JPH0551102B2

JPH0551102B2 -

Info

Publication number: JPH0551102B2
Application number: JP61111643A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Yamamoto
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1986-05-15
Filing date: 1986-05-15
Publication date: 1993-07-30
Also published as: US4820398A; JPS62267655A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）本発明は、蛋白質、核酸のように溶液中で荷電
を持つ物質を、その分子量および荷電に基づいて
分離解析するため等に用いられる電気泳動装置に
おいて、上記荷電物質の電気泳動を行なわせるた
めに用いられる電気泳動用ゲルシートに関するも
のである。

（発明の背景）蛋白質、蛋白質分核物、核酸、核酸分解物等の
荷電をもつた分子が電場の影響下で移動する性質
を利用して、これらの分離分析をおこなう電気泳
動は以前から知られており、この目的のために各
種の泳動支持媒体、すなわちポリアクリルアミド
ゲル、アガロースゲル等を非電気伝導性の板また
はポリマーフイルムの間に挟んだものがよくもち
いられている。

特に、最近注目されているバイオテクノロジー
（遺伝子工学）の分野においては、オートラジオ
グラフイーを利用したDNAなどの核酸などの塩
基配列の決定のために電気泳動の利用が必須とな
つている。

電気泳動支持媒体のうち、ポリアクリルアミド
ゲル、アガロースゲルを２枚のポリマーフイルム
に挟んだ電気泳動支持体（以下、ゲルシートと称
す）を用いて上記のような電気泳動操作を行なう
場合、このゲルシートの固定とゲル中を泳動する
核散分子の放射能からの被爆防止のため、ゲルシ
ートを、所定の厚み（３mm以上）を有する電気非
導電性のガラス板で挟んだ状態で泳動装置に取付
ける。このとき、ゲルシート表面をなす薄いポリ
マーフイルムとガラス板との間に、ゴミ、埃等が
入つた状態でゲルシートを挟むと、これらゴミ、
埃等の径が例えば直径数ミクロンから数十ミクロ
ンのものであつても、その部分のゲルはこれ等ゴ
ミ等によつて幅方向および厚み方向に変形を生じ
る。なお、このような小さなゴミ、埃等は、ゲル
シートをなすポリマーフイルム表面に発生する静
電気のために付着しているため、これらを完全に
除去するのはほとんど不可能である。このように
ゴミ等によつてゲルが押しつぶされ変形した状態
で電気泳動操作をすると正常な泳動バンドパター
ンを得るのが難しく、このパターンは歪んだもの
になりやすい。DNAの塩基配列の決定操作のよ
うにゲルシート中の幅方向の複数の泳動列を対照
比較する場合においては、パターンの歪みは塩基
配列等の得られる情報の制度の低下を引起こす大
きな原因となる。すなわち、DNAが電気泳動に
よつて変形したゲル部分を通過する際、その膜厚
の違いや押しつぶれのため、幅方向の泳動速度に
差が生じ、斜めのバンドや折れ曲がりのある歪ん
だバンドを生ずる。DNAが一度この履歴を受け
るとその後通過するゲルは変形していなくても最
後まで歪んだまま泳動する。

（発明の目的）本発明は、このようなDNAの塩基配列の読取
りには致命的な問題となるゲルの変形による泳動
パターンの歪みを防止するものでり、簡便で且つ
低コストで、泳動パターに歪みを生ずることなく
電気泳動を行なわせることができる電気泳動用ゲ
ルシートを提供することを目的とするものであ
る。

（発明の構成）本発明の電気泳動ゲルシートは、左右端部にゲ
ル用スペーサを挟むとともに、これらゲル用スペ
ーサの間に電気泳動用媒体を挾持した２枚のポリ
マーフイルムにより構成され、さらにこのポリマ
ーフイルムの外面に間隙用スペーサを貼付してお
り、これによつて上記ゲルシートを両側から支持
板で挟むときに、間隙用スペーサによつてシート
支持板とゲルシート外面との間に間隙を形成せし
め、両者が密着するのを防止してゴミ等によるゲ
ル（媒体）の変形を防止するようにしたことを特
徴とするものである。

（実施態様）以下、図に基づいて本発明の好ましい実施態様
について説明する。

第１図は本発明に係る電気泳動用ゲルシートを
用いた電気泳動装置を示す斜視図であり、この電
気泳動装置は基本的には、支え台１、下部緩衝液
槽２、一対の支柱３，３、上部緩衝液槽４および
電気泳動シートアセンブリ１０からなる。下部緩
衝液槽２は支え台１上に固定され、支柱３，３も
支え台１上に固定されている。この支柱３，３の
上部には、止めネジ３ａ，３ａ（一方のネジのみ
図示）によつて上部緩衝液槽４が取付けられてい
る。さらに、電気泳動シートアセンブリ１０は、
上端が上部緩衝液槽４の前面切欠部と対向してこ
の上部緩衝液槽４に取付けられ、下端が下部緩衝
液槽２内に入り込むように取付けられている。こ
のとき、電気泳動シートアセンブリ１０の取付け
は、クリツプ９によつてなされる。なお、上部お
よび下部緩衝液槽２，４内には、それぞれ１本の
白金線からなる上部および下部電極５，６（下部
電極６は図示せず）が配され、これら両電極５，
６はそれぞれ各緩衝液槽２，４の側壁外部に突出
して取付けられた外部端子５ａ，６ａに接続して
いる。このため、上部および下部緩衝液槽２，４
に緩衝液を入れ、外部端子５ａ，６ａに所定電圧
を印加すれば、電気泳動を行なうことができるよ
うになつている。

次に、上記電気泳動シートアセンブリ１０の構
成について、詳細に説明する。この電気泳動シー
トアセンブリ１０は、第２図の斜視図に示すよう
に、上端に切欠き１１ａを有する欠けガラス板１
１と、平ガラス板１２とにより、ゲルシート２０
を挾持してなる。なお、欠けガラス板１１および
平ガラス板１２がシート支持板となるもので、こ
れらはガラス板のみならずセラミツク板によつて
作つてもよい。上記ゲルシート２０は矢印−
に沿つて断面した第３図に示すように、非導電性
有機ポリマーフイルムからなる２枚のシート材２
１，２２を、その左右に所定厚さのゲル用スペー
サ２３ａ，２３ｂを挟んで対向配置し、両シート
材２１，２２の間にゲル用スペーサ２３ａ，２３
ｂと同じ厚さの電気泳動用ゲル膜２４を挾持して
なるものである。このとき、欠けガラス板１１に
対向する側のシート材２１の上端には、欠けガラ
ス板１１の上端が形成された切欠きと同じ形状の
切欠き２１ａが形成され、ゲル膜２４の上端に
は、試料注入用の複数のスロツト２４ａが形成さ
れている（第２図参照）。また、ゲルシート２０
の平ガラス板１２と対向する面における両側端に
なポリマーフイルム等からなる間隙用スペーサ２
５ａ，２５ｂが接着貼付されている。なお、この
スペーサの材質は、ポリエステル、ポリ塩化ビニ
ル等がよく、また、このスペーサはゴミ、埃等の
挾持によるゲル膜の変形を防止させるためのもの
であるので、ゴミ、埃等の大きさを考えると、そ
の厚さは100ミクロン以上であることが好ましい。

以上の欠けガラス板１１と平ガラス板１２によ
り、ゲルシート２０をクリツプ９を用いて挾持し
て電気泳動シートアセンブリ１０が構成されるの
であるが、このクリツプ９により挾持されると電
気泳動シートアセンブリ１０の上端が上部緩衝液
槽４と密着され、欠けガラス板１１およびシート
材２１の上部に形成された切欠き１１ａおよび２
１ａを介して上部緩衝液槽４の緩衝液がゲル膜２
４の上端と接触する。一方、ゲルシート２０の平
ガラス板１２と対向する面の両側端に間隙用スペ
ーサ２５ａ，２５ｂが接着貼付されているので、
平ガラス板１２の中央部とゲルシート２０との間
に、間隙用スペーサ２５ａ，２５ｂにより決まる
所定厚さの間隙が形成される。こうすることによ
り、ゲルシート２０やガラス板１１，１２の表面
にゴミ、埃等が付着していても、ゲルシート２０
は可撓制に富むので、これらを圧縮することがな
く、ゲルシート２０内のゲル膜２４の変形を防止
することができる。この場合、間隙用スペーサ２
５ａ，２５ｂの幅は、ゲルシート２０のゲル用ス
ペーサ２３ａ，２３ｂの幅と等しくして、間隙用
スペーサ２５ａ，２５ｂとゲル用スペーサ２３
ａ，２３ｂとを当接させ間隙用スペーサ２５ａ，
２５ｂによりゲル膜２４を圧縮することのないよ
うにするのが好ましい。なお、間隙用スペーサ２
５ａ，２５ｂをシート材２２へ貼り付けるときに
は、接着剤を用いたり、両面貼着テープを用いた
りして貼り付ける。

以上のように構成した電気泳動装置を用いて電
気泳動を行なうには、上部および下部緩衝液槽
２，４内に緩衝液を入れるとともに、ゲルシート
２０のゲル膜２４上端のスロツト２４ａ内に所定
の試料液を注入し、次いで上部および下部電極
５，６に接続された外部端子５ａ，６ａ間に所定
電圧を印加すればよい。上部緩衝液槽４内の緩衝
液は、欠けガラス板１１の切欠き１１ａおよびゲ
ルシート２０のシート材２１に形成された切欠き
２１ａを介してゲル膜２４の上端と接触し、且つ
下部緩衝液槽２内の緩衝液も、電気泳動シートア
センブリ１０の下端が下部緩衝液槽２内に突出し
ているので、ゲル膜２４の下端と接触する。この
ため、外部端子５ａ，６ａに印加された電圧は緩
衝液を介してゲル膜２４に作用し、スロツト２４
ａから注入された試料のゲル膜２４内での電気泳
動を行なわせることができる。

第４図および第５図は、本発明に係る電気泳動
用ゲルシートの異なる態様を示す斜視図であり、
これらのゲルシートは第２図に示したゲルシート
２０とは、間隙用スペーサの形状のみが異なる。
まず、第４図の場合は、間隙用スペーサ２６は、
４角形の枠状のシートからなり、両側部２６ａ，
２６ｂがシート材２２の左右両側２２ａ，２２ｂ
（斜線部）に接着貼付されてシート材２２にスペ
ーサ２６が貼付されるのであるが、このとき上部
２６ｃおよび下部２６ｄは接着されない。第５図
の間隙用スペーサ２７は、第４図のスペーサ２６
に比べ下部２６ｄが設けられていない点が異な
り、この場合もシート材２２の左右両側端２２
ａ，２２ｂ（斜線部）に両側部２７ａ，２７ｂが
接着されてシート材２２に貼付されており、上部
２７ｃは接着されない、このようなスペーサ２
６，２７を用いた場合、欠けガラス板１１および
平ガラス板１２によつてゲルシート２０が挾持さ
れたとき、スペーサの上部２６ｃ，２７ｃによつ
てゲルシート２０の上部と上部緩衝液槽４との密
着性が良くなる。

尚、いずれの場合においてもシート材２２の左
右両側端２２ａ，２２ｂにおいてのみ接着されて
いるが、これは電気泳動終了後、ゲルシート２０
を両側端の接着部より若干内側において、すなわ
ち第６図におけるゲルシート２０の矢印Ａ−Ａお
よびＢ−Ｂに沿つて切断し、間隙用スペーサ２６
（もしくは２５ａ，２５ｂ，２７）を切り離した
後、シート材２２をＸ線フイルムに接着させて、
電気泳動パターンに放射線露出させるためであ
る。また、このためには、シート材２２の厚さを
薄くするのが、ゲル膜２４とＸ線フイルムとを近
接させるために望ましく、上記のように間隙用ス
ペーサをシート材２２に貼付することによつてシ
ート材２２の剛性を高めることができるので、シ
ート材２２を薄くすることができる。

なお、以上においては、平ガラス板１２と対向
する面に間隙用スペーサを貼付ける例を示した
が、欠けガラス板１１と対向する面に間隙用スペ
ーサを貼付けてもよく、又、両面に間隙用スペー
サを貼付けてもよいのは無論のことである。但
し、第７図の断面図に示すように、上部緩衝液槽
４と下部緩衝液槽２との間において、電気泳動シ
ートアセンブリ１０の欠けガラス板側の面を１側
面とする保温水槽８が設けられることがある。こ
れは、保温水槽８内の水により、電気泳動シート
アセンブリ１０の温度を均一化してスマイリング
効果（均一化しないことにより、ゲル膜両端部の
温度が中央部より低くなつて、荷電物質の移動速
度がゲル膜両端部とで中央部が異なつて電気泳動
パターンが弧状に曲がつてしまう現象）の発生を
防止するものである。この場合には、保温水槽８
内の水の熱がゲルシート２０に良く伝達されるよ
うにするのが好ましく、このため、このような場
合には、間隙用スペーサは平ガラス板と対向する
面に貼付けるのが好ましい。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、ガラス
板等からなる支持板の少なくともいずれか一方と
対向するゲルシート面に間隙用スペーサを貼付け
ているので、支持板によりゲルシートを挾持した
ときに支持板、ゲルシートの表面にゴミ、埃等が
付着していた場合であつても、上記スペーサによ
り形成される間隙により、これらゴミ、埃等がゲ
ルシート内のゲル膜を圧縮して変形させるのを防
止することができる。このため、本発明の電気泳
動装置を用いれば、正常な電気泳動パターンを得
ることができ、DNAの塩基配列等の読取りも正
確になる。

また、間隙用スペーサが接着貼付されるので、
このスペーサによりゲルシートの物理強度が向上
し、ゲルシートの曲がりを防止して、ゲルシート
の曲がりにより生じるゲルの伸縮変形や気泡の侵
入の防止を図ることができ、このためゲルシート
の取扱いが容易になる。さらに、スペーサによる
ゲルシートの物理強度の向上が得られるので、ゲ
ル膜を挾持するシート材（ポリマーフイルム）の
厚さを薄くすることができ、Ｘ線フイルムへの露
出に際してこのフイルムの間隙を小さくすること
ができ、露光時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る電気泳動用ゲルシートを
用いた電気泳動装置の１例を示す斜視図、第２図
は第１図の装置に用いる電気泳動シートアセンブ
リを示す斜視図、第３図は、第２図の矢印−
に沿つた電気泳動シートアセンブリの断面図、第
４図および第５図は、電気泳動用ゲルシートの異
なる態様例を示す斜視図、第６図は上記電気泳動
用ゲルシートを示す正面図、第７図は電気泳動装
置の異なる態様例を示す断面図である。１……支え台、２……下部緩衝液槽、４……上
部緩衝液槽、８……保温水槽、１０……電気泳動
シートアセンブリ、１１……欠けガラス板、１２
……平ガラス板、２０……ゲルシート、２１，２
２……シート材、２３ａ，２３ｂ……ゲル用スペ
ーサ、２４……ゲル膜、２５ａ，２５ｂ，２６，
２７……間隙用スペーサ。

Claims

【特許請求の範囲】１電気非伝導性有機ポリマーフイルムからなる
２枚の支持体の左右端部に所定厚さのゲル用スペ
ーサを挟み、これらゲル用スペーサの間における
上記２枚のポリマーフイルムの間に電気泳動用媒
体を均一な厚さに挾持せしめてなる電気泳動用ゲ
ルシートにおいて、該ゲルシートを構成する上記ポリマーフイルム
の外面に間隙用スペーサを貼付し、電気泳動時
に、上記ゲルシートに電気非伝導性のシート支持
板により挾持せしめたとき、上記間隙用スペーサ
によつて上記シート支持板と上記ゲルシートの互
いに対向する面の間に間隙を形成せしめて上記シ
ート支持板と上記ゲルシートの互いに対向する面
が密着するのを防止するようにしたことを特徴と
する電気泳動用ゲルシート。２上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフイル
ム外面の左右端部を覆うとともに該左右端部にお
いて接着されて上記外面に貼付されていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電気泳動
用ゲルシート。３上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフイル
ム外面の左右端部および上下端部を覆うとともに
該左右端部において接着されて上記外面に貼付さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の電気泳動用ゲルシート。４上記間隙用スペーサが、上記ポリマーフイル
ム外面の左右端部および上端部を覆うとともに該
左右端部において接着されて上記外面に貼付され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の電気泳動用ゲルシート。