JP3492587B2 - Electrophoresis device with plunger detection function - Google Patents

Electrophoresis device with plunger detection function

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JP3492587B2
JP3492587B2 JP2000097821A JP2000097821A JP3492587B2 JP 3492587 B2 JP3492587 B2 JP 3492587B2 JP 2000097821 A JP2000097821 A JP 2000097821A JP 2000097821 A JP2000097821 A JP 2000097821A JP 3492587 B2 JP3492587 B2 JP 3492587B2
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drive unit
plunger
gel
syringe
capillary
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智広 庄司
正也 小島
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Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電気泳動装置に係
り、特に、シリンジを加圧して分離媒体となるゲルをキ
ャピラリに注入する作業を必要とする装置に好適な電気
泳動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic device, and more particularly to an electrophoretic device suitable for a device which requires a work of pressurizing a syringe to inject a gel serving as a separation medium into a capillary.

【0002】[0002]

【従来の技術】分離媒体となるゲルを注入する必要があ
るキャピラリを使用した電気泳動装置では、シリンジか
らゲルをキャピラリへ注入する方式が従来から使用され
ている。前記シリンジはコンピュータで制御される駆動
部により加圧される。前記駆動部はボールネジ上を動作
するスライダに取り付けられ、パルスモータが前記ボー
ルネジを回転させることにより駆動部が動作する。ま
た、前記駆動部の移動量はリニアエンコーダにより確認
できるようになっている。実際にキャピラリにゲルを注
入するときは、パルスモータに加える電流値でシリンジ
を加圧する力を制御しており、モータの駆動時間で注入
するゲル量を調節している。
2. Description of the Related Art An electrophoresis apparatus using a capillary that needs to inject a gel serving as a separation medium has conventionally used a method of injecting the gel into the capillary from a syringe. The syringe is pressurized by a driving unit controlled by a computer. The drive unit is attached to a slider that operates on a ball screw, and the pulse motor rotates the ball screw to operate the drive unit. The amount of movement of the drive unit can be confirmed by a linear encoder. When actually injecting gel into the capillary, the force for pressing the syringe is controlled by the value of the current applied to the pulse motor, and the amount of gel injected is adjusted by the drive time of the motor.

【0003】シリンジ内のゲル残量が少なくなり、ゲル
の補充が必要になったときは、はじめに駆動部を上方に
移動させて、充分な作業スペースを確保してから、前記
シリンジを装置から取り外し、ゲルを補充している。ゲ
ルが補充されたシリンジを再び装置に取り付けたら、は
じめに上方に移動させておいた駆動部とプランジャの位
置を目視により確認しながら、必要と思われる移動量を
コンピュータに入力して、徐々に駆動部をシリンジのプ
ランジャの位置に合わせるようにしている。この操作を
行わないで駆動部とシリンジのプランジャが離れた状態
でゲル注入を開始すると、駆動部がプランジャに到達す
るのに要した時間の分だけキャピラリに注入されるゲル
量が不足することとなる。
When the amount of gel remaining in the syringe becomes low and it becomes necessary to replenish the gel, first the drive unit is moved upward to secure a sufficient working space, and then the syringe is removed from the apparatus. , Refilling the gel. After reattaching the syringe filled with gel to the device, visually confirm the positions of the drive unit and the plunger that had been moved upward first, while inputting the necessary movement amount into the computer and gradually driving. The part is adapted to the position of the plunger of the syringe. If you do not perform this operation and start gel injection in a state where the drive unit and the plunger of the syringe are separated, the amount of gel injected into the capillary will be insufficient for the time required for the drive unit to reach the plunger. Become.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、シ
リンジの脱着後は目視による位置確認とマニュアル操作
により駆動部をシリンジのプランジャの位置に合わせて
から、ゲル注入動作に入るようになっている。それは、
キャピラリに注入されるゲル量はモータを駆動している
時間で調整されているため、駆動部の位置とシリンジの
プランジャの位置が離れていると、駆動部がプランジャ
に到達するのに要した時間の分だけキャピラリに注入さ
れるゲル量が不足してしまうからである。駆動部とプラ
ンジャの位置合わせは微妙な制御が必要であるととも
に、操作を誤るとシリンジを強く加圧してしまう可能性
もある。また、この駆動部とプランジャとの位置合わせ
作業が装置のセットアップ時間を長くする要因となって
いる。
In the above-mentioned prior art, after the syringe is attached and detached, the gel injection operation is started after the drive portion is aligned with the plunger position of the syringe by visual confirmation of the position and manual operation. . that is,
The amount of gel injected into the capillary is adjusted by the time that the motor is driven, so if the position of the drive unit and the plunger of the syringe are far apart, the time required for the drive unit to reach the plunger This is because the amount of gel to be injected into the capillary is insufficient by that much. The positioning of the drive unit and the plunger requires delicate control, and if the operation is erroneous, the syringe may be strongly pressurized. Further, the work of aligning the drive unit and the plunger is a factor that prolongs the setup time of the apparatus.

【0005】本発明は、ゲル補充などのためにシリンジ
の着脱を行った後でも人手による駆動部とプランジャの
位置合わせを不要とし、連続運転を可能とする電気泳動
装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide an electrophoretic device capable of continuous operation without requiring manual alignment of the drive unit and the plunger even after the syringe is attached and detached for gel replenishment or the like. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、キャピラリ
と、該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器とを有する電気泳動装置に
おいて、シリンジに保持されたゲルをプランジャを下降
させることによりキャピラリへ注入する駆動ユニット
と、この駆動ユニットの動作を制御する制御部とを有
し、駆動ユニットの下降によりプランジャの位置を検出
するようにしたことに特徴が有る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an electrophoresis apparatus having a capillary and a detector for optically detecting a sample component introduced into the capillary and electrophoretically separated, and a gel held in a syringe. It has a drive unit for injecting into the capillary by lowering the plunger, and a control unit for controlling the operation of this drive unit, and is characterized in that the position of the plunger is detected by lowering the drive unit.

【0007】望ましくは、前記駆動ユニットを、動力を
発生するモータと、モータの回転トルクを推進力に変え
るアクチュエータと、プランジャに接して力を加える駆
動部と、前記駆動部の移動量を検知するためのリニアエ
ンコーダで構成し、前記エンコーダにより読み取られた
前記駆動部の移動量からこの駆動部の移動速度を求め、
得られた移動速度が所定の閾値より小の場合、駆動部が
プランジャへ接触したと判定するようにしたことにあ
る。
Desirably, the drive unit detects a motor for generating power, an actuator for converting a rotational torque of the motor into a propulsive force, a drive unit for applying a force in contact with the plunger, and a movement amount of the drive unit. And a moving speed of the driving unit is obtained from the moving amount of the driving unit read by the encoder,
If the obtained moving speed is smaller than the predetermined threshold value, it is determined that the drive unit has contacted the plunger.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図面を用いて以下に本発明の実施
例を説明する。図1に、本発明の一実施例であるゲル注
入機構を備えた電気泳動装置の概略図を示す。キャピラ
リアレー118は少なくとも1本以上のキャピラリで構成
されており、一端はブロック116に挿入され、もう一
端は電源121と接続した電極と一体化した構造になっ
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic diagram of an electrophoretic device having a gel injection mechanism according to an embodiment of the present invention. The capillary array 118 is composed of at least one or more capillaries, and has one end inserted into the block 116 and the other end integrated with an electrode connected to the power supply 121.

【0009】前記キャピラリアレー118には測定前に
ブロック116側から分離媒体となるゲルが充填され
る。ブロック116にはキャピラリアレー118にゲル
を注入するための注入用シリンジ113と注入用シリン
ジにゲルを補充するための補充用シリンジ114が取り
付けられる。ブロック116内には、前記補充用シリン
ジ114と前記注入用シリンジ113とを連通する第1
の流路と、前記注入用シリンジ113とキャピラリ11
8を連通する第2の流路で構成されており、前記第2の
流路中には、電気泳動の際にグランド電位となるバッフ
ァリザーバ126への分岐路が設けられている。また、
前記補充用シリンジ114と前記注入用シリンジ113
を連通する流路の間には逆止弁115が挿入され、前記
補充用シリンジ114への逆流が防止されている。前記
補充用シリンジ114、および前記注入用シリンジ11
3は制御部12によりコントロールされる駆動部17,
18により、それぞれ加圧される。駆動部17,18に
はリニアエンコーダ19,110がそれぞれ取り付けら
れており、前記リニアエンコーダの値を読み込むことに
より駆動部の位置情報が制御部12を介してコンピュー
タ11に伝えられる。尚、駆動部17及び18の動力源
としては、例えばDCモータ13及び14が用いられ
る。
Before the measurement, the capillary array 118 is filled with a gel serving as a separation medium from the block 116 side. An injection syringe 113 for injecting gel into the capillary array 118 and a refill syringe 114 for replenishing the injection syringe with gel are attached to the block 116. In the block 116, a first syringe that connects the refilling syringe 114 and the injecting syringe 113 to each other is provided.
Channel, the injection syringe 113 and the capillary 11
8 is connected to the second flow path, and a branch path is provided in the second flow path to the buffer reservoir 126 that becomes the ground potential during electrophoresis. Also,
The refilling syringe 114 and the injecting syringe 113
A check valve 115 is inserted between the flow paths communicating with each other to prevent backflow into the refill syringe 114. The refilling syringe 114 and the injecting syringe 11
3 is a drive unit 17 controlled by the control unit 12,
Each is pressurized by 18. Linear encoders 19 and 110 are attached to the drive units 17 and 18, respectively, and position information of the drive units is transmitted to the computer 11 via the control unit 12 by reading the values of the linear encoders. As the power source for the drive units 17 and 18, for example, DC motors 13 and 14 are used.

【0010】前記キャピラリアレー118は、ゲルを充
填された後、試料容器122に移動し、電気的な作用で
試料を吸引した後、バッファ槽123に移動する。前記
バッファ槽123内にキャピラリの電極部を通して電圧
が印加されると、キャピラリ中には電界が発生し、導入
された試料は電気泳動を始める。導入された試料は分子
量等に起因する泳動速度の相違により、励起光が照射さ
れる励起光照射部117では分離した試料が検出できる。
試料には、あらかじめ蛍光物質が取り付けられており、
光源119からの励起光が上記励起光照射部117に照
射されることにより、蛍光物質が予め取り付けられた試
料より蛍光が発生する。検出部120はこの試料より発
生した蛍光を検出する。特に、試料がデオキシリボ核酸
(DNA)の場合は、その末端がアデニン,グアニン,チ
ミン、及びシトシンのうち、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。分析が終了す
ると、キャピラリアレー118は注入用シリンジ113に
より新しいゲルに置換され、再び次の測定が開始する。
The capillary array 118, after being filled with gel, moves to the sample container 122, sucks the sample by an electric action, and then moves to the buffer tank 123. When a voltage is applied to the inside of the buffer tank 123 through the electrode portion of the capillary, an electric field is generated in the capillary, and the introduced sample starts electrophoresis. The separated sample can be detected in the excitation light irradiation unit 117, which is irradiated with the excitation light, due to the difference in the migration speed of the introduced sample due to the molecular weight and the like.
A fluorescent substance is attached to the sample in advance,
By irradiating the excitation light irradiation section 117 with the excitation light from the light source 119, fluorescence is generated from the sample to which the fluorescent substance is attached in advance. The detector 120 detects the fluorescence generated from this sample. In particular, the sample is deoxyribonucleic acid
In the case of (DNA), if a specific fluorescent substance is attached depending on which of adenine, guanine, thymine, and cytosine the terminal is, the base at the end of the sample can be identified from the wavelength of the detected fluorescence. it can. When the analysis is completed, the capillary array 118 is replaced with a new gel by the injection syringe 113, and the next measurement is started again.

【0011】ゲル注入作業のフロー図を図2に示す。コ
ンピュータ11からゲル注入の命令が発生する(ステッ
プ201)と、制御部12はまず、ゲル注入ユニットの
イニシャル動作(ステップ202)を実行し、バッファ
バルブ124を閉鎖する(ステップ203)。その後、
駆動部17が下降し注入用シリンジ113のプランジャ
111の位置を自動的に検出する(ステップ204)。
プランジャの位置検出時の注入側リニアエンコーダ19
の値から、注入用シリンジ113内の残留ゲル量を把握
する(ステップ205)。このとき、注入用シリンジ1
13内のゲルが不足していれば、ゲル注入に先立って補
充用シリンジ114から注入用シリンジ113へのゲル
補充動作を実行する。尚、上記駆動部17が下降するこ
とによりプランジャ111の位置を自動的に検出する原
理については後述する。
A flow chart of the gel injection work is shown in FIG. When a gel injection command is issued from the computer 11 (step 201), the controller 12 first executes the initial operation of the gel injection unit (step 202) and closes the buffer valve 124 (step 203). afterwards,
The drive unit 17 descends to automatically detect the position of the plunger 111 of the injection syringe 113 (step 204).
Injection side linear encoder 19 when the position of the plunger is detected
The amount of residual gel in the injection syringe 113 is grasped from the value of (step 205). At this time, the injection syringe 1
If the gel in 13 is insufficient, the gel refilling operation from the refilling syringe 114 to the injecting syringe 113 is executed prior to the gel injection. The principle of automatically detecting the position of the plunger 111 when the drive unit 17 descends will be described later.

【0012】ゲル補充動作は以下のように実行される。
はじめに、注入側駆動部17が注入用シリンジ内のゲル
が規定量に達したときのプランジャの位置まで移動する
(ステップ211)。続いて、補充側駆動部18が下降
し補充用シリンジ114のプランジャ112の位置を自
動的に検出する(ステップ212)、補充側リニアエン
コーダ110の値から補充用シリンジ114内のゲルの
残量を把握する(ステップ213)。このとき、補充用
シリンジ114内のゲルの残量が充分なら補充用シリン
ジ114への加圧を開始しゲル補充が始まる(ステップ
214)。このとき、補充用シリンジ114から押し出
されてブロック116に流れ込んだゲルのほとんどは、
流路抵抗の違いにより、キャピラリではなく、注入用シ
リンジ113のプランジャ111を押し上げながら前記
注入用シリンジ113に流れ込む。そして、注入用シリ
ンジ113内のゲルが規定量に達するとプランジャ111
が注入側駆動部17に衝突し、駆動部18のエンコーダ
110の値が変化しなくなったところで駆動部18が停
止したと判断し、ゲル補充動作を完了する(ステップ2
15)。ゲル補充が完了したら、圧力を開放するため、
補充側駆動部18は上昇し、次の命令が来るまで待機す
る(ステップ216)。もし、補充用シリンジ114内
のゲル残量が不足している場合には、ゲル残量不足のメ
ッセージをコンピュータ11の画面上に表示し、補充用
シリンジ114内にゲルを補充した後、上記一連の処理
を再スタートさせることになる(ステップ218)。
The gel refilling operation is executed as follows.
First, the injection-side drive unit 17 moves to the position of the plunger when the gel in the injection syringe reaches the specified amount (step 211). Next, the replenishment side drive unit 18 descends to automatically detect the position of the plunger 112 of the replenishment syringe 114 (step 212). From the value of the replenishment side linear encoder 110, the remaining amount of gel in the replenishment syringe 114 is determined. Understand (step 213). At this time, if the remaining amount of gel in the refilling syringe 114 is sufficient, pressurization of the refilling syringe 114 is started to start gel refilling (step 214). At this time, most of the gel extruded from the refill syringe 114 and flowing into the block 116 is
Due to the difference in flow path resistance, the plunger 111 of the injection syringe 113 is pushed into the injection syringe 113 while being pushed up instead of the capillary. When the amount of gel in the injection syringe 113 reaches a specified amount, the plunger 111
Collides with the injection side drive unit 17, and when the value of the encoder 110 of the drive unit 18 stops changing, it is determined that the drive unit 18 has stopped, and the gel replenishing operation is completed (step 2
15). When the gel refill is complete, to release the pressure,
The replenishment side drive unit 18 moves up and waits until the next command comes (step 216). If the amount of remaining gel in the refill syringe 114 is insufficient, a message indicating that the amount of remaining gel is insufficient is displayed on the screen of the computer 11 and the gel is replenished in the refill syringe 114. Will restart the process (step 218).

【0013】注入用シリンジ113内のゲル残量が足り
ているとき、もしくはゲル補充が行われた後は、注入側
駆動部17が注入用シリンジ113に加圧をはじめ、キ
ャピラリ118へのゲル注入が開始する(ステップ20
6)。このとき、逆止弁115は補充用シリンジ114
へのゲルの逆流を防止し、さらに、バッファバルブ124
は閉鎖されているので注入用シリンジ113から押し出
されたゲルは、唯一流出可能な流路であるキャピラリ1
18に流れ込むことになる。一定量のゲルが充填される
と注入側駆動部17は加圧を停止し(ステップ20
7)、圧力を開放するために上方に移動して待機する
(ステップ208)。続いて、バッファバルブ124が
開いた後(ステップ209)、キャピラリの電極部に電
圧が印加され、電気泳動が開始する(ステップ21
0)。
When the remaining amount of gel in the injection syringe 113 is sufficient or after the gel is replenished, the injection side drive unit 17 starts to pressurize the injection syringe 113 and inject the gel into the capillary 118. Starts (step 20)
6). At this time, the check valve 115 is the refill syringe 114.
To prevent backflow of gel into the
Since the gel is closed, the gel extruded from the injection syringe 113 can only flow out through the capillary 1
It will run into 18. When a certain amount of gel is filled, the injection side drive unit 17 stops the pressurization (step 20).
7) Then, move upward and wait to release the pressure (step 208). Then, after the buffer valve 124 is opened (step 209), a voltage is applied to the electrode portion of the capillary and the electrophoresis is started (step 21).
0).

【0014】次に、図3及び図4を用いてリニアエンコ
ーダの動作原理について説明する。図3はリニアエンコ
ーダの概略図であり、図4はリニアエンコーダの構造概
略図である。駆動部には一直線上にスリット32が形成
されたフィルム31が取り付けられ、駆動部が移動する
ときに装置本体に取り付けられた光学検出部33を通過
する。光学検出部33は光源として発光ダイオード42
と平行光線をつくるためのレンズ43からなる光源部4
1と光センサー44で構成されており、両者の間を通過
したスリット数を光学的にカウントできる仕組みになっ
ている。制御部12は検出部33でカウントされた数を
周期的に確認することにより駆動部の単位時間辺りの移
動量(駆動部の移動速度)を認識でき、トータルの移動量
から現在の位置をも把握している。
Next, the principle of operation of the linear encoder will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram of the linear encoder, and FIG. 4 is a schematic diagram of the structure of the linear encoder. A film 31 having slits 32 formed in a straight line is attached to the drive unit and passes through an optical detection unit 33 attached to the apparatus body when the drive unit moves. The optical detection unit 33 uses a light emitting diode 42 as a light source.
Light source unit 4 including a lens 43 for producing parallel rays
It is composed of 1 and an optical sensor 44, and has a mechanism capable of optically counting the number of slits passing between the two. The control unit 12 can recognize the amount of movement of the drive unit per unit time (moving speed of the drive unit) by periodically checking the number counted by the detection unit 33, and also determine the current position from the total movement amount. I have a grasp.

【0015】続いて、上述の実施例において説明した駆
動部が下降することによりプランジャの位置を自動的に
検知する原理について説明する。図5は駆動部の移動速
度線図である。縦軸が駆動部の移動速度、横軸が時間で
ある。図において期間T1は、駆動部が移動を開始して
からプランジャへ接触する時点t1までの期間であり、
期間T2は、駆動部がプランジャへ接触する時点t1か
ら駆動部が停止する時点t2までの期間である。駆動部
が移動を開始してからプランジャへ接触するまでの間、
即ち駆動部がプランジャの上方を移動しているときは駆
動部の自重のみが主な負荷として働くため、ほぼ一定の
速度で移動する(51)。次に、t1で駆動部がプラン
ジャに接し、さらにそこからプランジャを押し込む向き
に移動しようとすると大きな負荷が駆動部に加わること
になる。駆動部の動力源にDCモータを使用した場合、
負荷の度合いによって回転速度が変化するため、プラン
ジャに接し(52)、さらにそこからプランジャを押し
込む向きに駆動部が移動しようとすると、シリンジの内
圧が高まり駆動部への負荷が増大するため移動速度は急
激に減少する(53)。やがて、モータの限界を超えた
負荷が駆動部に加わるとモータはロックされた状態にな
り、t2時点で駆動部はその場で停止してしまう(5
4)。制御部12は、リニアエンコーダの値を一定周期
で確認することにより、駆動部の移動速度の変化を検出
することができる。本実施例においては、上記の原理を
用いて、リニアエンコーダからの値に基づいて駆動部の
移動速度を求め、この移動速度が設定した閾値よりも小
さくなった場合に駆動部がプランジャに接触したと判断
し、そのときのエンコーダの値からプランジャの位置を
検出するものである。尚、図5においては説明の便宜
上、期間T2における駆動部の移動速度の変化を直線状
に示したが、これに限られるものではなく、また、駆動
部の動力源として用いられるモータの特性に応じて移動
速度の変化が定まることも言うまでもない。
Next, the principle of automatically detecting the position of the plunger by lowering the drive unit described in the above embodiment will be described. FIG. 5 is a moving speed diagram of the drive unit. The vertical axis represents the moving speed of the drive unit, and the horizontal axis represents time. In the figure, a period T1 is a period from the start of the movement of the drive unit to the time point t1 when the drive unit contacts the plunger,
The period T2 is a period from time t1 when the drive unit contacts the plunger to time t2 when the drive unit stops. From when the drive unit starts moving until it contacts the plunger,
That is, when the drive unit is moving above the plunger, only its own weight acts as a main load, so that the drive unit moves at a substantially constant speed (51). Next, at t1, the drive unit comes into contact with the plunger, and further attempts to move the plunger in the direction of pushing it in place a large load on the drive unit. When a DC motor is used as the power source for the drive,
Since the rotation speed changes depending on the degree of load, if the drive unit comes in contact with the plunger (52) and pushes the plunger further from there, the internal pressure of the syringe will increase and the load on the drive unit will increase. Decreases sharply (53). Eventually, if a load exceeding the limit of the motor is applied to the drive unit, the motor will be locked and the drive unit will stop at that point at time t2 (5
4). The control unit 12 can detect a change in the moving speed of the drive unit by checking the value of the linear encoder in a constant cycle. In the present embodiment, using the above principle, the moving speed of the drive unit is obtained based on the value from the linear encoder, and when the moving speed becomes smaller than the set threshold value, the drive unit contacts the plunger. Then, the position of the plunger is detected from the encoder value at that time. Note that, in FIG. 5, the change in the moving speed of the drive unit in the period T2 is shown as a straight line for convenience of description, but the present invention is not limited to this, and the characteristics of the motor used as the power source of the drive unit are not limited thereto. It goes without saying that the change in moving speed is determined accordingly.

【0016】以上の原理により本発明の一実施例によれ
ば、駆動部の下降によりプランジャの位置が自動的に検
出される。これにより、ゲル補充作業のためにシリンジ
の着脱を行った場合においても人手による駆動部とプラ
ンジャの位置合わせの作業が不要となり、装置の連続運
転が可能となる。
According to one embodiment of the present invention based on the above principle, the position of the plunger is automatically detected by lowering the driving unit. As a result, even when the syringe is attached and detached for gel refilling work, the work of manually aligning the drive unit and the plunger is unnecessary, and continuous operation of the device is possible.

【0017】また、装置の測定前のセットアップ作業が
簡素化されることにより、セットアップ時間の短縮化も
図られる。
Further, the setup work before the measurement of the device is simplified, so that the setup time can be shortened.

【0018】上記の実施例においては、駆動部のプラン
ジャへの接触を、エンコーダからの値に基づいて判定し
たが、前記動力源として用いられるDCモータの回転数
の変化に基づいて判定するようにしても良い。この場
合、図5に示した駆動部の移動速度線図のうち縦軸が駆
動部の移動速度からDCモータの回転数に置きかえれば
同様の結果を得ることが可能となる。
In the above embodiment, the contact of the drive unit with the plunger is determined based on the value from the encoder. However, it is determined based on the change in the rotation speed of the DC motor used as the power source. May be. In this case, a similar result can be obtained if the vertical axis of the moving speed diagram of the drive unit shown in FIG. 5 is replaced with the rotational speed of the DC motor from the moving speed of the drive unit.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明によれば、ゲル補充などのために
シリンジの着脱を行った後でも人手による駆動部とプラ
ンジャの位置合わせが不要となり、連続運転を開始する
ことができる。
According to the present invention, it is not necessary to manually position the drive unit and the plunger even after the syringe is attached and detached for gel replenishment, and continuous operation can be started.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ゲル注入機構を備えた電気泳動装置の概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of an electrophoretic device including a gel injection mechanism.

【図2】ゲル注入作業のフロー図。FIG. 2 is a flow chart of a gel injection work.

【図3】リニアエンコーダの概略図。FIG. 3 is a schematic diagram of a linear encoder.

【図4】リニアエンコーダの構造概略図。FIG. 4 is a structural schematic diagram of a linear encoder.

【図5】駆動部の移動速度線図。FIG. 5 is a moving velocity diagram of a drive unit.

フロントページの続き (56)参考文献 特開2001−242140(JP,A) 特開 平11−230936(JP,A) 特開 平5−196603(JP,A) 特開2000−6989(JP,A) 特開 平10−293090(JP,A) 特開2000−162183(JP,A) 特表 平11−511555(JP,A) 特表2002−514309(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/447 G01N 1/00 G01N 35/06 Front page continuation (56) Reference JP 2001-242140 (JP, A) JP 11-230936 (JP, A) JP 5-196603 (JP, A) JP 2000-6989 (JP, A) ) Japanese Patent Laid-Open No. 10-293090 (JP, A) Japanese Patent Laid-Open No. 2000-162183 (JP, A) Special Table 11-511555 (JP, A) Special Table 2002-514309 (JP, A) (58) Fields investigated ( Int.Cl. 7 , DB name) G01N 27/447 G01N 1/00 G01N 35/06

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】 (57) [Claims] 【請求項1】キャピラリと、該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器と
を有する電気泳動装置において、前記キャピラリに注入
するためのゲルを保持するシリンジと、当該シリンジに
保持されたゲルをプランジャを下降させることにより前
記キャピラリへ注入する駆動ユニットと、前記駆動ユニ
ットの動作を制御する制御部とを有し、前記駆動ユニッ
トの下降により前記プランジャの位置を検出し前記シリ
ンジ内のゲルの残量を検出することを特徴とする電気泳
動装置。
1. An electrophoretic device having a capillary and a detector for optically detecting a sample component introduced into the capillary and electrophoretically separated, and a syringe for holding a gel to be injected into the capillary. It has a drive unit that injects the gel held in the syringe into the capillary by lowering the plunger, and a control unit that controls the operation of the drive unit, and detects the position of the plunger by lowering the drive unit. An electrophoretic device characterized by detecting the remaining amount of gel in the syringe.
【請求項2】請求項1において、前記駆動ユニットは、
少なくとも、動力を発生するモータと、モータの回転ト
ルクを推進力に変えるアクチュエータと、前記プランジ
ャに接して力を加える駆動部と、前記駆動部の移動量を
検知するためのリニアエンコーダを備えたことを特徴と
する電気泳動装置。
2. The driving unit according to claim 1,
At least a motor that generates power, an actuator that converts a rotational torque of the motor into a propulsive force, a drive unit that contacts the plunger to apply a force, and a linear encoder that detects a movement amount of the drive unit are provided. An electrophoretic device characterized by:
【請求項3】請求項2において、前記エンコーダにより
読み取られた前記駆動部の移動量から当該駆動部の移動
速度を求め、当該得られた移動速度が所定の閾値より小
の場合、前記駆動部が前記プランジャへ接触したと判定
することを特徴とする電気泳動装置。
3. The driving unit according to claim 2, wherein a moving speed of the driving unit is obtained from a moving amount of the driving unit read by the encoder, and when the obtained moving speed is smaller than a predetermined threshold value, the driving unit is An electrophoretic device, characterized in that it is determined that the contact with the plunger.
【請求項4】請求項2において、前記制御部は、前記モ
ータの回転数の変化に基づいて前記駆動部とプランジャ
との位置関係を判定し、前記駆動部の昇降動作を制御す
ることを特徴とする電気泳動装置。
4. The control unit according to claim 2, wherein the control unit determines the positional relationship between the drive unit and the plunger based on a change in the rotation speed of the motor, and controls the lifting operation of the drive unit. Electrophoresis device.
【請求項5】キャピラリと、該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器と
を有する電気泳動装置であって、前記キャピラリに注入
するためのゲルを保持するシリンジと、当該シリンジに
保持されたゲルをプランジャを押し込むことにより前記
キャピラリへ注入する駆動ユニットと、前記駆動ユニッ
トの動作を制御する制御部とを有し、プランジャを押し
込む向きへの前記駆動ユニットの移動により、前記プラ
ンジャの位置を検出し、前記シリンジ内のゲルの残量を
検出することを特徴とする電気泳動装置。
5. An electrophoresis apparatus having a capillary and a detector for optically detecting a sample component introduced into the capillary and electrophoretically separated, the syringe holding a gel to be injected into the capillary. And a drive unit that injects the gel held in the syringe into the capillary by pushing the plunger, and a control unit that controls the operation of the drive unit, and moves the drive unit in the direction to push the plunger. The position of the plunger is detected, and the remaining amount of gel in the syringe is detected.
【請求項6】請求項5において、前記駆動ユニットは、
少なくとも、動力を発生するモータと、モータの回転ト
ルクを推進力に変えるアクチュエータと、前記プランジ
ャに接して力を加える駆動部と、前記駆動部の移動量を
検知するためのリニアエンコーダを備える電気泳動装
置。
6. The driving unit according to claim 5,
Electrophoresis including at least a motor that generates power, an actuator that converts a rotational torque of the motor into a propulsive force, a drive unit that applies a force in contact with the plunger, and a linear encoder that detects a movement amount of the drive unit apparatus.
【請求項7】請求項6において、前記エンコーダにより
読み取られた前記駆動部の移動量から当該駆動部の移動
速度を求め、当該得られた移動速度が所定の閾値より小
の場合、前記駆動部が前記プランジャへ接触したと判定
する電気泳動装置。
7. The driving unit according to claim 6, wherein the moving speed of the driving unit is obtained from the moving amount of the driving unit read by the encoder, and when the obtained moving speed is smaller than a predetermined threshold value, the driving unit. An electrophoretic device that determines that the contact with the plunger.
【請求項8】請求項6において、前記制御部は、前記モ
ータの回転数の変化に基づいて前記駆動部とプランジャ
との位置関係を判定し、前記駆動部の移動動作を制御す
る電気泳動装置。
8. The electrophoretic device according to claim 6, wherein the control unit determines the positional relationship between the drive unit and the plunger based on a change in the rotation speed of the motor, and controls the moving operation of the drive unit. .
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