JPH03167468A - 多電極電気泳動装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、多電極電気泳動装置、特に平板ゲルに対して
電極がマトリックス状に設けられた多電極電気泳動装置
に関する。

［従来の技術コ 従来の電気泳動装置は、例えば一対の平板ガラスの隙間
に平板ゲルを形威し、これに電気泳動を行う試料、例え
ばタンパク質やＤＮＡを置き、ゲル中にプラス・マイナ
スの電極を設けて高電圧をかける。するとタンパク質や
ＤＮＡの粒子の荷電が正か負かによって陰極あるいは陽
極に向って移動を始める。移動速度は、ＤＮＡやタンパ
ク質の大きさによって異なるため、小さいものから大き
いものへと順に並べて分離することができる。これはゲ
ルが網目構造を持ち、分子篩（ふるい）として機能する
ため、大きい粒子は遅く、小さい粒子は速く通過して移
動速度に差異をもたらすからである。従って、逆に試料
の分離状態から粒子の大きさを測定することも行われて
いる。ＤＮＡの場合は、電圧をかけると帯状に分離され
るため、遺伝子配列の分析などに使われている。

このように、従来の電気泳動装置は、例えば第２図に示
すように平板ゲルの両端に一対の電極を設けたり、また
最近では第４図に示すパルスフィールド電気泳動装置の
ように、直角方向（Ｘ軸、Ｙ軸）にそれぞれ一対ずつ電
極を設けて、Ｘ軸電極１９ａ，１９ｂとＹ軸電極２０ａ
，２０ｂに交互に電圧をかけることにより、矢印■、■
で示す２次元方向に電気泳動を行うようにしたものがあ
る。この装置は大きなＤＮＡの分離などに有効である。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の電気泳動装置、すなわち平板ゲルの両端に一
対の電極を設けたり、平板ゲルに対して直角方向にそれ
ぞれ一対ずつ電極を設け、交互に電圧をかけて２次元電
気泳動を行う装置では、泳動方向が上下左右に限定され
、斜めの方向への泳動を行うことができなかった。

また、従来の電気泳動装置は、泳動方向を変えても常に
試料全体を泳動させるものであるため、泳動方向の局所
的な制御が必要な固まったＤＮＡなどを効率よく分離さ
せることができないという問題があった。

さらに、各電気泳動装置は、それぞれ特徴を備え、分離
する試料に応じた装置の使い分けが必要となるが、コス
トがかかるとともに、面倒であった。

発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを課題としてなされ
たものであり、その目的は試料の泳動方向を局所的に制
御することが可能で、かつ泳動方向を自由に変えること
ができるとともに、電圧分布の変更を可能にして、１つ
の電気泳動装置で各種の電気泳動装置と同じ働きを兼ね
備えさせることのできる多電極泳動装置を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明は、平板ゲルを用いた
電気泳動装置において、前記平板ゲルに対して電極をマ
トリックス状に設けたことを特徴とする。

［作用］ 上記多電極電気泳動装置によれば、電気泳動装置の電極
は、試料を含む平板ゲルに対してマトリックス状（網状
）に細かく配置されて、どの方向からも電圧がかけられ
る構成となっている。

従って、電極がマトリックス状に設けられているので、
任意の電極を選択して、局所的な電圧制御を行うことが
できる。これにより、ＤＮＡなどを効率よく分離するこ
とが可能になる。

また、選択する電極の位置により、泳動方向を自由に変
えることができる。

更に、電極を一対の最小単位から列や行の複数の単位ま
で用いることにより、電圧をかける範囲を変えて、従来
のパルスフィールド電気泳動装置などと同様の電気泳動
に応用することができる。

［実施例］ 以下、図面に基づいて本発明にかかる多電極電気泳動装
置の好適な実施例について説明する。

第１図の各図は実施例に係る図であり、その（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は切欠断面図、（Ｃ）はＡ−Ａ線断面図、
第２図は縦型電気泳動装置の断面図、第３図はガラス板
の分解斜視図である。

この実施例の平板ゲルは、第３図に示すガラス板１３ａ
の両端に２ｍｎ＋程度の間隙を形或するスペーサ１７を
置き、その上からゲル注入口１８を備えたガラス板１３
ｂを載せて周囲をパッキングし、ガラス板の間隙にポリ
アクリルアミドゲル作製用の混合液を注入して平板ゲル
を作製した。

この実施例では、電気泳動を行う試料としてタンパク質
の試料液を使用し、上記平板ゲルに添加して実施した。

第１図（Ｂ）に示されるように、この実施例では、平板
ゲル１１に対してマトリックス状の電極を設ける手段と
して、ガラス板１３ａにアクリルなどの加工の容易な透
明な板に電極用の穴をマトリックス状に形成し、これに
電極を挿入して配線を行ったものである。

平板ゲル１１には、各電極１２がマトリックス状に接し
ているため、これらの電極１２を適宜スイッチングなど
で選択して電圧をかけることにより、平板ゲルの試料を
所望の方向へ電気泳動させることができる。

第１図（Ａ）に示される電極１２の位置は、ａ〜ｆまで
の列と、１〜６までの行で表される。ｄ−１とｄ−３の
電極をスイッチングにより選択して、例えば真下方向に
電圧をかければ矢印■のように電気泳動が起り、次にｄ
−３とｂ−３を選択して左横方向に電圧をかければ矢印
■、ｂ−３とｄ−５を選択して斜め方向に電圧をかけれ
ば矢印■というように試料の泳動方向を適宜変化させる
ことができる。

さらに、この実施例の装置の利点は、従来の電気泳動装
置で行われる電気泳動手段をこの装置だけで全て行うこ
とができる。

すなわち、個々の電極同士だけでなく、１行と６行のラ
イン上の電極を一対とし、ａ列とｆ列のライン上の電極
を他の一対として、交互に電圧をかけることにより、従
来のパルスフィールド電気泳動装置と同様の電気泳動を
行うことができる。

また、試料にＤＮＡを用いて分離を行う場合は、まず同
図（Ａ）の矢印■方向に電気泳動を行う。

次にｄ−１とｄ−３の電極間に電圧を印加することによ
り、局所的に違う方向へ分離できるため、効率のよい分
離が可能である。

第１図（Ｃ）は、第１図（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である
。電極１２の間に電圧をかけると、平板ゲル内を矢印方
向に電流が流れ、その間だけに電気泳動を起すことがで
きる。ここでは電圧を１０（ＩＱｖ１電流を１０ｍＡ程
度流して電気泳動を行った。

実際に平板ゲルに高電圧をかけて電気泳動させると、通
電発熱などによりゲルの温度分布が変化して泳動方向が
ずれる、いわゆるスマイリングという現象が起きること
がある。しかし、この実施例では、マトリックス状の電
極１２を適宜選択して電圧分布を変化させ、電気的にス
マイリングの補正を行うことができる。

試料がＤＮＡの場合は、エチジュウムブロマイド（Ｅ　
Ｂ）を予めゲルに注入しておいて、ＤＮＡの電気泳動を
行うと、ＤＮＡがエチジュウムブロマイドと反応し、こ
れに紫外線（Ｕ　Ｖ）を当てると発光する。この発光状
態をモニタテレビでモニタし、これを走査して発光分布
を信号に変換した後、これをパターン認識させてコンピ
ュータ処理することにより、一連のＤＮＡの泳動状態を
知ることができる。スマイリング現象が発生している場
合は、ＤＮＡの泳動状態に応じてマトリックス状の電極
を適宜選択して、スマイリング現象による泳動方向のず
れを補正する電圧分布に逐次制御することにより、適正
な電気泳動を行うことが可能になった。

タンパク質の試料を使った場合は、染色により泳動状態
を容易に認識することができるため、ＤＮＡの場合と同
様にしてスマイリング現象の補正を行うことが可能であ
る。

この実施例で用いられた平板ゲルは、ポリアクリルアミ
ドゲルを用いて実施したが、これ以外にアガロースゲル
（寒天）などを用いることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明にかかる多電極電気泳動装
置によれば、マトリックス状の電極を適宜選択すること
により、試料の泳動方向を局所的に制御することが可能
になり、泳動方向を自由に変えることができるとともに
、電圧分布を変更させて、従来の各種の電気泳動装置と
同じ働きを兼ね備えることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図各図は、実施例に係る図で、その（Ａ）は平面図
、（Ｂ）は切欠斜視図、（Ｃ）はＡ−Ａ線断面図、 第２図は、縦型電気泳動装置の断面図、第３図は、ガラ
ス板の分解斜視図、 第４図は、 パルスフィールド電気泳動装置の平 面図である。 １１ 平板ゲル １２ 電極。 出廓人 ア ロ カ 株 式 ム 社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平板ゲルを用いた電気泳動装置において、 前記平板ゲルに対して電極をマトリックス状に設けたこ
   とを特徴とする多電極電気泳動装置。