JP2840586B2 - 光検出電気泳動装置 - Google Patents
光検出電気泳動装置Info
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- JP2840586B2 JP2840586B2 JP8086514A JP8651496A JP2840586B2 JP 2840586 B2 JP2840586 B2 JP 2840586B2 JP 8086514 A JP8086514 A JP 8086514A JP 8651496 A JP8651496 A JP 8651496A JP 2840586 B2 JP2840586 B2 JP 2840586B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光検出電気泳動装置
及び泳動媒体に関し、さらに詳しくは、蛍光標識された
ＤＮＡ、ＲＮＡあるいは蛋白質の分離検出に好適な光検
出電気泳動装置及び泳動媒体に関するものである。
及び泳動媒体に関し、さらに詳しくは、蛍光標識された
ＤＮＡ、ＲＮＡあるいは蛋白質の分離検出に好適な光検
出電気泳動装置及び泳動媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＤＮＡの塩基配列決定にはオート
ラジオグラフィが用いられていた。最近より簡便な蛍光
標識を用いた光学的検出法が用いられ始めている（Natu
re 321:674-679(1986), Bio/Technology 6,816,198
8）。この方法では２０ｃｍ×４０ｃｍ位の泳動板の平
板型ゲル分離板中を蛍光標識したＤＮＡ断片を泳動さ
せ、泳動始点から２０ｃｍ位の一定距離の下流をレーザ
ーで照射しておき、ＤＮＡ断片の泳動方向とほぼ直角の
方向すなわち、ゲル板前面に設けられた検出器を用いて
そこを通過する蛍光標識されたＤＮＡ断片からの蛍光を
受光してＤＮＡ断片の泳動時間からＤＮＡ断片の長さを
知り、塩基配列を決定するものである。
ラジオグラフィが用いられていた。最近より簡便な蛍光
標識を用いた光学的検出法が用いられ始めている（Natu
re 321:674-679(1986), Bio/Technology 6,816,198
8）。この方法では２０ｃｍ×４０ｃｍ位の泳動板の平
板型ゲル分離板中を蛍光標識したＤＮＡ断片を泳動さ
せ、泳動始点から２０ｃｍ位の一定距離の下流をレーザ
ーで照射しておき、ＤＮＡ断片の泳動方向とほぼ直角の
方向すなわち、ゲル板前面に設けられた検出器を用いて
そこを通過する蛍光標識されたＤＮＡ断片からの蛍光を
受光してＤＮＡ断片の泳動時間からＤＮＡ断片の長さを
知り、塩基配列を決定するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術を用いた
装置では１つの泳動板には１つの計測部を設ける必要が
あり、多数の泳動板からの情報を１つの計測部で得るこ
とはできなかった。このため、多くの試料を測定する場
合には何台もの装置を必要とする難点があった。また、
上記技術では一枚の泳動板上に確保できる泳動路数に限
界があり多くの試料を同時に測定するには難点があっ
た。本発明の目的は従来技術のこれらの問題を解決し、
１つの計測装置で多数の泳動板からの情報を同時に得ら
れ、かつ、多数試料の計測に都合の良い光検出電気泳動
装置及び泳動媒体を提供することにある。
装置では１つの泳動板には１つの計測部を設ける必要が
あり、多数の泳動板からの情報を１つの計測部で得るこ
とはできなかった。このため、多くの試料を測定する場
合には何台もの装置を必要とする難点があった。また、
上記技術では一枚の泳動板上に確保できる泳動路数に限
界があり多くの試料を同時に測定するには難点があっ
た。本発明の目的は従来技術のこれらの問題を解決し、
１つの計測装置で多数の泳動板からの情報を同時に得ら
れ、かつ、多数試料の計測に都合の良い光検出電気泳動
装置及び泳動媒体を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の積層型泳動媒体は、所定の間隙をもってほ
ぼ平行に積層された複数の保持板と、前記間隙に保持さ
れた複数の板状の泳動部材とを備え、複数の板状の泳動
部材には各々複数の泳動路が設定されていることを特徴
とする。
に、本発明の積層型泳動媒体は、所定の間隙をもってほ
ぼ平行に積層された複数の保持板と、前記間隙に保持さ
れた複数の板状の泳動部材とを備え、複数の板状の泳動
部材には各々複数の泳動路が設定されていることを特徴
とする。
【０００５】また、本発明の光検出電気泳動装置は、蛍
光標識された試料を泳動分離する泳動分離部と、泳動分
離部に電圧を印加する手段と、泳動分離部で分離された
試料を光励起して蛍光を発生させる手段と、蛍光を検出
する手段とを含む光検出電気泳動装置において、泳動分
離部は前述の積層型泳動媒体を備えることを特徴とする
ものである。
光標識された試料を泳動分離する泳動分離部と、泳動分
離部に電圧を印加する手段と、泳動分離部で分離された
試料を光励起して蛍光を発生させる手段と、蛍光を検出
する手段とを含む光検出電気泳動装置において、泳動分
離部は前述の積層型泳動媒体を備えることを特徴とする
ものである。
【０００６】蛍光検出器は、複数の泳動路の泳動方向の
終端面乃至終端面近傍から発するそれぞれの蛍光を個別
に、かつ、同時に受光して検出する位置に設置する。蛍
光検出器の設置位置に関する好ましい態様としては、蛍
光検出器の受光部が、並設した複数のゲル板における泳
動方向の終端面に対向する位置に設置された構成、よ
り、具体的には、第１図に示すように、並設した複数の
ゲル板の下部が透明な下部バッファー槽内に位置し、蛍
光検出器の受光部が前記下部バッファー槽の底面に対向
して設置されている構成を挙げることができ、或いは、
前記並設した複数の各ゲル板における泳動方向の終端面
乃至終端面近傍から発するそれぞれの蛍光を反射して、
蛍光検出器の受光部に入射せしめるミラーを配設する構
成を挙げることができる。
終端面乃至終端面近傍から発するそれぞれの蛍光を個別
に、かつ、同時に受光して検出する位置に設置する。蛍
光検出器の設置位置に関する好ましい態様としては、蛍
光検出器の受光部が、並設した複数のゲル板における泳
動方向の終端面に対向する位置に設置された構成、よ
り、具体的には、第１図に示すように、並設した複数の
ゲル板の下部が透明な下部バッファー槽内に位置し、蛍
光検出器の受光部が前記下部バッファー槽の底面に対向
して設置されている構成を挙げることができ、或いは、
前記並設した複数の各ゲル板における泳動方向の終端面
乃至終端面近傍から発するそれぞれの蛍光を反射して、
蛍光検出器の受光部に入射せしめるミラーを配設する構
成を挙げることができる。
【０００７】前記蛍光検出器としては、一次元あるいは
二次元蛍光検出器を用いることができる。また、本発明
の光検出電気泳動装置において、並設した複数の各ゲル
板における泳動方向の終端乃至終端近傍を少なくとも同
一ゲル板平面内は同時に光照射する手段を具備するこ
と、蛍光検出器が、複数の蛍光線画像を同時に受光する
光学システムを具備することが望ましい。
二次元蛍光検出器を用いることができる。また、本発明
の光検出電気泳動装置において、並設した複数の各ゲル
板における泳動方向の終端乃至終端近傍を少なくとも同
一ゲル板平面内は同時に光照射する手段を具備するこ
と、蛍光検出器が、複数の蛍光線画像を同時に受光する
光学システムを具備することが望ましい。
【０００８】本発明の光検出電気泳動装置の他の好まし
い態様として、第４図〜第６図に示すように、複数のゲ
ル板が、相互にゲル保持板を介して一体的に積層されて
いる構成とすることができる。ゲル保持板は、ガラス
板、石英板等で構成することができる。なお、本発明の
光検出電気泳動装置におけるゲル板には、２０〜３０個
の試料注入用ウエルが形成され、蛍光標識された試料が
このウエルに注入されるものである。また、前記ゲルと
しては、４〜８％のポリアクリルアミドゲル或いは０．
３〜１％のアガロースゲルが好適に使用される。
い態様として、第４図〜第６図に示すように、複数のゲ
ル板が、相互にゲル保持板を介して一体的に積層されて
いる構成とすることができる。ゲル保持板は、ガラス
板、石英板等で構成することができる。なお、本発明の
光検出電気泳動装置におけるゲル板には、２０〜３０個
の試料注入用ウエルが形成され、蛍光標識された試料が
このウエルに注入されるものである。また、前記ゲルと
しては、４〜８％のポリアクリルアミドゲル或いは０．
３〜１％のアガロースゲルが好適に使用される。
【０００９】本発明の光検出電気泳動装置による、分離
検出の対象試料としては、塩基配列を決定すべきＤＮＡ
或いはＲＮＡが挙げられるが、蛋白質等も対象試料とす
ることができる。また、蛍光検出の対象となる試料が多
色標識された試料である場合には、並設した複数の各ゲ
ル板における泳動方向の終端面から発するそれぞれの蛍
光が、蛍光検出器の結像部位に至る通路中に、前記それ
ぞれの蛍光を波長別に分散させる手段を介在させること
で各標識を識別して検出することができる。
検出の対象試料としては、塩基配列を決定すべきＤＮＡ
或いはＲＮＡが挙げられるが、蛋白質等も対象試料とす
ることができる。また、蛍光検出の対象となる試料が多
色標識された試料である場合には、並設した複数の各ゲ
ル板における泳動方向の終端面から発するそれぞれの蛍
光が、蛍光検出器の結像部位に至る通路中に、前記それ
ぞれの蛍光を波長別に分散させる手段を介在させること
で各標識を識別して検出することができる。
【００１０】本発明の積層型泳動媒体は、図５及び図６
に示す保持容器によって実用的に構成することができ
る。この保持容器は、第４図及び第５図に示すように、
保持容器の底面上に複数のゲル保持板が所定の間隔をお
いて立設され、前記保持容器に立設されたゲル保持板の
上部は電解液を保持できる空間が存在し、前記保持容器
の下部には、未重合ゲル素材の注入口が設けられ、前記
保持容器の底部には前記注入口から注入される未重合ゲ
ル素材が前記複数のゲル保持板の間に流入し得るように
するための連通溝が設けらている。
に示す保持容器によって実用的に構成することができ
る。この保持容器は、第４図及び第５図に示すように、
保持容器の底面上に複数のゲル保持板が所定の間隔をお
いて立設され、前記保持容器に立設されたゲル保持板の
上部は電解液を保持できる空間が存在し、前記保持容器
の下部には、未重合ゲル素材の注入口が設けられ、前記
保持容器の底部には前記注入口から注入される未重合ゲ
ル素材が前記複数のゲル保持板の間に流入し得るように
するための連通溝が設けらている。
【００１１】複数のゲル板を並設した状態で泳動始点か
ら一定距離の所を光照射するとその部分から蛍光が出
る。ゲル板の面に垂直な方向から見るとこれらの蛍光線
画像は重なってしまうため個々の情報は得られない。し
かし前記各ゲル板における泳動方向の終端面側から見る
とこれらは分離して観測することができる。本発明の光
検出電気泳動装置では前記終端面乃至終端面近傍から発
する蛍光を個別に、かつ、同時に受光して検出する位
置、すなわち、例えば、前記終端面に対向する位置に高
感度二次元センサー等の検出器を設置しているので、一
つの検出器によって異なる泳動板からの蛍光像を上下方
向に分けて線画像として同時に検出できる。
ら一定距離の所を光照射するとその部分から蛍光が出
る。ゲル板の面に垂直な方向から見るとこれらの蛍光線
画像は重なってしまうため個々の情報は得られない。し
かし前記各ゲル板における泳動方向の終端面側から見る
とこれらは分離して観測することができる。本発明の光
検出電気泳動装置では前記終端面乃至終端面近傍から発
する蛍光を個別に、かつ、同時に受光して検出する位
置、すなわち、例えば、前記終端面に対向する位置に高
感度二次元センサー等の検出器を設置しているので、一
つの検出器によって異なる泳動板からの蛍光像を上下方
向に分けて線画像として同時に検出できる。
【００１２】また、前記複数のゲル板の数をｎとすると
ゲル板の幅がｎ倍になったのと同様の泳動路数を確保で
きるので多数の試料を測定することができる。また、幅
の広いゲル板をラインセンサーで検出する場合には、長
いラインセンサーを用いるか、像縮小率の大きなレンズ
を用いて蛍光像を小さな像に変換する必要があり高感度
を得るなどの技術的に問題があったが、本発明では短い
多数本の蛍光線画像を検出するため、レンズの像縮小率
を大きくする必要はなく高感度を得るには都合が良い。
ゲル板の幅がｎ倍になったのと同様の泳動路数を確保で
きるので多数の試料を測定することができる。また、幅
の広いゲル板をラインセンサーで検出する場合には、長
いラインセンサーを用いるか、像縮小率の大きなレンズ
を用いて蛍光像を小さな像に変換する必要があり高感度
を得るなどの技術的に問題があったが、本発明では短い
多数本の蛍光線画像を検出するため、レンズの像縮小率
を大きくする必要はなく高感度を得るには都合が良い。
【００１３】そして、蛍光検出に於ては高感度を得るこ
とは非常に重要である。高感度を達成するには受光量を
ふやす必要がある。受光量は像倍率をｍとすると １／｛１＋（１／ｍ）｝２ に比例するので像が縮小されるほど減少する。一方、一
度に処理するＤＮＡ試料数をふやすためには泳動路数を
増加させる必要がある。１つの泳動板上に多数の泳動路
を確保しようとするとその幅が大きくなる。一方、イメ
ージ増幅管付のラインセンサーあるいは二次元センサー
の有効径はせいぜい２５ｍｍであり、長い蛍光線画像を
測定しようとすると像倍率ｍは小さくなるので受光量が
減少する。
とは非常に重要である。高感度を達成するには受光量を
ふやす必要がある。受光量は像倍率をｍとすると １／｛１＋（１／ｍ）｝２ に比例するので像が縮小されるほど減少する。一方、一
度に処理するＤＮＡ試料数をふやすためには泳動路数を
増加させる必要がある。１つの泳動板上に多数の泳動路
を確保しようとするとその幅が大きくなる。一方、イメ
ージ増幅管付のラインセンサーあるいは二次元センサー
の有効径はせいぜい２５ｍｍであり、長い蛍光線画像を
測定しようとすると像倍率ｍは小さくなるので受光量が
減少する。
【００１４】本発明の光検出電気泳動装置では長い蛍光
画像を分割して二次元状として検出することになるので
像倍率ｍを小さくしないで済む利点がある。なおゲル板
は積層型のため一定間隔でゲルを並べる事ができ、必要
に応じてゲル板の数をふやすことができる。ゲルとゲル
の間には通常５ｍｍ厚のガラス板が置かれており、１０
枚のゲルを並べても５ｃｍ余の厚さになる程度であり二
次元検出器を用いて支障なく計測できる。また、本発明
の光検出電気泳動装置用保持容器は上記のような構成で
あるから、ゲル保持板を収納する保持容器内にゲル素材
を注入することにより簡単に多数のゲル板を作製するこ
とができる。
画像を分割して二次元状として検出することになるので
像倍率ｍを小さくしないで済む利点がある。なおゲル板
は積層型のため一定間隔でゲルを並べる事ができ、必要
に応じてゲル板の数をふやすことができる。ゲルとゲル
の間には通常５ｍｍ厚のガラス板が置かれており、１０
枚のゲルを並べても５ｃｍ余の厚さになる程度であり二
次元検出器を用いて支障なく計測できる。また、本発明
の光検出電気泳動装置用保持容器は上記のような構成で
あるから、ゲル保持板を収納する保持容器内にゲル素材
を注入することにより簡単に多数のゲル板を作製するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、参考例を図１により説明
し、本発明の実施の形態を図４〜図６により説明する。
図１において、４枚の泳動板４，…，４は、それぞれ、
２枚の３００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ石英板からなる
ゲル保持板間の０．３ｍｍの間隙に６％のポリアクリル
アミドのゲル板を形成してなり、バッファー槽及び電源
はアトー社製ＤＮＡ解析用装置を用いた。各泳動板にお
けるゲル保持板間のゲル板の上部には、通常の方法にし
たがって、３０個の試料注入溝（２ｍｍ幅、中心間隔４
ｍｍ）が櫛状コームによって形成されている。各泳動板
４は、バッファーを下部バッファー槽６上に立設され、
各泳動板４の上部一側には、個別に上部バッファー槽５
が固定されており、上部バッファー槽５内のバッファー
は上部バッファー槽５側面の開口部を通じて各ゲル板の
上部に供給される構成（図示せず）となっている。上部
バッファー槽５及び下部バッファー槽６には、図示のよ
うにそれぞれ、陰極及び陽極が設置されており、前記両
電極間に印加された１．２ＫＶの電圧によりＤＮＡ断片
は下方へ泳動する。
し、本発明の実施の形態を図４〜図６により説明する。
図１において、４枚の泳動板４，…，４は、それぞれ、
２枚の３００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ石英板からなる
ゲル保持板間の０．３ｍｍの間隙に６％のポリアクリル
アミドのゲル板を形成してなり、バッファー槽及び電源
はアトー社製ＤＮＡ解析用装置を用いた。各泳動板にお
けるゲル保持板間のゲル板の上部には、通常の方法にし
たがって、３０個の試料注入溝（２ｍｍ幅、中心間隔４
ｍｍ）が櫛状コームによって形成されている。各泳動板
４は、バッファーを下部バッファー槽６上に立設され、
各泳動板４の上部一側には、個別に上部バッファー槽５
が固定されており、上部バッファー槽５内のバッファー
は上部バッファー槽５側面の開口部を通じて各ゲル板の
上部に供給される構成（図示せず）となっている。上部
バッファー槽５及び下部バッファー槽６には、図示のよ
うにそれぞれ、陰極及び陽極が設置されており、前記両
電極間に印加された１．２ＫＶの電圧によりＤＮＡ断片
は下方へ泳動する。
【００１６】塩基配列決定用に断片化された蛍光標識付
ＤＮＡ断片は泳動板上部に注入される。泳動始点から２
５ｃｍ内外の位置はゲル側面からレーザーで均一に照射
されており、アデニン、シトシン、グアニン、およびチ
ミンの4種の末端塩基種別に、異なる４種の路上を泳動
してくる螢光体（FITC;fluoresceineisothiocyanate,発
光極大５１５ｎｍ）で標識されたＤＮＡ断片がここを通
過する時、蛍光を発する。底面から見ると泳動板の数だ
け蛍光を出す線が観測される。これらの線画像はフィル
ター付レンズ７でイメージ増幅器あるいは高感度二次元
センサーを備えた二次元検出器８上に結像する。
ＤＮＡ断片は泳動板上部に注入される。泳動始点から２
５ｃｍ内外の位置はゲル側面からレーザーで均一に照射
されており、アデニン、シトシン、グアニン、およびチ
ミンの4種の末端塩基種別に、異なる４種の路上を泳動
してくる螢光体（FITC;fluoresceineisothiocyanate,発
光極大５１５ｎｍ）で標識されたＤＮＡ断片がここを通
過する時、蛍光を発する。底面から見ると泳動板の数だ
け蛍光を出す線が観測される。これらの線画像はフィル
ター付レンズ７でイメージ増幅器あるいは高感度二次元
センサーを備えた二次元検出器８上に結像する。
【００１７】この例においは、ゲル板が４枚であるか
ら、これに対応して線画像はモニター１２に表示される
ように４本のライン１３である。それぞれのラインにお
ける蛍光強度は図２に示すように時間変化し、試料の泳
動路に相当する所の蛍光強度が変化している事がわか
る。二次元センサーは何本ものラインセンサーの集まり
と見ることができるが、４つの線画像の情報は対応する
それぞれのラインセンサーからの信号を処理することに
より得られる。
ら、これに対応して線画像はモニター１２に表示される
ように４本のライン１３である。それぞれのラインにお
ける蛍光強度は図２に示すように時間変化し、試料の泳
動路に相当する所の蛍光強度が変化している事がわか
る。二次元センサーは何本ものラインセンサーの集まり
と見ることができるが、４つの線画像の情報は対応する
それぞれのラインセンサーからの信号を処理することに
より得られる。
【００１８】また、４種の塩基を波長の異なる螢光体で
標識し、集光レンズ７の前あるいは後にプリズムなどを
挿入して（図示せず）蛍光線画像１３を上下方向に波長
分散させて上記４種の蛍光色素の各波長に相当する部分
からの線画像を処理してＤＮＡ塩基配列決定することも
できる。すなわち、この蛍光における、４種の末端塩基
種に対応する蛍光の、それぞれの極大位置の時間変化は
図３に示すとおりで、各末端塩基種のＤＮＡ断片群が光
照射部を通過する時間がわかる。なお、図３において各
符号Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔは、それぞれアデニン、シトシン、
グアニン、および、チミンの４種の末端塩基種を表し、
図における実線、点線、一点鎖線、および、二点鎖線の
各曲線は、それぞれ前記Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔに対応する波長
の光の時間的な強度変化を示す曲線である。これからＤ
ＮＡ塩基配列が決定できる。泳動路数は１枚のゲル板の
場合に比べて実施例で４倍とする事ができるが、ゲル板
数は１０枚あるいはそれ以上とすることもできる。
標識し、集光レンズ７の前あるいは後にプリズムなどを
挿入して（図示せず）蛍光線画像１３を上下方向に波長
分散させて上記４種の蛍光色素の各波長に相当する部分
からの線画像を処理してＤＮＡ塩基配列決定することも
できる。すなわち、この蛍光における、４種の末端塩基
種に対応する蛍光の、それぞれの極大位置の時間変化は
図３に示すとおりで、各末端塩基種のＤＮＡ断片群が光
照射部を通過する時間がわかる。なお、図３において各
符号Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔは、それぞれアデニン、シトシン、
グアニン、および、チミンの４種の末端塩基種を表し、
図における実線、点線、一点鎖線、および、二点鎖線の
各曲線は、それぞれ前記Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔに対応する波長
の光の時間的な強度変化を示す曲線である。これからＤ
ＮＡ塩基配列が決定できる。泳動路数は１枚のゲル板の
場合に比べて実施例で４倍とする事ができるが、ゲル板
数は１０枚あるいはそれ以上とすることもできる。
【００１９】次に、本発明の実施の形態を図４〜図６に
より説明する。図４において、光検出電気泳動装置用保
持容器を構成する泳動板保持枠２１（内部寸法３００ｍ
ｍ×１２０ｍｍ×３８ｍｍ）は透明なアクリル樹脂から
構成され、その下部には未重合ゲル素材の注入口２４が
設けられている。また、その底ブタ２５の上面には連通
溝（図示せず）が設けられている。
より説明する。図４において、光検出電気泳動装置用保
持容器を構成する泳動板保持枠２１（内部寸法３００ｍ
ｍ×１２０ｍｍ×３８ｍｍ）は透明なアクリル樹脂から
構成され、その下部には未重合ゲル素材の注入口２４が
設けられている。また、その底ブタ２５の上面には連通
溝（図示せず）が設けられている。
【００２０】まず、前記泳動板保持枠２１内にゲル保持
板としてのガラス板２２（２５０ｍｍ×１２０ｍｍ×５
ｍｍ）を０．３ｍｍ間隔で枠の内に並べ、前記注入口２
４から４．５％ポリアクリルアミドゲルの未重合素材を
注入すると、前記未重合素材は、底ブタ２５の上面の連
通溝を通じてガラス板２２間に流入して充填され、つい
で、ゲル板２３の上面に櫛状コームによって３０個の試
料注入溝（２ｍｍ幅、中心間隔４ｍｍ，図示せず）を形
成する状態にして室温に放置し、前記未重合素材を固化
させることにより、ガラス板２２間にゲル板２３が形成
される。
板としてのガラス板２２（２５０ｍｍ×１２０ｍｍ×５
ｍｍ）を０．３ｍｍ間隔で枠の内に並べ、前記注入口２
４から４．５％ポリアクリルアミドゲルの未重合素材を
注入すると、前記未重合素材は、底ブタ２５の上面の連
通溝を通じてガラス板２２間に流入して充填され、つい
で、ゲル板２３の上面に櫛状コームによって３０個の試
料注入溝（２ｍｍ幅、中心間隔４ｍｍ，図示せず）を形
成する状態にして室温に放置し、前記未重合素材を固化
させることにより、ガラス板２２間にゲル板２３が形成
される。
【００２１】図５はこのようにして作成した積層型ゲル
を上部から見た図である。ゲルの枚数が少ない時には、
スペーサー２６を入れて不用な所にゲルが入らないよう
にする。保持枠の上部はあいており、バッファー液を満
たすことができるようになっている。電極を装着し、ガ
ス抜き孔を有する上ブタ（図示せず）を保持枠の上部に
嵌合すれば保持枠の上部空間を泳動時の上部バッファー
液槽として使用できる。作成した積層型ゲルを下部バッ
ファー槽２８中にセットする。
を上部から見た図である。ゲルの枚数が少ない時には、
スペーサー２６を入れて不用な所にゲルが入らないよう
にする。保持枠の上部はあいており、バッファー液を満
たすことができるようになっている。電極を装着し、ガ
ス抜き孔を有する上ブタ（図示せず）を保持枠の上部に
嵌合すれば保持枠の上部空間を泳動時の上部バッファー
液槽として使用できる。作成した積層型ゲルを下部バッ
ファー槽２８中にセットする。
【００２２】一方、蛍光標識ＤＮＡ断片は、図１の参考
例の場合と同様にして調製され、前記ゲル板上面の試料
注入溝に注入される。ついで、上下バッファー液槽間に
１．０ＫＶの電圧を印加することにより、前記蛍光標識
ＤＮＡ断片は下方に泳動し、図６に示した光検出電気泳
動装置の測定系によりＤＮＡ断片から出る蛍光検出を行
なう。アルゴンレーザー２９（４８８ｎｍ，１０ｍＷ）
から出た光はハーフミラーおよび全反射ミラーにより構
成されたビーム分割器３０により反射され側面からゲル
板２３を照射する。
例の場合と同様にして調製され、前記ゲル板上面の試料
注入溝に注入される。ついで、上下バッファー液槽間に
１．０ＫＶの電圧を印加することにより、前記蛍光標識
ＤＮＡ断片は下方に泳動し、図６に示した光検出電気泳
動装置の測定系によりＤＮＡ断片から出る蛍光検出を行
なう。アルゴンレーザー２９（４８８ｎｍ，１０ｍＷ）
から出た光はハーフミラーおよび全反射ミラーにより構
成されたビーム分割器３０により反射され側面からゲル
板２３を照射する。
【００２３】もちろんゲル端部の真近のバッファー液中
を照射し、ゲルから抜けでてきたＤＮＡ断片を照射する
こともできる。この場合、例えば上記ゲル板２３を形成
する操作において、事前にガラス板２２のゲル板が形成
される間隙の下端部に底ブタ上面に突設した所要高さの
スペーサーを嵌合しておいて、上記と同様にしてガラス
板２２のゲル板が形成される間隙に未重合素材を充填し
てゲル板２３を形成する。しかる後、底ブタを前記スペ
ーサーが突設されていないものに取り替えて嵌合し、ガ
ラス板２２のゲル板が形成されていない下端部をレーザ
照射するようにする。上記のようにすれば、ゲルによる
光の屈折がなくなるので、レーザー光はミラーで分割せ
ずミラーで反射させてすべてのゲル端部直下を照射する
ことができる。
を照射し、ゲルから抜けでてきたＤＮＡ断片を照射する
こともできる。この場合、例えば上記ゲル板２３を形成
する操作において、事前にガラス板２２のゲル板が形成
される間隙の下端部に底ブタ上面に突設した所要高さの
スペーサーを嵌合しておいて、上記と同様にしてガラス
板２２のゲル板が形成される間隙に未重合素材を充填し
てゲル板２３を形成する。しかる後、底ブタを前記スペ
ーサーが突設されていないものに取り替えて嵌合し、ガ
ラス板２２のゲル板が形成されていない下端部をレーザ
照射するようにする。上記のようにすれば、ゲルによる
光の屈折がなくなるので、レーザー光はミラーで分割せ
ずミラーで反射させてすべてのゲル端部直下を照射する
ことができる。
【００２４】積層型ゲルの下端側から見ると蛍光を発す
る線状部分が前後に並ぶ事になる。この蛍光像をフィル
ター付レンズ３１で高感度二次元センサー３２（浜松ホ
トニクス社製）上に結像させて検出する。ゲル板が三枚
の時にはテレビモニター３６に示したように三本の蛍光
像３８が観測できる。
る線状部分が前後に並ぶ事になる。この蛍光像をフィル
ター付レンズ３１で高感度二次元センサー３２（浜松ホ
トニクス社製）上に結像させて検出する。ゲル板が三枚
の時にはテレビモニター３６に示したように三本の蛍光
像３８が観測できる。
【００２５】
【発明の効果】本発明の光検出電気泳動装置によれば、
１つの計測装置で多数の泳動板からの情報を同時に得ら
れ、かつ、前記ゲル板の数に比例して試料を処理する泳
動路が増加し、蛍光検出の処理能力が向上するので、多
数の試料の蛍光検出、例えば人遺伝子の解析のような多
数のＤＮＡ断片の塩基配列決定を迅速に行うことができ
る。
１つの計測装置で多数の泳動板からの情報を同時に得ら
れ、かつ、前記ゲル板の数に比例して試料を処理する泳
動路が増加し、蛍光検出の処理能力が向上するので、多
数の試料の蛍光検出、例えば人遺伝子の解析のような多
数のＤＮＡ断片の塩基配列決定を迅速に行うことができ
る。
【図１】光検出電気泳動装置の参考例の概念図。
【図２】図１の装置によるモニター信号強度の時間変化
を示す図。
を示す図。
【図３】ＤＮＡ断片の４種の末端塩基種に対応する４種
の波長の光の強度の時間変化を示す図。
の波長の光の強度の時間変化を示す図。
【図４】光検出電気泳動装置用の保持容器の一例を示す
見取図。
見取図。
【図５】図４の容器を上部から見た平面図。
【図６】図４の保持容器を使用した光検出電気泳動装置
の一例の概念図。
の一例の概念図。
１…レーザ光源、２…レーザ光、３…反射ミラー、４…
泳動板、５…上部バッファー槽、６…下部バッファー
槽、７…集光レンズ、８…二次元検出器、９…制御装
置、１０…データ処理装置、１１…表示装置、１２…モ
ニター、１３…蛍光線画像、１４…泳動板横軸座標、１
５…蛍光強度、２１…保持枠、２２…ガラス板、２３…
ゲル板、２４…ゲル素材注入口、２５…底ブタ、２６…
スペーサ、２７…電極、２８…下部バッファー槽、２９
…レーザー、３０…ミラー、３１…レンズ、３２…二次
元検出器、３３…コントローラ、３４…表示装置、３５
…データ処理装置、３６…モニター、３７…バッファー
液、３８…モニター蛍光画像
泳動板、５…上部バッファー槽、６…下部バッファー
槽、７…集光レンズ、８…二次元検出器、９…制御装
置、１０…データ処理装置、１１…表示装置、１２…モ
ニター、１３…蛍光線画像、１４…泳動板横軸座標、１
５…蛍光強度、２１…保持枠、２２…ガラス板、２３…
ゲル板、２４…ゲル素材注入口、２５…底ブタ、２６…
スペーサ、２７…電極、２８…下部バッファー槽、２９
…レーザー、３０…ミラー、３１…レンズ、３２…二次
元検出器、３３…コントローラ、３４…表示装置、３５
…データ処理装置、３６…モニター、３７…バッファー
液、３８…モニター蛍光画像
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−12891（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−231247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−140069（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−218941（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−108960（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−106859（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭42−19672（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 27/447
Claims (15)
- 【請求項１】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端または前記泳動終端の近傍
で前記蛍光標識から蛍光を発生させる光照射手段と、複
数の前記泳動終端のなす面と対向する位置から前記蛍光
を検出する検出手段とを有することを特徴とする光検出
電気泳動装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の光検出電気泳動装置にお
いて、前記光照射手段は、前記複数の泳動媒体のなす面
に沿って前記複数の泳動路にレーザー光を照射すること
を特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項３】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端の外部にレーザー光を照射
して前記蛍光標識から蛍光を発生させる光照射手段と、
複数の前記泳動終端のなす面と対向する位置から前記蛍
光を検出する検出手段とを有することを特徴とする光検
出電気泳動装置。 - 【請求項４】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端の外部のバッファー液中で
レーザー光を照射して前記蛍光標識から蛍光を発生させ
る光照射手段と、複数の前記泳動終端のなす面と対向す
る位置から前記蛍光を検出する検出手段とを有すること
を特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項５】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配 置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端または前記泳動終端の近傍
で前記蛍光標識から蛍光を発生させ、前記複数の泳動路
の泳動終端または前記泳動終端の近傍に２次元の蛍光像
を形成する光照射手段と、前記２次元の蛍光像のなす平
面と対向する位置から前記蛍光を検出する検出手段とを
有することを特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項６】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端の外部にレーザー光を照射
して前記蛍光標識から蛍光を発生させ、前記泳動終端の
外部に２次元の蛍光像を形成する光照射手段と、前記２
次元の蛍光像のなす平面と対向する位置から前記蛍光を
検出する検出手段とを有することを特徴とする光検出電
気泳動装置。 - 【請求項７】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端の外部のバッファー液中で
レーザー光を照射して前記蛍光標識から蛍光を発生さ
せ、前記泳動終端の外部に２次元の蛍光像を形成する光
照射手段と、前記２次元の蛍光像のなす平面と対向する
位置から前記蛍光を検出する検出手段とを有することを
特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項８】蛍光標識された試料を泳動分離する複数の
板状の泳動媒体と、前記複数の泳動媒体を支持する複数
の支持板とを有し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互
に配置される積層型泳動媒体と、前記泳動媒体に形成さ
れる複数の泳動路の泳動終端の外部のバッファー液中で
レーザー光を照射し前記蛍光標識から蛍光を発生させ
て、前記泳動媒体のそれぞれに対応する蛍光線像を形成
する光照射手段と、複数の前記泳動終端のなす面と対向
する位置から複数の前記蛍光線像を検出する検出手段と
を有することを特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項９】試料が泳動する複数の板状の泳動媒体と、
前記複数の泳動媒体を支持する複数の支持板とを具備
し、前記複数の泳動媒体の前記試料の泳動終端の側の前
記支持板の間に前記泳動媒体が配置されない部分を有
し、前記泳動媒体と前記支持板とが交互に配置される積
層型泳動媒体。 - 【請求項１０】蛍光標識された試料を泳動分離する泳動
分離部と、前記泳動分離部で分離された前記蛍光標識か
ら蛍光を発生させる光照射手段と、前記蛍光を検出する
検出手段とを具備し、前記泳動分離部は請求項９に記載
の積層型泳動媒体を備え、光照射手段は前記泳動媒体が
配置されない部分にレーザー光を照射し、前記検出手段
は複数の前記泳動終端のなす面と対向する位置から前記
蛍光を検出することを特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項１１】請求項１０に記載の光検出電気泳動装置
において、前記光照射手段は、前記複数の泳動媒体のな
す面に沿って前記レーザー光を照射することを特徴とす
る光検出電気泳動装置。 - 【請求項１２】蛍光標識された試料を泳動する複数の泳
動路が形成される板状の泳動媒体と支持板とが交互に配
置される積層型の電気泳動部と、前記複数の泳動路の前
記試料の泳動終端と接触しバッファー液を収納するバッ
ファー層と、前記泳動終端または前記泳動終端の近傍に
レーザー光を照射して前記蛍光標識から蛍光を発生させ
る光照射手段と、複数の前記泳動終端が対向する前記バ
ッファー槽の透明な面から前記蛍光を検出する検出手段
とを有することを特徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項１３】請求項１２に記載の光検出電気泳動装置
において、前記光照射手段は、前記複数の泳動媒体のな
す面に沿って前記レーザー光を照射することを特徴とす
る光検出電気泳動装置。 - 【請求項１４】蛍光標識された試料を泳動する複数の泳
動路が形成される板状の泳動媒体と支持板とが交互に配
置される積層型の電気泳動部と、前記複数の泳動路の前
記試料の泳動終端と接触しバッファー液を収納するバッ
ファー槽と、前記泳動終端の外部で前記バッファー液中
にレーザー光を照射して、前記泳動媒体のそれぞれに対
応する蛍光線像を形成する光照射手段と、複数の前記泳
動終端が対向する前記バッファー槽の透明な面から複数
の前記蛍光線像を検出する検出手段とを有することを特
徴とする光検出電気泳動装置。 - 【請求項１５】請求項１４に記載の光検出電気泳動装置
において、前記光照射手段は、前記複数の泳動媒体のな
す面に沿って前記レーザー光を照射することを特徴とす
る光検出電気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8086514A JP2840586B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 光検出電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8086514A JP2840586B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 光検出電気泳動装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090842A Division JP2853745B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 光検出電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261988A JPH08261988A (ja) | 1996-10-11 |
| JP2840586B2 true JP2840586B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=13889104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8086514A Expired - Fee Related JP2840586B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 光検出電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840586B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7419578B2 (en) | 2003-04-11 | 2008-09-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | Capillary electrophoresis apparatus |
| JP5375681B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2013-12-25 | 凸版印刷株式会社 | 電気泳動用カセット |
| JP5445234B2 (ja) * | 2010-03-09 | 2014-03-19 | 凸版印刷株式会社 | 電気泳動用カセット及び電気泳動用ゲルカセットの製造方法 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8086514A patent/JP2840586B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08261988A (ja) | 1996-10-11 |
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