JP2002243701A - マイクロチップ電気泳動方法 - Google Patents
マイクロチップ電気泳動方法Info
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- JP2002243701A JP2002243701A JP2001033994A JP2001033994A JP2002243701A JP 2002243701 A JP2002243701 A JP 2002243701A JP 2001033994 A JP2001033994 A JP 2001033994A JP 2001033994 A JP2001033994 A JP 2001033994A JP 2002243701 A JP2002243701 A JP 2002243701A
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- channel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 微細な流路内へのバッファ泳動液の充填を良
好にして電気泳動測定の再現性を向上させる。 【解決手段】 バッファ泳動液として、50mMトリス
ーホウ酸バッフア(pH8.2)に、親水性ポリマーと
してヒドロキシプロピルメチルセルロース(このポリマ
ーは分子量が10,000以下で、2%水溶液にしたと
きの粘度が5cPである。)を0.2%含有したものを
使用する。
好にして電気泳動測定の再現性を向上させる。 【解決手段】 バッファ泳動液として、50mMトリス
ーホウ酸バッフア(pH8.2)に、親水性ポリマーと
してヒドロキシプロピルメチルセルロース(このポリマ
ーは分子量が10,000以下で、2%水溶液にしたと
きの粘度が5cPである。)を0.2%含有したものを
使用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】石英、ガラス、プラスチック
などに流路を形成して電気泳動を行なうマイクロチップ
電気泳動方法に関するものであり、特に泳動液として使
用するバッファ溶液の組成に特徴のあるマイクロチップ
電気泳動方法に関するものである。
などに流路を形成して電気泳動を行なうマイクロチップ
電気泳動方法に関するものであり、特に泳動液として使
用するバッファ溶液の組成に特徴のあるマイクロチップ
電気泳動方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロチップ電気泳動方法では、板状
部材の内部に分離用流路を有するマイクロチップを使用
し、その流路にバッファ泳動液を満たし、その流路の一
端側に注入された試料をその流路の両端間に印加した電
圧によりその流路の他端方向に電気泳動させることによ
り分離させて分析を行なう。
部材の内部に分離用流路を有するマイクロチップを使用
し、その流路にバッファ泳動液を満たし、その流路の一
端側に注入された試料をその流路の両端間に印加した電
圧によりその流路の他端方向に電気泳動させることによ
り分離させて分析を行なう。
【0003】従来のマイクロチップ電気泳動方法で用い
る泳動媒体としては、試料イオンの電荷と大きさの差を
利用して分離する場合にはバッファ溶液を用い、主とし
て分子の大きさの違いを利用する分離の場合には高粘性
の親水性ポリマーや流路内で重合させてゲルとした分離
マトリックスを使用している。すなわち、すでに広く利
用されているキャピラリ電気泳動方法と同じ分離原理を
マイクロチップにも応用するのが一般的である。
る泳動媒体としては、試料イオンの電荷と大きさの差を
利用して分離する場合にはバッファ溶液を用い、主とし
て分子の大きさの違いを利用する分離の場合には高粘性
の親水性ポリマーや流路内で重合させてゲルとした分離
マトリックスを使用している。すなわち、すでに広く利
用されているキャピラリ電気泳動方法と同じ分離原理を
マイクロチップにも応用するのが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】マイクロチップ電気泳
動方法では、微細加工技術により、幅100μm程度以
下、深さ50μm程度以下の流路を形成したベースプレ
ートと、流路の端部と一致するように貫通穴を設けたカ
バープレートを互いに接合した構造を有するマイクロチ
ップを使用する。その流路内にバッファ泳動液を充填
し、試料注入後、その流路に電圧を印加することにより
分析を行なうが、バッファ泳動液を充填する際に、流路
内に気泡をかんだり、貫通穴(リザーバ)の底面に気泡
を残したりして分析に悪影響を及ぼすことがあった。本
発明は、微細な流路内へのバッファ泳動液の充填を良好
にして電気泳動測定の再現性を向上させることを目的と
するものである。
動方法では、微細加工技術により、幅100μm程度以
下、深さ50μm程度以下の流路を形成したベースプレ
ートと、流路の端部と一致するように貫通穴を設けたカ
バープレートを互いに接合した構造を有するマイクロチ
ップを使用する。その流路内にバッファ泳動液を充填
し、試料注入後、その流路に電圧を印加することにより
分析を行なうが、バッファ泳動液を充填する際に、流路
内に気泡をかんだり、貫通穴(リザーバ)の底面に気泡
を残したりして分析に悪影響を及ぼすことがあった。本
発明は、微細な流路内へのバッファ泳動液の充填を良好
にして電気泳動測定の再現性を向上させることを目的と
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、バッファ泳
動液として親水性ポリマーを添加したものを使用する。
その親水性ポリマーは、分子量が10,000以下であ
るか、粘度が4000cP(センチポアズ)以下の実質
的に架橋されていないものである。
動液として親水性ポリマーを添加したものを使用する。
その親水性ポリマーは、分子量が10,000以下であ
るか、粘度が4000cP(センチポアズ)以下の実質
的に架橋されていないものである。
【0006】そのような親水性ポリマーをバッフア溶液
に含むことによって、気泡をかむことなく、微細な流路
内へのバッファ泳動液の充填が可能になる。これは、バ
ッフア溶液に親水性ポリマーを含むことによって、チッ
プのリザーバとの表面張力が小さくなるからであると考
えられる。
に含むことによって、気泡をかむことなく、微細な流路
内へのバッファ泳動液の充填が可能になる。これは、バ
ッフア溶液に親水性ポリマーを含むことによって、チッ
プのリザーバとの表面張力が小さくなるからであると考
えられる。
【0007】
【実施例】使用した電気泳動装置は、特許第30776
09号および特開平10−246721号公報に示した
ものと同様である。電気泳動分析で使用するマイクロチ
ップの概略を図1に示す。マイクロチップ5は一対の透
明基板(ガラス板)51,52からなり、一方の基板5
2の表面に互いに交差する泳動用キャピラリ溝54,5
5を形成し、他方の基板51にはその溝54,55の端
に対応する位置にリザーバ53を貫通穴として設けたも
のである。このマイクロチップを使用するときは、両基
板51,52を(C)に示すように重ねて接合し、キャ
ピラリ溝54,55を試料の電気泳動分離用の分離流路
55と、その分離流路に試料を導入するための試料導入
流路54とする。バッファ泳動液をいずれかのリザーバ
53から流路54,55中に注入する。
09号および特開平10−246721号公報に示した
ものと同様である。電気泳動分析で使用するマイクロチ
ップの概略を図1に示す。マイクロチップ5は一対の透
明基板(ガラス板)51,52からなり、一方の基板5
2の表面に互いに交差する泳動用キャピラリ溝54,5
5を形成し、他方の基板51にはその溝54,55の端
に対応する位置にリザーバ53を貫通穴として設けたも
のである。このマイクロチップを使用するときは、両基
板51,52を(C)に示すように重ねて接合し、キャ
ピラリ溝54,55を試料の電気泳動分離用の分離流路
55と、その分離流路に試料を導入するための試料導入
流路54とする。バッファ泳動液をいずれかのリザーバ
53から流路54,55中に注入する。
【0008】電気泳動装置の一例を図2に示す。マイク
ロチップ5の分離流路55の一定範囲を光照射するため
に、分離流路55に沿って線状に延びた光源1からの光
がシリンドリカルレンズ2で平行光にされてバンドパス
フィルター3に入射し、バンドパスフィルター3を透過
して所定の波長にされた光がシリンドリカルレンズ4に
よりマイクロチップ5の分離流路55に集光されて入射
する。マイクロチップ5の反対側には分離流路55を透
過した光を集光するためにシリンドリカルレンズ6が設
けられ、シリンドリカルレンズ6で集光された光が光検
出器のフォトセルアレイ7に入射して検出される。シリ
ンドリカルレンズ2,4,6、バンドパスフィルター3
及びフォトセルアレイ7は分離流路5よりは短かいが、
分離流路5とほぼ同じ長さを有している。フォトセルア
レイ7は、検出素子として分離流路5の長さ方向の一直
線上に配列された、例えば512個のフォトダイオード
を備えている。
ロチップ5の分離流路55の一定範囲を光照射するため
に、分離流路55に沿って線状に延びた光源1からの光
がシリンドリカルレンズ2で平行光にされてバンドパス
フィルター3に入射し、バンドパスフィルター3を透過
して所定の波長にされた光がシリンドリカルレンズ4に
よりマイクロチップ5の分離流路55に集光されて入射
する。マイクロチップ5の反対側には分離流路55を透
過した光を集光するためにシリンドリカルレンズ6が設
けられ、シリンドリカルレンズ6で集光された光が光検
出器のフォトセルアレイ7に入射して検出される。シリ
ンドリカルレンズ2,4,6、バンドパスフィルター3
及びフォトセルアレイ7は分離流路5よりは短かいが、
分離流路5とほぼ同じ長さを有している。フォトセルア
レイ7は、検出素子として分離流路5の長さ方向の一直
線上に配列された、例えば512個のフォトダイオード
を備えている。
【0009】マイクロチップ5は基本的には図1に示し
たものであるが、取扱いを容易にするために、図3
(A)に示されるように、電圧を印加するための電極端
子を予めチップ上に形成したものを使用する。図3
(A)はそのマイクロチップの平面図を示したものであ
る。リザーバ53は流路54,55に電圧を印加するた
めのポートでもある。ポート#1と#2は試料導入流路
54の両端に位置するポートであり、ポート#3と#4
は分離流路55の両端に位置するポートである。各ポー
トに電圧を印加するために、このチップ5の表面に形成
された電極パターン61〜64がそれぞれのポートから
チップ5の側端部に延びて形成されており、外部の高圧
電源装置に接続されるようになっている。
たものであるが、取扱いを容易にするために、図3
(A)に示されるように、電圧を印加するための電極端
子を予めチップ上に形成したものを使用する。図3
(A)はそのマイクロチップの平面図を示したものであ
る。リザーバ53は流路54,55に電圧を印加するた
めのポートでもある。ポート#1と#2は試料導入流路
54の両端に位置するポートであり、ポート#3と#4
は分離流路55の両端に位置するポートである。各ポー
トに電圧を印加するために、このチップ5の表面に形成
された電極パターン61〜64がそれぞれのポートから
チップ5の側端部に延びて形成されており、外部の高圧
電源装置に接続されるようになっている。
【0010】分析は以下の手順に従って行なう。 1)チップ5のリザーバ#1から親水性ポリマーを含有
した本発明のバッファ泳動液を加圧送液し、流路54,
55及び各リザーバ53にバッファ泳動液を満たす。バ
ッファ泳動液としては、50mMトリスーホウ酸バッフ
ア(pH8.2)を使用した。そして、このバッファ泳
動液中には、親水性ポリマーとして、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース(HPMC)(このポリマーは分子
量が10,000以下で、2%水溶液にしたときの粘度
が5cPである。)を0.2%含む。親水性ポリマーと
しては、他にヒドロキシ工チルセルロース、ヒドロキシ
メチルセルロースも使用できる。
した本発明のバッファ泳動液を加圧送液し、流路54,
55及び各リザーバ53にバッファ泳動液を満たす。バ
ッファ泳動液としては、50mMトリスーホウ酸バッフ
ア(pH8.2)を使用した。そして、このバッファ泳
動液中には、親水性ポリマーとして、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース(HPMC)(このポリマーは分子
量が10,000以下で、2%水溶液にしたときの粘度
が5cPである。)を0.2%含む。親水性ポリマーと
しては、他にヒドロキシ工チルセルロース、ヒドロキシ
メチルセルロースも使用できる。
【0011】2)チップ5のリザーバ#1のバッファ泳
動液をシリンジで吸引し、その後へ試料溶液を滴下す
る。 3)ポート#1に420V、ポート#2に0V、ポート
#3に320V、ポート#4に630Vを15秒間印加
し、試料をクロス部56まで移動させる。
動液をシリンジで吸引し、その後へ試料溶液を滴下す
る。 3)ポート#1に420V、ポート#2に0V、ポート
#3に320V、ポート#4に630Vを15秒間印加
し、試料をクロス部56まで移動させる。
【0012】4)次いで、ポート#1に500∨、ポー
ト#2に500∨、ポート#3に750∨、ポート#4
に0Vを印加し、クロス部56の試料を分離流路55へ
注入し、電気泳動を行なわせる。 5)10秒間泳動させた後、電圧の印加を停止し、流路
55の泳動パターンを図2に示したUV検出器で検出す
る。
ト#2に500∨、ポート#3に750∨、ポート#4
に0Vを印加し、クロス部56の試料を分離流路55へ
注入し、電気泳動を行なわせる。 5)10秒間泳動させた後、電圧の印加を停止し、流路
55の泳動パターンを図2に示したUV検出器で検出す
る。
【0013】泳動パターンの検出は、図3(B)に示さ
れたように、分離用流路55の試料導入位置(クロス部
56)から他端までの範囲の泳動パターンを検出するこ
とにより行なう。泳動パターンは、フォトセルアレイ7
により図3(C)に示されるようなゲルイメージとして
検出される。
れたように、分離用流路55の試料導入位置(クロス部
56)から他端までの範囲の泳動パターンを検出するこ
とにより行なう。泳動パターンは、フォトセルアレイ7
により図3(C)に示されるようなゲルイメージとして
検出される。
【0014】試料溶液としては一定濃度のウラシルのみ
を含むウラシル標準液を使用した。一般の試料溶液は複
数成分を含むものであるが、ここではバッファ泳動液の
特性を評価するための泳動テストであるので、1成分の
みを含む試料溶液を用いた。
を含むウラシル標準液を使用した。一般の試料溶液は複
数成分を含むものであるが、ここではバッファ泳動液の
特性を評価するための泳動テストであるので、1成分の
みを含む試料溶液を用いた。
【0015】このテスト結果を図4と図5に示す。図4
は、比較例として、親水性ポリマーを含有しないバッフ
ァ泳動液(50mMトリスーホウ酸バッフア(pH8.
2))を使用した場合である。A1からE4として示し
たゲルイメージは、繰り返し測定を行なった各泳動パタ
ーンである。図4の結果から、親水性ポリマーを含有し
ないバッファ泳動液を使用した場合は、流路内に気泡を
かんでショックピークが出たり、抵抗値が上がって設定
電圧より低い電圧がかかるために泳動速度が小さくな
り、検出位置が遅くなったり(C6)、場合によっては
ピークが検出されない(A1,C3,C10,D3)こ
とが起こる。
は、比較例として、親水性ポリマーを含有しないバッフ
ァ泳動液(50mMトリスーホウ酸バッフア(pH8.
2))を使用した場合である。A1からE4として示し
たゲルイメージは、繰り返し測定を行なった各泳動パタ
ーンである。図4の結果から、親水性ポリマーを含有し
ないバッファ泳動液を使用した場合は、流路内に気泡を
かんでショックピークが出たり、抵抗値が上がって設定
電圧より低い電圧がかかるために泳動速度が小さくな
り、検出位置が遅くなったり(C6)、場合によっては
ピークが検出されない(A1,C3,C10,D3)こ
とが起こる。
【0016】一方、図5は実施例に示したように、その
バッファ泳動液に親水性ポリマーとして0.2%のHP
MCを添加した場合の実験結果である。図5の結果によ
れば、泳動速度が遅くなったり、ピークが検出されない
などのトラブルは起こっていない。これは、親水性ポリ
マーを含有することにより、バッファ泳動液の表面張力
が下がり、流路内やリザーバ底面に泳動液が流れやすく
なり、図4で現れたようなトラブルが発生しなくなった
ものと考えられる。
バッファ泳動液に親水性ポリマーとして0.2%のHP
MCを添加した場合の実験結果である。図5の結果によ
れば、泳動速度が遅くなったり、ピークが検出されない
などのトラブルは起こっていない。これは、親水性ポリ
マーを含有することにより、バッファ泳動液の表面張力
が下がり、流路内やリザーバ底面に泳動液が流れやすく
なり、図4で現れたようなトラブルが発生しなくなった
ものと考えられる。
【0017】
【発明の効果】本発明では、バッファ泳動液として分子
量が10,000以下であるか、粘度が4000cP以
下の実質的に架橋されていない親水性ポリマーを添加し
たものを使用するので、バッファ泳動液が気泡をかむこ
となく、微細な流路内へのバッファ泳動液の充填が可能
になる。その結果、電気泳動測定の再現性が向上する。
量が10,000以下であるか、粘度が4000cP以
下の実質的に架橋されていない親水性ポリマーを添加し
たものを使用するので、バッファ泳動液が気泡をかむこ
となく、微細な流路内へのバッファ泳動液の充填が可能
になる。その結果、電気泳動測定の再現性が向上する。
【図1】マイクロチップを示す図であり、(A)と
(B)はマイクロチップを構成する透明板状部材を示す
平面図、(C)はマイクロチップの正面図である。
(B)はマイクロチップを構成する透明板状部材を示す
平面図、(C)はマイクロチップの正面図である。
【図2】電気泳動装置の一例を示す概略斜視図である。
【図3】(A)は使用したマイクロチップを示す平面
図、(B)は検出される泳動パターンを示す波形図、
(C)は検出されるゲルイメージを示す図である。
図、(B)は検出される泳動パターンを示す波形図、
(C)は検出されるゲルイメージを示す図である。
【図4】親水性ポリマーを含有しない比較例のバッファ
泳動液を使用した場合のゲルイメージを示す図である。
泳動液を使用した場合のゲルイメージを示す図である。
【図5】親水性ポリマーを含有した実施例のバッファ泳
動液を使用した場合のゲルイメージを示す図である。
動液を使用した場合のゲルイメージを示す図である。
5 マイクロチップ 53 リザーバ 54 試料導入流路 55 分離流路
Claims (1)
- 【請求項1】 板状部材の内部に分離用流路を有するマ
イクロチップを使用し、その流路にバッファ泳動液を満
たし、その流路の一端側に注入された試料をその流路の
両端間に印加した電圧によりその流路の他端方向に電気
泳動させることにより分離させて分析するマイクロチッ
プ電気泳動方法において、 前記バッファ泳動液は、分子量が10,000以下であ
るか、粘度が4000cP以下の実質的に架橋されてい
ない親水性ポリマーを添加したものであることを特徴と
するマイクロチップ電気泳動方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001033994A JP2002243701A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | マイクロチップ電気泳動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001033994A JP2002243701A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | マイクロチップ電気泳動方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002243701A true JP2002243701A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18897670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001033994A Pending JP2002243701A (ja) | 2001-02-09 | 2001-02-09 | マイクロチップ電気泳動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002243701A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003066003A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Yoshinobu Baba | ポリマー簡易充填法 |
JP2005345327A (ja) * | 2004-06-04 | 2005-12-15 | Shimadzu Corp | 脱塩用マイクロチップおよび脱塩装置 |
JP2006272267A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Fuji Photo Film Co Ltd | マイクロ化学装置の運転方法 |
JP2007506092A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-03-15 | 株式会社島津製作所 | 電気泳動装置及び方法、並びに電気泳動部材及び試料分注プローブ |
JP2019148564A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 学校法人近畿大学 | 糖鎖解析方法、糖鎖解析システム、糖鎖解析用プログラム、及び糖鎖解析用キット |
-
2001
- 2001-02-09 JP JP2001033994A patent/JP2002243701A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003066003A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Yoshinobu Baba | ポリマー簡易充填法 |
JP4657524B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-03-23 | 嘉信 馬場 | マイクロチップ電気泳動用装置及びそれを用いる電気泳動方法 |
JP2007506092A (ja) * | 2003-09-22 | 2007-03-15 | 株式会社島津製作所 | 電気泳動装置及び方法、並びに電気泳動部材及び試料分注プローブ |
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JP4501158B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-07-14 | 富士フイルム株式会社 | マイクロ化学装置の運転方法 |
JP2019148564A (ja) * | 2018-02-28 | 2019-09-05 | 学校法人近畿大学 | 糖鎖解析方法、糖鎖解析システム、糖鎖解析用プログラム、及び糖鎖解析用キット |
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JP2022186876A (ja) * | 2018-02-28 | 2022-12-15 | 学校法人近畿大学 | 糖鎖解析方法、糖鎖解析システム、糖鎖解析用プログラム、及び糖鎖解析用キット |
JP7469780B2 (ja) | 2018-02-28 | 2024-04-17 | 学校法人近畿大学 | 糖鎖解析方法、糖鎖解析システム、糖鎖解析用プログラム、及び糖鎖解析用キット |
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