JP2000097908A

JP2000097908A - 電気泳動装置

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Publication number: JP2000097908A
Application number: JP10269298A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takahashi; 智高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-09-24
Filing date: 1998-09-24
Publication date: 2000-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の泳動路を同時に、かつ複数の波長域の蛍
光強度を同時に計測でき、複数の泳動路の位置の違いに
よる検出感度が均一で、試料成分を高精度に測定する電
気泳動装置を提供する。【解決手段】複数の泳動路（９０）をほぼ同時にレーザ
光照射し、照射によって蛍光が発する部分（２２０）以
外の部分を、蛍光が発する部分に密着させたスリット１
１４で遮蔽し、スリットを通過した蛍光のみを分光素子
（１１５，１１６）をとおして、各波長成分に分け、結
像させて検出する。【効果】本発明によれば、検出蛍光像の位置の違いによ
る蛍光強度の低下が少なく、また迷光が少なく、目的の
蛍光成分を高精度に計測できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気泳動装置に関
し、特に、ＤＮＡの塩基配列の解析に好適な電気泳動装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＮＡの塩基配列を分析するために、一
般に、電気泳動が用いられる。すなわち、蛍光標識した
試料（ＤＮＡ）を調整し、これを分離媒体に注入する。
分離媒体に電界を印加して分子量分離させつつ電気泳動
させ、一定距離泳動させた位置に光を照射する。４種の
蛍光体を使用して、各々の蛍光体の強度を測定すると、
ＤＮＡの塩基配列を分析ができる。

【０００３】分離媒体としては、ゲル状物質を用い、２
枚のガラス板の間にアクリルアミド（平板ゲル）として
形成されることが多い。また、高速高分離のため、大き
な電界が印加できるように、石英毛細管（キャピラリ
ー）の内にゲルを重合させることも多くなされている。
この場合、キャピラリー下端近傍にレーザ照射し蛍光検
出するのである（オンカラム計測）。

【０００４】ここで、試料からの蛍光を得るため、蛍光
が発生する部分の像を集光レンズでコリメートし、像分
割プリズム（あるいは、回折格子）等で光を分割し、そ
れぞれを分光フィルタにより目的の波長成分を取り出
し、結像レンズにより検出器に結像させている（例え
ば、特開平6−138037号公報に記載)。

【０００５】このような技術は特にキャピラリー複数本
をアレイ化して多くの試料を同時に分析するキャピラリ
ーアレイゲル電気泳動装置で有効である。なお、キャピ
ラリーアレイゲル電気泳動装置には、キャピラリーアレ
イスキャン方式で、複数のキャピラリーアレイを順次移
動させ、キャピラリーを１本ずつ順番にレーザ照射し、
オンカラム蛍光計測するものがある。また、キャピラリ
ーアレイシースフロー方式もある。特に、後のものにお
いて、前述の技術は有効である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、蛍光が
発生する部分の像を検出器に結像させる場合には、中心
軸から離れるに従って、集光効率及び結像効率が低下
し、蛍光強度が小さくなってしまう。特に、像分割プリ
ズム及び分光フィルタの前後にそれぞれ集光レンズと結
像レンズを置いた場合には、２つのレンズの中心を結ぶ
線上から離れるに従って、集光効率及び結像効率が低下
して蛍光強度が小さくなってしまう。一方、蛍光を像と
して検出するので、蛍光発生以外の要因、例えば、電気
泳動路（キャピラリー）、及びその被覆物、あるいは、
ゴミの像も検出してしまう。このように、蛍光強度が小
さくなった部分に、さらに、ゴミ等の像が重畳すると検
出精度が実用に耐えられなくなってしまう。特に、この
現象は、分光方向にキャピラリーが並んでいる場合に、
目的の蛍光像以外の像が重なってしまい、問題が大き
い。

【０００７】本発明の目的は、検出精度の向上が可能な
電気泳動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、分離媒体及び蛍光標識された試料が導
入される泳動路と、分離媒体に電界を印加して試料を電
気泳動させる電界印加手段と、電気泳動された試料に光
を照射して蛍光を発生させる光源と、蛍光を少なくとも
４つの波長に分光する分光手段と、分光された少なくと
も４つの波長のそれぞれを検出する検出器と、分光され
た光が検出器に結像するように配置された収光手段と、
蛍光以外の光の少なくとも一部を遮光するように蛍光の
発生位置と検出器の間に配置された遮光手段を有するよ
うに構成した。

【０００９】好ましくは、複数の泳動路をほぼ同時に照
射し、照射によって蛍光が発する部分以外の部分を光学
的に実質的に遮蔽し、この遮蔽を泳動路近傍つまり発光
位置近傍に配置することで達成される。蛍光は、遮蔽さ
れなかった部分を通り抜け、分光・結像される。このよ
うにすれば、キャピラリー被覆をはがしてガラス部分を
露出させ、この部分を通過する試料成分を蛍光検出する
場合でも、キャピラリーアレイシースフロー方式のよう
に泳動分離した試料成分をキャピラリーの外のシースフ
ロー部で蛍光検出する場合等、種々の系で実現できる。

【００１０】好ましくは、遮蔽には、レーザ光が照射さ
れる部分の形状とほぼ同等の開口を有するスリットを用
い、これをレーザ光照射部分とスリット開口部を合わせ
るようにキャピラリーに接触させたり、シースフロー部
のレーザ光照射部とスリット開口部を合わせるようにシ
ースフローセル内部に張り付ける。これにより、目的の
蛍光以外の光が分光手段寝検出器に混入されることがな
くなり、ノイズが低減できる。

【００１１】さらに、蛍光像の分光には、回折格子や、
蛍光を分割する手段と、分割された蛍光を各々異なる波
長域の光成分を有するように、分割手段の前部または後
部に各々配置した分光フィルタ等が使用できる。さら
に、蛍光像検出に２次元検出器等を用いることで、複数
の泳動路に基づく蛍光像をほぼ同時に検出できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００１３】〔実施例１〕実施例１として、ゲルを充填
した複数のキャピラリーつまりキャピラリーアレイを使
い、シースフローセル内で計測する方式で、ＤＮＡの塩
基配列を決定することのできる電気泳動装置及び方法に
ついて説明する。

【００１４】ＤＮＡシーケンシング用の試料（蛍光標識
ＤＮＡ断片）を調製する。１本の泳動路（ゲルキャピラ
リー）で４つの塩基種を識別するために、Ａ，Ｃ，Ｇ，
Ｔ断片毎に異なる蛍光体を標識したプライマーを使用す
る。Ａ断片には、蛍光極大波長が約５５０ｎｍの蛍光体
を標識したプライマー（プライマーＡと略記）を、同様
にＣ，Ｇ，Ｔ断片には、蛍光極大波長が各々約５２０，
５７５，６０５ｎｍの蛍光体を標識したプライマー（各
々プライマーＣ，プライマーＧ，プライマーＴと略記）
を使用する。これらを使用し、周知のサンガー(Sanger)
らのジデオキシ法によりＤＮＡポリメラーゼ反応を各々
行い、蛍光標識ＤＮＡ断片）を調製する。これらの断片
群は最終的に単一サンプルチューブにいれて混合し、エ
タノール沈殿処理の後、脱イオン化ホルムアミド（微量
のトリス緩衝液、またはＥＤＴＡ液を含む）に溶解さ
せ、試料液とした。ゲルキャピラリーへの注入前には、
９０℃で２分割加熱して熱変性させ、その後すぐに氷冷
し、注入操作に使用する。なお、蛍光標識をプライマー
にではなく、ターミネータにして試料を調製しても同様
である。

【００１５】装置について説明する。図１は蛍光検出・
色分離部の原理構成図である。図２はキャピラリーアレ
イ及び蛍光測定部となるシースフローセル部の構成・配
置図、図３はキャピラリーアレイを使った電気泳動装置
の構成図。

【００１６】内部にゲルを充填したキャピラリーを４８
本用い、一端を一直線状に揃えて並べたキャピラリーア
レイを作製する。ここで使用するキャピラリーは種々の
内外径のものが使用できるが、例えば、内径０.１mm，
外径０.２mm，長さ約２０cmのものを使用し、周知の方
法でその内部にアクリルアミドゲルを充填して使用す
る。ゲル濃度は４％Ｔ（（アルリルアミド＋ビスアクリ
ルアミド）の全溶液量に対する比率），５％Ｃ（ビスア
クリルアミドの（アクリルアミド＋ビスアクリルアミ
ド）に対する比率）とする。なお、キャピラリーはその
表面に折り曲げ時の破損を防ぐなどの目的でポリイミド
コーティングがされているが、本例では、ポリイミドに
カーボンを混入させるなどしてコーティングを黒色とし
たものを使用する。

【００１７】キャピラリーアレイ及びシースフローセル
部について、わかりやすくするために８本のキャピラリ
ーの場合を図２に示す。また、液体をシールするための
Ｏリング等の部品等は省略している。キャピラリー保持
具９１及び９２はそれぞれ２.２５mm間隔及び０.４mm間
隔の取付溝を形成したもので、キャピラリー同士の間隔
を揃え、キャピラリーアレイの取り付けなどを容易にす
るために使う。まず４８本のキャピラリー９０を同一平
面上に並べ、キャピラリー保持具９１及び９２に固定し
て、一端が２.２５mm間隔，他端が０.４mm間隔になるよ
うにし、それらの端を切断して揃える。２.２５mm 間隔
に固定されたキャピラリー端９０ａは試料注入側の端で
あり、反対側の９０ｂは泳動分離された試料断片が排出
されるキャピラリー端である。９０ｂは９１とともに、
シースフローセル部に取り付けられる。なお、９１側に
は４８本のキャピラリー９０のほかその外側にそれぞれ
６本ずつダミーガラス棒９３をキャピラリー９０と同じ
間隔で取り付けた。このダミーガラス棒９３はキャピラ
リー９０の端９０ｂの個々の境環をすべて同じにするた
めに設けたもので、キャピラリー９０とほぼ同等の外径
を持つものであればよい。本例ではキャピラリー９０と
同じキャピラリーとし、その内部を埋めたものを使用し
た。

【００１８】ダミーガラス棒９３の数はシースフローセ
ルの流路の断面の幅に依存し、幅全体にキャピラリーが
均一に存在するように調整する。このようなダミーガラ
ス棒９３により、端９０ｂの個々のシースフローの環境
がすべて同じになり、キャピラリー９０の１本目から４
８本目まで安定した均一の流れを形成できることにな
る。

【００１９】シースフローセル部は、流路の断面が０.
２３mm×２４.２mmの石英ガラス製のシースフローセル
８３、その上下をシースフローセル固定用の保持具８
２，８４で固定したものである。保持具８２，８４はそ
の内部にシース用の液体（シース液）が流れるような空
間を有する。シース液にはアクリルアミドゲルを調製し
たものと同等の緩衝液とする。シース液はシース液容器
８０からチューブ８１を介し、保持具８２，シースフロ
ーセル８３，保持具８４を通り、チューブ８５を介して
廃液容器８６に流れ込むという流路を形成する。なお、
シース液容器８０を廃液容器８６より高く配置すること
で、流路をシース液がサイホンの原理でゆっくりと安定
に流れ、キャピラリー９０の端９０ｂの近傍にシースフ
ローが形成されることになる。なお、上記キャピラリー
９０のシースフローセル部への取り付けは、キャピラリ
ー端９０ｂの乾燥によるダメージを可能な限り低減する
ため、シースフローセル内部をシース液で満たした後に
行う。同様にキャピラリー端９０ａも乾燥によるダメー
ジを可能な限り低減するため、切断した後は緩衝液中に
保持するようにする。

【００２０】図３は、電気泳動装置の構成図である。キ
ャピラリー保持具９２，キャピラリー９０，キャピラリ
ー保持具９１，シースフローセル８３等は平面内に配置
されており、これをシースフローセル８３側が上になる
ように垂直に立てて固定されて、シースフローセル８３
内をシース液は下から上方に流れる。キャピラリー９０
の下部には、１列に並んだ端９０ａと同じ間隔に形成さ
れた４８穴のウエルを有する試料容器１００（各ウエル
には測定する試料液が入る）、及び緩衝液の入る電極槽
１０１，洗浄液の入る洗浄液槽１０２が並び、移動台１
０３により上下，左右（試料容器１００、及び電極槽１
０１，洗浄液槽１０２の並び方向）に移動でき、キャピ
ラリー端９０ａを目的によって試料液，緩衝液，洗浄液
に挿入させることができる。

【００２１】試料容器１００の４８穴のウエル内には測
定用の試料液をピペットで注入する。電極槽１０１には
緩衝液を、洗浄液槽１０２には洗浄液として蒸留水を注
入する。まず、移動台１０３により、キャピラリー端９
０ａを洗浄液槽１０２内に浸し先端に付着している可能
性のあるゴミや緩衝液等を洗浄する。次いで、移動台１
０３により試料容器１００内の試料液をキャピラリー端
９０ａに接触させ、試料液側に２５Ｖ／cmの電界強度と
なる電圧−５００Ｖ（負極側）、シースフローセル８３
内のシース液側を０Ｖ（正極側）にして電圧を印加し、
キャピラリー内に試料を注入する。なお、図では正極，
負極の電極及び高電圧電源を省略している。負極の電極
は、試料容器１００の４８穴のウエル毎に白金電極を設
けたり等することで容易に実現できる。正極の電極は、
シースフロー固定用の保持具８４をステンレスで作製し
て保持具８４そのものを電極としたり、シースフローセ
ル８３内の上部に白金電極を設けたり、また廃液容器８
６内に白金電極を設けたりできる。

【００２２】試料注入後、移動台１０３を動作させ、キ
ャピラリー端９０ａを電極槽１０１に移して緩衝液中に
挿入する。電極槽内の緩衝液中には白金電極が保持され
ており、これに電圧を印加する。印加する電圧は最初の
５分間を２５Ｖ／cmの電界強度となる電圧−５００Ｖ
で、次に５０Ｖ／cmの電界強度となる電圧−１０００
Ｖ、次いで７０Ｖ／cmの電界強度となる電圧−１４００
Ｖと段階的に大きくする。電気泳動の結果、ＤＮＡ断片
が分子量毎に分離してキャピラリー端９０ｂからシース
フローセル中に溶出する。この溶出される試料断片をシ
ースフロー状態で蛍光計測する。シースフローにするこ
とで、各キャピラリー端９０ｂから溶出する試料断片同
士が混じらないように流れることになる。この構成によ
り、４８試料の同時注入と同時電気泳動・解析が実現で
きる。また、試料の注入は、予め、試料容器１００に試
料液を入れておけば、従来の平板ゲルの場合のようにさ
らにピペッティングにより１試料ずつ手操作で行う必要
がなくなり、操作性を向上させることができる。

【００２３】蛍光測定法について説明する。試料を励起
するための光源として、波長514.5ｎｍのアルゴンレー
ザ装置１０８を使用する。アルゴンレーザ光１１２をミ
ラー１１０で反射させ、シースフローセル８３に焦点距
離が約７０mmのレンズ（図示せず）で絞って照射した。
生じる蛍光は、スリット１１４（図３では図示せず），
４種の分光フィルタ１１５ａ〜１１５ｄ，像分割プリズ
ム１１６，結像レンズ１１７により、２次元検出器１１
８に結像させ、泳動によって分離される各試料のＤＮＡ
断片からの蛍光強度の時間波形をデータ処理ユニット１
１９で解析する構成である。

【００２４】蛍光像の検出について、図１により説明す
る。シースフローセル８３の流路の壁の結像レンズ１１
７側に、レーザ光路に沿うようにスリット１１４を配置
する。スリット１１４はレーザ光で励起された蛍光体か
らの蛍光が結像レンズ１１７に到達し、セル内のキャピ
ラリー端９０ｂによるレーザ法の散乱等の目的以外の光
が結像レンズ１１７に到達しないようにするものであ
る。本例では０.２mm ×２１mmの開口を有する厚さ０.
１５mm の黒色板状のスリットを使用し、レーザ光路上
にある蛍光発光点２２０と蛍光を集光する結像レンズ１
１７との光軸にスリットの開口部の中心がくるようにす
る。これにより、蛍光発光点２２０から発する蛍光のみ
が、スリット１１４を通過し、像分割プリズム１１６に
より４つに分割され、結像レンズ１１７により、それぞ
れ結像（２２１ａ，２２１ｂ）される。この際、４種の
分光フィルタ１１５ａ〜１１５ｄを像分割プリズムの前
面（または後面）に配置することで、それぞれ分割され
た光が別々の波長成分となるようにできる。以上は、１
つの蛍光発光点２２０について説明したが、すべての発
光点についても同様であり、しかもこの分割が同時に行
われる。つまり、たとえばレーザ光走査や検出器の機械
走査をする場合のように時間分割されることはないの
で、蛍光強度の測定間隔が長くなることなく、高速に計
測できるようになる。リアルタイムで連続的に計測する
ことも可能である。

【００２５】本例では、キャピラリーアレイを泳動する
すべての試料を、同時に、各々４分割して高精度に計測
できる。そこで４種の分光フィルタ１１５ａ，１１５ｄ
をプライマーＡ，プライマーＣ，プライマーＧ，プライ
マーＴの蛍光を透過するように調整することにより、プ
ライマーＡ，プライマーＣ，プライマーＧ，プライマー
Ｔを識別して計測することができるようになる。ただ
し、実際は、各蛍光標識プライマーの蛍光はブロードで
あり、４種の蛍光標識プライマーの蛍光が重なり合って
いる。そのため、その重なりを補正することで、プライ
マーＴ，プライマーＧ，プライマーＡ，プライマーＣ単
独の蛍光強度の時間波形が得られる。これはそれぞれ
Ｔ，Ｇ，Ａ，Ｃ断片の泳動スペクトルとなり、この波形
から通常の方法により、ＤＮＡの塩基配列が決定でき
る。

【００２６】なお、本実施例での泳動条件（泳動電圧，
時間，ゲル濃度），キャピラリーの数，長さ，太さ，キ
ャピラリーアレイの上下端の間隔，試料容器の形状（ウ
エルの数，間隔，材質を含む）等は種々変更可能であ
る。また、実施例ではキャピラリー端９０ａは１列であ
るが、端９０ａの部分近傍のみを２列又はそれ以上にす
ることも可能である。その場合、試料容器の形状もそれ
に合わせて変更する必要がある。

【００２７】また、ＤＮＡ塩基配列のみでなく、ＤＮＡ
の制限酵素断片の多型性等のＤＮＡ断片一般の検出・診
断に使用することができる。レーザ照射法も、実施例に
限定されず、レーザ光を走査させたり、レーザ光をキャ
ピラリーアレイの幅以上に拡げて照射する方法も可能で
ある。

【００２８】なお、図１で、スリット１１４を設けない
場合は、キャピラリー９０（及び端９０ｂ）の像も結像
されてしまう。しかも、キャピラリー端９０ｂと蛍光発
光点２２０の位置が異なるため、４つに分割されること
で、蛍光発光点の像とキャピラリーの像が重なってしま
うという問題が生じるが、本例のようにスリットを設け
ることで、目的の蛍光のみを検出することができる精度
が向上できる。

【００２９】また、本例では、レンズが１つであり、通
常、キャピラリーの位置による蛍光集光効率のちがいが
少なく、また、レンズのＦ値を大きくすればすべての試
料位置で蛍光強度を大きくすることができ、精度を向上
させることができる。

【００３０】なお、スリット１１４のかわりに、黒色ガ
ラスと透明の石英ガラスとでシースフローセルを作成す
ることで、セル自体に同様の機能を持たせることもでき
る。また、本例ではシースフローセル内で計測する方式
について説明したが、キャピラリーの一部の被覆を除去
しこの部分にレーザ光を照射し、その部分での蛍光を測
定する様な場合でも同様に実施可能である。

【００３１】〔実施例２〕実施例２を説明する。ゲルを
充填したキャピラリーアレイを使った別の構成の蛍光機
構について説明する。図４は蛍光検出・色分離部の原理
構成図である。

【００３２】本実施例では、キャピラリーの一部の被覆
を除去しこの部分にレーザ光を照射し、その部分での蛍
光を測定する系で説明する。実施例１と同様に、周知の
方法でその内部にアクリルアミドゲルを充填したキャピ
ラリーを用意する。だたし、最終的にキャピラリーの試
料注入端から約１５cmの位置に蛍光測定用の窓を予め開
けておく。窓はキャピラリーのポリイミドコーティング
を除去して作成する。蛍光測定用の窓の位置をそろえ
て、複数のキャピラリーを平面状に並べておく。複数の
キャピラリーのうちの片側から、蛍光測定用の窓にレー
ザ光を照射し、複数のキャピラリーの窓を通過させて、
すべてのキャピラリー内を泳動する試料を蛍光計測でき
るようにする。

【００３３】図４を説明する。キャピラリー３００は紙
面に対して垂直方向に並べてある。蛍光測定用の窓３０
１も紙面に対して垂直方向に連なっている。レーザ光は
窓３０１の中心を通して、紙面に対して垂直方向に照射
する。これにより、適当なキャピラリー本数であれば、
すべてのキャピラリーをレーザ光で同時に照射すること
ができる。複数のキャピラリーの窓の部分から発する蛍
光のみが通過するようにスリット３０２を、キャピラリ
ーの窓に沿って、キャピラリーに密着して配置する。通
過する蛍光はミラー３０４により曲げられ、それ自身に
集光作用のある凹面の入射面を有する凹面回折格子３０
５に入射する。蛍光は凹面回折格子３０５により、分光
され、かつ集光されて２次元検出器３０６に結像され
る。２次元検出器３０６上に結像された像は、紙面に対
して垂直方向に複数のキャピラリー内の試料成分から発
せられる蛍光像の各々の像，紙面に対して平行方向に任
意のキャピラリー内の試料成分から発せられる蛍光が波
長方向に分光された像となり、これらから複数のキャピ
ラリーに対して同時に、特定の波長成分の蛍光強度を同
時に計測することができる。ＤＮＡの塩基配列解析等の
データ処理については、実施例１と同様に行うことがで
きる。

【００３４】本例では、結像素子が分光素子を兼ねてい
る凹面回折格子の１つのみであり、実施例１と同様の効
果が得られる。

【００３５】また、本例でも、スリットがない場合、目
的の蛍光以外の散乱などの光が結像され、しかもそれぞ
れの発光位置が異なるため、２次元検出器上での、それ
ぞれ別々に分光された像の波長位置がずれ、目的の波長
の蛍光成分を精度よく検出できなくなるが、スリットを
配置することで、実施例１と同様に、目的の波長の蛍光
成分を精度よく検出することができる。

【００３６】また、本例での蛍光検出・色分離部は、実
施例１に記載した泳動装置に適用でき、シースフローセ
ル内で計測する方式でも同様の効果がある。

【００３７】〔実施例３〜５〕以上、実施例３〜５を説
明する。なお、実施例３〜５は、シースフローセル８３
の断面構造が異なり、他の部分は同様であるので、その
部分のみ説明する。集光レンズ側からレーザ光照射部か
らの蛍光等を集光することができるが、キャピラリーに
よる散乱光を集光しないようにするため、キャピラリー
がある部分のフローセルの部分に光を通さない黒色石光
ガラスを使用し、フローセルを通常の透明石英ガラス
と、自色石英ガラスとを合わせた遮光部付フローセルの
形状とする。

【００３８】この際、蛍光等の集光効率が落ちないよう
に、図５，図６及び図７のようにレンズ側に向かって、
透明石英部が広がるようにする。

【００３９】このときの角度はレンズの集光の立体角よ
りも大きければよく、４５度以上であれば通常の測定に
支障がない。

【００４０】また、流路の部分の透明石英ガラスと黒色
石英ガラスとの境界は通常キャピラリーとレーザ光照射
部との中間になるように配置する。これにより、キャピ
ラリーのレーザ光側の端面での散乱光は黒色石英で遮蔽
され、蛍光測定時のノイズを防ぐことができる。

【００４１】図５では、キャピラリーのある下部のみに
遮蔽用の黒色石英ガラスを配置した（実施例３）。

【００４２】図６では、図５に加えてレーザ光の上部に
も遮蔽用の黒色石英ガラスを配置し、レーザ光軸を中心
とするスリット状にした。これにより、レーザ光照射部
のみからの蛍光を精度よく集光することができる（実施
例４）。

【００４３】図７は、図６の変形である。レーザ光の散
乱がレーザ光照射部近傍のみの場合、セルの全体に渡っ
て黒色石英ガラスを配置する必要はなく、図７のように
レーザ光照射部の近傍のみに黒色石英ガラスを配置して
もよい（実施例５）。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
検出蛍光像の位置の違いによる蛍光強度低下の少ない、
また迷光の少ない高精度な電気泳動装置を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の蛍光検出・色分離部の原理構成図で
ある。

【図２】実施例１のキャピラリーアレイ及び蛍光測定部
となるシースフローセル部の構成・配置図である。

【図３】実施例１の電気泳動装置の構成図である。

【図４】実施例２の蛍光検出・色分離部の原理構成図で
ある。

【図５】実施例３のシースフローセルの断面図である。

【図６】実施例４のシースフローセルの断面図である。

【図７】実施例５のシースフローセルの断面図である。

【符号の説明】

１，２１，９０，３００…キャピラリー、１ａ，１ｂ，
２１ａ,２１ｂ,９０ａ，９０ｂ…キャピラリー端、２，
２２…蛍光測定用の窓、３，２３，１００…試料容器、
４，２４…ウエル、５，２５，１０１…電極槽、６，
７，２６，２７，９１，９２…キャピラリー保持具、８
０…シース液容器、８１，８５…チューブ、８２，８４
…シースフローセル固定用の保持具、８３…シースフロ
ーセル、８６…廃液容器、９３…ダミーガラス棒、１０
２…洗浄液槽、１０３…移動台、１０８…アルゴンレー
ザ装置、１１０，３０４…ミラー、１１２…アルゴンレ
ーザ光、１１４，３０２…スリット、１１５ａ〜１１５
ｄ…分光フィルタ、１１６…像分割プリズム、１１７…
結像レンズ、１１８，３０６…２次元検出器、119…デ
ータ処理ユニット、２２０…蛍光発光点、２２１ａ，２
２１ｂ…結像、301…窓、３０３…蛍光、３０５…凹面
回折格子。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分離媒体及び蛍光標識された試料が導入さ
れる泳動路と、前記分離媒体に電界を印加して前記試料
を電気泳動させる電界印加手段と、前記電気泳動された
試料に光を照射して蛍光を発生させる光源と、前記蛍光
を少なくとも４つの波長に分光する分光手段と、前記分
光された少なくとも４つの波長のそれぞれを検出する検
出器とを有する電気泳動装置において、前記分光された
光が前記検出器に結像するように配置された収光手段
と、前記蛍光以外の光の少なくとも一部を遮光するよう
に前記蛍光の発生位置と前記検出器の間に配置された遮
光手段を有することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】請求項１において、前記検出器は単一構成
され、この単一構成の検出器で前記少なくとも４つの波
長のそれぞれを検出することを特徴とする電気泳動装
置。
【請求項３】請求項１において、前記泳動路はキャピラ
リーで構成され、複数のキャピラリーを有し、前記複数
のキャピラリーから発生する蛍光を前記検出器で検出す
ることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項４】請求項３において、前記検出器は２次的検
出が可能であることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項５】請求項４において、前記複数のキャピラリ
ーに接続されるシースフローセルを有し、前記シースフ
ローセルに光を照射し蛍光を発生させることを特徴とす
る電気泳動装置。
【請求項６】請求項５において、前記遮光手段は、前記
シースフローセルの一部の黒色部であることを特徴とす
る電気泳動装置。
【請求項７】請求項６において、前記シースフローセル
は透明石英ガラスであり、前記黒色部は前記照射された
光を挟んだ両方向に広がっていることを特徴とする電気
泳動装置。
【請求項８】請求項７において、前記シースフローセル
は前記黒色部に対して前記照射された光と反対側の部分
が透明であることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項９】請求項３において、結像した複数の泳動路
に基づく蛍光像をほぼ同時に検出する手段を有すること
を特徴とする電気泳動装置。
【請求項１０】請求項１において、前記泳動路の一部が
キャピラリー、またはキャピラリーの出口近傍の実質的
に試料が存在する空間であることを特徴とする電気泳動
装置。
【請求項１１】請求項１において、照射される光はレー
ザ光であり、前記遮光手段が、前記レーザ光が照射され
る部分の形状とほぼ同等の開口を有するスリットである
ことを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１２】請求項１において、前記分光手段は像分
割プリズムであることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１３】請求項１において、前記分光手段は回折
格子であることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１４】請求項１２あるいは１３において、前記
分光された光が通過する分光フィルタを有することを特
徴とする電気泳動装置。
【請求項１５】請求項１４において、前記蛍光の発生す
る位置と前記分光手段の間に第１のレンズを配置し、前
記分光フィルタと前記検出器の間に、第２のレンズを配
置することを特徴とする電気泳動装置。