JP3389547B2 - 電気泳動装置 - Google Patents
電気泳動装置Info
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
Description
り、特に泳動路として、試料分離媒体となるゲルを充填
する必要があるキャピラリを用いる装置に好適な電気泳
動装置に関するものである。
れたブロックに、キャピラリとキャピラリにゲルを注入
するためのシリンジとが取り付けられ、このシリンジを
電動モータを動力とする駆動部で加圧することによりキ
ャピラリ内にゲルを注入するようになっている。
制御されるため、ゲルの自動注入が行えるようになって
いる。できるだけ短時間でキャピラリにゲルを注入する
ためには、高い圧力でゲルを注入する必要があるため、
通常は高耐圧のシリンジが注入用として使用される。
高めるために断面が小さくされており、必然的に容量も
少ないものになる。従って、測定毎にキャピラリ内のゲ
ルを置換する必要があり、特に複数のキャピラリを同時
に使用し、1回の測定で使用するゲル量が多い装置で
は、連続的に測定できる回数はシリンジの容量で制限さ
れてしまう。
シリンジを注入用シリンジとは別に設け、そこから注入
用シリンジにゲルが供給される構成になっている。補充
用シリンジと注入用シリンジとの間には手動で操作され
るバルブが設けられており、通常はこのバルブを閉鎖し
た状態で使用し、キャピラリにゲルを注入する際に補充
用シリンジへゲルが逆流することを防いでいる。そし
て、連続測定中にゲルを補充する必要が生じたときは、
一旦、測定を中断し、人手によりバルブを開け、注入用
シリンジへのゲル補充を行っている。
は、弁を制御することにより、ポンプにより吐出された
新しいゲルがゲル置換システムの毛管内の古いゲルと置
き換わる置換手段が開示されている。
入用シリンジにゲルを補充する際に、補充用シリンジと
の間に挿入されているバルブを開けるための人手による
操作を要していた。そのため、分析を一時中断しなけれ
ばならず、結果として分析処理の処理能力の低下を招い
ていた。
報には、分析中にゲルを自動補充することには何ら触れ
てない。
を可能とし、分析処理の処理能力の向上が図れる電気泳
動装置を提供することにある。
に、本発明における電気泳動装置の特徴とするところ
は、キャピラリに試料分離媒体となるゲルを注入するゲ
ル注入機構を、ゲルを注入する注入用シリンジと、ゲル
を補充する補充用シリンジと、両シリンジ、キャピラリ
及びバッファリザーバをつなぐ流路が形成されたブロッ
クと、補充用シリンジへのゲルの逆流を防ぐための逆止
弁とで構成することにある。
する。
試料分離媒体となるゲルを注入するゲル注入機構と、前
記キャピラリに導入され電気泳動分離された試料成分を
光学的に検出する検出部とを有する電気泳動装置におい
て、前記ゲル注入機構は、前記キャピラリに前記ゲルを
注入する注入用シリンジと、該注入用シリンジに前記ゲ
ルを補充する補充用シリンジと、前記両シリンジ、前記
キャピラリ及びバッファリザーバをつなぐ流路が形成さ
れたブロックと、前記補充用シリンジへの前記ゲルの逆
流を防ぐための逆止弁とを有することを特徴とする電気
泳動装置を提供する。
リンジから前記キャピラリへ前記ゲルを注入するとき、
前記ゲルの前記補充用シリンジへの逆流を阻止するよう
に構成されている。
補充用シリンジと前記注入用シリンジとを連通する第1
の流路と、前記注入用シリンジと前記キャピラリとを連
通する第2の流路とから構成されている。
気泳動の際に使用される電極が挿入された前記バッファ
リザーバへの分岐路を設ける。
係る電気泳動装置を、図を用いて説明する。
気泳動装置の全体構成を示す。キャピラリ111は少な
くとも1本以上で構成されており、一端はブロック17
に挿入され、もう一端は電源115と接続した電極と一
体化した構成になっている。キャピラリ111には、測
定前にブロック17側から分離媒体となるゲル10が充
填される。
シリンジ14と、補充用シリンジ15と、逆止弁16と
で構成され、ブロック17には、キャピラリ111にゲ
ル10を注入するための注入用シリンジ14と注入用シ
リンジ14にゲル10を補充するための補充用シリンジ
15とが取り付けられている。
注入用シリンジ14とを連通する第1の流路53と、注
入用シリンジ14とキャピラリ111を連通する第2の
流路51で構成されており、第2の流路の途中には、電
気泳動の際にグランド電位となるバッファリザーバ11
4への分岐路が設けられている。
1との間には逆止弁16が挿入され、補充用シリンジ1
5へゲル10が逆流するのを防止している。
14は、制御部11によりコントロールされる駆動部1
2,13によりそれぞれ加圧される。駆動部12,13に
はエンコーダ117,118がそれぞれ取り付けられて
おり、エンコーダ117,118の値を読み込むことに
より駆動部12,13の位置情報が制御部11に伝えら
れる。
た後、試料容器116に挿入され、電気的な作用で試料
を吸引した後、緩衝液が入った容器113に移動する。
容器113内に電圧が印加されると、キャピラリ111
内には電界が発生し、キャピラリ111内に導入された
試料は電気泳動を始める。
が異なるため、キャピラリ111内を移動している間に
分離する。試料には、あらかじめ蛍光物質が取り付けら
れており、検出部18で光源19により励起され、その
とき発生した蛍光が検出器110で検出される。
合は、その末端がアデニン、グアニン、チミン、及びシ
トシンのどの塩基であるかによって、特定の蛍光物質を
取り付ければ、検出された蛍光の波長から試料の末端の
塩基を特定できる。
移動を続け、ブロック17内を通りバッファリザーバ1
14へ排出される。分析が終了すると、キャピラリ11
1には注入用シリンジ14により新しいゲル10に置換
され、再び次の測定が開始される。
を示す。始めにステップ201でメインコンピュータか
らゲル注入の命令を受け取った制御部11は、まずバッ
ファバルブ112を閉鎖する(202)。その後、駆動
部12を注入用シリンジ14のプランジャ119の位置
まで下降させる(203)。その時のエンコーダ117
の値から、注入用シリンジ14内の残留ゲル量を確認す
ることができる(204)。
ていれば、ゲル注入に先立って補充用シリンジ15から
注入用シリンジ14へのゲル補充動作が実行される。ゲ
ル補充動作は、以下のように実行される。
のプランジャ119の位置に相当する初期位置まで駆動
部12が上昇して停止する(205)。その後、駆動部
13が補充用シリンジ15のプランジャ120の位置ま
で下降し(206)、エンコーダ118の値からゲル1
0の残量を確認する(207)。
圧を開始しゲル補充が始まる(208)。この時、補充
用シリンジ15から押し出されてブロック17に流れ込
んだゲル10のほとんどは、流路抵抗の違いにより、キ
ャピラリ111ではなく、注入用シリンジ14のプラン
ジャ119を押し上げながら注入用シリンジ14に流れ
込む。ゲル補充が完了したら(209)、圧力を開放す
るため、駆動部13は上昇し、初期位置で次の命令が来
るまで待機する(210)。
ば、残量不足のメッセージ、すなわち補充用シリンジ1
5の取り替え要請をメインコンピュータの画面上に表示
する(211)。注入用シリンジ14内の残量が足りて
いるとき、もしくはゲル10が補充されると、駆動部1
2が注入用シリンジ14に加圧をはじめ、キャピラリ1
11へのゲル注入が開始する(212)。
5へのゲル10の逆流を防止し、さらに、バッファバル
ブ112は閉鎖されているので注入用シリンジ14から
押し出されたゲル10は唯一流出可能な流路であるキャ
ピラリ111に流れ込むことになる。
終了すると(213)、駆動部12は加圧を停止し、圧
力を開放するために上方に上がって待機する(21
4)。さらに、バッファバルブ112が開いた後(21
5)、電気泳動が開始され、測定を開始する(21
6)。
51との間に挿入される逆止弁16の実施の形態例を、
図3及び図4に示す。図3には逆支弁16を流路に沿っ
て分けたときの断面図を、図4には図3の逆支弁16を
ブロック側から見たときの正面図を示す。
する向きにゲル10が流れるときは、ボール31が溝付
きボール止め32の溝部に押し付けられる。このとき、
ボール止め32の溝の外側の部分からゲル10が流出可
能な構造になっているため、結果的に補充用シリンジ1
5からブロック17に対してはゲル10は流れることに
なる。これに対して、ブロック17から補充用シリンジ
15へ向かう向きでは、ボール31がボール止め33に
押し付けられて、流路を完全に塞いでしまうためゲル1
0は流出不可能になる。この結果、逆止弁16の逆流防
止作用が働くことになる。
示す。キャピラリ111からブロック17内の流路51
aに流れ込んだ試料及びイオン性の不純物は、グランド
電位の電極が挿入されているバッファリザーバ114に
向かうため、第2の流路51の流路51aの途中から流
路51bに進む。つまり、ゲル補充の際に使用される流
路53a及び流路53bからなる第1の流路53は、泳
動路とは完全に独立するため、泳動によってブロック1
7内に生じる不純物の混入が防止されることになる。
用シリンジの間に逆止弁が挿入されているので、ゲル補
充時とゲル注入時とでバルブの切り替え操作が不要にな
っている。これにより、分析中での注入用シリンジへの
ゲル補充動作が自動で行えるようになるため、連続的に
多数回の測定が可能になり、電気泳動装置としての処理
能力の向上を図ることができる。
全体構成図である。
チャート図である。
る逆止弁の断面図である。
図である。
5…補充用シリンジ、16…逆止弁、17…ブロック、
18…検出部、51…第2の流路、53…第1の流路、
111…キャピラリ、114…バッファリザーバ
Claims (4)
- 【請求項1】キャピラリと、該キャピラリに試料分離媒
体となるゲルを注入するゲル注入機構と、前記キャピラ
リに導入され電気泳動分離された試料成分を光学的に検
出する検出部とを有する電気泳動装置において、 前記ゲル注入機構は、前記キャピラリに前記ゲルを注入
する注入用シリンジと、該注入用シリンジに前記ゲルを
補充する補充用シリンジと、前記両シリンジ、前記キャ
ピラリ及びバッファリザーバをつなぐ流路が形成された
ブロックと、前記補充用シリンジへの前記ゲルの逆流を
防ぐための逆止弁とを有することを特徴とする電気泳動
装置。 - 【請求項2】請求項1において、前記逆止弁は、前記注
入用シリンジから前記キャピラリへ前記ゲルを注入する
とき、前記ゲルの前記補充用シリンジへの逆流を阻止す
るように構成されていることを特徴とする電気泳動装
置。 - 【請求項3】請求項1において、前記ブロックの流路
は、前記補充用シリンジと前記注入用シリンジとを連通
する第1の流路と、前記注入用シリンジと前記キャピラ
リとを連通する第2の流路とから構成されていることを
特徴とする電気泳動装置。 - 【請求項4】請求項3において、前記第2の流路の途中
に、電気泳動の際に使用される電極が挿入された前記バ
ッファリザーバへの分岐路を設けることを特徴とする電
気泳動装置。
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