JPH0943196A

JPH0943196A - 電気泳動装置

Info

Publication number: JPH0943196A
Application number: JP7197498A
Authority: JP
Inventors: Akio Miyao; 安藝雄宮尾
Original assignee: NORIN SUISANSYO NOGYO SEIBUTSU SHIGEN KENKYUSHO; NORINSUISANSHO NOGYO SEIBUTSU
Current assignee: NORIN SUISANSYO NOGYO SEIBUTSU SHIGEN KENKYUSHO; NORINSUISANSHO NOGYO SEIBUTSU
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-14
Anticipated expiration: 2015-08-02
Also published as: JP2835426B2

Abstract

(57)【要約】【課題】一度に多数のゲル電気泳動が可能な電気泳動
装置を提供すること。【解決手段】一槽型の電気泳動装置であって、泳動緩
衝液が収容されており、２以上の泳動板を浸漬し得る泳
動緩衝液槽１；該泳動緩衝液槽１の底面に対して、該２
以上の泳動板３をほぼ垂直方向にもしくは水平方向に平
行に配置する手段；および、該泳動緩衝液槽１の対向す
る側壁あるいはその近傍にそれぞれ配置される泳動電極
２ａ、２ｂであって、該一方の泳動電極２ａは泳動緩衝
液槽１の一側壁のほぼ上端部であって泳動緩衝液４の界
面下に配置され、他方の泳動電極２ｂは該側壁と対向す
る側壁の下端部に配置される、泳動電極２ａ、２ｂ；を
有する、電気泳動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動装置に関
する。さらに詳しくは、核酸あるいは蛋白質を分離する
に際し、一回の泳動で、多数の検体を分離することがで
きる電気泳動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】核酸あるいは蛋白質を電気泳動で分離す
る手法は、生命科学の分野で広く用いられてきた。特
に、近年の遺伝子工学の進歩、発展とともに、ゲノムの
構造、配列決定に際して、一度に多数の検体を解析した
い場合がある。

【０００３】従来、用いられてきた電気泳動装置は、上
部の陰極側の緩衝液槽と下部の陽極側の緩衝液槽との２
槽を有する、いわゆる２槽式の電気泳動装置である。従
来の電気泳動装置は、例えば、図３に示すように、上部
電気泳動緩衝液槽１１ａと下部電気泳動緩衝液槽１１ｂ
とから構成されている。上部電気泳動緩衝液槽１１ａ
は、低面１９ａと、低面１９ａに対して垂直な３つの側
壁１８ａ₁〜１８ａ₃と電気泳動板１３とで構成される。
電気泳動板１３は、側壁１８ａ₁および１８ａ₂とに設け
られた取付部１７ａに押圧手段１７により、側壁１８ａ
と₁および１８ａ₂とに密着して取り付けられる。このよ
うにして上部電気泳動緩衝液槽１１ａは、緩衝液を貯留
できるようになる。上部電気泳動緩衝液槽１１ａの低面
１９ａには電極１２ａが配置されている。上部電気泳動
緩衝液槽１１ａの内部には、側壁１８ａ₁および１８ａ₂
を貫通する緩衝液の冷却用コイル１５が配置されてお
り、電気泳動緩衝液を冷却する。下部電気泳動緩衝液槽
１１ｂの低面１９ｂには電極１２ｂが配置されている。
上部電気泳動緩衝液槽１１ａは、電気泳動緩衝液の界面
１４ａが、電気泳動板１３中の電気泳動用ゲル１３’の
上部１３’ａよりも上部にくるように、電気泳動緩衝液
で満たされる。他方、下部電気泳動緩衝液槽１１ｂは、
電気泳動板１３中の電気泳動用ゲル１３’の下部１３’
ｂよりも、電気泳動緩衝液の界面１４ｂが上部にくるよ
うに、電気泳動緩衝液で満たされている。このようにし
て、上部電気泳動緩衝液槽１１ａと下部電気泳動緩衝液
槽１１ｂとの間で電圧を印加して、電気泳動を行う。

【０００４】しかし、この電気泳動装置は、使用する電
気泳動ゲルの強度不足から大面積を有する電気泳動ゲル
を作成できないため、一度に多数の検体を処理すること
ができない。また、電気泳動板１３の対向する側壁１８
ａ₃を、電気泳動板１３に変えて、２枚を同時に電気泳
動することも可能と考えられる。さらには、この装置を
横に並べて泳動板を多数配置し、多数の検体を同時に処
理することも可能と考えられる。しかし、多数の検体を
一度に処理するには、装置が大きくなりすぎて取扱いが
不便になり、装置自体も高価なものとなるという欠点が
ある。

【０００５】従って、一度に多数の検体が電気泳動可能
な装置の開発が望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
電気泳動装置が有する上記欠点を解決することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一槽型の電気
泳動装置であって、泳動緩衝液が収容されており、２以
上の泳動板を浸漬し得る泳動緩衝液槽；該泳動緩衝液槽
の底面に対して、該２以上の泳動板をほぼ垂直方向にも
しくは水平方向に平行に配置する手段；および、該泳動
緩衝液槽の対向する側壁あるいはその近傍にそれぞれ配
置される泳動電極であって、該一方の泳動電極は泳動緩
衝液槽の一側壁のほぼ上端部であって該泳動緩衝液の界
面下に配置され、他方の泳動電極は該一側壁と対向する
側壁の下端部に配置される、泳動電極；を有する、電気
泳動装置に関する。

【０００８】好適な実施態様においては、本発明の電気
泳動装置は、該２以上の泳動板の間に泳動用緩衝液が通
過可能な空間を有する。

【０００９】好適な実施態様においては、本発明の電気
泳動装置の、泳動緩衝液槽の底面に対して、ほぼ垂直に
重ね合わせる泳動板あるいはほぼ水平に積層する泳動板
が、それぞれ、独立した泳動板である。

【００１０】好適な実施態様においては、本発明の電気
泳動装置は、泳動緩衝液の循環手段を有する。

【００１１】さらに、好適な実施態様においては、本発
明の電気泳動装置は、泳動緩衝液の冷却手段を有する。

【００１２】さらに本発明は、上記本発明の電気泳動装
置を用いて、一度に多数の検体を電気泳動する方法に関
する。

【００１３】泳動緩衝液が収容された泳動緩衝液槽内
に、泳動板を槽の底面に対してほぼ垂直状態で平行に配
置し、あるいはほぼ水平状態で平行に配置した後、電極
にて、電圧を印加すると、該各電極は該泳動緩衝液槽の
対向する側壁あるいはその近傍の上下部にそれぞれ配置
されていることにより、複数の泳動板には均一に電圧が
印加される。従って、多数のゲルを用いても、ほぼ均一
の電気泳動が可能となり、一度に多量の検体の電気泳動
が可能となる。

【００１４】また、近接する各泳動板の間に泳動用緩衝
液が通過可能な空間を設けることにより、泳動用緩衝液
が各泳動板の側面を移動することが可能になる。従っ
て、この泳動用緩衝液を冷却水中を通過させて冷却する
ことにより、泳動板の過剰な発熱を防止して泳動の分離
能を向上させ得る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の電気泳動装置を図１に示
す。本発明の電気泳動装置は、一槽型の泳動緩衝液槽１
と、該泳動緩衝液槽１の底部に配置された電気泳動板３
を保持するための保持板８と、該泳動緩衝液槽１の側壁
部内面に配置されており泳動緩衝液槽１の底面９に対し
て、２以上の泳動板３をほぼ垂直方向に平行に配置する
押圧手段７と、該泳動緩衝液槽１内に満たされる緩衝液
の液面近くと、泳動緩衝液槽１の底部内にそれぞれ配置
される電極２ａ、２ｂと、泳動用緩衝液入口５および泳
動用緩衝液出口６と、を有している。

【００１６】上記保持板８は、電気泳動槽１の底面９の
両側部にそれぞれ配置され、電気泳動槽１の底面９と間
隙を有する状態で電気泳動板３を下方から支持し得るも
のであれば、形状を問わない。あるいは、上記保持板８
は、電気泳動槽１の側壁部内面に配置され得る。上記保
持板８は電気泳動板３と嵌合し得る溝あるいは仕切を有
し得る。

【００１７】上記押圧手段７は、２以上の泳動板３を泳
動槽本体１の底面９に対して垂直方向に平行に保持し得
るものであればよく、複数使用し得る。泳動板３を垂直
方向に保持する押圧手段７としては、バネ、ゴム、合成
樹脂等の弾性部材やネジ等の取付部材が使用され得る。

【００１８】本実施例においては、２以上の泳動板をほ
ぼ垂直方向にもしくは水平方向に平行に配置する手段と
して、上記保持板８と押圧手段７を使用しているが、こ
れらには限定されないことはいうまでもない。例えば、
電気泳動槽１の側壁部内に、電気泳動板３の厚みの間隔
で、低面９に対して垂直に電気泳動板３と嵌合し得る仕
切あるいは溝を有し得る。この仕切あるいは溝があれ
ば、上記保持板８が電気泳動板３と嵌合し得る仕切ある
いは溝を有しなくてもよい。保持板８が電気泳動板３と
嵌合し得る溝あるいは仕切を有する場合には、特に、安
定に配置され得る。

【００１９】また、電気泳動板３は、電気泳動槽１の外
部から、電気泳動槽１の底面９に対して垂直方向に立設
するように、カセット式に嵌合して組立られ得、カセッ
ト毎、電気泳動層１に浸漬され得る。この場合でも、上
記カセットは、カセットの低面に対して垂直に電気泳動
板３を配置し得る手段、例えば前記押圧手段７、あるい
はカセットの側面部内に溝または仕切を有し得る。

【００２０】上記泳動電極２は、それぞれ電気泳動槽１
内の対角する位置に配置されている。すなわち、該一方
の泳動電極２は、該泳動緩衝液槽１の側壁あるいはその
近傍において泳動緩衝液４の界面下に配置され、他方の
泳動電極２は、該側壁に対向する側壁において電気泳動
槽１の底部近傍位置に配置されている。この場合、各電
極２は電気泳動板３のゲルの厚み方向の側壁にそれぞれ
配置されている。このように泳動電極２をそれぞれ対向
する側壁の上下端部に配置することにより、電圧が各泳
動板（ゲル）３に対して、均一に印加されるので、各ゲ
ル間での試料の分離のばらつきが少ない。

【００２１】上記泳動用緩衝液入口５および泳動用緩衝
液出口６は、緩衝液の冷却装置（図示せず）と連結され
ており、緩衝液４を冷却し得る。緩衝液４を冷却するこ
とにより、電気泳動中の発熱が吸収され、電気泳動の精
度が向上する。泳動用緩衝液入口５は、好ましくは、電
気泳動槽１のいずれかの側壁の下方に、泳動用緩衝液出
口６は、冷却等の効率等を考慮すると、電気泳動槽１の
該側壁と対向する側の側壁の上方に配置され得る。

【００２２】なお、泳動用の緩衝液４は、緩衝液４自体
を循環して冷却する場合の他、冷却用冷媒を循環させる
冷却パイプ等を電気泳動槽１内に通過させることによ
り、冷却され得る。

【００２３】上記電気泳動板３は、それぞれ独立して用
いられ得、あるいは一体としても用いられ得るが、作業
の効率、電気泳動の分離能等を考慮すると、各泳動板３
は独立している方が好ましく、電気泳動板３の間を緩衝
液が移動できる構造であることがより好ましい。最も好
ましい電気泳動板３を図２で説明する。

【００２４】図２（ｂ）は、基板２０、２０の両端部間
にスペーサー２１、２１を配置し、両基板２０、２０間
で形成される空間内にゲル２５を充填して構成される電
気泳動板３の底面図である。この電気泳動板３の一方の
基板２０の両端部にはさらに別のスペーサー２１が取り
付けられている。

【００２５】図２（ａ）の上側の図は、図２（ｂ）の上
側に示されている、基板２０の両端部にスペーサー２１
が取り付けられている電気泳動板３の正面図であり、コ
ーム２９は試料を負荷するための溝を形成するために使
用する。図２（ａ）の下側の図は、電気泳動板３の片方
の基板２１を取り除いた状態の底面図である。電気泳動
板３は基板２０の両端にスペーサー２１を有している。
このスペーサー２１は、ゲルが保持される必要な長さを
有していればよい。

【００２６】図２（ｃ）は、上記図２（ｂ）で示した電
気泳動板３を一つのユニットとして、複数重ねた状態の
底面図である。各ユニットを重ねることにより隣接する
電気泳動板３間に空間２７が生じている。このようにし
て生じた空間２７は、緩衝液の移動が自由であり、電気
泳動中の発熱が緩衝液により吸収されて、電気泳動の精
度も向上する。

【００２７】本発明の装置は、泳動緩衝液槽１の底面９
に対して、２以上の泳動板３をほぼ水平に積層して配置
され得る。この場合、上記泳動緩衝液槽１の底面９に対
して垂直に電気泳動板３を配置する場合と同様に、泳動
電極２の一方は、泳動緩衝液槽１のある壁面の上端部で
あって泳動緩衝液の界面４下に、泳動電極２の他方は、
該壁面と対向する壁面の下端部に配置される。

【００２８】電気泳動板３（ゲル）を水平に配置する手
段としては、上記した保持板８、押圧手段７、あるい
は、電気泳動槽１の側壁部内に、電気泳動板３の厚みの
間隔で、低面９に対して水平に電気泳動板３と嵌合し得
る仕切あるいは溝を有し得る。また、電気泳動板３は、
電気泳動槽１の外部から、電気泳動槽１の底面９に対し
て水平方向に配置し得るように、カセット式に嵌合して
組立られ得、カセット毎、電気泳動層１に浸漬され得
る。この場合でも、上記カセットは、カセットの低面に
対して水平に電気泳動板３を配置し得る手段、例えば前
記押圧手段７、あるいはカセットの側面部内に溝または
仕切を有し得る。電気泳動板３としては、上記と同じ電
気泳動板３が用いられ得、好適には、図２の構造を有す
る電気泳動板３が用いられ得る。

【００２９】さらに、水平に配置する場合、試料の負荷
のための溝は、当業者に周知のコームが使用され得、試
料が負荷できるように電気泳動板をずらして配置し得
る。

【００３０】

【実施例】縦、横それぞれ10ｃｍ、厚さ１ｍｍの分離ゲ
ルを１２枚作成した。ゲルは、4-10％のポリアクリルア
ミドゲル（アクリルアミド：ビスアクリルアミド＝19:
1）を緩衝液（４５ｍＭトリスヒドロキシアミノメタ
ン、４５ｍＭほう酸、１ｍＭエチレンジアミン４酢酸ナ
トリウム、ｐＨ８．３）中で作成した。分離ゲルを有す
る電気泳動板を１ｍｍの間隔をおいて、電気泳動槽の低
面にほぼ垂直に、電気泳動槽内に配置した。電気泳動槽
内を上記と同じ組成の泳動用緩衝液で満たし、ΦX174フ
ァージのＤＮＡを制限酵素HaeIIIで消化したものを、12
枚のゲルにチャージし、２２℃、200Vの定電圧で泳動し
た。泳動後、１mlあたり0.5μgのエチジウムブロマイド
を含む電気泳動緩衝液を用いてゲルを染色し、320nmの
波長の紫外線を照射してＤＮＡの分離を確認した。上下
の泳動電極を結んだ線とゲルとの切片の角度が４５度以
下の場合、すべてのゲルで再現性のある均一な移動度を
示した。

【００３１】

【発明の効果】本発明の装置によれば、複数の泳動板に
実質的に均一な電圧を印加できるので、一度に多量の検
体の電気泳動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電気泳動装置１を示す
図である。

【図２】本発明の電気泳動装置１に用いる好適な電気泳
動板を示す図である。

【図３】従来用いられている電気泳動装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１一槽型泳動緩衝液槽２電極３電気泳動板４緩衝液５泳動用緩衝液入口６泳動用緩衝液出口７押圧手段８保持板９泳動緩衝液槽の底面１１電気泳動緩衝液槽１２電極１３電気泳動板１４電気泳動緩衝液の界面１５冷却用コイル１７押圧手段１８側壁１９低面２０基板２１スペーサー２５ゲル２７空間２９コーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１槽型の電気泳動装置であって、泳動緩衝液が収容されており、２以上の泳動板を浸漬し
得る泳動緩衝液槽；該泳動緩衝液槽の底面に対して、該
２以上の泳動板をほぼ垂直方向にもしくは水平方向に平
行に配置する手段；および、該泳動緩衝液槽の対向する側壁あるいはその近傍にそれ
ぞれ配置される泳動電極であって、該一方の泳動電極は
泳動緩衝液槽の一側壁のほぼ上端部であって該泳動緩衝
液の界面下に配置され、他方の泳動電極は該一側壁と対
向する側壁の下端部に配置される、泳動電極；を有す
る、電気泳動装置。
【請求項２】該２以上の泳動板の間に、泳動用緩衝液
が通過可能な空間を有する、請求項１に記載の電気泳動
装置。
【請求項３】該２以上の泳動板が、それぞれ、独立し
た泳動板から構成される、請求項１または２に記載の電
気泳動装置。
【請求項４】さらに、泳動緩衝液の循環手段を有す
る、請求項１ないし３のいずれかの項に記載の電気泳動
装置。
【請求項５】さらに、泳動緩衝液の冷却手段を有す
る、請求項４に記載の電気泳動装置。
【請求項６】２以上のゲルを充填した電気泳動板を用
いて、一度に多数の検体を電気泳動する方法であって、
該方法は、１槽型の電気泳動装置であって、泳動緩衝液が収容されており、２以上の泳動板を浸漬し
得る泳動緩衝液槽；該泳動緩衝液槽の底面に対して、該
２以上の泳動板をほぼ垂直方向にもしくは水平方向に平
行に配置する手段；および、該泳動緩衝液槽の対向する側壁あるいはその近傍にそれ
ぞれ配置される泳動電極であって、該一方の泳動電極は
泳動緩衝液槽の一側壁のほぼ上端部であって該泳動緩衝
液の界面下に配置され、他方の泳動電極は該一側壁と対
向する側壁の下端部に配置される、泳動電極；を有する
電気泳動装置に、２以上の泳動板を配置する工程、検体をゲルに負荷する工程、を包含する、方法。