JPS6367557A - 無担体連続電気泳動装置 - 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、無担体連続電気泳動装置に係り、特にたんば
く質、核酸、細胞等の荷電物質を連続して大量分離精製
するのに好適な無担体連続電気泳動装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来の無担体連続電気泳動装置は、化学工学、Ｖｏｌ、
　４９．　ＮＱｌ　２．　Ｐ２Ｓ５　　に記載のように
、縦長の立方体形状の泳動室中央部をたんばく質等のＪ
で 荷電物質で通り抜ける程度の目開きの整流膜を設けたも
ので、整流膜の一方側を上昇流れ２反対側−を下降流れ
の循環流れとして分限を行うものである。本装置では、
この上昇流れおよび下降流れを押し出し流れに近づける
ことが分離性能を高めるために重要であるが、従来装置
ではこの点について十分配慮されていなかった。

なお、この種の装置に関連するものには例えば米国特許
！２８７８１７８号、米国特許第３０７９３１８号等が
挙げられるが、これらの装置においても上昇流れおよび
下降流れな押し出し流れに近づける十分な配慮がされて
いなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、電気泳動のための荷電によって生じる
ジュール熱により、泳動室の液が暖められ、泳動室内で
起る熱対流により流れが乱れる点については配慮がされ
ておらず、この熱対流により、前記した上昇流れおよび
下降流れを押し出し流れに保ち難い点に問題があった。

本発明の目的は、熱対流を考慮しかつ利用して泳動室内
での被処理液の流れを整流し、荷電物質の分離効率を高
めることができる無担体連続電気泳動装置を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、無担体連続電気泳動装置を、本体容器の両
側に半透膜で仕切った電極室を設け、該電極室内にそれ
ぞれ電極を配し、前記半透膜間を泳動室とし、該泳動室
内をろ過膜で荷電方向に３個の室に区分し、中央の泳動
室の一端部に分離されるべき荷電物質を含む被処理液を
供給する入口ノズルを設け、両側の泳動室の一端部に分
離した荷電物質を抜き出す抜出ノズルをそれぞれ設け、
前記泳動室内で住じるジュール熱による対流の方向と同
方向に前記被処理液を流動させる間に前記荷電物質を前
記両側の泳動室に分離させるようにしたものとすること
により、達成される。

〔作　　用〕

泳動室内ではジュール熱により泳動室内の中央部で一方
向に流れ、両側では、それらの外側で冷却しているので
、逆方向に流れる対流が起るが、３個の室に区分された
泳動室内では、この対流の方向と同一方向に被処理液の
流動が形成される。

これによって泳動室内での被処理液の流れ形態は。

押し出し流れに近い乱れの少ない流れとなり、荷電物質
の分離効率が高められ、高効率で分離させた液をそのま
ま取り出す二とνできる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１，２図により説明する。

第１図は本発明による無担体連続電気泳動装置の正面断
面図を含む全体フローシート、第２図は第１図の■−■
矢視断面図である。図において、ｌは実質的に縦長、直
方体形状の泳動！Ｊ置木本体２ａ、ｇｂ、２Ｃはそれぞ
れ、ろ過膜３で仕切りた泳動室、４ａ、４ｂは電極室で
、泳動室ｚａ、２ｃと電極室４ａ、４ｂとの間はそれぞ
れ半透膜５で仕切られている。電極室４ａ、４ｂ内には
それぞれ電極板６ｍ、６ｂが設置され、直流電源袋５！
（図示せず）に接続される。中央の泳動室２ｂの下端に
は被処理液の入口ノズル７が設けられ、被処理液の供給
ポンプ８に接続されている。

両端の泳動室２ａ、２ｃの下端には被処理液の出口ノズ
ル９ａ、９ｃが取り付けられている。また、電極室４ａ
、４ｂのそれぞれの下端および上端には電極液の入口ノ
ズル１０ａ、１０ｂおよび出口ノズルｌｌａ、ｌｌｂが
設けられ、それぞれのノズルは第１図に示すように電極
液槽νおよび１！極液循猿ポンプ１３ａ、１３．ｂに配
管接続されている。

さらに本実施例では、ろ過膜３で仕切った泳動けられて
いる。仕切板（９）の高さは入口ノズル７からの被処理
液の流入を整流するために必要な高さとし、泳動室の幅
２〜１０倍とする。そして仕切板（９）の上部には第１
図に示すようにろ過Ｍ３が張られている。

ここで、泳動室２ａ、　　２ｂ、２Ｃ間を仕切るろ過膜
３には、処理するたんぼ（質等の荷電物質を通す程度の
目開きのものが用いられ、泳動室２ａ。

２Ｃと電極室４ａ、４ｂとの間の半透膜５には、処理す
る荷電物質は通さないが、バッファを含む電極液を通す
目開きのものが用いられる。なお、ろ過膜３の上端は第
１図に示すように切り取られており、図中の矢印１４で
示されるように被処理液の流路となっている。

なお、電極液槽刊内には冷却コイルなどの冷却装置（図
示せず）が設けられ、電極板６ａ、６ｂへの通電により
発生するジュール熱を除去する。

本発明はこのように構成されているので、次のような動
作を行う。

たんばく質などの複数の荷電物質を含んだ被処理液は入
口ノズル７より中央の泳動室２ｂの下部に供給され、泳
動室２ｂ内を上昇し、上端で矢印１４で示すように二つ
の流れに別れて両側の泳動室２ａおよび２Ｃを下降する
。ここで被処理液中に含まれた複数の荷電物質は、電栖
板６ａ、６ｂへの通電により、正又は負に荷電し、例え
ば正の電荷を持った物質は負の電＆６ｂの方向へ少しず
つ位動しながら中央の泳動室２ｂを上昇し、図の右側の
泳動室２Ｃを下降する。そして出口ノズル９Ｃより正の
電荷を持った物質の濃い液が取り出される。一方、負の
電荷を持った物質は正の電極６ａの方向に移動しながら
、泳動’ｌ　２　ｂを上昇し、泳動室２ａを下降して、
出口ノズル９ａから、負の電荷を持った物質の濃い液と
して取り出される。

このような荷電物質の連続分離において、泳動室２ａ、
　　２ｂ、２Ｃ内は常に荷電されているため、ジュール
熱により泳動室内の液が暖められる。そして電極室４ａ
、４ｂには冷却した［極液が循環しているので、泳動室
２ａ〜２Ｃ内には、中央で上昇し、両側で下降する熱対
流が起っている。本発明は、この熱対流に沿った方向に
被処理液を流すことができ、すなわち中央の泳動室２ｂ
で上昇し、両側の泳動室２ａ、２ｃで下降する流れとし
て荷電物質の連続分離が行えるので、押し出し流れに近
い、乱れの少ない流れとなり、荷電物質の分離効率が高
められる。なお荷電物質は泳動室２ｂ内を上昇する流れ
の中で少しずつ流れと直角方向に移動し、その一部はろ
過Ｍ３を通り抜け、他の一部は泳動室２ｂの上部に達し
て第１図中の矢印１４で示すようにＵターンして両側の
泳動室２ａ又は２Ｃの下降流に移動する。また前述のよ
うにろ過膜３は、荷電物質が通る程度の小さい目開き（
被処理物質により異るが、０．０１μ〜数μ程度）とな
っているので被処理液の上昇および下降流れの流れに対
しての直角方向の短絡流れ、逆混合を抑制し、全体の流
れを第１図の矢印の方向に整流する。

さらに本実施例によれば、３個に分けられた泳離されて
いるので、入口ノズル７から泳動室４ｂ下部に入る被処
理液による流れの乱れにより荷電混入することが防止さ
れる。これにより分離性能がさらに高められる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、泳動室内に生じるジュール熱による熱
対流の方向に被処理液を流動させ、押し出し流れに近い
流れとして荷電物質を連続分離できるので、分離効率を
高めることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図を含む全体フロー
シート、第２図は第１図の■−■線断面図である。 ｌ・・・・・・泳動装置本体、２ａ、２ｂ、２ｃ・・・
・・・泳動室、３・・・・・・ろ過膜、４ａ、４ｂ・・
・・・・電極室、５オＩ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体容器の両側に半透膜で仕切った電極室を設け、
   該電極室内にそれぞれ電極を配し、前記半透膜間を泳動
   室とし、該泳動室内をろ過膜で荷電方向に３個の室に区
   分し、中央の泳動室の一端部に分離されるべき荷電物質
   を含む被処理液を供給する入口ノズルを設け、両側の泳
   動室の一端部に分離した荷電物質を抜き出す抜出ノズル
   をそれぞれ設け、前記泳動室内で生じるジュール熱によ
   る対流の方向と同方向に前記被処理液を流動させる間に
   荷電物質を前記両側の泳動室に分離させることを特徴と
   する無担体連続電気泳動装置。 ２、前記３個の室に区分した泳動室のそれぞれの境界面
   の前記入口ノズル、抜出ノズル付近部に仕切板を設け、
   供給する前記被処理液の前記泳動室入口付近での流れの
   乱れによる前記両側の泳動室への前記荷電物質の拡散混
   入を防止した特許請求の範囲第１項記載の無担体連続電
   気泳動装置。