JP2797531B2 - 電気泳動分析装置 - Google Patents
電気泳動分析装置Info
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- JP2797531B2 JP2797531B2 JP1269983A JP26998389A JP2797531B2 JP 2797531 B2 JP2797531 B2 JP 2797531B2 JP 1269983 A JP1269983 A JP 1269983A JP 26998389 A JP26998389 A JP 26998389A JP 2797531 B2 JP2797531 B2 JP 2797531B2
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- JP
- Japan
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- electrophoresis
- sample
- injected
- silicon substrate
- capillary
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は，細管式等速電気泳動分析装置に関し，さら
に詳しくは測定用細管と参照用細管を一体に形成した電
気泳動分析装置に関する。
に詳しくは測定用細管と参照用細管を一体に形成した電
気泳動分析装置に関する。
＜従来の技術＞ 等速電気泳動分析は，分離分析の一種でリーディング
液となる分析対象イオンよりも低移動度の同符号イオン
を含む電解液を泳動細管内に界面で接触させ，その界面
に試料溶液（以下，単に試料という）を注入して細管の
両端に定電圧を印加することにより分析対象イオンをそ
の移動度の順に分離させ，分離したイオンの導電度を測
定する事により定性や定量を行う分析法である。
液となる分析対象イオンよりも低移動度の同符号イオン
を含む電解液を泳動細管内に界面で接触させ，その界面
に試料溶液（以下，単に試料という）を注入して細管の
両端に定電圧を印加することにより分析対象イオンをそ
の移動度の順に分離させ，分離したイオンの導電度を測
定する事により定性や定量を行う分析法である。
第６図はこの様な装置の従来例を示すもので,1はター
ミナル電解液槽,2はリーディング電解液槽であり，これ
ら電解液層中には高電圧電源３に接続された電極4,5が
浸漬されている。６は泳動細管でその両端は電解液層1,
2に接続されている。７は泳動細管の途中に設けられた
検出器,8,9は電解液槽への液量の制御を行うストップバ
ルブである。10は試料注入バルブでこのバルブを開閉し
てマイクロシリンジ12により試料が注入される。なお，
泳動細管および検出器は恒温槽11内に配置されている。
ミナル電解液槽,2はリーディング電解液槽であり，これ
ら電解液層中には高電圧電源３に接続された電極4,5が
浸漬されている。６は泳動細管でその両端は電解液層1,
2に接続されている。７は泳動細管の途中に設けられた
検出器,8,9は電解液槽への液量の制御を行うストップバ
ルブである。10は試料注入バルブでこのバルブを開閉し
てマイクロシリンジ12により試料が注入される。なお，
泳動細管および検出器は恒温槽11内に配置されている。
＜発明が解決しようとする課題＞ 上記従来例において，検出器７は第７図の様に構成さ
れている。図において20は外径6mm程度のパイレックス
ガラス管,21はそのガラスの一端を覆って形成された外
径10mm程度のテフロンキャップである。パイレックスガ
ラス管20の中には試料の導電度を測定するために泳動細
管22の管壁に対向して白色電極23,23′が埋め込まれる
とともにエポキシ樹脂24などにより封止されている。2
5,25′は白色電極の一端に接続された引出し線,27は泳
動細管を保護するテフロンチューブである。
れている。図において20は外径6mm程度のパイレックス
ガラス管,21はそのガラスの一端を覆って形成された外
径10mm程度のテフロンキャップである。パイレックスガ
ラス管20の中には試料の導電度を測定するために泳動細
管22の管壁に対向して白色電極23,23′が埋め込まれる
とともにエポキシ樹脂24などにより封止されている。2
5,25′は白色電極の一端に接続された引出し線,27は泳
動細管を保護するテフロンチューブである。
ところで，上記検出器の構成においては泳動細管の外
径が320μｍ程度，内径が50μｍ程度であり，この様な
細管の中に白色電極を対向させて形成するのは非常に難
しいという問題があった。また，この装置ではゾーン毎
の比抵抗の差を検出しているので定性には標準液を用い
て比較しなければならないが，その比較を行う為には測
定液を流す前に標準液を流してあらかじめ校正して置く
必要がある。しかし，標準液を測定している場合と試料
を測定している場合に温度変化があるような場合には同
一条件とはならないので測定誤差となるという問題があ
った。
径が320μｍ程度，内径が50μｍ程度であり，この様な
細管の中に白色電極を対向させて形成するのは非常に難
しいという問題があった。また，この装置ではゾーン毎
の比抵抗の差を検出しているので定性には標準液を用い
て比較しなければならないが，その比較を行う為には測
定液を流す前に標準液を流してあらかじめ校正して置く
必要がある。しかし，標準液を測定している場合と試料
を測定している場合に温度変化があるような場合には同
一条件とはならないので測定誤差となるという問題があ
った。
本発明は上記従来技術の問題を解決するために成され
たもので，シリコン基板上に２本の泳動細管を形成し，
電気導電測定電極を一体に形成することにより標準液と
試料を同一条件で測定でき，かつ，製作の容易な泳動装
置を実現することを目的とする。
たもので，シリコン基板上に２本の泳動細管を形成し，
電気導電測定電極を一体に形成することにより標準液と
試料を同一条件で測定でき，かつ，製作の容易な泳動装
置を実現することを目的とする。
＜課題を解決するための手段＞ 上記従来技術の課題を解決する為の本発明の構成は，
ターミナル電解液槽およびリーディング電解液槽側から
泳動細管にターミナル電解液およびリーディング電解液
をそれぞれ導入し，これら電解液の境界に試料溶液を注
入し，試料液中のイオンを電気泳動速度の違いによって
泳動分離させる方式の電気泳動分析装置において，前記
泳動細管をシリコン基板上に２管形成し，一方の細管に
試料溶液を他方の細管に標準液を注入するとともに，前
記シリコン基板上に前記試料溶液および標準液の電気導
電度検出電極を一体に形成したことを特徴とするもので
ある。
ターミナル電解液槽およびリーディング電解液槽側から
泳動細管にターミナル電解液およびリーディング電解液
をそれぞれ導入し，これら電解液の境界に試料溶液を注
入し，試料液中のイオンを電気泳動速度の違いによって
泳動分離させる方式の電気泳動分析装置において，前記
泳動細管をシリコン基板上に２管形成し，一方の細管に
試料溶液を他方の細管に標準液を注入するとともに，前
記シリコン基板上に前記試料溶液および標準液の電気導
電度検出電極を一体に形成したことを特徴とするもので
ある。
＜作用＞ ２本の泳動細管と白色電極をシリコン基板上に形成す
る様にしたので，細管はフォトリソグラフィの技術を用
い，電極はスパッタリングや蒸着の技術を用いて簡単に
形成することが出来，電極を細管のそれぞれの途中に設
けることにより標準液と試料を同一条件で測定すること
が出来る。
る様にしたので，細管はフォトリソグラフィの技術を用
い，電極はスパッタリングや蒸着の技術を用いて簡単に
形成することが出来，電極を細管のそれぞれの途中に設
けることにより標準液と試料を同一条件で測定すること
が出来る。
＜実施例＞ 以下，図面に従い本発明を説明する。第１図は本発明
の電気泳動測定装置の一実施例を示す構成図である。図
において第 図に示す従来例と同一要素には同一符号を
付して重複する説明は省略するが,30はシリコン基板で
あり，このシリコン基板には試料が注入される試料用の
測定細管6aと標準液が注入される参照用細管6bが形成さ
れている。ここで，測定細管6aの一端は試料注入バルブ
10を介してターミナル電解液層１に接続され，参照用細
管1bの一端は同じく試料注入バルブ10aを介してターミ
ナル電解液層に接続され，これら細管の他端はリーディ
ング電解液層２に接続されている。31a,31bは細管に対
向して形成された白金電極とコンデンサ，トランス，発
振回路および周波数検出回路からなる信号検出回路で，
少なくとも白金電極32a,32bは基板に一体に形成されて
いる。
の電気泳動測定装置の一実施例を示す構成図である。図
において第 図に示す従来例と同一要素には同一符号を
付して重複する説明は省略するが,30はシリコン基板で
あり，このシリコン基板には試料が注入される試料用の
測定細管6aと標準液が注入される参照用細管6bが形成さ
れている。ここで，測定細管6aの一端は試料注入バルブ
10を介してターミナル電解液層１に接続され，参照用細
管1bの一端は同じく試料注入バルブ10aを介してターミ
ナル電解液層に接続され，これら細管の他端はリーディ
ング電解液層２に接続されている。31a,31bは細管に対
向して形成された白金電極とコンデンサ，トランス，発
振回路および周波数検出回路からなる信号検出回路で，
少なくとも白金電極32a,32bは基板に一体に形成されて
いる。
第２図は細管の具体的構成例を示すものでシリコン基
板を拡大して示す斜視図である。図においてシリコン基
板は上部，下部基板30a,30bから構成されており，図の
例でははじめ下部基板30aにそれぞれの溝が通るべき位
置に所定の間隔を有してスパッタリングや蒸着などによ
り白金電極を形成し，次にその白金電極の間を含んでフ
ォトリソグラフィとエッチングの技術により溝を形成す
る。この白金電極からはリード線を用いたり，白金電極
と接続させて基板に高濃度の不純物をドーピングして外
部に引出すことも可能である。上部基板30bには溝の端
部に接続する４つの貫通孔が形成されており，この上部
基板30bを下部基板30aに陽極接合や直接接合などにより
接合し溝を管とする。上部基板の貫通孔には試料注入バ
ルブ10,10aリーディング電解液層２に接続する導管33a,
33bが接続される。
板を拡大して示す斜視図である。図においてシリコン基
板は上部，下部基板30a,30bから構成されており，図の
例でははじめ下部基板30aにそれぞれの溝が通るべき位
置に所定の間隔を有してスパッタリングや蒸着などによ
り白金電極を形成し，次にその白金電極の間を含んでフ
ォトリソグラフィとエッチングの技術により溝を形成す
る。この白金電極からはリード線を用いたり，白金電極
と接続させて基板に高濃度の不純物をドーピングして外
部に引出すことも可能である。上部基板30bには溝の端
部に接続する４つの貫通孔が形成されており，この上部
基板30bを下部基板30aに陽極接合や直接接合などにより
接合し溝を管とする。上部基板の貫通孔には試料注入バ
ルブ10,10aリーディング電解液層２に接続する導管33a,
33bが接続される。
ここで，信号検出回路31a,31bはイオン液の導電率
κ，白金電極の形状による抵抗R,誘電率ε，キャパシタ
ンスＣと，トランスのインダクタンスＬとで決まる並列
共振回路（第３図参照）を形成しており，測定する試料
のイオンに対応して共振周波数fM（またはfR）が変化す
る。
κ，白金電極の形状による抵抗R,誘電率ε，キャパシタ
ンスＣと，トランスのインダクタンスＬとで決まる並列
共振回路（第３図参照）を形成しており，測定する試料
のイオンに対応して共振周波数fM（またはfR）が変化す
る。
共振周波数fmは次式により表わすことが出来る。
C;εｇ（A/d） R;（1/κ）（l/S） ここで d:電極と電極の間隔 l:電極の幅 第４図参照 A:電極部の断面積 S:溝の断面積 ,gはｌとＳで決まる関数 であり，参照用検出部も同様にしてfRを検出することが
出来る。
出来る。
そして,fm/frの比を算出すれば例えば第５図に示すよ
うな信号を得ることができ，この図から定性分析を行う
ことが出来る。
うな信号を得ることができ，この図から定性分析を行う
ことが出来る。
なお，本実施例においてはイオンの信号を周波数で検
出する例に就いて説明したが信号検出方法は本例に限る
ものではない。また，シリコン基板中にヒータおよび測
温素子を作り込んで基板そのものを恒温槽とすることも
可能である。
出する例に就いて説明したが信号検出方法は本例に限る
ものではない。また，シリコン基板中にヒータおよび測
温素子を作り込んで基板そのものを恒温槽とすることも
可能である。
＜発明の効果＞ 以上実施例とともに具体的に説明した様に本発明によ
れば,2本の泳動細管をシリコン基板上に形成する様にし
たので，細管はフォトリソグラフィの技術を用い，電極
はスパッタリングや蒸着の技術を用いて簡単に形成する
ことが出来，電極を細管のそれぞれの途中に設けること
により標準液と試料を同一条件で測定することが出来，
作業工程を簡単にすることが出来る。
れば,2本の泳動細管をシリコン基板上に形成する様にし
たので，細管はフォトリソグラフィの技術を用い，電極
はスパッタリングや蒸着の技術を用いて簡単に形成する
ことが出来，電極を細管のそれぞれの途中に設けること
により標準液と試料を同一条件で測定することが出来，
作業工程を簡単にすることが出来る。
第１図は本発明の電機泳動分析装置の一実施例を示す構
成説明図，第２図はシリコン基板を拡大して示す斜視
図，第３図は信号検出回路を示す回路図，第４図は白金
電極の形状と溝の関係を示す図，第５図は検出信号の一
例を示す図，第６図は従来装置の構成図，第７図は従来
装置の検出器の拡大図である。 １……ターミナル電解液槽,2……リーディング電解液
槽,3……高電圧電源,4,5……電極,6a,6b……泳動細管,7
……検出器,8,9……ストップバルブ,10……試料注入バ
ルブ,12……マイクロシリンジ,30……シリコン基板,32
a,32b……白金電極。
成説明図，第２図はシリコン基板を拡大して示す斜視
図，第３図は信号検出回路を示す回路図，第４図は白金
電極の形状と溝の関係を示す図，第５図は検出信号の一
例を示す図，第６図は従来装置の構成図，第７図は従来
装置の検出器の拡大図である。 １……ターミナル電解液槽,2……リーディング電解液
槽,3……高電圧電源,4,5……電極,6a,6b……泳動細管,7
……検出器,8,9……ストップバルブ,10……試料注入バ
ルブ,12……マイクロシリンジ,30……シリコン基板,32
a,32b……白金電極。
Claims (1)
- 【請求項１】ターミナル電解液槽およびリーディング電
解液槽側から泳動細管にターミナル電解液およびリーデ
ィング電解液をそれぞれ導入し，これら電解液の境界に
試料溶液を注入し，試料液中のイオンを電気泳動速度の
違いによって泳動分離させる方式の電気泳動分析装置に
おいて，前記泳動細管をシリコン基板上に２管形成し，
一方の細管に試料溶液を他方の細管に標準液を注入する
とともに，前記シリコン基板上に前記試料溶液および標
準液の電気導電度検出電極を一体に形成したことを特徴
とする電気泳動分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269983A JP2797531B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電気泳動分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1269983A JP2797531B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電気泳動分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03131750A JPH03131750A (ja) | 1991-06-05 |
| JP2797531B2 true JP2797531B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=17479939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1269983A Expired - Lifetime JP2797531B2 (ja) | 1989-10-17 | 1989-10-17 | 電気泳動分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2797531B2 (ja) |
-
1989
- 1989-10-17 JP JP1269983A patent/JP2797531B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03131750A (ja) | 1991-06-05 |
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