CN115461617A - 电泳系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种电泳系统,具有:电泳装置,其具有:多根毛细管,其在内部进行样品的电泳;光源,其向毛细管的检测位置照射光;检测器,其对取决于样品所包含的成分的光进行检测,该光是照射光源的光而产生的;以及缓冲液收纳部,其收纳缓冲液,在样品的电泳时被插入多根毛细管的一端;以及计算机,其控制电泳装置,该计算机对电泳装置中的多根毛细管的每一个的电泳条件进行控制,以使在多根毛细管内移动的成分到达检测位置的到达时间错开。由此,能够在电泳装置中的多根毛细管的每一个在不同的定时检测荧光信号(图4)。
Description
技术领域
本公开涉及电泳系统。
背景技术
在多根毛细管中填充电解质溶液、或者含有高分子凝胶、聚合物的电解质溶液等电泳分离介质,并列进行电泳分析的多毛细管电泳装置被广泛使用。电泳的分析对象从低分子到蛋白质、核酸等高分子,范围广泛。另外,测量模式有向各毛细管的吸光点照射灯光来检测分析对象通过吸光点时产生的灯光的吸收的模式、或者向各毛细管的发光点照射激光来检测分析对象通过发光点时产生的荧光或散射光的模式等多个模式。因此,近年来,特别期望实现高动态范围和高密度化的电泳方法。
例如,在专利文献1中,将A根(A为2以上的整数)毛细管上的A个发光点周边的全部毛细管排列在同一平面上,从排列平面的侧方导入激光束而一并照射全部毛细管的发光点,从与排列平面垂直的方向使在各发光点产生的荧光波长分散而一并检测。在检测装置中,利用1个聚光透镜将从A个发光点发出的荧光一并准直,使其透过1个透射型的衍射光栅,利用1个成像透镜将各荧光的1次衍射光一并成像在1个2维传感器上。在此,通过使A个发光点的排列方向与衍射光栅的波长分散方向相互垂直,来自各毛细管的发光荧光的波长分散像在2维传感器上相互不重合。对于各毛细管的波长分散像,通过设定B个(B为1以上的整数)任意波段的检测区域,能够进行B色检测。将B=1的情况称为单色检测,将B≥2的情况称为多色检测。在专利文献1的多毛细管电泳装置中,例如,能够在各毛细管中进行不同的DNA样品的基于桑格法的DNA序列。在桑格法中,在DNA样品中包含的DNA片段中,根据末端碱基种A、C、G和T标记4种荧光体,通过多色检测来识别各个发光荧光。
在专利文献2中,将A根(A为2以上的整数)毛细管上的A个发光点周边的全部毛细管排列在同一平面上,从排列平面的侧方导入激光束而一并照射全部毛细管的发光点,从与排列平面垂直的方向根据波长成分分割在各发光点产生的荧光而一并检测。在检测装置中,分别利用A个聚光透镜单独地对来自A个发光点的发光荧光进行准直而成为A条光束,向排列了B个(B为1以上的整数)分色镜的1组分色镜阵列并列入射各光束,将其分别分割为B条不同波段的光束,将生成的合计A×B条光束并列入射到1个2维传感器,在图像上生成A×B个分割像。在此,通过使A个发光点的排列方向与分色镜阵列的各光束的B个分割方向相互垂直,A×B个分割像在图像上相互不重合,能够设定A×B个检测区域。由此,能够进行各毛细管的B色检测。因此,在专利文献2的多毛细管电泳装置中,例如,与专利文献1的情况同样地,能够在各毛细管中进行不同的DNA样品的基于桑格法的DNA序列。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3897277号公报
专利文献2:日本专利第6456983号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,仅进行多色检测,无法识别多种荧光体的发光荧光。这是因为,各荧光体的荧光光谱相互重合,因此在任意的1个波段中混入多种荧光体的荧光(光谱串扰)。在现有方法中,通过对矩阵标准(Matrix Standard)样品进行电泳分析来消除光谱串扰。在这样的样品中包含多个成分,在各个成分中标记不同种类的荧光体。当对注入到各毛细管的样品进行电泳分析时,对多个成分进行分离,标记于各成分的荧光体的荧光信号在不同的时刻分别被测量为峰值。由此求出各荧光体的荧光信号的多色检测比率,根据该比率减去光谱串扰的贡献量,由此消除光谱串扰。
另一方面,与光谱串扰不同,存在荧光信号在多个毛细管之间混合的空间串扰。空间串扰成为使电泳分析中的灵敏度和高动态范围的性能降低的原因。因此,要求消除空间串扰,但不存在该方法。因此,与光谱串扰的消除同样地,提出预先求出不同的毛细管间的空间串扰的比率,根据该比率减去空间串扰的贡献量,由此消除空间串扰的方法。在此,为了求出空间串扰的比率,在使用以往存在的矩阵标准(Matrix Standard)样品试剂的情况下,需要按毛细管在不同的定时检测荧光信号。但是,在上述专利文献1和2中公开那样的以往的电泳方法中,在各毛细管中在相同的定时检测荧光信号,因此无法求出空间串扰的比率。
本公开鉴于这样的状况,提出能够在电泳装置中的多根毛细管的每一个中在不同的定时检测荧光信号的技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题,本公开提出一种电泳系统,具有:电泳装置,其具有:多根毛细管,其在内部进行样品的电泳;光源,其向毛细管的检测位置照射光;检测器,其对取决于样品所包含的成分的光进行检测,该光是照射光源的光而产生的;以及缓冲液收纳部,其收纳缓冲液,在样品的电泳时被插入多根毛细管的一端;以及计算机,其控制电泳装置,该计算机对电泳装置中的多根毛细管的电泳条件进行控制或者使其变化,以使在多根毛细管内移动的、样品所包含的成分到达检测位置的到达时间错开。在本公开中,提示多种电泳条件,将各个电泳条件称为(动作)模式。另外,在缓冲液收纳部(容器)中,除了缓冲液,还收纳样品。
根据本说明书的记述、附图,与本公开相关的进一步的特征将变得清楚。另外,本公开的方式通过要素以及多种要素的组合以及以后的详细的记述和所附的请求专利保护的范围的方式来实现。
需要理解的是,本说明书的记述只不过是典型的例示,在任何意义上都不限定请求专利保护的范围或应用例。
发明效果
根据本公开的技术,能够在电泳装置中的多根毛细管的每一个在不同的定时检测荧光信号。
附图说明
图1是表示本实施方式的电泳系统10的概略结构例的图。
图2是表示在本实施方式的电泳装置101中使用的泵机构113的结构例的图。
图3是表示电泳装置101的电压控制机构的高压电源电路图。
图4是用于对在本实施方式的电泳系统10中执行的电泳分析处理的概要进行说明的流程图。
图5是用于对图4的电泳分析处理中的步骤408的详细动作进行说明的流程图。
图6A是表示将调温区块168分成多个小区块而分别调温成不同温度的结构例的图。
图6B是表示将调温区块168分成多个区域而分别调温成不同温度的结构例的图。
图6C是表示通过改变多根毛细管1至k的浸渍于缓冲液中的部分的长度来对毛细管赋予温度梯度的结构例的图。
图6D是表示通过以不同的温度对毛细管103的露出部分进行调温来对毛细管内赋予温度梯度的结构例的图。
图7A是表示使用具有M=8、N=1的8个毛细管的一列结构的毛细管阵列以及样品板的P=8、Q=8的8×8=64个阱来进行样品注入与电泳的例子的图。
图7B是表示使用具有M=12、N=1的12个毛细管的一列结构的毛细管阵列以及样品板的P=12、Q=12的12×12=144个阱来进行样品注入和电泳的例子的图。
图8是表示使用具有9mm间距、M=8、N=1的8个毛细管的一列结构的毛细管阵列以及样品板的P=15、Q=1的15个阱来进行样品注入和电泳的例子的图。
图9是表示使用M=8、N=3的24个毛细管以9mm间距排列的毛细管阵列以及P=15、Q=5的75个阱以9mm间距排列的样品板来进行样品注入和电泳的例子的图。
图10是表示使用M=12、N=8的96个毛细管以9mm间距排列的毛细管阵列以及P=23、Q=15的345个阱以9mm间距排列的样品板来进行样品注入和电泳的例子的图。
图11A是表示在使用了样品板的情况下削减阱的使用数的例子的图。
图11B是表示未使用样品板的情况的例子的图。
图12是表示样品导入定时移位模式(模式4)中的样品注入时刻(样品注入定时)与峰值测量时刻(峰值测量定时)的关系的图(1)。
图13是表示样品导入定时移位模式(模式4)中的样品注入时刻(样品注入定时)与峰值测量时刻(峰值测量定时)的关系的图(2)。
图14是用于说明以样品的碱基长度不同的方式使各毛细管中的荧光检测的定时错开的动作的图。
具体实施方式
<电泳系统的结构例>
图1是表示本实施方式的电泳系统10的概略结构例的图。如图1所示,电泳系统10具有电泳装置101和计算机117。
电泳装置101具有:毛细管阵列105,其由多根毛细管103构成;聚合物容器109,其收纳聚合物107;以及泵机构113,其形成有将毛细管103与聚合物容器109连接的泵流路111,并将聚合物容器109内的聚合物107输送至毛细管103,所述电泳装置101与计算机117连接,该计算机117计算向各毛细管注入样品以及缓冲液(buffer)的定时(注射定时)、或计算调温区块(block)168的温度梯度值、或输出电泳分析结果。
在电泳装置101中,毛细管阵列105是包含多根毛细管103的更换部件。在变更测定方法的情况下,更换毛细管阵列105,调节毛细管103的长度。另外,当发现毛细管103破损、品质劣化时,更换为新的毛细管阵列105。毛细管阵列105除了毛细管103之外,还包含检测部121、加载头123以及毛细管头125。毛细管103由内径数十~数百微米、外径数百微米的玻璃管构成,为了提高强度而用聚酰亚胺涂敷玻璃管的表面。但是,在检测部121中,被照射激励光的毛细管103的光照射位置的附近聚酰亚胺涂层被除去。电泳时,毛细管103的内部被填充电泳分离用的分离介质。分离介质存在流动性和非流动性这两者,但在本实施方式中使用流动性的聚合物107。
检测部121将毛细管103的光照射位置的附近以高度数微米的精度排列固定在光学平面。在电泳时,从光源127照射激励光,连续透射全部毛细管103的光照射位置。通过该激励光,从试样产生信息光(具有取决于试样的波长的荧光),从光照射位置向毛细管103的外部释放。通过光学检测器129检测该信息光,分析试样。
加载头123设置于毛细管阴极端131。毛细管阴极端131分别通过金属制的中空电极133而被固定,成为毛细管103的末端从中空电极133突出0.5mm左右的状态。另外,按毛细管103固定的中空电极133安装于加载头123,中空电极133与加载头123为一体。中空电极133与高压电源135导通。因此,在电泳、试样导入等需要施加电压时,中空电极133作为阴极电极发挥功能。另外,在电泳装置101设置有用于检测电流的第一电流计173和第二电流计175。
毛细管头125是以耐压气密的方式相对于泵机构113装卸的部件。毛细管头125在毛细管103为多个的情况下,将毛细管阳极端137捆扎为一个。
在聚合物容器109与形成有泵流路111的区块(block)301之间设置有止回阀141。止回阀141具有如下功能:允许聚合物107从聚合物容器109向区块301流动,切断聚合物107从区块301向聚合物容器109的流出。因此,在向毛细管103注入聚合物107时,防止聚合物107向聚合物容器109逆流。另外,区块301与将阳极侧缓冲液容器139和区块301连接的连结管143连接。连结管143上设置有电动阀145。电动阀145对区块301与阳极侧缓冲液容器139之间的流路进行开闭,至少在向毛细管103注入聚合物107时,封闭区块301与阳极侧缓冲液容器139之间的流路,防止聚合物107向阳极侧缓冲液容器139流出。另外,在电泳等使电流流动时,打开流路而将区块301与阳极侧缓冲液容器139连接。另外,以浸入到阳极侧缓冲液容器139内的缓冲液(buffer)147的方式,在阳极侧缓冲液容器139中插入电极(GND)149。
计算机117在通过通信电缆119连接的状态下使用。计算机117例如与通常的计算机一样,具有CPU(Central Processing Unit:处理器)、存储装置、RAM、ROM、键盘、鼠标等输入设备、扬声器、显示装置等输出设备、以及通信设备等,能够控制电泳装置101保有的功能,授受由电泳装置101检测出的数据。
并且,电泳装置101具有:恒温槽153,其用于将毛细管103保持为恒温;以及搬送机155,其用于向毛细管阴极端131搬送各种容器。毛细管103配置在恒温槽153内,由恒温槽153加热至预定的温度。此外,在为了改变各毛细管中的样品移动速度而选择了后述的恒温槽温度变化模式的情况下,各毛细管被分别加热至不同的温度。
搬送机155根据需要将对阴极侧缓冲液容器157、清洗容器159、废液容器161、试样容器163及阴极侧缓冲液容器157进行调温(有时也根据电泳的动作模式赋予温度梯度来进行调温)的调温区块168搬送到毛细管阴极端131。此外,调温区块168例如被划分为多个小区块或多个区域,且构成为能够以各小区块或各区域为不同的温度的方式进行控制。另外,虽未图示,但搬送机155例如具有3个电动马达和线性致动器,能够使设置于搬送机155的移动台165沿上下、左右以及进深方向这3轴方向移动。另外,移动台165能够装载至少1个以上的容器、后述那样的样品板(sample plate)(参照图7至图10等)。并且,移动台165具有电动的握柄167,能够抓住或放开各容器。另外,将不必要的容器保管在装置101内的预定收纳部位。
<泵机构113的结构例>
图2是表示在本实施方式的电泳装置101中使用的泵机构113的结构例的图。
泵机构113主要由形成有泵流路111的区块301、在泵流路111内运转的柱塞(plunger)303、用于驱动柱塞303的驱动部305构成。区块301是用于使毛细管阵列105、阳极侧缓冲液容器139(参照图1)以及聚合物容器109(参照图1)分别连通的连接部,形成有用于使区块301分别连结的泵流路111。在泵流路111中,将从连接毛细管头125的毛细管连接部到柱塞303的流路设为泵流路111A,将用于使泵流路111A与阳极侧缓冲液容器139连结的流路设为泵流路111B,将用于使泵流路111A与聚合物容器109连结的流路设为泵流路111C。并且,柱塞303在泵流路111内驱动,由此聚合物107经由区块301从毛细管阳极端137填充到毛细管103内。为了提高测定性能,每次测定时实施毛细管103内的聚合物107的替换。
柱塞303在泵流路111C内活动。驱动部305使柱塞303下降,由此排出泵流路111C内的聚合物107,经由泵流路111A向毛细管103输送聚合物107。另外,驱动部305使柱塞303上升,由此能够将聚合物容器109内的聚合物107吸引到泵流路111C内。
<电压控制机构的电路结构>
图3是表示电泳装置101的电压控制机构的高压电源电路图。电压控制机构包含:微型计算机169、控制器171、高压电源135、第一电流计173以及第二电流计175。
高压电源135根据控制器171的控制,对通电路径施加电压。通电路径是中空电极133、充满阴极侧缓冲液容器157的缓冲液148、电泳路径、充满阳极侧缓冲液容器139的缓冲液147、电极(GND)149。电泳路径是填充于毛细管103、泵流路111、连结管143的聚合物107。高压电源135经由第一电流计173与中空电极133导通,经由第二电流计175与电极(GND)149导通。虽然在图1中进行了省略,但第二电流计207与微型计算机169连接。若施加数十千伏的电压,则从中空电极133向电极(GND)149的方向产生电场。通过该电场,带负电的核酸等试样从毛细管阴极端131向毛细管阳极端137移动。
第一电流计173检测从高压电源135向中空电极133流动的电流,将该电流值发送给微型计算机169。第二电流计175检测从电极(GND)149向GND流动的电流,将该电流值发送给微型计算机169。在后述的电流值以及电流值的变动的检查中,通常使用第二电流计175。这是因为,更直接地反映了在电泳路径中流动的电流值。在第一电流计173与第二电流计175之间设有缓冲液147(148)、聚合物107等与金属相比电阻较大的介质。并且,在第一电流计173与第二电流计175之间存在较多的区块301、毛细管阵列105等连接部。因此,在图2的电路中,第一电流计173与第二电流计175之间可以说是在测定的电流值中容易产生噪声的部分。另一方面,第二电流计175表示的数值不易包含噪声。在第二电流计175中,检测在电泳路径中流动的实质的电流量。
微型计算机169从第一电流计173以及第二电流计175读入电流值,进行运算。并且,命令控制器171将高压电源135控制为高电压施加、低电压施加、电压强制切断等各状态。另外,能够与配置在装置主体101的外部的计算机117相互通信。
<电泳分析处理>
图4是用于对在本实施方式的电泳系统10中执行的电泳分析处理的概要进行说明的流程图。
(i)步骤401
操作员操作计算机117,输入进行电泳分析的样品的种类的信息、缓冲液的开封日期时间(使用开始日期时间),并选择用于改变在毛细管阵列105的各毛细管103内移动的样品以及缓冲液的移动速度的动作模式、或者用于将向各毛细管注入样品的定时错开的动作模式中的任一个。计算机117的处理器(以下,处理器)接受由操作员选择的动作模式,控制电泳装置101以进行与该动作模式对应的动作。在此,将毛细管103的根数设为k根,将各毛细管设为毛细管1至k。另外,作为动作模式,准备以下模式,即模式1:缓冲液温度变化模式,对调温区块168赋予温度梯度来进行调温,对收纳于阴极侧缓冲液容器157的缓冲液148赋予温度变化来进行注入(注射)以及电泳分析;模式2:缓冲液浓度变化模式,从注入到各毛细管103的缓冲液的浓度不同的多个缓冲液容器(在图1中示出了1个阴极侧缓冲液容器157,但在选择模式2时,将各毛细管用的单独的缓冲液容器157_1至k载置于台165)进行注射以及电泳分析;模式3:恒温槽温度变化模式,以不同的温度对从缓冲液露出的各毛细管进行调温,或在各恒温槽153中以不同的温度对各毛细管103进行调温,在电泳时使各毛细管内的缓冲液的温度具有变化;以及模式4:样品导入定时移位模式(shift mode),通过使台以所希望的轨迹移动,使向各毛细管103注入(导入)样品的定时发生变化。
此外,也可以进一步设置与模式1至模式4不同的模式,也可以按照动作模式选择不执行电泳的通常的电泳模式(在各毛细管103中样品在同一定时被注入,样品所包含的成分以同一速度移动的模式)。或者,也可以组合多个模式来执行。另外,在模式1、模式3的情况下,根据样品的种类,预先决定调温区块168以及恒温槽153内的调温单元的温度梯度的信息(各缓冲液容器157_1至k的目标温度、以及通过恒温槽153的各毛细管的目标温度),并储存在存储器(ROM)中。也可以通过存储以及学习使用各模式而得的信息,计算机117从电泳分析开始时的信息自动地选择适当的模式。所述信息列举矩阵标准品(MatrixStandard)的种类、缓冲液(buffer)浓度信息、缓冲液消费期限、开封日期信息、装置内温度信息、调温区块168温度信息等为例,但并不限定于此。表示有助于到达在多根毛细管内移动的样品的检测位置为止的到达时间的所有信息。
(ii)步骤402:缓冲液温度变化模式
在选择了模式1(缓冲液温度变化模式)的情况下,处理器根据成为电泳分析的对象的样品的种类的信息,取得调温区块168的各小区块或者各区域的温度信息,根据取得的温度信息,控制调温区块168的加热动作,以使各小区块或者各区域达到目标温度。当调温区块168的各小区块或者各区域达到目标温度而各温度稳定时(例如,处理器监视各小区块或者各区域的温度,根据温度曲线判断是否稳定),处理转移到步骤403。作为本模式中的例子,示出了图1所示的阴极侧的调温区块168,但并不限定于此。也可以单独地临时设置阳极侧的毛细管,与上述同样地单独地进行调温。
(iii)步骤403
处理器从各缓冲液容器157_1至k向各毛细管同时注入样品,通过电泳使注入到各毛细管的样品所包含的成分移动到检测部121。在模式1(缓冲液温度变化模式)中,各缓冲液的温度不同,因此毛细管内的成分的移动速度不同。即,从最高温度的缓冲液容器(例如,浸渍有毛细管1的缓冲液容器157_1)注入的成分的移动速度最快,从最低温度的缓冲液容器(例如,浸渍有毛细管k的缓冲液容器157_k)注入的成分的移动速度最慢。由此,能够使到达检测部121的定时在各毛细管间错开,因此能够消除在多根毛细管103中检测出的荧光间的空间串扰。
并且,检测部121检测通过光源127对在各毛细管中移动来的样品所包含的成分照射激励光而产生的荧光,将该荧光作为信息光,在计算机117中进行试样分析。
(iv)步骤404:缓冲液浓度变化模式
在选择了模式2(缓冲液浓度变化模式)时,操作员将浓度不同的多种缓冲液分别收纳并载置于缓冲液容器157_1至k。当各缓冲液容器157_1至k的载置结束时,使用计算机117的输入设备输入电泳开始的指示。当接受到电泳开始的指示时,处理器控制调温区块168以便成为预定的温度(使多个小区块或多个区域成为均匀温度)。当成为预定的温度时,处理转移到步骤405。
(v)步骤405
处理器从各缓冲液容器157_1至k向各毛细管同时注入样品,通过电泳使注入到各毛细管的样品所包含的成分移动到检测部121。在模式2(缓冲液浓度变化模式)中,由于各缓冲液的浓度不同,因此毛细管内的成分的移动速度不同。即,从最高浓度的缓冲液容器(例如,浸渍有毛细管1的缓冲液容器157_1)注入的样品的成分的移动速度最快,从最低浓度的缓冲液容器(例如,浸渍有毛细管k的缓冲液容器157_k)注入的样品的成分的移动速度最慢。由此,能够使成分到达检测部121的定时在各毛细管间错开,因此能够消除由多根毛细管103检测出的荧光间的空间串扰。作为本模式中的例子,缓冲液的浓度优选调整阳极阴极双方的浓度。但是,并不限定于该例。可以单独地临时设置阳极侧的毛细管,仅改变阳极侧的浓度,也可以仅改变阴极侧的浓度。并且,在此示出了改变浓度的例子,但并不限定于浓度。只要是改变电泳的移动率的条件即可。例如可以改变缓冲液组成中的电导率、pH。电导率高或pH为酸性侧,由此移动率变快。
并且,检测部121检测通过光源127对在各毛细管中移动来的样品所包含的成分照射激励光而产生的荧光,将该荧光作为信息光,在计算机117中进行试样分析。
(vi)步骤406:恒温槽温度变化模式
在选择了模式3(恒温槽温度变化模式)的情况下,处理器根据成为电泳分析的对象的样品的种类的信息,取得对恒温槽153内的各毛细管分别进行调温的单元(未图示:例如,在各毛细管上独立地安装有调温器件,能够将各个毛细管内的缓冲液调温为不同的温度)的温度信息,根据取得的温度信息,控制各调温单元的加热动作,以使各毛细管达到目标温度。这样,能够使通过恒温槽153内的毛细管阵列105的各毛细管的温度不同,能够对各毛细管赋予温度梯度。
当对各毛细管103进行调温的各调温单元达到目标温度而各温度稳定时(例如,处理器监视各毛细管103的温度,根据温度曲线判断是否稳定),处理转移到步骤407。
(vii)步骤407
处理器从各缓冲液容器157_1至k向各毛细管同时注入样品,通过电泳使注入到各毛细管的样品所包含的成分移动到检测部121。在模式3(恒温槽温度变化模式)中,通过恒温槽153的各毛细管103的温度不同,因此毛细管内的成分的移动速度不同。即,通过最高温度的毛细管(例如毛细管1)的成分的移动速度最快,通过最低温度的毛细管(例如毛细管k)的成分的移动速度最慢。由此,能够使成分到达检测部121的定时在各毛细管间错开,因此能够消除在多根毛细管103中检测出的荧光间的空间串扰。
并且,检测部121检测通过光源127对在各毛细管中移动来的成分照射激励光而产生的荧光,将该荧光作为信息光,在计算机117中进行试样分析。
(viii)步骤408:样品导入定时移位模式
在选择了模式4(样品导入定时移位模式)的情况下,处理器计算用于使样品导入定时错开的移动台的移动轨迹以及样品的注入定时。使用图5对该步骤的详细情况进行说明。
(ix)步骤409
处理器一边按照在步骤408中计算出的移动台165的动作轨迹使台移动,一边反复多次从样品板的各阱等向各毛细管同时注入样品的工序,使注入到各毛细管的样品所包含的成分移动到检测部121。在模式4(样品导入定时移位模式)中,导入到各毛细管的样品所包含的成分的移动速度相同,但样品导入到各毛细管103的定时不同,因此导入到各毛细管的样品所包含的成分到达检测部121的定时不同。即,例如导入到毛细管1的样品所包含的成分最早到达检测部121,导入到毛细管k的样品所包含的成分最晚到达检测部121。由此,能够将来自各毛细管的荧光检测的定时错开,因此能够消除在多根毛细管103中检测出的荧光间的空间串扰。
并且,检测部121检测通过光源127对在各毛细管中移动来的样品所包含的成分照射激励光而产生的荧光,将该荧光作为信息光,在计算机117中进行试样分析。
<台动作计算处理>
图5是用于对图4的电泳分析处理中的步骤408的详细动作进行说明的流程图。毛细管阵列105的加载头123及毛细管阴极端131附近的多根毛细管103排列成M行N列(M×N)的格子状(M、N分别为1以上的整数)。即,考虑毛细管103有M×N根的情况。
(i)步骤4081
处理器将催促毛细管阵列105中的毛细管数(M×N)及样品板的使用方式的信息的输入的UI(例)显示于显示设备的画面上。并且,处理器接受毛细管数(M×N)以及样品板的使用方式的信息的输入。
例如,在毛细管阵列105的毛细管阴极端131的附近排列为M行1列(M个)的情况下,使样品板向一方向(X轴方向或Y轴方向)移动即可。另外,在毛细管阵列105的毛细管阴极端131的附近排列成M行N列(M×N个)的情况下,使样品板二维地(X轴方向以及Y轴方向)移动。为了将各毛细管插入到样品板的各阱,需要使样品板也在Z轴方向(图1的上下方向)上移动,但在本公开中省略Z轴方向的移动的说明。
另外,例如,样品板的使用方式的信息是表示样品板中的样品的配置位置的信息(例如,将样品配置于多个阱的情况下的其位置信息、仅配置于1个阱的情况下的其位置信息)。
(ii)步骤4082
处理器取得由设置在电泳装置101内的温度传感器(未图示)取得的环境温度的信息。这是因为样品向各毛细管的注入定时根据环境温度而不同。此外,步骤4082不是必须的工序。另外,作为决定注入定时(测量值的峰值出现的定时)的其他原因,有样品的种类、根据样品的开封日期时间而得的劣化度(从开封起的经过时间)的信息等。
(iii)步骤4083
处理器根据毛细管阵列105中的毛细管数(M×N)及样品板的使用方式的信息,计算移动台165上的样品板的轨迹。根据在至少具有P×Q(P以及Q分别为1以上的整数)个阱的样品板中如何收纳样品以及缓冲液、以及毛细管阵列105的加载头123以及毛细管阴极端131的附近的毛细管103的排列状态(是排列成1列的毛细管阵列还是排列成多列的毛细管阵列),来决定如何依次错开定时地向毛细管阵列105的全部毛细管103注入样品,关于移动轨迹的例子在后面进行叙述。
另外,处理器根据样品的种类、缓冲液的劣化度以及环境温度(在步骤4082中取得)的各信息,一边使移动台依次移动,一边决定在怎样的定时向各毛细管1至k注入样品。即,取得各毛细管1至k中的样品注入的时刻信息。例如,在计算机117的ROM中保持与样品的种类、缓冲液的劣化度以及环境温度的各信息关联起来的样品注入时刻的信息的情况下,处理器能够将样品的种类等信息用作索引来取得上述样品注入时刻的信息。
<缓冲液温度变化模式中的温度梯度的赋予方法>
图6是用于对向收纳于多个缓冲液容器中的缓冲液赋予温度梯度的方法进行说明的图。
图6A是表示将调温区块168分成多个小区块并分别调温为不同的温度的结构例的图。如图6A所示,调温区块168构成为在调温区块的小区块168_1至168_k分别载置有缓冲液容器157_1至157_k,能够单独地对分别收纳于缓冲液容器157_1至157_k的缓冲液148_1至149_k进行调温。在本实施方式中,例如,构成毛细管阵列105的毛细管1至毛细管k的每一个浸渍在收纳于缓冲液容器157_1的缓冲液148_1至收纳于缓冲液容器157_k的缓冲液148_k。调温区块168的小区块168_1至168_k以从高温依次成为低的温度的方式进行调温(例如,60℃至20℃),由此能够使收纳在各缓冲液容器的缓冲液148_1至148_k产生温度梯度。如上所述,通过将各毛细管浸渍在温度不同的缓冲液中,能够使毛细管中的样品所包含的成分的移动速度具有变化,能够消除在多根毛细管中检测出的荧光间的空间串扰。
图6B是表示将调温区块168分成多个区域并分别调温为不同的温度的结构例的图。如图6B所示,在调温区块的多个区域分别载置有缓冲液容器157_1至157_k,在缓冲液容器157_1至157_k中分别收纳缓冲液148_1至149_k。调温区块168以温度从区域1向区域k逐渐降低的方式(例如,60℃到20℃),使收纳于缓冲液容器157_1到157_k的缓冲液148_1到148_k具有温度梯度地进行调温。在本实施方式中,例如,构成毛细管阵列105的毛细管1至毛细管k分别浸渍在收纳于缓冲液容器157_1的缓冲液148_1至收纳于缓冲液容器157_k的缓冲液148_k。并且,通过将各毛细管浸渍在温度不同的缓冲液中,能够使毛细管中的样品所包含的成分的移动速度具有变化,能够防止在多根毛细管中检测出的荧光间的空间串扰的产生。
图6C是表示通过改变多根毛细管1至k的浸渍于缓冲液中的部分的长度来对毛细管赋予温度梯度的结构例的图。如图6C所示,在被加热至均匀的温度(所希望的温度)的调温区块168载置分别收纳不同的量的缓冲液148_1至148_k的缓冲液容器157_1至157_k。收纳在缓冲液容器中的缓冲液的量不同,因此当将多根毛细管103_1至103_k分别浸渍在缓冲液148_1至148_k中时,各毛细管103_1至103_k中的与缓冲液的接触部分的长度不同。因此,即使将缓冲液148_1至148_k调温为相同温度,各毛细管103_1至103_k内的有效温度也不同。其结果,注入到各毛细管103_1至103_k的样品所包含的成分到达检测部121的定时不同。由此,能够消除在多根毛细管中检测出的荧光间的空间串扰。
图6D是表示通过以不同的温度对毛细管103的露出部分进行调温来对毛细管赋予温度梯度的结构例的图。如图6D所示,在被加热至均匀的温度(所希望的温度)的调温区块168载置收纳大致相同量的缓冲液148_1至148_k的缓冲液容器157_1至157_k。并且,在浸渍于缓冲液148_1至148_k的多根毛细管103_1至103_k的露出部分(未浸渍于缓冲液的部分,且也不包含于恒温槽153的部分)单独地安装毛细管调温单元160_1至160_k。以不同的温度对各毛细管调温单元160_1至160_k进行调温,使毛细管103_1至103_k产生温度梯度。该情况下,在同一定时注入到毛细管103_1至103_k的样品所包含的成分在各个移动速度中产生差异,在不同的定时到达检测部121。由此,能够消除在多根毛细管中检测出的荧光间的空间串扰。
<样品导入定时移位模式的情况下的板的移动动作等>
图7至图11是用于对样品导入定时移位模式(模式4)的情况下的样品板的移动动作以及样品注入动作进行说明的图。
(i)使用样品板的P×Q个阱(well),以一列毛细管阵列结构进行样品注入(注射)的情况
图7A是表示使用具有M=8、N=1的8个毛细管的一列结构的毛细管阵列、及样品板的P=8、Q=8的64个阱来进行样品注入和电泳的例子的图。在此,M个毛细管的排列方向与P个阱的排列方向相等(图7A的纵向、Y轴方向),N个毛细管的排列方向与Q个阱的排列方向相等(图7A的横向、X轴方向)。另外,各个的排列间隔(间距)为9mm。另一方面,图7B是表示使用具有M=12、N=1的12个毛细管的一列结构的毛细管阵列、及样品板的P=12、Q=12的144个阱来进行样品注入和电泳的例子的图。此外,当使用具有9mm间距、8行12列=96个阱的标准板时,在图7A的情况下,一张样品板即可,但在图7B的情况下,需要2张样品板。进行一般化叙述时,为了向M根一列结构的毛细管阵列的各毛细管1根1根错开定时地进行样品注入,需要M×M个阱和用于此的空间。例如,设N=1,在M=8时需要64个阱,即0.7张样品板,在M=12时需要144个阱,即1.5张板。并且,在M=24时需要576个阱,即6张样品板,在M=48时需要2304个阱,即24张样品板,在M=96时需要9216个阱,即96张样品板。因此,在模式4中执行(i)的情况下,现实的是N=12左右。这是因为,在执行电泳之前需要将样品、缓冲液填充到样品板的各阱中的准备作业,并且能够搭载的样品板的数量有限。
若在M=8、N=1的情况下进行说明,则如图7A所示,操作员在样品板中向样品板填充样品以及缓冲液(缓冲液的部位即使中空也可以)。如图7A那样配置样品,相对于在Y轴方向上排列的毛细管阵列,在固定了毛细管阵列的状态下,以使样品板在X轴方向上依次平行移动的方式控制移动台165的动作,依次进行样品注入。第一,在记为注射-1的位置的P=8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管1注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。第二,在记为注射-2的位置的P=8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管2注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。以后,同样地反复,最后,在记为注射-8的位置的P=8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管8注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行电泳。由此,能够将样品向各毛细管103的注入定时错开。
在M=12、N=1的情况下,如图7B所示,操作员在样品板中向样品板填充样品以及缓冲液(缓冲液的部位即使中空也可以)。如图7B那样配置样品,相对于在Y轴方向上排列的毛细管阵列,在固定了毛细管阵列的状态下,以使样品板在X轴方向上依次平行移动的方式控制移动台165的动作,依次进行样品注入。第一,在记为注射-1的位置的P=12个阱的每一个浸渍M=12个毛细管,仅向毛细管1注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。第二,在记为注射-2的位置的P=12个阱的每一个浸渍M=12个毛细管,仅向毛细管2注入样品。并且,将M=12个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。以后,同样地反复,最后,在记为注射-12的位置的P=12个阱的每一个浸渍M=12个毛细管,仅向毛细管12注入样品。并且,将M=12个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行电泳。由此,能够将样品向各毛细管103的注入定时错开。
样品注入通过电场注入来进行,但也可以通过压力注入来进行。在向一个毛细管进行样品注入的过程中,其他毛细管进行电泳。但是,阱不是缓冲液,在中空的情况下,不施加电压,因此不进行电泳。另外,在中空的情况下,此时产生放电或产生干燥,可能对电泳分析造成不良影响。因此,与中空相比,期望阱收纳缓冲液。另一方面,在中空的情况下,能够省去用户准备样品板的麻烦。
(ii)使用样品板的(2×M-1)个阱,对M个在Y轴方向上排成一列的毛细管阵列进行样品注入(注射)的情况
图8是表示使用具有9mm间距、M=8、N=1的8个毛细管的一列结构的毛细管阵列、及样品板的P=15、Q=1的15个阱来进行样品注入和电泳的例子的图。在此,15个阱在Y轴方向上以9mm间距排列。在将毛细管阵列105的形状及位置固定的状态下,以使具有15个阱的样品板在Y轴方向上依次滑动移动1个阱的距离(9mm)的方式控制移动台157,由此能够将样品的注入定时错开。在图8中,示出了一维结构的样品板,但也可以仅使用2维结构的标准板的一列来同样地执行样品注入。
在图7A中,针对M=8、N=1的8个毛细管使用了64个阱。与之相对地,在图8中,针对M=8、N=1的8个毛细管使用15个阱,得到与图7A同样的效果。
对图8进行详细说明。如图8所示,将样品以及缓冲液(缓冲液的部位即使中空也可以)填充于样品板。如图8那样配置样品,相对于在Y轴方向上排列的毛细管阵列,在固定了毛细管阵列的状态下,以使样品板在Y轴方向上依次平行移动的方式控制移动台165的动作,依次进行样品注入。第一,在记为注射-1的位置的、由虚线包围的8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管1注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。第二,在记为注射-2的位置的、由虚线包围的8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管2注入样品。并且,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。以后,同样地反复,最后,在记为注射-8的位置的、由虚线包围的8个阱的每一个浸渍M=8个毛细管,仅向毛细管8注入样品。然后,将M=8个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行电泳。由此,能够将样品向各毛细管103的注入定时错开。
如上所述,在使用具有M个毛细管的一列结构的毛细管阵列105的情况下,使(2×M-1)行1列的样品板(2×M-1个阱)在毛细管排列的方向上滑动移动,由此能够实现上述目的。与之相对地,在图7A以及图7B中,针对具有M个毛细管的一列结构的毛细管阵列105,使用M×M个阱,实现了同样的目的。即,通过本方法,能够大幅削减所需的阱的数量。M越大,其效果越大。
以上的方法的特征在于,具有在不同的定时将多根毛细管插入到样品板上的同一阱中的工序。特别是,特征在于,具有在不同的定时将多根毛细管浸渍在填充于样品板上的同一阱中的样品中的工序。并且,特征在于,具有在不同的定时将构成毛细管阵列的全部毛细管浸渍在填充于样品板上的同一阱中的样品中的工序。
(iii)在M行×N列结构的毛细管阵列中,使用样品板的(2×M-1)×(2×N-1)个阱进行样品注入(注射)的情况
图9是表示使用M=8、N=3的24个毛细管以9mm间距排列的毛细管阵列、及P=15、Q=5的75个阱以9mm间距排列的样品板来进行样品注入和电泳的例子的图。在此,将M=8个毛细管排列的方向、以及P=15个阱排列的方向设为Y轴方向。另外,将N=3个毛细管排列的方向、以及Q=5个阱排列的方向设为X轴方向。
如图9所示,以最左上为毛细管1、最右上为毛细管3、最左下为毛细管22、最右下为毛细管24的方式,将24个毛细管排列在粗线框内。另外,仅向75个阱中的、中央的1个阱填充样品,其他的阱为缓冲液填充或中空。在将毛细管阵列105的形状及位置固定的状态下,以使具有9mm间距、75个阱的样品板在X轴及Y轴方向上滑动移动的方式控制移动台165。即,在填充有样品的阱上,以依次配置毛细管1→毛细管2→毛细管3→…→毛细管24的方式使移动台165移动。由此,能够将样品向各毛细管的注入定时错开。
对图9进行详细说明。如图9所示,将样品以及缓冲液(缓冲液的部位即使中空也可以)填充于样品板。在将毛细管阵列固定的状态下,以使样品板在X轴以及Y轴方向上依次平行移动的方式控制移动台165的动作,依次进行样品注入。第一,以成为注射-1的状态的方式移动样品板,在由粗线包围的24个阱的每一个浸渍24个毛细管,仅向毛细管1注入样品。并且,将24个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。第二,以成为注射-2的状态的方式移动样品板,在由粗线包围的24个阱的每一个浸渍24个毛细管,仅向毛细管2注入样品。并且,将24个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行固定时间的电泳。以后,同样地反复,最后,以成为注射-24的状态的方式移动样品板,在由粗线包围的24个阱的每一个浸渍24个毛细管,仅向毛细管24注入样品。并且,将24个的全部毛细管浸渍在缓冲液中,进行电泳。由此,能够将样品向各毛细管103的注入定时错开。
图10是表示使用M=12、N=8的96个毛细管以9mm间距排列的毛细管阵列、及P=23、Q=15的345个阱以9mm间距排列的样品板来进行样品注入和电泳的例子的图。在此,将M=12个毛细管排列的方向、以及P=23个阱排列的方向设为X轴方向。另外,将N=8个毛细管排列的方向、以及Q=15个阱排列的方向设为Y轴方向。
如图10所示,以最左上为毛细管1、最右上为毛细管12、最左下为毛细管85、最右下为毛细管96的方式,将96个毛细管排列在粗线框内。另外,仅向345个阱中的、中央的1个阱填充样品,其他阱进行缓冲液填充。在将毛细管阵列105的形状及位置固定的状态下,以使具有9mm间距、345个阱的样品板在X轴及Y轴方向上滑动移动的方式控制移动台165。即,与图9一样,在填充有样品的阱上,以依次配置毛细管1→毛细管2→毛细管3→…→毛细管96的方式使移动台165移动。由此,能够将样品向各毛细管的注入定时错开。
如上所述,在使用具有M×N个毛细管的毛细管阵列105的情况下,通过使具有(2×M-1)×(2×N-1)个阱的样品板在X轴和Y轴方向上滑动移动,能够实现上述目的。
在以上的图7A~图10的实施例中,示出了多个毛细管的排列间距和多个阱的排列间距均为9mm的情况,但也能够采用其他的排列间距。例如,也可以将多个毛细管的排列间距和多个阱的排列间距分别设为4.5mm。另外,也能够将多个毛细管的排列间距和多个阱的排列间距设定为不同的值。特别是,设为“多个毛细管的排列间距”>“多个阱的排列间距”,能够减小样品板的尺寸,并且能够缩小样品板的移动范围,因此是有利的。例如,也可以将多个毛细管的排列间距设为9mm间距,另一方面,将多个阱的排列间距分别设为2.25mm。该情况下,未必需要在不同的定时将多个毛细管插入到样品板上的同一阱中的工序。
(iv)削减阱数的情况
图11是表示能够削减阱数的结构例的图。图11A是表示在使用了样品板的情况下削减阱的使用数的例子的图。图11B是表示未使用样品板的情况下的例子的图。
在图10中,345个阱中的、填充有样品的中央的阱以外的阱可以填充缓冲液,也可以是中空。如果阱是中空的,则也可以删除阱本身。图11A是这样删除了填充有样品的中央的阱以外的阱的例子。但是,样品板的尺寸与图10的情况相同。另外,移动台165的控制与图10的情况一样。由此,能够削减在样品板上应使用的阱数,因此能够省去将缓冲液填充到各阱中的麻烦,并且能够降低样品板的制造成本。即使是这样的简单的结构,也能够将向各毛细管的样品注入定时错开。
图11B是从图11A中删除了样品板本身的例子。仅使用1个填充样品的阱,使移动台165与图10时一样地移动,由此能够将向各毛细管的样品注入定时错开。但是,该情况下,需要在移动台165上确保与样品板相同尺寸的空间(虚线区域)。由此,能够成为更简单的结构,进一步降低制造成本。
<样品注入定时与荧光峰值测量定时的关系>
在以上的实施例中,说明了在一次的电泳分析中,将各毛细管的样品注入的定时错开地执行之后,检测来自各毛细管的样品的荧光信号的情况。但是,根据样品的种类和毛细管的根数的不同,可能引起如下现象:获得首先进行了样品注入的毛细管的荧光信号的时刻早于最后进行样品注入的毛细管的样品注入的时刻。这样的情况下,可以分为多个电泳分析,不发生上述的现象。例如,在使用由24根毛细管1至毛细管24构成的毛细管阵列时,在第一次的电泳分析中从毛细管1向毛细管8错开定时地进行样品注入,在第二次的电泳分析中从毛细管9向毛细管16错开定时地进行样品注入,在第三次的电泳分析中从毛细管17向毛细管24错开定时地进行样品注入,由此能够避免上述的现象。接下来,以下示出如下方法:在允许上述现象的同时,将各毛细管的样品注入的定时错开,与此同时将获得各毛细管的荧光信号的定时错开。
图12以及图13是表示样品导入定时移位模式(模式4)中的样品注入时刻(样品注入定时)与峰值测量时刻(峰值测量定时)的关系的图。
如图12和图13所示,在本实施方式的例子中,在时刻0分钟向毛细管1进行了样品注入后,进行3分钟的电泳分析,在时刻3分钟向毛细管2进行了样品注入后,进行3分钟的电泳分析,以下反复进行该操作,在时刻(S-1)*3分钟向毛细管S进行了样品注入后,进行3分钟的电泳分析,持续进行。但是,在电泳开始后的12~15分钟之间测量来自注入到各毛细管的样品所包含的成分的荧光信号的峰值。即,在毛细管5的样品注入的时刻12分钟和毛细管6的样品注入的时刻15分钟之间的电泳时,测量毛细管1的荧光信号的峰值。在此,样品中包含多个成分,有时在各毛细管中得到来自标记于各个成分的荧光体的荧光信号的多个峰值。接着,在毛细管6的样品注入的时刻15分钟和毛细管7的样品注入的时刻18分钟之间的电泳时,测量毛细管2的荧光信号的峰值。以下反复进行该操作,在毛细管S的样品注入的时刻(S-1)*3分钟与毛细管(S+1)的样品注入的时刻S*3分钟之间的电泳时,测量毛细管(S-4)的荧光信号的峰值。虽然在图12以及图13中未示出,但在全部的毛细管的样品注入完成后,连续地继续电泳分析直到得到全部的毛细管的荧光信号为止即可。根据以上,能够使各毛细管的样品注入时刻与峰值检测时刻在时间上不重叠,能够在不同的定时且良好地测量来自各毛细管的荧光信号。这样,本方法的特征在于,交替地进行样品注入和荧光信号的峰值测量。
另外,根据样品的种类、环境温度、以及缓冲液的劣化度(从将缓冲液容器开封起的经过时间或者使用次数),对样品进行荧光检测时的峰值出现定时不同(偏差)。因此,如上所述,计算机117的处理器需要根据在样品板中使用的阱数以及毛细管阵列105的结构(N行M列结构)来决定移动台165的动作(移动轨迹),并且根据样品的种类、环境温度以及缓冲液的劣化度等来计算并控制各次的样品注入时间(从最初的注入起的时间)。例如,也可以按各种样品因多个环境温度以及多个缓冲液劣化度预先测量峰值的出现定时,使其表格化(如果进行了数据间的关联,则也可以不是表格形式),并保持在计算机117的ROM等中。并且,在实际执行电泳时,处理器能够取得与样品的种类、环境温度以及缓冲液劣化度等对应的峰值测量定时(推定值),决定向各毛细管的样品注入定时。
<其他:变形例、追加的实施例等>
(i)也可以按毛细管使样品的组成变化。即,使标记有各荧光体的DNA片段长度按注入到各毛细管的样品变化。变化的DNA片段长度例如在各毛细管间以1为基础变化即可。
图14是用于对以样品的碱基长度不同的方式将各毛细管中的荧光检测的定时错开的动作进行说明的图。该情况下,尽管在相同的定时进行了毛细管1的样品注入和毛细管2的样品注入,但以毛细管1中的荧光体D(1,1)和荧光体D(1,2)、以及毛细管2中的荧光体D(2,1)和荧光体D(2,2)分别在不同的时刻进行荧光发光的方式调制样品。即,改变注入到毛细管1的样品和注入到毛细管2的样品的组成(DNA片段长度),使标记有各荧光体的物质的电泳速度出现差异。例如,注入到毛细管1的样品中包含标记有荧光体D(1,1)的50碱基长度的DNA片段和标记有荧光体D(1,2)的60碱基长度的DNA片段。在注入到毛细管2的样品中,以包含标记有荧光体D(2,1)的70碱基长度的DNA片段和标记有荧光体D(2,2)的80碱基长度的DNA片段的方式调制即可。此外,在图14中,W(1,1)至W(2,2)表示不同的波段的检测区域。
或者,即使在相同的定时向毛细管1和毛细管2注入了同一组成的样品,也能够通过在毛细管1和毛细管2设定不同的电泳条件来实现图14。例如,在电泳的过程中,使毛细管2的施加电压暂时降低、使电泳时的毛细管2的温度降低等。
此外,该情况下的缓冲液容器能够由收纳不同的碱基长度的样品且各毛细管分别被插入的多个单独缓冲液容器构成。
(ii)在上述的实施方式中,使移动台165移动来实现向各毛细管的样品注入,但并不限定于此,也可以在毛细管阵列105安装驱动装置(例如,将能够在XYZ方向上移动的臂驱动装置、台安装于毛细管阵列),使毛细管阵列(毛细管头)105侧移动。
(iii)在上述的实施方式中,示出了作为移动台165使用XY台的例子,但也可以使用EWOD设备来搬送样品,还可以使用线性电动机搬送系统来搬送收纳样品的管(容器)。
(iv)在上述的实施方式中,示出了对阴极侧缓冲液容器157的缓冲液148赋予温度梯度的例子(图6A至图6D),但不限于阴极侧,也可以是阳极侧。即,本实施方式的技术效果是,只要对收纳于阴极侧缓冲液容器157或阳极侧缓冲液容器139中的至少一方的缓冲液赋予温度梯度即可。
(v)在上述的实施方式中,示出了对阴极侧缓冲液容器157的缓冲液148赋予浓度梯度的例子(模式2:缓冲液浓度变化模式),但不限于阴极侧,也可以是阳极侧。即,本实施方式的技术效果是,只要对收纳于阴极侧缓冲液容器157或阳极侧缓冲液容器139中的至少一方的缓冲液赋予浓度梯度即可。
符号说明
10 电泳系统
101 电泳装置
103 毛细管
105 毛细管阵列
107 聚合物
109 聚合物容器
111 泵流路
113 泵机构
117 计算机
119 通信电缆
121 检测部
123 加载头
125 毛细管头
127 光源
129 光学检测器
131 毛细管阴极端
133 中空电极
135 高压电源
137 毛细管阳极端
139 阳极侧缓冲液容器
141 止回阀
143 连结管
145 电动阀
147、148 缓冲液
149 电极(GND)
151 光学检测器
153 恒温槽
155 搬送机
157 阴极侧缓冲液容器
159 清洗容器
161 废液容器
163 试样容器
165 移动台
167 握柄
168 调温区块
169 微型计算机
171 控制器
173 第一电流计
175 第二电流计
301 区块
303 柱塞
305 驱动部。
Claims (11)
1.一种电泳系统,其特征在于,具备:
电泳装置,其具有:多根毛细管,其在内部进行样品的电泳;光源,其向所述毛细管的检测位置照射光;检测器,其对取决于所述样品所包含的成分的光进行检测,该光是照射所述光源的光而产生的;以及缓冲液收纳部,其收纳缓冲液,在所述样品的电泳时被插入多根所述毛细管的一端;以及
计算机,其控制所述电泳装置,
所述计算机对所述电泳装置中的多根所述毛细管的每一个的电泳条件进行控制,以使在多根所述毛细管内移动的所述成分到达所述检测位置的到达时间错开。
2.根据权利要求1所述的电泳装置,其特征在于,
通过改变多根所述毛细管的每一个中的所述成分的移动速度,使到达所述检测位置的所述到达时间错开。
3.根据权利要求2所述的电泳系统,其特征在于,
所述缓冲液收纳部包含:多个单独收纳部,其能够分别独立地收纳缓冲液,被插入多根所述毛细管的每一个,
多个所述单独收纳部收纳温度、浓度、pH或电导率不同的所述缓冲液。
4.根据权利要求2所述的电泳系统,其特征在于,
所述电泳装置具有:调温部,其对收纳于所述缓冲液收纳部的所述缓冲液进行调温,
所述计算机通过控制所述调温部的调温动作,使收纳于所述缓冲液收纳部的所述缓冲液产生温度梯度。
5.根据权利要求2所述的电泳系统,其特征在于,
所述电泳装置具有:毛细管调温部,其对多根所述毛细管单独地进行调温,
所述计算机通过控制所述毛细管调温部的调温动作,在多根所述毛细管的排列方向上产生温度梯度。
6.根据权利要求1所述的电泳系统,其特征在于,
所述电泳装置具有:台,其载置所述缓冲液收纳部并移动,变更所述缓冲液收纳部相对于多根所述毛细管的位置,
所述计算机控制所述台的动作,以使多根所述毛细管的每一个的所述样品的注入定时错开。
7.根据权利要求6所述的电泳系统,其特征在于,
所述计算机根据所述缓冲液收纳部中的所述样品的收纳位置的信息和多根所述毛细管的排列信息,决定所述台的移动动作。
8.根据权利要求7所述的电泳系统,其特征在于,
所述计算机根据包含所述样品的种类和进行电泳的周围环境的温度的电泳条件,决定所述样品向使所述台依次移动后的、成为对象的毛细管的注入定时。
9.根据权利要求7所述的电泳系统,其特征在于,
所述缓冲液收纳部包含用于收纳所述样品的至少一个样品收纳部,
所述计算机使所述台移动,变更多根所述毛细管中的插入到所述样品收纳部的毛细管,由此使多根所述毛细管的每一个的所述样品的注入定时错开。
10.一种电泳系统,其特征在于,具备:
电泳装置,其包含:多根毛细管,其在内部进行样品的电泳;光源,其向所述毛细管的检测位置照射光;检测器,其对取决于所述样品所包含的成分的光进行检测,该光是照射所述光源的光而产生的;以及缓冲液收纳部,其收纳缓冲液,在所述样品的电泳时被插入多根所述毛细管的一端;以及
计算机,其控制所述电泳装置,
所述缓冲液收纳部包含:多个单独缓冲液容器,其分别被插入多根所述毛细管的每一个,
多个所述单独缓冲液容器分别包含含有碱基长度不同的成分的不同的样品,多根所述毛细管的每一个构成为对不同的所述样品进行电泳。
11.一种电泳系统,其特征在于,具备:
电泳装置,其具有:多根毛细管,其在内部进行样品的电泳;光源,其向所述毛细管的检测位置照射光;检测器,其对取决于所述样品所包含的成分的光进行检测,该光是照射所述光源的光而产生的;以及缓冲液收纳部,其收纳缓冲液,在所述样品的电泳时被插入多根所述毛细管的一端;以及
计算机,其控制所述电泳装置,
所述计算机按多种电泳动作模式控制所述电泳装置的电泳,
多种所述电泳动作模式包含使所述缓冲液产生温度梯度的第一模式以及使所述样品注入到多根所述毛细管的定时发生变化的第二模式。
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