JP3506652B2 - Capillary array electrophoresis device - Google Patents

Capillary array electrophoresis device

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JP3506652B2
JP3506652B2 JP2000084682A JP2000084682A JP3506652B2 JP 3506652 B2 JP3506652 B2 JP 3506652B2 JP 2000084682 A JP2000084682 A JP 2000084682A JP 2000084682 A JP2000084682 A JP 2000084682A JP 3506652 B2 JP3506652 B2 JP 3506652B2
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capillary
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capillaries
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友成 盛岡
康司 清水
敏昭 喜多
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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DNA、蛋白質等の
試料を分離分析するキャピラリアレイ電気泳動装置に関
するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a capillary array electrophoresis apparatus for separating and analyzing samples such as DNA and proteins.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開平09−096623号公報に記載
されたキャピラリアレイ電気泳動装置は、複数本のキャ
ピラリを平面状に配列したキャピラリアレイとレーザ光
源等から成る励起光学系、及び信号光である蛍光を検出
する受光光学系から構成される。この例は、蛍光試料の
入ったキャピラリに側面からレーザを照射し、キャピラ
リのレンズ作用によってレーザを集光させることによ
り、すべてのキャピラリにレーザを照射し、各キャピラ
リからの蛍光を受光光学系によって検出するものであ
る。
2. Description of the Related Art A capillary array electrophoresis apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 09-096623 is a pumping optical system including a capillary array in which a plurality of capillaries are arranged in a plane and a laser light source, and a signal light. It is composed of a light receiving optical system for detecting fluorescence. In this example, the capillary containing the fluorescent sample is irradiated with laser from the side, and the laser is focused by the lens action of the capillary, so that the laser is irradiated to all capillaries and the fluorescence from each capillary is received by the light receiving optical system. It is something to detect.

【0003】米国特許5790727(Aug.4,1
998)は、レーザの照射方向と垂直方向に出る試料か
らの蛍光を光ファイバで受光する装置である。この例で
は光ファイバからなる光抽出器を蛍光検出方向に取り付
けることにより、キャピラリ表面からの反射光を光抽出
器に入射させないようにし、背景光の低減を試みてい
る。
US Pat. No. 5,790,727 (Aug. 4,1)
Reference numeral 998) is a device for receiving fluorescence from a sample emitted in a direction perpendicular to the laser irradiation direction with an optical fiber. In this example, a light extractor made of an optical fiber is attached in the fluorescence detection direction so that the reflected light from the capillary surface does not enter the light extractor, and an attempt is made to reduce the background light.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】特開平09−0966
23号公報の方式では、レーザの照射による試料からの
蛍光の一部はキャピラリ表面で反射されるため、これが
背景光増加の要因となり、検出精度の低下を招いてい
た。
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-0966
In the method disclosed in Japanese Patent No. 23, a part of the fluorescence from the sample due to laser irradiation is reflected on the capillary surface, which causes an increase in background light, resulting in a decrease in detection accuracy.

【0005】また、米国特許5790727(Aug.
4,1998)の方式は、キャピラリアレイは消耗品で
あるのに対し、光ファイバからなる蛍光検出器は装置備
品であるため、キャピラリアレイを交換する度に、キャ
ピラリ中心軸と、検出側の光ファイバの中心軸とを位置
合わせする必要があり、ユーザにとっては使い勝手の良
いものではなかった。
US Pat. No. 5,790,727 (Aug.
4, 1998), the capillary array is a consumable item, whereas the fluorescence detector consisting of an optical fiber is an equipment item. Therefore, every time the capillary array is replaced, the capillary central axis and the detection side light are detected. It was necessary to align with the central axis of the fiber, which was not convenient for the user.

【0006】本発明の目的は、背景光の低減によりSN
比を向上させ、検出精度の高いキャピラリアレイ電気泳
動装置を提供するとともに、本装置へのキャピラリの取
り付け及び励起光学系の導入を簡単化し、使い勝手のよ
いキャピラリアレイ電気泳動装置を提供することであ
る。
An object of the present invention is to reduce SN by reducing background light.
(EN) Provided is a capillary array electrophoresis apparatus having an improved ratio and a high detection accuracy, and at the same time, simplifying the attachment of a capillary to this apparatus and the introduction of an excitation optical system, and providing a user-friendly capillary array electrophoresis apparatus. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】キャピラリアレイ用の保
持基板に信号光(蛍光)が通過する開口部(窓)を形成
し、キャピラリ表面からの反射光を遮るための遮光領域
を各キャピラリ間に設け、窓とキャピラリとの位置合わ
せを容易にするためキャピラリ位置決め用のV溝を形成
し、さらに基板側面には入射レーザ用の切欠き部を設け
たものである。
An opening (window) through which signal light (fluorescence) passes is formed in a holding substrate for a capillary array, and a light blocking area for blocking reflected light from the capillary surface is provided between the capillaries. A V-groove for positioning the capillaries is formed in order to facilitate the alignment between the window and the capillaries, and a notch for the incident laser is provided on the side surface of the substrate.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図を参
照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0009】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態であるウィンド・ユニットの説明図である。
大別してキャピラリ1(本実施例では16本)、ウィン
ド基板2、ガラス基板3から構成される。図2は図1に
示すウィンド基板2を裏から見た説明図、図3は断面図
であり(a)、(b)はそれぞれ、図1のレーザ照射部
A−A'と非照射部B−B'に対応している。まず構成につい
て説明する。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wind unit that is an embodiment of FIG.
It is roughly divided into a capillary 1 (16 in this embodiment), a window substrate 2, and a glass substrate 3. 2 is an explanatory view of the window substrate 2 shown in FIG. 1 viewed from the back, and FIGS. 3A and 3B are cross-sectional views, respectively, and FIGS.
It corresponds to A-A 'and non-irradiated part BB'. First, the configuration will be described.

【0010】図1に示すように、ウィンド基板2は、光
が通過する貫通窓6をキャピラリ1の配列間隔と同じピ
ッチで形成し、それぞれの貫通窓6にはキャピラリ1の
位置決め用としてV溝8を形成する。これら貫通窓6は
遮光領域7により各キャピラリごとに仕切られている。
さらにウィンド基板2の側面には励起用のレーザ入射を
容易にするため切欠き部12を設けている。キャピラリ
1は、ウィンド基板2のV溝8に収まるように配列し、
その反対側からガラス基板3により、キャピラリを挟み
込むように接着剤により固定する。キャピラリ1は溶融
石英管9と被覆(ポリイミド樹脂)10から成る。貫通
窓6に対応した領域は、励起レーザ光及び蛍光を妨げな
いようにポリイミド樹脂10を除去している。ガラス基
板3はこの領域での反射光を抑えるため、すりラス面
11とした。
As shown in FIG. 1, in the window substrate 2, through windows 6 through which light passes are formed at the same pitch as the arrangement intervals of the capillaries 1, and each through window 6 has a V groove for positioning the capillaries 1. 8 is formed. These through windows 6 are partitioned by a light-shielding area 7 for each capillary.
Further, a cutout portion 12 is provided on the side surface of the window substrate 2 in order to facilitate incidence of a laser for excitation. The capillaries 1 are arranged so as to fit in the V grooves 8 of the window substrate 2,
From the opposite side, the glass substrate 3 fixes the capillaries with an adhesive so as to sandwich them. The capillary 1 comprises a fused silica tube 9 and a coating (polyimide resin) 10. The polyimide resin 10 is removed from the region corresponding to the through window 6 so as not to interfere with the excitation laser light and the fluorescence. The glass substrate 3 is to suppress the reflected light in this region, and the sliding glass surface 11.

【0011】次に遮光領域7の効果ついて説明する。実
験に用いたキャピラリ1は外径0.36mmのサイズで
ある。測定試料はウレア溶液を用いた。ここで、ウレア
溶液とは電気泳動させる時に用いる緩衝液の代用であ
り、両者の屈折率はほぼ等しい。図11は波長584n
m(水のOH伸縮振動による蛍光)の蛍光強度特性を示
す。横軸は平面状に配列されたキャピラリ1の配列番
号、すなわち配列位置であり、縦軸は最大蛍光強度で規
格化した相対蛍光強度を示す。(a)図は、ウィンド基
板2を設けていない従来の蛍光発光特性で、背景光強度
はキャピラリ蛍光強度の約20%であり、キャピラリ間
には雑音もある。一方、(b)図は、ウィンド基板2を
設けた時の特性で、遮光領域7を設けたことにより、キ
ャピラリ表面の反射光が遮られるために、背景光強度は
約10%にまで低減させることができた。さらに、キャ
ピラリ間の雑音も抑制させることができた。これにより
SN比が向上し、蛍光強度のより小さな信号を検出する
ことが可能となり高精度測定が実現できる。
Next, the effect of the light shielding area 7 will be described. The capillary 1 used in the experiment has an outer diameter of 0.36 mm. A urea solution was used as a measurement sample. Here, the urea solution is a substitute for a buffer solution used for electrophoresis, and the refractive indexes of both are almost equal. FIG. 11 shows a wavelength of 584n
The fluorescence intensity characteristic of m (fluorescence due to OH stretching vibration of water) is shown. The horizontal axis represents the array number of the capillaries 1 arranged in a plane, that is, the array position, and the vertical axis represents the relative fluorescence intensity normalized by the maximum fluorescence intensity. FIG. 5A shows a conventional fluorescence emission characteristic without the window substrate 2, the background light intensity is about 20% of the capillary fluorescence intensity, and there is noise between the capillaries. On the other hand, FIG. 6B shows the characteristics when the window substrate 2 is provided. By providing the light shielding region 7, the reflected light on the surface of the capillary is blocked, so that the background light intensity is reduced to about 10%. I was able to. Furthermore, the noise between the capillaries could be suppressed. As a result, the SN ratio is improved, and a signal with a smaller fluorescence intensity can be detected, and highly accurate measurement can be realized.

【0012】次に、レーザ射窓12の効果について説
明する。レーザ射窓は図2に示すように、ウィンド基
板2の側面にキャピラリ配列溝8と直交方向に形成す
る。図3(a)はレーザ入射部の断面、(b)図は非入射部の
断面である。比較のため、入射窓12を設けない例を図
4に示した。入射窓12が無い場合、キャピラリに到達
させるためのレーザ33の入射角は厳しく制限される
が、レーザ入射窓12を設けることにより入射角θの許
容度が広がる。これにより組立て性、生産性が大幅に向
上する利点がある。
[0012] Next, a description will be given of an effect of the laser input Imad 12. The laser entrance Imad, as shown in FIG. 2, is formed in the direction perpendicular to the capillary array groove 8 on the side surface of the window substrate 2. FIG. 3A is a cross section of the laser incident part, and FIG. 3B is a cross section of the non-incident part. For comparison, an example in which the entrance window 12 is not provided is shown in FIG. If there is no entrance window 12, although the incidence angle of the laser 33 for to reach the capillary is severely limited, tolerance of the angle of incidence θ is widened by providing the laser input Imad 12. As a result, there is an advantage that the assembling property and the productivity are significantly improved.

【0013】なお、図1に示すように、キャピラリ1は
ウィンド基板2において貫通窓6を形成した領域のポリ
イミド樹脂10が除去されているが、ポリイミド樹脂1
0の除去する領域はこれに限るものではない。また、キ
ャピラリ1の被覆材としてはポリイミド樹脂10に限る
必要はなく、ポリイミド樹脂10と同等の電気絶縁性、
およびその他諸特性をもつ部材を用いてもよい。
As shown in FIG. 1, in the capillary 1, the polyimide resin 10 in the region of the window substrate 2 where the through window 6 is formed is removed.
The area where 0 is removed is not limited to this. Further, the coating material of the capillary 1 is not limited to the polyimide resin 10, and the same electric insulation property as that of the polyimide resin 10,
And a member having various other characteristics may be used.

【0014】(第2の実施形態)図5、6はレーザ入射
窓12を設け、これに光ファイバ100を挿入する方式
である。入射窓のサイズを光ファイバの径に合わせて設
計することにより、精密に位置合わせすることができ
る。この実施例は、隔たった場所からレーザ光を入射さ
せる方式に比べ、簡単で確実にレーザ光を入射できる利
点がある。
(Second Embodiment) FIGS. 5 and 6 show a system in which a laser entrance window 12 is provided and an optical fiber 100 is inserted therein. By designing the size of the entrance window according to the diameter of the optical fiber, it is possible to perform precise alignment. This embodiment has an advantage that the laser light can be incident simply and surely as compared with the method in which the laser light is incident from a distant place.

【0015】次に、図7を用いてウィンド基板2の加工
方法を示す。ここでは、基板材料として単結晶シリコン
基板を用いた。まず、シリコン基板2に熱酸化膜201
を形成し()、レジスト塗布してから露光・現像を行
い、HF溶液で酸化膜エッチングする()。次にKO
Hなどのアルカリ溶液により異方性エッチングをし(
〜)、最後に酸化膜201を除去する()。単結晶
シリコン及び異方性エッチングを用いたのは、μm単位
の加工精度を持つので、キャピラリの配列や貫通窓6、
レーザ入射窓12あるいは遮光領域7の寸法をプロセス
条件を設定するだけで簡単に規定できるからである。ま
た、このエッチング技術を用いることにより、安価で量
産することが可能である。ここで、エッチングマスク材
は熱酸化膜201に限ったものではなく、窒化シリコン
膜などでも良い。
Next, a method of processing the window board 2 will be described with reference to FIG. Here, a single crystal silicon substrate was used as the substrate material. First, the thermal oxide film 201 is formed on the silicon substrate 2.
Is formed (), a resist is applied, exposure and development are performed, and an oxide film is etched with an HF solution (). Next KO
Anisotropic etching with an alkaline solution such as H (
~), And finally the oxide film 201 is removed (). The use of single crystal silicon and anisotropic etching has a processing accuracy in the unit of μm, so that the arrangement of capillaries and the through windows 6,
This is because the dimensions of the laser incident window 12 or the light shielding area 7 can be easily defined by setting process conditions. Further, by using this etching technique, mass production is possible at low cost. Here, the etching mask material is not limited to the thermal oxide film 201, but may be a silicon nitride film or the like.

【0016】(第3の実施形態)キャピラリアレイ・ユ
ニットの構成を図8に示す。キャピラリ1、ウィンド・
ユニット29、緩衝液注入口30、保護カバー付き電極
板31、導電性蛍光試料注入口32などから構成され、
ウィンド・ユニット29として、(第1の実施形態)に
示したウィンド・ユニットを用いる。実用上、キャピラ
リは数回〜十数回の使用で交換され、消耗品として扱わ
れるので、この様にユニット化することにより、装置へ
の付替えを簡単にできるメリットがある。またユーザの
取付けミスなども未然に防止できる効果がある。
(Third Embodiment) FIG. 8 shows the configuration of a capillary array unit. Capillary 1, wind
A unit 29, a buffer solution inlet 30, an electrode plate 31 with a protective cover, a conductive fluorescent sample inlet 32 and the like,
As the window unit 29, the window unit shown in (first embodiment) is used. Practically, the capillaries are exchanged after being used several times to a dozen or more times, and are treated as consumables. Therefore, there is an advantage in that the capillaries can be easily attached to the device by being unitized in this way. Further, there is an effect that a user's mounting mistake can be prevented.

【0017】(第4の実施形態)図9は、本発明の第4
の実施形態であるキャピラリアレイ電気泳動装置の説明
図を示す。キャピラリアレイ電気泳動装置は、第3の実
施形態に示したキャピラリアレイ・ユニット、緩衝液容
器17、蛍光試料容器18、高電圧電源19、レーザ光
源20、ミラー21、ビームスプリッター22、集光レ
ンズ23、第1レンズ24、光学フィルター及び像分割
プリズム25、第2レンズ26、CCDカメラ27、演
算処理装置28などにより構成される。レーザ光源20
により発生するレーザ33はビームスプリッター22に
より2分割され、ミラー21により進行方向が変更され
る。集光レンズ23によりレーザ33は集光され、キャ
ピラリ1に照射する。キャピラリ1の内部は蛍光標識さ
れた試料(蛍光試料34)で満たされており、レーザ3
3を試料34に照射することにより、出力として蛍光3
5が発生する。この蛍光を第1レンズ24により平行光
にし、光学フィルタ及び像分割プリズム25により像分
割をした後、第2レンズ26によりCCDカメラ27に
結像させる。画像データとして取り込まれた信号(蛍
光)を処理演算装置28で解析する。
(Fourth Embodiment) FIG. 9 shows a fourth embodiment of the present invention.
2 is an explanatory view of the capillary array electrophoresis apparatus according to the embodiment of FIG. The capillary array electrophoresis apparatus is the capillary array unit, buffer container 17, fluorescent sample container 18, high voltage power source 19, laser light source 20, mirror 21, beam splitter 22, condensing lens 23 shown in the third embodiment. , A first lens 24, an optical filter and an image division prism 25, a second lens 26, a CCD camera 27, an arithmetic processing unit 28, and the like. Laser light source 20
The laser 33 generated by is split into two by the beam splitter 22, and the traveling direction is changed by the mirror 21. The laser 33 is condensed by the condenser lens 23 and irradiates the capillary 1. The inside of the capillary 1 is filled with a fluorescently labeled sample (fluorescent sample 34), and the laser 3
By irradiating the sample 34 with 3
5 occurs. This fluorescent light is made into parallel light by the first lens 24, image-divided by the optical filter and the image-division prism 25, and then imaged on the CCD camera 27 by the second lens 26. The processing arithmetic unit 28 analyzes the signal (fluorescence) captured as image data.

【0018】なお、図9においては、レーザ33はウィ
ンド・ユニット29の両側から照射しているが、片側の
み照射させる構成でもよく、キャピラリアレイ・ユニッ
トのキャピラリ1の本数は16本に限るものではない。
In FIG. 9, the laser 33 irradiates from both sides of the window unit 29, but it is also possible to irradiate only one side, and the number of the capillaries 1 of the capillary array unit is not limited to 16. Absent.

【0019】次にキャピラリアレイ電気泳動装置の動作
原理を説明する。緩衝液容器17に入っている緩衝液3
6を、キャピラリアレイ・ユニットの注入口30からキ
ャピラリ1内に注入する。次に蛍光試料34で満たされ
た試料容器18に導電性の試料注入口32を入れ、キャ
ピラリ1内に蛍光試料34を注入する。その後、試料注
入口32を緩衝液の入った容器(図では省略)に入れ、
注入口30と電極部31との間に電圧19を印加するこ
とにより、電気泳動を生じさせる。電気泳動の移動速度
は分子の電荷量に比例し、分子の大きさに逆比例するの
で蛍光試料34は分離される。高電圧を印加し続けて、
この時に発光する蛍光35を連続的に測定する。
Next, the operation principle of the capillary array electrophoresis apparatus will be described. Buffer solution 3 contained in the buffer solution container 17
6 is injected into the capillary 1 through the injection port 30 of the capillary array unit. Next, the conductive sample injection port 32 is put into the sample container 18 filled with the fluorescent sample 34, and the fluorescent sample 34 is injected into the capillary 1. Then, the sample inlet 32 is put in a container (not shown) containing a buffer solution,
Electrophoresis is caused by applying a voltage 19 between the inlet 30 and the electrode portion 31. Since the migration speed of electrophoresis is proportional to the charge amount of the molecule and inversely proportional to the size of the molecule, the fluorescent sample 34 is separated. Continue applying high voltage,
The fluorescence 35 emitted at this time is continuously measured.

【0020】ウィンド・ユニットに遮光領域7を設けた
ことにより、キャピラリ1の表面で反射される反射光が
遮られるため、背景光を低減させることができ、SN比
を向上させることができる。さらにウィンド・ユニット
29の側面にレーザ入射窓12を設けたことにより許容
入射角が大きくなり、光学系(20〜23)の配置裕度
が広がるメリットがある。
By providing the light shielding area 7 in the window unit, the reflected light reflected on the surface of the capillary 1 is shielded, so that the background light can be reduced and the SN ratio can be improved. Further, by providing the laser incident window 12 on the side surface of the window unit 29, there is an advantage that the allowable incident angle is increased and the arrangement margin of the optical system (20 to 23) is expanded.

【0021】(第5の実施形態)図10は、本発明の第
5の実施形態であるキャピラリアレイ電気泳動装置の説
明図である。入射光の光学系として光ファイバ100及
び光分岐器101を用いている。本実施形態はウィンド
・ユニット29の両側面の入射窓12に光ファイバ10
0を挿入したものであり、光学系が簡単になる。特に入
射光とキャピラリとのアライメント(位置合わせ)が確
実にできるメリットがある。
(Fifth Embodiment) FIG. 10 is an explanatory diagram of a capillary array electrophoresis apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. An optical fiber 100 and an optical branching device 101 are used as an optical system for incident light. In this embodiment, the optical fiber 10 is provided in the entrance windows 12 on both side surfaces of the window unit 29.
Since 0 is inserted, the optical system becomes simple. In particular, there is an advantage that the alignment (positioning) of the incident light and the capillary can be surely performed.

【0022】[0022]

【発明の効果】キャピラリアレイ電気泳動装置におい
て、キャピラリアレイ用の保持基板に各キャピラリ毎に
遮光領域をもつ発光用の窓と、励起レーザ光入射用の窓
を形成したことにより、背景光を低減しSN比を向上さ
せることができる。さらにレーザ光の入射を容易にし光
学系の配置に裕度を持たせ、組立を簡単にする効果があ
る。
EFFECTS OF THE INVENTION In a capillary array electrophoresis apparatus, a background light is reduced by forming a light emission window having a light-shielding region for each capillary and a window for excitation laser light incidence on a holding substrate for a capillary array. The SN ratio can be improved. Further, there is an effect that the laser beam can be easily incident and the arrangement of the optical system can be made to have a margin, so that the assembling can be simplified.

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

【図1】本発明の第1の実施形態であるウィンド・ユニ
ットを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a window unit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のウィンド基板の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of the window board shown in FIG.

【図3】図2の概略断面図であり、(a)はレーザ照射
部、(b)はレーザ非照射部である。
3 is a schematic cross-sectional view of FIG. 2, in which (a) is a laser irradiation part and (b) is a laser non-irradiation part.

【図4】ウィンド基板にレーザ入射部の無い場合の概略
断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view in the case where the window substrate has no laser incident portion.

【図5】図1の別のウィンド基板の説明図である。5 is an explanatory view of another window board of FIG. 1. FIG.

【図6】ウィンド基板のレーザ入射部を光ファイバ固定
溝として用いた第2の実施形態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment in which a laser incident portion of a window substrate is used as an optical fiber fixing groove.

【図7】ウィンド基板材としてシリコンを用いた場合の
製造工程例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an example of a manufacturing process when silicon is used as a window substrate material.

【図8】ウィンド・ユニットとキャピラリ、電極を含む
キャピラリアレイ・ユニット(実施形態3)の例を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a capillary array unit (embodiment 3) including a window unit, capillaries, and electrodes.

【図9】キャピラリアレイ電気泳動装置(実施形態4)
の説明図である。
FIG. 9 Capillary Array Electrophoresis Device (Embodiment 4)
FIG.

【図10】キャピラリアレイ電気泳動装置(実施形態
5)の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a capillary array electrophoresis apparatus (embodiment 5).

【図11】本発明の第1の実施形態での蛍光測定結果の
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a fluorescence measurement result according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…キャピラリ、2…ウィンド基板、3…ガラス基板、
4…レーザ照射部、5…レーザ非照射部、6…貫通窓、
7…遮光枠、8…V溝、9…溶融石英管、10…ポリイ
ミド樹脂、11…すりガラス面、12…照射用窓、17
…緩衝液溶器、18…蛍光試料容器、19…高電圧電
源、20…レーザ光源、21…ミラー、22…ビームス
プリッター、23…集光レンズ、24…第1レンズ、2
5…光学フィルタ及び像分割プリズム、26…第2レン
ズ、27…CCDカメラ、28…処理演算装置、29…
ウィンド・ユニット、30…緩衝液注入口、31…保護
カバー付き電極板、32…導電性蛍光試料注入口、33
…レーザ、34…蛍光試料、35…蛍光、36…緩衝
液、100…光ファイバ、101…光分波器、201…
シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜、202…エッチ
ング溝。
1 ... Capillary, 2 ... Window substrate, 3 ... Glass substrate,
4 ... Laser irradiation part, 5 ... Laser non-irradiation part, 6 ... Through window,
7 ... Shading frame, 8 ... V groove, 9 ... Fused quartz tube, 10 ... Polyimide resin, 11 ... Ground glass surface, 12 ... Irradiation window, 17
... buffer solution dissolver, 18 ... fluorescent sample container, 19 ... high-voltage power supply, 20 ... laser light source, 21 ... mirror, 22 ... beam splitter, 23 ... focusing lens, 24 ... first lens, 2
5 ... Optical filter and image division prism, 26 ... Second lens, 27 ... CCD camera, 28 ... Processing arithmetic unit, 29 ...
Window unit, 30 ... Buffer injection port, 31 ... Electrode plate with protective cover, 32 ... Conductive fluorescent sample injection port, 33
... laser, 34 ... fluorescent sample, 35 ... fluorescent, 36 ... buffer solution, 100 ... optical fiber, 101 ... optical demultiplexer, 201 ...
Silicon oxide film or silicon nitride film, 202 ... Etching groove.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 康司 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所 計測器グループ 内 (72)発明者 喜多 敏昭 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所 計測器グループ 内 (72)発明者 塚田 清司 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株式会社 日立製作所 計測器グループ 内 (56)参考文献 特開 平9−96623(JP,A) 特開 平9−105738(JP,A) 特開 平7−306181(JP,A) 特開 平7−306180(JP,A) 特開 平4−232840(JP,A) 特開2000−97908(JP,A) 実開 平5−79469(JP,U) 米国特許5790727(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 27/447 G01N 21/64 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koji Shimizu 882 Ichige, Itamachi, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Hitachi Co., Ltd. within the measuring instruments group (72) Toshiaki Kita 882, Ichige, Itamachi, Hitachinaka City, Ibaraki Hitachi, Ltd. Mfg. Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoji Tsukada 882 Ichige, Image, Hitachinaka City, Ibaraki, Hitachi Ltd. Mfg. Co., Ltd. (56) Reference JP 9-96623 (JP, A) JP 9- 105738 (JP, A) JP 7-306181 (JP, A) JP 7-306180 (JP, A) JP 4-232840 (JP, A) JP 2000-97908 (JP, A) Actual Kaihei 5-79469 (JP, U) US Patent 5790727 (US, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01N 27/447 G01N 21/64

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】 (57) [Claims] 【請求項1】複数のキャピラリを保持し、信号光が通過
する開口部にはキャピラリ間の信号光を遮る遮光領域が
設けられ、かつ励起光導入用の切欠き部が設けられたウ
ィンド基板を備えることを特徴とするキャピラリアレイ
電気泳動装置のウィンド・ユニット。
1. A window substrate, which holds a plurality of capillaries, is provided with a light-shielding region for blocking the signal light between the capillaries at an opening through which the signal light passes, and is provided with a notch for introducing excitation light. A window unit for a capillary array electrophoresis apparatus, which comprises:
【請求項2】請求項1記載のウィンド基板は、キャピラ
リ位置決め用のV溝が設けられていることを特徴とする
キャピラリアレイ電気泳動装置のウィンド・ユニット。
2. The window unit of the capillary array electrophoresis apparatus according to claim 1, wherein a V groove for positioning the capillary is provided in the window substrate.
【請求項3】請求項1または請求項2記載のウィンド・
ユニットにおいて、ウィンド基板と対向して別基板を設
け、前記複数のキャピラリをウィンド基板と前記別基板
によって挟持したことを特徴とするキャピラリアレイ電
気泳動装置のウィンド・ユニット。
3. The window according to claim 1 or 2.
In the unit, a separate substrate is provided so as to face the window substrate, and the plurality of capillaries are sandwiched between the window substrate and the separate substrate, and a window unit of a capillary array electrophoresis apparatus.
【請求項4】請求項1または3記載のウィンド・ユニッ
トと、前記キャピラリの一方の端に接続された試料注入
口と、異なる一方の端に接続された緩衝液注入口とを備
えたことを特徴とするキャピラリアレイ・ユニット。
4. The window unit according to claim 1 or 3, a sample inlet connected to one end of the capillary, and a buffer inlet connected to a different end. Characteristic capillary array unit.
【請求項5】請求項4記載のキャピラリアレイ・ユニッ
トと、励起光学系と、キャピラリ内を満たした試料から
発生する信号光を検出する受光光学系とを備え、ビーム
状の励起光を前記ウィンド基板の外部から請求項1記載
のウィンド基板切欠き部を通過して入射させることを特
徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
5. The capillary array unit according to claim 4, an excitation optical system, and a light receiving optical system for detecting signal light generated from a sample filling the inside of the capillary, wherein beam-shaped excitation light is supplied to the window. A capillary array electrophoresis device, which is made incident from the outside of the substrate through the window substrate notch according to claim 1.
【請求項6】請求項1記載のウィンド基板の前記切欠き
部に光ファイバを固定または支持し、この光ファイバに
よって励起光をキャピラリに照射することを特徴とする
キャピラリアレイ電気泳動装置。
6. A capillary array electrophoresis apparatus, wherein an optical fiber is fixed to or supported by the cutout portion of the window substrate according to claim 1, and the optical fiber irradiates the capillary with excitation light.
【請求項7】複数のキャピラリと、 キャピラリの励起光を照射する励起光学系と、 キャピラリ内の試料から発生する信号光を検出する受光
光学系と、 複数のキャピラリを保持し、信号光が通過する開口部を
備え、該開口部にはキャピラリ間の信号光を遮る遮光領
域を有し、かつ励起光導入用の入射窓を有するウィンド
・ユニットと、 キャピラリの一方の端に接続された試料注入口と、 試料注入口と異なる一方の端に接続された緩衝液注入口
とを備えることを特徴とする電気泳動装置。
7. A plurality of capillaries, an excitation optical system for irradiating the excitation light of the capillaries, a light receiving optical system for detecting the signal light generated from the sample in the capillary, and a plurality of capillaries for holding the signal light. And a sample window connected to one end of the capillary and a window unit having a light-shielding region for blocking the signal light between the capillaries and having an entrance window for introducing excitation light. An electrophoretic device comprising an inlet and a buffer solution inlet connected to one end different from the sample inlet.
【請求項8】請求項7記載の電気泳動装置であって、前
記ウィンド・ユニットが、キャピラリ位置決め用のV溝
を備えることを特徴とする電気泳動装置。
8. The electrophoretic device according to claim 7, wherein the window unit includes a V groove for positioning a capillary.
【請求項9】請求項7記載の電気泳動装置であって、前
記ウィンド・ユニットが、ウィンド基板と、該ウィンド
基板に対向した別基板を有し、前記複数のキャピラリを
該ウィンド基板と別基板により持することを特徴とす
る電気泳動装置。
9. The electrophoretic device according to claim 7, wherein the window unit has a window substrate and a separate substrate facing the window substrate, and the plurality of capillaries are separate from the window substrate. electrophoresis apparatus characterized by sandwiching a.
【請求項10】請求項7記載の電気泳動装置であって、
前記ウィンド・ユニットが、光ファイバを固定または支
持する励起光導入用の前記入射窓を備え、該光ファイバ
によって励起光をキャピラリに照射することを特徴とす
る電気泳動装置。
10. The electrophoretic device according to claim 7, wherein:
The electrophoresis apparatus, wherein the window unit includes the entrance window for introducing excitation light that fixes or supports an optical fiber, and irradiates the capillary with the excitation light by the optical fiber.
【請求項11】複数のキャピラリと、 複数のキャピラリを保持し、信号光が通過する開口部を
備え、該開口部にはキャピラリ間の信号間を遮る遮光領
域を有し、かつ励起光導入用の入射窓を有するウィンド
・ユニットと、 キャピラリの一方の端に接続された試料注入口と、 試料注入口と異なる一方の端に接続された緩衝液注入口
を備えることを特徴とするキャピラリアレイ・ユニッ
ト。
11. A plurality of capillaries and an opening for holding the plurality of capillaries, through which signal light passes, the opening having a light-shielding region for blocking signals between the capillaries and for introducing excitation light. A capillary array comprising: a window unit having an entrance window for the sample, a sample inlet connected to one end of the capillary, and a buffer inlet connected to one end different from the sample inlet. unit.
【請求項12】請求項11記載のキャピラリアレイ・ユ
ニットであって、前記ウィンド・ユニットが、キャピラ
リ位置決め用のV溝を備えることを特徴とするキャピラ
リアレイ・ユニット。
12. The capillary array unit according to claim 11, wherein the window unit is provided with a V groove for positioning the capillary.
【請求項13】請求項11記載のキャピラリアレイ・ユ
ニットであって、前記ウィンド・ユニットが、ウィンド
基板と、該ウィンド基板に対向した別基板を有し、複数
のキャピラリを該ウィンド基板と該別基板により持す
ることを特徴とするキャピラリアレイ・ユニット。
13. The capillary array unit according to claim 11, wherein the window unit has a window substrate and a separate substrate facing the window substrate, and a plurality of capillaries are separated from the window substrate. capillary array unit, characterized in that for clamping the substrate.
【請求項14】請求項11記載のキャピラリアレイ・ユ
ニットであって、前記ウィンド・ユニットが、キャピラ
リに励起光を照射する光ファイバを固定または支持する
励起光導入用の入射窓を備えることを特徴とするキャピ
ラリアレイ・ユニット。
14. The capillary array unit according to claim 11, wherein the window unit has an entrance window for introducing excitation light for fixing or supporting an optical fiber for irradiating the capillary with excitation light. Capillary array unit.
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