JP2009042032A - Electrophoretic apparatus - Google Patents

Electrophoretic apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2009042032A
JP2009042032A JP2007206563A JP2007206563A JP2009042032A JP 2009042032 A JP2009042032 A JP 2009042032A JP 2007206563 A JP2007206563 A JP 2007206563A JP 2007206563 A JP2007206563 A JP 2007206563A JP 2009042032 A JP2009042032 A JP 2009042032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
electrophoresis
support
biopolymer
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007206563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaoru Shigematsu
薫 重松
Akinari Yada
明也 矢田
Kuniyuki Matsuda
晋幸 松田
Shunsuke Nishihara
俊介 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2007206563A priority Critical patent/JP2009042032A/en
Publication of JP2009042032A publication Critical patent/JP2009042032A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophoretic apparatus verifying whether the extraction and recovery work of a biopolymer from a support by a cutting-off instrument is normally completed. <P>SOLUTION: The electrophoretic apparatus is equipped with: an electrophoretic tank 10 in which an electrophoretic gel 101 for moving the biopolymer by electrophoresis is arranged; an image photographing means 61 for photographing the biopolymer after subjected to electrophoresis through the gel; a cutting-off instrument 20 for cutting off the biopolymer, which is set at an indicated position, along with the gel on the basis of the photographed image to hold the cut-off biopolymer therein; and a cutting-off means 62 for relatively moving the cutting-off instrument 20 with respect to the gel. The image photographing means 61 is constituted so as to photograph the region of the gel where the cutting off of the biopolymer is performed by the cutting-off instrument 20 to check the quality of cutting-off work on the basis of the photographed image of the region of the gel. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、生体高分子、とりわけ核酸を分析するための電気泳動装置に関するものであり、より詳細には、電気泳動装置により核酸を分子量毎に分離し、電気泳動の支持体より核酸の切り出し及び回収する技術に関する。   The present invention relates to an electrophoresis apparatus for analyzing biopolymers, particularly nucleic acids, and more specifically, nucleic acids are separated into molecular weights by an electrophoresis apparatus, and the nucleic acids are cut out from a support for electrophoresis. It relates to the technology to collect.

従来、電気泳動装置を用い、生体高分子とりわけ核酸の分子量に基づいた分離、解析を行う技術は、簡便かつ安価であると共に分析精度も高いため、広範囲に利用されている。以下、核酸の電気泳動に関して述べる。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for performing separation and analysis based on the molecular weight of a biopolymer, particularly nucleic acid, using an electrophoresis apparatus has been widely used because it is simple and inexpensive and has high analysis accuracy. Hereinafter, electrophoresis of nucleic acids will be described.

従来の電気泳動装置は、緩衝液の入れられた電気泳動槽の両端に電圧を印加する電極を配置し、さらにこの電気泳動槽内に、核酸試料が移動する支持体を設置して構成されている。この電気泳動の支持体としては、アガロースあるいはポリアクリルアミドなどのゲル状物質が使用されている。また装置の形態としては、直方体形状の支持体の取り扱いを容易にするため、電気泳動が行われる平面が水平になるように支持体を設置する水平方式の電気泳動装置が汎用されている。   A conventional electrophoresis apparatus is configured such that electrodes for applying a voltage are arranged at both ends of an electrophoresis tank in which a buffer solution is placed, and a support for moving a nucleic acid sample is installed in the electrophoresis tank. Yes. As a support for this electrophoresis, a gel substance such as agarose or polyacrylamide is used. As a form of the apparatus, in order to facilitate handling of a rectangular parallelepiped support, a horizontal electrophoresis apparatus in which a support is installed so that a plane on which electrophoresis is performed is horizontal is widely used.

電気泳動の動作は、支持体の一端に形成した溝に核酸試料を滴下し、支持体の両端に電圧を印加させ、支持体中の核酸試料を電気的に移動させる。この時に支持体の網目構造により核酸試料の移動が制約を受け、分子量が大きい程、移動度が遅くなることにより、核酸の分子量に基づいた分離が可能となる。   In the electrophoresis operation, a nucleic acid sample is dropped into a groove formed at one end of the support, a voltage is applied to both ends of the support, and the nucleic acid sample in the support is electrically moved. At this time, the movement of the nucleic acid sample is restricted by the network structure of the support, and the higher the molecular weight, the slower the mobility, thereby allowing separation based on the molecular weight of the nucleic acid.

さらにこのようにして分離した核酸を支持体より核酸画分毎に切り出し、VogelsteinとGillespieの方法(非特許文献1)あるいはMolecular Cloningに記載の方法(非特許文献2)などの適当な方法で核酸を抽出回収することにより、核酸試料からの不純物質の分離除去、ベクターへの組み込み、配列マッピングなどへ利用されている。   Further, the nucleic acid thus separated is cut out from the support for each nucleic acid fraction, and the nucleic acid is obtained by an appropriate method such as the method of Vogelstein and Gillespie (Non-patent Document 1) or the method described in Molecular Cloning (Non-patent Document 2). By extracting and recovering the protein, it is used for separation and removal of impurities from nucleic acid samples, incorporation into vectors, sequence mapping and the like.

なお、この核酸分画を抽出回収する方法としては、電気泳動装置を利用する方法以外にも高速液体クロマトグラフィーに代表されるカラムクロマトグラフィーを利用する方法などがあるが、核酸の分離精度に対する装置の簡便性、融通性、装置価格、維持費用などを勘案した場合、電気泳動装置による方法は極めて高効率であるため、専ら核酸画分の抽出回収には電気泳動による方法が利用されている。   As a method for extracting and recovering this nucleic acid fraction, there is a method using column chromatography represented by high performance liquid chromatography in addition to a method using an electrophoresis apparatus. Considering the simplicity, flexibility, apparatus price, maintenance cost, etc., the method using the electrophoresis apparatus is extremely efficient, and therefore the method using electrophoresis is exclusively used for extraction and recovery of the nucleic acid fraction.

次に電気泳動により分離した核酸の検出方法については、臭化エチジウム等の核酸結合性蛍光試薬を電気泳動前に予め支持体中に混合しておくか、あるいは電気泳動後、支持体をこれらの溶液中に浸漬し、支持体中に浸潤させておくことで、支持体中の核酸試料とこの蛍光試薬を結合させた後、蛍光試薬を紫外線により励起し、蛍光発色させて、支持体中の分離した核酸試料を可視化させる(この紫外線を照射する装置はトランスイルミネーターと呼ばれている)。   Next, regarding the method for detecting nucleic acids separated by electrophoresis, a nucleic acid-binding fluorescent reagent such as ethidium bromide is mixed in advance in the support before electrophoresis, or after electrophoresis, the support is removed from these supports. After immersing in the solution and infiltrating into the support, the nucleic acid sample in the support is bound to this fluorescent reagent, and then the fluorescent reagent is excited by ultraviolet rays to develop a color of fluorescence. The separated nucleic acid sample is visualized (this apparatus for irradiating ultraviolet rays is called a transilluminator).

この紫外線照射により可視化した核酸試料の結果は、従来、フィルム式カメラを利用した画像撮影によりデータを取得していたが、近年の電子デバイスの進歩と共に電荷結合素子(CCD)式カメラを採用した画像撮影装置により、画像をデジタル化することが可能となる。CCD式のものはフィルム式に比べ、撮影の簡便性、データの保存性およびコンピュータ等のデジタルデバイスとの親和性が高く、電気泳動の短時間化と共に一連の電気泳動手技の作業効率向上に貢献している。   The result of the nucleic acid sample visualized by this ultraviolet irradiation has been acquired by image capturing using a film camera. However, as a result of recent advances in electronic devices, an image employing a charge coupled device (CCD) camera is used. An image can be digitized by the photographing apparatus. Compared with the film type, the CCD type has higher ease of shooting, better data storage, and better compatibility with digital devices such as computers, and contributes to improving the working efficiency of a series of electrophoresis techniques as well as shortening the electrophoresis time. is doing.

さらに近年、電気泳動装置と画像撮影装置を一体化させて、電気泳動のリアルタイムモニタリングが提案されており、電気泳動による最適な核酸分離分析及び画像の取得を可能にしている。   Recently, real-time monitoring of electrophoresis has been proposed by integrating an electrophoresis apparatus and an image photographing apparatus, and it is possible to perform optimal nucleic acid separation analysis and image acquisition by electrophoresis.

電気泳動により分離した核酸の支持体からの抽出回収については、従来、鋭利な刃物を利用して支持体より目的の核酸画分を切り出し、上述した適当な方法により核酸を抽出回収していたが、近年、機械的に支持体より核酸分画を切り出す装置および抽出回収装置(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)が提案され、従来の手動による方法に比べ、作業効率を大幅に向上している。
特開平9−15206号公報 特開2000−88804号公報 特開平7−132079号公報 ヴォーゲルステイン(Vogelstein.B.),ギレスピー(Gillespie.D.)、「 米国科学アカデミー紀要(Proc.Natl.Acad.Sci.USA)」、76巻、615−619頁、1979年 Molecular Cloning(モレキュラークローニング)第2版、6.22−6.35頁、サンブルック(Sambrook.J.),フリッチ(Fritsch.E.F.),マニアティス(Maniatis.T.)編、コールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring Harbor Laboratory Press)刊、1989年
Regarding extraction and recovery of nucleic acids separated by electrophoresis from a support, conventionally, a target nucleic acid fraction was cut out from a support using a sharp blade, and nucleic acids were extracted and recovered by the appropriate method described above. In recent years, devices that extract a nucleic acid fraction from a support and an extraction / recovery device (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3) have been proposed, and work efficiency is improved compared to conventional manual methods. It has improved significantly.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-15206 JP 2000-88804 A JP 7-1332079 A Vogelstein. B., Gillespie. D., “Academic Bulletin of the American Academy of Sciences (Proc. Natl. Acad. Sci. USA)”, 76, 615-619, 1979 Molecular Cloning 2nd Edition, 6.22-6.35, Sambrook. J., Fritsch. EF, Maniatis. T., Cold Spring Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1989

しかしながら、上記従来の電気泳動装置、特に、電気泳動後の支持体からの核酸画分の切り出しを作業者によるマニュアル操作で行う装置の場合、作業者は専ら鋭利なナイフを利用して切り出すため、紫外線を直視しながら操作する必要がある。このとき、紫外線の暴露から作業者を保護する保護具を着用するが、通常、紫外線ランプには、紫外光以外にも紫色可視光を混合させているため、高光量の紫色可視光を直視しなければならず、作業者に重篤な眼性疲労を誘引する原因となっている。また、作業中は紫外線を照射し続ける必要があるため、核酸分子の部分断絶、核酸分子に存在する塩基であるチミン同士の重合(チミンダイマー)形成を回避できない。このため、支持体からの核酸の抽出回収に不適であるという課題を有していた。   However, in the case of the above-described conventional electrophoresis apparatus, in particular, an apparatus that performs manual operation by the operator to cut out the nucleic acid fraction from the support after electrophoresis, the operator uses only a sharp knife to cut out, It is necessary to operate while looking directly at the ultraviolet rays. At this time, wear protective equipment to protect the worker from exposure to ultraviolet rays. Normally, ultraviolet lamps are mixed with violet visible light in addition to ultraviolet light, so high-level violet visible light is directly viewed. This is a cause of attracting serious eye fatigue to the worker. Moreover, since it is necessary to continue to irradiate ultraviolet rays during the operation, it is not possible to avoid partial interruption of the nucleic acid molecule and formation of polymerization (thymine dimer) between thymines that are bases present in the nucleic acid molecule. For this reason, it had the subject that it was unsuitable for the extraction collection | recovery of the nucleic acid from a support body.

また、支持体からの核酸画分の切り出しから、回収までの一連の作業を自動化した上記従来の電気泳動装置では、切り出し器具を自動的にチャッキングし、支持体から目的とする画分の切り出し作業を行った後、切り出された画分を定められた経路に基づいて移送し、切り出し器具のチャッキングを解除し回収容器に納めることになる。   Further, in the above-described conventional electrophoresis apparatus in which a series of operations from the extraction of the nucleic acid fraction from the support to the recovery is automated, the extraction tool is automatically chucked, and the target fraction is extracted from the support. After the work is performed, the cut-out fraction is transferred based on a predetermined route, and the chucking of the cutting tool is released and stored in the collection container.

しかしながら、切り出し器具を用いて支持体からの切り出しを行うにあたり、目的とする画分の切り出しが正常に行われず、支持体に回収しようとした画分の一部もしくは全体が残留してしまいうことがあった。このような場合には後の分析作業を正確に行えないという課題を有していた。   However, when cutting out from the support using a cutting tool, the target fraction may not be cut out normally, and some or all of the fraction to be collected on the support will remain. was there. In such a case, there was a problem that subsequent analysis work could not be performed accurately.

また、切り出し器具を回収容器まで移送させる途中において画分が落下し、回収容器に正しく納められないということがあり、このような場合においても後の分析作業を正確に行えないという課題を有していた。ここで用いられる試料は微少かつ貴重な場合がほとんどであり、確実な回収作業が要求される。そのため、回収作業にあたり課題が発生した場合には、直ちにその作業を中断し、作業者による復帰作業を要求するようにしなければならない。   In addition, the fraction may fall during the transfer of the cutting device to the collection container and may not be stored correctly in the collection container. Even in such a case, there is a problem that the subsequent analysis work cannot be performed accurately. It was. Most of the samples used here are small and valuable, and a reliable recovery operation is required. Therefore, when a problem occurs during the collection work, the work must be immediately interrupted and a return work by the operator must be requested.

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、電気泳動後の支持体から核酸画分を抽出回収する際に、支持体への画分の残留がないかどうかや、回収容器へ収納された切り出し器具内にきちんと生体高分子が回収されたかどうかを検証するようにした電気泳動装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and when extracting and recovering a nucleic acid fraction from a support after electrophoresis, whether or not the fraction remains on the support is stored in a recovery container. It is an object of the present invention to provide an electrophoresis apparatus for verifying whether or not a biopolymer has been properly collected in a cut-out instrument.

前記従来の課題を解決するために、本発明の電気泳動装置は、生体高分子を電気泳動により移動させるための支持体が配置される電気泳動槽と、この支持体中を電気泳動させた後の生体高分子を撮影する画像撮影手段と、この画像撮影手段により撮影された画像に基づいて指定された位置の生体高分子を、支持体とともに切り出してその内部に留置する切り出し器具を備えるとともに、切り出し器具を支持体に対して相対的に移動させる切り出し手段と、を備え、前記画像撮影手段はさらに、切り出し手段の切り出し器具によって切り出しの行われた支持体の領域を撮影するものであり、この領域の撮影画像に基づき切り出し作業の良否を確認するようにしたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described conventional problems, the electrophoresis apparatus according to the present invention includes an electrophoresis tank in which a support for moving a biopolymer by electrophoresis is disposed, and after electrophoresis in the support. An image photographing means for photographing the biopolymer, and a cutting device for cutting out the biopolymer at a position specified based on the image photographed by the image photographing means together with the support, and placing it in the inside thereof, A cutting means for moving the cutting tool relative to the support, and the image photographing means further photographs the region of the support that has been cut out by the cutting tool of the cutting means. It is characterized in that the quality of the clipping operation is confirmed based on the photographed image of the area.

本発明の電気泳動装置によれば、抽出回収作業が正常に終了したかを、切り出しの行われた支持体の画像を確認することで検証することができ、正常に回収が行われていない場合には、後の分析作業を中止し、再度、回収作業を行うようにすることができる。また切り出しを行った領域の画像の撮影は、切り出し位置を指定するために支持体を撮影する画像撮影手段を共用することができるので、コストも抑え、また、小型の装置を実現することができる。   According to the electrophoresis apparatus of the present invention, whether or not the extraction and recovery operation has been normally completed can be verified by confirming the image of the cut-out support, and the recovery is not normally performed. It is possible to stop the subsequent analysis work and perform the collection work again. In addition, since the image of the area where the image is cut out can be shared with the image shooting means for shooting the support in order to specify the cut-out position, the cost can be reduced and a small apparatus can be realized. .

以下に、本発明の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 the electrophoresis apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の電気泳動装置の概略構成を示した図である。この装置は、Y軸方向に駆動可能なテーブル機構40と、X軸方向に駆動可能なキャリッジ機構60とを備えている。テーブル機構40の上部には、電気泳動槽10及び切り出し器具ホルダー30が設置される。これら電気泳動槽10と切り出し器具ホルダー30とは、テーブル機構40と一体となりY軸方向に移動される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the electrophoresis apparatus of the present invention. This apparatus includes a table mechanism 40 that can be driven in the Y-axis direction and a carriage mechanism 60 that can be driven in the X-axis direction. In the upper part of the table mechanism 40, the electrophoresis tank 10 and the cutting instrument holder 30 are installed. The electrophoresis tank 10 and the cutting tool holder 30 are moved integrally with the table mechanism 40 in the Y-axis direction.

電気泳動槽10の両端には白金線等の電極106,107(図2参照)を備えており、電気泳動槽10に設置された支持体に対し、電極106,107を通じて電圧を印加することにより、電気泳動を実施する。切り出し器具ホルダー30には、複数の切り出し器具20が収容可能である。キャリッジ機構60は、画像撮影手段61と、電気泳動槽10の支持体を設置する面に対して垂直なZ軸方向に駆動可能な切り出し手段62とを一体として有し、テーブル機構40の直上に位置する。切り出し手段62には、切り出し器具20が着脱可能な状態で取り付けられ、切り出し手段62をZ軸方向に駆動させることで、電気泳動によって分離された核酸試料を支持体と共に切出すことが可能である。   Electrodes 106 and 107 (see FIG. 2) such as platinum wires are provided at both ends of the electrophoresis tank 10, and a voltage is applied to the support installed in the electrophoresis tank 10 through the electrodes 106 and 107. Perform electrophoresis. The cutting tool holder 30 can accommodate a plurality of cutting tools 20. The carriage mechanism 60 has an image photographing means 61 and a cutting means 62 that can be driven in the Z-axis direction perpendicular to the surface on which the support of the electrophoresis tank 10 is installed, and is directly above the table mechanism 40. To position. The excision device 62 is attached to the excision means 62 in a detachable state, and the excision means 62 is driven in the Z-axis direction so that the nucleic acid sample separated by electrophoresis can be excised together with the support. .

以上のように構成された電気泳動装置について、以下その動作を説明する。図2は、本実施の形態の電気泳動装置のテーブル機構40の斜視図である。   The operation of the electrophoresis apparatus configured as described above will be described below. FIG. 2 is a perspective view of the table mechanism 40 of the electrophoresis apparatus according to the present embodiment.

まず、電気泳動槽10内に支持体として電気泳動用ゲル101を設置する。電気泳動用ゲル101の一端に設けた注入口102に核酸試料を注入した後、ゲルの両端に設置された1対の電極106,107間に規定の電圧を印加する。電圧を印加することで負に帯電している核酸試料は陰極から陽極方向に向かって移動を開始する。   First, an electrophoresis gel 101 is installed as a support in the electrophoresis tank 10. After injecting a nucleic acid sample into an injection port 102 provided at one end of the electrophoresis gel 101, a prescribed voltage is applied between a pair of electrodes 106 and 107 installed at both ends of the gel. When a voltage is applied, the negatively charged nucleic acid sample starts moving from the cathode toward the anode.

ゲル内部は微細な網目状となっており、ゲル内部を移動する核酸試料はその分子量の大きさによって移動する速度が異なるため、一定時間の電圧を加えたゲル内部では分子量に基づいてゲルの注入口とほぼ同じ幅の帯状に分離される。   The inside of the gel has a fine network, and the nucleic acid sample that moves inside the gel has a different moving speed depending on its molecular weight. It is separated into strips of approximately the same width as the entrance.

このとき核酸試料に紫外線を照射すると、核酸試料に予め混合しておいた臭化エチジウムなどの核酸結合性蛍光試薬が蛍光発色する。この蛍光を画像撮影手段61にて撮影することで核酸試料が分子量に基づいて帯状に分離している電気泳動パターンの画像を得ることが出来る。なお、ここでは電気泳動パターンを得るために、電気泳動を実施する一例を示したが、予め電気泳動を実施したゲルを電気泳動槽10に設置しても、紫外線を照射し撮影することで、電気泳動パターンを得ることができる。   At this time, when the nucleic acid sample is irradiated with ultraviolet light, a nucleic acid-binding fluorescent reagent such as ethidium bromide mixed in advance with the nucleic acid sample develops fluorescence. By photographing this fluorescence with the image photographing means 61, it is possible to obtain an image of an electrophoretic pattern in which the nucleic acid sample is separated into strips based on the molecular weight. In addition, although the example which implements electrophoresis was shown here in order to obtain an electrophoresis pattern, even if the gel which performed electrophoresis previously is installed in the electrophoresis tank 10, by irradiating with ultraviolet rays and photographing, An electrophoresis pattern can be obtained.

撮影を実施した核酸試料を更に後の分析にて使用する際には、ゲルの切り出しによる核酸試料の抽出が必要となる。本実施例の電気泳動装置においては、撮影された電気泳動パターン画像を元に、目的とする核酸試料が含まれる核酸画分を判断するようになる。その方法として、画像処理による自動検出、もしくは、表示手段に表示された電気泳動パターンの画像を元に作業者がマニュアル操作で指定するといった方法が提供される。   When the nucleic acid sample that has been photographed is used in further analysis, it is necessary to extract the nucleic acid sample by cutting out the gel. In the electrophoresis apparatus according to the present embodiment, the nucleic acid fraction containing the target nucleic acid sample is determined based on the photographed electrophoresis pattern image. As the method, automatic detection by image processing, or a method in which an operator designates by manual operation based on an electrophoretic pattern image displayed on the display means is provided.

次に、切り出し作業を図3に示すフロー図を用いて説明する。切り出し作業は、キャリッジ機構60が切り出し器具ホルダー30に予め収納された切り出し器具20の直上まで移動し(S1)、切り出し手段62により切り出し器具20を把持する(S2)。   Next, the clipping operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In the cutting operation, the carriage mechanism 60 moves to a position directly above the cutting device 20 stored in advance in the cutting device holder 30 (S1), and the cutting device 62 is gripped by the cutting means 62 (S2).

そしてテーブル機構40とキャリッジ機構60を駆動して、上述したような画像処理による自動検出、もしくは作業者のマニュアル操作によって指定された場所に切り出し器具20が位置するように切り出し手段62を移動させる(S3)。   Then, the table mechanism 40 and the carriage mechanism 60 are driven, and the cutting means 62 is moved so that the cutting tool 20 is positioned at a location specified by the automatic detection by the image processing as described above or the manual operation of the operator ( S3).

この位置において、切り出し手段62を作動させ、把持している切り出し器具20をゲルに押し付け、ゲルの切り出しを行う(S4)。切り出し器具20の下端の開口より、その内部に切り出されたゲルが留まった状態となった後、切り出し器具ホルダー30の直上の位置に切り出し器具20を移動させる(S5)。ゲルを内部に留置した状態の切り出し器具20のチャッキングを解除することで切り出し手段62から取り外して、切り出し器具ホルダー30に切り出し器具20を回収させる(S6)。   At this position, the cutting means 62 is operated to press the grasping cutting tool 20 against the gel to cut the gel (S4). After the gel cut out from the opening at the lower end of the cutting tool 20 remains, the cutting tool 20 is moved to a position immediately above the cutting tool holder 30 (S5). By removing the chucking of the cutting device 20 in a state where the gel is left inside, the cutting device 62 is removed from the cutting means 62, and the cutting device 20 is collected by the cutting device holder 30 (S6).

ここで切り出し器具20内部にゲルの抽出回収作業が正常に行われない場合が生じるが、その場合には、電気泳動用ゲル101に回収すべき核酸試料が残留したり、もしくは移送している最中にゲルが切り出し器具20から脱落したりする。そこで、抽出回収作業が正常に行われたのか検証する工程を実施する(S7)。回収作業に問題がなければ、さらに別の部分のゲルを切り出すか判断する(S8)。全ての切り出し作業が終了していなければ、処理S1に戻り、同様の切り出し動作を繰り返し行うようにする。   Here, there is a case where the gel extraction / recovery operation is not normally performed inside the cutting device 20. In this case, the nucleic acid sample to be recovered remains in the electrophoresis gel 101 or is transferred. The gel falls out of the cutting device 20 inside. Therefore, a step of verifying whether the extraction and collection work has been normally performed is performed (S7). If there is no problem in the collection operation, it is determined whether to cut out another portion of the gel (S8). If all the cutout operations have not been completed, the process returns to step S1 to repeat the same cutout operation.

しかし処理S7において、回収作業に問題が発生していることを検知した場合、ただちに切り出し作業を停止する(S9)。なお、処理S9により作業を中断した場合には、作業者による支援を要求するようにすることで、貴重な検体の損失を防止することができる。   However, when it is detected in process S7 that a problem has occurred in the collection work, the cut-out work is immediately stopped (S9). Note that when the work is interrupted by the process S9, loss of valuable specimens can be prevented by requesting assistance from the worker.

処理S7において、ゲルの抽出回収作業が正常に行われているかの判断は、具体的には、ゲルの抽出回収作業後に紫外線を照射し、画像撮影手段61にて画像撮影を実施する。このとき、撮影対象として電気泳動用ゲル101とする。図4は、電気泳動用ゲル101を撮影することにより得られる画像を示す。切り出し作業が行われると、切り出された後の領域は、矩形形状をした空隙104が電気泳動用ゲル101上に形成される。作業が正常に行われると、抽出作業を行った領域の核酸試料を含む支持体が全て回収されるため、図4(a)に示すように、空隙104中に蛍光発光するものは確認されない。   In step S7, the determination as to whether the gel extraction / collection operation is normally performed is performed by irradiating ultraviolet rays after the gel extraction / recovery operation, and the image capturing unit 61 performs image capturing. At this time, the gel 101 for electrophoresis is used as a subject to be photographed. FIG. 4 shows an image obtained by photographing the gel 101 for electrophoresis. When the cutting operation is performed, a rectangular gap 104 is formed on the electrophoresis gel 101 in the region after the cutting. When the operation is normally performed, all the support including the nucleic acid sample in the region where the extraction operation has been performed is collected, and therefore, what emits fluorescence in the gap 104 is not confirmed as shown in FIG.

しかしながら、作業が正常に行われず電気泳動用ゲル101に核酸試料が残留した場合、図4(b)に示すように、空隙104中に蛍光発光する残留画分105が確認される。従って、抽出回収作業を行った領域の蛍光発色を確認することで、核酸試料が残留していないか検証することができる。これにより、作業の異常を検知可能となり、自動作業を中断して作業者による支援を要請することが可能となる。なお、このとき紫外線を照射する範囲を、ゲルの切り出しを実施した個所を中心とした領域に限定することにより、他の核酸試料の核酸分子の部分断絶や、チミンダイマー形成は抑えることができる。そこで、画像撮影を行うために、紫外線光源及び画像撮影手段をキャリッジ機構60上に備えるようにし、画像撮影手段が撮影可能な範囲に限定して紫外線を照射するようにすることで、電気泳動用ゲル101上の限定した範囲に紫外線を照射することが可能となる。この場合、電気泳動用ゲル101の全範囲を一度に撮影することが困難となるが、キャリッジ機構60により紫外線光源及び画像撮影手段も駆動可能な構成となっているため、電気泳動用ゲル101の異なった範囲の撮影が可能であり、また、それら複数の画像を合成処理することにより、電気泳動用ゲル101の全範囲の画像とすることができる。   However, when the operation is not performed normally and the nucleic acid sample remains in the electrophoresis gel 101, a residual fraction 105 that emits fluorescence is confirmed in the gap 104 as shown in FIG. Therefore, it is possible to verify whether or not the nucleic acid sample remains by confirming the fluorescent color development in the area where the extraction and recovery operation has been performed. As a result, it is possible to detect an abnormality in the work, and it is possible to interrupt the automatic work and request assistance from the worker. At this time, by limiting the range of irradiation with ultraviolet rays to a region centering on the portion where the gel is cut out, partial disruption of nucleic acid molecules of other nucleic acid samples and formation of thymine dimer can be suppressed. Therefore, in order to capture an image, an ultraviolet light source and an image capturing unit are provided on the carriage mechanism 60, and ultraviolet rays are irradiated only in a range where the image capturing unit can capture an image. It becomes possible to irradiate the limited range on the gel 101 with ultraviolet rays. In this case, although it is difficult to photograph the entire range of the electrophoresis gel 101 at a time, the ultraviolet light source and the image photographing means can be driven by the carriage mechanism 60. Images in different ranges can be taken, and an image of the entire range of the electrophoresis gel 101 can be obtained by synthesizing the plurality of images.

以上のように、本実施の形態においては、ゲルの抽出回収作業後に電気泳動用ゲルを画像撮影することで、ゲルに必要とする画分が残留していないかを確認し、これに基づき画分を正常に抽出回収できたかどうか、その回収作業の良否を検証可能とすることができる。   As described above, in the present embodiment, it is confirmed whether or not a necessary fraction remains in the gel by taking an image of the gel for electrophoresis after the extraction and collection of the gel. It is possible to verify whether or not the minute has been successfully extracted and recovered, and whether or not the recovery operation is good.

(実施の形態2)
切り出したゲルの回収がきちんと行われたか、回収作業の良否を確認する別の実施の形態を以下に示す。
(Embodiment 2)
Another embodiment for confirming whether the cut out gel has been properly collected and whether the collection work is good or bad is shown below.

図5は、切り出し作業が終わった後に、切り出し器具20を収納した切り出し器具ホルダー30を撮影することにより得られる画像を示す。実施例2は抽出回収作業の確認工程を、実施例1とは異なる方式で提供するものである。なお、主たる構成は実施例1において、図1から図2により示したものと同様である。また、切り出し作業も図3に示したフロー図と同様の処理を行う。本実施例では図3で示した処理S7の確認工程で実施する確認手段として、切り出し器具20が収納されている切り出し器具ホルダー30を画像撮影し、蛍光発色の有無を検証する。   FIG. 5 shows an image obtained by photographing the cutting tool holder 30 containing the cutting tool 20 after the cutting work is finished. The second embodiment provides an extraction / recovery confirmation process in a manner different from that of the first embodiment. The main configuration is the same as that shown in FIGS. 1 and 2 in the first embodiment. In addition, the cutout operation is performed in the same manner as in the flowchart shown in FIG. In the present embodiment, as a confirmation means to be performed in the confirmation step of the process S7 shown in FIG.

回収作業は切り出し器具20が切り出し器具ホルダー30に収納されることで終了するが、移送している最中にゲルの切り出し器具20からの脱落が発生してなければ、図5(a)に示すように、抽出画分106の蛍光発色が確認される。しかしながら、ゲルの脱落が発生した場合には、蛍光発色する核酸試料が切り出し器具20中に含まれないため、図5(b)に示すように切り出し器具ホルダー30中での蛍光発色は確認されない。従って、切り出し器具ホルダー30内の画分の蛍光発色を確認することで、核酸試料の有無を判別できるため、ゲルの移送途中での脱落を検知することができる。これにより、作業の異常を検知可能となり、自動作業を中断して作業者による支援を要請することが可能となる。   The recovery operation is completed when the cutting device 20 is stored in the cutting device holder 30, but if the gel does not fall off from the cutting device 20 during the transfer, it is shown in FIG. 5 (a). As described above, the fluorescence development of the extracted fraction 106 is confirmed. However, when the gel falls off, a nucleic acid sample that develops fluorescence is not included in the cutting device 20, and therefore, the fluorescent coloring in the cutting device holder 30 is not confirmed as shown in FIG. Therefore, since the presence or absence of the nucleic acid sample can be determined by confirming the fluorescent color development of the fraction in the cutting instrument holder 30, it is possible to detect the dropout during the transfer of the gel. As a result, it is possible to detect an abnormality in the work, and it is possible to interrupt the automatic work and request assistance from the worker.

このとき、画像撮影を行うために、紫外線光源及び画像撮影手段61をキャリッジ機構60上に備えるようにすることで、電気泳動用ゲル101のみならず、切り出し器具ホルダー30上での撮影も可能となる。   At this time, in order to take an image, an ultraviolet light source and the image taking means 61 are provided on the carriage mechanism 60, so that not only the electrophoresis gel 101 but also the cutting device holder 30 can be taken. Become.

以上のように、本実施の形態においては、ゲルの抽出回収作業後に切り出し器具ホルダー30を画像撮影することで、移送途中にゲルの脱落がないか検証することができ、画分を正常に抽出回収できたか検証可能とすることができる。   As described above, in the present embodiment, by taking an image of the cutting tool holder 30 after the extraction and recovery of the gel, it is possible to verify whether the gel is dropped during the transfer, and the fraction is extracted normally. It can be made possible to verify whether it has been collected.

本発明にかかる電気泳動装置は、ゲル電気泳動および電気移動パターンの撮影、電気泳動後の核酸試料の切り出し作業を自動的に一括して実施可能で作業者の安全と労力の低減を図り、さらに必要とする核酸試料を余すことなく回収したかどうかの確認を可能とする装置を提供でき、生体高分子の分析で一般的に利用される電気泳動に関連する技術分野で有用である。   The electrophoresis apparatus according to the present invention is capable of automatically performing batch electrophoresis of gel electrophoresis and electrophoretic patterning, and cutting out a nucleic acid sample after electrophoresis, thereby reducing worker safety and labor. It is possible to provide an apparatus capable of confirming whether or not a necessary nucleic acid sample has been collected without any surplus, and is useful in a technical field related to electrophoresis generally used for analysis of biopolymers.

本発明の一実施の形態における電気泳動装置の斜視図The perspective view of the electrophoresis apparatus in one embodiment of the present invention 同電気泳動装置のテーブル機構部の斜視図The perspective view of the table mechanism part of the same electrophoresis apparatus 同電気泳動装置の切り出し作業のフローチャートFlow chart of cutting operation of the electrophoresis apparatus 同電気泳動装置の回収作業を説明する図The figure explaining the collection | recovery operation | work of the same electrophoresis apparatus 本発明の他の実施の形態における電気泳動装置の回収作業を説明するための図The figure for demonstrating the collection | recovery operation | work of the electrophoresis apparatus in other embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

10 電気泳動槽
20 切り出し器具
30 切り出し器具ホルダー
40 テーブル機構
60 キャリッジ機構
61 画像撮影手段
62 切り出し手段
101 電気泳動用ゲル
102 注入口
104 空隙
105 残留画分
106 抽出画分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrophoresis tank 20 Cutting tool 30 Cutting tool holder 40 Table mechanism 60 Carriage mechanism 61 Image photographing means 62 Cutting means 101 Electrophoresis gel 102 Inlet 104 Gap 105 Residual fraction 106 Extracted fraction

Claims (4)

生体高分子を電気泳動により移動させるための支持体が配置される電気泳動槽と、
前記支持体中を電気泳動させた後の生体高分子を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段により撮影された画像に基づいて指定された位置の生体高分子を、前記支持体とともに切り出してその内部に留置する切り出し器具を備えるとともに、前記切り出し器具を前記支持体に対して相対的に移動させる切り出し手段と、を備え、
前記画像撮影手段はさらに、前記切り出し手段の切り出し器具によって切り出しの行われた支持体の領域を撮影するものであり、この領域の撮影画像に基づき切り出し作業の良否を確認するようにしたことを特徴とする電気泳動装置。
An electrophoresis tank in which a support for moving the biopolymer by electrophoresis is disposed;
Image photographing means for photographing a biopolymer after electrophoresis in the support;
A cutting device that cuts out a biopolymer at a specified position based on an image photographed by the image photographing means together with the support and puts the biopolymer in the inside thereof; and the cutting device is relative to the support. And a cutout means for moving it automatically,
The image photographing means is for photographing an area of the support that has been cut out by the cutting tool of the cutting means, and the quality of the cutting work is confirmed based on the shot image of this area. Electrophoresis device.
切り出し作業を行った後の領域における生体高分子の有無に基づき、切り出し作業の良否を確認することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動装置。 The electrophoretic device according to claim 1, wherein the quality of the cutting operation is confirmed based on the presence or absence of a biopolymer in the region after the cutting operation. 生体高分子を電気泳動により移動させるための支持体が配置される電気泳動槽と、
前記支持体中を電気泳動させた後の生体高分子を撮影する画像撮影手段と、
前記画像撮影手段により撮影された画像に基づいて指定された位置の生体高分子を、前記支持体とともに切り出してその内部に留置する切り出し器具と、
前記切り出し器具が着脱自在に取り付けられるとともに、取り付けられた切り出し器具を前記支持体に対して相対的に移動させる切り出し手段と、
前記切り出し手段から取り外された切り出し器具を収納する切り出し器具ホルダーと、を備え、
前記画像撮影手段はさらに、前記切り出し器具によって切り出しが行われた後、前記切り出し手段により前記切り出し器具ホルダーに収納された切り出し器具を撮影するものであり、この影画像に基づき切り出し作業の良否を確認するようにしたことを特徴とする電気泳動装置。
An electrophoresis tank in which a support for moving the biopolymer by electrophoresis is disposed;
Image photographing means for photographing a biopolymer after electrophoresis in the support;
A cutting device that cuts out the biopolymer at the position specified based on the image photographed by the image photographing means, together with the support, and puts it in the inside thereof,
The cutting device is detachably attached, and a cutting means for moving the attached cutting device relative to the support,
A cutting tool holder for storing the cutting tool removed from the cutting means,
The image photographing means is further for photographing the cutting tool stored in the cutting tool holder by the cutting means after being cut out by the cutting tool, and confirming the quality of the cutting work based on the shadow image An electrophoretic device characterized by comprising:
切り出し器具内における生体高分子の有無に基づき、切り出し作業の良否を確認することを特徴とする請求項3に記載の電気泳動装置。 4. The electrophoresis apparatus according to claim 3, wherein the quality of the cutting operation is confirmed based on the presence or absence of a biopolymer in the cutting device.
JP2007206563A 2007-08-08 2007-08-08 Electrophoretic apparatus Pending JP2009042032A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007206563A JP2009042032A (en) 2007-08-08 2007-08-08 Electrophoretic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007206563A JP2009042032A (en) 2007-08-08 2007-08-08 Electrophoretic apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009042032A true JP2009042032A (en) 2009-02-26

Family

ID=40442925

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007206563A Pending JP2009042032A (en) 2007-08-08 2007-08-08 Electrophoretic apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009042032A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3752952B1 (en) Pathology predictions on unstained tissue
US10533931B2 (en) Method and examination system for examining and processing a microscopic sample
US5993627A (en) Automated system for two-dimensional electrophoresis
US7848552B2 (en) Method for processing a material by means of a laser irradiation and control system
CN113406077A (en) Combined sample inspection
JP2009528580A (en) Method for digitally photographing slides and automatic digital image recording system therefor
JP2019502398A5 (en)
EP2579019A1 (en) Cell sorter, cell sorting system, and cell sorting method
CN103366176B (en) Optical element defect batch automatic identification equipment and method
KR20160117248A (en) Methods and apparatuses for sectioning and imaging samples
EP2784473A1 (en) Tissue segmentation apparatus, cell sorting apparatus, cell sorting system, tissue display system, substrate, extendible member, tissue segmentation method, and cell sorting method
US6554991B1 (en) Automated system for two-dimensional electrophoresis
Nedelkov et al. Two-dimensional difference gel electrophoresis
US6290831B1 (en) Electrophoretic system for real time detection of multiple electrophoresed biopolymers
US9933390B2 (en) Devices for extracting at least one analyte
JP2009042032A (en) Electrophoretic apparatus
JP2007163186A (en) Electrophoretic system
JP4619202B2 (en) Electrophoresis system
CN109628554A (en) A kind of nucleic acid gel extraction automatic method based on image recognition
JP4619198B2 (en) Electrophoresis system
JP2007003359A (en) Electrophoretic apparatus
JP2009042031A (en) Electrophoretic apparatus
JP2009042033A (en) Electrophoretic apparatus
CN105074437B (en) For analyzing the composition of superficial layer by Laser induced plasma spectroscopy and being sampled with the system and method for performing complementation analysis
JP2006349588A (en) Electrophoresis system