JPH0823547B2 - マルチエレクトロブロツテイング方法 - Google Patents

マルチエレクトロブロツテイング方法

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JPH0823547B2
JPH0823547B2 JP61091067A JP9106786A JPH0823547B2 JP H0823547 B2 JPH0823547 B2 JP H0823547B2 JP 61091067 A JP61091067 A JP 61091067A JP 9106786 A JP9106786 A JP 9106786A JP H0823547 B2 JPH0823547 B2 JP H0823547B2
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憲樹 長尾
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幸男 川北
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は実験室等で行われる生化学的テスト及びスク
リーニング並びに生化学反応を行う場合に有用なマルチ
ブロッティング方法に関するものである。
(従来の技術及び問題点) 生化学研究では「組み換えスクリーニング」「ハイブ
リッドスクリーニング」及び「各種イムノアッセイ」等
を目的として試料中の微量物質を検出、測定するための
固相法の一種であるマイクロプレート法が数多く利用さ
れ、そのための装置も種々考案されている。特に微孔膜
をウエル底部に配置して実施する方式のものは、このウ
エルに試料を置き、膜下部を減圧にして液体を強制的に
微孔膜を通して下方に通過させることによって目的物質
を該微孔膜に濾過吸収させるが、この方法は試料に対す
る微孔膜の接触面積が大きいこと、濾過のみで残液を除
ける等の長所がある。
しかし、この方法には、尚、下記の様な欠点が認めら
れる。
微孔膜に対する固定化、及び微孔膜に吸着した物質
と液相中の成分を反応させるのに屡々1時間以上の長時
間を要する。
濾過時にどうしてもウエルによる壁面効果が出るた
め、スポット周辺が濃く、中央部が淡くなる「壁面効
果」が現われてスポットが不均一になり、透過光や反射
光等による濃度測定が不正確になり易い。
隣接しているウエルへの『わき洩れ』が生じやす
い。
例えば特開昭60−43377号公報はこの『わき洩れ』を
改善するため、下段プレートの開口部が偏平突起内にあ
る様にしているが、実際にテストしてみた所、『わき洩
れ』防止は尚、完全ではない。しかもスポットが不均一
である点および反応に長時間を要する点は何等改善され
ていない。これに対して特開昭60−100054号公報、特開
昭59−76513号公報、特開昭59−153172号公報では上段
プレート開口部下部に微孔膜を接着固着させてあるた
め、『わき洩れ』の防止は略々完全に出来るが、プレー
トと微孔膜が固着されているため、濃度測定時等に面倒
なばかりか、一回毎に膜と共々上部プレートも使い捨て
になるため経済的でない。
しかも、これらの特許文献に示されているものは何れ
も『スポット濃度が不均一である』、『反応時間が長く
かかる』等については何等改善されていない。
(問題点を解決するための手段) これらの従来技法及び装置を改善するために、本発明
者らは鋭意研究した結果、従来のマルチ濾過技術に電気
泳動法を適用することによってこれらの欠点を安全に克
服しうることを見出した。
本発明の方法によれば前述の諸欠点を克服し、微量物
質の測定に際しての正確さと共に迅速さを与えることが
可能である。
従来のマルチ濾過装置に電気泳動法を適用することに
よって荷電性物質を電気的に微孔膜に吸着し、又微孔膜
に吸着した物質と液相中の成分の反応を電気的に行い、
反応を短時間に完了せしめることが可能である。
本発明は、ゲル中の物質を電気的に微孔膜に転移させ
たり、微孔膜に平行に電圧をかけて、微孔膜中の物質を
移動させるのではなく、直接に微孔膜が陰極及び陽極側
の電解液と接触し、且つこの微孔膜に対し垂直方向に物
質が移動する点に一つの特徴がある。このため、反応
は、数分〜十数分という極めて短時間で終了する。
即ち、本発明は、表裏両側に開口する少なくとも1個
の開口部及び上部電極を有しかつ上側に電解液保持枠を
備えたトッププレートと、該トッププレートの下方に位
置して前記開口部を覆う微孔膜と、該微孔膜の下方に位
置して前記トッププレートの開口部と連通するごとく対
応した位置に開口部を有するセンタープレートと、該セ
ンタープレートの下方に位置して電解液溜用の凹部及び
下部電極を備えたボトムプレートとからなり、且つ電解
液充填したフィルター装置を用い、前記トッププレート
の開口部と前記微孔膜とによって形成されたウエル内
に、1種若しくは2種以上の液体試料を順次添加し、上
部及び下部電極を介しての通電下に、電気泳動的に前記
試料中の荷電性物質を前記ウエル内の微孔膜に吸着さ
せ、かくして生成した固定物の濃度を比較または測定す
ることを特徴とするマルチエレクトロブロッティング方
法を要旨とするものである。
トッププレートの開口部と微孔性膜とによって形成さ
れたウエル内に液体試料を添加する方法については特に
制限はない。ウエル内に、試料を採取したピペットを差
し入れ、吐出させればよい。
本発明を実施する装置は次の様な構成よりなっている
(第1図および第2図参照)。
頂面及び底面を有しかつ両面部に開放する少くとも一
つ以上の開口部6を具備するトッププレート1を有す
る。
このトッププレートのサイズは生化学でよく使われる
96穴プラスチック製マイクロプレートの寸法が好まし
く、開口部の数、サイズ、及び開口部同士の間隔等もこ
れと一致することが好ましい。この開口部間隔又はこれ
と同様の開口部配列を採用すれば、本発明の実施装置を
現在市販の自動走査濃度計等と併用することが可能であ
る。
代表的な開口部配列としては、8行×12列の長方形配
列で96ケの円形開口部を設け、開口部同士の中心間隔を
約9m/mとする。また、開口部の大きさは直径2〜6m/m程
度で通常は3〜4m/mである。それぞれが相互に連ってい
る開口を有する『だ円形』又は『スリット形』の開口部
を作ることも勿論可能である。
このトッププレート1の厚さは10m/m〜50m/m程度とす
るのが好ましい。又その頂面上部に電解液保持槽7が連
設され、その内部に電極8が張設される。電極8の張り
方はトッププレート1の各開口部に均一に電流が流れる
様に配慮すべきである。例えば液保持部の内側四周にリ
ング状に配列してもよいし、全体に膜状に張ってもよ
い。更に上部の蓋に各開口部毎に針状に配線することも
可能である。特にリング状に配列することが均一な電流
をもたらす上で好ましい。
試料の添加される開口部の容積は300μ〜600μ程
度が通常であるが、場合によっては開口部の容積を1ml
程度にすると、本法の1つの特徴である稀薄試料の測定
に便利である。又その断面形状はストレート型又は底部
が小さくなるロート型が好ましい。
トッププレート1の下方には微孔膜2が配置される。
微孔膜としてはニトロセルロース,ナイロン,セルロー
スアセテート,ポリテトラフルオロエチレン,ふっ化ビ
ニリデンその他があるがニトロセルロース,ナイロン,
等の蛋白吸着性のある膜が特に好ましい。孔径は3μ〜
0.2μ程度が一般である。場合によってはセルロース
系、或はガラス繊維系の濾紙が使われることもある。微
孔膜2の大きさはトッププレート1の底面開口部全体を
覆うのに十分な広さを有するものが用いられる。
この微孔膜2の下方にはガスケット3(後述)を介し
て微孔膜を支え、且つトッププレート1の開口部6の数
に対応する開口部11を有するセンタープレート4が配設
される。このセンタープレート4は微孔膜2を支え且つ
各開口部を独立させるだけの能力のある厚さ及び構造が
必要である。又、電解液充填時、センタープレート4の
開口部11内に空気が滞留するのを防ぐため、その構造は
第3図に示す様に微孔膜に接する方を小さく、反対側を
大きくするのが好ましい。
センタープレート4の下側には該センタープレートの
開口部11を被覆するに十分な広さを有すると共にセンタ
ープレート4の下方を外部と遮断できる凹部10を有する
ボトムプレート5が配設されるボトムプレート5の凹部
10内には電源に接続された下部電極9が張設されてい
る。電極9の配列はトッププレート1の場合と同様に各
開口部11に均一に電流がかかる様な形にする。例えばボ
トムプレート5の凹部四周にリング状に配線してもよ
く、又、開口11に個別に配線してもよい。
ボトムプレート5には真空ポンプに連結される排出用
バルブ付きの給排出管12及びプレート内に電解液を注入
する場合の空気抜き管13が設けられている。
各プレート間のシールを完全にするため、センタープ
レート4とボトムプレート5の間にはOリング14又は平
パッキンが設けられており、又、トッププレート1とセ
ンタープレート4の間には微孔膜を挟んでシリコン等か
らなるガスケット3が挿入され、このガスケット3には
センタープレート4の頂部開口11と整合する互いに不連
続な孔行列が設けられている。
ガスケット3の厚さは十分なクッション効果があり、
且つシールの完全なものを使用する(厚さ2m/m〜6m/m程
度が好ましい。)。
本装置の組み立て時の締め付けは「ねじ締め」又は
「ばね締め」で行なわれるが、必要によって開口部を各
プレート毎に整列させ、各部が正しく組立てられるため
のガイドが設けられる。場合によっては装置全体を恒温
状態に保つ手段を付加する。電源は安定直流電源が通常
であるが、パルス電源による直流電流を使用することも
できる。
更に第1図および第2図に示す装置による実際の操作
法を次に述べる。
先づ微孔膜2を電解液に浸漬して完全に湿潤させたも
のをセンタープレート4上に敷いたガスケット3の上に
該ガスケットの開口部を完全に被覆する如く置き、次い
でその上側にトッププレート1、下側にボトムプレート
5を積層して第1図、第2図に示す如く組立てる。ボト
ムプレート5の給排出管12をやや上に傾斜させてバルブ
を開き電解液をボトムプレート5内に徐々に注入する。
ボトムプレート5内の残留空気は空気抜き管13から完全
に抜き、ボトムプレート内を電解液で充満させ、次いで
空気抜き管13、及び給排出管12を閉塞する。次いでトッ
ププレート1上の電解液保持槽7に電解液を注入する。
トッププレート1の開口部6(試料保持孔)に、蔗糖
等の不活性添加剤を加えて電解液より比重を増加させた
蛋白試料液50μ〜1000μの一定量を加える。試料液
は第2図の様に微孔膜2上に滞留する。
電極8,9に一定時間直流電圧をかけて試料液中の蛋白
質成分を電気泳動させ微孔膜2に吸着させる。その後、
吸引濾過又は吸上げ法で電解液及び試料残液を装置から
除く。
次に装置を解体して微孔膜2を取り出し、アミドブラ
ック等で染色し、洗條、乾燥後、デカリン等で透明化処
理し、透過光法で蛋白濃度を測定する。
又、本装置を使用し、微孔膜上でイムノアッセイを行
う場合は、抗原又は抗体液を開口部6に注入して、前記
と同様に処理し、次いでブロック剤検液、酵素標識抗
体、発色用基質等を順次に前記と同様に添加し処理し、
乾燥後場合によっては透明化処理して濃度測定する。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。
〔実施例〕
第1図、第2図に示す装置を用いて下記条件で蛋白質
濃度測定を行った。
試料として純水50μ中に1.0μgのアルブミンを
溶解したものを96ウエルの各々に添加(但し、蔗糖を添
加して電解液より比重を大きくした)。
電解液としてトリス、グリシン液(pH8.2)をトッ
ププレート及びボトムプレート、センタープレート内に
充填。
使用多孔膜:東洋濾紙製ニトロセルロースメンブラ
ンフィルター(0.45μm孔径) 電気泳動条件:48V,40mA(定電流),時間6分間。
電気泳動終了後、電解液及び試料残液を吸引除去し、
微孔膜を装置より取り外して金コロイド液アウロダイ
(商標)〔製造ヤッセン(ベルギー)、販売、和光純薬
(日本)〕で染色、水洗、乾燥後、透過光でスポット部
の濃度測定を行った。その結果を第4図に示す。
〔比較例〕
実施例と同一の装置を用い、同一試料(但し、蔗糖は
無添加)の同一量を開口部に添加し電気泳動によらずそ
のまま6分間静置後、吸引濾過し、同様の処理をしてス
ポットの濃度測定を行った。結果は第4図に示すとおり
である。
すなわち、第4図に示す如く、本発明の実施例の場合
は、スポットの濃度は均一であり、かつ96ウエルの測定
値の標準偏差は1.635と僅少であったのに対して、比較
例の場合のスポットは中心が淡色で周囲が濃色という不
均一な濃度を示しかつ標準偏差は8.40と著しく高い値と
なり、測定値は著しいバラツキを示した。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば実験室等で行われる各種
生化学的テスト及びスクリーニング並びに生化学反応等
に際して微量試料で正確、迅速に実施可能である。従っ
て本発明は例えば生物学的又は生化学的試験、研究に裨
益するところが極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施する装置の構成の一例を示す斜視
図、第2図は同上概略断面図、第3図はセンタープレー
トの開孔部の形状例を示す図、第4図は本発明例及び比
較例による蛋白質濃度測定試験結果を示す図である。 1:トッププレート、2:微孔膜、3:ガスケット、4:センタ
ープレート、5:ボトムプレート、6:開口部、7:電解液保
持槽、8:上部電極、9:下部電極、10:凹部、11:開孔部、
12:給排出管、13:空気抜き管、14:Oリング。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 33/561 (56)参考文献 特開 昭60−43377(JP,A) 特開 昭59−76513(JP,A) 実開 昭61−60150(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表裏両側に開口する少なくとも1個の開口
    部及び上部電極を有しかつ上側に電解液保持枠を備えた
    トッププレートと、該トッププレートの下方に位置して
    前記開口部を覆う微孔膜と、該微孔膜の下方に位置して
    前記トッププレートの開口部と連通するごとく対応した
    位置に開口部を有するセンタープレートと、該センター
    プレートの下方に位置して電解液溜用の凹部及び下部電
    極を備えたボトムプレートとからなり、且つ電解液を充
    填したフィルター装置を用い、前記トッププレートの開
    口部と前記微孔膜とによって形成されたウエル内に、1
    種若しくは2種以上の液体試料を順次添加し、上部及び
    下部電極を介しての通電下に、電気泳動的に前記試料中
    の荷電性物質を前記ウエル内の微孔膜に吸着させ、かく
    して生成した固定物の濃度を比較または測定することを
    特徴とするマルチエレクトロブロッティング方法。
JP61091067A 1986-04-19 1986-04-19 マルチエレクトロブロツテイング方法 Expired - Fee Related JPH0823547B2 (ja)

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AU2002239299A1 (en) * 2000-11-28 2002-06-11 Nanogen, Inc. Microtiter plate format device and methods for separating differently charged molecules using an electric field
US6942778B1 (en) 2000-11-28 2005-09-13 Nanogen, Inc. Microstructure apparatus and method for separating differently charged molecules using an applied electric field

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