电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法
【专利摘要】本发明提供一种电泳用器具，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本分离。电泳用器具(10)具备电泳用腔室(1)，电泳用腔室(1)设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质(42)。在电泳用腔室(1)的设置样本分离介质(42)的设置面(1a)上，设置有用于注入包含生物体样本的样本溶液的凹坑(2)。
【专利说明】电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够理想地适用于生命科学技术中的生物体样本的二维电泳的电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法。
【背景技术】
[0002]二维电泳一般分辨率较高，因而作为蛋白质等生物体样本的分离方法，是一种优秀的方法。在利用二维电泳分离蛋白质的情况下，利用等电点电泳来进行向一维方向的分离。等电点电泳是对凝胶施加电压，利用蛋白质的等电点的不同来进行分离的方法。另外，在向二维方向的分离中，广泛利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)，该SDS-PAGE使用作为阴离子系界面活性剂的十二烷基硫酸钠(SDS)。二维电泳能够一次分离很多蛋白质，进行全面分析，因此在蛋白质组分析中得到广泛利用。
[0003]等电点电泳的现有技术有两种方法，第一种方法是用包含生物体样本的溶胀液使干胶条凝胶溶胀，移动到凝胶胶条容器中进行等电点电泳，第二种方法是预先仅用溶胀液使干胶条凝胶溶胀，移动到凝胶胶条容器之后，在样品杯中加入生物体样本以进行等电点电泳。后者称为杯上样(cup loading)法，由于在施加电压的同时进行生物体样本的导入，所以生物体样本的导入效率良好，由于能够从某个区域(酸侧或碱侧)导入生物体样本，所以移动距离较长，提高了分辨率，因此这种方法用于临床样本的二维电泳等(参考专利文献I)。
[0004]一般而言，利用上述杯上样法的等电点电泳首先在专用腔室中加入包含尿素、硫脲、3-[3-(胆酰胺丙基)二甲氨基]丙磺酸内盐(CHAPS)、二硫苏糖醇(DTT)、载体两性电解质(carrier ampholyte)的水溶液,浸泡对聚丙烯酰胺凝胶进行了 pH梯度固定化和干燥得到的干胶条凝胶(IPG凝胶)，浸泡时凝胶面朝下。为了防止干燥，加入石蜡油等覆盖溶液，静置数小时以溶胀(再水化)上述IPG凝胶。
[0005]接着，从上述腔室中取出IPG凝胶，凝胶面朝上地设置到等电点电泳用的腔室中，并在IPG凝胶的上方设置湿滤纸和电极。随后，在凝胶上的任意位置处设置样品杯，在样品杯内添加包含生物体样本的样本溶液，加入上述覆盖油。在无样品杯区域的凝胶上也加入覆盖油，从而使凝胶不会暴露在空气中，施加电压以开始等电点电泳。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本公开专利公报“特表2008-510481号公报(2008年4月10日公开)，，
【发明内容】
[0009]发明要解决的课题
[0010]在利用上述杯上样法的等电点电泳中，在IPG凝胶的溶胀工序中，在尺寸不稳定的IPG凝胶的上方即使滴下溶胀液，也不会均匀地进行溶胀，因此一般使凝胶面朝下。另夕卜，在施加电压的工序中，需要在生物体样本上添加覆盖溶液，因而需要使凝胶面朝上。此外，IPG凝胶不处于溶胀的状态时，无法不留间隙地设置样品杯。根据上述理由，需要在IPG凝胶溶胀之后移动IPG凝胶。
[0011]另外，如上所述，凝胶包含较多生物体样本和水分，需要用于防止该凝胶的干燥的覆盖溶液(一般是石蜡油等)，此外，样品杯内的生物体样本以高浓度存在，因此通常在样品杯与凝胶之间插入用于除去沉淀的不纯物质的过滤器(滤纸等)。这种覆盖溶液、样品杯、过滤器等的设置工作要求使用者较为熟练，对研究者的电泳分离图形的再现性产生影响。
[0012]在这种背景下，需要一种能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本分离的方法。
[0013]本发明的目的在于提供一种电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本分离。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本发明的一技术方案的电泳用器具具备电泳用腔室，所述电泳用腔室具有:设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，在所述电泳用腔室的所述设置面上，设置有用于注入包含所述生物体样本的样本溶液的凹坑。
[0016]本发明的一技术方案的样本导入方法，在通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质中导入所述生物体样本，包括:第一步骤，对电泳用腔室的样本保持部供给包含所述生物体样本的样本溶液，所述电泳用腔室具有:设置所述样本分离介质的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，所述样本保持部设置在所述设置面上，所述样本保持部抑制所述样本溶液的扩大润湿的同时保持所述样本溶液；以及第二步骤，使所述样本分离介质接触对所述样本保持部供给了的所述样本溶液，在所述样本分离介质中导入所述生物体样本。
[0017]发明效果
[0018]根据本发明，能够提供一种电泳用器具、电泳装置、样本导入方法以及样本分离方法，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本分离。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是表示第一实施方式的电泳装置的概略结构的图。
[0020]图2是表示电泳装置中设置了 IEF芯片后的状态的图。
[0021]图3是电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0022]图4是样本导入方法的说明图。
[0023]图5是样本导入方法的说明图。
[0024]图6是第二实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0025]图7是样本导入方法的说明图。
[0026]图8是样本导入方法的说明图。
[0027]图9是样本导入方法的其它例子的说明图。
[0028]图10是样本导入方法的其它例子的说明图。
[0029]图11是第三实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0030]图12是第四实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0031]图13是第五实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0032]图14是表示实施例及比较例的二维电泳的图形的图。
[0033]图15是表示第六实施方式的电泳装置的概略结构的图。
[0034]图16是表示电泳装置中设置了 IEF芯片后的状态的图。
[0035]图17是电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0036]图18是样本导入方法的说明图。
[0037]图19是样本导入方法的说明图。
[0038]图20是说明在使样本分离介质紧靠样本保持部与不使样本分离介质紧靠样本保持部的情况下，对样本分离介质施加的电压的均匀性如何变化的图。
[0039]图21是第七实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0040]图22是样本导入方法的说明图。
[0041]图23是样本导入方法的说明图。
[0042]图24是说明在使样本分离介质紧靠样本保持部与不使样本分离介质紧靠样本保持部的情况下，对样本分离介质施加的电压的均匀性如何变化的图。
[0043]图25是第八实施方式的电泳用器具的俯视图及剖视图。
[0044]图26是样本导入方法的说明图。
[0045]图27是样本导入方法的说明图。
[0046]图28是表示电泳用器具中设置的样本保持部的其它变形的一例的俯视图。
【具体实施方式】
[0047]第一实施方式
[0048]图1是表示第一实施方式的电泳装置12的概略结构的图。图2是表示电泳装置12中设置了 IEFdsoElectric Focusing，等电点聚焦)芯片40后的状态的图。
[0049]电泳装置12具备:电泳用器具10、盖50、电源22、电压测定器20、电流测定器21、电压控制机13、以及搬运臂45。
[0050]电泳用器具10具备用于设置IEF芯片40的电泳用腔室I。电泳用腔室I是在电泳用器具10的一个面上形成的矩形的沟，电泳用腔室I的底面是设置IEF芯片40的设置面la。电泳用腔室I的上部由盖50覆盖。
[0051]电泳用腔室I中，设置有与IEF芯片40的酸性侧端部连接的第一电极30、以及与IEF芯片40的碱性侧端部连接的第二电极31。在电泳用腔室I的设置面Ia上，设置有用于注入样本溶液的凹坑2，该样本溶液含有蛋白质、核酸等生物体样本。凹坑2设置于第一电极30与第二电极31之间。
[0052]第一电极30以及第二电极31与电源22连接。电源22由电压控制机13控制。作为电压控制机13,能够使用普通的个人计算机。电源22使用LabVIEW(Laboratory VirtualInstrumentat1n Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)等开发环境进行控制。
[0053]电压控制机13对电源22发出用于施加指定电压的信号。从电源22对第一电极30以及第二电极31供给的电压以及电流由电压测定器20以及电流测定器21分别进行监视。电压测定器21以及电流测定器20例如以I次/0.1秒以上的频率进行电压及电流的检测。
[0054]IEF芯片40具备一维电泳用的样本分离介质42、以及支撑样本分离介质42的支撑体41。样本分离介质42是通过等电点电泳来分离生物体样本的介质。作为样本分离介质42，能够利用通常用作二维电泳的第一维用的凝胶的介质，例如，利用从包括聚丙烯酰胺、琼脂糖、琼脂、以及淀粉的组中选择的胶凝剂，进行了凝胶化之后的固定化PH梯度(Immobilized pH gradient:1PG)凝胶等是较为合适的。支撑体41例如能够使用塑料制的板或片等。
[0055]样本分离介质42可以包含缓冲液。缓冲液是对氢离子浓度具有缓冲作用的溶液(即使加入少量的酸、碱，或者浓度多少发生变化，PH也不会大幅变化的溶液)，具有代表性的是包含弱酸及其盐的溶液等。作为缓冲液，优先使用不含有极性分子的缓冲液，例如，组成为 8M Urea, 2M Th1urea, 4% CHAPS (3- [ (3-Cholamidopropyl) dimethylammon1]propane sulfonate), 20mM dith1threitol, 0.5% Ampholyte 的缓冲液是较为合适的。
[0056]IEF芯片40由搬运臂45设置到电泳用腔室I中，进行生物体样本的导入和二维电泳的第一维电泳(等电点电泳)。本实施方式中，在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入和等电点电泳双方，但也可以在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入，在其它电泳用腔室(第三电泳用腔室81)中进行等电点电泳。
[0057]电泳装置12中设置有第二电泳用腔室80，该第二电泳用腔室80用于通过第二维电泳(SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE))来进行生物体样本的分离。完成了第一维电泳的IEF芯片40由搬运臂45搬运到第二电泳用腔室80。
[0058]第二电泳用腔室80具有设置样本分离介质42和聚丙烯酰胺凝胶的设置面，该聚丙烯酰胺凝胶是与样本分离介质42连接的第二样本分离介质。第二电泳用腔室80中，对设置在设置面上的样本分离介质42以及第二样本分离介质施加电压，以进行生物体样本的分离。在电泳用腔室I中，设置样本分离介质42的部分设置面上设有凹坑，但在第二电泳用腔室中，不在设置样本分离介质42以及第二样本分离介质的部分设置面上设置凹坑。通过使设置面变得平坦，能够对样本分离介质42以及第二样本分离介质稳定地施加电压。
[0059]图3 (a)是电泳用器具10的俯视图，图3 (b)是电泳用器具10的剖视图。
[0060]电泳用器具10具有长方体形状，在电泳用器具10的中央部形成细长矩形的电泳用腔室I。在电泳用腔室I的长边方向的一端侧，设置接触样本分离介质42的酸性侧端部的第一电极30，在电泳用腔室I的长边方向的另一端侧，设置接触样本分离介质42的碱性侧端部的第二电极31。
[0061]在电泳用腔室I的长边方向的一端侧以及长边方向的另一端侧，分别设置有用于保持第一电极30以及第二电极31的第一电极保持部4以及第二电极保持部5。第一电极保持部4以及第二电极保持部5以分别夹持样本分离介质42的酸性侧端部以及碱性侧端部的方式，从设置面Ia突出设置。
[0062]在电泳用腔室I的底面(设置IEF芯片的设置面Ia)上，形成有用于注入样本溶液的凹坑2。本实施方式中，与电泳用腔室I的中心部相比，凹坑2偏向于酸性侧或碱性侧配置，但形成凹坑2的位置并不特别限定，例如，也可以在电泳用腔室I的中心部形成凹坑
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[0063]在本实施方式的情况下，与第一电极30相比，凹坑2设置在更靠近第二电极31侦牝但凹坑2也可以设置在与第二电极31相比更靠近第一电极30的一侧。与电泳用腔室I的中心部相比，凹坑2偏向于酸性侧或碱性侧配置，由此，在利用等电点电泳来分离生物体样本时，生物体样本的移动距离变长，分辨率提高。
[0064]凹坑2的容积优选稍微小于注入凹坑2的样本溶液的体积。利用该结构，在将样本溶液注入了凹坑时,样本溶液从设置面Ia隆起,样本溶液与样本分离介质42可靠接触。在样本溶液较少的情况下，优选在样本溶液中加入缓冲液，使样本溶液充满凹坑2。
[0065]凹坑2的面积只要是能够在样本溶液与样本分离介质42之间确保足够接触面积的面积即可，并不作特别限定。图3中，凹坑2的宽度大于样本分离介质42的宽度，但凹坑2的宽度也可以小于样本分离介质42的宽度。在凹坑2的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，凹坑2的上部不由样本分离介质42完全覆盖，因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0066]在凹坑2的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。在凹坑2的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。
[0067]图4及图5是将生物体样本导入样本分离介质的样本导入方法的说明图。图4(a)及图5(a)是电泳用器具的俯视图，图4(b)及图5(b)是电泳用器具的剖视图。
[0068]本实施方式的样本导入方法适用于通过二维电泳来分离生物体样本的样本分离方法。本实施方式的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本实施方式的样本导入方法，将生物体样本导入样本分离介质42 ;第一电泳步骤，在第一电极30与第二电极32之间施加电压，以通过等电点电泳来分离生物体样本；搬运步骤，将通过第一电泳步骤进行了生物体样本的分离的样本分离介质42搬运到第二电泳用腔室80 ;以及第二电泳步骤，对搬运到第二电泳用腔室80的样本分离介质42施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)来分离生物体样本。
[0069]本实施方式的样本导入方法包括:第一步骤，在设置样本分离介质42的设置面Ia的凹坑2中，注入包含生物体样本的样本溶液S ;以及第二步骤，使样本分离介质42接触注入到凹坑2的样本溶液S，将生物体样本导入样本分离介质42。
[0070]具体而言，首先如图4所示，将包含蛋白质、核酸等生物体样本的样本溶液S注入样本溶液注入用的凹坑2中，凹坑2设置在电泳用腔室I的设置面Ia上，深度为0.5mm?Imm左右。凹坑2的深度在比Omm深且比15mm浅的范围内时，能够得到最佳实验结果，在0.5mm以上且Imm以下的范围内时，可得到更为优选的实验结果。使样本溶液S从设置面Ia稍微隆起，使样本溶液S与样本分离介质可靠接触。在样本溶液S的量不足的情况下，力口入缓冲液以调整样本溶液S的量，使样本溶液S充满凹坑2。
[0071]接着，如图5所示，使用搬运臂45 (参考图2)将样本分离介质42由于缓冲液而饱和溶胀了的IEF芯片40设置到电泳用腔室I中，装入了样本溶液S的凹坑2由样本分离介质42所覆盖，使样本分离介质42紧靠凹坑2。并且，在第一电极30与第二电极31之间施加200V左右的电压，将带有电荷的生物体样本导入样本分离介质42。随后，利用搬运臂45 (参考图2)将样本分离介质42按入凹坑2，使电压上升至6000V，进行等电点电泳。
[0072]进行了等电点电泳之后，使用搬运臂45(参考图2)从电泳用腔室I中取出IEF芯片40。并且，将样本分离介质42浸入包含SDS的溶液以进行SDS平衡化，与SDS-PAGE用的样本分离介质(聚丙烯酰胺的凝胶)连接。并且，利用搬运臂45将IEF芯片40搬运到第二电泳用腔室80 (参考图2)，进行第二维电泳(SDS-PAGE)。
[0073]如上所述，在本实施方式的电泳装置12中，对电泳用腔室I供给样本溶液S，使样本分离介质42覆盖样本溶液S以进行生物体样本的导入。并且，仍然在电泳用腔室I内对样本分离介质42施加电压，进行等电点电泳。在将生物体样本导入样本分离介质42时，不使用防止干燥的油、用于除去不纯物质的滤纸等，因而没有复杂的操作，可得到再现性高的数据。
[0074]另外，本实施方式的电泳装置12中，在施加电压的同时进行生物体样本的导入，导入生物体样本后，在样本分离介质42充满凹坑2的状态下(样本分离介质42紧靠凹坑2的内壁面及底面)，对样本分离介质42施加电压。因此,对样本分离介质42均匀地施加电压，样本导入效率高，进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。由此，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本的分离。
[0075]第二实施方式
[0076]图6(a)是第二实施方式的电泳用器具60的俯视图，图6(b)是电泳用器具60的首1J视图。
[0077]本实施方式中，与第一实施方式的不同之处是:夹持电泳用腔室I的中心部，从靠近第一电极30的一侧到靠近第二电极31的一侧，细长地形成用于注入样本溶液的凹坑61 ；以及将在电泳用腔室I中进行了生物体样本导入的样本分离介质42搬运到第三电泳用腔室81 (参考图2)，在第三电泳用腔室81中进行等电点电泳。
[0078]凹坑61的长度稍微短于第一电极30与第二电极31之间的距离。凹坑61的宽度与样本分离介质42的宽度大致相同，凹坑61的上部由样本分离介质42完全覆盖。凹坑61的容积稍微小于注入凹坑61的样本溶液的体积。
[0079]第三电泳用腔室81是设置样本分离介质42的设置面平坦的电泳用腔室。第三电泳用腔室81与电泳用腔室I的不同点是设置面上不形成凹坑，其它结构与电泳用腔室I相同。因此，省略第三电泳用腔室81的详细结构的图示。
[0080]图7及图8是将生物体样本导入样本分离介质的样本导入方法的说明图。图7 (a)及图8(a)是电泳用器具的俯视图，图7(b)及图8(b)是电泳用器具的剖视图。
[0081]如图7所示，将包含蛋白质、核酸等生物体样本的样本溶液S注入样本溶液注入用的凹坑61中，凹坑61设置在电泳用腔室I的设置面Ia上，深度比0.5mm浅。本实施方式中，与第一实施方式不同，作为样本分离介质42，使用留有膨胀余地的未饱和溶胀的样本分离介质。
[0082]接着，使用搬运臂45 (参考图2)将IEF芯片40设置到电泳用腔室I中，装入了样本溶液S的凹坑2由样本分离介质42所覆盖，使样本分离介质42紧靠凹坑2。并且，如图8所示，在第一电极30与第二电极31之间施加200V左右的电压，将带有电荷的生物体样本导入样本分离介质42。未饱和溶胀的样本分离介质42在导入生物体样本的同时，变得更加溶胀，即使在凹坑61的底部也充满样本分离介质42。因此，对样本分离介质42均匀地施加电压，有效地将生物体样本导入样本分离介质42。
[0083]接着，使用搬运臂45 (参考图2)将样本分离介质42设置到第三电泳用腔室81 (参考图2)中。并且，使用第三电泳用腔室81中设置的第一电极以及第二电极，对样本分离介质42施加6000V的电压，通过等电点电泳来进行生物体样本的分离。
[0084]进行了等电点电泳之后，使用搬运臂45 (参考图2)从第三电泳用腔室81中取出IEF芯片40。并且，将样本分离介质42浸入包含SDS的溶液以进行SDS平衡化，与SDS-PAGE用的样本分离介质(聚丙烯酰胺的凝胶)连接。并且，利用搬运臂45将IEF芯片40搬运到第二电泳用腔室80(参考图2)，进行第二维电泳(SDS-PAGE)。
[0085]根据以上说明的本实施方式的电泳装置，在样本分离介质42的长边方向上细长地形成凹坑61，因此容易将生物体样本均匀地导入整个样本分离介质42。另外，使用设置面平坦的第三电泳用腔室81进行等电点电泳，因此能够对整个样本分离介质42均匀地施加电压，进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。
[0086]此外，本实施方式中，作为样本分离介质42，使用了未饱和溶胀的样本分离介质，但也可以如图9所示，使用通过缓冲液进行了饱和溶胀的样本分离介质作为样本分离介质42。在图9的例子中，凹坑61的深度比图7的例子浅。即使使用进行了饱和溶胀的样本分离介质42，如图10所示，通过对样本分离介质42施加200V左右的电压，也将生物体样本导入样本分离介质42。
[0087]在本实施方式的电泳装置中，用于注入样本溶液的凹坑61的宽度也可以大于样本分离介质42的宽度。在凹坑61的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，凹坑61的上部不由样本分离介质42完全覆盖，因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0088]在凹坑61的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。在凹坑61的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖覆盖电泳用腔室I的上部。
[0089]第三实施方式
[0090]图11(a)是第三实施方式的电泳用器具62的俯视图，图11(b)是电泳用器具62的剖视图。
[0091]本实施方式中，与第一实施方式的不同之处是:使电泳用腔室70的中央部分的宽度窄至与样本分离介质42大致为相同宽度，从而防止样本分离介质42的干燥。
[0092]电泳用腔室70具有:第一部分71，具有与样本分离介质42的宽度大致相同的宽度；以及第二部分72，具有比样本分离介质42的宽度更宽的宽度。第一部分71同第一电极30与第二电极31之间的距离具有大致相同的长度，第二部分72与第一部分71的长边方向的一端侧及另一端侧连接。
[0093]第二部分72形成得比第一部分71更深，第一电极30、第一电极保持部4、第二电极31、以及第二电极保持部5设置在第二部分72中。样本分离介质42的长度比第一部分71的长度稍长，样本分离介质42的长边方向的一端侧以及长边方向的另一端侧伸出至第二部分72。
[0094]用于注入样本溶液的凹坑63设置在第一部分71的底面(样本分离介质42的设置面71a)上。凹坑63的宽度与样本分离介质42的宽度大致相同，凹坑63的上部由样本分离介质42完全覆盖。凹坑63的容积比注入凹坑63的样本溶液的体积稍小。
[0095]根据本实施方式的电泳装置，电泳用腔室70的第一部分71与样本分离介质42具有相同的宽度，样本分离介质42的侧面由第一部分71的内壁覆盖，防止样本分离介质42的干燥。由此，能够再现性较好地、容易地进行生物体样本的分离。
[0096]此外，在本实施方式的电泳装置中，用于注入样本溶液的凹坑63的宽度也可以大于样本分离介质42的宽度。在凹坑63的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，凹坑63的上部不由样本分离介质42完全覆盖，因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0097]在凹坑63的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖覆盖电泳用腔室70的上部。在凹坑63的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖覆盖电泳用腔室70的上部。
[0098]另外，本实施方式中，仅使电泳用腔室70的一部分与样本分离介质42具有大致相同的宽度，但也可以使电泳用腔室70的全部与样本分离介质42具有大致相同的宽度。
[0099]第四实施方式
[0100]图12(a)是第四实施方式的电泳用器具64的俯视图，图12(b)是电泳用器具64的剖视图。
[0101]本实施方式中，与第三实施方式的不同之处是:夹持电泳用腔室70的中心部，从靠近第一电极30的一侧到靠近第二电极31的一侧，细长地形成用于注入样本溶液的凹坑65。
[0102]凹坑65设置在第一部分71的底面(样本分离介质42的设置面71a)上。凹坑65的长度稍微短于第一电极30与第二电极31之间的距离。凹坑65的宽度与样本分离介质42的宽度大致相同，凹坑65的上部由样本分离介质42完全覆盖。凹坑65的容积稍微小于注入凹坑65的样本溶液的体积。
[0103]根据本实施方式的电泳装置，在样本分离介质42的长边方向上细长地形成凹坑65，因此容易将生物体样本均匀地导入整个样本分离介质42。
[0104]此外，在本实施方式的电泳装置中，用于注入样本溶液的凹坑65的宽度也可以大于样本分离介质42的宽度。在凹坑65的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，凹坑65的上部不由样本分离介质42完全覆盖，因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0105]在凹坑65的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖覆盖电泳用腔室70的上部。在凹坑65的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖覆盖电泳用腔室70的上部。
[0106]第五实施方式
[0107]图13(a)是第五实施方式的电泳用器具66的俯视图，图13(b)是电泳用器具66的剖视图。
[0108]本实施方式中，与第四实施方式的不同之处是:用于注入样本溶液的凹坑69部分加宽，在样本分离介质42的侧面露出。
[0109]电泳用腔室70的第一部分71的宽度比样本分离介质42的宽度稍大。凹坑69具有:第一部分67，具有与样本分离介质42的宽度大致相同的宽度；以及第二部分68，具有比样本分离介质42的宽度更宽的宽度。第一部分67的长度比电泳用腔室70的第一部分71的长度稍短，第二部分68与第一部分67的长边方向的一端侧及长边方向的另一端侧连接。
[0110]在本实施方式的电泳装置中，第一部分67的上部由样本分离介质42完全覆盖，而第二部分68的上部并不由样本分离介质42完全覆盖。因此，容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0111]第一变形方式
[0112]上述实施方式中，作为用于注入样本溶液的凹坑的形状，例示了矩形形状、I字形状，但凹坑的形状不限于此。例如，也可以形成由椭圆或圆等曲线形成的凹坑、或者具有矩形以外的多边形的凹坑。另外，凹坑的个数不限于I个，还能够形成多个。
[0113]实施例
[0114]图14(b)是表示使用第一实施方式的电泳装置进行的二维电泳的图形(实施例)的图。图14(a)是表示在现有的凝胶胶条盛装管内导入生物体样本的情况下的二维电泳的图形(比较例)的图。如图14中示出的箭头的点所示，图14(b)的二维电泳图形与图14(a)的二维电泳图形相比，可看出分辨率的提高，能够检测出鲜明的点。
[0115]实施方式I至5的总结
[0116]本发明的一技术方案的电泳用器具，具备电泳用腔室，所述电泳用腔室具有设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，在所述电泳用腔室的所述设置面上，设置有用于注入包含所述生物体样本的样本溶液的凹坑。
[0117]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述凹坑可以设置在与所述第二电极相比更靠近所述第一电极的一侧，或者设置在与所述第一电极相比更靠近所述第二电极的一侧。
[0118]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述凹坑可以形成为夹持所述电泳用腔室的中心部从靠近所述第一电极的一侧到靠近所述第二电极的一侧。
[0119]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述凹坑的容积可以小于注入所述凹坑的所述样本溶液的体积。
[0120]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述样本分离介质可以是溶胀了的凝胶。
[0121]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述电泳用腔室的至少一部分可以形成为与所述样本分离介质大致相同的宽度。
[0122]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具中，所述凹坑的至少一部分可以以比所述样本分离介质宽的宽度形成。
[0123]本发明的一技术方案的电泳装置具备:本发明的电泳用器具、以及将所述样本分离介质设置到所述电泳用腔室的搬运臂。
[0124]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具可以具备设置所述样本分离介质的第二电泳用腔室，所述搬运臂在所述电泳用腔室与所述第二电泳用腔室之间搬运所述样本分离介质。
[0125]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具可以具备第三电泳用腔室，所述第三电泳用腔室具有:设置所述样本分离介质的平坦的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，所述搬运臂在所述第三电泳用腔室与所述第二电泳用腔室之间搬运所述样本分离介质。
[0126]本发明的一技术方案的样本导入方法在通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质中导入所述生物体样本，所述样本导入方法包括:第一步骤，在具有设置所述样本分离介质的设置面、与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极、以及设置于所述设置面上的凹坑的电泳用腔室的所述设置面的凹坑中，注入包含所述生物体样本的样本溶液；以及第二步骤，使所述样本分离介质接触所述凹坑中注入的所述样本溶液，在所述样本分离介质中导入所述生物体样本。
[0127]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，在所述第二步骤中，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的同时使所述样本溶液接触所述样本分离介质。
[0128]本发明的一技术方案的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本发明的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及第一电泳步骤，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
[0129]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法可以包括:搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
[0130]本发明的一技术方案的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本发明的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及第一电泳步骤，在具有设置所述样本分离介质的平坦的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极的第三电泳用腔室中设置所述样本分离介质，在使所述样本分离介质紧靠所述第三电泳用腔室的所述设置面的状态下，在所述第三电泳用腔室的所述第一电极与所述第二电极之间施加电压,通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
[0131]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法可以包括:搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
[0132]第六实施方式
[0133]图15是表示第六实施方式的电泳装置14的概略结构的图。图16是表示在电泳装置14中设置了 IEFdsoElectric Focusing，等电点聚焦)芯片40后的状态的图。
[0134]电泳装置14具备:电泳用器具11、盖50、电源22、电压测定器20、电流测定器21、电压控制机13、以及搬运臂45。
[0135]电泳用器具11具备用于设置IEF芯片40的电泳用腔室I。电泳用腔室I是在电泳用器具11的一个面上形成的矩形的沟，电泳用腔室I的底面是设置IEF芯片40的设置面la。电泳用腔室I的上部由盖50覆盖。
[0136]电泳用腔室I中，设置有与IEF芯片40的酸性侧端部连接的第一电极30、以及与IEF芯片40的碱性侧端部连接的第二电极31。在电泳用腔室I的设置面Ia上，设置有用于保持样本溶液的样本保持部7，该样本溶液含有蛋白质、核酸等生物体样本。样本保持部3设置于第一电极30与第二电极31之间。
[0137]第一电极30以及第二电极31与电源22连接。电源22由电压控制机13控制。作为电压控制机13,能够使用普通的个人计算机。电源22使用LabVIEW(Laboratory VirtualInstrumentat1n Engineering Workbench,实验室虚拟仪器工程平台)等开发环境进行控制。
[0138]电压控制机13对电源22发出用于施加指定电压的信号。从电源22对第一电极30以及第二电极31供给的电压以及电流由电压测定器20以及电流测定器21分别进行监视。电压测定器21以及电流测定器20例如以I次/0.1秒以上的频率进行电压及电流的检测。
[0139]IEF芯片40具备一维电泳用的样本分离介质42、以及支撑样本分离介质42的支撑体41。样本分离介质42是通过等电点电泳来分离生物体样本的介质。作为样本分离介质42，能够利用通常用作二维电泳的第一维用的凝胶的介质，例如，利用从包括聚丙烯酰胺、琼脂糖、琼脂、以及淀粉的组中选择的胶凝剂，进行了凝胶化之后的固定化PH梯度(Immobilized pH gradient:1PG)凝胶等是较为合适的。支撑体41例如能够使用塑料制的板或片等。
[0140]样本分离介质42可以包含缓冲液。缓冲液是对氢离子浓度具有缓冲作用的溶液(即使加入少量的酸、碱，或者浓度多少发生变化，PH也不会大幅变化的溶液)，具有代表性的是包含弱酸及其盐的溶液等。作为缓冲液，优先使用不含有极性分子的缓冲液，例如，组成为 8M Urea, 2M Th1urea, 4% CHAPS (3- [ (3-Cholamidopropyl) dimethylammon1]propanesulfonate), 20mM dith1threitol, 0.5% Ampholyte 的缓冲液是较为合适的。
[0141]IEF芯片40由搬运臂45设置到电泳用腔室I中，进行生物体样本的导入和二维电泳的第一维电泳(等电点电泳)。本实施方式中，在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入和等电点电泳双方，但也可以在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入，在其它电泳用腔室(第三电泳用腔室81)中进行等电点电泳。
[0142]电泳装置14中设置有第二电泳用腔室80，该第二电泳用腔室80用于通过第二维电泳(SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE))来进行生物体样本的分离。完成了第一维电泳的IEF芯片40由搬运臂45搬运到第二电泳用腔室80。
[0143]图17(a)是电泳用器具10的俯视图，图17(b)是电泳用器具10的剖视图。
[0144]电泳用器具11具有长方体形状，在电泳用器具11的中央部形成细长矩形的电泳用腔室I。在电泳用腔室I的长边方向的一端侧，设置接触样本分离介质42的酸性侧端部的第一电极30，在电泳用腔室I的长边方向的另一端侧，设置接触样本分离介质42的碱性侧端部的第二电极31。
[0145]在电泳用腔室I的长边方向的一端侧以及长边方向的另一端侧，分别设置有用于保持第一电极30以及第二电极31的第一电极保持部4以及第二电极保持部5。第一电极保持部4以及第二电极保持部5以分别夹持样本分离介质42的酸性侧端部以及碱性侧端部的方式，从设置面Ia突出设置。
[0146]在电泳用腔室I的底面(设置IEF芯片的设置面Ia)上，形成有用于保持样本溶液的样本保持部7。样本保持部7是抑制样本溶液的扩大润湿，同时将样本溶液保持在设置面Ia的特定区域中的部件。样本保持部7例如构成为亲水性比样本保持部7周围的设置面Ia更高的亲水性部。在使样本保持部7为亲水性部的情况下，对样本保持部7供给的样本溶液不会向样本保持部7的外侧扩大润湿。因此，在样本保持部7中稳定地保持样本溶液。
[0147]亲水性部例如能够通过如下方法形成:对设置面Ia的一部分实施UV处理等亲水处理；在设置面Ia的一部分上形成对样本溶液的湿润性高的亲水性的膜；用亲水性高的材料形成设置面Ia的一部分，等等。另外，也能够通过在设置面Ia的一部分上形成防水性的膜、用防水性高的材料形成设置面Ia的一部分等方法，在设置面Ia的一部分上形成防水性部，在由防水性部所夹持的区域中保持样本溶液。
[0148]本实施方式中，夹持电泳用腔室I的中心部，从靠近第一电极30的一侧到靠近第二电极31的一侧,细长地形成样本保持部7。样本保持部7的长度稍微短于第一电极30与第二电极31之间的距离。样本保持部7的宽度与样本分离介质42的宽度大致相同，样本保持部7的上部由样本分离介质42完全覆盖。
[0149]图18及图19是将生物体样本导入样本分离介质的样本导入方法的说明图。图18(a)是电泳用器具的俯视图，图18(b)、图19 (a)、图19(b)及图19(c)是电泳用器具的剖视图。
[0150]本实施方式的样本导入方法适用于通过二维电泳分离生物体样本的样本分离方法。本实施方式的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本实施方式的样本导入方法，将生物体样本导入样本分离介质42 ;第一电泳步骤，在第一电极30与第二电极32之间施加电压，以通过等电点电泳来分离生物体样本；搬运步骤，将通过第一电泳步骤进行了生物体样本的分离的样本分离介质42搬运到第二电泳用腔室80;以及第二电泳步骤，对搬运到第二电泳用腔室80的样本分离介质42施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)来分离生物体样本。
[0151]本实施方式的样本导入方法包括:第一步骤，对设置样本分离介质42的设置面Ia供给包含生物体样本的样本溶液S ；以及第二步骤，使样本分离介质42接触供给到设置面Ia的样本溶液S，将生物体样本导入样本分离介质42。
[0152]具体而言，首先如图18所示，将包含蛋白质、核酸等生物体样本的样本溶液S供给到设置在电泳用腔室I的设置面Ia上的样本保持部7。样本保持部7与其周边部相比，对样本溶液S的亲和性较高，因而样本溶液S不会向样本保持部7的外侧扩大润湿，而是可靠地保持在样本保持部7中。由于表面张力，样本溶液S从设置面Ia隆起，因此样本溶液S与样本分离介质可靠接触。
[0153]接着，如图19(a)所示，使用搬运臂45将样本分离介质42由于缓冲液而溶胀了的IEF芯片40设置到电泳用腔室I中，使样本分离介质42接触样本保持部7中保持的样本溶液S。作为样本分离介质42，优选使用留有膨胀余地的未饱和溶胀的样本分离介质。由于表面张力，样本溶液S从设置面Ia隆起，因此样本溶液S与样本分离介质42可靠接触。并且，如图19(b)所示，在第一电极30与第二电极31之间施加200V左右的电压，将带有电荷的生物体样本导入样本分离介质42。随后，如图19(c)所示，利用搬运臂45将样本分离介质42向样本保持部3 (设置面Ia)按下，在使样本分离介质42紧靠样本保持部7的状态下使电压上升至6000V，进行等电点电泳。
[0154]进行了等电点电泳之后，使用搬运臂45从电泳用腔室I中取出IEF芯片40。并且，将样本分离介质42浸入包含SDS的溶液以进行SDS平衡化，与SDS-PAGE用的样本分离介质(聚丙烯酰胺的凝胶)连接。并且，利用搬运臂45将IEF芯片40搬运到第二电泳用腔室80 (参考图2)，进行第二维电泳(SDS-PAGE)。
[0155]如上所述，在本实施方式的电泳装置14中，对电泳用腔室I供给样本溶液S，使样本分离介质42接触样本溶液S以将生物体样本导入样本分离介质42。并且，仍然在电泳用腔室I内对样本分离介质42施加电压，进行等电点电泳。因此，在将生物体样本导入样本分离介质42时，不需要使用防止干燥的油、用于除去不纯物质的滤纸等，因而没有复杂的操作，可得到再现性高的数据。
[0156]另外，本实施方式的电泳装置14中，将生物体样本导入样本分离介质42之后，在使样本分离介质42紧靠样本保持部7的状态下，对样本分离介质42施加电压。因此，对样本分离介质42均匀地施加电压，样本导入效率高，进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。由此，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本的分离。
[0157]图20是说明在使样本分离介质42紧靠样本保持部与不使样本分离介质42紧靠样本保持部的情况下，对样本分离介质42施加的电压的均匀性如何变化的图。图20(a)是表示不使样本分离介质42紧靠样本保持部，在样本保持部与样本分离介质42之间残留有样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42的内部及其周边部的电力线的情形的图。图20(b)是表示使样本分离介质42紧靠样本保持部，在样本保持部与样本分离介质42之间不存在样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42的内部及其周边部的电力线的情形的图。
[0158]此外，在模拟电力线时，样本分离介质42与样本溶液S的介电常数采用与水相同的介电常数。
[0159]如图20(a)所示，在样本分离介质42与样本保持部之间残留有样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，在与样本溶液S相接的部分处，样本分离介质42内部的电力线向样本溶液S方向大幅弯曲。因此，即使将生物体样本导入了样本分离介质42，生物体样本也会从与样本溶液S相接的部分向样本分离介质42的外部漏出。
[0160]如图20(b)所示，在使样本分离介质42紧靠样本保持部的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42内部的电力线变得均匀，对整个样本分离介质42施加均匀的电压。由此，能够进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。
[0161]以上说明了电泳装置以及电泳用腔室的理想方式，但电泳装置以及电泳用腔室的结构不限于此。
[0162]例如，本实施方式中，从第一电极30附近到第二电极31附近，细长地形成样本保持部7，但形成样本保持部7的位置不作特别限定。例如，既可以在电泳用腔室I的中心部形成样本保持部3，也可以在相对于电泳用腔室I的中心部偏向于酸性侧或碱性侧的位置处形成样本保持部7。在沿样本分离介质42的长边方向细长地形成样本保持部7的情况下，容易将生物体样本均匀地导入到整个样本分离介质42。在相对于电泳用腔室I的中心部，偏向于酸性侧或碱性侧地配置样本保持部7的情况下，在通过等电点电泳分离生物体样本时,生物体样本的移动距离较长,提高了分辨率。
[0163]另外，本实施方式中，样本保持部7的宽度与样本分离介质42的宽度大致为相同的宽度，但样本保持部7的宽度不限于此。例如，样本保持部7的宽度可以大于样本分离介质42的宽度，也可以小于样本分离介质42的宽度。在样本保持部7的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，样本保持部7的上部不由样本分离介质42完全覆盖,因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0164]在样本保持部7的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。在样本保持部7的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。
[0165]另外，本实施方式中，通过搬运臂45使样本分离介质42紧靠样本保持部7，但使样本分离介质42紧靠样本保持部7的方法不限于此。例如,可以通过样本分离介质42吸收样本溶液S时的样本分离介质42的溶胀，来使样本分离介质42紧靠样本保持部7。
[0166]第七实施方式
[0167]图21是表示第七实施方式的电泳装置23的概略结构的图。
[0168]本实施方式中，与第六实施方式的不同之处在于，样本保持部2构成为用于注入样本溶液的凹坑。
[0169]本实施方式中，夹持电泳用腔室I的中心部，从靠近第一电极30的一侧到靠近第二电极31的一侧,细长地形成样本保持部2。样本保持部3的长度稍微短于第一电极30与第二电极31之间的距离。样本保持部3的宽度与样本分离介质42的宽度大致相同，样本保持部3的上部由样本分离介质42完全覆盖。样本保持部3的容积稍微小于注入样本保持部3的样本溶液的体积。样本保持部3的深度比样本分离介质的厚度浅,在将样本分离介质向样本保持部3按下时,样本分离介质42紧靠样本保持部3的底面以及内壁面。
[0170]图22及图23是将生物体样本导入样本分离介质的样本导入方法的说明图。图22(a)是电泳用器具15的俯视图，图22(b)、图23 (a)、图23(b)以及图23(c)是电泳用器具15的剖视图。
[0171]本实施方式中，首先如图22所示，将包含蛋白质、核酸等生物体样本的样本溶液S注入样本保持部3中，样本保持部3设置在电泳用腔室I的设置面Ia上，深度为0.5mm?Imm左右。样本保持部3的深度在比Omm深且比15mm浅的范围内时，能够得到最佳实验结果，在0.5mm以上且Imm以下的范围内时，可得到更为优选的实验结果。使样本溶液S从设置面Ia稍微隆起，使样本溶液S与样本分离介质可靠接触。在样本溶液S的量不足的情况下，加入缓冲液以调整样本溶液S的量，使样本溶液S充满样本保持部3。
[0172]接着，如图23(a)所示，使用搬运臂45将样本分离介质42由于缓冲液而饱和溶胀了的IEF芯片40设置到电泳用腔室I中，装入了样本溶液S的样本保持部2由样本分离介质42所覆盖，使样本分离介质42紧靠样本保持部3。并且，如图23(b)所示，在第一电极30与第二电极31之间施加200V左右的电压，将带有电荷的生物体样本导入样本分离介质42。通过在使样本保持部2的底部也充满样本分离介质42的状态下施加电压，可对样本分离介质42均匀地施加电压，有效地将生物体样本导入样本分离介质42。随后，如图23(c)所示，利用搬运臂45将样本分离介质42按入样本保持部3，使电压上升至6000V，进行等电点电泳。
[0173]进行了等电点电泳之后，使用搬运臂45从电泳用腔室I中取出IEF芯片40。并且，将样本分离介质42浸入包含SDS的溶液以进行SDS平衡化，与SDS-PAGE用的样本分离介质(聚丙烯酰胺的凝胶)连接。并且，利用搬运臂45将IEF芯片40搬运到第二电泳用腔室80 (参考图2)，进行第二维电泳(SDS-PAGE)。
[0174]如上所述，在本实施方式的电泳装置23中，对电泳用腔室I供给样本溶液S，使样本分离介质42覆盖样本溶液S以进行生物体样本的导入。并且，仍然在电泳用腔室I内对样本分离介质42施加电压，进行等电点电泳。在将生物体样本导入样本分离介质42时，不使用防止干燥的油、用于除去不纯物质的滤纸等，因而没有复杂的操作，可得到再现性高的数据。
[0175]另外，本实施方式的电泳装置23中，将生物体样本导入样本分离介质42之后，在使样本分离介质42紧靠样本保持部3的状态下，对样本分离介质42施加电压。因此，对样本分离介质42均匀地施加电压，样本导入效率高，进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。由此，能够再现性较好地、容易地进行基于等电点电泳的生物体样本的分离。
[0176]图24是说明在使样本分离介质42紧靠样本保持部与不使样本分离介质42紧靠样本保持部的情况下，对样本分离介质42施加的电压的均匀性如何变化的图。图24(a)是表示不使样本分离介质42紧靠样本保持部的底面以及内壁面，在样本保持部的底面以及内壁面与样本分离介质42之间残留有样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42的内部及其周边部的电力线的情形的图。图24(b)是表示使样本分离介质42紧靠样本保持部的底面以及内壁面，在样本保持部的底面以及内壁面与样本分离介质42之间不存在样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42的内部及其周边部的电力线的情形的图。
[0177]此外，在模拟电力线时，样本分离介质42与样本溶液S的介电常数采用与水相同的介电常数。
[0178]如图24(a)所示，在样本分离介质42与样本保持部的底面以及内壁面之间残留有样本溶液S的状态下对样本分离介质42施加电压时，在与样本溶液S相接的部分处，样本分离介质42内部的电力线向样本溶液S方向大幅弯曲。因此，即使将生物体样本导入了样本分离介质42，生物体样本也会从与样本溶液S相接的部分向样本分离介质42的外部漏出。
[0179]如图24(b)所示，在使样本分离介质42紧靠样本保持部的底面以及内壁面的状态下对样本分离介质42施加电压时，样本分离介质42内部的电力线变得均匀，对整个样本分离介质42施加均匀的电压。由此，能够进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。
[0180]以上说明了电泳装置以及电泳用腔室的理想方式，但电泳装置以及电泳用腔室的结构不限于此。
[0181]例如，本实施方式中，从第一电极30附近到第二电极31附近，细长地形成样本保持部3，但形成样本保持部3的位置不作特别限定。例如，既可以在电泳用腔室I的中心部形成样本保持部3，也可以在相对于电泳用腔室I的中心部偏向于酸性侧或碱性侧的位置处形成样本保持部3。在沿样本分离介质42的长边方向细长地形成样本保持部2的情况下，容易将生物体样本均匀地导入到整个样本分离介质42。在相对于电泳用腔室I的中心部，偏向于酸性侧或碱性侧地配置样本保持部3的情况下，在通过等电点电泳分离生物体样本时,生物体样本的移动距离较长,提高了分辨率。
[0182]另外，本实施方式中，样本保持部3的宽度与样本分离介质42的宽度大致为相同的宽度，但样本保持部3的宽度不限于此。例如，样本保持部3的宽度可以大于样本分离介质42的宽度，也可以小于样本分离介质42的宽度。在样本保持部3的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，样本保持部3的上部不由样本分离介质42完全覆盖,因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0183]在样本保持部3的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。在样本保持部3的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖50覆盖电泳用腔室I的上部。
[0184]另外，本实施方式中，通过搬运臂45使样本分离介质42紧靠样本保持部3的底面及内壁面，但使样本分离介质42紧靠样本保持部3的底面及内壁面的方法不限于此。例如，可以通过样本分离介质42吸收样本溶液S时的样本分离介质42的溶胀，来使样本分离介质42紧靠样本保持部3的底面及内壁面。
[0185]另外，本实施方式中，在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入和等电点电泳双方，但也可以在电泳用腔室I中进行生物体样本的导入，在其它电泳用腔室(第三电泳用腔室81)中进行等电点电泳。
[0186]第三电泳用腔室81是设置样本分离介质42的设置面平坦的电泳用腔室。第三电泳用腔室81与电泳用腔室I的不同点是设置面上不形成凹坑，其它结构与电泳用腔室I相同。因此，省略第三电泳用腔室81的详细结构的图示。
[0187]使用搬运臂45 (参考图16)将在电泳用腔室I中进行了生物体样本的导入的样本分离介质42设置到第三电泳用腔室81 (参考图16)中。并且，使用第三电泳用腔室81中设置的第一电极以及第二电极，对样本分离介质42施加6000V的电压，通过等电点电泳来进行生物体样本的分离。在此情况下，使用设置面平坦的第三电泳用腔室81进行等电点电泳，因此能够对整个样本分离介质42均匀地施加电压，进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。
[0188]第八实施方式
[0189]图25(a)是第三实施方式的电泳用器具16的俯视图，图25 (b)是该电泳用器具16的剖视图。
[0190]本实施方式中，与第七实施方式的不同之处在于，与电泳用腔室I的中心部相比，样本保持部17偏向于酸性侧或碱性侧配置。在本实施方式的情况下，与第一电极30相比，样本保持部17设置在更靠近第二电极31侧，但样本保持部17也可以设置在与第二电极31相比更靠近第一电极30的一侧。
[0191]样本保持部17的容积优选稍微小于注入样本保持部17的样本溶液的体积。利用该结构，在将样本溶液注入了样本保持部17时，样本溶液从设置面Ia隆起，样本溶液与样本分离介质42可靠接触。
[0192]样本保持部17的面积只要是能够在样本溶液与样本分离介质42之间确保足够接触面积的面积即可，并不作特别限定。图25中，样本保持部17的宽度大于样本分离介质42的宽度，但样本保持部17的宽度也可以小于样本分离介质42的宽度。在样本保持部17的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，样本保持部17的上部不由样本分离介质42完全覆盖，因而容易将样本分离介质42接触样本溶液时产生的气泡排出到样本溶液的外部。
[0193]在样本保持部17的部分或全部的宽度宽于样本分离介质42的宽度的情况下，为了防止样本溶液的干燥，优选用盖50(参考图15)覆盖电泳用腔室I的上部。在样本保持部17的全部的宽度与样本分离介质42的宽度相同或更窄的情况下，无须用盖50 (参考图15)覆盖电泳用腔室I的上部。
[0194]图26及图27是将生物体样本导入样本分离介质的样本导入方法的说明图。图26(a)是电泳用器具16的俯视图，图26(b)、图27(a)、图27(b)及图27(c)是电泳用器具16的剖视图。
[0195]本实施方式中，首先，如图26所示，将包含蛋白质、核酸等生物体样本的样本溶液S注入样本保持部17中，样本保持部17设置在电泳用腔室I的设置面Ia上，深度为0.5mm?Imm左右。样本保持部17的深度在比Omm深且比15mm浅的范围内时，能够得到最佳实验结果，在0.5mm以上且Imm以下的范围内时，可得到更为优选的实验结果。使样本溶液S从设置面Ia稍微隆起，使样本溶液S与样本分离介质可靠接触。在样本溶液S的量不足的情况下，加入缓冲液以调整样本溶液S的量，使样本溶液S充满样本保持部17。
[0196]接着，如图27(a)所示，使用搬运臂45将样本分离介质42由于缓冲液而饱和溶胀了的IEF芯片40设置到电泳用腔室I中，装入了样本溶液S的样本保持部17由样本分离介质42所覆盖，使样本分离介质42紧靠样本保持部17。并且，如图27(b)所示，在第一电极30与第二电极31之间施加200V左右的电压，将带有电荷的生物体样本导入样本分离介质42。随后，如图27(c)所示，利用搬运臂45将样本分离介质42按入样本保持部17，使电压上升至6000V，进行等电点电泳。
[0197]进行了等电点电泳之后，使用搬运臂45从电泳用腔室I中取出IEF芯片40。并且，将样本分离介质42浸入包含SDS的溶液以进行SDS平衡化，与SDS-PAGE用的样本分离介质(聚丙烯酰胺的凝胶)连接。并且，利用搬运臂45将IEF芯片40搬运到第二电泳用腔室80 (参考图2)，进行第二维电泳(SDS-PAGE)。
[0198]如上所述，在本实施方式的电泳用器具16中,相对于电泳用腔室I的中心部，偏向于酸性侧或碱性侧地配置样本保持部17。因此，在通过等电点电泳分离生物体样本时，生物体样本的移动距离较长，提高了分辨率。
[0199]第二变形方式
[0200]图28(a)至图28(e)是表示电泳用器具18中设置的样本保持部19的其它变形的一例的俯视图。
[0201]图28(a)是电泳用腔室I的中心部设置有椭圆形的样本保持部19的例子。图28(b)是与电泳用腔室I的中心部相比，在偏向第二电极31 —侧设置有椭圆形的样本保持部19的例子。图28(c)是与电泳用腔室I的中心部相比，在偏向第一电极30 —侧设置有椭圆形的样本保持部19的例子。图28(d)是椭圆形的三个样本保持部19沿着电泳用腔室I的长边方向相互分离配置的例子。图28(e)是夹持电泳用腔室I的中心部，从靠近第一电极30的一侧到靠近第二电极31的一侧，细长地形成样本保持部19的例子，该样本保持部19是第一电极30侧和第二电极31侧的边以圆弧状弯曲的大致矩形形状。
[0202]图28所示的样本保持部19的形状、配置、个数为一例，电泳用腔室I中能够形成其它的具有各种形状、配置、个数的样本保持部19。这种样本保持部19可以构成为对样本溶液具有亲和性的亲水性部，也可以构成为用于注入样本溶液的凹坑。
[0203]第三变形方式
[0204]上述实施方式及第一变形方式中，在电泳用腔室I的设置面Ia上设置保持样本溶液S的样本保持部3、7、17、19。样本保持部3、7、17、19是抑制样本溶液S的扩大润湿的部件，在即使样本溶液S稍微扩大润湿，导入生物体样本时也不会产生较大问题的情况下，电泳用腔室I的设置面Ia上可以不设置样本保持部3、7、17、19。
[0205]例如，在电泳用腔室I的宽度与样本分离介质42的宽度为大致相同宽度的情况下，样本溶液S的扩大润湿不会成为问题。由此，不设置样本保持部，仅对设置面Ia供给样本溶液S，并在其上覆盖样本分离介质42，仅这样做，就能够将生物体样本导入样本分离介质42。在将生物体样本导入样本分离介质42之后，使样本分离介质42紧靠电泳用腔室I的设置面la，并在第一电极30与第二电极31之间施加电压，由此进行均匀的聚焦和高分辨率的分离。
[0206]实施方式6至8的总结
[0207]本发明的一技术方案的样本导入方法在通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质中导入所述生物体样本，包括:第一步骤，对电泳用腔室的样本保持部供给包含所述生物体样本的样本溶液，所述电泳用腔室具有:设置所述样本分离介质的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，所述样本保持部设置在所述设置面上，所述样本保持部抑制所述样本溶液的扩大润湿的同时保持所述样本溶液；以及第二步骤，使所述样本分离介质接触对所述样本保持部供给了的所述样本溶液，在所述样本分离介质中导入所述生物体样本。
[0208]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，在所述第二步骤中，可以在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的同时使所述样本溶液接触所述样本分离介质。
[0209]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，所述样本保持部可以是亲水性比所述样本保持部周围的所述设置面高的亲水性部。
[0210]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，所述样本保持部可以是设置在所述设置面上的凹坑。
[0211]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，所述凹坑的深度可以小于所述样本分离介质的厚度。
[0212]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，所述样本保持部可以设置在与所述第二电极相比更靠近所述第一电极的一侧，或者设置在与所述第一电极相比更靠近所述第二电极的一侧。
[0213]另外，本发明的一技术方案的样本导入方法中，所述样本分离介质可以是溶胀了的凝胶。在此情况下，未完全溶胀的凝胶能够吸收样本溶液，因此是优选的。
[0214]本发明的一技术方案的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本发明的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及第一电泳步骤，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
[0215]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法中，在所述第一电泳步骤中，可以在使所述样本分离介质紧靠所述设置面的状态下，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压。
[0216]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法中，作为使所述样本分离介质紧靠所述电泳用腔室的设置面的方法，有如下方法。第一种方法是，作为样本分离介质的未饱和溶胀凝胶吸收样本溶液并溶胀，从而使样本分离介质紧靠电泳用腔室的设置面。第二种方法是通过搬运臂将样本分离介质向电泳用腔室的设置面按压的方法。也就是说，在上述样本导入步骤中，可以通过使所述样本分离介质吸收样本溶液并溶胀,从而使所述样本分离介质紧靠所述设置面。另外，在所述第一电泳步骤中，也可以通过搬运臂将所述样本分离介质向所述设置面按压，从而使所述样本分离介质紧靠所述设置面。
[0217]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法中，可以包括:搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
[0218]本发明的一技术方案的样本分离方法包括:样本导入步骤，使用本发明的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及第一电泳步骤，在具有设置所述样本分离介质的平坦的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极的第三电泳用腔室中设置所述样本分离介质，在使所述样本分离介质紧靠所述第三电泳用腔室的所述设置面的状态下，在所述第三电泳用腔室的所述第一电极与所述第二电极之间施加电压,通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
[0219]另外，本发明的一技术方案的样本分离方法可以包括:搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
[0220]另外，本发明的一技术方案的电泳用器具具备电泳用腔室，所述电泳用腔室具有:设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，其中，在所述电泳用腔室的所述设置面上，设置有抑制包含所述生物体样本的样本溶液的扩大润湿的同时保持所述样本溶液的样本保持部。
[0221]产业上的可利用性
[0222]本发明能够适宜地用于如下装置:通过电泳来分离蛋白质、核酸等生物体样本，取出包含分离了的生物体样本的样本分离介质，并由质量分析装置进行鉴定，或者将分离了的生物体样本从样本分离介质转印到膜上，利用免疫反应等来检测生物体样本。
[0223]符号说明
[0224]1、70电泳用腔室
[0225]la,71a 设置面
[0226]2、61、63、65、69 凹坑
[0227]3、7、17、19样本保持部
[0228]10、11、15、16、18、60、62、64、66 电泳用器具
[0229]12、14、23 电泳装置
[0230]30第一电极
[0231]31第二电极
[0232]42样本分离介质
[0233]45搬运臂
[0234]80第二电泳用腔室
[0235]81第三电泳用腔室
[0236] S样本溶液
【权利要求】
1.一种电泳用器具，具备电泳用腔室，所述电泳用腔室具有:设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极， 在所述电泳用腔室的所述设置面上，设置有用于注入包含所述生物体样本的样本溶液的凹坑。
2.根据权利要求1所述的电泳用器具，其特征在于， 所述凹坑设置在与所述第二电极相比更靠近所述第一电极的一侧，或者设置在与所述第一电极相比更靠近所述第二电极的一侧。
3.根据权利要求1所述的电泳用器具，其特征在于， 所述凹坑形成在夹持所述电泳用腔室的中心部从靠近所述第一电极的一侧到靠近所述第二电极的一侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电泳用器具，其特征在于， 所述凹坑的容积小于注入所述凹坑的所述样本溶液的体积。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电泳用器具，其特征在于， 所述样本分离介质是溶胀了的凝胶。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电泳用器具，其特征在于， 所述电泳用腔室的至少一部分形成为与所述样本分离介质大致相同的宽度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电泳用器具，其特征在于， 所述凹坑的至少一部分以比所述样本分离介质宽的宽度形成。
8.—种电泳装置,具备: 权利要求1至7中任一项所述的电泳用器具；以及 将所述样本分离介质设置到所述电泳用腔室的搬运臂。
9.根据权利要求8所述的电泳装置，其特征在于， 具备设置所述样本分离介质的第二电泳用腔室， 所述搬运臂在所述电泳用腔室与所述第二电泳用腔室之间搬运所述样本分离介质。
10.根据权利要求9所述的电泳装置，其特征在于， 具备第三电泳用腔室，所述第三电泳用腔室具有:设置所述样本分离介质的平坦的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极， 所述搬运臂在所述第三电泳用腔室与所述第二电泳用腔室之间搬运所述样本分离介质。
11.一种样本导入方法，在通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质中导入所述生物体样本，包括: 第一步骤，在具有设置所述样本分离介质的设置面、与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极、以及设置于所述设置面上的凹坑的电泳用腔室的所述设置面的凹坑中,注入包含所述生物体样本的样本溶液；以及 第二步骤，使所述样本分离介质接触所述凹坑中注入的所述样本溶液，在所述样本分离介质中导入所述生物体样本。
12.根据权利要求11所述的样本导入方法，其特征在于， 在所述第二步骤中，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的同时使所述样本溶液接触所述样本分离介质。
13.—种样本分离方法,包括: 样本导入步骤，使用权利要求11或12所述的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及 第一电泳步骤，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
14.根据权利要求13所述的样本分离方法，其特征在于，还包括: 搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及 第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
15.—种样本分离方法,包括: 样本导入步骤，使用权利要求11或12所述的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及 第一电泳步骤，在具有设置所述样本分离介质的平坦的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极的第三电泳用腔室中设置所述样本分离介质，在使所述样本分离介质紧靠所述第三电泳用腔室的所述设置面的状态下，在所述第三电泳用腔室的所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
16.根据权利要求15所述的样本分离方法,其特征在于,包括: 搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及 第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
17.一种样本导入方法，在通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质中导入所述生物体样本，包括: 第一步骤,对电泳用腔室的样本保持部供给包含所述生物体样本的样本溶液,所述电泳用腔室具有:设置所述样本分离介质的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极，所述样本保持部设置在所述设置面上，所述样本保持部抑制所述样本溶液的扩大润湿的同时保持所述样本溶液；以及 第二步骤，使所述样本分离介质接触对所述样本保持部供给了的所述样本溶液，在所述样本分离介质中导入所述生物体样本。
18.根据权利要求17所述的样本导入方法，其特征在于， 在所述第二步骤中，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压的同时使所述样本溶液接触所述样本分离介质。
19.根据权利要求17或18所述的样本导入方法，其特征在于， 所述样本保持部是亲水性比所述样本保持部周围的所述设置面高的亲水性部。
20.根据权利要求17或18所述的样本导入方法，其特征在于， 所述样本保持部是设置在所述设置面上的凹坑。
21.根据权利要求20所述的样本导入方法，其特征在于， 所述凹坑的深度小于所述样本分离介质的厚度。
22.根据权利要求17?21中任一项所述的样本导入方法,其特征在于， 所述样本保持部设置在与所述第二电极相比更靠近所述第一电极的一侧，或者设置在与所述第一电极相比更靠近所述第二电极的一侧。
23.根据权利要求17?22中任一项所述的样本导入方法,其特征在于， 所述样本分离介质是溶胀了的凝胶。
24.—种样本分离方法,包括: 样本导入步骤，使用权利要求17?23中任一项所述的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及 第一电泳步骤，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
25.根据权利要求24所述的样本分离方法，其特征在于， 在所述第一电泳步骤中，在使所述样本分离介质紧靠所述设置面的状态下，在所述第一电极与所述第二电极之间施加电压。
26.根据权利要求25所述的样本分离方法,其特征在于， 在所述样本导入步骤中，通过所述样本分离介质吸收样本溶液并溶胀，从而所述样本分离介质紧靠所述设置面。
27.根据权利要求25所述的样本分离方法，其特征在于， 在所述第一电泳步骤中，通过由搬运臂将所述样本分离介质向所述设置面按压，从而使所述样本分离介质紧靠所述设置面。
28.根据权利要求24?27中任一项所述的样本分离方法，其特征在于，还包括: 搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及 第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
29.—种样本分离方法,包括: 样本导入步骤，使用权利要求17?23中任一项所述的样本导入方法在所述样本分离介质中导入所述生物体样本；以及 第一电泳步骤，在具有设置所述样本分离介质的平坦的设置面、以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极的第三电泳用腔室中设置所述样本分离介质，在使所述样本分离介质紧靠所述第三电泳用腔室的所述设置面的状态下，在所述第三电泳用腔室的所述第一电极与所述第二电极之间施加电压，通过等电点电泳来分离所述生物体样本。
30.根据权利要求29所述的样本分离方法，其特征在于，还包括: 搬运步骤，将通过所述第一电泳步骤进行了所述生物体样本的分离的所述样本分离介质，搬运到第二电泳用腔室；以及 第二电泳步骤，对搬运到所述第二电泳用腔室的所述样本分离介质施加电压，通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳来分离所述生物体样本。
31.一种电泳用器具，具备电泳用腔室，所述电泳用腔室具有:设置通过电泳来分离生物体样本的样本分离介质的设置面；以及与所述样本分离介质的两端部连接的第一电极和第二电极， 在所述电泳用腔室的所述设置面上设置有样本保持部，所述样本保持部抑制包含所述生物体样本的样本溶液的扩大润湿的同时保持所述样本溶液。
【文档编号】G01N27/447GK104412103SQ201380034370
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】绿川宇一, 木下英树, 鹈沼丰, 丸尾祐二 申请人:夏普株式会社
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