JP2935661B2 - 蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法 - Google Patents
蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法に関し、さらに詳しくは、発
光波長の異なる複数の蛍光体を用いて塩基配列を決定す
べきＤＮＡを標識し、電気泳動分離した後発する蛍光を
検出することにより前記ＤＮＡの塩基配列を決定するの
に好適な蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法
に関する。
装置における蛍光検出方法に関し、さらに詳しくは、発
光波長の異なる複数の蛍光体を用いて塩基配列を決定す
べきＤＮＡを標識し、電気泳動分離した後発する蛍光を
検出することにより前記ＤＮＡの塩基配列を決定するの
に好適な蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】末端塩基種の異なるＤＮＡ断片を発光波
長の異なる蛍光体を用いて標識し、ゲル電気泳動分離し
ながら泳動路の一定位置を光照射し、発する蛍光波長と
強度の時間変化から照射部を通過するＤＮＡ断片の末端
塩基種を知り、配列決定する手法が発展してきている。
蛍光波長の識別検出には光電子増倍管の前部に４種のバ
ンドパスフィルターを具備した回転フィルターを使用し
たり、透過波長帯の異なるフィルターを具備した２本の
光電子増倍管を用いたりしている。いずれの場合も、い
くつもある泳動路を横切って検出器を掃引し複数試料Ｄ
ＮＡの塩基配列を決定しており、一方、ゲル板の側面か
らレーザー光を入射し、各測定点を連続照射し、得られ
る蛍光像をプリズムで分光し、二次元検出器で検出する
方式も提案されている。
長の異なる蛍光体を用いて標識し、ゲル電気泳動分離し
ながら泳動路の一定位置を光照射し、発する蛍光波長と
強度の時間変化から照射部を通過するＤＮＡ断片の末端
塩基種を知り、配列決定する手法が発展してきている。
蛍光波長の識別検出には光電子増倍管の前部に４種のバ
ンドパスフィルターを具備した回転フィルターを使用し
たり、透過波長帯の異なるフィルターを具備した２本の
光電子増倍管を用いたりしている。いずれの場合も、い
くつもある泳動路を横切って検出器を掃引し複数試料Ｄ
ＮＡの塩基配列を決定しており、一方、ゲル板の側面か
らレーザー光を入射し、各測定点を連続照射し、得られ
る蛍光像をプリズムで分光し、二次元検出器で検出する
方式も提案されている。
【０００３】しかしながら、上記検出器を掃引する計測
系ではゲルの１つの測定点あたりの計測時間の割合α
は、測定領域の長さをｌ、照射レーザービームの幅をｄ
とすると α＝ｄ／４ｌ となる。通常ｄは０．２〜０．３ｍｍ、ｌ≧１００ｍｍ
なので、α≦１０-3となり、連続光照射、受光した場合
の１０-3程度の蛍光受光量しか得られず、高感度が得ら
れない難点があった。一方、上記のプリズムで分光し、
二次元検出器で検出する方式では受光量は大きくこの難
点は克服されうる。しかし、プリズムによる分光精度は
低く、精度の高い塩基識別に難点があった。
系ではゲルの１つの測定点あたりの計測時間の割合α
は、測定領域の長さをｌ、照射レーザービームの幅をｄ
とすると α＝ｄ／４ｌ となる。通常ｄは０．２〜０．３ｍｍ、ｌ≧１００ｍｍ
なので、α≦１０-3となり、連続光照射、受光した場合
の１０-3程度の蛍光受光量しか得られず、高感度が得ら
れない難点があった。一方、上記のプリズムで分光し、
二次元検出器で検出する方式では受光量は大きくこの難
点は克服されうる。しかし、プリズムによる分光精度は
低く、精度の高い塩基識別に難点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来技
術は感度を高める点で配慮がなされていなかったり、あ
るいは精度高い波長分離について配慮がなく、高精度の
塩基配列決定ができなかった。本発明の目的は上記難点
を解消し、高精度・高感度のＤＮＡ分離検出が可能な方
法を提供することにある。
術は感度を高める点で配慮がなされていなかったり、あ
るいは精度高い波長分離について配慮がなく、高精度の
塩基配列決定ができなかった。本発明の目的は上記難点
を解消し、高精度・高感度のＤＮＡ分離検出が可能な方
法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは研究の結
果、ゲル電気泳動分離板へのレーザー照射によって得ら
れる蛍光画像をプリズム等の像分割手段によってまず複
数の虚像に像分割し、ついで、前記像分割された個々の
像の光をバンドパスフィルターによって波長分散させる
等のプロセスを経て、これらの像を検出器上に結像させ
て所要の分離検出を行うようにすることにより、上記目
的が良好に達成されることを見出し、この新知見に基づ
いてさらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
果、ゲル電気泳動分離板へのレーザー照射によって得ら
れる蛍光画像をプリズム等の像分割手段によってまず複
数の虚像に像分割し、ついで、前記像分割された個々の
像の光をバンドパスフィルターによって波長分散させる
等のプロセスを経て、これらの像を検出器上に結像させ
て所要の分離検出を行うようにすることにより、上記目
的が良好に達成されることを見出し、この新知見に基づ
いてさらに研究を重ねて本発明を完成するに至った。
【０００６】したがって、本発明は、異なる蛍光体で標
識された試料を複数の泳動路で泳動分離したのちレーザ
ー光を照射して検出する蛍光検出型電気泳動装置におけ
る蛍光検出方法において、泳動路の泳動開始点から所定
の位置で複数の泳動路をレーザー光で照射し、前記蛍光
体を励起して、レーザー光が照射される通路に沿って発
光線像を形成するステップと、発光線像を複数の像に分
割するステップと、分割された複数の像の光のそれぞれ
の光路で波長を選択するステップと、分割された複数の
像を光検出器に結像させるステップとを有し、泳動分離
された試料を標識する蛍光体からの蛍光を検出すること
を特徴とする。
識された試料を複数の泳動路で泳動分離したのちレーザ
ー光を照射して検出する蛍光検出型電気泳動装置におけ
る蛍光検出方法において、泳動路の泳動開始点から所定
の位置で複数の泳動路をレーザー光で照射し、前記蛍光
体を励起して、レーザー光が照射される通路に沿って発
光線像を形成するステップと、発光線像を複数の像に分
割するステップと、分割された複数の像の光のそれぞれ
の光路で波長を選択するステップと、分割された複数の
像を光検出器に結像させるステップとを有し、泳動分離
された試料を標識する蛍光体からの蛍光を検出すること
を特徴とする。
【０００７】発光線像は、レーザー光を泳動路と交差す
る方向から複数の泳動路を貫通するように照射すること
で、レーザーが照射される通路に沿って形成される。本
発明の方法に用いられる蛍光検出型電気泳動装置は、少
なくともレーザー光源と、ゲル電気泳動分離板と、蛍光
検出器と、前記ゲル電気泳動分離板の所要個所へのレー
ザー照射によって得られる線状の蛍光画像を分割する複
数の光学的平面を有するプリズムと、前記プリズムの複
数の光学的平面によって分割された複数の像を前記蛍光
検出器上に個別に結像せしめる光学系とを具備するのが
好ましい。
る方向から複数の泳動路を貫通するように照射すること
で、レーザーが照射される通路に沿って形成される。本
発明の方法に用いられる蛍光検出型電気泳動装置は、少
なくともレーザー光源と、ゲル電気泳動分離板と、蛍光
検出器と、前記ゲル電気泳動分離板の所要個所へのレー
ザー照射によって得られる線状の蛍光画像を分割する複
数の光学的平面を有するプリズムと、前記プリズムの複
数の光学的平面によって分割された複数の像を前記蛍光
検出器上に個別に結像せしめる光学系とを具備するのが
好ましい。
【０００８】前記装置の実用的な構成としては、前記ゲ
ル電気泳動分離板の所要個所へのレーザー照射が、前記
ゲル電気泳動分離板の側面から前記ゲル電気泳動分離板
の平面に平行に貫通する方向のレーザー照射であり、レ
ーザー照射によって得られる線状の蛍光画像を前記ゲル
板中のレーザー照射の通路にそって発する蛍光画像であ
る。
ル電気泳動分離板の所要個所へのレーザー照射が、前記
ゲル電気泳動分離板の側面から前記ゲル電気泳動分離板
の平面に平行に貫通する方向のレーザー照射であり、レ
ーザー照射によって得られる線状の蛍光画像を前記ゲル
板中のレーザー照射の通路にそって発する蛍光画像であ
る。
【０００９】光学系が、プリズムの複数の光学的平面か
ら出た分割された像の光の通路中に、それぞれ、対応し
て設置された透過波長帯の個々に異なるバンドパスフィ
ルタを具備したものとされる。
ら出た分割された像の光の通路中に、それぞれ、対応し
て設置された透過波長帯の個々に異なるバンドパスフィ
ルタを具備したものとされる。
【００１０】前記プリズムの具体的形状としては、実施
の形態を説明する図面に示すような中心部の頂角の稜を
含む断面に対称な多面体、或いは、台形のように中心部
の断面に対称な多面体等がある。そして、前記プリズム
の材質としては、特に、本発明の装置を多色蛍光検出型
電気泳動装置として用いる場合には、屈折率の高い材質
のものとする必要があり、具体的には、ＢａＦ０１，Ｌ
ａＦ３，ＳＦ３，ガラス等を挙げることができる。
の形態を説明する図面に示すような中心部の頂角の稜を
含む断面に対称な多面体、或いは、台形のように中心部
の断面に対称な多面体等がある。そして、前記プリズム
の材質としては、特に、本発明の装置を多色蛍光検出型
電気泳動装置として用いる場合には、屈折率の高い材質
のものとする必要があり、具体的には、ＢａＦ０１，Ｌ
ａＦ３，ＳＦ３，ガラス等を挙げることができる。
【００１１】さらに、本発明の方法を、多色標識した試
料の分離検出に用いる多色蛍光検出型電気泳動装置に適
用する場合においては、ゲル電気泳動分離板を泳動させ
る分離検出用試料として多色標識された試料が用いられ
る。そして、その場合の多色標識のために用いられる蛍
光色素としては、ＦＩＴＣ（fluorescein isothiocyana
te;発光波長５１５ｎｍ），ＮＢＤ−Ｆ（4-fluoro-7 ni
trobenzofurazan;発光波長５４０ｎｍ），ＴＲＩＴＣ
（tetramethyl rhodamine isothiocyanate; 発光波長５
７３ｎｍ）およびＴｅｘａｓ Ｒｅｄ（発光波長６１０
ｎｍ）あるいは金属錯体を含む蛍光体などを利用でき
る。
料の分離検出に用いる多色蛍光検出型電気泳動装置に適
用する場合においては、ゲル電気泳動分離板を泳動させ
る分離検出用試料として多色標識された試料が用いられ
る。そして、その場合の多色標識のために用いられる蛍
光色素としては、ＦＩＴＣ（fluorescein isothiocyana
te;発光波長５１５ｎｍ），ＮＢＤ−Ｆ（4-fluoro-7 ni
trobenzofurazan;発光波長５４０ｎｍ），ＴＲＩＴＣ
（tetramethyl rhodamine isothiocyanate; 発光波長５
７３ｎｍ）およびＴｅｘａｓ Ｒｅｄ（発光波長６１０
ｎｍ）あるいは金属錯体を含む蛍光体などを利用でき
る。
【００１２】多色標識に対応してバンドパスフィルタと
しては、誘電体蒸着多層膜フィルターと色ガラスフィル
ターの組合せ等が用いられる。また、プリズムの望まし
い配置としては、少なくともプリズムの１つの頂角が、
電気泳動分離板の所要個所へのレーザー照射によって得
られる線状の蛍光画像の発光線像と蛍光検出器の結像部
位の中心を含む平面内にあり、かつ、前記蛍光画像の発
光線像と平行におかれているようにされたり、或いは、
プリズムが、ゲル電気泳動分離板の所要個所へのレーザ
ー照射によって得られる線状の蛍光画像の発光線像と蛍
光検出器の結像部位の中心を含む平面に対し上下対称に
なり、かつ、その中心部の頂角が前記蛍光画像の発光線
像と平行になるように設置される。
しては、誘電体蒸着多層膜フィルターと色ガラスフィル
ターの組合せ等が用いられる。また、プリズムの望まし
い配置としては、少なくともプリズムの１つの頂角が、
電気泳動分離板の所要個所へのレーザー照射によって得
られる線状の蛍光画像の発光線像と蛍光検出器の結像部
位の中心を含む平面内にあり、かつ、前記蛍光画像の発
光線像と平行におかれているようにされたり、或いは、
プリズムが、ゲル電気泳動分離板の所要個所へのレーザ
ー照射によって得られる線状の蛍光画像の発光線像と蛍
光検出器の結像部位の中心を含む平面に対し上下対称に
なり、かつ、その中心部の頂角が前記蛍光画像の発光線
像と平行になるように設置される。
【００１３】前記蛍光検出器としては、通常、二次元蛍
光検出器が用いられる。本発明の蛍光検出方法による分
離検出の対象試料としては、塩基配列を決定すべきＤＮ
Ａ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。
光検出器が用いられる。本発明の蛍光検出方法による分
離検出の対象試料としては、塩基配列を決定すべきＤＮ
Ａ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。
【００１４】本発明の方法は、上記のように最も好適に
は、多色蛍光検出型電気泳動装置に対して適用される
が、単色の蛍光検出の場合にも用いることができる。こ
の場合においても、本発明の方法を用い、線状の蛍光画
像を例えば２つに像分割して前者で蛍光のピークの光を
計測し、後者で特定の低波長の光を計測するようにバン
ドパスフィルタの組み合わせを選択することにより、レ
ーザー照射光のゆらぎ等の計測条件の変化による計測誤
差を補正して正確な分離検出を行うことが可能となる等
のメリットを生ずるものである。
は、多色蛍光検出型電気泳動装置に対して適用される
が、単色の蛍光検出の場合にも用いることができる。こ
の場合においても、本発明の方法を用い、線状の蛍光画
像を例えば２つに像分割して前者で蛍光のピークの光を
計測し、後者で特定の低波長の光を計測するようにバン
ドパスフィルタの組み合わせを選択することにより、レ
ーザー照射光のゆらぎ等の計測条件の変化による計測誤
差を補正して正確な分離検出を行うことが可能となる等
のメリットを生ずるものである。
【００１５】本発明によれば、ゲル電気泳動分離板への
レーザー照射によって得られる蛍光画像は、まず、プリ
ズムによって複数の虚像に像分割され、ついで、前記像
分割された個々の像の光がバンドパスフィルターによる
波長分散等のプロセスを経て、これらの像が検出器上に
結像され、所要の分離検出が行われるものである。
レーザー照射によって得られる蛍光画像は、まず、プリ
ズムによって複数の虚像に像分割され、ついで、前記像
分割された個々の像の光がバンドパスフィルターによる
波長分散等のプロセスを経て、これらの像が検出器上に
結像され、所要の分離検出が行われるものである。
【００１６】これを更に具体的に述べれば、本発明の方
法で用いる蛍光検出型電気泳動装置において、受光レン
ズのひとみ位置から照射部を見ると、プリズムの中心部
の頂角は好ましくは線状発光部と重なるように置かれて
いる。そして、プリズムの上半部と下半部を通った光は
異なる点から出た光のように２つの像として二次元検出
器上に結像すると共に波長分散を上下方向に起す。それ
ぞれのプリズムから来る光は異なるフィルターを通過し
て検出部に至る波長の近い信号はプリズムの上半部を通
過したか下半部を通過したかで分離検出し、波長差の大
きい信号はプリズムによる波長分散で分散検出できる。
本発明ではプリズムとフィルターの組み合わせにより発
光波長の異なる蛍光を時分割、すなわち、時間的に分け
て検出することなしに高精度で同時に分離検出できる。
法で用いる蛍光検出型電気泳動装置において、受光レン
ズのひとみ位置から照射部を見ると、プリズムの中心部
の頂角は好ましくは線状発光部と重なるように置かれて
いる。そして、プリズムの上半部と下半部を通った光は
異なる点から出た光のように２つの像として二次元検出
器上に結像すると共に波長分散を上下方向に起す。それ
ぞれのプリズムから来る光は異なるフィルターを通過し
て検出部に至る波長の近い信号はプリズムの上半部を通
過したか下半部を通過したかで分離検出し、波長差の大
きい信号はプリズムによる波長分散で分散検出できる。
本発明ではプリズムとフィルターの組み合わせにより発
光波長の異なる蛍光を時分割、すなわち、時間的に分け
て検出することなしに高精度で同時に分離検出できる。
【００１７】したがって、本発明の方法は、多色蛍光標
識されたＤＮＡ断片の塩基配列の決定等に好適に使用で
きる。また、照射部を側面から連続的に照射し、二次元
検出器で全照射領域を同時に観測するので受光光量も多
く高感度が得られる。
識されたＤＮＡ断片の塩基配列の決定等に好適に使用で
きる。また、照射部を側面から連続的に照射し、二次元
検出器で全照射領域を同時に観測するので受光光量も多
く高感度が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図１により説明する。図１は装置の概念図である。光
学系は断面図となっている。２枚の０．３ｍｍ間隔のガ
ラス板１（３００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ）で挟まれ
た６％ポリアクリルアミドのゲル板２は側面からアルゴ
ンレーザー（４００ｎｍ １０ｍｗ）で照射される。照
射部３は断面図では点として表わされる。照射部から上
方に出た光は上部プリズム４で屈折された後、レンズ６
で二次元検出器９の下側に結像する。一方下部に出た光
は下部プリズムで屈折された後、やはりレンズ６で二次
元検出器９の上側に結像する。
を図１により説明する。図１は装置の概念図である。光
学系は断面図となっている。２枚の０．３ｍｍ間隔のガ
ラス板１（３００ｍｍ×２００ｍｍ×５ｍｍ）で挟まれ
た６％ポリアクリルアミドのゲル板２は側面からアルゴ
ンレーザー（４００ｎｍ １０ｍｗ）で照射される。照
射部３は断面図では点として表わされる。照射部から上
方に出た光は上部プリズム４で屈折された後、レンズ６
で二次元検出器９の下側に結像する。一方下部に出た光
は下部プリズムで屈折された後、やはりレンズ６で二次
元検出器９の上側に結像する。
【００１９】この実施の形態においては、蛍光検出の試
料であるＤＮＡ断片は４種の末端塩基種に対応した４種
の異なる発光波長の蛍光色素、すなわち、ＦＩＴＣ（fl
uorescein isothiocyanate；発光波長５１５ｎｍ），Ｎ
ＢＤ−Ｆ（4-fl-uoro-7 nitrobenzofurazan；発光波長
５４０ｎｍ），ＴＲＩＴＣ（tetramethyl rhodamine is
othiocyanate；発光波長５７３ｎｍ）およびＴｅｘａｓ
Ｒｅｄ（発光波長６１０ｎｍ）で蛍光標識されている
ので、発光部からは前記４つの波長の光が出て、これら
はプリズムで分散され、図２に示したように上部および
下部にそれぞれ４本のライン（断面図では４点）ができ
る。１５と１５’、１６と１６’、１７と１７’、１８
と１８’はそれぞれ同じ波長の光による像で下部および
上部プリズムを通過した光に対応する。この場合１５，
１５’はＴｅｘａｓ Ｒｅｄからの光、１６，１６’は
ＴＲＩＴＣ、１７，１７’はＮＢＤ−Ｆ、１８，１８’
はＦＩＴＣからの発光像である。
料であるＤＮＡ断片は４種の末端塩基種に対応した４種
の異なる発光波長の蛍光色素、すなわち、ＦＩＴＣ（fl
uorescein isothiocyanate；発光波長５１５ｎｍ），Ｎ
ＢＤ−Ｆ（4-fl-uoro-7 nitrobenzofurazan；発光波長
５４０ｎｍ），ＴＲＩＴＣ（tetramethyl rhodamine is
othiocyanate；発光波長５７３ｎｍ）およびＴｅｘａｓ
Ｒｅｄ（発光波長６１０ｎｍ）で蛍光標識されている
ので、発光部からは前記４つの波長の光が出て、これら
はプリズムで分散され、図２に示したように上部および
下部にそれぞれ４本のライン（断面図では４点）ができ
る。１５と１５’、１６と１６’、１７と１７’、１８
と１８’はそれぞれ同じ波長の光による像で下部および
上部プリズムを通過した光に対応する。この場合１５，
１５’はＴｅｘａｓ Ｒｅｄからの光、１６，１６’は
ＴＲＩＴＣ、１７，１７’はＮＢＤ−Ｆ、１８，１８’
はＦＩＴＣからの発光像である。
【００２０】この例では、１５と１６、１７と１８の波
長差は小さくプリズムによる波長分散で十分識別するこ
とは難しいが、１５と１７および１６と１８は十分識別
できる。そこでバンドパスフィルターとして上部７には
５１５ｎｍと５７３ｎｍの二カ所に透過帯のあるもの
を、下部には５４０ｎｍと６１０ｎｍの二カ所に透過帯
のあるフィルターを用いる事により４色を区別して検出
できる。
長差は小さくプリズムによる波長分散で十分識別するこ
とは難しいが、１５と１７および１６と１８は十分識別
できる。そこでバンドパスフィルターとして上部７には
５１５ｎｍと５７３ｎｍの二カ所に透過帯のあるもの
を、下部には５４０ｎｍと６１０ｎｍの二カ所に透過帯
のあるフィルターを用いる事により４色を区別して検出
できる。
【００２１】図２はこの様子を示したもので、フィルタ
ーのない場合（励起光除去フィルターは具備）には二次
元検出器上に８本の線が観測され、隣接する線ははっき
り分離されない。フィルター７および８を装着すると４
本の線が分離して検出できるようになる（図２右上部お
よび図１モニター画面参照）。４本の蛍光像による信号
はそれぞれ二次元検出器の１〜２本の水平走査線を用い
て独立に読み出すことができる。得られた信号はデータ
処理装置１１を用いてＤＮＡ断片における４種の末端塩
基種の情報に変換され塩基配列決定される。
ーのない場合（励起光除去フィルターは具備）には二次
元検出器上に８本の線が観測され、隣接する線ははっき
り分離されない。フィルター７および８を装着すると４
本の線が分離して検出できるようになる（図２右上部お
よび図１モニター画面参照）。４本の蛍光像による信号
はそれぞれ二次元検出器の１〜２本の水平走査線を用い
て独立に読み出すことができる。得られた信号はデータ
処理装置１１を用いてＤＮＡ断片における４種の末端塩
基種の情報に変換され塩基配列決定される。
【００２２】この実施の形態では、プリズム４，５は一
体化し狭い頂角を３０°とした。プリズム素材にはＢａ
Ｆガラスを用いた。プリズムの頂角はプリズム４の肉厚
部を通る光が屈折によりレンズ６の下端より下を通過
し、レンズが像を見る立体角分の光がレンズに入り得る
ように決定している。
体化し狭い頂角を３０°とした。プリズム素材にはＢａ
Ｆガラスを用いた。プリズムの頂角はプリズム４の肉厚
部を通る光が屈折によりレンズ６の下端より下を通過
し、レンズが像を見る立体角分の光がレンズに入り得る
ように決定している。
【００２３】図３は多面体プリズムを用いた例である。
発光点３から出た光は上部プリズム、あるいは下部プリ
ズムを通過してレンズ６により二次元検出器９上の別の
位置に結像する。上部プリズムおよび下部プリズムを図
のように角度の異なる二つの面で構成すると、上部およ
び下部プリズムを通過する光はそれぞれ２本の像とし
て、合計４本の像として検出器９上に結像する。像数は
増加するがプリズムの所で見た受光立体角も全体として
大きくなるので、検出蛍光像１本あたりの受光量はプリ
ズムを使用しない場合と比べてほとんど変化しない。そ
れぞれの像の結像位置あるいはプリズム（４，５）の直
後に透過波長の異なるフィルター２０を置き、波長分離
して信号を検出する。バンドパスフィルターは波長によ
る透過率の切れを非常に鋭くできるので、プリズムによ
る波長分散を利用するよりも波長分離を高精度で行なう
ことができる。なお上記実施の形態でのプリズム素材に
はＢＫ５を用いた。プリズムの角度２１，２２は、それ
ぞれ１０°および２０°である。
発光点３から出た光は上部プリズム、あるいは下部プリ
ズムを通過してレンズ６により二次元検出器９上の別の
位置に結像する。上部プリズムおよび下部プリズムを図
のように角度の異なる二つの面で構成すると、上部およ
び下部プリズムを通過する光はそれぞれ２本の像とし
て、合計４本の像として検出器９上に結像する。像数は
増加するがプリズムの所で見た受光立体角も全体として
大きくなるので、検出蛍光像１本あたりの受光量はプリ
ズムを使用しない場合と比べてほとんど変化しない。そ
れぞれの像の結像位置あるいはプリズム（４，５）の直
後に透過波長の異なるフィルター２０を置き、波長分離
して信号を検出する。バンドパスフィルターは波長によ
る透過率の切れを非常に鋭くできるので、プリズムによ
る波長分散を利用するよりも波長分離を高精度で行なう
ことができる。なお上記実施の形態でのプリズム素材に
はＢＫ５を用いた。プリズムの角度２１，２２は、それ
ぞれ１０°および２０°である。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、まずプリズムを用いて
複数個の蛍光像を作り、ついで各々の像は波長の異なる
発光を識別して透過させるフィルターを通して受光器上
に結像させるので、従来のプリズム分光のみによる分離
検出の方式に比べて、多色標識されたＤＮＡ断片等から
の信号を高精度で区別して同時に計測でき、高い精度の
分離検出或いは塩基配列決定等ができる。
複数個の蛍光像を作り、ついで各々の像は波長の異なる
発光を識別して透過させるフィルターを通して受光器上
に結像させるので、従来のプリズム分光のみによる分離
検出の方式に比べて、多色標識されたＤＮＡ断片等から
の信号を高精度で区別して同時に計測でき、高い精度の
分離検出或いは塩基配列決定等ができる。
【図１】本発明の方法を説明する図。
【図２】図１の光学系の断面模式図。
【図３】多面プリズムを用いた測定系の概念図。 〔図面の簡単な説明〕 １…ガラス板、２…ゲル板、３…照射部、４…上部プリ
ズム、５…下部プリズム、６…レンズ、７…上部フィル
ター、８…下部フィルター、９…二次元検出器、１０…
制御装置、１１…データ処理装置、１２…表示装置、１
３…モニター、１４…線画像、１５，１５’〜１８，１
８’…蛍光像、１９…励起光カットフィルター、２０…
４段分割バンドパスフィルター、２１，２２…プリズム
の頂角
ズム、５…下部プリズム、６…レンズ、７…上部フィル
ター、８…下部フィルター、９…二次元検出器、１０…
制御装置、１１…データ処理装置、１２…表示装置、１
３…モニター、１４…線画像、１５，１５’〜１８，１
８’…蛍光像、１９…励起光カットフィルター、２０…
４段分割バンドパスフィルター、２１，２２…プリズム
の頂角
フロントページの続き (72)発明者 永井 啓一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社 日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−231247（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−263458（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−100368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−209288（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−37060（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01N 21/00 - 21/01 G01N 21/17 - 21/74 G01N 27/26 325
Claims (5)
- 【請求項１】異なる蛍光体で標識された試料を複数の泳
動路で泳動分離したのちレーザー光を照射して前記蛍光
体から発する蛍光を検出する蛍光検出型電気泳動装置に
おける蛍光検出方法において、 前記複数の泳動路を同時にレーザ光で照射し、前記蛍光
体を励起して、前記レーザ光が照射される通路に沿って
発光線像を形成するステップと、 中央部の頂角の稜線を含む断面に対称な多面体の形状を
もち、前記中央部の頂角の稜線が前記発光線像と平行に
おかれるプリズムにより前記発光線像を複数の像に分割
するステップと、 前記プリズムを通過した光のそれぞれの光路で波長を選
択するステップと、 前記それぞれの光路で波長選択された光を光検出器の異
なる位置で検出するステップとを有し、 泳動分離された前記試料を標識する前記蛍光体からの前
記蛍光を検出することを特徴とする蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法。 - 【請求項２】異なる蛍光体で標識された試料を複数の泳
動路で泳動分離したのちレーザー光を照射して前記蛍光
体から発する蛍光を検出する蛍光検出型電気泳動装置に
おける蛍光検出方法において、 レーザー光を、前記複数の泳動路と交差する方向から前
記複数の泳動路を貫通するように同時に照射して、前記
レーザーが照射される通路に沿って形成される発光線像
を形成するステップと、 中央部の頂角の稜線を含む断面に対称な多面体の形状を
もち、前記中央部の頂角の稜線が前記発光線像と平行に
おかれるプリズムにより前記発光線像を複数の像に分割
するステップと、 前記プリズムを通過した光のそれぞれの光路で波長を選
択するステップと、 前記それぞれの光路で波長選択された光を光検出器の異
なる位置で検出するステップとを有し、 泳動分離された前記試料を標識する前記蛍光体からの前
記蛍光を検出することを特徴とする蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法。 - 【請求項３】異なる蛍光体で標識された試料を複数の泳
動路で泳動分離したのちレーザー光を照射して前記蛍光
体から発する蛍光を検出する蛍光検出型電気泳動装置に
おける蛍光検出方法において、 前記複数の泳動路を同時にレーザー光で照射し、前記蛍
光体を励起して、前記レーザー光が照射される通路に沿
って発光線像を形成するステップと、 中央部の頂角の稜線を含む断面に対称な多面体の形状を
もち、前記中央部の頂角の稜線が前記発光線像と平行に
おかれるプリズムと透過帯域の異なるバンドパスフィル
タとを組み合わせて、前記蛍光体の発光波長毎に前記蛍
光を分離するステップと、 前記分離された蛍光を光検出器の異なる位置で検出する
ステップとを有し、 泳動分離された前記試料を標識する前記蛍光体からの前
記蛍光を検出することを特徴とする蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法。 - 【請求項４】異なる蛍光体で標識された試料を複数の泳
動路で泳動分離したのちレーザー光を照射して前記蛍光
体から発する蛍光を検出する蛍光検出型電気泳動装置に
おける蛍光検出方法において、 前記複数の泳動路を同時にレーザー光で照射し、前記蛍
光体を励起して、前記レーザー光が照射される通路に沿
って発光線像を形成するステップと、前記発光線像からの光が入射する 第１の面と該第１の面
と異なる傾きを持つ４つの第２の面の各面とによりそれ
ぞれはさまれる４つの領域を有し、中央部の頂角の稜線
が前記発光線像と光検出器の結像面の中心とを含む平面
内に配置されるプリズムにより前記発光線像を４つの像
に分割するステップと、 前記プリズムを通過した光のそれぞれの光路で波長を選
択するステップと、 前記それぞれの光路で波長選択された光を波長帯の異な
る４つの平行な線像として前記光検出器で検出するステ
ップとを有し、 泳動分離された前記試料を標識する前記蛍光体からの前
記蛍光を検出することを特徴とする蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法。 - 【請求項５】異なる蛍光体で標識された試料を複数の泳
動路で泳動分離したのちレーザー光を照射して前記蛍光
体から発する蛍光を検出する蛍光検出型電気泳動装置に
おける蛍光検出方法において、 前記複数の泳動路を同時にレーザー光で照射し、前記蛍
光体を励起して、前記レーザー光が照射される通路に沿
って発光線像を形成するステップと、前記発光線像からの光が入射する 第１の面と該第１の面
と異なる傾きを持つ４つの第２の面の各面とによりそれ
ぞれはさまれる４つの領域を有し、前記第１の面が前記
複数の泳動路のなす面にほぼ平行に配置され、前記発光
線像を４つの線像に分割するプリズムと、透過波長帯の
異なる４つのバンドパスフィルタとを組み合わせて、前
記蛍光体の発光波長毎に前記蛍光を分離するステップ
と、 前記分離された蛍光を波長帯の異なる４つの平行な線像
として光検出器で検出するステップとを有し、 泳動分離された前記試料を標識する前記蛍光体からの前
記蛍光を検出することを特徴とする蛍光検出型電気泳動
装置における蛍光検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8086515A JP2935661B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8086515A JP2935661B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090843A Division JP2902408B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 蛍光検出型電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261935A JPH08261935A (ja) | 1996-10-11 |
| JP2935661B2 true JP2935661B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=13889132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8086515A Expired - Fee Related JP2935661B2 (ja) | 1996-04-09 | 1996-04-09 | 蛍光検出型電気泳動装置における蛍光検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935661B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1920277A2 (en) * | 2005-08-11 | 2008-05-14 | Pacific Biosciences of California, Inc. | Methods and systems for monitoring multiple optical signals from a single source |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61173141A (ja) * | 1985-01-28 | 1986-08-04 | Canon Inc | 粒子解析装置 |
| JP2702920B2 (ja) * | 1987-03-20 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 電気泳動分離検出方法及び装置 |
-
1996
- 1996-04-09 JP JP8086515A patent/JP2935661B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1920277A2 (en) * | 2005-08-11 | 2008-05-14 | Pacific Biosciences of California, Inc. | Methods and systems for monitoring multiple optical signals from a single source |
| EP1920277A4 (en) * | 2005-08-11 | 2013-01-16 | Pacific Biosciences California | METHOD AND SYSTEMS FOR MONITORING MULTIPLE OPTICAL SIGNALS FROM A SINGLE SOURCE |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08261935A (ja) | 1996-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |