JPS60203847A - 電気泳動分析用材料の製造方法及び装置 - 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、電気泳動分析に供される分離用媒体膜１に、
２枚のシート状物の間にはさんだ平板型電気泳動分析用
材料の製造方法及びそのための製造装置に関するもので
あρ、取扱いやすく、かつ、オートラジオグラフィーの
実施に有用な電気泳動分析用材料の製造方法及びそのた
めの製造装置を提供するものである。

〔発明の背景〕

平板型電気泳動法は、平板状にし７’Ｃ電気を導くこと
のできる媒体膜中での電場による移動度が、物質によっ
て異なることを利用して分析を行うものであり、特に生
化学、医学の分野において、生体由来物質、例えば蛋白
質、核酸などの分離分析に欠くべからざる手段となって
いる。とりわけ、遺伝子工学あるいは遺伝病の研究にお
いて、しばしば行なわれているＤＮＡの塩基配列の決定
操作においては、塩基特異的に分解された四種のＤＮへ
分解物或いは塩基特異的に鎖伸長反応に供せられたＤＮ
Ａ混合物の泳動距離を相互に比較することが必要である
ため、平板型の電気泳動分析法が必須である。

従来、平板型電気泳動法において、自己支持性のないア
ガロース、アクリルアミドなどの高分子ゲルは一枚の支
持体の上または二枚の支持体の間にゲルを形成させ、膜
状物（層状物）として用いられて来た。しかしながら、
支持体上にゲルを形成して用いる方法では、支持体上に
ゲルを形成する時、泳動槽にセットする時、ゲルの保存
中、あるいけ分析試料を添加するときなどにあやまって
ゲルをこわしたり、試料以外のものをゲルの上に落して
ゲルを損ったりすることなどがあり、操作上細心の注意
と熟練が必要であった。一方、二枚のガラス板などでモ
ールドをつくり、この中でゲルを形成させて、そのモー
ルドを垂直に保ったまま電気泳動分析を行う垂直式電気
泳動法においては、モールドの厚さを均一にすることが
困難であつｔｃｐ、ゲル形成液がゲル化しないうちに、
狭いモールド中にゲル液を注入しなければならないこと
など操作上高度の熟練を要していた。特に、ＤＮＡの塩
基配列決定操作においては、一枚のゲルで出来るだけ多
くのＤＮＡの断片會分析できるように、長いゲルを作る
ことが望ましいが、そのようなゲルはその製造および取
扱いがむずかしかった。また、ガラス板を用いるため、
そのガラス板が破損しやすいという欠点もあった。

電気泳動分析においては、ラジオアイソトープで被検試
料中の目的成分を標識し、電気６（動分離し罠後に、オ
ートラジオグラフィーによって被検試料中の目的成分の
分離像紮得ることがしばしば行なわれる。この方法にお
いては、ラジオアイソトープケ含む電気泳動分離用媒体
膜とそれからの放射線音記録する写真フィルムとを重ね
て暗所に放置する操作（これを露光操作という）′に行
うが、この際、平板型のゲル膜の場合、写真フィルムが
湿らないように、ゲルの上にプラスチック製ラッピング
シートなどの水不透過性の薄いシー）ｔカ為ぶせなけれ
ばならない。また、二枚のガラス板の間に作ったゲルの
場合には、片方のガラスを取り外して（これは、ゲル中
の被検試料のアイソトープからの放射線が、ガラス倉通
過する際吸収されてその強度を著しく弱められるのを防
止するためである。）、薄いシートをかぶせなければな
らない。このガラス板を取９除く時に、あやまってゲル
を壊してしまうことがあったり、ゲルの一部が上のガラ
スに、他の一部が下のガラスにくっつくようなこともあ
り、ゲルを損傷することなく片方のガラスのみを取り除
くには熟練が必要であった。

更に、プラスチック製ラッピングシートのような薄いシ
ートラかぶせる時、ゲルとシートとの間に泡が残ったり
、シートにしわができたりすることが多く、このためゲ
ルと写真フィルムとの密着性が悪くなり、得られたオー
トラジオグラフが、ぼけてしまい、分離能が低下すると
いう大きな欠点もあった。

本発明者らは、上記の欠点を克服するため、種々検討Ｉ
Ｉ−重ねた結果、厚さが３０μｍ以下であるカバーシー
トと、支持体とで゛電気泳動分離用媒体膜をはさんだ平
板型電気泳動用材料が、電気泳動操作および、その後の
露光、記録操作において取シ扱いやすく、カつゲル媒体
膜を破壊する危険の全くないことを見い出し、先に特願
昭ｊ♂−１３２仏号として特許出願を行なっている。

前記発明の電気泳動分析用材料は、電気泳動分離用媒体
膜としてゲル媒体膜音用いる場合に取扱いが容易でかつ
媒体膜が破壊される危険がないという利点を有するが、
媒体膜として自己支持性多孔質膜（例、セルロースアセ
テート連続微孔性多孔質膜、ろ紙）を用いる場合にも同
様の利点ケ有するものである。

〔発明の目的〕

本発明は、前記し罠新規な電気な動分析剛材料全連続的
、効率的、かつ高精度に生産し得る製造方法及び装置？
提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の上記の目的は、ロール状態ρλら連続的に巻戻
される支持体ウェブの両耳部にスペーサーを連続的に貼
シつけｙｃ後、を気泳動分離用媒体液（ゲル形成液＞１
核支持体ウェブ上に流延し、硬化（ゲル化）処理して電
気泳動分離用媒体膜を形成し、更に該電気泳動分離用媒
体膜の一部及び該支持体ウェブの一部を打抜いた後、カ
ッ（−シートを貼り合わせてなる電気泳動分析用材料の
製造方法及び装置によって達成される。

次に本発明の望ましい実施態様會あげて詳り説明するが
、本発明はこれに限定されるものではない。

第７図は本発明方法及び装置の一実施態様を示す斜視概
念図で、ロールｌの状態から矢印Ａの方向に連続的に巻
き戻される支持体ウェブλの両耳部にスペーサー３・３
７會連続的に貼りつけた後、流延部≠にてホラ−ξ−ｊ
より電気泳動媒体液（ゲル形成液）６【支持体ウエブコ
上に流延し、硬化ケーシング７ケ通過せしめる際に硬化
（重合・架橋させゲル化させる）処理を施してゲル状の
電気泳動分離用媒体膜ｆｉ影形成、更に打抜き機構？及
びＩＯにてそれぞれ電気泳動分離用媒体膜ｊの一部及び
支持体ウエブコの一５ｔ−打抜いて試料供給用スロット
を形成した後、ロールｌｌの状態から矢印Ｂの方向に間
欠的に巻き戻されるウェブ状のカバーシートｌコを貼り
合せ、カッター／ＪＶＣて切断して新規な電気泳動分析
用材料１４Ａが得られる。／ｊ−ｊｌは電気泳動分析用
材料が集積された状態を示す。

第１図において１７・１ｔ−ｉりはサクションドラムで
あり、単独又はプレスローラλ０−２／と共働して支持
体ウェブＪｉ連続的に走行せしめる。２コ・２３・コ弘
・コｊ−２６・２７・１ｇ・２り・３０・Ｊ／・３２−
３３・Ｊ４Ａ・３１はパスローラで支持体ウェブλの連
続走行を補助する。

３６は熱着駆動ローラで、ロール３７・３１の状態から
スペーサ３・３′ｔパスローラ３り・μ０・４ＡＩ−≠
２、予熱機構≠３・μμ、プレスローラ４ＡＳ＠経て巻
き戻し支持体ウェブλの両耳部に連続的に貼りつける。

μｔはダンサローラ、≠７はバランサーである。ａ（は
流延部バッキングローラである。電気泳動媒体液流延器
として、第１図ではホラ／瘤−！を開示しているが、流
延部はスライドホッパー、カーテンフロー等種々の方式
が適用可能である。

支持体ウェブλ上に流延された電気泳動媒体液６は硬化
ケーシング７を通過する際に、例えば第１ケーシング≠
り内にて遠赤外線ヒーターにより予熱した後、第２ケー
シングＳＯ，第３ケーシングｊ７内にて紫外線ランプと
遠赤外線ヒーターを交互に配設して、予熱を与えながら
光重合により硬化処理を受け、ゲル状の電気泳動分離用
媒体膜ざとなるが、上記の硬化処理は除酸素雰囲気下、
例えば配管！Ｊ、’ｉ経て供給される窒素ガス雰囲気下
で施される。

ｊ３はクランプ機構で、ゲル状の電気泳動分離用媒体膜
ｒｌ担持して連続走行してきたウェブ状の支持体コはこ
の場所より間欠走行となり、打抜き機構り及びＩＯにて
それぞれ電気泳動分離用媒体膜ｔの一部及び支持体ウェ
ブ２の一部が打抜１＞れ試料供給用スロットが形成され
るが、打ち抜き機構については後に詳述する。Ｓ４Ａは
駆動プレスローラでロールｌｌの状態からパスローラ１
３・３４−１７ｉ経てウェブ状のカバーシートｌλを間
欠的に巻スしてこれをスペーサ３・３′及び電気泳動分
離用媒体膜ｌｒヲ介してウェブ状支持体コに貼り合わせ
る。ｊｌはヒートシールケーシング、！り・６０・４／
−Ａコ・ｔ３・ｔμは搬送支持パスローラである。６ｊ
はクランプ機構、＜４・ｔ７は間欠駆動機構、６１は耳
部裁断機構で、耳屑はロール７０・７１の状態に巻き取
られて廃却又は回収利用される。６りは送り出し用駆動
機構である。

第２図において本発明装置の特徴的要件であるゲル状電
気泳動分離用媒体膜打抜き機構りは減圧室７２を有し、
減圧室７コの下部は櫛状の刃となっている。ゲル状の電
気泳動分離用媒体膜ｒ＞担持した支持体−が、支持台７
３上で間欠走行の靜状態となったとき、エアシリンダー
７４が作動して支持体押え板７ｊが支持体−１（ｌｌ−
クランプし、次いで下部に櫛状の刃を有する減圧室７２
が下降してゲル状の電気泳動分離用媒体膜ｔの一部を櫛
状の試料供給用スロットとして打抜くと減圧用配管７６
全通して減圧室７コが文字通シ減圧状態となって、打抜
いたゲル状の電気泳動分離用媒体膜の一部ケ吸着保持し
て上昇する。引き続きエアシリンダー７７が作動し、受
は板７ｇが水平状態となり、エアシリンダー７７の作動
によシレールざＯに沿って受け板７ｇが減圧室７Ｊの下
に進行する。

受は板７ｇが到着すると減圧室７−には加圧配管ｆ／’
Ｉｚ経て加圧空気が送り込まれ、上記にて打抜かれたゲ
ル状の電気泳動分離用媒体膜の一部を受け板７どの上に
落下せしめる。更に引き続きエアシリンダー７２が作動
してレール１０に沿って受け板７ざが復帰し、次いでエ
アシリンダー７７が作動して受け板７ｇが傾斜し、同時
にエアナイフｇ２が配管ｇ３から送られる加圧空気を吹
き出すと、打抜い罠ゲル状の電気泳動分離用媒体膜の一
部が廃却箱（図示せず）に落とされる。

第３図は本発明方法及び装置によって製造される電気泳
動分析用材料の一例を示す構造図であり、一部ｒ打抜か
れ、切欠部すなわち試料供給用スロットＹ４’に有する
電気泳動分離用媒体膜りｒの四方が支持体タコ、スペー
サータ３・７３′及びカバーシー）　／、０．２で囲ま
れており、櫛状の切欠部り４ＡＦｉ垂直型電気泳動分析
を実施するときの試料注入口となる。

本発明においてカバーシート１２・１０２および支持体
コ・タコは、平面性のよいシート状のもので、非導電性
かつ実質的に水不透過性であればどのような材質のもの
でもよく、ポリエチレンテレフタレート、ビスフェノー
ルＡのポリカルボネートのようなポリエステル、ポリメ
チルメタクリレート、ポリエチレン、ポリスチレン、ポ
リ塩化ビニルなどのビニル系重合体、ナイロンなどのポ
リアミドなど、およびそれらの共重合体（例、塩化ビニ
リデン・塩化ビニルコポリマー）が好壕しく用いられる
。カバーシートノコ・１０２と支持体−・タコの材質は
同じでも異なっていてもよい。

電気泳動分離用媒体膜ｒ−タざは、その中で電気泳動的
分離が行なえるものであれば何でもよく、例えば、代表
的なものとして、アクリルアミドゲル、アガロースゲル
、１Ｍｌゲル、　寒天ケル、セルロースアセテート多孔
質膜、ろ紙などがある。この媒体膜の厚さくＤ　）は、
分離の目的に応じて選ばれ、通常ｊＯμｍから約１０８
、好ましくはゲル媒体膜の場合には約コＯＯμｍから約
ｊＭ。

多孔質膜やろ紙の場合には約７０μｍから約／ｌ１ｌｌ
ｉの範囲とされる。第３図に示すように、分離用媒体膜
の大きさく　Ｉ、　ｌ　Ｘ　Ｌ　４　）は目的に応じて
自由に選択でき、特にＤＮＡの塩基配列決定用のゲル媒
体膜の場合にはＬｌが２０ＣｍからｌＡＯｃｍ、Ｌ’が
３０　ｃｍ７）ｓらｔｏｃｍが好ましい。

スペーサーの厚さは、分離用媒体膜１０ｒの厚さくＤ２
）より大きいことはない。まにスペーサーの幅Ｌ２は、
５ｒａｎからλｏｒａｒｒの範囲で好ましく選ばれる。

上述の実施態様で示したような電気泳動分析用材料には
、カバーシートが常に設けられているので、材料の保存
中にゲルの表面に異物が接触しても、またゲルの部分ケ
持って取り扱っても、ゲルが壊れる危険は殆んどないた
め、従来のものより取り扱いが容易である。さらに試料
注入時に、試料口以外のところにサンプルなどを落して
もふきとることができる利点もある。

さらに、泳動後、この電気泳動分析用材料をそのままカ
バーシー）ｋ剥離除去せずに、従来のような煩雑な操作
忙経ないで、写真フィルムと密着させてオートラジオグ
ラフィーを行うことができる。このことは、オートラジ
オグラフィーの失敗ケ少なくすることができることを意
味する。通常、オートラジオグラフィーの露光には長時
間ケ要しており、もし前述のような問題のため、露光に
失敗すると、ラジオアイソトープの放射能の減衰により
次の露光には前回よりもさらに長時間の露光時間？必要
とするため、時間的な損失は非常に大きい。

それ故、本発明によってオートラジオグラフィーの露光
操作が簡便化されることは、実験時間の短縮に大いに寄
与しうるのである。ま罠、このゲル媒体膜を有する材料
はシート状である罠め、積み重ねて保存でき、スペース
ｔとらないとの４°り点もある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スペーサーを連続的に貼り付け、電気
泳動分離用媒体液を連続的に流延して硬化処理して後試
料供給用スロツｌ’ｌ−形成するために電気泳動分離用
媒体膜の一部？打ち抜くので、連続的、効率的、かつ高
精度に新規な電気泳動分析用材料ケ生産することが可能
になる。又、本発明装置においては打抜き機構に減圧室
全備えたので、打抜いた電気泳動分離用媒体膜の排出が
確実に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一笑施態様ケ示す図、第２図はゲ
ル状電気泳動分離用媒体膜の打抜き機構の構造ケ示す正
面図、第３図は本発明により製造される′亀気泳動分析
剛材料の構造？示す斜視図である。 コ・・・・・・・・・支持体ウェブ ３・３′・り３・９３′・・・・・・・・・スペーサー
ｊ・・・・・・・・・電気泳動分離用媒体液流延器７・
・・・・・・・・硬化ケーシング ！・り♂・・・・旧・・電気泳動分離用媒体膜り・・・
・・・・・・打ち抜き機構 ｌλ・１０２・・団・・・・カバーシート７λ・・・・
・・・・・減圧室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１ロール状態から連続的に巻戻される支持体ウェブ
   の両耳部にスペーサーを連続的に貼シつけた後、電気泳
   動分離用媒体液を該支持体ウェブ上に流延し、硬化処理
   して電気泳動分離用媒体膜を形成し、更に該電気泳動分
   離用媒体膜の一部及び該支持体ウェブの一部を打抜いた
   後、カバーシートを貼り合わせてなる電気泳動分析用材
   料の製造方法。 （２）該硬化処理は窒素雰囲気下で行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第７項記載の電気泳動分析用材
   料の製造方法。 （３）　連続走行する支持体ウェブへの電気泳動分離用
   媒体数流延器と、硬化ケーシングと、ゲル状の電気泳動
   分離用媒体膜の一部を打抜く打抜き機構とを有する電気
   泳動分析用材料の製造装置であって、該打抜き機構は減
   圧室を備えたことを特徴とする電気泳動分析用１材料、
   の製造装置。