JP6030691B1 - サンプル分離転写装置およびサンプル分析方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一実施形態(実施形態1)について、図面に基づいて説明すれば以下のとおりである。
陽極32は陽極バッファ槽30内に配置されており、陰極41は陰極バッファ槽40内に配置されている。陽極32および陰極41は、金属などの導電性を有する材料から形成される。陽極32および陰極41を形成する材料としては、例えば電極のイオン化を抑制する観点から白金が好ましい。
陽極バッファ槽30および陰極バッファ槽40は、緩衝液(バッファ)を滞留させる絶縁性の容器である。陰極バッファ槽40は、陽極バッファ槽30に対して上方に設けられている。なお、実施形態1では、陽極バッファ槽30はテーブル31上に固定されており、陰極バッファ槽40は陽極バッファ槽30に固定されているが、本発明はこの構成には限定されない。
分離部50は、その内部に分離ゲル52を収納している。実施形態1において、分離部50は、略垂直方向に起立しており、その下部は陽極バッファ槽30内に配置され、その上部は片面が陰極バッファ槽40に接するように配置されている。これにより、分離ゲル52は、陽極バッファ槽30内の緩衝液および陰極バッファ槽40内の緩衝液の少なくとも一方によって水冷され、十分に冷却することができる。
転写膜1は、分離ゲル52によって分離されたサンプル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、かつサンプル結合能(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。
実施形態1において、転写膜1は、フレーム20に保持された状態で使用される。一例において、フレーム20は、フレーム下部20aと、フレーム上部20bからなり、転写膜1の移動方向における両端部において、フレーム下部20aおよびフレーム上部20bの間に転写膜1を挟んで保持している。フレーム20は、これに限定されないが、例えば、テフロン(登録商標)、アクリル樹脂、PEEK樹脂のような合成樹脂によって構成することができる。
実施形態1において、フレーム20はアーム部に組み込まれている。アーム部は、転写膜1を、移動、および、第一開口50aと当接させるものである。実施形態1において、アーム部は、連結された一連の部材であるフレーム20、キャリア23およびガイドポール66から構成される。
駆動部は、アーム部を水平方向に駆動するものであり、実施形態1では、モータ62、ボールネジ63、ガイドシャフト64およびシャフトホルダ65によって構成されている。
タンク12a〜12eは、転写後の処理に必要な試薬または洗浄バッファを格納するための容器である。タンク12fは、廃液を格納するための容器である。例えば、タンク12aには洗浄バッファ(例えば界面活性剤を含むPBSバッファ、TBSバッファ)、タンク12bにはブロッキング溶液(例えばBSA溶液、カゼイン溶液、スキムミルク溶液、高分子ブロッキング液)、タンク12cには一次抗体溶液(例えば目的のタンパク質を認識する抗体溶液、ペプチドアプタマー溶液、核酸アプタマー溶液、相互作用をもつタンパク溶液)、タンク12dには二次抗体溶液(例えば発色物質、蛍光物質または放射性同位体等で標識された、一次抗体を認識する抗体溶液)、タンク12eには検出反応溶液(例えば西洋ワサビペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ等の発色または発光溶液等)が充填され得る。
ポンプ11aは、チューブ13c、13d、13e、13fおよび13gを介してそれぞれタンク12a、12b、12c、12dおよび12eに接続され、また、チューブ13aを介してノズル14aに接続されている。ポンプ11aは、タンク12a、12b、12c、12dおよび12eに入っている液体を任意に陽極バッファ槽30に注入することができる。
制御部68は、サンプル分離転写装置100の各種制御(アーム部の位置の制御、陽極32および陰極41に印加する電流・電圧の制御、ポンプ11a・11bの制御、ペルティエ素子34の制御、仕切り板33の動作の制御等)を行う制御盤である。制御部68は、ユーザからの入力を受けるためのボタン、スイッチや、動作状態をユーザに通知するためのランプ、表示部等を備えていてもよい。
次に、実施形態1のサンプル分離転写装置100におけるサンプルの電気泳動、転写および転写後の処理の流れについて、図1〜4を参照して説明する。図1に示すように、サンプルの電気泳動および転写時において、転写膜1は、フレーム20によって、第一開口50aに当接する位置に配置された状態で保持される。
本発明の他の実施形態(実施形態2)について、図5に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
実施形態2では、図5に示すように、ノズル14a・14bは、開口部15a・15bを有する端部が、陽極バッファ槽30内の側面および底面に沿ってL字に折れ曲がり、開口部15a・15bが、陽極バッファ槽30の底面に対し垂直方向に開口している。
実施形態2のサンプル分離転写装置100におけるサンプルの電気泳動、転写および転写後の処理の流れについては、実施形態1と同様である。
本発明の他の実施形態(実施形態3)について、図6に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
実施形態3では、図6に示すように、陽極バッファ槽30の底面には、親水性領域(一部の領域)71および疎水性領域(その他の領域)72が存在する。より具体的には、親水性領域71は第2領域36に存在する。すなわち、陽極バッファ槽30(具体的には第2領域36)の底面は、親水性領域71と該親水性領域71を囲むように配置された疎水性領域72とを備える。
実施形態3のサンプル分離転写装置100におけるサンプルの電気泳動、転写および転写後の処理の流れについては、実施形態1と同様である。また、実施形態3のサンプル分離転写装置100におけるノズルは、実施形態2と同様として説明しているが、実施形態1と同様であってもよい。
本発明の他の実施形態(実施形態4)について、図8に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1〜3において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
実施形態4において、陽極バッファ槽30の底面には、図8に示すように、転写膜1に対して離接する方向に移動するようになっている昇降板82が備えられている。すなわち、実施形態2における親水性領域71に相当する位置に昇降板82が備えられている。ここで、昇降板82の大きさは転写膜1よりも大きくなっている。すなわち、昇降板82の大きさはフレーム20の内径よりも大きい。そのため、昇降板82が転写膜1に対して接近する方向に移動すると、昇降板82はフレーム20と当接し、昇降板82とフレーム20と転写膜1とで密閉された空間83が形成される。陽極バッファ槽30に注入した液体を昇降板82に載せた状態で、転写膜1に対して接近する方向に移動させれば、該液体を空間83に保持することができる。この場合、昇降板82を有さない場合と比較して、転写膜1との距離が短くなるため、少ない液量でも転写膜1に該液体を接触させることができる。そのため、高価な試薬(抗体溶液など)の使用量をより少なくすることができる。また、ムラなく均一に反応させることができる。実施形態4では、例えば、一次抗体溶液、二次抗体溶液および検出反応溶液の使用量を、5mL以下、好ましくは3mL以下、より好ましくは1mLにすることができる。
実施形態4におけるノズル14a・14bは、昇降板82に重ならない位置に備えられている。すなわち、開口部15a・15bは、陽極バッファ槽30の底面のうち昇降板82が設けられていない部分に接触している。開口部15aは、昇降板82に近い位置にあるほど、親水性領域71に液体を配置させやすいため、好ましい。
実施形態4のサンプル分離転写装置100におけるサンプルの電気泳動、転写および転写後の処理の流れについて説明する。
本発明の他の実施形態(実施形態5)について、図9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、実施形態1において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
実施形態5では、実施形態1のタンク12a〜12fに相当するタンク92a〜92fを備えている。ここで、図9に示すように、陽極バッファ槽30内には、第2領域36の内側面にノズル94a〜94fが備えられている。タンク92a〜92fは、それぞれチューブ93g〜93l、ポンプ91a〜91f、チューブ93a〜93fを介してノズル94a〜94fに接続されている。すなわち、タンク92a〜92fは、個々に、チューブ、ポンプおよびノズルを備えている。このように、実施形態5では、注入用のタンク(タンクa〜92e)が、個々に、チューブ、ポンプおよびノズルを備えている。このような構成では、各液体が別々のルートで陽極バッファ槽30内に注入されるため、試薬の混入の虞が少ないという利点がある。
実施形態1および5のサンプル分離転写装置100において、実施形態2と同様に、陽極バッファ槽30の底面に親水性領域71および疎水性領域72が存在していてもよい。
本発明の態様1に係るサンプル分離転写装置100は、電気泳動によって検体を分離し、分離した該検体をバッファ槽(陽極バッファ槽30)内の排出部(第一開口50a)から排出し、転写膜1を該排出部に当接させて移動させることによって分離した該検体を該転写膜1に転写するサンプル分離転写装置であって、該バッファ槽を充填する液体を交換する送液ポンプ(ポンプ11a・11bまたは91a〜91f)を備えている。
11a・11b ポンプ(送液ポンプ)
12a〜12f タンク
13a〜13h チューブ
14a・14b ノズル
15a・15b 開口部
16a・16b 接続部
20 フレーム
20a フレーム下部
20b フレーム上部
23 キャリア(アーム部)
24 パッキン
30 陽極バッファ槽(バッファ槽)
31 テーブル
32 陽極
33 仕切り板
34 ペルティエ素子
35 第1領域
36 第2領域
40 陰極バッファ槽
41 陰極
42 ロック
50 分離部
50a 第一開口(排出部)
50b 第二開口
51・53 絶縁板
52 分離ゲル(分離媒体)
62 モータ(駆動部)
63 ボールネジ(駆動部)
64 ガイドシャフト(駆動部)
65 シャフトホルダ(駆動部)
66 ガイドポール(アーム部)
68 制御部
71 親水性領域(一部の領域)
72 疎水性領域(一部の領域を囲う領域)
73 溝
81 ボールねじ
82 昇降板
83 空間
91a〜91f ポンプ(送液ポンプ)
92a〜92f タンク
93a〜93l チューブ
94a〜94f ノズル
100 分離転写装置
Claims (9)
- 電気泳動によって検体を分離し、分離した該検体をバッファ槽内の排出部から排出し、転写膜を該排出部に当接させて移動させることによって分離した該検体を該転写膜に転写するサンプル分離転写装置であって、
該バッファ槽を充填する液体を交換する送液ポンプを備えており、
該バッファ漕内に電極が配置されており、
該排出部は、該検体を分離するための分離媒体を収納する分離部の端部であって、該転写膜と対向するように配置されるものであり、
該バッファ槽の底面の一部の領域が親水性であり、該一部の領域を囲う領域が疎水性であり、該送液ポンプと接続しているノズルの開口部が該一部の領域に接する位置に存在することを特徴とするサンプル分離転写装置。 - 電気泳動によって検体を分離し、分離した該検体をバッファ槽内の排出部から排出し、転写膜を該排出部に当接させて移動させることによって分離した該検体を該転写膜に転写するサンプル分離転写装置であって、
該バッファ槽を充填する液体を交換する送液ポンプを備えており、
該バッファ漕内に電極が配置されており、
該排出部は、該検体を分離するための分離媒体を収納する分離部の端部であって、該転写膜と対向するように配置されるものであり、
該バッファ槽の底面は、上記転写膜に対して離接する方向に移動する昇降板を備えており、
該昇降板は、該転写膜に接近する方向に移動すると該転写膜との間に液体を保持することを特徴とするサンプル分離転写装置。 - 電気泳動によって検体を分離し、分離した該検体をバッファ槽内の排出部から排出し、転写膜を該排出部に当接させて移動させることによって分離した該検体を該転写膜に転写するサンプル分離転写装置であって、
該バッファ槽を充填する液体を交換する送液ポンプを備えており、
該バッファ漕内に電極が配置されており、
該排出部は、該検体を分離するための分離媒体を収納する分離部の端部であって、該転写膜と対向するように配置されるものであり、
該転写膜を保持し振盪するアーム部であって、該転写膜を2つの部材で挟むまたは保持部材で押さえることで保持するフレームが組み込まれている、該アーム部を備えていることを特徴とするサンプル分離転写装置。 - 上記昇降板の上面は、外縁部が疎水性であり、その他の領域は親水性であることを特徴とする請求項2に記載のサンプル分離転写装置。
- 上記送液ポンプは、上記バッファ槽を充填する液体を、陽極バッファ、洗浄液、ブロッキング溶液、抗体溶液および検出反応溶液からなる群より選択される二つの液体間で交換することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のサンプル分離転写装置。
- 上記バッファ槽の底面に収納され、突出により該バッファ槽を2つの領域に分けることができる、仕切り板を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のサンプル分離転写装置。
- 上記バッファ槽の底面が傾斜しており、該底面の低い部分に上記送液ポンプと接続しているノズルの開口部が位置していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のサンプル分離転写装置。
- 上記バッファ槽の底面に、上記送液ポンプと接続しているノズルの周囲に液体が流れ込むように溝が設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のサンプル分離転写装置。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載のサンプル分離転写装置を用いて、検体の分離、転写膜への転写、および免疫染色を行う方法であって、転写膜への転写および免疫染色をバッファ槽内で行うことを特徴とするサンプル分析方法。
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