JP2008008808A - Capillary electrophoretic system - Google Patents

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Takatsugu Shimizu
隆次 清水
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small-sized capillary electrophoretic system constituted so as to facilitate capillary replacing work. <P>SOLUTION: The capillary electrophoretic system is equipped with an electrophoretic part 3 wherein electrodes are arranged to both end parts of a capillary 2, a sample liquid feed part 7 for feeding a sample liquid to both end parts of the capillary 2, a capillary holding part 4 constituted so as to hold the capillary 2 and composed of two plates detachable from the capillary electrophoretic system, a sample liquid detecting part 5 having the through-hole provided to a part of the capillary holding part 4 and acquiring the data of electrophoresis from the through-hole and a temperature control part 6 for controlling the temperature of the capillary holding part 4. Since the top surface of the housing 1 provided to the upper part of the capillary holding part 4 is openable and closable, the detachment of the capillary 2 can be easily performed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、キャピラリー電気泳動装置に関し、より詳細には、キャピラリーの交換作業を容易にする技術に関する。   The present invention relates to a capillary electrophoresis apparatus, and more particularly to a technique for facilitating capillary replacement work.

以下、従来のキャピラリー電気泳動装置について説明する。従来のキャピラリー電気泳動装置としては、図4に示すように、筐体41の中央部に設けられた恒温層43内に、可撓性を有するキャピラリー42を逆U字状に取り付け、キャピラリー42の一端から他端に向けて試料液を電気泳動させ、例えば生体試料の分子量の大きさを分析するものがある。   Hereinafter, a conventional capillary electrophoresis apparatus will be described. As shown in FIG. 4, a conventional capillary electrophoresis apparatus has a flexible capillary 42 attached in an inverted U shape in a constant temperature layer 43 provided at the center of a housing 41. There is a type in which a sample solution is electrophoresed from one end to the other end to analyze the molecular weight of a biological sample, for example.

以下、分析動作の順に従って、装置の構成をあわせて説明する。キャピラリー42の両端部は、回転トレイよりなる試料液搬送部47が回転及び上下動することで、回転トレイに支持されている試料液保持容器44a、44b、44c、44dに浸漬される。そして容器内の試料液はポンプ49で吸引あるいは加圧してキャピラリー42内に導入される。   Hereinafter, the configuration of the apparatus will be described in the order of the analysis operation. Both ends of the capillary 42 are immersed in the sample liquid holding containers 44a, 44b, 44c, and 44d supported by the rotating tray when the sample liquid transporting portion 47 made of the rotating tray rotates and moves up and down. Then, the sample solution in the container is introduced into the capillary 42 by being sucked or pressurized by the pump 49.

その後に、導入された試料液は、キャピラリー42の両端近傍において、同じく試料液に浸漬された電極45から印加された電圧によってキャピラリー42内を泳動する。   Thereafter, the introduced sample solution migrates in the capillary 42 in the vicinity of both ends of the capillary 42 by the voltage applied from the electrode 45 that is also immersed in the sample solution.

試料液を泳動させる際にキャピラリー42内を温度制御するため、恒温槽43でキャピラリー全体を覆い、恒温槽43の一部に取り付けてある温度制御部46から加熱あるいは冷却をするための空気を送り込み、空気による熱伝達でキャピラリー42の温度制御で行っていた。   In order to control the temperature inside the capillary 42 when the sample liquid is migrated, the temperature of the capillary 42 is covered with the thermostatic chamber 43, and air for heating or cooling is sent from the temperature control unit 46 attached to a part of the thermostatic chamber 43. The temperature of the capillary 42 was controlled by heat transfer using air.

キャピラリー42内を泳動する試料液を検出するための試料液検出部48は、恒温槽43の一部に貫通孔を設けてあり、その貫通孔にレーザーやランプの光を照射しながら光の変化をフォトダイオード等で測定し、試料液の泳動時間と光の変化の関係をグラフなどで結果を表示していた。   The sample liquid detection unit 48 for detecting the sample liquid that migrates in the capillary 42 has a through hole in a part of the thermostatic chamber 43, and changes in light while irradiating laser light or lamp light to the through hole. Was measured with a photodiode or the like, and the relationship between the migration time of the sample solution and the change in light was displayed as a graph or the like.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2003−185629号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2003-185629 A

しかしながらこのような従来のキャピラリー電気泳動装置は、キャピラリー42を筐体41に取り付けたり、取り外したりする操作が非常に困難であった。すなわち、キャピラリー42の筐体41への着脱は、筐体41の側面を開放し、そしてさらに恒温槽43の側面を開放してから、操作者が両腕を突っ込み、恒温層43内に設けたキャピラリー42をガイドする穴にキャピラリー42を通して取り付けたり、また逆に、取り外したりする。   However, in such a conventional capillary electrophoresis apparatus, it is very difficult to attach or remove the capillary 42 to or from the housing 41. That is, the capillary 42 is attached to and detached from the casing 41 by opening the side face of the casing 41 and further opening the side face of the thermostatic chamber 43, and then the operator thrusts both arms into the constant temperature layer 43. The capillary 42 is attached to the hole for guiding it through the capillary 42, and conversely, it is removed.

このような筐体41内部の奥まったとところで作業を行うため、キャピラリー42の表面のコーティングに傷をつけたり、またキャピラリー自体を折損してしまったりするという問題があった。また、キャピラリー42の両端部に位置する電極45にも操作者の手が触れてしまい、電極を曲げてしまうなど、装置を損傷させてしまう問題もあった。   Since the work is performed at the back of the inside of the housing 41, there is a problem that the coating on the surface of the capillary 42 is damaged or the capillary itself is broken. In addition, the operator touches the electrodes 45 located at both ends of the capillary 42, and there is a problem of damaging the apparatus such as bending the electrodes.

そこで、本発明はこのような問題を解決したもので、キャピラリーの交換作業が特に簡単なキャピラリー電気泳動装置を提供することを目的としたものである。   Accordingly, the present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a capillary electrophoresis apparatus that is particularly easy to replace a capillary.

この目的を達成するために本発明のキャピラリー電気泳動装置は、上部を開放する蓋体を有する筐体と、前記蓋体によって開放された前記筐体の上部より、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられるとともに、電気泳動の行われるキャピラリーの少なくとも一部分を水平に保持するキャピラリー保持部と、前記キャピラリーの両端を保持するとともに、前記電気泳動を行うための電圧を印加する電極を備えた電気泳動部と、前記キャピラリーの両端と電極とがそれぞれ浸漬される試料液保持部と、前記キャピラリー保持部の下方に配置され、前記キャピラリー保持部を介してキャピラリーの温度制御を行う温度制御部と、前記キャピラリー保持部の下方に配置され、その上方に位置するキャピラリーで行われる電気泳動の状況を光学的に検出する試料液検出部と、を備えることを特徴とするものである。   In order to achieve this object, the capillary electrophoresis apparatus of the present invention is detachable from the casing from a casing having a lid that opens at the top and the top of the casing that is opened by the lid. And a capillary holding part for horizontally holding at least a part of the capillary on which electrophoresis is performed, and an electrode for holding the both ends of the capillary and applying a voltage for performing the electrophoresis A sample solution holding unit in which both ends of the capillary and the electrodes are respectively immersed, a temperature control unit disposed below the capillary holding unit and performing temperature control of the capillary via the capillary holding unit, The state of electrophoresis performed in the capillary located below the capillary holder and above it is optically detected. It is characterized in further comprising a sample liquid detection unit for, a.

本発明のキャピラリー電気泳動装置によれば、キャピラリーを保持するキャピラリー保持部を筐体の上部に設け、さらにこのキャピラリー保持部を、開放された筐体の上部から着脱できるようにしているので、キャピラリーの交換作業を非常に容易にすることができるものとなり、所期の目的を達成することができる。   According to the capillary electrophoresis apparatus of the present invention, the capillary holding part for holding the capillary is provided on the upper part of the casing, and the capillary holding part can be detached from the upper part of the opened casing. The replacement work can be made very easy, and the intended purpose can be achieved.

以下に、本発明のキャピラリー電気泳動装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a capillary electrophoresis apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例におけるキャピラリー電気泳動装置の全体の構成図を示す。装置内部の構成をわかりやすくするため正面のカバーを取り外した状態を示している。   FIG. 1 shows an overall configuration diagram of a capillary electrophoresis apparatus according to an embodiment of the present invention. The front cover is removed for easy understanding of the internal configuration of the apparatus.

図1において、1はキャピラリー電気泳動装置を構成する筐体であり、天面は開閉自在な蓋構造となっている。2はキャピラリーであり、本実施例では、内径が0.05mm〜0.1mm,外径が0.3mmのガラス管にポリイミドでコーティングされたキャピラリー管を用いることができる。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a casing constituting a capillary electrophoresis apparatus, and the top surface has a lid structure that can be freely opened and closed. Reference numeral 2 denotes a capillary. In this embodiment, a capillary tube coated with polyimide on a glass tube having an inner diameter of 0.05 mm to 0.1 mm and an outer diameter of 0.3 mm can be used.

3は電気泳動部であり、キャピラリー2の両端部がそれぞれ固定されるとともに、キャピラリー2の端部とともに、試料液に浸漬される電極を有している。4はキャピラリー2の一部をその2枚のプレートの間に挟持し、筐体1の上部で水平に保持するキャピラリー保持部である。   Reference numeral 3 denotes an electrophoresis unit, which has both ends fixed to the capillary 2 and electrodes immersed in the sample solution together with the end of the capillary 2. Reference numeral 4 denotes a capillary holding unit that holds a part of the capillary 2 between the two plates and holds it horizontally at the top of the housing 1.

5は試料液検出部であり、キャピラリー保持部4の下方からキャピラリー2における電気泳動の状態を光学的に検出する。6は温度制御部であり、キャピラリー保持部4の下面に接して、キャピラリー保持部4に挟持されたキャピラリー2の温度制御を行う。7は試料液搬送部であり、生体試料などの試料液を収容する容器を保持するトレイを備え、このトレイをxyz方向移動可能に支持している。なお、試料液搬送部はこのようにxyz方向に必ずしも移動可能に構成したのでなくともよい。試料搬送部7はキャピラリー電気泳動装置の左右対称に配置されており、上部にキャピラリー保持部4が取り付けられるよう、板金によって橋渡しされた構造となっている。   Reference numeral 5 denotes a sample liquid detection unit that optically detects the state of electrophoresis in the capillary 2 from below the capillary holding unit 4. A temperature control unit 6 is in contact with the lower surface of the capillary holding unit 4 and controls the temperature of the capillary 2 sandwiched between the capillary holding units 4. Reference numeral 7 denotes a sample liquid transport unit, which includes a tray for holding a container for storing a sample liquid such as a biological sample, and supports the tray so as to be movable in the xyz direction. Note that the sample liquid transport unit does not necessarily have to be configured to be movable in the xyz direction. The sample transport unit 7 is arranged symmetrically with respect to the capillary electrophoresis apparatus, and has a structure bridged by a sheet metal so that the capillary holding unit 4 can be attached to the upper part.

8は電気泳動を行うための高圧電源部であり、−10kV〜10kVの電圧を印加する。9は試料液搬送部7の容器に浸漬されたキャピラリー2内に、試料液を充填させるための吸引ポンプである。   Reference numeral 8 denotes a high voltage power supply unit for performing electrophoresis, and applies a voltage of −10 kV to 10 kV. Reference numeral 9 denotes a suction pump for filling the sample liquid into the capillary 2 immersed in the container of the sample liquid transport unit 7.

以上のように構成されたキャピラリー電気泳動装置の動作を以下に説明する。測定に先立って測定試料を試料搬送部7に設置する。筐体1の正面のカバーを開放した後、試料搬送部7を自動で下限まで下降させてから前方の装置外部へスライドさせる。このため使用者は試料液が分注された容器を、装置内部に手を入れることなく設置することができ、また使用者は装置内に突出している電気泳動用電極に手を触れることなく設置できるため、電極の破損や使用者の損傷がなくなる。   The operation of the capillary electrophoresis apparatus configured as described above will be described below. Prior to the measurement, the measurement sample is installed in the sample transport unit 7. After the front cover of the housing 1 is opened, the sample transport unit 7 is automatically lowered to the lower limit and then slid to the outside of the front apparatus. For this reason, the user can install the container into which the sample solution has been dispensed without putting the hand inside the apparatus, and the user can install without touching the electrode for electrophoresis protruding inside the apparatus. This eliminates electrode breakage and user damage.

キャピラリー2は、その中央部がキャピラリー保持部4により挟持した状態でキャピラリー電気泳動装置1にセットする。キャピラリー保持部4にキャピラリー2を挟持させるに先立ち、キャピラリー2に被覆されているポリイミドのうち、キャピラリー2の途中部分だけを剥がし、剥がした部分をキャピラリー保持部4の開口部と位置合わせをしながらキャピラリー保持部4の溝に設置してキャピラリー2を取り付ける。キャピラリー2を装置に取り付ける方法は、キャピラリー電気泳動装置1の天面の蓋を開け、キャピラリー保持部4の両側にあるキャピラリー2の両端部を撓ませながら、電気泳動部3の穴に差し込むことで設置が完了する。   The capillary 2 is set in the capillary electrophoresis apparatus 1 with its central portion held by the capillary holder 4. Prior to sandwiching the capillary 2 with the capillary holding part 4, only the middle part of the capillary 2 is peeled off from the polyimide coated on the capillary 2, and the peeled part is aligned with the opening of the capillary holding part 4. The capillary 2 is attached by being installed in the groove of the capillary holding part 4. The method of attaching the capillary 2 to the apparatus is to open the top cover of the capillary electrophoresis apparatus 1 and insert it into the hole of the electrophoresis part 3 while bending both ends of the capillary 2 on both sides of the capillary holding part 4. Installation is complete.

キャピラリー電気泳動を行う試料液を前記キャピラリー2へ導入する場合、試料液搬送部7が上下、左右、前後方向に動き、電気泳動部3の下側に押し当てることによって試料液の容器と電気泳動部3の間に密閉空間が構成される。電気泳動部3の片方の穴から吸引ポンプ9で吸引することによって、吸引ポンプとは反対側のキャピラリー2の口が浸された試料液がキャピラリー2へ導入できる。   When introducing a sample solution to be subjected to capillary electrophoresis into the capillary 2, the sample solution transport unit 7 moves up and down, left and right, and back and forth, and is pressed against the lower side of the electrophoresis unit 3 to perform electrophoresis with the sample solution container. A sealed space is formed between the portions 3. By sucking with the suction pump 9 from one hole of the electrophoresis unit 3, the sample solution in which the mouth of the capillary 2 opposite to the suction pump is immersed can be introduced into the capillary 2.

キャピラリー2へ導入された試料液は、電気泳動部3に電圧を印加することで、試料液が陰イオンの場合は、電極の正極側へ、陽イオンの場合は負極側へ移動する。このときキャピラリー2の中で発生する電気浸透流と電気泳動との流速の違いで分子量の小さいものは早く、大きいものは遅く移動するので、それぞれの分子量で分けることができる。   The sample solution introduced into the capillary 2 is moved to the positive electrode side when the sample solution is an anion and to the negative electrode side when the sample solution is a cation by applying a voltage to the electrophoresis unit 3. At this time, due to the difference in flow velocity between the electroosmotic flow and electrophoresis generated in the capillary 2, those having a small molecular weight move fast and those having a large molecular weight move slowly, so that they can be divided by their respective molecular weights.

なお、図1の装置では、図の右側に負極を、左側に正極を配置しており、キャピラリー2を右から左に電気泳動する状態を分析するものである。そして電気泳動を行うための高圧電源部8を、電気泳動部3の正極部の下方に配置しているので、正極部への電源ラインが最短距離で接続されているため電源ラインへ伝わるノイズ、電源ラインから伝わるノイズである伝導ノイズ、電源ラインから空中へ放射される放射ノイズを最小限に抑えることができ、キャピラリー電気泳動装置の試料液検出部5へのノイズの影響を防止することができるという利点がある。   In the apparatus of FIG. 1, a negative electrode is disposed on the right side and a positive electrode is disposed on the left side, and the state in which the capillary 2 is electrophoresed from right to left is analyzed. And since the high-voltage power supply unit 8 for performing electrophoresis is arranged below the positive electrode part of the electrophoresis unit 3, the noise transmitted to the power supply line because the power supply line to the positive electrode part is connected at the shortest distance, Conductive noise that is noise transmitted from the power supply line and radiation noise radiated from the power supply line to the air can be minimized, and the influence of noise on the sample liquid detection unit 5 of the capillary electrophoresis apparatus can be prevented. There is an advantage.

泳動している試料液を検出するために、キャピラリー2へ試料液を導入する前に試料液と蛍光物質を修飾しておく、このようにすることでキャピラリー2の中を流れる試料液を試料液検出部5で蛍光検出することが可能となる。試料液検出部5では試料液に修飾されている蛍光物質の蛍光をフォトダイオードで、電気信号に変換し検出結果としてみることができる。図1で示した装置では、蛍光色素にはCy5(赤色蛍光色素で最大吸収波長650nm、最大蛍光波長670nmの波長スペクトルを示す。)を使用しているため、励起光源に630nmの半導体レーザーが使われている。本装置では蛍光色素にあった励起光源とフィルターを選定することで、様々な波長域の蛍光色素を検出することができる。   In order to detect the migrating sample solution, the sample solution and the fluorescent material are modified before the sample solution is introduced into the capillary 2, so that the sample solution flowing in the capillary 2 is sampled. The detection unit 5 can detect fluorescence. In the sample liquid detection unit 5, the fluorescence of the fluorescent material modified in the sample liquid can be converted into an electric signal by a photodiode and viewed as a detection result. In the apparatus shown in FIG. 1, Cy5 (a red fluorescent dye has a maximum absorption wavelength of 650 nm and a maximum fluorescence wavelength of 670 nm) is used as the fluorescent dye, and therefore a semiconductor laser of 630 nm is used as the excitation light source. It has been broken. This device can detect fluorescent dyes in various wavelength regions by selecting an excitation light source and a filter suitable for the fluorescent dye.

以上のように本実施例のキャピラリー電気泳動装置においては、キャピラリー保持部4は筐体1の最上段に位置し、試料液検出部5、温度制御部6、試料液搬送部7が下に配置されているために、折れやすく非常に扱いにくいキャピラリー2の交換作業を非常に簡単におこなうことができる。   As described above, in the capillary electrophoresis apparatus of the present embodiment, the capillary holding unit 4 is located at the uppermost stage of the housing 1, and the sample solution detection unit 5, the temperature control unit 6, and the sample solution transport unit 7 are disposed below. Therefore, the replacement work of the capillary 2 that is easy to break and very difficult to handle can be performed very easily.

次に、キャピラリー保持部4と、温度制御部6と試料液検出部5の構成について説明する。図2、3は温度制御部6にキャピラリー保持部4が取り付けられた状態における上面図と側方断面図を示す。   Next, the configuration of the capillary holding unit 4, the temperature control unit 6, and the sample liquid detection unit 5 will be described. 2 and 3 are a top view and a side sectional view of the temperature control unit 6 with the capillary holding unit 4 attached thereto.

図において、キャピラリー保持部4は2枚のプレートからなっており、下方のプレートには、キャピラリー2と同じ幅の溝が付けられており、その溝にキャピラリー2を置いて挟み込むことで、容易に位置あわせができキャピラリー2が保持される構成となっている。なおこのキャピラリー2が嵌り合う溝は、2枚のプレートのいずれにも形成してもかまわない。プレート2の材料としては、温度制御部からの熱が伝わりやすい熱伝達率の良いアルミニウムや鋳鉄などの金属製のものがよいが、電気泳動時に高圧電圧を印加するため装置内部に放電が発生するのを防止する目的で、樹脂製のABS(アセトニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂やアクリル、ポリカーボネイトなどを用い、形状は長方形でありキャピラリー管を保持する溝を付けている長手方向を85mm、その他の方向55mmの大きさで2枚のプレートの厚さが2mmでキャピラリー管を保持する程度の厚みのものを使用することができる。   In the figure, the capillary holding part 4 is composed of two plates, and a groove having the same width as that of the capillary 2 is attached to the lower plate, and the capillary 2 is placed in the groove to be easily sandwiched. The capillary 2 can be positioned and held. The groove in which the capillary 2 is fitted may be formed on either of the two plates. The material of the plate 2 is preferably made of metal such as aluminum or cast iron, which has a good heat transfer rate that allows easy transmission of heat from the temperature control unit, but discharge occurs inside the apparatus because a high voltage is applied during electrophoresis. In order to prevent this, resin-made ABS (acetonitrile, butadiene, styrene) resin, acrylic, polycarbonate, etc. are used, the shape is rectangular, the longitudinal direction with a groove to hold the capillary tube is 85 mm, and other directions The size of 55 mm, the thickness of the two plates being 2 mm, and a thickness sufficient to hold the capillary tube can be used.

また、図3において、キャピラリー保持部4を温度制御部6上に設置すると、キャピラリー保持部4のプレートに温度制御部6のペルチェ素子14が圧縮バネ10で押し付けられる。このためペルチェ素子14により効率的に加熱・冷却の温度制御をおこなうことができる。また温度制御部6の筐体は断熱材で構成されており、この断熱材は、キャピラリー保持部4の下方の試料液検出部5を含む空間のみを覆うものであるため、非常に小さい空間を効率的に温度制御することができる。   In FIG. 3, when the capillary holder 4 is installed on the temperature controller 6, the Peltier element 14 of the temperature controller 6 is pressed against the plate of the capillary holder 4 by the compression spring 10. For this reason, the temperature control of heating and cooling can be efficiently performed by the Peltier element 14. Further, the casing of the temperature control unit 6 is made of a heat insulating material, and this heat insulating material covers only the space including the sample liquid detection unit 5 below the capillary holding unit 4, so that a very small space is not covered. The temperature can be controlled efficiently.

ペルチェ素子14の加熱あるいは冷却された熱は、ペルチェ素子14と接触しているキャピラリー保持部4に熱伝達により伝えられ、さらにキャピラリー保持部4と接触しているキャピラリー2の内部に伝えられる。キャピラリー2の内部に伝えられた熱により電気泳動をしている試料液の泳動速度は、冷却した場合に遅くなり、加熱した場合に早くなり電気浸透流との速度差で分子量ごとに分けられることは既知である。キャピラリー保持部4とペルチェ素子14と接触している場所で分離された試料液は、分離されたまま電気泳動を行い、試料液の泳動方向に対して、ペルチェ素子14の下流側に配置されている試料液検出部5によって検出される。キャピラリー保持部4は、試料液の泳動方向に対して、その上流側に温度制御部6が接触し、下流側に試料液検出部5の光学系の一部が配置されている。試料検出部5は、キャピラリー保持部4の下方に設けた光源より励起光11を上方に向けて照射し、蛍光12の検出を行う。   Heat that is heated or cooled by the Peltier element 14 is transmitted to the capillary holding part 4 that is in contact with the Peltier element 14 by heat transfer, and is further transferred to the inside of the capillary 2 that is in contact with the capillary holding part 4. The electrophoresis speed of the sample solution that is being electrophoresed by the heat transferred to the inside of the capillary 2 becomes slow when cooled, becomes faster when heated, and can be divided according to the molecular weight according to the speed difference from the electroosmotic flow. Is known. The sample liquid separated at the place where the capillary holder 4 and the Peltier element 14 are in contact with each other is subjected to electrophoresis while being separated, and is arranged downstream of the Peltier element 14 with respect to the direction of migration of the sample liquid. The sample liquid detection unit 5 is detected. The capillary holding unit 4 is in contact with the temperature control unit 6 on the upstream side of the sample liquid migration direction, and a part of the optical system of the sample liquid detection unit 5 is arranged on the downstream side. The sample detection unit 5 detects the fluorescence 12 by irradiating the excitation light 11 upward from a light source provided below the capillary holding unit 4.

温度制御部6を構成する断熱材の一部は、励起光11を透過する透明部材15で構成されており、対物レンズ13を通して、キャピラリー2に焦点を結ぶ。励起光11が照射されるキャピラリー保持部4は、励起光11の楕円の径(長軸0.7mm、短軸0.2mm)に対して直径6mm以上の貫通穴16を開けてある。キャピラリー管をせん断するように通った励起光は、キャピラリー管の曲面がレンズのような作用をするため、扇状に広がり照射部の近辺にある保持プレート2に反射してしまう。そこで、このように励起光の光径より、貫通孔の開口径を大きくしていることにより、扇状に広がった光を照射側と同じ方向に設置されている検出部へ反射することをなくすることができるため、検出ノイズを軽減することができ、蛍光検出の検出限界を上げることができるため検出する試料の量を少量にできる効果がある。   A part of the heat insulating material constituting the temperature control unit 6 is constituted by a transparent member 15 that transmits the excitation light 11, and focuses on the capillary 2 through the objective lens 13. The capillary holding part 4 irradiated with the excitation light 11 has a through hole 16 having a diameter of 6 mm or more with respect to the elliptical diameter (major axis 0.7 mm, minor axis 0.2 mm) of the excitation light 11. The excitation light that has passed through the capillary tube shears and spreads in a fan shape and is reflected by the holding plate 2 in the vicinity of the irradiation section because the curved surface of the capillary tube acts like a lens. Therefore, by making the opening diameter of the through hole larger than the light diameter of the excitation light in this way, the light spreading in a fan shape is not reflected to the detection unit installed in the same direction as the irradiation side. Therefore, detection noise can be reduced, and the detection limit of fluorescence detection can be increased, so that the amount of the sample to be detected can be reduced.

以上のように構成したキャピラリー保持部4よれば、2枚の平板状のプレートでキャピラリー2を挟持することで、可撓性を持ったキャピラリーを容易に、まっすぐに保持することができ、また、検出の行われる領域を外傷から保護することができ、また、手に保持しての装置への着脱の取り扱いも容易となる。   According to the capillary holding part 4 configured as described above, a flexible capillary can be easily held straight by sandwiching the capillary 2 between two flat plates, The area where the detection is performed can be protected from trauma, and the attachment / detachment of the apparatus while being held by the hand is facilitated.

また、キャピラリー2は、キャピラリー保持部4と、ペルチェ素子14が接している部分だけを加熱あるいは冷却するため、温度制御部6の構成が小さくなり、小型の装置を作製することが出来る。また、ペルチェ素子14が接触している部分だけを温度制御するため、温度の応答速度が良くなり温度誤差の少ない温度制御が可能となる。   Further, since the capillary 2 heats or cools only the portion where the capillary holding unit 4 and the Peltier element 14 are in contact with each other, the configuration of the temperature control unit 6 is reduced, and a small device can be manufactured. In addition, since only the portion where the Peltier element 14 is in contact is temperature-controlled, the temperature response speed is improved and temperature control with little temperature error is possible.

またキャピラリー保持部4は、試料液検出部5の励起光11が照射される部分に貫通穴16があるため、前記キャピラリー保持部4の自家蛍光や前記キャピラリー2の光の屈折による試料液検出部5へ与えるバックグランド・ノイズの影響を軽減することができる。   Further, since the capillary holder 4 has a through-hole 16 in the portion irradiated with the excitation light 11 of the sample solution detector 5, the sample solution detector by autofluorescence of the capillary holder 4 and refraction of the light of the capillary 2 is provided. The influence of the background noise on 5 can be reduced.

以上説明したように、本発明によれば、キャピラリーを交換する場合や試料液を本体に設置する場合に、容易に作業が出来ることができることとなり、キャピラリー式の電気泳動装置に好適である。   As described above, according to the present invention, when a capillary is exchanged or when a sample solution is installed in a main body, the operation can be easily performed, which is suitable for a capillary type electrophoresis apparatus.

本発明の実施例1におけるキャピラリー電気泳動装置の内部構成を示す斜視図The perspective view which shows the internal structure of the capillary electrophoresis apparatus in Example 1 of this invention. 同キャピラリー電気装置を構成するキャピラリー保持部の平面図Plan view of capillary holding part constituting the capillary electrical device 同キャピラリー保持部の断面図Cross-sectional view of the capillary holder 従来のキャピラリー電気泳動装置の側面図Side view of a conventional capillary electrophoresis device

符号の説明Explanation of symbols

1 筐体
2 キャピラリー
3 電計泳動部
4 キャピラリー保持部
5 試料液検出部
6 温度制御部
7 試料液搬送部
8 高圧電源部
9 吸気ポンプ
10 圧縮バネ
11 励起光
12 蛍光
13 対物レンズ
14 ペルチェ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 Capillary 3 Electrophoresis part 4 Capillary holding part 5 Sample liquid detection part 6 Temperature control part 7 Sample liquid conveyance part 8 High voltage power supply part 9 Intake pump 10 Compression spring 11 Excitation light 12 Fluorescence 13 Objective lens 14 Peltier element

Claims (10)

上部を開放する蓋体を有する筐体と、
前記蓋体によって開放された前記筐体の上部より、前記筐体に対して着脱自在に取り付けられるとともに、電気泳動の行われるキャピラリーの少なくとも一部分を水平に保持するキャピラリー保持部と、
前記キャピラリーの両端を保持するとともに、前記電気泳動を行うための電圧を印加する電極を備えた電気泳動部と、
前記キャピラリーの両端と電極とがそれぞれ浸漬される試料液保持部と、
前記キャピラリー保持部の下方に配置され、前記キャピラリー保持部を介してキャピラリーの温度制御を行う温度制御部と、
前記キャピラリー保持部の下方に配置され、その上方に位置するキャピラリーで行われる電気泳動の状況を光学的に検出する試料液検出部と、
を備えるキャピラリー電気泳動装置。
A housing having a lid that opens the top;
A capillary holding part that is detachably attached to the case from the upper part of the case opened by the lid, and that holds at least a portion of the capillary that undergoes electrophoresis horizontally;
An electrophoresis unit having electrodes for holding the both ends of the capillary and applying a voltage for performing the electrophoresis;
A sample solution holding part in which both ends of the capillary and the electrode are immersed,
A temperature control unit arranged below the capillary holding unit and performing temperature control of the capillary via the capillary holding unit;
A sample liquid detection unit that is disposed below the capillary holding unit and optically detects the state of electrophoresis performed in the capillary located above the capillary holding unit;
Capillary electrophoresis apparatus comprising:
キャピラリー保持部は、2枚のプレートからなり、その間に前記キャピラリーの一部を水平に保持するようにしたことを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。 2. The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the capillary holding part is composed of two plates, and a part of the capillary is held horizontally between the two plates. キャピラリー保持部の2枚のプレートの少なくとも一方には、前記キャピラリーが嵌り合う溝を形成したことを特徴とする請求項2記載のキャピラリー電気泳動装置。 The capillary electrophoresis apparatus according to claim 2, wherein a groove in which the capillary is fitted is formed in at least one of the two plates of the capillary holding portion. キャピラリー保持部は、試料液検出部に対向する位置に貫通孔を設けてあり、前記貫通孔内にキャピラリーが配置されることを特徴とする請求項2記載のキャピラリー電気泳動装置。 The capillary electrophoresis apparatus according to claim 2, wherein the capillary holding part has a through hole at a position facing the sample liquid detecting part, and a capillary is disposed in the through hole. 貫通孔は、試料検出部より照射される照射光の径よりも大きな開口を有することを特徴とする請求項4に記載のキャピラリー電気泳動装置。 The capillary electrophoresis apparatus according to claim 4, wherein the through-hole has an opening larger than a diameter of irradiation light irradiated from the sample detection unit. キャピラリー保持部の下方には、電気泳動の上流側から下流方向に向かって、温度制御部と、試料液検出部とが順に並列して配置されることを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。 2. The capillary electricity according to claim 1, wherein a temperature control unit and a sample liquid detection unit are arranged in parallel below the capillary holding unit in order from the upstream side to the downstream side of electrophoresis. Electrophoresis device. 温度制御部は、キャピラリー保持部に接するペルチェ素子で構成されることを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。 The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the temperature control unit includes a Peltier element in contact with the capillary holding unit. 電気泳動を行うための高圧電源を、前記電気泳動部の正極部の下方に配置していることを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。 2. The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein a high-voltage power source for performing electrophoresis is disposed below the positive electrode part of the electrophoresis part. 電気泳動部の電極は、筐体から着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。 The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the electrode of the electrophoresis unit is configured to be detachable from the housing. 前記試料液保持部は、開放したその上面より、キャピラリーと電極とが浸漬されるように水平に保持されており、さらに、前記試料液保持部は、開放された筐体の側面の外側方向にスライドして、筐体から着脱自在に構成されていることを特徴とする請求項1記載のキャピラリー電気泳動装置。


The sample solution holding part is held horizontally so that the capillaries and the electrodes are immersed from the opened upper surface, and further, the sample solution holding part is arranged in the outward direction of the side surface of the opened housing. 2. The capillary electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein the capillary electrophoresis apparatus is configured to be slidable and detachable from the housing.


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