CN111579623A - 电泳装置及电泳方法 - Google Patents

Abstract

本发明的电泳装置是利用电泳向毛细管内输送样品，对该样品进行光学测量的电泳装置，具备：毛细管；设于毛细管的前端的毛细管头；用于电泳的填充有泳动介质的泳动介质填充容器；覆盖泳动介质填充容器的侧面的导向部件；从下方密封填充于泳动介质填充容器的泳动介质的密封部件；以及推压密封部件的推杆。

Description

电泳装置及电泳方法

本申请为申请号为“201580073825.9”，发明名称为“电泳装置及电泳方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及对核酸、蛋白质等进行分离分析的电泳装置、电泳方法。

背景技术

近年来，作为电泳装置，广泛使用向毛细管填充高分子凝胶、聚合物溶液等泳动介质而成的毛细管电泳装置。

例如，一直以来使用如专利文献1所示那样的毛细管电泳装置。相比平板型电泳装置，该毛细管电泳装置的散热性高，且能够向试样施加更高的电压，因此具有能够高速进行电泳的优点。另外，具有仅需微量试样就可以、能够自动填充泳动介质、自动注入样品等大量优点，被用于以核酸、蛋白质的解析为代表的各种分离分析测量。

在专利文献1中，利用注射泵填充泳动介质。具有具备注射泵功能的中继流路块，使毛细管连接，利用注射泵吸引泳动介质，向毛细管进行吐出，从而进行填充。在中继流路块还连接有其它的用于进行电泳的缓冲液，通过开闭中继流路块内的阀，从而进行流路的转换。

在毛细管电泳装置中，需要更换泳动介质容器、毛细管。但是，在更换这些部件时，中继流路块的一部分被暴露于空气，因此存在空气混入流路内的可能性。电泳时，对流路的两端间施加数～数十kV的高电压。因此，在流路内存在气泡的情况下，存在流路因该气泡而被电切断的可能性。在流路被电切断的情况下，在切断部位产生高电压，引起放电。根据该放电的大小，存在毛细管电泳装置损坏的可能性。因此，在电泳开始前，必须从流路内去除气泡。

例如，在中继流路块的流路内存在气泡的情况下，打开与缓冲液相连的流路的阀，使泳动介质流向缓冲液侧。由此，从中继流路块内的流路区间去除气泡。另一方面，在毛细管的流路内存在气泡的情况下，向毛细管内填充相对于毛细管的内容积两倍左右的量的泳动介质。此时，毛细管的内径细为50μm左右。因此，气泡与泳动介质一起在毛细管内流动而从毛细管的另一端侧排出。即，能够将气泡从毛细管的内部去除。

向毛细管填充泳动介质一直使用着现有这样的方法。但是，如果采用本泳动介质填充方法，则为了去除气泡，需要额外的泳动介质，该部分成为浪费。在一次进行的分析多的情况下，由于去除气泡仅在最初一次，因此浪费的泳动介质的量少，但是，在一次进行的分析少的情况下，每次连接毛细管、泳动介质都需要去除气泡，每分析次数浪费的泳动介质的量增加。泳动介质价格高，因此由于浪费的泳动介质的量增加而增加运转成本。另外，如果在保持残留有气泡的状态进行电泳的情况下，则存在中继流路块损坏的可能性。那样的话，需要修理损坏部位，直到在检查再开始前，耗费大量时间。因此，需要用户确认气泡的有无。

专利文献2示出了一种结构，无需目测确认中继流路块内的气泡，降低电泳装置的操作的难易度。具体而言，将泳动介质容器做成具备送液机构的一次性泳动介质容器，且将毛细管与泳动介质、缓冲液的流路的转换做成装卸式。仅在填充泳动介质的情况下，连接泳动介质容器和毛细管，在电泳时，从泳动介质容器卸下毛细管，将毛细管的两端直接浸入缓冲液。也就是，不需要中继流路块本身。由此，能减少用于去除气泡的浪费的泳动介质的量，能够消除在电泳时存在气泡混入风险的流路，能够省去电泳前用户的目测确认气泡。即使是在气泡残存于流路内的状态下执行了电泳，也能够将损坏部位限定为毛细管。而且，毛细管为消耗品，因此无需如中继流路块一样进行修理。即，仅通过更换毛细管就能再开始检查。因此，能够大幅缩短直到检查再开始所需的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－8621号

专利文献2：日本专利第5391350号

发明内容

发明所要解决的课题

作为如专利文献2所示地在泳动介质容器具备送液机构的方法，例如具有以下方案：做成如注射器那样的注射器结构的泳动介质容器，将毛细管与泳动介质容器直接连接。为了实用化，必须用廉价的树脂成形品作成泳动介质容器。因为，即使减少浪费的泳动介质的量，由于泳动介质容器价格高，因此也不能降低运行成本。但是，在专利文献2的方法中，由于向毛细管的泳动介质的送液压的影响，需要提高泳动介质容器的刚性。若提高泳动介质容器的刚性，则对于树脂成形品比较困难，会导致泳动介质容器的成本提高。

另外，为了使泳动介质容器具备送液机构，将与毛细管的连接做成装卸式，需要使与毛细管的连接部及送液机构部位为高耐压。因为，由于毛细管内径是φ50μm左右，为了注入粘度比水高数百倍的泳动介质，因此需要附加数MPa的压力。

而且，需要确认泳动介质容器内的剩余量，如以往一样地以小的分辨率进行送液量的管理。若该送液量的管理的分辨率变大，则导致用于判断为能够向毛细管内填充泳动介质的送液量变多。这样的话，虽然无需用去去除气泡的泳动介质，但是用于填充毛细管的泳动介质量会增加，结果，所需的泳动介质量会增加。由此，不能降低运行成本。

为了解决上述问题，需要仍旧用廉价的泳动介质容器，抑制因送液压引起的泳动介质容器的膨胀。本发明的目的在于提供一种实现了这些课题的毛细管电泳装置。

用于解决课题的方案

本发明的电泳装置是利用电泳向毛细管内输送样品并对该样品进行光学测量的电泳装置，其具备：

毛细管；

设于毛细管的前端的毛细管头；

用于电泳的填充有泳动介质的泳动介质填充容器；

覆盖泳动介质填充容器的侧面的导向部件；

从下方密封填充于泳动介质填充容器的泳动介质的密封部件；以及

推压密封部件的推杆。

发明效果

根据本发明，抑制泳动介质容器的膨胀，因此能够做成高耐压的容器。另外，能够利用具备廉价的送液功能的泳动介质容器来实现上述目的。由此，能够兼顾运行成本的降低、用户作业性的提高。

附图说明

图1是本发明的装置结构概要图。

图2是本发明的装置俯视图。

图3是装置的A－A剖视图。

图4是送液机构详图。

图5是毛细管阵列详图。

图6是阳极侧缓冲液容器详图。

图7是阴极侧缓冲液详图。

图8是样品容器详图。

图9是泳动介质容器详图。

图10是泳动介质容器安装详图。

图11是毛细管阵列和阴极侧缓冲液容器的连接状态图。

图12是毛细管阵列和阳极侧缓冲液容器的连接状态图。

图13是毛细管阵列与泳动介质容器的连接状态图。

图14是本实施例的分析的工作流程。

图15是毛细管头清洗动作详图(初始清洗)。

图16是毛细管头清洗动作详图(缓冲液接触)。

图17是毛细管头清洗动作详图(缓冲液清洗)。

图18是泳动介质送液动作详图(初始状态)。

图19是泳动介质送液动作详图(推杆接触检测)。

图20是泳动介质送液动作详图(毛细管连接)。

图21是泳动介质送液动作详图(泳动介质注入)。

图22是泳动介质送液动作详图(推杆接触解除)。

图23是泳动介质送液动作详图(残余压力去除)。

图24是泳动介质送液动作详图(毛细管连接解除)。

图25是实施例的泳动介质容器详图。

图26是实施例的A－A剖视图。

具体实施方式

为了抑制泳动介质容器的膨胀，并非提高泳动介质容器本身的刚性，而是做成在装配容器的装置侧抑制膨胀的结构。另外，泳动介质容器内的流体密封部位做成如下形状：在内压提高时成为更加被密闭的内压密封结构。由此，即使仍旧用廉价的泳动介质容器也能够抑制膨胀并成为高耐压。而且，在装置侧提供检测泳动介质容器的剩余量的功能，且具备在送液后能够去除泳动介质容器内的内压的功能。由此，能够进行泳动介质容器内的剩余量管理、送液量的管理。

以下，表示具体的结构。

泳动介质容器做成如注射器的注射器结构，装配于用于抑制本身的膨胀的导向部件。该导向部件的刚性高，在泳动介质容器膨胀时膨胀至与导向部件接触，抑制在此以上的膨胀。

就泳动介质容器和毛细管的连接而言，将多根毛细管捆扎成一个，设置使前端削尖成针状的毛细管头，在泳动介质容器具有橡胶栓，用毛细管头贯通橡胶栓而连接。此时，以用毛细管头来抑制因送液压引起的橡胶栓的膨胀的方式向橡胶栓挤压毛细管头。

在注射器结构的泳动介质容器内置有用于送液的能够可动的密封部件。该密封部件的密封面做成比容器注射器容易因内压而变形的形状及壁厚。另外，将该密封部件的形状做成向容器的内侧凹陷的凹形状，使凹形状的前端为密封面，从而成为在内压提高时更加被密闭的内压密封结构。

泳动介质的送液通过从外部推压泳动介质容器的密封部件来进行送液。在具备推压该密封部件的推杆的送液机构，为了检测推杆接触到密封部件的情况下的速度变化而具备编码器。另外，由于送液后，泳动介质容器的内部保持压力提高的状态，因此作用使密封部件返回原位置的力。在该状态下，使与密封部件接触着的推杆离开一次。由此，密封部件向原位置的方向动作，去除泳动介质容器的内压。

根据本发明，可抑制泳动介质容器的膨胀，因此能够做成高耐压的容器。而且，检测泳动介质容器内密封部件的位置，而且去除泳动介质容器内的残余压力，从而能够进行泳动介质容器内的剩余量及送液量的管理。另外，这些能够用具备廉价的送液机构的泳动介质容器实现。由此，能够兼顾运行成本的降低和用户作业性提高。

实施例1

以下，使用图1～图10，对本发明的装置结构及配置、主要部件结构、安装方法进行说明。

图1表示应用了本发明的毛细管电泳装置的装置结构图。本装置能够大致分为位于装置下部的自动取样器单元150和位于装置上部的照射测量/恒温槽单元160两个单元。

在自动取样器单元150，在取样器底座80上搭载Y轴驱动体85，能够在Y轴上进行驱动。在Y轴驱动体85搭载Z轴驱动体90，能够在Z轴上进行驱动。在Z轴驱动体90上搭载样品阵列100，用户在样品阵列100上装配泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40、样品容器50。样品容器50装配于在样品阵列100上搭载的X轴驱动体95上，在样品阵列100上，仅样品容器50能够在X轴上驱动。在Z轴驱动体90还搭载送液机构60。该送液机构60配置于泳动介质容器20的下方。

照射测量/恒温槽单元160具有恒温槽单元110、恒温槽门120，能够将内部保持固定的温度。在恒温槽单元110的后方搭载照射测量单元130，能够进行电泳时的测量。在恒温槽单元110中，用户装配毛细管阵列10，一边用恒温槽单元110保持毛细管阵列10恒温一边进行电泳，利用照射测量单元130进行测量。另外，在恒温槽单元110还搭载有在为了电泳而附加高电压时用于降低到GND的电极115。

如上所述，毛细管阵列10固定于恒温槽单元110。泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40、样品容器50能够利用自动取样器单元150而在YZ轴上驱动，仅样品容器50还能够在X轴上驱动。泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40、样品容器50能够利用自动取样器单元150的运动而在任意的位置自动地与被固定的毛细管阵列10连接。

图2表示从上面观察毛细管电泳装置的图。装配于样品阵列100上的阳极侧缓冲液容器30具有阳极侧清洗层31、阳极侧电泳用缓冲液层32、样品导入用缓冲液层33。另外，阴极侧缓冲液容器40具有废液层41、阴极侧清洗层42、阴极侧电泳用缓冲液层43。

泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40、样品容器50配置成图示的位置关系。由此，与毛细管阵列10的连接时的阳极侧-阴极侧的位置关系成为“泳动介质容器20－废液层41”、“阳极侧清洗层31－阴极侧清洗层42”、“阳极侧电泳用缓冲液层32－阴极侧电泳用缓冲液层43”、“样品导入用缓冲液层33－样品容器50”。

图3表示图2的A－A剖视图。泳动介质容器20插入并装配在导向件101中，该导向件101埋入样品阵列100。另外，送液机构60配置为，内置于送液机构60的推杆61位于泳动介质容器20的下方。

电泳时，毛细管阵列10的图3中的右侧为阴极侧，左侧为阳极侧。自动取样器单元150移动至“阳极侧电泳用缓冲液层32-阴极侧电泳用缓冲液层43”的位置，对阴极侧的毛细管阵列10施加高电压，经由阴极侧缓冲液容器40、阳极侧缓冲液容器30而通过电极115流至GND，从而进行电泳。

图4表示送液机构60的详图。在送液机构底座70搭载旋转式编码器63的步进马达62，在步进马达62安装驱动滑轮67。例如，步进马达62为二相步进马达，旋转式编码器63每转一圈能够进行400计数。用带69将驱动滑轮67和从动滑轮68之间连接起来，从动滑轮68和滚珠丝杠65被固定。在送液机构底座70上与滚珠丝杠65平行地安装直线导轨66，用滑块71固定直线导轨66和滚珠丝杠65。在滑块71安装检测板72，通过用检测板72对原点传感器64进行遮光来进行原点检测。另外，在滑块71安装有朝向与驱动轴相同轴向的推杆61。由此，通过使步进马达62旋转，从而能够使推杆61被驱动。

图5表示毛细管阵列10的详图。毛细管阵列10具有作为内径约φ50μm左右的玻璃管的毛细管11，在毛细管11带有测量部12。用照射测量单元130测量该测量部12。在毛细管11的阴极侧端部带有加载头16、SUS管17。加载头16的材质优选为例如绝缘特性高且追踪指数相对高的树脂，即PBT树脂等。在加载头16内部内置有取得所有SUS管17的导通的部件，通过在此施加高电压，从而对所有的SUS管17施加高电压。在该SUS管17分别以穿通的方式固定毛细管11。在阳极侧，用毛细管头13将多根毛细管11集中成一根。毛细管头13具有做成锐角而成为针状的毛细管头前端15和作为外径比毛细管头前端15粗的部分的毛细管头凸起14。毛细管头13的材质优选难以缺损且具有刚性，且对于药品、分析稳定性高的树脂，即PEEK树脂等。

虽然图进行了省略，但在将毛细管阵列10固定于恒温槽单元110时，分别固定测量部12、加载头16、毛细管头13。测量部12以位于能够被照射测量单元测量的位置的方式高精度进行定位。加载头16固定成在固定时可取得与附加高电压的部位导通。毛细管头13牢固地固定成毛细管头前端15朝向正下方并能够承受负载。固定时的阴极侧、阳极侧的位置关系配置成为在装配于装置时多根毛细管11彼此不重叠。

图6表示阳极侧缓冲液容器30的详图。如上所述，阳极侧缓冲液容器30具有阳极侧清洗层31、阳极侧电泳用缓冲液层32、样品导入用缓冲液层33。成为一个容器，且被间隔件56隔开。阳极侧缓冲液容器30的材质优选如能够目测其中的缓冲液的透明的树脂即PC树脂等。B－B剖视图、C－C剖视图、D－D剖视图表示阳极侧清洗层31、阳极侧电泳用缓冲液层32、样品导入用缓冲液层33的剖面。如各剖视图所示，阳极侧缓冲液容器30的上表面被薄膜55密封。薄膜55的材质优选能够与PC树脂熔敷，且能够抑制水蒸汽透过。另外，在后述的清洗动作中，具有使孔扩张的动作。若考虑该穴的扩张动作，则薄膜55需要为难以伸长的材质，因此优选含有铝层。在内部分别封入阳极侧清洗液35、阳极侧电泳用缓冲液36、样品导入用缓冲液37。各个液体封入能够分析10RUN量的容量。间隔件56上部也被薄膜55密封，因此试剂间不会掺混。另外，相对于阳极侧电泳用缓冲液层32、样品导入用缓冲液层33，阳极侧清洗层31的容器底深。图虽然进行了省略，但是在向装置装配阳极侧缓冲液容器30时，不剥离薄膜55而是原状装配于装置，以不上浮的方式进行锁定。

图7表示阴极侧缓冲液容器40的详图。如上所述，在阴极侧缓冲液容器40具有废液层41、阴极侧清洗层42、阴极侧电泳用缓冲液层43。成为一个容器，且被间隔件56隔开。阴极侧缓冲液容器40的材质与阳极侧缓冲液容器30的材质同样地优选能够目测其中的缓冲液的透明的树脂即PC树脂等。E－E剖视图、F－F剖视图、G－G剖视图表示废液层41、阴极侧清洗层42、阴极侧电泳用缓冲液层43的剖面。如各剖视图所示，阴极侧缓冲液容器40的上表面与阳极侧缓冲液容器30同样地被薄膜55密封。任何层均形状相同，且在内部分别封入废液接受液45、阴极侧清洗液46、阴极侧电泳用缓冲液47。各个液体封入能够分析10RUN量的容量。与阳极侧缓冲液容器30同样地，间隔件56上部也被薄膜55密封，因此试剂不会掺混。图虽然进行了省略，但是在向装置装配阳极侧缓冲液容器30时，不剥离薄膜55而是原状装配于装置，以不上浮的方式进行锁定。

图8表示样品容器50的详图。H－H剖视图为样品容器50的剖视图，在内部封入样品51。因为用户准备样品51，所以样品容器50优选在前处理工序等也容易处理的容器。在本装置中，样品容器50是例如エッペンドルフ社(Eppendorf公司)的八连管。图虽然进行了省略，但是在将样品容器50装配于装置时，以原状装配于装置。

图9表示泳动介质容器20的详图。泳动介质容器20在注射器21内内置凹形状的密封件22，且从上部装载橡胶栓23之后用盖24密封。在盖24上还用薄膜55进行密封。注射器21的材质优选能够薄壁成形的树脂即PP树脂等。密封件22的材质优选被常用在滑动部的流体的密封等的、滑动特性优异的超高分子PE树脂等。橡胶栓23的材质优选对于分析稳定的硅酮橡胶等。盖24的材质为了与各容器的薄膜55统一而优选PC树脂。向内部封入泳动介质26，封入时进入的空气27以滞留在上部的方式封入。泳动介质26封入能够分析10RUN量的容量。密封件22通过从外部施加负载而能够在注射器21的内部可动。

图10表示泳动介质容器20安装详图。在将泳动介质容器20装配于装置时，首先剥离附带在盖24上的薄膜55。然后，插入被埋入样品阵列100的导向件101中，以不会上浮的方式从上方进行固定。此时，使注射器21的外径和导向件101的内径的间隙非常得小。间隙越小越好，但做成树脂成形品的注射器21的外径和作为机械加工品的导向件101的内径的在加工上可以得到的间隙。具体而言，成为0.1mm左右。

以下，使用图11～图13，对本发明中的毛细管阵列10与泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40的连接方法进行说明。

图11表示毛细管阵列10和阴极侧缓冲液容器40的连接状态。装配于样品阵列100的阴极侧缓冲液容器40通过自动取样器单元150的Z轴驱动而连接于被固定的毛细管阵列10。连接时，在图示的位置，利用SUS管17贯通薄膜55而连接。该连接方法对于废液层41、阴极侧清洗层42、阴极侧电泳用缓冲液层43均相同。

图12表示毛细管阵列10和阳极侧缓冲液容器30的连接状态。装配于样品阵列100的阳极侧缓冲液容器30通过自动取样器单元150的Z轴驱动而连接于被固定的毛细管阵列10。连接时，在图示的位置，利用毛细管头13及电极115贯通薄膜55而连接。该连接方法对于阳极侧清洗层31、阳极侧电泳用缓冲液层32、样品导入用缓冲液层33均相同，但是仅阳极侧清洗层31改变插入深度。

在与阳极侧缓冲液容器30及阴极侧缓冲液容器40连接时，也可以不贯通薄膜55而剥离，然后进行连接。于是，消除对SUS管17、毛细管头13的负载，但是在将阴极侧缓冲液容器40装配于样品阵列100时，存在弄洒缓冲液、清洗液的可能性，还会在分析的中途蒸发缓冲液、清洗液。因此，也可以使容器上表面不为薄膜55，而是带切口的橡胶隔膜。由此，不会洒出缓冲液、清洗液，并防止蒸发且能够减小对SUS管17、毛细管头13的负载。

图13表示毛细管阵列10和泳动介质容器20的连接状态。装配于样品阵列100的泳动介质容器20通过自动取样器单元150的Z轴驱动而连接于被固定的毛细管阵列10。连接时，利用毛细管头13贯通橡胶栓23而连接。毛细管头前端15呈针状，因此也能够进行向橡胶栓23的贯通。此时，电极115预先成为与泳动介质容器20不接触的位置关系。毛细管头13具有外径变粗的毛细管头凸起14，一边利用毛细管头凸起14从上方按压橡胶栓23的上表面一边连接。另外，空气27也进入到泳动介质容器20内的上部，但是毛细管头前端15插入后配置为位于比空气27靠下方。

本次剥离泳动介质容器20的薄膜55后装配，但是也可以不剥离薄膜55而装配，利用毛细管头13贯通薄膜55。这样，对毛细管头13的负载增加，但是能够防止忘记剥离薄膜55，提高用户的作业性。

以下，使用图14，对本实施例的分析的工作流程进行说明。

在步骤200，用户将毛细管阵列10装配于恒温槽单元110。另外，将泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30以及阴极侧缓冲液容器40、样品容器50装配于样品阵列100。图虽然进行省略，但是在作为消耗品的毛细管阵列10、泳动介质容器20、阳极侧缓冲液容器30、阴极侧缓冲液容器40、样品容器50贴上条形码。用户在向装置装配各消耗品时，利用搭载于装置的条形码读取器读取各消耗品的条形码信息。由此，能够管理各消耗品的制造号、使用期限、使用次数等。

在步骤201，利用恒温槽单元110，将装配后的毛细管阵列10保持为固定温度。

在步骤202，利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入阳极侧清洗层31、阴极侧清洗层42。由此，进行毛细管头13和SUS管17的清洗。毛细管头13侧的清洗动作的详情稍后使用图15～图17进行说明。

在步骤203，利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入泳动介质容器20、废液层41。在该状态下，使送液机构60驱动，将封入于泳动介质容器20的泳动介质26输送至毛细管11。送液动作的详情稍后使用图18～图24进行说明。

在步骤202，再次利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入阳极侧清洗层31、阴极侧清洗层42。由此，进行毛细管头13和SUS管17的清洗。

在步骤204，利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入样品导入用缓冲液层33、样品容器50。此时，电极115也被插入样品导入用缓冲液层33。由此，毛细管11的两端导通。在该状态下，附加高电压，将样品51导入毛细管11。

在步骤202，再次利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入阳极侧清洗层31、阴极侧清洗层42。由此，进行毛细管头13和SUS管17的清洗。

在步骤205，再次利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入阳极侧电泳用缓冲液层32、阴极侧电泳用缓冲液层43。此时，电极115也被插入样品导入用缓冲液层33。由此，毛细管11的两端导通。在该状态下，附加高电压，进行电泳。对电泳后的样品51用照射测量单元130进行测量。

在步骤202，再次利用自动取样器单元150的Y轴驱动、Z轴驱动的运动，将毛细管阵列10的毛细管头13、SUS管17分别插入阳极侧清洗层31、阴极侧清洗层42。由此，进行毛细管头13和SUS管17的清洗。

通过对利用这一连串运动所测量到的数据进行解析，从而结束一个分析。在连续进行分析的情况下，使样品阵列100上的X驱动体95驱动，转换样品容器50的位置，反复上述的动作。

以下，使用图15～图17，对毛细管头13的清洗动作的详情进行说明。毛细管头13在分析中伴随着与泳动介质26的接触。在连续进行分析的情况下，在接触液体时，缓冲液会进入泳动介质26中。当将掺混有缓冲液的泳动介质26原状地输送至毛细管11时，则分析性能会变差。另外，具有当泳动介质26干燥时，便会结晶化的性质。如果保持结晶化原状，则存在送液时毛细管11堵塞，无法输送泳动介质26的担忧。而且，在毛细管头13与泳动介质容器20的连接部夹着结晶化的泳动介质26，存在送液时泳动介质26会漏泄的问题。因此，毛细管头13的清洗非常重要。

图15表示分析动作流程的初始清洗的详情。将毛细管头13及电极115插入阳极侧缓冲液容器30的阳极侧清洗层31。此时，如图所示，利用毛细管头凸起14部分插入薄膜55直至空开孔。然后，拔离阳极侧清洗层31。毛细管头凸起14的外径比毛细管头前端15的外径粗，成为在薄膜55空开比毛细管头前端15粗的扩张孔150的状态。

图16表示分析动作流程的与缓冲液的接触状态的详情。将毛细管头13及电极115插入阳极侧缓冲液容器30的样品导入用缓冲液层33或者阳极侧电泳用缓冲液层32。此时，如图所示，相比向阳极侧清洗液层31插入时，使插入的深度浅。由此，在薄膜55开设贯通孔151，但是附着于毛细管头13的缓冲液成为缓冲液辅助范围155的范围。虽然省略图，但是在与泳动介质容器20连接时，以附着于毛细管头13的泳动介质26的范围也同等的方式连接。

图17表示分析动作流程的清洗的详情。将毛细管头13及电极115插入进行一次初始清洗后的、阳极侧缓冲液容器30的阳极侧清洗层31。如图所示，阳极侧清洗层31的薄膜55成为空出扩张孔150的状态。扩张孔150比毛细管头前端15的外径粗，因此毛细管头前端15不会接触到薄膜55。因此，附着于毛细管头前端15的缓冲液附着范围155的部分不会接触到薄膜55，能够用阳极侧清洗液35进行清洗。另外，由于插入深度也深，因此能够清洗到清洗范围156，能够将附着于毛细管头13的缓冲液附着范围155的部分全部清洗。

虽然通过本一连串的动作进行清洗，但是从各溶液拔出毛细管头13时的速度极端地缓慢。由此，减少附着于毛细管头13的原本的溶液的量，减少溶液的带入量本身。

在欲提高清洗效率的情况下，也可以设置两部位的阳极侧清洗层31。另外，也可以为以下方式：将上表面不由薄膜55密封，而由带切口的橡胶隔膜密封，擦拭附着于毛细管头13的溶液。如果在连续进行的分析次数少的情况下，则混入泳动介质26的缓冲液的量减少。该情况下，无需清洗动作本身。

以下，使用图18～图24，对泳动介质26的送液动作的详情进行说明。

图18表示泳动介质26注入动作一连串运动的初始状态的图。如上所述，泳动介质容器20插入并装配在导向件101内，该导向件101埋入样品阵列100中。此时，在泳动介质容器20的正下方配置送液机构60的推杆61，利用推杆61的运动，使泳动介质容器20内的密封件22能够可动。

图19表示泳动介质26注入动作一连串运动的推杆61接触检测的状态的图。首先，如图18所示，使送液机构60的推杆61接触到泳动介质容器20内的密封件22，检测该位置。用微弱的驱动电流使送液机构60的步进马达62驱动，在接触到密封件22的时刻，使步进马达62失步。因为欲减小对密封件22的负载，所以以此时的推杆61的推力成为10N左右的方式调整步进马达62的驱动电流。利用旋转编码器63检测此时的步进马达62的失步，从而进行推杆61接触检测。通过进行推杆61接触位置检测，从而能够准确掌握泳动介质容器20内的泳动介质26的量，用于送液量的管理、漏泄检测。在推杆61接触检测后，利用比驱动时的电流大的电流使推杆61励磁，预先保持在与密封件22接触的位置。励磁时的电流值优选为仅能够保持与输送泳动介质21时产生的压力相同的推力的电流值。

图20表示泳动介质26注入动作一连串的运动的毛细管头13连接的状态的图。利用自动取样器单元150的Z轴驱动体90的运动，连接毛细管头13和泳动介质容器20。如上所述，用尖锐的毛细管头前端15贯通泳动介质容器20内的橡胶栓23而连接。送液机构60的推杆61搭载于自动取样器单元150的Z驱动体90，因此推杆61以与密封件22接触的状态原状而连接。另外，如上所述，一边利用毛细管头凸起14从上方按压橡胶栓23一边连接。此时，毛细管头13插入保持由橡胶栓23得到密闭的状态的泳动介质容器20内。由此，在泳动介质容器20内引起体积变化，泳动介质容器20内的压力上升，但是密封件22被推杆61抑制，因此密封件22不会活动。

图21表示泳动介质26注入动作一连串的运动的泳动介质26注入状态的图。在连接毛细管头13后，利用送液机构60使推杆61驱动，从而使密封件22活动，使泳动介质容器20内的体积变化地进行送液。此时，泳动介质容器20内成为高压，泳动介质容器20的各部件膨胀。这次泳动介质容器20的刚性低，因此膨胀量大，不稳定。因此，由于泳动介质容器20的膨胀，对泳动介质26的密闭性产生较大的影响。

于是，利用导向件101抑制注射器21的膨胀。另外，利用毛细管头13抑制橡胶栓23的膨胀。而且，密封件22的形状为凹形状，因此密封件22在因内压而膨胀后时成为更加被密闭的形状。预先使密封件22为相比注射器21更容易膨胀的形状、强度，从而也能够减轻注射器21的膨胀所致的影响。具体而言，使注射器21的壁厚为1mm，使密封件22的壁厚为0.6mm左右，膨胀系数设置差值。

由此，减轻膨胀对密闭性的影响。但是，不管如何减小膨胀量，都不能消除膨胀量。由于膨胀量不均，对送液量管理产生影响。

于是，首先以成为送液所需的压力的驱动电流使步进马达62驱动，使推杆61驱动。这次送液所需的压力为3MPa，为了产生该压力，以推杆61的推力成为75N的方式调整步进马达62的驱动电流。由此，虽然泳动介质容器20内膨胀，但是在内压提高所需压力量的时刻，步进马达62失步。此时，泳动介质容器20已经膨胀，因此用旋转编码器63检测该失步。在检测失步之后，步进马达62一边失步一边继续驱动。由于泳动介质26逐渐在毛细管11内被输送，推杆61逐渐驱动。然后，在检测到泳动介质容器20膨胀后，用旋转编码器63检测推杆61驱动的量，向毛细管11输送所需的泳动介质26的量。通过采用这种送液方法，能够不受泳动介质容器20的膨胀的影响地管理送液量。

图22及图23表示泳动介质26注入动作一连串运动的泳动介质容器20内残余压力去除动作的细节的图。送液结束后，如图21所示，使送液机构60的推杆61下降，解除与密封件22的接触。送液结束后，泳动介质容器20的内部仍维持为压力提高的状态。但是，如图22所示，密封件22因该动作被泳动介质容器20内部的压力推回去，去除泳动介质容器20内的残余压力。

图24表示泳动介质26注入动作一连串运动的毛细管头13连接解除动作的详图。利用自动取样器单元150的Z轴驱动体90的运动，解除毛细管头13和泳动介质容器20的连接。此时，由于利用之前的动作去除了泳动介质容器20内的残余压力，因此不用担心在毛细管头13和泳动介质容器20的连接解除时泳动介质26飞溅。利用以上的动作，将泳动介质26输送至毛细管11。

通过采用本结构、送液动作，从而能够抑制泳动介质容器20的膨胀，并且减小膨胀所致的影响，能够进行送液量的管理。另外，能够通过具备廉价的送液机构的泳动介质容器来实现这些目的。由此能够兼顾运行成本的降低、用户作业性的提高。

实施例2

在检测送液动作时的推杆61接触时，也可以另设传感器。也可以在推杆61接触密封件22后，弹簧挠曲，利用挠曲，使检测板切断传感器。或者，也可以搭载接触式开关。

实施例3

在送液动作时的残余压力去除时，在泳动介质容器20内残留密封件22的滑动阻力量的残余压力。于是，也可以使推杆61和密封件22固定，通过强制地降低密封件22，从而进行残余压力去除。此时，虽然需要用于使推杆61和密封件22固定的机构，但是也能够去除因密封件22的滑动阻力而引起的残余压力。

实施例4

图25表示泳动介质容器20的其它形态。在图25中，成为如下的泳动介质容器20：封闭注射器21的底，其内置有具有与密封件22相同的功能的橡胶栓23。仅利用自动取样器单元150的Z轴驱动体90的运动，使毛细管头13贯通泳动介质容器20的橡胶栓23，再压入毛细管头13，也能够将泳动介质26输送至毛细管11。此时，使用于送液的可动时的滑动阻力比使毛细管头11贯通橡胶栓23的力大。通过采用本形态，也能够取消送液机构60本身。

实施例5

如图26所示，可以在阳极侧和阴极侧划分自动取样器单元150。另外，用于样品转换的X轴驱动体95也可以不搭载于样品阵列100上，而搭载于取样器底座80上，在X轴驱动每个样品阵列100。而且，阳极侧的电极115也可以与毛细管头13一体化。将毛细管头13用取得电导通的材料制作，在固定毛细管头13的时刻降落至GND，从而无需电极115本身。

实施例6

也可以设置多组泳动介质容器20。通过设置多组，可以增加能够进行连续RUN的次数。或者，也可以根据进行连续RUN的次数，使封入泳动介质容器20中的泳动介质26的量可变。另外，为了使泳动介质容器20的种类为一种，可以向泳动介质容器20封入1RUN量的泳动介质26，装配进行连续RUN的次数的量。

实施例7

也可以将封入泳动介质容器20的泳动介质26的种类多样化。泳动介质26有多种，按照分析的内容而适合的泳动介质26不同。因此，泳动介质容器20的结构做成相同，通过改变封入内部的泳动介质26的种类，能够对应各种分析。此时的管理通过粘贴于泳动介质容器20的条形码进行管理。

符号说明

10—毛细管阵列，11—毛细管，12—测量部，13—毛细管头，14—毛细管头凸起，15—毛细管头前端，16—加载头，17—SUS管，20—泳动介质容器，21—注射器，22—密封件，23—橡胶栓，24—盖，26—泳动介质，27—空气，30—阳极侧缓冲液容器，31—阳极侧清洗层，32—阳极侧电泳用缓冲液层，33—阳极侧样品导入用缓冲液层，35—阳极侧清洗液，36—阳极侧电泳用缓冲液，37—阳极侧样品导入用缓冲液，40—阴极侧缓冲液容器，41—废液层，42—阴极侧清洗层，43—阴极侧电泳用缓冲液层，45—废液接受液，46—阴极侧清洗液，47—阴极侧电泳用缓冲液，50—样品容器，51—样品，55—薄膜，56—间隔件，60—送液机构，61—推杆，62—步进马达，63—旋转式编码器，64—原点传感器，65—滚珠丝杠，66—直线导轨，67—驱动滑轮，68—从动滑轮，69—带，70—送液机构底座，71—滑块，72—检测板，80—取样器底座，85—Y驱动体，90—Z驱动体，95—X驱动体，100—样品阵列，101—导向件，110—恒温槽单元，115—电极，120—恒温槽门，130—照射测量单元，150—自动取样器单元，160—照射测量/恒温槽单元，200—分析动作流程的图表(装配各消耗品)，201—分析动作流程的图表(毛细管的温度调节)，202—分析动作流程的图表(毛细管的清洗)，203—分析动作流程的图表(泳动介质的送液)，204—分析动作流程的图表(样品导入)，205—分析动作流程的图表(电泳)，206—分析动作流程的图表(分析结束)。

Claims (20)

1.一种电泳装置，包括：

毛细管；

设于上述毛细管的前端的毛细管头；

用于电泳的填充有泳动介质的泳动介质容器；以及

送液机构，其具有推杆，并且将上述泳动介质容器内的泳动介质输送至上述毛细管，

其中，上述泳动介质容器设置有：注射器；从下方将注射器中的泳动介质密封并通过用推杆推压而在注射器内进行动作的密封部件；以及密封注射器上部的弹性体，并且

其中，上述毛细管头插入上述泳动介质容器中并压紧上述弹性体。

2.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

上述毛细管头的前端具有锐角的角度。

3.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

其中，上述毛细管头具有毛细管头前端和外径大于上述毛细管头前端的毛细管头凸起，并且上述弹性体被上述毛细管头凸起按压。

4.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

其中，上述毛细管头能相对于上述泳动介质容器移动，并且可释放地连接至上述泳动介质容器。

5.根据权利要求1所述的电泳装置，进一步包括：

保持上述泳动介质容器的平板。

6.根据权利要求5所述的电泳装置，进一步包括：

阳极侧缓冲液容器，其安装在上述平板上；

阴极侧缓冲液容器，其安装在上述平板上；

样品容器，其安装在上述平板上；

第一驱动部，其在与平板面平行的第一方向上驱动上述平板；以及

第二驱动部，其在与平板面垂直的第二方向驱动上述平板。

7.根据权利要求6所述的电泳装置，其中，

上述泳动介质容器及上述阳极侧缓冲液容器在上述第一方向上并排配置。

8.根据权利要求6所述的电泳装置，其中，

上述阴极侧缓冲液容器及上述样品容器在上述第一方向上并排配置。

9.根据权利要求8所述的电泳装置，其中，

上述阴极侧缓冲液容器具备废液层、阴极侧清洗层以及阴极侧电泳用缓冲液层，

其中，废液层、阴极侧清洗层以及阴极侧电泳用缓冲液层依次在第一方向上隔开地设置，并且

其中，上述泳动介质容器和上述废液层在上述平板面的与上述第一方向正交的第三方向上并排配置。

10.根据权利要求6所述的电泳装置，进一步包括：

第三驱动部，其在上述平板面的与上述第一方向正交的第三方向上驱动上述样品容器。

11.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

上述密封部件的膨胀系数比上述注射器的膨胀系数大。

12.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

上述毛细管头与阳极侧的电极一体化。

13.根据权利要求1所述的电泳装置，进一步包括：

接触位置检测部，其检测上述推杆接触到上述密封部件的位置。

14.根据权利要求7所述的电泳装置，其中，

上述阳极侧缓冲液容器具备阳极侧清洗层、阳极侧电泳用缓冲液层以及阳极侧样品导入用缓冲液层，

其中，阳极侧清洗层、阳极侧电泳用缓冲液层以及阳极侧样品导入用缓冲液层依次在第一方向上隔开地设置，并且

其中，上述阳极侧样品导入用缓冲液层和样品容器在上述平板面的与上述第一方向正交的第三方向上并排配置。

15.根据权利要求1所述的电泳装置，其中，

上述密封部件为凹形状。

16.一种电泳方法，使用了分析装置，该分析装置具备：毛细管；设于毛细管的前端的毛细管头；用于电泳的填充有泳动介质的泳动介质容器；送液机构，其具有推杆，并且将泳动介质容器内的泳动介质输送至毛细管，其中，泳动介质容器设置有注射器、从下方将注射器中的泳动介质密封并通过用推杆推压而在注射器内进行动作的密封部件、以及密封注射器上部的弹性体，

上述方法包括：

使用上述毛细管头戳破盖部；以及

在用上述推杆推压上述密封部件时，用上述毛细管头按压上述盖部。

17.根据权利要求16所述的电泳方法，进一步包括：

解除上述推杆对上述密封部件的推压力，并且从泳动介质容器拔出上述毛细管头。

18.一种泳动介质容器，其被填充用于电泳的泳动介质，包括：

保持泳动介质的注射器；

密封部件，其从下方密封上述注射器中的泳动介质，并且能在上述注射器内移动，以及

弹性体，其密封上述注射器的上部。

19.根据权利要求18所述的泳动介质容器，其中，上述密封部件具有凹形状。

20.根据权利要求18所述的泳动介质容器，其中，上述密封部件的膨胀系数大于上述注射器的膨胀系数。

Images