JP2005351905A - Capillary electrophoresis system and capillary array assembly - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute pairs of electrodes and capillaries to be electrically connected to common electrodes and exclude complication when a capillary array is set. <P>SOLUTION: An electrode 23 provided for the vicinity (within the area of a well) of each capillary 2a provided in such a way as to be matched to the pitch of wells on the side of a sample plate 5 is brought into electrical contact with a common electrode part 24. The capillary 2a; the electrode 23; and the common electrode part 24 are integrated. By impressing a voltage on the common electrode part 24, a voltage is impressed on each electrode 23 for capillaries in this electrophoresis system. It is thereby possible to perform simultaneous insertion, removal, and attachment through the use of an inexpensive microtiter plate etc. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、キャピラリ電気泳動装置およびキャピラリアレイ(複数のキャピラリであって、例えば脱着可能に加工を施したものをいう)に係り、特に複数の毛細管または微細流路を泳動分離媒体として用いて、DNA(デオキシリボ核酸)などの生体試料を分析するDNAシーケンサ(DNA塩基配列解析装置)に用いるのに好適なキャピラリ電気泳動装置(以下、電気泳動装置という)およびそれに用いるキャピラリに関するものである。   The present invention relates to a capillary electrophoresis apparatus and a capillary array (a plurality of capillaries which are processed so as to be detachable, for example), and in particular, using a plurality of capillaries or fine channels as electrophoresis separation media, The present invention relates to a capillary electrophoresis apparatus (hereinafter referred to as an electrophoresis apparatus) suitable for use in a DNA sequencer (DNA base sequence analysis apparatus) for analyzing a biological sample such as DNA (deoxyribonucleic acid) and a capillary used therefor.

長大な塩基配列をもつDNAの塩基配列決定には、2枚のガラスプレートでゲルを挾みこみ、ガラスプレートの両端に電圧を印加して試料であるDNAを電気泳動させる従来の平板ゲル方式から石英の毛細管(以下、キャピラリという)内にゲルを充填して、その両端に電圧をかけて試料を電気泳動させるキャピラリ電気泳動装置に移行している。   In order to determine the base sequence of DNA having a long base sequence, the gel is swollen with two glass plates, and a voltage is applied to both ends of the glass plate to cause electrophoresis of the DNA sample. The capillary is moved to a capillary electrophoresis apparatus in which a gel is filled in a capillary tube (hereinafter referred to as a capillary), and a sample is electrophoresed by applying a voltage to both ends thereof.

キャピラリ電気泳動装置は、平板ゲル方式に比べて、高速かつ高感度な分析が可能であり、また電気泳動電流による自己発熱からのジュール熱の影響も受けにくいため、電気泳動解析に良好な分解能を与えることができる。   Capillary electrophoresis is capable of high-speed and high-sensitivity analysis compared to the slab gel method, and is less susceptible to Joule heat from self-heating due to electrophoresis current, so it has good resolution for electrophoresis analysis. Can be given.

近年、1つの電気泳動装置で、単位時間当たりの分析可能数を増やすため、複数のキャピラリをセットし、複数の試料のDNA解析を同時に実行可能な電気泳動装置が普及しつつある。   In recent years, in order to increase the number of analyzable units per unit time in one electrophoresis apparatus, an electrophoresis apparatus that can set a plurality of capillaries and simultaneously perform DNA analysis of a plurality of samples is becoming widespread.

これらの装置では、キャピラリへの試料の導入、または電気泳動中に、キャピラリの試料導入側に電圧を印加する方法として、サンプルをセットしてあるサンプルプレートや電気泳動用バッファ槽そのものを金属など導体で構成するか、またはこれらに電極を内蔵させるものが多い。   In these apparatuses, as a method of applying a voltage to the sample introduction side of the capillary during introduction of the sample into the capillary or electrophoresis, the sample plate on which the sample is set and the electrophoresis buffer tank itself are made of a conductor such as metal. In many cases, the electrode is built in, or an electrode is incorporated in these.

特許文献1に記載されている技術のように、各キャピラリの試料導入部分の周囲を覆うような電極構造を電気泳動装置に持たせ、且つ同時に電気泳動装置に各電極に接続した配線パターンを介して高電圧を印加して電気泳動を行う方式もある。   As in the technique described in Patent Document 1, the electrophoresis apparatus is provided with an electrode structure that covers the periphery of the sample introduction portion of each capillary, and at the same time, through the wiring pattern connected to each electrode in the electrophoresis apparatus. There is also a method of performing electrophoresis by applying a high voltage.

特開平10−206382号公報JP-A-10-206382

上記のサンプルプレートや電気泳動用バッファ槽そのものを金属など導体で構成する技術では、分析者は大量の試料のDNA解析に上記のような各DNA解析装置に固有な電圧印加構造をもつサンプルプレートを大量に準備しなければならない。このことは分析に関するランニングコストを増大させ、且つ分析者への負担が大きくなるという問題があった。   In the technique of constructing the sample plate and the electrophoresis buffer tank itself with a conductor such as metal, an analyst should use a sample plate having a voltage application structure unique to each DNA analyzer as described above for DNA analysis of a large number of samples. A large amount must be prepared. This increases the running cost related to the analysis and increases the burden on the analyst.

次に、電気泳動装置としては汎用のマイクロタイタープレートなどを使用できることが望ましいが、このマイクロタイタープレートには勿論電気泳動装置に接続できる電極部を備えていない。したがって、電気泳動装置に電極を内蔵させる技術を用いることができない。   Next, it is desirable that a general-purpose microtiter plate or the like can be used as the electrophoresis apparatus. However, the microtiter plate does not include an electrode portion that can be connected to the electrophoresis apparatus. Therefore, it is not possible to use a technique for incorporating an electrode in the electrophoresis apparatus.

さらに、各キャピラリの試料導入部分の周囲を覆うような電極構造部を持たせると共に、各電極構造部に接続した配線パターンを有し、且つ高電圧を印加する電気泳動装置では、キャピラリの交換作業が大変に煩雑となる。   Furthermore, in an electrophoresis apparatus that has an electrode structure portion that covers the periphery of the sample introduction portion of each capillary and that has a wiring pattern connected to each electrode structure portion and that applies a high voltage, the capillary replacement operation Becomes very complicated.

さらに、キャピラリは寿命があり、用途によっては異なる長さのキャピラリをセットし直して分析する必要がある。このとき、分析者は複数のキャピラリを1本、1本電気泳動装置にセットしなければならず、非常に手間のかかるという問題点がある。   Furthermore, the capillaries have a lifetime, and it is necessary to reanalyze capillaries with different lengths depending on the application. At this time, the analyst has to set a plurality of capillaries one by one in the electrophoresis apparatus, which is very troublesome.

また、この方式は、試料をキャピラリに導入するために、予め筒状の電極をサンプルプレート内のサンプルに接触させておき、後にサンプルプレートを駆動し移動させて前記キャピラリを筒状の電極の内側に挿入してサンプルに接触させるというものであり、外径が数百μmの複数のキャピラリを筒状の電極内に同時に挿入するには、サンプルプレートの駆動部に非常な精度を要求するか、または、筒状の電極に十分な余裕をもった内径を持たせなければならない。   In this method, in order to introduce the sample into the capillary, the cylindrical electrode is previously brought into contact with the sample in the sample plate, and then the sample plate is driven and moved to move the capillary inside the cylindrical electrode. In order to simultaneously insert a plurality of capillaries having an outer diameter of several hundreds of μm into a cylindrical electrode, the drive part of the sample plate requires very high accuracy, Alternatively, the cylindrical electrode must have an inner diameter with a sufficient margin.

電極の筒を細くして、前記駆動部に精度を持たせた場合、筒状の電極内面とキャピラリ外面間の隙間に毛細管現象によって、前回測定した試料が残留し、精度のよい泳動分析ができなくなるという問題点がある。   If the electrode cylinder is made thin and the drive unit has precision, the sample measured last time remains in the gap between the cylindrical electrode inner surface and the capillary outer surface due to capillary action, and accurate electrophoresis analysis can be performed. There is a problem of disappearing.

電極の筒を太くして、駆動部に精度を要求しなければ、上記の毛細管現象による別試料の混入の可能性も低下するが、電極が太いため、底部に行くに従い、狭くなる逆円錐状のサンプルプレートのウェル底部には電極の下端が届かないという問題点がある。   If the electrode tube is made thicker and the drive unit does not require accuracy, the possibility of mixing another sample due to the above-mentioned capillary phenomenon also decreases, but since the electrode is thicker, an inverted conical shape that becomes narrower as it goes to the bottom There is a problem that the lower end of the electrode does not reach the bottom of the well of the sample plate.

前記電極が下端が届かないことにより、試料やバッファ液と接触しなければ、原理的に試料の導入や電気泳動は不可能である。したがって、前記試料やバッファ液と接触させるようにし、且つ汎用のマイクロタイタープレートを使用するとするならば、試料やバッファ液の液面を上昇させるためには、最小試料量は大きく設定しなければならないという問題点があった。   In principle, sample introduction and electrophoresis are impossible unless the lower end of the electrode reaches the sample or the buffer solution. Therefore, if the sample and buffer solution are brought into contact with each other and a general-purpose microtiter plate is used, the minimum sample amount must be set large in order to raise the liquid level of the sample and buffer solution. There was a problem.

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、分析に関するランニングコストと分析者への負担を減じ、キャピラリの交換作業およびセットを容易にし、精度のよい分析ができ、最小試料量の設定が小さくできるキャピラリ電気泳動装置を提供することを第一の目的とする。   The present invention has been made to solve such problems of the prior art, reduces the running cost and the burden on the analyst, and facilitates the replacement and setting of the capillaries, enabling accurate analysis. The first object of the present invention is to provide a capillary electrophoresis apparatus capable of reducing the setting of the minimum sample amount.

また、分析に関するランニングコストと分析者への負担を減じ、キャピラリの交換作業およびセットを容易にし、精度のよい分析ができ、最小試料量の設定が小さくできるキャピラリアレイを提供することを第二の目的とする。   The second objective is to provide a capillary array that reduces the running cost and the burden on the analyst for analysis, facilitates capillary replacement and setting, enables accurate analysis, and reduces the minimum sample amount. Objective.

本発明の目的は、特許請求の範囲に記載の発明によって達成される。   The object of the present invention is achieved by the invention described in the claims.

本発明の構成によれば、複数のキャピラリと電極を対として、試料台へのキャピラリアレイの試料台とのアライメントが容易に行える。   According to the configuration of the present invention, a plurality of capillaries and electrodes can be paired to easily align the sample stage with the sample stage of the capillary array.

本発明の実施態様によれば、電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有し、一端は試料供給部を、他端は試料検出部を構成するキャピラリアレイと、前記試料供給部に、前記複数の各キャピラリと対をなして設けられた複数の電極部材、前記複数の電極部材と電気的に接続され、かつ前記キャピラリアレイに電圧を印加する電源に接続された導電性部材、及び前記キャピラリアレイ、電極部材ならびに導電性部材を保持するキャピラリアレイホルダとを有するキャピラリアッセンブリと、前記各キャピラリと電極部材の対に対応した位置に試料担持部を有するサンプル保持部と、前記サンプル保持部を載置する試料移動台を具備したキャピラリ電気泳動装置が提供される。   According to an embodiment of the present invention, a plurality of capillaries forming an electrophoresis path are provided, one end is a sample supply unit, the other end is a capillary array constituting a sample detection unit, and the sample supply unit is provided with the plurality of capillaries. A plurality of electrode members provided in pairs with the capillaries, a conductive member electrically connected to the plurality of electrode members and connected to a power source for applying a voltage to the capillary array, and the capillary array A capillary assembly having a capillary array holder for holding the electrode member and the conductive member, a sample holding portion having a sample holding portion at a position corresponding to the pair of each capillary and electrode member, and mounting the sample holding portion A capillary electrophoresis apparatus having a sample moving table is provided.

また、本発明の実施態様によれば、電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有し、一端は試料供給部を、他端は試料検出部を構成するキャピラリアレイと、前記試料供給部に、前記複数の各キャピラリと対をなして設けられた複数の電極部材、前記複数の電極部材と電気的に接続され、かつ前記キャピラリアレイに電圧を印加する電源に接続された導電性部材、及び前記キャピラリアレイ、電極部材ならびに導電部材を保持するキャピラリアレイホルダを具備するキャピラリアレイアッセンブリが提供される。   Further, according to the embodiment of the present invention, it has a plurality of capillaries forming an electrophoresis path, one end is a sample supply unit, the other end is a capillary array constituting a sample detection unit, and the sample supply unit A plurality of electrode members provided in pairs with the plurality of capillaries, a conductive member electrically connected to the plurality of electrode members and connected to a power source for applying a voltage to the capillary array; and A capillary array assembly including a capillary array holder that holds a capillary array, an electrode member, and a conductive member is provided.

請求項2に記載の第一の発明に係るキャピラリ電気泳動装置の構成は、試料を収納する複数のウェルを有するサンプルプレートと、電気泳動させるためのバッファ液を収納するバッファタンクと、前記サンプルプレートおよびバッファタンクを載置するオートサンプラと、ゲルが充填され、前記ウェルに1本ずつ挿入し試料と接触させて試料を吸引しおよびバッファ液と接触させ電気泳動路を形成する複数のキャピラリと、前記複数のキャピラリの近傍にそれぞれ設けられた複数の電極部材と、前記複数の電極部材と電気的に接触する導電性部材と、前記複数のキャピラリおよび前記複数の電極部材ならびに前記導電性部材を一体として保持するキャピラリアレイホルダと、前記キャピラリの始端部と終端部の両端に電圧を印加させる電源部と、前記オートサンプラと前記電源部とを制御する制御装置とを少なくとも具備したことを特徴とするものである。   The configuration of the capillary electrophoresis apparatus according to the first aspect of the present invention includes a sample plate having a plurality of wells for storing a sample, a buffer tank for storing a buffer solution for electrophoresis, and the sample plate And an autosampler for mounting the buffer tank, a plurality of capillaries that are filled with gel, are inserted into the wells one by one, contact the sample, suck the sample, and contact the buffer solution to form an electrophoresis path; A plurality of electrode members provided in the vicinity of the plurality of capillaries, a conductive member in electrical contact with the plurality of electrode members, the plurality of capillaries, the plurality of electrode members, and the conductive member are integrated. As a capillary array holder, and a power supply unit for applying a voltage to both ends of the capillary end and end And it is characterized in that at least and a control unit for controlling said autosampler and said power supply unit.

上記構成のキャピラリ電気泳動装置を簡単に説明する。分析者の負担を軽減するために、市販のマイクロタイタープレートを使用できる構成とし、サンプルプレート、バッファ用容器には電極構造を持たせない。   The capillary electrophoresis apparatus having the above configuration will be briefly described. In order to reduce the burden on the analyst, a commercially available microtiter plate can be used, and the sample plate and the buffer container do not have an electrode structure.

キャピラリに電圧を印加するための電極部は、電気泳動装置から脱着可能にキャピラリアレイと一体化したものである。このようにして、キャピラリのセット時の煩雑さを解消する。前記電極部は、キャピラリ近傍に微小間隔、例えば、1mm程度の距離をおいて、当該キャピラリと平行に配設した金属線を電極部としたものである。   The electrode portion for applying a voltage to the capillary is integrated with the capillary array so as to be detachable from the electrophoresis apparatus. In this way, the complexity when setting the capillary is eliminated. The electrode portion is a metal wire arranged in parallel with the capillary at a minute interval near the capillary, for example, a distance of about 1 mm.

また、前記キャピラリは、前記キャピラリの外形とほぼ同じ内径をもつ円筒形の電極内に当該キャピラリを挿入して構成し、さらに前記電極とキャピラリを接着して別試料の混入する隙間を与えないようにするようにしたものである。さらに、前記キャピラリは、キャピラリの外壁に金属薄膜または導電性材料を蒸着して電極部としたものである。   In addition, the capillary is configured by inserting the capillary into a cylindrical electrode having an inner diameter substantially the same as the outer shape of the capillary, and further bonding the electrode and the capillary so as not to give a gap for mixing another sample. It is intended to be. Further, the capillary is an electrode part formed by vapor-depositing a metal thin film or a conductive material on the outer wall of the capillary.

以上の手段により、汎用の安価なマイクロタイタープレート等をサンプルプレートとして使用が可能となり、寿命があり且つ分析に応じて交換する必要のあるキャピラリアレイを同時にセットできると共に煩雑さを排除し、別試料の混入を防止して安定したDNA解析が可能となるものである。   The above means makes it possible to use a general-purpose, inexpensive microtiter plate as a sample plate, which can simultaneously set a capillary array that has a lifetime and needs to be replaced according to the analysis, and eliminates the need for complicated samples. Thus, stable DNA analysis can be performed by preventing contamination of the DNA.

以下、本発明の複数の実施例を説明する。図1ないし図7を参照して、第一の発明に係るキャピラリ電気泳動装置および第二の発明に係るキャピラリアッセンブリの実施例を説明する。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described. With reference to FIG. 1 thru | or 7, the Example of the capillary electrophoresis apparatus which concerns on 1st invention, and the capillary assembly which concerns on 2nd invention is demonstrated.

図1は、DNAシーケンサ用キャピラリ電気泳動装置の説明図、図2は、図1の電気泳動装置における電極部の説明図、図3は、図2の電気泳動装置における電源部の接続説明図、図4は、図1の電気泳動装置における他の電極部の説明図、図5は、図1の電気泳動装置におけるさらに他の電極部の説明図、図6は、図1の電気泳動装置におけるさらに他の電極部の説明図、図7はキャピラリアッセンブリの説明図である。   1 is an explanatory diagram of a capillary electrophoresis apparatus for a DNA sequencer, FIG. 2 is an explanatory diagram of an electrode section in the electrophoresis apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is an explanatory diagram of connection of a power supply section in the electrophoresis apparatus of FIG. 4 is an explanatory diagram of another electrode unit in the electrophoretic device of FIG. 1, FIG. 5 is an explanatory diagram of still another electrode unit in the electrophoretic device of FIG. 1, and FIG. 6 is an electrophoretic device of FIG. Furthermore, FIG. 7 is an explanatory view of a capillary assembly.

〔実施例1〕
まず、第一の発明に係るDNAシーケンサ用に最適なキャピラリ電気泳動装置の全体の構成を説明する。図1において、1はDNAシーケンサ用キャピラリ電気泳動装置(電気泳動装置という)、2はキャピラリアレイ、2aはキャピラリ、3は空気恒温槽、5はサンプルプレート、6はバッファタンク、7はXYZ方向に移動自在なオートサンプラ、8はキャピラリアレイを固定するアレイホルダ(以下、アレイホルダという)、9はゲルブロック、10は電気泳動グランド、12はゲル充填用シリンジ、13は光照射分析部、40は電源部、50は制御計算機である。
[Example 1]
First, the overall configuration of the capillary electrophoresis apparatus optimal for the DNA sequencer according to the first invention will be described. In FIG. 1, 1 is a DNA sequencer capillary electrophoresis apparatus (referred to as an electrophoresis apparatus), 2 is a capillary array, 2a is a capillary, 3 is an air thermostat, 5 is a sample plate, 6 is a buffer tank, and 7 is in the XYZ directions. A movable autosampler, 8 is an array holder for fixing a capillary array (hereinafter referred to as an array holder), 9 is a gel block, 10 is an electrophoresis ground, 12 is a gel filling syringe, 13 is a light irradiation analysis unit, and 40 is A power supply unit 50 is a control computer.

図1において、キャピラリアレイ2は2本以上のキャピラリ2aからなり、アレイホルダ8で固定されて、電気泳動部を構成している。キャピラリアレイ2の大部分が空気恒温槽3に格納されるようにセットされている。空気恒温槽3は、その外周部を一部を除き断熱材で覆うようにし、前記断熱材の除かれた一部には空気恒温槽内の空気に接触させる加熱もしくは加熱・冷却のいずれかの素子が設けられている。   In FIG. 1, a capillary array 2 is composed of two or more capillaries 2a, and is fixed by an array holder 8 to constitute an electrophoresis unit. It is set so that most of the capillary array 2 is stored in the air thermostat 3. The air thermostat 3 is covered with a heat insulating material except for a part of the outer peripheral portion thereof, and the part where the heat insulating material is removed is either heated or heated / cooled to be brought into contact with the air in the air thermostatic bath. An element is provided.

キャピラリアレイ2の先端の近くには、試料をセットするサンプルプレート5が配設されている。さらにサンプルプレート5の近傍には、キャピラリアレイ2へ電圧印加時の放電を防止し、試料を電気泳動するためのバッファ液を収容するバッファタンク6が配設されている。サンプルプレート5は市販のマイクロタイタープレートが用いられている。以下、サンプルプレート5は、マイクロタイタープレートを指すこととする。前記サンプルプレート5としては、アクリル樹脂等の合成樹脂で構成され、平面形状は矩形であり、8×12=96個のウェル21が行列状に設けられている。   A sample plate 5 for setting a sample is disposed near the tip of the capillary array 2. Further, in the vicinity of the sample plate 5, there is disposed a buffer tank 6 for storing a buffer solution for preventing the discharge when a voltage is applied to the capillary array 2 and for electrophoresis of the sample. The sample plate 5 is a commercially available microtiter plate. Hereinafter, the sample plate 5 refers to a microtiter plate. The sample plate 5 is made of synthetic resin such as acrylic resin, has a rectangular planar shape, and is provided with 8 × 12 = 96 wells 21 in a matrix.

ウェル21は、サンプルプレート5の上面側から底部に向い、テーパ部が形成された断面形状を有する。これにより、試料の注入・導入の際、その作業が容易となる。   The well 21 has a cross-sectional shape in which a tapered portion is formed from the upper surface side to the bottom portion of the sample plate 5. Thereby, the operation | work becomes easy at the time of injection | pouring and introduction | transduction of a sample.

サンプルプレート5およびバッファタンク6はXYZ方向に移動可能なオートサンプラ7上に載置されている。オートサンプラ7は電気泳動装置1の匡体底面に取り付けられ、制御計算機50が、前後、左右方向および上下方向に位置決めし、移動モータ(図示しない)が制御され、移動するようになっている。   The sample plate 5 and the buffer tank 6 are mounted on an autosampler 7 that can move in the XYZ directions. The autosampler 7 is attached to the bottom surface of the casing of the electrophoresis apparatus 1, and the control computer 50 is positioned in the front-rear, left-right, and up-down directions, and a movement motor (not shown) is controlled to move.

キャピラリアレイ2は、キャピラリ2aの16本(8×2)が行列状に配置され、その内部には電気泳動分離用のゲルが充填されている。キャピラリアレイ2のサンプルプレート5に対応する先端側は、アレイホルダ8により固定され、キャピラリアレイ2の他の先端側は、ゲルブロック9と接続されて固定されている。   In the capillary array 2, 16 (8 × 2) capillaries 2a are arranged in a matrix, and the inside thereof is filled with gel for electrophoretic separation. The distal end side of the capillary array 2 corresponding to the sample plate 5 is fixed by the array holder 8, and the other distal end side of the capillary array 2 is connected and fixed to the gel block 9.

ゲルブロック9にはキャピラリアレイ2との接続部から、電気泳動グランド10まで分離媒体であるゲル(ポリマー)が充填されており、電源部40が電気泳動グランド10の接地極側と接続されている。前記電気泳動グランド10は、電気泳動装置1の筐体底面に取付けられている。   The gel block 9 is filled with gel (polymer) as a separation medium from the connection portion with the capillary array 2 to the electrophoresis ground 10, and the power supply portion 40 is connected to the ground electrode side of the electrophoresis ground 10. . The electrophoresis ground 10 is attached to the bottom surface of the casing of the electrophoresis apparatus 1.

サンプルプレート5のウェル21のピッチに応じたピッチでキャピラリ2aをアレイホルダ8が配列されている。一例として図示では8本である。そして、キャピラリ2aが取り付けられているアレイホルダ8は、当該キャピラリと、金属線電極、共通電極からなる電極部(図示せず)とが一体的に構成されている。この一体化電極構造については後述する。この電極部には電源部40の高圧側が接続されている。   The array holder 8 is arranged with the capillaries 2a at a pitch corresponding to the pitch of the wells 21 of the sample plate 5. As an example, the number is 8 in the figure. In the array holder 8 to which the capillaries 2a are attached, the capillaries and an electrode portion (not shown) made of a metal wire electrode and a common electrode are integrally formed. This integrated electrode structure will be described later. The high voltage side of the power supply unit 40 is connected to this electrode unit.

キャピラリアレイ2の泳動終端部の近くには、光分析部13が配設されている。この光分析部13はキャピラリアレイ2の透明窓(図示しない)を介して、例えばキャピラリアレイ2中の試料を照射して励起させるレーザ光源(図示しない)と、前記励起によって発生した励起光を検出する光センサとから構成されている。この光センサの信号から、制御計算機50でDNAの塩基配列を決定したり、DNAの種類を識別する。   An optical analysis unit 13 is disposed near the end of migration of the capillary array 2. The optical analysis unit 13 detects, for example, a laser light source (not shown) that irradiates and excites a sample in the capillary array 2 through a transparent window (not shown) of the capillary array 2 and excitation light generated by the excitation. And an optical sensor. From this optical sensor signal, the control computer 50 determines the DNA base sequence and identifies the DNA type.

なお、電気泳動装置1には、一回の電気泳動を行なう毎にゲルを交換するためのゲル充填用シリンジ12に、ゲル交換時の逆流を防止するための電磁弁11が設けられている。これらの動作も制御計算機50で制御される。また、図1においては、電源部40および制御計算機50を外部設置としているが、電気泳動装置1内に設置しても差し支えないことはいうまでもない。   The electrophoresis apparatus 1 is provided with an electromagnetic valve 11 for preventing a backflow at the time of gel exchange, in a gel filling syringe 12 for exchanging the gel every time electrophoresis is performed. These operations are also controlled by the control computer 50. In FIG. 1, the power supply unit 40 and the control computer 50 are externally installed, but it goes without saying that they may be installed in the electrophoresis apparatus 1.

上記構成の電気泳動装置におけるアレイホルダ8におけるキャピラリ、金属線電極、共通電極部からなる一体化構造電極部について図2を参照して説明する。   With reference to FIG. 2, an explanation will be given of an integrated structure electrode portion including a capillary, a metal wire electrode, and a common electrode portion in the array holder 8 in the electrophoresis apparatus having the above configuration.

図2は、一体化構造電極部を、アレイホルダ8を構成する絶縁性部材25aと絶縁性部材25bに分解し、構造が明らかになるようにしたものである。一体化時には、アレイホルダ8を構成する絶縁性部材25bと絶縁性部材25aとを係合させた構造となっている。キャピラリアレイに対応するサンプルプレート5のウェル21に対応して配置される。   FIG. 2 is an exploded view of the integrated structure electrode section divided into an insulating member 25a and an insulating member 25b constituting the array holder 8 so that the structure becomes clear. At the time of integration, the insulating member 25b constituting the array holder 8 and the insulating member 25a are engaged. It arrange | positions corresponding to the well 21 of the sample plate 5 corresponding to a capillary array.

図2において、図1と同一符号は同一機能、同等部分であるので煩瑣となるので省略し、新たな符号のみを説明する。23は金属線電極、24は共通電極部、25a、25bは絶縁性部材、25cは、キャピラリ2aを貫通させる円形の貫通穴、26は電源部40と接続される電極棒30の挿入穴である。   In FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. 1 are omitted because they are the same functions and equivalent parts, and are omitted. Only new reference numerals are described. Reference numeral 23 is a metal wire electrode, 24 is a common electrode part, 25a and 25b are insulating members, 25c is a circular through hole that penetrates the capillary 2a, and 26 is an insertion hole for the electrode rod 30 connected to the power supply part 40. .

図2に示す如く、アレイホルダ8は、サンプルプレート5との対応面を有し、且つ前記対応面上にL形部を横設して形成される絶縁性部材25bと、絶縁性部材25bの対応面上およびL形部とに係合する絶縁性部材25aとからなり、両部材を一体化する構造となっている。なお、アレイホルダ8は、適宜な手段により、図示で空気恒温槽3の壁面に取付けられる。以下の各変形例においても同様である。   As shown in FIG. 2, the array holder 8 has a corresponding surface with the sample plate 5, and an insulating member 25b formed by horizontally arranging an L-shaped portion on the corresponding surface, and an insulating member 25b. It consists of an insulating member 25a that engages the corresponding surface and the L-shaped portion, and has a structure in which both members are integrated. The array holder 8 is attached to the wall surface of the air thermostat 3 in the drawing by an appropriate means. The same applies to the following modifications.

絶縁性部材25bには、サンプルプレート5のウェル21のピッチに応じたピッチで、サンプルプレート5との対応面を貫通してキャピラリが配設されている。複数のキャピラリ2a(図示では例として二本)と、複数キャピラリ2aの近傍にキャピラリ2aと平行に配設され、サンプルプレート5との対応面を挿通している複数の金属線電極23と、サンプルプレート5との対応面に直交する前記L形部の立上り面に定着させた共通電極部24が配設される。ここで、複数キャピラリ2aの近傍とは、複数キャピラリ2aをウェル21内に挿入した時、ウェル21内に同時に挿入されるような位置をいう。そして、複数の金属線電極23はすべて共通電極部24に電気的に接触する。この電極部材は、キャピラリに接触してもよい。   The insulating member 25b is provided with capillaries penetrating the corresponding surface with the sample plate 5 at a pitch corresponding to the pitch of the wells 21 of the sample plate 5. A plurality of capillaries 2a (two in the figure as an example), a plurality of metal wire electrodes 23 disposed in parallel to the capillaries 2a in the vicinity of the plurality of capillaries 2a and passing through corresponding surfaces with the sample plate 5, and a sample A common electrode portion 24 fixed on the rising surface of the L-shaped portion orthogonal to the surface corresponding to the plate 5 is disposed. Here, the vicinity of the plurality of capillaries 2a means a position where the plurality of capillaries 2a are simultaneously inserted into the well 21 when the plurality of capillaries 2a are inserted into the well 21. The plurality of metal wire electrodes 23 are all in electrical contact with the common electrode portion 24. This electrode member may contact the capillary.

また、絶縁性部材25aには、絶縁性部材25aと絶縁性部材25bとを係合させた時、複数キャピラリ2aをそれぞれ挿通させるための貫通穴25cが複数のキャピラリ2aのピッチに応じ、その数だけ穿設される。   Further, the number of through-holes 25c through which the plurality of capillaries 2a are inserted when the insulating member 25a and the insulating member 25b are engaged with each other depends on the pitch of the plurality of capillaries 2a. Only drilled.

このような絶縁性部材25aと絶縁性部材25bとを係合させ、相互に一体化構造としたときには、キャピラリ2a、金属線電極23、共通電極部24は、相互に係合する絶縁性部材25bと絶縁性部材25aで外周面が覆われ、サンプルプレート5の方向側からはキャピラリ2aと前記金属線電極3のみが見られる。なお、一体化構造とするときは、部材25a、25bの係合面を適宜な手段、例えば一例として、接着材で接着してもよい。   When the insulating member 25a and the insulating member 25b are engaged with each other to form an integrated structure, the capillary 2a, the metal wire electrode 23, and the common electrode portion 24 are engaged with each other. The outer peripheral surface is covered with the insulating member 25a, and only the capillary 2a and the metal wire electrode 3 are seen from the direction side of the sample plate 5. In addition, when setting it as an integrated structure, you may adhere | attach the engaging surface of member 25a, 25b with an appropriate means, for example, an adhesive material as an example.

さらに、前記一体化構造としたときには、絶縁性部材25aの前記貫通穴25cから複数のキャピラリ2aが外方に突設して延設され、電気泳動部の終端部となっている。したがって、サンプルプレート5の反対方向側からはキャピラリ2aのみが見える構成となっている。このように外周を絶縁性部材25a、25bで覆うことによりキャピラリ2aに印加される高電圧によるアーク放電を防止することができる。   Further, in the case of the integrated structure, a plurality of capillaries 2a project outwardly from the through holes 25c of the insulating member 25a and serve as terminal portions of the electrophoresis unit. Therefore, only the capillary 2a can be seen from the opposite direction side of the sample plate 5. By covering the outer periphery with the insulating members 25a and 25b in this manner, arc discharge due to a high voltage applied to the capillary 2a can be prevented.

図3を参照して、アレイホルダの一体化構造における電源部の電圧印加方法を説明する。図3(a)は、図2の一体化構造部の背面図、図3(b)は、図2の一体化構造部の平面図であり、電源との接続法も簡略化して示してある。図3において、30は電源部40と接続される電極部(以下、電極棒という)である。なお、図3(a)においては、一体化構造部を明確にするため、電極棒30の図示を省略した。   With reference to FIG. 3, the voltage application method of the power supply part in the integrated structure of an array holder is demonstrated. FIG. 3A is a rear view of the integrated structure portion of FIG. 2, and FIG. 3B is a plan view of the integrated structure portion of FIG. . In FIG. 3, reference numeral 30 denotes an electrode part (hereinafter referred to as an electrode bar) connected to the power supply part 40. In FIG. 3A, the electrode rod 30 is not shown in order to clarify the integrated structure.

絶縁性部材25b上のサンプルプレート5と直交する面に設けた共通電極部24には1個以上の挿入穴26が設けられている。挿入穴26には電極棒30が挿入され、共通電極部24と電気的に接続する。このとき、図示を省略したが、電極棒30は、共通電極部24と電気接触抵抗を小さくなるように、弾性部材で付勢される。電極棒30の共通電極部24との当接面の他端には、電源部40の負の高圧側が印加され、電源部40の正側は電気泳動グランド10の接地側と接続されている。   One or more insertion holes 26 are provided in the common electrode portion 24 provided on the surface orthogonal to the sample plate 5 on the insulating member 25b. An electrode rod 30 is inserted into the insertion hole 26 and is electrically connected to the common electrode portion 24. At this time, although not shown, the electrode rod 30 is urged by an elastic member so as to reduce the electrical contact resistance with the common electrode portion 24. The negative high voltage side of the power supply unit 40 is applied to the other end of the contact surface of the electrode rod 30 with the common electrode unit 24, and the positive side of the power supply unit 40 is connected to the ground side of the electrophoresis ground 10.

キャピラリアレイ2がウェル21に挿入され、且つ挿入穴26に挿入された電極棒30を介して高電圧が共通電極部24に印加された時は、金属線電極3が共通電極部24に電気的に接触している。高電圧が印加されるので、金属線電極3とキャピラリ2aとが各サンプルプレート5のウェル21内の試料もしくはバッファ容器内のバッファ液に同時に接触し、キャピラリ2a内への試料の導入もしくは電気泳動がなされるようになっている。   When the capillary array 2 is inserted into the well 21 and a high voltage is applied to the common electrode portion 24 via the electrode rod 30 inserted into the insertion hole 26, the metal wire electrode 3 is electrically connected to the common electrode portion 24. Touching. Since a high voltage is applied, the metal wire electrode 3 and the capillary 2a simultaneously contact the sample in the well 21 of each sample plate 5 or the buffer solution in the buffer container, and the sample is introduced into the capillary 2a or electrophoresed. Has been made.

図4を参照して、図2のアレイホルダにおける一体化構造電極部の変形例を説明する。図4において、図2と同一符号は、同一機能、同一仕様の同等品であるので再度の説明は省略し、新たな番号のみを説明する。24aは共通電極部24の延長電極部、127は電気的接触部である。   With reference to FIG. 4, the modification of the integrated structure electrode part in the array holder of FIG. 2 is demonstrated. In FIG. 4, the same reference numerals as those in FIG. Reference numeral 24a denotes an extended electrode portion of the common electrode portion 24, and 127 denotes an electrical contact portion.

図4は、アレイホルダ8を、絶縁性部材25bと、それと係合する絶縁性部材25aに分解し一体化構造が明らかになるようにしたものである。一体化時には絶縁性部材25bと絶縁性部材25aとを係合させた構造となっている。図4のキャピラリアレイ2はサンプルプレート5のウェル21に対応して配置される。   In FIG. 4, the array holder 8 is disassembled into an insulating member 25b and an insulating member 25a engaged therewith so that the integrated structure becomes clear. At the time of integration, the insulating member 25b and the insulating member 25a are engaged. The capillary array 2 in FIG. 4 is arranged corresponding to the well 21 of the sample plate 5.

図示するように、共通電極部24は絶縁性部材25b内のサンプルプレート5と対応する平面に配設する。絶縁性部材25b内へ挿入させた金属線電極23は溶接等の適宜な手段による電気的接触部127によって共通電極部24に接合させている。電極棒30を貫通するための貫通穴26の近傍位置に共通電極部24の延長電極部24aを設ける。このようにして、キャピラリアレイ2及び金属線電極23に電気的に接続された延長電極部24aにより、高電圧印加部分が確保される。   As shown in the figure, the common electrode portion 24 is disposed on a plane corresponding to the sample plate 5 in the insulating member 25b. The metal wire electrode 23 inserted into the insulating member 25b is joined to the common electrode portion 24 by an electrical contact portion 127 by an appropriate means such as welding. An extended electrode portion 24 a of the common electrode portion 24 is provided in the vicinity of the through hole 26 for penetrating the electrode rod 30. In this manner, a high voltage application portion is secured by the extension electrode portion 24 a electrically connected to the capillary array 2 and the metal wire electrode 23.

図5を参照して、図2のアレイホルダにおける一体化構造電極部の他の変形例を説明する。図5において、図2と同一符号は、同一機能、同一仕様の同等品であるので再度の説明は省略し、新たな番号のみを説明する。128は、キャピラリ2aに蒸着させた白金蒸着電極である。   With reference to FIG. 5, another modification of the integrated structure electrode portion in the array holder of FIG. 2 will be described. In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIG. Reference numeral 128 denotes a platinum vapor deposition electrode deposited on the capillary 2a.

図5は、アレイホルダ8を、絶縁性部材25bとそれと係合する絶縁性部材25aに分解し、その構造が明らかになるようにしたものであり、キャピラリアレイとサンプルプレート5は対応して配置される。このアレイホルダ8を一体化する時には、絶縁性部材25bと絶縁性部材25aとを係合させた構造となっている。   In FIG. 5, the array holder 8 is disassembled into an insulating member 25b and an insulating member 25a engaged therewith so that the structure becomes clear. The capillary array and the sample plate 5 are arranged correspondingly. Is done. When the array holder 8 is integrated, the insulating member 25b and the insulating member 25a are engaged.

この変形例と図2との相違点は、各電極として、金属線電極ではなく、蒸着金属膜が電極28として使用されている点である。蒸着電極128はキャピラリ2aの金属性管の試料側の端部から共通電極部24に対応する部分まで蒸着部を設けたものである。そして、前記蒸着部で共通電極部24と電気的に接触するようになっている。   The difference between this modification and FIG. 2 is that a vapor-deposited metal film is used as the electrode 28 instead of the metal wire electrode as each electrode. The vapor deposition electrode 128 is provided with a vapor deposition portion from the end portion on the sample side of the metallic tube of the capillary 2 a to a portion corresponding to the common electrode portion 24. The vapor deposition part is in electrical contact with the common electrode part 24.

また、図2における絶縁性部材25aを絶縁性部材25bに係合させ、キャピラリ2aをアレイホルダ8の外方へ突設させるための挿通穴は半円形25dとなっている。   Further, the insertion hole for engaging the insulating member 25a in FIG. 2 with the insulating member 25b and projecting the capillaries 2a outward from the array holder 8 is a semicircular shape 25d.

図6を参照して、図4のアレイホルダにおける一体化構造電極部の変形例を説明する。図6において、図4と同一符号は、同一機能、同一仕様の同等品であるので再度の説明は省略して、新たな番号のみを説明する。29はステンレス製の円筒電極である。   With reference to FIG. 6, the modification of the integrated structure electrode part in the array holder of FIG. 4 is demonstrated. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. 4 are equivalent products having the same function and the same specifications, so that the repetitive explanation is omitted and only new numbers are explained. Reference numeral 29 denotes a stainless steel cylindrical electrode.

図6は、アレイホルダ8を、絶縁性部材25bとそれと係合する絶縁性部材25aに分解しその構造が明らかになるようにしたものであり、キャピラリアレイはサンプルプレート5と対応して配置される。アレイホルダ8の一体化時には、絶縁性部材25bと絶縁性部材25aとを係合させた構造となっている。この変形例と図4との相違点は、各キャピラリ2a用の電極として、金属線電極ではなく、キャピラリを挿入した円筒状電極29を使用している点である。   FIG. 6 shows the array holder 8 disassembled into an insulating member 25b and an insulating member 25a engaged therewith so that the structure becomes clear. The capillary array is arranged corresponding to the sample plate 5. The When the array holder 8 is integrated, the insulating member 25b and the insulating member 25a are engaged. The difference between this modification and FIG. 4 is that a cylindrical electrode 29 into which a capillary is inserted is used as an electrode for each capillary 2a, instead of a metal wire electrode.

円筒状電極29は、各キャピラリ2aの周囲を取り巻く円筒管を、キャピラリ2aの試料側先端から共通電極部24まで設け、共通電極部24と当該円筒状電極29との電気接触部27を設けたものである。本変形例においては、円筒状電極29とキャピラリ2aの隙間に別試料が残留しないように接着するなどして隙間を埋めるように構成されている。   The cylindrical electrode 29 is provided with a cylindrical tube surrounding each capillary 2 a from the sample-side tip of the capillary 2 a to the common electrode part 24, and an electric contact part 27 between the common electrode part 24 and the cylindrical electrode 29 is provided. Is. In the present modification, the gap is filled by bonding such that another sample does not remain in the gap between the cylindrical electrode 29 and the capillary 2a.

上記各実施形態において用いられた絶縁性部材25a、25bの形状は、上記に限定されることなく、種々の形状をとっても差し支えない。   The shape of the insulating members 25a and 25b used in the above embodiments is not limited to the above, and various shapes may be used.

〔実施例2〕
次に、キャピラリアレイアッセンブリの全体構成を説明する。図7を参照して、図6に示すアレイホルダを用いたキャピラリアレイを構成を説明する。
[Example 2]
Next, the overall configuration of the capillary array assembly will be described. With reference to FIG. 7, the configuration of a capillary array using the array holder shown in FIG. 6 will be described.

アレイホルダ8には、図6で説明した如く、各キャピラリ2aの周囲を取り巻く円筒状電極29がキャピラリ2aの試料側先端からサンプルプレート5に対応する面に設けられた共通電極部24(図7においては外部からは見えない)に電気接触部127で接触するようになっている。   As described with reference to FIG. 6, the array holder 8 is provided with a common electrode portion 24 (FIG. 7) in which a cylindrical electrode 29 surrounding each capillary 2a is provided on a surface corresponding to the sample plate 5 from the sample-side tip of the capillary 2a. In this case, the electrical contact portion 127 makes contact.

図示するように、上記のようなキャピラリアレイ2と円筒状電極29の16本をサンプルプレート5のウェル21のピッチに応じて配列し、8本、2列に配列されるようにアレイホルダ8の穴に絶縁性部材25を貫通させる。   As shown in the figure, 16 of the capillary array 2 and the cylindrical electrode 29 as described above are arranged according to the pitch of the wells 21 of the sample plate 5, and the array holder 8 is arranged so that eight are arranged in two rows. The insulating member 25 is passed through the hole.

再度の説明は省略するが、図6で説明した如く、絶縁性部材25は、二つの絶縁性部材25aと絶縁性部材25a(図7では係合させているので区別されて図示していない)を係合させている。   Although not described again, as described in FIG. 6, the insulating member 25 includes two insulating members 25a and an insulating member 25a (not shown in FIG. 7 because they are engaged with each other). Is engaged.

また、共通電極部24等を覆う絶縁性部材25の一部または複数の部位に開けられた貫通穴26に挿通される電極棒30(図3参照)よってキャピラリアレイ2の外部から共通電極部24を介して電気泳動部に高電圧を印加することができる。   Further, the common electrode portion 24 from the outside of the capillary array 2 is provided by an electrode rod 30 (see FIG. 3) inserted into a through hole 26 formed in a part or a plurality of portions of the insulating member 25 covering the common electrode portion 24 and the like. A high voltage can be applied to the electrophoresis part via

貫通させたキャピラリ2aの先端および先端部に設けられた円筒状電極29がサンプルプレート5の各ウェル21またはバッファ槽6(いずれも図7においては図示しない)に挿入されたとき、試料の導入や電気泳動が行われる。各キャピラリ2aの終端部は、光分析部13が取り付けられている。そしてゲルブロック9と接続される。   When the cylindrical electrode 29 provided at the tip and the tip of the penetrated capillary 2a is inserted into each well 21 or buffer tank 6 (both not shown in FIG. 7) of the sample plate 5, Electrophoresis is performed. An optical analysis unit 13 is attached to the end of each capillary 2a. Then, the gel block 9 is connected.

上記のような、図7に示すユニット単位、すなわちキャピラリ2aを16本を用いたキャピラリアレイ2は、キャピラリ2aのみならず、円筒電極29や共通電極部24を含めて、電気泳動装置との脱着が一回の操作ででき、ウェル内への挿入が容易である。そのため、キャピラリアレイの交換が容易であり、電極とキャピラリが1つのアレイホルダで一体化しているため、電極とキャピラリ間の配置精度に留意する必要がない。上記においては、図6に示されるアレイホルダを用いたキャピラリアレイについて説明したが、他のアレイホルダでも同様であることはいうまでもない。   7 as described above, that is, the capillary array 2 using 16 capillaries 2a includes not only the capillaries 2a but also the cylindrical electrode 29 and the common electrode portion 24, and is attached to and detached from the electrophoresis apparatus. Can be done in a single operation and easy to insert into the well. Therefore, replacement of the capillary array is easy, and since the electrode and the capillary are integrated with one array holder, it is not necessary to pay attention to the arrangement accuracy between the electrode and the capillary. In the above description, the capillary array using the array holder shown in FIG. 6 has been described, but it goes without saying that the same applies to other array holders.

次に、上記構成の電気泳動装置の動作を図7のキャピラリアレイを使用して説明する。電気泳動装置の動作の準備として、サンプルプレート5の8×12=96個の各ウェル5aにピペッテイングにより試料を注入する。空気恒温槽3の蓋が閉じられ、その内部に取り付けられているフアン27、28により空気循環流を形成する。この時、空気恒温槽3は一部を除いて外面を断熱材26で覆い、前記断熱材が除かれた部位には加熱・冷却可能の素子22たとえばペルチエ素子を設け、内面が良熱伝導部材23で覆われているので、加熱・冷却可能の素子22からの伝熱が内面を速やかに伝わる。   Next, the operation of the electrophoresis apparatus having the above configuration will be described using the capillary array of FIG. In preparation for the operation of the electrophoresis apparatus, a sample is injected into each of 8 × 12 = 96 wells 5a of the sample plate 5 by pipetting. The lid of the air thermostat 3 is closed, and an air circulation flow is formed by the fans 27 and 28 attached to the inside. At this time, the air thermostat 3 covers the outer surface with a heat insulating material 26 except for a part, and a heat-coolable element 22 such as a Peltier element is provided at the portion where the heat insulating material is removed, and the inner surface has a good heat conducting member. 23, the heat transfer from the heatable / coolable element 22 is quickly transmitted through the inner surface.

さらに、制御計算機50でフアン27、28を制御し、起動する。フアン27、28には、回転方向から空気を吸い込み、径方向に空気を吹き出すフアンを用いるので、風量の多い循環空気流が得られ、且つ空気恒温槽20が厚さが小となるので、外面の断熱部材26,加熱・冷却可能の素子22、内面の良熱伝導部材23とが協動して空気恒温槽20の内部の温度が均一化される。電気泳動装置1のキャピラリアレイ2は、全体が一定の温度に保たれる。   Further, the fans 27 and 28 are controlled by the control computer 50 and activated. Since the fans 27 and 28 use a fan that sucks air from the rotation direction and blows air in the radial direction, a circulating air flow with a large air volume is obtained, and the air thermostat 20 has a small thickness. The heat insulating member 26, the element 22 that can be heated and cooled, and the good heat conducting member 23 on the inner surface cooperate to make the temperature inside the air thermostat 20 uniform. The entire capillary array 2 of the electrophoresis apparatus 1 is maintained at a constant temperature.

このような状態になったのち、制御計算機50によりオートサンプラ7でマイクロタイタープレート5を前後方向に移動し、マイクロタイタープレート5の各ウェル21がキャピラリアレイ2のキャピラリ2aの真下にくると停止する。次に、オートサンプラ7を上昇させ、キャピラリ2aがウェル21の試料中に挿入される位置で停止させる。   After such a state, the control computer 50 moves the microtiter plate 5 in the front-rear direction by the autosampler 7 and stops when each well 21 of the microtiter plate 5 comes directly below the capillaries 2a of the capillary array 2. . Next, the autosampler 7 is raised and stopped at the position where the capillary 2 a is inserted into the sample in the well 21.

次に、キャピラリアレイ2がウェル21の試料中に挿入する。このとき、キャピラリ2aが16本および電極29が16本およびこれら電極29が接触する共通電極部24が絶縁性部材25a、25bで周囲が覆われ、一体化電極部となっているので対応する各ウェル21の試料中に、これらの各部材が容易、且つ同時に挿入される。   Next, the capillary array 2 is inserted into the sample in the well 21. At this time, 16 capillaries 2a, 16 electrodes 29, and the common electrode portion 24 in contact with these electrodes 29 are covered with insulating members 25a and 25b to form an integrated electrode portion. These members are easily and simultaneously inserted into the sample of the well 21.

なお、図2に示すような金属線電極23が使用されている場合は、サンプルプレート5のウェル21内にキャピラリアレイ2が挿入されてない状態で、キャピラリ2aと接触させてはいけない。接触させると、両者の隙間に毛細管現象によって別試料が残留し、精度良い分析を妨げることになる。   When the metal wire electrode 23 as shown in FIG. 2 is used, it should not be brought into contact with the capillary 2a in a state where the capillary array 2 is not inserted into the well 21 of the sample plate 5. When they are brought into contact with each other, another sample remains in the gap between the two due to capillary action, which hinders accurate analysis.

この挿入された状態で、制御計算機50で電源部40を操作し、貫通穴26に挿入される電極棒30(図3参照)を介して、電気泳動グランド10−ゲルブロック9−キャピラリ2aのゲル−試料−電極29で形成される回路に負の高電圧が印加することにより、ウェル5a中の試料はキャピラリ2aに導入される。ここで、負の高電圧を遮断する。   In this inserted state, the power supply unit 40 is operated by the control computer 50, and the electrophoresis ground 10—the gel block 9—the gel of the capillary 2a through the electrode rod 30 (see FIG. 3) inserted into the through hole 26. -By applying a negative high voltage to the circuit formed by the sample-electrode 29, the sample in the well 5a is introduced into the capillary 2a. Here, the negative high voltage is cut off.

再度、オートサンプラ7を移動し、キャピラリ2aの下端がバッファタンク6に挿入される位置で停止させる。次に、オートサンプラ7を上下方向に移動し、前記キャピラリ2aが前記バッファタンク6中のバッファ液に挿入され、電極29もバッファ液に挿入される。この際の挿入も各部材が試料中への挿入と同じく、同時且つ容易に行なわれる。   The autosampler 7 is moved again and stopped at the position where the lower end of the capillary 2 a is inserted into the buffer tank 6. Next, the autosampler 7 is moved up and down, the capillary 2a is inserted into the buffer solution in the buffer tank 6, and the electrode 29 is also inserted into the buffer solution. The insertion at this time is performed simultaneously and easily as each member is inserted into the sample.

その状態で、再度、電気泳動グランド10−ゲルブロック9−キャピラリ2a中のゲル−試料−バッファ液−電極29間に負の高電圧を印加する。この高電圧印加によりキャピラリ2aに導入されている試料は、電気泳動分離される。   In this state, a negative high voltage is applied again between the electrophoresis ground 10 -gel block 9 -gel-sample-buffer solution-electrode 29 in the capillary 2a. The sample introduced into the capillary 2a by this high voltage application is separated by electrophoresis.

なお、測定毎にキャピラリアレイ2の内部のゲルポリマーは、新しいゲルポリマーと置換される。これは、電磁弁11を閉じて、ゲル充填用シリンジ12を駆動することによって、シリンジ12内のゲルポリマーをキャピラリアレイ2に充填する。これらの制御は制御計算機50で行なわれる。   Note that the gel polymer in the capillary array 2 is replaced with a new gel polymer for each measurement. This closes the solenoid valve 11 and drives the gel filling syringe 12 to fill the capillary array 2 with the gel polymer in the syringe 12. These controls are performed by the control computer 50.

光分析部13は、外部と遮光されており、試料励起用レーザ光(図示せず)が光分析部13の位置にあるキャピラリ2aに導かれる。キャピラリ2aの内部を電気泳動するDNAに結合した蛍光試薬から発する蛍光を検出して、この検出信号からDNAの解析が計算機によって行われる。また、本発明は、DNAなどの試料の分離、分析などの他、試料台たとえば、マルチウェルへの電気泳動法による供給にも適用できる。   The optical analysis unit 13 is shielded from the outside, and a sample excitation laser beam (not shown) is guided to the capillary 2 a at the position of the optical analysis unit 13. Fluorescence emitted from a fluorescent reagent bound to DNA to be electrophoresed inside the capillary 2a is detected, and DNA is analyzed from this detection signal by a computer. Further, the present invention can be applied to the supply of a sample stage such as a multiwell by electrophoresis in addition to the separation and analysis of a sample such as DNA.

DNAシーケンサ用キャピラリ電気泳動装置の構成図である。It is a block diagram of the capillary electrophoresis apparatus for DNA sequencers. 図1の電気泳動装置における電極部の説明図である。It is explanatory drawing of the electrode part in the electrophoresis apparatus of FIG. 図2の電気泳動装置における電源部の接続説明図である。It is connection explanatory drawing of the power supply part in the electrophoresis apparatus of FIG. 図1の電気泳動装置における他の電極部の説明図である。It is explanatory drawing of the other electrode part in the electrophoresis apparatus of FIG. 図1の電気泳動装置におけるさらに他の電極部の説明図である。It is explanatory drawing of the further another electrode part in the electrophoresis apparatus of FIG. 図1の電気泳動装置におけるさらに別の電極部の説明図である。It is explanatory drawing of another electrode part in the electrophoresis apparatus of FIG. キャピラリアッセンブリの説明図である。It is explanatory drawing of a capillary assembly.

符号の説明Explanation of symbols

1…DNAシーケンサ用キャピラリ電気泳動装置、2…キャピラリアレイ、2a…キャピラリ、3…空気恒温槽、5…サンプルプレート、6…バッファタンク、7…オートサンプラ、8…アレイホルダ、9…ゲルブロック、10…電気泳動グランド、12…ゲル充填用シリンジ、13…光分析部、23…金属線電極、24…共通電極部、25a,25b…絶縁性部材、26…挿入穴、127…電気的接触部、128…蒸着電極、29…円筒状電極、30…電極部、40…電源部、50…制御計算機。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Capillary electrophoresis apparatus for DNA sequencers, 2 ... Capillary array, 2a ... Capillary, 3 ... Air thermostat, 5 ... Sample plate, 6 ... Buffer tank, 7 ... Autosampler, 8 ... Array holder, 9 ... Gel block, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrophoretic ground, 12 ... Gel filling syringe, 13 ... Optical analysis part, 23 ... Metal wire electrode, 24 ... Common electrode part, 25a, 25b ... Insulating member, 26 ... Insertion hole, 127 ... Electrical contact part , 128 ... deposition electrode, 29 ... cylindrical electrode, 30 ... electrode part, 40 ... power supply part, 50 ... control computer.

Claims (9)

電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有するキャピラリアレイと、電気泳動路に電圧を印加する電源に電気的に接続され、各キャピラリが挿入された複数の金属筒と、試料を収納する複数のウェルを有するサンプルプレートを移動させる試料移動台を具備するキャピラリ電気泳動装置であって、
キャピラリと金属筒が試料に挿入されるように試料移動台を制御する制御装置を備えるキャピラリ電気泳動装置。
A capillary array having a plurality of capillaries forming an electrophoresis path, a plurality of metal tubes electrically connected to a power source that applies a voltage to the electrophoresis path, and a plurality of wells for storing samples A capillary electrophoresis apparatus comprising a sample moving table for moving a sample plate having
A capillary electrophoresis apparatus comprising a control device for controlling a sample moving table so that a capillary and a metal cylinder are inserted into a sample.
請求項1において、キャピラリと金属筒が円筒形であり、キャピラリの外径と金属筒の内径がほぼ同じであるキャピラリ電気泳動装置。   2. The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the capillary and the metal cylinder are cylindrical, and the outer diameter of the capillary and the inner diameter of the metal cylinder are substantially the same. 請求項1において、キャピラリと金属筒の隙間が接着されているキャピラリ電気泳動装置。   2. The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein a gap between the capillary and the metal cylinder is bonded. 電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有するキャピラリアレイと、電気泳動路に電圧を印加する電源に電気的に接続され、各キャピラリに蒸着された複数の蒸着電極と、試料を収納する複数のウェルを有するサンプルプレートを移動させる試料移動台を具備するキャピラリ電気泳動装置であって、
キャピラリと蒸着電極が試料に挿入されるように試料移動台を制御する制御装置を備えるキャピラリ電気泳動装置。
A capillary array having a plurality of capillaries forming an electrophoresis path, a plurality of vapor deposition electrodes deposited on each capillary and electrically connected to a power source for applying a voltage to the electrophoresis path, and a plurality of wells for storing samples A capillary electrophoresis apparatus comprising a sample moving table for moving a sample plate having
A capillary electrophoresis apparatus comprising a controller for controlling a sample moving table so that a capillary and a vapor deposition electrode are inserted into a sample.
電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有するキャピラリアレイと、電気泳動路に電圧を印加する電源に電気的に接続され、各キャピラリの近傍に配設された複数の金属線電極と、試料を収納する複数のウェルを有するサンプルプレートを移動させる試料移動台を具備するキャピラリ電気泳動装置であって、
キャピラリと金属線電極が試料に挿入されるように試料移動台を制御する制御装置を備えるキャピラリ電気泳動装置。
A capillary array having a plurality of capillaries that form an electrophoresis path, a plurality of metal wire electrodes that are electrically connected to a power source that applies a voltage to the electrophoresis path, and that is disposed in the vicinity of each capillary, and contains a sample A capillary electrophoresis apparatus comprising a sample moving table for moving a sample plate having a plurality of wells,
A capillary electrophoresis apparatus comprising a control device for controlling a sample moving table so that a capillary and a metal wire electrode are inserted into a sample.
電気泳動路を形成する複数のキャピラリを有し、一端は試料供給部を、他端は試料検出部を構成するキャピラリアレイと、複数の各キャピラリが挿入され、かつキャピラリアレイに電圧を印加する電源に電気的に接続される金属筒、及びキャピラリアレイならびに金属筒を保持するキャピラリアレイホルダを具備するキャピラリアレイアッセンブリ。   It has a plurality of capillaries forming an electrophoresis path, one end is a sample supply unit, the other end is a capillary array that constitutes a sample detection unit, and a power source for inserting a plurality of capillaries and applying a voltage to the capillary array A capillary array assembly comprising a metal cylinder electrically connected to the capillary array, a capillary array, and a capillary array holder for holding the metal cylinder. 各ウェルに挿入され電気泳動路を形成する複数のキャピラリと、複数の各キャピラリが挿入され、電源と電気的に接続され得る複数の金属筒と、複数のキャピラリおよび複数の金属筒を一体として保持するキャピラリアレイホルダを具備するキャピラリアレイアッセンブリ。   A plurality of capillaries inserted into each well to form an electrophoresis path, a plurality of capillaries inserted into each well and electrically connected to a power source, and a plurality of capillaries and a plurality of metal tubes held together Capillary array assembly comprising a capillary array holder for 請求項6又は7において、キャピラリと金属筒が円筒形であり、キャピラリの外径と金属筒の内径がほぼ同じであるキャピラリアレイアッセンブリ。   8. The capillary array assembly according to claim 6, wherein the capillary and the metal cylinder are cylindrical, and the outer diameter of the capillary and the inner diameter of the metal cylinder are substantially the same. 請求項6又は7において、キャピラリと金属筒の隙間が接着されているキャピラリアレイアッセンブリ。   8. The capillary array assembly according to claim 6, wherein a gap between the capillary and the metal tube is bonded.
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