JP3842677B2 - Electroosmotic pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気浸透流を利用して微小量の溶液を送液する電気浸透流ポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
タンパク質、ペプチド、核酸など生態物質の微小分離分析に用いられているキャピラリー電気泳動装置やHPLCシステム等では、電気浸透流を利用して微小量の液体を送液する電気浸透流ポンプが用いられている。
【0003】
図1(A)及び(B)は、それぞれ従来の電気浸透流ポンプの構成を示している。図1(A)の従来の電気浸透流ポンプは、溶液が入れられた送液槽101と、送液槽101内の溶液中に浸漬された第1の電極102と、一端が送液槽101内の溶液中に浸漬され且つ他端が突出口を構成するキャピラリー管103と、このキャピラリー管103の他端近傍の内周部に装着された第2の電極104と、キャピラリー管103内に送液槽101側からキャピラリー管103の他端側に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第1の電極と第2の電極との間に所定の直流高電圧を印加する直流電源装置105とを備えている。
【0004】
また図1(B)の従来の電気浸透流ポンプは、溶液がそれぞれ入れられた第1及び第2の送液槽106及び107と、第1の送液槽106内の溶液中に浸漬された第1の電極108と、第2の送液槽107内の溶液中に浸漬された第2の電極109と、両端が第1及び第2の送液槽108及び109内にそれぞれ浸漬され途中に三方ジョイントからなる分岐部110を有する分岐部付きキャピラリー管111と、第1の電極108と第2の電極109との間に所定の直流高電圧を印加する直流電源装置112とを備えている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図1(A)及び(B)の従来の電気浸透流ポンプは、いずれも微小量の溶液の送液はできるものの、二つの液の混合液に連続的に組成変化をつけて送液すること(グラジェント送液)ができない問題がある。
【0006】
本発明の目的は、グラジェント送液が可能な電気浸透流ポンプを提供することにある。
【0007】
本発明の他の目的は、簡単な構成で、混合液に連続して組成変化をつけることができる電気浸透流ポンプを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気浸透流ポンプは、第1の溶液が入れられた第1の送液槽と、第1の送液槽内の第1の溶液中に浸漬された第1の電極と、第2の溶液が入れられた第2の送液槽と、第2の送液槽内の第2の溶液内に浸漬された第2の電極と、送液路と電源装置とを備えている。送液路は、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ前記第1乃至第3の管部の内側中心部に第3の電極が配置された三方ジョイント管と、一端が第1の送液槽内の第1の溶液中に浸漬され且つ他端が三方ジョイント管の第1の管部の他端に連結された第1のキャピラリー管と、一端が第2の送液槽内の第2の溶液中に浸漬され且つ他端が三方ジョイント管の第2の管部の他端に連結された第2のキャピラリー管とから構成される。電源装置としては、第1及び第2のキャピラリー管内に三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第1の電極と第3の電極との間及び第2の電極と第3の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する直流電源装置を用いる。そして本発明の電気浸透流ポンプは、三方ジョイント管の第3の管部の他端から、第1の溶液及び第2の溶液を混合した混合溶液を吐出する。本発明の電気浸透流ポンプによれば、第1の電極と第3の電極との間及び第2の電極と第3の電極との間にそれぞれ印加する直流高電圧を任意に調整することにより、第1の溶液と第2の溶液との混合比率を連続的に変えた混合液を微小量送液することができる(即ちグラジェント送液が可能になる)。
【0009】
そこで直流電源装置としては、第1の電極と前記第3の電極との間に直流高電圧を印加する第1の直流電源と、第2の電極と前記第3の電極との間に直流高電圧を印加する第2の直流電源とを具備し、第1の直流電源及び第2の直流電源が別個に電圧調整可能なものを用いるのが好ましい。
【0010】
使用するキャピラリー管としては、内壁部に正電荷または負電荷ゲルを固定したフューズドシリカキャピラリーを用いることができる。
【0011】
グラジェント送液は、本発明の別の電気浸透流ポンプを用いても得ることができる。本発明の別の電気浸透流ポンプは、第1のポンプユニットと、第2のポンプユニットと、連結出力管路とから構成される。
【0012】
第1のポンプユニットは、第1の溶液がそれぞれ入れられた第1及び第2の送液槽と、第1の送液槽内の第1の溶液中に浸漬された第1の電極と、第2の送液槽内の第1の溶液中に浸漬された第2の電極と、一端が第1の送液槽内の第1の溶液中に浸漬された第1のキャピラリー管と、一端が第2の送液槽内の第1の溶液中に浸漬された第2のキャピラリー管と、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ第1及び第2のキャピラリー管のそれぞれの他端が第1及び第2の管部に接続されている第1の三方ジョイント管とを具備している。そして第1及び第2のキャピラリー管の内部にはそれぞれ極性の異なる電荷を保持したゲルが化学結合で内部に固定されており、更に第1及び第2のキャピラリー管の内部に第1の三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第1の電極と第2の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第1の直流電源を備えている。同様に、第2のポンプユニットは、第2の溶液がそれぞれ入れられた第3及び第4の送液槽と、第3の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬された第3の電極と、第4の送液槽内の第2の溶液中に浸漬された第4の電極と、一端が第3の送液槽内の第2の溶液中に浸漬された第3のキャピラリー管と、一端が第4の送液槽内の第2の溶液中に浸漬された第4のキャピラリー管と、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ第3及び第4のキャピラリー管のそれぞれの他端が第1及び第2の管部に接続されている第2の三方ジョイント管とを具備している。また第3及び第4のキャピラリー管の内部にはそれぞれ極性の異なる電荷を保持したゲルが化学結合で内部に固定されており、更に第3及び第4のキャピラリー管の内部に第2の三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第3の電極と第4の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第2の直流電源を備えている。連結出力管路は、第1及び第2の三方ジョイント管の第3の管部からの出力をそれぞれ合わせて出力するように構成されている。この電気浸透流ポンプでも、第1の電極と第2の電極との間及び第3の電極と第4の電極との間にそれぞれ印加する直流高電圧を印加することにより、第1の溶液と第2の溶液のグラジェント送液を簡単に実現することができる。このポンプでも、第1の直流電源及び第2の直流電源は、別個に電圧調整可能なものを用いるのが好ましい。
【0013】
また連結出力管路は、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備えた第3の三方ジョイント管と、第1の三方ジョイント管の第3の管部と、第3の三方ジョイント管の第1の管部とを連結する第1の連結管と、第2の三方ジョイント管の第3の管部と第3の三方ジョイント管の第2の管部とを連結する第2の連結管とから構成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明に係る電気浸透流ポンプ1についての一実施の形態の構成を示すブロック図である。この電気浸透流ポンプ1は、第1の溶液Aが入れられた第1の送液槽2と、第1の送液槽2内の第1の溶液A中に浸漬された第1の電極3と、第2の溶液Bが入れられた第2の送液槽4と、第2の送液槽4内の第2の溶液B内に浸漬された第2の電極5と、送液路6と直流電源装置7とを備えている。送液路6は、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部8a乃至8cを備え且つ第1乃至第3の管部の内側中心部に先端が配置された第3の電極9を備えた三方ジョイント管8を備えている。第1乃至第3の電極3,5及び9は、それぞれ白金により形成されている。
【0015】
また送液路6は、一端10aが第1の送液槽2内の第1の溶液A中に浸漬され且つ他端10bが三方ジョイント管8の第1の管部8aの他端に連結された第1のキャピラリー管10と、一端11aが第2の送液槽4内の第2の溶液B中に浸漬され且つ他端11bが三方ジョイント管8の第2の管部8bの他端に連結された第2のキャピラリー管11とを備えている。第1及び第2のキャピラリー管10及び11は、正又は負の電荷を保持したゲルが内部に化学結合で固定されたフューズドシリカキャピラリーチューブにより構成されている。なおこのようなキャピラリー管に代えて、内部にシリカゲルが充填されたキャピラリー管を用いてもよく、また内壁面に電荷を有するポリマーをコーティングしたものを用いることもできる。なお例えば、第1及び第2のキャピラリー管10及び11の内径は、75μmであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【0016】
直流電源装置7は、第1及び第2のキャピラリー管10及び11内に三方ジョイント管8に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第1の電極3と第3の電極9との間及び第2の電極5と第3の電極9との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加するために、第1及び第2の直流電源HV1及びHV2を備えている。第1の直流電源HV1及び第2の直流電源HV2は、別個に電圧調整が可能なものである。ちなみに印加する直流電圧は例えば最大7kV程度の高電圧である。電圧調整を、コンピュータを利用して微細に調整するようにすれば、第1及び第2の溶液A及びBの混合液に連続的に組成変化をつけて(グラジェントをつけて)、三方ジョイント管8の第3の管部8cから混合液を微小量(数100nL〜数100pL/min)送液することができる。この回路構成では、第3の電極9が共通電極となるように第1及び第2の直流電源HV1及びHV2が接続されている。すなわち第1及び第2の電極3及び5が正(+)電極であれば、第3の電極9が負(−)電極になるように、第1及び第2の直流電源HV1及びHV2が接続されている。このようにする場合には、第1及び第2のキャピラリー管10及び11は、共に負の電荷を保持したゲルが内部に化学結合で固定されたフューズドシリカキャピラリーチューブにより構成する。また第1及び第2の電極3及び5が負(−)電極であれば、第3の電極9が正(+)電極になるように、第1及び第2の直流電源HV1及びHV2を接続する。このようにする場合には、第1及び第2のキャピラリー管10及び11は、共に正の電荷を保持したゲルが内部に化学結合で固定されたフューズドシリカキャピラリーチューブにより構成すればよい。
【0017】
なお送液を開始する前には、予め第1及び第2のキャピラリー管10及び11の内部には、第1及び第2の溶液A及びBと置換される適宜の被置換液を充填しておき、被置換液を第1及び第2の溶液A及びBで置換した後に、グラジェント送液を開始する。
【0018】
図3は、図2に示した実施の形態の電気浸透流ポンプを発展させた電気泳動装置の概略構成を示している。この例では、三方ジョイント管8の第3の管部8cに更に第3のキャピラリー管12を設け、第3のキャピラリー管12の先端に廃液槽13を設け、廃液槽13内に第4の電極14を設けている。またこの装置は、第3の電極9と第4の電極14との間に直流高電圧を印加する第3の直流電源HV3を備えている。この装置では、第3の直流電源HV3からの電圧印加により、第3のキャピラリー管12内で電気泳動を発生させて、第3のキャピラリー管12内で試料分子の分離を行う。
【0019】
図4は、本発明を適用した他の電気浸透流ポンプ21の概略構成を示すブロックである。本発明の別の電気浸透流ポンプは、第1のポンプユニットと、第2のポンプユニットと、連結出力管路とから構成される。第1のポンプユニットは、第1の溶液Aがそれぞれ入れられた第1及び第2の送液槽22及び24と、第1の送液槽22内の第1の溶液A中に浸漬された第1の電極23と、第2の送液槽24内の第1の溶液A中に浸漬された第2の電極25と、一端が第1の送液槽22内の第1の溶液A中に浸漬された第1のキャピラリー管30と、一端が第2の送液槽24内の第1の溶液中Aに浸漬された第2のキャピラリー管31と、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部28a乃至28cを備え且つ第1及び第2のキャピラリー管30及び31のそれぞれの他端が第1及び第2の管部28a及び28bに接続されている第1の三方ジョイント管28とを具備している。第1及び第2のキャピラリー管30及び31の内部にはそれぞれ極性の異なる電荷を含むゲルが化学結合で内部に固定されている。この例では、第1のキャピラリー管30の内部には、(−)電荷を有するゲルが化学結合で内部に固定されており、第2のキャピラリー管31の内部には、(+)電荷を有するゲルが化学結合で内部に固定されている。また第1及び第2のキャピラリー管30及び31の内部に第1の三方ジョイント管28に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第1の電極23と第2の電極25との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第1の直流電源HV11を備えている。
【0020】
同様に、第2のポンプユニットは、第2の溶液Bがそれぞれ入れられた第3及び第4の送液槽32及び34と、第3の送液槽32内の第2の溶液B中に浸漬された第3の電極33と、第4の送液槽34内の第2の溶液中に浸漬された第4の電極35と、一端が第3の送液槽32内の第2の溶液B中に浸漬された第3のキャピラリー管40と、一端が第4の送液槽34内の第2の溶液B中に浸漬された第4のキャピラリー管41と、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部38a乃至38cを備え且つ第3及び第4のキャピラリー管40及び41のそれぞれの他端が第1及び第2の管部38a及び38bに接続されている第2の三方ジョイント管38とを具備している。第3及び第4のキャピラリー管40及び41の内部には、それぞれ極性の異なる電荷を含むゲルが化学結合で内部に固定されている。この例では、第3のキャピラリー管40の内部には、(−)電荷を有するゲルが化学結合で内部に固定されており、第4のキャピラリー管41の内部には、(+)電荷を有するゲルが化学結合で内部に固定されている。そして第3及び第4のキャピラリー管40及び41の内部に第2の三方ジョイント管38に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、第3の電極33と第4の電極35との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第2の直流電源HV12を備えている。
【0021】
また連結出力管路は、一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部50a乃至50cを備えた第3の三方ジョイント管50と、第1の三方ジョイント管28の第3の管部28cと、第3の三方ジョイント管50の第1の管部50aとを連結する第1の連結管51と、第2の三方ジョイント管38の第3の管部38cと第3の三方ジョイント管50の第2の管部50bとを連結する第2の連結管52とから構成することができる。この電気浸透流ポンプ21でも、第1の電極23と第2の電極25との間及び第3の電極33と第4の電極35との間にそれぞれ図示の極性の直流高電圧を印加すると印加される直流高電圧に応じて濃度が変わる、第1の溶液Aと第2の溶液Bのグラジェント送液を簡単に実現することができる。このポンプでも、第1の直流電源HV11及び第2の直流電源HV12は、別個に電圧調整可能なものである。
【0022】
図4に示すように、第1及び第3の電極23及び33を(+)極とし、第2及び第4の電極25及び35を(−)極とする場合には、第1及び第3のキャピラリー管30及び40には、(−)電荷を有するゲルを固定した流路を、そして、第2及び第4のキャピラリー管31及び41には、(+)電荷を有するゲルを固定した流路を用いる。各電極の極性を逆にする場合には、固定ゲルの電荷も逆になる。
【0023】
なお上記図4に示した構造の試験のために、第1及び第3のキャピラリー管30及び40として、内径75μmのフューズドシリカキャピラリーを使用した。そして、予め、ダイナミックコーティング法でアリル基を導入した管内で、50mMのリン酸緩衝液lmL中に、0.8mmolのメタクリルアミド、0.2mmolのアリルスルフォン酸ナトリウム塩、0.6mmolのピペラジンジアクリルアミド、70mgの硫酸アンモニウムを含むモノマー水溶液を、ベルオキソニ硫酸アンモニウムとN,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミンからなる開始剤系を用いて重合させて、(−)電荷を有するゲルを得て、第1のキャピラリー管30及び40を作成した。同様に、管内で、0.4mmolのピペラジンジアクリルアミド、0.2mmolのジアリルジメチルアンモニウムクロライド、1.0mmolのメタクリルアミド、70mgの硫酸アンモニウムを含むモノマー水溶液を重合させ、(+)電荷を有するゲルを得て、第2及び第4のキャピラリー管31及び41を作成した。そして第1乃至第4のキャピラリー管30,31,40及び41の長さをそれぞれ6cmとし、第3の三方ジョイント管50の第3の管部50cに、検出用のウインドウを設けたフューズドシリカキャピラリーを可視紫外分光計に取り付けたキャピラリー管を繋げ、このキャピラリー管を一端はずし、第1の三方ジョイント管28側に1%チオ尿素水溶液を落差法で導入して繋ぎ直し、各電極間に所定の電圧(0.5〜3.0kVの範囲)を印加した。その結果、電気浸透流発生効率が、1kVlcm当たり10cm/minの線流速が得られることが確認できた。
【0024】
【発明の効果】
本発明の第1の電気浸透流ポンプによれば、第1の電極と第3の電極との間及び第2の電極と第3の電極との間にそれぞれ印加する直流高電圧を任意に調整することにより、簡単な構成で、第1の溶液と第2の溶液との混合比率を連続的に変えた混合液を微小量送液することができる利点がある。
【0025】
また本発明の第2の電気浸透流ポンプによれば、2台のポンプユニットを用いることにより、大きなパワーでグラジェント送液を行うことができる。
【0026】
また本発明の構成によれば、ポンプの全体形状をカセットテープのケース程度の大きさまたはそれ以下の大きさまで小形化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (A)及び(B)は、それぞれ従来の電気浸透流ポンプの構成を示す図である。
【図2】 本発明に係る電気浸透流ポンプについての一実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図3】 図2に示した実施の形態の電気浸透流ポンプを発展させた電気泳動装置の概略構成を示している。
【図4】 本発明を適用した他の電気浸透流ポンプの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 電気浸透流ポンプ
2 第1の送液槽
3 第1の電極
4 第2の送液槽
5 第2の電極
6 送液路
7 直流電源装置
8a〜8c 第1乃至第3の管部
8 三方ジョイント管
9 第3の電極
10 第1のキャピラリー管
11 第2のキャピラリー管
HV1 第1の直流電源
HV2 第2の直流電源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroosmotic flow pump for feeding a minute amount of solution using electroosmotic flow.
[0002]
[Prior art]
Capillary electrophoresis devices and HPLC systems that are used for microseparation analysis of ecological substances such as proteins, peptides, and nucleic acids use electroosmotic flow pumps that send a small amount of liquid using electroosmotic flow. Yes.
[0003]
FIGS. 1A and 1B show the configuration of a conventional electroosmotic pump, respectively. The conventional electroosmotic flow pump of FIG. 1A includes a
[0004]
In addition, the conventional electroosmotic flow pump of FIG. 1 (B) was immersed in the first and second
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional electroosmotic pumps of FIGS. 1 (A) and 1 (B) can send a minute amount of solution, but send a mixture of two solutions with a continuous composition change. There is a problem that (gradient feeding) is not possible.
[0006]
An object of the present invention is to provide an electroosmotic pump capable of supplying a gradient.
[0007]
Another object of the present invention is to provide an electroosmotic flow pump which can continuously change the composition of a mixed solution with a simple configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The electroosmotic flow pump of the present invention includes a first liquid feeding tank containing a first solution, a first electrode immersed in the first solution in the first liquid feeding tank, and a second electrode. A second liquid feeding tank containing the solution, a second electrode immersed in the second solution in the second liquid feeding tank, a liquid feeding path, and a power supply device. The liquid feeding path includes first to third tube portions whose one ends are connected so as to be able to communicate with each other, and a third electrode is disposed at the inner center portion of the first to third tube portions. A joint tube, a first capillary tube having one end immersed in the first solution in the first liquid feeding tank and the other end connected to the other end of the first tube portion of the three-way joint tube; Is composed of a second capillary tube which is immersed in the second solution in the second liquid feeding tank and the other end of which is connected to the other end of the second tube portion of the three-way joint tube. As a power supply device, between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the third electrode, the electroosmotic flow in the direction toward the three-way joint tube is generated in the first and second capillary tubes. A direct current power supply device for applying a predetermined direct current high voltage between the electrodes is used. And the electroosmotic flow pump of this invention discharges the mixed solution which mixed the 1st solution and the 2nd solution from the other end of the 3rd pipe part of a three-way joint pipe. According to the electroosmotic pump of the present invention, the DC high voltage applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the third electrode is arbitrarily adjusted. In addition, a minute amount of a mixed solution in which the mixing ratio of the first solution and the second solution is continuously changed can be fed (that is, gradient feeding becomes possible).
[0009]
Therefore, as a DC power supply device, a DC high voltage is applied between a first DC power supply that applies a DC high voltage between the first electrode and the third electrode, and between the second electrode and the third electrode. It is preferable to use a second DC power source that applies a voltage, and the first DC power source and the second DC power source can be separately voltage-adjusted.
[0010]
The capillary tube used, it is possible to use fused silica capillaries with a fixed positive charge or negative charge relief Le to the inner wall portion.
[0011]
The gradient liquid feeding can also be obtained by using another electroosmotic flow pump of the present invention. Another electroosmotic pump according to the present invention includes a first pump unit, a second pump unit, and a connected output line.
[0012]
The first pump unit includes first and second liquid feeding tanks each containing a first solution, a first electrode immersed in the first solution in the first liquid feeding tank, A second electrode immersed in the first solution in the second liquid feeding tank, a first capillary tube having one end immersed in the first solution in the first liquid feeding tank, and one end Includes a second capillary tube immersed in the first solution in the second liquid-feeding tank, and first to third tube portions whose one ends are connected so as to communicate with each other. The other end of each of the second capillary tubes includes a first three-way joint tube connected to the first and second tube portions. In addition , gels holding charges having different polarities are fixed inside the first and second capillary tubes by chemical bonds, and the first three-way joint is also provided inside the first and second capillary tubes. A first direct current power source for applying a predetermined direct current high voltage is provided between the first electrode and the second electrode so as to generate an electroosmotic flow in a direction toward the tube. Similarly, the second pump unit includes third and fourth liquid feeding tanks each containing a second solution, and a third liquid immersed in the second solution in the third liquid feeding tank. Electrode, a fourth electrode immersed in the second solution in the fourth liquid feeding tank, and a third capillary having one end immersed in the second solution in the third liquid feeding tank A tube, a fourth capillary tube having one end immersed in the second solution in the fourth liquid-feeding tank, and first to third tube portions connected to each other so as to communicate with each other. In addition, each of the third and fourth capillary tubes has a second three-way joint tube connected to the first and second tube portions at the other end. In addition , gels holding charges having different polarities are fixed inside the third and fourth capillary tubes by chemical bonds, and a second three-way joint is placed inside the third and fourth capillary tubes. A second direct current power source for applying a predetermined direct current high voltage is provided between the third electrode and the fourth electrode so as to generate an electroosmotic flow in a direction toward the tube. The connection output pipe is configured to output the combined outputs from the third pipe portions of the first and second three-way joint pipes. Also in this electroosmotic flow pump, by applying a DC high voltage to be applied between the first electrode and the second electrode and between the third electrode and the fourth electrode, the first solution and The gradient solution feeding of the second solution can be easily realized. In this pump as well, it is preferable to use the first DC power supply and the second DC power supply that are separately voltage adjustable.
[0013]
Further, the connection output pipe line includes a third three-way joint pipe having first to third pipe parts that are connected so that one ends thereof can communicate with each other, and a third pipe part of the first three-way joint pipe, A first connecting pipe that connects the first pipe part of the third three-way joint pipe, a third pipe part of the second three-way joint pipe, and a second pipe part of the third three-way joint pipe And a second connecting pipe connecting the two.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the electroosmotic pump 1 according to the present invention. This electroosmotic flow pump 1 includes a first
[0015]
Further, the liquid feeding path 6 has one end 10 a immersed in the first solution A in the first
[0016]
The DC
[0017]
Before starting the liquid feeding, the first and second
[0018]
FIG. 3 shows a schematic configuration of an electrophoresis apparatus obtained by developing the electroosmotic flow pump according to the embodiment shown in FIG. In this example, a third
[0019]
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of another
[0020]
Similarly, the second pump unit includes the third and fourth
[0021]
In addition, the connection output pipe line includes a third three-way
[0022]
As shown in FIG. 4, when the first and
[0023]
For the test of the structure shown in FIG. 4, fused silica capillaries having an inner diameter of 75 μm were used as the first and third
[0024]
【The invention's effect】
According to the first electroosmotic pump of the present invention, the direct-current high voltage applied between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the third electrode is arbitrarily adjusted. By doing so, there is an advantage that a minute amount of a mixed solution in which the mixing ratio of the first solution and the second solution is continuously changed can be fed with a simple configuration.
[0025]
Moreover, according to the 2nd electroosmotic flow pump of this invention, gradient liquid feeding can be performed with big power by using two pump units.
[0026]
Moreover, according to the structure of this invention, the whole shape of a pump can be reduced in size to the magnitude | size of the case of a cassette tape, or the size below it.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of a conventional electroosmotic flow pump, respectively.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an electroosmotic pump according to the present invention.
FIG. 3 shows a schematic configuration of an electrophoresis apparatus in which the electroosmotic flow pump according to the embodiment shown in FIG. 2 is developed.
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of another electroosmotic pump to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electroosmotic flow pump 2 1st
Claims (5)
前記第1の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬された第1の電極と、
第2の溶液が入れられた第2の送液槽と、
前記第2の送液槽内の前記第2の溶液内に浸漬された第2の電極と、
一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ前記第1乃至第3の管部の内側中心部に第3の電極が配置された三方ジョイント管と、
一端が前記第1の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬され且つ他端が前記三方ジョイント管の第1の管部の他端に連結された第1のキャピラリー管と、
一端が前記第2の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬され且つ他端が前記三方ジョイント管の第2の管部の他端に連結された第2のキャピラリー管と、
前記第1及び第2のキャピラリー管内に前記三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、前記第1の電極と前記第3の電極との間及び前記第2の電極と前記第3の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する直流電源装置とを具備し、
前記第1及び第2のキャピラリー管は、内壁部に正又は負の電荷を保持したゲルが化学結合で固定されたフューズドシリカキャピラリーであり、
前記三方ジョイント管の前記第3の管部の他端から前記第1の溶液及び前記第2の溶液を混合した混合溶液を吐出することを特徴とする電気浸透流ポンプ。A first liquid feeding tank containing a first solution;
A first electrode immersed in the first solution in the first liquid feeding tank;
A second liquid-feeding tank containing the second solution;
A second electrode immersed in the second solution in the second liquid feeding tank;
A three-way joint pipe having first to third pipe portions whose one ends are connected to each other so as to communicate with each other, and a third electrode disposed at an inner center portion of the first to third pipe portions;
A first capillary tube having one end immersed in the first solution in the first liquid feeding tank and the other end connected to the other end of the first tube portion of the three-way joint tube;
A second capillary tube having one end immersed in the second solution in the second liquid feeding tank and the other end connected to the other end of the second tube portion of the three-way joint tube;
In order to generate an electroosmotic flow in the direction toward the three-way joint tube in the first and second capillary tubes, between the first electrode and the third electrode and between the second electrode and the second electrode. A DC power supply device that applies a predetermined DC high voltage between each of the three electrodes,
The first and second capillary tubes are fused silica capillaries in which a gel holding a positive or negative charge is fixed to the inner wall part by chemical bonding,
An electroosmotic pump characterized by discharging a mixed solution obtained by mixing the first solution and the second solution from the other end of the third pipe portion of the three-way joint pipe.
前記第1の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬された第1の電極と、
前記第2の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬された第2の電極と、
一端が前記第1の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬された第1のキャピラリー管と、
一端が前記第2の送液槽内の前記第1の溶液中に浸漬された第2のキャピラリー管と、
一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ前記第1及び第2のキャピラリー管のそれぞれの他端が前記第1及び第2の管部に接続されている第1の三方ジョイント管とを具備し、
前記第1及び第2のキャピラリーの内部にはそれぞれ極性の異なるゲルが化学結合で固定されており、
更に前記第1及び第2のキャピラリー管の内部に前記第1の三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、前記第1の電極と前記第2の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第1の直流電源を備えて構成された第1のポンプユニットと;
第2の溶液がそれぞれ入れられた第3及び第4の送液槽と、
前記第3の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬された第3の電極と、
前記第4の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬された第4の電極と、
一端が前記第3の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬された第3のキャピラリー管と、
一端が前記第4の送液槽内の前記第2の溶液中に浸漬された第4のキャピラリー管と、
一端が相互に連通可能に連結されている第1乃至第3の管部を備え且つ前記第3及び第4のキャピラリー管のそれぞれの他端が前記第1及び第2の管部に接続されている第2の三方ジョイント管とを具備し、
前記第3及び第4のキャピラリー管の内部にはそれぞれ極性の異なるゲルが化学結合で固定されており、
更に前記第3及び第4のキャピラリー管の内部に前記第2の三方ジョイント管に向かう方向の電気浸透流を発生させるように、前記第3の電極と前記第4の電極との間にそれぞれ所定の直流高電圧を印加する第2の直流電源を備えて構成された第2のポンプユニットと;
前記第1及び第2の三方ジョイント管の第3の管部からの出力をそれぞれ合わせて出力する連結出力管路とを具備することを特徴とする電気浸透流ポンプ。First and second liquid feeding tanks each containing a first solution;
A first electrode immersed in the first solution in the first liquid feeding tank;
A second electrode immersed in the first solution in the second liquid feeding tank;
A first capillary tube having one end immersed in the first solution in the first liquid feeding tank;
A second capillary tube having one end immersed in the first solution in the second liquid feeding tank;
First to third tube portions having one ends connected so as to communicate with each other, and the other ends of the first and second capillary tubes are connected to the first and second tube portions, respectively. A first three-way joint pipe,
It said first and second internal each polarity different for Ruge Le of the capillary are fixed by chemical bonding,
Further, a predetermined amount is provided between the first electrode and the second electrode so as to generate an electroosmotic flow in the direction toward the first three-way joint tube inside the first and second capillary tubes. A first pump unit configured to include a first DC power source that applies a DC high voltage of;
Third and fourth liquid feeding tanks each containing a second solution;
A third electrode immersed in the second solution in the third liquid feeding tank;
A fourth electrode immersed in the second solution in the fourth liquid feeding tank;
A third capillary tube having one end immersed in the second solution in the third liquid feeding tank;
A fourth capillary tube having one end immersed in the second solution in the fourth liquid feeding tank;
The first to third tube portions, one end of which is connected so as to communicate with each other, and the other ends of the third and fourth capillary tubes are connected to the first and second tube portions, respectively. A second three-way joint pipe,
The third and fourth respective polarities of the interior of the capillary tube different for Ruge Le are fixed by chemical bonding,
Further, a predetermined amount is provided between the third electrode and the fourth electrode so as to generate an electroosmotic flow in the direction toward the second three-way joint tube inside the third and fourth capillary tubes. A second pump unit configured to include a second direct current power source for applying a direct current high voltage;
An electro-osmotic flow pump comprising: a connecting output line for outputting outputs from the third pipe portions of the first and second three-way joint pipes.
前記第1の三方ジョイント管の前記第3の管部と、前記第3の三方ジョイント管の前記第1の管部とを連結する第1の連結管と、前記第2の三方ジョイント管の前記第3の管部と前記第3の三方ジョイント管の前記第2の管部とを連結する第2の連結管とから構成されていることを特徴とする請求項3に記載の電気浸透流ポンプ。A third three-way joint pipe provided with first to third pipe parts, the connected output pipes being connected so that one ends thereof can communicate with each other;
A first connecting pipe connecting the third pipe part of the first three-way joint pipe and the first pipe part of the third three-way joint pipe; and the second three-way joint pipe 4. The electroosmotic pump according to claim 3 , wherein the electroosmotic pump comprises a second connecting pipe that connects the third pipe section and the second pipe section of the third three-way joint pipe. .
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