JPH0242969A - 生物学的試料の処理装置 - Google Patents
生物学的試料の処理装置Info
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- JPH0242969A JPH0242969A JP19170488A JP19170488A JPH0242969A JP H0242969 A JPH0242969 A JP H0242969A JP 19170488 A JP19170488 A JP 19170488A JP 19170488 A JP19170488 A JP 19170488A JP H0242969 A JPH0242969 A JP H0242969A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、生物学的試料の処理装置、特に複数の試料を
同時かつ連続的に処理し得る自動化された試料の処理装
置に関する。
同時かつ連続的に処理し得る自動化された試料の処理装
置に関する。
(従来の技術)
生物学的試料から所望の物質を単離・精製する場合には
、該物質の種類に応じて種々の方法が採用される。例え
ば、バイオテクノロジーの分野において、菌体や細胞か
らのDNAの分離・精製には。
、該物質の種類に応じて種々の方法が採用される。例え
ば、バイオテクノロジーの分野において、菌体や細胞か
らのDNAの分離・精製には。
ボイリング法、アルカリ法などが採用されている。
これらの方法によれば、比較的大きな規模でのDNAの
分離・精製ができ、 DNAを100μg以上の量で
得ることが可能である。しかし、これらの方法は。
分離・精製ができ、 DNAを100μg以上の量で
得ることが可能である。しかし、これらの方法は。
いずれも複雑な工程を必要とする手作業であり自動化さ
れにくい。手作業であるためONへの回収率や純度など
にバラツキが生じ、技術差による個人間の格差も大きい
。さらに、このような方法で得られたDNAには、
RNA、各種蛋白質、多糖類などが混入しており、その
ままではDN^の配列分析。
れにくい。手作業であるためONへの回収率や純度など
にバラツキが生じ、技術差による個人間の格差も大きい
。さらに、このような方法で得られたDNAには、
RNA、各種蛋白質、多糖類などが混入しており、その
ままではDN^の配列分析。
プラスミドDNAからの断片の精製などの各種実験が正
しくなされ得ない。
しくなされ得ない。
生物学的試料を自動的に処理し、高純度で目的とする物
質を単離・精製し得る装置としては。
質を単離・精製し得る装置としては。
般に高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)が。
高性能であり、しかも再現性に優れていることから、広
範囲に利用されている。しかし2例えば菌体からDNA
の分離を目的として、このIIPLc装置に菌体溶解物
を試料として供給するときには、該試料中の多量の不純
物(セルデブリスなど)による分離カラムの損傷などを
防ぐため、試料の前処理を行う必要がある。さらに、カ
ラムの再生などの操作が煩雑であり、完全に自動的な分
離・精製操作を行なうことができない。
範囲に利用されている。しかし2例えば菌体からDNA
の分離を目的として、このIIPLc装置に菌体溶解物
を試料として供給するときには、該試料中の多量の不純
物(セルデブリスなど)による分離カラムの損傷などを
防ぐため、試料の前処理を行う必要がある。さらに、カ
ラムの再生などの操作が煩雑であり、完全に自動的な分
離・精製操作を行なうことができない。
他方9分離分析技術の進歩により、 HPLCのような
高価な装置を用いず、ミニカラムを用いた簡単なカラム
操作によって、比較的精度よ(分析を行う方法の開発が
進められている。ミニカラムとは。
高価な装置を用いず、ミニカラムを用いた簡単なカラム
操作によって、比較的精度よ(分析を行う方法の開発が
進められている。ミニカラムとは。
プラスチック製のカラムに充填剤が充填された小型のオ
ープンカラムであり、ディスポーザブルカラムとして市
販されている。しかし、このミニカラムによる分析は、
いずれもバッチ法による手作業でなされている。従って
、複数の試料を分析する場合、各試料、洗浄液、溶離液
などの一定量を計量した後、順序よく供給しなければな
らず、煩雑である。ミニカラムを利用して自動的に生物
学的試料の処理を行ない、目的とする成分を簡便かつ高
純度で単離・精製し得る装置の開発が望まれる。
ープンカラムであり、ディスポーザブルカラムとして市
販されている。しかし、このミニカラムによる分析は、
いずれもバッチ法による手作業でなされている。従って
、複数の試料を分析する場合、各試料、洗浄液、溶離液
などの一定量を計量した後、順序よく供給しなければな
らず、煩雑である。ミニカラムを利用して自動的に生物
学的試料の処理を行ない、目的とする成分を簡便かつ高
純度で単離・精製し得る装置の開発が望まれる。
(発明が解決しようとする課題)
本発明は上記従来の問題を解決するものであり。
その目的とするところは、複数の試料を同時かつ連続的
に処理し、試料中の目的とする成分を簡単な操作で大量
に単離・精製し得る生物学的試料の処理装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、比較的大量の菌体を
連続的に処理し、該菌体中のDNAを簡便かつ高純度で
単離・精製することの可能な生物学的試料の処理装置を
提供することにある。
に処理し、試料中の目的とする成分を簡単な操作で大量
に単離・精製し得る生物学的試料の処理装置を提供する
ことにある。本発明の他の目的は、比較的大量の菌体を
連続的に処理し、該菌体中のDNAを簡便かつ高純度で
単離・精製することの可能な生物学的試料の処理装置を
提供することにある。
(課題を解決するための手段)
本発明の生物学的試料の処理装置は、少なくともその一
部に吸着剤が充填されたカラムであって。
部に吸着剤が充填されたカラムであって。
カラム振盪手段と連結されたカラム;該カラムに供給さ
れるべき前処理試料を収容するための槽であって、該前
処理試料を濾過するためのフィルターを備えた前処理試
料槽;該カラムに連結され。
れるべき前処理試料を収容するための槽であって、該前
処理試料を濾過するためのフィルターを備えた前処理試
料槽;該カラムに連結され。
カラム処理を行うためのカラム処理用媒質を収容する媒
質収容容器;該前処理試料槽から該カラムに該前処理試
料を供給するための供給手段A;該媒質収容容器から該
カラムに該処理用媒質を供給するための供給手段B;お
よび該カラム振盪手段および該供給手段AおよびBを制
御するための制御手段;を有し、そのことにより上記目
的が達成される。
質収容容器;該前処理試料槽から該カラムに該前処理試
料を供給するための供給手段A;該媒質収容容器から該
カラムに該処理用媒質を供給するための供給手段B;お
よび該カラム振盪手段および該供給手段AおよびBを制
御するための制御手段;を有し、そのことにより上記目
的が達成される。
本発明の生物学的試料の処理装置は、少なくともその一
部に吸着剤が充填されたカラムであって。
部に吸着剤が充填されたカラムであって。
カラム振盪手段と連結されたカラム;咳カラムに供給さ
れるべき前処理試料または前処理されるべき試料を収容
するための槽であって、該前処理試料または該槽内で前
処理された試料を濾過するためのフィルターを備え、か
つ前処理試料槽振盪手段と連結された前処理試料槽;該
カラムおよび/または該前処理試料槽に連結され、試料
の前処理を行うための試料処理用媒質、カラム処理を行
なうためのカラム処理用媒質および/または試料を個別
に収容する試料・媒質収容容器;該試料・媒質収容容器
から該前処理試料槽に該試料処理用媒質および/または
試料を供給するための供給手段C;該前処理試料槽から
該カラムに該前処理試料または該槽内で前処理された試
料を供給するための供給手段A 38g試料・媒質収容
容器から該カラムに該カラム処理用媒質を供給するため
の供給手段B;および該カラム振盪手段、該前処理試料
槽振盪手段、および供給手段A、BおよびCを制御する
ための制御手段;を有し、そのことにより上記目的が達
成される。
れるべき前処理試料または前処理されるべき試料を収容
するための槽であって、該前処理試料または該槽内で前
処理された試料を濾過するためのフィルターを備え、か
つ前処理試料槽振盪手段と連結された前処理試料槽;該
カラムおよび/または該前処理試料槽に連結され、試料
の前処理を行うための試料処理用媒質、カラム処理を行
なうためのカラム処理用媒質および/または試料を個別
に収容する試料・媒質収容容器;該試料・媒質収容容器
から該前処理試料槽に該試料処理用媒質および/または
試料を供給するための供給手段C;該前処理試料槽から
該カラムに該前処理試料または該槽内で前処理された試
料を供給するための供給手段A 38g試料・媒質収容
容器から該カラムに該カラム処理用媒質を供給するため
の供給手段B;および該カラム振盪手段、該前処理試料
槽振盪手段、および供給手段A、BおよびCを制御する
ための制御手段;を有し、そのことにより上記目的が達
成される。
本発明の生物学的試料の処理装置は9例えば。
第1図に示すように、カラム1.前処理試料槽2゜複数
の媒質収容容器31.供給手段A4.供給手段B5.お
よび供給手段AおよびBを制御する制御手段7.を有す
る。
の媒質収容容器31.供給手段A4.供給手段B5.お
よび供給手段AおよびBを制御する制御手段7.を有す
る。
カラム1は2例えば、第1図に示すように、カラムの一
方の空間に充填された吸着剤でなる吸着剤JilOと、
該カラムの他方の部分に形成された空間でなるリザーバ
一部分11とを有する。リザーバ一部分11において前
処理試料やカラム処理用媒質の保持がなされ得る。吸着
剤層10において試料中の成分が吸着される。この吸着
剤層10とリザーバ一部分11との間、および吸着剤J
iilOとカラム端部との間には、フィルター13およ
び12が装着されている。カラム1の底部(吸着剤層側
の端部を意味する)には、下方へ突出する溶出液の流出
口14゜およびこの流出口14と接続された回収用チュ
ーブ15およびバルブ16が配設されている。カラム1
の上端部には、カラム1内を気密に密閉し得るカラム栓
17が装着され、かつチューブ18およびバルブ19が
装着されている。チューブ18およびバルブ19により
、カラム1内の媒質の交換時に残留した媒質を系外に除
去すること、およびカラム1内を開放系にすることが可
能である。カラム1には、前処理試料、カラム処理用媒
質などを供給するためのチューブ41および51が連結
されている。
方の空間に充填された吸着剤でなる吸着剤JilOと、
該カラムの他方の部分に形成された空間でなるリザーバ
一部分11とを有する。リザーバ一部分11において前
処理試料やカラム処理用媒質の保持がなされ得る。吸着
剤層10において試料中の成分が吸着される。この吸着
剤層10とリザーバ一部分11との間、および吸着剤J
iilOとカラム端部との間には、フィルター13およ
び12が装着されている。カラム1の底部(吸着剤層側
の端部を意味する)には、下方へ突出する溶出液の流出
口14゜およびこの流出口14と接続された回収用チュ
ーブ15およびバルブ16が配設されている。カラム1
の上端部には、カラム1内を気密に密閉し得るカラム栓
17が装着され、かつチューブ18およびバルブ19が
装着されている。チューブ18およびバルブ19により
、カラム1内の媒質の交換時に残留した媒質を系外に除
去すること、およびカラム1内を開放系にすることが可
能である。カラム1には、前処理試料、カラム処理用媒
質などを供給するためのチューブ41および51が連結
されている。
カラム1は、カラム保持台100に保持される。
カラム保持台100は、カラム1を垂直状態に保持する
一対の保持具101および101と、各保持具101を
その片面に取付けた固定板102を有する。このカラム
保持台100は、振盪手段8と連結されている。振盪手
段8は1例えば、このカラム保持台100の固定板10
2を中央部に取付けた回転軸84と、該回転軸84の両
端部を回動可能に支持する支持体85とを有する。この
カラム保持台100および振盪手段8において、各保持
具101は、固定板、102および回転軸84を介して
、支持体85に回動可能に支持されている。それゆえ、
この振盪手段8では3回転軸84の回動により、カラム
1が振盪(回動)され得る。カラムlは1回転軸84の
まわりに1809まで回動可能である。カラムlが回動
することにより、リザーバ一部に注入された前処理試料
を撹拌することが可能であり、さらに、90°以上に回
動させることによりリザーバ一部に残留したカラム処理
用媒質などを、系外に速やかに除去することができる。
一対の保持具101および101と、各保持具101を
その片面に取付けた固定板102を有する。このカラム
保持台100は、振盪手段8と連結されている。振盪手
段8は1例えば、このカラム保持台100の固定板10
2を中央部に取付けた回転軸84と、該回転軸84の両
端部を回動可能に支持する支持体85とを有する。この
カラム保持台100および振盪手段8において、各保持
具101は、固定板、102および回転軸84を介して
、支持体85に回動可能に支持されている。それゆえ、
この振盪手段8では3回転軸84の回動により、カラム
1が振盪(回動)され得る。カラムlは1回転軸84の
まわりに1809まで回動可能である。カラムlが回動
することにより、リザーバ一部に注入された前処理試料
を撹拌することが可能であり、さらに、90°以上に回
動させることによりリザーバ一部に残留したカラム処理
用媒質などを、系外に速やかに除去することができる。
前処理試料槽2は、前処理試料を収容するための槽であ
って、前処理容器20およびフィルター21を有する。
って、前処理容器20およびフィルター21を有する。
前処理試料槽2は、第1図に示すように、チューブ41
(供給手段A4に包含される)を介してカラム1に連結
されている。前処理容器20の上端部には、該容器内を
気密に密閉し得る前処理容蓋栓22が装着され、かつ該
容器内を開放系にするためのチューブ23およびバルブ
24が装着される。フィルター21は、前処理試料中の
細胞殻など。
(供給手段A4に包含される)を介してカラム1に連結
されている。前処理容器20の上端部には、該容器内を
気密に密閉し得る前処理容蓋栓22が装着され、かつ該
容器内を開放系にするためのチューブ23およびバルブ
24が装着される。フィルター21は、前処理試料中の
細胞殻など。
カラム操作中にカラムの吸着剤の目詰まりを引き起こす
ような物質を濾過する働きを有し、その形状および設置
箇所は特に限定されない。ここでは。
ような物質を濾過する働きを有し、その形状および設置
箇所は特に限定されない。ここでは。
フィルター21は、有底円筒状であり、前処理容器20
内に前処理容蓋栓22を挿通して延びるチューブ41の
先端部に取りつけられている。このほか7例えば1球状
のフィルターが用いられる。フィルターの孔径は、 0
.05〜1iar、好ましくは0.1〜0.5amの範
囲とされる。0.05+n+aを下まわると、目詰まり
を起こしやすくなり、1mmを越えると固形分を有効に
除去できない。フィルターの素材は特に限定されないが
、金属、プラスチック、またはセラミックスなどの焼結
材が好適である。後述の試料の処理操作において、フィ
ルター21が存在しない場1よ 合にC2前処理された試料に含まれる固形成分はに送ら
れたときに、捕捉された固形成分が溶解し孤 て溶陽液中に混入する恐れがある。本発明においては、
カラム外の前処理試料槽2にフィルターが設けられてい
るので、このような混入が回避される。
内に前処理容蓋栓22を挿通して延びるチューブ41の
先端部に取りつけられている。このほか7例えば1球状
のフィルターが用いられる。フィルターの孔径は、 0
.05〜1iar、好ましくは0.1〜0.5amの範
囲とされる。0.05+n+aを下まわると、目詰まり
を起こしやすくなり、1mmを越えると固形分を有効に
除去できない。フィルターの素材は特に限定されないが
、金属、プラスチック、またはセラミックスなどの焼結
材が好適である。後述の試料の処理操作において、フィ
ルター21が存在しない場1よ 合にC2前処理された試料に含まれる固形成分はに送ら
れたときに、捕捉された固形成分が溶解し孤 て溶陽液中に混入する恐れがある。本発明においては、
カラム外の前処理試料槽2にフィルターが設けられてい
るので、このような混入が回避される。
カラム処理用媒質を収容する複数の媒質収容容器31は
、いずれもチューブ51(供給手段B5に包含される)
を介してカラム1のリザーバ一部分11に接続されてい
る。これら複数の媒質収容容器。
、いずれもチューブ51(供給手段B5に包含される)
を介してカラム1のリザーバ一部分11に接続されてい
る。これら複数の媒質収容容器。
例えば、容器311.312.313.314.315
には、それぞれに洗浄液、溶離液、再生液などが収容さ
れる。これらの溶液は、試料のカラム処理を行なうため
のカラム処理用媒質である。
には、それぞれに洗浄液、溶離液、再生液などが収容さ
れる。これらの溶液は、試料のカラム処理を行なうため
のカラム処理用媒質である。
供給手段A4は、前処理試料槽2内の前処理試料をカラ
ム1に供給するために設けられる。この供給手段A4は
2例えば、チューブ41およびポンプ42で構成される
。チューブ41の一端はカラム1のカラム栓17を挿通
してリザーバ一部11に接続され、他端は、前処理試料
槽22を挿通して前処理容器20内に開口している。供
給手段B5は、媒質収容容器31内の媒質をカラム1に
供給するために設けられる。この供給手段B5は1例え
ば、チューブ51および511〜515.ポンプ53.
およびバルブ52で構成される。チューブ51の一端は
、カラム1のカラム栓17を挿通してリザーバ一部11
に接続され、他端は、バルブ52を介してチューブ51
1〜515に接続されている。チューブ511〜515
は、それぞれ容器311〜315と接続されている。ポ
ンプ53はチューブ5の任意の箇所に設けられる。容器
内は、上記ポンプの動力によりこのチューブ511〜5
15および51内を通って容器31からカラム1に供給
される。バルブ52は、複数の容器31のうちの所定の
容器をカラム1に連通させるための切り換えバルブであ
る。ポンプ53は、 IIPLCに用いられるような高
級なポンプでなくてもよく1通常の多連式のチューブポ
ンプでかまわない。バルブ52は、カラム1にチューブ
511〜515および51を介して連結された複数の容
器31のうちから、いずれかの容器を試料処理目的に応
じてカラムに選択的に連通させる機能を有する。このバ
ルブとしては2通常。
ム1に供給するために設けられる。この供給手段A4は
2例えば、チューブ41およびポンプ42で構成される
。チューブ41の一端はカラム1のカラム栓17を挿通
してリザーバ一部11に接続され、他端は、前処理試料
槽22を挿通して前処理容器20内に開口している。供
給手段B5は、媒質収容容器31内の媒質をカラム1に
供給するために設けられる。この供給手段B5は1例え
ば、チューブ51および511〜515.ポンプ53.
およびバルブ52で構成される。チューブ51の一端は
、カラム1のカラム栓17を挿通してリザーバ一部11
に接続され、他端は、バルブ52を介してチューブ51
1〜515に接続されている。チューブ511〜515
は、それぞれ容器311〜315と接続されている。ポ
ンプ53はチューブ5の任意の箇所に設けられる。容器
内は、上記ポンプの動力によりこのチューブ511〜5
15および51内を通って容器31からカラム1に供給
される。バルブ52は、複数の容器31のうちの所定の
容器をカラム1に連通させるための切り換えバルブであ
る。ポンプ53は、 IIPLCに用いられるような高
級なポンプでなくてもよく1通常の多連式のチューブポ
ンプでかまわない。バルブ52は、カラム1にチューブ
511〜515および51を介して連結された複数の容
器31のうちから、いずれかの容器を試料処理目的に応
じてカラムに選択的に連通させる機能を有する。このバ
ルブとしては2通常。
切り換えバルブが用いられる。
制御手段7は9例えばコンピュータでなり、ポンプ42
.53.バルブ16.19.24.52.およびカラム
振盪装置8や後述のフラクションコレクター70に接続
されている。この制御手段7は、ポンプの流量調整、バ
ルブの切換え、カラム1の振盪およびフラクションコレ
クターなどを制御するために設けられる。この制御手段
7により、ポンプによ容器とカラムとの選択的連通が、
自動的になされる。例えば、コンピュータでなる制御手
段は、あらかじめインプットされた情報に基づいて、複
数また。フラクションコレクターにより複数のカラムを
使って複数の試料を分析する場合にも、制御手段7によ
り、所望の回収容器700(後述)が選択され得る。
.53.バルブ16.19.24.52.およびカラム
振盪装置8や後述のフラクションコレクター70に接続
されている。この制御手段7は、ポンプの流量調整、バ
ルブの切換え、カラム1の振盪およびフラクションコレ
クターなどを制御するために設けられる。この制御手段
7により、ポンプによ容器とカラムとの選択的連通が、
自動的になされる。例えば、コンピュータでなる制御手
段は、あらかじめインプットされた情報に基づいて、複
数また。フラクションコレクターにより複数のカラムを
使って複数の試料を分析する場合にも、制御手段7によ
り、所望の回収容器700(後述)が選択され得る。
第2図は、第1図の装置と同様であるが、供給手段Aお
よびBの連結状態が異なる。第2図の装置においては、
チューブ51の一端がカラム1に直接連結されずにチュ
ーブ41 (供給手段Aに包含される)に、ポンプ42
の上流側(前処理試料槽側)においてバルブ54を介し
て接続されている。チューブ41のバルブ54よりも下
流の部分が、供給手段AとBとで共用されている。バル
ブ54を切り換えることにより前処理試料槽2からの前
処理試料または媒質収容容器31からの媒質がポンプ4
2を介してカラム1へ供給され得る。
よびBの連結状態が異なる。第2図の装置においては、
チューブ51の一端がカラム1に直接連結されずにチュ
ーブ41 (供給手段Aに包含される)に、ポンプ42
の上流側(前処理試料槽側)においてバルブ54を介し
て接続されている。チューブ41のバルブ54よりも下
流の部分が、供給手段AとBとで共用されている。バル
ブ54を切り換えることにより前処理試料槽2からの前
処理試料または媒質収容容器31からの媒質がポンプ4
2を介してカラム1へ供給され得る。
本発明の装置の他の実施B様を第3図に示す。
この装置においては、前処理試料槽2で未処理の試料を
処理し、これを自動的にカラム1に供給し。
処理し、これを自動的にカラム1に供給し。
カラム処理を行なうことが可能である。この装置の前処
理試料槽2は、前処理試料槽保持台200に保持される
。前処理試料槽保持台200は、前処理試料槽を垂直状
態に保持する一対の保持具201および201と、各保
持具をその片面に取付けた固定板202とを有する。こ
の前処理試料槽保持台200は、振盪手段9と連結され
る。振盪手段9は9例えば、この前処理試料槽保持台2
00の固定板202を中央部に取付けた回転軸91と該
回転軸91の両端部を回動可能に支持する支持体92と
を有する。この前処理試料槽保持台200および振盪手
段9において、各保持具201は、固定板202および
回転軸91を介して支持体92に回動可能に支持されて
いる。
理試料槽2は、前処理試料槽保持台200に保持される
。前処理試料槽保持台200は、前処理試料槽を垂直状
態に保持する一対の保持具201および201と、各保
持具をその片面に取付けた固定板202とを有する。こ
の前処理試料槽保持台200は、振盪手段9と連結され
る。振盪手段9は9例えば、この前処理試料槽保持台2
00の固定板202を中央部に取付けた回転軸91と該
回転軸91の両端部を回動可能に支持する支持体92と
を有する。この前処理試料槽保持台200および振盪手
段9において、各保持具201は、固定板202および
回転軸91を介して支持体92に回動可能に支持されて
いる。
それゆえ、この振盪手段9では回転軸91の回動により
前処理試料槽2が振盪(回動)され得る。この前処理試
料槽2には、後述の試料・媒質収容容器からの試料や試
料処理用媒質が供給され、前処理試料槽が回動すること
により供給された試料や媒質が撹拌され、試料の前処理
がなされる。
前処理試料槽2が振盪(回動)され得る。この前処理試
料槽2には、後述の試料・媒質収容容器からの試料や試
料処理用媒質が供給され、前処理試料槽が回動すること
により供給された試料や媒質が撹拌され、試料の前処理
がなされる。
さらに第3図の装置においては、試料の前処理を行なう
ための試料処理用媒質および/または試料を個別に収容
するための複数の試料・媒質収容容器32が設けられる
。これら複数の容器1例えば。
ための試料処理用媒質および/または試料を個別に収容
するための複数の試料・媒質収容容器32が設けられる
。これら複数の容器1例えば。
321、322.323.324.325には、それぞ
れに試料。
れに試料。
試料処理用媒質、さらに必要に応じて洗浄液などが収容
される。これらの試料や試料処理用媒質は。
される。これらの試料や試料処理用媒質は。
供給手段C6により前処理試料槽2に供給される。
供給手段C6は1例えば、チューブ61および611〜
615.ポンプ63およびバルブ62により構成される
。
615.ポンプ63およびバルブ62により構成される
。
チューブ61の一端は前処理試料槽2の前処理容器枠2
2を挿通して前処理容器20内に開口し、他端は。
2を挿通して前処理容器20内に開口し、他端は。
バルブ62を介してチューブ611〜615に接続され
ている。チューブ611〜615はそれぞれ、容器32
1〜325と接続されている。容器32内の試料や試料
処理用媒質は、ポンプ63の動力により、このチューブ
611〜615および61内を通って、前処理試料槽2
に供給される。バルブ62は、複数の容器32のうちの
所定の容器を前処理試料槽2に連通させるための切換え
バルブである。ポンプ63としては。
ている。チューブ611〜615はそれぞれ、容器32
1〜325と接続されている。容器32内の試料や試料
処理用媒質は、ポンプ63の動力により、このチューブ
611〜615および61内を通って、前処理試料槽2
に供給される。バルブ62は、複数の容器32のうちの
所定の容器を前処理試料槽2に連通させるための切換え
バルブである。ポンプ63としては。
上記ポンプ53と同様1例えば、多連式のチューブポン
プなどが使用される。
プなどが使用される。
この第3図の装置においては、制御手段7は。
さらに上記振盪手段9および供給手段C6に接続されて
おり、ポンプの流量調整、バルブの切換え。
おり、ポンプの流量調整、バルブの切換え。
前処理試料槽2の振盪などを制御する。
第4図の装置は、第3図の装置と実質的に同様であるが
、供給手段A、B、Cや媒質収容用の容器の接続形態が
異なる。第4図の装置においては。
、供給手段A、B、Cや媒質収容用の容器の接続形態が
異なる。第4図の装置においては。
チューブ51の一端がカラムlに直接連結されずに。
チューブ41(供給手段Aに包含される)のポンプ42
の上流側にバルブ54を介して接続されている。
の上流側にバルブ54を介して接続されている。
この装置においては、チューブ41のバルブ54よりも
下流の部分が供給手段AとBとで共用されている。バル
ブ54を切り換えることにより前処理試料槽2からの前
処理試料、または媒質収容容器31からの媒質がポンプ
42を介してカラム1へ供給される。
下流の部分が供給手段AとBとで共用されている。バル
ブ54を切り換えることにより前処理試料槽2からの前
処理試料、または媒質収容容器31からの媒質がポンプ
42を介してカラム1へ供給される。
第5図の装置では、第3図および第4図の媒質収容容器
31および試料・媒質収容容器32の代わりに、複数の
試料・媒質収容容器3が設けられる。
31および試料・媒質収容容器32の代わりに、複数の
試料・媒質収容容器3が設けられる。
この複数の容器32例えば33L 332.333.3
34および335には、それぞれ個別に、試料、試料処
理用媒質(例えば溶菌剤)、洗浄液、溶離液、再生液な
どが収容されている。これらの容器3は、供給手段Cに
より前処理試料槽2に接続される。供給手段Cは、ここ
では、チューブ601. 602.603゜604、6
05および610.バルブ600.およびポンプ63を
包含する。ポンプ63はチューブ610の任意の場所に
設けられており、ポンプ63とバルブ600との間にバ
ルブ55を介してチューブ51が接続されている。
34および335には、それぞれ個別に、試料、試料処
理用媒質(例えば溶菌剤)、洗浄液、溶離液、再生液な
どが収容されている。これらの容器3は、供給手段Cに
より前処理試料槽2に接続される。供給手段Cは、ここ
では、チューブ601. 602.603゜604、6
05および610.バルブ600.およびポンプ63を
包含する。ポンプ63はチューブ610の任意の場所に
設けられており、ポンプ63とバルブ600との間にバ
ルブ55を介してチューブ51が接続されている。
バルブ600および55を適宜切り換えることにより。
例えば容器331〜335内の試料や試料処理用媒質を
前処理試料槽2へ供給すること;および該容器内のカラ
ム処理用媒質をカラム1内へ供給することが可能である
。
前処理試料槽2へ供給すること;および該容器内のカラ
ム処理用媒質をカラム1内へ供給することが可能である
。
第6図の装置においては、第5図のチューブ51の一端
がカラム1に直接連結されずにチューブ41のポンプ4
2の上流側にバルブ56を介して接続される。バルブ6
00および55を操作することにより。
がカラム1に直接連結されずにチューブ41のポンプ4
2の上流側にバルブ56を介して接続される。バルブ6
00および55を操作することにより。
容器3の試料および試料処理用媒質を前処理試料槽2に
供給すること;バルブ55および56を操作することに
より、前処理された試料を前処理試料槽2からカラム1
へ供給すること;およびバルブ600゜55および56
を切り換えることにより容器3のカラム処理用媒質をカ
ラム1へ供給することが可能である。
供給すること;バルブ55および56を操作することに
より、前処理された試料を前処理試料槽2からカラム1
へ供給すること;およびバルブ600゜55および56
を切り換えることにより容器3のカラム処理用媒質をカ
ラム1へ供給することが可能である。
本発明の装置は、カラム1および前処理試料槽2を複数
個設けて複数個の試料を同時に処理し得る装置とするこ
とも可能である。カラム1と前処理試料槽2とを複数個
有し、フラクションコレクターが配置された装置の例を
第7図に示す、第7図の装置においては、複数のチュー
ブ610が、バルブ600からポンプ63を経て複数の
前処理試料槽2に接続され、さらに複数のチューブ41
が該前処理試料槽2からポンプ42を経て複数のカラム
1に接続されている。チューブ610および41は、そ
れぞれ複数のチューブ51により連結されている。複数
のカラム1の下流にフラクションコレクター70が、該
カラム1とこのフラクションコレクター70の受は部7
10の回収容器700とが相対応するように配置される
。第7図における複数の前処理試料槽2の部分断面平面
図を第8図に示す。
個設けて複数個の試料を同時に処理し得る装置とするこ
とも可能である。カラム1と前処理試料槽2とを複数個
有し、フラクションコレクターが配置された装置の例を
第7図に示す、第7図の装置においては、複数のチュー
ブ610が、バルブ600からポンプ63を経て複数の
前処理試料槽2に接続され、さらに複数のチューブ41
が該前処理試料槽2からポンプ42を経て複数のカラム
1に接続されている。チューブ610および41は、そ
れぞれ複数のチューブ51により連結されている。複数
のカラム1の下流にフラクションコレクター70が、該
カラム1とこのフラクションコレクター70の受は部7
10の回収容器700とが相対応するように配置される
。第7図における複数の前処理試料槽2の部分断面平面
図を第8図に示す。
(以下余白)
本発明の装置および方法は、各種生体由来の試料の分析
、該試料からの目的とする成分の単離などに用いられる
。本発明装置は、フィルターを備えた前処理試料槽を有
するため、試料の分析、単離などが効果的に行われる。
、該試料からの目的とする成分の単離などに用いられる
。本発明装置は、フィルターを備えた前処理試料槽を有
するため、試料の分析、単離などが効果的に行われる。
ここで、試料の前処理工程とは、微生物菌体などの細胞
の溶解工程。
の溶解工程。
タンパク溶解工程、抽出工程などをさしていう。
本発明の装置は、 DNAを含む試料、特に菌体など細
胞を含む試料からのDNAの単離に好適に用いられる。
胞を含む試料からのDNAの単離に好適に用いられる。
特に大腸菌細胞からのプラスミドDNA (10’ダル
トンオーダー)およびさらに高分子量のDN^(108
ダルトンオーダー)の単離に適している。本装置は、大
腸菌細胞以外の細胞2例えば真核細胞に対しても使用さ
れ得る。
トンオーダー)およびさらに高分子量のDN^(108
ダルトンオーダー)の単離に適している。本装置は、大
腸菌細胞以外の細胞2例えば真核細胞に対しても使用さ
れ得る。
上記装置において、使用されるカラムに充填されるべき
吸着剤、カラム処理用媒質(例えば、洗浄液、溶離液)
などの種類は、装置の使用目的によって異なり、その目
的に応じて適宜選択される。
吸着剤、カラム処理用媒質(例えば、洗浄液、溶離液)
などの種類は、装置の使用目的によって異なり、その目
的に応じて適宜選択される。
カラム1の吸着剤としては9例えば、イオン交換ゲル、
逆相系ゲル、順相系ゲルがある。イオン交換ゲルには、
DEAEセファロース、 QAIEセファロース、
0Mセファロース、SPセファロースなどがある。
逆相系ゲル、順相系ゲルがある。イオン交換ゲルには、
DEAEセファロース、 QAIEセファロース、
0Mセファロース、SPセファロースなどがある。
逆相系ゲルとしては、Cl1lシリカゲル、フ講ニルシ
リカゲルなどが挙げられる。順相系ゲルにはシリカゲル
などがある。他に使用可能な吸着剤としては1例えば、
ヒドロキシアパタイトデンプン。
リカゲルなどが挙げられる。順相系ゲルにはシリカゲル
などがある。他に使用可能な吸着剤としては1例えば、
ヒドロキシアパタイトデンプン。
セルロース、活性炭がある。例えば、 DNAを含む
試料の二本鎖DN^(dsDNA)のみを選択的に吸着
させる場合には、ヒドロキシアパタイトが好適に用いら
れる。
試料の二本鎖DN^(dsDNA)のみを選択的に吸着
させる場合には、ヒドロキシアパタイトが好適に用いら
れる。
試料の前処理(溶菌、タンパク溶解、抽出など)に用い
る前処理液(試料をあらかじめ処理するときに、あるい
は試料処理用媒質として用いられる)には9例えば、洗
剤、塩、溶解酵素、アルカリ剤。
る前処理液(試料をあらかじめ処理するときに、あるい
は試料処理用媒質として用いられる)には9例えば、洗
剤、塩、溶解酵素、アルカリ剤。
キレート剤、カオトロピック剤、尿素などを含む溶液が
使用され得る。キレート剤または溶解酵素は1例えば、
細胞からDNAを単離する方法では。
使用され得る。キレート剤または溶解酵素は1例えば、
細胞からDNAを単離する方法では。
細胞溶解に際して、細胞壁を弱めるために用いられる。
キレート剤には、 EDTA、 8−ヒドロキシキノ
リンなどがある。溶解酵素としてはりゾチーム。
リンなどがある。溶解酵素としてはりゾチーム。
プロテイナーゼになどが挙げられる。洗剤は、溶解酵素
またはキレート剤により弱められた細胞壁を溶解させる
ために用いられる。洗剤には9例えば、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム(SOS) 。
またはキレート剤により弱められた細胞壁を溶解させる
ために用いられる。洗剤には9例えば、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム(SOS) 。
トリトンX−100,Non1det、ラウロイルサル
コシンがある。例えばSOSの濃度は、0.1〜2%の
範囲で使用され、0.5〜1%の範囲が好適である。尿
素は2通常、2〜8Mの濃度で用いられる。8M尿素は
ほぼ飽和濃度に対応する。処理されるべき試料が大腸菌
の場合に、好ましい前処理液の組み合わせは、 0.
2M NaOH,1%SO3,50mM )リス・HC
I(pl+ 8.0)、 10+wM EDTA、 1
mg/ mlリゾチームである。試料が真核細胞であれ
ば、 IMNaCl、 1%SOS、 50mM
)リス−1(C1(pH8,0) 、 10n+M
II!l0TA、 1 mg/m!プロテイナーゼに
である。
コシンがある。例えばSOSの濃度は、0.1〜2%の
範囲で使用され、0.5〜1%の範囲が好適である。尿
素は2通常、2〜8Mの濃度で用いられる。8M尿素は
ほぼ飽和濃度に対応する。処理されるべき試料が大腸菌
の場合に、好ましい前処理液の組み合わせは、 0.
2M NaOH,1%SO3,50mM )リス・HC
I(pl+ 8.0)、 10+wM EDTA、 1
mg/ mlリゾチームである。試料が真核細胞であれ
ば、 IMNaCl、 1%SOS、 50mM
)リス−1(C1(pH8,0) 、 10n+M
II!l0TA、 1 mg/m!プロテイナーゼに
である。
カラム処理用の媒質として用いられる溶離液としては9
例えば吸着剤を構成する成分(アニオンおよびカチオン
)の少なくとも一方、好ましくは両方と強い相互作用を
有する溶媒が使用され得る。
例えば吸着剤を構成する成分(アニオンおよびカチオン
)の少なくとも一方、好ましくは両方と強い相互作用を
有する溶媒が使用され得る。
例えばヒドロキシアパタイト(その主成分はリン酸カル
シウムである)を用いてDNAを単離・精製する場合に
は、該リン酸カルシウムのリン酸成分およびカルシウム
成分の少なくとも一方、好ましくは両方と強い相互作用
を有する溶媒、ことに。
シウムである)を用いてDNAを単離・精製する場合に
は、該リン酸カルシウムのリン酸成分およびカルシウム
成分の少なくとも一方、好ましくは両方と強い相互作用
を有する溶媒、ことに。
難溶性の塩を形成しうる塩溶液が使用され得る。
そのような塩溶液のなかでは、解離定数が小さい塩の溶
液であり、かつDNAなどの核酸との親和性が高いもの
が好適である。さらに水やアルコール系溶媒に可溶であ
り、エタノール沈澱により析出することのない塩が選択
される。例えばヒドロキシアパタイトを吸着剤とする場
合に、使用される塩のアニオン成分としては炭酸;およ
び蟻酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸が好適である
。カチオン成分としては、アンモニア;ジエチルアミン
、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類;エタノー
ルアミン、プロパツールアミンなどのアルカノールアミ
ン類;およびピリジン、アニリンなどの芳香族アミン類
が好適である。このような成分でなる塩を含む溶離液と
しては、特にトリエチルアミン炭酸緩衝液が好適である
。トリエチルアミン炭酸緩衝液は揮発性であるため、
DNAを含む溶出液の溶媒を留去したり凍結乾燥する
ことにより口Nへのみを高純度で回収することが可能と
なる。
液であり、かつDNAなどの核酸との親和性が高いもの
が好適である。さらに水やアルコール系溶媒に可溶であ
り、エタノール沈澱により析出することのない塩が選択
される。例えばヒドロキシアパタイトを吸着剤とする場
合に、使用される塩のアニオン成分としては炭酸;およ
び蟻酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸が好適である
。カチオン成分としては、アンモニア;ジエチルアミン
、トリエチルアミンなどのアルキルアミン類;エタノー
ルアミン、プロパツールアミンなどのアルカノールアミ
ン類;およびピリジン、アニリンなどの芳香族アミン類
が好適である。このような成分でなる塩を含む溶離液と
しては、特にトリエチルアミン炭酸緩衝液が好適である
。トリエチルアミン炭酸緩衝液は揮発性であるため、
DNAを含む溶出液の溶媒を留去したり凍結乾燥する
ことにより口Nへのみを高純度で回収することが可能と
なる。
溶離液の濃度は、使用する溶離液の種類により異なるが
1例えばトリエチルアミン炭酸緩衝液を使用する場合に
は、 10mM以上、好ましくは50mM〜2M、 さ
らに好ましくは100mM〜LMの範囲である。
1例えばトリエチルアミン炭酸緩衝液を使用する場合に
は、 10mM以上、好ましくは50mM〜2M、 さ
らに好ましくは100mM〜LMの範囲である。
このように、 50mM以下の低濃度であってもDNA
を溶離することか可能である。
を溶離することか可能である。
吸着剤層の洗浄に用いられる洗浄液には、一般に、キレ
ート剤、カオトロピック剤が含有される。
ート剤、カオトロピック剤が含有される。
これらキレート剤、カオトロピック剤としては。
前処理液に使用した試薬がいずれも用いられ得る。
本発明の装置を用いた生物学的試料の処理を。
第1図に示す装置および第6図に示す装置を用いて説明
する。まず、溶菌、抽出などの試料の前処理をあらかじ
め系外で行ない7第1図の装置の前処理試料槽2にこの
前処理された試料を入れる。
する。まず、溶菌、抽出などの試料の前処理をあらかじ
め系外で行ない7第1図の装置の前処理試料槽2にこの
前処理された試料を入れる。
前処理試料は供給手段A4を介してカラム1に供給され
る。次いで、吸着剤層10に送られ、前処理試料中の所
望の成分が吸着剤に効果的に吸着される。次に、必要に
応じて容器311から洗浄液を供給手段B5を介してカ
ラム1に供給して洗浄を行なう。さらに、バルブ52を
切り換えて、容器312から溶離液をカラムlに供給す
る。これにより吸着剤層IOに吸着されていた目的とす
る成分が溶出する。これを適当な測定装置に導いて測定
するか。
る。次いで、吸着剤層10に送られ、前処理試料中の所
望の成分が吸着剤に効果的に吸着される。次に、必要に
応じて容器311から洗浄液を供給手段B5を介してカ
ラム1に供給して洗浄を行なう。さらに、バルブ52を
切り換えて、容器312から溶離液をカラムlに供給す
る。これにより吸着剤層IOに吸着されていた目的とす
る成分が溶出する。これを適当な測定装置に導いて測定
するか。
溶出画分を集めて目的とする成分を得る。溶出後。
カラムを再生して再利用する場合には、再びバルブ52
を切り換えて容器313から再生液をカラム1に供給す
る。洗浄液から溶離液、溶離液から再生液に切り換える
際に、あるいは、洗浄液や溶離液の種類を変える場合に
は、カラム振盪手段8によりカラム1を約180°回動
させ、カラム内の媒質をチューブ18を通じて除去すれ
ば、媒質の交換が速やかになされ得る。
を切り換えて容器313から再生液をカラム1に供給す
る。洗浄液から溶離液、溶離液から再生液に切り換える
際に、あるいは、洗浄液や溶離液の種類を変える場合に
は、カラム振盪手段8によりカラム1を約180°回動
させ、カラム内の媒質をチューブ18を通じて除去すれ
ば、媒質の交換が速やかになされ得る。
第6図に示す装置は、試料の前処理をあわせて行なう場
合に使用される。まず、菌体懸濁液などの試料を容器3
31からチューブ601および610を介してポンプ6
3により前処理試料槽2に供給する。
合に使用される。まず、菌体懸濁液などの試料を容器3
31からチューブ601および610を介してポンプ6
3により前処理試料槽2に供給する。
次にバルブ600を切り換え、容器332から試料処理
用媒質(例えば、溶菌剤)を前処理試料槽2に供給する
。振盪手段9により前処理試料槽内の試料と媒質とを混
合し、試料の前処理を行なう。さらに、必要に応じてバ
ルブ600を切り換え、容器333から別の試料処理用
媒質(例えば、中和剤)を前処理試料槽2へ供給し、振
盪して混合する。
用媒質(例えば、溶菌剤)を前処理試料槽2に供給する
。振盪手段9により前処理試料槽内の試料と媒質とを混
合し、試料の前処理を行なう。さらに、必要に応じてバ
ルブ600を切り換え、容器333から別の試料処理用
媒質(例えば、中和剤)を前処理試料槽2へ供給し、振
盪して混合する。
このようにして調製された前処理試料は、フィルター2
1で濾過され、チューブ41を介してポンプ42により
カラムlへ供給される。カラム1では、第は、バルブ6
00.55および56を切り換えることにより、容器3
34.335などからチューブ610.51.41を介
してカラム1内へ供給される。
1で濾過され、チューブ41を介してポンプ42により
カラムlへ供給される。カラム1では、第は、バルブ6
00.55および56を切り換えることにより、容器3
34.335などからチューブ610.51.41を介
してカラム1内へ供給される。
カラム1から溶出された溶離液を適当な手段で処理する
ことにより所望の物質の単離・精製などが行なわれる。
ことにより所望の物質の単離・精製などが行なわれる。
例えば、上記装置により、菌体から、 DNAを単離
する場合には、試料として菌体を含む懸濁液を用い、前
処理液として溶解酵素(リゾチーム、プロテイナーゼに
など)、キレート剤(EDT^など)。
する場合には、試料として菌体を含む懸濁液を用い、前
処理液として溶解酵素(リゾチーム、プロテイナーゼに
など)、キレート剤(EDT^など)。
洗剤(ドデシル硫酸ナトリウムなど)などを含む溶液が
用いられる。このような前処理液を供給することにより
、前処理試料槽2で菌体の溶菌処理がなされる。つまり
、菌体の細胞壁はキレート剤や溶解酵素により弱められ
、洗剤により溶解される。得られた溶菌液はカラムlの
吸着剤層に供給され、吸着剤層の吸着剤と接触する。吸
着剤としてはヒドロキシアパタイトなどが好適に利用さ
れ。
用いられる。このような前処理液を供給することにより
、前処理試料槽2で菌体の溶菌処理がなされる。つまり
、菌体の細胞壁はキレート剤や溶解酵素により弱められ
、洗剤により溶解される。得られた溶菌液はカラムlの
吸着剤層に供給され、吸着剤層の吸着剤と接触する。吸
着剤としてはヒドロキシアパタイトなどが好適に利用さ
れ。
例えば0.15〜0.25Mの燐酸緩衝液を溶媒として
通液することにより、溶菌液中のds DNAが選択的
に吸着される。溶菌液中のRNA 、蛋白質、多糖類な
どは吸着されずにカラム1外へ排出される。次に。
通液することにより、溶菌液中のds DNAが選択的
に吸着される。溶菌液中のRNA 、蛋白質、多糖類な
どは吸着されずにカラム1外へ排出される。次に。
DNAを吸着・担持した吸着剤に、容器3から溶離液を
供給してこれを接触させる。例えば、 DNAを吸着・
担持するヒドロキシアパタイトにトリエチルアミン炭酸
緩衝液を接触させると、炭酸イオンがヒドロキシアパタ
イトのカルシウムと結合して難溶性の炭酸カルシウムを
生成し、一方トリエチルアミンはヒドロキシアパタイト
の燐酸部分と塩を形成し、その結果、 DNAはヒドロ
キシアパタイトから脱着する。例えば、ヒドロキシアパ
タイトカラムのベツド容量の2倍量のトリエチルアミン
炭酸緩衝液を通液することにより、吸着されているDN
Aのほぼ全量を回収することができる。このようにして
回収される溶出液を通常のエタノール沈澱処理に付すこ
とにより精製DNAが得られる。
供給してこれを接触させる。例えば、 DNAを吸着・
担持するヒドロキシアパタイトにトリエチルアミン炭酸
緩衝液を接触させると、炭酸イオンがヒドロキシアパタ
イトのカルシウムと結合して難溶性の炭酸カルシウムを
生成し、一方トリエチルアミンはヒドロキシアパタイト
の燐酸部分と塩を形成し、その結果、 DNAはヒドロ
キシアパタイトから脱着する。例えば、ヒドロキシアパ
タイトカラムのベツド容量の2倍量のトリエチルアミン
炭酸緩衝液を通液することにより、吸着されているDN
Aのほぼ全量を回収することができる。このようにして
回収される溶出液を通常のエタノール沈澱処理に付すこ
とにより精製DNAが得られる。
溶出液中のトリエチルアミン炭酸塩はエタノールに溶解
するため、 DNAに混入してその純度を低下させるこ
とがない。エタノール沈澱処理の代わりに溶媒の減圧留
去や凍結乾燥を行うことによってもトリエチルアミン炭
酸塩が揮発・除去され(脱塩が達成され)で高純度のD
NAが得られる。
するため、 DNAに混入してその純度を低下させるこ
とがない。エタノール沈澱処理の代わりに溶媒の減圧留
去や凍結乾燥を行うことによってもトリエチルアミン炭
酸塩が揮発・除去され(脱塩が達成され)で高純度のD
NAが得られる。
本発明の試料の処理装置は、上記のようなりNAの単離
・精製の他に、タンパクの溶解・抽出にも用いられる。
・精製の他に、タンパクの溶解・抽出にも用いられる。
1施■
以下に本発明を実施例につき説明する。
第6図に示す装置であって、かつ複数のカラムと前処理
試料槽とを有する装置(カラムおよび前処理試料槽の数
はそれぞれ10個である)を用い。
試料槽とを有する装置(カラムおよび前処理試料槽の数
はそれぞれ10個である)を用い。
大腸菌からのプラスミドDNAの単離を以下のようにし
て行なった。
て行なった。
(A)菌体の培養ニ
プラスミドpBR322を含有する大腸菌HB 101
株を。
株を。
200mfLB培地にて一晩培養した。この培養液を6
00Orpmにて10分間遠心分離し、菌体を沈澱させ
た。
00Orpmにて10分間遠心分離し、菌体を沈澱させ
た。
(B)菌体の溶菌およびプラスミドDNAの単離第6図
に示す上記装置を準備した。カラム1には、8M尿素−
0,20Mリン酸緩衝液(pH6,8)で平衡化したヒ
ドロキシアパタイトを充填した(ベツドボリューム5
ml ;直径2.5 c+s X 1 cm)。前処理
試料槽2のフィルター21としては、メタルファイバー
チューブエレメントF^03(孔径0 、4 mm 、
富士フィルター■製)を用いた。試料・媒質容器3のう
ち、容器331には、 0.2N NaOH−0,1
%Tween 80(Tween 80は半井化学薬品
■製)水溶液を;容器332には、 0.75M酢酸カ
リウム水溶液を;容器333には、8M尿素−0,24
Mリン酸緩衝液(pH6,8)を;容器334には、1
0mMトリス・塩酸緩衝液(p116.8)を収容した
。各容器331〜335に連結するチューブ601〜6
05に加えて、カラム1内に空気を送るためのチューブ
(図外)が設けられている。
に示す上記装置を準備した。カラム1には、8M尿素−
0,20Mリン酸緩衝液(pH6,8)で平衡化したヒ
ドロキシアパタイトを充填した(ベツドボリューム5
ml ;直径2.5 c+s X 1 cm)。前処理
試料槽2のフィルター21としては、メタルファイバー
チューブエレメントF^03(孔径0 、4 mm 、
富士フィルター■製)を用いた。試料・媒質容器3のう
ち、容器331には、 0.2N NaOH−0,1
%Tween 80(Tween 80は半井化学薬品
■製)水溶液を;容器332には、 0.75M酢酸カ
リウム水溶液を;容器333には、8M尿素−0,24
Mリン酸緩衝液(pH6,8)を;容器334には、1
0mMトリス・塩酸緩衝液(p116.8)を収容した
。各容器331〜335に連結するチューブ601〜6
05に加えて、カラム1内に空気を送るためのチューブ
(図外)が設けられている。
その一端はバルブ600に連結され、他端は外気に開放
されている。
されている。
(A)項で得られた菌体をG置緩衝液5dに懸濁させた
。この懸濁液にリゾチームを最終濃度が2■/dとなる
ように加え、37°Cにて15分間保持した。これに、
プラスミドDNAの単離収率を測定する目的で、31(
でインビトロ標識されたプラスミドDNへ(’H−pB
R322)を1μC4に相当する量だけ添加した。この
混合物を上記装置の前処理容器20内に入れ、前処理試
料槽22を閉じた。バルブ24を開放し。
。この懸濁液にリゾチームを最終濃度が2■/dとなる
ように加え、37°Cにて15分間保持した。これに、
プラスミドDNAの単離収率を測定する目的で、31(
でインビトロ標識されたプラスミドDNへ(’H−pB
R322)を1μC4に相当する量だけ添加した。この
混合物を上記装置の前処理容器20内に入れ、前処理試
料槽22を閉じた。バルブ24を開放し。
バルブ55および600を操作して、容器331を前処
理試料槽2に連通ずるようにした。該容器331から、
0.2N NaOH−0,1%Tween 80水溶
液10−をポンプ63により前処理試料槽2へ供給した
。バルブ24を閉じ、振盪装置9により固定板202を
10回回動させ、前処理試料槽2内の混合物の撹拌を行
なった。さらに室温にて10分間放置し、菌体を完全に
溶解させた。次に、バルブ24を開放し、バルブ600
を切り換えて容器332が前処理試料槽2に連通ずるよ
うにした。ポンプ63により容器332から0.75M
酢酸カリウム水溶液30dを前処理試料槽2に供給した
。バルブ24を閉じ、振盪装置9により固定板202を
10回回動させ、前処理試料槽2内の溶液の撹拌を行な
った。
理試料槽2に連通ずるようにした。該容器331から、
0.2N NaOH−0,1%Tween 80水溶
液10−をポンプ63により前処理試料槽2へ供給した
。バルブ24を閉じ、振盪装置9により固定板202を
10回回動させ、前処理試料槽2内の混合物の撹拌を行
なった。さらに室温にて10分間放置し、菌体を完全に
溶解させた。次に、バルブ24を開放し、バルブ600
を切り換えて容器332が前処理試料槽2に連通ずるよ
うにした。ポンプ63により容器332から0.75M
酢酸カリウム水溶液30dを前処理試料槽2に供給した
。バルブ24を閉じ、振盪装置9により固定板202を
10回回動させ、前処理試料槽2内の溶液の撹拌を行な
った。
次に、バルブ24を開け、バルブ55を容器3と前処理
試料槽2とが連通しないように切り換え、さらにバルブ
56を前処理試料槽2とカラム1とが連通ずるように切
り換えた。バルブ19を開放し、バルブ16を閉じた後
、ポンプ42により前処理試料槽2内の上記前処理され
た試料をチューブ41を介してカラム1へ供給した。前
処理された試料はフィルター21により濾過されてカラ
ム1のリザーバー部分に導入された。次にバルブ55.
54および600を操作し、カラム1がチューブ41.
51.610および図外のチューブを介して外気に開放
されるようにした。カラム1のバルブ19を閉じ、バル
ブ16を開放し、ポンプ42によりカラムl内に空気を
送り込み、リザーバ一部分の前処理試料を40d/hr
の速度で吸着剤層10に導入した。(以上、チャージ操
作)。これにより前処理試料中のプラスミドDNAが吸
着剤層10に吸着される。
試料槽2とが連通しないように切り換え、さらにバルブ
56を前処理試料槽2とカラム1とが連通ずるように切
り換えた。バルブ19を開放し、バルブ16を閉じた後
、ポンプ42により前処理試料槽2内の上記前処理され
た試料をチューブ41を介してカラム1へ供給した。前
処理された試料はフィルター21により濾過されてカラ
ム1のリザーバー部分に導入された。次にバルブ55.
54および600を操作し、カラム1がチューブ41.
51.610および図外のチューブを介して外気に開放
されるようにした。カラム1のバルブ19を閉じ、バル
ブ16を開放し、ポンプ42によりカラムl内に空気を
送り込み、リザーバ一部分の前処理試料を40d/hr
の速度で吸着剤層10に導入した。(以上、チャージ操
作)。これにより前処理試料中のプラスミドDNAが吸
着剤層10に吸着される。
次にバルブ600を操作し、容器333がカラム1に連
通するようにし、該容器333内の8M尿素0.24M
リン酸緩衝液(p)16.8)をカラム1ヘボンプ42
により供給した。該緩衝液は40Inl/hrの流速で
200 ml供給された。これにより吸着剤に吸着しな
かったタンパク、 RNAなどが洗浄・除去された。
通するようにし、該容器333内の8M尿素0.24M
リン酸緩衝液(p)16.8)をカラム1ヘボンプ42
により供給した。該緩衝液は40Inl/hrの流速で
200 ml供給された。これにより吸着剤に吸着しな
かったタンパク、 RNAなどが洗浄・除去された。
続いて、カラム1のバルブ16を閉じ、バルブ19を開
放し、バルブ600を図外のチューブを介してカラム1
が外気に連通ずるように切り換えて、ポンプ42により
カラム1内に空気を導入した。振盪手段8によりカラム
lを約180°回動し、リザーバ一部分11に残留して
いる上記緩衝液をチューブ18から系外へ除去した。ポ
ンプ42を停止した後、カラム1をもとの位置に戻した
。(以上、洗浄操作1)。
放し、バルブ600を図外のチューブを介してカラム1
が外気に連通ずるように切り換えて、ポンプ42により
カラム1内に空気を導入した。振盪手段8によりカラム
lを約180°回動し、リザーバ一部分11に残留して
いる上記緩衝液をチューブ18から系外へ除去した。ポ
ンプ42を停止した後、カラム1をもとの位置に戻した
。(以上、洗浄操作1)。
次に、バルブ600を操作し、容器334とカラム1と
が連通ずるようにし、バルブ19を閉じ、バルブ16を
開放した後、該容器334内の10mM トリス・塩酸
緩衝液(pH6,8)をカラム1ヘボンプ42により供
給した。該緩衝液は40d/hrの流速で15d供給さ
れた。続いて、上記と同様の要領でカラムを回動し、リ
ザーバー11内に残留した緩衝液をチューブ18から系
外へ除去した。(以上、洗浄操作2)。
が連通ずるようにし、バルブ19を閉じ、バルブ16を
開放した後、該容器334内の10mM トリス・塩酸
緩衝液(pH6,8)をカラム1ヘボンプ42により供
給した。該緩衝液は40d/hrの流速で15d供給さ
れた。続いて、上記と同様の要領でカラムを回動し、リ
ザーバー11内に残留した緩衝液をチューブ18から系
外へ除去した。(以上、洗浄操作2)。
カラム1をもとの位置に戻した後、バルブ600を操作
し、容器335とカラム1とが連通ずるようにした。バ
ルブ19を閉じ、バルブ16を開放とした後、ポンプ4
2により該容器335内の0.2M)リエチルアミンー
炭酸緩衝液(pH8,0)をカラム1に供給した。該緩
衝液は40戚/hrの流速で20戚供給された。チュー
ブ15から流出する溶出液の最初の5−を廃棄し1次の
15−を回収した。(以上、溶出操作)。
し、容器335とカラム1とが連通ずるようにした。バ
ルブ19を閉じ、バルブ16を開放とした後、ポンプ4
2により該容器335内の0.2M)リエチルアミンー
炭酸緩衝液(pH8,0)をカラム1に供給した。該緩
衝液は40戚/hrの流速で20戚供給された。チュー
ブ15から流出する溶出液の最初の5−を廃棄し1次の
15−を回収した。(以上、溶出操作)。
以上の工程において、各バルブの切換操作および開閉操
作、ポンプの運転、および振盪手段の操作はすべて制御
手段7であるコンピューターにより制御された。
作、ポンプの運転、および振盪手段の操作はすべて制御
手段7であるコンピューターにより制御された。
上記各工程において、カラム1のチューブ15から溶出
する溶出液を260nmの紫外線吸光度’(UV吸収ス
ペクトル)および放射活性(3uのカウント数)により
モニターした。その結果を第9図に示す。
する溶出液を260nmの紫外線吸光度’(UV吸収ス
ペクトル)および放射活性(3uのカウント数)により
モニターした。その結果を第9図に示す。
第9図から明らかなように、溶出操作開始後、紫外線吸
収および放射活性が上昇し、プラスミドDNAが溶出さ
れているのがわかる。チャージ操作時および洗浄操作時
における紫外線吸収の増大は、主として吸着剤に吸着さ
れなかったRNAおよびタンパクに起因する。
収および放射活性が上昇し、プラスミドDNAが溶出さ
れているのがわかる。チャージ操作時および洗浄操作時
における紫外線吸収の増大は、主として吸着剤に吸着さ
れなかったRNAおよびタンパクに起因する。
(C)プラスミドDNAの回収:
(B)項で得られた溶出液約15 mlに3M酢酸ナト
リウムを1.5dを加えた後、2倍量のエタノールでエ
タノール沈澱を行い、プラスミドDNA (pBR32
2)約100 u gを回収した。
リウムを1.5dを加えた後、2倍量のエタノールでエ
タノール沈澱を行い、プラスミドDNA (pBR32
2)約100 u gを回収した。
(発明の効果)
本発明の装置は、このように、カラムに、前処理試料槽
および試料・媒質収容容器が供給手段を介して連結され
、それらの働きが制御手段によりコントロールされるた
め、生物学的試料の処理が効果的に行なわれる。前処理
試料槽内にはフィルターが設けられるため、前処理され
た試料が濾過され、カラムの目詰まりが回避され、その
結果。
および試料・媒質収容容器が供給手段を介して連結され
、それらの働きが制御手段によりコントロールされるた
め、生物学的試料の処理が効果的に行なわれる。前処理
試料槽内にはフィルターが設けられるため、前処理され
た試料が濾過され、カラムの目詰まりが回避され、その
結果。
カラム寿命が延びるとともに、目的成分への不純成分の
混入の可能性が低くなる。本発明装置のうち、特に、前
処理試料槽に試料・媒質収容容器を接続し、該前処理試
料槽を振盪手段に連結した装置を用いると、試料の前処
理、および試料からの所定成分の精製・単離が繁雑な操
作を必要とすることなく、連続して短時間のうちに行な
われ得る。
混入の可能性が低くなる。本発明装置のうち、特に、前
処理試料槽に試料・媒質収容容器を接続し、該前処理試
料槽を振盪手段に連結した装置を用いると、試料の前処
理、および試料からの所定成分の精製・単離が繁雑な操
作を必要とすることなく、連続して短時間のうちに行な
われ得る。
カラムおよび前処理試料槽を複数個並列に配した装置を
利用すれば、複数の試料を同時にかつ連続的に大量に処
理することが可能である。本装置は。
利用すれば、複数の試料を同時にかつ連続的に大量に処
理することが可能である。本装置は。
特に菌体からのDNAの単離・精製に好適に用いられる
。
。
4、 ゛ の なF!■
第1図〜第7図は1本発明の生物学的試料の処理装置の
例を示す・模式図、第8図は、第7図の装置における前
処理試料槽付近の接続状態を示す部分断面平面図、そし
て第9図は、実施例における溶出液の溶出量と、プラス
ミドDNAに起因する紫外線吸光度および放射活性(3
Hカウント)との関係を示すグラフである。
例を示す・模式図、第8図は、第7図の装置における前
処理試料槽付近の接続状態を示す部分断面平面図、そし
て第9図は、実施例における溶出液の溶出量と、プラス
ミドDNAに起因する紫外線吸光度および放射活性(3
Hカウント)との関係を示すグラフである。
1・・・カラム、2・・・前処理試料槽、3.32・・
・試料・媒質収容容器、4・・・供給手段A、5・・・
供給手段B。
・試料・媒質収容容器、4・・・供給手段A、5・・・
供給手段B。
6・・・供給手段C,7・・・制御手段、8・・・カラ
ム振盪手段、9・・・振盪手段、21・・・フィルター
、31・・・媒質収容容器、70・・・フラクションコ
レクター、 100・・・カラム保持台、200・・・
前処理試料槽保持台。
ム振盪手段、9・・・振盪手段、21・・・フィルター
、31・・・媒質収容容器、70・・・フラクションコ
レクター、 100・・・カラム保持台、200・・・
前処理試料槽保持台。
以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少なくともその一部に吸着剤が充填されたカラムで
あって、カラム振盪手段と連結されたカラム; 該カラムに供給されるべき前処理試料を収容するための
槽であって、該前処理試料を濾過するためのフィルター
を備えた前処理試料槽; 該カラムに連結され、カラム処理を行うためのカラム処
理用媒質を収容する媒質収容容器;該前処理試料槽から
該カラムに該前処理試料を供給するための供給手段A; 該媒質収容容器から該カラムに該処理用媒質を供給する
ための供給手段B;および 該カラム振盪手段、および該供給手段AおよびBを制御
するための制御手段; を有する生物学的試料の処理装置。 2、少なくともその一部に吸着剤が充填されたカラムで
あって、カラム振盪手段と連結されたカラム; 該カラムに供給されるべき前処理試料または前処理され
るべき試料を収容するための槽であって、該前処理試料
または該槽内で前処理された試料を濾過するためのフィ
ルターを備え、かつ前処理試料槽振盪手段と連結された
前処理試料槽; 該カラムおよび/または該前処理試料槽に連結され、試
料の前処理を行うための試料処理用媒質、カラム処理を
行なうためのカラム処理用媒質および/または試料を個
別に収容する試料・媒質収容容器; 該試料・媒質収容容器から該前処理試料槽に該試料処理
用媒質および/または試料を供給するための供給手段C
; 該前処理試料槽から該カラムに該前処理試料または該槽
内で前処理された試料を供給するための供給手段A; 該試料・媒質収容容器から該カラムに該カラム処理用媒
質を供給するための供給手段B;および該カラム振盪手
段、該前処理試料槽振盪手段、および供給手段A、Bお
よびCを制御するための制御手段; を有する生物学的試料の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19170488A JPH084490B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生物学的試料の処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19170488A JPH084490B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生物学的試料の処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0242969A true JPH0242969A (ja) | 1990-02-13 |
JPH084490B2 JPH084490B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=16279092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19170488A Expired - Lifetime JPH084490B2 (ja) | 1988-07-30 | 1988-07-30 | 生物学的試料の処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH084490B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998043724A1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Takara Shuzo Co., Ltd. | Isolation apparatus |
JP2009136246A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 細胞分離装置、培養装置及び細胞分離方法 |
JP2009291194A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Millipore Corp | 生体液体の処理装置 |
JP2011510303A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-03-31 | バイオ−ラッド ラボラトリーズ インコーポレーティッド | アパタイトクロマトグラフィーによるリン酸化生体分子および非リン酸化生体分子の向上した精製法 |
WO2011158738A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 生体試料前処理方法及び装置 |
-
1988
- 1988-07-30 JP JP19170488A patent/JPH084490B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998043724A1 (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-08 | Takara Shuzo Co., Ltd. | Isolation apparatus |
JP2009136246A (ja) * | 2007-12-10 | 2009-06-25 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 細胞分離装置、培養装置及び細胞分離方法 |
JP2011510303A (ja) * | 2008-01-18 | 2011-03-31 | バイオ−ラッド ラボラトリーズ インコーポレーティッド | アパタイトクロマトグラフィーによるリン酸化生体分子および非リン酸化生体分子の向上した精製法 |
JP2009291194A (ja) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Millipore Corp | 生体液体の処理装置 |
WO2011158738A1 (ja) * | 2010-06-15 | 2011-12-22 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 生体試料前処理方法及び装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH084490B2 (ja) | 1996-01-24 |
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