JP3420311B2 - 電気泳動装置 - Google Patents
電気泳動装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白
質、ペプチド、界面活性剤、炭水化物等の分離あるいは
分析に利用される電気泳動装置に関する。
質、ペプチド、界面活性剤、炭水化物等の分離あるいは
分析に利用される電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ＤＮＡ、ＲＮＡ、蛋白質、ペ
プチド、界面活性剤、炭水化物等の分離、分析に電気泳
動が用いられている。このような従来の電気泳動装置で
は、ゲル状の泳動担体等が充填された細管状あるいは平
板状の泳動路に直流電圧を印加し、複数種の物質を含む
試料をこの直流電圧によって所定の泳動方向に移動さ
せ、分子量、分子構造、電荷量等に依存する各物質の移
動速度の差によってこれらの物質を分離するよう構成さ
れている。
プチド、界面活性剤、炭水化物等の分離、分析に電気泳
動が用いられている。このような従来の電気泳動装置で
は、ゲル状の泳動担体等が充填された細管状あるいは平
板状の泳動路に直流電圧を印加し、複数種の物質を含む
試料をこの直流電圧によって所定の泳動方向に移動さ
せ、分子量、分子構造、電荷量等に依存する各物質の移
動速度の差によってこれらの物質を分離するよう構成さ
れている。
【０００３】このような、電気泳動装置において、微量
な試料を泳動する場合、泳動後においても物質を検出で
きる程度の濃度を確保するため、試料をある程度濃縮し
て装填することが必要とされる。また、分離されたゾー
ンをできるだけ狭くして高精度な検出を行うためには、
できるだけ狭い範囲に高濃度な状態で試料を装填するこ
とが要求される。
な試料を泳動する場合、泳動後においても物質を検出で
きる程度の濃度を確保するため、試料をある程度濃縮し
て装填することが必要とされる。また、分離されたゾー
ンをできるだけ狭くして高精度な検出を行うためには、
できるだけ狭い範囲に高濃度な状態で試料を装填するこ
とが要求される。
【０００４】このため、従来においては、前処理を行っ
て、予め試料を濃縮したり、重力、泳動用の直流電圧の
作用を利用して、泳動担体であるゲル中に濃縮された状
態で試料が装填されるようにする方法等が用いられてい
る。
て、予め試料を濃縮したり、重力、泳動用の直流電圧の
作用を利用して、泳動担体であるゲル中に濃縮された状
態で試料が装填されるようにする方法等が用いられてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は、このような電気泳動装置においても、さらに微量な
試料での分析等が行われるようになっており、特に、近
年研究が進められているＤＮＡのシークエンスの分野等
では、僅かな試料で高精度な分析を行うことが要求され
ている。このため、できるだけ狭い範囲に高濃度な状態
で試料を装填することが要求されている。
は、このような電気泳動装置においても、さらに微量な
試料での分析等が行われるようになっており、特に、近
年研究が進められているＤＮＡのシークエンスの分野等
では、僅かな試料で高精度な分析を行うことが要求され
ている。このため、できるだけ狭い範囲に高濃度な状態
で試料を装填することが要求されている。
【０００６】特に、ＤＮＡのシークエンスの分野等で
は、泳動手段として細管状の例えばキャピラリーを用い
ることが多いが、このようにキャピラリーを用いた場
合、このキャピラリー中に、高濃度な状態で試料を装填
することは困難であり、このような作業を自動化するこ
との妨げともなっていた。
は、泳動手段として細管状の例えばキャピラリーを用い
ることが多いが、このようにキャピラリーを用いた場
合、このキャピラリー中に、高濃度な状態で試料を装填
することは困難であり、このような作業を自動化するこ
との妨げともなっていた。
【０００７】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、ＤＮＡ等の試料を、高濃度な状態で装填
することができ、微量な試料でも高精度な分析を行うこ
とのできる電気泳動装置を提供しようとするものであ
る。
されたもので、ＤＮＡ等の試料を、高濃度な状態で装填
することができ、微量な試料でも高精度な分析を行うこ
とのできる電気泳動装置を提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１記載
の電気泳動装置は、泳動手段の所定の泳動方向に直流電
圧を印加し、試料を前記泳動方向に移動させつつ分離す
る電気泳動装置において、前記泳動手段の前記試料の装
填部分に空間的に不均一な交番電界を形成し、誘電泳動
により高電界部分に前記試料を集め高濃度化する試料濃
縮手段を配設したことを特徴とする。
の電気泳動装置は、泳動手段の所定の泳動方向に直流電
圧を印加し、試料を前記泳動方向に移動させつつ分離す
る電気泳動装置において、前記泳動手段の前記試料の装
填部分に空間的に不均一な交番電界を形成し、誘電泳動
により高電界部分に前記試料を集め高濃度化する試料濃
縮手段を配設したことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の電気泳動装置は、請求項１
記載の電気泳動装置において、前記泳動手段が、細管状
の支持体と、この支持体内に充填された泳動担体とを具
備したことを特徴とする。
記載の電気泳動装置において、前記泳動手段が、細管状
の支持体と、この支持体内に充填された泳動担体とを具
備したことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の電気泳動装置は、請求項２
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の端部に形成された導電部と、前記細
管状の支持体の端部に対向するよう配置された電極との
間に交番電界を形成するよう構成されていることを特徴
とする。
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の端部に形成された導電部と、前記細
管状の支持体の端部に対向するよう配置された電極との
間に交番電界を形成するよう構成されていることを特徴
とする。
【００１１】請求項４記載の電気泳動装置は、請求項２
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の端部に形成された導電部と、この導
電部の中央に向けて突設する如く配設された針状の電極
との間に交番電界を形成するよう構成されていることを
特徴とする。
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の端部に形成された導電部と、この導
電部の中央に向けて突設する如く配設された針状の電極
との間に交番電界を形成するよう構成されていることを
特徴とする。
【００１２】請求項５記載の電気泳動装置は、請求項２
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の一端側に、該支持体の中央に向けて
突設する如く配設された針状の電極と、前記支持体の他
端側に配設された電極とにより、前記支持体内に充填さ
れた泳動担体を介して交番電界を形成するよう構成され
ていることを特徴とする。
記載の電気泳動装置において、前記試料濃縮手段が、前
記細管状の支持体の一端側に、該支持体の中央に向けて
突設する如く配設された針状の電極と、前記支持体の他
端側に配設された電極とにより、前記支持体内に充填さ
れた泳動担体を介して交番電界を形成するよう構成され
ていることを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記構成の本発明の電気泳動装置では、試料濃
縮手段によって、試料の装填部分に空間的に不均一な交
番電界を形成する。これによって、ＤＮＡ等の試料が、
交番電界中の電界強度の強い部分に、誘電泳動によって
引き込まれて、濃縮される。
縮手段によって、試料の装填部分に空間的に不均一な交
番電界を形成する。これによって、ＤＮＡ等の試料が、
交番電界中の電界強度の強い部分に、誘電泳動によって
引き込まれて、濃縮される。
【００１４】したがって、ＤＮＡ等の試料を、狭い範囲
に高濃度な状態で装填することができ、この状態で電気
泳動を開始することができる。これによって、微量な試
料でも、狭い範囲内に濃縮された状態で分離することが
でき、高精度な分析を行うことができる。
に高濃度な状態で装填することができ、この状態で電気
泳動を開始することができる。これによって、微量な試
料でも、狭い範囲内に濃縮された状態で分離することが
でき、高精度な分析を行うことができる。
【００１５】本発明では、径の非常に細いキャピラリー
を用いた場合でも、このキャピラリー中に、ＤＮＡ等の
試料を、高濃度な状態で装填することができる。この場
合、キャピラリーの端部に形成された導電部と、このキ
ャピラリーの端部に対向するよう配置された電極あるい
は導電部の中央に向けて突設する如く配設された針状の
電極との間に交番電界を形成するよう構成したり、キャ
ピラリーの一端側の中央に向けて突設する如く配設され
た針状の電極と、キャピラリーの他端側に配設された電
極とにより、キャピラリー中のゲル等を介して交番電界
を形成するよう構成することができる。
を用いた場合でも、このキャピラリー中に、ＤＮＡ等の
試料を、高濃度な状態で装填することができる。この場
合、キャピラリーの端部に形成された導電部と、このキ
ャピラリーの端部に対向するよう配置された電極あるい
は導電部の中央に向けて突設する如く配設された針状の
電極との間に交番電界を形成するよう構成したり、キャ
ピラリーの一端側の中央に向けて突設する如く配設され
た針状の電極と、キャピラリーの他端側に配設された電
極とにより、キャピラリー中のゲル等を介して交番電界
を形成するよう構成することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を、ＤＮＡのシークエンスに用
いるキャピラリー型電気泳動装置に適用した一実施例
を、図面を参照して説明する。
いるキャピラリー型電気泳動装置に適用した一実施例
を、図面を参照して説明する。
【００１７】図１は、本発明の一実施例の電気泳動装置
の構成を示すもので、同図において符号１は細管（キャ
ピラリー）を示している。この細管１は、硝子製の円管
からなり、細管１内には、担体として、ポリアクリルア
ミド等からなるゲル２が充填されている。なお、本実施
例では、長さが３０ｃｍのゲル２を収容可能なように、
細管１の長さが設定されている。
の構成を示すもので、同図において符号１は細管（キャ
ピラリー）を示している。この細管１は、硝子製の円管
からなり、細管１内には、担体として、ポリアクリルア
ミド等からなるゲル２が充填されている。なお、本実施
例では、長さが３０ｃｍのゲル２を収容可能なように、
細管１の長さが設定されている。
【００１８】上記細管１の上部には、バッファ槽３が配
設されており、細管１の下部にもバッファ槽４が配設さ
れている。これらのバッファ槽３，４内には、それぞれ
電極（図示せず）が配設されており、これらの電極間に
所定の直流電圧を印加して、試料を細管１の上部から下
部に向けて泳動するよう構成されている。
設されており、細管１の下部にもバッファ槽４が配設さ
れている。これらのバッファ槽３，４内には、それぞれ
電極（図示せず）が配設されており、これらの電極間に
所定の直流電圧を印加して、試料を細管１の上部から下
部に向けて泳動するよう構成されている。
【００１９】また、細管１の上側端部には、導電性の金
属をコーティングして形成された導電部５が配設されて
おり、この導電部５の上方に、近接して（例えば間隔数
百μｍ程度隔てて）電極６が配設されている。そして、
これらの導電部５と電極６は、交番電圧を印加する電源
７に電気的に接続されている。
属をコーティングして形成された導電部５が配設されて
おり、この導電部５の上方に、近接して（例えば間隔数
百μｍ程度隔てて）電極６が配設されている。そして、
これらの導電部５と電極６は、交番電圧を印加する電源
７に電気的に接続されている。
【００２０】上記構成のこの実施例の電気泳動装置で
は、バッファ槽３，４にバッファを満たした状態で、図
中矢印で示すように、導電部５と電極６との間に、泳動
を行う試料を装填する。
は、バッファ槽３，４にバッファを満たした状態で、図
中矢印で示すように、導電部５と電極６との間に、泳動
を行う試料を装填する。
【００２１】そして、まず、電源７によって、導電部５
と電極６との間に交番電圧（例えば周波数１ＭＨｚ程度
の高周波交流電圧）を印加し、試料の濃縮を行う。この
際、導電部５の回りが高電界域となり、この高電界域に
試料が誘電泳動によって集められる。
と電極６との間に交番電圧（例えば周波数１ＭＨｚ程度
の高周波交流電圧）を印加し、試料の濃縮を行う。この
際、導電部５の回りが高電界域となり、この高電界域に
試料が誘電泳動によって集められる。
【００２２】この後、バッファ槽３，４内に設けられた
図示しない電極に所定の直流電圧、例えば、ゲル２の長
さ１ｃｍあたり３００Ｖ程度、ゲル２の長さが３０ｃｍ
の場合９０００Ｖ程度の直流電圧を印加して、試料の泳
動を行う。
図示しない電極に所定の直流電圧、例えば、ゲル２の長
さ１ｃｍあたり３００Ｖ程度、ゲル２の長さが３０ｃｍ
の場合９０００Ｖ程度の直流電圧を印加して、試料の泳
動を行う。
【００２３】したがって、この実施例の電気泳動装置に
よれば、予め導電部５の近傍の狭い範囲に、ＤＮＡ試料
を、高濃度な状態で装填して、電気泳動を開始すること
ができる。これによって、微量な試料でも、狭い範囲内
に濃縮された状態で分離することができ、高精度な分析
を行うことができる。
よれば、予め導電部５の近傍の狭い範囲に、ＤＮＡ試料
を、高濃度な状態で装填して、電気泳動を開始すること
ができる。これによって、微量な試料でも、狭い範囲内
に濃縮された状態で分離することができ、高精度な分析
を行うことができる。
【００２４】次に、図２、図３に示す他の実施例につい
て説明する。なお、図２、図３において、図１に示した
実施例と同一部分には同一符号を付して重複した説明は
省略する。
て説明する。なお、図２、図３において、図１に示した
実施例と同一部分には同一符号を付して重複した説明は
省略する。
【００２５】図２に示す実施例では、上記実施例の電極
６に換えて、導電部５の中央部に向けて突出するように
配設された中空の注射針状の電極６ａが設けられてお
り、図中矢印で示すように、この注射針状の電極６ａ内
から導電部５の中央部に試料を装填するよう構成されて
いる。そして、この試料を、注射針状の電極６ａと導電
部５との間に電源７から交番電圧を印加することによっ
て、上述した実施例と同様に濃縮するよう構成されてい
る。
６に換えて、導電部５の中央部に向けて突出するように
配設された中空の注射針状の電極６ａが設けられてお
り、図中矢印で示すように、この注射針状の電極６ａ内
から導電部５の中央部に試料を装填するよう構成されて
いる。そして、この試料を、注射針状の電極６ａと導電
部５との間に電源７から交番電圧を印加することによっ
て、上述した実施例と同様に濃縮するよう構成されてい
る。
【００２６】この実施例では、注射針状の電極６ａの先
端部分が高電界域となり、この部分にＤＮＡ等の試料が
濃縮され、上述した実施例と同様な効果を得ることがで
きる。これとともに、本実施例では、シリンジ等を用い
て比較的容易に所定位置に試料を装填することができ、
このような作業の自動化にも容易に対応することができ
る。
端部分が高電界域となり、この部分にＤＮＡ等の試料が
濃縮され、上述した実施例と同様な効果を得ることがで
きる。これとともに、本実施例では、シリンジ等を用い
て比較的容易に所定位置に試料を装填することができ、
このような作業の自動化にも容易に対応することができ
る。
【００２７】また、図３に示す実施例では、電極６に換
えて、導電部５の中央部に向けて突出するように配設さ
れた針状の電極６ｂが設けられており、また、導電部５
に換えて、下部のバッファ槽４内に電極５ａが設けられ
ている。
えて、導電部５の中央部に向けて突出するように配設さ
れた針状の電極６ｂが設けられており、また、導電部５
に換えて、下部のバッファ槽４内に電極５ａが設けられ
ている。
【００２８】この実施例では、電極６ｂと電極５ａとの
間に、電源７から交番電圧を印加し、これらの間に、ゲ
ル２を介して交番電界を形成する。したがって、この実
施例の場合、ゲル２の界面が高電界域となり、細管１の
入口の極めて薄い層に、ＤＮＡ等の試料を濃縮すること
ができる。この場合、直流電界を用いて試料を濃縮する
場合と異なり、ゲル２内への泳動浸透が生じることは無
い。
間に、電源７から交番電圧を印加し、これらの間に、ゲ
ル２を介して交番電界を形成する。したがって、この実
施例の場合、ゲル２の界面が高電界域となり、細管１の
入口の極めて薄い層に、ＤＮＡ等の試料を濃縮すること
ができる。この場合、直流電界を用いて試料を濃縮する
場合と異なり、ゲル２内への泳動浸透が生じることは無
い。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電気泳動
装置によれば、ＤＮＡ等の試料を、高濃度な状態で装填
することができ、微量な試料でも高精度な分析を行うこ
とができる。
装置によれば、ＤＮＡ等の試料を、高濃度な状態で装填
することができ、微量な試料でも高精度な分析を行うこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例の電気泳動装置の要部構成を
示す図。
示す図。
【図２】他の実施例の電気泳動装置の要部構成を示す
図。
図。
【図３】他の実施例の電気泳動装置の要部構成を示す
図。
図。
１ 細管（キャピラリー）
２ ゲル
３，４ａ バッファ槽
５ 導電部
６ 電極
７ 電源
フロントページの続き
(72)発明者 遠藤 勲
埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究
所内
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/447
G01N 1/10
G01N 1/28
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 泳動手段の所定の泳動方向に直流電圧を
印加し、試料を前記泳動方向に移動させつつ分離する電
気泳動装置において、 前記泳動手段の前記試料の装填部分に空間的に不均一な
交番電界を形成し、誘電泳動により高電界部分に前記試
料を集め高濃度化する試料濃縮手段を配設したことを特
徴とする電気泳動装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気泳動装置において、 前記泳動手段が、細管状の支持体と、この支持体内に充
填された泳動担体とを具備したことを特徴とする電気泳
動装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の電気泳動装置において、 前記試料濃縮手段が、前記細管状の支持体の端部に形成
された導電部と、前記細管状の支持体の端部に対向する
よう配置された電極との間に交番電界を形成するよう構
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２記載の電気泳動装置において、 前記試料濃縮手段が、前記細管状の支持体の端部に形成
された導電部と、この導電部の中央に向けて突設する如
く配設された針状の電極との間に交番電界を形成するよ
う構成されていることを特徴とする電気泳動装置。 - 【請求項５】 請求項２記載の電気泳動装置において、 前記試料濃縮手段が、前記細管状の支持体の一端側に、
該支持体の中央に向けて突設する如く配設された針状の
電極と、前記支持体の他端側に配設された電極とによ
り、前記支持体内に充填された泳動担体を介して交番電
界を形成するよう構成されていることを特徴とする電気
泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861093A JP3420311B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32861093A JP3420311B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190990A JPH07190990A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3420311B2 true JP3420311B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=18212200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32861093A Expired - Fee Related JP3420311B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420311B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4128084B2 (ja) * | 2003-01-07 | 2008-07-30 | クラスターテクノロジー株式会社 | 試料の特性化方法およびその装置 |
| ATE525633T1 (de) | 2008-02-05 | 2011-10-15 | Panasonic Corp | Verfahren zum sammeln einer gasförmigen probe |
| JP5462738B2 (ja) * | 2010-08-03 | 2014-04-02 | アークレイ株式会社 | 分析装置 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32861093A patent/JP3420311B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07190990A (ja) | 1995-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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