JP2002303604A - キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法 - Google Patents
キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 キャピラリアレイ電気泳動装置における光検
出のＳ/Ｎ比を向上する。 【解決手段】 キャピラリの樹脂被覆をヒータなどで黒
く焦がして非反射部４２を形成し、Ｏ3ガスを含む反応
性ガスとの反応で被覆１０を除去し、溶融石英管を露出
させて検出部を形成する。
出のＳ/Ｎ比を向上する。 【解決手段】 キャピラリの樹脂被覆をヒータなどで黒
く焦がして非反射部４２を形成し、Ｏ3ガスを含む反応
性ガスとの反応で被覆１０を除去し、溶融石英管を露出
させて検出部を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核酸、蛋白質等を
分離して検出できる電気泳動装置、特にＤＮＡ試料の塩
基配列等を高速に解析できるキャピラリアレイ電気泳動
装置に組み込まれるキャピラリアレイ・ユニット、及び
その製造方法に関するものである。
分離して検出できる電気泳動装置、特にＤＮＡ試料の塩
基配列等を高速に解析できるキャピラリアレイ電気泳動
装置に組み込まれるキャピラリアレイ・ユニット、及び
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡ、蛋白質等の試料分析は最近ます
ます重要になってきている。このため、ＤＮＡシーケン
サには高速かつ大処理能力が求められている。この要求
に応える装置として、複数本のキャピラリを平面状に配
列したキャピラリアレイ電気泳動装置がある。キャピラ
リアレイ電気泳動装置は、キャピラリアレイ、キャピラ
リアレイに励起用のレーザ光を照射する励起光学系、試
料から発せられた蛍光を検出する受光光学系等より構成
される。キャピラリは通常、扱い易いようにポリイミド
などの樹脂による被覆が施されており、その端部からあ
る一定の位置において、ある長さだけ被覆を除去し、石
英管を剥き出しの状態にしてある。キャピラリアレイ
は、このキャピラリを平面状に配列した構造で、この石
英管剥き出しの部分を光検出部としてキャピラリアレイ
の配列面と平行方向から励起用のレーザ光を照射する。
レーザ光はキャピラリ石英管のレンズ作用によって集光
され、キャピラリアレイの全てのキャピラリ内を泳動し
ている蛍光体標識試料に照射される。レーザ光を照射さ
れた試料は蛍光を発光し、それを検出することにより試
料測定を行なう。
ます重要になってきている。このため、ＤＮＡシーケン
サには高速かつ大処理能力が求められている。この要求
に応える装置として、複数本のキャピラリを平面状に配
列したキャピラリアレイ電気泳動装置がある。キャピラ
リアレイ電気泳動装置は、キャピラリアレイ、キャピラ
リアレイに励起用のレーザ光を照射する励起光学系、試
料から発せられた蛍光を検出する受光光学系等より構成
される。キャピラリは通常、扱い易いようにポリイミド
などの樹脂による被覆が施されており、その端部からあ
る一定の位置において、ある長さだけ被覆を除去し、石
英管を剥き出しの状態にしてある。キャピラリアレイ
は、このキャピラリを平面状に配列した構造で、この石
英管剥き出しの部分を光検出部としてキャピラリアレイ
の配列面と平行方向から励起用のレーザ光を照射する。
レーザ光はキャピラリ石英管のレンズ作用によって集光
され、キャピラリアレイの全てのキャピラリ内を泳動し
ている蛍光体標識試料に照射される。レーザ光を照射さ
れた試料は蛍光を発光し、それを検出することにより試
料測定を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】キャピラリの光検出部
において被覆を除去する方法としてトーチやライター等
の炎で樹脂被覆を燃焼させて除去する方法が知られてい
る。この方法によると、被覆は被覆端面がキャピラリ長
手方向の中心軸に概略直角になって除去される。しか
し、燃焼によって被覆を除去する方法ではキャピラリ表
面に燃えかすが残るため、燃焼後に燃えかすを拭い取る
必要があり、その際に石英管を傷付けてしまうことがあ
る。また、燃焼によって樹脂被覆が除去された部分と樹
脂被覆が残っている部分との境界では通常、被覆のめく
れあがりが起き、複数本のキャピラリを被覆外径基準で
整列させると、配列精度が劣化し安定した品質を確保す
ることができない。更に、熱の制御が難しく、高温過ぎ
るとガラス管の曲がりや、熱歪みの蓄積による折損が多
くなる等の問題がある。
において被覆を除去する方法としてトーチやライター等
の炎で樹脂被覆を燃焼させて除去する方法が知られてい
る。この方法によると、被覆は被覆端面がキャピラリ長
手方向の中心軸に概略直角になって除去される。しか
し、燃焼によって被覆を除去する方法ではキャピラリ表
面に燃えかすが残るため、燃焼後に燃えかすを拭い取る
必要があり、その際に石英管を傷付けてしまうことがあ
る。また、燃焼によって樹脂被覆が除去された部分と樹
脂被覆が残っている部分との境界では通常、被覆のめく
れあがりが起き、複数本のキャピラリを被覆外径基準で
整列させると、配列精度が劣化し安定した品質を確保す
ることができない。更に、熱の制御が難しく、高温過ぎ
るとガラス管の曲がりや、熱歪みの蓄積による折損が多
くなる等の問題がある。
【０００４】そのため、被覆除去の新しい方法として、
キャピラリアレイの光検出部となる領域を反応室の内部
空間に囲い、反応室にオゾンを含む反応性ガスを流し込
むと共にその中に囲まれた部分のキャピラリ及び反応性
ガスを加熱することで、反応性ガス中に含まれるオゾン
を分解して酸素ラジカルを作り出し、反応室内部に位置
する樹脂被覆を酸素ラジカルとの酸化反応によりガス状
物質に変えて除去する方法が案出された（特願2000-269
218号）。
キャピラリアレイの光検出部となる領域を反応室の内部
空間に囲い、反応室にオゾンを含む反応性ガスを流し込
むと共にその中に囲まれた部分のキャピラリ及び反応性
ガスを加熱することで、反応性ガス中に含まれるオゾン
を分解して酸素ラジカルを作り出し、反応室内部に位置
する樹脂被覆を酸素ラジカルとの酸化反応によりガス状
物質に変えて除去する方法が案出された（特願2000-269
218号）。
【０００５】この方法で樹脂被覆を除去したとき、樹脂
が除去されて石英管が剥き出しになっている部分と樹脂
被覆が通常の状態で残っている部分との境界領域におい
て被覆厚さの変化に伴い生じる被覆表面の傾斜の角度
は、キャピラリの長手方向中心軸となす角度で通常５度
から２０度程度であり、キャピラリの外周方向に部分的
に被覆の除去むら等が発生しても、最大でも７０度以下
である。この方法によると、キャピラリ母材の石英管に
影響を及ぼすことなく、必要な部分のみ狭い範囲を限定
してきれいに樹脂被覆を除去することが可能となる。
が除去されて石英管が剥き出しになっている部分と樹脂
被覆が通常の状態で残っている部分との境界領域におい
て被覆厚さの変化に伴い生じる被覆表面の傾斜の角度
は、キャピラリの長手方向中心軸となす角度で通常５度
から２０度程度であり、キャピラリの外周方向に部分的
に被覆の除去むら等が発生しても、最大でも７０度以下
である。この方法によると、キャピラリ母材の石英管に
影響を及ぼすことなく、必要な部分のみ狭い範囲を限定
してきれいに樹脂被覆を除去することが可能となる。
【０００６】一方、キャピラリアレイの光検出部は、キ
ャピラリ内部に蛍光試料が存在しない状態でレーザ光を
照射しても発光しないことが必要である（蛍光試料が存
在しないときの発光を、以下では外面発光という）。し
かし、上述の酸化反応によって樹脂被覆を除去して形成
した光検出部は外面発光が観察される場合があり、外面
発光が観察されるキャピラリではＳ/Ｎ比が低下し検出
感度が落ちることが分かった。本発明の目的は、キャピ
ラリアレイの光検出部に関し、数本のキャピラリを精度
良く整列させることができ、外面発光を低減できるキャ
ピラリアレイを提供することである。
ャピラリ内部に蛍光試料が存在しない状態でレーザ光を
照射しても発光しないことが必要である（蛍光試料が存
在しないときの発光を、以下では外面発光という）。し
かし、上述の酸化反応によって樹脂被覆を除去して形成
した光検出部は外面発光が観察される場合があり、外面
発光が観察されるキャピラリではＳ/Ｎ比が低下し検出
感度が落ちることが分かった。本発明の目的は、キャピ
ラリアレイの光検出部に関し、数本のキャピラリを精度
良く整列させることができ、外面発光を低減できるキャ
ピラリアレイを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、外面発光
の原因を解明すべく鋭意研究を重ねた。外面発光の原因
として当初は、被覆の除去残り、ゴミ、光検出部と反対
側からの反射光、散乱光などを想定した。これらの原因
に基づく外面発光は、確実な被覆除去、ゴミ付着防止、
検出部と反対方向からの反射防止などである程度低減可
能である。しかし、それらの対策を施してもまだ発光値
が高いことがある。
の原因を解明すべく鋭意研究を重ねた。外面発光の原因
として当初は、被覆の除去残り、ゴミ、光検出部と反対
側からの反射光、散乱光などを想定した。これらの原因
に基づく外面発光は、確実な被覆除去、ゴミ付着防止、
検出部と反対方向からの反射防止などである程度低減可
能である。しかし、それらの対策を施してもまだ発光値
が高いことがある。
【０００８】そこで、さらに研究を重ねたところ、被覆
が除去されている部分と被覆が除去されていない部分と
の境界部分を発光しない黒いペンなどで塗布すると、外
面発光が低減することを確認した。これにより、外面発
光を低減するには、それ自体蛍光発光性を有する境界部
分のポリイミド樹脂を黒色化等により蛍光を発しないよ
うにすることが有効であることが判明した。
が除去されている部分と被覆が除去されていない部分と
の境界部分を発光しない黒いペンなどで塗布すると、外
面発光が低減することを確認した。これにより、外面発
光を低減するには、それ自体蛍光発光性を有する境界部
分のポリイミド樹脂を黒色化等により蛍光を発しないよ
うにすることが有効であることが判明した。
【０００９】図１と図２を参照して、本発明者らが解明
した外面発光の発生機構とその抑制方法について説明す
る。図１は、被覆を除去したキャピラリから外面発光が
発生する様子を説明する図である。被覆除去された溶融
石英管９の表面には僅かに付着した異物３９が存在して
いる。矢印のように励起用のレーザ光３３を照射すると
して、この異物３９は蛍光を発しないのでレーザ光３３
が当たったとしても問題ない。しかし、その異物３９で
散乱された散乱光４１が被覆除去されていない部分のポ
リイミド樹脂１０に当たる。するとポリイミド樹脂１０
は蛍光を発するので、その蛍光４０が検出器（図示せ
ず）に到達し、外面発光として検出される。図２は、外
面発光抑制手段を設けたキャピラリの説明図である。ポ
リイミド被覆が除去された部分と除去されていない部分
の境界は、ヒータで焦がすなどして黒くして非反射部４
２を形成している。異物３９に励起レーザ光３３が当た
ると、異物からの散乱光４１は非反射部４２に当たる
が、ポリイミド樹脂１０に直接当たることはない。この
ように非反射部４２で励起光をガードしているためポリ
イミド樹脂１０からの蛍光発光を防止できる。
した外面発光の発生機構とその抑制方法について説明す
る。図１は、被覆を除去したキャピラリから外面発光が
発生する様子を説明する図である。被覆除去された溶融
石英管９の表面には僅かに付着した異物３９が存在して
いる。矢印のように励起用のレーザ光３３を照射すると
して、この異物３９は蛍光を発しないのでレーザ光３３
が当たったとしても問題ない。しかし、その異物３９で
散乱された散乱光４１が被覆除去されていない部分のポ
リイミド樹脂１０に当たる。するとポリイミド樹脂１０
は蛍光を発するので、その蛍光４０が検出器（図示せ
ず）に到達し、外面発光として検出される。図２は、外
面発光抑制手段を設けたキャピラリの説明図である。ポ
リイミド被覆が除去された部分と除去されていない部分
の境界は、ヒータで焦がすなどして黒くして非反射部４
２を形成している。異物３９に励起レーザ光３３が当た
ると、異物からの散乱光４１は非反射部４２に当たる
が、ポリイミド樹脂１０に直接当たることはない。この
ように非反射部４２で励起光をガードしているためポリ
イミド樹脂１０からの蛍光発光を防止できる。
【００１０】本発明は、上記のような外面発光の原因究
明に基づいてなされたもので、キャピラリの一部のポリ
イミド樹脂被覆を面ヒータで熱を加えて変色させ、その
一部をＯ3ガスを含む反応性ガスとの反応で被覆を除去
し、被覆除去部と非除去部の境界の樹脂表面をなだらか
にすることを特徴とする。
明に基づいてなされたもので、キャピラリの一部のポリ
イミド樹脂被覆を面ヒータで熱を加えて変色させ、その
一部をＯ3ガスを含む反応性ガスとの反応で被覆を除去
し、被覆除去部と非除去部の境界の樹脂表面をなだらか
にすることを特徴とする。
【００１１】すなわち、本発明によるキャピラリアレイ
・ユニットは、複数のキャピラリと、複数のキャピラリ
を長さ方向の途中で整列保持し当該整列保持した複数の
キャピラリに光照射するための開口とキャピラリから発
せられた発光を取り出すための開口とを備えるウインド
ウユニットとを含むキャピラリアレイ・ユニットにおい
て、複数のキャピラリは外周に樹脂被覆が施され、ウイ
ンドウユニットに整列保持された部分で所定長さだけ樹
脂被覆が剥がされ、樹脂被覆が剥がされた部分と剥がさ
れない部分との境界領域で樹脂表面がなだらかに接続さ
れ、境界領域に残っている樹脂及び境界領域に続く所定
長さの樹脂被覆が黒化していることを特徴とする。樹脂
被覆が剥がされた部分と剥がされない部分との境界領域
で樹脂表面がなだらかに接続されるとは、樹脂被覆が剥
がされた部分と剥がされない部分との境界領域に残って
いる樹脂の表面がキャピラリの長手方向となす傾斜角度
が７０度以下であることを意味する。樹脂の黒化は樹脂
をヒータ等で加熱したことによるものであることが製造
工程の簡素化の点から好ましい。
・ユニットは、複数のキャピラリと、複数のキャピラリ
を長さ方向の途中で整列保持し当該整列保持した複数の
キャピラリに光照射するための開口とキャピラリから発
せられた発光を取り出すための開口とを備えるウインド
ウユニットとを含むキャピラリアレイ・ユニットにおい
て、複数のキャピラリは外周に樹脂被覆が施され、ウイ
ンドウユニットに整列保持された部分で所定長さだけ樹
脂被覆が剥がされ、樹脂被覆が剥がされた部分と剥がさ
れない部分との境界領域で樹脂表面がなだらかに接続さ
れ、境界領域に残っている樹脂及び境界領域に続く所定
長さの樹脂被覆が黒化していることを特徴とする。樹脂
被覆が剥がされた部分と剥がされない部分との境界領域
で樹脂表面がなだらかに接続されるとは、樹脂被覆が剥
がされた部分と剥がされない部分との境界領域に残って
いる樹脂の表面がキャピラリの長手方向となす傾斜角度
が７０度以下であることを意味する。樹脂の黒化は樹脂
をヒータ等で加熱したことによるものであることが製造
工程の簡素化の点から好ましい。
【００１２】本発明によるキャピラリアレイ・ユニット
の製造方法は、ポリイミド樹脂で被覆した複数のキャピ
ラリを相互に固定してキャピラリアレイとするステップ
と、キャピラリアレイの長手方向の一部をヒータで加熱
して黒化させるステップと、黒化した長手方向の領域中
の一部を更にＯ3ガスを含む反応性ガスと反応させて被
覆を除去するステップとを含むことを特徴とする。
の製造方法は、ポリイミド樹脂で被覆した複数のキャピ
ラリを相互に固定してキャピラリアレイとするステップ
と、キャピラリアレイの長手方向の一部をヒータで加熱
して黒化させるステップと、黒化した長手方向の領域中
の一部を更にＯ3ガスを含む反応性ガスと反応させて被
覆を除去するステップとを含むことを特徴とする。
【００１３】本発明による電気泳動装置用キャピラリの
製造方法は、ポリイミド樹脂で被覆したキャピラリの長
手方向の一部をヒータで加熱して黒化させるステップ
と、黒化した長手方向の領域中の一部を更にＯ3ガスを
含む反応性ガスと反応させて被覆を除去するステップと
を含むことを特徴とする。
製造方法は、ポリイミド樹脂で被覆したキャピラリの長
手方向の一部をヒータで加熱して黒化させるステップ
と、黒化した長手方向の領域中の一部を更にＯ3ガスを
含む反応性ガスと反応させて被覆を除去するステップと
を含むことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図３は、本発明によるキャピラリ
アレイ・ユニット１６の説明図である。キャピラリアレ
イを構成する１本１本のキャピラリ１は、外径が０．１
〜０．７ｍｍ、内径が０．０２〜０．５ｍｍで、外被は
ポリイミド樹脂コーテイングされている。キャピラリ自
体は石英パイプであり複数本（数本から数１０本が一般
的である）のキャピラリを配列してキャピラリアレイを
構成する。キャピラリアレイ・ユニット１６は、蛍光標
識されたＤＮＡサンプル等が入った試料容器から電気泳
動でキャピラリにサンプルを取り込むロードヘッダ３
１、ロードヘッダ３１のサンプル番号順にキャピラリ１
を配列固定する検知部（ウインドウユニット）２９、複
数本のキャピラリを束ねて接着したキャピラリヘッド３
０を備える。ロードヘッダ３１から突出する試料注入端
には、キャピラリに泳動電圧を印加するための中空電極
３２が設けられている。検知部（ウインドウユニット）
２９は、整列保持したキャピラリアレイに側方から光照
射するための開口４とキャピラリから発せられた発光を
取り出すための開口６とを備える。
施の形態を説明する。図３は、本発明によるキャピラリ
アレイ・ユニット１６の説明図である。キャピラリアレ
イを構成する１本１本のキャピラリ１は、外径が０．１
〜０．７ｍｍ、内径が０．０２〜０．５ｍｍで、外被は
ポリイミド樹脂コーテイングされている。キャピラリ自
体は石英パイプであり複数本（数本から数１０本が一般
的である）のキャピラリを配列してキャピラリアレイを
構成する。キャピラリアレイ・ユニット１６は、蛍光標
識されたＤＮＡサンプル等が入った試料容器から電気泳
動でキャピラリにサンプルを取り込むロードヘッダ３
１、ロードヘッダ３１のサンプル番号順にキャピラリ１
を配列固定する検知部（ウインドウユニット）２９、複
数本のキャピラリを束ねて接着したキャピラリヘッド３
０を備える。ロードヘッダ３１から突出する試料注入端
には、キャピラリに泳動電圧を印加するための中空電極
３２が設けられている。検知部（ウインドウユニット）
２９は、整列保持したキャピラリアレイに側方から光照
射するための開口４とキャピラリから発せられた発光を
取り出すための開口６とを備える。
【００１５】図４は、電気泳動システムを示す概略図で
ある。図３に示したキャピラリアレイ・ユニット１６
は、ロードヘッダ３１から突出した中空電極３２及びキ
ャピラリ１の試料注入端が蛍光標識されたＤＮＡサンプ
ルを入れた試料容器３４を複数入れたサンプルトレイに
浸漬され、他端のキャピラリヘッド３０は緩衝液が入っ
た緩衝液容器３６に耐圧気密で取り付けられる。緩衝液
容器３６とロードヘッダ３１には高電圧電源１９から１
５ｋＶ前後の高電圧印加され、キャピラリに注入された
試料が電気泳動されて分離する。
ある。図３に示したキャピラリアレイ・ユニット１６
は、ロードヘッダ３１から突出した中空電極３２及びキ
ャピラリ１の試料注入端が蛍光標識されたＤＮＡサンプ
ルを入れた試料容器３４を複数入れたサンプルトレイに
浸漬され、他端のキャピラリヘッド３０は緩衝液が入っ
た緩衝液容器３６に耐圧気密で取り付けられる。緩衝液
容器３６とロードヘッダ３１には高電圧電源１９から１
５ｋＶ前後の高電圧印加され、キャピラリに注入された
試料が電気泳動されて分離する。
【００１６】レーザ光源２０は、ミラー２１、ビームス
プリッタ２２、集光レンズ２３等からなる励起光学系に
よって検知部（ウインドウユニット）２９に励起光３３
を照射する。励起光照射によってキャピラリ中を泳動し
ている試料から発せられる信号光である蛍光３５は、第
１レンズ２４、光学フィルタ及び像分割プリズム２５、
及び第２レンズ２６を備える検出レンズ系を介してＣＣ
Ｄカメラ２７で検出される。検出された信号は、信号処
理演算装置２８で演算処理される。
プリッタ２２、集光レンズ２３等からなる励起光学系に
よって検知部（ウインドウユニット）２９に励起光３３
を照射する。励起光照射によってキャピラリ中を泳動し
ている試料から発せられる信号光である蛍光３５は、第
１レンズ２４、光学フィルタ及び像分割プリズム２５、
及び第２レンズ２６を備える検出レンズ系を介してＣＣ
Ｄカメラ２７で検出される。検出された信号は、信号処
理演算装置２８で演算処理される。
【００１７】図示の例の電気泳動システムは、電気泳動
するＤＮＡや蛋白質の入ったキャピラリアレイの両側面
からレーザ光を照射し、キャピラリのレンズ作用によっ
てレーザ光を集光させることにより全てのキャピラリに
励起光を照射し、各キャピラリからの蛍光を検出光学系
によって検出する。
するＤＮＡや蛋白質の入ったキャピラリアレイの両側面
からレーザ光を照射し、キャピラリのレンズ作用によっ
てレーザ光を集光させることにより全てのキャピラリに
励起光を照射し、各キャピラリからの蛍光を検出光学系
によって検出する。
【００１８】なお、レーザ光３３はキャピラリアレイの
片側のみから照射させる構成でもよく、受光光学系も、
図４に示す構成に限るものではない。また、キャピラリ
アレイを構成するキャピラリ１の本数は１６本に限るも
のではなく、キャピラリヘッド３０やロードヘッダ３１
の構成などについても図４に示す構成に限るものではな
い。
片側のみから照射させる構成でもよく、受光光学系も、
図４に示す構成に限るものではない。また、キャピラリ
アレイを構成するキャピラリ１の本数は１６本に限るも
のではなく、キャピラリヘッド３０やロードヘッダ３１
の構成などについても図４に示す構成に限るものではな
い。
【００１９】図５は、本発明によるキャピラリアレイ・
ユニット１６の検知部（ウインドウユニット）２９の分
解組立図である。検知部は図５に示すように、キャピラ
リ１、シリコン基板２、支持基板３などから構成され
る。シリコン基板２には、キャピラリ１の配列位置決め
用としてＶ溝８が形成されている。キャピラリ１は、シ
リコン基板２のＶ溝８に収まるように配列され、その反
対側から支持基板３により挟み込まれて固定される。
ユニット１６の検知部（ウインドウユニット）２９の分
解組立図である。検知部は図５に示すように、キャピラ
リ１、シリコン基板２、支持基板３などから構成され
る。シリコン基板２には、キャピラリ１の配列位置決め
用としてＶ溝８が形成されている。キャピラリ１は、シ
リコン基板２のＶ溝８に収まるように配列され、その反
対側から支持基板３により挟み込まれて固定される。
【００２０】各キャピラリ１は、ポリイミド樹脂被覆が
除去され溶融石英管９が露出している部分と、樹脂被覆
をヒータなどにより黒色化した非反射部４２と、通常の
樹脂被覆された部分１０からなる。なお、図５に示すよ
うに、キャピラリ１はシリコン基板２において貫通窓６
を形成した領域のポリイミド樹脂１０が除去されている
が、ポリイミド樹脂１０を除去する領域はこれに限るも
のではない。また、キャピラリ１の被覆材としてはポリ
イミド樹脂に限る必要はなく、ポリイミド樹脂と同等の
電気絶縁性、およびその他諸特性をもつ材料を用いても
よい。更に、基板２としてはシリコン基板に限る必要は
なく、ガラス、金属、セラミックス、樹脂などを用いて
も構わない。
除去され溶融石英管９が露出している部分と、樹脂被覆
をヒータなどにより黒色化した非反射部４２と、通常の
樹脂被覆された部分１０からなる。なお、図５に示すよ
うに、キャピラリ１はシリコン基板２において貫通窓６
を形成した領域のポリイミド樹脂１０が除去されている
が、ポリイミド樹脂１０を除去する領域はこれに限るも
のではない。また、キャピラリ１の被覆材としてはポリ
イミド樹脂に限る必要はなく、ポリイミド樹脂と同等の
電気絶縁性、およびその他諸特性をもつ材料を用いても
よい。更に、基板２としてはシリコン基板に限る必要は
なく、ガラス、金属、セラミックス、樹脂などを用いて
も構わない。
【００２１】図６、図７、図８の工程図を参照して、本
発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検知部（ウイ
ンドウユニット）の作成方法の一例について説明する。
ここで説明するのは、ヒータによる加熱処理によって樹
脂被覆部分と被覆除去部分との境界部分及びそれに続く
所定長の樹脂被覆領域のポリイミド樹脂を黒化する方法
である。
発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検知部（ウイ
ンドウユニット）の作成方法の一例について説明する。
ここで説明するのは、ヒータによる加熱処理によって樹
脂被覆部分と被覆除去部分との境界部分及びそれに続く
所定長の樹脂被覆領域のポリイミド樹脂を黒化する方法
である。
【００２２】まず、図６に示すように、面ヒータ４７の
上にキャピラリアレイを設置し、ある一定の温度になっ
てから一定の時間熱を加え、面ヒータ４７上に設置され
た領域のポリイミド樹脂１０を黒化する。もちろんこの
時には一本一本のキャピラリを個別に加熱処理してもよ
いし、アレイ上に整列した状態で複数本のキャピラリを
同時に加熱処理してもかまわない。
上にキャピラリアレイを設置し、ある一定の温度になっ
てから一定の時間熱を加え、面ヒータ４７上に設置され
た領域のポリイミド樹脂１０を黒化する。もちろんこの
時には一本一本のキャピラリを個別に加熱処理してもよ
いし、アレイ上に整列した状態で複数本のキャピラリを
同時に加熱処理してもかまわない。
【００２３】その後、図７に示すように、Ｏ3ガスを含
む反応性ガスとの酸化反応でポリイミド樹脂被覆を除去
して溶融石英管９を露出させる。Ｏ3ガスを含む反応性
ガスとの酸化反応を利用した被覆除去方法によると、被
覆除去部と非除去部との境界１１をなだらかにすること
ができ、被覆のめくれあがりなどに起因するキャピラリ
配列不良をなくすることができる。且つ被覆は、露出し
ている溶融石英管９と接する領域まで黒くすることがで
きる。
む反応性ガスとの酸化反応でポリイミド樹脂被覆を除去
して溶融石英管９を露出させる。Ｏ3ガスを含む反応性
ガスとの酸化反応を利用した被覆除去方法によると、被
覆除去部と非除去部との境界１１をなだらかにすること
ができ、被覆のめくれあがりなどに起因するキャピラリ
配列不良をなくすることができる。且つ被覆は、露出し
ている溶融石英管９と接する領域まで黒くすることがで
きる。
【００２４】そのあと、図８に示すように、ガラス基板
３とシリコン基板２などでキャピラリを挟み込み検知部
を構成する。この石英管露出部と樹脂被覆部の境界の黒
化部４２が散乱光の反射を防止し、外面発光が低減す
る。なお、石英管露出部と樹脂被覆部の境界の黒化は、
ペンのようなもので蛍光を発生しないインクを一本一本
塗布することで形成してもよい。また、キャピラリ自体
に黒いキャピラリを用いることで非反射部を設けてもよ
い。
３とシリコン基板２などでキャピラリを挟み込み検知部
を構成する。この石英管露出部と樹脂被覆部の境界の黒
化部４２が散乱光の反射を防止し、外面発光が低減す
る。なお、石英管露出部と樹脂被覆部の境界の黒化は、
ペンのようなもので蛍光を発生しないインクを一本一本
塗布することで形成してもよい。また、キャピラリ自体
に黒いキャピラリを用いることで非反射部を設けてもよ
い。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、外面発光を低減するこ
とが可能で、Ｓ/Ｎ比の向上を達成できる。
とが可能で、Ｓ/Ｎ比の向上を達成できる。
【図１】被覆を除去したキャピラリから外面発光が発生
する様子を説明する図。
する様子を説明する図。
【図２】外面発光抑制手段を設けたキャピラリの説明
図。
図。
【図３】本発明によるキャピラリアレイ・ユニットの説
明図。
明図。
【図４】電気泳動システムを示す概略図。
【図５】本発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検
知部（ウインドウユニット）の分解組立図。
知部（ウインドウユニット）の分解組立図。
【図６】本発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検
知部の作成方法を示す工程図。
知部の作成方法を示す工程図。
【図７】本発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検
知部の作成方法を示す工程図。
知部の作成方法を示す工程図。
【図８】本発明によるキャピラリアレイ・ユニットの検
知部の作成方法を示す工程図。
知部の作成方法を示す工程図。
１ キャピラリ ２ シリコン基板 ３ ガラス基板 ４ レーザ照射部 ６ 貫通窓 ８ Ｖ溝 ９ 溶融石英管 １０ ポリイミド樹脂 １６ キャピラリアレイ・ユニット １９ 高電圧電源 ２０ レーザ光源 ２１ ミラー ２２ ビームスプリッタ ２３ 集光レンズ ２４ 第１レンズ ２５ 光学フィルタ及び像分割プリズム ２６ 第２レンズ ２７ ＣＣＤカメラ ２８ 処理演算装置 ２９ 検知部 ３０ キャピラリヘッド ３１ ロードヘッダ ３２ 中空電極 ３３ レーザ ３４ 試料容器 ３５ 蛍光 ３６ 緩衝液溶器 ３９ 異物 ４０ 反射光 ４１ 散乱光 ４２ 非反射部 ４７ 面ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大越 義則 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 大平 司 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 (72)発明者 軍司 真典 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器グループ内 Ｆターム(参考） 2G043 AA03 BA16 CA03 DA02 DA05 DA06 EA01 EA19 FA05 GA07 GA09 GB11 GB19 HA02 HA09 HA15 JA02 KA09 MA01 MA04 NA01
Claims (4)
- 【請求項１】 複数のキャピラリと、前記複数のキャピ
ラリを長さ方向の途中で整列保持し当該整列保持した複
数のキャピラリに光照射するための開口とキャピラリか
ら発せられた発光を取り出すための開口とを備えるウイ
ンドウユニットとを含むキャピラリアレイ・ユニットに
おいて、 前記複数のキャピラリは外周に樹脂被覆が施され、前記
ウインドウユニットに整列保持された部分で所定長さだ
け前記樹脂被覆が剥がされ、前記樹脂被覆が剥がされた
部分と剥がされない部分との境界領域で樹脂表面がなだ
らかに接続され、前記境界領域に残っている樹脂及び前
記境界領域に続く所定長さの樹脂被覆が黒化しているこ
とを特徴とするキャピラリアレイ・ユニット。 - 【請求項２】 請求項１記載のキャピラリアレイ・ユニ
ットにおいて、前記樹脂の黒化は樹脂を加熱したことに
よるものであることを特徴とするキャピラリアレイ・ユ
ニット。 - 【請求項３】 ポリイミド樹脂で被覆した複数のキャピ
ラリを相互に固定してキャピラリアレイとするステップ
と、 前記キャピラリアレイの長手方向の一部をヒータで加熱
して黒化させるステップと、 前記黒化した長手方向の領域中の一部を更にＯ3ガスを
含む反応性ガスと反応させて被覆を除去するステップと
を含むことを特徴とするキャピラリアレイ・ユニットの
製造方法。 - 【請求項４】 ポリイミド樹脂で被覆したキャピラリの
長手方向の一部をヒータで加熱して黒化させるステップ
と、 前記黒化した長手方向の領域中の一部を更にＯ3ガスを
含む反応性ガスと反応させて被覆を除去するステップと
を含むことを特徴とする電気泳動装置用キャピラリの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104250A JP3819724B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104250A JP3819724B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006119443A Division JP4327174B2 (ja) | 2006-04-24 | 2006-04-24 | キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303604A true JP2002303604A (ja) | 2002-10-18 |
| JP2002303604A5 JP2002303604A5 (ja) | 2004-10-14 |
| JP3819724B2 JP3819724B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=18957137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001104250A Expired - Lifetime JP3819724B2 (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | キャピラリアレイ・ユニット及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3819724B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108613442A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-02 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种有机包覆毛细管及其加工方法 |
| CN115326906A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-11 | 南京溯远基因科技有限公司 | 毛细管阵列涂层的去除方法 |
-
2001
- 2001-04-03 JP JP2001104250A patent/JP3819724B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108613442A (zh) * | 2018-05-30 | 2018-10-02 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种有机包覆毛细管及其加工方法 |
| CN115326906A (zh) * | 2022-08-17 | 2022-11-11 | 南京溯远基因科技有限公司 | 毛细管阵列涂层的去除方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3819724B2 (ja) | 2006-09-13 |
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