JPH01132952A - 電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は電気泳動装置に係り、特に冷却装置を有し、か
つ電槽を用いない恒温電気泳動装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 電気泳動法は、荷電した試料に電圧を印加して分析する
方法である。電気泳動法の代表的な態様としては、ガラ
ス、プラスチックフィルム等の支持体に、試料に対して
不活性な膜形成材料、例えば寒天、セルロースアセテー
ト、デンプン、シリカゲル、ポリアクリルアミド等を塗
布または流延して電気泳動担体に緩衝液をしみ込ませ、
この上に分析する試料を添加して、上記電気泳動担体（
以下ゲルと称する）の両端に直流電圧を印加する。

すると、電荷を帯びた試料性の成分は、その電荷、等電
点、分子量等に応じて、ゲル中あるいはその表面を移動
する。この移動速度は、試料中の成分の性質により異な
るので、一定時間電圧を印加すると、各成分が分離され
た電気泳動パターンが得られる。

この電気泳動法は、近年、生化学の分野では生理活性物
質のタンパク質の分析、臨床検査の分野では、血液、髄
液などの体液の分析を通じての病態の診断などに広く用
いられている。

以上の電気泳動法による試料分析では、（１）電気泳動
中の試料の失活や変性防止、（２）電気泳動パターンの
再現性が重要である。

まず（１）の試料の失活や変性、発生するジュール熱に
よって問題となる。電気泳動は、前述のように、ゲルの
両端に直流電圧を印加し、ゲル中に電流を流すことによ
って行なわれるが、特に近年、ｉｆ気泳動時間を短縮す
るために、より高電圧をかける傾向があり、その電圧は
数ｋｖにも達する。このため発生するジュール熱も大き
いものとなり、この熱のためにタンパク質のような試料
は、失活や変性を起こす可能性があり、起こせば、正確
な試料分析ができない。

また、（２）の再現性に間する要因としては、ゲル中の
温度分布が一様でないこと、およびゲル中の電場の乱れ
である。ゲル中の温度分布を一様にするためには、ゲル
を一様に冷却すれば解決する。しかし、電場を一様にす
るためには、ゲルに電圧が一様に印加されなければなら
ない。従来、平面型の電気泳動装置のゲルに電圧を印加
する手段としては、炭素棒や白金線などの電気分解を起
こしにくい導体を緩？ｇｊ液に浸漬し、まず、緩衝液に
通電し、次にこの緩衝液とゲルの間は緩衝液を浸みこま
せたろ紙や多孔性のスポンジ等の塩橋を作って電気的に
結合していた。しかし、この方法だと、ろ紙やスポンジ
をゲル面に均一に接触させることは大変困難で、接触の
悪い部分は十分通電されないため、ゲル中の電場に乱れ
を生じ、その結果、泳動のパターンが乱れ、俗にウェー
ビングパターンと称される現象を呈する。また、ろ紙や
スポンジは、消耗品なので、泳動をするたびに新に用意
しなければならなく、操作が煩雑になるきらいがあった
。

このようなことを改良する目的でゲルを弧状の凹面に載
置してゲルの両端を直接緩衝液に接触させる装置も開示
されている。しかし、ゲルを載置するプレートが弧状の
凹面なので、この凹面プレートを冷却することは、構造
上非常に困難となり、また取り扱いも不便になるため冷
却機能を組み込むことは実質上不可能である。

「発明の目的」 本発明の目的は、試料の失活や変性が起きにくく、泳動
パターンの乱れのない再現性の高い結果が得られる恒温
を気泳動装置を提供することにある。

「発明の概要」 本発明は、ゲルを載置するプレートが冷却機能を備え、
プレート表面が弧状の凸面をなしているので、載置した
ゲルの両末端が直接電極棒の浸漬している緩衝液に触れ
て、緩衝液より直接ゲルに通電される仕組みを持ったこ
とを特徴としてる。

このようにすると、プレートが弧状の凸面をなしている
ので冷却機構を容易に組み込むことができる。また、こ
のようにすると、プレートが冷却機能を持ったため、電
気泳動中に発生するジュール熱を相殺することができる
ので、試料の失活や変性が起きない、また、ゲルを一様
に冷却するためには、冷却プレートの熱容量を発生する
ジュール熱に対し十分大きくとれば解決できる。

ゲルを載置する冷却プレートの表面は弧状の凸面をなし
、その上にａｉしたゲルが冷却プレートの表面に密着し
て湾曲をなし、そのゲルの両端は直接電極棒の浸漬して
いる緩衝液に触れるため、緩衝液より直接ゲルに通電さ
れる。従って、従来のように、緩衝液とゲルの間を電気
的に接続する電橋が不要となり、その結果、ゲルは均一
に通電されてゲル中の電場は均一になり、泳動パターン
の乱れがなくなる。

本発明に使用されるゲルを載置するプレートはアルミニ
ュームや銅などの熱伝導性の良い材料より成り、表面は
エポキシ樹脂、ふっ素樹脂、アクリル樹脂、あるいはセ
ラミックのような電気絶縁体で覆われており、ゲル中を
流れるに流がプレート側に流れないようになっている。

表面の形状は、前述したように弧状の凸面をなしている
。その曲率半径は操作性を妨げぬ限り任意に逼べるが、
一般に用いるゲルの泳動方向の長さに対して、その長さ
以下が望ましい。また二のプレートの下部には冷却装置
が付いている。

本発明に用いられる冷却装置としては、すべての公知の
方法を用いることができるが、好ましくは、サーモモジ
ュールを利用した電子式冷却装置が適している。

本発明で用いるゲルは、通常ポリエステル等のフィルム
でできた担体に保持されている。従って、このようなゲ
ルをプレートにそのまま密着させることはフィルムに弾
性があり困難である。そこで、これをプレートに密着さ
せる押えが必要となる。

この押えは電気絶縁性の弾性体でできていることが必要
で、電気絶縁性がないとゲル中を流れる電流が短絡する
危険がある。また、形状としては、プレートの凸面に沿
うような弧状であり、プレート面より少し小さな曲率半
径を持ち、これをゲルに押し付けることにより、押えの
弾力でゲルをプレートに密着させる。また、その他の形
状としては、細長い平板の弾性体を押し曲げたときに生
ずる弾性を利用して押さえる平板状のものもあげられる
。これら弾性体の材質としては、ポリピロピレン、硬質
ポリエチレン等のプラスチックを挙げることができる。

この押えは電気泳動装置の本体より独立して設けること
が可能であるが、好ましくは電気泳動装置の蓋と一体に
なっており、蓋を閉めることによってこの押えが働き、
ゲルをプレートに密着させる仕組みとなっていることが
望ましい。

［実施例コ 以下、図示の実施例によって本発明をさらに詳しく説明
する。

第１図は本発明に係わる電気泳動装置概要の透視図であ
り、第２図はＩ　−Ｉ’　　断面の断面図であり、本体
ケースｌ内の中央部に冷却プレートが固定されている。

この冷却プレート２は、アルミニュウムや銅などの熱伝
導性の良好な材料からなり、表面２ａが弧状の凸面に形
成され、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ふっ素樹脂、或
はセラミックのような電気絶縁体で被覆されている。

３は、冷却プレート２の下部に設けられたサーモモジュ
ール等の冷却装置であり、冷却プレート２を効率良く冷
却できるようにしである。４は、緩衝液５を収納した容
器であり、前記冷却プレート２０両縁に沿って若干下方
に配設されている。

６は、前記緩衝液５に浸漬して容器４の内に配設された
電極棒であり、炭素棒や白金線などの導体で形成されて
いる。７は、ゲルであり、ポリエステル等のフィルム８
上に設けられ、このフィルム８は前記冷却プレート２０
表面２ａに押さえ９によって密着状態に載置される。こ
の押え９は、前記本体ケース１の蓋１０の背面側に一対
取り付けられ、電気絶縁性の弾性体で形成されて湾曲部
９ａを有し、この湾曲部の曲率半径は前記冷却プレート
２の凸面２ａの曲率半径より若干小さく設定されている
。

本発明による電気泳動装置は上記のように構成され、前
記フィルム８を冷却プレート２の上に載置して蓋ＩＯを
すると、押えの湾曲部９ａがフィルム８の両測部を冷却
プレート２に圧着固定することができる。このとき、フ
ィルム８は冷却プレートの凸面２ａに密着し、両端部８
ａは前記緩衝液５中に浸漬される。従って、フィルム８
に担持されているゲル７は、緩衝液５に直接接触するこ
とになり、従来のような通電用の電槽が不要となる。

前記電極線６に電圧を印加すると、緩衝液５より直接ゲ
ル７に通電されて電気泳動が開始されるが、この場合ゲ
ル７は均一に通電されるので、ゲル中の電場は均一にな
り、泳動パターンの乱れがなくなる。

前記冷却装置３は、通電により冷却プレート２を冷却す
る作用をなし、この結果ゲル７のｉ′ｌｉ気泳動中に発
生するジュール熱を冷やすので、試料の失活や変性を未
然に防止し、正確な試料分析を実施することが可能とな
る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、冷却プレートの
表面を弧状の凸面に形成したので、その凸面にゲルを付
着させたフィルムを密着させると、ゲルの両端部が緩衝
液に浸漬されてゲルに直接電気的接続がなされ、従来の
ような電槽が不要になるとともに、ゲルに均一の電圧を
かけてゲル中の電場の乱れを防止する等の優れた効果を
奏する。

また、冷却プレートの下部に冷却装置を設けたので、電
気泳動中に発生するジュール熱を速やかに除去し、熱に
よる試料の失活や変性を防止することができ、高電圧を
かけて電気泳動時間を短縮することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例を示す概要の斜視図、第２図
は第１図の１−１’　　線に沿う断面図、第３図は、従
来例の概略斜視図である。 ｌ・・・本体ケース　　２・・・冷却プレート３・・・
冷却装置　　　４・・・容器 ５・・・緩衝液　　　　６・・・電極棒７・・・ゲル　
　　　　８・・・フィルム９・・・押さえ　　　ｌＯ・
・・蓋 １１・・・塩橋 特許出願人　　株式会社　　バイオメイト第１図 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気泳動担体を載置するプレートの表面が、載置
   した電気泳動担体の両端で電圧を印加する緩衝液に直接
   接触するように弧状の凸面をなし、かつ、このプレート
   に冷却装置が具備されていることを特徴とする恒温電気
   泳動装置。
2. （２）冷却プレートに載置した電気泳動担体が冷却プレ
   ートに密着するように電気絶縁性の弾性体よりなる電気
   泳動担体の押えを具備したことを特徴とする特許請求範
   囲第（１）項記載の恒温電気泳動装置。
3. （３）電気泳動担体の押えが電気泳動装置の蓋に装着さ
   れていることを特徴とする特許請求範囲第（２）項記載
   の恒温電気泳動装置。