【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置及び、当該蛍光読取装置で使用されるゲルカセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置としては、例えば、図１０に示すような蛍光読取装置１２０がある。そして、図１０の蛍光読取装置１２０では、ガラス製の泳動板１２１及び、泳動用ゲル１２２、レーザー光を照射するレーザー光源１２３、ミラー１２４、蛍光成分のみを透過させる光学フィルター１２７、ビームスプリッタ１２５、蛍光検出画像を取得する蛍光検出器１２６などを備えており、ミラー１２４でレーザー光を一軸方向にスキャニングさせつつ泳動用ゲル１２２の横から照射することによって、蛍光検出器１２６で蛍光検出画像を取得している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−７２１７９号公報
【０００４】
このとき、泳動用ゲル１２２としては、作業者自らが作製したものを使用することもあるが、近年では、作業者自らが作製する手間を省くため、容器（泳動板１２１に相当するものであり、以下、「ゲルカセット」という）に保持された既製ゲルを使用することも多い。
【０００５】
この点、既製ゲルを保持するゲルカセットは、泳動板１２１と同じガラス製であるが、その理由は、レーザー光源１２３からのレーザー光を既製ゲルに向かって照射した際に、ゲルカセットまで照射されても、ガラス（を材料とするゲルカセット）から発生する光（自家蛍光）が少ないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大量生産によるコストダウンを考慮すれば、既製ゲルを保持するゲルカセットは、ガラスではなく、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造することが望ましいが、この点、ポリカーボネードやアクリルなどの樹脂は、レーザー光（主に、４００ｎｍ以下の紫外線）が照射された際に発生する光（自家蛍光）が大きく、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造されたゲルカセットを使用すると、この自家蛍光がバックノイズになって、鮮明な蛍光検出画像を蛍光検出器１２６で取得することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、自家蛍光の大きい材料で製造されたゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる蛍光読取装置及び、当該蛍光読取装置で使用されるゲルカセットを提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、蛍光標識された試料断片が電気泳動により分離されている泳動用ゲルを保持するゲルカセットと、前記泳動用ゲル内の試験断片を蛍光させるための励起光を出射する光源と、前記光源からの励起光を前記ゲルカセットの側面より前記泳動用ゲルに一軸方向で移動させつつ照射させる走査機器と、前記泳動用ゲルの方面からの光のうち励起光成分をカットするとともに蛍光成分を透過させる光学フィルターと、前記光学フィルターを介して前記試料断片の蛍光検出画像を取得する撮像機器と、を有する蛍光読取装置において、前記光源からの励起光が前記ゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段を備えたこと、を特徴としている。
【０００９】
このような特徴を有する本発明の蛍光読取装置では、光源から出射された励起光が、走査機器により、ゲルカセットの側面から泳動用ゲルを一軸方向で移動されながら照射するので、蛍光標識された試料断片が泳動用ゲル内で蛍光発光することになる。従って、泳動用ゲルの方面からの光のうち励起光成分をカットするとともに蛍光成分を透過させる光学フィルターを介すれば、撮像機器により、試料断片の蛍光検出画像を取得することができる。
【００１０】
このとき、光源からの励起光がゲルカセットの側面までも照射すると、ゲルカセットが自家蛍光の大きい材料で製造されていた場合には、ゲルカセットまでも蛍光発光するので、撮像機器で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセットの自家蛍光がバックノイズとして映し出されてしまう。
【００１１】
しかしながら、本発明の蛍光読取装置では、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段を備えているので、ゲルカセットが自家蛍光の大きい材料で製造されていたとしても、光源からの励起光がゲルカセットまで到達することがなく、ゲルカセットまでも蛍光発光することはない。従って、撮像機器で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセットの自家蛍光がバックノイズとして映し出されることはない。
【００１２】
すなわち、本発明の蛍光読取装置では、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段を備えているので、自家蛍光の大きい材料で製造されたゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する蛍光読取装置であって、前記遮光手段は、前記ゲルカセットの側面と前記走査機器との間に設けられたスリットであること、を特徴としている。
また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載する蛍光読取装置であって、前記遮光手段は、前記ゲルカセットの側面上に形成された遮光層であること、を特徴としている。
【００１４】
尚、本発明の蛍光読取装置では、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段として、例えば、ゲルカセットの側面と走査機器との間に設けられたスリットや、ゲルカセットの側面上に形成された遮光層などがある。
【００１５】
また、請求項４に係る発明は、ゲルカセットであって、請求項３に記載する蛍光読取装置で使用されるものであること、を特徴としている。
【００１６】
すなわち、本発明のゲルカセットでは、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段として、遮光層が側面上に形成されているので、蛍光読取装置において、光源からの励起光がゲルカセットの側面までも照射しても、ゲルカセットが蛍光発光することはなく、従って、撮像機器で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセットの自家蛍光がバックノイズとして映し出されることはない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態は、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置及び、当該蛍光読取装置で使用されるゲルカセットに関するものである。
【００１８】
先ず、図１に、本実施の形態の蛍光読取装置１０Ａの概要を示す。図１の蛍光読取装置１０Ａは、ゲルカセット７及び、半導体レーザー２、レゾネントスキャナー４、ディフューザ５、光学フィルター６、ＣＣＤカメラ３などから構成されている。
【００１９】
この点、ゲルカセット７は、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２で泳動用ゲル１を保持するものであり、重ね合わされた２枚のプレート２１，２２の側面に側面開口部２４を有するものである。さらに、詳しく言えば、図２の斜視図に示すように、ゲルカセット７は、２枚のプレート２１，２２を重ね合わせ、ゲル１を作成した後に、試料断片を入れるためのウェルを（泳動用ゲル１に）形成するコーム２３を外す構造になっている。そして、図３に示すように、２枚のプレート２１，２２が重ね合わされると、コーム２３を外す側と反対の側面において、泳動用ゲル１が露出する側面開口部２４が形成される。尚、図４は、ゲルカセット７の斜視図であって、泳動用ゲル１が露出する側面開口部２４を拡大したものである。また、図５は、図３の線Ａ−Ａでゲルカセット７を切断した断面図である。
【００２０】
さらに、ゲルカセット７においては、側面開口部２４が形成される側面に対して、図１に示すように、黒色のウレタン層２５が施してある。これにより、半導体レーザー２から出射された励起光が、側面開口部２４が形成される側面を照射しても、黒色のウレタン塗装に吸収されるので、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２を透過することがない。
【００２１】
尚、２枚のプレート２１，２２で保持された泳動用ゲル１は、およそ２５ｍｍ角で厚さは１ｍｍである。また、泳動用ゲル１の中には、ウェルから入れられた核酸（ＤＮＡ）が、図示しない電気泳動槽を用いた処理により分離されており、さらに、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されている。
【００２２】
また、半導体レーザー２は、蛍光色素ＦＩＴＣを励起させるための励起光を出射する光源で、波長４７３ｎｍのものを用いている。この点、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）は、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されていることから、半導体レーザー２からの励起光が照射されると、蛍光発光することができる。
【００２３】
尚、蛍光色素ＦＩＴＣを励起させるための励起光を出射する光源として、半導体レーザー２に代わって、アルゴンイオンレーザー等を使用してもよい。
また、レーザー光源以外のものを使用してもよい。但し、この場合には、励起光をフィルタリングする励起フィルターなどが必要となる。さらに、装置の大型化や検出感度（Ｓ／Ｎ比）等を考慮すると、できれば、レーザー光源を使用する方が望ましい。
【００２４】
また、レゾネントスキャナー４（「走査装置」に相当するもの）は、半導体レーザー２からの励起光をゲルカセット７の側面より泳動用ゲル１に一軸方向（２枚のプレート２１，２２の長手方向）で移動させつつ照射させるものである。そして、レゾネントスキャナー４の設置位置は、泳動用ゲル１から５０ｍｍ〜１００ｍｍ離れた位置が最適であり、それ以上近いと、照射角度が大きくなり、ゲルカセット７に照射する光が増えてしまい、それ以上遠いと、装置全体を大きくする必要がある。
尚、レゾネントスキャナー４に代わって、ガルバノミラーや、ポリゴンミラー、ディフューザ、レーザーラインジェネレーターなどを使用してもよい。
【００２５】
また、ディフューザ５は、レゾネントスキャナー４により一軸方向（２枚のプレート２１，２２の長手方向）に移動された励起光を、さらに、同方向（２枚のプレート２１，２２の長手方向）で拡散させるものである。尚、拡散角度は、ＣＣＤカメラ３で撮像された泳動用ゲル１に縞模様を発生させない点からすれば、１０度〜２０度が好適である。
【００２６】
また、光学フィルター６は、泳動用ゲル１の方面からの光のうち励起光成分をカットするとともに蛍光成分を透過させる性質を備えるものである。すなわち、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）は、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されていることから、半導体レーザー２からの励起光が照射されると、蛍光を発する。従って、泳動用ゲル１内で核酸（ＤＮＡ）に標識された蛍光色素ＦＩＴＣからの蛍光は光学フィルター６を透過できる一方、半導体レーザー２からの励起光は反射して光学フィルター６に向かっても、光学フィルター６を透過できない。
【００２７】
但し、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２などで構成されるゲルカセット７に対し、仮に、半導体レーザー２からの励起光が照射され、ゲルカセット７（２枚のプレート２１，２２）から光（自家蛍光）が発すると、ゲルカセット７（２枚のプレート２１，２２）からの蛍光は光学フィルター６を透過することになる。
【００２８】
また、ＣＣＤカメラ３は、光学フィルター６を介して、ゲルカセット７を撮像することにより、ゲルカセット７に保持された泳動用ゲル１内で蛍光色素ＦＩＴＣに標識された核酸（ＤＮＡ）の蛍光検出画像を取得するものである。従って、ゲルカセット７（２枚のプレート２１，２２）から光（自家蛍光）が発しない限り、当該蛍光検出画像は、例えば、図９に示すようになる。
【００２９】
以上詳細に説明したように、図１の蛍光読取装置１０Ａでは、半導体レーザー２から出射された励起光（波長４７３ｎｍ）が、レゾネントスキャナー４及びディフューザ５により、ゲルカセット７の側面が形成された側面開口部２４から泳動用ゲル１を、一軸方向（２枚のプレート２１，２２の長手方向）で移動されながら照射するので、蛍光色素ＦＩＴＣに標識された核酸（ＤＮＡ）が泳動用ゲル１内で蛍光発光することになる。従って、泳動用ゲル１の方面からの光のうち励起光成分をカットするとともに蛍光成分を透過させる光学フィルター６を介すれば、ＣＣＤカメラ３により、蛍光色素ＦＩＴＣに標識された核酸（ＤＮＡ）の蛍光検出画像を取得することができる（図９参照）。
【００３０】
このとき、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７の側面までも照射すると、ゲルカセット７を構成する２枚のプレート２１，２２が自家蛍光の大きいポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造されているので、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）までも蛍光発光し、ＣＣＤカメラ３で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセット（を構成する２枚のプレート２１，２２）の自家蛍光がバックノイズとして映し出されてしまう。
【００３１】
しかしながら、図１の蛍光読取装置１０Ａでは、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面に対して、黒色のウレタン層２５が施してあるので、ゲルカセット７を構成する２枚のプレート２１，２２が自家蛍光の大きいポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造されていたとしても、半導体レーザー２からの励起光は、黒色のウレタン層２５に吸収されて、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）まで到達することがなく、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）までも蛍光発光することはない。従って、ＣＣＤカメラ３で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の自家蛍光がバックノイズとして映し出されることはない。
【００３２】
すなわち、図１の蛍光読取装置１０Ａでは、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面に対して、黒色のウレタン層２５が施しているので、自家蛍光の大きい材料で製造されたゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）を使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる。
【００３３】
もっとも、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面に対して、黒色のウレタン層２５を施さなくとも、半導体レーザー２からの励起光を絞り込んだり、レゾネントスキャナー４のスキャニングの精度を向上させたり、ゲルカセット７の位置精度を向上させたりすれば、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐことが可能となるが、大幅なコストアップの要因となるため、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面に対して、黒色のウレタン層２５を施すことは、経済性に優れたものである。
【００３４】
また、図１のゲルカセット７では、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面上に、黒色のウレタン層２５が形成されているので、蛍光読取装置１０Ａにおいて、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面までも照射しても、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）が蛍光発光することはなく、従って、ＣＣＤカメラ３で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の自家蛍光がバックノイズとして映し出されることはない。
【００３５】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、ゲルカセット７においては、側面開口部２４が形成される側面に対して、図１に示すように、黒色のウレタン層２５が施してある。これにより、半導体レーザー２から出射された励起光が、側面開口部２４が形成される側面を照射しても、黒色のウレタン塗装に吸収されるので、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２を透過することがない。もっとも、黒色のウレタン層２５でなくとも、側面開口部２４が形成される側面に対して、金属メッキ又は白色塗装などを施せば、半導体レーザー２から出射された励起光が、側面開口部２４が形成される側面を照射しても、金属メッキ又は白色塗装で反射されるので、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２を透過することがない。
また、遮光加工を施してもよい。
【００３６】
また、ゲルカセット７においては、側面開口部２４の内壁面２４Ａ（図４、図５参照）にまで、黒色のウレタン又は、金属メッキ、白色塗装、遮光加工などを施してもよい。
【００３７】
また、図６の蛍光読取装置１０Ｂにおいても、同様の効果を得ることができる。尚、図１の蛍光読取装置１０Ａとの差異は、半導体レーザー２から出射された励起光が、レゾネントスキャナー４で一軸方向に移動した後、ハーフミラー８により二方向に分離し、２つの全反射ミラー９を介して、ゲルカセット７内の泳動用ゲル１の両側面に照射する点にある。従って、ゲルカセット７においては、側面開口部２４が形成される側面だけでなく、コーム２３を外す側の側面に対しても、黒色のウレタンなどを施す必要がある（図２参照）。
【００３８】
また、図７の蛍光読取装置１０Ｃにおいても、同様の効果を得ることができる。尚、図１の蛍光読取装置１０Ａとの差異は、半導体レーザー２からの励起光がゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面を照射することを防ぐ遮光手段として、ゲルカセット７（を構成する２枚のプレート２１，２２）の側面開口部２４が形成される側面に対して、黒色のウレタン層２５を施すのではなく、ゲルカセット７の側面とレゾネントスキャナー４との間に設けられたスリット３１である点にある。尚、スリット３１の空隙３２の幅は、泳動用ゲル１の厚さの２０％〜８０％であることが望ましく、特に、泳動用ゲル１の厚さの５０％〜７５％であることが望ましい。ここでは、泳動用ゲル１の厚さが１ｍｍであるので、スリット３１の空隙３２の幅は０．７ｍｍとしている。
【００３９】
また、図７の蛍光読取装置１０Ｃに対しては、変形例として、図８の蛍光読取装置１０Ｄも考えられる。図７の蛍光読取装置１０Ｃとの差異は、半導体レーザー２から出射された励起光が、レゾネントスキャナー４で一軸方向に移動した後、ハーフミラー８により二方向に分離し、２つの全反射ミラー９を介して、ゲルカセット７内の泳動用ゲル１の両側面に照射する点にある。従って、スリット３１は、ゲルカセット７の両側面（側面開口部２４が形成されるゲルカセット７の側面及び、コーム２３を外す側のゲルカセット７の側面）に対して、設置する必要がある（図２参照）。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の蛍光読取装置では、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段を備えているので、自家蛍光の大きい材料で製造されたゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる。
【００４１】
また、本発明のゲルカセットでは、光源からの励起光がゲルカセットを照射することを防ぐ遮光手段として、遮光層が側面上に形成されているので、蛍光読取装置において、光源からの励起光がゲルカセットの側面までも照射しても、ゲルカセットが蛍光発光することはなく、従って、撮像機器で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセットの自家蛍光がバックノイズとして映し出されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による蛍光読取装置の概要を示した図である。
【図２】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるゲルカセットの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるゲルカセットの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるゲルカセットの一部を拡大した斜視図である。
【図５】図３の線Ａ−Ａで切断したゲルカセットの断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による蛍光読取装置の概要を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による蛍光読取装置の概要を示した図である。
【図８】本発明の一実施形態による蛍光読取装置の概要を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態による蛍光読取装置での蛍光検出画像の一例を示した図である。
【図１０】従来技術の蛍光読取装置の概要を示した図である。
【符号の説明】
１ 泳動用ゲル
３ ＣＣＤカメラ
４ レゾネントスキャナー
６ 光学フィルター
７ ゲルカセット
１０Ａ〜１０Ｄ 蛍光読取装置
２５ ウレタン層
３１ スリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluorescence reader for detecting nucleic acids (DNA) and proteins separated by electrophoresis in a gel for electrophoresis, and a gel cassette used in the fluorescence reader.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a fluorescent reader for detecting nucleic acids (DNA), proteins, and the like separated by electrophoresis in an electrophoresis gel, there is, for example, a fluorescent reader 120 as shown in FIG. In the fluorescence reading apparatus 120 shown in FIG. 10, a glass migration plate 121, a migration gel 122, a laser light source 123 for irradiating a laser beam, a mirror 124, an optical filter 127 for transmitting only a fluorescent component, a beam splitter 125, A fluorescence detector 126 for acquiring a fluorescence detection image is provided, and the fluorescence detection image is acquired by the fluorescence detector 126 by irradiating the laser beam from the side of the electrophoresis gel 122 while scanning the laser beam in one axis direction with the mirror 124. (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-72179
At this time, a gel prepared by an operator himself may be used as the gel for electrophoresis 122, but in recent years, a container (corresponding to the electrophoresis plate 121) has been used in order to save the labor of the operator himself. , Hereinafter referred to as a “gel cassette”).
[0005]
In this respect, the gel cassette holding the ready-made gel is made of the same glass as the electrophoresis plate 121, because the laser light from the laser light source 123 is applied to the ready-made gel when the laser light is irradiated to the gel cassette. Even so, light (autofluorescence) generated from glass (a gel cassette made of) is small.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, considering the cost reduction due to mass production, it is desirable that the gel cassette holding the ready-made gel be made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic instead of glass, but in this regard, resin gel such as polycarbonate or acrylic is preferable. Is large in light (autofluorescence) generated when irradiated with laser light (mainly ultraviolet light of 400 nm or less). When a gel cassette made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic is used, this autofluorescence occurs. However, it became background noise, and a clear fluorescence detection image could not be obtained by the fluorescence detector 126.
[0007]
In view of the above, the present invention has been made in view of the above points, and a fluorescent reading device capable of acquiring a fluorescence detection image with small back noise even when using a gel cassette manufactured from a material having a large autofluorescence. It is an object to provide an apparatus and a gel cassette used in the fluorescence reader.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1, which has been made to solve this problem, is to provide a gel cassette holding a gel for electrophoresis in which fluorescently labeled sample fragments are separated by electrophoresis, and a test fragment in the gel for electrophoresis. A light source that emits excitation light for causing fluorescence, a scanning device that irradiates the excitation light from the light source while moving the gel for migration in a uniaxial direction from the side surface of the gel cassette, and from the direction of the gel for migration. An optical filter that cuts the excitation light component of the light and transmits the fluorescent component, and an imaging device that acquires a fluorescence detection image of the sample fragment through the optical filter. And a light shielding means for preventing the excitation light from irradiating the gel cassette.
[0009]
In the fluorescence reading apparatus of the present invention having such features, the excitation light emitted from the light source irradiates the electrophoresis gel from the side surface of the gel cassette while being moved in the uniaxial direction by the scanning device. The sample fragment will emit fluorescence in the gel for electrophoresis. Therefore, through an optical filter that cuts the excitation light component of the light from the direction of the electrophoresis gel and transmits the fluorescence component, a fluorescence detection image of the sample fragment can be acquired by the imaging device.
[0010]
At this time, when the excitation light from the light source irradiates even the side surface of the gel cassette, if the gel cassette is made of a material having a high auto-fluorescence, even the gel cassette emits fluorescent light, so that the gel cassette is acquired by the imaging device. In the fluorescence detection image, the autofluorescence of the gel cassette is reflected as background noise.
[0011]
However, the fluorescence reading device of the present invention includes a light-blocking means for preventing excitation light from the light source from irradiating the gel cassette. Does not reach the gel cassette and does not emit fluorescence even to the gel cassette. Therefore, in the fluorescence detection image acquired by the imaging device, the autofluorescence of the gel cassette does not appear as background noise.
[0012]
That is, the fluorescence reading apparatus of the present invention includes a light shielding means for preventing excitation light from the light source from irradiating the gel cassette. A fluorescence detection image with small noise can be obtained.
[0013]
The invention according to claim 2 is the fluorescence reading device according to claim 1, wherein the light shielding unit is a slit provided between a side surface of the gel cassette and the scanning device. Features.
The invention according to claim 3 is the fluorescence reading device according to claim 1, wherein the light shielding means is a light shielding layer formed on a side surface of the gel cassette.
[0014]
In the fluorescence reading device of the present invention, as a light shielding means for preventing the excitation light from the light source from irradiating the gel cassette, for example, a slit provided between the side surface of the gel cassette and a scanning device, or a gel cassette. There is a light shielding layer formed on the side surface.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gel cassette which is used in the fluorescence reading apparatus according to the third aspect.
[0016]
That is, in the gel cassette of the present invention, the light shielding layer is formed on the side surface as a light shielding means for preventing the excitation light from the light source from irradiating the gel cassette. Even if the side surface of the gel cassette is irradiated, the gel cassette does not emit fluorescence, and therefore, the fluorescence detected by the imaging device does not show the autofluorescence of the gel cassette as background noise.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment relates to a fluorescence reader for detecting nucleic acids (DNA), proteins, and the like separated by electrophoresis in an electrophoresis gel, and a gel cassette used in the fluorescence reader.
[0018]
First, FIG. 1 shows an outline of a fluorescence reading apparatus 10A of the present embodiment. 1 includes a gel cassette 7, a semiconductor laser 2, a resonant scanner 4, a diffuser 5, an optical filter 6, a CCD camera 3, and the like.
[0019]
In this regard, the gel cassette 7 holds the gel for electrophoresis 1 with two plates 21 and 22 made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic, and the two plates 21 and 22 which are superimposed on each other. It has a side opening 24 on the side. More specifically, as shown in the perspective view of FIG. 2, the gel cassette 7 is formed by superimposing two plates 21 and 22 to form a gel 1 and then forming a well for accommodating a sample fragment (for electrophoresis). The comb 23 formed on the gel 1) is removed. Then, as shown in FIG. 3, when the two plates 21 and 22 are overlaid, a side opening 24 from which the electrophoresis gel 1 is exposed is formed on the side opposite to the side from which the comb 23 is removed. FIG. 4 is a perspective view of the gel cassette 7 in which the side opening 24 from which the gel for electrophoresis 1 is exposed is enlarged. FIG. 5 is a cross-sectional view of the gel cassette 7 taken along line AA in FIG.
[0020]
Further, in the gel cassette 7, a black urethane layer 25 is provided on the side surface on which the side surface opening 24 is formed, as shown in FIG. As a result, even if the excitation light emitted from the semiconductor laser 2 irradiates the side surface where the side surface opening 24 is formed, the excitation light is absorbed by the black urethane coating, so that a transparent resin such as polycarbonate or acrylic is used as the material. Through the two plates 21 and 22 to be transmitted.
[0021]
The electrophoresis gel 1 held by the two plates 21 and 22 is approximately 25 mm square and 1 mm thick. In the gel 1 for electrophoresis, nucleic acids (DNA) put into the wells are separated by a treatment using an electrophoresis tank (not shown), and further labeled with a fluorescent dye FITC.
[0022]
The semiconductor laser 2 is a light source that emits excitation light for exciting the fluorescent dye FITC and has a wavelength of 473 nm. In this regard, since the nucleic acid (DNA) in the gel for electrophoresis 1 is labeled with the fluorescent dye FITC, it can emit fluorescence when irradiated with the excitation light from the semiconductor laser 2.
[0023]
Note that an argon ion laser or the like may be used instead of the semiconductor laser 2 as a light source that emits excitation light for exciting the fluorescent dye FITC.
Further, other than the laser light source may be used. However, in this case, an excitation filter for filtering the excitation light is required. Further, in consideration of an increase in the size of the apparatus and detection sensitivity (S / N ratio), it is preferable to use a laser light source if possible.
[0024]
The resonance scanner 4 (corresponding to a “scanning device”) applies the excitation light from the semiconductor laser 2 to the electrophoresis gel 1 from the side of the gel cassette 7 in the uniaxial direction (the longitudinal direction of the two plates 21 and 22). ) And irradiate while moving. The optimal position for installing the resonant scanner 4 is a position 50 mm to 100 mm away from the gel for electrophoresis 1. If the distance is more than that, the irradiation angle becomes large, and the light irradiated on the gel cassette 7 increases. If it is farther, the whole apparatus needs to be enlarged.
Note that a galvano mirror, a polygon mirror, a diffuser, a laser line generator, or the like may be used instead of the resonance scanner 4.
[0025]
The diffuser 5 further converts the excitation light moved in the uniaxial direction (longitudinal direction of the two plates 21 and 22) by the resonant scanner 4 in the same direction (longitudinal direction of the two plates 21 and 22). Is to spread. Incidentally, the diffusion angle is preferably 10 to 20 degrees in view of not causing a stripe pattern on the electrophoresis gel 1 imaged by the CCD camera 3.
[0026]
The optical filter 6 has a property of cutting the excitation light component of the light from the surface of the electrophoresis gel 1 and transmitting the fluorescent component. That is, since the nucleic acid (DNA) in the electrophoresis gel 1 is labeled with the fluorescent dye FITC, it emits fluorescence when irradiated with excitation light from the semiconductor laser 2. Therefore, the fluorescence from the fluorescent dye FITC labeled on the nucleic acid (DNA) in the electrophoresis gel 1 can pass through the optical filter 6, while the excitation light from the semiconductor laser 2 is reflected toward the optical filter 6, The light cannot pass through the optical filter 6.
[0027]
However, the gel cassette 7 composed of two plates 21 and 22 made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic is temporarily irradiated with the excitation light from the semiconductor laser 2 and the gel cassette 7 (2 When light (auto-fluorescence) is emitted from the two plates 21 and 22), the fluorescence from the gel cassette 7 (two plates 21 and 22) passes through the optical filter 6.
[0028]
The CCD camera 3 captures an image of the gel cassette 7 through the optical filter 6 to detect the fluorescence of the nucleic acid (DNA) labeled with the fluorescent dye FITC in the gel for electrophoresis 1 held in the gel cassette 7. An image is acquired. Therefore, as long as no light (auto-fluorescence) is emitted from the gel cassette 7 (two plates 21 and 22), the fluorescence detection image is as shown in FIG. 9, for example.
[0029]
As described above in detail, in the fluorescence reading apparatus 10A of FIG. 1, the excitation light (wavelength 473 nm) emitted from the semiconductor laser 2 forms the side surface of the gel cassette 7 by the resonant scanner 4 and the diffuser 5. Since the electrophoresis gel 1 is irradiated from the side opening 24 while moving in the uniaxial direction (the longitudinal direction of the two plates 21 and 22), the nucleic acid (DNA) labeled with the fluorescent dye FITC is contained in the electrophoresis gel 1. Will emit fluorescent light. Therefore, the nucleic acid (DNA) labeled with the fluorescent dye FITC by the CCD camera 3 through the optical filter 6 that cuts the excitation light component out of the light from the direction of the electrophoresis gel 1 and transmits the fluorescent component. A fluorescence detection image can be obtained (see FIG. 9).
[0030]
At this time, when the excitation light from the semiconductor laser 2 irradiates even the side surface of the gel cassette 7, the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7 are made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic having a large autofluorescence. Therefore, even the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7) emits fluorescent light, and the fluorescence detection image acquired by the CCD camera 3 includes the two plates 21 and 21 constituting the gel cassette The auto-fluorescence of 22) is projected as background noise.
[0031]
However, in the fluorescence reading apparatus 10A of FIG. 1, the gel cassette 7 (as a light shielding means for preventing the excitation light from the semiconductor laser 2 from irradiating the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7). Since the black urethane layer 25 is applied to the side surface of the two plates 21 and 22) forming the side opening 24, the two plates 21 and 22 forming the gel cassette 7 are Even if the excitation light from the semiconductor laser 2 is absorbed by the black urethane layer 25 even if the gel cassette 7 is made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic having a large autofluorescence, the two plates constituting the gel cassette 7 ( 21 and 22), and no fluorescence is emitted even to the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7). Therefore, in the fluorescence detection image acquired by the CCD camera 3, the auto-fluorescence of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette) is not reflected as background noise.
[0032]
That is, in the fluorescence reading apparatus 10A of FIG. 1, the gel cassette 7 (as a light shielding means for preventing the excitation light from the semiconductor laser 2 from irradiating the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7). Since the black urethane layer 25 is provided on the side surfaces of the two plates 21 and 22) forming the side surface openings 24, the gel cassette 7 (made of a material having a large autofluorescence is used. Even when the two plates 21 and 22) are used, a fluorescence detection image with small background noise can be obtained.
[0033]
However, as a light shielding means for preventing the excitation light from the semiconductor laser 2 from irradiating the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7), the two plates 21 and the 22) The excitation light from the semiconductor laser 2 can be narrowed down or the scanning accuracy of the resonant scanner 4 can be improved without applying the black urethane layer 25 to the side surface where the side opening 24 is formed. If the position accuracy of the gel cassette 7 is improved, it is possible to prevent the excitation light from the semiconductor laser 2 from irradiating the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7). In addition, the excitation light from the semiconductor laser 2 causes the side surface of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7) to be a factor of a significant cost increase. It is economical to apply a black urethane layer 25 to the side surface of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22) on which the side opening portion 24 is formed as a light-shielding means for preventing the radiation. It is excellent.
[0034]
In the gel cassette 7 shown in FIG. 1, the gel cassette 7 (as a light shielding means for preventing the excitation light from the semiconductor laser 2 from irradiating the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7)). Since the black urethane layer 25 is formed on the side of the two plates 21 and 22) where the side openings 24 are formed, the excitation light from the semiconductor laser 2 is gelled in the fluorescence reader 10A. Even when the side surfaces of the cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the cassette 7) are irradiated, the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel) does not emit fluorescent light. In the fluorescence detection image acquired in step 3, the autofluorescence of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7) is not reflected as background noise.
[0035]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
For example, in the gel cassette 7, a black urethane layer 25 is applied to the side surface on which the side opening 24 is formed, as shown in FIG. As a result, even if the excitation light emitted from the semiconductor laser 2 irradiates the side surface where the side surface opening 24 is formed, the excitation light is absorbed by the black urethane coating, so that a transparent resin such as polycarbonate or acrylic is used as the material. Through the two plates 21 and 22 to be transmitted. However, if metal plating or white coating is applied to the side surface on which the side surface opening 24 is formed, the excitation light emitted from the semiconductor laser 2 will not be applied to the side surface opening 24 even if it is not the black urethane layer 25. Even if the formed side surface is irradiated, it is reflected by metal plating or white paint, and therefore does not pass through the two plates 21 and 22 made of a transparent resin such as polycarbonate or acrylic.
Further, light-shielding processing may be performed.
[0036]
In the gel cassette 7, black urethane or metal plating, white paint, light-shielding processing, or the like may be applied to the inner wall surface 24A of the side opening 24 (see FIGS. 4 and 5).
[0037]
The same effect can be obtained in the fluorescence reading device 10B of FIG. The difference from the fluorescence reading apparatus 10A of FIG. 1 is that the excitation light emitted from the semiconductor laser 2 is moved in the uniaxial direction by the resonant scanner 4, then separated in two directions by the half mirror 8, and The point is that both sides of the gel for electrophoresis 1 in the gel cassette 7 are irradiated via the reflection mirror 9. Therefore, in the gel cassette 7, it is necessary to apply black urethane to not only the side surface on which the side opening 24 is formed but also the side surface on which the comb 23 is removed (see FIG. 2).
[0038]
The same effect can be obtained in the fluorescence reading device 10C of FIG. The difference from the fluorescence reading apparatus 10A of FIG. 1 is that gel excitation light from the semiconductor laser 2 irradiates the side surfaces of the gel cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the gel cassette 7). Instead of applying the black urethane layer 25 to the side surface of the cassette 7 (the two plates 21 and 22 constituting the side plate) where the side opening 24 is formed, the side surface of the gel cassette 7 and the resonance scanner 4 This is the point that the slit 31 is provided between them. The width of the gap 32 of the slit 31 is preferably 20% to 80% of the thickness of the gel for electrophoresis 1, and particularly preferably 50% to 75% of the thickness of the gel for electrophoresis 1. . Here, since the thickness of the electrophoresis gel 1 is 1 mm, the width of the gap 32 of the slit 31 is 0.7 mm.
[0039]
As a modification of the fluorescence reading device 10C in FIG. 7, a fluorescence reading device 10D in FIG. 8 can be considered. The difference from the fluorescence reading apparatus 10C of FIG. 7 is that the excitation light emitted from the semiconductor laser 2 is moved in the uniaxial direction by the resonant scanner 4, then separated in two directions by the half mirror 8, 9, both sides of the gel for electrophoresis 1 in the gel cassette 7 are irradiated. Therefore, the slits 31 need to be installed on both sides of the gel cassette 7 (the side of the gel cassette 7 where the side opening 24 is formed and the side of the gel cassette 7 where the comb 23 is removed) ( (See FIG. 2).
[0040]
【The invention's effect】
The fluorescence reading apparatus of the present invention includes a light shielding means for preventing excitation light from a light source from irradiating the gel cassette. Therefore, even if a gel cassette made of a material having high auto-fluorescence is used, the background noise is reduced. A small fluorescence detection image can be obtained.
[0041]
Further, in the gel cassette of the present invention, the light shielding layer is formed on the side surface as a light shielding means for preventing the excitation light from the light source from irradiating the gel cassette. Even if the side surface of the gel cassette is irradiated, the gel cassette does not emit fluorescent light, and therefore, the fluorescence detected by the imaging device does not show the autofluorescence of the gel cassette as background noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an outline of a fluorescence reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a gel cassette used in the fluorescence reader according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a gel cassette used in the fluorescence reader according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an enlarged perspective view of a part of a gel cassette used in the fluorescence reading device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of the gel cassette taken along line AA in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram showing an outline of a fluorescence reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing an outline of a fluorescence reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing an outline of a fluorescence reading device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing an example of a fluorescence detection image in the fluorescence reading device according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing an outline of a conventional fluorescence reading apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gel for electrophoresis 3 CCD camera 4 Resonant scanner 6 Optical filter 7 Gel cassette 10A-10D Fluorescence reader 25 Urethane layer 31 Slit
