JP6030681B2 - 生体分子分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、タンパク質などの生体分子を分析するための生体分子分析装置に関する。

ポストゲノム研究の中心的位置を担っているプロテオーム解析において、二次元電気泳動法（２ＤＥ）およびウエスタンブロッティング法の組み合わせは、優れた分離分析手法として知られている。２ＤＥは、タンパク質に固有の独立した２つの物理的性質（電荷および分子量）に基づいて、種々の分離媒体を用いて、プロテオームを複数の成分（タンパク質）に高分解能に分離することができる。２ＤＥによる分離結果を利用してタンパク質をさらに分析する場合、分離媒体に含まれる複数のタンパク質を、ウエスタンブロッティング法によって転写膜に固定化することが好ましい。これは、転写膜に固定化されたタンパク質が、長期間にわたって安定して保存され得る上に、分析が容易だからである。特に、タンパク質の発現量の増減、および翻訳後修飾の有無といったタンパク質の複数の生物学的特徴を、２ＤＥによる分離結果を利用して網羅的に比較検討する場合、ウエスタンブロッティング法は必須の工程といえる。

従来のウエスタンブロッティング法には、転写膜と分離媒体との接触箇所に、陽極から発生した気泡が付着することによって、転写膜に固定化されるタンパク質のパターンがぼやけたり歪んだりする問題がある。この問題に関し、特許文献１には、円柱状の多孔質材料で覆われた陽極を用いる工夫が開示されている。この工夫の利点について、特許文献１には次のように開示されている。陽極から発生した気泡が多孔質材料を通過する際にそのサイズが大きくなるため、気泡が水面まで上昇しやすくなる。これにより、バッファー中への微小な気泡の混入を防ぐことができるので、接触箇所への気泡の悪影響をなくすことができる。

米国特許第５，９１６，４２９号（１９９９年６月２９日発行） 米国特許第５，２３４，５５９号（１９９３年８月１０日発行） 特表平９−５０１７７４号（１９９７年２月１８日公表）

特許文献１の技術では、発生した気泡をバッファー槽の上部からまとめて排出するため、分離媒体を水平に設置する場合は有効である。しかし、分離媒体を鉛直に設置する場合、陽極がバッファー槽の底部に配置されるので、陽極から発生した気泡が水面に到達する前に転写膜と分離媒体との接触箇所に向かい、その結果、気泡が接触箇所に悪影響を及ぼす問題が依然として生じる。

本発明の上記の課題を解決するためになされたものである。そしてその目的は、分離部が鉛直に配置される構成であり、かつ、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさない生体分子分析装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る生体分子分析装置は、上記課題を解決するために、
緩衝液槽と、
上記緩衝液槽内に配置される転写膜と、
上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
上記転写膜に対して垂直に当接しかつ鉛直に設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れた位置に配置される電極と、
上記電極と上記当接箇所との間に配置される絶縁性の電極カバーとを備え、
上記緩衝液槽の底部における上記電極と上記当接箇所とに挟まれた位置に、第一の凹部が設けられ、
上記電極カバーは、上記第一の凹部に向かって垂下していることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、分離部が鉛直に配置される構成であり、かつ、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさない生体分子分析装置を提供できるという効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る生体分子分析装置における陽極カバーの配置を示す図である。 本発明の一実施形態に係るフレーム付き転写膜の概略を説明する図である。 本発明の実施形態１に係る生体分子分析装置の概略を説明する図である。 本発明の変形例１に係る支持部材付き電極カバーの概略を説明する図である。 本発明の実施形態２に係る生体分子分析装置の概略を説明する図である。 本発明の実施形態３に係る生体分子分析装置の概略を説明する図である。 本発明の実施形態４に係る生体分子分析装置の概略を説明する図である。

〔実施形態１〕
本発明に係る第１実施形態を図１〜図４に基づき以下に説明する。

（フレーム付き転写膜１０）
まず、本実施形態に係る生体分子分析装置に用いられるフレーム付き転写膜について、図２を参照して以下に説明する。図２の（ａ）は、フレーム付き転写膜１０の概略を説明する図である。図２の（ｂ）は、図２の（ａ）における線Ａおよび線Ｂにおける断面図である。

図２の（ａ）に示すように、フレーム付き転写膜１０は、転写膜１の一辺（第一辺）とその一辺に対向する一辺（第二辺）とを、一対のフレーム（フレーム部材）２によって個別に支持されている。

図２の（ｂ）の線Ａおよび線Ｂにおける断面図に示すように、フレーム付き転写膜１０は、一対のフレーム２における嵌合部３として、フレーム２を貫通する開口状の嵌合部（貫通孔）が設けられていることがより好ましい。嵌合部３は、それぞれ、対応する凸型の形状の嵌合部に嵌合することができる。これによって、嵌合部３によってフレーム付き転写膜１０と生体分子分析装置とを固定することができる。

フレーム付き転写膜１０は、一対のフレーム２を平行に固定し、互いを離間することにより、転写膜１を緩みなく張ることができる。また、予め所定の形状に切断された転写膜１をフレーム２によって固定することができるため、簡単かつ適切な張力を転写膜１に付与しつつ、フレーム付き転写膜１０を生体分子分析装置に取り付けることができる。このため、生体分子分析装置に固定し、排出転写によって検体を転写するときにブロットの歪みを防止することができる。

また、フレーム付き転写膜１０では、転写膜１の錘としてフレーム２を使用することができる。このため、シェイカー等の試薬槽中に試薬中において転写膜１が動き、抗体反応にムラが生じることを防止できる。さらに、フレーム付き転写膜１０は、転写膜１と一対のフレーム２とからなる簡単な構成であるため、例えば、外周全てをフレームによって固定することで転写膜を平坦に広げて固定しているものや、湾曲したフレームによって転写膜を広げて固定しているものと比較して、嵩高くなく、例えば、ウエスタンブロッティング法を行なうときに用いる抗体の量を少なくすることができる。

（転写膜１）
転写膜１は、生体分子分析装置の分離部によって分離された生体分子サンプル（検体）を吸着し、保持するための膜である。ここで、転写膜１は、分離部によって分離された生体分子サンプル（検体）を長期間にわたって安定に保存可能にし、さらに、その後の分析を容易にする生体分子サンプルの吸着・保持体であることが好ましい。転写膜１の材質としては、高い強度を有し、且つサンプル結合能（単位面積当たりに吸着可能な重量）が高いものが好ましい。転写膜１としては、サンプルがタンパク質である場合にはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）膜などが適している。なお、ＰＶＤＦ膜は予めメタノールなどを用いて親水化処理を行っておくことが好ましい。これ以外には、ニトロセルロース膜またはナイロン膜など、従来からタンパク質、ＤＮＡおよび核酸の吸着に利用されている膜も使用可能である。

生体分子分析装置において分離および吸着され得る生体分子サンプルとしては、タンパク質、ＤＮＡおよびＲＮＡを挙げることができるが、これらに限定されない。例えば、生物材料（例えば、生物個体、体液、細胞株、組織培養物、もしくは組織断片）からの調製物、または、市販の試薬なども、サンプルの例に含まれる。さらには、ポリペプチドまたはポリヌクレオチドもサンプルの一種である。

（フレーム２）
一対のフレーム２のそれぞれは、フレーム２の長さが固定される転写膜１の一辺の長さより長いものであるとよい。また、フレーム２は、絶縁性の材料からなることが好ましい。絶縁性材料としては、ポリメタクリル酸メチル（アクリル）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂、またはガラスを用いることができる。

また、フレーム２は、表面に親水性処理が施されていることがより好ましい。例えば、上記材質からなるフレーム２の表面に、コーティング層を設けるとよい。これによって、フレーム２の表面に分離部の排出部から排出されたタンパク質等の検体が付着することを防止することができ、フレーム２が汚染されることを防止することができる。

なお、フレーム２の表面における対水接触角は、９０°以下であることが好ましく、６０°以下であることがより好ましい。フレーム２の表面における対水接触角を９０°以下にすることによって、フレーム２が検体によって汚染されることを好適に防止することができる。

（生体分子分析装置１００）
次に、本発明の一実施形態に係る生体分子分析装置１００について、図３を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る生体分子分析装置１００の概略を説明する図である。この図に示すように、生体分子分析装置１００は、クランプ２０、陽極バッファー槽３０（バッファー槽）、陽極ステージ３１、陰極バッファー槽４０、電気泳動ゲルチップ５０（分離部）、および搬送部を備えており、陽極バッファー槽３０の底部には、第一の凹部３０ａが設けられている。

生体分子分析装置１００において、陽極バッファー槽３０は、陽極ステージ３１に着脱可能な状態で固定されている。陽極バッファー槽３０内にクランプ２０が配置されており、フレーム付き転写膜１０は陽極バッファー槽３０内においてクランプ２０に固定されている。陰極バッファー槽４０は、陽極バッファー槽３０に着脱可能な状態で固定されている。電気泳動ゲルチップ５０は、互いに対向する両端部のうち一端部が陽極バッファー槽３０内に位置し、他端部が陰極バッファー槽４０内に位置するように、生体分子分析装置１００に配置されている。

生体分子分析装置１００の概要は次の通りである。電気泳動ゲルチップ５０は、分離ゲル５２に導入された検体を電気泳動によって分離し、分離した検体を転写膜１に対して、電気泳動ゲルチップ５０の一端にある排出部５０ａを通じて排出する。搬送部は、転写膜１を搬送方向Ｘ（フレーム付き転写膜１０におけるフレーム２が設けられた一辺（第一辺）から、フレーム２が設けられた他の辺（第二辺）へ向かう方向）に搬送する。これにより、排出された検体が、転写膜１における排出されるタイミングに従った位置（排出されたタイミングにおいて電気泳動ゲルチップ５０に対向していた位置）に吸着される。これにより、分離された検体が転写膜１に転写される。

（クランプ２０）
図３に示すように、クランプ２０は、前部クランプ２０ａおよび２０ｂと、後部クランプ２１ａおよび２１ｂと、クランプフレーム２２とを備えている。前部クランプ２０ａおよび２０ｂは、転写膜１が搬送される際の搬送終了地点側に配置されており、一方、後部クランプ２１ａおよび２１ｂは搬送開始地点側に配置されている。

クランプ２０において、前部クランプ２０ａと前部クランプ２０ｂとは、冶具によって解放できるように固定されている。前部クランプ２０ａにおける２箇所には図示しない嵌合部が設けられており、これらの嵌合部に対して、図２の（ａ）に示す一方のフレーム２の２箇所に設けられた嵌合部３をそれぞれ嵌合させる。その後、前部クランプ２０ａと前部クランプ２０ｂとによって、一方のフレーム２を挟み込み固定する。

同様に、クランプ２０において、後部クランプ２１ａと後部クランプ２１ｂとは、冶具によって解放できるように固定されている。後部クランプ２１ａにおける２箇所には図示しない嵌合部が設けられており、これらの嵌合部に対して、図２の（ａ）に示す他方のフレーム２の２箇所に設けられた嵌合部３をそれぞれ嵌合させる。その後、後部クランプ２１ａと後部クランプ２１ｂとによって、他方のフレーム２を挟み込み固定する。

クランプフレーム２２は、前部クランプ２０ａと後部クランプ２１ａとを、一定の距離で離間した状態で固定している。このため、クランプ２０によってフレーム付き転写膜１０を固定したときに、転写膜１は緩みなく張った状態で固定される。さらに、クランプフレーム２２は、転写膜１の搬送方向側方（フレーム２によって支持されていない２辺の外側）から、前部クランプ２０ａと後部クランプ２１ａとを固定する。これによって、生体分子分析装置１００にクランプ２０を介してフレーム付き転写膜１０を固定したときに、転写膜１の搬送経路においてクランプフレーム２２が電気泳動ゲルチップ５０ならびにガイド３３および３４に接触しないように、フレーム付き転写膜１０を配置することができる。

キャリア２３は、前部クランプに２０ｂに設けられている。クランプ２０を陽極バッファー槽３０の内側に取り付けるとき、クランプ２０を、陽極バッファー槽３０の外部に配置されているガイドポール６６にキャリア２３を通じて着脱可能な状態で固定できる。

（陽極バッファー槽３０）
図３において、陽極バッファー槽（緩衝液槽）３０を点線にて示す。図３に示すように、陽極バッファー槽３０は、陽極（電極）３２、ガイド（支持部材）３３および３４、ならびに陽極カバー３５（電極カバー）を備えている。また、陽極バッファー槽３０の底部には、凹部３０ａが設けられている。

陽極バッファー槽３０には、陽極バッファーが満たされている。陽極バッファーとしては、例えば、Ｔｒｉｓ／グリシン系緩衝液、酢酸緩衝溶液、炭酸ナトリウム系緩衝液、ＣＡＰＳ緩衝液、Ｔｒｉｓ／ホウ酸／ＥＤＴＡ緩衝液、Ｔｒｉｓ／酢酸／ＥＤＴＡ緩衝液、ＭＯＰＳ、リン酸緩衝液、Ｔｒｉｓ／トリシン系緩衝液等の緩衝液を用いることができる。クランプ２０に固定されたフレーム付き転写膜１０は、陽極バッファー槽３０内に満たされた陽極バッファー中に設置されている。

陽極３２は、白金線等によって構成される、細長い棒状の電極である。陽極３２は、その長さ方向がフレーム付き転写膜１０の搬送方向Ｘと垂直になるように、陽極バッファー槽３０の底部に設けられている。陽極３２は、電気泳動ゲルチップ５０における排出部５０ａの真下ではなく、搬送方向Ｘにおいて排出部５０ａから一定距離離れた位置に配置されている。この位置は、フレーム付き転写膜１０が設置されたときに、転写膜１の電気泳動ゲルチップ５０に対向する側の裏面から、陽極３２と陰極４１との間に電圧を印加できる位置である。

ガイド３３および３４は、転写膜１において電気泳動ゲルチップ５０が当接（接触）する位置を、搬送方向の前後から挟む一対の位置を、転写膜１の電気泳動ゲルチップ５０とは反対側から夫々支持する支持部材である。ガイド３３および３４は、陽極バッファー槽３０の底部において、フレーム付き転写膜１０が搬送される搬送経路上に設けられている。ガイド３３および３４は、それぞれの高さ方向が、電気泳動ゲルチップ５０の面内方向に平行であり、かつ、フレーム付き転写膜１０が搬送される搬送方向Ｘに垂直に交わるように、配置されている。これによって、ガイド３３および３４は、転写膜１の電気泳動ゲルチップ５０に対向する側の裏面から転写膜１を、電気泳動ゲルチップ５０における排出部５０ａ側の端部の長さ方向に対して平行に支持する。

（陽極カバー３５）
陽極カバー３５は、陽極３２と、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所との間において、陽極３２と当接するかまたは陽極３２から離間して設けられている。詳しくは後述するが、生体分子分析装置１００は、陽極カバー３５を備えていることによって、陽極３２から電極から発生した気泡を陽極バッファー槽３０の上部に逃がすことができるため、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に気泡が悪影響を及ぼすことを防止できる。

陽極カバー３５は、絶縁性の材料によって構成されている。絶縁性材料としては、ポリメタクリル酸メチル（アクリル）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂、またはガラスを用いることができる。

また、陽極カバー３５は、表面に親水性処理が施されていることがより好ましい。例えば、上記材質からなるフレーム２の表面に、例えば、コーティング層を設けるとよい。これによって、陽極３２から発生した気泡を、陽極カバー３５の表面に沿って陽極バッファー槽３０の上部により逃がしやすくすることができる。

なお、陽極カバー３５の表面における対水接触角は、９０°以下であることが好ましく、６０°以下であることがより好ましい。陽極カバー３５の表面における対水接触角を９０°以下にすることによって、気泡を陽極カバー３５の表面に沿ってより逃がしやすくことができる。

（陰極バッファー槽４０）
図３に示すように、陰極バッファー槽４０は、陰極４１およびロック４２を備えている。陰極４１は、白金線等によって構成される、細長い棒状の電極である。陰極４１は、その長さ方向が転写膜１の搬送方向と直交するように、陰極バッファー槽４０の内側における上部（分離ゲル５２の真上）に配置されている。すなわち陰極４１の長さ方向は陽極３２の長さ方向と平行になっている。

陰極バッファー槽４０には、陰極バッファーが満たされている。陰極バッファーには、陽極バッファーと同様の緩衝液を用いることができる。

陰極バッファー槽４０内において、電気泳動ゲルチップ５０がロック４２によって固定されている。このとき、電気泳動ゲルチップ５０における、排出部５０ａとは反対側の端部が、陰極バッファー槽４０に満たされた陰極バッファーに浸漬されている。一方、電気泳動ゲルチップ５０における、排出部５０ａ側の端部が、陽極バッファー槽３０に満たされた陽極バッファーに浸漬されている。

図３に示すように、分離ゲル５２における排出部５０ａ側と反対側の端部は、陰極４１に対向している。一方、分離ゲル５２における排出部５０ａ側の端部は、陽極３２に対向していない。このように、分離ゲル５２における排出部５０ａ側の端部は、転写膜１の搬送方向において陽極３２から一定距離離れている。

（電気泳動ゲルチップ５０）
図３に示すように、電気泳動ゲルチップ５０は、絶縁板５１、分離ゲル５２、および絶縁板５３を備えている。絶縁板５１および絶縁板５３は、例えば、ガラスおよびアクリルなどの絶縁体にからなる板によって形成されている。絶縁板５１と絶縁板５３との間に、分離ゲル５２が形成されている。

分離ゲル５２は、導入された生体分子サンプル（検体）を分子量にしたがって分離するためのゲルである。分離ゲル５２の例としては、ポリアクリルアミドゲルおよびアガロースゲルなどが挙げられ、上述した好適な組成に緩衝液に合せたゲルを用いることが好ましい。分離ゲル５２は、電気泳動ゲルチップ５０を陰極バッファー槽４０に対して取り付ける前に電気泳動ゲルチップ５０内に充填させて形成することができる。

電気泳動ゲルチップ５０は、転写膜１に対して垂直に当接するように、生体分子分析装置１００に配置されている。さらに、電気泳動ゲルチップ５０は鉛直に配置されている。転写膜１の表面には、電気泳動ゲルチップ５０の排出部５０ａが接触している。電気泳動ゲルチップ５０において、排出部５０ａに対向しかつ陰極バッファー槽４０中に配置される端部を通じて、分離ゲル５２に対して生体分子サンプルが供給される。生体分子サンプルが供給された後、陽極３２と陰極４１との間に電圧を印加することによって、電気泳動が行われる。その結果、検体が排出部５０ａを通じて転写膜１に転写される。

（搬送部）
図３に示すように、搬送部は、モータ６２、ボールネジ６３、ガイドシャフト６４、シャフトホルダ６５、ガイドポール６６を備えている。

搬送部では、モータ６２によってボールネジ６３を回転させることにより、ガイドシャフト６４に沿って、シャフトホルダ６５を転写方向Ｘに移動することができる。シャフトホルダ６５にはガイドポール６６が固定されており、ガイドポール６６が陽極バッファー槽３０の外部からクランプ２０に設けられたキャリア２３を支持している。

搬送部は、上記構成によって、モータ６２を回転させることにより、陽極バッファー槽３０の外部に配置されているガイドポール６６を介して、陽極バッファー槽３０の内部に配置されているフレーム付き転写膜１０を転写方向Ｘに移動させる。

（生体分子分析装置１００の動作）
生体分子分析装置１００の動作について、以下に説明する。まず、フレーム付き転写膜１０をクランプ２０によって固定し、陽極バッファーを満たした陽極バッファー槽３０の内側に配置する。フレーム付き転写膜１０の転写膜１は、ガイド３３およびガイド３４によって下側から支持された状態で固定される。

その後、ロック４２によって電気泳動ゲルチップ５０が固定された陰極バッファー槽４０を、陽極バッファー槽３０の上部に固定する。このとき陰極バッファー槽４０は、電気泳動ゲルチップ５０を転写膜１の上側に押し当れるような状態で設置される。これにより転写膜１は、ガイド３３、ガイド３４および電気泳動ゲルチップ５０に接することによって電気泳動ゲルチップ５０とは反対側に凸になるように（谷折り状に）折れ曲げられた状態で固定される。

次に、陽極３２と陰極４１との間において電圧を印加することによって、陽極バッファー中において、フレーム付き転写膜１０の転写膜１は、電気泳動ゲルチップ５０によって排出された検体を転写されつつ、電気泳動ゲルチップ５０の排出部を押し当てられたままの状態で、図３に示す転写方向Ｘに搬送される。このため、転写膜１が搬送されるときに生じる張力は、電気泳動ゲルチップ５０の端部に設けられた排出部に集中する。つまり、転写膜１は、一定の力によって電気泳動ゲルチップ５０の排出部に押し当てられながら、転写方向Ｘに搬送される。

このため、フレーム付き転写膜１０では、転写膜１を搬送するときに、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０の検体の排出部との間において隙間が生じることを防止することができる。したがって、電気泳動ゲルチップ５０の排出部から排出される検体が、転写膜１に転写される前に陽極バッファー中に拡散することを抑制することができる。これによって、転写膜１に転写された検体のバンドの揺らぎを低減することができ、生体分子分析装置の感度を向上することができる。

（陽極カバー３５の配置）
図１は、本実施形態に係る生体分子分析装置１００における陽極カバー３５の配置を示す図である。この図では、生体分子分析装置１００に備えられる一部の部材のみを図示している。図１の例では、陽極カバー３５は、底面が転写膜１の搬送方向において傾斜した台形をしている。

陽極カバー３５は、その底面において、搬送方向Ｘに直交し、互いに対向する端辺（端部）３５ａおよび端辺３５ｂを有する。搬送方向Ｘにおいて、端辺３５ａの方が端辺３５ｂよりも、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所（排出部５０ａに一致）に近い。言い換えると、搬送方向Ｘにおいて、端辺３５ｂの方が端辺３５ａよりも排出部５０ａから遠い。

陽極カバー３５の底面は、端辺３５ａの方が端辺３５ｂよりも陽極バッファー槽３０の底部に近くなるように、傾斜している。言い換えると、端辺３５ｂの方が端辺３５ａよりも陽極バッファーの水面に近くなるように、陽極カバー３５の底面が傾斜している。傾斜の角度は特に限定されず、一定の角度であってもよいし、位置によって傾斜角が変化してもよい。

また、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所の下部において、陽極バッファー槽３０には、溝状の第一の凹部３０ａが、その長手方向が転写膜１の搬送方向に直交するように設けられている。第一の凹部３０ａは、深さ２〜３ｍｍ程度の深さを有している。

陽極カバー３５の端辺３５ａは、第一の凹部３０ａに向かって垂下している。好ましくは、陽極カバー３５の端辺３５ａは、第一の凹部３０ａに、第一の凹部３０ａの長手方向に沿うようにして遊挿されている。これにより、陽極カバー３５の端辺３５ａを、陽極３２が配置されている陽極バッファー槽３０の底面よりも低い位置に配置しながら、陽極カバー３５と第一の凹部３０ａとの間に隘路を形成する。

陽極カバー３５の底面は、図１に示すように傾斜しているので、陽極３２において発生した気泡を、陽極カバー３５の表面に沿って、転写膜１の巻き上げ方向Ｙに逃がすことができる。また、陽極カバー３５の端辺３５ａは、陽極３２の底部よりも低い位置に配置されているため、陽極３２から発生する気泡が、端辺３５ａと第一の凹部３０ａにより形成される隘路を通過することがない。このため、気泡は排出部５０ａから遠ざかる方向に逃げ、端辺３５ａ側（排出部５０ａ側）に移動しない。この結果、気泡が、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に悪影響を及ぼすことがない。

（電気力線の絞り込み）
上述したように、陽極３２は、排出部５０ａの真下ではなく、搬送方向Ｘにおいて排出部５０ａから一定距離離れた位置に配置されている。そのため、陽極カバー３５がないと、電気泳動時に排出部５０ａから生ずる電気力線が大きく広がってしまう。電気力線が大きく広がると、排出部５０ａから排出された検体が大きく拡散する結果、検体の分離能を大きく低下させる可能性がある。

一方、本実施形態では、図１に示すように、陽極カバー３５の端辺３５ａは、陽極バッファー槽３０の底部において、電気泳動ゲルチップ５０と転写膜１との当接箇所における、陽極３２側の端部の下部に位置するように設けられた第一の凹部３０ａの上に配置されている。陽極カバー３５は絶縁性の材料で構成されているため、排出部５０ａから生じた電気力線７０は、排出部５０ａの直近に存在する陽極カバー３５によって阻害され、陽極３２に向かって広がることがない。また、陽極カバー３５の端辺３５ａと陽極バッファー槽３０の第一の凹部３０ａとにより形成された隘路は、陽極３２と排出部５０ａと間において連通し、陽極バッファー槽３０の底部において排出部５０ａに向かって開放されている。この結果、図１に示すように、排出部５０ａから、絞り込まれた電気力線７０を生じさせることができる。これにより、検体の分離能を大きく向上させることができる。

また、陽極カバー３５は、生体分子分析装置１００から容易に取り外すことができる。そのため、陽極カバー３５を定期的に容易に清掃または洗浄することができる。さらには、経年劣化した陽極カバー３５を新品に交換することもできる。

〔変形例〕
本実施形態に係る生体分子分析装置が備えている陽極カバーは、上記実施形態に限定されない。例えば、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、陽極カバー３５とガイド３３とは一体で形成されていてもよい。図４の（ａ）は、本発明の一変形例に係る支持部材付きの陽極カバーの概略を説明する図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）のＡ線における断面図である。

図４の（ａ）に示すように、ガイド３３における２つの支持部３３ｂは、陽極カバー３５の長手方向における側面の両端に固定されており、当該２つの支持部３３ｂによって軸部３３ａが支持されている。

図４の（ｂ）に示すように、陽極カバー３５は、端辺３５ｂ側の側面において支持部３３ｂが固定されており、支持部３３ｂに支持される軸部３３ａの下部には遮蔽物がなく開放されている。また、陽極カバー３５の長手方向の両端部には、端辺３５ａおよび端辺３５ｂに交わる２辺に沿って、陽極カバー３５の底面に対して垂直な側壁部３５ｃが設けられている（図４の（ｂ）には、奥に見える側壁部３５ｃが示されている）。

生体分子分析装置１００では、ガイド３３は軸部３３ａによって搬送方向に搬送される転写膜１を支持するように配置され、陽極カバー３５は、端辺３５ａが陽極バッファー槽３０の凹部３０ａの上に配置され、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に対して、端辺３５ｂの方が端辺３５ａよりも遠い位置に配置される。また、陽極カバー３５における側壁部３５ｃは転写膜１の搬送方向に沿って配置される。

陽極３２から発生する気泡は、陽極カバー３５の側壁部３５ｃによって、陽極カバー３５の搬送方向に沿った２辺側から、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に向かって流動することを防止される。従って、陽極３２から発生した気泡は、陽極カバー３５の底面および側壁部３５ｃに沿って、陽極カバー３５の端辺３５ａ側から端辺３５ｂ側に向かって移動し、ガイド３３における軸部３３ａの下部から陽極バッファー槽３０の上部に向かって逃がされる。陽極カバー３５の端辺３５ｂは、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所から遠い位置に配置されているため、ガイド３３における軸部３３ａの下部から逃された気泡は当接箇所にまで届かない。

〔実施形態２〕
本発明に係る第２実施形態を図５に基づき以下に説明する。

図５の（ａ）に示すように、生体分子分析装置１０１における各部材は、第１実施形態に係る生体分子分析装置１００と同一である。しかし、陽極バッファー槽３０において、第二の凹部３０ｂが、凹部３０ａから搬送方向において一定距離離れた位置に設けられ、陽極３２が第二の凹部３０ｂの内側に配置されている点において、第１実施形態とは異なる。

第二の凹部３０ｂは、第１実施例形態において陽極３２が配置されている位置と同じ程度に、第一の凹部３０ａから搬送方向において離れた位置に設けられている。

図５の（ｂ）に示すように、第二の凹部３０ｂの内側に陽極３２を配置することで、電気泳動時において、陽極３２から発生する微小な気泡Ｂが陽極３２の水平方向に広がって移動することを防止することができる。また、陽極３２から発生する微小な気泡Ｂを、第二の凹部３０ｂの内側において凝集させ、より大きな気泡Ｂに成長させることができる。これにより、気泡Ｂを第二の凹部３０ｂの上部に向かってより好適に浮上させることができ、陽極カバー３５の底面に沿って移動させることができる。これにより、陽極３２から発生する微小な気泡Ｂが、排出部５０ａに向かって移動することをより一層防止することができる。従って、気泡Ｂが、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に悪影響を及ぼすことがない。

なお、第二の凹部３０ｂの深さは、内側に陽極３２を収納できる程度の深さであればよいが、陽極３２の高さよりも深いことが気泡をより好適に凝集させるため好ましい。

〔実施形態３〕
本発明に係る第３実施例形態を図６に基づき以下に説明する。

図６は、本実施形態に係る生体分子分析装置１０２及び１０３における各陽極カバーおよび陽極バッファー槽の構成を示す図である。

図６の（ａ）に示す生体分子分析装置１０２は、陽極カバー３５に代わり、陽極カバー３６を備えている。陽極カバー３６の底面には、陽極カバー３５の底面と異なり、排出部５０ａ側の端辺に沿って、第一の凹部３０ａに向かって垂下する凸部３６ａが設けられている。凸部３６ａの長手方向は、第一の凹部３０ａの長手方向に平行である。転写膜１の搬送方向において、第二の凹部３０ｂの内側に設置された陽極３２よりも、凸部３６ａの方が、排出部５０ａに近い位置に配置されている。

凸部３６ａは、第一の凹部３０ａに遊挿されており、これにより、陽極バッファー槽３０の底面において、陽極カバー３６と第一の凹部３０ａとが隘路を形成している。

陽極カバー３６では、凸部３６ａが第一の凹部３０ａの内側に向かって突出しているため、凸部３６ａを第一の凹部３０ａの内側に深く遊挿することができる。このため、陽極３２から発生した気泡が、陽極カバー３６の底面に向かって浮上したときに、当該気泡が排出部５０ａ側に向かって移動することを凸部３６ａによって防止することができ、当該気泡を陽極カバー３６の底面に沿って、端辺３６ｂ側に向かって移動させることができる。従って、気泡が、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所に悪影響を及ぼすことをより一層防止できる。

また、凸部３６ａと第一の凹部３０ａとにより形成された隘路は、転写膜１と電気泳動ゲルチップ５０との当接箇所の下部において開放されている。このため、排出部５０ａから、絞り込まれた電気力線を生じさせることができる。

図６の（ｂ）に示す生体分子分析装置１０３は、陽極カバー３５に代わり、陽極カバー３７を備えている。陽極カバー３５の底面と異なり、陽極カバー３７の底面には、転写膜１の搬送方向において、端辺３７ａよりも排出部５０ａに対して遠く、陽極３２よりも排出部５０ａに対して近い位置に、凸部３７ａ’が設けられている。凸部３７ａ’は、陽極バッファー槽３０において凸部３７ａ’に対向する位置に設けられた第一の凹部３０ａに遊挿されている。これにより、陽極カバー３７の底面における凸部３７ａ’から端辺３７ａまでの部位と、第一の凹部３０ａを含む陽極バッファー槽３０の底面の一部とによって隘路が形成されている。このため、端辺３７ａよりも、排出部５０ａに対して遠い位置に設けられた凸部３７ａ’によって、陽極３２から発生した気泡が排出部５０ａ側に移動することを防止することができる。

また、凸部３７ａ’から端辺３７ａまでの部位と、第一の凹部３０ａを含む陽極バッファー槽３０の底面の一部とによって隘路は、排出部５０ａの下部において開放されている。このため、排出部５０ａから、絞り込まれた電気力線を生じさせることができる。

〔実施形態４〕
本発明に係る第４実施例形態を図７に基づき以下に説明する。

図７の（ａ）は、本実施形態に係る生体分子分析装置１０４における各陽極カバーおよび陽極バッファー槽の構成を示す図である。

図７の（ａ）に示す生体分子分析装置１０４は、陽極カバー３６に代わり、陽極カバー３８を備えている。また、陽極バッファー槽３０の底部には、凹部３０ａおよび３０ａ’からなる第一の凹部が設けられている。陽極バッファー槽３０の底部における排出部５０ａの下部に凹部３０ａが設けられており、凹部３０ａと第二の凹部３０ｂとの間に、３０ａ’が設けられている。凹部３０ａおよび３０ａ’は、長手方向が転写膜１の搬送方向に直交するように互いに平行に設けられている。

陽極カバー３８の底面には、陽極カバー３６の凸部３６ａに代わり、複数の凸部３８ａおよび３８ａ’が凹部３０ａおよび３０ａ’の長手方向に平行に設けられている。陽極カバー３７の凸部３８ａは凹部３０ａに遊挿され、凸部３８ａ’は凹部３０ａ’に遊挿されている。これにより、陽極カバー３７の凸部３８ａおよび３８ａ’と、陽極バッファー槽３０の凹部３０ａおよび３０ａ’とによって隘路が形成されている。

図７の（ｂ）に示すように、陽極カバー３８では、凸部３８ａおよび３８ａ’を、個別に凹部３０ａおよび３０ａ’の内側に向かって深く遊挿することができる。このため、陽極３２から発生した気泡Ｂが、凸部３８ａ’を超えて排出部５０ａ側に向かって移動しても、凸部３８ａ’を超えた気泡Ｂを、隘路内において、一度浮上させ、凸部３８ａと凸部３８ａ’との間に溜め、泳動緩衝液の流れから隔離することができる。これによって、気泡Ｂが、泳動緩衝液の流れによって、排出部５０ａ側に向かって流され難くすることができる。従って、陽極３２から発生する気泡Ｂが、排出部５０ａ側に向かって移動することをより一層防止することができる。

また、陽極カバー３８の凸部３８ａおよび３８ａ’と、陽極バッファー槽３０の第一の凹部３０ａおよび３０ａ’とによって形成された隘路は、排出部５０ａの下部において開放されているため、排出部５０ａから、絞り込まれた電気力線を生じさせることができる。

〔別の実施例形態〕
なお、本発明に係る生体分子分析装置は、上記実施例形態に限定されない。例えば、別の実施形態に係る生体分子分析装置では、側面視における第一の凹部の形状は、半円形であってもよく、矩形やＶ字形（テーパー）などであってもよい。また、電極カバーが第一の凹部に向かって垂下する凸部を萎えている場合、当該凸部の側面視における形状も、半円形であってもよく、矩形やＶ字形（テーパー）などであってもよい。電極カバーと第一の凹部と間に、分離部と転写膜との当接箇所に連通する隘路を形成することができれば、電極カバーおよび第一の凹部の形状は限定されない。

また、さらに別の実施例形態に係る生体分子分析装置では、緩衝液槽において、第一の凹部側に配置される電極カバーの端辺（端部）は、第一の凹部上において、緩衝液槽の底面と同じ高さに配置されている。上記の構成であれば、電極から発生する気泡が第一の凹部の上を通過して転写膜と電気泳動ゲルチップとの当接箇所にまで流動することを防止しつつ、電極カバーと第一の凹部とによって隘路を形成することができる。

また、さらに別の実施例形態に係る生体分子分析装置では、転写膜１にフレーム２が設けられていなくともよく、クランプ２０が、直接、転写膜１を固定するようになっていてもよい。

〔付記事項〕
本発明の態様１に係る生体分子分析装置は、
緩衝液槽と、
上記緩衝液槽内に配置される転写膜と、
上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
上記転写膜に対して垂直に当接しかつ鉛直に設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れた位置に配置される電極と、
上記電極と上記当接箇所との間に配置される絶縁性の電極カバーとを備え、
上記緩衝液槽の底部における上記電極と上記当接箇所とに挟まれた位置に、第一の凹部が設けられ、
上記電気カバーは、上記第一の凹部に向かって垂下していることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に電極から発生する気泡が、分離部と転写膜との当接箇所に向けて移動することを、電極カバーによって防止することができる。また、電極カバーは、緩衝液槽の底部に設けられた第一の凹部に向かって垂下しているため、電極から発生した気泡が第一の凹部を超え、分離部と転写膜との当接箇所に向けて移動することを防止できる。これにより、電極から発生した気泡が転写膜と分離部との当接箇所に悪影響を及ぼさずに済む。

また、分離部と転写膜との当接箇所側と電極側とは、絶縁性の電極カバーと第一の凹部とによって形成された隘路により連通しているため、当接箇所から隘路に向かう電気力線を絞り込むことができる。

本発明の態様２に係る生体分子分析装置では、上記態様１において、
上記緩衝液槽は、上記第一の凹部から上記搬送方向において一定距離離れた位置に第二の凹部が設けられており、
上記第二の凹部に上記電極が配置されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に電極から発生する気泡が水平方向に広がることを第二の凹部によって防止することができる。また、第二の凹部の内側において、電極から発生した微小な気泡を凝集させ、より大きな気泡に成長させることができる。このため、電極から発生した気泡が、第一の凹部と電極カバーとにより形成される隘路を通じて、転写膜と分離部との当接箇所に向かって移動することをより一層防止することができる。

本発明の態様３に係る生体分子分析装置では、上記態様１または２において、
上記電極カバーは、上記第一の凹部に向かって垂下する凸部を備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、凸部によって電極から発生した気泡が電極カバーの底面を沿って分離部と転写膜との当接箇所に向かって移動することを、より一層防止することができる。

本発明の態様４に係る生体分子分析装置では、上記態様３において、
上記電極カバーにおける上記凸部は複数の凸部からなり、
上記緩衝液槽における上記第一の凹部は複数の凹部からなり、
上記複数の凸部が上記複数の凹部に個別に垂下するように配置されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、複数の凸部によって、電極から発生した気泡が電極カバーの底面を沿って分離部と転写膜との当接箇所に向かって移動することを、より一層防止することができる。

本発明の態様５に係る生体分子分析装置では、上記態様１〜４の何れかにおいて、
上記電極カバーは、上記電極カバーの端部または上記凸部が、上記第一の凹部に遊挿されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡が、電極カバーと第一の凹部によって形成された隘路を通じて、転写膜と分離部との当接箇所に向かって移動することをより一層防止することができる。

本発明の態様６に係る生体分子分析装置では、上記態様１〜５の何れかにおいて、
上記第一の凹部は、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部に設けられていることを特徴としている。

上記の構成によれば、電気泳動時に分離部における当接箇所から生ずる電気力線が、電極側に広がることが防止される。その結果、検体の分離能を高めることができる。

本発明の態様７に係る生体分子分析装置では、上記態様１〜６の何れかにおいて、
上記電極カバーにおける上記緩衝液槽に対向する面は、上記搬送方向に対して傾斜しており、
上記緩衝液槽に対向する面における上記当接箇所からより遠い端部が、上記電極カバーにおける上記当接箇所により近い端部よりも、上記転写膜の面内方向に直交する方向において上記電極からより遠いことを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、当接箇所から遠ざかる方向に逃がすことができる。

本発明の態様８に係る生体分子分析装置では、上記態様１〜７の何れかにおいて、
上記電極カバーは、上記搬送方向に平行な２辺に沿って上記緩衝液槽の底面に向かって広がる側壁部を有していることを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、電極カバーにおける転写膜の搬送方向に沿った２辺側から転写膜と分離部との当接箇所に向かって移動することを防止することができる。

本発明の態様９に係る生体分子分析装置では、上記態様１〜８のいずれかにおいて、
上記電極カバーの表面における対水接触角は９０°以下であることを特徴としている。

上記の構成によれば、電極から発生した気泡を、電極カバーの表面に沿ってより逃がしやすくすることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、二次元電気泳動装置に好適に利用することができる。

１ 転写膜
３０ 陽極バッファー槽（緩衝液槽）
３０ａ、３０ａ’ 第一の凹部
３０ｂ 第二の凹部
３２ 陽極（電極）
３５、３６、３７、３８ 陽極カバー（電極カバー）
３５ａ 端辺（端部）
３６ａ、３７ａ、３７ａ’、３８ａ、３８ａ’ 凸部
４１ 陰極
５０ 電気泳動ゲルチップ（分離部）
５０ａ 排出部
５２ 分離ゲル
１００、１０１、１０２、１０３、１０４ 生体分子分析装置

Claims (9)

1. 緩衝液槽と、
   上記緩衝液槽内に配置される転写膜と、
   上記転写膜を所定の搬送方向に沿って搬送する搬送部と、
   上記転写膜に対して当接するように設置され、電気泳動によって検体を分離し、分離した上記検体を上記転写膜に排出する分離部と、
   上記分離部と上記転写膜との当接箇所から上記搬送方向において一定距離離れておりかつ上記転写膜の下部にある位置に配置される電極と、
   上記電極と上記当接箇所との間に配置される絶縁性の電極カバーとを備え、
   上記緩衝液槽の底部における上記電極と上記当接箇所とに挟まれた位置に、第一の凹部が設けられ、
   上記電極カバーは、上記第一の凹部に向かって垂下していることを特徴とする生体分子分析装置。
2. 上記緩衝液槽は、上記第一の凹部から上記搬送方向において一定距離離れた位置に第二の凹部が設けられており、
   上記第二の凹部に上記電極が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の生体分子分析装置。
3. 上記電極カバーは、上記第一の凹部に向かって垂下する凸部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の生体分子分析装置。
4. 上記電極カバーにおける上記凸部は複数の凸部からなり、
   上記緩衝液槽における上記第一の凹部は複数の凹部からなり、
   上記複数の凸部が上記複数の凹部に個別に垂下するように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の生体分子分析装置。
5. 上記電極カバーは、上記電極カバーの端部または上記凸部が、上記第一の凹部に遊挿されていることを特徴とする請求項３または４に記載の生体分子分析装置。
6. 上記第一の凹部は、上記当接箇所における上記電極側の端部の下部に設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の生体分子分析装置。
7. 上記電極カバーにおける上記緩衝液槽に対向する面は、上記搬送方向に対して傾斜しており、
   上記緩衝液槽に対向する面における上記当接箇所からより遠い端部が、上記電極カバーにおける上記当接箇所により近い端部よりも、上記転写膜の面内方向に直交する方向において上記電極からより遠いことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の生体分子分析装置。
8. 上記電極カバーは、上記搬送方向に平行な２辺に沿って上記緩衝液槽の底面に向かって広がる側壁部を有していることを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の生体分子分析装置。
9. 上記電極カバーの表面における対水接触角は９０°以下であることを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の生体分子分析装置。

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