JP5353619B2

JP5353619B2 - Method for manufacturing electrophoresis medium cassette

Info

Publication number: JP5353619B2
Application number: JP2009234931A
Authority: JP
Inventors: 幸司坂入; 覚誠阿久津; 達也増子
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2009-10-09
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2029-10-09
Also published as: JP2011080929A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain uniform quality of electrophoretic medium cassettes and improve the productivity thereof. <P>SOLUTION: A method for manufacturing the electrophoretic medium cassettes provided with insulating members 2 and 3 forming a sample separation medium therein, and a first opening and a second opening formed in the insulating members and providing a direction for energizing the sample separation medium, includes the steps of forming the sample separation medium inside the insulating members larger than an actual shape to be used, cutting the insulating members to the actual shape to be used, and forming a recessed part and perforating in an insulating member cutting section. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、品質が均一な電気泳動媒体カセットの量産製造方法に関する。 The present invention relates to a mass production method for electrophoresis medium cassettes of uniform quality.

ヒトゲノムプロジェクトが終了した後、プロテオーム研究が盛んに行なわれている。このプロテオームとは、特定の細胞、器官、臓器の中で翻訳生産されているタンパク質の総体を意味し、該プロテオームの研究としてはタンパク質のプロファイリングなどが挙げられる。
タンパク質をプロファイリングする手法の１つとして、タンパク質の二次元電気泳動が知られている。この二次元電気泳動は、タンパク質を電荷に依存して分離する等電点電気泳動と、分子量に依存して分離するスラブゲル電気泳動（特に、ＳＤＳ−ＰＡＧＥ）と、の計２つの電気泳動ステップから構成されている（例えば、特許文献１参照）。 After the completion of the Human Genome Project, proteome research has been actively conducted. This proteome means the whole protein produced by translation in specific cells, organs, and organs. Examples of research on the proteome include protein profiling.
As one of the techniques for profiling proteins, two-dimensional electrophoresis of proteins is known. This two-dimensional electrophoresis is composed of two electrophoretic steps: isoelectric focusing that separates proteins depending on electric charge, and slab gel electrophoresis that separates proteins depending on molecular weight (especially SDS-PAGE). (For example, refer patent document 1).

上記二次元電気泳動を行うサンプル分離装置の一例が、特許文献２に開示されている。このサンプル分離装置は、等電点電気泳動によって分離が行なわれる１次チップと、スラブゲル電気泳動を行う２次チップとを備えている。
第一チップは、支持板と該支持板に支持された第一ゲル（一次元目のゲル）とから構成されている。この第一チップにおいては、第一ゲルにサンプルが導入され、第一ゲルを膨潤させる工程を経た後、第一ゲルに電圧が印加されることでサンプルを第一方向に分離させる。そして、第一チップは、分離されたサンプルを染色する工程、第二チップの環境に平衡化する工程が施された後、第二チップに移送される。 An example of a sample separation apparatus that performs the above two-dimensional electrophoresis is disclosed in Patent Document 2. This sample separation device includes a primary chip that is separated by isoelectric focusing and a secondary chip that performs slab gel electrophoresis.
The first chip includes a support plate and a first gel (first-dimensional gel) supported by the support plate. In this first chip, the sample is introduced into the first gel, and after passing through the step of swelling the first gel, the sample is separated in the first direction by applying a voltage to the first gel. Then, the first chip is transferred to the second chip after being subjected to the process of staining the separated sample and the process of equilibrating to the environment of the second chip.

第二チップは、基材内に第二ゲル（二次元目のゲル）が収納されることで構成されており、該第二ゲルに第一チップの第一ゲルが接続される。この状態で第二ゲルに対して電圧を印加することでサンプルが上記第一方向とは異なる第二方向に分離される。 The second chip is configured by storing a second gel (second-dimensional gel) in the base material, and the first gel of the first chip is connected to the second gel. By applying a voltage to the second gel in this state, the sample is separated in a second direction different from the first direction.

特開平１１−３０６０５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-30605 特開２００７−６４８４８号公報JP 2007-64848 A

二次元電気泳動の第二ゲルの形成容器（電気泳動媒体カセット）に、ポリアクリルアミドゲルに代表される分離媒体を充填するには、電気泳動用カセットの形状によっては1容器毎に個別に媒体を充填しなければならず、均一な品質で媒体充填されたカセットを作製するのが難しいといった問題があった。また個別充填であるため製造性が悪く、大量生産が難しいといった問題もあった。 To fill a 2D gel formation container (electrophoresis medium cassette) with a separation medium typified by polyacrylamide gel, depending on the shape of the electrophoresis cassette, separate the medium for each container. There is a problem that it is difficult to produce a cassette filled with a medium with uniform quality. Moreover, since it is individual filling, there was a problem that productivity was poor and mass production was difficult.

本発明の課題は、電気泳動媒体カセットの均一な品質を維持し、且つ生産性を向上させることである。 An object of the present invention is to maintain uniform quality of an electrophoresis medium cassette and improve productivity.

本発明の電気泳動媒体カセット製造方法は、内部に試料分離媒体を形成する絶縁部材と、該絶縁部材に形成され前記試料分離媒体に通電する方向を規定する第一開口部及び第二開口部と、を備えた電気泳動媒体カセットを製造するにあたり、実際に使用する形状よりも大きな前記絶縁部材の内部に前記試料分離媒体を形成した後、前記絶縁部材を実際に使
用する形状に切断することを特徴とする。 An electrophoretic medium cassette manufacturing method of the present invention includes an insulating member that forms a sample separation medium therein, a first opening and a second opening that are formed in the insulating member and define a direction in which the sample separation medium is energized. , The sample separation medium is formed inside the insulating member that is larger than the shape actually used, and then the insulating member is cut into a shape that is actually used. Features.

また、前記絶縁部材を切断する部位に、凹み構造を形成することを特徴とする。
また、前記絶縁部材を切断する部位に、ミシン目加工を施すことを特徴とする。 Further, a concave structure is formed at a site where the insulating member is cut.
Further, a perforation process is performed on a portion where the insulating member is cut.

本発明の電気泳動媒体カセットの製造方法によれば、電気泳動媒体を内包した電気泳動カセットの均一な品質を維持し、且つ生産性を向上させることができる。 According to the method for producing an electrophoresis medium cassette of the present invention, it is possible to maintain the uniform quality of the electrophoresis cassette containing the electrophoresis medium and improve the productivity.

電気泳動媒体カセットの概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。It is a schematic block diagram of an electrophoresis medium cassette, (A) is a front view, (B) is sectional drawing. 電気泳動媒体カセットの断面図であり、（Ａ）は分離媒体の形成前、（Ｂ）は分離媒体の形成後を示す。It is sectional drawing of an electrophoresis medium cassette, (A) is before formation of a separation medium, (B) shows after formation of a separation medium. 電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。It is a figure explaining cutting of an electrophoretic medium cassette. 電気泳動媒体カセットの他の構成例であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。It is the other structural example of an electrophoresis medium cassette, (A) is a front view, (B) is sectional drawing. 電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。It is a figure explaining cutting of an electrophoretic medium cassette. 切断部の応用例を示した図である。It is the figure which showed the example of application of the cutting part.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、電気泳動媒体カセットの概略構成図であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。
図２は、電気泳動媒体カセットの断面図であり、（Ａ）は分離媒体の形成前、（Ｂ）は分離媒体の形成後を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrophoretic medium cassette, (A) is a front view, and (B) is a cross-sectional view.
2A and 2B are cross-sectional views of the electrophoresis medium cassette. FIG. 2A shows a state before the separation medium is formed, and FIG. 2B shows a state after the separation medium is formed.

電気泳動媒体カセット１は、例えば直方体状の間隙（キャビティ）を空けて互いに対向する第一絶縁基材２と、第二絶縁基材３とを備え、これら二枚の絶縁基材２、３の間にポリアクリルアミドゲル等の分離媒体（ゲル）を充填したサンドイッチ構造とされる。図２（Ｂ）に示すように、分離媒体は、上層の第一ゲル４と下層の第二ゲル５とで構成されており、双方が界面で接して上下方向に配置される。 The electrophoretic medium cassette 1 includes, for example, a first insulating base 2 and a second insulating base 3 that face each other with a rectangular parallelepiped gap (cavity) between the two insulating bases 2 and 3. The sandwich structure is filled with a separation medium (gel) such as polyacrylamide gel. As shown in FIG. 2 (B), the separation medium is composed of an upper first gel 4 and a lower second gel 5, which are in contact with each other at the interface and arranged vertically.

絶縁基材２、３の材質は特に限定されないが、例えば樹脂板、樹脂フィルム、ガラス等が例示できる。なお、絶縁基材が変形しやすい材質であれば、支えとなるような基材に適宜密着させて形状の維持を図る。
また、後述するように、絶縁基材２、３の間で分離媒体を形成した後、実際に使用するサイズに切断加工するので、切断がしやすくなるように、絶縁基材２、３の切断する部位に、凹み線加工やミシン目のような加工を施すことが望ましい。但し、分離媒体を形成する前にゲル前駆液が漏出しない構造にする必要がある。 Although the material of the insulation base materials 2 and 3 is not specifically limited, For example, a resin plate, a resin film, glass etc. can be illustrated. In addition, if the insulating base material is easily deformable, the shape is maintained by appropriately adhering to the base material that serves as a support.
Further, as will be described later, after the separation medium is formed between the insulating bases 2 and 3, it is cut into a size that is actually used, so that the insulating bases 2 and 3 are cut so as to be easily cut. It is desirable to apply a process such as a dent line process or a perforation to the part to be processed. However, it is necessary to have a structure in which the gel precursor solution does not leak before forming the separation medium.

第一ゲル４は、サンプルを濃縮するものであり、第二ゲル５はサンプルをその分子量に基づいて分離するものである。一般的には、第一ゲル４が濃縮ゲルと呼ばれ、第二ゲル５が分離ゲルと呼ばれる。
電気泳動媒体カセット１の上端、つまり絶縁基材２、３によって形成されたキャビティの上端は、ゲル前駆体を充填し、且つ第一電気泳動バッファと接するための上端開口部６となる。一方、電気泳動媒体カセット１の下端、つまり絶縁基材２、３によって形成されたキャビティの下端は、分離媒体に通電する方向を規定するための下端開口部７となる。 The first gel 4 concentrates the sample, and the second gel 5 separates the sample based on its molecular weight. Generally, the first gel 4 is called a concentrated gel and the second gel 5 is called a separation gel.
The upper end of the electrophoresis medium cassette 1, that is, the upper end of the cavity formed by the insulating bases 2 and 3 becomes an upper end opening 6 for filling the gel precursor and contacting the first electrophoresis buffer. On the other hand, the lower end of the electrophoresis medium cassette 1, that is, the lower end of the cavity formed by the insulating base materials 2 and 3 is a lower end opening 7 for defining the direction in which the separation medium is energized.

また、第一絶縁基材２の下部には、電気泳動時に第二ゲル５と第二電気泳動バッファと
が接するための開口部８が形成されている。開口部８の位置は、実際に使用する電気泳動媒体カセットのサイズに応じて決定し、切断位置から離れた位置とする。
ゲル前駆体を充填する際には、電気泳動媒体カセット１の側面に側面封止材１１が装着され、下端開口部７に下端封止材１２が装着され、開口部８に開口封止材１３が装着される。 In addition, an opening 8 for contacting the second gel 5 and the second electrophoresis buffer at the time of electrophoresis is formed below the first insulating substrate 2. The position of the opening 8 is determined according to the size of the electrophoresis medium cassette that is actually used, and is a position away from the cutting position.
When filling the gel precursor, a side surface sealing material 11 is mounted on the side surface of the electrophoresis medium cassette 1, a lower end sealing material 12 is mounted on the lower end opening 7, and an opening sealing material 13 is mounted on the opening 8. Is installed.

図３は、電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。
電気泳動媒体カセット１は、実際に使用する電気泳動媒体カセットより大きいサイズに設定され、例えば図３のように、実際に使用する大きさの電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを横に連続して並べた形状とする。 FIG. 3 is a diagram for explaining the cutting of the electrophoresis medium cassette.
The electrophoretic medium cassette 1 is set to a size larger than the electrophoretic medium cassette that is actually used. For example, as shown in FIG. 3, the electrophoretic medium cassettes 1a to 1d that are actually used are arranged side by side. Shape.

次に、電気泳動媒体カセットの製造手順について説明する。
先ず、図２（Ａ）に示すように、分離媒体を充填する前の電気泳動媒体カセット１を準備し、図２（Ｂ）に示すように、電気泳動媒体カセット１の上端開口部６からゲル前駆体を充填し、分離媒体を形成する。なお、下端開口部７の下端封止材１２を外し、適当な容器に収めた状態で第二開口部６からゲル前駆体を充填してもよく、充填方法については任意である。 Next, the manufacturing procedure of the electrophoresis medium cassette will be described.
First, as shown in FIG. 2 (A), an electrophoresis medium cassette 1 before being filled with a separation medium is prepared, and as shown in FIG. 2 (B), the gel is passed through the upper end opening 6 of the electrophoresis medium cassette 1. Fill the precursor to form a separation medium. In addition, the lower end sealing material 12 of the lower end opening 7 may be removed, and the gel precursor may be filled from the second opening 6 in a state of being stored in a suitable container, and the filling method is arbitrary.

このようにしてゲル前駆体を充填し、分離媒体が形成された電気泳動媒体カセット１を、図３に示すように、電気泳動媒体カセット１を切断部９で切断することにより、実際に使用するサイズとなる電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄに加工する。切断の方法は、絶縁基材や分離媒体を損傷することがない方法であればよく、例えばレーザーカットなどの方法がある。 The electrophoresis medium cassette 1 thus filled with the gel precursor and formed with the separation medium is actually used by cutting the electrophoresis medium cassette 1 with the cutting part 9 as shown in FIG. The electrophoretic medium cassettes 1a to 1d having the size are processed. Any cutting method may be used as long as it does not damage the insulating base material or the separation medium. For example, there is a method such as laser cutting.

切断部９には、前述したように、凹みやミシン目等の構造を形成させておけば、切断がしやすくなる。
このように、切断された電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄは、元々、分離媒体を一体的に形成しているので、分離媒体の品質が均一になる。
図４は、電気泳動媒体カセットの他の構成例であり、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は断面図である。 As described above, if the cut portion 9 is formed with a structure such as a recess or a perforation, it is easy to cut.
Thus, since the cut electrophoresis medium cassettes 1a to 1d originally form the separation medium integrally, the quality of the separation medium becomes uniform.
4A and 4B are other examples of the configuration of the electrophoretic medium cassette. FIG. 4A is a front view and FIG. 4B is a cross-sectional view.

図５は、電気泳動媒体カセットの切断について説明した図である。
この電気泳動媒体カセット１は、第一絶縁基材２の上部には、等電点電気泳動など別の手法でサンプルを分離したゲルを接続させる第一接触開口部２１と、第一電気泳動バッファと接触するための第二接触開口部２２と、が形成されている。そして、ゲル前駆体を充填する際には、これら開口部２１及び２２の双方を同時に封止可能な開口封止材２３を装着する。 FIG. 5 is a diagram illustrating the cutting of the electrophoresis medium cassette.
The electrophoresis medium cassette 1 includes a first contact opening 21 for connecting a gel from which a sample is separated by another technique such as isoelectric focusing, and a first electrophoresis buffer. And a second contact opening 22 for contacting with the second contact opening 22. And when filling a gel precursor, the opening sealing material 23 which can seal both these opening parts 21 and 22 simultaneously is mounted | worn.

そして、ゲル前駆体を適当な手法で充填し、分離媒体を形成した後に、図５に示すように、切断部９で切断し、実際に使用する大きさの電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを製造する。 Then, after filling the gel precursor with an appropriate method and forming a separation medium, as shown in FIG. 5, the cutting unit 9 cuts to produce electrophoretic medium cassettes 1a to 1d having a size to be actually used. To do.

なお、切断部９は、切断後にスペーサとなり、切断面を封止できるような構造にすることが望ましい。例えば、図６に示すように、切断部９に凹み線加工を施し、第二基材３に対して第一基材２の凹み部が当接するような構造とする。これによれば、切断面における分離媒体の露出を抑制し、分離媒体の切断を保護することができる。また、切断前の電気泳動媒体カセット１は、実際に使用する電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄよりも大きいので、絶縁基材２、３が撓んで最適なキャビティを維持できなくなる可能性もあるが、図６に示すような切断部９を形成すれば、この切断部９がスペーサとなるので、最適なキャビティを維持することができる。もちろん、別途、絶縁基板２、３の撓みを抑制するスペー
サや、切断後に切断面を保護する部材を設けたりしてもよい。 Note that it is desirable that the cutting part 9 has a structure that becomes a spacer after cutting and can seal the cut surface. For example, as shown in FIG. 6, the cut portion 9 is subjected to dent line processing so that the dent portion of the first base material 2 abuts against the second base material 3. According to this, exposure of the separation medium on the cut surface can be suppressed, and the cutting of the separation medium can be protected. Moreover, since the electrophoretic medium cassette 1 before cutting is larger than the electrophoretic medium cassettes 1a to 1d actually used, there is a possibility that the insulating bases 2 and 3 are bent and the optimum cavity cannot be maintained. If the cutting part 9 as shown in FIG. 6 is formed, since this cutting part 9 becomes a spacer, an optimal cavity can be maintained. Of course, a spacer for suppressing the bending of the insulating substrates 2 and 3 and a member for protecting the cut surface after cutting may be provided.

得られた電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄは、その形状によって、適当な電気泳動器具で電気泳動を実施する。市販の電気泳動槽に適合する形状で、本製造方法により製造した電気泳動媒体カセット１ａ〜１ｄを装着して実施してもよいし、あるいは電気泳動バッファ槽を装備した筐体とした電気泳動カセットに装着して利用してもよい。
以上より、絶縁基材２、３が「絶縁部材」に対応し、第一ゲル４、第二ゲル５が「試料分離媒体」に対応し、上端開口部６が「第一開口部」に対応し、下端開口部７が「第二開口部」に対応する。 The obtained electrophoresis medium cassettes 1a to 1d are subjected to electrophoresis with an appropriate electrophoresis instrument depending on their shapes. The electrophoresis cassette may be implemented by mounting the electrophoresis medium cassettes 1a to 1d manufactured by the present manufacturing method in a shape suitable for a commercially available electrophoresis tank, or a casing equipped with an electrophoresis buffer tank. It may be used by attaching to.
As described above, the insulating bases 2 and 3 correspond to the “insulating member”, the first gel 4 and the second gel 5 correspond to the “sample separation medium”, and the upper end opening 6 corresponds to the “first opening”. The lower end opening 7 corresponds to the “second opening”.

以上説明したように、本実施形態の電気泳動媒体カセットの製造方法によれば、電気泳動媒体カセットを実際の使用サイズ以上の形態で媒体を作製し、その後、切断して使用する形態に加工を行うので、分離媒体自体は均一な組成となるものが大量に得ることができる。特にラジカル反応による重合機構を有し、ゲル形成状況が変化しやすいポリアクリルアミドゲルのような材質のゲルでも良好に均一性を維持することができる。 As described above, according to the method for manufacturing an electrophoretic medium cassette of the present embodiment, the electrophoretic medium cassette is produced in a form larger than the actual use size, and then cut into a form to be used. As a result, a large amount of the separation medium itself having a uniform composition can be obtained. In particular, even a gel made of a material such as polyacrylamide gel which has a polymerization mechanism by radical reaction and easily changes the gel formation state can maintain good uniformity.

１電気泳動媒体カセット（切断前）
１ａ〜１ｄ電気泳動媒体カセット（切断後）
２第一絶縁基材
３第二絶縁基材
４第一ゲル（分離ゲル）
５第二ゲル（濃縮ゲル）
６上端開口部
７下端開口部
８開口部
９切断部
１１側面封止材
１２下端封止材
１３開口封止材
２１第一接触開口部
２２第二接触開口部
２３開口封止材 1 Electrophoresis media cassette (before cutting)
1a to 1d electrophoresis medium cassette (after cutting)
2 1st insulating base material 3 2nd insulating base material 4 1st gel (separation gel)
5 Second gel (concentrated gel)
6 upper end opening 7 lower end opening 8 opening 9 cutting section 11 side sealing material 12 lower end sealing material 13 opening sealing material 21 first contact opening 22 second contact opening 23 opening sealing material

Claims

An electrophoretic medium cassette having an insulating member that forms a sample separation medium therein, and a first opening and a second opening that are formed in the insulating member and define a direction in which the sample separation medium is energized is manufactured. In this case, the first insulating base and the second insulating base are arranged so as to face each other with a gap therebetween , and the first insulating base and the second insulating are sealed with the end of the gap sealed. The sample separation medium is formed inside the insulating member by filling the sample separation medium between the equipment and the sample separation medium inside the insulating member larger than the shape actually used. After the formation of the electrophoretic medium cassette, the insulating member is cut into a shape that is actually used.

The method for manufacturing an electrophoretic medium cassette according to claim 1, wherein a concave structure is formed at a site where the insulating member is cut.

The method for manufacturing an electrophoretic medium cassette according to claim 1, wherein perforation processing is performed on a portion where the insulating member is cut.