JP2000131282A - キャピラリーアレイ電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 背景光の影響の少ない蛍光計測を行うキャピ
ラリーアレイ電気泳動装置を提供する。 【解決手段】 蛍光標識された試料を泳動分離する複数
キャピラリー１と、同一の平面上に配列された複数キャ
ピラリーの一部に設けられ、複数キャピラリーの一部に
レーザビーム３が走査され照射され蛍光標識から発する
蛍光が検出される蛍光検出部と、蛍光を検出する蛍光検
出系１０とを具備し、レーザビームの蛍光検出部の１回
の走査時間をｔ₁として、レーザビームを走査して蛍光
検出部を複数回繰り返し照射して、蛍光を蛍光検出系に
より検出時間ｔ₂（但し、ｔ₁≦ｔ₂）で検出する。レー
ザ光源２からのレーザビーム３は、集光レンズ４で細く
しぼられ、ガルバノミラー５をガルバノミラーの回転軸
６の回りにガルバノミラーの回転方向７に回転させて、
蛍光検出部に繰り返し走査される。レーザ反射ビーム
８、及び透過ビームが蛍光検出系に入射しない構成とす
る。 【効果】 高感度、大きなダイナミックレンジの蛍光計
測ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、
蛋白質等の分離分析装置に関し、特に、ＤＮＡ、ＲＮＡ
の塩基配列決定、個体の塩基配列の多様性に基づく制限
酵素断片の多型性の計測に有効なキャピラリーアレイ電
気泳動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＮＡ、ＲＮＡ等の分析技術は、遺伝子
解析、遺伝子診断を含む医学、生物学の分野でますます
重要になってきている。特に最近では、ゲノム解析計画
に関連して、高速、高スループットのＤＮＡ解析装置の
開発が進んでいる。

【０００３】ＤＮＡ解析は、蛍光標識された試料をゲル
電気泳動により分子量分離し、蛍光標識をレーザで誘起
される蛍光を検出して行う。ゲル電気泳動には、アクリ
ルアミドを間隔０．３ｍｍ程度の２枚のガラス板の間に
重合させた平板ゲルが広く使用されている（Ｂｉｏｔｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ ６、８１６（１９８８））。平板ゲ
ルの上端に注入された試料は、平板ゲルの上下端に印加
される電界により分子量分離されながら下端方向に泳動
される。一定距離だけ泳動された位置をレーザで平板ゲ
ルの側面より全泳動路を一度に照射し、レーザ照射部を
通過する蛍光標識された試料の分離成分を励起する。一
定時間間隔で、連続して周期的に蛍光標識から蛍光の計
測を行う。この結果を解析してＤＮＡ塩基配列を決定し
ている。

【０００４】最近では、平板ゲルに替わり、溶融石英製
毛細管内にゲルを重合させたキャピラリーゲルが使用さ
れるようになった。キャピラリーゲル電気泳動は、スラ
ブゲル電気泳動と比較して大きな電界を印加できるた
め、高速分析が可能な方法として注目を集めている（Ａ
ｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ６２、９０
０（１９９０））。通常、キャピラリーゲル電気泳動装
置では、１本のキャピラリー管を用い、その下端近傍の
キャピラリー中をレーザ照射し、蛍光検出するオンカラ
ム計測を行っている。キャピラリーの外表面全体はポリ
イミドコーティングがされているので、蛍光を検出する
位置のコーティングを除去してガラスが露出した窓にし
ておく（ＵＳＰ５３１２５３５）。この窓位置にレーザ
を照射することにより、キャピラリー内部を泳動する蛍
光標識された試料の分離成分がビームを通過する際に励
起され、蛍光標識からの蛍光を計測し、解析してＤＮＡ
塩基配列を決定している。

【０００５】しかし、上記のオンカラム計測装置では、
レーザビームのキャピラリー表面での散乱が大きく、１
度に１本のキャピラリーしか扱えず、スループットが上
がらないという難点があった。最近、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高速分析する高ス
ループットなキャピラリーアレイ電気泳動装置が複数例
報告されている。

【０００６】第１の報告例は、キャピラリーアレイスキ
ャン方式（Ｎａｔｕｒｅ、３５９、１６７（１９９
２））である。複数キャピラリーを１本毎に順番にレー
ザ照射し、オンカラム蛍光計測している。複数キャピラ
リーの蛍光検出位置を水平且つ平面状に並べ、平面と直
交する方向からレンズで集光したレーザビームをキャピ
ラリーアレイ中の１本のキャピラリーに照射し、蛍光を
レーザビーム光源側より同じ集光レンズを用いて検出す
る。キャピラリーアレイの平面配置部分を、各キャピラ
リーの軸に垂直方向に往復繰り返し移動させて、各キャ
ピラリーへのレーザ照射と蛍光検出を順次行う。レーザ
照射系、及び蛍光受光光学系は固定である。レーザビー
ムがキャピラリー中で最も絞られる位置と蛍光計測器に
入射する光源位置が一致する共焦点構造とし、１本毎の
キャピラリーを独立に計測してる。

【０００７】第２の報告例は、マルチシースフロー方式
（Ｎａｔｕｒｅ、３６１、５６５−５６６（１９９
３）、特開平０６−１３８０３７号公報）である。平面
状に並べられたキャピラリーアレイの下端を緩衝液中に
鉛直に浸し、ゲル電気泳動により分離された試料成分を
緩衝液中に溶出させ、キャピラリーの存在しない部分を
レーザ照射して蛍光検出する。また、緩衝液を泳動方向
にゆっくり流すことによって、異なるキャピラリーゲル
から溶出された分離成分が緩衝液中で互いに混合した
り、又は１本のキャピラリーゲルの中で分離されていた
２つの成分が緩衝液中で混合しないようにしている。キ
ャピラリーアレイの出口近傍の、キャピラリーの存在し
ない緩衝液部分をレーザ照射して、キャピラリー表面で
のレーザビーム散乱の問題を回避し、複数キャピラリー
から溶出された成分を一括して励起し、同時に蛍光検出
できる。蛍光検出はキャピラリーアレイの平面に対して
垂直方向より２次元カメラにより一括して行う。

【０００８】第３の報告例は、レーザビーム拡大方式
（Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６６、
１４２４−１４３１（１９９４））である。複数キャピ
ラリーの蛍光検出部を水平且つ平面状に並べ、キャピラ
リーの軸に対して４５°の角度の方向からレーザビーム
を照射する。この際、レーザビームをシリンドリカルレ
ンズによりキャピラリーの軸に対して垂直方向に拡大
し、全てのキャピラリーを同時に照射する。蛍光検出は
キャピラリーアレイの平面に対して垂直方向より２次元
カメラにより一括して行う。

【０００９】第４の報告例はマルチフォーカス方式（Ａ
ｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６８、２６
９９−２７０４（１９９６））である。複数キャピラリ
ーの蛍光検出部を平面状に並べ、レーザビームを平面の
側方より各キャピラリーの中心を透過するように照射す
る。レーザビームは、各キャピラリーの集光作用により
繰り返し集光され、キャピラリーアレイから発散しない
ため、全キャピラリーを同時に照射できる。蛍光検出は
キャピラリーアレイの平面に対して垂直方向より２次元
カメラにより一括して行う。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】キャピラリーにレーザ
ビームを直接照射して蛍光検出を行うオンカラム計測で
は、レーザビームのキャピラリーの外表面、内表面での
反射が蛍光検出系に入射し、蛍光計測の最も大きな背景
光になる。十分絞ったレーザビームをキャピラリーの軸
に対して垂直に入射し、レーザビームとキャピラリーの
軸で形成される平面に対して垂直方向から蛍光計測する
場合、蛍光検出系に入射するレーザ反射強度は、レーザ
入射強度を１とした場合１０^-3程度になる。レーザ入射
と同一方向より蛍光計測する場合、蛍光検出系に入射す
るレーザ反射強度は１０^-2程度になる。これに対して、
キャピラリー内部に充填された分離媒体によるレーザ散
乱の内、蛍光検出系に入射するレーザ散乱強度は１０^-5
程度である。即ち、レーザ反射強度はレーザ散乱強度と
比較して２桁から３桁大きく、蛍光計測の背景光の最大
要因である。

【００１１】キャピラリーアレイスキャン方式では、レ
ーザ照射と蛍光計測をキャピラリー１本毎に順番に行う
ため、１本あたりの蛍光検出時間が通常のオンカラム計
測と比較して減少する。ｎ本のキャピラリーアレイを扱
った場合、１本当りの蛍光検出時間は、最大で１／ｎ、
実際には試料の分離成分が通過しないキャピラリーのガ
ラス部分もスキャンされるので１／ｎ以下になる。試料
の電気泳動パターンの隣接するピークの時間間隔は高速
分析になる程小さくなるが、この時間間隔に対して、１
回のスキャンに要する時間が無視できない程大となる
と、電気泳動パターンの分離能が低下する問題が生じ
る。

【００１２】キャピラリーアレイスキャン方式では、ス
キャンするための可動部が大きく、その移動距離が大き
いため、スキャン速度をあまり大きくできない上、故障
が多発する構造となっている。また、各キャピラリーか
らの信号を独立して処理するため、即ち、１回の蛍光検
出時間内に得られる信号が１本のキャピラリーからの信
号に対応するため、スキャン速度をあまり大きくできな
い。これらの理由により、現状のスキャン速度は１Ｈｚ
程度になっている。また、各キャピラリーの軸に対して
レーザビームを垂直に入射し、入射方向と同一方向から
蛍光検出するため、キャピラリー表面でのレーザ反射光
の多くが蛍光検出系に入射する。上記で説明したよう
に、そのレーザ反射強度は非常に大きいため、蛍光計測
の背景光が上昇し検出感度が低下する問題が生じる。

【００１３】マルチシースフロー方式の問題点は、分子
量分離された成分から得られる蛍光強度が、オンカラム
蛍光計測の場合と比較して、分子量が大となる程小さく
なる点にある。この問題は次のような理由から生じる。
キャピラリーゲルの下端より緩衝液中に溶出さた分離成
分が緩衝液中で拡散等により、混合しないようにするた
めには、緩衝液を泳動方向に一定速度以上で定常的に流
す必要がある。一方、キャピラリーゲル中を分子量分離
されながら泳動する試料成分の泳動速度は、その分子量
が大きい程、即ち、ＤＮＡの塩基長が大きい程小さくな
る。緩衝液のフロー速度に対して、成分のキャピラリー
ゲル中での泳動速度が小さい程、その試料成分は、キャ
ピラリーゲルから緩衝液中に溶出する際に泳動方向に大
きく引き伸ばされることになる。その結果、蛍光強度が
小さくなり検出感度が低下する原因となる。

【００１４】レーザビーム拡大方式では、各キャピラリ
ーを均一なレーザ強度で照射するため、キャピラリーの
軸と垂直方向へのレーザビームの拡大幅をキャピラリー
アレイの幅に比較してずっと大きくする必要がある。こ
の理由は、レーザビームの強度分布がビームの中心軸を
中心としたガウス分布であるためである。例えば、レー
ザ拡大幅とキャピラリーアレイ幅が等しい場合、キャピ
ラリーアレイの両端のキャピラリーのレーザ照射強度は
中心のキャピラリーの１４％程度になる。各キャピラリ
ー間の照射レーザ強度の変化を１０％以下にするには、
レーザ拡大幅をキャピラリーアレイ幅の４倍以上にする
必要がある。レーザ拡大幅を大とする程、各キャピラリ
ーのレーザ照射強度は低下し、蛍光検出感度が低下す
る。これを防ぐため、通常用いられているレーザ光源よ
りも高出力なレーザ光源を用いる必要がある。これは装
置の大型化、高価格化につながる。

【００１５】マルチフォーカス方式では、レーザビーム
がキャピラリーアレイを透過する際、レーザビームが各
キャピラリーの外表面、内表面で反射するが、これらの
反射光の一部が蛍光検出系に入射する。上記で説明した
ように、そのレーザ反射強度は非常に大きいため、蛍光
計測の背景光が上昇し検出感度が低下する問題が生じ
る。 本発明の目的は、レーザビームのみをスキャンし
て、蛍光検出系をスキャンすることなく全キャピラリー
からの蛍光を一括して計測するオンカラム蛍光計測を行
い、上記の種々の問題を解決可能なキャピラリーアレイ
電気泳動装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のキャピラリーア
レイ電気泳動装置は、蛍光標識された試料を泳動分離す
る複数キャピラリーと、同一の平面上に配列された複数
キャピラリーの一部に設けられ、複数キャピラリーの一
部にレーザビームが走査されて照射され蛍光標識から発
する蛍光が検出される蛍光検出部と、蛍光を検出する蛍
光検出系とを具備する。

【００１７】第１の構成では、レーザビームの蛍光検出
部の１回の走査時間をｔ₁として、レーザビームを走査
して蛍光検出部を複数回繰り返し照射して、蛍光を蛍光
検出系により検出時間ｔ₂（但し、ｔ₁≦ｔ₂）で検出す
ることに特徴があり、この構成に於いて、レーザビーム
と各キャピラリーが配列した平面とのなす角度の最大値
がθ₀≦９０°となる方向からレーザビームを照射する
こと、蛍光検出系は対物レンズを含むことにも特徴があ
る。

【００１８】第２の構成では、レーザビームと各キャピ
ラリーが配列した平面とのなす角度の最大値がθ₀≦９
０°となる方向からレーザビームを照射し、レーザビー
ムの蛍光検出部の１回の走査時間をｔ₁として、レーザ
ビームを走査して蛍光検出部を複数回繰り返し照射し
て、各キャピラリーが配列した平面となす角度がθ₃≦
９０°となる方向から、蛍光を蛍光検出系により検出時
間ｔ₂で検出し、蛍光検出系の有効開口径をＤ、有効開
口の中心位置と各キャピラリーにレーザビームが照射さ
れる位置との間の距離をｄとする時、関係式、ｔ₁≦
ｔ₂、及び、θ₀＜θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｄ）、が満足
されることに特徴があり、この構成於いて、蛍光検出系
は対物レンズを具備し、対物レンズの中心軸が、各キャ
ピラリーが配列した平面と角度θ₃≦９０°だけなして
おり、対物レンズの有効開口径がＤであり、対物レンズ
の焦点距離をｆとする時、ｄ＝ｆであることにも特徴が
ある。

【００１９】第３の構成では、レーザビームと各キャピ
ラリーが配列した平面とのなす角度の最大値がθ₀≦９
０°となる方向からレーザビームを照射し、レーザビー
ムの蛍光検出部の１回の走査時間をｔ₁として、レーザ
ビームを走査して蛍光検出部を複数回繰り返し照射し
て、対物レンズの中心軸が各キャピラリーの軸と角度θ
₃≦９０°だけなし、蛍光を蛍光検出系により検出時間
ｔ₂で検出し、有効開口の中心位置と各キャピラリーに
レーザビームが照射される位置との間の距離をｄが、対
物レンズの焦点距離をｆに等しく、対物レンズの有効口
径をＤとする時、関係式、ｔ₁≦ｔ₂、及び、θ₀＜１８
０°−θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｆ）、が満足されること
に特徴がある。

【００２０】第４の構成では、レーザビームと各キャピ
ラリーが配列した平面とのなす角度の最大値がθ₀≦９
０°となる方向からレーザビームを照射し、レーザビー
ムの蛍光検出部の１回の走査時間をｔ₁として、レーザ
ビームを走査して蛍光検出部を複数回繰り返し照射し
て、各キャピラリーが配列した平面となす角度がθ₃≦
９０°となる方向から、蛍光を蛍光検出系により検出時
間ｔ₂で検出し、蛍光検出系の有効開口径をＤ、有効開
口の中心位置と各キャピラリーにレーザビームが照射さ
れる位置との間の距離をｄとする時、関係式、ｔ₁≦
ｔ₂、及び、θ₀＞θ₃＋ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｄ）、が満足
されることに特徴があり、この構成に於いて、蛍光検出
系は対物レンズを具備し、対物レンズの中心軸が各キャ
ピラリーが配列した平面と角度θ₃≦９０°だけなして
おり、対物レンズの有効開口径がＤであり、対物レンズ
の焦点距離をｆとする時、ｄ＝ｆであることにも特徴が
ある。

【００２１】以上の何れかの構成於いて、蛍光検出部
が、透明液体、又は透明固体で満たされていることにも
特徴がある。

【００２２】複数キャピラリーの蛍光検出部を平面状に
並べ、レーザビームを絞って１本のキャピラリーに照射
し、レーザビームを連続的にスキャン（走査）して、各
キャピラリーの蛍光検出位置を順番に繰り返し照射す
る。各キャピラリーに照射されたレーザビームは、各キ
ャピラリーの外表面、内表面で反射し、これらの反射ビ
ームは全方位に進行せず、限定された範囲内に進行す
る。各キャピラリーを泳動する試料を標識する蛍光標識
から発光する蛍光を一括して計測する蛍光検出系の有効
開口を、上記の限定された範囲の外に配置することによ
り、これらの反射ビームが蛍光検出系に入射しないよう
になる。例えば、キャピラリーの軸に対して４５°の角
度の方向からレーザビームを絞って連続的にスキャン
し、各キャピラリーの蛍光検出位置を順番に繰り返し照
射する。蛍光検出系は、キャピラリーアレイの平面に対
して垂直方向より、全キャピラリーからの蛍光を一括し
て同時に計測する。

【００２３】この時、レーザビームのキャピラリー表面
での反射光は、蛍光検出系を挟んだ反対側の、キャピラ
リーの軸と４５°の角度をなす方向に進行する。即ち、
レーザの反射光が蛍光検出系に入射することがなくな
る。また、複数キャピラリーの蛍光検出部をレーザビー
ムで１回スキャンするに要する時間を、連続的な蛍光計
測の信号（計測）取り込み間隔より小さくする。即ち、
１回の蛍光検出（露光）時間内に、全キャピラリーが少
なくとも１回のレーザ照射を受け、蛍光を発するように
する。このレーザスキャン方式により実現するキャピラ
リーアレイ電気泳動装置は、従来方式による装置と比較
して以下のような長所がある。

【００２４】キャピラリーアレイスキャン方式では、ス
キャン速度を１Ｈｚ以上に大とすることは物理的に困難
であった。本発明の構成では、レーザビームのみをスキ
ャンするので、スキャンのための可動部、移動距離は、
例えば、ガルバノミラーのように非常に小さく、高速ス
キャンが可能である。蛍光検出は、全キャピラリーにつ
いて同時に行うので、信号処理速度は十分に速くでき
る。従って、電気泳動分析の分解能が低下することがな
い。また、本発明の構成では、レーザビームの反射光が
蛍光検出系に入射することがないので、蛍光計測の背景
光を非常に小さくができ、高感度な蛍光計測を実現でき
る。

【００２５】本発明の構成では、レーザビームをキャピ
ラリーに直接照射してオンカラム蛍光計測を行うので、
マルチシースフロー方式で問題となる長塩基長での信号
強度の低下は生じない。

【００２６】レーザビーム拡大方式では、レーザビーム
の強度分布がガウス分布であるために、キャピラリー間
でレーザ照射強度が異なるという問題があったが、本発
明の構成では、レーザビームを一定速度でスキャンする
ので、どのキャピラリーも均一の強度でレーザ照射でき
る。また、レーザビームスキャンする幅とキャピラリー
アレイの幅を一致させることにより、レーザ出力を無駄
なく利用でき、通常の出力のレーザ光源で蛍光計測を実
行できる。

【００２７】マルチフォーカス方式では、レーザビーム
のキャピラリー表面での反射光の一部が蛍光検出系に入
射して背景光が上昇する問題があるが、本発明の構成で
は、上述のように、レーザビームの反射光が蛍光検出系
に入射しない構造を採用するので、背景光を低減し、高
感度な蛍光計測を実現できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１から図８により、本発明の実
施例のキャピラリー電気泳動装置の主要部分の構成を説
明し、図９により本発明の実施例に於けるキャピラリー
電気泳動装置の全体の構成を説明する。

【００２９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１の
キャピラリー電気泳動装置の主要部分の構成を示す図で
ある。全長６０ｃｍ、有効長５０ｃｍの８本のキャピラ
リー１（外径３６０μｍ、内径５０μｍ）の、レーザが
スキャンされ蛍光が検出される蛍光検出部（ポリイミド
被覆除去済）を同一平面（以下、キャピラリーアレイ平
面という）上に揃えて並べ、水平に配置する。蛍光検出
部のキャピラリーアレイの配列幅は２．８８ｍｍにな
る。キャピラリー１の内部に電気泳動分離媒体である５
％のリニアポリアクリルアミドを充填し、蛍光体標識さ
れた試料を電気泳動分離する。

【００３０】図１に示す各キャピラリー１は、レーザビ
ーム３が照射され蛍光が検出される蛍光検出部の付近の
みを示し、他の部分は省略している（キャピラリー電気
泳動装置の全体の構成に関しては図９で説明する）。図
１に示すように、装置構成の配置を分かりやすく説明す
るために、キャピラリー１の一方向をＡ、他方向をＢと
する。キャピラリーの本数、外径、内径、長さ、分離媒
体等の条件は、以上に述べた条件以外でも問題なく本発
明を適用できる。

【００３１】蛍光を励起するアルゴンイオンレーザ（５
１５ｎｍ、２０ｍＷ）光源２からのレーザビーム３を、
集光レンズ４（ｆ＝１００ｍｍ）を透過させた後、ビー
ム偏向器であるガルバノミラー５で反射させる。ガルバ
ノミラー５は回転軸６を中心とした回転運動７が可能で
ある。ガルバノミラー５によりレーザビーム３の偏向方
向を連続的に変化させ、全キャピラリー１の蛍光検出部
を順番に照射する。

【００３２】レーザビーム３の各キャピラリー１への照
射は、レーザビーム３のキャピラリーアレイ平面への入
射角度の最大値が４５°になるように設定する。また、
レーザビーム３がキャピラリーアレイの中央部に配置さ
れたキャピラリーを照射する時に、レーザビーム３のキ
ャピラリーアレイ平面への入射角度が最大となるように
設定する。即ち、レーザビーム３が中央に配置されたキ
ャピラリーを照射する時、レーザビーム３上の一点から
キャピラリーアレイ平面上に降ろした垂線が中央に配置
されたキャピラリーの中心軸と交差するように設定す
る。

【００３３】実施例１では、キャピラリーアレイが配列
される幅（２．８８ｍｍ）と比較して、各キャピラリー
１にレーザビームが照射される位置とガルバノミラー５
上のレーザビーム３が反射される点との間の距離（１０
０ｍｍとする）が大きいので、レーザビーム３の各キャ
ピラリーの軸への入射角度は殆ど変わらずにＢ方向より
４５°になる（両端のキャピラリーへの入射角度は、中
央部のキャピラリーへの入射角度よりも僅かに小さくな
るが、その差は非常に小さい）。

【００３４】各キャピラリー１のレーザが照射される位
置を結んで形成されるキャピラリーアレイ平面上の直線
（スキャンライン）は、各キャピラリー１の中心軸と垂
直とする。ガルバノミラー５の連続運動により、レーザ
ビームは、直線（スキャンライン）上を連続的に往復運
動し、繰り返しレーザ照射位置をスキャンする。レーザ
ビーム３は、集光レンズ４により集光され、スキャンラ
イン上で１００μｍ以下となる。１回のスキャンに要す
る時間は０．１秒とする。

【００３５】各キャピラリー１に照射されたレーザビー
ム３は、各キャピラリー１の外表面、及び内表面で一部
反射し、残りが屈折を受けて各キャピラリー１を透過す
る。キャピラリー１は円筒形状であるため、反射ビーム
８、及び透過ビーム１１（但し、図１に透過ビーム１１
は図示せず、図２に図示する）は、様々な方向に進行す
るが、反射ビーム８、及び透過ビーム１１は全て、図１
に示す円錐状曲面９の上に乗る。円錐状曲面９の頂点
は、各キャピラリー１のレーザ照射位置であり、円錐状
曲面９の中心軸は各キャピラリー１の軸に一致し、円錐
状曲面９の頂角はレーザ入射角度の２倍の９０°であ
る。反射ビーム８が最大強度を示す方向は、図１に示す
様に、キャピラリー平面に対してレーザビーム３と同じ
側で、各キャピラリーの軸とＡ方向より４５°をなす方
向である。透過ビーム１１が最大強度を示す方向は、キ
ャピラリーアレイ平面に対して入射するレーザビーム３
と反対側で、各キャピラリー１の軸に対してＡ方向より
４５°をなす方向である。

【００３６】各キャピラリー１のレーザ照射位置から発
光する蛍光は、キャピラリーアレイ平面に対して垂直且
つレーザビーム３と同じ側から、蛍光検出系により一括
して検出される。蛍光検出系は、蛍光をほぼ平行光束に
する対物レンズ１０、蛍光を波長分散させる回折格子、
像を結像する結像レンズ、像を検出する２次元カメラよ
り構成され、得られた画像はコンピュータにより処理、
記録される。全キャピラリー１からの蛍光は、波長分散
された後に同時に計測される。蛍光計測は、露光時間
０．４秒、検出間隔０．５秒で連続的に行う。１回のレ
ーザスキャン時間が０．１秒であるから、１回の蛍光検
出（露光）の間に４回のレーザスキャンを行うことにな
る。即ち、１回の蛍光検出（露光）時間内に全キャピラ
リー１が必ず照射される。

【００３７】蛍光検出系は、上記以外の構成でも良い。
例えば、分光手段として、回折格子の代わりに、像を分
割して結像させるプリズムや分光フィルターを用いても
良いし、結像レンズを用いないで結像型の回折格子を利
用しても良い。何れにしても、複数キャピラリー１から
の発光蛍光を独立に、同時に検出できるものであれば良
い。

【００３８】図１は、対物レンズ１０を示すが、一般の
蛍光検出系について考えれば、対物レンズ１０の有効口
径は、蛍光検出系の有効開口を表わしている。即ち、蛍
光検出系の有効開口は、どの角度範囲の発光が蛍光検出
系の内部に入射して計測されるのかを示す。最も重要な
点は、幾何光学から明らかなように、円錐状曲面９上の
如何なる反射ビーム８、及び透過ビーム１１も、蛍光検
出系の有効開口に入射していない点である。

【００３９】図２は、本発明の実施例１のキャピラリー
電気泳動装置の主要部分を示す図であり、キャピラリー
アレイの中央部に配置されたキャピラリーの軸を含み、
キャピラリーアレイ平面に垂直な断面図である。即ち、
図２は図１のスキャンライン方向から見た断面図であ
る。キャピラリー１の軸に対してＢ方向よりθ₀＝４５
°の角度で入射したレーザビーム３がキャピラリー１に
照射され、反射ビーム８と透過ビーム１１に分割され
る。ここで、０°＜θ₀≦９０°とする（図２に於い
て、θ₀が９０°を超える場合は、キャピラリー１の軸
のＡ方向となす角とする）。

【００４０】最大強度の反射ビーム８は、キャピラリー
１の軸に対してＡ方向よりθ₀＝４５°の角度で進行す
る。最大強度の透過ビーム１１は、入射ビーム３の延長
線上で、キャピラリー１の軸に対してＡ方向よりθ₀＝
４５°の角度で進行する。その他の反射ビーム８、及び
透過ビーム１１は、キャピラリー１の軸に対してＡ方向
より４５°以下の範囲に収まる。蛍光検出系の対物レン
ズ１０は、有効開口径Ｄ＝４０ｍｍ、焦点距離ｆ＝５０
ｍｍであり、明るさはＦ＝ｆ／Ｄ＝１．２５である。こ
こでは、対物レンズ１０により各キャピラリーからの蛍
光をほぼ平行光にさせるため、各キャピラリーのレーザ
照射位置と対物レンズの距離ｄは焦点距離ｆと一致させ
る。

【００４１】また、対物レンズ１０の中心軸、即ち対物
レンズの有効開口の中心軸１２とキャピラリー１の軸の
なす角度をθ₃＝９０°とする。ここで、０°＜θ₃≦９
０°とする。対物レンズの有効開口角は、θ₂＝２×ｔ
ａｎ^-1（Ｄ／２ｄ）＝２×ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｆ）＝２×
ｔａｎ^-1（１／２Ｆ）＝４４°である。有効開口範囲の
内、最もキャピラリー１の軸のＡ方向と近接する角度
は、θ₁＝θ₃−（θ₂／２）＝６８°である。θ₀＜θ₁
であるから、反射ビーム８は対物レンズ１０の有効開口
に入射することがない。キャピラリーアレイの中央部か
らはずれたキャピラリーに於けるレーザビーム３の入射
角度及び反射角度はθ₀より小さくなる方向なので、勿
論、反射ビーム８が有効開口に入射することはない。

【００４２】一般に、θ₀＜θ₁であれば、反射ビーム８
が蛍光検出系の有効開口に入射しない。即ち、反射ビー
ム８が蛍光検出系の有効開口に入射しない条件は、θ₀
＜θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｄ）である。以上の構成によ
り、各キャピラリー１へ入射するレーザビーム３の反射
ビーム８と透過ビーム１１が蛍光検出系に入射しないの
で、蛍光計測での背景光強度が飛躍的に減少する。従っ
て、蛍光計測の検出感度が向上し、ダイナミックレンジ
が拡大する効果が生まれる。

【００４３】（実施例２）実施例１では、レーザビーム
３と蛍光検出系が、キャピラリーアレイ平面に関して同
じ側にあったが、実施例２ではレーザビーム３と蛍光検
出系を反対側に配置する。

【００４４】図３は、本発明の実施例２のキャピラリー
電気泳動装置の主要部分を示す図であり、キャピラリー
アレイの中央部に配置されたキャピラリーの軸を含み、
キャピラリーアレイ平面に垂直な断面図である。図２に
於いて、キャピラリー１、及び蛍光検出系はそのままに
して、レーザビーム３を、キャピラリーアレイ平面に関
して蛍光検出系と反対側に置いて、キャピラリー１への
レーザビーム３の入射角度を、キャピラリー１の軸に対
してＢ方向よりθ₀＝４５°になるように設定する。そ
の他の条件は、実施例１と同じとする。図３から明らか
なように、この場合も、θ₀＜θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２
ｄ）を満足すれば、レーザビーム３の反射ビーム８、及
び透過ビーム１１は蛍光検出系（対物レンズ１０）の有
効開口に入射することはなく、実施例１と同等の効果が
得られる。

【００４５】（実施例３）図４は、本発明の実施例３の
キャピラリー電気泳動装置の主要部分の構成を示す図で
ある。実施例１は、レーザ光源２、集光レンズ４、ガル
バノミラー５の順に配置する「後置対物鏡型」である
が、実施例３では、レーザ光源２、ガルバノミラー５、
集光レンズ４の順に逆転する「前置対物鏡型」とする。
一般に、前置対物鏡型は、後置対物鏡型と比較して光学
系設計が困難になるが、レーザビーム３の集光径がスキ
ャンライン上で均一になる効果がある。また、スキャン
ラインと集光レンズ４の距離を近接できるで、より短い
焦点距離の集光レンズ４を使用して、より小さな集光径
を得ることができる。即ち、前置対物鏡型により、均
一、且つ高精度な光学系を構築できる。

【００４６】図４の構成では、集光レンズ４は焦点距離
ｆ＝５０ｍｍとし、スキャンライン上でのレーザビーム
径を５０μｍ以下になるようにする。その他の条件は、
実施例１と同等とすれば、同等の効果が得られる。

【００４７】図５は、本発明の実施例３のキャピラリー
電気泳動装置の主要部分の構成を示す図である。前置対
物鏡型の別な構成として、対物レンズ１０が集光レンズ
４を兼ねることができる。ガルバノミラー５（図示せ
ず）を経由したレーザビーム３をダイクロイックミラー
１３で反射させ、対物レンズ１０を透過させて集光して
から各キャピラリー１を照射する。対物レンズ１０の焦
点距離はｆ＝５０ｍｍなので、スキャンライン上でのレ
ーザビーム径は５０μｍ以下になる。ガルバノミラー５
を動作させ、レーザビームの照射位置をスキャンライン
上で往復移動させ、各キャピラリー１を繰り返し順番に
レーザビームで照射する。対物レンズ１０の中心軸１２
とキャピラリーアレイ平面とのなす角をθ₃＝９０°と
すると、必ずθ₀＞θ₁となるので、レーザ反射ビームは
蛍光検出系（対物レンズ１０）の有効開口に入射してし
まう。

【００４８】図６は、本発明の実施例３のキャピラリー
電気泳動装置の主要部分を示す図であり、キャピラリー
アレイの中央部に配置されたキャピラリーの軸を含み、
キャピラリーアレイ平面に垂直な断面図である。実施例
１と同様に、レーザビーム３がキャピラリーアレイの中
央部に配置されたキャピラリーを照射する時に、レーザ
ビーム３のキャピラリーアレイ平面への入射角度が最大
となるように設定する。図６に示すように、θ₃＝８０
°＜９０°とする。この時、θ₁＝１８０°−θ₃−（θ
₂／２）＝７８°となる。

【００４９】更に、できるだけθ₀を小さくするため
に、図６に示すように、レーザビーム３を対物レンズ１
０の端部を透過させることで、θ₀〜θ₃−（θ₂／２）
＝５８°とする。このようにすると、θ₀＜θ₁となるの
で、レーザ反射ビーム８は蛍光検出系（対物レンズ１
０）の有効開口に入射せず、実施例１と同等の効果が得
られる。一般に、対物レンズを通してレーザビームをキ
ャピラリーに照射する場合、θ₀＜１８０°−θ₃−ｔａ
ｎ^-1（Ｄ／２ｄ）が満足されていれば、レーザ反射ビー
ムが蛍光検出系に入射しない。ダイクロイックミラー１
３は、レーザ波長は反射し、蛍光波長は透過するように
設計されているので、上記以外の光学系は実施例１と同
等で良い。

【００５０】（実施例４）実施例１に於いて、レーザビ
ーム３のキャピラリーアレイ平面への入射角度の最大値
がθ₀＝９０°である場合、入射ビーム３、反射ビーム
８、透過ビーム１１は全て、キャピラリーアレイ平面及
び各キャピラリー１の軸に垂直でレーザスキャンライン
を含む平面内に収まる。

【００５１】図７は、本発明の実施例４のキャピラリー
電気泳動装置の主要部分を示す図であり、キャピラリー
アレイの中央部に配置されたキャピラリーの軸を含み、
キャピラリーアレイ平面に垂直な断面図である。実施例
１と同様に、レーザビーム３が、キャピラリーアレイの
中央部に配置されたキャピラリーを照射する時に、レー
ザビーム３のキャピラリーアレイ平面への入射角度が最
大となるように設定する。

【００５２】図７に示すように、蛍光検出系（対物レン
ズ１０）の有効開口をある程度傾ければ、レーザビーム
３の反射ビーム８、及び透過ビーム１１は蛍光検出系に
入射せず、実施例１と同等の効果が得られる。このため
の条件は、θ₀＞θ₁＋θ₂＝θ₃＋（θ₂／２）＝θ₃＋ｔ
ａｎ^-1（Ｄ／２ｄ）＝θ₃＋ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｆ）であ
る。ここで、θ₃＝４０°とすると右辺は６２°となっ
て条件が満たされる。上記以外の光学系は実施例１と同
等で良い。θ₀＜９０°の場合であっても、上記の条件
が満たされていれば同等の効果が得られる。

【００５３】（実施例５）以上の実施例では、照射する
レーザビームの反射ビームが、蛍光検出系に直接入射し
ない構造となっているが、キャピラリー外表面でのレー
ザ散乱、及び反射ビームが、他の物体に衝突して発生す
る迷光が蛍光検出系に入射することは避けられない。そ
こで、以上の本発明の実施例では、各キャピラリー１の
レーザビーム３の照射位置の周囲は空気で満たされてい
たが、レーザビーム３の照射位置を、透明な液体や固体
で満たしてやれば、反射ビーム強度はもとより、上記の
レーザ散乱や迷光が減少し、更に、蛍光検出の背景光強
度を減少できる。

【００５４】図８は、本発明の実施例５のキャピラリー
電気泳動装置のを示す図であり、キャピラリーアレイの
中央部に配置されたキャピラリーの軸を含み、キャピラ
リーアレイ平面に垂直な断面図である。図８に示すよう
に、実施例１と同等の光学系に於いて、各キャピラリー
１のレーザビーム３の照射位置を、純水１５で満たされ
た石英ガラスセル１４の中に配置する。純水１５の替わ
りに、他の透明溶液を満たしても良く、透明溶液の屈折
率がキャピラリー材質のガラスの屈折率に近い程、レー
ザ散乱や迷光が減少し効果が高い。また、キャピラリー
材質のガラスと屈折率が近い透明固体で、レーザビーム
３の照射位置の部分を固めても同等の効果が得られる。

【００５５】以上説明した各実施例では、キャピラリー
電気泳動装置の主要部分の構成を説明したが、以下では
本発明のキャピラリーアレイ電気泳動装置の全体の構成
について説明する。

【００５６】図９は、本発明の実施例に於けるキャピラ
リー電気泳動装置の全体の構成を示す図である。外径３
６０μｍ、内径５０μｍ、全長５０ｃｍの４本のキャピ
ラリー１に、それぞれ試料注入端より３０ｃｍの位置に
蛍光検出の窓（レーザビーム３の照射位置であり蛍光検
出部でもある）を設け、図９に示すように配置した。

【００５７】各キャピラリー１の蛍光検出部は、同一平
面上に水平に互いに密着して配列し、各キャピラリー１
の両端に行くに従って、キャピラリー１同士の間隔を広
げ、両端を別々の緩衝液槽２０、２１に浸す。試料注入
端は緩衝液槽２１に浸して負極とし、泳動終端は緩衝液
槽２０に浸して正極として、各キャピラリー１の両端に
高電圧を印加し、緩衝液槽２１から緩衝液槽２０に向か
って電気泳動を行う。

【００５８】キャピラリー１の内部を電気泳動する試料
を標識する蛍光標識を励起するため、レーザ光源２から
出射したレーザビーム３をガルバノミラー５で反射さ
せ、集光レンズ４で集光した後、各キャピラリーが配列
した平面に対して４５°の方向から蛍光検出窓の位置を
照射する。ガルバノミラー５の軸６を回転方向７に従っ
て往復回転させ、レーザビーム３が反射する角度を変化
させ、レーザビーム３をスキャンして、各キャピラリー
１の蛍光検出位置を順番に繰り返し照射する。ガルバノ
ミラー５の回転角度はコンピュータ１９により制御す
る。各キャピラリー１の蛍光検出位置から出射する蛍光
は、各キャピラリー１の蛍光検出位置が並ぶ平面に対し
て垂直上方より、蛍光検出系１０〜１８によって独立し
て且つ同時に検出される。

【００５９】各キャピラリー１からの蛍光は、対物レン
ズ１０によりほぼ平行光束にされ、像分割プリズム及び
組み合わせフィルター１６を透過し、結像レンズ１７に
より結像され、ＣＣＤカメラ１８によって検出される。
像分割プリズム及び組み合わせフィルター１６は、１点
からの発光をプリズムにより４点に分割して、分割され
た各点の光をそれぞれ、４種の異なるバンドパスフィル
ターを透過させ、４点の蛍光強度をＣＣＤカメラ１８で
同時に計測することにより、４種の蛍光体の蛍光強度を
同時に計測する。コンピュータ１９はＣＣＤカメラ１８
の繰り返し蛍光計測を制御し、得られたデータを記録
し、所望の演算処理をする。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、レーザビームの１回の
スキャン時間を、蛍光計測の１回の検出（露光）時間と
比較して十分に短くして、レーザビームをスキャンして
複数のキャピラリーを照射し、実質的に全キャピラリー
を同時照射でき、全キャピラリーからの蛍光を一括して
計測できる。各キャピラリーへ照射されたレーザの反射
ビーム、及び透過ビームが蛍光検出系の有効開口に入射
しない光学系にすることにより、蛍光計測の背景光強度
を著しく減少させ、高感度な蛍光計測を可能し、高速、
高スループットな分析をできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分の構成を示す図。

【図２】本発明の実施例１のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分を示し、キャピラリーアレイの中央部に配置
されたキャピラリーの軸を含み、キャピラリーアレイ平
面に垂直な断面図。

【図３】本発明の実施例２のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分を示し、キャピラリーアレイの中央部に配置
されたキャピラリーの軸を含み、キャピラリーアレイ平
面に垂直な断面図。

【図４】本発明の実施例３のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分の構成を示す図。

【図５】本発明の実施例３のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分の構成を示す図。

【図６】本発明の実施例３のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分を示し、キャピラリーアレイの中央部に配置
されたキャピラリーの軸を含み、キャピラリーアレイ平
面に垂直な断面図。

【図７】本発明の実施例４のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分を示し、キャピラリーアレイの中央部に配置
されたキャピラリーの軸を含み、キャピラリーアレイ平
面に垂直な断面図。

【図８】本発明の実施例５のキャピラリー電気泳動装置
の主要部分を示し、キャピラリーアレイの中央部に配置
されたキャピラリーの軸を含み、キャピラリーアレイ平
面に垂直な断面図。

【図９】本発明の実施例に於けるキャピラリー電気泳動
装置の全体の構成を示す図。

【符号の説明】

１…キャピラリー、２…レーザ光源、３…レーザビー
ム、４…集光レンズ、５…ガルバノミラー、６…ガルバ
ノミラーの回転軸、７…ガルバノミラーの回転方向、８
…レーザ反射ビーム、９…レーザ反射ビーム、及びレー
ザ透過ビームで形成される円錐形状曲面、１０…対物レ
ンズ、１１…レーザ透過ビーム、１２…対物レンズの中
心軸、１３…ダイクロイックミラー、１４…石英セル、
１５…水、１６…像分割プリズム及び組み合わせフィル
ター、１７…結像レンズ、１８…ＣＣＤカメラ、１９…
コンピュータ１９。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、前記蛍光を検
   出する蛍光検出系とを具備し、前記レーザビームと前記
   各キャピラリーが配列した前記平面とのなす角度の最大
   値がθ₀≦９０°となる方向から前記レーザビームを照
   射し、前記レーザビームの前記蛍光検出部の１回の走査
   時間をｔ₁として、前記レーザビームを走査して前記蛍
   光検出部を複数回繰り返し照射して、前記各キャピラリ
   ーが配列した前記平面となす角度がθ₃≦９０°となる
   方向から、前記蛍光を前記蛍光検出系により検出時間ｔ
   ₂で検出し、前記蛍光検出系の有効開口径をＤ、前記有
   効開口の中心位置と前記各キャピラリーに前記レーザビ
   ームが照射される位置との間の距離をｄとする時、関係
   式、ｔ₁≦ｔ₂、及び、θ₀＜θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２
   ｄ）、が満足されることを特徴とするキャピラリーアレ
   イ電気泳動装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のキャピラリーアレイ電気
   泳動装置に於いて、前記蛍光検出系は対物レンズを具備
   し、前記対物レンズの中心軸が前記各キャピラリーが配
   列した前記平面と角度θ₃≦９０°だけなしており、前
   記対物レンズの有効開口径がＤであり、対物レンズの焦
   点距離をｆとする時、ｄ＝ｆであることを特徴とするキ
   ャピラリーアレイ電気泳動装置。
3. 【請求項３】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、対物レンズを
   含み前記蛍光を検出する蛍光検出系とを具備し、前記レ
   ーザビームと前記各キャピラリーが配列した前記平面と
   のなす角度の最大値がθ₀≦９０°となる方向から前記
   レーザビームを照射し、前記レーザビームの前記蛍光検
   出部の１回の走査時間をｔ₁として、前記レーザビーム
   を走査して前記蛍光検出部を複数回繰り返し照射して、
   前記対物レンズの中心軸が前記各キャピラリーが配列し
   た前記平面と角度θ₃≦９０°だけなし、前記蛍光を前
   記蛍光検出系により検出時間ｔ₂で検出し、前記有効開
   口の中心位置と前記各キャピラリーに前記レーザビーム
   が照射される位置との間の距離をｄが、前記対物レンズ
   の焦点距離をｆに等しく、前記対物レンズの有効口径を
   Ｄとする時、関係式、ｔ₁≦ｔ₂、及び、θ₀＜１８０°
   −θ₃−ｔａｎ^-1（Ｄ／２ｆ）、が満足されることを特
   徴とするキャピラリーアレイ電気泳動装置。
4. 【請求項４】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、前記蛍光を検
   出する蛍光検出系とを具備し、前記レーザビームと前記
   各キャピラリーが配列した前記平面とのなす角度の最大
   値がθ₀≦９０°となる方向から前記レーザビームを照
   射し、前記レーザビームの前記蛍光検出部の１回の走査
   時間をｔ₁として、前記レーザビームを走査して前記蛍
   光検出部を複数回繰り返し照射して、前記各キャピラリ
   ーが配列した前記平面となす角度がθ₃≦９０°となる
   方向から、前記蛍光を前記蛍光検出系により検出時間ｔ
   ₂で検出し、前記蛍光検出系の有効開口径をＤ、前記有
   効開口の中心位置と前記各キャピラリーに前記レーザビ
   ームが照射される位置との間の距離をｄとする時、関係
   式、ｔ₁≦ｔ₂、及び、θ₀＞θ₃＋ｔａｎ^-1（Ｄ／２
   ｄ）、が満足されることを特徴とするキャピラリーアレ
   イ電気泳動装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載のキャピラリーアレイ電気
   泳動装置に於いて、前記蛍光検出系は対物レンズを具備
   し、前記対物レンズの中心軸が前記各キャピラリーが配
   列した前記平面と角度θ₃≦９０°だけなしており、前
   記対物レンズの有効開口径がＤであり、対物レンズの焦
   点距離をｆとする時、ｄ＝ｆであることを特徴とするキ
   ャピラリーアレイ電気泳動装置。
6. 【請求項６】請求項１から請求項５の何れかに記載のキ
   ャピラリーアレイ電気泳動装置に於いて、前記蛍光検出
   部が、透明液体、又は透明固体で満たされていることを
   特徴とするキャピラリーアレイ電気泳動装置。
7. 【請求項７】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、前記蛍光を検
   出する蛍光検出系とを具備し、前記レーザビームと前記
   各キャピラリーが配列した前記平面とのなす角度の最大
   値がθ₀≦９０°となる方向から前記レーザビームを照
   射し、前記レーザビームの前記蛍光検出部の１回の走査
   時間をｔ₁として、前記レーザビームを走査して前記蛍
   光検出部を複数回繰り返し照射して、前記蛍光を前記蛍
   光検出系により検出時間ｔ₂（但し、ｔ₁≦ｔ₂）で検出
   することを特徴とするキャピラリーアレイ電気泳動装
   置。
8. 【請求項８】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、対物レンズを
   含み前記蛍光を検出する蛍光検出系とを具備し、前記レ
   ーザビームと前記各キャピラリーが配列した前記平面と
   のなす角度の最大値がθ₀≦９０°となる方向から前記
   レーザビームを照射し、前記レーザビームの前記蛍光検
   出部の１回の走査時間をｔ₁として、前記レーザビーム
   を走査して前記蛍光検出部を複数回繰り返し照射して、
   前記蛍光を前記蛍光検出系により検出時間ｔ₂（但し、
   ｔ₁≦ｔ₂）で検出することを特徴とするキャピラリーア
   レイ電気泳動装置。
9. 【請求項９】蛍光標識された試料を泳動分離する複数キ
   ャピラリーと、同一の平面上に配列された前記複数キャ
   ピラリーの一部に設けられ、前記複数キャピラリーの一
   部にレーザビームが走査されて照射され前記蛍光標識か
   ら発する蛍光が検出される蛍光検出部と、前記蛍光を検
   出する蛍光検出系とを具備し、前記レーザビームの前記
   蛍光検出部の１回の走査時間をｔ₁として、前記レーザ
   ビームを走査して前記蛍光検出部を複数回繰り返し照射
   して、前記蛍光を前記蛍光検出系により検出時間ｔ
   ₂（但し、ｔ₁≦ｔ₂）で検出することを特徴とするキャ
   ピラリーアレイ電気泳動装置。