JP2661940B2 - 電気泳動装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電気泳動による液体試料の分析に係り、より
詳細には液体試料を電気泳動用支持媒体に加える段階に
始まり、さらに、その支持媒体を移動させることなく、
電気泳動を行う段階、染色処理段階、乾燥処理段階、掃
査段階、及び、掃査された試料の寸法を測定する段階を
含み、完全に自動化された電気泳動の装置、及び、その
方法に関する。

電気泳動は、固体または半固体の媒体を用いて、電場
の中で荷電粒子を移動させる科学である。その技法は、
医学の研究分野で、実験室的に血液中の各種蛋白の分析
のために最も一般的に広く使用されている。

（従来の技術） 人類、及び、動物の疾患の診断を行う場合に、生体の
或る種の流体、例えば、血液の血清の蛋白、リポ蛋白、
ヘモグロビン、及び、イソエンチーム等を分析すれば、
非常に重要な情報が得られることは公知である。試料を
分析する場合に、顕微鏡的検討または光学的濃度測定を
行うためには、その試料の各成分の分離手段として、電
気泳動法が有用であることは周知である。

電気泳動法の基本的な方法では、電場の作用を利用し
て、試料の流体中の試料の荷電粒子を分離する。その場
合、電気泳動の対象とする液体試料を支持媒体に加え
る。この支持媒体は多孔質の面を有し、この多孔質の面
が緩衝溶液を用いて湿潤な状態に保たれている。流体試
料の各種の成分が支持媒体の中を異なる速度で移動する
ので、その流体試料を成分毎に分離することができる。
その後に、支持媒体の中の分離された成分を染色し、そ
の染色した成分を、濃度計を用いて光学的に測定し、又
は、その他の方法で測定する。

電気泳動法の一連の各段階が、永い間、人の手で行わ
れて来た。人手による処理は、典型的な場合、人の手で
電気泳動用チャンバを準備することから始まる。すなわ
ち、その電気泳動用チャンバの適当なキャビテイに緩衝
溶液を満たす。この緩衝溶液は、電気泳動の際に、支持
媒体の表面を湿潤状態に維持し、電気泳動用チャンバの
電源と支持媒体との間の電気的な中間体を形成するため
に使用する。この構造によって、上記支持媒体に電場を
形成することができる。支持媒体としては、代表的な例
としてマイラ（商標）がある。このマイラは、背部が、
酢酸セルローズ又は寒天等のゲル状材料でコーテイング
されている。電気泳動を施す液体試料は、血清が代表的
なものであるが、血清以外のものでも、電場を作用させ
た時に移動するものであるならば、勿論、電気泳動を施
すことができる。

電気泳動用チャンバを準備した後に、人の手で、一定
量の試料を支持媒体に加える。この試料の量は人の手で
可能な限度内で正確にし、支持媒体に試料を加える位置
も人の手で可能な限度内で正確にする。その後に、人と
手で、支持媒体を電気泳動用チャンバの中に取り付け
る。その時に、支持媒体の縁を、電気泳動用チャンバの
縦方向の端部に設けられている２つのキャビテイの中の
緩衝溶液に浸漬させるようにする。その後に、電気泳動
を行う。その時に使用する電圧は高圧であり、電気泳動
を行っている間、その電圧を、極力正確、かつ、一定に
保ち、緩衝溶液を入れてあるキャビテイに中断しないよ
うに印加する。

電気泳動を行った後に、人の手で、支持媒体の表面に
染色試薬を均一に塗布し、正確に一定時間静置して、染
色試料と試料が化学反応を行い得るようにする。使用し
た染色試薬は液体であり、電気泳動によって分離された
液体試料の成分と化学反応した後に、その成分を光学的
に測定可能の状態にするものである。

その後に、人に手で、温度制御可能のオーブンに支持
媒体を入れ、一定温度、一定時間加熱して、試薬・試料
間反応させる。この試薬・試料間反応は液体試料の成分
と染色試薬とを、一定時間加熱して、化学的に反応させ
る行程である。

その後に、人に手で、上記オーブンの温度を第二の温
度まで上げて、正確にその温度で、一定時間、第二の加
熱を行う。この第二の加熱は、支持媒体の水分を飛ばし
て、試料板と染色試薬との反応を停止させるための乾燥
処理である。

（発明が解決しようとする課題） 人の手で支持媒体を準備することに関する１つの問題
点は、分析の対象とする試料を、電気泳動の対象とする
支持媒体に、何回も加えることにある。人の手で使用す
るピペットを用いて、１回の操作で、試料を順次支持媒
体に加えることはできるが、そのピペットで次の新しい
試料を吸い上げて帯状小片に加える前に、そのピペット
を洗浄用の試薬で濯ぎ、付着している洗浄用の試薬を吸
い取らなければならない。液体試料を、同時に、すなわ
ち「平行的に」帯状小片に加えることが可能のアプリケ
ータはある。このようなアプリケータは、ヘレナ・ラボ
ラトリーズ社（事務部門の所在地は米国テキサス州ビュ
ーモント）の商品総合カタログ（1984・1985年版）の61
ページに記載されている。このようなアプリケータは、
８種類、12種類、又は、それ以上の試料を、微小孔から
成る多孔質の支持媒体に加えることができ、電気泳動を
より早く、かつ、より高い再現性で実施することができ
る。

しかしながら、このようなアプリケータは、基本的に
自動化されたものではないから、試料を支持媒体に加え
る度に洗浄しなければならない。この従来のアプリケー
タの欠点は、新しい支持媒体に複数の新しい試料を加え
ている時のピペットの筒の部分の汚れを防止するため
に、試料を加えるサイクル度にピペットの筒の部分を自
動的に洗って濯ぐことが全く出来ないという点にある。
この従来のアプリケータの他の欠点は、支持媒体に非常
に少量の試料、すなわち、１立方ミリメートル程度の試
料を自動的に行うことが全く出来ないという点にある。
この従来のアプリケータのさらに他の欠点は、１立方ミ
リメートル程度の非常に少量の液体の試料を液体で稀釈
して、その極く少量を正確に採って支持媒体に加えるこ
とが全く出来ないという点にある。

支持媒体に加えた複数の試料に対する電気泳動と染色
を自動的に行うための従来の装置と方法は存在する。そ
の１例として、米国特許第4,360,418号（特許権者はゴ
リアス）、及び、米国特許第4,391,689号（特許権者は
ゴリアス）に、自動化された電気泳動と染色の装置と方
法について記載されている。

このような装置は、電気泳動用チャンバと、一連の浅
い皿状部材を含んでいる。この皿状部材は平らな部分に
取り付けられ、列を形成するように配列され、この各皿
状部材に、それぞれ、液体の染色剤と、一連の試料板処
理溶液が入れてある。また、試料板を保持するラックが
設けられ、このラックが水平な開放形のフレームを有す
る。このラックは垂直な電気泳動用板状部材、すなわ
ち、支持媒体を支持し、この支持媒体に、電気泳動の対
象とする試料が加えられている。このような支持媒体に
対する液体試料の供給は、電気泳動開始前に、人の手で
使用するピペット、又は、既に説明した平行使用型アプ
リケータを用いて行わなければならない。支持媒体が電
気泳動用チャンバの中に取り付けられ、この電気泳動用
チャンバが電気泳動のための回路に、予め定められた時
間、組み込まれる。その基部に、動力駆動型のリフトと
移動装置が設けられ、このリフトと移動装置が、電気泳
動用チャンバのラックと電気泳動用チャンバを徐々に、
電気泳動用チャンバから、上昇させ、移動させ、皿状部
材の中に下降させる。これは、予め定めた時間、試料板
を常に直立した位置に維持するためである。ここで注意
すべきことは、染色段階が、既に説明した試薬・試料間
反応および乾燥を行うために手動で使用する装置に支配
されずに、染色のための化学的方法によって支配される
という点である。既に説明した装置は多くの好ましい特
徴を備えているが、その特徴は、電気泳動装置の中に複
数の試薬の溶液と洗浄用の溶液を用意し、これを定期的
に維持しなければならない時には、実用的には欠点にな
る。

電気泳動と染色を行った試料を光学的に掃査するため
には、従来から、光電子倍増管、光ダイオード、又は、
これに類似する装置が使用されてきた。このような装置
は、その装置に入った光に比例する電流または電圧を出
力する。このような装置は、通常、検知器の範疇に属す
るものとされている。この検知器を採用した従来の装置
は、電気泳動によって作り出された試料の各種の物理的
性質を測定するために使用される。試料の分離された成
分に関する性質のうちで、関心の対象である性質は、大
きさと、光学的密度すなわち放射される光の強さであ
り、この放射される光の波長は光源の励起状態の波長と
は異なる。電気泳動により分離された試料の成分のバン
ドは、試験用試料の成分について公知であり、医学的な
診断または研究のためには、定量できることが好まし
い。

上記のように分類される検知器を使用した従来の装置
では、通常、光を阻止するための光学的スリットを使用
する必要がある。このスリットの目的は、検知器が試料
板を部分的に「瞬間的に読み取り」得るようにするため
である。この検知器が瞬間的に読み取り得る範囲は、試
料板のうちの、大きさ及び形状がスリットと相対的に同
じ範囲である。このようにすれば、検知器は検知の対象
とする光の強さに比例した電流または電圧を出力する。
この出力された電流または電圧は、ADコンバータによっ
て、光の強さを表わすデイジタル信号に変換され、この
変換されたデイジタル信号は、デイジタルのコンピュー
タの記憶装置の中に組織的に設定されたフォーマットに
ストアされる。

（課題を解決するための手段） 本発明では、以下に説明する他の形態では、従来型の
検知器を他の電気泳動装置と組み合わせて使用するが、
本発明の好ましい形態では、電気泳動によって支持媒体
に作り出された試料のバンドを、ビデオ装置を用いて電
子的に掃査することを含んでいる。ビデオ装置による電
子的掃査は好ましいと思われているが、上記のような従
来の掃査用検知器を使用する場合に問題が生じることは
周知である。このような従来の装置を使用する場合の一
つの問題は、遮光用スリットの幅と長さの精度を非常に
高めなければならないということである。このスリット
の長さが大きすぎる場合には、実用上、検知された光の
中に、試料板の被検知範囲に隣接する範囲の光が含まれ
る恐れがある。また、逆に、スリットの幅が小さすぎる
場合には、試料から放射される光が、そのまま全て、掃
査によって検知されない。試料板には複数の試料がある
から、それぞれの試料に対応するように、スリットの長
さを変化させる必要が生じる。

スリットの幅が広すぎる場合には、掃査の時に、複数
の試料の隣接しているバンドから放射される光が検知さ
れる恐れがあり、そのために、隣接しているバンドの境
界の識別が困難になり、このバンドの境界の識別が出来
なければ、分析が不可能になる。また逆に、スリットの
幅が狭すぎる場合には、検知器の出力信号にエラーが多
くなり、そのために、試料に正しく比例する結果が得ら
れなくなる。

従来のスリットと検知器とを組み合わせた装置の他の
欠点は、試料の全範囲を観察するために、各試料を機械
的に掃査しなければならず、そのためには、検知器を移
動させるか、または、試料板を移動させるか、しなけれ
ばならなかった。この検知器または試料板の移動は、移
動速度の変動を非常に小さくし、振動のない状態で行わ
なければならない。これは、ADコンバータによって集め
られるデイジタルのデータが、試料の成分の光学的濃度
と寸法とを正確に表わすようにするためである。

複数の試料を掃査できるようにするためには、検知器
または試料板を、掃査装置が試料を掃査できるように、
さらに他の座標軸で移動させる必要があり、次の試料に
間隙のないように移動させる必要があり、この状態を掃
査終了まで継続させる必要がある。この間隙のない移動
の精度と信頼性は充分高くしなければならない。これ
は、検知器が試料全体を正確に検知出来るように掃査
し、また、必要とする試料のみを検知し得るようにする
ためである。

（発明の目的） それゆえに、本発明の全体としての目的は、１つの装
置で、自動的に支持媒体に複数の試料を加え、自動的に
支持媒体の試料を電気泳動し、液体試料の成分が縦方向
のバンドに分離された支持媒体に対する染色、試薬・試
料間反応、及び、乾燥を自動的に行い、このようなバン
ドに対する電子的掃査を自動的に行い、このような掃査
で得られたデータに対する濃度の分析を自動的に行い得
る電気泳動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、支持媒体を緩衝液に浸すことな
く電源に接続して、電気泳動を行い得る装置および方法
を提供することにある。

本発明の他の目的は、電気泳動段階後の支持媒体を自
動的に染色することができ、しかも、その支持媒体に対
して、人が介在することなく、染色試薬の適用、試薬・
試料間反応、および乾燥を行うことができる装置を提供
することにある。

本発明の他の目的は、染色段階終了後の支持媒体を、
人による処理を必要とすることなく、電子的に掃査し得
る装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、電気泳動を行った支持媒体を電
子的に掃査するためにを使用する掃査装置のキャリブレ
ーションの方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、１台で自動的に支持媒体に複数
の試料を加え、自動的に支持媒体の試料を電気泳動さ
せ、液体試料の成分が縦方向のバンドに分離された支持
媒体に対する染色と試薬・試料間反応と乾燥とを自動的
に行うことができる装置と、スリットおよび検知器で構
成されて上記のようなバンドを自動的に掃査する機械的
掃査装置とを組み合わせて成り、従来のスリットと検知
器とを組み合わせた機械的掃査装置と交替させ得る装置
を提供することにある。

（発明の概要） 上記目的は、液体試料の電気泳動に関する処理を自動
化した自動電気泳動装置によって達成される。この装置
は基部を含み、この基部に試薬板が支持されている。微
小孔から成る多孔質の帯状小片が試薬板に取り付けられ
ている。この試薬板を掃査ボックスが取り囲んでいる。

液体の試料板が試薬板から縦方向に離れている位置に
基部で支持されている。試料板が液体試料供給孔を含
み、この液体試料供給孔が１列以上の列を形成するよう
に横方向にならんでいる。この電気泳動装置の作動が開
始される前に、電気泳動の対象である液体試料が液体試
料供給孔に入れられる。自動移動型フレーム装置が設け
てあり、この自動移動型フレーム装置が、掃査ボックス
の側壁の開口部を通って、試料板と試薬板との間で移動
する。自動移動型フレーム装置がピペットの列、１個以
上の試薬の瓶、および１個以上のソレノイドを支持し、
このソレノイドがプラスチック材料と共働する。

コンピュータに制御されて、液体試料が試料板から支
持媒体の表面に、横方向に並ぶように加えられる。棒状
電極が、垂直に磁化された柱状部材と共働して、液体試
料の成分を電気泳動によって縦方向に移動させるための
電気泳動電流を、支持媒体の帯状小片に、この帯状小片
の全面に流れるように通す。この電流が通されている
間、試薬板が冷却される。

コンピュータの制御の下に、試薬が試薬瓶から支持媒
体の帯状小片の表面に移され、プランジャが棒状電極を
移動させる。この棒状電極の移動は、この棒状電極が試
薬を支持媒体の帯状小片の表面の全面に拡げるように行
われる。その後に、上記帯状小片が、コンピュータの制
御の下で、試薬・試料間反応が行われ、乾燥される。テ
レビカメラが掃査ボックスの螢光照明装置が設けてある
蓋の頂部に取り付けてあり、このテレビカメラがアナロ
グ信号を電圧の形で出力する。このアナログ信号は、液
体試料の縦方向に移動した成分を表わすものである。こ
のような構造の代りに、自動移動型フレーム装置に機械
的掃査装置を取り付け、この機械的掃査装置を用いて上
記のようなアナログ電圧信号を出力させることもでき
る。

コンピュータ制御の下で、液体試料の縦方向に移動し
た成分を表わすアナログ信号がデイジタル信号に変換さ
れる。このデイジタル信号は、液体試料の縦方向に移動
した成分の濃度すなわちそれから放射される光の強さを
支持媒体の縦横の座標で表わしたものである。コンピュ
ータの処理装置が、個々の液体試料の各成分の縦方向の
移動距離と、それに対応する濃度を算出する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図によって詳細に説明する。

第１図および第1A図に本発明に基く自動電気泳動装置
10、およびこれに連動するデイジタルコンピュータ400
を示す。第１図に示すように、自動電気泳動装置10は基
部16を含み、この基部16に試料板14および電気泳動用チ
ャンバ13が取り付けられ、この電気泳動用チャンバ13に
支持媒体12が取り付けてある。この支持媒体12は、多数
の微小な孔を含む多孔質の電気泳動用支持媒体であり、
マイラ背板を含むものが好ましい。この支持媒体には酢
酸セルロースまたは寒天製剤すなわちゲルが沈着コーテ
イングされている。この支持媒体の構造の細部について
は後に詳細に説明する。

自動電気泳動装置10は自動作動型移動装置30を含む。
この移動装置30は、試料板装置14と電気泳動用チャンバ
13との間に移動できるように取り付けてある。電気泳動
装置10は掃査ボックス100を含み、この掃査ボックス100
は側部壁体106、入口壁体102、及び、背部壁体を含む。
掃査ボックスの前部に長孔104があり、この長孔104に扉
（図示せず）が取り付けられる。この扉は、掃査ボック
ス100の中を見るため、および、支持媒体12に加えられ
た試料の処理、電気泳動による移動、又は、電気的掃査
を行う時に掃査ボックス100を閉じるために使用され
る。この扉に安全装置を設けることができる。この安全
装置は電気泳動装置の電気回路に組み込まれ、扉が開い
ている時の電気泳動用チャンバ13の中の電気泳動用の高
圧電源の保護等の目的で使用される。このような安全装
置は、電気泳動装置使用時に、電気泳動用チャンバ13の
2000ないし3000ボルトの電圧に、偶発的に接触すること
を防止するためのものである。蓋92は電気泳動用チャン
バ13を開閉するためのものであり、縦に摺動することが
できる。図には、この蓋92の開いている状態を示す。

螢光照射装置110Aないし110Dは掃査ボックスの頂部に
取り付けられ、カメラ114とレンズ112とで構成された装
置がデイジタルコンピュータ400に制御されて電気的掃
査を行っている時に、支持媒体12に螢光光線を照射す
る。デイジタルコンピュータの回路300は自動作動装置3
0を制御するために使用される。このデイジタルコンピ
ュータ300、及び、電気泳動実施要領の細部については
後に詳細に説明する。映像表示用陰極線管406は自動電
気泳動装置に取り付けられ、デイジタルコンピュータ40
0に制御されて、監視用情報を表示する。

次に、第２図に、自動電気泳動装置10の前部、およ
び、この自動電気泳動装置10の前部に取り付けられた試
料板装置14、自動作動装置30,電気泳動用チャンバ13、
及び、掃査ボックス100の内部に取り付けられたカメラ1
14とレンズ112とから成る装置の細部を示す。この自動
電気泳動装置10は基部16を含み、この基部16に水平な取
付板15が取り付けられ、この取付板15が試料板装置14を
支持している。この試料板装置14は米国特許出願第853,
201号明細書に記載されている取付板と類似している。
この米国特許出願第853,201号は出願受理日付が1986年
４月17日、出願人がロバート・サリン、及び、ヘンリー
・ガーシーであり、本願出願に譲渡されている。の特許
出願は本発明明細書に引用して試料板装置から離間して
いる支持媒体に試料を加える要領の細部について本発明
を部分的に構成する。

試料板装置14は、液状の試料を自動電気泳動装置10に
付ける前に、この試料板装置14に試料が手動で供給され
る。この試料板装置14は試料チャンバを含み、この試料
チャンバは水平に２列に並んでおり、この試料チャンバ
から支持媒体12に試料が自動的に供給される。試料を加
えるための空間22が設けられ、この空間22に試料供給用
紙が装着され、この試料供試用紙に試料が加えられ、加
えられた試料はこの試料供試用紙に吸込まれたような状
態になる。必要に応じ、この試料を加えるための空間を
複数とし、その各空間にそれぞれ試料供試用紙を装着す
る構造にすることもできる。試料板装置14に廃液排出孔
と洗浄液供給孔が設けてある。この廃液排出孔は、試料
が自動的に加えられる時のピペット（筒部とプランジャ
部分とを含む）の洗浄廃液と過剰の洗浄液を排出するた
めのものである。ピペットは自動作動装置30に支持され
ている。このピペットの構造と機能は上記米国特許出願
の明細書に記載された構造及び機能と同様であるから、
この特許出願明細書を本願明細書に引用して、試料供給
孔26,28から電気泳動用チャンバ13の中の支持媒体12に
試料を自動的に供給する要領の細部を説明する。

第２図、及び、第４図に最も良く示すように、自動作
動装置30はフレーム40を含む。このフレーム40は自動移
動用レール34に取り付けられ、ローラ36によって移動さ
れ、自動移動用レール34は基部16に支持されている。第
４図に示すように、ローラ36は軸部38によってフレーム
40に取り付けられている。このローラ36は溝を有し、こ
の溝の中に、レール34が横方向に突出している。このレ
ール34の上で、自動作動装置30が試料板装置14と電気泳
動用チャンバ13との間を移動することができる。レール
34は水平部材４に支持され、この水平部材４は垂直部材
３で保持され、この垂直部材３は基部16によって支持さ
れている。

第４図に示すように、モータ208は基部16に取り付け
られ、出力シャフト209を有し、このシャフト209が駆動
輪210に保持されている。第３図に示すように、巻取輪2
10Aは自動電気泳動装置10の縦方向に対向する端部に取
り付けてある。ベルト212は連続した形状であり、巻取
輪210Aの周囲をループ状に取り囲み、駆動輪210によっ
て駆動される。このベルト212はフレーム40のシャフト3
8の延長部分214に保持されている。従って、モータ208
を始動させると、ローラ210がベルト212を駆動し、この
ベルト212が巻取輪210Aの周囲で回転して、自動作動装
置30を基部16の方向に移動させる。

第２図、第３図、及び、第４図に示すように、自動作
動装置30は垂直部材56を含み、この垂直部材56がフレー
ム40によって支持されている。水平な板状部材は垂直部
材56に支持され、第４図に示すように、瓶支持部材50の
シャフト52を支持している。２個の試薬瓶48は瓶支持部
材50に固定用のねじ61で保持されている。試薬展着用モ
ータ60はフレーム40に取り付けられ、出力シャフトを有
し、この出力シャフトは瓶支持部材のシャフト52に結合
されている。モータ60を作動させると、このモータ60が
瓶支持部材50を回転させ、自動作動装置30が電気泳動用
チャンバ13の上の位置まで移動した時に、瓶支持部材50
が回転して、瓶48の試料展開用試薬を支持媒体12に加え
る。

第２図、及び、第３図に示すように、垂直な棒状部材
46は自動作動装置30のフレーム40から上に延びている。
この垂直な棒状部材は２個のソレノイド42をフレーム40
に取り付けている。各ソレノイドはアーム44を有し、こ
のアーム44は長孔を有する。このアーム44はソレノイド
の出力シャフトに取り付けてある。各アームは長孔44A
を有し、この長孔を有するアームは電気泳動用チャンバ
の電極及び展着用棒状部材74,76の周囲に取り付けられ
て、これに整合している。これについては後に説明す
る。長孔を有するアーム44は、さらに、第３図に示す電
気泳動装置の蓋92の孔93に整合取付けされている。

この構造から判るように、本発明に基く自動作動装置
は、試料板装置14と電気泳動用チャンバ13との間に、移
動できるように取り付けられ、ピペット組立体32と、１
対のソレノイド42と、１対の試薬瓶48とを含んでいる。
ピペット組立体は液状の試料を供給孔26,28から電気泳
動用チャンバに供給し、ソレノイドが長孔を有するアー
ム44を駆動し、このアーム44が試薬を加える作用と電気
泳動装置の蓋を閉じる作用をする。試薬は試薬の瓶48か
ら支持媒体12に加えられる。このピペット組立体、ソレ
ノイド、及び、試薬瓶の作用については、後に、第６図
を用いて説明する。

自動作動装置の他の構造を第１図、第２図、及び、第
４図を用いて説明する。この自動作動装置30は掃査ボッ
クス100の外側から開口部101を経由して掃査ボックス10
0の入口の壁体102の中まで移動できるように取り付けて
ある。図に示すように、ピペット組立体の頂部32′は横
に延びた形であり、自動作動装置30が掃査ボックスの中
に入る時に、開口部101の内部に比較的近い位置にあ
る。カメラ114とレンズ112とで構成された装置が支持媒
体12を電子的に掃査している時に、自動作動装置30が入
口の壁体102の開口部101の中に整合して、外部の光を掃
査ボックス100に入らないようにほぼ完全に遮断する。

次に、電気泳動用チャンバについて説明する。

第２図、第３図、及び、第４図に示すように、取付板
15は試薬を加えるための試薬板80を支持し、この試薬板
80は自動移動用レール34の間に横方向に設けてある。自
動作動装置30は、自動移動用レール34の上を自由に移動
して、試薬板80の上を縦方向に移動させることができ
る。第３図に示すように、試薬付着板80は１個以上の案
内ピン68を有し、この案内ピン68は支持媒体12、例え
ば、寒天製剤で作られている帯状小片を整列および取出
が可能なように支持する。この寒天製剤で作られた帯状
小片（支持媒体12）は、その縦方向の端部にリザーバと
して作用する２つの部分64A,64Bを含み、この部分に帯
状のゼラチンを載せた構造である。この帯状のゼラチン
は支持媒体の帯状小片の頂部の層と同じ材料、例えば、
寒天製剤で作られている。支持媒体12の寒天部分に、横
方向２列に並ぶ孔または凹部62,63を設け、これに電気
泳動の対象とする試料を入れるようにするのが好まし
い。

電気泳動用チャンバ13は第一電極柱94を有し、この第
一電極柱94は対を成し、支持媒体12とほぼ同じ高さまで
垂直に延びている。第二電極支柱96は対を成し、第一電
極支柱94から長手方向に離間し、支持媒体12の上で第一
電極柱94と同様に延びている。

対を成す形の第一対の電極柱94および対を成す形の第
二対の電極柱96は強磁性材料例えば鉄を用いて作り、電
気泳動の電流を通し得るように取り付けるのが好まし
い。電極と展着用棒状部材とを組み合わせた第一装置74
は電気泳動用チャンバ13の縦方向の一方の端部に設けら
れ、電極と展着用棒状部材とを組み合わせた第二装置76
は電気泳動用チャンバ13の縦方向の他方の端部に設けら
れている。

展着用棒状部材74、76は鉄材又は鋼材等の強磁性材料
を用いて作るのが好ましい。このようにすれば、電極と
展着用棒状部材とを組み合わせた装置74、76を、第３図
に示すように、第一対の電極柱94から第二対の電極柱96
までの間の所要の位置に保持することができる。この対
を成す電極柱94、96を保持する力は、磁性を有する電極
柱と強磁性を有する展着用棒状部材との磁力である。第
3A図に示すように、電極柱94は電気泳動の電源V_Eの陽極
端子に接続され、電極柱96は電気泳動の電源V_Eの陰極端
子に接続されている。

棒状部材74は電極柱94と共働して、電気泳動装置の電
流を、横方向に並んでいるリザーバとして作用する帯状
小片64Aに分配し、支持媒体12と交差する。この電流は
電気泳動の回路を形成する。すなわち、この電流は支持
媒体12から、この支持媒体12の上で水平に延びている試
料供試用紙を縦方向に通り、支持媒体12のリザーバとし
て作用する帯状小片64Bまで流れ、さらに、棒状部材76
を経由して電極柱96まで流れる。

第3C図および第3D図に棒状部材74,76を示す。この棒
状部材74,76の全体または端部を第3D図に示した棒状部
材と同様に鉄などの強磁性材料で作り、中央部をグラフ
ァイト又はステンレス鋼で作ることもできる。支持媒体
12を流れる電気泳動用電流の作用によって、列を成して
並んでいる凹部又は孔62,63の中の液状試料の成分が、
電気泳動の作用を受けて縦方向に移動する。第3E図に、
支持媒体12の試料の成分が電気泳動によって移動して形
成する横方向の帯状の像を示す。具体的に説明すれば、
例えば、試料の列62から移動した成分が帯状の像62A,62
Bを形成し、試料の列63から移動した成分が帯状の像63
A,63Bを形成する。

電気泳動用電流を、高い部分64Aから、支持媒体12を
通して、高い部分64Bに流す構造にすることも勿論可能
である。例えば、第3F図に導電性を有するヒンジ結合部
材75,77を示す。このヒンジ結合部材75,77はそれぞれ、
電気泳動用電源V_Eに結合されている。このヒンジ結合部
材75,77は回転して開き得るように取り付けられてい
る。これは板状部材80を開くためであり、この板状部材
80を開くのは、支持媒体12を板状部材80の所要の位置に
設定するためである。支持媒体12を所要の位置に設定し
た後に、ヒンジ結合部分を回転させて閉じれば、高い部
分64A,64Bがそれぞれ電気的に接続される。

孔または凹部62,63の中の液状の試料の成分を第3A図
ないし第3D図に示すように縦方向に移動させた後、支持
媒体12に螢光を照射して光学的掃査を行う前に、この支
持媒体12に対して試薬処理を行い、この支持媒体12を試
薬が反応する間静置し、乾燥させなければならない。こ
れについては後に説明する。

電気泳動の段階を短時間で完了させるために電気泳動
装置に大電流を流すことができる（このようにすれば、
支持媒体12と試薬板80を電気抵抗による発熱で加熱する
ことができる）。この場合、試薬板80の下側に、熱電対
と加熱装置とから成る２つの電熱装置70を設けることが
できる（第３図に示すように、この電熱装置70を６つに
することは好ましいことである）。この電熱装置70をペ
ルチエ装置とし、この電熱装置に一方向に電流を流し
て、この電熱装置の頂部の面から底面に熱を加えること
ができる。このペルチエ装置に加える電流の方向を逆方
向にすれば、試薬付着板80を加熱することができる。第
3B図に、電熱装置70に電流を流して、試薬付着板80か
ら、ヒートシンク84に、熱を強制的に伝達させる方法を
示す。このヒートシンク84は試薬付着板80の下側に熱を
伝え得るように結合されている。電流を流す方向を逆に
すれば、ヒートシンク84から試薬板80に強制的に熱を伝
達させることができる。

第４図に、試薬板80の下側のペルチエ装置70の位置を
詳細に示す。また、この第４図に金属製の導電部材82を
示す。この導電部材82は冷却装置の下側に設けられ、そ
の下側にヒートシンク84が設けられ、このヒートシンク
84にフィンが取り付けてある。冷却装置70の間、及び、
この冷却装置70の側部の空間には断熱材78が充填されて
いる。

第５図にフィンを有するヒートシンク84の断面形状を
示す。このヒートシンク84は冷却用ダクト206の入口の
中に延びている。冷却用の空気は送風機204によって冷
却用ダクト206の中に送り込まれ、ヒートシンク84のフ
ィンの上を通過し、排出用ダクト208を経由し、外側に
送り出されて自動電気泳動装置10の後部に送り込まれ
る。電気泳動を行っている時に回路が第3A図および第3B
図に示すように作用すれば、冷却用のペルチエ装置70に
一方向の電流が供給され、この電流によって電気泳動装
置に熱が発生するが、この熱は、冷却用のファン204に
よってダクト206から取り込まれてダクト208から排出さ
れる冷却用の空気によって、自動電気泳動装置から除去
される。この図に示した冷却装置を自動電気泳動装置10
に使用すれば、電気泳動装置に第電流を流して電気泳動
の所要時間を短縮することができる利益がある。このよ
うな大電流によって付加的に発生する熱は冷却用のペル
チエ装置によって効率良く除去することができる。

電気泳動段階が終了し、支持媒体12の表面に試薬を加
え、この試薬を支持媒体12の表面に拡げた後に、支持媒
体12の表面を横断するように染色試薬を加えて、この支
持媒体12の表面に展開されている試料の成分と反応させ
る必要がある。上記支持媒体12の表面に試薬を加える段
階、および、この試薬を拡げる段階については、以下、
さらに詳細に説明する。上記試薬と試料の成分との反応
は、蓋92を最初に閉じるまでに完了させる。蓋92が閉じ
られれば、電気泳動用チャンバ13の周囲を取り囲むチャ
ンバが形成されるからである。

第２図、第３図、及び、第４図に示すように、水平な
チャンバに垂直に対を成すように設けられた棒状部材88
は試薬付着板80から垂直に延びている。この垂直な棒状
部材の内側に縦方向の長孔90が設けられ、この長孔90の
中に蓋92が縦方向に摺動挿入され、この蓋92が試薬板80
の上部を開閉する。第３図に開いた状態の蓋92を示す。
さらに、この第３図に孔93を示す。この孔93の端部は、
ソレノイド42の長孔を有するアーム44と共働して蓋を開
閉する。

既に説明したペルチエ装置70は試薬付着板80の下側に
設けられ、試薬・試料間反応段階（及び、乾燥段階）
で、このペルチエ装置70に逆方向の電流が通され、この
ペルチエ装置70が冷却作用を行う。この時に、試薬板80
に熱が直接加えられ、この試薬板80が支持媒体12に熱を
伝達し、この熱が支持媒体における試薬・試料間反応を
促進させる。

第２図、第３図、及び、第４図に乾燥用空気を送る装
置を示す。この装置は、染色段階終了後に、支持媒体12
の表面に、その横断方向に乾燥用空気を送り込む。試薬
板80の横方向の側部に長孔86が設けられ、この長孔86
が、支持媒体12を取り付けた空間の外側方向に縦方向に
延びている。このような長孔を例として第３図に示し、
さらに、試薬付着板の端部の横方向の側部の断面形状を
第４図に示す。長孔86の右側部は入口の乾燥用空気のダ
クト98に接続され、試薬付着板80の左側の矩形の長孔は
出口の乾燥用空気のダクト99に接続されている。

電熱素子202は入口の乾燥用空気のダクト98の内部に
設けられ、この入口の乾燥用空気のダクト98には乾燥用
のファン200も設けられている。乾燥用空気を取り入れ
るダクトは、固定されたブラケット218によって、金属
製のヒートシンク84に取り付けられている。排気ダクト
は金属製のヒートシンク84に、乾燥用空気取入れダクト
と同様に保持されている。乾燥段階に、乾燥用のファン
200を用いて電気泳動装置の前部に空気を送り込む。こ
の空気は乾燥用空気取入れダクト98を経由し、電熱素子
202を通る。この空気が環状部材12の表面に乾燥用の熱
を与える。

次に、掃査ボックスについて説明する。

第２図、及び、第４図に最も良く示すように、掃査ボ
ックス100は４個の螢光管110Aないし110Dを含み、この
螢光管110Aないし110Dは、掃査ボックスの頂部の近傍
に、四角の形になるように取り付けられる。カメラ114
はレンズ112を有し、掃査ボックスの頂部壁体109に、電
気泳動用支持媒体12の表面を見下ろし得るように取り付
けてある。勿論、カメラ114を用いて掃査を行うために
は、蓋92を移動させるか取り外さなければならない。こ
の蓋92を縦方向に移動させ、又は、取り外して、カメラ
114とレンズ112とを組み合わせた光学装置で支持媒体12
を掃査できる状態にする。既に説明したように、電気泳
動および試薬・試料間反応が済んだ支持媒体を掃査して
いる時には勿論外部の光を基本的に遮断する。この外部
の光を遮断するものは、長孔104（第１図）の前部の蓋
（図示せず）と、入口の壁体102の開口部101を基本的に
塞いでいる自動作動装置30である。

次に、制御回路およびインターフェースについて説明
する。

第１図に概略的に示したデイジタルの制御回路300
と、自動作動装置の移動を制御する自動作動装置素子30
との接続を、第６図にブロック図で示す。この図に、各
種の情報と、電気泳動用チャンバ13に設けられた制御回
路とを併示する。デイジタル制御回路300は、これと連
動するコンピュータ400のバス410に接続されている。こ
のコンピュータ400にデイジタル制御回路300を接続させ
た状態の外観を第1A図に示し、その作動の概略を第６図
および第７図に示す。この作動の細部については後に説
明する。

デイジタル制御回路300は中央演算装置すなわちCPU30
1を含む。このCPU301としては、モトローラ社のMC6802
等、市販されているマイクロプロセッサのチップを使用
するのが好ましい。また、読取り専用メモリすなわちRO
M302を設けて、これにソフトウエアの形の制御プログラ
ムの手順を記憶させる。また、書き込み可能のメモリす
なわちRAM303を設け、これに一時的なデータを蓄える。
また、入出力インターフェース（VIA）304を設ける。こ
のVIA304はプログラム可能の入出力インターフェース、
及び、システム・タイマを含む。このシステム・タイマ
は出力制御、入力接続又はモニタ、及び、プログラム化
された時間規制を行うために使用する。デイジタル信号
をアナログ信号に変換する装置すなわちDA変換装置（D/
A）305を設け、これを用いてアナログの出力電圧を、電
気泳動用チャンバ13のアナログ回路に供給する。また、
アナログ信号をデイジタル信号に変換する装置すなわち
AD変換装置（A/D）306を設け、これに電気泳動用チャン
バ13の回路からモニタ電圧を出力させる。一連の入出力
インターフェース328を設け、これを用いて、バス410を
介して、コンピュータ400と回路300との間の入力コマン
ド及び出力信号の授受を行わせる。

また、データ・バス329を設け、これを用いて、CPUの
ROM、RAM、VIA、D/A、およびA/Dの回路と、一連の入出
力インターフェース回路との間の、双方向デイジタル接
続を行う。バス330はアドレスバスであり、このアドレ
スバスは、CPUから、ROM、RAM、VIA、D/A、A/Dの回路、
及び、一連の入出力インターフェース回路への、一方向
デイジタル接続を行う。このアドレスバス330はCPUによ
って使用され、デイジタルデータを出し入れする装置を
択一的に選択する。

出力インターフェースバス331は回路304に接続され、
CPUのデイジタル出力信号を、CPUに制御される回路のデ
イジタル入力信号とするための接続に使用される。これ
と同様に、入力インターフェースバス332は、モニタ及
びデイテクタ回路を、入力インタフェース回路304を介
して、CPUのデイジタル入力回路に接続するために使用
される。

次に、自動作動装置30について説明すれば、この自動
作動装置30は、５つの離間した部材、すなわち、橋形の
基部40、ピペット装置32の筒部、ピペット装置32のプラ
ンジャ部分、試薬支持部材50、及び、ソレノイド42を制
御する。ピペット装置32の筒部とプランジャ部分の構造
については、ここでは細部説明をするまでもないが、ピ
ペットの筒部とプランジャ部分の制御については、米国
特許出願第853,201号（出願人はメスルス、サリン、及
びカージー）に詳細に記載されている。この米国特許出
願を、試料溜め凹部26,28から支持媒体12に液体の試料
を加える時に、ピペットの筒部及びプランジャ部分を使
用する場合の、このピペットの筒部及びプランジャ部分
の作動及び制御を完全に説明するために、本願明細書に
引用する。

橋形の基部すなわちフレーム40は、モータ208を制御
するための駆動及び制御回路307によって制御される。
第６図に簡略化して示した位置検知器316は、例えば、
第３図に示した試料制御用カムプレート201、試薬供給
用制御用カムプレート203、及び、リミットスイッチに
よって構成される。位置検知器は、スイッチ205,207が
試料制御用カムプレート201および試薬展着制御用カム
プレート203を通過する時に、このスイッチ205,207の重
なりをカウントする。

ピペットの筒部およびその位置検知器309のためのモ
ータの駆動および制動を行う回路308については、上記
米国特許出願に記載されており、また、ピペットのプラ
ンジャおよびその位置検知器318のためのモータの駆動
および制御を行う回路309についても、上記米国特許出
願に記載されている。

試薬の支持媒体50に関しては、モータ駆動回路310
は、橋形の基部40が支持媒体12の上にある時に、CPU301
およびVIAの回路304に制御されて、モータ60を、２方向
のうちのいずれか一方向に回転させる。リミットスイッ
チ（図示せず）は、第４図に示すように、瓶の支持媒体
50のシャフト52と共働する位置検知器319として作用す
る。

ソレノイド駆動回路311が設けられ、このソレノイド
駆動回路311は、信号を受けた時にソレノイド42と共働
して、長孔を有するアーム44を、その下の位置の方向に
延ばす。

固定用の回路323が、試料とワッシャと試料板とから
なる装置14の下側に設けられ、この回路323が、入出力
インターフェース304を介して、CPUと信号の授受を行
う。この信号は、試料板14が所要の位置にあり、自動電
気泳動装置がパーソナルコンピュータ400からの作動開
始コマンドを受容できる状態になったことを示す信号で
ある。

次に、電気泳動用チャンバ13について説明する。高電
圧回路325および高電圧モニタ回路326は、第3A図に示す
ように、支持媒体12に電気泳動用電流を供給するために
使用される。高電圧回路325は、CPU301からのコマンド
に応答する。このコマンドは、CPU301から、DA変換装置
305、AD変換装置、及び、掃査ボックスの扉の固定回路3
73を介して、送られる。高電圧モニタ装置326からのモ
ニタ信号は、バス334を介して、AD変換装置306に送られ
る。

これと同様に、温度モニタ回路327がアナログ信号を
出力し、この温度モニタ回路327のアナログ信号が、CPU
に認識されるように、バス334を介して、AD変換装置306
に送られる。温度検知器すなわちトランスヂューサ327
は、第２図では、電気泳動用チャンバ13の内部に示して
ある。加熱冷却装置（ペルチエ装置）70に対するデイジ
タル制御信号は、出力バス331から、加熱装置の試薬・
試料間反応制御回路313に送られる。これと同様に、ペ
ルチエ装置70に対するデイジタル制御信号は、出力デー
タ・バス331から、冷却装置314に加えられる。

ランプ・ドライバ回路315は、バス331を経由して送ら
れるデイジタル信号に応答して、掃査ボックス100の蛍
光管110Aないし110Dを制御する。

次に、第７図にについて説明する。コンピュータ400
の構成部分は直列の入出力インターフェース回路328と
バックスクリーン410を介して、デイジタル制御回路300
に接続されている。直列の入出力インターフェース回路
401は、バス410を経由して、コンピュータ400に対する
インターフェースを形成する。このコンピュータ400
を、コンパクト・デイスク・プロ・モデル（商標）のよ
うな「パソコン」とすることは好ましいことである。こ
のコンピュータ400は、第1A図に示した装置の操作員が
自動電気泳動装置10にコマンドを送る。この自動電気泳
動装置10は、上記操作員に報告のデータを送り、コンピ
ュータにストアされたデイジタルの形のデータを解析
し、出力装置を用いて、操作員に対して文字と画像を表
示するために使用される。

操作員がコンピュータに対して入力する時には、キー
ボードを使用し、出力信号を印刷する時にはプリンタ40
8を使用する。文字を映像で表示するためには、陰極線
管すなわちCRT405を使用する。映像で文字を表示するCR
T405はコンピュータ400と直接連動させることができ
る。それに対して、映像で画像を表示するCRT406は、第
1A図に示すように、自動電気泳動装置10に直接接続させ
ることができる。

次に、電子的掃査と、そのキャリブレーションについ
て説明する。

ビデオカメラ144としてTV用ビデイコン管を使用する
ことは好ましいことである。このビデイコン管は、その
視野の映像を表わす信号を一連のアナログ電圧で出力す
る。フレーム・グラバ403は、カメラ114の一連のアナロ
グ出力信号を、デイジタルデータ信号に変換するための
インターフェースとして作用する。このフレーム・グラ
バ403は、このようなデイジタルデータ信号を、このフ
レーム・グラバ403のメモリ409にストアし、解析結果を
画像及び文字の形で出力する。

作動させる時には、コンピュータ400とデイジタル制
御回路300の制御によって、自動的に電気泳動および試
薬・試料間反応の終了後に、その反応した面を、概ね第
3E図に示したように、カメラ114を用いて観察する。蛍
光管110Aないし110Dが点灯され、カメラが支持媒体12の
全範囲を掃査して、アナログの映像信号と同期信号を出
力する。各瞬間に出力される映像信号の電圧の大きさ
が、支持媒体の表面から放射される光の強さを表わして
いる。このアナログの出力電圧は、既に説明したよう
に、フレーム・グラバ403によって、「写真」の512本の
走査線が並んで形成する512本のコラムのマトリックス
を表わすデイジタル信号に変換される。同期信号は、ア
ナログの映像信号を支持媒体12の位置に対して正確に同
期させるために使用される。

自動電気泳動装置10の支持媒体14の作動と電気泳動と
を開始する前に、カメラ114とレンズ112とで構成されて
いる光学装置のキャリブレーションを行う。キャリブレ
ーションは、非直線性のパラボリック効果を補正するた
めのものである。この効果が補正されなければ、フレー
ム・グラバ403によって検知される512列、512個のコラ
ムのマトリックスの個々の画素の光の強さが非直線性の
形で表わされた信号が出力される。

カメラ114とレンズ112とで構成された装置をキャリブ
レーションするために、第15A図に示すような均一な試
験用支持媒体12′を掃査ボックス100の試薬付着板80の
上に設定する。勿論、この試験用支持媒体12′に対して
は、電気泳動を行わず、試薬・試料間反応も、染色処理
も行わない。掃査ボックスの前の扉を閉じ、自動作動装
置30を開口部101の中に移動させ、掃査ボックス100に外
部から光が入らないようにする。これは、実際の掃査条
件にシミュレートさせるためである。その次に、紫外線
ランプ110Aないし110Dを点灯し、カメラ114とレンズ112
とで構成された装置を回転させる。フレーム・グラバ40
3（第７図）に板状部材の「１枚撮り」の信号を送り、
この512マトリックスによる512の画素のそれぞれの光の
強さをメモリ409にストアさせる。

その次に、プログラム制御によって、15本の走査線の
周囲に、テンプレート801,802,…815を電子的に形成す
る。この走査線は、試料の走査トラック、すなわち、試
薬付着板80が設定された時の実際の支持媒体12の列に対
応している。この各トラックの高さ、すなわち、［ｙ］
方向の長さは、メモリ409の高さの約1/15（約34画素）
である。この各トラックの［ｘ］方向の幅は、画素の全
体の幅、すなわち、画像のメモリの幅の総和に等しい。
この15本のトラックは、後に掃査される電気泳動用板状
部材の試料のトラックの位置に対応している。

15本のトラックのそれぞれの内部で、画素の強度のデ
ータの２次元のアレーが、データの１次元のアレーに変
換される。この変換は、約34の画素列のそれぞれの中の
512の垂直なコラムのそれぞれの画素の値を加算し、平
均値を算出することにより行われる。これは、各トラッ
クに対して、垂直な各コラムにおいて、上記トラックの
34画素の光の強さを加算し、画素列の数、例えば、34で
分割ることである。その結果、15トラックはそれぞれ、
光の強さが平均値である列のベクトルによって表わされ
る。このベクトルは、ｘ＝１から、ｘ＝512まで撮影す
る画素のｘの寸法の関数である。その次に、この15×51
2の輝度の値「平均値」のマトリックスである各平均の
光の強さをサーチすれば、最大値I_maxを求めることがで
きる。

その次に、平均された輝度のマトリックス（15×51
2）の各平均輝度を最大値I_maxで除算する。このマトリ
ックスの各要素の値は、支持媒体12の２組の15の試料供
給孔に試料が加えられた後、及び、電気泳動、染色処
理、試薬・試料間反応処理、乾燥等の段階が自動的に行
われた後の実際の掃査時に支持媒体に適用すべき「補正
ファクタのマトリックスの補正係数」になる。

15B図に、コンピュータのプログラム制御によって形
成され、符号601,612,616,623で表わすような電子テン
プレートを示す。この電子テンプレートは、512×512の
各画素の解析エリアを形成する。この各画素は、自動的
に電気泳動が行われた実際の支持媒体12のためのフレー
ム・グラバ403にストアされている。この電子テンプレ
ートのｙ軸方向の寸法は、上述の15本のキャリブレーシ
ョン・トラックのそれぞれと同じである。例えば、電子
テンプレート601は、支持媒体12のウエル701にある試料
の縦方向の電気泳動のパターンの周囲に整合するよう
に、予め定められている。支持媒体12が試薬付着板80の
予め定められた位置に設定され、カメラ114とレンズ112
とで構成されている光学装置が試薬付着板80に対して固
定されているので、電子テンプレート601が供給孔701の
流体試料の電気泳動パターンの周囲に整合する。プログ
ラム化された電子テンプレートは各試料に対して形成さ
れる。

その後に、各電子テンプレートのデータは、電子テン
プレートの中のｙ列の画素について平均化されて、各試
料のｘ方向に電気泳動により展開された距離の関数であ
る濃度を表わす１つの信号を作る。その後に、各電子テ
ンプレートの各ｘ方向の画素の位置のための平均化され
た光の強さの値に、補正係数のマトリックスが乗算され
る、この補正係数のマトリックスは、すでに説明した補
正係数のマトリックスにストアされている対応してい
る。その後に、このようなデータは、濃度解析を行うコ
ンピュータ400のデイジタルメモリ409に、組織化された
形で、ストアされる。すでに説明した米国特許第4,242,
730号（この特許は本出願の出願人に譲渡されている）
には、マイクロプロセッサで制御される従来型の濃度計
に関する記載がある。この米国特許第4,242,730号に記
載されている内容は、掃査された試料を表わすデイジタ
ル信号を、本出願の第1A図に示したコンピュータ400のC
RT型表示装置405に、アナログに変換して表示をするた
めの方法に利用することができる。視認可能に表示され
た曲線を操作員が編集することもできる。

ビデオカメラ、又は、これと同じような装置、例え
ば、CCDアレー装置を使用するのが便利である。それ
は、このような装置を用れば、試料板状部材の全面を、
1/30秒で掃査することができるからである。このような
掃査には、30の試料に関する情報、例えば、第3E図に示
したような情報が全て含まれている。このデータは、コ
ンピュータによって、２方向アレーのデータに組織化さ
れ、従って、コンピュータを用いて試料の縦方向の各成
分を正確に求めることができるだけでなく、試料が平行
でない場合に、その試料の境界を正確に求めることもで
きる。さらに、掃査と、その結果の平均を繰り返えすた
めに発生した人工的なノイズを除去又は減少させること
により、試料のデータを改善することができる。

次に、機械的な掃査について説明する。

本来の電気泳動支持媒体の電子的な掃査の長所を発揮
できないことも有り得る。第16図に示した自動作動装置
30′の一部分として、従来の機械的なスリットと検知装
置900を使用すれば、製造経費を下げることができる。
第16図に示した自動電気泳動装置10′は、第１図に示し
た自動電気泳動装置10とほぼ同じであり、相違する点
は、第１図に示したビデオカメラ114とレンズ112とで構
成されている光学装置の代替装置として、掃下装置900
が機械的な掃査を行うことである。

掃査装置900を自動作動装置30′の前部に取り付ける
ことは好ましいことである。この掃査装置900は、固定
された蛍光管901,コリメータ903,及び、光電子倍増管90
5を含んでいる。蛍光管901は蓋906の内側に取り付けて
ある。コリメータ903は蓋の横方向のスリット904の中に
設けられて、掃査が行われている時に、支持媒体12の方
向に下を向いている。光電子倍増管905はコリメータ903
を経由して伝達される光に応答する。

マイクロプロセッサで制御されるモータ（図示せず）
は、コリメータ903と光電子倍増管905とで構成された装
置を移動させる。この移動は、、既に説明したように、
流体の試料が加えられ、染色処理され、試薬・試料間反
応処理され、乾燥された後の電気泳動支持媒体12を横断
するように横方向に行われる。電気的な作用ループすな
わちケーブルが光電子倍増管905と、コンピュータ400に
掃査信号を入力するための増幅装置及びADコンバータと
によって構成されている装置との間に設けてある。サー
ビスループ907は、さらに、デイジタル制御回路300（第
６図）に接続することもできる。このデイジタル制御回
路300は、掃査が行われている時に蛍光管901の照明を制
御するためのものである。掃査が行われている時の支持
媒体12をよぎる縦方向のステッピングは、自動作動装置
30′の縦方向の増分移動によって行われ、この移動はモ
ータ210（第３図）の駆動によって行われる。既に説明
したように、機械的に遮光するスリットと、検知装置と
で構成されている組立体900は、支持媒体12上で電気泳
動され染色処理された試料の縦方向に分離された成分の
光の強さを表わす電気的信号を出力する。

第16図に、支持媒体12の上で縦方向に移動する前の状
態の自動作動装置30′を示す。この図から判るように、
掃査ボックス909の高さは、第１図の掃査ボックス100の
高さより低い。これは、第16図の掃査ボックスにカメラ
のレンズを取り付ける必要がないからである。

次に、自動電気泳動装置の作動について説明する。

操作員が試料板装置14を第１図に示したように自動電
気泳動装置の基部の位置に取り付けた後に、かつ、支持
媒体の帯状小片12が第３図に示すように試薬板80に置か
れた後に、掃査ボックス100の前の扉が閉じられ、操作
員がコンピュータ400のキーボード407を用いてスタート
のコマンドを入力する。分析の対象である液体の試料は
試料板装置14の１対の供給孔26,28に加えられる。各列
の供給孔は15の分離された供給孔を含むのが好ましい。
標準試料を１つの供給孔に入れる。これは分析の基準と
するためである。また、試料を付けて電気泳動による展
開移動させるための用紙は試料を付けて展開移動させる
ための空間22に設定され、洗浄用の供給孔20に洗浄水が
満たされている。自動電気泳動装置の基部の試料板装置
14上の展開移動により、バス332の信号がデイジタル制
御回路300に第６図に示すように送られる。その後に、
デイジタル制御により処理が自動的に行われていること
を示す指示が、コンピュータ400に送られる。

第８図ないし第13図に、試料板装置の列26,28の供給
孔にストアされている液体の試料の自動処理の主要な段
階を示す。第８図に、試料を吸い上げるピペット組立体
と、吸い上げる量が予め定められた各ピペットを示す。
このような操作については、既に出願済みの米国特許出
願第853,201号に充分詳細に記載されている。

第９図に、自動作動装置30が縦軸線方向に支持媒体12
のエリアまで移動している状態と、液体試料が支持媒体
の表面に列を成すように加えられている状態を示す。こ
こで注目すべきことは、電気泳動用チャンバのカバー92
が開いた位置にあるという点である。

第10図に、長孔を有するアーム44がソレノイド42に駆
動されて蓋92の穴93に係合した後、蓋92が閉じられる状
態を示す。また、この第10図に、自動作動装置30が縦軸
線に沿って電気泳動用チャンバに向かって移動して、蓋
92を閉じる状態を示す。

蓋が閉じられた後に試料の電気泳動処理が開始される
ものととして説明すれば、この電気泳動処理については
既に要約した形で説明したように、この電気泳動処理に
は電気泳動電流を通す段階を含み、この電気泳動電流を
通すためには、既に要約したように、支柱と、電極と、
電極及び展開−用バーを組み合わせて成る装置とが使用
される。電気泳動電流が支持媒体12に通される時に、こ
れと同時に、ペルチエ型の加熱冷却装置70に対して、電
流が一方向に通される。支持媒体12を冷却すれば、電気
泳動電流を多く流して電気泳動の処理速度を大きくし、
その電気泳動を早く終了させることができる。

第11図に、試薬47を試薬の瓶48から支持媒体12の表面
に加える状態を示す。このような瓶の試薬は支持媒体12
の表面に加える時には、モータ60で瓶の支持部材50を回
転させる。第11図に、カバー92が第10図に示したカバー
とは逆の経過を経て開く位置に到達した状態を示す。

第12図に、試薬を支持媒体12の表面に展開する状態を
示す。この試薬を展開するためには、展開用の両方のア
ームの長孔が符号76で示すようなバーの周囲にあるよう
に、長孔を有するプランジャのアーム44を作動させるの
が好ましい。その後に、自動作動装置を縦軸線方向に往
復させて、試薬を支持媒体12の表面に拡げる。これと同
様に、第12図に示されたバー76に付加されている他の試
薬展開用のバー74を用いて、支持媒体12の表面の試薬を
さらに拡げるようにすることもできる。

その後に、蓋92を、第11図に示したと同様に作動させ
て、閉じる位置に移動させ、イキュベーション段階と、
乾燥段階を行う。このイキュベーション段階を行うため
には、試薬付着板80を所要時間加熱できるように、ペル
チエ装置を作動させる必要がある。乾燥段階を行うため
には、ダクトから、さらに乾燥空気を支持媒体の表面に
当たるように供給する必要がある。この乾燥空気の供給
は、第４図に明瞭に示すように行う。

イキュベーション段階、及び、乾燥段階を終了させた
後に、本来の支持媒体12の電気的掃査を行う。第13図に
示すように、カメラ114とレンズ112とで構成されている
光学装置は、蛍光管110Aないし110Dに照射されている時
の支持媒体12の、この光学装置の視野の中に入っている
部分の輝度を表わすアナログ信号を出力する。このよう
な光学的信号の映像は、自動電気泳動装置に直接取り付
けられたCRT表示装置406に再生することができる。ま
た、この第13図には、テレビカメラ14が光学的掃査を行
っている時に、自動作動装置30が、掃査ボックス100の
入口の側壁の開口部101の中にあって、掃査ボックスに
外部の光をほとんど入れないように作用している状態を
示す。

次に、自動電気泳動装置の作動を制御するためのコン
ピュータの作用について説明する。

第14A図ないし第14F図に、コンピュータ400の出力信
号を示す。この信号は、電気泳動の段階を自動制御する
ために、デイジタル制御回路の送られる。ピペット組立
体は、ロジックボックス500で示すように、上昇するバ
レル、及び、下降するプランジャに駆動されて、休止位
置まで移動する。このような制御については、既に説明
した米穀特許出願第853,201号に記載されている。橋形
基部40は休止位置まで駆動される。この橋形基部40の駆
動は、制御信号がモータの駆動制御回路307に送られた
時に開始され、位置検知装置316が橋形基部40の位置を
検知した時に停止される。その後に、コンピュータは、
論理ブロック501で示すような一連の入出力インタフェ
ース328を経由して送られるコマンドを待つ状態にな
る。その後に、このコンピュータは、論理ブロック502
によって、試料板14が自動電気泳動装置の基部板状部材
15の上に載せられているか否かを判断する。信号が固定
回路323から送られてくれば、行程の制御を継続し、信
号が固定回路323から送られてこない場合には、エラー
信号がコンピュータ400に送られ、このエラー信号がエ
ラーメッセージとしてプリントされるか表示されて、自
動電気泳動装置のオペータに知らされる。

第14B図に示すように、論理ブロック503は、試料供給
孔62から支持媒体１に、液体の試料を加える。図に示す
ように、支持媒体に試料を加える前に、ピペットの先端
部を洗浄、及び、乾燥する機能が実施され、その後に、
上記のように試料が加えられる。その後に、液体の試料
が、試料の供給孔28から、支持媒体12の試料のウエル63
に送られる。ピペットの先端部は再度洗浄される。洗
浄、乾燥、試料付け、及び、染色試薬使用の段階は、既
に説明したように、米国特許出願第853,201号の記載と
同様の要領で行われる。その後に、論理段階505によっ
て、ピペット組立体32のバレルが引き上げられ、このピ
ペット組立体のプランジャが下げられる。

第14C図に示すように、一連の段階506は、デイジタル
制御回路300に制御されて、蓋92を電気泳動用チャンバ1
3に被せる作動を制御する。この段階は、論理ブロック5
07で始まる。この論理ブロック507で、橋形基部40が蓋9
2の開く位置に駆動される。その後に、段階508で、ソレ
ノイド駆動回路311に電流が通され、アーム44が下降す
るように駆動されて、蓋92の穴93に係合する、その後
に、論理ブロック509で、橋形基部40が電気泳動用チャ
ンバ13の方向に駆動されて蓋92を閉じる位置に移動させ
る。論理ブロック510で、ソレノイド駆動回路311の電流
が切られ、これによって、アーム44が、その休止位置に
戻る。論理ブロック511で、橋形基部40が、その休止位
置に戻るように駆動される。

論理ブロック512は電気泳動電流を支持媒体12に通す
作用を行い、それと同時に、この支持媒体を冷却するす
る作用を行う。論理ブロック513は電気泳動電流を通す
時間を設定すると共に、電気泳動用の支柱94,96の間に
高い電圧を加え、これを調節する。論理ブロック514で
は、クーラの回路314が冷却装置すなわちクーラ70とフ
ァン204を回転させる。論理ブロック516は、回路325か
らの電圧をモニタすると共に、電気泳動を行う時間をモ
ニタし、その後に、電圧を切り、クーラの回転を止め
る。

次に、第14D図において、符号517を用いて集合的に表
わしてある論理ブロックは、蓋92を開くために必要なも
のである。このような段階は、蓋92を閉じるための段階
506と同様であるから、細部説明を省略する。符号518を
用いて集合的に表わしてある論理ブロックは、支持媒体
12の表面に染色試料を加えることを制御する。論理ブロ
ック519では、橋形基部40を支持媒体12の方向に、電極
／試薬展着用棒状部材74,76の間のほぼ中央の位置に駆
動する。論理ブロック520では、試薬瓶回転用モータの
駆動装置を始動させ、この駆動装置が試薬瓶48を回転さ
せ、この試薬瓶48から支持媒体12の表面に試薬が加えら
れる。その後に、試薬瓶回転用モータの駆動装置が反対
方向に駆動されて、試薬瓶の支持部材50を、その休止位
置に復帰させる。

符号521を用いて集合的に表わしてある論理ブロック
は、支持媒体12の頂部表面に染色試薬を拡げるために必
要な段階である。論理ブロック522では、橋形の基部40
を、電極／試薬展着用棒状部材74の上に直接取り付けて
あるソレノイド42まで移動させる。論理ブロック523で
は、ソレノイド駆動回路311に電流が加えられ、アーム4
4が下方に伸び、アーム44の長孔44aが試薬展着用棒状部
材74を、「グリップ」、すなわち、部分的に取り囲む。
論理ブロック524では、橋形基部40が第二壁体63の方向
に駆動され、その後に、電極の支柱94まで再度駆動され
る。ソレノイド駆動回路311は論理ブロック525で切ら
れ、アーム44が休止位置に復帰する。論理ブロック526,
527,528,529は、電極／試薬展着用棒状部材76が支持媒
体の表面に試薬を拡げること、及び、ソレノイドのアー
ム44を休止位置に復帰させることを制御する。

その後に、蓋92は論理ブロック530によって閉じられ
る。この行程は自動行程の初期の段階の論理ブロック50
6と同様である。

次に、第14Eにおいて、行程は、試薬を浸すための論
理ブロック531を継続する。この段階で、デイジタル制
御回路300は、支持媒体の表面に試薬を加える時から、
試薬・試料間反応期間の開始まで、充分に時間を取るこ
とができる。

染色処理・試薬・試料間反応532として集合的にラベ
ル付けをした論理段階は、試薬・試料間反応時間を設定
する段階533と、試薬・試料間反応温度を設定する段階5
34とを開始させる。試薬・試料間反応用加熱装置回路31
3は論理ブロック535に戻される。論理ブロック536は、
検知器327から送られる試薬・試料間反応温度の信号を
モニタして、乾燥段階538を制御する信号を出力する。

乾燥段階538として集合的にラベル付けをした論理段
階は、乾燥時間と乾燥温度を設定する論理ブロック539,
540を開始させる。論理段階541では、乾燥回路340に電
流が供給され、この乾燥回路340が加熱装置202とファン
200を回転させる。論理段階542は温度モニタ327から送
られる温度信号をモニタすると共に、乾燥時間をモニタ
する。論理段階543は、試薬・試料間反応用加熱装置回
路313と、乾燥回路340の回転を停止させる。

その後に、第14F図に示すように、蓋92が再び開かれ
る。これを制御するのは、符号544で集合的にラベル付
けをした論理段階である。このような段階は、既に説明
した論理段階517と同様である。その後に、制御は論理
段階545に進み、この論理段階545で、コンピュータ400
が、ランプ100Aないし100Dの点灯の有無を判断する。点
灯していないと判断した時には、制御はコンピュータ40
0に送られ、コンピュータ400から論理ブロック546に、
点灯信号が送られる。ランプが点灯していることを示す
信号が論理ブロック547に送られている時には、制御が
論理ブロック548に進められ、この論理ブロック548で、
カメラ104からの映像信号が拘束され、記憶装置にスト
アされる。ランプ110Aないし110Dが、論理ブロック549
の制御によって、消灯される。

その後に、コンピュータ400が、論理段階550で、濃度
処理を行う。この濃度処理は、電気泳動処理によって縦
軸線方向に分離された試料の成分の相対的な濃度を求め
るものであり、そのための方法は公知の方法を用いて差
し支えない。映像出力信号は、論理ブロック551,552で
示すように、CRT表示装置405,406に表示されると共に、
プリンタ408で印刷された形で報告される。

以上説明した自動電気泳動装置、及び、その方法に対
して、本発明の範囲内で、各種の改良を加えることがで
きることは勿論である。以上の説明は、本発明の好まし
い形態を実施できるように行ったものであり、例示的な
ものであって、本発明を限定するためのものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は掃査ボックスの中の試料板装置と多孔質の支持
媒体との間に自動作動装置を有し、掃査ボックスの内部
を示すために掃査ボックスの前扉を取り外した本発明に
基く自動電気泳動装置の斜視図、第1A図はコンピュータ
と連動し、このコンピュータが自動電気泳動装置のデイ
ジタル制御回路にコマンドと制御信号を送ると共に、電
子的掃査の後に試料板の濃度解析を行う、自動電気泳動
装置の斜視図、第２図は自動作動フレーム装置と、試料
・洗浄・試料を与えて展開させる用紙の装置と、電気泳
動試薬板と、微小孔から成る多孔質の支持媒体と、掃査
ボックスと、掃査ボックスの頂部に取り付けられたビデ
オカメラとを部分破断の形で併示する自動電気泳動装置
の側面図、第３図は試料・洗浄・ブロッテイング紙装置
と、電気泳動試薬付着板と、多孔質の支持媒体と、電極
と、電極と連動する試薬展着用棒状部材装置と、自動作
動フレームとを見下ろす形で示す本発明に基く自動電気
泳動装置の、第２図の線３−３に沿う平面図、第3A図は
支持媒体の縦軸線方向の端部に対を成す電極支柱を横断
するように設けられている電気泳動用電源の電気的な接
続と、支持媒体の縦軸線方向の寸法を横断する横方向の
紙に流される電気泳動用電流を示す平面図、第3B図は支
持媒体に電気泳動用電流が通されている時に、支持媒体
が取り付けてある試薬付着板の下側に設けられた冷却／
加熱装置に、同時に電流を加える要領と、この装置に加
熱のために逆方向に電流を通す要領とを示す説明図、第
3C図、及び、第3D図は本発明に基く電極／試薬展着用棒
状部材の組み合わせた状態を示す図、第3E図は電気泳動
後に支持媒体に加えられる試料の成分の移動を示す図、
第3F図は支持媒体に電気泳動電流を通して、支持媒体の
縦軸線を横断する横方向の紙に電流を通すための他の構
造の図、第４図は第２図の線４−４に沿う端面図であ
り、自動作動クレーン装置の細部を示し、微小孔から成
る多孔質の支持媒体が取り付けられた板状部材を冷却す
るヒートシンクの構造を示し、さらに、試薬が微小孔か
ら成る多孔質の支持媒体に加えられ、この試薬が試薬・
試料間反応の後に、この支持媒体を乾燥させるための乾
燥用ダクトを示す図、第５図は第２図の線５−５に沿う
見下ろし図であり、試薬付着板と、この試薬付着板に支
持されている微小孔から成る多孔質の支持媒体とを乾燥
させるダクトのパターンを示し、さらに、電気泳動を行
っている時に、板状部材から熱を取り去るために、自動
電気泳動装置の外部から冷却用の空気を取り入れ、ヒー
トシンクを横切るように通すダクト装置とを示す図、第
６図はデイジタル制御回路を示す略図であり、このデイ
ジタル制御回路と自動作動装置の回路及び装置とのイン
タフェース、及び、このデイジタル制御回路と電気泳動
用チャンバの回路及び装置とのインタフェースを示す略
図、第７図は本発明に基く自動電気泳動装置と連動する
コンピュータの、自動電気泳動装置のデイジタル制御回
路とのインタフェース、掃査用カメラとのインタフェー
ス、及び、このコンピュータに接続される周辺機器との
インタフェースを示す略図、第８図ないし第13図は自動
作動クレーン装置が微小孔から成る多孔質の支持媒体に
試料を加える段階、電気泳動を行った後に微小孔から成
る多孔質の支持媒体に試料を加える段階、微小孔から成
る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡げる段階、及び、
この微小孔から成る多孔質の支持媒体の試薬・試料間反
応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略図、第14A図
ないし第14F図は電気泳動の行程を自動的に制御するた
めに、デイジタルコンピュータ、及び、デイジタル制御
回路にストアされたコンピュータプログラムの論理ブロ
ックのフローチャート、第15A図はカメラのレンズのキ
ャリブレーションに使用する均一な支持媒体と、実際の
支持媒体の試料のトラック、又は、このトラックの列に
対応する掃査トラックの周囲に形成されるコンピュータ
のテンプレートとを示す図、第15B図は複数の試料の電
気泳動を行った後に、電気泳動のパターンのそれぞれの
電子的イメージの画素の境界を自動的に作り出すため
に、プログラムに制御されて形成される電子的テンプレ
ートを示す図、第16図は第１図ないし第15図の電子的な
ビデオ掃査組立体の代りとして、機械的に駆動される掃
査装置が、自動作動クレーン装置に取り付けられている
構造の本発明に基く他の形態の電気泳動装置の斜視図で
ある。 10……電気泳動装置、12……支持媒体、13……電気泳動
用チャンバ、14……試料板装置、16……基部、30……自
動作動装置、32……ピペット組立体、40……フレーム、
42……ソレノイド、48……試薬の瓶、62,63……試料供
給孔、64……レーザ光源として作用する帯状小片、70…
…ペルチエ装置、74,76……電極および試薬展着用棒状
部材、80……試料板、84……ヒートシンク、100……掃
査ボックス、110A,110B……蛍光管、112……レンズ、11
4……カメラ、94,96……電極柱、202……画素、204……
送風機、206,208……ダクト、300……デイジタル制御回
路、301……CPU、305……AD変換装置、306……DA変換装
置、400……コンピュータ、601……テンプレート、900
……掃査装置、903……コリメータ、904……スリット、
905……光電子倍増管。

フロントページの続き (72)発明者 フィリップ、エー、ガダーニョ アメリカ合衆国テキサス州、ビダー、コ ンコード、465 (56)参考文献 特開 昭60−231152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−185152（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−171847（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−47549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−5494（ＪＰ，Ａ)

Claims (18)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基部上に縦方向に配設された試薬板と、該
   試薬板の上面に取り外し自在に保持された電気泳動用支
   持媒体とを備えた装置の液体試料成分の相対的決定方法
   において、 前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板の所定位置に取り
   付けられている間に液体試料を前記電気泳動用支持媒体
   に供給する段階と、 前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の前記所定位置
   に維持され続けている間に前記液体試料を移動すること
   なく前記電気泳動用支持媒体に縦方向に電気泳動電流を
   与えて電気泳動により縦方向に移動させた前記液体試料
   の成分のパターンを作る段階と、 前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の前記所定位置
   に維持され続けている間に前記液体試料を移動すること
   なく前記電気泳動用支持媒体を染色し、試薬・試料間反
   応を行わせ乾燥させる段階と、 を備えた方法。
2. 【請求項２】前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の
   前記所定位置に維持され続けている間に前記液体試料を
   移動することなく前記電気泳動用支持媒体の上面の電子
   映像を発生する段階を備えた請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】基部と、 該基部に縦方向に配設された試薬板と、 該試薬板の上面の所定位置に取り外し自在に保持された
   電気泳動用支持媒体と、 該電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の前記所定位置に
   保持されている間に液体試料を前記電気泳動用支持媒体
   に供給する装置と、 前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の前記所定位置
   に維持され続けている間に前記液体試料を移動すること
   なく電気泳動電流を前記電気泳動用支持媒体に与える装
   置と、 前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の前記所定位置
   に維持され続けている間に前記液体試料を移動すること
   なく前記電気泳動用支持媒体を染色し、試料・試薬間反
   応を行わせ乾燥させる装置と、 を備えた液体試料成分の相対的決定装置。
4. 【請求項４】前記電気泳動用支持媒体が前記試薬板上の
   前記所定位置に維持されている間に前記液体試料を移動
   することなく前記電気泳動用支持媒体の上面の電子映像
   を発生する装置を備えた請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】基部と、 該基部に縦方向に配設された試薬板と、 縦横寸法を有する前記試薬板に取り外し自在に配設され
   た電気泳動用支持媒体とを備え、該電気泳動用支持媒体
   が前記泳動用媒体が載置され前記電気泳動用支持媒体の
   縦方向端部のそれぞれに横方向に配設された第１電導性
   リザーバ用帯状小片と第２電導性リザーバ用帯状小片を
   有する非電導性裏うちを有し、前記電気泳動用支持媒体
   が前記裏うち上の平坦面を形成するほぼ均一の厚さを有
   し、横方向に配設された前記リザーバ用帯状小片が前記
   平坦面の上方で垂直に延び、かつ、 電位源の相反する極性へ接続し前記電気泳動用支持媒体
   をまたいで横方向に置かれて前記第１リザーバ用帯状小
   片と前記第２リザーバ用帯状小片とに接触している第１
   電極と第２電極と、 所定位置にある電気泳動支持媒体に電気泳動電流を与え
   た後、その電気泳動支持媒体を移動させることなく上記
   電気泳動支持媒体に染色試料を供給する装置と を備えた電気泳動装置。
6. 【請求項６】基部と、 該基部に縦方向に配置された試薬板と、 各縦方向端に隆起した第１リザーバ用帯状小片と第２リ
   ザーバ用帯状小片を横方向に設けて縦横寸法を有する前
   記試薬板に取り外し自在に配設された電気泳動用支持媒
   体と、 電位源の相反する極性に接続し前記電気泳動用支持媒体
   にまたがって横方向に置かれた前記第１リザーバ用帯状
   小片と前記第２リザーバ用帯状小片とに接触している第
   １電極装置と第２電極装置と、所定位置にある電気泳動
   支持媒体に電気泳動電流を与えた後、その電気泳動支持
   媒体を移動させることなく上記電気泳動支持媒体に染色
   試薬を供給する装置とを備え、 該第１電極装置と第２電極装置がそれぞれ、 前記第１リザーバ用帯状小片と第２リザーバ用帯状小片
   の対向する横方向側面に設けられた電極対と、 前記電気泳動用支持媒体にまたがって取り外し自在に横
   方向に置かれて前記リザーバ用帯状小片と前記電極対と
   に電気的接触している電極棒とからなる電気泳動装置。
7. 【請求項７】電気泳動を行う場所にある前記電気泳動用
   支持媒体の表面に前記支持媒体を移動することなく所定
   量の染色試薬を供給する自動作動装置と、 前記第１電極棒を前記第１リザーバ用帯状小片と第２リ
   ザーバ用帯状小片との間で前記電気泳動用支持媒体の表
   面を越えて移動させる自動作動装置と、を備えている請
   求項６記載の装置。
8. 【請求項８】前記電気泳動用支持媒体が表面に試薬孔を
   有し、 該試薬孔に液体試料を供給する自動作動装置と、 前記第１電極装置と第２電極装置との間に前記電位源を
   接続して電気泳動用電流が前記電気泳動用支持媒体を縦
   方向にほぼ均一にその横方向長さにわたって流れるよう
   にした装置を有する請求項６記載の電気泳動装置。
9. 【請求項９】前記電気泳動用支持媒体の前記試薬孔に液
   体試料を自動的に供給する装置が、 前記基部の縦方向に前記試薬板から分離されて配置され
   た少なくとも１個の試薬孔をもつ試薬板と、 前記基部に保持されたトラック装置と、 該トラック装置に支持され前記試薬板から縦方向へ離れ
   た位置と前記試薬板との間を縦方向へ移動する自動作動
   装置と、 前記自動作動フレーム装置に保持され前記試料板と前記
   試薬板との上方に配設されたピペット組立体装置と、該
   ピペット組立体装置が、前記自動作動フレーム装置が前
   記試薬板上に縦方向に位置している際前記液体試料供給
   孔から液体試料を吸引し前記自動作動フレーム装置が前
   記試薬板上に縦方向に位置している際、前記液体試料を
   前記電気泳動用支持媒体に供給する請求項７記載の電気
   泳動装置。
10. 【請求項１０】前記電気泳動用支持媒体の前記試薬孔に
    液体試料を供給する前記自動作動装置が、 前記基部に保持されたトラック装置と、 該トラック装置に支持され前記試料板と前記試薬板との
    間で縦方向に移動する自動作動フレーム装置と、 前記びん支持部材に取り外し自在に固着された少くとも
    １個の所定量の染色試薬を収容する試薬びんと、 前記自動作動フレーム装置上の前記びん支持部材が前記
    電気泳動用支持媒体の表面の上方に縦方向に位置してい
    る際に前記びん支持部材を前記横方向軸を中心に回転さ
    せる装置と、 を備え、これにより前記びんに収容されている染色試薬
    が前記電気泳動用媒体の表面に与えられる請求項８記載
    の電気泳動装置。
11. 【請求項１１】基部と、 該基部に縦方向に配設された試薬板と、 前記試薬板に取り外し自在に保持され液体試料を受け、
    かつ表面に試薬孔と縦横寸法を有した電気泳動用支持媒
    体と、 前記支持媒体が前記試薬板上の所定位置にある間に前記
    電気泳動用支持媒体上の前記試薬孔に液体試料を供給す
    る自動作動装置と、 前記電気泳動用支持媒体に縦方向にその横方向長さにほ
    ぼ均一に前記液体試料を移動することなく電気泳動電流
    を与え、電気泳動により縦方向に移動させた前記液体試
    料の成分のパターンを作る装置と、 電気泳動用電流が前記電気泳動用支持媒体に与えられた
    後にその位置の前記電気泳動用支持媒体に染色試薬を前
    記液体試料を移動することなく供給する自動作動装置
    と、 を備えた電気泳動装置。
12. 【請求項１２】染色試薬が前記電気泳動用支持媒体に与
    えられた後に前記液体試料を移動することなく該位置の
    前記電気泳動用支持媒体で試薬・試料間反応行わせる装
    置を備えた請求項11記載の装置。
13. 【請求項１３】前記電気泳動用支持媒体とその染色試薬
    が反応し終った後に前記液体試料を移動することなく該
    位置の前記電気泳動用支持媒体を乾燥させる装置を備え
    た請求項11記載の電気泳動装置。
14. 【請求項１４】前記電気泳動用支持媒体が乾燥された後
    に前記液体試料を移動することなく該位置の前記電気泳
    動用支持媒体を電子的に掃査する装置を備えた請求項13
    記載の電気泳動装置。
15. 【請求項１５】基部と、 該基部に縦方向に配設され頂面と底面とを有する試薬板
    と、 該試薬板の前記頂面に取り外し自在に保持され、かつ表
    面に試薬孔と縦横寸法を有する液体試料を受ける電気泳
    動用支持媒体と、 前記支持媒体が前記試薬板上の所定位置にある間に前記
    電気泳動用支持媒体上の前記試薬孔に液体試料を供給す
    る自動作動装置と、 前記電気泳動用支持媒体に縦方向にその横方向長さにほ
    ぼ均一に前記液体試料を移動することなく電気泳動電流
    を与え電気泳動により縦方向に移動させた前記液体試料
    の成分のパターンを作る装置と、 所定位置の前記電気泳動用支持媒体を前記液体試料を移
    動することなく染色し、試薬・試料間反応を行わせ乾燥
    させる装置と、 所定の位置にある前記電気泳動用支持媒体の頂面の電子
    映像を発生させる装置と、 縦方向に移動した前記液体試料の成分パターンの前記電
    子映像のテンプレートを作る処理装置と、 を備えた電気泳動装置。
16. 【請求項１６】前記テンプレート内の電子映像から前記
    液体試料の成分の縦方向移動の関数として密度を表わす
    信号を決定する追加の処理装置を備えた請求項15記載の
    電気泳動装置。
17. 【請求項１７】基部と、 該基部に縦方向に配設された試薬板と、 該試薬板に取り外し自在に配設された電気泳動用支持媒
    体と、 前記基部に縦方向に配設され前記試薬板と分離された少
    くとも１個の液体試料供給孔を有する試料板と、 前記気部に保持され前記試料板と前記試薬板との間に縦
    方向に延びたトラック装置と、 前記トラック装置に縦方向に配設されて前記試料板と前
    記試薬板との間の縦方向路に沿って移動する自動作動フ
    レームと、 該自動作動フレームに配設されて前記試料板の前記液体
    試料供給孔から液体試料を前記電気泳動用支持媒体に供
    給する自動作動ピペット装置と、 前記電気泳動用支持媒体に沿って前記液体試料を移動す
    ることなく縦方向に電気泳動電流を通して前記試料の成
    分を縦方向に分離する装置と、 前記液体試料の前記縦方向に分離された成分を前記液体
    試料を移動することなく該分離された成分が蛍光で染色
    される位置で蛍光で染色する自動作動装置と、 前記自動作動フレームに配設されて縦方向に分離された
    前記試料の成分の強度を表わす電気信号を発生する掃査
    装置と、 該電気信号に対応して前記縦方向に分離した成分の横方
    向成分に対応する濃度を決定する処理装置と、 を備えた電気泳動装置。
18. 【請求項１８】前記掃査装置が、 下方へ前記電気泳動用支持媒体に面した横方向スリット
    を有するカバーと、 該カバーの内側に配設されて掃査中に前記電気泳動用支
    持媒体を照射する蛍光管と、 前記横方向スリット内に配設され２端部を有し、そのう
    ち１端部が前記電気泳動用支持媒体に対向したコリメー
    タと、 該コリメータの他端部に隣接して配設され前記コリメー
    タを通して得られた光の強度を表わす電気信号を発生す
    る光電子増倍管と、 を備えた請求項17記載の電気泳動装置。