JP2005201825A - Electrophoretic system - Google Patents

Electrophoretic system Download PDF

Info

Publication number
JP2005201825A
JP2005201825A JP2004009892A JP2004009892A JP2005201825A JP 2005201825 A JP2005201825 A JP 2005201825A JP 2004009892 A JP2004009892 A JP 2004009892A JP 2004009892 A JP2004009892 A JP 2004009892A JP 2005201825 A JP2005201825 A JP 2005201825A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrophoresis
sample
substrate
electrodes
electrophoresis apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004009892A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4544570B2 (en
Inventor
Masayuki Fujimoto
正之 藤本
Hiroshi Fuji
寛 藤
Shigenori Imai
繁規 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2004009892A priority Critical patent/JP4544570B2/en
Publication of JP2005201825A publication Critical patent/JP2005201825A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4544570B2 publication Critical patent/JP4544570B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic system manufacturable easily, and allowing high through-put analysis. <P>SOLUTION: This electrophoretic system is a plane type electrophoretic system using active matrix substrates as two opposed substrates 1a, 1b, and having an electrophoretic medium 2 of a plane between the substrates, and a voltage is impressed to the electrophoretic medium 2 by picture element electrodes 4 provided in the active matrix substrates. The optional active matrix substrate is selected, and a migration direction and a migration distance are set to conduct electrophoresis. That is, a channel is set in an optional shape to conduct the electrophoresis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気泳動装置に関するものであり、特に、生体関連物質(遺伝子(核酸)、タンパク質等;生体高分子)を含む試料のハイスループット分析に好適な電気泳動装置に関するものである。   The present invention relates to an electrophoresis apparatus, and more particularly to an electrophoresis apparatus suitable for high-throughput analysis of a sample containing a biological substance (gene (nucleic acid), protein, etc .; biopolymer).

生命科学の分野では、ヒトを始めとするゲノム(全遺伝子情報)の解読が急ピッチで進んでおり、その解読結果により、新しい動植物品種の品種改良が期待されているだけでなく、ヒトの個々人の遺伝子情報を解析することによって、これまでの対症療法の域を出ない医療技術を超えた、各自の遺伝情報に基づいた最も適切な治療・投薬を施す、所謂テーラーメード医療の実現が可能となりつつある。テーラーメード医療が確立されれば、投薬や治療の無駄を無くしつつ、極めて効果的な病気予防と投薬と治療とが実現できると期待されている。また、感染症判定や畜産物の固体特定、農産物の産地特定等で、極めて急速に、かつ広い分野で、遺伝子情報解析技術の利用が進んでいる。   In the field of life sciences, the decoding of genomes (total gene information) including humans is progressing at a rapid pace, and the decoding results are expected not only to improve new varieties of animals and plants, but also to individual humans. By analyzing the genetic information, it is becoming possible to realize so-called tailor-made medicine that provides the most appropriate treatment and medication based on each person's genetic information, beyond the medical technology that has not gone beyond the symptomatic treatment. is there. If tailor-made medical care is established, it is expected that highly effective disease prevention, medication and treatment can be realized while eliminating waste of medication and treatment. In addition, the use of genetic information analysis technology is progressing extremely rapidly and in a wide range of fields such as infectious disease determination, livestock product identification, and agricultural product production location identification.

このゲノム解析において、極めて実用性が高く広く利用されている遺伝子検査装置が、キャピラリー電気泳動装置である。キャピラリー電気泳動法は、従来のゲル電気泳動法に比べて、分離泳動機構の小型化、すなわち内径25〜100ミクロン程度のキャピラリー管を使用することで、試薬、検体を微量化し、同時に高速分析を実現した。   In this genome analysis, a capillary electrophoresis apparatus is a gene testing apparatus that is extremely practical and widely used. Capillary electrophoresis is smaller in size than the conventional gel electrophoresis, that is, by using a capillary tube with an inner diameter of about 25 to 100 microns to reduce the amount of reagents and specimens and simultaneously perform high-speed analysis. It was realized.

キャピラリー電気泳動では、ゲルやポリマー溶液からなる泳動用緩衝液(泳動用媒体)をキャピラリーの中に充填し、その両端に高電圧 (100〜300V/cm)を印加、DNAは緩衝液の網目を分子ふるい的にサイズ分離され、同時にサイズ、濃度既知の校正マーカーを流すことで、未知のサンプルのサイズや濃度が正しく決定される。   In capillary electrophoresis, a capillary buffer (electrophoresis medium) consisting of a gel or polymer solution is filled into a capillary, a high voltage (100 to 300 V / cm) is applied to both ends, and DNA is a buffer network. The size and concentration of an unknown sample are correctly determined by size separation using molecular sieves and simultaneously passing calibration markers of known size and concentration.

検体、マーカーの検出には主に蛍光検出が用いられ、二本鎖DNAの場合、泳動用緩衝液に蛍光試薬を微量添加するだけで、泳動中にDNAと蛍光試薬とがインターカーレーションし、蛍光検出が可能となる。実際、このキャピラリー電気泳動法の優れた高速分析能は、約30億塩基対にもおよぶヒトゲノム解析において極めて重要な役割を演じた。   Fluorescence detection is mainly used for the detection of specimens and markers. In the case of double-stranded DNA, the DNA and fluorescent reagent are intercalated during electrophoresis simply by adding a small amount of fluorescent reagent to the electrophoresis buffer. Fluorescence detection becomes possible. In fact, the excellent high-speed analysis capability of this capillary electrophoresis played an extremely important role in the human genome analysis of about 3 billion base pairs.

さらに近年では、電気泳動用緩衝溶液の充填が簡便であり、かつマルチチャネル化、更なる高速化が可能であるマイクロキャピラリーアレイチップが開発されている。このマイクロキャピラリーアレイチップは、遺伝子解析のみならず、タンパク質、ペプチド、アミノ酸、糖質(糖鎖)などの解析にも応用展開の可能性が検証され、ゲノム解析のみならずポストゲノム解析と言われるプロテオーム解析への応用展開を担う生体試料分析システムとして期待されている。   In recent years, a microcapillary array chip has been developed that can be easily filled with a buffer solution for electrophoresis, can be multi-channeled, and can be further increased in speed. This microcapillary array chip is verified not only for gene analysis but also for analysis of proteins, peptides, amino acids, carbohydrates (sugar chains), etc., and is said to be post-genome analysis as well as genome analysis It is expected as a biological sample analysis system that will be applied to proteome analysis.

このマイクロキャピラリーアレイチップには、石英もしくはPMMA(ポリメチルメタアクリレート)、PC(ポリカーボネート)等のプラスチック基板に長さ数センチメートル、幅100μm、深さ、10〜50μm程度の溝が形成されており、この溝が電気泳動用のキャピラリー(泳動用のチャネル)として使用される。   In this microcapillary array chip, a groove of several centimeters in length, 100 μm in width, 10 inches in depth and about 10 to 50 μm is formed on a plastic substrate such as quartz, PMMA (polymethylmethacrylate), PC (polycarbonate) or the like. This groove is used as a capillary for electrophoresis (channel for electrophoresis).

最近では、さらにスループットの飛躍的な向上を意図して、微細加工に限界性のある上記プラスチック等の基板に代えて、単結晶シリコン基板に半導体プロセスを利用して、電気泳動チャネルを、ナノメーターサイズ、すなわち1nmから1μmの範囲にまで微細化し、かつチャネル形状も蛇行、ジグザグ状等、複雑な形状を有する複雑な電気泳動チャネル構造体を形成したチップも現れている。   Recently, with the aim of dramatically improving throughput, instead of using plastics and other substrates that have limitations in microfabrication, a single-crystal silicon substrate is used in a semiconductor process, and the electrophoresis channel is changed to a nanometer. There are also chips that have a complicated electrophoretic channel structure having a complicated shape such as a miniaturized size, that is, a range of 1 nm to 1 μm, and a channel shape meandering or zigzag.

このような、所謂マイクロチップ型電気泳動では、従来のキャピラリー電気泳動と異なり、管状のキャピラリーを使用しないため、上記基板上に複数のキャピラリーを自由な位置関係で配置形成することが可能である。このため、数センチ角程度の基板形状に小型化されているにも拘らず、生体試料解析のスループットは飛躍的に向上されている。
バイオベンチャー,2003 5-6 Vol3 No.3 32-38 羊土社 2003年5月1日発行
In such so-called microchip electrophoresis, unlike conventional capillary electrophoresis, tubular capillaries are not used, so that a plurality of capillaries can be arranged and formed on the substrate in a free positional relationship. For this reason, in spite of being downsized to a substrate shape of about several centimeters, the throughput of the biological sample analysis is dramatically improved.
Bio Venture, 2003 5-6 Vol3 No.3 32-38 Yodosha May 1, 2003

しかし、高スループット化を意図したマルチチャネル化に伴うチャネルの微細化(マイクロ化、ナノチャネル化)は、加工素材、加工方法の制約によるコスト上昇を不可避なものとするため、簡便かつ安価な遺伝子等の情報解析が必要とされてきている昨今の要求にかならずしも適応したものとは言えない。また、試薬、検体の更なる微量化によって、光信号の相対的な感度低下(シグナル/ノイズ比の低下)の問題を顕在化させる恐れが生じている。   However, miniaturization of channels (micro- and nano-channel) accompanying multi-channeling intended for high throughput makes it unavoidable to increase costs due to restrictions on processing materials and processing methods. It cannot be said that it has always been adapted to the recent demands for which such information analysis is required. Further, there is a possibility that the problem of relative sensitivity reduction (reduction in signal / noise ratio) of an optical signal becomes obvious due to further miniaturization of reagents and specimens.

このような問題発生を回避していくためには、光信号それ自体を直接に増幅する光電子増倍管やロックインアンプ等を用いることが考えられるが、信号処理システムそれ自体が複雑化するという欠点がある。   In order to avoid such problems, it may be possible to use a photomultiplier tube or a lock-in amplifier that directly amplifies the optical signal itself, but the signal processing system itself becomes complicated. There are drawbacks.

さらにマイクロチップ電気泳動用緩衝液としては、ポリマー溶液等が汎用されているが、既存のポリマー溶液には、セルロース誘導体等が用いられ、そのセルロースとしては合成セルロースや植物セルロースを由来としている。しかしながら、これら溶液を微細化したチャネルに充填するには、特殊な送液装置が必要となってしまう。   Further, as a buffer solution for microchip electrophoresis, a polymer solution or the like is widely used. However, a cellulose derivative or the like is used for an existing polymer solution, and the cellulose is derived from synthetic cellulose or vegetable cellulose. However, a special liquid feeding device is required to fill these channels in the miniaturized channel.

このように既存のチャネル微細化集積化の方法では、ハイスループットを実現する一方で、チップそれ自体の高コスト化と周辺装置の複雑化を招いてしまうという問題を抱えている。   As described above, the existing method for channel miniaturization and integration has a problem that the high throughput is realized, but the cost of the chip itself is increased and the peripheral device is complicated.

したがって、マイクロ化、マルチチャネル化に伴う加工精度の高度化、製造工程の複雑化と、周辺システムへの負荷の増大とを回避しながら、高速での分析の実現が必要とされている。   Therefore, it is necessary to realize high-speed analysis while avoiding the advancement of processing accuracy, the complexity of the manufacturing process, and the increase in the load on the peripheral system associated with the micro- and multi-channel.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡便に製造でき、ハイスループット分析が可能な電気泳動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an electrophoresis apparatus that can be easily manufactured and can perform high-throughput analysis.

本発明の電気泳動装置(本泳動装置)は、上記の課題を解決するために、2枚の対向する基板と、該基板間に挟持された電気泳動用媒体に対して電圧を印加する複数の電極とを備え、上記電気泳動用媒体が、薄膜状であり、上記電極間にて複数の試料の泳動が行われることを特徴としている。この構成では、電気泳動用媒体(ゲル等)が薄膜状(μmオーダー以下の平板)である。そして、薄膜の電気泳動媒体を用いているため、高い電圧をかけけることができる。従って、多数の試料のハイスループット分析が可能である。なお、本泳動装置では、上記基板間を通って、上記電極間において複数の泳動が行われる。   In order to solve the above-described problems, an electrophoresis apparatus (the present electrophoresis apparatus) of the present invention has a plurality of substrates for applying a voltage to two opposing substrates and an electrophoresis medium sandwiched between the substrates. The electrophoresis medium is in a thin film shape, and a plurality of samples are migrated between the electrodes. In this configuration, the electrophoresis medium (gel or the like) is a thin film (a flat plate of the order of μm or less). Since a thin-film electrophoresis medium is used, a high voltage can be applied. Therefore, high-throughput analysis of a large number of samples is possible. In this electrophoresis apparatus, a plurality of electrophoresis is performed between the electrodes through the substrates.

また、本泳動装置は、上記複数の電極から任意に選択された電極間で試料が泳動されることを特徴としている。この構成では、基板(または泳動用媒体)の至るところに配置された、多数の電極の中から、任意の電極を選択することによって、泳動方向および泳動距離を任意に設定して、電気泳動を行うことができる。つまり、任意の形状に泳動用のチャネルを設定して電気泳動を行うことが可能である。   In addition, the present electrophoresis apparatus is characterized in that a sample is migrated between electrodes arbitrarily selected from the plurality of electrodes. In this configuration, the electrophoresis direction and the migration distance are arbitrarily set by selecting an arbitrary electrode from among a large number of electrodes arranged throughout the substrate (or the electrophoresis medium), and electrophoresis is performed. It can be carried out. That is, electrophoresis can be performed by setting a channel for electrophoresis in an arbitrary shape.

また、任意の電極を選択して泳動チャネルの形状を設定するため、マイクロキャピラリーのような微細加工によってチャネルを設計する必要がない。従って、簡便に製造することができ、製造コストを削減できる。   Further, since the shape of the migration channel is set by selecting an arbitrary electrode, it is not necessary to design the channel by microfabrication like a microcapillary. Therefore, it can manufacture simply and can reduce manufacturing cost.

また、本泳動装置は、上記基板が、上記複数の電極が上記基板の対向面にマトリクス状に配置されたマトリクス型基板であることを特徴としている。この構成では、基板の対向面に、複数の電極がマトリクス状に配置されている。たとえば、本泳動装置における泳動用の電極は、後述するように液晶表示装置の画素として利用することもできる。これにより、基板の対向面に、電気泳動用媒体に電圧を印加する泳動用の電極を、多数設けることが可能となる。従って、泳動方向、泳動距離の選択の幅が一層広がる。また、複雑な形状の泳動用のチャネルの設定も可能となる。   In addition, the electrophoresis apparatus is characterized in that the substrate is a matrix type substrate in which the plurality of electrodes are arranged in a matrix on the opposing surface of the substrate. In this configuration, a plurality of electrodes are arranged in a matrix on the opposing surface of the substrate. For example, the electrode for electrophoresis in this electrophoresis apparatus can also be used as a pixel of a liquid crystal display device as will be described later. This makes it possible to provide a large number of electrophoresis electrodes for applying a voltage to the electrophoresis medium on the opposite surface of the substrate. Therefore, the range of selection of the migration direction and migration distance is further expanded. Further, it is possible to set a channel for electrophoresis having a complicated shape.

なお、このマトリクス型基板は、1枚の基板に複数の電極がマトリクス状に配置されたものでもよいし、2枚の基板が対向することによって、複数の電極がマトリクス状に配置されたものでもよい。   The matrix substrate may be a substrate in which a plurality of electrodes are arranged in a matrix, or a substrate in which a plurality of electrodes are arranged in a matrix by opposing the two substrates. Good.

また、本泳動装置は、上記マトリクス型基板が、単純マトリクス型基板であることを特徴としている。この構成では、マトリクス基板が、2枚の基板に設けられた電極を単純に直交させた単純マトリクス基板であるため、簡単な構造の基板となる。従って、本泳動装置の製造が容易となるため、製造コストを削減できる。   The present electrophoresis apparatus is characterized in that the matrix substrate is a simple matrix substrate. In this configuration, since the matrix substrate is a simple matrix substrate in which the electrodes provided on the two substrates are simply orthogonal, the substrate has a simple structure. Therefore, since the electrophoresis apparatus can be easily manufactured, the manufacturing cost can be reduced.

また、本泳動装置は、上記マトリクス型基板が、アクティブマトリクス型基板であることを特徴としている。この構成では、マトリクス基板が、アクティブマトリクス基板であるため、画素電極を多数設けても、各画素を、泳動用の電極として選択することが可能である。従って、泳動方向、泳動距離の設定の幅が一層広がる。また、複雑な形状の泳動用のチャネルの設定も可能となる。   In addition, the present electrophoresis apparatus is characterized in that the matrix substrate is an active matrix substrate. In this configuration, since the matrix substrate is an active matrix substrate, each pixel can be selected as an electrode for migration even if a large number of pixel electrodes are provided. Therefore, the setting range of the migration direction and migration distance is further expanded. Further, it is possible to set a channel for electrophoresis having a complicated shape.

また、本泳動装置は、上記2枚の対向する基板が、いずれもアクティブマトリクス型基板であることが好ましい。この構成では、2枚の基板を、2枚のアクティブマトリクス型基板としている。これにより、2枚の基板に設けられた対向する電極間に泳動された試料の検出が可能となる。従って、通常の電気泳動のように、試料を修飾(蛍光発光,化学発光,生物発光,紫外線吸収,アイソトープによる標識等)を行う必要がない。このため、蛍光発光試薬などの、発ガン性物質を使用しなくてもよい。従って、電気泳動終了後に、発光試薬等を回収する必要がないため、実用性の高い(使い捨ての)泳動装置を提供できる。   In the present electrophoresis apparatus, it is preferable that the two opposing substrates are both active matrix substrates. In this configuration, the two substrates are two active matrix substrates. This makes it possible to detect the sample that has migrated between the opposing electrodes provided on the two substrates. Accordingly, it is not necessary to modify the sample (fluorescence, chemiluminescence, bioluminescence, ultraviolet absorption, isotope labeling, etc.) as in normal electrophoresis. For this reason, it is not necessary to use a carcinogenic substance such as a fluorescent light-emitting reagent. Therefore, it is not necessary to collect the luminescent reagent after the completion of electrophoresis, so that a highly practical (disposable) electrophoresis apparatus can be provided.

なお、2枚のアクティブマトリクス基板を同一の基板とすれば、1種類の基板で、本電気泳動装置を製造できる。このため、製造コストの削減につながる。なお、2枚のアクティブマトリクス基板は、異なる基板であってもよい。   If the two active matrix substrates are the same substrate, the present electrophoresis apparatus can be manufactured with one type of substrate. For this reason, it leads to the reduction of manufacturing cost. Note that the two active matrix substrates may be different substrates.

また、本泳動装置は、上記アクティブマトリクス型基板の対向する電極が、試料のインピーダンスを検出するものであることを特徴としている。これにより、2枚のアクティブマトリクス基板に設けられた対向電極間に、試料が泳動されたときのインピーダンスの変化によって、試料の検出が可能となる。なお、対向電極によって検出されるインピーダンスとしては、例えば、キャパシタンス(誘電率)、インダクタンス、コンダクタンス等が挙げられる。   Further, the present electrophoresis apparatus is characterized in that the opposing electrodes of the active matrix substrate detect the impedance of the sample. Thereby, the sample can be detected by the change in impedance when the sample is migrated between the counter electrodes provided on the two active matrix substrates. Examples of the impedance detected by the counter electrode include capacitance (dielectric constant), inductance, conductance, and the like.

また、本泳動装置は、上記基板間に、スペーサーが設けられていることを特徴としている。これにより、2枚の基板の間隔を一定に保つことができ、均一な厚さの電気泳動用媒体を形成できる。さらに、泳動時には、スペーサーは、試料の泳動を妨げる障害物となる。従って、スペーサーによって、泳動速度を制御することができる。このため、スペーサー5を設けることによって、分離精度を向上できる。   In addition, this electrophoresis apparatus is characterized in that a spacer is provided between the substrates. As a result, the distance between the two substrates can be kept constant, and an electrophoretic medium having a uniform thickness can be formed. Further, during migration, the spacer becomes an obstacle that hinders sample migration. Therefore, the migration speed can be controlled by the spacer. For this reason, the separation accuracy can be improved by providing the spacer 5.

また、本泳動装置は、上記スペーサーが、規則的に設けられていることを特徴としている。この構成では、スペーサーの間隔が均一であるので、間隔による、ふるいを利用した電気泳動が可能である。従って、試料の分子サイズによって、電気泳動用媒体の濃度を変えることなく、分子サイズの異なる試料の分離が可能となる。さらに、スペーサーの大きさ、形状等を変化させることによって試料の分離・抽出の機能を与えることが可能となる。これにより、微量試料の泳動を行う場合でも、高精度の分離が可能となる。   In addition, the present electrophoresis apparatus is characterized in that the spacer is provided regularly. In this configuration, since the spacer interval is uniform, electrophoresis using a sieve can be performed based on the interval. Accordingly, it is possible to separate samples having different molecular sizes without changing the concentration of the electrophoresis medium depending on the molecular size of the sample. Furthermore, it is possible to provide a sample separation / extraction function by changing the size, shape, etc. of the spacer. As a result, even when a small amount of sample is migrated, high-precision separation is possible.

また、本泳動装置は、上記試料に、生体関連物質が含まれることを特徴としている。ここで、生体関連物質とは、例えば、遺伝子(核酸),アミノ酸,ペプチド,タンパク質,糖鎖等、生体に由来する物質(生体高分子等)である。これらのうち、遺伝子またはタンパク質でることが好ましい。これらの生体関連物質は、微量にしか存在しない場合が多いものの、各種疾患の原因物質、または診断マーカーとなるものである。従って、このような生体関連物質を電気泳動による分離・分析を行うことで、本泳動装置を、臨床検査や診断などの医療分野に適用できる。このため、本泳動装置は、疾患の早期発見、早期治療に役立ち、予防医学を実施する上でも極めて有用である。また、遺伝子解析による農産物の特定にも応用できる。なお、試料が生体関連物質である場合には、本泳動装置は、生体関連物質検出器具(遺伝子またはタンパク質解析装置,臨床検査キットや診断キットなど)と換言できる。   The electrophoresis apparatus is characterized in that the sample contains a biological substance. Here, the biological substance is a substance derived from a living body (such as a biopolymer) such as a gene (nucleic acid), amino acid, peptide, protein, sugar chain, and the like. Of these, a gene or protein is preferable. These biological substances are often present only in trace amounts, but serve as causative substances for various diseases or diagnostic markers. Therefore, the electrophoresis apparatus can be applied to the medical field such as clinical examination and diagnosis by performing separation / analysis of such biological substances by electrophoresis. For this reason, this electrophoresis apparatus is useful for early detection and early treatment of diseases, and is extremely useful for implementing preventive medicine. It can also be applied to the identification of agricultural products by genetic analysis. In addition, when a sample is a biological substance, this electrophoresis apparatus can be paraphrased as a biological substance detection instrument (a gene or protein analyzer, a clinical test kit, a diagnostic kit, etc.).

なお、本泳動装置は、2枚の対向する基板間に挟持された電気泳動用媒体に対して電圧を印加する複数の電極を備えた電気泳動装置において、上記複数の電極から任意に選択された電極間で試料が泳動されるものであってもよい。この構成では、基板(または泳動用媒体)の至るところに配置された、多数の電極の中から、任意の電極を選択することによって、泳動方向および泳動距離を任意に設定して、電気泳動を行うことができる。つまり、任意の形状に泳動用のチャネルを設定して電気泳動を行うことが可能である。   In addition, this electrophoresis apparatus was arbitrarily selected from the plurality of electrodes in the electrophoresis apparatus having a plurality of electrodes for applying a voltage to the electrophoresis medium sandwiched between two opposing substrates. The sample may be migrated between the electrodes. In this configuration, the electrophoresis direction and the migration distance are arbitrarily set by selecting an arbitrary electrode from among a large number of electrodes arranged throughout the substrate (or the electrophoresis medium), and electrophoresis is performed. It can be carried out. That is, electrophoresis can be performed by setting a channel for electrophoresis in an arbitrary shape.

また、任意の電極を選択して泳動チャネルの形状を設定するため、マイクロキャピラリーのような微細加工によってチャネルを設計する必要がない。従って、簡便に製造することができ、製造コストを削減できる。

上記「遺伝子(核酸)」には、DNAおよびRNAが含まれる。DNAには、例えばクローニングや化学合成技術又はそれらの組み合わせで得られるようなcDNAやゲノムDNAなどが含まれる。DNAは二本鎖でも一本鎖でもよく、一本鎖DNAは、センス鎖となるコードDNAであっても、アンチセンス鎖となるアンチコードDNAであってもよい
Moreover, since the shape of the electrophoresis channel is set by selecting an arbitrary electrode, it is not necessary to design the channel by microfabrication like a microcapillary. Therefore, it can manufacture simply and can reduce manufacturing cost.

The “gene (nucleic acid)” includes DNA and RNA. DNA includes, for example, cDNA and genomic DNA obtained by cloning, chemical synthesis techniques, or a combination thereof. The DNA may be double-stranded or single-stranded, and the single-stranded DNA may be a coding DNA serving as a sense strand or an anti-coding DNA serving as an antisense strand.

本発明の電気泳動装置(本泳動装置)は、以上のように、上記複数の電極から任意に選択された電極間で試料が泳動されることを特徴としている。この構成では、基板(または泳動用媒体)の至るところに配置された、多数の電極の中から、任意の電極を選択することによって、泳動方向および泳動距離を任意に設定して、電気泳動を行うことができる。つまり、任意の形状に泳動用のチャネルを設定して電気泳動を行うことが可能であるという効果を奏する。また、本泳動装置の基板や電極を、液晶表示装置の基板や電極として利用すれば、電気泳動と表示とを一体化した装置を提供することができる。   As described above, the electrophoresis apparatus (the present electrophoresis apparatus) of the present invention is characterized in that a sample is migrated between electrodes arbitrarily selected from the plurality of electrodes. In this configuration, the electrophoresis direction and the migration distance are arbitrarily set by selecting an arbitrary electrode from among a large number of electrodes arranged throughout the substrate (or the electrophoresis medium), and electrophoresis is performed. It can be carried out. That is, there is an effect that electrophoresis can be performed by setting a channel for electrophoresis in an arbitrary shape. In addition, when the substrate or electrode of the present electrophoresis apparatus is used as the substrate or electrode of a liquid crystal display apparatus, an apparatus in which electrophoresis and display are integrated can be provided.

本発明の一実施形態について図1ないし図9に基づいて説明する。なお、以下では、本泳動装置の例として、液晶表示装置に用いられる透明電極やTFT(Thin−Film Transistor;薄膜トランジスタ)が形成された基板(ガラス基板など)と、カラーフィルタ等が形成された対向基板(プラスチック基板など)との間に、電気泳動用媒体(電気泳動用緩衝液;以下「泳動用媒体」とする)を充填した電気泳動装置について説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following, as an example of the present electrophoresis apparatus, a substrate (glass substrate or the like) on which a transparent electrode or TFT (Thin-Film Transistor) used in a liquid crystal display device is formed, and an opposing surface on which a color filter or the like is formed. An electrophoresis apparatus in which an electrophoresis medium (electrophoretic buffer solution; hereinafter referred to as “electrophoresis medium”) is filled between a substrate (such as a plastic substrate) will be described.

図7は、本泳動装置の概略構成を示す平面図である。この泳動装置は、対向する基板1a1b間に、電気泳動用媒体(以下「泳動用媒体」)2が挟持された構成である。また、基板1a1b間には、電極7が設けられている。このような構成は、例えば、液晶パネル構造の隙間を、泳動用媒体2の層とすることによって実現でき、薄膜状の泳動用媒体2(μmオーダー)とすることができる。また、図7では、基板1a1b間の両端に設けられた電極4に電圧をかけて複数の試料6・6…を1次元電気泳動した例を示している。   FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of the present electrophoresis apparatus. This electrophoresis apparatus has a configuration in which an electrophoresis medium (hereinafter referred to as “electrophoresis medium”) 2 is sandwiched between opposing substrates 1a1b. An electrode 7 is provided between the substrates 1a1b. Such a configuration can be realized, for example, by forming a gap in the liquid crystal panel structure as a layer of the migration medium 2, and can be a thin-film migration medium 2 (μm order). FIG. 7 shows an example in which a plurality of samples 6, 6... Are subjected to one-dimensional electrophoresis by applying a voltage to the electrodes 4 provided at both ends between the substrates 1a1b.

また、本泳動装置は、以下のような構成とすることもできる。図1は、本泳動装置の概略構成を示す平面図である。本泳動装置は、平板型の電気泳動装置であり、2枚の対向する基板1a1bに、電気泳動用媒体(以下「泳動用媒体」)2が挟持された構成である。そして、対向基板1a1bの内側の面(泳動用媒体2側の面)には、マトリクス状に配された複数の電極(液晶表示装置の画素電極4・透明電極に相当)が設けられており、泳動用媒体2に電圧を印加するようになっている。本泳動装置では、複数の電極から、泳動用媒体2に電圧を印加する電極(泳動用の電極)を任意に選択することが可能である。これにより、泳動方向や泳動距離を自由に設定して、試料6の電気泳動が可能となる。なお、少なくとも試料挿入口を除いて、泳動用媒体2の周囲には、シール剤(図示せず)が設けられており、泳動用媒体2が基板1a1b間から漏れ出さない構成となっている。なお、図1では、試料6を2次元泳動(図中の矢印)した例を示しているが、複数の試料6・6…を同時に1次元電気泳動することもできる。   Moreover, this electrophoresis apparatus can also be comprised as follows. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of the present electrophoresis apparatus. This electrophoresis apparatus is a flat-plate electrophoresis apparatus, and has a configuration in which an electrophoresis medium (hereinafter referred to as “electrophoresis medium”) 2 is sandwiched between two opposing substrates 1a1b. A plurality of electrodes (corresponding to the pixel electrodes 4 and transparent electrodes of the liquid crystal display device) arranged in a matrix are provided on the inner surface of the counter substrate 1a1b (the surface on the side of the migration medium 2). A voltage is applied to the electrophoresis medium 2. In the present electrophoresis apparatus, it is possible to arbitrarily select an electrode (electrophoresis electrode) for applying a voltage to the electrophoresis medium 2 from a plurality of electrodes. Thereby, the electrophoresis of the sample 6 becomes possible by freely setting the migration direction and the migration distance. Note that a sealing agent (not shown) is provided around the electrophoresis medium 2 except at least the sample insertion opening, and the electrophoresis medium 2 is configured not to leak from between the substrates 1a1b. 1 shows an example in which the sample 6 is two-dimensionally electrophoresed (arrows in the figure), but a plurality of samples 6, 6...

ここで、図2〜図4に基づいて、本泳動装置の基板1a1bの構成および試料液の泳動方法(分離方法)について説明する。なお、図2〜図4では、基板1a(上基板とする)側の電極を実線で、基板1b(下基板とする)側の電極を一点鎖線で示している。また、説明の便宜上、泳動に関係のある電極の電圧・スイッチングのみ説明する。   Here, based on FIGS. 2 to 4, the configuration of the substrate 1a1b of the present electrophoresis apparatus and the sample liquid migration method (separation method) will be described. 2 to 4, the electrode on the substrate 1 a (referred to as the upper substrate) side is indicated by a solid line, and the electrode on the substrate 1 b (referred to as the lower substrate) side is indicated by a one-dot chain line. For convenience of explanation, only the voltage / switching of electrodes related to migration will be described.

図2は、基板1a1bが単純マトリクス型基板である構成を示す図であり、図2(a)〜図2(d)は平面図であり、図2(e)は図2(a)のA−A断面図(図2(c)の帯電状態を示す)である。この構成では、基板1aにはX電極(走査電極)X1〜X4が、基板1bにはY電極(信号電極)Y1〜Y4が、それぞれストライプ状に設けられており、電極X1〜X4と、電極Y1〜Y4とが直交するように、各基板1a1bが対向配置されている。   FIG. 2 is a diagram showing a configuration in which the substrate 1a1b is a simple matrix type substrate, FIGS. 2 (a) to 2 (d) are plan views, and FIG. 2 (e) is an A view of FIG. 2 (a). FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line A (showing a charged state in FIG. 2C). In this configuration, the substrate 1a is provided with X electrodes (scanning electrodes) X1 to X4, and the substrate 1b is provided with Y electrodes (signal electrodes) Y1 to Y4 in a stripe shape. Each board | substrate 1a1b is opposingly arranged so that Y1-Y4 may orthogonally cross.

この泳動装置の泳動方法は、例えば、まず、図2(b)に示すように、Y電極Y1・Y3とを選択、その他の電極を非選択とし、Y電極Y1にマイナス、Y電極Y3にプラスの電荷を与える。その結果、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(電極Y1からY3に向かって)移動する。次に、図2(c)に示すように、X電極X1にマイナス、X電極X3にプラスの電荷を与える。その結果、同様に、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(電極X1からX3に向かって)移動する。図2(b)と同様に、図2(d)に示すように、Y電極Y3にマイナス、Y電極Y4にプラスの電荷を与えると、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(Y電極Y3からY4に向かって)移動する。   For example, as shown in FIG. 2 (b), the electrophoresis method of this electrophoresis apparatus is to first select the Y electrodes Y1 and Y3, deselect other electrodes, minus the Y electrode Y1, and plus the Y electrode Y3. Give the charge. As a result, the negatively charged sample moves in the positive direction (from the electrodes Y1 to Y3). Next, as shown in FIG. 2C, a negative charge is applied to the X electrode X1, and a positive charge is applied to the X electrode X3. As a result, similarly, the negatively charged sample moves in the positive direction (from the electrodes X1 to X3). Similarly to FIG. 2B, as shown in FIG. 2D, when a negative charge is applied to the Y electrode Y3 and a positive charge is applied to the Y electrode Y4, the negatively charged sample is moved in the positive direction (Y electrode). Move from Y3 to Y4).

図3は、一方の基板1bがアクティブマトリクス型基板であり、他方の基板1aが対向基板である構成を示す図であり、図3(a)〜図3(d)は平面図であり、図3(e)は図3(a)のA−A断面図(図3(c)の帯電状態を示す)である。この構成では、基板1aには共通電極3が、基板1bにはソース電極S1〜S4とゲート電極G1〜G4と画素電極4とが設けられている。共通電極3は液晶表示用に利用することもできるが、表示が不要な場合は共通電極3は必要ではない。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which one substrate 1b is an active matrix substrate and the other substrate 1a is a counter substrate, and FIGS. 3 (a) to 3 (d) are plan views. 3 (e) is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 (a) (showing a charged state in FIG. 3 (c)). In this configuration, a common electrode 3 is provided on the substrate 1a, and source electrodes S1 to S4, gate electrodes G1 to G4, and a pixel electrode 4 are provided on the substrate 1b. Although the common electrode 3 can be used for liquid crystal display, the common electrode 3 is not necessary when display is unnecessary.

この泳動装置の泳動方法は、例えば、まず、図3(b)に示すように、ゲート電極G1をオンにし、ソース電極S1にマイナス、ソース電極S3にプラスの電荷を与える。その結果、画素電極4aがマイナス、画素電極4bがプラス電位となり、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4aから4bに向かって)移動する。次に、図3(c)に示すように、ゲート電極G1をオンにし、ソース電極S3にマイナスの電荷を与え、画素電極4bをマイナス電位にする。画素電極4bのマイナス電位は、画素容量によって維持される。続いて、ゲート電極G1をオフ、ゲート電極G3をオンに切り換え、かつ、ソース電極S3にプラスの電荷を与え、画素電極4cをプラス電位にする。画素電極4cのプラス電位は、同様に、画素容量によって維持される。ソース電極Sに平行方向に泳動を行う場合、このような動作を周期的に繰り返す。これにより、画素電極4bはマイナス、画素電極4cはプラス電位を維持するので、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4bから4cに向かって)移動する。そして、図3(b)と同様に、図3(d)に示すように、ゲート電極G3をオンにし、ソース電極S3にマイナス、ソース電極S4にプラスの電荷を与えると、画素電極4cがマイナス、画素電極4dがプラス電位となり、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4cから4dに向かって)移動する。   In the electrophoresis method of this electrophoresis apparatus, for example, as shown in FIG. 3B, first, the gate electrode G1 is turned on to apply a negative charge to the source electrode S1 and a positive charge to the source electrode S3. As a result, the pixel electrode 4a is negative and the pixel electrode 4b is positive potential, and the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4a to 4b). Next, as shown in FIG. 3C, the gate electrode G1 is turned on, a negative charge is applied to the source electrode S3, and the pixel electrode 4b is set to a negative potential. The negative potential of the pixel electrode 4b is maintained by the pixel capacitance. Subsequently, the gate electrode G1 is turned off, the gate electrode G3 is turned on, a positive charge is applied to the source electrode S3, and the pixel electrode 4c is set to a positive potential. Similarly, the positive potential of the pixel electrode 4c is maintained by the pixel capacitance. When migration is performed in the direction parallel to the source electrode S, such an operation is periodically repeated. As a result, the pixel electrode 4b maintains a negative potential and the pixel electrode 4c maintains a positive potential, so that the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4b to 4c). Similarly to FIG. 3B, when the gate electrode G3 is turned on and a negative charge is applied to the source electrode S3 and a positive charge is applied to the source electrode S4 as shown in FIG. 3D, the pixel electrode 4c is negative. The pixel electrode 4d becomes a positive potential, and the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4c toward 4d).

図4は、2枚の基板1a・1bが、いずれもアクティブマトリクス型の基板である構成を示す図であり、図4(a)〜図4(d)は平面図であり、図4(e)は図4(a)のA−A断面図(図4(c)の帯電状態を示す)である。この構成では、両基板1a1bには、ソース電極S1〜S4(基板1a側);S'1〜S'4(基板1b側)とゲート電極G1〜G4(基板1a側);G'1〜G'4(基板1b側)と画素電極4とが設けられている。なお、図4では、両基板1a1bの画素電極が対向して配置しており、重畳部分を斜線で示している。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration in which the two substrates 1a and 1b are both active matrix substrates. FIGS. 4A to 4D are plan views, and FIG. ) Is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A (showing a charged state in FIG. 4C). In this configuration, both substrates 1a1b include source electrodes S1 to S4 (substrate 1a side); S′1 to S′4 (substrate 1b side) and gate electrodes G1 to G4 (substrate 1a side); G′1 to G '4 (substrate 1b side) and the pixel electrode 4 are provided. In FIG. 4, the pixel electrodes of both substrates 1a1b are arranged to face each other, and the overlapping portion is indicated by hatching.

この泳動装置の泳動方法は、例えば、まず、図4(b)に示すように、ゲート電極G1・G'1をオンにし、ソース電極S1'にマイナス(ソース電極S1はオフ)、ソース電極S3(ソース電極S'3はオフ)にプラスの電荷を与える。その結果、基板1b側の画素電極4fがマイナス(基板1a側の画素電極4eには電圧がかからない)、基板1a側の画素電極4gがプラス(基板1b側の画素電極4hには電圧がかからない)となり、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4fから4gに向かって)移動する。次に、図4(c)に示すように、ゲート電極G'1・G3をオンにし、ソース電極S'3にマイナス、ソース電極S3にプラスの電荷を与え、基板1b側の画素電極4hをマイナス電位に(基板1a側の画素電極4gには電圧がかからない)、基板1a側の画素電極4iをプラス(基板1b側の画素電極4jには電圧がかからない)電位にする。これにより、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4hから4iに向かって)移動する。そして、図4(b)と同様に、図4(d)に示すように、ゲート電極G3・G'3をオンにし、ソース電極S3'にマイナス(ソース電極S3はオフ)、ソース電極S4にプラス(ソース電極S4'はオフ)の電荷を与えると、基板1b側の画素電極4jがマイナス(基板1a側の画素電極4iには電圧がかからない)、基板1a側の画素電極4kがプラス(基板1b側の画素電極4lには電圧がかからない)電位となり、マイナスに荷電した試料は、プラスの方向に(画素電極4jから4kに向かって)移動する。上述の構成によれば、図4の電気泳動装置は一方の基板のソース電極S1〜S4をプラス電位の供給源に統一し、他方の基板のソース電極S1‘〜S4’をマイナス電位の供給源に統一することができ、装置の簡略化が可能である。また、このように1つの基板内でソース電極の電位を統一せずに、図3のように電極ごとに異なる極性の電位を供給すれば、図4の構造はそのままで、一方の基板上(例えば1bのみ)の電極間によって電気泳動を行うことができる。加えて、他方の基板の対向する電極に同じ電位を供給すれば、電極面積を2倍にすることができる。   For example, as shown in FIG. 4B, first, the gate electrode G1 and G′1 are turned on, the source electrode S1 ′ is negative (the source electrode S1 is off), and the source electrode S3 is used as the migration method of this migration apparatus. A positive charge is given to (source electrode S′3 is off). As a result, the pixel electrode 4f on the substrate 1b side is negative (no voltage is applied to the pixel electrode 4e on the substrate 1a side), and the pixel electrode 4g on the substrate 1a side is positive (no voltage is applied to the pixel electrode 4h on the substrate 1b side). Thus, the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4f to 4g). Next, as shown in FIG. 4C, the gate electrodes G′1 and G3 are turned on, a negative charge is applied to the source electrode S′3, a positive charge is applied to the source electrode S3, and the pixel electrode 4h on the substrate 1b side is turned on. The negative potential (no voltage is applied to the pixel electrode 4g on the substrate 1a side) and the pixel electrode 4i on the substrate 1a side are set to the positive potential (no voltage is applied to the pixel electrode 4j on the substrate 1b side). Thereby, the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4h to 4i). 4B, as shown in FIG. 4D, the gate electrodes G3 and G′3 are turned on, the source electrode S3 ′ is negative (the source electrode S3 is off), and the source electrode S4 is turned on. When a positive charge (source electrode S4 ′ is off) is applied, the pixel electrode 4j on the substrate 1b side is negative (no voltage is applied to the pixel electrode 4i on the substrate 1a side), and the pixel electrode 4k on the substrate 1a side is positive (substrate) The pixel electrode 4l on the 1b side is not applied with a voltage), and the negatively charged sample moves in the positive direction (from the pixel electrode 4j to 4k). According to the above configuration, the electrophoresis apparatus of FIG. 4 unifies the source electrodes S1 to S4 of one substrate as a positive potential supply source, and the source electrodes S1 ′ to S4 ′ of the other substrate as a negative potential supply source. Therefore, the apparatus can be simplified. If the potentials of different polarities are supplied for each electrode as shown in FIG. 3 without unifying the potentials of the source electrodes in one substrate in this way, the structure of FIG. For example, electrophoresis can be performed between electrodes 1b only). In addition, the electrode area can be doubled by supplying the same potential to the opposing electrodes of the other substrate.

このように、本泳動装置では、基板1a1b(泳動用媒体2)の至るところに、多数の電極が配置されている。これにより、それらの中から任意の電極を選択することによって、泳動方向および泳動距離を任意に設定して、電気泳動を行うことができる。つまり、任意の形状に泳動用のチャネルを設定して電気泳動を行うことが可能である。なお、このような各電極の選択および電荷の設定などの信号は、液晶表示装置と同様に、図示しないドライバによって制御されている。   As described above, in the present electrophoresis apparatus, a large number of electrodes are arranged throughout the substrate 1a1b (electrophoresis medium 2). Thereby, by selecting an arbitrary electrode from among them, the electrophoresis direction and the migration distance can be arbitrarily set, and electrophoresis can be performed. That is, electrophoresis can be performed by setting a channel for electrophoresis in an arbitrary shape. Signals such as selection of electrodes and setting of charges are controlled by a driver (not shown) as in the liquid crystal display device.

また、本泳動装置は、液晶表示装置の製造プロセスと同様にして、2枚の基板1a1b間に、泳動用媒体2を充填することによって製造できる。このため、本泳動装置は、マイクロキャピラリーのような微細加工によってチャネルを設計する必要がない。また、泳動用媒体2に液晶が含まれない場合、真空中で、基板間に液晶を充填する必要もない。従って、簡便に製造することができ、製造コストを削減できる。   Further, the present electrophoresis apparatus can be manufactured by filling the electrophoresis medium 2 between the two substrates 1a1b in the same manner as the manufacturing process of the liquid crystal display device. For this reason, this electrophoresis apparatus does not need to design a channel by microfabrication like a microcapillary. Further, when the migration medium 2 does not include liquid crystal, it is not necessary to fill the liquid crystal between the substrates in a vacuum. Therefore, it can manufacture simply and can reduce manufacturing cost.

さらに、本泳動装置は、平板型電気泳動装置であるため、泳動用媒体2全体をチャネルとして利用することが可能である。また、本泳動装置では、基板1a1bとして、マトリクス基板(単純マトリクス型基板、アクティブマトリクス型基板)を適用することが可能である。これにより、液晶表示装置でいう画素ピッチを小さくして、泳動用媒体2に
することできるため、マルチチャネル型のキャピラリー電気泳動チップのチャネルよりも、はるかに多いチャネルを設定することが可能である。従って、飛躍的にハイスループットの分析が可能となる。
Furthermore, since the present electrophoresis apparatus is a plate type electrophoresis apparatus, the entire electrophoresis medium 2 can be used as a channel. In the present electrophoresis apparatus, a matrix substrate (simple matrix type substrate, active matrix type substrate) can be applied as the substrate 1a1b. Thereby, since the pixel pitch in the liquid crystal display device can be reduced to form the migration medium 2, it is possible to set much more channels than the channels of the multi-channel capillary electrophoresis chip. . Therefore, it becomes possible to analyze the high throughput dramatically.

このように、本泳動装置は、分析のハイスループット化と、製造コストの削減とを同時に満足できる。   As described above, the present electrophoresis apparatus can simultaneously satisfy the high throughput of analysis and the reduction of manufacturing cost.

また、本泳動装置では、図5(a)図5(b)および図6に示すように、基板1a1b間にスペーサー5を設けることが好ましい。これにより、基板1a1bの間隔を一定に保つことができる。すなわち、均一な厚さの平板の泳動用媒体2を形成することができる。スペーサー5の大きさやピッチは、例えば、液晶表示装置の場合と同様、数百nmとすることができる。   Moreover, in this electrophoresis apparatus, it is preferable to provide the spacer 5 between the board | substrates 1a1b as shown to Fig.5 (a), FIG.5 (b), and FIG. Thereby, the space | interval of board | substrate 1a1b can be kept constant. That is, the flat migration medium 2 having a uniform thickness can be formed. The size and pitch of the spacers 5 can be set to several hundred nm as in the case of the liquid crystal display device, for example.

さらに、図6に示すように、泳動時には、スペーサー5は、試料の泳動を妨げる障害物となる。すなわち、試料は、スペーサー5の間をくぐり抜けるように(図中矢印で示したように)泳動する。従って、このスペーサーの間隔を調整(分布密度を調整)することによって、泳動速度を制御することができる。例えば、分子量の小さい試料は、この間隔をくぐり抜けやすいため速く泳動し、逆に、分子量の大きい試料は、この間隔をくぐり抜けにくいため遅く泳動する。このため、スペーサー5を設けることによって、分離精度を向上できる。   Furthermore, as shown in FIG. 6, during the migration, the spacer 5 becomes an obstacle that hinders the migration of the sample. That is, the sample migrates so as to pass through between the spacers 5 (as indicated by arrows in the figure). Therefore, the migration speed can be controlled by adjusting the distance between the spacers (adjusting the distribution density). For example, a sample with a small molecular weight migrates quickly because it can easily pass through this interval, and conversely, a sample with a large molecular weight migrates slowly because it is difficult to pass through this interval. For this reason, the separation accuracy can be improved by providing the spacer 5.

このように、スペーサー5は、単に基板1a1b間の間隔を一定に保つだけでなく、泳動速度や分離精度を調節する電気泳動媒体2としての機能も有する。   Thus, the spacer 5 not only simply keeps the distance between the substrates 1a1b constant, but also has a function as the electrophoretic medium 2 that adjusts the migration speed and separation accuracy.

このようなスペーサー5は、基板1a・1b間に、均一に配置されている(均一に分布されている)ことが好ましい。すなわち、スペーサー5の間隔が均一に配置されていることが好ましい。これにより、スペーサー5の間隔による、ふるいを利用した電気泳動が可能である。マイクロキャピラリー電気泳動では、キャピラリーに充填された泳動用媒体の濃度によって、分子サイズの異なる試料を分離していた。つまり、試料に応じて、泳動用媒体を変える必要があった。これに対し、本泳動装置では、均一に配置されたスペーサー5の密度(大きさ(径)、ピッチ)を試料の分子サイズに応じて変えることにより、泳動用媒体2の濃度を変えることなく、分子サイズの異なる試料の分離が可能となる。また、1つの電気泳動装置の中で、スペーサー5の密度を変えた複数の領域を配置すれば、一つの装置の中で、複数の分子サイズに応じた適切な電気泳動が可能となる。   Such spacers 5 are preferably arranged uniformly (distributed uniformly) between the substrates 1a and 1b. That is, it is preferable that the intervals of the spacers 5 are arranged uniformly. Thereby, the electrophoresis using the sieve by the space | interval of the spacer 5 is possible. In microcapillary electrophoresis, samples having different molecular sizes are separated according to the concentration of the electrophoresis medium packed in the capillary. In other words, it was necessary to change the electrophoresis medium according to the sample. On the other hand, in the present electrophoresis apparatus, the density (size (diameter), pitch) of the spacers 5 that are uniformly arranged is changed according to the molecular size of the sample without changing the concentration of the electrophoresis medium 2. Samples with different molecular sizes can be separated. In addition, if a plurality of regions in which the density of the spacer 5 is changed are arranged in one electrophoresis apparatus, appropriate electrophoresis according to a plurality of molecular sizes can be performed in one apparatus.

また、スペーサー5の量、あるいは大きさ、形状等を変化させることによって試料の分離・抽出の機能を与えることが可能となる。なお、図5および図6では、スペーサー5の形状を円柱状としているが、スペーサー5の形状は、上記のような機能が発現すれば、従来の液晶表示装置で使われている球状のものであっても、円柱状、角柱状、その他の形状であってもよい。   Further, it is possible to provide a sample separation / extraction function by changing the amount, size, shape, or the like of the spacer 5. In FIGS. 5 and 6, the spacer 5 has a cylindrical shape. However, the shape of the spacer 5 is a spherical shape used in a conventional liquid crystal display device as long as the above functions are exhibited. It may be cylindrical, prismatic, or other shapes.

スペーサー5は、基板1a1b間であればどの位置に配置してもよい。しかしながら、後述のように、基板1a1bがアクティブマトリクス基板であって、画素電極4間で、試料の検出(インピーダンスの検出)を行う場合、スペーサー5は、画素電極4を回避するように設けることが好ましい。これにより、対向する画素電極4・4間で、正確に試料を検出できる。   The spacer 5 may be arranged at any position between the substrates 1a1b. However, as will be described later, when the substrate 1a1b is an active matrix substrate and sample detection (impedance detection) is performed between the pixel electrodes 4, the spacer 5 is provided so as to avoid the pixel electrode 4. preferable. Thereby, a sample can be accurately detected between the opposing pixel electrodes 4.

試料がタンパク質の場合、単に2次元電気泳動を行うためには、スペーサーは必須ではない。しかしながら、等電点電気泳動を行う前に、スペーサー5を分布させたゲル平板で電気泳動すると、スペーサーがふるいとなって、いわゆるカラムクロマトグラフィーと同じ原理でのタンパク質の分離・精製が可能となる。すなわち、スペーサー5は、試料中のタンパク質の精製(試料からのタンパク質の分離)を行うことも可能である。   When the sample is a protein, a spacer is not essential in order to simply perform two-dimensional electrophoresis. However, if electrophoresis is performed on a gel plate in which spacers 5 are distributed before performing isoelectric focusing, the spacers are sieved, and proteins can be separated and purified on the same principle as column chromatography. . That is, the spacer 5 can also perform purification of the protein in the sample (separation of the protein from the sample).

図8および図9は、100bpのDNA標準サンプル(100bp DNA Ladder(3407A)タカラバイオ株式会社製)を1次元電気泳動した結果を示すグラフであり、スペーサーの密度と大きさとの違いによる分離・分解能の差異を調べた結果を示している。なお、泳動用媒体2は0.7%ヒドロキシプロピルメチルセルロース、泳動距離は30mm、サンプル使用量は0.5μg/μL、泳動電圧は700ボルトとした。また、図8(b)はスペーサーを設けた場合の泳動結果である。図8(a),図9(a),および図9(b)は、円柱状のスペーサーを設けた場合の泳動結果であり、スペーサーの大きさ(半径)および密度は、図8(a)では半径200nm,ピッチ790nm、図9(a)では半径2.3μm,ピッチ12.8μm、図9(b)では半径2.3μm,ピッチ9.1μmとした。   FIGS. 8 and 9 are graphs showing the results of one-dimensional electrophoresis of a 100 bp DNA standard sample (100 bp DNA Ladder (3407A) manufactured by Takara Bio Inc.), with separation and resolution depending on the difference in spacer density and size. The result of investigating the difference is shown. The migration medium 2 was 0.7% hydroxypropyl methylcellulose, the migration distance was 30 mm, the sample usage was 0.5 μg / μL, and the migration voltage was 700 volts. FIG. 8B shows the result of electrophoresis when a spacer is provided. FIG. 8A, FIG. 9A, and FIG. 9B show the migration results when a cylindrical spacer is provided. The size (radius) and density of the spacer are shown in FIG. In FIG. 9A, the radius is 200 nm and the pitch is 790 nm. In FIG. 9A, the radius is 2.3 μm and the pitch is 12.8 μm. In FIG. 9B, the radius is 2.3 μm and the pitch is 9.1 μm.

このように、泳動経路中に、スペーサーのような立体障害物を設けることにより、蛍光高度が高くなり、各ピークの分離度、分離精度ともに向上しているのが確認された。すなわち、スペーサーを設けることによって、試料の分子の大きさ(分子量の違い)による高精度分析が可能となる。従って、標準サンプル(各種マーカー)と、検査対象となる試料との泳動結果を比較して、ピークの有無を調べることによって、遺伝子の同定や、疾患の判定などができる。   As described above, it was confirmed that by providing a steric obstacle such as a spacer in the migration path, the fluorescence height was increased, and the resolution and accuracy of each peak were improved. That is, by providing the spacer, it is possible to perform a high-accuracy analysis based on the molecular size (difference in molecular weight) of the sample. Therefore, by comparing the migration results of the standard sample (various markers) and the sample to be examined and examining the presence or absence of a peak, gene identification, disease determination, and the like can be performed.

なお、本泳動装置において、基板1a1bは、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、泳動結果をリアルタイムに視認するためには、基板1a1bは、透明または半透明であることが好ましい。基板1a1bとしては、例えば、ガラス、石英などの無機物、ポリカーボネート、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子(樹脂)といった有機物などが挙げられる。また、液晶表示装置に用いられる基板であってもよい。   In the present electrophoresis apparatus, the substrate 1a1b is not particularly limited as long as it has insulating properties, but the substrate 1a1b must be transparent or translucent in order to visually recognize the electrophoresis result in real time. Is preferred. Examples of the substrate 1a1b include inorganic substances such as glass and quartz, and organic substances such as polymers (resins) such as polycarbonate, polymethyl methacrylate, and polyethylene terephthalate. Moreover, the board | substrate used for a liquid crystal display device may be sufficient.

また、基板1a1bの間隔は、用途に応じて適宜設定すればよく特に限定されるものではない。微量の試料(特に、生体関連物質(遺伝子(核酸),アミノ酸,ペプチド,タンパク質,糖鎖等)の分析や、泳動用媒体2の使用量の削減を図るためには、この間隔は小さくすることが好ましい。これにより、泳動用媒体2の薄膜が形成でき、薄膜平板型泳動装置とすることができる。   Moreover, the space | interval of board | substrate 1a1b should just be set suitably according to a use, and is not specifically limited. In order to analyze a small amount of sample (especially bio-related substances (gene (nucleic acid), amino acid, peptide, protein, sugar chain, etc.)) and reduce the amount of medium 2 for electrophoresis, this interval should be reduced. Thereby, a thin film of the electrophoresis medium 2 can be formed, and a thin-film flat plate type electrophoresis apparatus can be obtained.

また、泳動用媒体2としては、当然電気泳動に用いられる泳動液(溶液)やゲル状物質を用いることが可能である。例えば、メチルセルロース,ハイドロキシエチルセルロース(HEC),ハイドロキシプロピルセルロース(HPC),ハイドロキシプロピルメチルセルロース(HPMC)などのセルロース誘導体、ポリエチレングルコール,ポリエチレンオキサイド,ポリアクリルアミド,アガロース,アクリルアミド誘導体のポリマー溶液等が挙げられる。なお、泳動用媒体2として、例えば、エステル、ビフェニル、シクロへキサン系等の液晶材料を用いることも可能である。また、泳動用媒体2は、単独で用いても複数種類の混合物を用いてもよい。例えば、泳動用媒体2として、通常の泳動液と液晶材料との混合物を用いた場合、試料の帯電状態だけでなく、液晶分子に試料が吸着する度合いによっても分離できる。このため、分離精度がより向上する。   Moreover, as the electrophoresis medium 2, it is possible to use an electrophoretic solution (solution) or gel-like substance that is naturally used for electrophoresis. Examples thereof include cellulose derivatives such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose (HEC), hydroxypropyl cellulose (HPC), and hydroxypropylmethyl cellulose (HPMC), polymer solutions of polyethylene glycol, polyethylene oxide, polyacrylamide, agarose, and acrylamide derivatives. For example, a liquid crystal material such as ester, biphenyl, or cyclohexane may be used as the migration medium 2. In addition, the electrophoresis medium 2 may be used alone or as a mixture of a plurality of types. For example, when a mixture of a normal electrophoretic solution and a liquid crystal material is used as the electrophoresis medium 2, it can be separated not only by the charged state of the sample but also by the degree of adsorption of the sample to the liquid crystal molecules. For this reason, the separation accuracy is further improved.

また、本泳動装置では、電気泳動を行う対象となる試料は、核酸,アミノ酸,ペプチド,タンパク質,糖鎖などの生体関連物質を含むことが好ましい。このような生体関連物質を含む試料は、例えば、血液,尿,唾液,各細胞(組織)から、常法に従い、分離・抽出などを行い調製したものを使用すればよい。   In the present electrophoresis apparatus, it is preferable that the sample to be subjected to electrophoresis contains a biological substance such as nucleic acid, amino acid, peptide, protein, sugar chain. As the sample containing such a biological substance, for example, a sample prepared by separation / extraction from blood, urine, saliva, and each cell (tissue) according to a conventional method may be used.

現在のプロテオーム解析では、大きなゲル平板を作製し、タンパク質の2次元電気泳動を行っている。その後、質量分析等により、構造解析が行われる。しかしながら、疾患の原因物質となるタンパク質、臨床検査のマーカーとなるタンパク質は、試料中にわずかしか存在しない。通常の平板型電気泳動では、サンプルを多く必要とすること;泳動時間が長いため使用する試薬も必然的に多くなること;等が問題となり、タンパク質解析には適していない。従って、タンパク質解析では、特に、試料に存在する微量のタンパク質を、短時間で分離することが非常に重要である。   In the current proteome analysis, a large gel plate is prepared and two-dimensional electrophoresis of proteins is performed. Thereafter, structural analysis is performed by mass spectrometry or the like. However, there are few proteins that cause disease and proteins that serve as markers for clinical examinations. In ordinary plate electrophoresis, a large amount of sample is required; the amount of reagents to be used is inevitably increased because of the long migration time; and so on, and is not suitable for protein analysis. Therefore, in protein analysis, it is very important to separate a very small amount of protein present in a sample in a short time.

本泳動装置では、薄膜の平板型電気泳動装置とすることが可能であるため、特に、ゲノム解析、プロテオーム解析に好適に利用でき、各種疾患の原因解明、受容体の構造解析、新薬開発を行う上で非常に有用である。   Since this electrophoresis device can be a thin-film flat-plate electrophoresis device, it can be used particularly well for genome analysis and proteome analysis, to elucidate the causes of various diseases, perform structural analysis of receptors, and develop new drugs. Very useful above.

また、本泳動装置では、試料のサンプリングは、例えば、以下のようにして行うことができる。   Moreover, in this electrophoresis apparatus, sample sampling can be performed as follows, for example.

例えば、試料が核酸の場合、泳動用媒体の側面に試料の注入口を設け、シリンジ等を用いて、試料をサンプリングし、2次元電気泳動を行う。これにより、例えば、1次元目の泳動で、ほぼ同程度の分子量の試料ごとにグループ化した分離が可能であり、2次元目の泳動で、その同程度の分子量の試料を、さらに細分化した分離が可能である。   For example, when the sample is a nucleic acid, a sample inlet is provided on the side of the electrophoresis medium, the sample is sampled using a syringe or the like, and two-dimensional electrophoresis is performed. Thus, for example, separation can be performed by grouping samples of approximately the same molecular weight in the first dimension, and the samples having the same molecular weight can be further subdivided in the second dimension. Separation is possible.

また、通常のゲル電気泳動のように、試料注入口を多数設け、各注入口に試料をサンプリングしてもよい。   Further, as in normal gel electrophoresis, a large number of sample inlets may be provided, and a sample may be sampled at each inlet.

また、特に、試料がタンパク質の場合、まず、1次元目に等電点電気泳動(IPG−ゲル等を使用)を行い、2次元目の電気泳動で分子量による通常の電気泳動を行う。このため、等電点電気泳動を行えるように、pHが勾配した泳動用媒体と、分子量による電気泳動を行う泳動用媒体(SDS−PAGEなど)との領域を、泳動用媒体に設けておくことが好ましい。   In particular, when the sample is a protein, first, isoelectric focusing (using IPG-gel or the like) is performed in the first dimension, and normal electrophoresis based on molecular weight is performed in the second dimension. For this reason, in order to perform isoelectric focusing, a region for electrophoresis medium having a gradient in pH and a medium for electrophoresis (SDS-PAGE, etc.) for electrophoresis based on molecular weight should be provided in the electrophoresis medium. Is preferred.

なお、核酸やタンパク質は、3次元構造(丸まった構造)をとっているため、通常の電気泳動を行う前処理工程として、パルスをかけてその構造をほぐす(鎖状にする)ことが好ましい。   Since nucleic acids and proteins have a three-dimensional structure (rounded structure), it is preferable to loosen the structure by applying a pulse as a pretreatment step for performing normal electrophoresis.

また、本泳動装置では、試料の泳動状態(泳動結果)を認識するため、試料を光学的に検出するために、試料が修飾されていてもよい。ここで「修飾」とは、例えば、試料が、発光(蛍光発光,化学発光,生物発光)、アイソトープによる標識、光(紫外線等)吸収するような、試薬(修飾試薬)を添加することや、試料を誘導体に導くことなどを示す。なお、泳動用媒体2にこのような試薬を添加しておき、試料を泳動しながら、修飾してもよい。   In the present electrophoresis apparatus, the sample may be modified in order to detect the sample optically in order to recognize the sample migration state (electrophoresis result). Here, “modification” refers to, for example, adding a reagent (modifying reagent) such that the sample absorbs light (fluorescence, chemiluminescence, bioluminescence), isotope labeling, light (ultraviolet light, etc.) Indicates that the sample is guided to a derivative. Note that such a reagent may be added to the electrophoresis medium 2 and modified while the sample is migrated.

ただし、このような試薬、特に、蛍光発光させるための蛍光試薬は、発ガン性を示すものもある。このため、使用後(電気泳動後)の試料は、産業廃棄物として扱う必要であるがある。従って、蛍光色素なしで検出できれば、蛍光色素を回収する必要もなく、実用性の高い使い捨て用のパネルを提供できる。   However, such a reagent, particularly a fluorescent reagent for causing fluorescence emission, may exhibit carcinogenicity. For this reason, the sample after use (after electrophoresis) needs to be handled as industrial waste. Therefore, if detection is possible without a fluorescent dye, it is not necessary to collect the fluorescent dye, and a highly practical disposable panel can be provided.

そこで、本泳動装置では、例えば、図3の場合、共通電極3の有無にかかわらず、基板1bに設けられた画素電極4・4間に、試料が泳動されたときのインピーダンスの変化によって、試料の検出を行うことができ、また図3のように共通電極3が有る場合には、画素電極4と共通電極3との間のインピーダンス変化によっても試料の検出を行なうことができる。しかし、図4および図5に示すように、2枚の対向する基板1a1bが、いずれもアクティブマトリクス型基板であることが好ましい。例えば、2枚のアクティブマトリクス型基板1a1bに設けられた対向する画素電極4・4間に、試料が泳動されたときのインピーダンスの変化によって、試料の検出を行う。これによれば、図3に比べて電極間の間隔を短くできるため、電界強度が強く、また検出面積が小さいので試料の濃度が高い部分を検出できるため、検出精度を上げることができる。   Therefore, in the present electrophoresis apparatus, for example, in the case of FIG. 3, regardless of the presence or absence of the common electrode 3, the sample is changed by the impedance change when the sample is migrated between the pixel electrodes 4 and 4 provided on the substrate 1 b. In the case where the common electrode 3 is provided as shown in FIG. 3, the sample can also be detected by the impedance change between the pixel electrode 4 and the common electrode 3. However, as shown in FIGS. 4 and 5, it is preferable that the two opposing substrates 1a1b are both active matrix substrates. For example, the sample is detected by a change in impedance when the sample is migrated between the opposing pixel electrodes 4 and 4 provided on the two active matrix substrates 1a1b. According to this, since the distance between the electrodes can be shortened as compared with FIG. 3, the electric field strength is strong and the detection area is small, so that the portion where the sample concentration is high can be detected, so that the detection accuracy can be improved.

対向する画素電極4・4間でインピーダンスを測定して試料の検出を行う場合のインピーダンスの測定方法は特に限定されるものではない。例えば、対向する画素電極4・4間に交流を印加して、その電極間の誘電率(キャパシタンス)を検出することによって、試料(DNA等)の検出が可能である。具体的には、対向する画素電極4・4間に泳動用媒体2のみが流れている(試料が泳動されていない)場合、画素電極4・4間では泳動用媒体2の双極子による誘電率が検出される。一方、画素電極4・4間に試料が泳動されると、画素電極4・4間では、その試料(DNA)の双極子が付加されることによって、誘電率が変化する(双極子の平均運動が変化する)。その結果、例えば、試料がない場合よりも低周波数域の誘電率は増加する。これは、泳動用媒体2の誘電率よりも、試料(DNA)の誘電率が高い場合であるため、使用する泳動用媒体や試料によっては誘電率が逆に低下する場合もある。   There is no particular limitation on the method of measuring the impedance when the impedance is measured between the opposing pixel electrodes 4 and 4 to detect the sample. For example, a sample (DNA or the like) can be detected by applying an alternating current between the opposing pixel electrodes 4 and 4 and detecting a dielectric constant (capacitance) between the electrodes. Specifically, when only the migration medium 2 flows between the opposing pixel electrodes 4 and 4 (the sample is not migrated), the dielectric constant due to the dipole of the migration medium 2 is between the pixel electrodes 4 and 4. Is detected. On the other hand, when a sample is migrated between the pixel electrodes 4 and 4, the dielectric constant is changed between the pixel electrodes 4 and 4 by adding a dipole of the sample (DNA) (average motion of the dipole). Changes). As a result, for example, the dielectric constant in the low frequency region is increased as compared with the case where there is no sample. This is a case where the dielectric constant of the sample (DNA) is higher than the dielectric constant of the migration medium 2, and therefore the dielectric constant may be reduced depending on the migration medium or sample used.

このように、画素電極4・4間にパルスをかけておき、誘電率をスキャンしておけば、画素電極4・4間の試料を検出できる。これにより、発ガン性物質である蛍光色素を使用することなく、遺伝子の検出が可能である。   In this way, a sample between the pixel electrodes 4 and 4 can be detected by applying a pulse between the pixel electrodes 4 and 4 and scanning the dielectric constant. Thereby, a gene can be detected without using a fluorescent dye that is a carcinogenic substance.

キャパシタンスを検出する他にも、例えば、『Agilent Technologies インピーダンス測定ハンドブック( HYPERLINK "http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5950-3000JA.pdf" http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5950-3000JA.pdf),アジレントテクノロジー株式会社』や、特開平4−230851号公報に開示された内容(回路構成等)を参考にして、対向電極間のインピーダンスを測定することもできる。   In addition to detecting capacitance, the Agilent Technologies Impedance Measurement Handbook (HYPERLINK "http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5950-3000EN.pdf" http: //cp.literature.agilent .com / litweb / pdf / 5950-3000EN.pdf), measuring the impedance between the counter electrodes with reference to the contents (circuit configuration, etc.) disclosed in Agilent Technology Co., Ltd. and Japanese Patent Laid-Open No. 4-230851 You can also

なお、画素電極4・4間のインピーダンスの検出を行う場合、この画素電極4・4間には、スペーサー5がないことが好ましい。これにより、正確なインピーダンスの検出が可能となる。   When detecting the impedance between the pixel electrodes 4 and 4, it is preferable that there is no spacer 5 between the pixel electrodes 4 and 4. As a result, accurate impedance detection is possible.

このように、2枚の対向する基板1a1bが、いずれもアクティブマトリクス型基板であれば、2枚の基板1a1bに設けられた対向する画素電極4・4間に泳動された試料の電気的な検出が可能となる。従って、通常の電気泳動のように、試料を修飾(蛍光発光,化学発光,生物発光,紫外線吸収,アイソトープによる標識等)を行う必要がない。このため、蛍光発光試薬などの、発ガン性物質を使用しなくてもよい。従って、電気泳動終了後に、発光試薬等を回収する必要がないため、実用性の高い(使い捨ての)泳動装置を提供できる。   In this way, if the two opposing substrates 1a1b are both active matrix type substrates, electrical detection of the sample migrated between the opposing pixel electrodes 4 and 4 provided on the two substrates 1a1b is performed. Is possible. Accordingly, it is not necessary to modify the sample (fluorescence, chemiluminescence, bioluminescence, ultraviolet absorption, isotope labeling, etc.) as in normal electrophoresis. For this reason, it is not necessary to use a carcinogenic substance such as a fluorescent light-emitting reagent. Therefore, it is not necessary to collect the luminescent reagent after the completion of electrophoresis, so that a highly practical (disposable) electrophoresis apparatus can be provided.

以上のように、本泳動装置は、例えば、非常に狭い(μmオーダー以下)対向する2枚の基板間に、電気泳動用媒体が挟持された、薄膜平板型電気泳動装置である。すなわち、本泳動装置は、2枚の対向する平面基板と、該平面基板間に挟持された電気泳動用媒体に対して電圧を印加する複数の電極を備え、上記基板間を通って、上記電極間において複数の泳動が行われることを特徴とする電気泳動装置と換言できる。また、本泳動装置は、泳動用の画素電極や透明電極を、液晶表示装置における電極として利用し、電気泳動用媒体を液晶材料で流用すれば液晶表示装置における液晶層として利用することができる。これにより、泳動用媒体2の至るところに、泳動用媒体2に電圧を印加する電極が多数配置される。このため、目的や用途に応じて、電圧を印加する電極を選択して電気泳動を行うことが可能である。つまり、泳動方向、泳動距離を任意に設定することが可能である。このため、マイクロキャピラリー電気泳動のチャネル(流路)の加工のような煩雑な作業が不要である。従って、簡便に製造でき、ハイスループットの分析に適した電気泳動装置を提供できる。   As described above, this electrophoresis apparatus is, for example, a thin-film flat-plate electrophoresis apparatus in which an electrophoresis medium is sandwiched between two substrates that are very narrow (on the order of μm or less). That is, the present electrophoresis apparatus includes two opposing planar substrates and a plurality of electrodes for applying a voltage to the electrophoresis medium sandwiched between the planar substrates. In other words, the electrophoretic apparatus is characterized in that a plurality of electrophoresiss are performed between them. In addition, the present electrophoresis device can be used as a liquid crystal layer in a liquid crystal display device by using a pixel electrode or a transparent electrode for migration as an electrode in a liquid crystal display device and diverting an electrophoresis medium with a liquid crystal material. Thus, a large number of electrodes for applying a voltage to the electrophoresis medium 2 are arranged throughout the electrophoresis medium 2. For this reason, it is possible to perform electrophoresis by selecting an electrode to which a voltage is applied according to the purpose and application. That is, the migration direction and migration distance can be set arbitrarily. For this reason, complicated operations such as processing of channels (flow paths) of microcapillary electrophoresis are not necessary. Therefore, it is possible to provide an electrophoresis apparatus that can be easily manufactured and is suitable for high-throughput analysis.

なお、上記の説明では、本泳動装置として、基板1a1b間に、最も基本的な構成について説明したが、基板1a1b間に、通常の液晶表示装置に備えられるその他の層(例えば、カラーフィルター層,配向膜など)をさらに設ける構成としてもよい。つまり、本泳動装置は、通常、スペーサー5を介して形成された空間に充填される、エステル、ビフェニル、シクロへキサン系等の液晶に代わり、セルロース系、アクリルアミド系などの所謂電気泳動緩衝液(泳動用媒体2)もしくは、前記液晶とこれら電気泳動緩衝液との混合液を充填したものであり、これら充填物の封止端に形成された電極(画素電極4)もしくは、透明電極3を電気泳動用電圧印加の端子として使用するものであり、従来の液晶表示装置の基本的機能であるRGB各画素の発光と併せて実施が可能である。したがって、液晶表示機能と、電気泳動による試料の分離機能を有した電気泳動装置を提供できる。   In the above description, the most basic configuration has been described between the substrates 1a1b as the electrophoresis apparatus. However, other layers (for example, color filter layers, etc.) provided in a normal liquid crystal display device are provided between the substrates 1a1b. An alignment film or the like may be further provided. In other words, this electrophoresis apparatus normally uses a so-called electrophoresis buffer (such as cellulose or acrylamide) instead of a liquid crystal such as ester, biphenyl, or cyclohexane that fills the space formed through the spacer 5. Electrophoresis medium 2) or a mixture of the liquid crystal and the electrophoresis buffer solution is filled, and the electrode (pixel electrode 4) or the transparent electrode 3 formed on the sealing end of the filling material is electrically connected. It is used as a voltage application terminal for electrophoresis, and can be implemented together with light emission of each RGB pixel, which is a basic function of a conventional liquid crystal display device. Therefore, an electrophoresis apparatus having a liquid crystal display function and a sample separation function by electrophoresis can be provided.

加えて、本泳動装置は、スペーサー5の使用量を変えることにより、そのスペーサー5を任意の分子量に対応した試料(生体関連物質等)の分子ふるいとして利用するものである。さらに、本泳動装置は、試料(生体関連物質等)の電気泳動分離の実行と、電気泳動分離の検出結果のデータ処理、その結果(泳動結果)の表示とを同一基板上で行い、所謂ヒューマンインターフェイスを有する簡便かつ安価、高性能の電気泳動装置を提供するものである。なお、電気泳動による分離(試料の検出)と、その結果の液晶画面上への表示との切り換えは、例えば、液晶層に設けられた、タッチパネルスイッチによって行うことが可能である。   In addition, this electrophoresis apparatus uses the spacer 5 as a molecular sieve of a sample (biologically related substance or the like) corresponding to an arbitrary molecular weight by changing the amount of the spacer 5 used. Furthermore, this electrophoresis apparatus performs execution of electrophoretic separation of a sample (biologically related substance, etc.), data processing of the detection result of electrophoretic separation, and display of the result (electrophoresis result) on the same substrate. A simple, inexpensive, and high-performance electrophoresis apparatus having an interface is provided. The separation between electrophoresis separation (sample detection) and display of the result on the liquid crystal screen can be performed by, for example, a touch panel switch provided in the liquid crystal layer.

なお、電気泳動の様子をリアルタイムで液晶画面に表示する場合、例えば、リアルタイム表示するには、バックライトを背面側の基板側に設けると共に、試料を発光させるための励起光(紫外線)は通さず、発光した蛍光を通すフィルタを、別途設ける(励起光と検出波長(蛍光波長)との波長は異なるため)。例えば、DNAの場合、4塩基分の蛍光を通すフィルタを設ける。これにより、電気泳動を行いながら、リアルタイムで泳動結果を表示することもできる。さらに、リアルタイム電気泳動を記録できることが好ましい。   When the state of electrophoresis is displayed on the liquid crystal screen in real time, for example, in order to display in real time, a backlight is provided on the back side of the substrate and excitation light (ultraviolet light) for causing the sample to emit light does not pass. A filter for passing the emitted fluorescence is provided separately (because the wavelengths of the excitation light and the detection wavelength (fluorescence wavelength) are different). For example, in the case of DNA, a filter that passes fluorescence for four bases is provided. Thus, the electrophoresis result can be displayed in real time while performing electrophoresis. Furthermore, it is preferable that real-time electrophoresis can be recorded.

また、本泳動装置は、基板間に、適当量のスペーサー5を充填して、高密度にスペーサーを分布させることによって、DNA等の生体関連物質の分離・濃縮等の機能を付与することも可能である。   In addition, the electrophoresis apparatus can be provided with functions such as separation and concentration of biologically related substances such as DNA by filling an appropriate amount of spacers 5 between the substrates and distributing the spacers at high density. It is.

また、本泳動装置では、レーザあるいはLED等の励起光源により発光、フォトダイオードやフォトトランジスター、冷却CCD、フォトマル等の受光素子により、試料の検出が可能となるように、試料(DNA断片等の生体関連物質)があらかじめ蛍光試薬により修飾されているか、あるいは、泳動用媒体2(電気泳動緩衝溶液)に蛍光試薬が添加されていることが好ましい。   In addition, the electrophoresis apparatus emits light using an excitation light source such as a laser or LED, and a sample (such as a DNA fragment) so that the sample can be detected by a light receiving element such as a photodiode, phototransistor, cooled CCD, or photomultiplier. It is preferable that the biological substance is modified with a fluorescent reagent in advance, or the fluorescent reagent is added to the electrophoresis medium 2 (electrophoresis buffer solution).

また、カラーフィルターが形成されている基板側にマイクロレンズが形成されており、蛍光発光しながら電気泳動されていく試料(DNA断片等の生体関連物質)が、液晶表示装置により直接観察できることが好ましい。   Further, it is preferable that a microlens is formed on the substrate side on which the color filter is formed, and a sample (biologically related substance such as a DNA fragment) that is electrophoresed while emitting fluorescence can be directly observed by a liquid crystal display device. .

更に、液晶表示装置の機能の一部には、S・G電極(ソース電極・ゲート電極(X・Y電極))に接続された画素に相当する部分の任意位置の薄膜トランジスタを駆動させることによって画素に相当する透明電極間に電圧を印加している。これにより、液晶の配向を変えてRGBの各フィルターに光を透過させて、画像を形成している。   Furthermore, part of the function of the liquid crystal display device is to drive a thin film transistor at an arbitrary position corresponding to a pixel connected to an S • G electrode (source electrode / gate electrode (X • Y electrode)). A voltage is applied between the transparent electrodes corresponding to. As a result, the liquid crystal orientation is changed and light is transmitted through the RGB filters to form an image.

本泳動装置では、このような通常の液晶表示装置の機能に加え、画素に直接対応しない上部電極と下部電極間に、電圧を印加することが可能である。これにより、液晶表示装置の任意の位置から任意の位置までを電気泳動チャネルとして使用することが可能である。その上、基板に電極が設けられているので、従来の電気泳動用マイクロチップのように、わざわざ電極用の穴を設ける必要もない。また、泳動用媒体として液晶を用いた場合、通常の液晶表示を行う表示領域と、電気泳動を行う泳動領域とを設けることによって、従来の液晶表示機能を同時に利用し、設定された電気泳動チャネルそのものを表示領域に表示して可視化(リアルタイム表示)が可能である。したがって、任意位置からの電気泳動のために液晶表示装置の表示側基板1aまたは1bに試料の注入口を周期的に配置していることが好ましい。   In the present electrophoresis apparatus, in addition to the function of such a normal liquid crystal display device, it is possible to apply a voltage between an upper electrode and a lower electrode that do not directly correspond to a pixel. Thereby, it is possible to use from an arbitrary position of the liquid crystal display device to an arbitrary position as an electrophoresis channel. In addition, since the electrode is provided on the substrate, it is not necessary to provide a hole for the electrode as in the conventional electrophoresis microchip. In addition, when liquid crystal is used as a migration medium, a conventional electrophoretic channel that uses a conventional liquid crystal display function at the same time is provided by providing a display area for performing normal liquid crystal display and an electrophoretic area for performing electrophoresis. Visualization (real-time display) is possible by displaying the image itself in the display area. Therefore, it is preferable that the sample inlets are periodically arranged in the display-side substrate 1a or 1b of the liquid crystal display device for electrophoresis from an arbitrary position.

また、本泳動装置では、DNA断片等の生体関連物質を含む試料の電気泳動分離の実行と、その実際の移動の状態を観察することが可能になるように、薄膜トランジスタによるRGBの各画素の電極間電圧をON-OFFさせる機能と電気泳動用の一対の電極間への電圧印加とが交互に切り替えながら実行できることが好ましい。   In addition, in this electrophoresis device, each pixel electrode of RGB is made up of thin film transistors so that it is possible to perform electrophoretic separation of samples containing biological materials such as DNA fragments and observe the actual movement state. It is preferable that the function of turning on and off the voltage between the electrodes and the voltage application between the pair of electrodes for electrophoresis can be performed while alternately switching.

また、本泳動装置は、独自の機能の兼用化の不可能な液晶表示装置の薄膜トランジスタ等で形成されるドライバー回路、データ処理の演算回路、メモリー回路等を除き、一枚の基板の中に、液晶表示機能の専用領域、電気泳動分離の専用領域、生体物質の分離抽出領域を別々あるいは兼用域として一緒にしても構わない。   In addition, this electrophoresis device is in a single substrate except for a driver circuit, a data processing arithmetic circuit, a memory circuit, etc. formed by a thin film transistor of a liquid crystal display device that cannot be used for unique functions. The dedicated area for the liquid crystal display function, the dedicated area for the electrophoretic separation, and the separation / extraction area for the biological material may be separated or combined as a shared area.

ところで、最近、テーラーメード医療が注目されているものの、実用化(例えば、狂牛病、ウィルス検査、感染症検査などを行う)には、多数の泳動用チャネル(マルチチャネル化)が必要となる。現在のマイクロキャピラリー型のアレイチップでは、384チャネルのものが最大である。ヒトに存在する約30億塩基のDNAうち、ヒトであることを決定付けるのは、約0.1%(300万塩基)といわれている。よって、テーラーメード医療では、この300万塩基が用いられることになる。しかしながら、300万塩基を解析するには、数ヶ月・数千万円の時間と費用が必要となる。従って、現状では、テーラーメード医療の実現は、不可能である。これを実現するためには、10分−10万円までに、ハイスループット化と、コスト削減とが必須となる。   By the way, although tailor-made medicine has recently attracted attention, many channels for electrophoresis (multi-channel) are required for practical use (for example, performing mad cow disease, virus testing, infectious disease testing, etc.). The current microcapillary type array chip has the largest number of 384 channels. It is said that about 0.1% (3 million bases) determine that the DNA is about 3 billion bases present in humans. Therefore, in tailor-made medicine, 3 million bases are used. However, in order to analyze 3 million bases, several months and tens of millions of hours and costs are required. Therefore, at present, it is impossible to achieve tailor-made medicine. In order to realize this, high throughput and cost reduction are essential by 10 minutes to 100,000 yen.

本泳動装置では、平板の泳動用媒体全体をチャネルにすることが可能であるので、アクティブマトリクス基板を用いるなどして、泳動用媒体に電圧を印加し得る大多数のチャネルを形成可能である。このため、本泳動装置に、液晶表示パネルのような大画面のゲル平板の泳動用媒体を用いると、超マルチチャネル化が可能であり、1万〜10万のサンプルを、同じ平板で泳動することができる。   In the present electrophoresis apparatus, since the entire plate migration medium can be used as a channel, a large number of channels capable of applying a voltage to the migration medium can be formed by using an active matrix substrate. For this reason, if a gel screen medium having a large screen, such as a liquid crystal display panel, is used for the present electrophoresis apparatus, ultra-multi-channeling is possible, and 10,000 to 100,000 samples are migrated on the same plate. be able to.

なお、本泳動装置は、以下の用途に応用可能であり、有用性が高い。   In addition, this electrophoresis apparatus is applicable to the following uses and is highly useful.

(1)例えば、疾病を発症したサンプルと、発症していないサンプルとに、異なる標識(発光色が異なるなど)を行う。次に、これらのサンプルを混合したものを試料として、本電気泳動基板によって泳動する。   (1) For example, different labels (e.g., different emission colors) are applied to samples that have developed disease and samples that have not developed disease. Next, a sample obtained by mixing these samples is used as a sample for electrophoresis on this electrophoresis substrate.

さらに、いずれか一方のサンプルにのみ現れるプロットを指標とすることにより、臨床検査(疾病の発症(または発症可能性)の診断)が可能となる。本発明は、臨床検査器具(診断器具)としても利用できる。   Furthermore, a clinical test (diagnosis of disease onset (or possibility of onset)) can be performed by using a plot that appears only in one of the samples as an index. The present invention can also be used as a clinical examination instrument (diagnostic instrument).

(2)産地によって、各種農産物の遺伝子の塩基配列は異なることを利用して、遺伝子解析によって、農産物などの産地銘柄特定、感染症の判定が可能となる。   (2) Utilizing the fact that the base sequences of genes of various agricultural products differ depending on the production area, it is possible to identify the production brand name of agricultural products and the like and determine infectious diseases by genetic analysis.

(3)最近、人工臓器、人工骨、人工筋肉など、人工の生体材料の開発が活発化し、それらを患者に移植する場面が増えてきており、今後も増加傾向にある。しかしながら、人工の生体材料を移植した場合、それがストレスとなって、遺伝子が変化する。本発明では、このような遺伝子配列の変化についても、追跡調査が可能となる。   (3) Recently, the development of artificial biomaterials such as artificial organs, artificial bones, and artificial muscles has been activated, and the number of cases of transplanting them into patients has been increasing. However, when an artificial biomaterial is transplanted, it becomes stress and the gene changes. In the present invention, such a change in gene sequence can be followed up.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、請求項に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the claims are also included in the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

本発明に係る電気泳動装置(試料検出装置)は、DNAやRNAなどの核酸やタンパク質などの生体関連物質(生体高分子)や、その他多くの高分子を効率的に分離・検出することができる。このため、種々の疾患の原因となる遺伝子やタンパク質などを分離・検出するなどの面において、医療用、製薬業、食品業における、臨床検査、疾患の診断産地特定等のように、特に迅速な解析が必要となる分野での利用が期待される。   The electrophoresis apparatus (sample detection apparatus) according to the present invention can efficiently separate and detect biologically related substances (biopolymers) such as nucleic acids and proteins such as DNA and RNA, and many other polymers. . For this reason, in the aspect of isolating and detecting genes and proteins that cause various diseases, it is particularly rapid in medical tests, pharmaceutical industries, food industries, such as clinical examinations and identification of the diagnosis origin of diseases. Use in fields that require analysis is expected.

本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置の平面図である。1 is a plan view of an electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、単純マトリクス型基板である構成を示す図であり、図2(a)〜図2(d)は平面図であり、図2(e)は図2(a)のA−A断面図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration that is a simple matrix type substrate in an electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2A to FIG. 2D are plan views, and FIG. It is AA sectional drawing of Fig.2 (a). 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、一方の基板がアクティブマトリクス型である構成を示す図であり、図3(a)〜図3(d)は平面図であり、図3(e)は図3(a)のA−A断面図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration in which one substrate is an active matrix type in an electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention, FIGS. 3A to 3D are plan views, and FIG. e) is a sectional view taken along line AA of FIG. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、2枚の基板が、いずれもアクティブマトリクス型の基板である構成を示す図であり、図4(a)〜図4(d)は平面図であり、図4(e)は図4(a)のA−A断面図である。FIG. 4A is a plan view showing a configuration in which two substrates are both active matrix type substrates in an electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4E is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図4の電気泳動装置において、スペーサーを設けた構成を示す図であり、図5(a)は平面図であり、図5(b)は図5(a)のA−A断面図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration in which a spacer is provided in the electrophoresis apparatus of FIG. 4, FIG. 5 (a) is a plan view, and FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、基板上にスペーサーが設けられた構成を示す模式図である。In the electrophoresis device concerning one embodiment of the present invention, it is a mimetic diagram showing composition which provided a spacer on a substrate. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置の平面図である。1 is a plan view of an electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、スペーサーの有無による電気泳動結果をグラフであり、図7(a)はスペーサーを設けた場合、図7(b)はスペーサーを設けない場合のグラフである。In the electrophoresis apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, the electrophoresis result by the presence or absence of a spacer is a graph, When FIG. 7 (a) provides a spacer, FIG.7 (b) is a case where a spacer is not provided. It is a graph. 本発明の実施の一形態に係る電気泳動装置において、スペーサーを設けた場合の電気泳動結果を示すグラフである。It is a graph which shows the electrophoresis result at the time of providing the spacer in the electrophoresis apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1a・1b 基板
2 電気泳動用媒体
3 共通電極
4,4a〜4l 画素電極
5 スペーサー
6 試料
7 電極
X1〜X4 X電極
Y1〜Y4 Y電極
S1〜S4,S'1〜S'4 ソース電極
G1〜G4,G'1〜G'4 ゲート電極


1a and 1b Substrate 2 Electrophoresis medium 3 Common electrode 4, 4a to 4l Pixel electrode 5 Spacer 6 Sample 7 Electrode X1 to X4 X electrode Y1 to Y4 Y electrode S1 to S4, S′1 to S′4 Source electrode G1 G4, G'1 to G'4 Gate electrode


Claims (12)

2枚の対向する基板と、該基板間に挟持された電気泳動用媒体に対して電圧を印加する複数の電極とを備え、
上記電気泳動用媒体が薄膜状であり、
上記電極間にて複数の試料の泳動が行われることを特徴とする電気泳動装置。
Two opposing substrates, and a plurality of electrodes for applying a voltage to the electrophoretic medium sandwiched between the substrates,
The electrophoresis medium is in a thin film form,
An electrophoresis apparatus, wherein a plurality of samples are migrated between the electrodes.
上記複数の電極から任意に選択された電極間で試料が泳動されることを特徴とする電気泳動装置。   An electrophoresis apparatus, wherein a sample is migrated between electrodes arbitrarily selected from the plurality of electrodes. 上記基板は、上記複数の電極が上記基板の対向面にマトリクス状に配置されたマトリクス型基板であることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動装置。   The electrophoretic device according to claim 1, wherein the substrate is a matrix type substrate in which the plurality of electrodes are arranged in a matrix on the opposing surface of the substrate. 上記マトリクス型基板が、単純マトリクス型基板であることを特徴とする請求項3に記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 3, wherein the matrix type substrate is a simple matrix type substrate. 上記マトリクス型基板が、アクティブマトリクス型基板であることを特徴とする請求項3に記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 3, wherein the matrix type substrate is an active matrix type substrate. 上記2枚の対向する基板が、いずれもアクティブマトリクス型基板であることを特徴とする請求項5に記載の電気泳動装置。   6. The electrophoresis apparatus according to claim 5, wherein the two opposing substrates are both active matrix type substrates. 上記アクティブマトリクス型基板の対向する電極が、試料のインピーダンスを検出するものであることを特徴とする請求項5または6に記載の電気泳動装置。   7. The electrophoresis apparatus according to claim 5, wherein the opposing electrodes of the active matrix substrate are for detecting the impedance of the sample. 上記基板間に、スペーサーが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein a spacer is provided between the substrates. 上記スペーサーが、試料の分子量に応じた密度で設けられていることを特徴とする請求項8に記載の電気泳動装置。   9. The electrophoresis apparatus according to claim 8, wherein the spacer is provided at a density corresponding to the molecular weight of the sample. 上記試料に、生体関連物質が含まれることを特徴とする請求項1に記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the sample contains a biological substance. 上記生体関連物質が、遺伝子であることを特徴とする請求項10に記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 10, wherein the biological substance is a gene. 上記生体関連物質が、タンパク質であることを特徴とする請求項10に記載の電気泳動装置。

The electrophoresis apparatus according to claim 10, wherein the biological substance is a protein.

JP2004009892A 2004-01-16 2004-01-16 Electrophoresis device Expired - Fee Related JP4544570B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004009892A JP4544570B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Electrophoresis device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004009892A JP4544570B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Electrophoresis device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005201825A true JP2005201825A (en) 2005-07-28
JP4544570B2 JP4544570B2 (en) 2010-09-15

Family

ID=34822783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004009892A Expired - Fee Related JP4544570B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Electrophoresis device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4544570B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117166A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Sharp Corp Electrophoretic system and constituent instrument thereof
JP2012519286A (en) * 2009-03-04 2012-08-23 ユニバーサル ナノセンサー テクノロジーズ インコーポレーテッド Conductance detection system and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03167468A (en) * 1989-11-27 1991-07-19 Aloka Co Ltd Multielectrode electrophoretic apparatus
JPH11508042A (en) * 1995-06-08 1999-07-13 ビジブル ジェネティクス インコーポレイテッド Nanoscale fabricated separation matrices for the analysis of biopolymers, methods of making and using them
JP2003515133A (en) * 1999-11-18 2003-04-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Film-based addressable programmable electronic matrix article and method of making and using same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03167468A (en) * 1989-11-27 1991-07-19 Aloka Co Ltd Multielectrode electrophoretic apparatus
JPH11508042A (en) * 1995-06-08 1999-07-13 ビジブル ジェネティクス インコーポレイテッド Nanoscale fabricated separation matrices for the analysis of biopolymers, methods of making and using them
JP2003515133A (en) * 1999-11-18 2003-04-22 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Film-based addressable programmable electronic matrix article and method of making and using same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010117166A (en) * 2008-11-11 2010-05-27 Sharp Corp Electrophoretic system and constituent instrument thereof
JP2012519286A (en) * 2009-03-04 2012-08-23 ユニバーサル ナノセンサー テクノロジーズ インコーポレーテッド Conductance detection system and method

Also Published As

Publication number Publication date
JP4544570B2 (en) 2010-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1117478B1 (en) Support for a method for determining an analyte and a method for producing the support
EP2027250B1 (en) Apparatus and method for detecting one or more analytes
US7702470B2 (en) Software for the display of chromatographic separation data
Kraly et al. Reproducible two-dimensional capillary electrophoresis analysis of Barrett's esophagus tissues
US7914656B2 (en) Matrixes, arrays, systems and methods
CN110799830B (en) Orthogonal multi-biometric sensing and imaging system
JP4327779B2 (en) Microfabricated chip and method of use
US7236888B2 (en) Method to measure the activation state of signaling pathways in cells
JP4544570B2 (en) Electrophoresis device
US20070161049A1 (en) Method and device for controlling the positioning of a biological element on a support
WO2021182175A1 (en) Sensor for detecting tissue-derived biomaterial, tissue-derived biomaterial detection device, and tissue-derived biomaterial detection system
US20050048551A1 (en) Analyte evaluating device, method for evaluating analyte and method for manufacturing analyte evaluating device
DE20317944U1 (en) Sample carrier for molecules
EP1336101A2 (en) A method to measure the activation state of signaling pathways in cells
Zavareh et al. A one inch in diameter point-of-care reader head for the measurement of different bio-analytes concentrations
US20230047769A1 (en) Biological substance detection chip, biological substance detection device and biological substance detection system
Syrzycka et al. Electronic concentration of negatively-charged molecules on a microfabricated biochip
Tokeshi et al. Micro/Nano Devices for Chemical Analysis
KR20190089807A (en) Immunodiagnostic device and syringe dispenser employed therein
JP2003066003A (en) Simple filling method for polymer
Chen Investigations into gel electrophoresis with quantum dot end-labelled DNA
WO2019043277A1 (en) Method and device for analysing nucleic acids
DE112004002246T5 (en) Parallel reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080624

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090203

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090327

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426

Effective date: 20090529

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090529

A072 Dismissal of procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20100518

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100601

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100625

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130709

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees