JP2007304117A - Device for electrophoresis, electrophoretic equipment, electrophoretic method, and specimen detection method - Google Patents

Device for electrophoresis, electrophoretic equipment, electrophoretic method, and specimen detection method Download PDF

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Teruhiro Ishimaru
輝太 石丸
Chiho Ito
千穂 伊藤
Tadanobu Ikeda
忠信 池田
Takashi Akita
隆 秋田
Osamu Maehara
修 前原
Yoko Miyauchi
陽子 宮内
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for electrophoresis, electrophoretic equipment, an electrophoretic method and a specimen detection method, which are particularly suitable for a capillary array sheet. <P>SOLUTION: The present invention relates to an electrophoretic device in the form of a casing having inside sealed spaces isolated by an electrophoretic carrier, wherein the device comprises at least one liquid injection/discharge opening, communicable with the outside, on the outer wall of the sealed spaces, and an electrophoretic method and a specimen detection method using the device. Additionally, the present invention relates to an electrophoresis apparatus having a structure for sandwiching the electrophoretic carrier between a pair of electrodes, and having a space capable of holding liquid between the sandwiched electrophoretic carrier and the respective electrodes, and to an electrophoretic method using the same device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、核酸、蛋白質、ポリペプチド、多糖類などの生体関連物質等を検出するための電気泳動用デバイス、電気泳動装置、電気泳動法及び検体検出法に関する。   The present invention relates to an electrophoresis device, an electrophoresis apparatus, an electrophoresis method, and a specimen detection method for detecting biologically relevant substances such as nucleic acids, proteins, polypeptides, and polysaccharides.

近年、病気の診断、原因の解明のために、バイオチップ(DNAチップ等)とよばれる、平面上に核酸等の生体関連物質プローブを種類毎に区分された多数のスポットに固定化した物が用いられ始めている。   In recent years, in order to diagnose diseases and elucidate the causes, biochips (DNA chips, etc.), which have been fixed on a large number of spots related to biologically related substances such as nucleic acids on a flat surface, are classified by type. It is starting to be used.

バイオチップとしては、化学的又は物理的に修飾した基盤上に核酸をスポッティングして固定化する方法[Science 270,467−470(1995)]、シリコン等の基盤の上にフォトグラフィー技術により短鎖の核酸を直接固相合成していく方法[米国特許第5,445,934号、米国特許第5,774,305号]が知られている。スポッティング法は、スポット毎に固定化される核酸量のバラツキが大きいため、チップ毎の再現性が悪く、均一なチップを大量に生産することは困難である。フォトグラフィー法は、スポット毎に固定化された核酸量のバラツキは少なく、チップ毎の再現性は優れるが、高価な製造装置と多段の製造プロセスによりチップが高価である。また、基盤上で核酸合成を行うため長鎖の核酸の合成は困難であった。   As a biochip, a method of spotting and immobilizing a nucleic acid on a chemically or physically modified substrate [Science 270, 467-470 (1995)], a short chain by photolithography on a substrate such as silicon. There is known a method [US Pat. No. 5,445,934, US Pat. No. 5,774,305] for directly solid-phase synthesizing the above nucleic acid. Since the spotting method has a large variation in the amount of nucleic acid immobilized for each spot, the reproducibility for each chip is poor, and it is difficult to produce a uniform chip in large quantities. The photolithography method has little variation in the amount of nucleic acid immobilized for each spot and is excellent in reproducibility from chip to chip. However, the chip is expensive due to an expensive manufacturing apparatus and a multistage manufacturing process. In addition, since nucleic acid synthesis is performed on a substrate, it is difficult to synthesize long-chain nucleic acids.

そこで、最近、スポット毎に固定化された核酸量のバラツキが小さく、チップ毎の再現性に優れ、且つ核酸の鎖長に依らず、基盤等への固定化も容易である核酸等の生体関連物質プローブがゲルに固定化されているバイオチップ(特開2000−270878号、特開2000−60554号公報参照)が注目を集めている。特に、特開2000−270878号に開示されているバイオチップは、各々異なる核酸等の生体関連物質が固定化された複数の生体関連物質固定化ゲル保持中空繊維を規則的に配列した繊維集合体(3次元配列体)を繊維軸と交わる断面で切断して得られる薄片(以下、キャピラリーアレイシートと呼ぶ)であり、安価で大量生産可能なバイオチップとして市場から大きく期待されている。   Therefore, recently, there is little variation in the amount of nucleic acid immobilized from spot to spot, excellent reproducibility from chip to chip, and easy to immobilize on a substrate, etc., regardless of the chain length of the nucleic acid. A biochip in which a substance probe is immobilized on a gel (see Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-270878 and 2000-60554) is attracting attention. In particular, the biochip disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-270878 is a fiber assembly in which a plurality of biologically relevant substance-immobilized gel-holding hollow fibers each having a biologically relevant substance such as a different nucleic acid immobilized thereon are regularly arranged. It is a thin piece (hereinafter referred to as a capillary array sheet) obtained by cutting a (three-dimensional array) at a cross section intersecting with the fiber axis, and is highly expected from the market as a biochip capable of mass production at low cost.

このような核酸等の生体関連物質プローブがゲルに固定化されているバイオチップでは、電気泳動により電解液中の核酸等の生体関連物質検体をゲル中に泳動させることにより、生体関連物質プローブと生体関連物質検体が効率良くハイブリダイズし、さらにはハイブリダイズしなかった不要な検体の洗浄が可能である。DNAチップの電気泳動について、特開2000−60554号に記載されているが、該公報では、電極を設けたチップを使用する電気泳動法であり、上記キャピラリーアレイシートには適用できない。また、電気泳動のために、電極をチップ上に設けることは、チップが高価となり好ましくない。   In a biochip in which a biological substance probe such as a nucleic acid is immobilized on a gel, a biological substance probe such as a nucleic acid in an electrolytic solution is migrated into the gel by electrophoresis. Biologically related substance specimens can be efficiently hybridized, and unnecessary specimens that have not been hybridized can be washed. The electrophoresis of DNA chips is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-60554. However, this publication is an electrophoresis method using a chip provided with electrodes and cannot be applied to the capillary array sheet. In addition, it is not preferable to provide an electrode on a chip for electrophoresis because the chip is expensive.

キャピラリーアレイシートは、安価で大量生産可能なことが特徴である。本発明は、特に、このキャピラリーアレイシートに適した電気泳動用デバイス、電気泳動装置及び電気泳動法並びに検体検出法を提供することを目的とする。   Capillary array sheets are characterized by being inexpensive and capable of mass production. In particular, an object of the present invention is to provide an electrophoresis device, an electrophoresis apparatus, an electrophoresis method, and a specimen detection method suitable for the capillary array sheet.

また、保管、輸送時におけるチップの汚染防止、品質の維持のため、チップは筐体の中に保存されるのが好ましく、さらに、生体関連物質プローブがゲルに固定化されているチップでは、ゲルが乾燥しないようにチップが液体中で保存されるのが好ましい。   In order to prevent contamination of the chip during storage and transportation, and to maintain quality, the chip is preferably stored in a housing. Furthermore, in a chip in which a biological substance probe is immobilized on the gel, The chips are preferably stored in a liquid so that they do not dry.

また、効率良く、検体とゲルに固定化されたプローブのハイブリダイゼーション、不要な検体の洗浄を行うには、温度のコントロールができることが望ましい。さらに、検体として、様々な種類、大きさの核酸を電気泳動させる場合、それぞれの核酸の泳動挙動が異なるため、リアルタイムに核酸の泳動状態がモニタリングできれば、確実なハイブリダイゼーション反応、不要な検体の洗浄除去が行える。   In addition, it is desirable that the temperature can be controlled in order to efficiently perform hybridization between the sample and the probe immobilized on the gel and to wash unnecessary samples. Furthermore, when various types and sizes of nucleic acids are electrophoresed as specimens, the migration behavior of each nucleic acid is different, so if the state of nucleic acid migration can be monitored in real time, reliable hybridization reactions and unnecessary specimen washing can be performed. Can be removed.

本発明は、これらの課題も併せて解決することを目的とする。   The present invention aims to solve these problems as well.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、キャピラリーアレイシート等の電気泳動担体を電気泳動、ハイブリダイゼーション、洗浄、検出が可能な筐体に収めることにより、安価で大量生産可能な、且つ保存性のよい核酸、蛋白質、ポリペプチド、多糖類などの生体関連物質等を検出するための電気泳動用デバイス及びこれを用いた電気泳動法並びに検体検出法を提供し得ることを見出した。   As a result of intensive studies in order to solve the above-described problems, the present inventors have reduced the cost by placing an electrophoretic carrier such as a capillary array sheet in a casing capable of electrophoresis, hybridization, washing, and detection. A device for electrophoresis for detecting biologically relevant substances such as nucleic acids, proteins, polypeptides, polysaccharides and the like that can be mass-produced and stored well, an electrophoresis method using the same, and a specimen detection method are provided. Found to get.

さらに本発明者らは、キャピラリーアレイシート等の電気泳動担体に適した電気泳動装置及び電気泳動法を提供し得ることを見出した。   Furthermore, the present inventors have found that an electrophoresis apparatus and an electrophoresis method suitable for an electrophoresis carrier such as a capillary array sheet can be provided.

すなわち、本発明は、内部に電気泳動担体で分離された密閉空間を有する筺体であって、該密閉空間の外壁部に外部と連通可能な少なくとも1個の液体注入口且つ排出口を有することを特徴とする電気泳動用デバイス、である。好ましくは、本発明は、内部に電気泳動担体で分離された2つの密閉空間を有する筺体であって、該2つの密閉空間の外壁部それぞれに外部と連通可能な少なくとも1個の液体注入口且つ排出口を有することを特徴とする電気泳動用デバイス、である。電気泳動担体としては、プローブを固定した高分子ゲルをキャピラリーの中空部に保持したキャピラリーアレイシートが好適である。また、筺体は、例えば、透明材料で構成される。   That is, the present invention is a housing having a sealed space separated by an electrophoretic carrier inside, and has at least one liquid inlet and outlet that can communicate with the outside on the outer wall portion of the sealed space. A device for electrophoresis. Preferably, the present invention is a housing having two sealed spaces separated by an electrophoretic carrier inside, at least one liquid inlet that can communicate with the outside on each of the outer wall portions of the two sealed spaces, and An electrophoretic device having a discharge port. As the electrophoresis carrier, a capillary array sheet in which a polymer gel on which a probe is fixed is held in a hollow portion of the capillary is suitable. Moreover, a housing is comprised with a transparent material, for example.

さらに、本発明は、上記電気泳動用デバイスの筐体内部の分離された密閉空間に液体注入口且つ排出口からそれぞれ検体溶液及び電解質溶液を注入し、次いで、該液体注入口且つ排出口から分離された密閉空間に、電極を挿入し電圧を印加して電気泳動担体に検体分子を泳動させることを特徴とする電気泳動法、である。検体溶液及び電解質溶液は、例えば、注入器を介して注入し、該注入器は電極とすることができる。好ましくは、本発明は、上記電気泳動用デバイスの筐体内部の分離された2つの密閉空間に液体注入口且つ排出口からそれぞれ検体溶液及び電解質溶液を注入し、次いで、該液体注入口且つ排出口から分離された2つの密閉空間に、それぞれ電極を挿入し電圧を印加して電気泳動担体に検体分子を泳動させることを特徴とする電気泳動法、である。   Furthermore, the present invention injects the specimen solution and the electrolyte solution from the liquid inlet and outlet respectively into the separated sealed space inside the casing of the electrophoresis device, and then separates from the liquid inlet and outlet. In this electrophoresis method, an electrode is inserted into the sealed space and a voltage is applied to migrate the analyte molecules onto the electrophoresis carrier. The analyte solution and the electrolyte solution can be injected through, for example, an injector, and the injector can be an electrode. Preferably, in the present invention, the specimen solution and the electrolyte solution are respectively injected from the liquid inlet and outlet into the two sealed spaces inside the casing of the electrophoresis device, and then the liquid inlet and outlet are discharged. In this electrophoresis method, an electrode is inserted into two sealed spaces separated from an outlet, and a voltage is applied to migrate an analyte molecule onto an electrophoresis carrier.

さらに、本発明は、上記電気泳動用デバイスの筐体内部の分離された密閉空間に、液体注入口及び排出口から導電性の液体注入器且つ排出器を挿入し、分離された密閉空間に洗浄液を注入・排出させながら、液体注入器且つ排出器間に電圧を印加して、電気泳動担体の表面及び内部から不要な検体分子を泳動・除去することを特徴とする電気泳動法、である。好ましくは、本発明は、上記電気泳動用デバイスの筐体内部の分離された2つの密閉空間に、それぞれ少なくとも1個の液体注入口及び排出口から導電性の液体注入器且つ排出器を挿入し、分離された2つの密閉空間それぞれに洗浄液を注入・排出させながら、液体注入器且つ排出器間に電圧を印加して、電気泳動担体の表面及び内部から不要な検体分子を泳動・除去することを特徴とする電気泳動法、である。   Further, according to the present invention, a conductive liquid injector and a discharger are inserted into the separated sealed space inside the casing of the electrophoresis device from the liquid inlet and the outlet, and the cleaning liquid is inserted into the separated sealed space. In the electrophoresis method, unnecessary voltage molecules are migrated and removed from the surface and the inside of the electrophoresis carrier by applying a voltage between the liquid injector and the discharger while injecting and discharging the liquid. Preferably, in the present invention, a conductive liquid injector and a discharger are inserted into at least one liquid injection port and a discharge port, respectively, into two separated sealed spaces inside the casing of the electrophoresis device. Applying a voltage between the liquid injector and the discharger while injecting and discharging the cleaning solution into each of the two sealed spaces separated to migrate and remove unnecessary analyte molecules from the surface and inside of the electrophoresis carrier. An electrophoresis method characterized by

さらに、本発明は、上記電気泳動法において、光を電気泳動担体表面に直角に照射して担体表面乃至内部に存在する検体分子を検出することを特徴とする検出方法、である。検体分子の検出は、例えば、検体分子に結合している蛍光分子からの蛍光を検出することにより行うことができる。   Furthermore, the present invention provides a detection method characterized in that, in the above-described electrophoresis method, light is irradiated to the surface of the electrophoretic carrier at right angles to detect the analyte molecules present on or inside the carrier surface. The detection of the analyte molecule can be performed, for example, by detecting the fluorescence from the fluorescent molecule bonded to the analyte molecule.

さらに、本発明は、電気泳動担体を一対の電極で挟み込む機構を有し、挟み込まれた電気泳動担体と各電極間に液体保持可能な空間を有することを特徴とする電気泳動装置、である。電気泳動担体としては、プローブを固定した高分子ゲルをキャピラリーの中空部に保持したキャピラリーアレイシートが好適である。液体保持可能な空間は、例えば、電極部分の凹部により形成される。また、バイオチップを一対の電極で挟み込む機構として、一対の電極のうち、一方の電極が他の電極に対向して移動可能とすることができる。電極としては、少なくとも1個の液体保持可能な空間に通ずる液体注入・排出口や光透過窓を有するものが挙げられる。さらに、電極は温度コントロール可能とすることができる。   Furthermore, the present invention is an electrophoresis apparatus having a mechanism for sandwiching an electrophoresis carrier between a pair of electrodes, and having a space capable of holding a liquid between the sandwiched electrophoresis carrier and each electrode. As the electrophoresis carrier, a capillary array sheet in which a polymer gel on which a probe is fixed is held in a hollow portion of the capillary is suitable. The space capable of holding the liquid is formed by, for example, a concave portion of the electrode portion. Further, as a mechanism for sandwiching the biochip between a pair of electrodes, one of the pair of electrodes can be moved so as to face the other electrode. Examples of the electrode include an electrode having a liquid injection / discharge port and a light transmission window that communicate with at least one space capable of holding a liquid. Furthermore, the electrode can be temperature-controllable.

さらに、本発明は、電極に光透過窓を有する電気泳動装置により、光学的に検体を検出しながら電気泳動を行う電気泳動法、である。   Furthermore, the present invention is an electrophoresis method in which electrophoresis is performed while an analyte is optically detected by an electrophoresis apparatus having a light transmission window on an electrode.

キャピラリーアレイシートを電気泳動、ハイブリダイゼーション、洗浄、検出が可能な筐体に収めることにより、安価で大量生産可能な、核酸、蛋白質、ポリペプチド、多糖類などの生体関連物質検体を検出するための電気泳動用デバイス、電気泳動装置及び電気泳動法並びに検体検出法が提供される。また、保存、輸送時におけるチップの汚染、ゲルの乾燥も防止できる。さらに、本発明によれば、キャピラリーアレイシートを用いて、高精度で効率的な核酸等の生体高分子検体の検出が可能となる。   Capillary array sheets are housed in a case that can be electrophoresed, hybridized, washed, and detected to detect biologically relevant analytes such as nucleic acids, proteins, polypeptides, and polysaccharides that are inexpensive and can be mass-produced. An electrophoresis device, an electrophoresis apparatus, an electrophoresis method, and an analyte detection method are provided. In addition, chip contamination and gel drying during storage and transportation can be prevented. Furthermore, according to the present invention, it is possible to detect a biopolymer specimen such as a nucleic acid with high accuracy and efficiency using a capillary array sheet.

以下、図面により、本発明の実施の形態について、電気泳動担体として、中空繊維を用いたキャピラリーアレイシートを例示し説明する。しかし、電気泳動担体は、前記キャピラリーアレイシートに限定されない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings by illustrating a capillary array sheet using hollow fibers as an electrophoretic carrier. However, the electrophoresis carrier is not limited to the capillary array sheet.

図1は、キャピラリーアレイシート表面の模式図である。11は核酸、タンパク質等の生体関連物質プローブ(以下、プローブ)が固定化されたアクリルアミド、アガロース等の高分子ゲル、12はゲル11を保持している中空繊維、13は中空繊維12を接着しているマトリックスを表す。図1では中空繊維の中空部にプローブを固定化したゲルを充填した電気泳動担体であるキャピラリーアレイシートを例示したが、電気泳動媒体である高分子ゲルを保持する電気泳動担体の形態はこれに限定されるものではない。電気泳動担体の厚み方向にプローブが固定されたゲルが貫通充填されものであればよい。中空繊維以外のゲルを保持する電気泳動担体としては、例えば、特開2000−78998号公報に記載されているような積層された複数のシート状部材やブロック状部材にレーザー等で貫通穴を穿ち、その中にプローブを固定したゲルを注入したのちシート化した電気泳動担体などが挙げられる。   FIG. 1 is a schematic view of the surface of a capillary array sheet. 11 is a polymer gel such as acrylamide and agarose on which probes (hereinafter referred to as probes) such as nucleic acids and proteins are immobilized, 12 is a hollow fiber holding the gel 11, and 13 is a hollow fiber 12 bonded thereto. Represents a matrix. In FIG. 1, a capillary array sheet, which is an electrophoresis carrier in which a gel in which a probe is immobilized in a hollow portion of a hollow fiber, is illustrated, is illustrated. However, the form of an electrophoresis carrier that holds a polymer gel that is an electrophoresis medium is shown here. It is not limited. Any gel may be used as long as it is filled with a gel with a probe fixed in the thickness direction of the electrophoresis carrier. As an electrophoretic carrier for holding a gel other than hollow fibers, for example, a plurality of stacked sheet-like members or block-like members as described in JP-A-2000-78998 are perforated with a laser or the like. Examples thereof include an electrophoretic carrier which is formed into a sheet after injecting a gel having a probe fixed therein.

図2は、電気泳動デバイスの模式図である。筐体部品21と筐体部品22でキャピラリーアレイシート23を挟み込み、キャピラリーアレイシート23で分離された2つの空間24と25を有することを表している。20は、筐体部品21と筐体部品22を固定する接着剤である。26,27及び28,29は、それぞれ内部の空間24及び25と連通した、筐体部品21及び22に設けた液体注入口且つ排出口である。キャピラリーアレイシートの厚みは数十ミクロンから1mm程度の範囲である。大きさは、数ミリ角から数センチ角のものが普通に用いられる。筐体部品21,22は、射出成型可能なプラスチック材料を用いれば、安価で大量に生産できる。また、筐体部品21,22をガラス、アクリル樹脂、透明電極等の透明材料で作製しておけば、筐体内部のキャピラリーアレイシートの様子が観察できる。さらに、筐体が透明材料であれば、蛍光標識された検体をキャピラリーアレイシートに光を照射して、光学的に検出可能である。筐体が透明材料でない場合は、適宜、窓を設けその部分を透明材料とすればよい。   FIG. 2 is a schematic diagram of an electrophoresis device. It shows that the capillary array sheet 23 is sandwiched between the casing component 21 and the casing component 22 and has two spaces 24 and 25 separated by the capillary array sheet 23. Reference numeral 20 denotes an adhesive that fixes the casing component 21 and the casing component 22. Reference numerals 26, 27 and 28, 29 denote liquid inlets and outlets provided in the casing parts 21 and 22, which communicate with the internal spaces 24 and 25, respectively. The thickness of the capillary array sheet is in the range of several tens of microns to 1 mm. A size of several millimeters to several centimeters is usually used. The casing parts 21 and 22 can be produced in large quantities at a low cost if an injection-moldable plastic material is used. Moreover, if the casing components 21 and 22 are made of a transparent material such as glass, acrylic resin, or transparent electrode, the state of the capillary array sheet inside the casing can be observed. Furthermore, if the housing is a transparent material, the fluorescence-labeled specimen can be optically detected by irradiating the capillary array sheet with light. In the case where the housing is not a transparent material, a window may be appropriately provided and the portion may be made of a transparent material.

図2では、キャピラリーアレイシートを一種のパッキング代わりに使用している。従って、キャピラリーアレイシート23で分離された2つの空間24と25は、液体保持空間として利用できる。また、キャピラリーアレイシートをパッキング代わりに使用すれば、同じ形の筐体部品21,22で、任意の厚さのキャピラリーアレイシートを挟み込むことができる。キャピラリーアレイシートでは、図1のマトリックス13はスライスしやすいように比較的柔らかな樹脂が用いられるため、キャピラリーアレイシートをパッキング代わりに使用する方式はキャピラリーアレイシートに適した方法である。   In FIG. 2, a capillary array sheet is used instead of a kind of packing. Therefore, the two spaces 24 and 25 separated by the capillary array sheet 23 can be used as a liquid holding space. Further, if the capillary array sheet is used instead of packing, the capillary array sheet having an arbitrary thickness can be sandwiched between the casing parts 21 and 22 having the same shape. In the capillary array sheet, a relatively soft resin is used so that the matrix 13 in FIG. 1 can be easily sliced. Therefore, a method using the capillary array sheet instead of packing is a method suitable for the capillary array sheet.

図3は、外壁部に内部の空間と連通可能な液体注入口且つ排出口を有する電気泳動デバイスの模式図である。31,32,33及び34は、内部の空間と連通可能な液体注入口且つ排出口であり、キャピラリーアレイシートで分離された内部の空間と連通している。液体注入口且つ排出口は、柔軟なゴムあるいはフィルム等で塞がれている。35は液体注入器且つ排出器であり、液体注入針且つ排出針36を液体注入口且つ排出口に刺し込み、検体溶液の注入、洗浄溶液の注入、排出を行う。また、金メッキ処理等を施した導電性の液体注入針且つ排出針36を使用し、例えば、31及び34の液体注入口且つ排出口に刺し込み、31及び34の導電性の液体注入針且つ排出針に電圧を印加すれば、キャピラリーアレイシートの生体関連物質プローブが固定化されたゲル中へ、検体分子を泳動させることができる。また、洗浄液を同様に注入及び排出しながら電気泳動を行えば、効率良くデハイブリダイゼーション、洗浄等を行うことができる。   FIG. 3 is a schematic diagram of an electrophoresis device having a liquid inlet and outlet that can communicate with the internal space on the outer wall. 31, 32, 33 and 34 are liquid inlets and outlets which can communicate with the internal space, and communicate with the internal space separated by the capillary array sheet. The liquid inlet and outlet are closed with flexible rubber or film. Reference numeral 35 denotes a liquid injector / discharger. The liquid injection needle / discharge needle 36 is inserted into the liquid inlet / outlet to inject the sample solution, and inject / discharge the cleaning solution. In addition, a conductive liquid injection needle and discharge needle 36 subjected to gold plating or the like is used. When a voltage is applied to the needle, the analyte molecule can be migrated into the gel on which the biological substance-related probe of the capillary array sheet is immobilized. Further, if electrophoresis is performed while injecting and discharging the washing liquid in the same manner, dehybridization, washing and the like can be performed efficiently.

図4は、平らな形状の導電性の液体注入器且つ排出器を用いる場合の模式図である。41及び42は内部の空間と連通可能な液体注入口且つ排出口であり、43が平らな形状の導電性の液体注入器且つ排出器である。44は液体注入・排出孔であり、この孔から液体の注入、排出を行う。導電性の液体注入器且つ排出器の材料としては、グラファイト、白金、金、金属に金メッキしたもの等が挙げられる。導電性の液体注入器且つ排出器の形状としては、櫛状に複数の導電性の針を備えたもの、平らな平面状のもの等があるが、検体を均一にキャピラリーアレイシートの生体関連物質プローブが固定化されたゲル中へ泳動させるには、図4に示すような、平らで幅広いものが好ましい。   FIG. 4 is a schematic diagram in the case of using a conductive liquid injector and discharger having a flat shape. 41 and 42 are liquid inlets and outlets that can communicate with the internal space, and 43 is a conductive liquid injector and outlet that has a flat shape. Reference numeral 44 denotes a liquid injection / discharge hole, through which liquid is injected and discharged. Examples of the material for the conductive liquid injector and discharger include graphite, platinum, gold, and metal plated with gold. Examples of the shape of the conductive liquid injector / discharger include those having a plurality of conductive needles in a comb shape, and flat and flat shapes. In order to migrate into the gel on which the probe is immobilized, a flat and wide one as shown in FIG. 4 is preferable.

図5は、検体の検出方法を表す模式図である。検体を蛍光標識しておけば、光学的に検体の検出が可能であり、図5に示すよう、光照射装置56により、筐体部品51を通してキャピラリーアレイシートへ、キャピラリーアレイシート表面に垂直な方向から光を照射し、キャピラリーアレイシートのゲル中に固定化された生体関連物質プローブとハイブリダイズしている検体から放射される蛍光をCCDカメラ等の光検出装置57で検出可能である。さらに、キャピラリーアレイシートのマトリックス部が光を通さなければ、高いS/Nで検体から放射される蛍光を検出できる。ここで、54及び55は図3に示す導電性の液体注入針且つ排出針である。図5のように、針を光の照射、蛍光検出の妨げにならない位置に刺し込めば、電気泳動、洗浄等を行いながら、リアルタイムで検体の状態がモニタリングできるので、確実で効率的なハイブリダイゼーション及び不要な検体の洗浄が可能となり、高い精度で検体の検出が行える。   FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a specimen detection method. If the specimen is fluorescently labeled, the specimen can be optically detected. As shown in FIG. 5, the light irradiation device 56 passes the casing part 51 to the capillary array sheet, and the direction perpendicular to the capillary array sheet surface. The fluorescence emitted from the specimen hybridized with the biological substance-related probe immobilized in the gel of the capillary array sheet can be detected by the light detection device 57 such as a CCD camera. Furthermore, if the matrix part of the capillary array sheet does not transmit light, fluorescence emitted from the specimen can be detected with a high S / N. Here, 54 and 55 are the conductive liquid injection needle and discharge needle shown in FIG. As shown in Fig. 5, if the needle is inserted into a position that does not interfere with light irradiation and fluorescence detection, the state of the sample can be monitored in real time while performing electrophoresis, washing, etc., so reliable and efficient hybridization is possible. In addition, unnecessary specimens can be washed, and specimens can be detected with high accuracy.

図6は、パッキング材61により上下方向が固定されたキャピラリーアレイシート60を筐体枠62に収め、上下をガラス板64で覆い、キャピラリーアレイシート60が取り付けられたパッキング材61の内部を密閉した電気泳動デバイスの模式図である。パッキング材61は、液体のシーリングが可能で、液体注入且つ排出針が刺し込み可能な柔軟なゴム材等が望ましい。筐体枠62は、液体注入且つ排出針が挿入可能な様に挿入孔63が設けてある。   In FIG. 6, the capillary array sheet 60 whose vertical direction is fixed by the packing material 61 is housed in a housing frame 62, the upper and lower sides are covered with a glass plate 64, and the inside of the packing material 61 to which the capillary array sheet 60 is attached is sealed. It is a schematic diagram of an electrophoresis device. The packing material 61 is preferably a flexible rubber material or the like that can seal a liquid and can be injected with a liquid injection and discharge needle. The housing frame 62 is provided with an insertion hole 63 so that a liquid injection and discharge needle can be inserted.

液体の注入・排出は、図7に示す様に、筐体枠72に設けた挿入孔73から液体注入且つ排出針75,76を挿入し、パッキング材71に刺し込み、例えば、液体注入且つ排出針75から液体を注入しながら、液体注入且つ排出針76から液体または密閉空間内部の気体を排出する。このとき、下側から液体を注入し、上側から排出させれば、密閉空間内に気泡を残さず液体を充満させる事ができる。   As shown in FIG. 7, liquid injection / discharge is performed by inserting liquid injection and discharge needles 75 and 76 through an insertion hole 73 provided in the housing frame 72 and inserting the needle into the packing material 71, for example, liquid injection and discharge. While injecting the liquid from the needle 75, the liquid or the gas in the sealed space is discharged from the liquid injection and discharge needle 76. At this time, if the liquid is injected from the lower side and discharged from the upper side, the liquid can be filled without leaving bubbles in the sealed space.

密閉空間に検体溶液を充満させれば、検体はキャピラリーアレイシート70の生体関連物質プローブが固定化されたゲルの表面及び内部へ自然拡散し、プローブとハイブリッドを形成する。ここで、密閉空間に検体溶液を充満させ、さらに検体溶液を液体注入且つ排出針75,76から交互に注入・排出させれば、密閉空間内で図7の矢印の様な液流が生じ、検体を均一に密閉空間全体に循環させることができ、場所むらが少ないハイブリダイゼーションが可能である。また、液体注入且つ排出針75,76へ交互に電圧を印加すれば、密閉空間内で図7の矢印の様な電界が生じ、検体を均一に密閉空間全体に泳動させ、場所むらが少ないハイブリダイゼーションが可能であり、液流による循環と同時に行えば、さらに場所むらが少ないハイブリダイゼーションが可能である。   When the sealed space is filled with the sample solution, the sample naturally diffuses to the surface and the inside of the gel on which the biological substance-related probe of the capillary array sheet 70 is immobilized, and forms a hybrid with the probe. Here, if the sealed solution is filled with the sample solution, and the sample solution is further injected and discharged from the discharge needles 75 and 76 alternately, a liquid flow as indicated by the arrows in FIG. 7 occurs in the sealed space. The specimen can be circulated uniformly throughout the sealed space, and hybridization can be performed with little unevenness in place. Further, if a voltage is alternately applied to the liquid injection and discharge needles 75 and 76, an electric field as shown by an arrow in FIG. 7 is generated in the sealed space, and the specimen is uniformly migrated to the entire sealed space, and there is little unevenness in place. Hybridization is possible, and if it is performed simultaneously with circulation by a liquid flow, hybridization with even less unevenness in location is possible.

同様に、洗浄溶液を液体注入且つ排出針75,76から交互に注入・排出させれば、密閉空間内で図7の矢印の様な液流が生じ、電気泳動担体の表面及び内部からハイブリッドを形成しなかった不要な検体を液流により除去することが可能である。また、液体注入且つ排出針75,76へ交互に電圧を印加すれば、密閉空間内で図7の矢印の様な電界が生じ、電気泳動担体の表面及び内部からハイブリッドを形成しなかった不要な検体を電気泳動により除去することが可能であり、液流と同時に行えば、さらに効率よく不要な検体を除去することが可能である。   Similarly, when the cleaning solution is alternately injected and discharged from the discharge needles 75 and 76, a liquid flow as shown by the arrows in FIG. 7 is generated in the sealed space, and the hybrid is introduced from the surface and inside of the electrophoresis carrier. Unnecessary specimens that have not been formed can be removed by liquid flow. Further, when a voltage is alternately applied to the liquid injection and discharge needles 75 and 76, an electric field as shown by an arrow in FIG. 7 is generated in the sealed space, and an unnecessary hybrid formed from the surface and inside of the electrophoretic carrier is unnecessary. The specimen can be removed by electrophoresis, and if it is performed simultaneously with the liquid flow, an unnecessary specimen can be removed more efficiently.

図8は、電気泳動装置の模式図であり、電極でキャピラリーアレイシートを挟み込んだ状態を表している。キャピラリーアレイシートの厚みは数十ミクロンから1mm程度の範囲である。また、大きさは数ミリ角から数センチ角のものが普通に用いられる。28は装置の土台、21,22は電極、24,25は絶縁体、23はキャピラリーアレイシート、26は手動式移動ステージ、27は移動台、29は電源を表している。電極21は絶縁体24で絶縁して装置の土台28に固定し、電極22は絶縁体25で絶縁し、装置の土台28に固定された移動ステージ26の移動台27上に固定する。従って、電極22は移動ステージ26の移動台27と共に動かすことができる。移動台27を動かし、電極21、22間の間隔を広げ、その間にキャピラリーアレイシート23を挿入し、その後、移動台27を反対方向に動かし、電極21、22間の間隔を狭めることにより、電極21、22で、キャピラリーアレイシート23を適当な力で挟み込むことができる。また、このようにして、任意の厚さのキャピラリーアレイシートを電極間に挟み込むことができる。   FIG. 8 is a schematic diagram of the electrophoresis apparatus, and shows a state where a capillary array sheet is sandwiched between electrodes. The thickness of the capillary array sheet is in the range of several tens of microns to 1 mm. In addition, a size of several millimeters to several centimeters is usually used. Reference numeral 28 is a base of the apparatus, 21 and 22 are electrodes, 24 and 25 are insulators, 23 is a capillary array sheet, 26 is a manual moving stage, 27 is a moving base, and 29 is a power source. The electrode 21 is insulated by an insulator 24 and fixed to a base 28 of the apparatus, and the electrode 22 is insulated by an insulator 25 and fixed on a moving base 27 of a moving stage 26 fixed to the base 28 of the apparatus. Therefore, the electrode 22 can be moved together with the moving table 27 of the moving stage 26. The movable table 27 is moved to widen the gap between the electrodes 21 and 22, the capillary array sheet 23 is inserted between them, and then the movable table 27 is moved in the opposite direction to narrow the gap between the electrodes 21 and 22. 21 and 22 can sandwich the capillary array sheet 23 with an appropriate force. In addition, a capillary array sheet having an arbitrary thickness can be sandwiched between the electrodes in this way.

図8の挟み込み機構ではキャピラリーアレイシートを一種のパッキング代わりに使用した構成であるが、キャピラリーアレイシートのパッキング効果が乏しい場合、キャピラリーアレイシートと電極の間に薄いパッキングを挿入して締め付けてもよい。また、キャピラリーアレイシートのパッキング効果を高めるには、図1のマトリックスに比較的柔らかな樹脂を使用すればよい。   In the sandwiching mechanism of FIG. 8, a capillary array sheet is used instead of a kind of packing. However, when the packing effect of the capillary array sheet is poor, a thin packing may be inserted and tightened between the capillary array sheet and the electrode. . In order to enhance the packing effect of the capillary array sheet, a relatively soft resin may be used for the matrix in FIG.

挟み込み機構としては、図8以外に絶縁性のクランプを用いて電極21と22を把持固定する方法、同様に絶縁性のネジで締め付ける方法などが挙げられる。   Examples of the sandwiching mechanism include a method of holding and fixing the electrodes 21 and 22 using an insulating clamp other than that shown in FIG. 8, and a method of tightening with an insulating screw.

図9は、電極の斜視図であり、この電極でキャピラリーアレイシートを挟み込めば、電極の31に示す面とキャピラリーアレイシートのマトリックス部が密着し、電極とキャピラリーアレイシートの間に空間が形成される。すなわち、この電極は電極面に凹部が形成された構造を有しているため、この空間に電解液、検体を注入して、電極間に電圧を印加して電気泳動を行うことができる。電極に凹部が形成されていない場合は、前述のごとくキャピラリーアレイシートと電極間に適当な厚みのパッキングを挿入してキャピラリーアレイシートを挟むことにより、パッキングの厚み空間を液体保持空間として利用することができる。   FIG. 9 is a perspective view of the electrode. When the capillary array sheet is sandwiched between the electrodes, the surface indicated by the electrode 31 and the matrix portion of the capillary array sheet are brought into close contact with each other, and a space is formed between the electrode and the capillary array sheet. Is done. That is, since this electrode has a structure in which a concave portion is formed on the electrode surface, it is possible to perform electrophoresis by injecting an electrolytic solution and a specimen into this space and applying a voltage between the electrodes. When the electrode has no recess, insert the packing with an appropriate thickness between the capillary array sheet and the electrode as described above, and sandwich the capillary array sheet to use the packing thickness space as the liquid holding space. Can do.

電極の形状は種々考えられるが、キャピラリーアレイシートのマトリックス部と密着する31の形状をキャピラリーアレイシートの大きさ、厚さ、硬さに合わせ、最適化することにより、適当な力でキャピラリーアレイシートを電極間に挟み込めば、電極とキャピラリーアレイシートの間に液漏れが生じない空間を形成することが可能である。例えば、大きさが20×20mm、厚さが0.5mm、マトリックス部がウレタン樹脂で構成されたキャピラリーアレイシートでは、キャピラリーアレイシートのマトリックス部と密着する部分31は、平坦で、幅1〜2mm程度が好ましい。この場合、適当な力でキャピラリーアレイシートを挟み込めば、多少、キャピラリーアレイシートに厚みむらがあっても、電極とキャピラリーアレイシートの間に液漏れが生じない空間を形成することができる。   There are various electrode shapes, but the shape of 31 that is in close contact with the matrix portion of the capillary array sheet is optimized according to the size, thickness, and hardness of the capillary array sheet, so that the capillary array sheet can be obtained with an appropriate force. If the electrode is sandwiched between the electrodes, it is possible to form a space where no liquid leakage occurs between the electrode and the capillary array sheet. For example, in a capillary array sheet having a size of 20 × 20 mm, a thickness of 0.5 mm, and a matrix portion made of urethane resin, the portion 31 that is in close contact with the matrix portion of the capillary array sheet is flat and has a width of 1 to 2 mm. The degree is preferred. In this case, if the capillary array sheet is sandwiched with an appropriate force, a space can be formed between the electrode and the capillary array sheet, even if the capillary array sheet is somewhat uneven in thickness.

電極の材料としては、グラファイト、白金、金、金属に金メッキを施したものなどが挙げられる。また、透明電極を用いてもよい。さらに、電極に電気ヒーターを埋め込んだり、電極の内部を空洞にし、そこへ、外部から任意の温度の液体を流し、電極の温度をコントロールすれば、最適な温度条件で、効率良くハイブリダイゼーション又はデハイブリダイゼーション、洗浄操作等を行うことができる。   Examples of the electrode material include graphite, platinum, gold, and metal plated with gold. A transparent electrode may be used. Furthermore, if an electric heater is embedded in the electrode, or the inside of the electrode is made hollow, a liquid at an arbitrary temperature is allowed to flow from the outside, and the temperature of the electrode is controlled, it is possible to efficiently perform hybridization or defragmentation under optimum temperature conditions. Hybridization, washing operations and the like can be performed.

図10は、導体部41と絶縁部42から構成される電極の斜視図である。
電気泳動では、電極から電気分解により気泡が発生する場合がある。発生した気泡が核酸等の高分子プローブを固定化したスポットに付着すると、気泡のために検体の泳動挙動が他のスポットと異なったものとなり、スポット間で均一なハイブリダイゼーション又は洗浄が行えず、正確な検体の検出ができない。しかし、図10に示す一対の電極でキャピラリーアレイシートを垂直に挟み込めば、電極とキャピラリーアレイシートの間に上方が開口した空間が形成され、電極の導体部から発生した気泡は、キャピラリーアレイシートに付着することなく上方へ浮き上がり、さらに、上方の開口部から大気中へ放出される。
FIG. 10 is a perspective view of an electrode composed of the conductor portion 41 and the insulating portion 42.
In electrophoresis, bubbles may be generated from electrodes by electrolysis. If the generated bubbles adhere to a spot on which a polymer probe such as nucleic acid is immobilized, the migration behavior of the specimen differs from the other spots due to the bubbles, and uniform hybridization or washing cannot be performed between the spots. The sample cannot be detected accurately. However, if the capillary array sheet is vertically sandwiched between the pair of electrodes shown in FIG. 10, a space opened upward is formed between the electrode and the capillary array sheet, and bubbles generated from the conductor portion of the electrode are formed in the capillary array sheet. It floats upward without adhering to the surface, and is further released into the atmosphere from the upper opening.

ここで、電極の少なくとも1ヶ所に液体注入・排出口を設けておけば、電極とキャピラリーアレイシートの間に形成される空間が密閉されていても、液体注入・排出口から検体、電解液、洗浄液の注入,排出が可能である。さらに、電極とキャピラリーアレイシートの間に上方が開口した空間が形成される場合であっても、検体、電解液、洗浄液の循環が可能となり、効率良くハイブリダイゼーション又は洗浄を行うことができる。   Here, if a liquid injection / discharge port is provided in at least one position of the electrode, the specimen, the electrolyte solution, the electrolyte solution, the liquid injection / discharge port, even if the space formed between the electrode and the capillary array sheet is sealed The cleaning liquid can be injected and discharged. Furthermore, even when a space having an open top is formed between the electrode and the capillary array sheet, the specimen, the electrolytic solution, and the washing solution can be circulated, so that hybridization or washing can be performed efficiently.

図11は電極を上方から見た図であり、電極51に液体注入口52及び液体排出口53を設けてある。これらの液体注入・排出口により電極の凹部54とキャピラリーアレイシートとの間に形成される空間へ、検体、電解液、洗浄液の注入、排出が可能である。   FIG. 11 is a view of the electrode as viewed from above. The electrode 51 is provided with a liquid inlet 52 and a liquid outlet 53. These liquid injection / discharge ports can inject and discharge the specimen, the electrolytic solution, and the cleaning liquid into the space formed between the electrode recess 54 and the capillary array sheet.

図12は温度コントロールが可能な電極の1例を示す。電極61は内部が空洞になっており、外部から任意の温度の液体を、内部の空洞と連通した入出口62,63から循環させ、電極61の温度コントロールを行うことができる。   FIG. 12 shows an example of an electrode capable of temperature control. The electrode 61 has a hollow inside, and the temperature of the electrode 61 can be controlled by circulating a liquid at an arbitrary temperature from the outside through the inlets 62 and 63 communicating with the hollow inside.

図13は、窓を有する電極でキャピラリーアレイシートを挟み込んだ状態を上方から見た模式図である。71は電極で、74,75の窓があいている。72も電極で、76,77の部分全体を窓とした例である。窓の材料としては、ガラス、アクリル等の透明な材料が挙げられる。73はキャピラリーアレイシートで、78,79は光照射装置、80,81は光検出装置を表す。この図では両方の電極に窓を設けた例を示したが、一方だけの電極に窓を設けて、キャピラリーアレイシートの片側の液体中の検体濃度を検出してもよい。   FIG. 13 is a schematic view of a state in which the capillary array sheet is sandwiched between electrodes having windows as viewed from above. 71 is an electrode, and 74 and 75 windows are open. Reference numeral 72 is also an electrode, and is an example in which the entire portions 76 and 77 are windows. Examples of the window material include transparent materials such as glass and acrylic. 73 is a capillary array sheet, 78 and 79 are light irradiation devices, and 80 and 81 are light detection devices. In this figure, an example is shown in which windows are provided on both electrodes, but a window may be provided on only one of the electrodes to detect the analyte concentration in the liquid on one side of the capillary array sheet.

キャピラリーアレイシートでは、特定の検体がキャピラリーアレイシート上の特定のスポットに固定化されたプローブと結合することにより検体を検出している。例えば、25種類の異なるプローブを固定化したスポットを有するキャピラリーアレイシートで、その25種類の中の1種類と結合可能な1種類の検体を検出する場合、キャピラリーアレイシートを一対の電極で挟み込み、検体を電気泳動により均一にキャピラリーアレイシート上のスポットへ泳動させると、各スポットに1/25の検体が泳動し、1つのスポットでは検体とプローブが結合し、その他の24のスポットでは、検体とプローブは結合することなく、検体はスポットを通り抜ける。そこで、電極の極性を反転させるか、電極に少なくとも1ヶ所の液体注入・排出口を設けておき、電極の極性は変えずに、キャピラリーアレイシートで隔てられた検体、電解液を液体注入・排出口により循環させ、更に電気泳動を繰り返し行えば、検体とプローブの結合量が増加し、検出のS/Nを高めることが可能である。   In the capillary array sheet, a specific specimen is detected by binding to a probe fixed to a specific spot on the capillary array sheet. For example, when detecting one kind of specimen that can be combined with one of the 25 kinds of capillary array sheets having spots on which 25 different probes are immobilized, the capillary array sheet is sandwiched between a pair of electrodes, When the sample is uniformly migrated to a spot on the capillary array sheet by electrophoresis, 1/25 sample migrates to each spot, the sample and the probe are combined in one spot, and the sample and probe are combined in the other 24 spots. The probe passes through the spot without binding. Therefore, the polarity of the electrode is reversed, or at least one liquid injection / discharge port is provided in the electrode, and the sample and electrolyte separated by the capillary array sheet are injected and discharged without changing the polarity of the electrode. If the sample is circulated through the outlet and further subjected to electrophoresis, the amount of binding between the specimen and the probe can be increased, and the S / N of the detection can be increased.

ところが、例えば、検体として、同時に、様々な種類、様々な大きさの核酸を電気泳動させる場合、それぞれの核酸の泳動挙動が異なるため、短鎖の核酸は、全てゲル中に泳動しているが、長鎖の核酸は一部しかゲル中に泳動していない段階で、電極の極性を反転したり、検体、電解液を循環させてしまい、精度良く核酸の検出ができない可能性がある。そこで、リアルタイムに核酸の泳動状態がモニタリングできれば、確実で効率的なハイブリダイゼーション、不要な検体の洗浄が行え、高い精度で核酸の検出が可能となる。   However, for example, when various types and sizes of nucleic acids are electrophoresed simultaneously as specimens, the migration behavior of each nucleic acid is different, so that all short-chain nucleic acids migrate in the gel. In the stage where only a part of the long-chain nucleic acid migrates in the gel, the polarity of the electrode is reversed, or the sample and the electrolyte are circulated, so that there is a possibility that the nucleic acid cannot be detected with high accuracy. Therefore, if the state of nucleic acid migration can be monitored in real time, reliable and efficient hybridization and unnecessary sample washing can be performed, and nucleic acid can be detected with high accuracy.

そこで、検体を蛍光標識しておけば、光学的に検体の検出が可能であり、図13に示すように光照射装置78,79により電極71,72に設けられた窓74,76を通して、電極71,72とキャピラリーアレイシート73の間の空間へ光を照射し、電極71,72とキャピラリーアレイシート73の間の空間に存在する蛍光標識された検体から放射される蛍光を電極71,72に設けられた窓75,77を通して光検出装置80,81により検出すれば、検体の泳動挙動をリアルタイムにモニタリングすることが可能である。さらに、モニタリングした蛍光強度をもとに、印加電圧の反転、印加電圧量の変更、検体、電解液の循環等の制御を行うことにより、効率的かつ確実なハイブリダイゼーション、不要な検体の洗浄が行え、精度の高い検体の検出が可能である。また、電極に設けた液体注入・排出口をから検体、電解液を外部に透明なガラス管等で導き出し、同様に光を照射して検体の泳動挙動をリアルタイムにモニタリングすることも可能である。   Therefore, if the specimen is fluorescently labeled, the specimen can be detected optically, and the electrodes are passed through the windows 74 and 76 provided in the electrodes 71 and 72 by the light irradiation devices 78 and 79 as shown in FIG. The space between the electrodes 71 and 72 and the capillary array sheet 73 is irradiated with light, and the fluorescence emitted from the fluorescently labeled specimen existing in the space between the electrodes 71 and 72 and the capillary array sheet 73 is applied to the electrodes 71 and 72. If detection is performed by the photodetectors 80 and 81 through the provided windows 75 and 77, the migration behavior of the specimen can be monitored in real time. In addition, based on the monitored fluorescence intensity, control of inversion of applied voltage, change of applied voltage, circulation of specimen and electrolyte, etc. enables efficient and reliable hybridization and washing of unnecessary specimens. It is possible to detect a sample with high accuracy. It is also possible to monitor the migration behavior of the specimen in real time by guiding the specimen and the electrolytic solution to the outside with a transparent glass tube or the like from the liquid inlet / outlet provided on the electrode, and similarly irradiating light.

図13では、光照射装置78,79と光検出装置80,81が直線上に配置されているが、光照射装置78,79と光検出装置80,81を直角に配置してもよい。例えば、図13で説明すれば、光検出装置80,81を上方又は下方に配置し、蛍光標識された検体から放射される蛍光を電極71,72とバイオチップ73の間に形成される空間の上方開口部又は電極71,72の下方に窓を設け、その窓から検出してもよい。また、電極71,72に設けられた窓74,75,76,77と光照射装置78,79及び光検出装置80,81の間を光ファイバーで接続してもよい。   In FIG. 13, the light irradiation devices 78 and 79 and the light detection devices 80 and 81 are arranged on a straight line, but the light irradiation devices 78 and 79 and the light detection devices 80 and 81 may be arranged at right angles. For example, referring to FIG. 13, the light detection devices 80 and 81 are arranged above or below, and the fluorescence emitted from the fluorescently labeled specimen is emitted in the space formed between the electrodes 71 and 72 and the biochip 73. A window may be provided below the upper opening or the electrodes 71 and 72, and detection may be performed from the window. Further, the windows 74, 75, 76, 77 provided in the electrodes 71, 72 and the light irradiation devices 78, 79 and the light detection devices 80, 81 may be connected by optical fibers.

また、図13では、光の照射方向がキャピラリーアレイシートの表面と平行に照射されているが、図14に示すように、電極91にキャピラリーアレイシートの表面と垂直方向に位置する窓94を設け、この窓94を通して、光照射装置96により、キャピラリーアレイシート93の表面へ光を照射し、キャピラリーアレイシート93のゲル内に存在する蛍光標識された検体から放射される蛍光を対向する電極92に設けられた窓95を通してCCD等の光検出装置97により検出すれば、キャピラリーアレイジートのゲル脱落、気泡付着の検出や、キャピラリーアレイシートのゲル内部での検体の泳動挙動のリアルタイムなモニタリングが可能である。この際、キャピラリーアレイシートのマトリックス及びゲルを保持している中空繊維が光を透過しなければ、高いS/Nで蛍光の検出が可能となる。   In FIG. 13, the light irradiation direction is irradiated in parallel with the surface of the capillary array sheet. As shown in FIG. 14, the electrode 91 is provided with a window 94 positioned perpendicular to the surface of the capillary array sheet. Through the window 94, the light irradiation device 96 irradiates the surface of the capillary array sheet 93 with light, and the fluorescence emitted from the fluorescently labeled specimen existing in the gel of the capillary array sheet 93 is applied to the opposing electrode 92. If the photodetection device 97 such as a CCD is detected through the provided window 95, it is possible to detect the gel drop of the capillary array gel, detection of bubble adhesion, and real-time monitoring of the migration behavior of the sample inside the gel of the capillary array sheet. is there. At this time, if the hollow fiber holding the matrix and the gel of the capillary array sheet does not transmit light, fluorescence can be detected with high S / N.

本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願第2001−300107号及び第2001−300108号の明細書及び/又は図面に記載される内容を包含する。   This specification includes the contents described in the specification and / or drawings of Japanese Patent Application Nos. 2001-300107 and 2001-300108 which are the basis of the priority of the present application.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例の範囲に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the scope of the present invention is not limited to the scope of these examples.

〔実施例1〕
(1) キャピラリーアレイシートの作製:
板の中央部に直径0.32mmの孔が0.42mm間隔で、格子状に5×5、25個配置された、厚さ0.1mmの多孔板2枚を用い、2枚重ねた多孔板の全ての孔に、ポリメチルメタクリレート製中空繊維(外径0.25mm、内径0.18mm、長さ500mm)を通過させた。次に、この2枚の多孔板を50mmの間隔に広げ、繊維間にカーボンブラックで着色したポリウレタン樹脂を流し込み、長さ50mm、20mm角の角柱状に包埋した。両端に樹脂で固定化されない部分を有する中空繊維配列体を得た。20mm角の角柱状の中央部2.1mm角の中に25本の中空繊維が配列されていた。
得られた中空繊維配列体中の22本の中空繊維にゲル前駆体溶液のみを充填した。残り3本の中空繊維に40ベースの核酸プローブAを含むゲル前駆体溶液を充填し、重合させた。その後、ミクロトームにて、繊維軸と直角方向に、厚さ0.5mmの薄片を切り出し、キャピラリーアレイシートを得た。
[Example 1]
(1) Preparation of capillary array sheet:
Two perforated plates using two 0.1 mm thick perforated plates in which 5 × 5 and 25 holes of 0.32 mm in diameter are arranged in a lattice form at intervals of 0.42 mm in the center of the plate A hollow fiber made of polymethylmethacrylate (outer diameter 0.25 mm, inner diameter 0.18 mm, length 500 mm) was passed through all of the holes. Next, the two perforated plates were spread at intervals of 50 mm, and a polyurethane resin colored with carbon black was poured between the fibers, and embedded in a prismatic shape with a length of 50 mm and a square of 20 mm. A hollow fiber array having portions not fixed with resin at both ends was obtained. Twenty-five hollow fibers were arranged in a 20 mm square prismatic central 2.1 mm square.
Twenty-two hollow fibers in the obtained hollow fiber array were filled with only the gel precursor solution. The remaining three hollow fibers were filled with a gel precursor solution containing 40-base nucleic acid probe A and polymerized. Thereafter, a thin slice having a thickness of 0.5 mm was cut out in a direction perpendicular to the fiber axis with a microtome to obtain a capillary array sheet.

(2) 検体の検出
得られたキャピラリーアレイシートを図3に示すアクリル樹脂製の筐体の中に収めた。この際、図2に示すようにキャピラリーアレイシートを適当な圧力で筐体部品間に挟み込み、筺体部品間を、接着剤を用いて接着固定した。ここで、キャピラリーアレイシートを筐体部品間に挟み込めるように周囲をトリミングしてもよい。筐体部品間に挟み込まれたキャピラリーアレイシートで分離された空間は、長さ10mm、幅10mm、高さ1mmであった。保存のために液体注入口且つ排出口から、図3に示す内径0.3mmのステンレス製の中空管に金メッキ処理をした液体注入器且つ排出器を用いて滅菌水を充満させた。滅菌水を充満させた後、液体注入口及び排出口液体をゴム製の蓋で塞いだ。
(2) Detection of specimen The obtained capillary array sheet was housed in an acrylic resin casing shown in FIG. At this time, as shown in FIG. 2, the capillary array sheet was sandwiched between the casing parts with an appropriate pressure, and the casing parts were bonded and fixed using an adhesive. Here, the periphery may be trimmed so that the capillary array sheet is sandwiched between the casing components. The space separated by the capillary array sheet sandwiched between the casing components was 10 mm in length, 10 mm in width, and 1 mm in height. For storage, sterilized water was filled from a liquid injection port and a discharge port using a liquid injection device and a discharge device in which a stainless steel hollow tube having an inner diameter of 0.3 mm shown in FIG. After filling with sterilized water, the liquid inlet and outlet liquids were closed with rubber lids.

次に、検体の検出のために、キャピラリーアレイシートで分離された空間の一方に、液体注入口且つ排出口へ、2台の液体注入器且つ排出器を刺し込んだ。1台の液体注入器且つ排出器により充満されていた滅菌した水を排出しながら、もう1台の液体注入器且つ排出器により、0.5×TBEとプローブAと相補的に結合する40ベースのCy5染料で標識された核酸検体a、120fmolとプローブAと相補的に結合しない40ベースのCy3染料で標識された核酸検体b、120fmolを注入した。   Next, in order to detect the specimen, two liquid injectors and dischargers were inserted into one of the spaces separated by the capillary array sheet into the liquid injection port and the discharge port. 40 bases complementary to 0.5 × TBE and probe A by another liquid injector and drainer while draining sterilized water filled by one liquid injector and drainer 120 fmol of the nucleic acid sample labeled with Cy5 dye and 120 fmol of the nucleic acid sample labeled with 40 base Cy3 dye that does not bind to probe A in a complementary manner.

もう一方のキャピラリーアレイシートで分離された空間にも同様に液体注入口且つ排出口へ、2台の液体注入器且つ排出器を刺し込んだ。1台の液体注入器且つ排出器により充満されていた滅菌した水を排出しながら、もう1台の液体注入器且つ排出器により、0.5×TBEのみを注入した。排出、注入操作の後、核酸検体を注入した側の液体注入器且つ排出器を負極電極とし、電解液のみを注入した側の液体注入器且つ排出器を正極電極とし電極間に0.5Vの電圧を印加し、3時間電気泳動を行った。   Similarly, two liquid injectors and dischargers were inserted into the liquid inlet and outlet in the space separated by the other capillary array sheet. While discharging the sterilized water filled by one liquid injector and discharger, only 0.5 × TBE was injected by another liquid injector and discharger. After the discharge and injection operations, the liquid injector and discharger on the side where the nucleic acid sample was injected was used as the negative electrode, the liquid injector and discharger on the side where only the electrolyte was injected was used as the positive electrode, and 0.5 V between the electrodes. Voltage was applied and electrophoresis was performed for 3 hours.

電気泳動終了後、再び液体注入器且つ排出器にて滅菌した水を充満させ、アクリル樹脂製の筐体を通してキャピラリーアレイシートを蛍光顕微鏡で観察した。その結果、キャピラリーアレイシートのプローブAが固定化されている3ヶ所のスポットのみCy5染料が発する蛍光を検出することができた。Cy3染料が発する蛍光は、何れのスポットからも検出されなかった。   After completion of the electrophoresis, the sterilized water was again filled with a liquid injector and a discharger, and the capillary array sheet was observed with a fluorescence microscope through an acrylic resin casing. As a result, fluorescence emitted by the Cy5 dye could be detected only at the three spots where the probe A of the capillary array sheet was immobilized. The fluorescence emitted by the Cy3 dye was not detected from any spot.

〔実施例2〕
実施例1で得られたキャピラリーアレイシートをアクリル樹脂製の筐体の中に収めデバイス化し、同様に電解液と蛍光標識された核酸検体を液体注入器且つ排出器により注入し、同じ様に3時間電気泳動を行った。その後、電圧を印加したまま、洗浄液として0.5×TBEを液体注入器且つ排出器により、注入及び排出しながら洗浄を30分行った。
洗浄終了後、再び液体注入器且つ排出器にて滅菌した水を充満させ、アクリル樹脂製の筐体を通してキャピラリーアレイシートを蛍光顕微鏡で観察した。その結果、キャピラリーアレイシートのプローブAが固定化されている3ヶ所のスポットのみCy5染料が発する蛍光を検出することができた。Cy3染料が発する蛍光は、何れのスポットからも検出されなかった。また、プローブAが固定化されている3ヶ所のスポットのみから検出されたCy5染料が発する蛍光強度のS/Nは、実施例1で検出されたものに比べ約3倍向上していた。
[Example 2]
The capillary array sheet obtained in Example 1 is housed in an acrylic resin casing to form a device. Similarly, an electrolyte and a fluorescently labeled nucleic acid sample are injected by a liquid injector and an ejector. Time electrophoresis was performed. Thereafter, with the voltage applied, cleaning was performed for 30 minutes while injecting and discharging 0.5 × TBE as a cleaning liquid with a liquid injector and discharger.
After completion of the washing, the sterilized water was again filled with a liquid injector and a discharger, and the capillary array sheet was observed with a fluorescence microscope through a case made of acrylic resin. As a result, fluorescence emitted by the Cy5 dye could be detected only at the three spots where the probe A of the capillary array sheet was immobilized. The fluorescence emitted by the Cy3 dye was not detected from any spot. In addition, the S / N of the fluorescence intensity emitted by the Cy5 dye detected only from the three spots where the probe A was immobilized was improved about 3 times as compared with that detected in Example 1.

〔実施例3〕
実施例1で得られたキャピラリーアレイシートを凹の寸法が幅10mm、高さ15mm、くぼみの深さ1mmのステンレス鋼を金メッキした図9に示したような一対の電極で、図8に示した挟み込み機構により垂直に挟み込み、電極とキャピラリーアレイシートの間に上方が開口した空間を形成させた。このとき、電極とキャピラリーアレイシートの間の空間は、上方から見ると、幅10mm、高さ1mm、深さ15mmの大きさであった。
Example 3
FIG. 8 shows a pair of electrodes as shown in FIG. 9 in which the capillary array sheet obtained in Example 1 is gold-plated with stainless steel having a concave dimension of 10 mm in width, 15 mm in height, and 1 mm in the depth of the recess. The sandwiching mechanism sandwiched vertically to form a space having an open top between the electrode and the capillary array sheet. At this time, the space between the electrode and the capillary array sheet was 10 mm wide, 1 mm high, and 15 mm deep when viewed from above.

負極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間に、上方の開口部から電解液として0.5×TBE、120μlと核酸プローブAと相補的に結合する40ベースのCy5染料で標識された核酸検体a、120fmolと核酸プローブAと相補的に結合しない40ベースのCy3染料で標識された核酸検体b、120fmolを注入し、正極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間には、上方の開口部から電解液として0.5×TBE、120μlのみを注入し、電極間に0.5Vの電圧を印加し、3時間電気泳動を行った。   Nucleic acid sample labeled with 40 base Cy5 dye that binds complementarily to 0.5 × TBE, 120 μl and nucleic acid probe A as an electrolyte solution from the upper opening in the space between the electrode on the negative electrode side and the capillary array sheet a, 120 fmol of nucleic acid sample b labeled with 40 base Cy3 dye that does not bind complementarily to nucleic acid probe A, 120 fmol are injected, and an upper opening is formed in the space between the electrode on the positive electrode side and the capillary array sheet Then, only 0.5 × TBE, 120 μl was injected as an electrolytic solution, a voltage of 0.5 V was applied between the electrodes, and electrophoresis was performed for 3 hours.

電気泳動終了後、蛍光顕微鏡で観察した結果、キャピラリーアレイシートのプローブAが固定化されている3ヶ所のスポットのみCy5染料が発する蛍光を検出することができた。Cy3染料が発する蛍光は、何れのスポットからも検出されなかった。   As a result of observation with a fluorescence microscope after completion of electrophoresis, it was possible to detect fluorescence emitted by the Cy5 dye only at three spots where the probe A of the capillary array sheet was immobilized. The fluorescence emitted by the Cy3 dye was not detected from any spot.

〔実施例4〕
実施例3と同様に、実施例1で得られたキャピラリーアレイシートを凹の寸法が幅10mm、高さ15mm、くぼみの深さ1mmで、アクリル樹脂製の窓を有した、ステンレス鋼を金メッキした一対の電極で、図8に示した挟み込み機構により垂直に挟み込み、電極とキャピラリーアレイシートの間に上方が開口した空間を形成させ、負極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間に、上方の開口部から電解液として0.5×TBE、120μlと核酸プローブAと相補的に結合する40ベースのCy5染料で標識された核酸検体a、120fmolを注入し、正極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間には、上方の開口部から電解液として0.5×TBE、120μlのみを注入し、電極間に0.5Vの電圧を印加し、図13に示すような構成で(但し、80、81に相当する光検出器は照射光と直角方向の上部空間側に配置)、正極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間及び負極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間に存在する検体から発する蛍光強度をモニタリングしながら電気泳動を行った。光照射装置としては、633nmのレーザーを用い、蛍光強度の検出は、上方から、電極とキャピラリーアレイシートの間の開口部より放射される蛍光を光学フィルターを通しフォトセンサーで検出した。蛍光強度の変化から、1.5時間で、負極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間に存在していた検体が、キャピラリーアレイシートのゲル内部及び、正極電極側の電極とキャピラリーアレイシート間の空間へ移動したことが確認できた。そこで、さらに、電極の極性を反転し、電気泳動を行った結果、移動した検体が再び、反対方向の電極とキャピラリーアレイシート間の空間へ1時間で移動した。
Example 4
Similarly to Example 3, the capillary array sheet obtained in Example 1 was gold-plated with stainless steel having a concave size of 10 mm, a height of 15 mm, and a recess depth of 1 mm and an acrylic resin window. A pair of electrodes is vertically sandwiched by the sandwiching mechanism shown in FIG. 8 to form an open space between the electrode and the capillary array sheet. In the space between the electrode on the negative electrode side and the capillary array sheet, Through the opening, 0.5 × TBE, 120 μl as an electrolyte, and nucleic acid sample a, 120 fmol labeled with 40-base Cy5 dye that binds complementarily to nucleic acid probe A are injected, the electrode on the positive electrode side and the capillary array sheet In the space between them, only 0.5 × TBE, 120 μl, is injected as an electrolytic solution from the upper opening, and a voltage of 0.5 V is applied between the electrodes, 13 (however, the detectors corresponding to 80 and 81 are arranged on the upper space side perpendicular to the irradiation light), the space between the electrode on the positive electrode side and the capillary array sheet, and on the negative electrode side Electrophoresis was performed while monitoring the fluorescence intensity emitted from the specimen present in the space between the electrode and the capillary array sheet. As the light irradiation device, a 633 nm laser was used, and the fluorescence intensity was detected from above by detecting the fluorescence emitted from the opening between the electrode and the capillary array sheet with an optical filter with a photo sensor. After 1.5 hours from the change in fluorescence intensity, the specimen that was present in the space between the electrode on the negative electrode side and the capillary array sheet is inside the gel of the capillary array sheet and between the electrode on the positive electrode side and the capillary array sheet. It was confirmed that it moved to the space. Therefore, the polarity of the electrode was further reversed and electrophoresis was performed. As a result, the moved specimen moved again to the space between the electrode and the capillary array sheet in the opposite direction in one hour.

ここで、キャピラリーアレイシートを取り出し、蛍光顕微鏡で観察した結果、キャピラリーアレイシートの核酸プローブAが固定化されている3ヶ所のスポットのみCy5染料が発する蛍光が検出され、検出された蛍光強度は、実施例3で検出された蛍光強度のほぼ2倍であった。   Here, as a result of taking out the capillary array sheet and observing with a fluorescence microscope, the fluorescence emitted by the Cy5 dye was detected only at the three spots where the nucleic acid probe A of the capillary array sheet was immobilized. It was almost twice the fluorescence intensity detected in Example 3.

本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願は、そのまま参考として本明細書に取り入れるものとする。   All publications, patents and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.

キャピラリーアレイシート表面の模式図である。It is a schematic diagram of the capillary array sheet surface. 電気泳動デバイスの模式図である。It is a schematic diagram of an electrophoresis device. 外壁部に内部の空間と連通可能な液体注入口且つ排出口を有する電気泳動デバイスの模式図である。It is a schematic diagram of an electrophoresis device having a liquid inlet and outlet that can communicate with an internal space on an outer wall. 平らな形状の導電性の液体注入器且つ排出器を用いる場合の模式図である。It is a schematic diagram in the case of using a conductive liquid injector and discharger having a flat shape. 検体の検出方法を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the detection method of a test substance. 電気泳動デバイスの模式図である。It is a schematic diagram of an electrophoresis device. 電気泳動デバイスの断面を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the cross section of an electrophoresis device. 電気泳動装置の模式図である。It is a schematic diagram of an electrophoresis apparatus. 電極の斜視図である。It is a perspective view of an electrode. 導体部と絶縁部から構成される電極の斜視図である。It is a perspective view of the electrode comprised from a conductor part and an insulation part. 液体注入・排出口を有する電極の模式図である。It is a schematic diagram of the electrode which has a liquid injection | pouring / discharge port. 温度コントロール可能な電極の模式図である。It is a schematic diagram of an electrode capable of temperature control. 窓を有する電極でキャピラリーアレイシートを挟み込んだ状態を上方から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the state which pinched | interposed the capillary array sheet | seat with the electrode which has a window from upper direction. 窓を有する電極でキャピラリーアレイシートを挟み込んだ状態を上方から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the state which pinched | interposed the capillary array sheet | seat with the electrode which has a window from upper direction.

符号の説明Explanation of symbols

図1〜7における符号の意味は以下の通りである。
11・・・・・・核酸等の生体関連物質が固定化されたゲル
12・・・・・・ゲルを保持している中空繊維
13・・・・・・中空繊維を接着しているマトリックス
20・・・・・・接着剤
21、22・・・筐体部品
23・・・・・・キャピラリーアレイシート
24、25・・・密閉空間
26、27・・・液体注入口且つ排出口
28、29・・・液体注入口且つ排出口
31、32・・・液体注入口且つ排出口
33、34・・・液体注入口且つ排出口
35・・・・・・液体注入器且つ排出器
36・・・・・・導電性の液体注入針且つ排出針
41、42・・・液体注入口且つ排出口
43・・・・・・導電性の液体注入器且つ排出器
44・・・・・・液体注入・排出孔
51、52・・・筐体部品
53・・・・・・キャピラリーアレイシート
54、55・・・導電性の液体注入針且つ排出針
56・・・・・・光照射装置
57・・・・・・光検出装置
60・・・・・・キャピラリーアレイシート
61・・・・・・パッキング材
62・・・・・・筐体枠
63・・・・・・挿入孔
64・・・・・・ガラス板
70・・・・・・キャピラリーアレイシート
71・・・・・・パッキング材
72・・・・・・筐体枠
73・・・・・・挿入孔
74・・・・・・ガラス板
75、76・・・液体注入針且つ排出針
The meanings of the symbols in FIGS. 1 to 7 are as follows.
11... Gel 12 in which biological materials such as nucleic acid are immobilized 12... Hollow fiber 13 that holds gel... Matrix 20 that adheres hollow fiber ········ Adhesives 21 and 22 ··· Housing parts 23 ··· Capillary array sheets 24 and 25 ··· Sealed spaces 26 and 27 ··· Liquid inlet and outlets 28 and 29 ... Liquid inlet and outlet 31, 32 ... Liquid inlet and outlet 33, 34 ... Liquid inlet and outlet 35 ... Liquid injector and outlet 36 ... ... Conductive liquid injection and discharge needles 41, 42 ... Liquid injection and discharge holes 43 ... Conductive liquid injection and discharge 44 ... Liquid injection Discharge holes 51, 52... Housing parts 53... Capillary array sheets 54, 55 .. Conductive liquid injection and discharge needle 56... Light irradiation device 57... Photodetection device 60... Capillary array sheet 61. 62... Frame 63... Insertion hole 64... Glass plate 70... Capillary array sheet 71. .... Frame 73 ... Insertion hole 74 ... Glass plates 75, 76 ... Liquid injection needle and discharge needle

図8〜14における符号の意味は以下の通りである。
21、22・・・電極
23・・・・・・キャピラリーアレイシート
24、25・・・絶縁体
26・・・・・・手動式移動ステージ
27・・・・・・移動台
28・・・・・・電気泳動装置の土台
29・・・・・・電源
31・・・・・・電極とバイオチップが密着する部分
41・・・・・・電極の導体部
42・・・・・・電極の絶縁部
51・・・・・・電極
52・・・・・・液体注入口
53・・・・・・液体排出口
54・・・・・・電極の凹部
61・・・・・・電極
62・・・・・・電極内部の空洞と連通した入口
63・・・・・・電極内部の空洞と連通した出口
71、72・・・窓を有する電極
73・・・・・・キャピラリーアレイシート
74、75・・・電極に設けた窓
76、77・・・電極に設けた窓
78、79・・・光照射装置
80、81・・・光検出装置
91、92・・・窓を有する電極
93・・・・・・キャピラリーアレイシート
94・・・・・・電極に設けた窓
95・・・・・・電極に設けた窓
96・・・・・・光照射装置
97・・・・・・光検出装置
The meanings of the symbols in FIGS. 8 to 14 are as follows.
21, 22 ... Electrode 23 ... Capillary array sheet 24, 25 ... Insulator 26 ... Manual moving stage 27 ... Moving table 28 ... .. Electrophoresis device base 29... Power source 31... Electrode and biochip in close contact 41... Electrode conductor 42. Insulating part 51... Electrode 52... Liquid inlet 53... Liquid outlet 54. ... an inlet 63 communicated with the cavity inside the electrode ... an outlet 71, 72 communicated with the cavity inside the electrode 73 ... an electrode 73 having a window ... a capillary array sheet 74, 75... Window 76 provided on the electrode, 77... Window 78, 79. ... Photodetectors 91, 92 ... Electrodes 93 having windows ... Capillary array sheet 94 ... Windows provided on electrodes 95 ... Windows provided on electrodes 96 ··· Light irradiation device 97 ··· Photodetection device

Claims (10)

電気泳動担体で分離された密閉空間を内部に有する筺体であって、該密閉空間の外壁部に、外部と連通可能な少なくとも1個の液体注入口且つ排出口を有する電気泳動用デバイス。   An electrophoretic device having a sealed space separated by an electrophoretic carrier inside and having at least one liquid inlet and outlet that can communicate with the outside on an outer wall portion of the sealed space. 電気泳動担体が、複数の貫通穴に生体関連物質を含む高分子ゲルが充填されているキャピラリーアレイシートである請求の範囲第1項記載の電気泳動用デバイス。   2. The electrophoresis device according to claim 1, wherein the electrophoresis carrier is a capillary array sheet in which a plurality of through holes are filled with a polymer gel containing a biological substance. 筺体が透明材料で構成されている請求の範囲第1項又は第2項記載の電気泳動用デバイス。   The electrophoresis device according to claim 1 or 2, wherein the casing is made of a transparent material. 請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の電気泳動用デバイスの液体注入口且つ排出口から検体溶液及び電解質溶液を注入し、次いで、該液体注入口及び排出口から密閉空間に、電極を挿入し電圧を印加して電気泳動担体に検体分子を泳動させる電気泳動法。   A specimen solution and an electrolyte solution are injected from the liquid inlet and outlet of the electrophoresis device according to any one of claims 1 to 3, and then the liquid inlet and outlet are sealed into a sealed space. Electrophoresis method in which an electrode is inserted and a voltage is applied to migrate an analyte molecule onto an electrophoresis carrier. 請求の範囲第4項記載の電気泳動法において、光を電気泳動担体表面に直角に照射して検体分子を検出する検体検出法。   5. The specimen detection method according to claim 4, wherein the specimen molecules are detected by irradiating light onto the surface of the electrophoresis carrier at right angles. 検体分子の検出を検体分子に結合している蛍光分子からの蛍光を検出することにより行う請求の範囲第5項記載の検体検出法。   6. The specimen detection method according to claim 5, wherein the specimen molecule is detected by detecting fluorescence from a fluorescent molecule bonded to the specimen molecule. 電気泳動担体を一対の電極で挟み込む機構を有し、挟み込まれた電気泳動担体と各電極間に液体保持可能な空間を有する電気泳動装置。   An electrophoresis apparatus having a mechanism for sandwiching an electrophoresis carrier between a pair of electrodes, and having a space capable of holding a liquid between the sandwiched electrophoresis carrier and each electrode. 電気泳動担体がプローブを固定した高分子ゲルをキャピラリーの中空部に保持したキャピラリーアレイシートで構成されている請求の範囲第7項記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 7, wherein the electrophoresis carrier is composed of a capillary array sheet in which a polymer gel having a probe fixed is held in a hollow portion of the capillary. 電極が温度コントロール可能である請求の範囲第7項又は第8項記載の電気泳動装置。   The electrophoresis apparatus according to claim 7 or 8, wherein the temperature of the electrode is controllable. 電気泳動担体を一対の電極で挟み込む機構を有し、挟み込まれた電気泳動担体と各電極間に液体保持可能な空間を有する電気泳動装置であって、電極に少なくとも1個の光透過窓を有する前記電気泳動装置により、光学的に検体を検出しながら電気泳動を行う電気泳動法。   An electrophoretic device having a mechanism for sandwiching an electrophoretic carrier between a pair of electrodes, and having a space capable of holding a liquid between the electrophoretic carrier thus sandwiched and each electrode, the electrode having at least one light transmission window An electrophoresis method in which electrophoresis is performed while optically detecting a specimen by the electrophoresis apparatus.
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