０が、引き上げ速度を毎秒１２μｍとした場合、６ｃｍの転写膜１４が、長さ１ｃｍの表面処理器具１２０を通過するために必要となる時間は９７分であり、同時間により転写膜１４の一面を表面処理することができる。なお、転写膜１４の下流に断水膜１２を設けることによって、転写膜１４への液体試薬の供給（被膜）が終了すると直ちに、液体試薬の送液を停止することができるので、試薬の使用量を節約することができる。

転写膜１４に液体試薬を均一に被膜するためには、転写膜１４が表面処理器具１２０を通過する間、毛管現象による試薬保持材１３０から吸水材１３２への液体試薬の送液を、一定の速度で進めることが好ましい。送液速度は、主として液体試薬（試薬溶液）の容量、液体試薬の粘性、吸水材１３２の容量、吸水材１３２の素材、試薬保持材１３０と吸水材１３２との接触面積によって設定することができる。

なお、仮に、図３（ｂ）に示す上記表面処理の過程において、送水速度が大き過ぎ、試薬が試薬保持材１３０から急速に枯渇し、転写膜１４の上流部と下流部とで被膜が均一にされない場合には、試薬保持材１３０に保持させる試薬溶液の容量を増加させることや、グリセリン等の表面への影響が少ない試薬を上記液体試薬に添加して、当該液体試薬の粘性を高めること、吸水材１３２の容量を小さくすること、吸水材１３２の素材を吸水力の小さなものへ変更すること、毛管現象の送液速度を遅くすること、試薬保持材１３０と吸水材１３２との接触面積を小さくすること等によって、毛管現象で送液される速度を任意に遅くすることにより、上流部と下流部とにおける被膜を均一化することができる。また、逆に、毛管現象による送液速度を大きくすることによって、表面処理にかかる処理時間を短縮することも可能である。すなわち、本実施形態に係る処理装置１００では、上述した各種パラメータを適宜変更することによって、転写膜１４への処理条件を任意に調整することができる。

〔第２実施形態〕
本発明に係る処理装置では、表面処理器具の数は一つに限定されるものではなく、複数個の表面処理器具を備えていてもよい。これによって、転写膜に複種類の表面処理を順次、自動的に施すことができる。すなわち、例えば、電気泳動により分離されたサンプルが転写された転写膜に対して、ブロッキング、洗浄工程等を順次自動的に進めることができる。

図４は、本発明の一実施形態（第２実施形態）に係る処理装置１０１の概略構成を示す模式図である。図４に示すように、処理装置１０１は、４個の表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄを備えており、生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）に対して、順次表面処理を行う。なお、他の実施形態と同一の部材には同一の部材番号を付し、その説明は省略する。

表面処理器具１２０ａ内の試薬保持材１３０ａには、ブロッキング剤が保持されている。表面処理器具１２０ｂ内の試薬保持材１３０ｂには、洗浄剤が保持されている。洗浄剤とは、転写膜に過剰に被膜されたブロッキング剤を除去するための液体試薬であり、例えば、界面活性剤を用いることができる。界面活性剤としては、例えば、純水に溶解した０．０５％のＴｗｅｅｎ−２０を用いることができる。また、表面処理器具１２０ｃ内の試薬保持材１３０ｃには、試薬保持材１３０ｂと同様の洗浄剤が保持されている。表面処理器具１２０ｄ内の試薬保持材１３０ｄには、すすぎ用緩衝液が保持されている。すすぎ用緩衝液とは、転写膜１４に染み込んだ洗浄剤（例えば、界面活性剤）をすすぎ、当該洗浄剤を除去するための液体試薬である。すすぎ用緩衝液としては、例えば、フォスフェートバッファー（ＰＢＳ）、トリスバッファー（ＴＢＳ）、純水等を用いることができる。

図５は、処理装置１０１の動作を説明する模式図である。処理装置１０１による、生体由来サンプル保持シート１０の処理は、まず、生体由来サンプル保持シート１０に、表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄのスリット１２２ａ〜ｄを貫通させて、生体由来サンプル保持シート１０上流にシート送り部１４０を連結させることから開始される。

続いて、シート送り部１４０によって生体由来サンプル保持シート１０が引き上げられると、生体由来サンプル保持シート１０は、表面処理器具１２０ａ、表面処理器具１２０ｂ、表面処理器具１２０ｃ、表面処理器具１２０ｄの順に、それぞれに対応した表面処理を受ける。個々の表面処理器具１２０ａ〜ｄ内部では、上述したような試薬保持材１３０ａ〜ｄから吸水材１３２ａ〜ｄへの毛管現象による液体試薬の移動によって、転写膜１４に当該液体試薬が供給される。表面処理器具１２０ｂおよび１２０ｃ内の試薬保持材１３０ｂおよび１３０ｃは共に、洗浄液を保持しているが、図５に示すように、試薬保持材１３０ｃは試薬保持材１３０ｂの対角面に設置されている。これにより、表面処理器具１２０ｃでは、毛管現象によって表面処理器具１２０ｂとは逆の向きに洗浄液が送液される（図５中、破線矢印参照）。よって、表面処理器具１２０ｂおよび表面処理器具１２０ｃによって転写膜１４を両面から洗浄することができ、洗浄の効果を高めることができる。

従来、転写膜１４の表面処理は、ブロッキングから洗浄へと、次の工程に進めるために手作業で溶液を取替えなければならなかった。これに対し、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの処理装置は、予め表面処理器具に生体由来サンプル保持シートをセットすれば、あとは全自動的にブロッキング、洗浄、検出等の各工程を実施することができる。その間、作業者が手作業をする必要はない。

また、実験の目的で複種類のブロッキング剤を表面に供給する場合、表面処理器具１２０ａと表面処理器具１２０ｂとの間に、表面処理器具１２０ａとは異なる種類のブロッキング剤を保持した表面処理器具（図示せず）を設置すればよい。更に、洗浄をより強力に処理したい場合、表面処理器具１２０ｄの上流に、洗浄剤を保持した複数の表面処理器具（図示せず）を設置することで、洗浄を複数回行うことができる。

このように、本発明に係る処理装置１００を利用することによって、目的に応じた実験条件を容易に構築することができる。すなわち、事前に様々な試薬が保持された複種類の表面処理器具１２０をいくつか準備しておけば、表面処理器具１２０の種類、数、順番、方向を組み換えることによって、容易に任意の実験条件を構築できる。

また、本発明に係る処理装置によれば、合算での表面処理時間を短縮できる。例えば、新しい表面処理を一工程追加するために、新たに表面処理器具を追加した場合であっても、この追加のために必要になる処理時間の増加は、追加した表面処理器具に転写膜が貫通する時間だけある。例えば、１ｃｍの表面処理器具を一つ追加した場合、引き上げ速度を毎秒１２μｍとした場合、処理時間の増加量は１３分だけである。

なお、表面処理器具１２０、シート送り部１４０等の配置は、図示した態様に限定されず、鉛直方向、水平方向、斜め方向およびそれらの組み合わせの何れの方向に配置されていてもよい。例えば、図９〜１２に示すように、ローラー１４４を備えることにより、シート送り経路の途中において、方向を変化させることも可能である。

〔第３実施形態〕
本発明に係る処理装置はまた、複数種類の表面処理を行う場合であっても、表面処理器具を複数備えている必要はなく、例えば、図６に示すような複数種類の表面処理を行う一体型の表面処理器具を備えていてもよい。

図６は、本発明の一実施形態（第３実施形態）に係る処理装置１０２の概略構成を示す模式図である。図６に示すように、処理装置１０２は、複数種類の表面処理を実施する一体型の表面処理器具１２１を備えており、生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）に対して、順次表面処理を行う。また、表面処理がなされた生体由来サンプル保持シート１０（の転写膜１４）の表面状態を測定する検出装置（検出手段）を備えている。なお、他の実施形態と同一の部材には同一の部材番号を付し、その説明は省略する。

図６に示すように、一体型の表面処理器具１２１は、複数の試薬保持材１３０ａ〜ｃを備えている。また、一つの吸水材１３２が、試薬保持材１３０ａ〜ｃのそれぞれと対になって生体由来サンプル保持シート１０を挟むようになっている。

処理装置１０２では、転写膜１４を右から左方向へ移動させ、一体型の表面処理器具１２１内で順次表面処理反応を進めてゆく。さらに表面処理後、シート送り経路上において、表面処理器具１２１の上流に設けられた検出装置１６０によって、表面処理後の表面状態を測定することができる。

表面処理器具１２１では、下部には、吸水材１３２が設置されており、上部には、例えば、左からブロッキング液、抗体液および洗浄液を保持した試薬保持材１３０ａ、１３０ｂおよび１３０ｃが設置されている。

処理装置１０１では、生体由来サンプル保持シート１０を、表面処理器具１２０ａ〜ｄのそれぞれを通過させる必要があったが、処理装置１０２ではその手間が省ける。また、処理装置１０２の吸水材１３２では、各試薬保持材１３０ａ〜ｃと対になる吸水材１３２が共通であるので、より少ない部品点数の、よりシンプルな構成とすることができる。

生体由来サンプル保持シート１０の上流にはシート送り部１４０が連結されており、シート送り部１４０は、生体由来サンプル保持シート１０を右から左への方向（図６中実線矢印で示す方向）に引っ張ることによって移動させる。

表面処理器具１２１内部には、生体由来サンプル保持シート１０の下部に吸水材１３２が配置され、上部に試薬保持材が設置されていない乾燥部１３４が設けられている。乾燥部１３４では、吸水材１３２によって、液体試薬によって濡れた状態の生体由来サンプル保持シート１０を、脱水し乾燥させることができる。ここで、ウエスタンブロッティング法では、表面処理後、呈色された色素を視認するかまたは蛍光標識を蛍光検出器によって検出することが一般的に行われる。このとき、転写膜１４が液体試薬によって濡れていると、残留試薬が光の乱反射を起こし、安定した検出を妨げる。それゆえ、検出装置による転写膜１４の表面状態の測定は、転写膜１４を乾燥させた状態で実施することが好ましい。転写膜の乾燥は、遮光した状態で終夜室温、自然乾燥させる方法が一般的であるが、この方法は、時間を要し、また、手間がかかる。一方、処理装置１０２では、表面処理器具１２１が乾燥部１３４を備えていることによって、乾燥を短時間で自動的に行うことができる。

表面処理および乾燥が施された生体由来サンプル保持シート１０（転写膜１４）は、表面処理器具１２１の上流に設置してある検出装置１６０によって、その表面状態が測定される。表面状態とは、転写膜１４表面上の生体由来サンプルの位置および／または状態を示すものであり、例えば、転写膜１４表面の各位置における色彩または各位置から発せられる蛍光であり得る。検出装置１６０としては、蛍光検出カメラ、光学カメラ、レーザースキャナー、吸収光測定、蛍光測定器等を用いることができる。また、検出装置１６０が測定した表面状態のデータは、自動的に解析装置（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信されるようになっていてもよい。

以上のような構成を備えることによって、処理装置１０２は、ウエスタンブロッティングから、転写膜１４の表面状態の検出までを、全自動的に進めることができる。検出された転写膜１４の表面状態は、転写膜１４に保持された生体由来サンプルの解析に用いることができる。

〔第４実施形態〕
図７は、本発明の一実施形態（第４実施形態）に係る処理装置１０３の概略構成を示す模式図である。図７に示すように、生体由来サンプル保持シート１０における転写膜１４は一箇所だけに設けられている必要はなく、断水膜１２を介して２枚、またはそれ以上の転写膜１４が連結されていてもよい。

このような構成をとることにより、複数の生体由来サンプル（例えば、別個の電気泳動により分離したサンプル）を連続して解析するために、本発明に係る生体由来サンプル保持シートの表面処理装置を用いることができる。

また、シート送り部１４０は、図７に示すように、生体由来サンプル保持シート１０の上流側だけでなく、下流側にも設けることができる。例えば、シート送り部１４０を、生体由来サンプル保持シート１０を巻き取る巻き取り機構によって実現している場合、下流のシート送り部１４２において、生体由来サンプル保持シート１０を繰り出し、上流のシート送り部１４０において、生体由来サンプル保持シート１０を繰り入れることにより、首尾よく、生体由来サンプル保持シート１０をシート送り経路に沿って送ることができる。

〔第５実施形態〕
図８は、本発明の一実施形態（第５実施形態）に係る処理装置の動作および生体由来サンプル保持シートの概略構成を説明する模式図である。図８（ａ）は、表面処理前の状態を示し、図８（ｂ）は、表面処理中の状態を示す。

本実施形態では、転写膜１４の表面が、試薬保持材１３０とこすれて、当該表面上に保持された生体由来サンプルが剥離することをより好適に抑制することができる。本実施形態では、図８（ａ）に示すように、本実施形態では、生体由来サンプル保持シート１０を処理装置にセットする際、生体由来サンプル保持シート１０の生体由来サンプルが保持されている面上に、液体を透過させる保護膜１６が配置されている状態で、表面処理器具１２０のスリット１２２へ通し、シート送り部１４０に接続させる。

このように、転写膜１４と試薬保持材１３０との間に、もう一枚、直接こすれるのを防止するための保護膜１６を重ねることにより、生体由来サンプルが剥離するのをより好適に抑制することができる。試薬保持材１３０、吸水材１３２および転写膜１４は、それぞれ密着している必要はなく、毛管現象を利用した液体試薬の移動ができるものであればよいため、転写膜１４と試薬保持材１３０との間に、液体を透過させる保護膜１６を挟んだとしても、試薬保持材１３０からの液体試薬の送液を邪魔することなく、転写膜１４と試薬保持材１３０とが直接接触することを避けることができる。

保護膜１６の素材は、抗体または生体由来サンプル（例えば、タンパク質）が付着し難い親水性の素材が好ましく、試薬保持材１３０と転写膜１４との間の毛管現象による送液に影響を与えないような、薄く、水分の透過性がよいものを用いることが好ましい。

そのような保護膜１６としては、例えば、市販のドゥラポアメンブレン（durapore membrane、ミリポア）のような親水性のフィルターを用いることができる。ドゥラポアメンブレンは、厚さ１２５μｍと薄く、親水性の素材であるため、タンパク質または試薬の付着が少ない。また、ドゥラポアメンブレンはフィルター用途に利用されるものであり、０．６５μｍの孔が形成されており、液透過性も十分に有している。

〔第６実施形態〕
図９は、本発明の一実施形態（第５実施形態）に係る処理装置（生体由来サンプル処理装置）１０４の概略構成を示す斜視図であり、図１０は、処理装置１０４の概略構成を示す断面図である。図９および図１０に示すように、処理装置１０４は、第２実施形態に係る処理装置１０１と同様の構成に、特許文献１に記載のようなサンプル分離吸着器具１８０が加えられている。

本実施形態は、ポリアクリルアミド電気泳動から転写膜への転写、そしてウエスタンブロッティング、の一連の工程を全て自動的に進めることを可能にする。すなわち、特許文献１に記載の電気泳動から転写膜への転写までを順次、自動的に行う技術と、本発明に係る生体由来サンプル保持シート１０の表面処理装置とを組み合わせるものである。

処理装置１０４では、生体由来サンプルを吸着する生体由来サンプル吸着シート１０に対し、サンプル分離吸着器具１８０が生体由来サンプルを吸着させ、生体由来サンプルを吸着した生体由来サンプル吸着シート１０（生体由来サンプル保持シート１０）に対し、表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄが表面処理を施す。以下、各部の詳細について説明する。

サンプル分離吸着器具１８０は、第１電極（陰極）１８２が配置される第１緩衝液槽１８６、第２電極（陽極）１８４が配置される第２緩衝液槽１８８、および分離媒体１９２が収納されるサンプル分離部１９０を備えており、サンプル分離部１９０は、第１緩衝液槽１８６内に開口する第１開口１９４、および第２緩衝液槽１８８内に開口する第２開口１９６を有している。

そして、処理装置１０４は、生体由来サンプル吸着シート１０を、第２開口１９６と第２電極１８４との間に保持するためのローラー（生体由来サンプル吸着シート保持手段）１４４を備えている。ローラー１４４により、生体由来サンプル吸着シート１０を、第２開口１９６と第２電極１８４との間に保持される。言い換えれば、生体由来サンプル吸着シート１０が送られるシート送り経路が、第２開口１９６と第２電極１８４との間を通過する。なお、生体由来サンプル吸着シート１０は、第２開口１９６と第２電極１８４との間に保持するために機能する手段であれば、本発明は首尾よく実行され得る。すなわち、生体由来サンプル吸着シート１０は、第２開口１９６と接していても、第２電極１８４と接していてもよく、いずれにも接していない状態であってもよい。また、第２開口１９６、生体由来サンプル吸着シート１０および第２電極１８４の全てが接していてもよい。

シート送り部１４０および１４２ならびにローラー１４４によって、生体由来サンプル吸着シート１０は、第２開口１９６に対向する位置を通過した後、表面処理器具１２０ｄ、１２０ｃ、１２０ｂ、１２０ａの順に通過する。

第１電極１８２および第２電極１８４としては、白金、金、銀、銅、カーボン素材等を用いることができる。第１緩衝液槽１８６、第２緩衝液槽１８８およびサンプル分離部１９０を構成する材料は、それぞれ同一であっても別であってもよく、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタラート、塩化ビニル等の樹脂素材、ガラス等を用いることができる。第１緩衝液槽１８６および第２緩衝液槽１８８は、緩衝液が充填されるという観点から防水性が高い物質からなることが好ましい。

分離媒体１９２は、電気泳動によって生体由来サンプルを分離するための媒体であり、一般に電気泳動法に用いられる媒体、例えば、ポリアクリルアミドゲル、アガロースゲル等を用いることができるほか、いわゆるナノピラーと呼ばれる超微細柱をサンプル分離部内部に立てた構成であってもよい。

生体由来サンプルの分離を実行する際には、第１緩衝液槽１８６および第２緩衝液槽１８８にはそれぞれ第１電極（陰極）１８２および第２電極（陽極）１８４が配置され、それぞれ第１緩衝液および第２緩衝液が充填され、分離媒体１９２の上部に第１開口１９４を介して生体由来サンプル（図には示していない）が載せられる。次いで、第１電極１８２および第２電極１８４に電圧１９８を印加することにより、生体由来サンプルに含まれる各成分は第２開口１９６へ移動する。ここで、各生体由来サンプル成分の間に生じる移動度の差に基づいて、生体由来サンプルは分離媒体中にて分離される。続いて、分離された生体由来サンプルは順次、第２開口１９６から排出され、生体由来サンプル吸着シート１０へと転写される。

生体由来サンプルが転写された生体由来サンプル吸着シート１０は、生体由来サンプル保持シート１０として、順次、表面処理器具１２０ｄ、１２０ｃ、１２０ｂ、１２０ａを通過する。上述したように表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄは、生体由来サンプル保持シート１０に対して、各種の表面処理（例えば、ブロッキング、洗浄、すすぎ等）を行うことができる。

このように、以上の構成によって、アクリルアミド電気泳動から転写、ブロッキング、洗浄、すすぎ工程を全自動的に達成することができる。これらの一連の工程を全て自動化することによって作業者の実験熟練度に左右されない再現性を高めた操作が簡易な測定系を完成したと言うことができる。

〔第７実施形態〕
図１１は、本発明の一実施形態（第７実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態は、生体由来サンプル保持シート１０の表面処理を、表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄの代わりに、試薬槽（試薬供給手段）２２０ａ〜２２０ｃを用いる点が、第６実施形態と異なっている。第６の実施形態と同じ構成には同じ部材番号を付して、説明を省略する。

本実施形態では、生体由来サンプル保持シート１０への表面処理に表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄを利用せず、試薬槽２２０ａ〜２２０ｃ内に貯められた液体試薬に浸すことによって、順次ウエスタンブロッティングを進めてゆく。シート送り部１４０および１４２は、生体由来サンプル保持シート１０を巻き取る巻き取り装置であり、生体由来サンプル保持シート１０は、自動的に巻き取られ、移動してゆく。生体由来サンプル保持シート１０は途中、ローラー１４４によって進行方向が変更される。

実施の形態６と同様、サンプル分離部１９０で分離された生体由来サンプルは、第２開口１９６で生体由来サンプル吸着シート１０に転写される。生体由来サンプルが転写された生体由来サンプル吸着シート１０は、生体由来サンプル保持シート１０として、第２緩衝液から引き上げられ、一次抗体溶液が貯められた試薬槽２２０ａに送られる。試薬槽２２０ａにおいて、一次抗体溶液に浸される間、一次抗体と生体由来サンプル保持シート１０上の生体由来サンプルとの間において抗原抗体反応が進められる。続いて、同様に、二次抗体溶液が貯められた試薬槽２２０ｂにおいて、二次抗体との抗原抗体反応が進められ、洗浄液が貯められた試薬槽２２０ｃにおいて、余分な抗体が洗い落とされる。最後に検出装置１６０によって生体由来サンプル保持シート１０表面で進められたウエスタンブロッティングの結果が検出される。

本実施形態では液体試薬が枯渇した場合、必要に応じて工程を進める過程で一次抗体溶液、二次抗体溶液または洗浄液を適時継ぎ足してもよい。

なお、本実施形態は、電気泳動、転写、ウエスタンブロッティングおよび検出からなる１サイクルで完結するものでは必ずしもなく、自動的に新たなサンプルを適時、分離媒体１９２に投入することによって、複数の生体由来サンプルについて、同時に電気泳動、転写、ウエスタンブロッティング、検出の過程を進めることができる。

〔第８実施形態〕
図１２は、本発明の一実施形態（第８実施形態）に係る処理装置の概略構成を示す模式図である。本実施形態は、生体由来サンプル保持シート１０の表面処理を、表面処理器具１２０ａ〜１２０ｄの代わりに、スプレー装置（試薬供給手段）３２０ａ〜３２０ｃを用いる点が、第６実施形態と異なっている。第６の実施形態と同じ構成には同じ部材番号を付して、説明を省略する。

本実施形態では、生体由来サンプル保持シート１０の表面処理を行う手段として、スプレー装置３２０ａ〜３２０ｃを利用する。図１１に示すように、スプレー装置３２０ａ〜３２０ｃによって、抗体溶液、洗浄液等が順次散布され生体由来サンプル保持シート１０が処理されてゆく。図中の矢印は溶液が散布される方向を示す。スプレーによって高価で希少な抗体など試薬の消費量を節約することができる。なお、インクジェット方式で溶液をスプレーして処理することもできる。

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。

本発明は、生体分子の試験・研究分野および該試験・研究に用いる器具の製造分野において利用することができる。

１０ 生体由来サンプル保持シート
１２ 断水膜
１４（１４ａ〜ｂ） 転写膜
１６ 保護膜
１００〜１０４、２００、３００ 処理装置
１２０（１２０ａ〜ｄ） 表面処理器具（試薬供給手段）
１２２ スリット
１２４ 注水孔
１２６ 試薬保持材格納部（格納部）
１２８ 吸水材格納部
１３０（１３０ａ〜ｄ） 試薬保持材
１３２（１３２ａ〜ｄ） 吸水材
１３４ 乾燥部
４０、１４２ 転写膜送り部（シート送り手段）
１４４ ローラー（生体由来サンプル吸着シート保持手段）
１６０ 検出器
１８０ サンプル分離吸着器具
１８２ 第１電極（陰極）
１８４ 第２電極（陽極）
１８６ 第１緩衝液槽
１８８ 第２緩衝液槽
１９０ サンプル分離部
１９２ 分離媒体
１９４ 第１開口
１９６ 第２開口
２２０（２２０ａ〜ｄ） 試薬槽（試薬供給手段）
３２０（３２０ａ〜ｄ） スプレー装置（試薬供給手段）

Claims (14)

1. 第１電極と、
   第１電極が配置される第１緩衝液槽と、
   第２電極と、
   第２電極が配置される第２緩衝液槽と、
   第１緩衝液槽に開口する第１開口および第２緩衝液槽に開口する第２開口を有し、電気泳動によって生体由来サンプルを分離する分離媒体を収納するサンプル分離部と、
   生体由来サンプルを吸着する生体由来サンプル吸着シートを、少なくとも第２開口および第２電極の間であって、第２開口に対向する位置を通過するシート送り経路に沿って送るシート送り手段と、
   該シート送り経路上において、第２開口および第２電極の間であって、第２開口に対向する位置を通過後の該生体由来サンプル吸着シートの表面に液体試薬を供給する試薬供給手段と、を備えていることを特徴とする生体由来サンプル処理装置。
2. 上記試薬供給手段を複数備えており、
   複数の該試薬供給手段の各々は、上記シート送り経路上の互いに異なる位置において、上記生体由来サンプル吸着シートに上記液体試薬を供給することを特徴とする請求項１に記載の生体由来サンプル処理装置。
3. 上記試薬供給手段は、上記液体試薬を含浸している試薬保持材と、吸水材とを備えており、該試薬保持材および該吸水材は、上記生体由来サンプル吸着シートを両面から挟むように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体由来サンプル処理装置。
4. 上記試薬供給手段は、上記試薬保持材が含浸している上記液体試薬を、毛管現象によって上記生体由来サンプル吸着シートに浸透させることを特徴とする請求項３に記載の生体由来サンプル処理装置。
5. 上記液体試薬は、調製用試薬および溶媒が混合されてなるものであり、
   上記試薬供給手段は、上記試薬保持材および該調製用試薬を格納し、該溶媒を注入するための注水孔が設けられている格納部を備えていることを特徴とする請求項３または４に記載の生体由来サンプル処理装置。
6. 上記生体由来サンプル吸着シートの何れの面側にも、少なくとも一つの上記試薬保持材が配置されていることを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
7. 複数の上記試薬供給手段において上記吸水材を共有していることを特徴とする請求項３〜６の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
8. 上記シート送り経路上において上記生体由来サンプル吸着シートを乾燥させる乾燥手段をさらに備えており、
   該乾燥手段は、該生体由来サンプル吸着シートの少なくとも一面に接するように配置された給水材を備えていることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
9. 上記シート送り経路上において、上記生体由来サンプル吸着シートの表面を光学的に測定する検出器をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
10. 上記生体由来サンプル吸着シートは、上記生体由来サンプルを吸着する面上に、液体を透過させる保護膜が配置されていることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
11. 上記生体由来サンプル吸着シートは、上記生体由来サンプルを吸着しない部分に設けられた、液体を透過させない断水領域を備えていることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
12. 上記生体由来サンプル吸着シートは、上記生体由来サンプルを吸着する生体由来サンプル保持領域を複数備えており、該生体由来サンプル保持領域同士は、上記断水領域によって隔てられていることを特徴とする請求項１１に記載の生体由来サンプル処理装置。
13. 上記液体試薬は、抗体溶液、ブロッキング液、洗浄液、化学ルミネセンス基質溶液、反応停止液、染色液、蛍光標識液、固定液、転写膜の保存液、放射性同位体溶液、核酸プローブおよび生体認識物質からなる群より選ばれる試薬であることを特徴とする請求項１〜１２の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置。
14. 請求項１〜１３の何れか一項に記載の生体由来サンプル処理装置が上記生体由来サンプルを処理する方法であって、
    上記シート送り手段が、上記生体由来サンプルを吸着する上記生体由来サンプル吸着シートを上記シート送り経路に沿って送るシート送り工程と、
    上記分離媒体において該生体由来サンプルを分離し、分離した上記生体由来サンプルを、上記シート送り経路上において上記生体由来サンプル吸着シートの表面に吸着させるサンプル分離吸着工程と、
    上記試薬供給手段が、上記シート送り経路上において、分離した上記生体由来サンプルを吸着している上記生体由来サンプル吸着シートの表面に上記液体試薬を供給する試薬供給工程と、を包含していることを特徴とする生体由来サンプル処理方法。

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