JP2004309185A - Electrophoresis apparatus - Google Patents

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Taiichiro Aoki
青木大一郎
Shinji Miyata
宮田眞二
Koji Sato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoresis apparatus that improves safety and restrains the amount of heat generation, can perform migration operation efficiently for a long time, and copes with the diversified shapes of gels. <P>SOLUTION: The electrophoresis apparatus uses a pulse whose duty is adjusted as electric output, and is set to be in a tray structure for a carrier for electrophoresis, where the size can be adjusted freely. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生命科学、医療、環境などの分野において、DNAなどの核酸およびタンパク質を主に分離分析する電気泳動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、核酸およびタンパク質を分離分析する目的において、電気泳動法は主要な方法として広く利用されている。とくに核酸を扱う場合には、図1のような水平型電気泳動装置が一般的に使用される。
【特許文献1】
その電源部として実公昭63−39639号公報に記載されているような、半波整流出力が利用される。
泳動槽11に緩衝液12を注入し、トレイ14上に作製された泳動担体13を、トレイ14ごと緩衝液中に設置する。設置部15は台状になっていることが多い。泳動担体13には試料18設置溝が設けられており、この中に泳動させる試料を設置する。感電防止と緩衝液の蒸発防止の目的で、泳動槽に蓋17を設置したのち、泳動槽底部に設置された電極16−16’から電圧が供給される。試料は緩衝液12中で帯電しているので、電場を感受して移動する。電気泳動担体は分子ふるい効果をもち、試料18の分子サイズに応じて移動しやすさに差異が生じるため、さまざまなサイズの分子の混合物である試料を分離することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら図1のような構造では、本来は泳動担体のみに供給したい電力が、泳動担体上部の緩衝液経路にも供給されるため、効率が悪かった。上部緩衝液の電流は緩衝液の消耗を早めるだけでなく、余分な熱を発生させる。この発熱によって緩衝液の蒸発が激しくなり、泳動槽の蓋を曇らせるため、泳動中に内部の様子を確認することも難しくなる。
【特許文献2】
これらの問題を解決するため、発明者らは図2の蓋部21に窪み22の構造をもつ電気泳動装置を提案した(特開2002−328113)。この構造では、泳動槽11の蓋部21の中央が窪んで緩衝液中12に沈み、泳動担体13上に接触するようになっている。これによって上部緩衝液12を排除し、電力は泳動担体のみに効率よく供給され、泳動が高速化する。緩衝液の消耗も最小限に抑えられ、長時間の泳動が可能となる。また、蓋が泳動担体に接触しているため曇ることもなく、泳動の様子を終始確認できる。この高い視認性を活用し、発明者らは泳動槽を紫外光透過部材で形成し、さらに蓋を紫外光非透過部材で形成する構成を考案した(特開2002−357590)。核酸やタンパク質の検出には紫外光を利用することが多いため、これによって安全かつ明瞭に試料からのシグナルだけを検出できるようになる。さらに、蓋の窪み部分に冷却水を入れることにより、泳動担体を簡単に冷却することが可能になった。泳動中に温度が変化すると分離結果に影響するため、これを防ぐのは非常に重要である。
本発明は、上記の新構造の電気泳動装置の利便性をさらに向上させるためになされたものである。具体的には、緩衝液の消耗をさらに抑えつつ泳動効率を高めるための電圧波形、安全性をさらに高めるためのセンサ構成、泳動担体作成時の利便性を高めるための付属部材、泳動の精度を高めるための蓋およびトレイ構造などである。以下、各構成ごとに詳述する。
【0004】
【実施例】
まず、泳動槽から説明する。
図3は、本発明の泳動槽31の概観である。左側が実際に緩衝液を注入し、電気泳動を行うための緩衝液槽32である。電極33は台状部分を挟む両底部に電極支持体35に張られた状態で対向する2カ所に設置されている。電極33には白金線を用いることが多いため、線を巻きつける突起構造が形成されていることが望ましく、とくに突起が底に向かって伸びている構造がよい。これは、最終的に電極線が緩衝液槽32の端部に沿って上方に伸び、電源部と接続するようになっており、電極線は上方に引っ張られる力を受けるからである。突起が底部から上方に伸びている構造の場合、上方に引っ張られる力によって、電極線が固定しにくくなる。なお、電極として線状ではなく板状のものや、2mm以上の径をもつ棒状のものを使用する場合には、電極支持体にも突起構造は必要ではなく、電極を挟んで固定する溝のような構造をもっていればよい。例えば、チタンに白金をコーティングしたり、フェライトなどのセラミック電極などを使用する場合は、これに相当する。
【0005】
泳動槽全体、あるいは少なくとも台状(担体設置部)34部分は、紫外光透過性材料で形成される。具体的にはポリメチルペンテン、ポリカーボネイトなどの樹脂類や、ガラスに特定波長域のみを透過させる物質を蒸着法などでコーティングしたものなどを使用する。ただし、検出に紫外光を利用しない場合は、この限りではなく、検出に利用する波長やシグナルを透過するように材料も選択される。
緩衝液槽の台状部分には2種類の仕切り構造が形成されている。低い方の仕切り43は、泳動担体を保持するトレイ部材を単独で使用する場合に、トレイの位置がずれないように支持するものであり、トレイを囲い込むようになっている。高い方の仕切り42は、トレイ部材を連結して使用する場合の位置固定用である。トレイ部材連結時には台状部分よりもはるかに大きくなるため、これを囲い込む構造にはできない。そのため、トレイ部材底部の窪みに、高い方の仕切り42が嵌め合うように構成されている。なお、詳しくはトレイ部材の説明と併せて後述する。36が、緩衝液である。緩衝液は、少なくとも使用時、担体の縁部に接触する程度の量が好ましい。
【0006】
泳動槽の右側は主に電源ユニットを設置するための構造、電源設置部38である。底部には吸気穴37が空けられており、この上に設置される電源ユニットは、吸気穴37から吸気して冷却される。場合によっては、この吸気穴37にペルチェ素子やファンなどの冷却ユニットを設置してもよい。泳動槽の底部には高さ2mm以上の足を設置しておくと、吸気の効率がさらに高められる。泳動槽の足にはゴム部材を貼り、実験机の上ですべらないようにしておくことが望ましい。また、足を5mm以上の長さとして、泳動装置を垂直方向に詰める構成にする場合もありうる。この場合、泳動槽の上部にも、別の泳動装置の足を保持するための窪みが形成されていることが望ましい。吸気穴より奥の仕切りには電極ピン40が設置されており、ここに電源ユニットを差し込んで使用する。電極ピンの上方は安全のためにひさし41で覆われており、電源ユニット接続中は、電極ピン40に触れたり異物が接触しないようになっている。なお、泳動槽の材料として紫外光透過性を重要視すると、難燃性に優れない材料を選択せざるを得ないこともあり、この場合には電極ピンを固定する部材は別の材料で構成し、泳動槽に取り付けるようにする。なお、泳動槽は泳動槽31と電源設置部38に分かれている必要は必ずしもなく、例えば緩衝液槽の側面から両極の電極ピンが突出しているような構造でもよい。39は、泳動槽31を直接実験台上に接触させないように配置した緩衝用足部である。
【0007】
次に、泳動担体を作製かつ支持するトレイ部材について説明する。図4は、トレイ部材の概観である。図4(b)は、図4(a)のa−a’方向からみた断面図である。トレイ部材は緩衝液槽の台状部分の低い方の仕切り内に設置されるサイズとなる。ただし、このサイズでは泳動距離が不足する場合もあるので、トレイ部材を連結できるように形成しておくことが望ましく、図4で示す実施例は、そのような構成を持つ。
図4のトレイ400の縁部に形成された結合部A401の形状と、トレイの対向する他の結合部B402の形状は、互いにちょうどかみ合う構造になっている。
トレイ401の内側側面の中央付近は、凹部403が形成されている。
404は、突起部であり、結合部B402が、結合した後、揺動しないように固定する部分である。
したがって、図4のトレイ部材2つを用途に応じて連結して使用することが可能である。
図4(c)と、図4(d))は、結合時の動作の一例を示したものである。
図4(d))でしめす場合、泳動距離は約2倍に延長され、長距離の泳動でなければ分離できない試料や、試料を設置する溝(ウェル)を大量に形成して、一枚の泳動担体で大量の試料を扱うことが可能となる。
もちろん、トレイ部材の長さをより短く形成しておけば、3つ以上のトレイ部材を連結することによって、全体の長さをさまざまに調整することが可能になる。なお、トレイ部材が全て同様の構造をとる必要はなく、単独使用が可能であって、かつ別のトレイ部材とも連結可能な構造の組み合わせになっていればよい。例えば、図4の結合部A401のみを片側にもつトレイ部材と、結合部B402のみを片側にもつトレイ部材が用意されていればよい。
【0008】
図5はトレイ部材の側面を示しているが、底部に小さな窪み(凹部)405を設けておく。この窪みの位置は、トレイ部材を連結したときに、2つのトレイ部材の窪みが、緩衝液槽の高い方の仕切り(突部)42にちょうど嵌め合うように決められている。これにより、トレイ部材を連結して広がり、設置部34からはみ出した状態になっても、安定した状態で緩衝液槽に設置しやすくなっている。材質については、基本的にはトレイ上に泳動担体を作製し、そのまま緩衝液槽に設置するため、泳動の観察のためには泳動槽と同様の紫外光透過性材料で形成される。
【0009】
なお、トレイ部材61の断面は図6のように、泳動担体の両端の底部が深くなるような溝62構造にしてもよい。
破線部分は試料を設置するウェル63が形成される範囲を示している。電気泳動においては、泳動担体内の温度が均一であることが重要であるが、その熱は主に泳動担体自身の電気抵抗によって発生する。泳動担体の端部はトレイ部材の側壁に近く、側壁は絶縁材料で形成されていることが多いため、中央部に比べて相対的に発熱量が少ない。したがって、一般的には泳動中に中央部と端部に温度差が生じ、端部の泳動速度が相対的に低下する。これにより、泳動パターン全体で見ると、中央から端部に向かってゆるやかに湾曲して見えるので、これをスマイリング現象と呼んでいる。図6のような形状は、スマイリング現象を防止するために考案したものである。
【0010】
すなわち、端部の底を深くして、側面からの発熱量不足を底部から補うことによって、泳動担体全体の温度を均一にすることが可能になるのである。底を深くしなくとも、トレイ側壁や端底部に電気抵抗体を貼り付けたり、そのような材料で側壁を形成しても同様の効果が得られるが、泳動担体から熱を得る方が、泳動担体の種類や濃度によらず均一性の点で優れている。後述するように、泳動槽の蓋の窪み部分に冷却水を入れることによってもスマイリング現象は防止されるが、こちらの方法では冷却水を用意する必要がなく、より簡便である。いずれにしても、冷却によって温度均一性が保たれるのではなく、端部に不足する熱量を何らかの構造で補うことにより、温度均一性を保つという考え方が重要である。
【0011】
なお、この方法は緩衝液中に泳動担体を沈みこませる水平型電気泳動装置のみに有効なものであるというわけではない。一般にタンパク質の電気泳動に使用されている垂直型電気泳動装置においても、スマイリング現象は水平型以上に深刻な問題となる。なぜなら、垂直型電気泳動装置においては、泳動担体支持部材が空気にさらされているのが通常であり、泳動担体端部と中央部の冷却差が、緩衝液内に沈められている場合よりも顕著となるからである。したがって、垂直型電気泳動装置の泳動担体においても、担体端部の厚みを相対的に大きくして発熱量を確保することにより、熱量の均一化を図る方法が有効となる。
この溝の大きさは、深さ0.5mm〜3mmまたは泳動担体の厚みの5%〜50%、幅2mm〜10mmまたは検体のバンド幅(ウェル幅)の5%〜200%が上述した効果をそうするためにも有効な場合があるが、この大きさに限るものではない。
【0012】
また、図7はウェルのカバー部材406を示す。両端が挟持部407の構造になっており、この部分でトレイ部材の側壁に固定する。横に伸びたカバー部が、試料を設置した泳動担体408のウェル409を覆うように固定する。なお、カバー部は挟持部407よりも幅を広くし、ウェル409の幅の10倍以内の程度まで広げる場合がある。これは、カバー部の圧力によって泳動用担体408が変形することを防ぐためである。本発明の泳動装置では、蓋の一部が泳動担体に接触するため、ウェル409が浅い場合には設置した試料の一部が流出してしまうことがある。図7のウェルカバー部材を使用すれば、蓋設置時の緩衝液の移動の影響を受けないため、設置した試料をウェル中で安定させることができる。なお、後述するように、蓋とトレイ部材の側面の隙間はできるだけ小さくなる方がよい。そのためには、ウェルカバー部材の厚みの分だけ、トレイ部材の側壁に溝を形成しておき、ウェルカバーを設置してもそれが側壁の内側に出ないようにすることが望ましい。
【0013】
次に、泳動槽の蓋80について説明する。図8は蓋の概観を示す。蓋80の中央部は下方に大きく窪んでおり、窪み部分の底面81が、緩衝液槽に設置された泳動担体の上面に接触するようになっている。これにより、泳動担体上部の余分な緩衝液電流を遮断し、泳動担体のみに効率よく通電させ、泳動が高速化される。また、少なくとも泳動担体接触部は曇ることがないため、泳動の様子を終始確認することが可能である。泳動槽が紫外光透過性材料で形成されているため、蓋を紫外光非透過性材料で形成すれば、試料からの可視光シグナルのみを安全かつ明瞭に観察することが可能である。なお、蓋自体を紫外光非透過性にしなくとも、蓋の窪み部分に紫外光を遮断するフィルタを設置してもよい。また、蓋をこのような構造にしておくと、窪み部分に冷却水を注入したり、冷却材料、冷却装置を設置することによって、泳動担体を効率的に冷却することが可能である。前述したように、泳動担体内の温度均一性は正確な泳動結果を得るために非常に重要であるから、冷却しやすい構造は極めて有効である。なお、温度均一性という点では、泳動担体に接触する部分が、泳動担体を完全にカバーしていなければならない。例えば泳動担体の端部のみが上部緩衝液にさらされているような形状では、泳動担体よりも相対的に温度が低い緩衝液によって端部が冷却されてしまい、スマイリング現象を引き起こすからである。
【0014】
具体的には、トレイ部材の側壁と試料設置用のウェルの端部の区間を90%以上カバーすることが望ましい。しかしながら、蓋を金型成形によって作製する場合には、側面にある程度の傾斜を儲ける必要がある。したがって図8のように、トレイ部材の側壁の高さあたりまでは、蓋の窪み部分を垂直84に形成し、それよりも高い部分には傾斜83をつけて形成する。少なくとも蓋の窪み部分の底に近い部分は垂直に形成されているため、泳動担体の厚みが変化しても、泳動担体をほぼ完全にカバーすることができる。
【0015】
また、蓋の手前と奥には補助部材85が形成されている。本発明の電気泳動装置では、泳動担体の厚みが変化すると、それに接触する蓋の垂直位置も変化するが、このように補助部材85が形成されていれば、蓋の上下位置によらず、緩衝液槽内に指や異物が入ることが防止される。また、補助部材85は蓋の窪み部分の底よりも低い位置まで伸びていることが望ましい。その理由は、泳動後に蓋を外してそのまま机上に置いたとしても、緩衝液が付着している窪み部分が机に接触することが防止されるからである。また、補助部材85の水平方向の幅は緩衝液槽内部の幅に近いことが望ましい。これも安全性と設置時の位置決めがしやすくなるという理由による。
【0016】
さらに、蓋の側面にはステンレス板などの光反射部材82が設置されている。後述するように、本発明の電気泳動装置では、図9で示す電源部91に光学センサ92が設置されている。光学センサ92は検出光を照射する投光部921を持ち、この投光部921から放出される検出光は、蓋がセットされている場合には光反射部材82によって反射され、光学センサの受光部922に検出される。蓋が緩衝液槽にセットされていないときは検出光が反射されない。受光部が反射光を検出した場合、すなわち蓋がセットされている場合にのみ通電できる回路構成をもっているため、誤って感電する心配がなく、非常に安全性が高い。また光学センサの投光部の投光及び非投光状態を周期的に切り替え、それぞれの状態における光学センサの受光量の変化が所定以上であった場合のみ蓋がセットされていると判断するため、光学センサに外部からの光が入射した場合でも誤った検出判定をすること無く蓋のセット状態を確実に検出できる。また一般に光学センサの投光素子は発光時間により光量が減衰する特性を持っており、長期間に渡って使用していると投光側の発光パワーの低下による検出感度の劣化が起こるが、投光部を周期的にかつ必要な短い時間だけ点灯させることにより、光学センサの耐久時間を延長させることが可能となり、蓋セット状態検出機能において信頼性の高い状態を長く維持することが可能となる。
【0017】
図8で示す蓋に設置された光反射部材は、蓋80がセットされていることを感知させるためのものであるから、蓋自体の反射率が高い場合には、このような反射板82は必要ない。光反射板の垂直方向の長さを調整することにより、蓋80の上下可動域を変更することができる。本発明の電気泳動装置のように、泳動担体の厚みに応じて蓋の上下位置も変化する方式では、このようなセンサを利用するのが便利である。なお、蓋がセットされていない場合の反射率はできるだけ低く抑えることが望ましいので、緩衝液槽の反射位置には反射率の低い部材を設置したり、表面の凹凸を大きくする必要がある場合もありうる。光学センサについては、上記のように光反射を利用するものに限らず、蓋をセットすることによって光透過率が低下することを検出するものであってもよい。
【0018】
また投光素子には赤外線発光素子(赤外発光LED)を用い、センサの受光側に赤外光のみを選択的に透過する光学フィルタ(可視光カットフィルタ)を設けることにより、外乱光による誤動作をより低減することが可能となる。 図9に、本発明の電気泳動装置の電源ユニットを示す。入力部94に電源コードを接続して外部から電力を得る。入力部94は使用時の向きに対して手前ではなく、奥にあることが望ましい。さらに、電極ピン穴状の出力端95に泳動槽の電極ピンが挿入されるように電源ユニットを接続する。電源ユニットの側面付近には、光学センサが内蔵されている。電源ユニットの電源部91のケースは透明材料又は半透明材料で形成されており、光学センサ92から放出される検出光はケースを透過して緩衝液槽方向に進行する。蓋80がセットされている場合にのみ、検出光が反射されて通電可能となるのは前述した通りである。なお、電源ケースが非透明材料で形成されている場合には、センサ用の窓が空けられる場合もある。電源ケースには底部と側面に通気用の穴を開けておく。
【0019】
電源部91の上面は操作部93である。タイマー表示LEDの横には、タイマー設定ボタンが配置されている。タイマーは1〜99分の範囲で設定可能であるが、「0」に設定した場合には連続動作モードとなり、それを意味する何らかの記号が表示される。中央部右側には電圧設定ボタンが配置されており、これを押すたびに設定電圧値が変化する。その左側には設定電圧を示すLEDが配置されている。本発明の電気泳動装置では、複数の電圧設定が可能であるが、これらの電圧は矩形波として出力される。矩形波のピーク電圧値はどの設定でも同じであり、電圧が立ち上がっている時間の比率(duty値)を設定することで、実効電圧を変化させる。例えばピーク電圧値を200Vとし、電圧設定ボタンによってduty値を1(純直流)、0.6、0.3、0.15とする4種類の出力電圧を出力端95から生成可能とする。またduty値をデューティー設定ボタンによって任意に設定可能なモードを追加しても良い。これにより電圧実効値をより細かく調整することが可能となる。この場合デューティー値の設定はそれ専用のボタンを設けるか、あるいはタイマー設定ボタンにて設定するようにしても良い。矩形波の周波数は50Hz〜100kHz程度の範囲にある特定の値に固定されているが、必要に応じて設定可能にする場合もある。94は、汎用電源の入力部であり、主に〜220Vの商用電源の交流電気ACを入力する。
【0020】
具体的な波形を図10に示す。図10は、それぞれ、泳動用の電気出力を示す。
図10(a)は、直流であり、図10(b)以降デューティーを小さくした出力を示す。これらの出力の選択は、電源部91の操作部93で操作可能である。
図10において、fは1周期あたりの時間、dはそのうち電圧が立ち上がっている時間を表しており、周波数=1/f、デューティー値=d/fである。電圧を矩形波として出力することにより、緩衝液の消耗と熱発生をできるだけ抑制しつつ、効率的に試料を泳動させることが可能になる。なお、一定でない電圧を出力することによる泳動効率の改善が最大の目的であるから、波形は必ずしも矩形でなくともよく、正弦波や三角波、ランダムパルスのようなものであってもよい。操作パネル下部に配置されているボタンは通電切り替え用であり、非通電時にこれを押すと通電され、通電時にこれを押すと停止する。タイマー設定されている場合には、通電開始とともにタイマーも動作し、設定時間が経過すると自動的に停止して、アラーム音を鳴らす。いずれにしても、動作が停止する際には内蔵または外部接続されている記憶素子に各設定値が記録され、次回使用時には自動的にその設定が初期状態となるようにしておく。複数の設定に名前などの識別記号をつけて記録しておき、次回以降の使用時には、それらの中から選択可能な構成にしてもよい。また、動作中もタイマーの残存時間や電流、電圧値などの途中経過を記録しておき、不慮の停止時にも速やかに継続動作できるようにしておくことが望ましい。
【0021】
不慮の停止とは、停電やプラグを誤って抜いてしまった場合、誤って通電切り替えボタンを押してしまった場合、過電流保護あるいは高温検出回路が機能して強制的に停止された場合などである。途中経過は内蔵あるいは外部接続されている記憶素子やコンピュータに出力、記録する。なお、本発明の電気泳動装置では、回路のショートなど急激に大電流が流れる場合には、内蔵されているヒューズが溶断されて動作を停止するが、泳動中に緩衝液の温度上昇によって徐々に電流が増加していった場合には、ある一定の制限値(例えば300mA)を超えた段階で自動的に電圧を低下させ、その制限値以下の電流を保つようにしながら動作を続行する。通電切り替えボタンの左側に配置されている2種類のLEDは、電源プラグからの電圧入力があることを示すために点灯するものと、実際に電圧が出力されていることを示すために点灯するものである。電源ユニットには上記の他に、コンピュータとの接続ポートが用意されていることが望ましい。これは、コンピュータからの動作設定や、コンピュータへの動作状態出力を可能にするためである。また、操作パネル部分は操作ユニットとして独立して形成され、電源ユニットに接続したり取り外しできるようにしておくのもよい。操作ユニットにはリモートコントロール機能をもたせる場合もある。これは、同じ設定で複数の電気泳動装置を動作させたい場合に、一つの操作ユニットを設定するだけで済むので便利である。この操作ユニットにも記憶機能をもたせ、電気泳動装置だけでなく、各種関連機器を設定、記録できるようにしておくことが望ましい。この場合の操作ユニットの使用手順は、まず記録されている複数の機器から目的の装置を選択し、さらに引き続いて表示される目的機器の複数の動作設定の中から目的の動作を選択するか、新規設定することになる。
【0022】
図11は、図3で示した泳動槽31に、蓋80及び電源部91を挿入しようとするところを示した図である。
図11で示すように、蓋部80の底面81の面積を、泳動槽にあたる緩衝液槽32の台状(担体設置部)34の面積よりも大きくすることで、担体の面積をよりフレキシブルに調整可能とし、種々の泳動実験を実現可能とする。その場合図4で示す組み合わせ自在なゲルトレイの目的に応じた組み合わせが有効に活用される。
尚、担体の面積を担体設置部34の面積とする場合は、図4で示すようなトレイを要することが無い場合もある。図4で示すゲルトレイの組み合わせは、2以上であれば良く、底部81の面積の範囲で適宜選択可能である。尚、本発明では、少なくとも担体上部に介在する緩衝液が排除される構成であればよく、本願発明は、底部81と、担体設置部34で、担体を接触的に挟み込んで、緩衝液を担体上から排除させ、緩衝液のみの電流の流れを阻止し、発熱を抑制する形態が取り得るものであるが、使用時、図7で示すようなウェルカバー406が図4で示すように担体上に介在する場合でも、ウェルカバー406が緩衝液の担体上での介在を遮断することから、緩衝液のみの電流の流れが阻止でき、本発明の目的が達成されるものである。
図12は、本発明の電気泳動装置で使用する泳動担体を形成させるための器具類である。泳動担体は主としてアガロースなどのゲルである。まずゲル形成器015に仕切り部材013を挿入するが、トレイ部材を単独で使用する場合には中央の溝部に挿入し、トレイ部材を連結して使用する場合には手前の溝部014に挿入する。これにより、用途に応じてサイズの異なるゲルを作製することが可能である。仕切り部材は溝部014に密着して固定されるため、液体が漏れる可能性はない。
【0023】
また、トレイ部材012を中央に挿入した場合には、単独トレイサイズのゲルを2枚同時に作製することが可能である。トレイ部材をゲル形成器015に設置したあと、液状のゲル原料をゲル形成器に注入する。さらにゲル化する前に、ウェル形成部材011をゲル形成器の側面溝に挿入する。これはゲルに試料設置用のウェルを形成するための部材であり、ゲル化後に引き抜くとウェルが形成されている。ウェル形成部材011は中心軸から上下に櫛がついている構造になっており、歯数はそれぞれ13および26となっている。歯数13の場合の隣り合う歯の中心間距離は9mm、歯幅は6mm、歯厚は1mmである。歯数26の場合は中心間距離4.5mm、歯幅3mm、歯厚1mmまたは0.5mmとなっている。これらは必要に応じて他の値も採りうる。
【0024】
なお、ゲル形成器の側面溝は図11の位置に限らず、複数設けられていることが望ましい。トレイ部材を単独で使用する場合と、連結して使用する場合とでは、ウェル形成部材の挿入位置が変化することもありうる。また、トレイ部材を単独使用する場合に、そのトレイ部材の上端と中央部の2か所に対してウェル形成部材を適用できるように側面溝を設置しておくと、トレイ部材を連結した場合には、ウェル形成部材を4か所に適用できるようになる。歯数26の方を適用すれば、一枚のゲルに26×4=104個のウェルが形成され、とくにPCR法によって生成された産物を確認する場合には都合がよい。
【0025】
また、操作パネル部分は図13のように操作ユニット100として独立して形成され、電源ユニットに接続したり取り外しできるようにしておく構成も例示される。操作ユニット100には、表示パネル101が設けられており、ここに各種設定や状態、入力経過などが表示される。102は入力モード等の切り替えスイッチであり、押すたびに数字入力、日本語入力、英語入力、記号入力などの入力モードを切り替える。103は選択ダイヤルであり、これを操作し始めたことが検出されると、表示パネル101には、指定された入力モードに対応した入力リストが表示される。入力リストは、例えば数字入力モードであれば入力対象となる0〜9の数字、日本語入力モードであればひらがな、英語入力モードであればアルファベット、記号入力モードであれば各種記号が順に並んでいる。選択ダイヤル103を回すと、選択されている入力対象が順にスライドしていく。スライドの速度は選択ダイヤル103を回す速度に比例すればよいが、その場合には微調整が難しい場合もあるので、回す速度が遅い場合には、スライド速度をそれ以上に遅くすることが望ましい。このようにして入力対象の選択が完了したら、入力スイッチ104によって入力を完了する。
【0026】
入力モードが日本語入力である場合には、この時点で漢字への変換リストを表示し、選択ダイヤル103によって漢字まで決定できることが望ましい。決定は入力スイッチ104で行うが、選択ダイヤル103を押すことによって入力スイッチ104の機能を併せ持つ場合もある。操作ユニットにはリモートコントロール機能をもたせることが望ましい。これは、同じ設定で複数の装置を動作させたい場合に、一つの操作ユニットを設定するだけで済むので便利である。この操作ユニットにも記憶機能をもたせ、電気泳動装置だけでなく、各種電気・電子機器を設定、記憶できるようにしておくことが望ましい。操作ユニット100には、それら電気・電子機器自身またはコンピュータからのケーブル接続、通信、インターネットなどによって機器情報を入力するか、操作ユニット100自身の入力機能を用いて機器情報を入力する。105はケーブル接続用ポートである。複数の機器を登録できることによって、操作ユニット100を機器ごとに用意する必要がなくなる。
【0027】
また、電子レンジなどの一般電化製品用に製作された上記機能を有する操作ユニットがあれば、その操作ユニットに電気泳動装置などの研究用機器情報も登録できるようにしておくことが望ましい。複数機器を制御できる操作ユニットの使用手順の一例は、まず入力モード切り替えスイッチ102などによって「機器選択モード」に設定し、登録されている機器リストから選択ダイヤル103によって目的の装置を選択し、入力スイッチ104によって決定する。さらに引き続いて表示される目的機器の動作リストの中から目的の動作を選択ダイヤル103によって選択するか、新規設定することになる。目的の動作には、識別しやすい名前を入力して記憶できることが望ましい。106は、操作ユニット100と、泳動層側にも受けられた電源ユニット107とを接続するための情報インタフェースである。情報インタフェース106は、電気的コネクタの他、赤外線、電磁気、超音波など様々な媒体を利用し得るものとして構成され、特に限定されていない。
【0028】
電源ユニット107には、外部商用電源との接続部、昇圧部、ヒューズ、安全回路等、電気泳動用出力を形成するための構成が内蔵されている。
電源ユニット107は、その他、外部商用電源との接続部以外は、密閉された構成をとり得ることから、防水性に優れ、取り扱いが簡便なユニットが提供できる。
電源ユニット107は、電気泳動槽108と一体でも、別体でもよいが、上述のように、シンプルで防水性に優れた構成が可能であることから、一体でも、取り扱いが簡便になり得る。
機器の動作は、目的の動作を選択した瞬間に開始するか、あるいはスタートスイッチを押してから開始してもよい。とくに研究用機器の場合、動作時間が重要であることが多いため、タイマー機能によってスタートと同時に計測したり、設定時間に動作を停止できることが望ましい。タイマーを使う場合には例えば、入力モード切り替えスイッチ102によって「タイマー設定モード」に切り替え、選択ダイヤル103によって時間を決め、入力スイッチ104で決定する。操作ユニット100にリモートコントロール機能があれば、機器から離れていても動作をコントロールできるので、とくにタイマー機能を利用する場合には便利である。なお、このような操作ユニットは、携帯電話などの小型情報通信機器に上記機能をプログラムとして入力することによって実現させる場合もある。これらの情報通信機器には、各種入力機能と表示機能、通信機能、ネットワーク接続機能など、上記操作を実現するために必要な機能が備えられているからである。入力方式が、操作ユニット100と同等であれば、一層望ましい。
【0029】
又、本発明の他の実施例として、図14で示すように、泳動槽110と電源ユニット120を完全に別体にしてもよい。泳動槽110の側面からは電極ピン111,111’が2本突出しており、それぞれ陽極、陰極の白金線電極113に繋がっている。図中111と113が接続する様子が示されているが、他方電極ピン111’と他の電極113’とが接続する。電源ユニット120の側面には、電極ピン111、111’に接続できるように、電極受け穴114が形成されている。このように泳動槽110を電源のサイズとは独立に構成しておくと、他の電源との接続の際には便利である。なお、112は電源ユニット受けであって、電源ユニット120を凹部コネクタ114,114’とで挿入結合した状態で上に持ち上げたときに、電源ユニット120の重量を支えるようになっており、電極ピン111,111’が変形したり破損することを防止する。電源ユニット側はこれに応じ、底部が内側に窪む構造をもっている。また、右側の窪み121は、電源ユニット120を泳動槽110から取り外すときに指をひっかけるための構造である。
【0030】
図15乃至図19は、本発明の他の実施例を示す図である。
図15は、平面図、図16(a))は、図15の正面図、図16(b)は、図15の背面図、図16(c)は、図15の右側面図、図16(d))は、図15の左側面図である。図17は、図15の底面図を示す。
201は、泳動槽用の蓋部であり、中央が、泳動槽207方向へ突出している突出部202を形成している。203は、電源供給ユニットであり、その表面には、液晶、LEDで形成された表示部204であり、LED表示部216と操作スイッチ205、217、218が配置されている。
個々の機能は、様々であり特に限定されるものではないが、液晶表示部は、タイマー表示、出力強度、出力モード等を数値的、符号的に表示したり、操作スイッチ218は、タイマー調整、出力強弱調整を押す毎に行う場合もある。LED表示216は、複数は位置され、その点滅部位毎に出力強度を示したり、経過時間を示したり、モードを示したりする場合がある。操作スイッチ205は、出力強弱、モード選択を押す毎に行い、LED表示部216は、押す毎に点滅位置を変える態様が例示される。217は、電源用の操作スイッチであり、1回押すとオン、次押すとオフといった態様が例示される。
電源スイッチ217を押して動作を開始した場合、隣のLED表示部が表示する態様がなおさらに好ましい。
【0031】
A−A’で切断した断面を図18(a)に示した。
207は、泳動槽であり、光、電磁波等を透過させる部材で形成されることが好ましい。
209は、泳動槽の中央に上部へ突出するように配置された担体据え置き部である。
担体据え置き部209は、その上に担体すなわち試料添加ゲル基材を、場合によってはゲル作成用トレイと一緒に据え置く部分である。
219は、蓋部201の中央の突出部202の側面に更に突出するように配置した補助部である。補助部219は、蓋部201を取り外して、外部におく場合、突出部202の担体接触面が、その他の場所に触れないようにするためのものであり、2カ所に欽一な高さで形成されている。
220、220’は、電極であり、白金線などで形成され、一方がプラス、他方がマイナスとなっている。
【0032】
図15のB−B’で切断した断面を図18(b)に示す。
208は、電源供給ユニット203を、泳動槽から引き離す場合、その他持ち運びを行う場合、持ちやすいように形成された凹部である。電極ピン211と、コネクタ凹部212との横方向での挿入及び引き抜きをしやすくする。電源供給ユニット203の内部の具体的構成は省略した。210は、嵌合部であり、電源供給ユニット203と、泳動槽207を嵌め合わせた場合、結合を強く行うためのものである。
211は、電極ピンであり、電極220、220’の何れか一方と電気リード線213を介して接続している。212は、コネクタ凹部であり、電極ピン211が挿入される面を導電部材で形成されている。コネクタ凹部212は、電気リード線214を介して電源ユニット203内の泳動電気出力部に接続している。電極を泳動槽207の底部に固定するために電極支持部221、221’が電極220、220’にそれぞれ隣接し、固定するように形成されている。
【0032】
電源供給ユニット203は、商用電源と接続するための、接続部を持ち、電源プラグ206と接続する様に形成されている。
電源プラグ206の他端は、商用電源コンセントに差し込み接続するための電源プラグと更に電源コードを介して接続している。
電源プラグ206は、固定されていても良い他、着脱自在であってもよい。
215は、いわゆる足部であり、ゴム、樹脂などで形成される他、泳動槽と同材を一体的に形成したものが例示される。足部215は、泳動槽、電源供給ユニットが、直接実験用の机、台に接触しないように緩衝性を備えながら配置されている。
本実施例で、蓋部201及び泳動槽207は、何れも紫外線、レーザその他の光透過性を有していることが好ましい。その部分を図19の2Aと2Bに示した。
この様な、光透過性は、担体中の泳動試料を観察するための照明用として働くことから、少なくとも、担体据え置き部209の上下方向が、光透過性を有すれば良い。本実施利は、一度に泳動させる試料の数を増やすべく、縦横高さが、おおよそ、150×163×51mmと比較的大きな形状を有しており、電源供給ユニットも泳動槽の大きさに沿って大きく形成されているが、この大きさに限るものではない。
【0033】
【発明の効果】
本発明の電気泳動装置によれば、効率よく泳動担体に通電して高速に泳動できる。蓋の窪み構造による緩衝液電流の排除と、矩形波電圧出力によって緩衝液の消耗も最小限に抑えられるため、長時間泳動が可能である。さらに、泳動担体内での熱発生を均一化させるトレイ部材構造に加え、蓋による泳動担体の直接冷却も可能であることから、泳動の精度は著しく向上する。蓋の窪み構造は曇りも防ぐことから、視認性は終始確保され、さらに泳動槽を紫外光透過性かつ蓋を紫外光非透過性にすることにより、泳動の様子をリアルタイムに観察することが可能である。トレイ部材を連結可能とすることにより、少量の試料を扱う場合、泳動距離を長くして分離性能を高めたい場合、大量の試料を扱う場合などに柔軟に対応することが可能となった。また、電源に光学センサを用いることにより、蓋なしでは通電しない非常に安全な構成となっている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す図である。
【図2】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図3】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す図である。
【図5】本発明の一実施例を示す図である。
【図6】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図7】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す図である。
【図9】本発明の一実施例を示す図である。
【図10】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図11】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図12】本発明の一実施例を説明するための図である。
【図13】本発明の他の実施例を示す図である。
【図14】本発明の他の実施例を示す図である。
【図15】本発明の他の実施例を示す図である。
【図16】本発明の他の実施例を示す図である。
【図17】本発明の他の実施例を示す図である。
【図18】本発明の他の実施例を示す図である。
【図19】本発明の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
11 泳動槽
12 緩衝液
13 泳動担体
14 トレイ
15 設置部
16、16’ 電極
21 蓋部
22 窪み
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoresis apparatus for mainly separating and analyzing nucleic acids and proteins such as DNA in the fields of life science, medicine, environment and the like.
[0002]
2. Description of the Related Art At present, electrophoresis is widely used as a main method for separating and analyzing nucleic acids and proteins. In particular, when handling nucleic acids, a horizontal electrophoresis apparatus as shown in FIG. 1 is generally used.
[Patent Document 1]
A half-wave rectified output as described in Japanese Utility Model Publication No. 63-39639 is used as the power supply unit.
The buffer solution 12 is poured into the electrophoresis tank 11, and the electrophoresis carrier 13 formed on the tray 14 is placed in the buffer solution together with the tray 14. The installation section 15 is often trapezoidal. The migration carrier 13 is provided with a sample 18 installation groove, in which the sample to be electrophoresed is installed. After the lid 17 is installed in the electrophoresis tank for the purpose of preventing electric shock and evaporation of the buffer solution, a voltage is supplied from the electrodes 16-16 'installed at the bottom of the electrophoresis tank. Since the sample is charged in the buffer solution 12, it moves in response to the electric field. The electrophoretic carrier has a molecular sieving effect, and the mobility thereof varies depending on the molecular size of the sample 18, so that a sample which is a mixture of molecules of various sizes can be separated.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure as shown in FIG. 1, the power originally intended to be supplied only to the electrophoresis carrier is also supplied to the buffer solution path above the electrophoresis carrier, so that the efficiency is low. The current in the upper buffer not only accelerates buffer depletion, but also generates extra heat. This heat generation causes the buffer solution to evaporate violently and fogg the lid of the electrophoresis tank, making it difficult to check the internal state during electrophoresis.
[Patent Document 2]
In order to solve these problems, the inventors have proposed an electrophoresis apparatus having a structure in which a cover 22 is provided with a depression 22 in FIG. 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-328113). In this structure, the center of the lid 21 of the electrophoresis tank 11 is depressed and sinks in the buffer solution 12, and comes into contact with the electrophoresis carrier 13. As a result, the upper buffer solution 12 is eliminated, the power is efficiently supplied only to the electrophoresis carrier, and the electrophoresis is accelerated. The consumption of the buffer is also minimized, and the electrophoresis can be performed for a long time. Further, since the lid is in contact with the electrophoresis carrier, the state of electrophoresis can be checked all the time without fogging. Utilizing this high visibility, the inventors have devised a configuration in which the electrophoresis tank is formed of an ultraviolet light transmitting member and the lid is formed of an ultraviolet light non-transmitting member (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-357590). Since ultraviolet light is often used for detecting nucleic acids and proteins, this enables safe and clear detection of only signals from a sample. Furthermore, by putting cooling water into the recessed portion of the lid, it became possible to easily cool the electrophoresis carrier. It is very important to prevent this as temperature changes during the run will affect the separation results.
The present invention has been made to further improve the convenience of the electrophoresis apparatus having the above-described new structure. Specifically, the voltage waveform to increase the electrophoretic efficiency while further suppressing the consumption of the buffer, the sensor configuration to further enhance the safety, the accessory members to improve the convenience when preparing the electrophoretic carrier, and the precision of electrophoresis Such as a lid and tray structure to enhance. Hereinafter, each component will be described in detail.
[0004]
【Example】
First, the electrophoresis tank will be described.
FIG. 3 is an overview of the electrophoresis tank 31 of the present invention. The left side is a buffer solution tank 32 for actually injecting a buffer solution and performing electrophoresis. The electrodes 33 are installed at two opposing locations on both bottoms sandwiching the trapezoidal portion while being stretched on the electrode support 35. Since a platinum wire is often used for the electrode 33, it is desirable to form a projection structure around which the wire is wound. In particular, a structure in which the projection extends toward the bottom is preferable. This is because the electrode wire eventually extends upward along the end of the buffer solution tank 32 and is connected to the power supply unit, and the electrode wire receives a force to be pulled upward. In the case of a structure in which the protrusion extends upward from the bottom, it is difficult for the electrode wire to be fixed by a force pulled upward. In the case of using a plate-shaped electrode instead of a line-shaped electrode or a rod-shaped electrode having a diameter of 2 mm or more, the electrode support does not need to have a projection structure. What is necessary is just to have such a structure. For example, this corresponds to the case where titanium is coated with platinum or a ceramic electrode such as ferrite is used.
[0005]
The entire electrophoresis tank, or at least the trapezoidal (carrier setting portion) 34 portion, is formed of an ultraviolet light transmitting material. Specifically, resins such as polymethylpentene and polycarbonate, and materials obtained by coating glass with a substance that transmits only a specific wavelength range by an evaporation method or the like are used. However, when ultraviolet light is not used for detection, the material is not limited to this, and a material is selected so as to transmit a wavelength and a signal used for detection.
Two types of partition structures are formed on the trapezoidal portion of the buffer tank. The lower partition 43 supports the tray member so as not to be displaced when the tray member holding the electrophoretic carrier is used alone, and surrounds the tray. The higher partition 42 is used for fixing the position when the tray members are connected and used. At the time of connecting the tray member, it is much larger than the trapezoidal portion, so that the structure cannot be enclosed. Therefore, the higher partition 42 is configured to fit into the depression at the bottom of the tray member. The details will be described later together with the description of the tray member. 36 is a buffer. Preferably, the buffer is in such an amount that it at least contacts the edge of the carrier when used.
[0006]
On the right side of the electrophoresis tank is a power supply installation section 38 mainly for installing a power supply unit. An intake hole 37 is formed at the bottom, and the power supply unit installed thereon is cooled by sucking air from the intake hole 37. In some cases, a cooling unit such as a Peltier element or a fan may be installed in the intake hole 37. If feet with a height of 2 mm or more are provided at the bottom of the electrophoresis tank, the efficiency of air intake can be further increased. It is desirable to attach rubber members to the feet of the electrophoresis tank so that they do not slip on the laboratory desk. In addition, there may be a case where the length of the foot is 5 mm or more, and the electrophoresis apparatus is packed in the vertical direction. In this case, it is desirable that a recess for holding a foot of another electrophoresis device is also formed in the upper portion of the electrophoresis tank. An electrode pin 40 is provided in a partition behind the intake hole, and a power supply unit is inserted and used here. The upper portion of the electrode pin is covered with an eave 41 for safety, so that the electrode pin 40 and foreign matter do not touch while the power supply unit is connected. When placing importance on ultraviolet light transmission as the material for the electrophoresis tank, it may be necessary to select a material that is not excellent in flame retardancy.In this case, the member for fixing the electrode pins is made of another material. And attach it to the electrophoresis tank. The electrophoresis tank does not necessarily need to be divided into the electrophoresis tank 31 and the power supply installation section 38, and may have a structure in which, for example, electrode pins of both electrodes protrude from the side surface of the buffer solution tank. Reference numeral 39 denotes a buffering foot arranged so that the electrophoresis tank 31 is not brought into direct contact with the laboratory bench.
[0007]
Next, a tray member for producing and supporting the electrophoresis carrier will be described. FIG. 4 is an overview of the tray member. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line aa ′ in FIG. 4A. The tray member is sized to be installed in the lower partition of the trapezoidal portion of the buffer tank. However, since the migration distance may be insufficient at this size, it is desirable to form the tray members so that the tray members can be connected. The embodiment shown in FIG. 4 has such a configuration.
The shape of the connecting portion A401 formed at the edge of the tray 400 in FIG. 4 and the shape of the other connecting portion B402 facing the tray are designed to engage with each other.
A recess 403 is formed near the center of the inner side surface of the tray 401.
Reference numeral 404 denotes a protrusion, which is a portion for fixing the coupling portion B402 so as not to swing after coupling.
Therefore, it is possible to connect and use the two tray members of FIG. 4 according to the application.
FIGS. 4C and 4D show an example of the operation at the time of connection.
In the case shown in FIG. 4 (d)), the migration distance is extended to about twice, and a large number of samples or grooves (wells) in which samples cannot be separated unless long-distance migration is formed are formed. A large amount of sample can be handled by the electrophoresis carrier.
Of course, if the length of the tray member is made shorter, it becomes possible to adjust the overall length in various ways by connecting three or more tray members. It is not necessary that all of the tray members have the same structure, as long as they can be used independently and have a structure that can be connected to another tray member. For example, a tray member having only the connection portion A401 on one side and a tray member having only the connection portion B402 on one side may be prepared.
[0008]
Although FIG. 5 shows the side surface of the tray member, a small recess (recess) 405 is provided at the bottom. The positions of the depressions are determined so that when the tray members are connected, the depressions of the two tray members just fit into the upper partition (projection) 42 of the buffer solution tank. Thereby, even if the tray members are connected and spread to protrude from the installation portion 34, the tray members can be easily installed in the buffer solution tank in a stable state. As for the material, basically, the electrophoresis carrier is prepared on a tray and placed in a buffer solution tank as it is. Therefore, for observation of electrophoresis, the electrophoresis carrier is formed of the same ultraviolet light transmitting material as the electrophoresis tank.
[0009]
The cross section of the tray member 61 may have a groove 62 structure in which the bottoms at both ends of the electrophoresis carrier are deep as shown in FIG.
The broken line indicates the range in which the well 63 for setting the sample is formed. In electrophoresis, it is important that the temperature inside the electrophoresis carrier is uniform, but the heat is mainly generated by the electric resistance of the electrophoresis carrier itself. The end of the electrophoresis carrier is close to the side wall of the tray member, and the side wall is often formed of an insulating material. Therefore, in general, a temperature difference occurs between the central portion and the end portion during the electrophoresis, and the electrophoresis speed at the end portion relatively decreases. As a result, the entire electrophoresis pattern appears to be gradually curved from the center to the end, and this is called a smiling phenomenon. The shape as shown in FIG. 6 is devised to prevent the smiling phenomenon.
[0010]
That is, by making the bottom of the end portion deep and compensating for the insufficient heat generation from the side surface from the bottom portion, it becomes possible to make the temperature of the entire electrophoresis carrier uniform. Even if the bottom is not deepened, the same effect can be obtained by attaching an electric resistor to the side wall of the tray or the bottom of the tray or forming the side wall with such a material. It is excellent in uniformity regardless of the type and concentration of the carrier. As will be described later, the cooling phenomenon can be prevented by putting cooling water into the recessed portion of the lid of the electrophoresis tank. However, this method does not require preparing cooling water and is more convenient. In any case, it is important to maintain the temperature uniformity not by maintaining the temperature uniformity by cooling, but by supplementing the amount of heat deficient at the end with some structure.
[0011]
Note that this method is not only effective for a horizontal electrophoresis apparatus in which a migration carrier is submerged in a buffer solution. Even in a vertical type electrophoresis apparatus generally used for protein electrophoresis, the smiling phenomenon becomes a more serious problem than in the horizontal type. This is because, in a vertical electrophoresis apparatus, the electrophoresis carrier support member is usually exposed to air, and the cooling difference between the end and the center of the electrophoresis carrier is smaller than when the electrophoresis carrier is submerged in the buffer. This is because it becomes remarkable. Therefore, also in the electrophoresis carrier of the vertical electrophoresis apparatus, a method of making the calorific value uniform by increasing the thickness of the end portion of the carrier relatively to secure the calorific value is effective.
The size of this groove is 0.5 mm to 3 mm in depth or 5% to 50% of the thickness of the electrophoresis carrier, 2 mm to 10 mm in width, or 5% to 200% of the band width (well width) of the specimen. In some cases, it is effective to do so, but it is not limited to this size.
[0012]
FIG. 7 shows a well cover member 406. Both ends have a structure of a holding portion 407, and this portion is fixed to the side wall of the tray member. The cover part extending laterally is fixed so as to cover the well 409 of the electrophoresis carrier 408 on which the sample is placed. Note that the cover portion may be wider than the holding portion 407 and may be expanded to about 10 times or less the width of the well 409. This is to prevent the carrier for migration 408 from being deformed by the pressure of the cover. In the electrophoresis apparatus of the present invention, since a part of the lid comes into contact with the electrophoresis carrier, when the well 409 is shallow, a part of the placed sample may flow out. If the well cover member of FIG. 7 is used, it is not affected by the movement of the buffer solution when the lid is installed, so that the installed sample can be stabilized in the well. As described later, the gap between the lid and the side surface of the tray member is preferably as small as possible. For this purpose, it is desirable to form a groove in the side wall of the tray member by the thickness of the well cover member so that even if the well cover is installed, it does not protrude inside the side wall.
[0013]
Next, the electrophoresis tank lid 80 will be described. FIG. 8 shows an overview of the lid. The central portion of the lid 80 is greatly recessed downward, and the bottom surface 81 of the recessed portion comes into contact with the upper surface of the electrophoresis carrier installed in the buffer solution tank. As a result, the excess buffer current on the upper portion of the electrophoresis carrier is cut off, and only the electrophoresis carrier is efficiently energized, thereby increasing the speed of electrophoresis. In addition, since at least the electrophoresis carrier contact portion does not become cloudy, the state of electrophoresis can be checked all the time. Since the electrophoresis tank is formed of a material that transmits ultraviolet light, if the lid is formed of a material that does not transmit ultraviolet light, only the visible light signal from the sample can be safely and clearly observed. Note that a filter that blocks ultraviolet light may be provided in a concave portion of the lid without making the lid itself opaque to ultraviolet light. Further, when the lid has such a structure, it is possible to efficiently cool the electrophoresis carrier by injecting cooling water into the recessed portion or installing a cooling material and a cooling device. As described above, since the temperature uniformity in the electrophoresis carrier is very important for obtaining an accurate electrophoresis result, a structure that is easy to cool is extremely effective. In addition, in terms of temperature uniformity, the portion that contacts the electrophoresis carrier must completely cover the electrophoresis carrier. For example, in a shape in which only the end of the electrophoresis carrier is exposed to the upper buffer, the edge is cooled by a buffer solution having a relatively lower temperature than that of the electrophoresis carrier, which causes a smiling phenomenon.
[0014]
Specifically, it is desirable to cover 90% or more of the section between the side wall of the tray member and the end of the sample setting well. However, when the lid is made by molding, it is necessary to make a certain amount of inclination on the side surface. Therefore, as shown in FIG. 8, the recessed portion of the lid is formed to be vertical 84 up to the height of the side wall of the tray member, and the portion higher than that is formed with an inclination 83. Since at least a portion near the bottom of the concave portion of the lid is formed vertically, even if the thickness of the migration carrier changes, the migration carrier can be almost completely covered.
[0015]
An auxiliary member 85 is formed at the front and back of the lid. In the electrophoresis apparatus of the present invention, when the thickness of the electrophoresis carrier changes, the vertical position of the lid that comes into contact with the electrophoresis carrier also changes. Fingers and foreign matter are prevented from entering the liquid tank. Further, it is desirable that the auxiliary member 85 extends to a position lower than the bottom of the concave portion of the lid. The reason for this is that even if the lid is removed after the electrophoresis and placed on the desk as it is, the recessed portion where the buffer solution is attached is prevented from coming into contact with the desk. It is desirable that the width of the auxiliary member 85 in the horizontal direction is close to the width inside the buffer tank. This is also due to safety and ease of positioning during installation.
[0016]
Further, a light reflecting member 82 such as a stainless steel plate is provided on a side surface of the lid. As described later, in the electrophoresis apparatus of the present invention, an optical sensor 92 is provided in a power supply unit 91 shown in FIG. The optical sensor 92 has a light projecting unit 921 for irradiating detection light, and the detection light emitted from the light projecting unit 921 is reflected by the light reflecting member 82 when the lid is set, and the light received by the optical sensor is received. The detection is performed by the unit 922. When the lid is not set in the buffer tank, the detection light is not reflected. Since the light receiving unit has a circuit configuration that can be energized only when the reflected light is detected, that is, when the lid is set, there is no fear of accidentally receiving an electric shock, and the safety is very high. In addition, the light emitting portion of the optical sensor is periodically switched between a light emitting state and a non-light emitting state, and the lid is determined to be set only when the change in the amount of light received by the optical sensor in each state is equal to or greater than a predetermined value. Also, even when light from the outside enters the optical sensor, the set state of the lid can be reliably detected without erroneous detection determination. In general, the light-emitting element of an optical sensor has the characteristic that the light quantity attenuates with the light-emission time. By illuminating the optical part periodically and for a necessary short period of time, it is possible to extend the durability time of the optical sensor, and it is possible to maintain a highly reliable state for a long time in the lid set state detection function. .
[0017]
Since the light reflecting member provided on the lid shown in FIG. 8 is for sensing that the lid 80 is set, when the reflectance of the lid itself is high, such a reflecting plate 82 unnecessary. By adjusting the length of the light reflecting plate in the vertical direction, the vertical movable range of the lid 80 can be changed. In a system in which the vertical position of the lid changes according to the thickness of the electrophoresis carrier as in the electrophoresis apparatus of the present invention, it is convenient to use such a sensor. In addition, since it is desirable to suppress the reflectance when the lid is not set as low as possible, it is also necessary to install a member having a low reflectance at the reflection position of the buffer tank or to increase the unevenness of the surface. It is possible. The optical sensor is not limited to one using light reflection as described above, and may be one that detects that the light transmittance is reduced by setting the lid.
[0018]
In addition, an infrared light emitting element (infrared light emitting LED) is used as the light emitting element, and an optical filter (visible light cut filter) that selectively transmits only infrared light is provided on the light receiving side of the sensor. Can be further reduced. FIG. 9 shows a power supply unit of the electrophoresis apparatus of the present invention. A power cord is connected to the input unit 94 to obtain power from the outside. It is desirable that the input unit 94 is located not at the front but at the back with respect to the orientation at the time of use. Further, the power supply unit is connected so that the electrode pin of the electrophoresis tank is inserted into the output end 95 having the electrode pin hole shape. An optical sensor is built in near the side surface of the power supply unit. The case of the power supply unit 91 of the power supply unit is formed of a transparent material or a translucent material, and the detection light emitted from the optical sensor 92 passes through the case and proceeds toward the buffer solution tank. As described above, only when the lid 80 is set, the detection light is reflected and becomes energized. When the power supply case is formed of a non-transparent material, a window for the sensor may be opened. The power supply case has holes on the bottom and sides for ventilation.
[0019]
The upper surface of the power supply unit 91 is an operation unit 93. A timer setting button is arranged next to the timer display LED. The timer can be set within a range of 1 to 99 minutes. However, when the timer is set to “0”, the operation mode is the continuous operation mode, and some symbol indicating the mode is displayed. A voltage setting button is arranged on the right side of the center, and each time the button is pressed, the set voltage value changes. An LED indicating the set voltage is arranged on the left side. In the electrophoresis apparatus of the present invention, a plurality of voltages can be set, but these voltages are output as rectangular waves. The peak voltage value of the rectangular wave is the same regardless of the setting, and the effective voltage is changed by setting the ratio of the voltage rising time (duty value). For example, a peak voltage value is set to 200 V, and four output voltages having duty values of 1 (pure DC), 0.6, 0.3, and 0.15 can be generated from the output terminal 95 by a voltage setting button. A mode in which the duty value can be arbitrarily set using the duty setting button may be added. This makes it possible to finely adjust the effective voltage value. In this case, the duty value may be set by using a dedicated button or by using a timer setting button. Although the frequency of the rectangular wave is fixed to a specific value in the range of about 50 Hz to 100 kHz, it may be settable as needed. Reference numeral 94 denotes an input unit for a general-purpose power supply, which mainly receives an AC electric AC of a commercial power supply of up to 220 V.
[0020]
FIG. 10 shows specific waveforms. FIG. 10 shows the electrical output for electrophoresis, respectively.
FIG. 10A shows an output in which the duty is reduced after DC of FIG. 10A. Selection of these outputs can be operated by the operation unit 93 of the power supply unit 91.
In FIG. 10, f represents the time per cycle, d represents the time during which the voltage rises, and the frequency = 1 / f and the duty value = d / f. By outputting the voltage as a rectangular wave, the sample can be efficiently migrated while the consumption of the buffer solution and the generation of heat are suppressed as much as possible. Since the greatest purpose is to improve the electrophoretic efficiency by outputting a non-constant voltage, the waveform does not necessarily have to be rectangular, and may be a sine wave, a triangular wave, or a random pulse. The button arranged at the lower part of the operation panel is used for switching power supply. When the button is pressed when power is not supplied, power is supplied. When the button is pressed when power is supplied, the button stops. If a timer is set, the timer operates at the same time as the start of energization. When the set time has elapsed, the timer is automatically stopped and an alarm is sounded. In any case, when the operation is stopped, each set value is recorded in a storage element that is internally or externally connected, and the setting is automatically set to an initial state at the next use. A configuration may be used in which a plurality of settings are recorded with identification symbols such as names, and the configuration may be selected from the next use in the subsequent use. It is also desirable to record the remaining time of the timer, the progress of the current, the voltage value, and the like during the operation so that the operation can be continued immediately even in the case of an unexpected stop.
[0021]
Unexpected stoppages include power failures, accidental unplugging, accidentally pressing the power switch button, forced shutdown due to overcurrent protection or high temperature detection circuit functioning, etc. . The progress is output and recorded to a storage element or a computer connected internally or externally. In the electrophoretic device of the present invention, when a large current suddenly flows, such as a short circuit, the built-in fuse is blown and the operation is stopped. When the current increases, the voltage is automatically lowered when the current exceeds a certain limit value (for example, 300 mA), and the operation is continued while maintaining the current below the limit value. Two types of LEDs located on the left side of the energization switching button are lit to indicate that there is voltage input from the power plug and lit to indicate that voltage is actually being output It is. It is desirable that the power supply unit be provided with a connection port to a computer in addition to the above. This is to enable operation setting from the computer and output of the operation state to the computer. Further, the operation panel portion may be formed independently as an operation unit so that it can be connected to or detached from the power supply unit. The operation unit may be provided with a remote control function. This is convenient because it is only necessary to set one operation unit when it is desired to operate a plurality of electrophoresis apparatuses with the same settings. It is desirable that the operation unit also has a storage function so that not only the electrophoresis apparatus but also various related devices can be set and recorded. In this case, the procedure for using the operation unit is to first select a target device from a plurality of recorded devices, and then select a target operation from a plurality of operation settings of the target device to be displayed subsequently, or New settings will be required.
[0022]
FIG. 11 is a diagram illustrating a state where the lid 80 and the power supply unit 91 are to be inserted into the electrophoresis tank 31 illustrated in FIG.
As shown in FIG. 11, the area of the carrier is more flexibly adjusted by making the area of the bottom surface 81 of the lid 80 larger than the area of the trapezoid (carrier mounting portion) 34 of the buffer solution tank 32 corresponding to the electrophoresis tank. Various electrophoresis experiments can be realized. In that case, the combination according to the purpose of the freely combinable gel tray shown in FIG. 4 is effectively used.
When the area of the carrier is the area of the carrier setting section 34, the tray as shown in FIG. 4 may not be required. The combination of the gel trays shown in FIG. 4 may be two or more, and can be appropriately selected within the range of the area of the bottom 81. In the present invention, it is sufficient that at least the buffer intervening in the upper part of the carrier is eliminated. The present invention is directed to a method in which the carrier is contacted between the bottom part 81 and the carrier mounting part 34 so that the buffer is It is possible to take a form in which the well cover 406 shown in FIG. 7 is removed from the carrier as shown in FIG. In this case, since the well cover 406 blocks the buffer solution from intervening on the carrier, the current flow of the buffer solution alone can be prevented, and the object of the present invention is achieved.
FIG. 12 shows instruments for forming a migration carrier used in the electrophoresis apparatus of the present invention. The electrophoresis carrier is mainly a gel such as agarose. First, the partition member 013 is inserted into the gel former 015. When the tray member is used alone, the partition member is inserted into the central groove portion, and when the tray members are connected and used, they are inserted into the front groove portion 014. Thereby, it is possible to produce gels having different sizes depending on the application. Since the partition member is fixed in close contact with the groove 014, there is no possibility that the liquid leaks.
[0023]
When the tray member 012 is inserted at the center, two gels each having the same tray size can be produced simultaneously. After the tray member is set in the gel former 015, a liquid gel raw material is injected into the gel former. Before further gelling, the well forming member 011 is inserted into the side groove of the gel former. This is a member for forming a sample setting well in the gel, and the well is formed when pulled out after gelation. The well forming member 011 has a structure in which combs are attached vertically from the center axis, and the number of teeth is 13 and 26, respectively. When the number of teeth is 13, the center-to-center distance between adjacent teeth is 9 mm, the tooth width is 6 mm, and the tooth thickness is 1 mm. In the case of 26 teeth, the center distance is 4.5 mm, the tooth width is 3 mm, and the tooth thickness is 1 mm or 0.5 mm. These can also take other values as needed.
[0024]
In addition, it is desirable that the side surface groove of the gel former is not limited to the position shown in FIG. The position where the well forming member is inserted may change between the case where the tray member is used alone and the case where the tray member is used in combination. Further, when the tray member is used alone, if the side groove is provided so that the well forming member can be applied to two places of the upper end and the central portion of the tray member, when the tray member is connected, Can apply the well forming member to four places. If the number of teeth is 26, 26 × 4 = 104 wells are formed in one gel, which is convenient particularly when confirming the product generated by the PCR method.
[0025]
Further, a configuration in which the operation panel portion is formed independently as the operation unit 100 as shown in FIG. 13 so that the operation panel portion can be connected to and detached from the power supply unit is also exemplified. The operation unit 100 is provided with a display panel 101 on which various settings, states, input progress, and the like are displayed. Reference numeral 102 denotes a switch for input mode or the like, and switches an input mode such as a numeric input, a Japanese input, an English input, and a symbol input every time the switch is pressed. Reference numeral 103 denotes a selection dial. When it is detected that the user has started operating the selection dial, the display panel 101 displays an input list corresponding to the specified input mode. The input list includes, for example, numbers 0 to 9 to be input in a numeric input mode, hiragana in a Japanese input mode, alphabets in an English input mode, and various symbols in a symbol input mode. I have. When the selection dial 103 is turned, the selected input target slides sequentially. The speed of the slide may be proportional to the speed at which the selection dial 103 is turned. In this case, fine adjustment may be difficult. Therefore, when the speed of the turn is slow, it is desirable to make the slide speed slower than that. When the selection of the input target is completed in this way, the input is completed by the input switch 104.
[0026]
If the input mode is Japanese input, it is desirable that a conversion list to kanji be displayed at this point and that kanji be determined by the selection dial 103. The determination is made with the input switch 104, but the function of the input switch 104 may be additionally provided by pressing the selection dial 103. It is desirable that the operation unit has a remote control function. This is convenient because, when it is desired to operate a plurality of devices with the same settings, only one operation unit needs to be set. It is desirable that the operation unit also has a storage function so that not only the electrophoresis apparatus but also various electric and electronic devices can be set and stored. The operation unit 100 inputs device information through a cable connection from the electric / electronic device itself or a computer, communication, the Internet, or the like, or inputs device information using the input function of the operation unit 100 itself. 105 is a cable connection port. Since a plurality of devices can be registered, it is not necessary to prepare the operation unit 100 for each device.
[0027]
In addition, if there is an operation unit having the above function manufactured for a general electric appliance such as a microwave oven, it is desirable that information on a research apparatus such as an electrophoresis apparatus can be registered in the operation unit. An example of a procedure for using the operation unit that can control a plurality of devices is as follows. First, the device is set to “device selection mode” by an input mode changeover switch 102 and the like. Determined by switch 104. Further, the target operation is selected from the operation list of the target device displayed subsequently by using the selection dial 103 or newly set. It is desirable that a name that can be easily identified be input and stored for the intended operation. Reference numeral 106 denotes an information interface for connecting the operation unit 100 and the power supply unit 107 received also on the migration layer side. The information interface 106 is configured to use various media such as infrared, electromagnetic, and ultrasonic waves in addition to the electrical connector, and is not particularly limited.
[0028]
The power supply unit 107 includes components for forming an output for electrophoresis, such as a connection portion with an external commercial power supply, a booster, a fuse, and a safety circuit.
The power supply unit 107 can have a hermetically closed configuration except for a connection portion with an external commercial power supply, so that a unit that is excellent in waterproofness and easy to handle can be provided.
The power supply unit 107 may be integrated with or separate from the electrophoresis tank 108. However, as described above, since the power supply unit 107 can be configured to have a simple and excellent waterproof property, even when integrated, the handling can be simplified.
The operation of the device may be started at the moment when the target operation is selected, or may be started after pressing a start switch. Particularly in the case of research equipment, the operation time is often important, so it is desirable that the timer function be able to measure at the same time as the start and stop the operation at the set time. When using a timer, for example, the mode is switched to the “timer setting mode” by the input mode switch 102, the time is determined by the selection dial 103, and the input switch 104 is determined. If the operation unit 100 has a remote control function, the operation can be controlled even when the user is away from the device. This is convenient particularly when the timer function is used. Note that such an operation unit may be realized by inputting the above functions as a program into a small information communication device such as a mobile phone. This is because these information communication devices are provided with various input functions and display functions, communication functions, network connection functions, and other functions necessary for realizing the above-described operations. It is more desirable that the input method is equivalent to that of the operation unit 100.
[0029]
Further, as another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 14, the electrophoresis tank 110 and the power supply unit 120 may be completely separated. Two electrode pins 111, 111 ′ protrude from the side surface of the electrophoresis tank 110, and are respectively connected to platinum wire electrodes 113 of an anode and a cathode. In the figure, the connection between 111 and 113 is shown, but the other electrode pin 111 'is connected to another electrode 113'. On the side surface of the power supply unit 120, an electrode receiving hole 114 is formed so as to be connectable to the electrode pins 111 and 111 '. If the electrophoresis tank 110 is configured independently of the size of the power supply in this way, it is convenient when connecting to another power supply. Reference numeral 112 denotes a power supply unit receiver, which supports the weight of the power supply unit 120 when the power supply unit 120 is lifted up in a state where the power supply unit 120 is inserted and coupled with the concave connectors 114 and 114 ′. 111, 111 ′ are prevented from being deformed or damaged. Accordingly, the power supply unit has a structure in which the bottom is depressed inward. Further, the right recess 121 has a structure for hooking a finger when removing the power supply unit 120 from the electrophoresis tank 110.
[0030]
15 to 19 show another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a plan view, FIG. 16 (a) is a front view of FIG. 15, FIG. 16 (b) is a rear view of FIG. 15, FIG. 16 (c) is a right side view of FIG. (D) is a left side view of FIG. 15. FIG. 17 shows a bottom view of FIG.
Reference numeral 201 denotes a lid for the electrophoresis tank, and a central part of the lid 202 protrudes toward the electrophoresis tank 207. Reference numeral 203 denotes a power supply unit, and a display unit 204 formed of a liquid crystal and an LED is provided on a surface of the power supply unit.
The individual functions are various and are not particularly limited, but the liquid crystal display unit numerically and symbolically displays a timer display, an output intensity, an output mode, and the like. It may be performed each time the output intensity adjustment is pressed. A plurality of LED displays 216 are positioned, and may indicate output intensity, elapsed time, or mode for each blinking portion. The operation switch 205 is operated each time the output intensity or mode selection is pressed, and the LED display unit 216 changes the blinking position each time the operation switch is pressed. Reference numeral 217 denotes an operation switch for a power supply, for example, a mode in which the switch is turned on when pressed once, and turned off when pressed next time.
When the operation is started by pressing the power switch 217, the mode in which the adjacent LED display unit displays the image is still more preferable.
[0031]
FIG. 18A shows a cross section cut along AA ′.
Reference numeral 207 denotes an electrophoresis tank, which is preferably formed of a member that transmits light, electromagnetic waves, and the like.
Reference numeral 209 denotes a carrier stationary portion disposed at the center of the electrophoresis tank so as to protrude upward.
The carrier holding section 209 is a section for holding a carrier, that is, a sample-added gel base material thereon, together with a gel preparation tray in some cases.
Reference numeral 219 denotes an auxiliary portion arranged so as to further protrude from a side surface of the central protruding portion 202 of the lid portion 201. The auxiliary portion 219 is provided to prevent the carrier contact surface of the protruding portion 202 from touching other places when the lid portion 201 is removed and placed outside, and is formed at two places with a uniform height. Have been.
Reference numerals 220 and 220 'denote electrodes, which are formed of a platinum wire or the like, one of which is positive and the other is negative.
[0032]
FIG. 18B shows a cross section taken along the line BB ′ in FIG.
Reference numeral 208 denotes a recess formed so that the power supply unit 203 can be easily held when the power supply unit 203 is separated from the electrophoresis tank or when it is carried around. This facilitates insertion and extraction of the electrode pins 211 and the connector recesses 212 in the lateral direction. A specific configuration inside the power supply unit 203 is omitted. Reference numeral 210 denotes a fitting portion, which is used to perform strong coupling when the power supply unit 203 and the electrophoresis tank 207 are fitted together.
An electrode pin 211 is connected to one of the electrodes 220 and 220 ′ via an electric lead 213. Reference numeral 212 denotes a connector recess, and a surface on which the electrode pin 211 is inserted is formed of a conductive member. The connector recess 212 is connected to an electrophoresis electric output unit in the power supply unit 203 via an electric lead wire 214. In order to fix the electrodes to the bottom of the electrophoresis tank 207, electrode supports 221 and 221 'are formed adjacent to and fixed to the electrodes 220 and 220', respectively.
[0032]
The power supply unit 203 has a connection portion for connecting to a commercial power supply, and is formed so as to be connected to the power plug 206.
The other end of the power plug 206 is connected to a power plug for insertion and connection to a commercial power outlet via a power cord.
The power plug 206 may be fixed or detachable.
Reference numeral 215 denotes a so-called foot portion, which is formed of rubber, resin, or the like, and is formed by integrally forming the same material with the electrophoresis tank. The feet 215 are arranged with a buffer so that the electrophoresis tank and the power supply unit do not directly contact the desk or table for experiments.
In the present embodiment, it is preferable that both the lid 201 and the electrophoresis tank 207 have ultraviolet light, laser or other light transmissivity. That portion is shown in FIGS. 2A and 2B.
Since such light transmittance functions as illumination for observing the electrophoresis sample in the carrier, it is sufficient that at least the vertical direction of the carrier stationary portion 209 has light transmittance. In this embodiment, in order to increase the number of samples to be migrated at one time, the height and width are relatively large, approximately 150 × 163 × 51 mm, and the power supply unit is also in accordance with the size of the electrophoresis tank. Although it is formed large, it is not limited to this size.
[0033]
【The invention's effect】
According to the electrophoresis apparatus of the present invention, the electrophoresis carrier can be efficiently energized and electrophoresed at high speed. The elimination of the buffer solution by the recessed structure of the lid and the consumption of the buffer solution are minimized by the rectangular wave voltage output, so that electrophoresis can be performed for a long time. Further, in addition to the tray member structure for uniformizing heat generation in the electrophoresis carrier, the electrophoresis carrier can be directly cooled by the lid, so that the accuracy of electrophoresis is significantly improved. The hollow structure of the lid also prevents fogging, ensuring visibility throughout the entire run.Furthermore, by making the electrophoresis tank transparent to ultraviolet light and the lid non-permeable to ultraviolet light, it is possible to observe the state of electrophoresis in real time It is. By connecting the tray members, it is possible to flexibly cope with handling a small amount of sample, increasing the separation distance by increasing the migration distance, and handling a large amount of sample. In addition, by using an optical sensor as a power supply, a very safe configuration in which power is not supplied without a lid is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 electrophoresis tank
12 Buffer solution
13 Electrophoresis carrier
14 trays
15 Installation section
16, 16 'electrode
21 Lid
22 hollow

Claims (8)

周期的な時間変化を伴う出力電圧を使用することを特徴とする電気泳動装置。An electrophoresis apparatus using an output voltage with a periodic time change. 上記出力電圧が矩形波であることを特徴とする電気泳動装置。An electrophoretic device, wherein the output voltage is a rectangular wave. 設定可能な複数の出力電圧のうち、少なくとも2つの出力はピーク電圧値が等しく、かつ矩形波の立ち上がっている時間が異なることによって、実効電圧値が変化することを特徴とする請求項2記載の電気泳動装置。3. The effective voltage value according to claim 2, wherein at least two outputs of the plurality of settable output voltages have the same peak voltage value and the rise time of the rectangular wave is different to change the effective voltage value. Electrophoresis device. 設定可能な複数の出力電圧のうち、少なくとも1つの出力は、矩形波の立ち上がっている時間を任意に変化させることによって、ピーク電圧を上限とする範囲内で実効電圧値を可変することができることを特徴とする請求項2記載の電気泳動装置。At least one output of the plurality of settable output voltages is capable of changing the effective voltage value within a range having the peak voltage as an upper limit by arbitrarily changing the rising time of the rectangular wave. The electrophoresis apparatus according to claim 2, wherein 電源回路を制御できる位置に光学センサ機能を有し、泳動槽の蓋がセットされていることを光学センサの受光量の変化によって検出することにより、蓋がセットされなければ通電できない制御を行うことを特徴とする電気泳動装置。An optical sensor function is provided at a position where the power supply circuit can be controlled, and by detecting that the lid of the electrophoresis tank has been set by the change in the amount of light received by the optical sensor, control cannot be performed unless the lid is set. An electrophoresis apparatus characterized by the above-mentioned. 光学センサのための検出光を照射する投光部において、投光及び非投光それぞれの状態を周期的に切り替え、投光側の2つの状態における光学センサの受光量の変化により泳動層の蓋がセットされていることを検出することを特徴とする電気泳動装置。In the light projecting unit that irradiates the detection light for the optical sensor, the state of light projection and the state of non-light projection are periodically switched, and a change in the amount of light received by the optical sensor in the two states on the light projection side causes the lid of the migration layer to change. An electrophoresis apparatus, which detects that a is set. 平板状電気泳動担体において、担体の端に近い部位の厚みを相対的に大きくすることにより、泳動担体内の熱量を均一化することを特徴とする電気泳動装置。An electrophoresis apparatus characterized in that the calorific value in the electrophoretic carrier is made uniform by relatively increasing the thickness of a portion near the edge of the carrier in the flat electrophoretic carrier. 電気泳動担体を支持する部材が、互いに連結可能な構造をもつことにより、泳動距離および/または泳動担体の幅が変更可能となることを特徴とする電気泳動装置。An electrophoresis apparatus wherein the members supporting the electrophoresis carrier have a structure connectable to each other, so that the migration distance and / or the width of the electrophoresis carrier can be changed.
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