JP2590137B2

JP2590137B2 - 電気泳動装置

Info

Publication number: JP2590137B2
Application number: JP62238731A
Authority: JP
Inventors: 務奥沢; 邦良坪内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-09-25
Filing date: 1987-09-25
Publication date: 1997-03-12
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: JPS6483144A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気泳動装置に係り、特に、泳動槽に試料注
入孔を介して試料液を供給する試料供給系を改良した電
気泳動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、米国特許第4310408号（Jan.12.1982）
において、示されるように泳動槽、及び、その周辺構造
の考案はあるが、試料注入系については論じられていな
い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、電気泳動槽の試料注入孔付近に気泡
が付着する点について考慮されておらず泳動性能低下を
招くという問題があつた。すなわち、従来は、試料注入
孔付近に微細な気泡が付着しても泳動試料の進行方向が
曲げられるだけで拡散しないと考えていたが、実際に
は、気泡によつて進行方向が曲げられると同時に、拡散
するのが観察された。

本発明の目的は、試料注入孔付近の気泡を取り去り、
気泡を供給しないことにより泳動分離性能の低下を防止
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、試料注入ポンプを正逆回転可能な注入ポ
ンプとし、かつ、前記試料注入孔と試料注入ポンプ、及
び試料容器を結ぶ前記試料注入チューブの先端部に前記
排緩衝液回収系である排緩衝液容器を設けると共に、前
記試料注入チューブの途中に、該試料注入チューブ内を
流れる試料液の供給、若しくは回収に応じて、その試料
液の流れを前記試料注入孔、試料容器、若しくは排緩衝
液容器に切換る切換バルブを設置することにより達成さ
れる。

〔作用〕

試料注入孔付近の気泡は、緩衝液とともに試料注入孔
より吸い出され、大気中に放出され、また、試料注入時
は、切換バルブにより大気と切断されるので、試料注入
孔付近に気泡の付着はなくなる。このため、気泡の界面
作用による泳動分離性能の劣化がなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。主
な構成要素は、泳動槽１、試料注入孔2a,2b,2c、分取部
13、一電極10a、十電極10b、イオン交換膜11a,11b、試
料注入ポンプ3a,3b,3c、切換バルブ4a,4b,4c、排緩衝液
容器５、試料容器6a,6b,6c、及び試料注入チューブ8a,8
b,8cである。従来例とは切換バルブ４と排緩衝液容器５
を設けた点が異なる。

本実施例では、a,b,cの三つの試料注入系が付加した
ことにも特徴があるが、ａの系統は、試料を注入してい
る状況、ｂは、緩衝液を吸引して脱気をしている状況、
ｃは緩衝液を吸引して洗浄をしている状況を示してい
る。これらは、試料注入ポンプ３の回転方向と切換弁４
の方向切換により行なわれる。

第２図は、従来の電気泳動槽及びその試料注入系を示
す。左図が電気泳動槽の槽厚方向の断面図、右図が電気
泳動槽の泳動方向の断面図である。

この主な構成は、泳動槽１、試料注入孔２、試料の分
取部13、一電極10b、＋電極10a、イオン交換膜11a,11
b、緩衝液供給系（図示せず）、排緩衝液回収系（図示
せず）、電解液循環系（図示せず）、冷却系（図示せ
ず）及び試料注入系（試料注入容器６、試料注入ポンプ
３、試料注入チユーブ８構成）より成る。PHの変化しに
くい緩衝液を泳動槽１の上部より流入させ、泳動槽１内
で泳動方向に一様な層流を形成し、その槽厚方向の中心
部に試料注入孔２を設置し、そこから試料を注入し、電
極10a,10b間にかけた電圧による電界Ｅにより試料成分
ごとの電荷と分子量の違いにより生じる泳動速度の違い
を利用して試料成分ごとに分離精製し試料の分取部13よ
り成分ごとに回収する。従来の装置では、図に示すよう
に試料注入系が一つしかなく、しかも、試料注入のみし
かできない構成となつていた。この場合、泳動槽１内の
空気抜きを行うと、時により、気泡が第３図の（ｂ），
（ｃ）、または、その複合のパターンで付着していた
が、泳動性能には、本質的な影響はないと考えていた。
しかし、電界零の泳動実験時に第３図に示すように、気
泡の付着していないときはストレートに流れるが（ｂ）
のように泳動方向に気泡が付着した場合は、試料９は、
気泡の方に曲げられると同時に、その試料９の幅が増
大、すなわち、拡散することが観察された。この拡散に
より泳動試料も拡散し、分離精製性能が低下することも
わかつた。また（ｃ）の槽厚方向に気泡７が付着する
と、（ｂ）と同じく試料の流動方向を曲げられ、かつ、
拡散が増大し、槽厚が薄い場合には、泳動槽壁12に接触
し、泳動槽壁12を汚染するばかりでなく、速度分布上、
中心部より速度差の大きい壁面付近に近寄るため、泳動
時間に大きな差がつき、さらに拡散し泳動分離性能が低
下する。このように、気泡７の試料注入孔２付近への付
着が泳動性能上大きい影響があるので、その対策として
試料注入孔２付近の気泡７を吸引排除するため、第１図
に示すように、正逆回転可能の試料注入ポンプ３と切換
バルブ４と排緩衝液容器５を設置し、気泡７を泳動槽１
内の試料注入孔２付近より除去するようにした。本実施
例により泳動分離性能に悪影響を及ぼす試料注入孔２付
近の気泡７を除去できるため、泳動分離性能の低下を防
止できるという効果がある。第４図の（ａ），（ｂ）
は、試料注入孔２付近及び試料注入チユーブ内の空気抜
きプロセスであり、（ｃ）は、試料液の回収、試料注入
系の洗浄時の試料注入ポンプ３の回転方向と切換バルブ
４の切換方向を示したもので、切換バルブの場合、黒く
塗つてある方向が流れの行かない方向である。

（ａ）では、試料注入孔２より緩衝液を試料注入孔２
付近の空気とともに吸い出し、切換バルブ４を経て空気
は大気、緩衝液は排緩液容器５に排出し、空気抜きを行
う。（ｂ）では緩衝液を先導液として試料６を吸い出
す。（ｂ）の際、先導液である緩衝液と試料６の間には
さまつている空気を排除するため、再び、緩衝液を導入
し空気部分を切換バルブ４より排緩衝液容器５の方に押
し出す。（ｂ）では、空気を完全に排除したので試料注
入過程に入る。泳動が終つた時点では、試料９は、一般
に、高価であり、また、物質によつては試料チューブ内
で沈澱して固化するもあり、回収が必要である。また、
異なる試料を泳動させるには、試料注入系内を洗浄する
必要がある。それらは、（ｃ）のようにすればできる。
このことから本実施例では異なる種類の試料に交換して
すぐに泳動分離できるという効果がある。また、第１図
のように試料注入系を三つ設けたことにより、第４図の
プロセスを分担させることにより、次から次へと間断な
く試料を交換して泳動分離できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、泳動分離性能を低下させる試料注入
孔付近の気泡を除去できるので泳動分離性能の低下を防
ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の系統図、第２図は、従来
例の系統及び泳動槽の槽断面図（ａ）と縦断面図
（ｂ）、第３図は、試料注入孔付近の気泡の挙動説明
図、第４図は、一実施例の試料注入系の動作パターン説
明図である。１……泳動槽、２……試料注入孔、３……試料注入ポン
プ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】泳動槽、試料注入孔、試料の分取部、＋−
の電極、イオン交換膜、緩衝液供給系、排緩衝液回収
系、電解液循環系、冷却系、及び試料容器と試料注入ポ
ンプと試料注入チューブとから成る試料注入系を含み、
緩衝液を前記泳動槽の上部より流入させ、該泳動槽内で
泳動方向に一様な層流を形成し、その槽厚方向の中心部
に前記試料注入孔を設置し、そこから前記試料容器から
の試料を注入し、前記＋−の電極間にかけた電圧による
電界により試料成分ごとの電荷と分子量の違いにより生
じる泳動速度の違いを利用して試料成分ごとに分離精製
し、前記試料の分取部より成分ごとに回収する電気泳動
装置において、前記試料注入ポンプを正逆回転可能な注入ポンプとし、
かつ、前記試料注入孔と試料注入ポンプ、及び試料容器
を結ぶ前記試料注入チューブの先端部に前記排緩衝液回
収系である排緩衝液容器を設けると共に、前記試料注入
チューブの途中に、該試料注入チューブ内を流れる試料
液の供給、若しくは回収に応じて、その試料液の流れを
前記試料注入孔、試料容器、若しくは排緩衝液容器に切
換る切換バルブを設置したことを特徴とする電気泳動装
置。