JPH10508381A

JPH10508381A - 電気泳動分離および同様の用途に使用するゲルを調製する装置

Info

Publication number: JPH10508381A
Application number: JP8514781A
Authority: JP
Inventors: エイ．レンフリュー，ジョン; シュタインバッハ，エリック; ケイ．スチーブンス，ジョン; ザレスキー，ヘンリク
Original assignee: ビジグルジェネティクスインコーポレイテッド
Priority date: 1994-11-01
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 1998-08-18
Also published as: US6007689A; WO1996013715A1; AU695871B2; AU4137196A; DE69516714T2; ATE192577T1; DE69516714D1; EP0789841B1; EP0789841A1; US5507934A

Abstract

(57)【要約】迅速に電気泳動ゲルを調製する装置は、ａ）筐体と、ｂ）筐体内に取り外せる状態で配置され、内部ゲル区画を有するゲル・ホルダーを受け取るようになっている支持フィクスチャから成り、支持フィクスチャは、任意で、筐体内でゲル・ホルダーを充填できるようになっていて、さらにｃ）容器と接続して重合性溶液を保持することができる任意の注入システムと、ｄ）充填フィクスチャ内に配置されたゲル・ホルダーに注入システムを連結するようになっている任意の溶液コネクタと、ｅ）注入システムに、重合性溶液を容器からゲル区画に注入させる、注入システムの任意の制御装置と、ｆ）支持フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画の内部で、重合性溶液に効果的に照射できる位置で、筐体内に配置された放射線源とから成る。支持フィクスチャは、筐体内の位置と筐体外の位置との間で滑動でき、ゲル・ホルダーを支持フィクスチャ内に容易に配置できる引出しに取り付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】電気泳動分離および同様の用途に使用するゲルを調製する装置Ｉ．発明の背景本明細書は、生体分子の電気泳動分離および同様の用途に使用するゲル、特にポリアクリルアミド・ゲルを調製する装置に関する。生体分子のポリアクリルアミド・ゲル電気泳動（ＰＡＧＥ）分離は、現在では日常的に実施されている。「分子生物学の今日のプロトコル」第１０章、John W iley & Sons(1994)。ポリアクリルアミド・ゲルは、生体分子が起電力により篩を通過するにつれてサイズおよび配座により溶液中の生体分子を分離する、適切な不溶性篩を提供する。このような生体分子の分離は、その構造および機能について貴重な洞察をもたらす。たとえば、ＰＡＧＥの分離は、同じサイズであるがイソホームが異なる２つのポリペプチド、またはサイズが１００ダルトンしか違わないポリペプチドを分離することができる（今日のプロトコル、1994）。ＰＡＧＥのもう一つの使用法は、ＤＮＡ配列の決定というきわめて重要な用途など、断片のサイズに基づく核酸の分離である。Maniatisその他、「分子のクローニング：ラボラトリー・マニュアル」第２版第１３章(1987)。ＰＡＧＥに関する先行技術は、広範囲にわたる。多くの特許および科学論文が、研究用途におけるＰＡＧＥの用法を開示している。ＤＮＡの配列決定は、ラボラトリー用途のために設計された自動システムを使用して実施することができる。その技術は、人ゲノム計画などの、未知のＤＮＡの長いつながりの配列決定のために、歴史的に重要であった。ＤＮＡの配列決定の方法および装置については、米国特許第4,811,218号、第4,823,007号、第5,062,942号、第5,091,652号、第 5,119,316号、第5,122,345号、第5,228,971号、および第5,338,426号に記載され、それは参照によって本明細書に組み込まれる。残念ながら、電気泳動に使用するゲルを調製する伝統的な技術は、臨床診断的なＤＮＡの配列決定という新登場の領域などの臨床診断には不適切である。臨床診断的なＤＮＡの配列決定には、１日に数百のＤＮＡの配列を決定することが望ましい。既存の方法にはこのような能力はない。たとえば、ＤＮＡの配列を決定する典型的な方法では、熟練した技術者が、最高４時間かけてゲル・ホルダーを作成し、ゲル・ホルダーに活発に重合するアクリルアミド溶液を充填し、有意の重合が生じる前に、形成の良好なコームを挿入し、次にゲルが重合するのを待つ。（米国特許第5,338,426号、第5,069,773号、Maniatis，1987。）ゲルも扱いにくい。電気泳動すべきサンプルを装填するには、装填室の完全性を確保し、サンプルが一緒に動かないよう、非常に注意を払う必要がある。したがって、人の遺伝的性質および多くの病気の遺伝的原因についての知識が益々増加していることから得られる機会を臨床に最大限に活用するため、より効率的なサンプルの装填および処理に便利なポリアクリルアミド・ゲルを迅速に作成する方法があれば、特に臨床診断用途に使用するのに便利である。重合性溶液でゲル・ホルダーを充填し、紫外線を使用して触媒作用によって溶液の重合を促して、生体分子、特に核酸の電気泳動分離に使用できるゲルを生成する装置を提供することが、本発明の目的である。本発明のゲル充填および重合装置のリザーバとして使用するカートリッジを提供することが、本発明のさらなる目的である。既に充填したゲル・ホルダーを重合する装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。本発明の装置を使用する電気泳動ゲルを調製する方法を提供することが、本発明のさらなる目的である。より簡単にサンプルを装填できるゲルを迅速かつ便利に生成する装置を提供することが、本発明のさらなる目的である。 II．本発明の要約以上およびその他の目的は、電気泳動ゲルを迅速に充填し重合するよう特に設計された装置を使用して達成される。この装置は、（ａ）筐体と、（ｂ）筐体内に取り外し可能な状態で配置され、内部ゲル区画を有するゲル・ホルダーを受けるようになっている充填フィクスチャと、（ｃ）重合性溶液を保持する容器に接続可能な注入システムと、（ｄ）充填フィクスチャ内に配置されたゲル・ホルダーに注入システムを連結するようになっている溶液注入コネクタと、（ｅ）注入システムに、重合性溶液を容器からゲル区画に注入させる、注入システムの制御装置と、（ｆ）充填フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画の内部で、重合性溶液に効果的に照射できる位置で、筐体内に配置された放射線源とから成る。装置の好ましい実施形態では、筐体内の位置と筐体外の位置との間で滑動できる基部に、充填フィクスチャを取り付け、ゲル・ホルダーを充填フィクスチャに容易に配置できるようにする。 III．図面の簡単な説明第１図は、本発明の方法および装置を使用して充填し、重合できるゲル・ホルダーである。第２図は、本発明による装置の外面図である。第３Ａ図および第３Ｂ図は、本発明に従って使用する充填フィクスチャである。第４図は、本発明に従って使用し、内部にゲル・ホルダーを配置した充填フィクスチャの側面図である。第５図は、注入システムとゲル・ホルダーとの間の接続の詳細図である。第６図は、本発明の実施形態の断面図である。第７図は、重合性溶液の容器として使用可能な使い捨てのカートリッジの断面図である。第８図は、本発明によるゲル重合装置である。第９図は、本発明に従って使用するゲル・ホルダーの上面図である。 IV．発明の詳細な説明本発明は、予備成形したゲル・ホルダーを充填し、ホルダー内でゲルを重合させる装置を提供する。好ましいゲル・ホルダーは、本譲受人に譲渡された米国特許出願第08/332,557号、および前記米国出願の一部継続出願で、これとともに現らの出願は、参照によって本明細書に組み込む。第１図で示すように、このようなゲル・ホルダー１０は、おおむね上部基板１１、下部基板１２、および上部基板１１を下部基板１２に定着させて厚さ２５０ミクロン以下のゲル区画１４を形成する手段１３から成る。定着手段１３は、ゲル区画を未重合ゲルで充填するための開口部を有する。定着手段は、上部および下部基板の少なくとも２つの対向する縁に沿って、上部基板と下部基板との間に塗布される接着剤の形をとることができる。２つの基板間の距離、したがってゲル区画１４のサイズは、スペーサを使用して規定し、維持すると有利である。スペーサのとれる形態の一つは、上部基板と下部基板との間に配置され、平均直径がゲル区画の厚さとほぼ等しい複数の固体粒子１５である。この粒子の少なくとも一部を、接着剤内に配置すると有利である。このようなゲル・ホルダーに使用するのに適した接着剤は、アクリル酸接着剤である。しかし、場合によっては、接着剤の材料とその後のゲルの重合とが干渉することがある。この理由から、低融点ガラスの粉末と複数の固体粒子との混合物を形成し、混合物を基板の表面に、たとえばスクリーン印刷などによって分散させ、基板および混合物を加熱して低融点ガラスを溶融させ、加熱した基板を冷却して低融点ガラスを再固化し、これによって固体粒子と基板との間の結合を形成することにより、固体粒子を上部または下部基板に固定することが好ましい。第２図は、本発明による装置の外面図である。図示のように、装置は筐体２０内に配置される。筐体の内部には、ゲルの重合の開始に使用する紫外線ランプまたは複数のランプの列などの放射線源がある。放射線源は、ゲル・ホルダーの任意の一部が受け取る輻射の合計が、他の任意の一部と同じになるように配置することが好ましい。同一のランプを幾つか使用する場合は、このため、ゲルの中心より縁部でランプの間隔を狭くする必要がある。筐体２０の前面に、制御パネル２１および滑動引出しユニット２２が配置される。引出しユニット２２の側面に、トラック２３を取り付ける。トラック２３は、筐体２０の各内部側面に取り付けられた滑動トラック・ガイド２４（第２図の想像線で図示）に填る。滑動トラック２３は、完全に延長された位置では、トラック停止手段（図示せず）によって滑動トラック・ガイド２４内に保持される。引出しの滑動を完全に引っ込めると、引出しの面２５が筐体２０に接触して停止する。引出しの重量を受けるには、玉軸受、テフロン、車またはゴムなど、摩擦係数の小さい任意の滑動手段を使用することができる。引出しユニット２２は、第３Ａ図、第３Ｂ図および第４図に示すような充填フィクスチャを支持する。充填フィクスチャ３０は、ゲル・ホルダーを受けるようなサイズの中心の基部領域３２を囲む長方形の枠３１を有する。ゲル・ホルダーは、中心基部領域３２に置かれ、充填フィクスチャから突き出す狭い（約３ｍｍ）押縁３３が各側を下で支持する。あるいは、第４図に示すように、中心基部領域３２にまたがる支持部材４３間でゲル・ホルダー１０を支持し、保持してもよい。最初に充填フィクスチャに配置すると、ミクロゲル・ホルダーの開放端が、充填フィクスチャ３０の底部でシリコン片３５と緩やかに接触する。充填フィクスチャの頂部では、充填フィクスチャ３０の頂部で横方向に延びる調節可能な棒３６に取り付けられたシリコン片３５が、ゲル・ホルダーの上端に緩やかに接触する。ねじ３７またはレバーなどの力を割り当てる手段によって、可動棒３６上のシリコン片３５は、ゲル・ホルダーの頂部にぴったり接触して配置され、これによってゲル・ホルダーの底部は、充填フィクスチャ３０の底部および頂部でシリコン片３４および３５とぴったり密着して固定される。枠３１の開口部内で滑動する固定ガイド・ボルト３８は、可動棒３６が安定し、ねじ３７の力の方向になめらかに指示されることを保証する。充填フィクスチャ３０の下端およびシリコン片３４は、それを貫通する注入口３９を有する。ゲル・ホルダーを充填フィクスチャ３０内に適切に固定すると、第５図で示すように、注入口３９がゲル・ホルダー１０の開放下縁と整列し、重合性溶液をゲル・ホルダー１０のゲル区画１３に注入するための通路を提供する。したがって、シリコン片３４は、溶液注入コネクタとして働き、充填フィクスチャ内に配置されたゲル・ホルダーへ注入システムを連結するようになっている。ミクロゲル・ホルダーを充填フィクスチャ内に固定すると、充填および重合の準備が整う。充填および重合は、筐体２０内で起きる。ゲル・ホルダー１０を含む引出しユニット２２を、充填フィクスチャ３０内で、筐体２０の内側へと滑動させる。本発明の好ましい実施形態では、引出しを閉めると、重合性溶液をポンプでゲル・ホルダーに吸い込み、筐体２０内でゲル・ホルダー上に配置された紫外線照明を起動し、重合反応を開始する、自動化された充填および硬化プロセスが開始する。第６図は、２段階の引出しユニット２２０を使用する本発明の一つの実施形態の断面図を示す。図示のように、内部にゲル・ホルダーを配置した充填フィクスチャ３０が、引出しユニット２２０の上棚６１上に配置される。下棚６２は、管７２によって上棚の溶液注入口に接続される溶液注入システムを支持する。溶液注入システムは、ゲル生成溶液の缶６３から成る。使用する溶液は、尿素またはドデシル硫酸（ＳＤＳ）ナトリウムを含むまたは含まない、さらにその他の化学添加物を含むまたは含まないアクリルアミド溶液でよく、あるいは室温またはその前後の溶液中に存在して、紫外線が存在すると重合でき、さらに添加物を含むまたは含まない任意の非アクリルアミド単量体でもよい。缶６３は、モータ６５に接続して作動するプランジャー６４を含む。モータを起動すると、プランジャー６４が専用モータ６５によって所定の時間だけ駆動され、正しい量のゲル生成溶液をゲル・ホルダーに分配する。さらに、ファン７０をモータで回して、充填および重合サイクルを開始するプロセスの一部として、筐体内を通気し、熱を放散させるか、あるいはファンを別個に起動してもよい。注入された溶液は、ゲル区画を通って均等に流れ、区画を充填する。上部基板の窓にある開口部を通して、空気がゲル区画から逃げる。ゲル区画を充填した後、筐体の頂部に配置したＵＶランプ６６を、ホルダー内のゲルの重合に十分な時間だけ起動する。たとえば、２０ワットＵＶＡランプを５個使用すると、ゲル・ホルダー内のアクリルアミド溶液は、約５ないし１０分で完全に重合する。次に、装置はランプを切り、たとえば引出しユニットをあけるか、警報を鳴らす、信号灯を点灯するなどにより、サイクル完了の信号を送る。モータ６５を起動してゲルの充填および重合サイクルを開始するには、幾つかの手段のいずれを実行してもよい。最初に、筐体２０の前部にある制御パネル２１を通して入力した命令または一連の命令、あるいは「開始」スイッチの起動に応じて、サイクルを開始することができる。本発明の最も単純な実施形態では、プロセスの各段階を運転者が別個に始動する。したがって、命令を入力して充填プロセスを開始し、次に充填プロセスの完了後に第２の命令を入力して筐体内部のランプを点灯し、サイクルの重合の部分を開始する。装置は、１つの開始信号に応じて充填および重合サイクル全体の実行を制御する機構を含むことが好ましい。したがって、たとえば装置は、充填／重合サイクルを自動的に調整するユーザ・インタフェース回路基板（「ＵＩ回路基板」）を含むことができる。ＵＩ回路基板を、ゲル充填用のモータ６５と紫外線ランプ６６の照明を制御するマイクロプロセッサに接続する。ＵＩ回路基板のスイッチを入れると、マイクロプロセッサが所定の時間だけモータ６５を起動するが、この時間は調節可能である。この時間間隔の調節は、時間インターバルまたは移送すべき重合性溶液の量の調節として、ユーザに提供される。次に、マイクロプロセッサでモータ６５を切り、ランプ６６に所定であるが使用者が調節可能な時間だけ電力を供給する。ＵＩ回路基板は、さらに、モータ６５を制御する１個または複数のスイッチを含んでもよい。この第１のスイッチによって、缶からプランジャー６４を完全に引っ込め、缶６３を交換することができる。第２のスイッチで、モータ６５を手動制御し、たとえば缶６３の交換後に溶液注入システムを充填することができる。筐体の外部のスイッチを使用する代わりに、引出しユニットを閉めると、充填／重合サイクルが自動的に開始することもできる。たとえば、引出しユニットが閉じると自動的に起動するように、スイッチを配置してもよい。この場合、ゲル・ホルダーがフィクスチャ内に設置された場合にのみ機構が作動できるよう、充填フィクスチャ３０内にセンサー・スイッチを配置すると有利である。第６図に示す装置は、さらに、引出しユニット２２に取り付けた可逆ベルト６７も示す。ベルト６７は、駆動および非駆動プーリ６８および６８’で支持される。駆動プーリ６８はモータ６９に接続し、これは筐体前部のスイッチ７１に接続する。モータ６９はスイッチ７１の位置に応じて、引出しを伸長するか、引出しを収縮する。このスイッチを起動して引出しを収縮すると、充填／重合サイクルも開始する。本発明について、以上で開始剤として紫外線照明を使用して架橋したポリアクリルアミド・ゲルの生成を参考にしながら述べてきたが、本発明は、他の開始剤および放射線源も使用できることが理解される。たとえば、２〜１０％（ｗ／ｖ）のアクリルアミドの重合では、１００μＭのメチレン・ブルー、１ｍＭのトルエンスルフィネート・ナトリウムおよび５０μＭの塩化ジフェニリオドニウムが存在する状態で、４５０ｎｍの波長の放射線源を使用して１９：１のビスアクリルアミドを開始することができる。同様に、ＴＥＭＥＤなどの熱開始剤で架橋が達成される場合は、放射線源６６としてＩＲランプを使用してもよい。重合の後、ミクロゲル・ホルダーのねじを緩めるか、クランプをはずして、充填フィクスチャからミクロゲル・ホルダー内の重合ミクロゲルを取り出す。これで、ミクロゲルは、ゲル処理装置に、ゲル上で電気泳動させるサンプルを装填して取り付けることができる。本発明の装置は、第７図に示すタイプの、重合用単量体または初期重合体を含む使い捨てのカートリッジを使用して製造すると有利である。カートリッジは、第１端部Ａから対向する第２端部付近の点Ｂまで断面がほぼ一定で、５〜５００ｍｌ、好ましくは約５０ｍｌの容積を提供する内部空洞１７２を有する、中空の本体部材１７１から形成する。内部空洞１７２は、第２端部で先細りし、分配オリフィス１７３を形成する。滑動可能な栓１７４は、断面が一定の領域で内部空洞１７２内を密封状態で滑動できるサイズで、中空本体部材の第１端部に配置される。分配オリフィス１７３を密封する蓋部材１７５もある。ゲルを生成する単量体または初期重合体１７６を、内部空洞１７２内に配置するが、これは任意で、破断可能なシール１７８により重合開始剤１７７から分離する。好ましいゲル生成単量体は、アクリルアミド単量体である。好ましい開始剤は、リボフラビンまたはメチレンブルーなどの光重合開始剤である。カートリッジを充填するには、ゲル生成材料と重合開始剤を内部空洞１７２に配置する。次に、カートリッジの広い方の端部に栓を挿入する。ゲル生成材料が空気を全部置換するまで栓に圧力をかけ、分配オリフィスを通してカートリッジから空気を強制的に排出する。次に、例えばねじ蓋で分配オリフィスに蓋をする。次に、広い方の端部を保護蓋（図示せず）で覆い、輸送中に栓が決して移動しないようにする。使用時には、分配オリフィス上の蓋を取り外し、ゲージの細い（つまり直径０ .５ないし５ｍｍ）可撓ホース（ゴムまたはシリコンなど）を細い方の端部に取り付ける。ルアー取付具を使用して、取付けを改良することができる。ホースの反対側の端部をルアー取付具で充填フィクスチャ・マニホルドの充填口に接続することが好ましい。代替形態では、輸送前にホースを栓に取り付けると、ホースの遠位端しか充填口に接続する必要がない。ホースを接続すると、カートリッジの保護蓋を外し、栓を露出させる。次に、調製済みのカートリッジを自動または手動システム内に配置し、ゲルのカセットに充填することができる。手動システムでは、調製済みのカートリッジを、スナップ接続でDispensGun^TM（Specialty Products、ロードアイランド州イーストプロビデンス）などの充填ガンに直接接続する。ガンのプランジャーを、栓に接触するよう調節する。ガンのトリガを絞るたびに、ガンが栓をカートリッジ内に押しやる。ゲル生成溶液をカートリッジから出し、ホースを通して充填フィクスチャの口、そして最終的にはカセットに入れる。自動システムは、ボタンを押すとプラグをカートリッジに押し込む自動分配モータを使用する。このような自動分配は、運転員による溶液の流れの変動が小さくなるという点で有利である。 APS/TEMED ゲルなどの化学的に誘導された重合に使用するカートリッジは、別個の樽型注入器を主カートリッジの側面に取り付けるか、２つの区画に分割されたカートリッジを使用して製造することもできる。一方の区画をゲル生成溶液で充填し、他方の区画を、ゲル生成溶液の重合を促進する触媒で充填する。二重プロングを伴う注入ガンを使用して、正確な量の溶液を、カートリッジの針のすぐ上にある静止混合室に注入する。混合溶液を、プランジャーの作用によってゲル・カセットに押しやり、そこで重合する。上述した全自動の充填および重合装置は、スループットの増加や電気泳動ゲルの生産信頼性の向上など、大いに利点があるが、未重合材料でゲル・ホルダーを予備重合することが望ましい場合もある。したがって、第８図で示すように、本発明のさらなる態様は、筐体３８１および引出し３６１から成るゲル重合装置を提供する。引出し３６１は、筐体３８１に対して滑動できるよう配置され、延長位置と収縮位置との間で移動できる。引出し３６１が収縮位置にあるとき、引出し３６１および前記筐体３８１は、一緒になって光を通さないエンクロージャを形成する。取り外せる支持フィクスチャ３０を、引出し３６１内に配置することができる。支持フィクスチャ３０は、ゲル・ホルダーを受け取るようになっていて、上述した充填フィクスチャとほぼ等しくてもよい。言うまでもなく、支持フィクスチャは、重合性溶液をゲル区画に導入する手段を含む必要はない。最後に、筐体内に、支持フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画内部で重合性溶液を効果的に照射する位置に、放射線源６６を配置する。全自動ゲル充填および重合装置の場合と同様、ランプは重合する材料の性質に応じて、紫外線、可視光線または赤外線を照射することができる。装置も、第６図に示す装置の場合と同様、モータおよび制御装置を含むことができる。重合のみの装置を使用する場合、装置の外部でゲル・ホルダーに重合性溶液を充填する。これは、注入器、またはロードアイランド州イーストプロビデンスの Specialty Productsが販売するDispensGun^TMのような手動分配ガンを使用するか、または全自動装置で通常使用するのと同じタイプの電動プランジャーを使用して実行することができる。後者の技術の方が好ましい。というのは、運転者による変動が減少するからである。充填したら、即座にゲル・ホルダーを重合装置に移送し、室内灯による有意の誘導重合を避ける。室内灯による有意の誘導重合は不均一で、所望のゲルが得られない。重合のみの装置を使用するのは、米国特許出願第08/332,557号に記載され、その一部継続出願である現在出願中のＰＣＴ出願のタイプのミクロゲル・ホルダーでゲルを生成するのに、特に効果的である。したがって、本発明のさらなる態様は、電気泳動ゲルを調製する方法で、これは（ａ）ゲル生成溶液をゲル・ホルダーに充填するステップを含み、前記ゲル・ホルダーは上部基板、下部基板、および上部基板を下部基板に定着させて厚さ２５０ミクロン以下のゲル区画を形成する手段から成り、前記定着手段は、ゲル区画に未重合ゲルを充填するための開口部を有し、さらに、（ｂ）筐体、筐体に対して滑動できるよう配置された引出しから成る重合装置に充填したゲル・ホルダーを入れるステップを含み、前記引出しは伸長位置と収縮位置の間で移動でき、引出しが収縮位置にあるとき、前記引出しおよび前記筐体は、ともに光を通さないエンクロージャを形成し、筐体内に、支持フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画内部で重合性溶液を効果的に照射する位置に、放射線源を配置し、前記放射線源は、ゲル・ホルダーの全部分にほぼ同量照射し、引出しが伸長位置にあるとき、前記ゲル・ホルダーが引出し上にあり、さらに、（ｃ）重合装置の引出しを収縮位置にし、それによって光を通さないエンクロージャにゲル・ホルダーを閉じこめるステップと、（ｄ）ゲル生成溶液を重合するのに十分な時間、光を通さないエンクロージャ内の充填ゲル・ホルダーに照射するステップとを含む。ゲル・ホルダー内の２つの基板間の距離は、上述した出願で述べたように複数の固体粒子によって規定されるが、間隔を維持する他の手段を使用することもできる。例マサチューセッツ州WoburnのEmerson & Cuming Inc．販売のMinico^RMO7950-R アクリレート接着剤を使用し、Sigma^Rガラス・ビーズ（１０６ミクロン以下）をフィルタに通して４５ないし５３ミクロンのサイズのビーズを選択し、これを２重量％混合して、紫外線活性の接着剤基材を調製した。接着剤基材を、第９図に示すパターンで、下部基板１２にスクリーン印刷した。次に、下部基板１２の頂部に上部基板１１を配置した。次に、基板を２０ワットのＵＶＡ照明（波長は３１５〜３８５ｎｍ）に当てて接着剤の硬化を開始し、２枚の基板を張り合わせた。接着剤の硬化後に、本発明による充填フィクスチャ内にゲル・ホルダーを水平に配置し、第６図に示す装置の上棚に入れた。ＵＩ回路基板の第１スイッチを手動で起動し、引出しを筐体内に収縮させる。引出しが完全に収縮したら、ＵＩ回路基板の第２スイッチを手動で起動し、充填／重合サイクルを開始した。６％のアクリルアミド（１９：１のビスアクリルアミド）、0.6 X TBEの７Ｍの尿素、および１０ｐｐｍのリボフラビンを含むポリアクリルアミド・ゲル生成溶液を、ゲル・ホルダーに入れ、次にこれを、筐体の内部に配置された２０ＷのＵＶＡランプ５個からの紫外線に１０分間曝し、ゲルを重合した。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１０月２１日【補正内容】請求の範囲１．（ａ）筐体と、（ｂ）容器と接続して重合性溶液を保持することができる注入システムと、（ｃ）筐体内に取り外し可能な状態で配置され、内部ゲル区画を有するゲル・ホルダーを受けるようになっている充填フィクスチャと、（ｄ）充填フィクスチャ内に配置されたゲル・ホルダーの内部ゲル区画に注入システムを連結するようになっている溶液注入コネクタと、（ｅ）筐体の残りの部分を充填せずに、注入システムに、重合性溶液を容器からゲル区画に直接注入させる、注入システムの制御装置と、（ｆ）充填フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画の内部で、重合性溶液に効果的に照射できる位置で、筐体内に配置された放射線源とを備えたゲルを重合する装置。２．制御装置がスイッチに接続され、スイッチを起動するとゲル・ホルダーに重合性溶液を充填し、ゲル・ホルダーに照射して重合性溶液を重合するサイクルが開始する、請求項１に記載の装置。３．容器が、（ａ）第１端部から対向する第２端部付近の点まで断面がほぼ一定の内部空洞を有し、前記空洞が、第２端部で先細りして分配オリフィスを形成する中空の本体部材と、（ｂ）断面が一定の領域で内部空洞内を密封状態で滑動できるサイズを有し、中空本体部材の第１端部内に配置される滑動可能な栓と、（ｃ）分配オリフィスを密封する蓋部材と、（ｄ）内部空洞内に配置されたゲル生成単量体または初期重合体と、（ｅ）内部空洞内に配置された重合開始剤とを備え、容器がカートリッジである、請求項１または２に記載の装置。４．充填フィクスチャが、筐体内に滑動可能な状態で配置された引出しの上に配置される、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。５．引出しが上棚および下棚を有し、充填フィクスチャが上棚の上に配置され、注入システムが下棚の上に配置される、請求項４に記載の装置。６．注入システムが、下棚の上に配置された重合性溶液の容器を含む、請求項５に記載の装置。７．さらに、引出しの収縮および延長のために、引出しに接続して作動するモータを有する、請求項４ないし６のいずれか１項に記載の装置。８．スイッチを起動すると、サイクルの開始時に引出しが筐体内に収縮し、サイクルの終了時に筐体から伸長する、請求項７に記載の装置。９．放射線源が紫外線を重合性溶液に照射する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。１０．電気泳動ゲルの充填に使用するカートリッジで、（ａ）第１端部から対向する第２端部付近の点まで断面がほぼ一定の内部空洞を有し、前記空洞が、第２端部で先細りして分配オリフィスを形成する中空の本体部材と、（ｂ）断面が一定の領域で内部空洞内を密封状態で滑動できるサイズであり、中空本体部材の第１端部内に配置され滑動可能な栓と、（ｃ）分配オリフィスを密封する蓋部材と、（ｄ）内部空洞内に配置されたゲル生成単量体または初期重合体と、（ｅ）内部空洞内に配置された重合開始剤とを備えたカートリッジ。１１．ゲル生成単量体または初期重合体がアクリルアミドである、請求項１０に記載のカートリッジ。１２．重合開始剤が光重合開始剤である、請求項１０または１１に記載のカートリッジ。１３．ゲル生成単量体または初期重合体が、破断可能なシールによって重合開始剤から分離される、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のカートリッジ。１４．（ａ）筐体と、（ｂ）筐体内に滑動可能な状態で配置され引出し伸長位置と収縮位置との間で移動でき、収縮位置にあると、前記筐体と一緒になって、光を通さないエンクロージャを形成する引出しと、（ｃ）引出し内に取り外せる状態で配置され、重合性溶液を含む内部ゲル区画

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者シュタインバッハ，エリックカナダ国エム５エヌ１エム６オンタリオ，トロント，セントクレメンツアベニュー 582 (72)発明者スチーブンス，ジョンケイ. カナダ国エム５アール２アール７オンタリオ，トロント，ハーロンストリート 540 (72)発明者ザレスキー，ヘンリクカナダ国エル２ジー６エックス７オンタリオ，ナイアガラフォールズ，ウィロウフバイドライブ 8646，ユニット４

Claims

【特許請求の範囲】１．（ａ）筐体と、（ｂ）容器と接続して重合性溶液を保持することができる注入システムと、（ｃ）筐体内に取り外し可能な状態で配置され、内部ゲル区画を有するゲル・ホルダーを受けるようになっている充填フィクスチャと、（ｄ）充填フィクスチャ内に配置されたゲル・ホルダーに注入システムを連結するようになっている溶液注入コネクタと、（ｅ）注入システムに、重合性溶液を容器からゲル区画に注入させる、注入システムの制御装置と、（ｆ）充填フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画の内部で、重合性溶液に効果的に照射できる位置で、筐体内に配置された放射線源とを備えたゲルを重合する装置。２．制御装置がスイッチに接続され、スイッチを起動するとゲル・ホルダーに重合性溶液を充填し、ゲル・ホルダーに照射して重合性溶液を重合するサイクルが開始する、請求項１に記載の装置。３．充填フィクスチャが、筐体内に滑動可能な状態で配置された引出しの上に配置される、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。４．引出しが上棚および下棚を有し、充填フィクスチャが上棚の上に配置され、注入システムが下棚の上に配置される、請求項３に記載の装置。５．（ａ）第１端部から対向する第２端部付近の点まで断面がほぼ一定の内部空洞を有し、前記空洞が、第２端部で先細りして分配オリフィスを形成する中空の本体部材と、（ｂ）断面が一定の領域で内部空洞内を密封状態で滑動できるサイズを有し、中空本体部材の第１端部内に配置される滑動可能な栓と、（ｃ）分配オリフィスを密封する蓋部材と、（ｄ）内部空洞内に配置されたゲル生成単量体または初期重合体と、（ｅ）内部空洞内に配置された重合開始剤とを備え、容器がカートリッジである、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。６．注入システムが、下棚の上に配置された重合性溶液の容器を含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。７．さらに、引出しの伸長および収縮のために、引出しに接続して作動するモータから成る、請求項３ないし６のいずれか１項に記載の装置。８．スイッチを起動すると、サイクルの開始時に引出しが筐体内に収縮し、サイクルの終了時に筐体から伸長する、請求項７に記載の装置。９．放射線源が紫外線を重合性溶液に照射する、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の装置。１０．電気泳動ゲルの充填に使用するカートリッジで、（ａ）第１端部から対向する第２端部付近の点まで断面がほぼ一定の内部空洞を有し、前記空洞が、第２端部で先細りして分配オリフィスを形成する中空の本体部材と、（ｂ）断面が一定の領域で内部空洞内を密封状態で滑動できるサイズであり、中空本体部材の第１端部内に配置され滑動可能な栓と、（ｃ）分配オリフィスを密封する蓋部材と、（ｄ）内部空洞内に配置されたゲル生成単量体または初期重合体と、（ｅ）内部空洞内に配置された重合開始剤とを備えたカートリッジ。１１．ゲル生成単量体または初期重合体がアクリルアミドである、請求項１０に記載のカートリッジ。１２．重合開始剤が光重合開始剤である、請求項１０または１１に記載のカートリッジ。１３．ゲル生成単量体または初期重合体が、破断可能なシールによって重合開始剤から分離される、請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載のカートリッジ。１４．（ａ）筐体と、（ｂ）筐体内に滑動可能な状態で配置され引出し伸長位置と収縮位置との間で移動でき、収縮位置にあると、前記筐体と一緒になって、光を通さないエンクロージャを形成する引出しと、（ｃ）引出し内に取り外せる状態で配置され、重合性溶液を含む内部ゲル区画を有するゲル・ホルダーを受け取るようになっている支持フィクスチャと、（ｄ）充填フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画の内部で、重合性溶液に効果的に照射できる位置で、筐体内に配置され、ゲル・ホルダーの全部分にほぼ同量の照射を提供する放射線源とを備えたゲルを重合する装置。１５．放射線源が複数の個々のランプから成る、請求項１４に記載の装置。１６．ランプが紫外線ランプである、請求項１５に記載の装置。１７．ランプが波長４５０ｎｍの照射を提供する、請求項１５に記載の装置。１８．電気泳動ゲルを調製する方法で、（ａ）ゲル・ホルダーが上部基板、下部基板、および上部基板を下部基板に定着させて厚さ２５０ミクロン以下のゲル区画を形成する手段を有し、前記定着手段は、ゲル区画を未重合ゲルで充填するための開口部を有し、ゲル生成溶液を前記ゲル・ホルダーに充填するステップと、（ｂ）引出しが伸長位置と収縮位置の間で移動でき、引出しが収縮位置にあるとき、前記引出しおよび筐体は、ともに光を通さないエンクロージャを形成し、筐体内に、支持フィクスチャ内のゲル・ホルダーのゲル区画内部で重合性溶液を効果的に照射する位置に、放射線源を配置し、前記放射線源は、ゲル・ホルダーの全部分にほぼ同量照射し、引出しが伸長位置にあるとき、ゲル・ホルダーが引出し上にあり、前記筐体、筐体に対して滑動できるよう配置された前記引出しを有する重合装置に充填した前記ゲル・ホルダーを入れるステップと、（ｃ）重合装置の引出しを収縮位置にし、それによって光を通さないエンクロージャにゲル・ホルダーを閉じこめるステップと、（ｄ）ゲル生成溶液を重合するのに十分な時間、光を通さないエンクロージャ内の充填ゲル・ホルダーに照射するステップとを含む方法。１９．ゲル生成溶液が、アクリルアミド単量体および光重合開始剤から成る、請求項１８に記載の方法。２０．光重合開始剤がメチレンブルーである、請求項１９に記載の方法。２１．光重合開始剤がリボフラビンである、請求項１９に記載の方法。２２．基板を定着させる手段が、上部および下部基板の少なくとも２つの対向する縁に沿って、上部基板と下部基板との間に塗布される接着剤を有する、請求項１８ないし２１のいずれか１項に記載のミクロゲル・ホルダー。２３．ゲル・ホルダーがさらに複数の固体粒子を有し前記固体粒子が、上部基板と下部基板との間に配置され、ゲル区画の厚さとほぼ等しい平均直径を有し、粒子の少なくとも一部を、接着剤内に配置する、請求項２２に記載の方法。２４．ゲル・ホルダーがさらに複数の固体粒子を有し、前記固体粒子が、上部基板と下部基板との間に配置され、ゲル区画の厚さとほぼ等しい平均直径を有する、請求項１８ないし２２のいずれか１項に記載の方法。２５．低融点ガラスの粉末と複数の固体粒子との混合物を形成するステップと、混合物を基板の表面に分散させるステップと、基板および混合物を加熱して低融点ガラス粉末を溶融させるステップと、加熱した基板を冷却して低融点ガラスを再固化するステップと、これによって固体粒子と基板との間の結合を形成するステップにより、少なくとも固体粒子の一部を上部または下部基板に固定する、請求項２４に記載の方法。