专利名称：电泳器械以及电泳方法
技术领域：
本发明涉及自动化的生物学样品分离装置和构成该装置的器械及其用途；更详细 地涉及自动化的电泳器械以及电泳方法。
背景技术：
在人类基因组计划结束后，蛋白质组的研究开始流行。所谓的“蛋白质组”意图获 得在特定的细胞、器官、脏器等中，翻译生产的蛋白质全体，作为其研究，可以列举出蛋白质 的表达模式等。作为表达蛋白质的方法中最常用的一种是蛋白质的二维电泳。蛋白质由于电荷和 分子量具有独特的性质，所以与只依赖于电荷或者分子量，从作为众多蛋白质混合物的蛋 白质组，分离出各种蛋白质的方法相比，通过组合两种情形，可以以高分解能力分离更多的 蛋白质。二维电泳由依靠电荷分离蛋白质的等电点电泳和依赖于分子量分离的平板凝胶 电泳(特别是，SDS-PAG^这2个电泳步骤构成。另外，二维电泳可以在改性剂的存在下 或不存在下对使用的样品进行进行，是可以一次性地分离几百种以上的蛋白质的优异的方法。在二维电泳中，通过第一维的凝胶将样品进行等电点电泳后，取出第一维凝胶，应 用第二维凝胶，进行基于分子量的第二维电泳。通常，进行等电点电泳的第一维凝胶具有与 其宽和长度相比非常薄的形状。由此，不仅难以识别凝胶内外、PH梯度的方向，而且容易产 生弯曲或褶皱，难以保持一定的形状。这容易成为电泳结果的再现性恶化的重要因素。此 外，第一维凝胶的操作也不容易，难以提高从第一维凝胶转移到第二维凝胶时的位置精度。 另外，在第二维的分离中使用SDS-PAGE的情形等，为了在第一维电泳结束后，将第一维凝 胶中的蛋白质在第二维中展开，必须进行平衡化(SDS化和还原)处理(药剂处理)。在第 一维凝胶中必须进行这种处理方面，也成为操作者产生偏差的原因。基于上述原因，二维电泳是优异的方法，另一方面也需要熟练的技术。由于依赖于 操作者的熟练程度，所以使用二维电泳难以再现性好地取得定量的数据。因此，开发出用于自动化进行二维电泳的技术(参照专利文献1和非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1日本国公开特许公报“特开2007-64848号公报(平成19年3月15 日公开)”非专利文献非 专禾Ij 文献 lHiratsuka et al·， Fully Automated Two-DimensionalElectrophoresis System for High-Throughput Protein Analysis, Anal.Chem.，79(15)，5730-5739，200
发明内容
如上所述，在进行生物学的样品分析时，强烈需要提高电泳的结果得到的定点的 精度。因此，需要与专利文献1或非专利文献1记载的技术相比，精度更高的电泳技术。本发明是基于上述问题提出的，其主要目的在提供与现有技术相比精度更高的电 泳技术。根据本发明的电泳器械为了解决上述问题，特征在于包括样品分离部和介质连 接机构；其中样品分离部是将在水平方向分离样品的样品分离介质，在该水平方向上，露出 平行的面的至少一端地收纳；介质连接机构是将含有该样品的含样品介质在满足下述式 (1)的连接位置中，连接到该样品分离介质上。
Y ^ 0.4 X X CmD(I)其中，以从上述样品分离介质的上面露出的露出部分的根部到上述含样品介质的 水平方向的距离作为X，以垂直方向的距离为Y。根据上述结构，由于对于分离样品的样品分离介质而言，可以在适当的位置连接 含有样品的含样品介质，所以电泳结果得到的定点的精度比现有技术更高。对根据本发明的电泳器械而言，上述样品分离介质在和上述露出部分的根部相等 或者更高的位置包含具有上表面的支撑部，上述连接位置优选位于该支撑部上。根据上述结构，上述介质连接机构在将上述含样品介质连接到上述样品分离介 质中时，在和样品电泳的方向相反的位置，设置上述支撑部，通过存在该支撑部，令人惊奇 地，始终很好地进行电泳。另外，例如在上述露出部分的高度固定时，在该露出部分的非 末端位置，将上述含样品介质压入上述样品分离介质时，该露出部分的末端侧成为支撑部 (参照图3的(b))。对于根据本发明的电泳器械而言，上述样品分离部优选具有夹住上述样品分离介 质的互平行的二块板。根据上述结构，上述样品分离介质通过相互平行的平面，成为规定的板状形状，所 以适合通过电泳分离样品。对于根据本发明的电泳器械而言，上述含样品介质和样品分离介质可以是包含选 自由聚丙烯酰胺、琼脂糖、琼脂和淀粉构成的群组的凝胶化剂的凝胶。根据上述结构，通过使用上述这种凝胶，适合分离样品。对于根据本发明的电泳器械而言，与上述样品分离介质相比，上述含样品介质优 选上述凝胶的粘弹性更高。换而言之，在将上述含样品介质连接到样品分离介质中时，由于 含样品介质不会变形，样品分离介质变形，所以优选调节上述样品分离介质和上述含样品 介质各自的结构强度。根据上述结构，上述介质连接机构在将上述含样品凝胶压入上述样品分离凝胶中 时，适合进行压入，以使该样品分离介质变形，抑制该含样品凝胶的变形。根据本发明的电泳器械，进一步包含第1缓冲液槽和第2缓冲液槽，上述第1缓冲 液槽包含上述露出部分的至少一部分，上述第2缓冲液槽夹住上述样品分离部地设置在和 该露出部分相对侧，上述样品分离部在该样品分离介质和上述第2缓冲液槽之间具有连接
根据上述结构，由于具有分别连接上述样品分离介质的两端的缓冲液槽，所以可 以容易地进行电泳。根据本发明的电泳器械可以具有上述样品分离部、第1缓冲液槽和第2缓冲液槽 一体成型的结构体。根据上述结构，由于在一个结构体上具有上述样品分离部、第1缓冲液槽和第2缓 冲液槽，所以容易处理。根据本发明的电泳器械，可以在第1缓冲液槽内，进一步包含覆盖上述样品分离 介质的上述露出部分的可装卸的介质形成用盖子，与密封上述连接口的介质形成用封口。根据上述结构，由于具有介质形成用盖子和介质形成用封口，所以通过使用它们， 可以在上述样品分离部容易地形成上述样品分离介质。根据本发明的电泳器械，在将上述介质形成用盖子安装在第1缓冲液槽内时，第1 缓冲液槽优选具有加入液体的空间。根据上述结构，上述介质形成用盖子不会完全填充第1缓冲液槽。因此，上述介质 形成用盖子可以容易地从第1缓冲液槽装卸。另外，例如在使用在不合适的条件下固化的 丙烯酰胺凝胶作为上述样品分离介质时，如果上述介质形成用盖子填充第1缓冲液槽，则 该介质形成用盖子和第1缓冲液槽的间隙中优选不形成凝胶，根据上述结构，由于该介质 形成用盖子不会完全填充第1缓冲液槽，所以可以抑制该间隙中形成凝胶。根据本发明的电泳器械，优选上述样品分离部所具有的第1嵌合部和上述介质形 成用盖子所具有的第3嵌合部嵌合，第1缓冲液槽具有的第2嵌合部和上述介质形成用盖 子具有的第4嵌合部嵌合。根据上述结构，可以容易地将上述介质形成用盖子固定在电泳器械中。根据本发明的电泳器械，由于第1嵌合部具有凸部或者凹部，第3嵌合部具有对应 于第1嵌合部的凹部或者凸部，所以第1嵌合部和第3嵌合部嵌合；由于第2嵌合部具有凸 部或者凹部，第4嵌合部具有对应于第2嵌合部的凹部或者凸部，所以第2嵌合部和第4嵌 合部嵌合，优选第1嵌合部与第3嵌合部间的嵌合深度与第2嵌合部和第4嵌合部间的嵌 合深度不同。根据上述结构，在与第1嵌合部和第3嵌合部间的嵌合深度相比，第2嵌合部和第 4嵌合部间的嵌合深度更深的情况下，在进行第1嵌合部和第3嵌合部间的嵌合后，自然可 以使第2嵌合部和第4嵌合部之间嵌合。另外，反之，在第1嵌合部和第3嵌合部间的嵌合 深度比第2嵌合部和第4嵌合部间的嵌合深度更深时，在进行第2嵌合部和第4嵌合部间 的嵌合后，自然可以使第1嵌合部和第3嵌合部间嵌合。像这样，由于可以在进行一个组的 嵌合后，再进行另一个的嵌合，可以边排出空气边嵌合，适合形成上述样品分离介质。根据本发明的电泳器械，优选在上述介质形成用盖子上设置和上述样品分离部的 表面或第1缓冲液槽的壁面重合的重合部。根据上述结构，由于设置了上述重合部，所以空气不会进入上述介质形成用盖 子，适合形成上述样品分离介质。根据本发明的电泳器械，上述重合部优选具有至少Imm宽。根据上述结构，由于上述重合部具有至少Imm宽，所以空气更难以进入上述介质 形成用盖子内，更适合形成上述样品分离介质。
根据本发明的电泳器械，上述连接口优选设置在上述样品分离部的上面。根据上述结构，通过使上述连接口朝向上述样品分离部的上表面，密封该连接口 的上述介质形成用封口也可以贴合到该样品分离部的上表面。因此，可以容易地剥离上述 介质形成用封口，操作简单。根据本发明的电泳器械，上述样品分离介质的和上述露出部相反侧优选在从上述 连接口到末端的位置中，往下方鼓起。根据上述结构，上述鼓起的部分由于设置在比上述连接口更末端，所以不会妨碍 上述样品分离介质中的样品的分离。而且，像这样，通过设置鼓起的部分，可以增加上述样 品分离介质的重量，在为了取出该样品分离介质，而分解上述样品分离部时，有助于该样品 分离介质残留在下部。另外，由于在上述样品分离介质中含有电解质，所以可以从上述鼓起 的部分供应电解质。根据本发明的电泳方法的特征在于包含在样品分离介质中，在满足下述式(1) 的连接位置上，连接含有该样品的含样品介质的介质连接工序；该样品分离介质是露出其 上表面的至少一端地收纳在绝缘体中，在水平方向分离样品。
权利要求
1.一种电泳器械，其特征在于包括样品分离部和介质连接机构；其中样品分离部是 将在水平方向分离样品的样品分离介质，在该水平方向上，露出平行的面的至少一端地收 纳；介质连接机构是将含有该样品的含样品介质在满足下述式(1)的连接位置中，连接到 该样品分离介质上；Y 彡 0. 4XX... (1)其中，以从上述样品分离介质的上表面露出的露出部分的根部，到上述连接位置中，最 往样品分离部侧的位置的水平方向的距离作为X，以垂直方向的距离为Y。
2.根据权利要求1所记载的电泳器械，其特征在于上述样品分离介质在和上述露出 部分的根部相等或者更高的位置包含具有上表面的支撑部，上述连接位置位于该支撑部 上。
3.根据权利要求1或2所记载的电泳器械，其特征在于上述样品分离部具有夹住上 述样品分离介质相互平行的二块板。
4.根据权利要求1 3任一项所记载的电泳器械，其特征在于上述含样品介质和样 品分离介质是包含选自由聚丙烯酰胺、琼脂糖、琼脂和淀粉构成的群组的凝胶化剂的凝胶。
5.根据权利要求1 4任一项所记载的电泳器械，其特征在于与上述样品分离介质 相比，上述含样品介质的粘弹性更高。
6.根据权利要求1 5任一项所记载的电泳器械，其特征在于进一步包含第1缓冲 液槽和第2缓冲液槽，上述第1缓冲液槽包含上述露出部分的至少一部分，上述第2缓冲液槽通过夹住上述样品分离部，设置在和该露出部分相对侧，上述样品 分离部在该样品分离介质和上述第2缓冲液槽之间具有连接口。
7.根据权利要求6所记载的电泳器械，其特征在于具有上述样品分离部、第1缓冲液 槽和第2缓冲液槽一体成型的结构体。
8.根据权利要求6或7所记载的电泳器械，其特征在于在第1缓冲液槽内，进一步包 含覆盖上述样品分离介质的上述露出部分的可装卸的介质形成用盖子，与密封上述连接口 的介质形成用封口。
9.根据权利要求8所记载的电泳器械，其特征在于在将上述介质形成用盖子安装在 第1缓冲液槽内时，第1缓冲液槽具有加入液体的空间。
10.根据权利要求8或9所记载的电泳器械，其特征在于上述样品分离部所具有的第 1嵌合部和上述介质形成用盖子所具有的第3嵌合部嵌合，第1缓冲液槽所具有的第2嵌合部和上述介质形成用盖子所具有的第4嵌合部嵌合。
11.根据权利要求10所记载的电泳器械，其特征在于由于第1嵌合部具有凸部或者 凹部，第3嵌合部具有对应于第1嵌合部的凹部或者凸部，所以第1嵌合部和第3嵌合部嵌 合；由于第2嵌合部具有凸部或者凹部，第4嵌合部具有对应于第2嵌合部的凹部或者凸 部，所以第2嵌合部和第4嵌合部嵌合；第1嵌合部与第3嵌合部间的嵌合深度与第2嵌合 部和第4嵌合部间的嵌合深度不同。
12.根据权利要求8 11任一项所记载的电泳器械，其特征在于在上述介质形成用 盖子上设置和上述样品分离部的表面或第1缓冲液槽的壁面重合的重合部。
13.根据权利要求12所记载的电泳器械，其特征在于上述重合部具有至少Imm宽。
14.根据权利要求8 13任一项所记载的电泳器械，其特征在于上述连接口设置在 上述样品分离部的上面。
15.根据权利要求8 14任一项所记载的电泳器械，其特征在于上述样品分离介质 的和上述露出部相反侧在从上述连接口到末端的位置中，往下方鼓起。
16.一种电泳方法，其特征在于包含在样品分离介质中，在满足下述式(1)的连接位 置上，连接含有该样品的含样品介质的介质连接工序；该样品分离介质是露出其上表面的 至少一端地收纳在绝缘体中，在水平方向分离样品；Y 彡 0. 4XX... (1)其中，以从上述样品分离介质的上表面露出的露出部分的根部到上述含样品介质的水 平方向的距离为X，以垂直方向的距离为Y。
17.根据权利要求16所记载的电泳方法，其特征在于上述样品分离介质在和上述露 出部分的根部相等或者更高的位置包含具有上表面的支撑部，上述连接位置位于该支撑部 上。
全文摘要
一种电泳器械，该电泳器械包括样品分离部和介质连接机构，其中样品分离部是将在水平方向分离样品的样品分离介质，在该水平方向上，露出平行的面的至少一端地收纳；介质连接机构是将含有该样品的含样品介质连接到该样品分离介质上；该含样品介质和该样品分离介质的连接位置是满足特定式的位置。由此，提供比现有技术的精度更高的电泳技术。
文档编号G01N27/447GK102099674SQ20098012761
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者丸尾佑二, 坂入幸司, 坂口菜央, 平冢淳典, 木下英树, 松永贵辉, 横山宪二, 阿久津觉诚, 鹈沼丰 申请人:凸版印刷株式会社, 夏普株式会社