JP2005091242A - 電気泳動分析装置 - Google Patents
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Abstract
電気泳動分析において、ある特定のキャピラリにおける発光の一部が、隣接するキャピラリの発光場所と重なり、隣接キャピラリの信号として検出されるクロストークの低減に関する。
【解決手段】
発明者が検討した結果、クロストークには、少なくとも次の成分があることを見出した。すなわち、あるキャピラリから出る信号光が、隣接するひとつあるいは複数のキャピラリを伝搬し、キャピラリの石英外径の内面での反射によって、光検出器に至る経路である。このクロストークは、光検出器において、キャピラリ中心軸から所定距離だけ離れた箇所に強く結像する。
本発明は、光検出器上に結像されるキャピラリからの発光の像のうち、キャピラリの信号として取得する像の範囲を制御することに関する。これにより、隣接キャピラリにおける発光の取得を抑制し、クロストークを低減できる。
【選択図】図4
Description
CCD34から構成される。光照射部8にレーザ光9が照射されることで生じる、キャピラリ16中の検査試料からの蛍光35は、蛍光集光レンズ31によって平行光36となり、グレーティング32によって分光され、フォーカスレンズ33によってCCD34上に結像される。図2の右図にその結像に関する素子(グレーティング,CCD)の様子を示す。Y軸方向に48本のキャピラリ像が並び、X軸方向に各キャピラリからの発光が分光される。
(b,c)を示す。検出部11−8は、48本のキャピラリ16と、配列基板15と、セル蓋20と、押さえ板17と、気泡排除ブロック23と、屈折率1.29 の透明充填媒体(F溶液19)と、気泡22より構成される。
16を固定するための押さえ板17と配列基板15との間に挟み込むことで、キャピラリ16は配列基板15に対して接着固定されている。これにより、キャピラリは平面状に並列配置され、各キャピラリの中心軸のズレを6μm以下にすることができる。従って、
48本ものキャピラリを同時に貫くようにレーザ光9を照射した際の、屈折や反射によるレーザ光9の損失の影響を低減できる。尚、キャピラリを配列させる方法は、ここに示した方法以外でも良い。例えば、キャピラリを配列保持でくる平面を2つ有する部材(中心部に穴を備える平面基板や、凹形状部材)を用い、レーザ光が照射される箇所は保持せず、その両端部分を保持し、複数のキャピラリを平面状に配列する方法でも良い。
umの石英管が、厚さ12umのポリマ被膜で覆われた構造をとり、全外径は150umである。キャピラリ内部にはDNAの分離媒体であるポリマ水溶液(屈折率1.41 )が充填されている。光照射部8においては、ポリマ被膜が除去され、石英管がむき出しの状態になっている。レーザ光9を照射すると、乱反射光の一部がキャピラリのポリマ被膜にあたり、このポリマ被膜が蛍光を発する場合がある。しかし、このポリマ被膜からの蛍光は押さえ板17により遮られ、測定部に到達しないようになっている。このため、SN比の高い高精度検出ができる。
20、およびそれらを固定する接着剤21が密閉構造を形成し、特定の液体・固体等の光伝導媒体を保持できる密閉容器(セル)を構成する。このセル内にF溶液19を充填することにより、キャピラリの間であってレーザ光が通過する空間をF溶液19で満たすことができる。言い換えれば、キャピラリ16の光照射部8はF溶液19に浸されている。レーザ光が配列平面板に触れることを避けるために、配列平面40には溝41が形成してある。溝の底面42は、擦りガラス状であり、キャピラリの配列面と平行である。
(キャピラリB)でのクロストークの発生位置は、蛍光を発するキャピラリ(キャピラリA)に対し、キャピラリBの中心軸のやや外側になる。これは、クロストークが、図4に示す光路によるものであることの証拠である。
0.1−0.2%であった(図7実線)。キャピラリ方向に1画素のみをそのキャピラリの信号として記録する方がクロストークが小さいことがわかる。しかしながら、1画素分の信号を取得するのみであるため、3画素分のデータを取得する場合に比べて、信号強度が小さくなる、すなわち、S/Nが小さくなるというデメリットをもつ。
50塩基である2つのDNAバンドが観測された。この2つのバンドの強度比[バンドQの強度]/[バンドPの強度]を調べ、i)1以上、ii)0.1〜1、iii)0.1 以下のいずれかに分類をすることにより、遺伝子の発現有無を判定できる。(a)については、i)1以上であると判定できる。ここで、(b)については、測定結果にクロストークが多く含まれている虞があるとii)であるのか、あるいは、バンドQのように見えるのは実際にはクロストークであってiii)に相当するのか、判断ができない。しかし、本実施例の低クロストークモードで測定した場合、(b)はii)であると結論することができる。
Claims (10)
- 以下の構成を含む電気泳動装置;
泳動媒体を充填できる複数のキャピラリと、該複数のキャピラリの一部を平面上に配置した検出部を含むキャピラリアレイ;
試料を泳動分離できる電源;
平面状に配置された複数のキャピラリにレーザ光を照射できる光源;
あるキャピラリからの発光であって隣接するキャピラリを伝播して所望のキャピラリの外径の内面において反射する反射光と、所望のキャピラリからの発光とを空間的に分離して結像でき、平面状に配置された複数のキャプラリに対応した空間軸を有し、複数の光検出がその集合体を含む2次元光検出器を含み、
所望のキャピラリの中心軸に最も近い位置に対応する、同じ空間軸の光検出画素から検出した光を、所望のキャピラリからの信号として取得する検出機構。 - 請求項1記載の電気泳動装置であって、
前記レーザ光が、平面状に配置された複数のキャピラリの一方あるいは両側の端から、隣接するキャピラリに次々と伝搬し、複数のキャピラリを横断する電気泳動装置。 - 請求項1記載の電気泳動装置であって、
前記キャピラリアレイが、光伝導媒体を保持できる密閉容器を含み、前記平面状に配置された複数のキャピラリが該光伝導媒体に浸されている電気泳動装置。 - 以下の構成を含む電気泳動装置;
泳動媒体を充填できる複数のキャピラリと、該複数のキャピラリの一部を平面上に配置した検出部を含むキャピラリアレイ;
試料を泳動分離できる電源;
検出部に励起光を照射できる光源;
複数のキャピラリからの発光を結像できる光検出器を含み、該光検出器上の所定範囲に結像される発光のみを、所定のキャピラリからの信号として取得する検出機構。 - 請求項4記載の電気泳動装置であって、
前記検出機構が、前記所定範囲を変更できる電気泳動装置。 - 請求項5記載の電気泳動装置であって、
前記光検出器が複数の光検出画素の集合体を含み、
信号を取得する光検出画素数を切り替えることにより、前記所定範囲を変更できる電気泳動装置。 - 以下の構成を含む電気泳動装置;
泳動媒体を充填できる複数のキャピラリと、該複数のキャピラリの一部を平面状に配置した検出部を含むキャピラリアレイ;
試料を泳動分離できる電源;
検出部に励起光を照射できる光源;
複数のキャピラリからの発光を結像できる光検出器と、該光検出器の測定モードを選択できる制御装置を含み、
該測定モードは、1塩基の分離を識別できる高感度モードと、該高感度モードよりクロストークが低く、S/Nが小さい低クロストークモードを含む検出機構。 - 請求項7記載の電気泳動装置であって、
前記低クロストークモードにおけるクロストークが0.5 以下である電気泳動装置。 - 請求項7記載の電気泳動装置であって、
前記光検出器が複数の光検出画素の集合体を含み、所望のキャピラリからの光を検出する光検出器画素を変更することにより前記測定モードを選択する電気泳動装置。 - 請求項7記載の電気泳動装置であって、
前記前記光検出器が複数の光検出画素の集合体を含み、所定画素の増幅倍率を変更することにより前期測定モードを選択する電気泳動装置。
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