JP2003520961A - 核酸を分離および検出するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 標的分子（例えば、分析物）を分離および検出するための薄層ゲルおよびその使用方法を記載している。このゲルは、必要に応じて強化されて、電気泳動装置からの取り出しが容易になる。ここでゲルマトリックスは、検出されるべき分析物に特異的にハイブリダイズするかまたは結合し得る、（例えば共有結合で）固定された捕獲プローブを備える。このゲルは薄く、そして非常に短いアッセイ時間が達成され、これによって分析物の迅速な検出が容易になる。生物学的サンプル中の分析物の検出、または分離および検出のための電気泳動アッセイシステムとともに用いるのに適切である、アッセイ装置がまた記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （関連出願） 本願は、２０００年１月１９日に出願された、米国仮出願第６０／１７６，８
３９号（この全教示は、本明細書中で参考として援用される）の利益を主張する
。

【０００２】 （発明の背景） 核酸分子およびフラグメントの分離および検出は、診断、分析、および研究目
的のために所望される。核酸は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、およびそのアナログを含む。
異なる種の微生物（例えば、細菌、ウイルス、真菌および／または寄生生物）は
、固有の遺伝子（ＤＮＡおよび／またはＲＮＡ）配列を有し、これは、特定の微
生物の存在または非存在を検出するために使用され得る。核酸の共通配列はまた
、微生物の集団内で（例えば、細菌において）認識され、これは、この特定の集
団のメンバーの存在または非存在を検出するために使用され得る。さらに、ＤＮ
ＡまたはＲＮＡが、例えば、単一のヌクレオチド多型（ＳＮＰ）または変異によ
って改変される場合、疾患または機能不全が生じ得る。多型および変異の検出は
、生活の品質を改善するために、医療または教育の形態で、患者の生涯の間に早
期の処置を容易にし得る。例えば、遺伝子分析が、子供が嚢胞性線維症をもって
産まれることを示す場合、この疾患の合併症を最小にしうる早期の医療処置が提
供され得る。

【０００３】 生物学的サンプルは、成分（例えば、タンパク質および核酸）の異種混合物か
らなり得る。特に診断適用に対して、成分を迅速に分離し、そしてサンプル中の
標的分子（例えば、特定のＤＮＡ、ＲＮＡまたはタンパク質）を同定する能力は
、有用な診断試験を開発する際の制限因子であり得る。例えば、患者が血小板の
注入を必要とする場合、血小板が輸血のときに細菌で汚染されているかまたは否
かの知識が必要となる。試験を完了するために必要とされる時間の間、細菌は、
増加し続ける。従って、より長い時間が経過するにつれて、血小板の有用性は変
化し得る。

【０００４】 ゲル上での電気泳動は、固有の配列を有する個々のバンドに、核酸分子および
フラグメントを含む複合体サンプルを分離するために伝統的に使用される１つの
方法である。分子またはフラグメントの重量および電荷の両方は、電気泳動媒体
を通るその移動の速度に影響し得る。一様な電荷質量比を有する核酸に対して、
核酸が大きくなるほど、ゲル内でのその移動はより遅くなる。サンプルがその成
分部分に分離される前にサンプルが移動しなければならない距離はまた、この方
法を使用する分離の速度に影響する。核酸を分析する伝統的な方法は、代表的に
、高度に訓練された技術者を必要とし、そして使用されるサンプルおよび装置の
型に依存して、完了するのに２〜４８時間かかる。

【０００５】 生物学的サンプル中の標的分子を迅速に、そして正確に分離および検出するた
めの方法および装置が必要とされることが明らかである。

【０００６】 （発明の要旨） 本発明は、電場によって成分を捕獲プローブの近傍に移動させることによって
、生物学的サンプル中の成分または標的分子（例えば、分析物）を検出、分離、
精製、および／または濃縮するためのシステムに関し、ここで、この成分は、捕
獲プローブに特異的に結合するか、またはこのプローブとハイブリダイズする。
このシステムは、ハウジング（例えば、少なくとも２つの電極を収容するための
電気泳動カセット）；捕獲プローブを備える薄層ゲルマトリックスを収容するた
めの１つ以上の構造；電場を支持するためのイオンの供給源（例えば、緩化され
た塩溶液）を備え得る。この捕獲プローブは、必要に応じて、ゲルマトリックス
（例えば、アガロース）内に含まれ得る。必要に応じて、この装置は、さらに、
薄層ゲルを保持するため、または強化された薄層ゲルを保持するための構造；シ
ステム内のサンプルコンパートメント内にサンプルを導入するための構造を備え
得、ここで、このサンプルは、潜在的に、捕獲プローブの結合するか、またはこ
のプローブにハイブリダイズする成分（例えば、この捕獲プローブに実質的に相
補的な核酸配列）を含む。このシステムは、さらに、電源を含み得るか、または
このシステムを電源に接続するため、またはこのシステムの一部分の部品を電源
に接続するための構造を備え得る。

【０００７】 本発明のこのシステムは、成分または標的分子の存在または非存在を決定する
ために使用され得る。例えば、サンプルは、電気泳動カセットに移動され得る（
例えば、このサンプルは、カセットのサンプルコンパートメントに導入され、そ
して電気的力（例えば、電圧勾配）がカセットの電極を横切って印加され、その
結果、サンプルの１つ以上の成分が、サンプルコンパートメントから薄層ゲルマ
トリックスを通過する）。１つ以上の捕獲プローブが、このゲルに結合される。
本明細書中で使用されるように、捕獲プローブは、この捕獲プローブをこのゲル
に、添加、固定化、トラップすることによって、および／または化学的に イオン的に、また共有結合的に結合させることによって、ゲルに結合され得る。
この捕獲プローブは、本明細書中、リガンドとして参照され得る。例えば、検出
される標的分子（例えば、分析物）は、この捕獲プローブのヌクレオチド配列に
実質的に相補的であるヌクレオチド配列を有する核酸である場合、この核酸は、
薄層ゲル内に保持され、一方で、相補配列を欠く核酸分子は、このゲルを移動す
る。本発明のこのシステムは、検出、アッセイ、または分析する方法において使
用される場合、捕獲プローブへの標的分子の結合が捕獲プローブ−標的複合体に
よって示される１つ以上の化学的または物理的特性によって検出され得、この特
性は、当業者に公知である。１つの実施形態において、この捕獲プローブ−標的
複合体は、検出可能な標識を含む。

【０００８】 １つの実施形態において、分析物を捕獲するためのシステムは、電気泳動カセ
ットを備える。この電気泳動カセットは、ハウジング（例えば、１組の電極チャ
ネルを有する基部）、電極チャネルの間に挿入されたバリア、電極チャネルの間
に延びる少なくとも１つの泳動チャネルを有するバリア、ならびに境界のある１
組の拡大スロットおよび泳動チャネルへの開口を備える。第一の電極は、第一の
電極チャネルに延び、そして第二の電極は、第二の電極チャネルに延びる。捕獲
ゲルホルダー（ゲル捕獲ホルダー）は、拡大スロットに収容可能である。この捕
獲ゲルホルダー（ゲル捕獲ホルダー）は、泳動チャネルと整列した開口を有し得
る。薄層ゲルは、捕獲ゲルホルダーの開口に位置決めされる。１つの実施形態に
おいて、この捕獲ゲルホルダーは、コームである。この薄層ゲルは、ポリマーメ
ッシュであり得るマトリックスを有する；必要に応じて、このマトリックスは、
非伝導性であり得る。

【０００９】 １つの実施形態において、カセットは、このカセットの基部の上にあるように
位置決めされた蒸発カバーを備える。この蒸発カバーは、捕獲ゲルホルダーのた
めの少なくとも１つの開口、気体の通気のための少なくとも１つの開口、および
／またはサンプルウェル形成コームが泳動チャネルに入ることを可能にするため
の開口を有し得る。このカセットは、捕獲ゲルホルダーの歯を収容するための、
１組の洗浄ウェルセットを備え得る。これらの電極は、蒸発カバーを通って延び
る１組の端子を有し得る。これらの端子は、蒸発カバーの頂部と同じ高さであり
得る。

【００１０】 １つの実施形態において、捕獲ゲルホルダーは、ハンドルおよびこのハンドル
から突出した複数の歯を有する。この歯の１つ以上は、この歯を通る穴を有し得
る。ポリマー材料（例えば、例えば、非伝導性材料）は、この歯の穴の内部の空
環を占有し得、その結果、この歯の穴に渡って、またはその内部に伸ばされ得る
。この材料は、ゲル（例えば、ゲルマトリックス）を支持し得る。この穴は、凹
型中央領域によって境界とされ得、好ましくはこの領域によって取り囲まれ得、
そして凹型中央領域およびフランジが気体の放出を容易にするように、穴の上の
フランジによって境界とされ得るか、またはこのフランジによって取り囲まれ得
る。少なくとも１つの歯は、特定のまたは特別な方向でカセットにフィットする
ように適合される形状（例えば、鍵状の形状）を有する。

【００１１】 １つの実施形態において、薄層ゲルは、標的分子（例えば、分析物）、例えば
、核酸配列、核酸アナログを分離および検出するために使用され、ここで、この
ようなアナログは、サンプル中の、例えば、ペプチド核酸（ＰＮＡ）、改変核酸
配列、または特定の結合親和性、特定の構造、または特定のアミノ酸配列を有す
るペプチドである。より具体的に、本発明は、ポリマーゲルマトリックスを提供
し、これは、必要に応じて、装置（例えば、電気泳動カセット）からの除去を可
能にするために強化され、ここで、ポリマーゲルマトリックスは、標的分子に特
異的にハイブリザイズし得るか、結合し得る捕獲プローブを含む。本明細書中で
記載されるように、このゲルは、「薄層」である。用語「薄層」は、本明細書中
で使用される場合、ゲルマトリックスの厚い塊をいう。本発明のゲルマトリック
スは、フィルターまたはシーブのいずれかの特性を有し、その結果、ゲルマトリ
ックスに１つ以上のサンプル成分を保持し、一方で、他の成分を通過させる。本
発明のゲマトリックスは、操作可能であり、その結果、これは、例えば、電気泳
動カセットに配置され、そして除去され得る。ゲルマトリックスの厚さをより減
少させることによって、アッセイ速度が達成され得る。しかし、用語「薄層」は
、所望の検出、分離、または濃縮を達成すために必要とされる時間の量を減少す
るように、選択的透過性の特徴および取り扱いの容易さをまたいうことができる
。重要なことには、本明細書中に記載される方法および装置を使用して、サンプ
ル検出物の前増幅が必要とされず、なお、この迅速なアッセイの感度は、分析物
のより複雑で時間を浪費する方法に匹敵する。

【００１２】 このゲルは、分析物を検出、分離、または濃縮するための電気泳動アッセイシ
ステムにおいて使用され得る任意の材料を含み得、例えば、ポリアクリルアミド
、アガロース、デンプン、またはデキストランの形態である。このゲルは、これ
が、再配置され、除去され、あるいは手動または機械的手段によって物理的に移
動されるに十分に安定であるように処方され得る。このゲルマトリックスは、こ
のゲルを強化するように作用する強化材を提供され得、それによって、取り扱い
を容易にする。この薄層ゲルマトリックスが、強化材料上にキャストされる場合
、この薄層ゲルマトリックスは、強化薄層ゲルと呼ばれる。１つの実施形態にお
いて、この薄層ゲル強化材としては、非導電性の多孔性材料（例えば、メッシュ
、ウェブ、マット、またはフェルト）が挙げられる。第二の実施形態において、
この薄層ゲルは、ポリマー添加物、架橋剤、または他の化学的薬剤（これはゲル
に組込まれ得る）を含み、その結果、このゲルマトリックスを構造的に強化する
。この強化材は、このゲルマトリックスの強度および耐久性を増加させ、それに
よって、これは耐引き裂き性または耐伸展性にする。さらに、このゲルは、ゲル
内に保持されるカセットプローブへの標的分子の結合を検出するための検出器ま
たは検出ステーション内での、このゲルの移動および処理を容易にするホルダー
とともに使用され得る。

【００１３】 別の実施形態において、生物学的サンプル中の標的分子の検出のための高度に
感受性があり、非増幅的である、迅速なアッセイが提供される。サンプル（例え
ば、所望ではない種で汚染された疑いのあるサンプル）、例えば、微生物種（例
えば、細菌、真菌、またはウイルス）のような標的分子は、本明細書中に記載さ
れるように処理されて、この種に存在するとして特徴付けられる核酸、好ましく
はその種に固有であることが公知である核酸が、捕獲ゲルホルダーのゲルマトリ
ックスと結合した捕獲プローブにハイブリザイズし得ることを、利用可能にする
。このハイブリザイズされた核酸は、それによって、ゲルに捕獲され、次いで検
出および報告され得る。

【００１４】 本発明のこの実施形態において、生物学的サンプルは、最初に適切な希釈剤で
希釈され、次いで、高速で遠心分離されて、サンプル中に存在する任意の標的細
菌をペレット化する。このペレット化された細菌は、膜成分に可溶化される様式
で処理され、そして標的細菌を、特定の核酸プローブとのハイブリダイゼーショ
ンに適切にする。アルカリホスファターゼ−結合体化レポータープローブを含む
緩衝液が、サンプルに添加され、そしてこのサンプルは、標的核酸の変性および
レポータープローブのハイブリダイゼーションのために十分な温度に加熱される
。これらのサンプルは冷却され、そして各サンプルのアリコートが、本明細書に
記載されるような予め温められた電気泳動カセットに充填され、そして電圧が印
加される。これらのサンプルは、標的細菌核酸に特異的な捕獲プローブを含む捕
獲コーム（これはまた、本明細書中で捕獲ゲルホルダーといわれる）を通過する
。この捕獲プローブは、薄層ゲルに固定化される。このコームは、次いで、浸漬
洗浄され、そしてカセットのスロットに移動され、このカセットは、本来の電気
泳動経路の上流にある。再び、電圧が、コームを電気泳動的に洗浄するために短
時間印加される。このコームは、所定の時間条件付け緩衝液に置かれ、次いで除
去され、そしてリーダートレイに平坦に置かれる。酵素基質が、ゲルに固定化さ
れた標的にハイブリザイズされるレポータープローブと反応されるに十分な量で
添加される。次いで、このリーダートレイは、レーダーによってスキャンされ、
そして存在する任意のシグナルが検出および報告される。シグナルの検出は、サ
ンプル中の標的細菌の存在を示す。

【００１５】 別の実施形態において、例えば、細菌混入が疑われるサンプルは、サンプル中
に存在する細菌の任意のコロニーを成長させるように培養し得、そして、培養物
は、アガロースゲルがカプセル化されたポリエステルまたはナイロン膜とサンプ
ルをブロッティングすることによって、薄層ゲルマトリックスに転写される。転
写された細菌コロニーは、細菌の溶解および分析物（単数または複数）（例えば
、そこに含まれる核酸）の放出を生じる条件に曝露され得る。次いで、ナイロン
膜は、捕獲プローブ（検出されるべき細菌に特異的）を含む薄層ゲルマトリック
スに対して挟まれ得、そして、２つの間の任意の気泡は、除去される（例えば、
穏やかな圧力によって）。次いで、このサンドイッチは、電気泳動装置に配置さ
れ得、そして、適切な条件下で、電流が印加され、そして、検出されるべき分析
物（単数または複数）を含む細菌成分が、泳動（すなわち、移動）して、固定さ
れた捕獲プローブと接触する。検出されるべき細菌分析物が、サンプル内に存在
する場合、この分析物は、固定されたプローブとハイブリダイズするかまたは結
合し、そして、ゲル中に固定されたままである（すなわち、さらに泳動しない）
。次いで、結合された分析物は、例えば、レポータープローブへの分析物のハイ
ブリダイゼーションによって検出され得、そして、本明細書中に記載されるよう
に報告され得る。

【００１６】 さらに、本明細書中に記載される方法および装置は、ハイブリダイズされた核
酸の迅速な培養および精製を可能にする。例えば、本明細書中に記載される方法
および装置を使用して、標的核酸は、複合体サンプルから迅速に単離され得、そ
して、捕獲コーム上のゲルの固定された捕獲プローブによって特異的に捕獲され
る。一旦標的核酸が捕獲されそして、サンプルから残りの混入物が、標的の存在
から除去される場合、捕獲コームは、同じ電気泳動カセット中の異なった組のス
ロット、別々の容器、または、固定された標的／プローブ複合体がプローブから
標的を放出する条件に供される別の装置に取り出され得、従って、この標的分子
は、サンプルから回収され、そして、ポリメラーゼ連鎖反応のようなさらなる手
順において使用され得る。

【００１７】 さらに、特定のポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）産物の存在についての確認試
験を、本発明の方法および装置を使用して行い得る。複合体ＰＣＲ反応混合物は
、捕獲コーム上の固定された捕獲プローブと接触され得、そして、特定のＰＣＲ
産物は、ＰＣＲ反応の正確な実行を確認するために捕獲および検出され得る。

【００１８】 本明細書中に記載される本発明の結果として、方法および装置は、複合体生物
学的サンプルからの標的分子の迅速なアッセイおよび単離について利用可能であ
る。本明細書中に記載された本発明は、複雑なそして時間のかかる化学反応につ
いての必要性を除去し、そして、サンプルのバックグラウンド干渉、ならびに正
確な診断および精製結果に有害であり得る環境の核酸の混入を実質的に減少また
は除去する。例えば、本明細書中に記載されるような方法および装置を使用して
、広範なパネルの約１０^４〜１０^５ＣＦＵ／ｍｌのレベルでの臨床関連の細菌混
入が、サンプルの核酸の先のＰＣＲ増幅の必要なく、検出され得る。従って、単
純化したサンプル処理を用いる、生物学的産物の細菌混入（例えば、血小板のよ
うな血液産物の細菌混入）を検出するための迅速なアッセイ型式が、ここで利用
可能である。

【００１９】 （発明の詳細な説明） 本発明は、標的分子の検出が、固定された捕獲プローブを含む薄層ゲルマトリ
ックスの利用によって容易に達成され得るという発見に関する。標的分子の捕獲
および続く検出は、薄層ゲルマトリックスを介してこの標的分子によって移動さ
れる距離ではなく、このゲル中の捕獲プローブの密度に依存する。さらに、この
薄層ゲルマトリックスへの強化材の組み込みは、その取り扱いおよびデバイスか
らのその除去を容易にし、これによってバックグラウンドシグナルの除去および
検出についての改善された手順を可能にする。この強化材は、非導電性メッシュ
または繊維質マットのような別々の材料によって提供され得る。あるいは、強化
材は、この薄層ゲルマトリックス内に組み込まれる分子的な強化材（例えば、架
橋分子）であり得、これはこのマトリックスを強化（ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ）お
よび／または強化（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ）する。

【００２０】 １つの特定の実施形態において、本発明は、薄層ゲル、この薄層ゲルを用いて
使用するための電気泳動システム、およびこの薄層ゲルを用いてこの電気泳動シ
ステムを使用する方法を含む。より詳細には、本発明は、強化された薄層ゲル、
電気泳動の装置またはデバイス、この電気泳動デバイスを用いて使用するための
サンプルコーム（ｃｏｍｂ）または捕獲ゲルホルダー、およびサンプルから分析
物を分離し、続いて検出するために、電気泳動デバイスおよび捕獲ゲルホルダー
（サンプルコーム）を使用する方法を含む。

【００２１】 本発明に従う電気泳動カセット１９０は、図１および２に示される。このカセ
ット１９０は、図２に示されるベース１９２および蒸発カバー１９４を有する。

【００２２】 図１および３を参照すると、この電気泳動カセット１９０のベース１９２は、
電極チャネル９２および９４の対を有する。電極チャネル９２および９４の各々
において、このチャネルの各々を部分に切断する複数のリブ１９８が存在する。
各リブ１９８は、スロット２００を有し、このスロットを通して電極２０２（例
えば、図３に示されるような）が伸長する。このリブ１９８のスロット２００は
、電極２０２が以下に詳細に説明されるように適切に位置することを保証するた
めに使用される。この電極２０２は、電極チャネル９２および９４のそれぞれの
長さを伸長する。１つの実施形態において、電極２０２の各々は、図３に示され
るように、１対のポスト２０４およびこのポスト２０４の間に伸長するステンレ
ス鋼または白金のストリップ２０６を含む。ポスト２０４の一部は、例示の目的
で図３に示され、そこでこのポスト２０４は、蒸発カバー１９４が導入された後
まで、このベース１９２に導入されない。各ポスト２０４は、図３に断面で示さ
れる円柱状のロッド２０８を有し、このロッドはベース１９２中の穴２１０に受
け入れられ、そして完全な環状ディスクまたはヘッド２１２が、図２に示される
ように蒸発カバー１９４の頂部に位置する。このポスト２０４は、１つの実施形
態ではステンレス鋼で形成される。

【００２３】 このベース１９２は、複数のチャネル、図１に示されるような泳動チャネル９
６を有し、これは電極チャネル９２と９４との間に伸長する。各泳動チャネル９
６内に、捕獲ゲルホルダー２２０の歯２１８を受けるように適応された拡大スロ
ット９８の対が存在する。この捕獲ゲルホルダー２２０は、図５〜７Ｇを参照し
て以下にさらに記載される。捕獲ゲルホルダー６６の代替的実施形態は、以下に
簡単に記載される。捕獲ゲルホルダー６６が特定の電気泳動カセット１９０を用
いて使用され得るか否かは、多数の要因（歯の間隔および寸法、ならびに任意の
固定（ｋｅｙｉｎｇ）特徴を含む）に依存する。

【００２４】 図１〜３を参照すると、電気泳動カセット１９０のベース１９２は、図１の洗
浄ウェルのセット２２２および２２４の対を有する。各セットの洗浄ウェル２２
２および２２４は、泳動チャネル９６に付随し、そして同様に空間を空けた洗浄
ウェル２２６を有する。各洗浄ウェル２２６は、捕獲ゲルホルダーの歯２１８の
うちの１つを受けるように適応される。洗浄ウェルのセット２２２および２２４
の各々の各洗浄ウェル２２６は、捕獲ゲルホルダー６０または２２０の歯７０ま
たは２１８を受けるためのスロット２３０を備えるリブまたは支持体２２８を有
する。スロット２３０を備えるリブ２２８は、図５に示されるように、捕獲ゲル
４０と干渉せずに、整列および直立した捕獲ゲルホルダー２２０を保有する泳動
チャネル９６と整列しないように分派し、捕獲ゲル４０を有する各歯２１８の穴
７６が、洗浄ウェル中の溶液によってアクセス可能であるこをと保証する。

【００２５】 １つの実施形態において、洗浄ウェルのセット２２４の洗浄ウェル２２６は、
別のセットの洗浄ウェル２２２よりもより大きな容量または体積を有する。サイ
ズにおける差異の目的は、捕獲ゲル４０が、異なる量および濃度の溶液または反
応体と反応することを可能にすることである。例えば、１つの実施形態において
、洗浄ウェルのセット２２４は、コンディショナーウェルのセットとして参照さ
れ、そして洗浄ウェルの別のセット２２２は、洗浄ウェルのセットとして参照さ
れる。

【００２６】 図２、４Ａ、および４Ｂを参照すると、蒸発カバー１９４は、電極２０２を覆
うための複数の通気口またはスロット２３４を有する。この蒸発カバー１９４は
、さらに、一般的に四角の複数の開口２３６を有する。この四角の開口２３６は
、図８Ａに示されるように、サンプルウェル形成コーム３８０の複数の歯３８２
が、泳動チャネル９６へと渡されることを可能にする。

【００２７】 さらに、なお図２、４Ａ、および４Ｂを参照すると、蒸発カバー１９４は、捕
獲ゲルホルダー２２０の歯２１８を受けるため複数のスロット２３８を有し、そ
して図１に示されるように、ベース１９２の泳動チャネル９６の拡大スロット９
８の上に横たわる。１つの実施形態において、このスロット２３８は、図４Ｂに
最も良く示されるように、丸みを帯びた側端２４０および四角の側端２４２を有
する。このスロット２３８は、図５〜７Ｇを参照して以下でさらに詳細に説明さ
れるように、捕獲ゲルホルダー２２０が、特定の配向でスロット２３８のみを通
過し得るように形成される。１つの実施形態において、蒸発カバー１９４は、超
音波溶接によってベース１９２に取りつけられる。

【００２８】 蒸発カバー１９４は、洗浄ウェルのセット２２２および２２４を覆わない。上
記に示されるように、ポスト２０４の環状のディスク２１２は、電極２０２で、
蒸発カバー１９４の上に横たわる。蒸発カバー１９４は孔２４６を有し、この孔
を通してポスト２０４の環状のロッドが伸長する。

【００２９】 なお図４Ａおよび４Ｂを参照すると、蒸発カバー１９４は、図１および２に示
されるような、電気泳動カセット１９０のベース１９２における相補的な（ｃｏ
ｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ）ノッチ２５０に受け入れられる複数のタブ２４８を有
する。タブ２４８のこれらのタブのうちの１つ（タブ２５２）は、図４Ａおよび
４Ｂに示されるように、他のタブ２４８の位置のわずかに内側に位置し、その結
果、この蒸発カバー１９４は、１つの方向でベース１９２にのみ配置され得る。
１つの実施形態において、蒸発カバー１９４およびベース１９２の両方は、歯２
３８および洗浄ウェルのセット２２２および２２４についてのスロットに隣接す
る「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」および「Ｄ」の英字のようなマーク２５６を有し、そ
れぞれの構成要素に挿入される捕獲ゲルホルダー２２０の歯２１８を受ける順序
（すなわち、工程）を示す。この工程は、以下でさらに詳細に記載される。

【００３０】 戻って図２および３を参照すると、電気泳動カセット１９０は、電気泳動カセ
ット１９０の移動における補助のために、ベース１９２上のハンドル部分２５８
を有する。

【００３１】 電気泳動カセット１９０は、標的分子の捕獲の方法において、捕獲ゲルホルダ
ーと関連して使用される。図５に例示されるような捕獲ゲルホルダー２２０は、
複数の歯２１８およびハンドル部分２６０を有する。このハンドル部分２６０は
、握る場合に補助するための溝２６２および第２の溝または標識受容部分２６４
を有する。

【００３２】 図５および６Ａを参照すると、歯２１８の各々は、薄い中央領域２６６を有し
、ここに歯２１８を通して伸長する穴２６８が位置する。この中央領域２６６を
薄くすることは、この捕獲ゲルホルダーを、構築されそして充填されたカセット
のスロット９８および２３８に挿入する場合に、捕獲ゲル４０および歯２１８の
表面の気泡の捕捉を妨げることを助ける。

【００３３】 穴２６８は、図７Ｄにおいて最も良く示されるようなショルダー２７４を作製
する、より大きな開口２７０およびより小さな開口２７２を有する。より小さな
開口２７２は、テーパー２７６を有する。捕獲ゲル４０は、以下に記載するよう
な標的分子の捕獲のために、穴２６８を覆うかまたはこの穴の上に横たわる。図
７Ｂおよび７Ｄに最も良く見られるように、歯２１８は、歯の各々が、このハン
ドル付近の歯の頂部と比較して、この底部で狭くそして短いように、テーパー状
である。

【００３４】 １つの実施形態において、捕獲ゲルホルダー２２０は、４インチよりわずかに
大きな長さを有し、そして６つの歯２１８を有する。隣接する穴２６８の中心線
は、０．７０９インチ離れており、最初と最後の穴２６８の中心線の間の間隔は
３．５４３インチである。歯２１８はテーパー状であり、この底部は０．５２０
インチの長さおよび０．０８インチの薄い中心領域２６６での幅を有し、そして
ハンドル部分の近くの歯の頂部は、０．５４５インチの長さ、および０．１３８
インチの中央領域の幅を有する。

【００３５】 １つの実施形態において、穴２６８は０．２６０インチの直径を有する。穴２
６８の頂部は、歯の底部から０．３８１インチ上にある。

【００３６】 １つの実施形態において、泳動チャネル９６は０．２９５インチの幅を有し、
これは歯２３８における穴２６８の直径よりも大きい。

【００３７】 歯２３８についてのスロットが丸みを帯びた側面２４０および四角の側面２４
２を有する図４Ａおよび４Ｂにおいて、蒸発カバー１９４に関して上記に示した
ように、捕獲ゲルホルダー２２０の歯２１８は、図７Ｂ、７Ｆ、および７Ｇ、な
らびに７Ｃにおいて最も良く見られるように、丸みを帯びた側端２８０および四
角の側端２８２を有する。さらに、歯２１８のいくつかは、捕獲ゲルホルダー２
２０が適切な配向で電気泳動カセット１９０に配置されることを保証するために
、四角の側端２８２上にさらなる突出部２８４を含み得る。図６Ａ、７Ａ、およ
び７Ｆは、このような突出部を示す。上記のように、歯２３８はテーパー状であ
り、従って丸みを帯びた端部および四角の端部２８０および２８２は、蒸発カバ
ー１９４のスロット２３８を介して、特定の距離をおそらく不正確に適合し得る
。この突出部２８４は、このような可能性を制限する。

【００３８】 戻って図５および６Ｂを参照すると、捕獲ゲルホルダー２２０は、この部分の
両方の端部に、平坦な光学検出面２８８を有する。この光学検出面２８８は、図
１３と関連して記載される電気泳動機器２９２と共に使用される。捕獲ゲルホル
ダー２２０は、１つの位置のみでカセット１９０に配置され得るが、光学検出面
２８８は、電気泳動カセット１９０を受ける電気泳動機器２９２における２つの
位置により、捕獲ゲルホルダーの両方の端部に配置される。

【００３９】 捕獲ゲルホルダー２２０に加えて、図８Ａに示されるようなサンプルウェル形
成コーム３８０、および図８Ｂに示されるような成形コーム３８６は、電気泳動
カセット１９０を用いて使用される。図８Ａに示されるようなサンプルウェル形
成コーム３８０は、以下に記載されるようなアガロースまたは電気泳動マトリッ
クス１２０中にサンプルウェルを生成するために、蒸発カバー１９４中の四角の
開口２３６を通過する複数の歯３８２を有する。図８Ｂに示されるような成形コ
ーム３８６は、以下に記載されるようなアガロースまたは電気泳動マトリックス
１２０を注ぐ間に、拡大スロット９８に受け入れられる。

【００４０】 上記のように、この方法および装置は、生物学的サンプル中の標的分子の迅速
な検出を可能にする。記載される電気泳動カセット１９０を用いて、捕獲ゲル４
０および電気泳動カセット１９０のより詳細な説明に先だって、これらの特徴を
使用する検出方法が記載される。

【００４１】 （方法） 本明細書中に記載され、そして図９Ｂに例示されるように、標的核酸（ＤＮＡ
またはＲＮＡのいずれか）を含むと考えられる生物学的サンプルが、得られ、そ
してこの核酸が放出され、これらを検出に適切にする様式（例えば、細胞が溶解
される）で処理される。本発明の方法の１つの実施形態において、この放出され
た核酸は、レポータープローブがサンプル中の標的核酸とハイブリダイズするの
に適切な条件下でレポータープローブと接触されて、標識された（またはタグ化
された（例えば、検出可能に標識された））サンプル核酸を生じる。必要に応じ
て、アダプタプローブがまた、適切な条件下でこのサンプル核酸と接触され得、
ここでこのアダプタプローブはまた、このサンプル核酸にハイブリダイズする。
従って、このサンプルは、ここで、標識された核酸、非標識核酸、および他の成
分の混合物を含む。

【００４２】 次いで、このサンプル混合物は、本明細書中に記載のされる電気泳動カセット
における電気泳動に共され、ここでこの混合物は捕獲プローブと接触される。こ
の捕獲プローブは、サンプル中に含まれる標的分子（例えば、標的細菌核酸）に
特異的である。このサンプルが標的分子を含む（例えば、核酸が、共有結合した
捕獲プローブの配列と相補的な配列を有する）場合、この標的分子は、ゲルホル
ダーの薄層ゲル中の捕獲プローブに固定される。電気泳動の電流の連続的な適用
に起因して、このサンプルの未結合成分は、薄層ゲルを通して移動し続け、そし
て結合成分から分離される。本発明の方法の別の実施形態において、固定された
標的／捕獲プローブの複合体を含むゲルホルダーは、電気泳動カセットにおける
異なるスロットに移され得、そしてゲルは、短く電圧を適用することによって緩
衝液で洗浄され得て、結果として未結合（例えば、ハイブリダイズしていない）
成分がゲルから除去される。分離後、この結合成分は、多くの公知の方法によっ
て検出され得る。１つの実施形態において、結合した標的分子の検出は、薄層ゲ
ルを電気泳動デバイスから検出デバイス（例えば、蛍光リーダーまたは発光リー
ダー）へと移動させることによって、容易になる。

【００４３】 図９Ａは、このアッセイにおける分子の流れを示す。図１０は、このサンプル
および試薬を作製するための工程を概略的に説明する。図９Ａおよび９Ｂの文字
のブロック、ならびに図１０のブロック１５０を参照すると、標的分析物を含む
を思われるサンプルが調製される。代表的に、検出される分子は、細胞、細菌、
またはウイルスに含まれる標的核酸である。例えば、図９Ｃに示されるように、
保存性の細菌核酸配列は、生物学的サンプル中に存在する種々の細菌を検出する
ために使用され得る。本明細書中に記載されるように、２つのプローブは、各々
の標的ＲＮＡについて使用され得る。１つはレポータープローブであり、これは
標的ＲＮＡを標識するために使用される。他方は捕獲プローブであり、これは薄
層ゲル膜に連結される。図９Ｃは、標的生物体のパネル由来のＳＲＰ ＲＮＡ配
列（配列番号１〜１７）、およびこのプローブ配列の相補体を示す。薄いボック
スに囲まれる線は、このプローブに相補的なＤＮＡ配列を示す（配列相補体は、
誤って対形成した領域がより容易に同定され得るように示した）。白の点線は、
薄層ゲル膜に連結した捕獲プローブに対応する配列の下線である。白の実線は、
レポータープローブに対応する配列の下線である。捕獲プローブは、５’−Ａｃ
ｒｙｄｉｔｅ（ｔｍ）修飾を用いて、２’−Ｏ−メチルＲＮＡオリゴヌクレオチ
ドのように合成される（Ａｃｒｙｄｉｔｅ（ｔｍ）は、Ｍｏｓａｉｃ Ｔｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｗａｌｔｈａｍ，ＭＡから市販されている）。このレポータ
ープローブは、５’−アミノ修飾を用いて、２’−Ｏ−メチルＲＮＡオリゴヌク
レオチドのように合成され、そしてこれはアルカリホスファターゼ酵素標識と結
合体化される。

【００４４】 サンプル処理の最初の工程の１つは、核酸を捕獲プローブへのハイブリダイゼ
ーションに利用可能にするために、細胞を溶解することである。例えば、このサ
ンプルは、緩衝液または希釈剤と共に管に配置され、そして細胞物質（例えば、
血小板、細胞、細菌、ウイルス）がこの管中でペレット化するのに十分な速度お
よび時間で遠心分離される。このような技術は、当業者に周知である。この上清
を、この管中のサンプルから流し出し、そしてこのサンプルをリンス緩衝液中に
再懸濁し、次いで以前のように再び遠心沈澱する。遠心後、上清を流し出す。次
いで、図９Ａにおけるブロック１３２によって示されるように、溶解緩衝液をサ
ンプルを有する管にピペットで移す。溶解緩衝液は、細胞物質を溶解し、そして
標的核酸を未分解状態で保存するのに十分な成分を含む緩衝化溶液を含む。例え
ば，溶解緩衝液は、溶解を促進するために、必要に応じて界面活性剤またはカオ
トロピック剤を含み得る。このような緩衝液および成分は、当業者に周知である
。

【００４５】 図１０におけるブロック１５２を参照すると、このサンプルは、例えば、約１
００℃より高く、より詳細には約１２４℃±４℃まで、細胞が溶解するのに十分
な時間（例えば、約５分間）加熱され、次いで５０℃未満の特定の温度（例えば
、４５℃）まで約２〜６分間冷却される。１つの実施形態において、このサンプ
ルは、図１４のインキュベーター装置３０２において加熱される。次いで、レポ
ータープローブ混合物は、溶解されたサンプルに導入される。１つの実施形態に
おいて、このレポータープローブは、蛍光標識、リン光化学発光標識、または酵
素標識に結合体化されるオリゴヌクレオチドを含む。酵素標識のいくつかの例と
しては、西洋ワサビペルオキシダーゼまたはアルカリホスファターゼが挙げられ
る。一般に、蛍光または化学発光シグナルを生成する酵素標識が使用される。こ
のレポータープローブは、図９Ａおよび９Ｂのブロック１３４、ならびに図１０
のブロック１５４によって例示されるように、レポータープローブがサンプル中
の核酸にハイブリダイズするのに十分な条件下で（例えば、約４５℃±２℃で約
１０分（例えば、９〜１１分））、溶解されたサンプルに接触される。例えば、
当業者に周知の１つのレポータープローブは、アルカリホスファターゼレポータ
ープローブである。従って、図９Ａおよび９Ｂのブロック１３６、ならびに図１
０の１５６によって示されるように、このサンプルはレポータープローブにハイ
ブリダイズし、標識されたサンプルを生じる。

【００４６】 図１０のブロック１５８、ならびに図９Ａおよび９Ｂのブロック１３８を参照
すると、この標識されたサンプルは、図１〜３に示される電気泳動カセット１９
０のサンプルウェルに移される。泳動チャネル９６の正（＋）電極に最も近い拡
大スロット９８のセットに位置する捕獲ゲルホルダー２２０を用いて、電圧が電
気泳動カセット１９０に適用されて、図９Ａのブロック１４０および図１０のブ
ロック１６０によって例示されるように、標識されたサンプルが、１つの電極１
００から離れた泳動チャネル９６に導入された位置から他方の電極１００に向か
って、電気泳動マトリックス１２０を通って移動する。いくつかの実施形態にお
いて、このカセットは、電気泳動の前に約２７〜３５℃の温度まで予め暖められ
る。１つの好ましい実施形態において、この電気泳動温度は約３１〜３５℃であ
る。好ましい実施形態において、電圧は約２４〜約４０ボルトに調整される。

【００４７】 捕獲プローブ／リガンドは、全て同じ配列を有し得るか、または異なる配列を
有し得る。薄層ゲル中の各配列は、特定の領域（例えば、特定の歯の特定の領域
）、または単一の歯内の空間的に規定された領域に局在され得ることが認識され
る。従って、捕獲ゲルホルダーの各歯は、異なる標的分子についての異なる捕獲
プローブ／リガンドを有し得るか、または各歯は、複数の種の捕獲プローブを含
み得る。複数のプローブが存在する場合において、各プローブは、ゲルの空間的
に独特に線引きされた領域に存在し得る。あるいは、この捕獲プローブは一緒に
混合され、そしてこの混合物は捕獲ゲルの全体に分散される。

【００４８】 設定時間の後、電気泳動カセット１９０への電圧が遮断され、そして捕獲ゲル
ホルダー２２０が別の拡大セグメント９８（しばしば、洗浄スロットといわれる
）へと移動される。この電圧が再び開始され、そして電気泳動がさらなる時間（
例えば、５分間）継続される。電流は、第２または洗浄期間の間、同じ方向であ
る。捕獲ゲルホルダー２２０を第２の拡大セグメント９８へと移動することによ
って、サンプルの移動は捕獲ゲル４０から離れ、従って捕獲ゲルホルダー２２０
上の任意の未結合サンプルは通過し、そして新しいサンプルは捕獲ゲル４０と接
触されない。特異的に結合した標的のみが、コーム上に残る。

【００４９】 図９Ａおよび９Ｂのブロック１４２、ならびに図１０のブロック１６２を参照
すると、捕獲ゲルホルダー２２０（例えば、図５に示されるコーム）は、電気泳
動カセット１９０から除去され、標識された標的核酸を備える捕獲ゲル４０は、
捕獲ゲルマトリックスの捕獲プローブにハイブリダイズする。次いで、捕獲ゲル
ホルダー２２０は、緩衝溶液に配置され、そして標識されたサンプルのレポータ
ープローブに特異的な基質は、レポータープローブが基質と相互作用して検出可
能なシグナルを生成するのに十分な時間および温度で、サンプルに接触される。
次いで、捕獲ゲルホルダー２２０は、図１０のブロック１６４に示されるように
、シグナル（例えば、化学発光）が検出されるように配置される。検出可能なシ
グナルの存在は、サンプル中の標的分子（例えば、核酸）の存在の暗示である。
この検出可能なシグナルは、レポータープローブの標識によって生成され、これ
は図９Ａのブロック１３４または図１０のブロック１５４に示されるプローブで
ある。

【００５０】 （サンプル） 任意の生物学的サンプルは、本明細書中に記載の方法およびデバイスを使用し
て分析され得る。本発明の方法は、電気泳動され（例えば、電気泳動場に配置さ
れた場合に検出可能な移動度を有する荷電分子）、そして核酸と結合または核酸
によって結合され得る、任意の化学物質の分析に適用可能である。このような物
質としては、例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡのサンプル、核酸結合タンパク質、お
よびアプタマー結合パートナーが挙げられる（アプタマーは、ペプチド、タンパ
ク質、薬物、多糖類、および有機低分子のような特定の結合パートナーに結合す
るように選択された核酸（例えば、テオフィリンおよびカフェイン）である（Ｊ
ｅｎｉｓｏｎら，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２６３：１４２５−１４２９（１９９４））
。例えば、本明細書中に記載される方法は、固定された捕獲プローブを用いて、
標的核酸の分析および精製のために使用され得、ここで、特異的な結合は、核酸
のハイブリダイゼーションにおけるように、サンプル核酸と捕獲プローブとの間
の塩基対形成相互作用に関与する。本明細書中に記載の方法はまた、配列特異的
な核酸結合タンパク質の精製にも有用である。なぜなら、規定された配列の合成
核酸は、タンパク質の電気泳動について一般に使用されるマトリックスに固定さ
れ得るためである。

【００５１】 この試験サンプルは、任意の供給源由来であり得、そして捕獲プローブと結合
複合体を形成し得る任意の分子を含み得る。本発明によって具体的に含まれるの
は、細胞または血小板を含む生物学的供給源由来のサンプル、公知の技術を使用
して得られるサンプル、身体組織（例えば、皮膚、毛髪、内臓）、または体液（
例えば、血液、血漿、尿、***、汗）由来のサンプルである。本発明の方法によ
る分析に適切なサンプルの他の供給源は、微生物学的サンプル（例えば、ウイル
ス、酵母、および細菌）；プラスミド、単離された核酸および農学的供給源（例
えば、組換え植物）である。

【００５２】 この試験サンプルは、試験サンプル中に含まれる標的分子が、結合またはハイ
ブリダイズに利用可能となるような、当業者に公知の様式で処置される。例えば
、標的分子が細胞中に存在する核酸である場合、細胞溶解物が調製され、そして
粗製の細胞溶解物（例えば、標的核酸ならびに他の細胞成分（例えば、タンパク
質および脂質）を含む）が分析され得る。あるいは、この標的核酸は、分析の前
に単離され得る（標的核酸は、実質的に他の細胞成分を含まなくなる）。単離は
、公知の研究室技術を使用して達成され得る。この標的核酸はまた、分析の前に
増幅され得る（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応またはリガーゼ連鎖反応技術によ
って）。

【００５３】 （プローブ） 捕獲プローブは、リガンドまたは電気泳動媒体としての使用に適したポリマー
に対する共有結合によって電気泳動ゲルマトリックスに固定された推定分析物に
相補的な分子配列である。種々の捕獲プローブが本発明の方法に使用され得る。
代表的に、本発明の捕獲プローブは、標的分子に実施的に相補的であるヌクレオ
チド配列を有する核酸を含み、ここで、この標的分子は、捕獲プローブにハイブ
リダイズする。核酸捕獲プローブの相補性は、標的分子に特異的に結合し、そし
て標的分子の存在または非存在を実証するのに十分であることのみが必要である
。本発明の使用に適したプローブは、ＲＮＡ、ＤＮＡ、核酸アナログ、および別
の有機成分を有する核酸を含む混合クラスのキメラプローブ（例えば、ペプチド
核酸）を含む。捕獲プローブは、一本鎖核酸であっても二本鎖核酸であってもよ
い。

【００５４】 本明細書中に規定されるように、用語「核酸」は、ＤＮＡまたはＲＮＡを含む
。本明細書中において「単離された（単離した）」として言及される核酸は、そ
の供給源の成分から分離された核酸（例えば、それが細胞またはライブラリーの
ような核酸の混合物中に存在する場合）であり、さらなるプロセシングを受けて
いるかもしれない。単離された核酸は、当業者に公知の方法によって得られた核
酸を含む。これらの単離された核酸は、実質的に純粋な核酸、化学合成によって
生成された核酸、生物学的方法および化学的方法の組合せによって生成された核
酸、および単離された組換え核酸を含む。

【００５５】 本明細書中に規定されるように、「実質的に相補的な」は、捕獲プローブのヌ
クレオチド配列が標的分子の正確なヌクレオチド配列を反映する必要はないが、
特定の条件下で標的分子とハイブリダイズするために配列同一性が十分に類似し
なければならないことを意味する。例えば、非相補的な塩基またはさらなるヌク
レオチドが、配列中に散在し得るが、ただしこの配列は、一緒にハイブリダイズ
するために十分に相補的な塩基を有する。

【００５６】 ハイブリダイゼーションの特定の条件は、当業者によって経験的に決定され得
る。例えば、非特異的ハイブリダイゼーション反応を有意に減少するストリンジ
ェンシー条件が選択されるべきである。核酸ハイブリダイゼーションのためのス
トリンジェンシー条件は、Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ ｉｎ Ｍｏｌ
ｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ａｕｓｕｂｅｌ，Ｆ．Ｍ．ら，編，Ｖｏｌ．１
，補遺，２６，１９９１（この教示は、その全体が参考として本明細書中に援用
される）に説明される。プローブの長さ、塩基組成、ハイブリダイズする配列間
のパーセントミスマッチ、温度およびイオン強度のような因子は、核酸ハイブリ
ッドの安定性に影響を与える。ストリンジェントな条件（例えば、中程度または
高いストリンジェンシー）は、実験的に決定され得、プローブおよび標的分子の
特徴に一部依存する。

【００５７】 代表的に、捕獲プローブの長さは、少なくとも５ヌクレオチド長、より代表的
には５ヌクレオチドと５０ヌクレオチドとの間であり、そして数千塩基長もの長
さであり得る。

【００５８】 修飾されたヌクレオチドを含むプローブがまた、有用であり得る。例えば、デ
アザグアニンおよびウラシル塩基を含むヌクレオチドは、ハイブリダイズしたプ
ローブの熱安定性を減少するために、グアニンおよびチミン含有ヌクレオチドの
代わりに使用され得る（Ｗｅｔｍｕｒ，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉ
ｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ
，ｖｏｌ．２６，２２７−２５９頁，１９９１）。同様に、５−メチルシトシン
は、増加した熱安定性のハイブリッドが所望される場合、シトシンに対して置換
され得る（Ｗｅｔｍｕｒ，Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｂｉｏｃ
ｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ，ｖｏｌ．２
６，２２７−２５９頁，１９９１）。リボース糖鎖への修飾（例えば、２’−Ｏ
−メチル基の付加）は、固定されたＲＮＡプローブのヌクレアーゼ感受性を減少
し得る（Ｗａｇｎｅｒら，Ｎａｔｕｒｅ，３７２：３３３−３３５，（１９９４
））。ホルホジエステル骨格から陰性の電荷を除去する修飾は、ハイブリッドの
熱安定性を増加し得る（Ｍｏｏｄｙら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄｓ Ｒｅｓ．
，１７：４７６９−４７８２（１９８９）；Ｉｙｅｒら，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅ
ｍ．，２７０：１４７１２−１４７１７（１９９５））。

【００５９】 核酸アナログがまた、固定プローブとして有用であり得る。有用な核酸アナロ
グの１つの例は、ペプチド核酸（ＰＮＡ）であり、ここで、標準的なＤＮＡ塩基
は、反復Ｎ−（２−アミノエチル）グリシン単位を含む修飾ペプチド骨格に結合
される（Ｎｉｅｌｓｅｎら，Ｓｃｉｅｎｃｅ，２５４：１４９７−１５００（１
９９１））。ペプチド骨格は、標準的なＤＮＡおよびＲＮＡ一本鎖を有する塩基
対に対して正確な距離で塩基を折り畳み得る。ＰＮＡ−ＤＮＡハイブリッド二重
鎖は、等価なＤＮＡ−ＤＮＡ二重鎖よりもはるかに強靭であり、好ましくは、こ
のＰＮＡ鎖に陰性に荷電したホルホジエステル連結がないという事実に起因する
。さらに、その通常でない構造に起因して、ＰＮＡは、ヌクレアーゼ分解に非常
に耐性である。これらの理由のため、ＰＮＡ核酸アナログは、固定されたプロー
ブアッセイに有用である。類似した設計の戦略が、固定されたプローブアッセイ
に対して有用な特性を有する他の核酸アナログ構築するために使用され得ること
は、当業者に明らかである。

【００６０】 本明細書中に使用される場合「標識」は、分析物が結合した捕獲プローブを識
別するための任意の手段である。例えば、標識は、捕獲プローブ−分析物複合体
に対して相補的な分子であり得、ここで、標識は、放射性同位元素、蛍光タグ、
化学発光タグ、または類似した化学的なタグ（例えば、サンドイッチハイブリダ
イゼーションアッセイに使用されるようなもの）と共に提供される。あるいは、
標識は、検出可能なシグナルを生成すために基質と相互作用し得る酵素であり得
る。シグナルプローブは、捕獲プローブ−分析物複合体上に標識を提供するため
に使用され得る。

【００６１】 必要に応じて、薄層ゲルまたはポリマーゲル中の各捕獲プローブは、特定の領
域に局在化される。異なる捕獲プローブ／リガンドを有する複数の薄層ゲルは、
特定の領域中の全てのプローブが既知配列を有するようにアレイを形成するため
に配置され得る。薄層ゲルまたはポリマーゲルは、以下にさらに記載される。

【００６２】 捕獲ポリマーを重合可能な化学基に共有結合するための方法が、開発されてい
る。例えば、核酸を重合可能な化学基に共有結合するための方法は、米国特許第
５，９３２，７１１号（Ｂｏｌｅｓ）；Ｒｅｈｍａｎら，Ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃ
ｉｄ Ｒｅｓ．，２７：６４９−６５５（１９９９）；米国特許出願第０８／９
７１，８４５号（１９９７年８月８日出願）；米国特許出願第０９／２８５，３
８０号（１９９９年４月２日出願）；米国特許出願第０９／２８６，０９１号（
１９９９年４月２日出願）；米国仮特許出願第６０／１５１，２６７号（１９９
９年８月２７日出願）；および米国仮特許出願第６０／１７７，８４４号（２０
００年１月２５日出願）（これらの開示は、その全体が参考として本明細書中に
援用される）に見出される（Ｋｅｎｎｅｙ，Ｒａｙ，およびＢｏｌｅｓ，Ｂｉｏ
Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２５：５１６−５２１（１９９８）（この開示および
教示は、その全体が本明細書中に援用される）もまた参照のこと）。捕獲プロー
ブはまた、米国仮特許出願第６０／１５１，２６７号（１９９９年８月２７日出
願）、米国仮特許出願第６０／１７７，８４４号（２０００年１月２５日出願）
、および米国特許出願第０９／６４９，６３７号のＡｂｒａｍｓらによる表題「
Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｉｎｇ Ｌｉｇａｎｄｓ ｏｎ Ｓ
ｏｌｉｄ Ｓｕｐｐｏｒｔｓ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈ
ｏｄｓ ｏｆ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｆｏｒ」（２０００年８月２８日出願）（こ
れらの教示は、その全体が本明細書中に援用される）に記載されるように、チオ
ール結合化学を用いてマトリックスに共有結合され得る。捕獲プローブは、捕獲
プローブとの接触を増加するためにふるい機能を提供するポリマー材料に付着さ
れる。薄層ゲルマトリックスはまた、スペーサー分子およびマトリックスを強化
する分子を含み得る。

【００６３】 核酸、修飾された核酸および核酸アナログはまた、アガロース、デキストラン
、セルロースおよびデンプンポリマーに、臭化シアンまたは塩化シアンの活性化
を用いて結合され得る。カルボキシル基を含むポリマーは、カルボイミド（ｃａ
ｒｂｏｉｉｍｉｄｅ）カップリングによって一級アミン基と共に提供される捕獲
プローブに結合され得る。ポリマー中に組み込まれる一級アミン基を有するポリ
マーは、グルタルアルデヒドおよび塩化シアンを用いてアミン含有捕獲プローブ
に結合され得る。多くのポリマーが、チオール含有合成捕獲プローブに結合され
得るチオール反応基で修飾され得る。代表的なプロトコールおよび他の例は、Ｃ
ａｓｓおよびＬｉｇｌｅｒ（編）「Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ Ｂｉｏｍｏｌｅｃ
ｕｌｅｓ ｉｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ：Ａ Ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ａｐｐｒｏａｃ
ｈ」１９９８，Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒ
ｄ，ＵＫ，ならびにＨｅｒｍａｎｓｏｎ，Ｍａｌｌｉａ，およびＳｍｉｔｈ「Ｉ
ｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ Ａｆｆｉｎｉｔｙ Ｌｉｇａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ
ｓ」１９９２，Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ（こ
れらの開示は、参考として援用される）に見出され得る。

【００６４】 アダプタープローブ／分子がまた、本発明の方法に使用され得る。このような
プローブは、米国特許出願第０９／２８５，３８０号およびＰＣＴ／ＵＳ００／
０８５２９に記載される（これらの教示は、参考として本明細書中に援用される
）。

【００６５】 （ゲルマトリックス） 本発明の１つのエレメントは、捕獲ゲル４０（例えば、ポリマーゲルまたは薄
層ゲル）である。この捕獲ゲルマトリックスは、プローブまたは捕獲プローブと
組み合わせて使用され、標的分子（すなわち、所望の成分）を捕獲する。

【００６６】 捕獲ゲルは、相補配列が結合するゲルのフレームワークをいう。ゲルマトリッ
クスを形成する際の使用に適した材料の例としては、ゲル形成ポリマーおよび非
ゲル形成ポリマーの両方が挙げられる。電気泳動に適した任意のゲルマトリック
スが、本発明のゲルの調製に使用され得る。適切なマトリックスとしては、アク
リルアミドおよびアガロースが挙げられる。捕獲ゲルのために他の材料もまた使
用され得ることが、認識される。例としては、化学的に修飾されたアクリルアミ
ド、デンプン、デキストラン、およびセルロースベースのポリマーが挙げられる
。さらなる例としては、修飾されたアクリルアミドおよびアクリレートエステル
（例えば、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．Ｐｏｌｙｍｅｒ ＆ Ｍｏｎｏ
ｍｅｒ カタログ，１９９６−１９９７，Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡを参照の
こと）、デンプン（Ｓｍｉｔｈｉｅｓ，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｊ．，７１：５８５（
１９５９）；製品番号Ｓ５６５１，Ｓｉｇｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｓ
ｔ．Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ）、デキストラン（例えば、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，
Ｉｎｃ．Ｐｏｌｙｍｅｒ ＆ Ｍｏｎｏｍｅｒ カタログ，１９９６−１９９７
；Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡを参照のこと）、およびセルロースベースのポリ
マー（例えば、Ｑｕｅｓａｄａ，Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｏｐｉｎｉｏｎ ｉｎ Ｂｉ
ｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，８：８２−９３（１９９７）を参照のこと）が挙げら
れる。上記に列挙されるこれらのポリマーのうちのいずれかが、化学的に修飾さ
れて、本発明の使用のために捕獲プローブの特定の付着を可能にする。他の適切
な方法は、文献中に見出され得る（総説に関しては、Ｗｏｎｇ「Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ ｏｆ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｒｏｓｓ−
ｌｉｎｋｉｎｇ」ＣＲＣ Ｐｒｅｓｓ，Ｂｏｃａ Ｒａｔｏｎ，ＦＬ．，１９９
３を参照のこと）。薄層ゲルマトリックスの強化を組込むことは、捕獲ゲルの取
り扱いを容易にする。

【００６７】 ポリマーの混成マトリックスがまた、本発明の薄層ゲルを形成するのに有用で
ある。混成マトリックスは、２つ以上のマトリックス形成材料の混合物を含む（
例えば、アクリルアミド−アガロース混成ゲルなど）。これらのゲルは、代表的
に、２〜５％のアクリルアミドおよび０．５〜１％のアガロースを含む。これら
のゲルにおいて、アクリルアミドの濃度が、機能的な孔の大きさを決定する。ア
ガロースは、アクリルアミドのゲル孔サイズを有意に変更することなく、機械強
度を提供する。

【００６８】 図１１Ａを参照して、捕獲ゲル４０は、ポリマーゲル４４中に包まれた非導電
性メッシュ４２を有する。複数の捕獲プローブ分子が、３次元捕獲ゲルを通じて
ポリマーゲル４４に共有結合され、これは、図１１Ｂにおいて最も理解されるよ
うに、メッシュ４２のファイバー５０の空間４８を充填する。非導電性メッシュ
４２は、泡のない捕獲（薄層）ゲル４０に実質的に捕獲されると考えられる。図
１１Ｂの断面図において、捕獲ゲル（補強された薄層ゲル）４０の頂表面５２お
よび底表面５４は、実質的に平坦であることが示される。頂表面５２および底表
面５４は、それぞれ、非導電性メッシュ４２の頂表面５２および底表面５４と実
質的に同一平面であるとして示されるが、捕獲ゲル４０の頂表面５２および底表
面５４のいずれかまたは両方は、メッシュ４２の各表面から距離を置かれ得る。

【００６９】 １つの実施形態において、ポリマーゲル４４は、アクリルアミドゲルである。
捕獲プローブ分子の型は、何が捕獲されるのに望ましいかに依存する。例えば、
捕獲プローブ分子は、反応性エチレン基を保有するオリゴヌクレオチドであり得
る。

【００７０】 非導電性メッシュ４２を有する捕獲ゲル４０は、種々の方法によって形成され
得る。捕獲ゲル４０を形成する１つの方法は、毛管現象作用により得る。多孔材
料の非導電性メッシュは、２つのガラスプレート間に配置され、その結果、この
材料は、１つのプレートによって支持されながら２つのプレート間から伸びる。
ゲル形成溶液は、頂部のガラスプレート下から伸びる材料の端に適用される。ゲ
ル形成ポリマー溶液は、毛管現象作用によってこの材料に、そして２つのガラス
プレート間に引かれる。プレートのスペーサーがガラスプレート間に使用され得
、ゲル化される場合にその層の厚みの増加を可能にする。好ましくは、放出剤が
、成形され強化された薄層ゲルの放出を容易にするために、型枠（ガラスまたは
何か他の材料である）に適用される。

【００７１】 代替の方法は、型枠に配置される多孔性材料に関するものであり、ゲル形成ポ
リマー溶液（ゲルにふるい特性を提供するポリマーに共有結合されるリガンド）
が、この型枠に添加されて、凝固を可能にする。ゲルマトリックス内の空気の泡
は、例えば、圧力下で薄層ゲルを形成することによってか、または型枠を振動さ
せることによって、回避されるはずである。

【００７２】 ここで、図１２Ａおよび図１２Ｂを参照して、繊維性ガラスファイバー内（構
造６０の下）に入れられるポリマーゲル４４を有する、強化捕獲（薄層）ゲル５
８の代替の実施形態形態が、示される。ガラスファイバーの強化６０は、ポリマ
ーゲル４４の表面の上および下に伸びるのが分かる。捕獲プローブ分子は、３次
元捕獲ゲル５８を通してポリマー４４に共有結合される。

【００７３】 好ましくは、本発明の捕獲ゲル４０は、十分な機械強度を有し、これが洗浄お
よび検出手順（例えば、以下に記載される）のために電気泳動デバイスから取り
出されることを可能にする。しかし、捕獲ゲルは、機械的な手段または分子的な
手段のいずれかによって強化され得る。このような薄層ゲルマトリックスの内構
造強化の例は、孔を有する種々の非導電性材料を含む。このような材料としては
、例えば、メッシュ、スクリーンまたはハニカム材料；不織布繊維性材料（例え
ば、ガラスファイバーおよびマット）；および織布材料または編物材料（例えば
、織物）が挙げられる。孔を有する材料は、メッシュ材料、織布材料および不織
布材料を含む。メッシュ材料としては、ポリエステルシルクのスクリーニング材
料、例えば、Ｓｅｆａｒ Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｉａｎｃｌｉｆｆ
Ｍａｎｏｒ，ＮＪ．Ｃｏｒｐ．から入手可能であるのようなもの、ポリアミド樹
脂メッシュ、ナイロンメッシュ、およびポリエチレンまたはポリプロピレンハニ
カム材料が挙げられる。織布材料としては、堅牢でない織布（例えば、Ｊｏｈｎ
ｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｌｔｄ．から入手可能なＪ−Ｃｌｏｔｈ^ＴＭなど
）を含む。不織布材料は、酢酸セルロースブチレート、ニトロセルロース、セル
ロースプロピオネート（例えば、米国特許第４，００６，０６９号（Ｈｉｒａｔ
ｓｕｋａら）（この開示は、本明細書中に参考として援用される）に記載される
）のようなセルロースエステルを含む、膜性材料を含む。強化が薄層ゲルマトリ
ックスの内部であり、強化材料がゲルによって包まれてゲルとともに網の目にか
らませられるように強化メッシュまたは布の両側上にゲル層が存在する場合、ゲ
ルの厚みは、好ましくは、メッシュまたは布によって支持され得るものよりも大
きくない。ゲルが主に強化材料の表面上で保持される実施形態に関して、強化材
料の表面が、粗いか、不規則であるか、多孔性であるか、さもなくばゲルがこの
材料を浸透することを可能にし得るかのいずれかであることが好ましい。３次元
的に安定な強化材料のいくつかの例は、多孔性材料、例えば、英国特許第１４２
１ ５３１（ＵＫＡＥＡ）（この開示は、その全体が本明細書中に参考として援
用される）に開示されるような方法によって作製される多孔性粒子である。強化
材料の他の例は、薄く区分されたスポンジが挙げられる。他にまた意図される強
化としては、米国特許第５，６７２，４１６号（Ｒａｄｏｌａ）（この開示は、
その全体が本明細書中に参考として援用される）に記載されるように、多孔性材
料へのゲルマトリックスの接着を促進するためにコートされる多孔性材料を含む
（例えば、コートされたポリエステル）。

【００７４】 捕獲ゲル４０はまた、スペーサー分子およびマトリックス強化分子を含み得る
。本明細書中に使用される場合、「スペーサー分子」は、少なくとも１つのゲル
マトリックス形成ポリマー分子と重合し得るかまたはこれに結合し得る構造であ
り、ゲルマトリックス形成ポリマー骨格からスペーサーに結合した部分の間隔を
置くために機能する。必要に応じて、スペーサー分子は、任意の２つのゲルマト
リックス形成ポリマー化合物に結合し得、そしてそれによって、薄層ゲルマトリ
ックスの任意の特定の領域においてゲルマトリックス形成ポリマー成分に結合し
た捕獲プローブの密度および／または空間的な方向に、１つ目のポリマーをマト
リックス中の別のポリマーから間隔を置くことによって、影響を与え得える。さ
らに、スペーサー分子は、マトリックス形成ポリマー以外の部分または分子に結
合するための反応部位を提供し得る。例えば、スペーサー分子は、ポリエチレン
グリコールまたは界面活性剤に対する結合部位を提供し得る。

【００７５】 本明細書中に使用される場合、「マトリックス強化ポリマー」は、生じる薄層
ゲルマトリックスの所望のふるい特性および／または分析物結合特性に悪影響を
与えることなく、架橋、硬直化、さもなくばゲルマトリックスを改変して操作の
間にこれをより耐久性にするのに有用なポリマーである。マトリック強化ポリマ
ーは、薄層ゲルマトリックスを硬くしてその機械強度を増加し、従ってさらなる
外付けの強化を伴わずにこのマトリックスの操作を可能にする。例示的なポリマ
ーとしては、アガロースが挙げられる。薄層ゲルマトリックスを強化することに
加えて、このポリマー成分はまた、組成を改変するカップリングゲルのためのさ
らなる部位を提供し得る。例えば、メチル基またはヒドロキシル基のような化学
基が添加されて、ゲルの疎水性性質／親水性性質を改変し得る。スルフェートま
たは４級アミン基が添加されて、イオン基を薄層ゲルに導入し得る。

【００７６】 （カセットを準備する方法） 簡潔に記載される電気泳動カセット１９０に関して、電気泳動カセットのアセ
ンブリプロセスが、より詳細に記載される。ステンレス鋼またはプラチナストリ
ップ２０６が、ベース１９２の図１に見出される電極チャネル９２および９４に
配置される。ストリップ２０６は、曲線末端を有し、以下に説明されるように図
３に示されるようなポスト２０４を受け、そしてリブ１９８中のスロット２００
は、このストリップが正確に設置されることを確実にする。

【００７７】 適所にある電極ストリップ２０６に関して、図４Ａおよび４Ｂに見出されるよ
うな蒸発カバー１９４は、ベース１９２上に配置される。上記に示したように、
カバー１９４およびベース１９２は、正確な設置を確実にするためのタブ２４８
およびノッチ２５０を有する。１つの実施形態において、蒸発カバー１９４およ
びベース１９２は、超音波プロセスによって一緒に溶接される。

【００７８】 ２つの電極２０２と結合した４つのポスト２０４は、各々、蒸発カバー１９４
中の孔２４６のうちの１つに挿入される。図１に見出されるように、ベース１９
２の穴２１０は、ストリップ２０６の曲線末端を通過するロッド部分を有するポ
スト２０４のシリンジロッド部分のうちの一部を受ける。ポスト２０４の環状デ
ィスク部分２１２は、蒸発カバー１９４の頂部を横たわる。

【００７９】 電気泳動カセット１９０アセンブリーの蒸発カバー１９４およびベース１９２
に関して、１対の成形コームの歯は、図１に見出されるように、蒸発カバー１９
４のスロット２３８を介して挿入されそして拡大スロット９８に入る。同一の成
形コームのうちの１つ３８６が、図８Ｂに見いだされる。両セットの拡大スロッ
ト９８は、形成コームの歯を受ける。図８Ｂの１対の成形コーム３８６を用いる
代わりに、図８Ｃに見出されるような２つの平行な歯のセットを有する単一の成
形コーム３９０が、使用され得る。

【００８０】 移動チャネル９６の拡大スロット９８において適所にある成形コーム３８６ま
たは３９０の歯に関して、電気泳動マトリックス１２０は、サンプル開口部を介
してベース１９２中に分配され、そして予め決定された高さまで移動チャネル９
６の一部を充填する。１つの実施形態において、電気泳動マトリックス１２０は
、アガロースまたはデンプンのようなゲル形成ポリマーから形成され得る。１つ
の実施形態において、アガロースは、０．１×ＴｒｉｓＢＰ中の１％アガロース
の成形溶液を用いて形成される。以下のものが混合される：１００ｍｌ ０．１
×ＴｒｉｓＢＰ緩衝液と１ｇアガロース粉末（Ｓｉｇｍａ Ａ９５３９ Ｇｅｎ
ｅｒａｌ Ｕｓｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｇｒａｄｅ）。この
手順は、全ての移動チャネル９６に関して反復され、そしてサンプルウェルのコ
ーム３８０は、カセットに挿入される。サンプルウェルのコームは、図８Ａに示
される。

【００８１】 成形アガロース溶液は、サンプルウェルコームの挿入を可能にするための十分
に空の空間を確保することに注意しながら、蒸発カバー中のサンプル開口部２３
６を介してチャネル９６に分配される。

【００８２】 例示目的のために、１つの移動チャネルを充填するアガロースまたは電気泳動
マトリックス１２０が、図１に示される。サンプルウェル１７４は、アガロース
１２０中に示される。上記に示されたように、蒸発カバー１９４は、アガロース
１２０をチャネル９６に分配する前に穴１９２に溶接される。

【００８３】 図１〜３に示される実施形態に関して、約１．４ｍ．のアガロース溶液が、１
チャネル当たりに使用される。６つのチャネル９６全てを適合した後に、図８Ａ
に示されるサンプルウェルコームは、サンプル開口部２３６に挿入され、そして
アガロースが、冷却される。冷却後、成形およびサンプルウェルコームは取り出
され、そして電極チャネル９２および９４ならびにチャネル９６内のサンプルウ
ェル１７４は、それぞれ、カバー開口部２３８および２３６を介して電気泳動の
泳動緩衝液で充填される。さらに、洗浄緩衝液が、洗浄ウェル２２２に配置され
、そしてコンディショニング緩衝液が、コンディショニングウェル２２４に配置
される。

【００８４】 形成されるサンプルウェルを有する電気泳動カセット１９０中のアガロースお
よび適切な場所の適切な緩衝液に関して、電気泳動カセット１９０は、１つの実
施形態において運搬するためにホイルで巻かれ密封されたものであり得る。捕獲
ゲルホルダー２２０は、別々に密封され、そして１つの実施形態において所望の
捕獲プローブを含む。

【００８５】 本明細書中にカセットは、使い捨てであり得るか（すなわち、１回使用されて
、廃棄される）、または適切なクリーニングプロセス後に再使用され得る。例え
ば、アルカリホスファターゼ（ＡＰ）を標識として利用する実施形態において、
微量のＡＰを除去するための後処理が使用され得る。電気泳動カセット１９０の
一部は、１％ 塩酸および１ミリモル濃度（ｍＭ）ＥＤＴＡ（エチレンジアミン
四酢酸）の溶液に少なくとも３０分間浸水されて、残渣の試薬を除去する。次い
で、一部または成分が、水で完全に洗浄され、そしてクリーンな表面上で風乾さ
れる。

【００８６】 標的分子の検出が望ましい場合、電気泳動カセット１９０および捕獲ゲルホル
ダー２２０は、密封工程が生じていた場合、開けられる。サンプルはまた、図９
Ａ、９Ｂ、および１０を参照して記載されるように調製される。ハイブリダイゼ
ーション混合物は、電気泳動カセット１９０中のサンプルウェル１７４に、蒸発
カバー１９４中の四角い開口部２３６を介して充填される。

【００８７】 所望の捕獲プローブを有する捕獲ゲル４０を含む捕獲ゲルホルダー２２０は、
電気泳動カセットに挿入され、その結果、歯２１８は、移動チャネル９０中の拡
大スロット９８の第１のセットに入る。このスロット９８の第１のセットは、（
＋）電極に最も近接したセットである。

【００８８】 電気泳動カセット１９０は、電気泳動機械２９２中に配置される。図１３を参
照すると、電気泳動カセット１９０を受ける電気泳動機械２９２が示される。図
１３において、例示目的のために、電気泳動機械２９２の１つの側面が移動され
ている。電気泳動機械２９２は、この機械を滑り出て電気泳動カセット１９０を
受けるトレイ２９４を有する。この機械２９２は、バー２９６において電気泳動
機械２９２の中心部に電気的に連結し、その結果、トレイ２９４が機械２９２に
滑り入る場合、中心部のバー２９６は、電極２０２のポスト２０４のシリンジデ
ィスク２１２とかみ合う。各電極２０２の１つの側のみが、接触される。各電極
２０２について１対のポスト２０４を有する目的は、電気泳動カセット１９０が
、電気泳動機械２９２中のトレイ２９４上のいずれかのスポットに配置され得る
ということである。

【００８９】 電気泳動機械２９２は、時間的な特徴および温度センサーを有し、電気泳動カ
セット１９０が特定の温度を超えないようにすることを確実にする。さらに、捕
獲ゲルホルダー２２０に関して、光学検出表面２８８が、電気泳動機械２９２と
組合わせて使用され、その結果、機械２９２は、捕獲ゲルホルダー２２０無しで
作動しない。

【００９０】 図１４を参照すると、電気泳動機械２９２は、その上に横たわるインキュベー
ターユニット３０２と共に示される。インキュベーターユニット３０２は、電気
泳動カセット１９０を受容するための加温ブロック３０４の対を有する。ブロッ
ク３０４は、電気泳動の前に適切な電気泳動温度に、カセット１９０を予熱する
ために使用される。

【００９１】 図２の電気泳動カセット１９０の電極１００は、電気泳動機械２９２中のＤＣ
電源に接続されており、そして、一定の電圧が、一定の時間印加される。温度は
、電気泳動中に増加するが、プローブと標的核酸とのハイブリダイゼーションを
損なう温度を超えて増加するのを許すべきではない。好ましい実施形態において
、カセットの温度は、電気泳動機械２９２内で制御されている。

【００９２】 図１０のブロック１５８を参照すると、捕獲ゲルホルダー６６中の捕獲ゲル４
０に向う電気泳動マトリックス１２０上のサンプルの一定の期間の泳動後、電源
を切る。この捕獲ゲルホルダー６６は、泳動チャネル９６中の拡大セグメント９
８から、（−）電極に近位の同じ電気泳動カセット８６中の他の拡大セグメント
９８に移動される。他の拡大セグメント９８への移動の前に、捕獲ゲルホルダー
２２０の歯は、洗浄緩衝液を含む洗浄ウェル２２２のセット中に配置される。１
つの実施形態において、この緩衝液は、実施例１の洗浄緩衝液であり、そして、
歯２１８上の捕獲ゲル４０は、５秒間、緩衝液中に存在する。

【００９３】 電極１００は、ＤＣ電源に接続されており、そして、一定の電圧が一定の期間
印加される。再び、カセットの温度が、プローブのハイブリダイゼーションを損
なう温度を超えないように注意する。

【００９４】 上記のように、図１０に関連する方法を議論する際、電流は、第２の期間また
は洗浄期間、同じ方向である。第２の拡大セグメント９８に捕獲ゲルホルダー２
２０を移動することによって、チャネル９６中に閉じ込められ得る余剰サンプル
の伝播は、捕獲ゲルホルダー２２０の捕獲ゲル４０から離れ、従って、捕獲プロ
ーブによって捕獲されない捕獲ゲルホルダー２２０上の任意のサンプルは、通過
し、そして、捕獲ゲル４０と接触する新しいサンプルはない。

【００９５】 上記の工程後、薄層ゲル膜上の捕獲核酸標的アルカリホスファターゼ結合体化
プローブ複合体の検出、捕獲ゲルホルダー２２０の捕獲ゲル４０が、達成される
。捕獲ゲルホルダー２２０は、電気泳動カセットのスロット９８の洗浄または第
２のセットから取り除かれる。捕獲ゲル４０を有する歯２１８は、洗浄ウェル２
２４の第２のセット中の調節緩衝液中に配置される。捕獲ゲル４０は、溶液中に
浸漬され、そして、図１４のインキュベーターユニット上で、室温で５〜１０分
間、インキュベートされる。

【００９６】 図１５Ａおよび１５Ｂを参照すると、捕獲ゲルホルダー２２０を受容するため
の検出トレイ１７８は、図１６の照度計のような検出装置１７２に配置される。
検出トレイ１７８は、捕獲ゲルホルダー２２０の対を受容するためのリセス３１
２を有する。１つの実施形態において、リセス３１２は、上記のように、捕獲ゲ
ルホルダー２２０に適合するように形成される。検出トレイ１７８は、１つの実
施形態において、長さおよび幅において９６ウェル型トレイプレートのおよその
大きさにされる。この実施形態において、検出トレイ１７８は、慣例的な９６ウ
ェル型トレイプレートほど高くない。従って、これは、およそ５．０３インチの
長さおよび３．３６５インチの幅を有する。

【００９７】 次いで、図１５Ａ＆１５Ｂに示されるように、捕獲ゲルホルダー２２０を検出
トレイ１７８に配置する。捕獲ゲルホルダー６６および検出トレイ１７８は、図
１６に示されるように、Ｅ．Ｇ．＆Ｇ Ｗａｌｌａ ｏｆ Ｔｕｒｋｕ，Ｆｉｎ
ｌａｎｄによって販売されているＷａｌｌａ Ｖｉｃｔｏｒ ２のようなマイク
ロプレート照度計１７２中に配置される。相対光単位（ＲＡＵ）を読み取り、そ
して、ＲＡＵ、およびシグナル対ノイズ比＝（試験サンプル膜−空のウェル）／
（ネガティブコントロールサンプル膜−空のウェル）の両方が報告される。

【００９８】 （精製の方法） 本発明の別の実施形態において、標的核酸は、薄層ゲルマトリックスに共有結
合された捕獲プローブと接触することによって、精製される。例えば、標的核酸
が、捕獲プローブに結合され、そして、サンプルの残りの成分から分離された後
、結合された標的核酸は、条件の変化（例えば、増加した温度）によってプロー
ブから放出され得、そして、放出された標的核酸は、さらなる処理のためのきれ
いな容器に回収され得る。このような精製は、薄層ゲル膜に共有結合された捕獲
プローブを使用して行われ得、ここで、このゲル膜は、任意の適切なホルダーも
しくは支持デバイス（例えば、本明細書中に記載されるようなコーム）またはマ
イクロリットルプレート（当業者に周知の９６ウェルマイクロリットルウェルプ
レートのような）に含まれる。

【００９９】 例えば、図１７を参照すると、精製工程は、図１０に示される方法、そして、
図１０の検出工程ブロック１６２および１６４まで上記に議論される方法と類似
している。所望の標的核酸分子が捕獲され、そしてゲル中の捕獲プローブに固定
された後、捕獲ゲルホルダー２２０は、電気泳動カセット１９０から取り出され
る。捕獲ゲルホルダー２２０は、捕獲プローブと標的分子との間の結合を破壊す
るのに十分な条件に供され、それにより、プローブから標的分子を放出する。実
施例１７に示される実施形態において、この薄層膜は、ホルダーから取り出され
、そして、溶出緩衝液と共にチューブ中に配置される。このチューブは、捕獲プ
ローブからハイブリダイズした標的を溶出するように、加熱される。放出された
標的分子は、当業者に周知の技術を使用して回収され得、次いで、例えば、ＰＣ
Ｒ増幅のようなさらなる手順において使用される。

【０１００】 （代替的なカセットおよびホルダー） 代替的な捕獲ゲルホルダー６６は、図１８Ａおよび１８Ｂにおいて見られる。
捕獲ゲルホルダーはまた、時々、コームまたはサンプルコームといわれ、６６は
、ハンドル６８および複数の歯７０を有する。

【０１０１】 歯７０の各々は、穴７６に位置する薄層中央領域７４を有する。穴７６は、歯
７０を通って伸長する。薄層中央領域７４は、第１の実施形態に関して上記説明
されたように泡の除去を容易にする。捕獲ゲル４０の非導電性メッシュ４２は、
穴７６の上に横たわる。

【０１０２】 捕獲ゲル４０は、超音波溶接、熱かしめ（ｈｅａｔ ｓｔａｋｉｎｇ）、およ
び接着（ｇｌｕｉｎｇ）を含むがこれらに限定されない多数の方法によって、捕
獲ゲルホルダー６６に貼られ得る。捕獲ゲル４０のポリマーゲル４４成分は、ホ
ルダー６６へメッシュを接着させる前または後に非導電性メッシュ４３の上に投
じられ得る。１つの実施形態において、メッシュの前の非導電性メッシュ４２上
に配置された捕獲ゲル４０は、ホルダー６６に接着される。

【０１０３】 捕獲ゲルホルダー６６と共に使用される代替的な電気泳動カセット８６は、図
１９Ａ〜１９Ｃで見出される。

【０１０４】 図１９Ａを参照すると、電気泳動カセット８６は、ベース８８および蒸発カバ
ー９０を有する。この蒸発カバー９０は、１つの実施形態において透明であるが
、そのようなものに限定されない。

【０１０５】 電気泳動カセット８６のベース８８は、図１９Ｂに示されるように、電極チャ
ネル９２および９４の対を有する。ベース８８は、電極チャネル９２と９４との
間に延びる複数の泳動チャネル９６を有する。各泳動チャネル９６内に、捕獲ゲ
ルホルダー６６の歯７０を受容するように適合された拡大スロット９８の対が存
在する。

【０１０６】 各電極チャネル９２および９４は、それぞれの電極チャネル９２および９４の
長さ伸長する電極１００を有する。１つの実施形態において、電極１００は各々
が、ステンレス綱ピン１０８の対であり、そして、ステンレス綱片１１０は、ピ
ン１０８の間に伸長する。

【０１０７】 蒸発カバー９０は、電極チャネル９２および９４と泳動チャネル９６との間の
界面上に横たわる片１０２を有する。片１０２は、電極における緩衝液加水分解
によって産生される泡の流れを制限し、それにより、カバー中の通気孔１０４を
通るそれらの除去を容易にする。蒸発カバー９０は、電極１００の上に横たわる
複数の通気口１０４を有する。さらに、蒸発カバー９０は、ベース８８の泳動チ
ャネル９６の拡大スロット９８の上に横たわる捕獲ゲルホルダー６６の歯７０を
受容するための穴１０６を有する。

【０１０８】 加えて、蒸発カバー９０は、複数の一般に正方形の開口１１４を有する。正方
形の開口１１４は、図２０に見られるように、サンプルウェル形成コーム１１８
の複数の歯１１６が、以下に説明されるように、泳動チャネル９６に通過するの
を可能にする。

【０１０９】 （第２の代替的電気泳動カセット） 図２１Ａ〜２１Ｃを参照すると、薄層ゲルマトリックスに共有結合された捕獲
プローブを有する強化薄層ゲル（または薄層ゲル）に電気泳動的にサンプルを導
入する方法における使用のための第２の代替的な電気泳動カセット１５０が例示
される。カセット４５０は、ベース４５２、第１の電極４５４、第２の電極４５
６、強化薄層ゲル４０６を維持するための少なくとも１つのホルダー４５８およ
び電気泳動マトリックスを含む。この電気泳動マトリックスは、緩衝液で充填さ
れ、そして、所定の高さを有する層として、カセットベースを実質的に占める。
このカセットは、液体サンプルを受容するための電気泳動マトリックス中の少な
くとも１つのウェル４６０が提供される。電気泳動マトリックスは、例えば、ア
ガロースまたはデンプンのようなポリマーを形成するゲルから形成され得る。あ
るいは、電気泳動マトリックスは、Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎら、米国特許第５，６
３７，２０２号（この開示は、本明細書中にその全体が参考として援用される）
に記載されるように、ポリマースポンジのような多孔性固体から形成され得る。

【０１１０】 強化薄層ゲルは、ホルダー４５８によって、カセット内に適切な配向で、維持
される。さらに、このホルダーは、強化薄層ゲルの読み取りのための検出局への
強化薄層ゲルの簡単な除去および輸送、ならびに、サンプル中に存在する標的分
子の検出を可能にする。図２１Ｃに示されるように、ホルダー、捕獲ゲルホルダ
ー、は、ハンドルから下方に伸長する少なくとも１つの歯４５９を有する。この
歯は、強化薄層ゲルを受容するための開口部を有する。このホルダーは、ホルダ
ーが電気泳動系に配置される場合に、ホルダーの歯が電気泳動マトリックス中の
下方に伸長するように配向される。電位勾配が電極４５４および４５６を横切っ
て印加される場合に、ウェル中のサンプル中の標的分子が強化薄層ゲルを通って
泳動するように、ホルダーは、薄層ゲルを位置付ける。電気泳動系の少なくとも
１つの実施形態において、ホルダー４５８は、カセット内のホルダーを位置付け
るために、ベース４５２の左側および右側のスロットに適合する。

【０１１１】 電極は、ワイヤ、炭素棒、金属片、金属板、導電性プラスチックなどを含む、
多数の導電性物質から形成され得る。これらの導電性電極物質は、ワイヤ、薄片
、ピン、ロッド、ベース４５２の末端上に蓄積したコーティング、または導電性
接着片として形成され得る。

【０１１２】 図２１Ａのカセットを調製するための好ましい方法は、以下に記載される。ま
ず、電極およびベースがアセンブリされる。次いで、接着した強化薄層ゲル４０
６を有するホルダー４５８が、ベース中に配置される。ホルダー４５８の歯は、
図２１Ｃの点線６０１によって示される深さまで、マトリックス５５０中に浸漬
される。次いで、硬い歯を有するコームが、ホルダー１５８に隣接して、そして
、並行して配置される。コームハンドル１８２および歯１８４を有するコーム１
８０の例示的な例が、図８Ｂに提供される。ハンドル１８２、歯１８４、および
強化薄層ゲルを受容するための歯における開口部１９０を有するホルダー１８８
の例示的な例が、図１８Ａおよび１８Ｂに提供される。電場が、完成したカセッ
ト中で捕獲プローブを過ぎて強化薄層ゲルを通ってサンプルウェルから真っ直ぐ
にサンプル分子を駆動するように、ウェル形成のためのコームの歯は、強化薄層
ゲルを受容するための開口部を有する歯と共に整列されることが好ましい。一旦
コームおよびホルダーがベース４５２中に配置される場合、ベースは、電気泳動
緩衝液中の溶融したアガロースで充填される。この充填されたカセットは、冷却
され、そしてアガロースは凝固する。冷却後、サンプルウェル形成コームは除去
される。完全なカセットは、図２１Ａに例示される。

【０１１３】 本発明の特定の実施形態は、本明細書中に記載される捕獲コームであるが、ゲ
ルマトリックスを支持し得る任意のホルダーまたはマニフォールドが、本明細書
中に記載される方法における使用に適切であることがまた理解される。このホル
ダーに特徴的な鍵は、電気泳動に適切な様式で、マトリックスを安定して支持す
る（例えば、ホルダーにメッシュコーティングゲルを溶接する）その能力である
。例えば、ろ過および減圧ろ過に一般的に使用される多数のデバイスおよびマニ
フォールドは、捕獲ゲルホルダーとしての使用のために適合され得る。例えば、
Ｍｕｌｔｉスクリーン^ＴＭ産物系（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ Ｃｏｒｐ．Ｂｅｄｆｏ
ｒｄ，ＭＡ）において使用される型の９６ウェルマニフォールドを参照のこと。

【０１１４】 本発明は、その好ましい実施形態を参照して特に示されそして記載されるが、
形態および詳細における種々の変化が、添付の特許請求の範囲に含まれる本発明
の範囲から逸脱することなく、本明細書中で作製されることが当業者によって理
解される。

【０１１５】 （実施例） （実施例１−アッセイ手順） （サンプル処理） １ｍＬのサンプル材料（例えば、血小板濃縮物）を汲み出し、そして、０．５
ｍＬサンプル希釈液を含むサンプルバイアルに分配した。チューブをキャップし
、そして、混合するために３〜５回反転した。バランスのとれたマイクロ遠心分
離機中で、１０，０００±１，０００×ｇで１±０．２５分間、チューブを遠心
分離する。コントロールチューブは、遠心分離しない。注意深くローターからチ
ューブを取り出し、そして、キャップをはずす。ＢｉｏＨａｚａｒｄ廃棄物コン
テナに注いで上清をデカントし、そして、きれいな吸収性物質に対して、チュー
ブの穴のふちを簡単に維持する。このチューブは、叩いたり振盪したりすべきで
ない。

【０１１６】 １ｍＬリンス緩衝液を各チューブに添加し、チューブを数回軽く叩くことによ
って再懸濁し、そして、１０秒間またはペレットが均一に懸濁されるまでボルテ
ックスする。再びキャップをし、そして、ラックに配置する。１０〜１４分間室
温で、チューブをインキュベートする。バランスのとれたマイクロ遠心分離機で
、１０，０００±１，０００×ｇで、１±０．２５分間遠心分離する。再び、コ
ントロールチューブは、遠心分離しない。注意深くローターからチューブを取り
出し、そして、キャップをはずす。ＢｉｏＨａｚａｒｄ廃棄物コンテナに注いで
上清をデカントし、そして、きれいな吸収性物質に対して、チューブの穴のふち
を簡単に維持する。このチューブは、叩いたり振盪したりすべきでない。

【０１１７】 ５０±５μｌの溶解緩衝液を各サンプルチューブに添加する。チューブを硬く
キャップし、チューブを数回軽く叩くことによって再懸濁し、そして、約１０秒
間またはペレットが均一に再懸濁されるまでボルテックスする。ネガティブコン
トロール（ＮＣ）およびポジティブコントロール（ＰＣ）チューブを各電気泳動
のために得る。４５℃で、溶解ユニット（Ｌｙｓｉｓ Ｕｎｉｔ）（ヒーターブ
ロック）中に全てのチューブを配置した。４５℃で、約５分間静置させる。コン
トロールおよびサンプルチューブをヒーター３０２に配置し、１２４＋４℃まで
加熱する。５０℃未満までチューブを冷却する。チューブは、ここで、核酸プロ
ーブアッセイについて適切なサンプル溶解物を含む。

【０１１８】 （ハイブリダイゼーション） チューブを開ける前に、チューブの底から液体の大部分をもたらすために３〜
４回振り落とす。２５±３μｌのプローブ緩衝液をサンプルおよびコントロール
に添加する。チューブにキャップし、そして、チューブの底から液体の大部分を
もたらすために３〜４回振り落とすことにより混合する。１０±１分間、４５±
２℃のヒーターにチューブを配置する。チューブを開ける前に、チューブの底か
ら液体の大部分をもたらすために３〜４回振り落とす。チューブは、現在、電気
泳動の準備ができたサンプルハイブリダイゼーション混合物を含む。サンプルの
ローディングの前に、カセットにコームを挿入する。

【０１１９】 （電気泳動） 図１〜３に関して記載されるような、３１±４℃のブロック上で予熱されたカ
セット１９０のサンプルウェル中に各チューブから２５±３μｌをロードする。
新しいピペットチップが、各サンプルについて使用されるべきである。電圧を４
０ボルトにし、４分間電気泳動し、次いで、さらに１６分間、２４ボルトに電圧
を減少する。電圧を切り、そして、洗浄緩衝液ウェルに膜コームを移動させ、約
５分間、室温または予熱カセット中で維持した。コームを電気泳動洗浄スロット
に移動し、そして、５±０．５分間、電圧を４０ボルトにする。電圧を切り、膜
コームを条件付け緩衝液に移動し、５〜１０分間、室温または予熱カセットで維
持した。

【０１２０】 （検出） コームをカセットから除去し、そして、１０秒間、コームの側をブロッティン
グ備品中に維持されたきれいな吸収性物質とブロットさせる。コームをリーダー
トレイに配置し、そして、リーダー中にリーダートレイを配置する。２５±３μ
ｌの室温の基質を各ウェルに添加し、そして読み取る。 サンプル希釈緩衝液： ＮａＨ_２ＰＯ_４一水和物 １５ｍＭ Ｎａ_２ＨＰＯ_４七水和物 １５ｍＭ ＥＤＴＡ １５ｍＭ ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ） ０．３０％ ＰｒｏＣｌｉｎ ５０００ ０．０２％ ｐＨ ７．０＋／−０．１ サンプルリンス緩衝液： ＮａＨ_２ＰＯ_４一水和物 ２．０ｍＭ Ｎａ_２ＨＰＯ_４七水和物 ４．０ｍＭ ＥＤＴＡ １．５ｍＭ ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ） ０．３０％ 塩化ナトリウム ３４ｍＭ 塩化カリウム １ｍＭ ＰｒｏＣｌｉｎ ５０００ ０．０２％ フェノールレッド ０．００１％ ｐＨ ７．０＋／−０．１ 溶解緩衝液： ＮａＨ_２ＰＯ_４一水和物 ７５ｍＭ Ｎａ_２ＨＰＯ_４七水和物 ７５ｍＭ ＥＤＴＡ ４．５ｍＭ ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ） ７．５０％ デキストラン（１８８ｋＤ） １０％ スルホロダミンＢ ０．００１％ ＰｒｏＣｌｉｎ ５０００ ０．０２％ ｐＨ ７．０＋／−０．１ プローブ緩衝液： トリスベース ２５ｍＭ ＮａＣｌ ５２５ｍＭ フィコール、７０ｋＤａ ５％ キシレンシアノール ０．０５％ カゼイン、ハマルステン等級 ０．５ｍｇ／ｍＬ アジ化ナトリウム ０．０４％ ＭｇＣｌ_２ ０．５ｍＭ ＺｎＣｌ_２ ０．０５ｍＭ レポータープローブアルカリホスファターゼ結合体化２’−０−メチルオリゴヌ
クレオチド（捕獲プローブおよびレポータープローブの記載については図９Ｃを
参照のこと） ２５ｎＭ ｐＨ ８．０＋／−０．１ 洗浄緩衝液： トリスベース ９０ｍＭ ホウ酸 ７２ｍＭ リン酸 ５．５ｍＭ ＳＤＳ １％ トリトン Ｘ−１００ １％ ＰｒｏＣｌｉｎ５０００ ０．０２％ ブロムフェノールブルー ０．０００５％ ｐＨ ８．３＋／−０．１ 条件付け緩衝液： ＤＥＡ １００ｍＭ 塩化マグネシウム ０．１ｍＭ 塩化亜鉛 ０．０１ｍＭ ＰｒｏＣｌｉｎ５０００ ０．０２％ ｐＨ １０．０＋／−０．１ アルカリホスファターゼ緩衝液： トリスベース ２５ｍＭ 塩化ナトリウム ５０ｍＭ 塩化マグネシウム １ｍＭ 塩化亜鉛 ０．１ｍＭ アジ化ナトリウム ０．０４％ ｐＨ ８．０＋／−０．１ （実施例２−薄層ゲル膜を使用するアッセイ） この実施例において、図１９のカセットに類似したカセットを以下の例外を用
いて使用した：１）炭素棒電極を金属棒の代わりに使用した；２）複数歯の捕獲
ゲルホルダーを使用する代わりに個々のメッシュ強化薄層ゲル膜を使用した。個
々の薄層ゲル膜を鉗子を用いて操作した。

【０１２１】 （第Ｉ部。標的核酸の捕獲のための薄層ゲル膜の調製） （Ａ．メッシュの調製） １００ミクロンの厚さを有するポリエステルメッシュをＳｅｆａｒ Ａｍｅｒ
ｉｃａ，Ｉｎｃ．，Ｂｒｉａｃｌｉｆｆ Ｍａｎｏｒ，ＮＪ．から入手し得る。
このメッシュを長方形（０．４８インチ×０．５２インチ）に切断し、エタノー
ル（１回の５分間の洗浄）、脱イオン水（３回の５分間の洗浄）、および水性の
非イオン性界面活性剤（０．１％ Ｔｗｅｅｎ２０、１回の５分間の洗浄）中で
の穏やかな振盪によって洗浄する。このメッシュをきれいなろ紙上で風乾した。

【０１２２】 （Ｂ．ゲルマトリックス溶液の調製） １ｍｌチューブ中で以下を混合する：３３７マイクロリットル脱イオン水；２
９：１の比率のモノマー対ビスアクリルアミド（ＢｉｏＲａｄ Ｌａｂｏｒａｔ
ｏｒｉｅｓ，Ｒｉｃｈｍｏｎｄ，ＣＡ）の６２マイクロリットル４０％アクリル
アミド水溶液；５０マイクロリットル トリスＢＰ緩衝液（トリスＢＰ緩衝液は
、９００ｍＭ トリスホウ酸緩衝液（ＴｒｉｓＢｐ）ｐＨ８．３と９００ｍＭ
トリスリン酸緩衝液ｐＨ８．３を４：１で混合した）；５’アクリルアミド改変
（５’−アクリルアミド−ＡＧＧＣＣＣＧＧＧＡＡＣＧＴＡＴＴＣＡＣ−３’（
配列番号１８））を有する５０マイクロリットルの５００マイクロモルのオリゴ
ヌクレオチド捕獲プローブ（Ａｃｒｙｄｉｔｅ^ＴＭｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，
Ｍｏｓａｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂｏｓｔｏｎ，ＭＡ）；１マイクロ
リットル２０％ＴＷＥＥＮ２０；および３マイクロリットル１０％ＴＥＭＥＤ（
４５マイクロリットルＨ_２Ｏ中５マイクロリットル） （Ｃ．薄層ゲル膜を形成するための重合） きれいなシラン処理したガラスプレート間に長方形のメッシュをはさむ。サン
ドイッチの一つの末端上で、底面プレートに対して横たわっているメッシュが曝
露されるように、一つの末端でプレートをわずかにずらす。Ｂ部（上記）におい
て調製された捕獲ミックスに４マイクロリットルの１０％過硫酸アンモニウム（
５００マイクロリットル水中５０ｍｇ）を添加し、混合し、そして、曝露された
メッシュ上に混合物をスポットし、ガラスプレート間のメッシュに運ぶことを可
能にする。メッシュが飽和している場合、メッシュが完全に２つのプレート間に
はさまれるように、１番上のプレートを滑らせる。室温で１時間、重合を可能に
した。カミソリの刃を用いてガラスプレートを分離し、そして、長方形薄層ゲル
膜から過剰のポリアクリルアミドゲルを切り取った。膜を大量の電気泳動緩衝液
（すなわち、０．１×トリスＢＰ緩衝液）中でそれらを浸漬することによって洗
浄した。

【０１２３】 （パートＩＩ．カセット構築） この実施例で用いられるカセットベースは、図１９Ａ〜図１９Ｃで示されるも
のと同様であった。他のカセット構成要素として以下を含む：チャネル３０１に
おいてサンプルウェルをホーミングするための、１つのサンプルウェルホーミン
グコーム；および白金ワイヤを巻きつけられた２つの炭素電極棒（白金ワイヤは
、動力供給源への炭素棒の接続のために存在する）。残存するアルカリホスファ
ターゼ活性を除去するために、これらのカセット構成要素を、１％塩酸および１
ミリモル（ｍＭ）ＥＤＴＡ（エチレンジアミンテトラ酢酸）の溶液中に少なくと
も３０分間浸す。次いでこれらの構成要素を、水で完全に洗浄し、そして清潔な
表面上で風乾する。

【０１２４】 以下を含む別のセットのカセット構成要素を洗浄し、そして乾燥する：図１９
に示されるカセットベース；白金ワイヤを巻きつけられた２つの炭素電極棒（白
金ワイヤは、動力供給源への炭素棒の接続のために存在する）；および捕捉およ
び洗浄の間、カセットスロット９８内に薄膜を保持するためにウェルをホーミン
グするための（図２０に示される）１つのサンプルウェルホーミングコーム。こ
の第２のセットは、標的捕捉後のこのゲル薄膜の電気泳動洗浄のために用いられ
る。

【０１２５】 ０．１×ＴｒｉｓＢＰ中に１％アガロースが溶解した溶液を、以下のように２
５０ｍｌのガラスエーレンマイヤーフラスコ中で調製する。１００ｍｌの０．１
×ＴｒｉｓＢＰ緩衝液および１ｇアガロース粉末（Ｓｉｇｍａ Ａ９５３９ Ｇ
ｅｎｅｒａｌ ｕｓｅ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ Ｇｒａｄｅ）を
混合する。フラスコの頭を清潔な研究用ティッシュ（Ｋｉｍｗｉｐｅ）でゆるく
密栓し、そして市販のマイクロ波オーブン中で加熱し沸騰させる。アルミニウム
ホイールでフラスコを覆い、そして６０℃にて水槽中で平衡化する。

【０１２６】 （サンプル電気泳動カセットの構築） 炭素電極を、サンプルカセットの各電極チャネル（図２１の９２および９４）
内に設置する。コームが挿入されたときに、このベースが溢れ出ないための十分
な空間を許容するよう注意しながら、溶解したアガロースゲル溶液をこのカセッ
トに注ぐ。捕捉したいずれの気泡もピペットチップまたはパスルールピペットで
除去する。電極チャネル９２および９４内の外壁に対して炭素電極の位置を調整
し、サンプル電気泳動チャネルに関してそれらが側方に対称的であることを確認
する。

【０１２７】 サンプルウェルホーミングコーム１１８をカセットベースのスロット１２４の
位置に挿入し、歯がチャネルの中心にあること、およびコームが膜スロットに近
すぎないことを確認する。

【０１２８】 １つのゲル薄膜を各スロット９８に挿入し、この膜がサンプルウェルの側面に
対して配置されていること、およびこの膜がチャネルに関して中央にあることを
確認する。溶解したアガロースゲルを３０分間静置する。

【０１２９】 （洗浄カセットの構築（別個の洗浄カセットが用いられる場合）） 上記のように、２つの炭素電極をベースに設置し、溶解したアガロースゲル溶
液でベースを満たす。図２０に示されるような膜スロットホーミングコームをス
ロット９８に挿入する。どの気泡をもチェックし、そして上記のようにして電極
を再配置する。溶解したアガロースゲルを３０分間静置する。

【０１３０】 （パートＩＩＩ．カセット操作） （捕捉のためのサンプル電気泳動） サンプル電気泳動カセットからサンプルコームを除去し、そして電気泳動緩衝
液（０．１×ＴｒｉｓＢＰ）でウェルを満たす。この緩衝液で満たしたサンプル
ウェルに２０マイクロリットル（μｌ）のサンプルをロードする。電極からＤＣ
電源へ白金リードを接続し、そして５０Ｖの定圧を１０分間適用する。泳動中温
度が上昇するが、セ氏３５度（Ｃ）を超えて上昇させるべきではない。必要な場
合、再循環水槽によって冷却される表面にカセットを設置し、オーバーヒートを
防止し得る。

【０１３１】 （ゲル薄膜の電気泳動洗浄） 洗浄カセットからウェルホーミングコームを引き抜き、そしてスロットを電気
泳動緩衝液で満たす。ピンセットを用いて、サンプル電気泳動カセットスロット
３０２から膜を引き抜き、そして洗浄カセット内の緩衝液で満たされたスロット
に各メンブレンを移す。サンプル電気泳動カセットからの膜の除去は、上方に引
く前に、膜を前後に揺らすことによって容易にされる。

【０１３２】 電極をＤＣ電源に接続し、そしてカセットの温度が３５℃を超えないように注
意しながら、５０Ｖの定圧を５分間適用する。

【０１３３】 （実施例３−固定化された捕捉化学的性質を有する非増殖核酸プローブを用い
る細菌の検出のための高速フォーマット） 細菌のシグナル認識粒子（ＳＲＰ）由来の中程度のコピー数の４．５Ｓ ＲＮ
Ａに基く高速、非増幅診断アッセイフォーマットが、本明細書中に記載される。
ＳＲＰは、Ｅｓｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ中に（増殖段階に基き）１細胞あた
り４００〜１０００コピー存在するリボ核タンパク質複合体である（Ｂａｔｅｙ
ら，Ｓｃｉｅｎｃｅ ２８７：１２３２−１２３９；（２０００）；Ｊｅｎｓｅ
ｎおよびＰｅｄｅｒｓｅｎ，Ｊ．Ｂａｃｔｅｒｉｏｌ．１７６：７１４８−７１
５４（１９９４））。４．５Ｓ ＲＮＡまたは細菌におけるそのホモログは、大
きさ（Ｍｙｃｏｐｌａｓｍａ ｐｎｅｕｍｏｎｉａｅにおいては〜７９ヌクレオ
チド（ｎｔ）、Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓにおいては３１５ｎｔ）および
配列の面で相当変化している。しかし、２２ヌクレオチドの保存された領域が存
在し、これは、プローブ開発のための標的とされる。

【０１３４】 細菌の溶解は、熱および界面活性剤を用いて達成され、その後、アルカリホス
ファターゼ（ＲＰ）と結合した溶液相レポータープローブと高速ハイブリダイゼ
ーションされる。ハイブリダイゼーション混合物を、ゲルカセットのウェルにロ
ードし、そして高速電気泳動に供する。標的ＲＮＡ：ＲＰ複合体を、薄膜上のポ
リアクリルアミド上、ポリアクリルアミド中のＡｃｒｙｄｉｔｅ^ＴＭ化学物質に
固定化されたキャプチャープローブ（ＣＰ）とのハイブリダイゼーションにより
電気泳動中に捕捉される（Ｋｅｎｎｙら，Ｂｉｏｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ２５：
５１６−５２１（１９９８）；Ｒａｈｅｎｍａｎら，Ｎｏｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ
Ｒｅｓｅａｃｈ ２７；６４９−６５５（１９９９））。

【０１３５】 膜を洗浄し、そして検出用の化学ルミネセンス物質に曝す。サンプルプロセシ
ング工程を包含する全アッセイは、約６０分間で行なわれ得、以下のＥ．ｃｏｌ
ｉに対するシグナル対ノイズ値を有する：

【０１３６】

【化１】 。

【０１３７】 これらのデータは、ｙ＝７．１０^{−０．５＊}（ｘ^{０．９４９７}）、Ｒ^２＝１．
０の検出力曲線（ｌｏｇ：ｌｏｇ）の一致を生ずる。このアッセイフォーマット
は、単純なハイブリダイゼーション化学、標準的な化学ルミネセンス物質を用い
た細菌の検出に対する感度、および第１の結果までの迅速な時間を提供する。

【０１３８】 （実施例４−細菌の混入に対する高速アッセイ） 細菌を血小板濃縮物中にスパイクし、そして遠心分離により濃縮する。このサ
ンプルを、ドデシル硫酸ナトリウムの存在下で高温にて溶解させる。このサンプ
ルを、高濃度のアルカリホスファターゼ結合レポータープローブを用いてハイブ
リダイズさせる。プローブの選択は、公開されている配列情報に基いた（例えば
、ｈｔｔｐ：／／ｐｓｙｃｈｅ．ｕｔｈｃｔ．ｅｄｕ／ｄｂｓ／ｓｒｐｄｂ／ｓ
ｒｐｄｂ．ｈｔｍｌを参照のこと）。

【０１３９】 Ａｃｒｙｄｉｔｅ^ＴＭ接着化学（米国特許第５，９３２，７１１号）は、ポリ
アクリルアミドゲルマトリクス内での高濃度でのキャプチャープローブの固定化
を可能にする。キャプチャープローブ層を薄膜上に支持し、そしてアガロースで
満たされた電気泳動カセット１９０に挿入し、そして標的の高速な捕捉および過
剰な非結合レポータープローブの除去のために、プローブ層を通した標的分子の
電気泳動に供する。

【０１４０】 キャプチャーゲルホルダー２２０、キャプチャー膜コームを、電気泳動カセッ
ト９０から取り除き、そして標準的な９６ウェルマイクロタイタープレートフッ
トプリントに合うように設計されたトレイ（図１５Ａおよび１５Ｂの検出トレイ
７８）に挿入した。化学ルミネセンス物質をこれらの水平ウェル中にピペッティ
ングし、そして発光量を、種々の時間に照度計で読み取った。

【０１４１】 化学ルミネセンスデータを読み、そしてＢＳＡおよび非特異的ＲＮＡからなる
ネガティブコントロールマトリクス由来のシグナルと比較して、シグナル対ノイ
ズ比（Ｓ／Ｎ）を算出する。図２３は、遠心分離工程後、このアッセイにスパイ
クされたインビトロでの標的の転写に対する用量反応を示す。図２４は、同様の
用量反応を示すが、滅菌血小板濃縮物にスパイクされたＥ．ｃｏｌｉを用いてい
る。

【０１４２】 表１は、本明細書に記載される薄いゲルを用いる最新のプローブセットを用い
て検出された細菌種の一覧を示す。

【０１４３】

【表１】 図２５は、８サンプル（１つのカセットあたり４サンプルおよびネガティブな
らびにポジティブコントロール、２つのカセットを平行して泳動する）を泳動す
るための予想時間を示す。

【０１４４】 （実施例５−アレイの形成） 個々の長方形をそれぞれ、固有のプローブを有するマトリクス形成ゲル溶液に
組み込む。それぞれ特異的なプローブまたは公知のプローブセットを提供された
長方形を、スペーサーによって分離されている２つの清潔なシラン処理ガラスプ
レート間に公知のパターンで配置し、そして十分なアクリルアミドゲルマトリク
スをその中に運び、各長方形の周囲に薄いゲルを形成し、この長方形をシートに
結び付ける。

【０１４５】 （実施例６−細菌コロニーの高速ハイブリダイゼーション分析のためのブロッ
ト電気泳動手順） 細菌をペトリプレート上で増殖させる。アガロースでコーティングされたナイ
ロン膜にブロットする。細菌を溶解させる。ナイロン膜と絹スクリーンメッシュ
のサンドイッチを形成し、サンドイッチのそれぞれの外表面をサランラップで覆
い、そしてナイロン膜と絹スクリーンメッシュとの間にプレートスペーサーを置
く。絹スクリーンとナイロンメッシュとの間にゲル薄膜形成溶液を運び、そして
絹スクリーンとナイロンメッシュのいずれの空き空間に運ぶ。溶液をゲルにする
。

【０１４６】 ゲルサンドイッチを固まっていないアガロースで満たしたカセットに設置し、
そしてアガロースを固化させる。電極に電流を適用し、薄いゲルマトリクスに結
合したリガンドに近位のナイロン膜上のアガロース内のいずれの分析物もそれに
よって結合させる。

【０１４７】 分析物−リガンド複合体を結合し得る標識を導入し、そしてそれを結合させる
。カセットから薄いゲルマトリクスを取り除き、それを標識のための読み取り装
置に移動することにより、標識の存在または非存在を検出する。 （実施例７−血小板濃縮物中のＥ．ｃｏｌｉ混入の検出） サンプルを、血小板濃縮物中のＥ．ｃｏｌｉ混入の検出のために調製する。こ
の実施例において、混入された血小板サンプルの分析を提供するために対数期の
Ｅ．ｃｏｌｉを血小板サンプル中に加える。用いられる核酸プローブ（キャプチ
ャーゲル４０上のプローブ４６）は、標的（シグナル認識粒子ＲＮＡとしても公
知のＥ．ｃｏｌｉ ４．５Ｓ ＲＮＡ）の方向に向けられている。アルカリホス
ファターゼ結合検出プローブを、４．５Ｓ ＲＮＡ標的に直接ハイブリダイズさ
せる。アダプタープローブ（図１０のブロック１５４）もまた、検出プローブに
より占有されている位置とは異なる位置で、４．５Ｓ ＲＮＡ標的に直接的にハ
イブリダイズする。アダプタープローブの一部は、標的に対して相補ではなく、
標的の４．５Ｓ ＲＮＡにハイブリダイズした場合に一本鎖テールを形成する。
このアダプターの一本鎖領域は、増強された薄いゲルに固定されたキャプチャー
プローブに対して相補である（例えば、本明細書中でその教示が参考として援用
される、ＰＣＴ／ＵＳ００／０８５２９を参照のこと）。

【０１４８】 サンプルの濃縮および溶解は、図１０のブロック１５０を参照して議論される
。１（１．０）ミリリットル（ｍｌ）の血小板サンプルを引き出し、そして標識
したチューブ（低温保存用のポリプロピレンスクリューキャップ保存バイアル、
容量およそ２ｍｌ、Ｎａｌｇｅ）に分配した。ＴＥ緩衝液（ＴＥは、１０ｍＭＴ
ｒｉｓ ＨＣｌ（ｐＨ８．３）、１ｍＭ ＥＤＴＡである）中の対数期のＥ．ｃ
ｏｌｉ細菌を、血小板サンプル中にスパイクした。「ネガティブ」サンプルは、
ＴＥ緩衝液のみを受け入れる。他の「ポジティブ」サンプルは、５×１０^５コロ
ニー形成ユニット（ｃｆｕ）、５×１０^６ｃｆｕ、および５×１０^７ｃｆｕを受
け入れた。全てのサンプルを、マイクロ遠心分離（例えば、エッペンドルフ）中
で１４，０００ｒｐｍにて６０秒間回転させた。

【０１４９】 上清を生物災害廃棄物中へ注ぎ、そしてチューブのふちを清潔なペーパータオ
ル上にブロットした。１００μｌの溶解緩衝液（溶解緩衝液は、１００ｍＭ リ
ン酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ７．０）、３ｍＭ ＥＤＴＡ、５％ ＳＤＳ、０．
００１％フェノールレッドである）を各チューブに送達する。ペレットを、ボル
テックス混合かまたはマイクロピペットを用いて上下にピペッティングすること
により懸濁する。

【０１５０】 各チューブを緊密にキャップし、図１０のブロック１５２に示されるように、
予め暖めておいた１３５℃の加熱ブロックに５分間静置した。加熱後、チューブ
を移動し、室温のラックに少なくとも９０秒間置く。１つの実施形態において、
このチューブを、図１４に示されるようにインキュベーションユニット３０４（
加熱および冷却用）に置く。２０μｌの５×ＤＨＢ＋ＡＰを、エッペンドルフリ
ピーターを用いて各チューブに添加する（５×ＤＨＢ＋ＡＰは、５２５ｍＭ Ｎ
ａＣｌ、０．５ｍＭ ＭｇＣｌ_２、０．０５ｍＭ ＺｎＣｌ_２、１２５ｍＭ Ｔ
ｒｉｓ ＨＣｌ（ｐＨ８．３）、５％ Ｆｉｃｏｌｌ４００、０．０５％ ｗｔ
／ｖｏｌ キシレンシアノ−ル、１２５ナノモル（ｎＭ）のアルカリホスファタ
ーゼ結合オリゴデオキシヌクレオチドプローブ（３’−ＣＴＴＣＣ ＧＴＣＴＡ
ＣＴＧＣＧ ＣＡＣＡＣ ＧＧ−アルカリホスファターゼ−５’）（配列番号
１９）、２．５ｍＭ トリカルボン酸アウリン、１２５ｎＭ アダプターオリゴ
ヌクレオチドプローブ（３’−ＴＣＣＧＧ ＧＣＣＣＴ ＴＧＣＡＴ ＡＡＧＴ
Ｇ ＡＧＴＣＣ ＡＧＧＣＣ ＴＴＣＣＴ ＴＣＧＴＣ Ｇ−５’）（配列番号
２０）、０．０５％アジ化ナトリウムである）。各チューブを、数分間手動で振
動させる。チューブを５２℃で１０分間インキュベートし、細菌由来の４．５Ｓ
ＲＮＡにレポータープローブおよびアダプタープローブをハイブリダイズさせ
る。２０μｌのハイブリダイゼーション混合物を、図１９Ｂのカセット８６中の
サンプルウェル１７４にロードする。

【０１５１】 電極１００をＤＣ電源に接続し、そして５０Ｖの定圧を１０分間適用する。泳
動の間、温度が上昇するが、セ氏３５度（Ｃ）を超えて上昇させるべきではない
。必要な場合、再循環水槽によって冷却される表面にカセットを設置し、オーバ
ーヒートを防止し得る。

【０１５２】 図１０のブロック１５８に言及すると、キャプチャーゲルホルダー６６内のキ
ャプチャーゲル４０方向への一定時間のサンプルの移動の後、電源を切る。キャ
プチャーゲルホルダー６６を、フローチャネル９６内の拡大セグメント９８から
、同じ電気泳動カセット８６内の他の拡大セグメント９８に移動させる。サンプ
ル電気泳動カセットからの膜の除去は、上方に引く前に、膜を前後に揺らすこと
によって容易になる。

【０１５３】 キャプチャーゲルホルダーを、電気泳動カセット８６の第１セットの拡大スロ
ット９８から移動させ、そして第２セットの電気泳動カセット８６の拡大スロッ
ト、洗浄セグメント９８に移す。キャプチャーゲルホルダー６６の歯７０を、拡
大スロット９８によって作製された、緩衝液で満たされたスロットに設置する。
電極１００をＤＣ電源に接続し、そして５０Ｖの定圧を５分間適用する。再度、
カセットの温度が３５度を越えないように注意を払う。

【０１５４】 上記で示すように、図１０に関連する方法を議論する場合、電流は、第２の期
間または洗浄期間の間同じ方向である。キャプチャーゲルホルダー６６を第２の
拡大セグメント９８に移動させることにより、サンプルのプロロゲーションは、
キャプチャーゲルホルダー６６のキャプチャーゲル４０から離れ、従って、キャ
プチャーゲルホルダー６６上の任意のサンプルは、捕捉されず通過し、そして新
たなサンプルがキャプチャーゲル４０と接触しない。

【０１５５】 上記の工程の後、ゲル薄膜、キャプチャーゲルホルダー６６のキャプチャーゲ
ル４０上で捕捉された核酸標的−アルカリホスファターゼ結合プローブ複合体の
検出が、達成される。キャプチャーゲルホルダー６６は、電気泳動カセットの洗
浄または第２セットのスロット９８から取り除かれる。キャプチャーゲル４０の
歯７０は、Ｔｒｏｐｉｘ試薬中（Ｅｍｅｒａｌｄ ＩＩを有するＣＤＰスター、
ＴｒｏｐｉｘカタログＭＳ１００ＲＹ）に置かれる。参照数１７０により図８に
示されるように、キャプチャーゲル４０をこの溶液中に浸し、そして穏やかに振
動させながら室温で１５分間インキュベートする。

【０１５６】 次いでキャプチャーゲルホルダー６６を、図１５Ａおよび１５Ｂに示されるよ
うに検出トレイ１７８に置く。キャプチャーゲルホルダー６６および検出トレイ
１７８をマイクロプレート照度計１７２（例えば、Ｗａｌｌａ Ｖｉｃｔｏｒ
２，Ｅ．Ｇ．＆Ｇ Ｗａｌｌａ，Ｔｕｒｋｕ，Ｆｉｎｌａｎｄ）に置く。相対的
光ユニット（ＲＡＵ）を読み、ＲＡＵおよびシグナル対ノイズ比＝（試験サンプ
ル膜−空のウェル）／（ネガティブコントロールサンプル膜−空のウェル）の両
方を記録する。図２２は、３つの異なる実験結果（アッセイ１〜３）を示す；結
果をシグナル対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）として表示する。全般的な平均Ｓ／Ｎ比もま
た、その標準偏差と共に表示する。試験されたサンプルを、指示された数の対数
期Ｅ．ｃｏｌｉ細菌（１つのレーンあたりのロードされたコロニー形成ユニット
（ｃｆｕ）の数で表わされる）を用いてスパイクされたヒト血小板濃縮物と比較
する。表示「１．６Ｅ＋５」は、値「１．６×１０^５」の省略形である。

【０１５７】 本発明の上記のおよび他の目的、特徴、および利点は、本発明の好ましい実施
形態の以下のより具体的な説明から明らかであり、これらは添付の図面に例示さ
れ、ここで、類似の参照特性は、異なる図面を通して同じ部分を参照する。これ
らの図面は、拡大される必要がないが、その代わり、本発明の原理を例示する際
に強調される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、電気泳動カセットの頂部斜視図である。

【図２】 図２は、カバーを有する、電気泳動カセットの頂部斜視図である。

【図３】 図３は、電気泳動カセットの頂面図である。

【図４Ａ】 図４Ａは、蒸発カバーの頂部斜視図である。

【図４Ｂ】 図４Ｂは、蒸発カバーの頂面図である。

【図５】 図５は、捕獲ゲルホルダーの正面斜視図である。

【図６Ａ】 図６Ａは、捕獲ゲルホルダーの正面図である。

【図６Ｂ】 図６Ｂは、捕獲ゲルホルダーの側面図である。

【図７Ａ】 図７Ａは、図６Ａの捕獲ゲルホルダーの一部分の拡大正面図である。

【図７Ｂ】 図７Ｂは、図６Ａの捕獲ゲルホルダーの一部分の拡大正面図である。

【図７Ｃ】 図７Ｃは、図６Ａの線７Ｃ−７Ｃに沿って取った断面図である。

【図７Ｄ】 図７Ｄは、図６Ａの線７Ｄ−７Ｄに沿って取った断面図である。

【図７Ｅ】 図７Ｅは、図６Ａの線７Ｅ−７Ｅに沿って取った断面図である。

【図７Ｆ】 図７Ｆは、図６Ａの線７Ｆ−７Ｆに沿って取った断面図である。

【図７Ｇ】 図７Ｇは、図６Ａの線７Ｇ−７Ｇに沿って取った断面図である。

【図８Ａ】 図８Ａは、電気泳動カセットにサンプルウェルを作製するためのサンプルウェ
ル形成コームの頂部斜視図である。

【図８Ｂ】 図８Ｂは、モールディングコームの頂部斜視図である。

【図８Ｃ】 図８Ｃは、代替のモールディングコームの頂部斜視図である。

【図９Ａ】 図９Ａは、細菌が生物学的サンプル中に存在するか否かを決定する例示の方法
の概略図である。

【図９Ｂ】 図９Ｂは、第二の細菌が生物学的サンプル中に存在するか否かを決定する例示
の方法の概略図である。

【図９Ｃ】 図９Ｃは、プローブ配列の相補体とともに、標的生物のパネルからの配列番号
１〜１７のＲＮＡ配列を示す。細いボックスによって囲まれる線は、プローブを
相補的なＤＮＡ配列を示す。白い点線は、薄層ゲル膜に連結された捕獲プローブ
に対応する配列の下にある。白い実線は、レポータープローブに対応する配列の
下にある。

【図１０】 図１０は、サンプル中の分析物の迅速なアッセイのための方法の概略図である
。

【図１１Ａ】 図１１Ａは、非導電性メッシュで強化された捕獲ゲルの正面斜視図を示す。

【図１１Ｂ】 図１１Ｂは、図１１Ａの線１１Ｂ−１１Ｂに沿って取った捕獲ゲルの断面図で
ある。

【図１２Ａ】 図１２Ａは、メッシュにされたカプセル化ガラス繊維を有する捕獲ゲルの代替
の実施形態の側面図を示す。

【図１２Ｂ】 図１２Ｂは、図１２Ａの線１２Ｂ−１２Ｂに沿って取った捕獲ゲルの断面図で
ある。

【図１３】 図１３は、側面が取り除かれた、電気泳動機器の側面斜視図である。

【図１４】 図１４は、電気泳動機器およびその上にあるインキュベーターユニットの側面
斜視図である。

【図１５Ａ】 図１５Ａは検出デバイス（例えば、ルミネセンスリーダー）における使用のた
めの１組の捕獲ゲルホルダーを収容するためのトレイの頂面図である。

【図１５Ｂ】 図１５Ｂは、図１５Ａの線１５Ｂ−１５Ｂに沿って取られたトレイの断面図で
ある。

【図１６】 図１６は、標的検出が、酵素刺激化学発光反応によって達成される電気泳動カ
セットおよび検出状態の実施形態の概略的表現である。

【図１７】 図１７は、精製方法の概要である。

【図１８Ａ】 図１８Ａは、捕獲ゲルホルダーの正面図である。

【図１８Ｂ】 図１８Ｂは、図１８Ａの捕獲ゲルホルダーの斜視図である。

【図１９Ａ】 図１９Ａは、電気泳動カセットの代替の実施形態の頂面図である。

【図１９Ｂ】 図１９Ｂは、図１９Ａの線１９Ｂ−１９Ｂに沿って取られた電気泳動カセット
の断面図である。

【図１９Ｃ】 図１９Ｃは、電気泳動カセットの側面斜視図である。

【図２０】 図２０は、電気泳動カセットにサンプルウェルを作製するためのコームの側面
斜視図である。

【図２１Ａ】 図２１Ａは、電気泳動並行チャネルデバイスの代替の実施形態の頂面図を示す
。

【図２１Ｂ】 図２１Ｂは、図２１Ａの電気泳動カセットの断面図である。

【図２１Ｃ】 図２１Ｃは、薄層ゲルまたは強化薄層ゲルを有する捕獲ゲルホルダーを示す。

【図２２】 図２２は、開示されるアッセイを使用して得られた結果のグラフを示す。

【図２３】 図２３は、遠心分離工程の後に、アッセイに加えられるインビトロ標的転写物
に対する用量応答を示すグラフである。

【図２４】 図２４は、滅菌血小板濃縮物に加えられたＥ．ｃｏｌｉを使用する、図２３の
類似した用量応答を示すグラフである。

【図２５】 図２５は、本明細書中に記載されるアッセイ方法において、８個までのサンプ
ルを電気泳動するための時間の概算を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 27/26 ３１５Ａ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 エイブラムス， エズラ エス． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02465， ニュートン， コルバート ロ ード ４ (72)発明者 キーファー−ヒギンズ， スティーブン ジー． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02115， ボストン， パーク ドライブ ナンバー６ 117 (72)発明者 ザン， ティアンホン アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01721， アッシュランド， ランニング ブルック サークル 22 (72)発明者 イーコック， グラム ピー． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01752， マルボロ， フランダーズ ロ ード ５ (72)発明者 ウェブ， マイケル ジェイ． アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01827， ダンステーブル， フレンチ コート 39 (72)発明者 マクドウェル， クリストファー アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02767， レイナム， オーチャード ス トリート 519 Ｆターム(参考） 2G045 BB01 BB10 BB50 BB51 DA13 FB02 FB05 4B029 AA07 AA23 AA27 BB20 FA15 4B063 QA18 QA20 QQ42 QR08 QR42 QR56 QS16 QS25 QS34 QS39 QX02

Claims (66)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分析物を捕獲するための装置であって、以下を備える装置： 電気泳動カセットであって、以下： １対の電極チャネルと、該電極チャネルの間に差し込まれたバリアと、拡大
   スロットとを有する基部であって、該バリアが、該電極チャネルの間に延びる少
   なくとも１つの泳動チャネルを有し、該拡大スロットが該泳動チャネルに結合し
   かつ該泳動チャネルへと開口している、基部と； 第一電極チャネルに延びる該第一電極と； 第二電極チャネルに延びる該第二電極； を備える電気泳動カセット および 該拡大スロットにおいて受け取り可能な捕獲ゲルホルダーであって、該捕獲ゲ
   ルホルダーは、該泳動チャネルと整列された開口を有する、捕獲ゲルホルダー。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記バリアが、前記捕獲ゲ
   ルホルダーを受け取るために、前記泳動チャネルに結合され、そして該泳動チャ
   ネルへと開口している第二の拡大スロットを有する、装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置であって、さらに、前記電気泳動カセ
   ットを覆う蒸発カバーを備え、該蒸発カバーは、前記捕獲ゲルホルダー用の少な
   くとも１つの開口、および気体の通気用の少なくとも１つの開口を有する、装置
   。
4. 【請求項４】 前記電気泳動カセットが、少なくとも１つの洗浄ウェルを備
   える、請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 請求項３に記載の装置であって、前記電極の少なくとも１つ
   が、前記蒸発カバーを通じて延びて、かつ該蒸発カバーの頂部と同じ高さである
   、１対の端子を備える、装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載の装置であって、前記捕獲ゲルホルダーが複
   数の歯を備え、該各々の歯が、非導電性ポリマーメッシュを受け取るための開口
   を有し、そして該歯は、特定の様式で前記電気泳動カセットの拡大スロット中に
   該歯が適合するように極性のデバイスを有する、装置。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の装置であって、前記捕獲ゲルホルダーが複
   数の歯を備え、該各々の歯が、非導電性ポリマーメッシュを受け取るための開口
   を有し、そして該歯が、前記蒸発カバーの少なくとも１つの開口を通じて該歯が
   適合するように極性のデバイスを有する、装置。
8. 【請求項８】 分析物を捕獲するための装置であって、以下を備える装置： 電気泳動カセットであって、以下： １対の電極チャネルと、該電極チャネルの間に差し込まれたバリアと、拡大
   スロットとを有する基部であって、該バリアが該電極チャネルの間に延びる少な
   くとも１つの泳動チャネルを有し、該拡大スロットが該泳動チャネルに結合しか
   つ該泳動チャネルへと開口している、基部と； 第一電極チャネルに延びる該第一電極と； 第二電極チャネルに延びる該第二電極と； を備える電気泳動カセット； 該拡大スロットにおいて受け取り可能な捕獲ゲルホルダーであって、該捕獲ゲ
   ルホルダーは、該泳動チャネルと整列された開口を有する、ホルダー； 捕獲ゲルホルダーの開口に支えられた薄層ゲルであって、該薄層ゲルは、ゲル
   マトリックスおよび該ゲルマトリックスの共有結合されたリガンドを有する、薄
   層ゲル。
9. 【請求項９】 請求項８に記載の装置であって、前記薄層ゲルが、前記ゲル
   マトリックスと連結するための非導電性ポリマーメッシュをさらに備える、装置
   。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の装置であって、前記バリアが、前記捕獲
    ゲルホルダーを受け取るために前記泳動チャネルに結合され、そして該泳動チャ
    ネル内へと開口している第二の拡大スロットを有する、装置。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載の装置であって、さらに、前記電気泳動
    カセットを覆う蒸発カバーを備え、該蒸発カバーは、前記捕獲ゲルホルダー用の
    少なくとも１つの開口、および気体の通気用の少なくとも１つの開口を有する、
    装置。
12. 【請求項１２】 前記電気泳動カセットが、少なくとも１つの洗浄ウェルを
    備える、請求項１１に記載の装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１に記載の装置であって、前記電極の少なくとも
    １つが、前記蒸発カバーを通じて延びて、かつ該蒸発カバーの頂部と同じ高さで
    ある、１対の端子を備える、装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１に記載の装置であって、前記捕獲ゲルホルダー
    が複数の歯を備え、該各々の歯が、非導電性ポリマーメッシュを受け取るための
    開口を有し、そして該歯は、特定の様式で前記電気泳動カセットの拡大スロット
    中に該歯が適合するように極性のデバイスを有する、装置。
15. 【請求項１５】 前記捕獲ゲルホルダーがさらに検出表面を備える、請求項
    １４に記載の装置。
16. 【請求項１６】 請求項１１に記載の装置であって、前記捕獲ゲルホルダー
    が複数の歯を備え、該各々の歯が、非導電性ポリマーメッシュを受け取るための
    開口を有し、そして該歯が、前記蒸発カバーの少なくとも１つの開口を通じて該
    歯が適合するように極性のデバイスを有する、装置。
17. 【請求項１７】 捕獲ゲルホルダーであって、以下： ハンドルと； 該ハンドルから突出する複数の歯であって、該歯の少なくとも１つが該歯を通
    じる穴を有する、歯と； ゲルマトリックスおよび該穴を覆う該ゲルマトリックスに共有結合したリガン
    ドと、 を備える、捕獲ゲルホルダー。
18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記少な
    くとも１つの歯が、特定の方向でのみ前記電気泳動カセットに適合するように適
    合された、適合形状を有する、捕獲ゲルホルダー。
19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記歯の
    各々が、前記穴の周囲に凹型中央領域を、そして該穴の上にフランジを有し、こ
    こで該凹型領域および該フランジは、気体の放出を容易にするためのものである
    、捕獲ゲルホルダー。
20. 【請求項２０】 請求項１９に記載の捕獲ゲルホルダーであって、さらに、
    前記歯の各穴を覆い、そして前記ゲルマトリックスおよびリガンドを支持するた
    めの非導電性ポリマー物質を備える、捕獲ゲルホルダー。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記適合
    形状が、特定の方向でのみ前記電気泳動カセットに適合するように適合された、
    曲線エッジおよび平坦エッジを有する各歯を含む、捕獲ゲルホルダー。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記適合
    形状が、電気泳動カセットの蒸発カバー中で特定のスロットのみを通過するよう
    に適合された突出部を有する１本の歯を含む、捕獲ゲルホルダー。
23. 【請求項２３】 前記捕獲ゲルホルダーが、さらに検出表面を備える、請求
    項２１に記載の装置。
24. 【請求項２４】 請求項２０に記載の装置であって、前記適合形状が、電気
    泳動カセットの蒸発カバー中で特定のスロットのみを通過するように適合された
    突出部を有する１本の歯を含む、装置。
25. 【請求項２５】 電気泳動によって分析物を捕獲するための薄層ゲルであっ
    て、以下： ゲルマトリックスおよび該ゲルマトリックスに対して共有結合されたリガンド
    、を備える、薄層ゲル。
26. 【請求項２６】 前記ゲルマトリックスが、電気泳動デバイスからの取り出
    しを可能にするのに十分な引っ張り強度を有する、請求項２５に記載の薄層ゲル
    。
27. 【請求項２７】 非導電性ポリマー物質をさらに含む、請求項２５に記載の
    薄層ゲル。
28. 【請求項２８】 請求項２７に記載の薄層ゲルであって、前記非導電性ポリ
    マー物質が、メッシュ、マット、織物、およびフェルトからなる群より選択され
    る、薄層ゲル。
29. 【請求項２９】 前記非導電性ポリマー物質が、前記ゲルマトリックスを架
    橋し得るポリマーである、請求項２７に記載の薄層ゲル。
30. 【請求項３０】 分析物を捕獲するための装置であって、該装置は、以下： ゲルマトリックスおよび該ゲルマトリックスに共有結合したリガンド、 を備える、装置。
31. 【請求項３１】 請求項３０に記載の装置であって、前記ゲルマトリックス
    およびリガンドを支持するための非伝導性ポリマー物質をさらに備える、装置。
32. 【請求項３２】 請求項３１に記載の装置であって、さらに、前記非導電性
    ポリマー物質を受け取るための複数の開口を有する捕獲ゲルホルダー、を備える
    、装置。
33. 【請求項３３】 請求項３２に記載の装置であって、さらに、電気泳動およ
    び分析物を捕獲するためのゲルを受け取るための電気泳動カセットをさらに備え
    、該電気泳動カセットは、以下： １対の電極チャネルと、該電極チャネルの間に差し込まれたバリアと、拡大
    スロットとを有する基部であって、該バリアが該電極チャネルの間に延びる少な
    くとも１つの泳動チャネルを有し；そして該拡大スロットが前記捕獲ゲルホルダ
    ーを受け取るために、該泳動チャネルに結合しかつ該泳動チャネルへと開口して
    いる、基部と； 第一電極チャネルに延びる該第一電極と； 第二電極チャネルに延びる該第二電極と； を備える、装置。
34. 【請求項３４】 請求項３３に記載の装置であって、前記バリアが、前記捕
    獲ゲルホルダーを受け取るために前記泳動チャネルに結合され、そして該泳動チ
    ャネルへと開口している第二の拡大スロットを有する、装置。
35. 【請求項３５】 サンプル中に含まれた標的分子を捕獲するための方法であ
    って、以下の工程： 該標的分子に特異的な共有結合したリガンドを含むゲルマトリックスを有する
    非導電性ポリマー物質を提供する工程；ならびに 該ゲルマトリックスを有する非導電性ポリマー物質を通じて該サンプルを通過
    させて、該標的分子が該ゲルマトリックスの捕獲プローブによって捕獲され、そ
    して該サンプルの残りが該非導電性ポリマー物質を通過する工程、 を包含する、方法。
36. 【請求項３６】 請求項３５に記載の方法であって、前記標的分子が、前記
    ゲルマトリックスを前記サンプルが通過する前に、検出可能に標識されている、
    方法。
37. 【請求項３７】 請求項２９に記載の標的分子の捕獲方法であって、さらに
    以下の工程： 各々が電極を有する一対の電極チャネルの間に延びる泳動チャネルを有する電
    気泳動カセットを備える工程； 該電気泳動カセットにおいて電気泳動マトリックスを備える工程、および該泳
    動チャネル内でサンプルを受け取るためのサンプル−ウェルを形成する工程； 捕獲ゲルホルダーによって支えられる共有結合したリガンドを含むゲルマトリ
    ックスを有する非導電性ポリマー物質を、拡大スロット中に該捕獲ゲルホルダー
    を配置することにより、該泳動チャネルへと挿入する工程であって、該拡大スロ
    ットは、該泳動チャネルに結合し、かつ該泳動チャネルへと開口している、工程
    ； 該サンプルを、該サンプルウェル中に標的分子とともに入れる工程； 該電気泳動カセット中に電圧を通して、該チャネルにおいて該サンプルウェル
    から該非導電性ポリマー物質へ向けて該サンプルを泳動させる工程、 を包含する、方法。
38. 【請求項３８】 請求項３７に記載の方法であって、さらに以下の工程： 前記電気泳動カセットから前記捕獲ゲルホルダーを取り出す工程； および 分析物に会合したプローブを検出するために、読み取り器に捕獲ゲルホルダー
    を置く工程、 を包含する、方法。
39. 【請求項３９】 前記電気泳動カセットが、前記捕獲ゲルホルダーを受け取
    るためのそれぞれの泳動チャネル用の第二の拡大スロットを有する、請求項３８
    に記載の方法。
40. 【請求項４０】 請求項３７に記載の方法であって、さらに以下の工程： 前記電気泳動カセットから前記捕獲ゲルホルダーを取り出す工程； および 該捕獲ゲルホルダーを、前記捕獲プローブと標的分子との間の結合を破壊する
    のに十分な条件に供する工程、 を包含する、方法。
41. 【請求項４１】 前記電気泳動カセットが、前記捕獲ゲルホルダーを受け取
    るためのそれぞれの泳動チャネル用の第二の拡大スロットを有する、請求項４０
    に記載の方法。
42. 【請求項４２】 標的分子を検出する方法であって、以下の工程： 共有結合したリガンドを含むゲルマトリックスを有する非導電性ポリマー物質
    を有する捕獲ゲルホルダーを備える工程； 泳動チャネルおよび１対の拡大スロットを有する電気泳動カセットを備える工
    程であって、該電気泳動チャネルは、１対の電極と該電気泳動チャネル内でサン
    プルを受け取るためのサンプルウェルとの間に延び、該１対の拡大スロットは、
    該電気泳動チャネルに結合し、そして該電気泳動チャネルへと開口している、工
    程； 該サンプルを、該サンプルウェル中に標的分子とともに入れる工程； 該捕獲ゲルホルダーを、泳動チャネル中の１対の拡大スロット中に挿入する工
    程； 該電気泳動カセット中に電圧を通して、該泳動チャネルにおいて該サンプルウ
    ェルから該非導電性ポリマー物質へ向けて該サンプルを泳動させる工程、 該電気泳動カセットから該捕獲ゲルホルダーを取り出す工程； および 前記分析物に会合したプローブを検出するために読み取り器に該捕獲ゲルホル
    ダーを入れる工程、 を包含する、方法。
43. 【請求項４３】 請求項４２に記載の方法であって、さらに以下の工程： 前記標的分子に対して付着するレポータープローブを含むサンプルを調製する
    工程； 前記電気泳動カセットにおいて電圧を中断する工程： 前記捕獲ゲルホルダーを洗浄ステーションに移動する工程； 該捕獲ゲルホルダーを前記泳動チャネル中の他の拡大スロット中に挿入する工
    程；および 該電気泳動カセット中の該電気泳動マトリックスに電圧を通して、該チャネル
    において該捕獲ゲルホルダーおよび該非導電性ポリマー物質から離れて該サンプ
    ルウェルから該サンプルを泳動させる工程、 を包含する、方法。
44. 【請求項４４】 分析物リガンド結合アッセイを実施するための方法であっ
    て、該方法は、以下の工程： ａ）電気泳動カセットを備える工程であって、 該カセットは、以下： １対の電極チャネルと、該電極チャネルの間に差し込まれたバリアと；拡大
    スロットと、を有する基部ユニットであって、該バリアは、該電極チャネルの間
    に延びる少なくとも１つの泳動チャネルを有し、該拡大スロットは、捕獲ゲルホ
    ルダーを受け取るために該泳動チャネルに結合され、そして該泳動チャネルへと
    開口している、基部ユニットと； 第一の電極チャネルに延びる該第一電極と； 第二電極チャネルに延びる該第二電極と； 該泳動チャネル中に取り外し可能に装着されたサンプル−ウェル形成コーム
    と； ゲルマトリックスおよび該ゲルマトリックスに共有結合され、そして該泳動
    チャネルに配置されたリガンドを有する薄層ゲルと； を備える、工程； ｂ）電気泳動用のゲルで装置を充填する工程； ｃ）該ゲルを硬化させる工程； ｄ）該コームを取り外し、それによってサンプルウェルを作製する工程； ｅ）該サンプルウェル中にサンプルを入れる工程； ｆ）起電力を提供する工程；ならびに ｇ）該起電力によって該薄層ゲルを通じてサンプルを移動する工程、 、を包含する、方法。
45. 【請求項４５】 前記サンプルウェル中に検出プローブを提供する工程をさ
    らに包含する、請求項４４に記載の方法。
46. 【請求項４６】 請求項４４に記載の方法であって、さらに以下の工程：ｇ
    ）前記装置から前記薄層ゲルを取り外す工程、およびｈ）前記検出プローブの存
    在または非存在を検出する工程、を包含する方法。
47. 【請求項４７】 請求項４６に記載の方法であって、さらに以下の工程：前
    記工程ｇ）と工程ｈ）との間で前記薄層ゲルを洗浄する工程、を包含する方法。
48. 【請求項４８】 標的分子を捕獲する装置であって、以下： ハウジングであって、以下： 第一電極チャネルと、第二電極チャネルと、該第一電極チャネルと第二電極チ
    ャネルとの間に差し込まれたバリアと、拡大スロットとを有する基部であって、
    該バリアは、該第一電極チャネルと該第二電極チャネルとの間に延びる少なくと
    も１つの泳動チャネルを有し、該拡大スロットは、該泳動チャネルに結合され、
    そして該泳動チャネルへと開口している、基部；スロット、該泳動チャネルに整
    列された開口を有する該捕獲ゲルホルダー；ならびに 該捕獲ゲルホルダーの開口に支えられたゲルであって、該薄層ゲルは、ゲルマ
    トリックスおよび該ゲルマトリックスに共有結合したリガンドを有する、ゲル、
    を有する、ハウジング、 を備える、装置。
49. 【請求項４９】 請求項４８に記載の装置であって、該装置はさらに、前記
    第一電極チャネルに延びる第一電極、および前記第二電極チャネルに延びる第二
    電極を備える、装置。
50. 【請求項５０】 請求項４８に記載の装置であって、前記ゲルがさらに、前
    記ゲルマトリックスとの連結のための非導電性ポリマーメッシュを備える、装置
    。
51. 【請求項５１】 請求項５０に記載の装置であって、前記バリアが、前記捕
    獲ゲルホルダーを受け取るために前記泳動チャネルに結合され、そして該結合チ
    ャネルへと開口している第二拡大スロットを有する、装置。
52. 【請求項５２】 請求項５１に記載の装置であって、さらに、前記電気泳動
    カセットを覆うための蒸発カバーを備え、該蒸発カバーは、前記捕獲ゲルホルダ
    ー用の少なくとも１つの開口、および気体の通気用の少なくとも１つの開口を有
    する、装置。
53. 【請求項５３】 前記電気泳動カセットが、少なくとも１つの洗浄ウェルを
    備える、請求項５２に記載の方法。
54. 【請求項５４】 請求項５２に記載の装置であって、少なくとも１つの前記
    電極が、前記蒸発カバーを通して延び、かつ該蒸発カバーの頂部と同じ高さであ
    る、１対の端子を有する、装置。
55. 【請求項５５】 請求項５２に記載の装置であって、前記捕獲ゲルホルダー
    が、複数の歯を有し、該歯は、特定の様式で前記電気泳動カセットの拡大スロッ
    ト中に該歯が適合するように極性のデバイスを有する、装置。
56. 【請求項５６】 捕獲ゲルホルダーであって、以下： ハンドルと； 該ハンドルから突出する複数の歯であって、該歯の少なくとも１つが該歯を通
    じる穴を有する、歯と； 該穴を覆う該ゲルマトリックスと、 を備える、捕獲ゲルホルダー。
57. 【請求項５７】 請求項５６に記載の捕獲ゲルホルダーであって、少なくと
    も１つの歯が、特定の方向でのみ前記電気泳動カセットに適合するように適合さ
    れた配置を可能にするように適合された形状を有する、捕獲ゲルホルダー。
58. 【請求項５８】 請求項５７に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記各々
    の歯が、前記穴の周囲に凹型中央領域を、そして該穴の上にフランジを有し、こ
    こで該凹型領域および該フランジは、気体の放出を容易にし得る、捕獲ゲルホル
    ダー。
59. 【請求項５９】 請求項５８に記載の捕獲ゲルホルダーであって、さらに、
    前記歯の各々の穴を覆い、そして前記ゲルマトリックスおよびリガンドを支持す
    るための非導電性ポリマー物質を備える、捕獲ゲルホルダー。
60. 【請求項６０】 請求項５９に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記適合
    形状が、特定の方向でのみ前記電気泳動カセットに適合するように適合された、
    曲線エッジおよび平坦エッジを有する各歯を含む、捕獲ゲルホルダー。
61. 【請求項６１】 請求項６０に記載の捕獲ゲルホルダーであって、前記適合
    形状が、電気泳動カセットの蒸発カバー中で特定のスロットのみを通過するよう
    に適合された突出部を有する歯を含む、捕獲ゲルホルダー。
62. 【請求項６２】 前記捕獲ゲルホルダーが、さらに検出表面を備える、請求
    項６０に記載の装置。
63. 【請求項６３】 請求項５９に記載の装置であって、前記適合形状が、電気
    泳動カセットの蒸発カバー中で特定のスロットのみを通過するように適合された
    突出部を有する歯を含む、装置。
64. 【請求項６４】 電気泳動によって分析物を捕獲するためのゲルであって、
    以下： ゲルマトリックスおよび該ゲルマトリックスに対して共有結合されたリガンド
    、を備える、ゲル。
65. 【請求項６５】 前記ゲルマトリックスが、電気泳動デバイスからの取り出
    しを可能にするのに十分な引っ張り強度を有する、請求項６４に記載のゲル。
66. 【請求項６６】 非導電性ポリマー物質をさらに含む、請求項６４に記載の
    ゲル。