JP3926617B2 - マイクロチップ及び電気泳動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマイクロチップと呼ばれるような超小型電気泳動部材に関する。更に詳細には、本発明は１枚で一度に多数のＤＮＡ断片又は遺伝子断片などの被分析サンプルを電気泳動分析することができる電気泳動用マイクロチップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
極微量のタンパク質やＤＮＡ等の塩基配列を決定する方法として、ゲル電気泳動法が広く実施されている。電気泳動する際に、従来は試料をラジオアイソトープでラベルし、分析していたが、この方法では手間と時間がかかる難点があった。更に、放射能管理の点から常に最大限の安全性と管理が求められ、特別な施設内でなければ分析を行うことができない。このため、最近では、試料を蛍光体でラベルする方式が実用化されている。
【０００３】
光を用いる方法では、蛍光ラベルしたＤＮＡ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５〜２０cm下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設けておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわかった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するので、分子量によりＤＮＡを分画できる。
【０００４】
特開昭６３−２１５５６号公報には、レーザで照射される電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイオードアレイの配列方向が電気泳動装置内のＤＮＡ断片の泳動方向と直角となるように構成されたＤＮＡ塩基配列決定装置が開示されている。この装置では、一対のガラス板の間にポリアクリルアミドなどのゲル電解質を充填し、ゲル電気泳動層を形成した後、該ゲル電気泳動層の一端にＤＮＡサンプルを注入し、ゲル電気泳動層の両端をバッファ液に浸漬させながら、その両端に電圧を印加してＤＮＡサンプルを電気泳動させることによりゲル電解質層上にＤＮＡ断片を展開する。光を用いる方法では、蛍光ラベルしたＤＮＡ断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、１５〜２０cm下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設けておき、ここを通過するＤＮＡ断片を順に計測する。例えば、配列を決定しようとするＤＮＡ鎖を鋳型として酵素反応（ダイデオキシ法）による操作で末端塩基種がわかった種々の長さのＤＮＡを複製し、これらに蛍光体を標識する。つまり、蛍光体で標識されたアデニン（Ａ）断片群，シトシン（Ｃ）断片群，グアニン（Ｇ）断片群およびチミン（Ｔ）断片群を得る。これらの断片群を混合して電気泳動用ゲルの別々の泳動レーン溝に注入し、電圧を印加する。ＤＮＡは負の電荷を持つ鎖状の重合体高分子のため、ゲル中を分子量に反比例した速度で移動する。短い（分子量の小さい）ＤＮＡ鎖ほど早く、長い（分子量の大きい）ＤＮＡ鎖ほどゆっくりと移動するので、分子量によりＤＮＡを分画できる。
【０００５】
しかし、このような装置では一度に多量のサンプルを取り扱うことができるという利点があるものの、泳動作業に数十時間も要し、ＤＮＡ診断などのような迅速な分析を必要とするような要望には答えることができなかった。
【０００６】
このような迅速分析という要求に応えるために、図８に示されるようなマイクロチップと呼ばれる超小型ＤＮＡ電気泳動部材が試作されている。従来のマイクロチップは、ガラス又は合成樹脂（例えば、アクリル樹脂）などの透明基板１００に分離用チャネル１０２と、この分離用チャネル１０２と直交する導入用チャネル１０４を有する。分離用チャネル１０２の両端にはグランド側泳動媒体用ウエル１０６と高電圧側泳動媒体用ウエル１０８が配設されている。また、導入用チャネル１０４の一方の端部にはグランド側のＤＮＡサンプル用ウエル１１０と高電圧側泳動媒体用ウエル１１２が配設されている。
【０００７】
図９は図８におけるIX−IX線に沿った断面図である。図示されているように、透明基板１００を貫通するように泳動媒体用ウエル１０６及び１０８が設けられ、この基板１００の下面側に、泳動媒体用ウエル１０６及び１０８に連通する分離用チャネル１０２が配設されている。基板１００の下面側に透明又は不透明な素材（例えば、合成樹脂フィルム）からなる遮蔽シート１１４が接着されている。この遮蔽シート１１４の存在により、ウエル及び溝内に泳動媒体及びＤＮＡサンプルなどを注入することができる。
【０００８】
図１０は図８に示されたマイクロチップの使用方法を示す模式図である。先ず、ステップ（１）で、分離用チャネル１０２の高電圧側泳動媒体用ウエル１０８に電気泳動用の分離用泳動路となるべき泳動媒体（例えば、ゲル電解質）を分注する。次いで、ステップ（２）において、このウエル１０８から静かに圧力をかけて、分離用チャネル１０２及び導入用チャネル１０４に泳動媒体を充填させる。次いで、ステップ（３）において、ウエル１０６とウエル１１２に泳動媒体を分注する。次いで、ステップ（４）において、ウエル１１０にＤＮＡサンプル（遺伝子断片）を分注する。その後、ステップ（５）において、導入用チャネル１０４のウエル１１０をグランド側とし、ウエル１１２を高電圧側とし、導入用チャネル１０４に電圧を印加し、ＤＮＡサンプルをウエル１１０からウエル１１２に向かって泳動させる。次いで、ステップ（６）において、導入用チャネル１０４への電圧印加を止め、分離用チャネル１０２のウエル１０６をグランド側とし、ウエル１０８を高電圧側とし、分離用チャネル１０２に電圧を印加し、チャネルの交差部１１６に存在するＤＮＡサンプル（遺伝子断片）をウエル１０８に向かって泳動させる。分離用チャネル１０２の途中に光学測定位置１１８が存在し、この位置まで泳動された分離断片に光源（図示されていない）から励起光が照射され、断片に標識された蛍光体から発生された蛍光を受光手段（図示されていない）で受光し、分析を行う。このようなマイクロチップにより電気泳動を行う方法はＰＣＴ出願公開ＷＯ９８／５８２４７号公報及び特開２０００−２８３９６０号公報などに記載されている。また、マイクロチップの製造方法はＰＣＴ出願公開ＷＯ９８／４５６９３号公報などに記載されている。
【０００９】
しかし、従来のマイクロチップは基板１００上に分離用チャネル１０２が１本しか配設されていないので、一度に１つのＤＮＡサンプルしか分析できない。従って、分析すべきＤＮＡサンプルの個数に応じた枚数のマイクロチップを準備しなければならなかった。また、基板１００上に分離用チャネル１０２を複数本配設したとしても、導入用チャネル１０４及びそのためのウエル１１０，１１２及び印加電源なども、分離用チャネル１０２の本数に対応する個数だけ必要になり分析装置が大掛かりになる。従って、従来のマイクロチップは、多量のＤＮＡサンプルが存在する場合、これらを迅速に分析するという要求を満たすことが困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、１枚で一度に多数の被分析サンプルを効率よく分析処理することができるマイクロチップを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、基板中に分離用チャネルと、該分離用チャネルと交差する導入用チャネルとをする電気泳動用マイクロチップにおいて、前記基板が複数の区画に分割されており、各区画内に前記分離用チャネルを複数本有し、各分離用チャネルの一方の端部は個別のグランド側泳動媒体用ウエルに連通し、他方の端部は単一の高電圧側泳動媒体用共通ウエルに連通していることを特徴とする電気泳動用マイクロチップにより解決される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の電気泳動用マイクロチップについて具体的に説明する。
【００１３】
図１は本発明の電気泳動用マイクロチップの一例の上面図である。本発明の電気泳動用マイクロチップ１は円盤状基板３を有する。しかし、基板３は円盤状に限定されない。矩形、三角形又は多角形などの形状も可能である。円盤状基板３は透明素材から形成することが好ましい。このような透明素材は例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリプロピレン、シリコン樹脂などのプラスチック類又はガラスなどである。
【００１４】
図示された円盤状基板３は４個の区画Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割されている。しかし、分割数は図示された４区画に限定されるわけではない。例えば、用途に応じて、２区画、３区画でもよくあるいは４区画よりも多い区画に分割することもできる。図示されているように、４個の区画Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割した場合、各区画を例えば、▲１▼分注工程、▲２▼電気泳動工程、▲３▼洗浄工程、▲４▼クリーニング泳動工程にそれぞれ割り振り、各工程作業を同時に実施し、そして、各工程作業終了後にマイクロチップ１を９０゜回転し、再び各工程作業を同時に繰り返すことにより、一枚のマイクロチップで分析作業を連続的に効率よく実施することができる。
【００１５】
図示された実施態様では、６本一組として、２組からなる合計１２本の分離用チャネル５が各区画に配設されている。一組内の分離用チャネルの本数は図示された６本に限定されない。例えば、基板３のサイズに応じて、一組１２本とすることもできる。各分離用チャネル５の一端は泳動電圧印加用のグランド側ウエル７に連通している。一方、各分離用チャネル５の他端は泳動電圧印加用の高電圧側共通ウエル９に連通している。図示された実施態様では、６本の分離用チャネルが１個の高電圧側共通ウエル９に連通している。従って、この６本一組の分離用チャネルを互いに対向するように配列することにより、１２本の分離用チャネルからなる整列区域１１を形成する。このような１２本の分離用チャネル５からなる整列区域１１を形成すると、下記で詳細に説明する光学的蛍光分析にとって極めて好都合である。
【００１６】
複数本の分離用チャネル５のグランド側ウエル７から高電圧側共通ウエル９までの距離は各分離用チャネル５毎に同距離に、かつ、角部が無いように滑らかに形成されている。分離用チャネル５に直角などのような角部が存在すると電気泳動分析が困難になる。分離チャネルのグランド側ウエル７から高電圧側共通ウエル９までの距離が、分離チャネル毎に異なると正確な電気泳動分析が困難になる。
【００１７】
分離用チャネル５は各分離用チャネル毎に、この分離用チャネルに交差する導入用チャネル１３を有する。導入用チャネル１３は一方の端部にグランド側ウエル１５と、他方の端部に高電圧側ウエル１７を有する。
【００１８】
本発明のマイクロチップ１における分離用チャネル５及び導入用チャネル１３の各溝は一般的に、深さが０．１μｍ〜１０００μｍの範囲内であり、幅は１μｍ〜５００μｍの範囲内である。ウエル７，９，１５，１７の上部直径は一般的に、φ１〜φ４の範囲内である。基板３の厚さは一般的に、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。従って、ウエルの深さも一般的に、１ｍｍ〜３ｍｍの範囲内である。従って、図面では、チャネル及びウエルは説明のために正規の縮尺を無視して誇張して図示されている。言うまでもなく、基板３の裏面には従来のマイクロチップと同様に、透明な素材（例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリプロピレン、シリコン樹脂などのプラスチック類又はガラス）からなる遮蔽シートが接着されている
【００１９】
また、本発明のマイクロチップ１における分離用チャネル５及び導入用チャネル１３に充填される泳動媒体は例えば、ポリアクリルアミド、ＭＣ、ＨＰＭＣ、ジメチルアクリルアミド又はＨＥＣなどである。言うまでもなく、その他の泳動媒体も使用できる。
【００２０】
図２は本発明の円盤状マイクロチップ１を使用する全自動式電気泳動装置の一例の概要構成図である。本発明による全自動式電気泳動装置２０は、円盤状マイクロチップ１を載置するための円盤状の載置テーブル２２を有する。この載置テーブル２２は例えば、ベルト２４と駆動装置（例えば、モータ）２６により矢線方向に回転可能に構成されている。ベルト２４を使用することなく、載置テーブル２２をモータ２６で直接回転駆動させることもできる。載置テーブル２２を回転させるために、これら以外の公知慣用の回転駆動機構も当然使用できる。載置テーブル２２の下部には蛍光検出ユニット２８が配置されている。また、被分析サンプルをロードするためのサンプルロード機構３０と、泳動分析後にマイクロチップ１の所定箇所のチャネルとポットを洗浄するためのサンプルクリーニング機構３２を有する。サンプルロード機構３０はＹ方向移動軸３４と、Ｘ方向移動軸３６を有する。昇降可能な多連ピペッタ機構３８はＸ方向移動軸３６に沿って運動可能な移動機構４０に支持されている。サンプルクリーニング機構３２もサンプルロード機構３０と同様に構成されている。すなわち、Ｙ方向移動軸４２と、Ｘ方向移動軸４４と、多連ピペッタ機構４６と、この多連ピペッタ機構４６を支持する移動機構４８をそれぞれ備えている。更に、多連ピペッタ機構にピペッタチップを供給するためのピペッタチップストッカ（図示されていない）と被分析サンプルが充填されたマイクロタイタープレート（図示されていない）を搬送し、かつ載置しておくためのストッカーテーブル５０を有する。電気泳動に要する時間が長い場合、サンプルロード機構３０をサンプルクリーニング機構３２として併用することもできる。従って、この場合、サンプルクリーニング機構３２を省くこともできる。
【００２１】
図３は載置テーブル２２と蛍光検出ユニット２８との配置構成を示す概要断面図である。載置テーブル２２は外周にプーリ５２を有する。プーリ５２の上面には凹陥状の窪み５４を有し、この窪み５４内にマイクロチップ１が安定的に収容される。プーリ５２はスラストベアリング５６により回転可能に支持されている。スラストベアリング５６は架台５８に取り付けられている。載置テーブル２２の内部は中空状であり、この中空部分を通して蛍光検出ユニット２８の蛍光観察用対物レンズ系６０がマイクロチップ１の直下にまで挿入される。蛍光観察用集光レンズ系６０は、図１に示されたマイクロチップ１の分離用チャネル５の整列区域１１に対応する位置に配置されている。このため、図３に示されるように、蛍光観察用集光レンズ系６０の配置位置はマイクロチップ１の中心から偏位している。載置テーブル２２の中空部内には更にマイクロチップ１の回転位置センサ５９が配設されている。この位置センサ５９により各工程に応じたマイクロチップ１の回転角度を検出して位置決めすることができる。
【００２２】
蛍光検出ユニット２８はマイクロチップを用いたゲル電気泳動装置で一般的に使用される公知慣用の蛍光検出系を使用することができる。従って、蛍光検出ユニット２８は基本的に、集光レンズ６０と、濾波フィルタ６２と蛍光受光素子６４とからなる。集光レンズ６０としては例えば、屈折率分布型レンズアレーなどを使用できる。励起光源６１から発射された励起光はプリズム６３で屈折され、マイクロチップ１の測定個所１１に照射される。この励起光照射系は例えば、顕微鏡の照明方式の一つである「同軸落射方式」と呼ばれる方式を利用することができる。この方式によれば、励起光源６１を蛍光検出ユニット２８と同じくマイクロチップ１の下部に配置させることができる。しかし、場合により、励起光源６１をマイクロチップ１の上部に配置し、蛍光検出ユニット２８をマイクロチップ１の下部に配置することもできるし、或いは励起光源６１と蛍光検出ユニット２８を両方ともマイクロチップ１の上部に配置することもできる。マイクロチップ１の測定個所１１から発生された蛍光は、集光レンズ６０を通過し、次いで、濾波フィルタ６２に入射する。この濾波フィルタ６２で蛍光成分以外の波長の迷光あるいはバックグランド光などはカットされる。その後、濾波フィルタ６２を通過した蛍光は蛍光受光素子６４で受光され、電気信号に変換される。蛍光受光素子としては例えば、ＣＣＤ（荷電結合素子）ラインセンサ６４などを使用できる。ＣＣＤ（荷電結合素子）ラインセンサ６４にはＡ／Ｄ変換器６６とデータ処理部６８がそれぞれ接続されている。濾波フィルタ及びＣＣＤ（荷電結合素子）ラインセンサ蛍光受光素子は当業者に公知である。蛍光検出ユニット２８は図示されたようなマイクロチップ１の下部に配置する態様以外に、反射方式の蛍光検出系も使用できる。
【００２３】
図４は、図２に示された多連ピペッタ機構３８（又は４６）の一例の概要構成斜視図である。図示された多連ピペッタ機構３８は先端に８本のピペッタチップ７０が装着されているが、図示された本数には限定されない。６本又は１２本など適宜な本数のピペッタチップ７０を装着することができる。多連ピペッタ機構３８は例えば、Ｚ軸スライドテーブル７２に支持されている。これにより多連ピペッタ機構３８は上下方向に昇降可能に構成される。多連ピペッタ機構３８には更にピペッタ操作ソレノイド７４が接続されており、これは電動シリンダ７６に連通している。従って、ピペッタ操作ソレノイド７４と電動シリンダ７６とにより、ピペッタチップ７０内の被分析サンプルをマイクロタイタープレートのウエル（図示されていない）及び／又はマイクロチップ１のポットから吸入及び／又は吐出することができる。
【００２４】
本発明のマイクロチップ１を用いてゲル電気泳動を行うためには、マイクロチップ１のポット内に高電圧を印加するために電極を挿入しなければならない。図５は本発明のマイクロチップ１の所定のポットに電極を挿入した状態の電極カバー７８の上面図である。前記のように、本発明のマイクロチップ１は▲１▼分注工程、▲２▼電気泳動工程、▲３▼洗浄工程、▲４▼クリーニング泳動工程の４区画に分割されている。従って、▲２▼電気泳動工程と▲４▼クリーニング泳動工程を実施するためにマイクロチップ１の所定のポットに電極を挿入しなければならない。一方、▲１▼分注工程と▲３▼洗浄工程では多連ピペッタ機構３８がマイクロチップ１の所定のポットにアクセスしなければならない。従って、本発明の装置２０で使用される電極カバー７８は左右対称の鼓形状をしている。
【００２５】
図６は図５におけるVI-VI線に沿った概要断面図である。電極セット８０は電極カバー７８に支持されている。電極セット８０は各ウエルの位置に対応した位置にウエルの個数と同数の電極８４を具備している。図示されていないが、この電極セット８０は適当な高電圧電源に接続されている。電極カバー７８は例えば、ヒンジ機構８６で揺動可能に支持されており、このヒンジ機構８６により、電極カバー７８をマイクロチップ１の上面に被せ、電極８４をマイクロチップ１の各ウエルに浸漬させることができる。また、分析終了後には必要に応じて、電極カバー８２をマイクロチップ１から跳ね上げることができる。電極カバー７８は例えば、電極コンタクト用ソレノイドと併用する事が好ましい。例えば、各作業工程の終了後にマイクロチップ１を回転させるときなど、マイクロチップ１のウエルから電極８４を抜かなければならない。この場合、電極コンタクト用ソレノイド８８により電極カバー７８を実線で示される位置にまで上昇させておく。また、電気泳動を行う際、電極８４をマイクロチップ１の各ウエルに電極８４を挿入するため、電極コンタクト用ソレノイド８８により電極カバー８２を破線で示される位置にまで下降させる。電極カバー７８を昇降させることができれば、電極コンタクト用ソレノイド８８以外の機構も使用できる。
【００２６】
図７は、図２に示された本発明の全自動式電気泳動装置２０による分析動作を説明する流れ図である。先ず、ステップ７０１で、各チャネルに泳動媒体が注入された円盤状マイクロチップ１を準備する。次いで、ステップ７０２で、このマイクロチップ１を装置２０の載置テーブル２２にセットする。ステップ７０３で、載置テーブル２２を回転させ、マイクロチップ１をサンプル導入位置まで回転移動させる。その後、ステップ７０４で、サンプルロード機構３０を操作して多連ピペッタ機構３８をテーブル５０に配置されたマイクロタイタープレート上に移動させ、ピペッタチップ７０でマイクロタイタープレートの所定の穴から被分析サンプルを吸引する。次いで、ステップ７０５で、載置テーブル２２上のマイクロチップ１のサンプル導入ウエル１５の位置にまでピペッタチップ７０を移動させる。その後、ステップ７０７において、多連ピペッタ機構３８を下降させ、マイクロチップ１の所定の各サンプル導入ウエル１５に被分析サンプルを導入する。被分析サンプルの導入が完了したら、ステップ７０８で、載置テーブル２２を回転させ、マイクロチップ１を電極位置にまで回転移動させる。マイクロチップ１の回転移動完了後、ステップ７０９において、電極８４を具備した電極セット８０が取り付けられた電極カバー８２を下降させ、電極８４を各ウエルに浸漬し、被分析サンプルと接触させる。その後、ステップ７１０で、電源から導入チャネル両端のグランド側のサンプル導入ウエル１５と高電圧側ウエル１７との間に高電圧に印加し、被分析サンプルをサンプル導入ウエル１５から導入チャネル内に電気泳動手法により移動させ、被分析サンプルが導入用チャネル１３と分離用チャネル５との交差点に達した段階で高電圧印加を止め、次いで、電源を分離チャネル５のグランド側ウエル７と高電圧側共通ウエル９との間に高電圧を印加し、導入用チャネル１３と分離用チャネル５との交差点上にある被分析サンプルを高電圧側共通ウエル９に向かって電気泳動させる。その後、ステップ７１１において、被分析サンプルが電気泳動されて分離用チャネル５の整列区域１１に達した段階で、蛍光検出ユニット２８により被分析サンプルからの蛍光を受光し、この蛍光受光データをＡ／Ｄ変換及びデジタル処理して画像化し、各被分析サンプルの電気泳動パターンを取得する。電気泳動終了後、ステップ７１２において、電極カバー７８を上昇させ、電極８４をマイクロチップ１から離別させる。その後、ステップ７１３において、載置テーブル２２を回転させ、マイクロチップ１を洗浄位置にまで回転移動させる。ステップ７１４で、サンプルクリーニング機構３２を駆動させ、多連ピペッタ機構４６を下降させ、ピペッタチップ７０をマイクロチップ１のサンプル導入ウエル１５から残存している被分析サンプルを吸引し、廃棄する。その後、ステップ７１５で、同じ多連ピペッタ機構４６を用いてマイクロチップ１のサンプル導入ウエル１５にゲルを注入する。次いで、ステップ７１６において、載置テーブル２２を回転させて、マイクロチップ１をクリーニング泳動位置にまで回転移動させる。その後、ステップ７１７で、電極カバー７８を下降させ、電極８４を各ウエルに挿入し、ウエル内のゲルに接触させる。次いで、ステップ７１８において、グランド側ウエルと高電圧側ウエルとの間で高電圧を印加し、分離用チャネル５及び導入用チャネル１３内に残っている被分析サンプルを電気泳動させて掃去し、分離用チャネル５及び導入用チャネル１３内をクリーニングする。クリーニング泳動終了後、ステップ７１９で、電極カバー７８を上昇させ、電極８４をマイクロチップ１から離別させる。その後、前記のステップ７０３に戻り、続いて、ステップ７０４〜７１９を繰り返す。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、円盤状基板を例えば、４個の区画に分割し、各区画を例えば、▲１▼分注工程、▲２▼電気泳動工程、▲３▼洗浄工程、▲４▼クリーニング泳動工程にそれぞれ割り振り、各工程作業を同時に実施し、そして、各工程作業終了後にマイクロチップを９０゜回転し、再び各工程作業を同時に繰り返すことにより、一枚のマイクロチップで分析作業を連続的に効率よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気泳動用マイクロチップの一例の上面図である。
【図２】図１に示された円盤状マイクロチップ１を使用する全自動式電気泳動装置の一例の概要構成図である。
【図３】図２に示された全自動式電気泳動装置載置２０におけるテーブル２２と蛍光検出ユニット２８との配置構成を示す概要断面図である。
【図４】図２に示された全自動式電気泳動装置載置２０における多連ピペッタ機構３８（又は４６）の一例の概要構成斜視図である。
【図５】マイクロチップ１に電極カバー７８を被せた状態の上面図である。
【図６】図５におけるVI-VI線に沿った概要断面図である。
【図７】図２に示された本発明の全自動式電気泳動装置２０による分析動作を説明する流れ図である。
【図８】従来のＤＮＡ電気泳動用マイクロチップの一例の概要平面図である。
【図９】図８におけるIX−IX線に沿った断面図である。
【図１０】図８に示されたＤＮＡ電気泳動用マイクロチップの使用方法を示す概要模式図である。
【符号の説明】
１ 本発明のマイクロチップ
３ 基板
５ 分離用チャネル
７ 分離用チャネルのグランド側ウエル
９ 分離用チャネルの高電圧側共通ウエル
１１ 分離用チャネルの整列区域
１３ 導入用チャネル
１５ 導入用チャネルのグランド側ウエル
１７ 導入用チャネルの高電圧側共通ウエル
２０ 全自動式電気泳動装置
２２ マイクロチップ載置テーブル
２８ 蛍光検出ユニット
３０ サンプルロード機構
３２ サンプルクリーニング機構
３４，４２ Ｙ方向移動軸
３６，４４ Ｘ方向移動軸
４０，４８ 移動機構
３８，４６ 多連ピペッタ機構
５０ ストッカーテーブル
５２ プーリ
５６ スラストベアリング
５８ 架台
５９ マイクロチップ回転位置センサ
６０ 集光レンズ
６１ 励起光源
６２ 濾波フィルタ
６３ プリズム
６４ 蛍光受光素子
７０ ピペッタチップ
７２ Ｚ軸スライドテーブル
７４ ピペッタ操作ソレノイド
７６ 電動シリンダ
７８ 電極カバー
８０ 電極セット
８４ 電極
８６ ヒンジ機構
８８ 電極コンタクト用ソレノイド

Claims (4)

1. 透明な基板中に、分離用チャネルと、該分離用チャネルにサンプルを導入するサンプル注入用ウエルを持った導入用チャネルとを有する電気泳動用マイクロチップにおいて、
   前記基板は、該基板の中心を起点として円周方向に２区画以上に分割されており、分注工程と電気泳動工程とを同時に実施するために、このうちの、少なくとも一区画は分注工程に配置され、少なくとも残りの一区画は電気泳動工程に配置されるものであり、かつ、電気泳動工程に配置された前記一区画は、分注工程に配置された前記一区画が前記分注工程の後に前記基板の中心を回転中心として３６０度を区画数で割った角度分だけ回転することにより配置されるものであって、
   前記各区画には複数本で一組の分離用チャネルが２組配設されており、各組の各分離用チャネルの一方の端部は個別のグランド側泳動媒体用ウエルに連通し、他方の端部は単一の高電圧側泳動媒体用共通ウエルに連通しており、前記２組の高電圧側泳動媒体用共通ウエルを基板の中心側において対向して配列させることにより、一方の組の分離用チャネルの列と他方の組の分離用チャネルの列とが整列された、蛍光検出のための整列区域を基板の中心側に有し、
   前記２組の各分離用チャネルのグランド側泳動媒体用ウエルは同一直線上に配置されていることを特徴とする電気泳動用マイクロチップ。
2. 前記基板はポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリプロピレン、シリコン樹脂及びガラスからなる群から選択される素材により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
3. 前記基板は４個の区画に分割され、各区画には６本一組の分離用チャネルが２組配設されていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロチップ。
4. (a)透明な基板中に、分離用チャネルと、該分離用チャネルにサンプルを導入するサンプル注入用ウエルを持った導入用チャネルとを有する電気泳動用マイクロチップと、
   前記基板は、該基板の中心を起点として円周方向に２区画以上に分割されており、分注工程と電気泳動工程とを同時に実施するために、このうちの、少なくとも一区画は分注工程に配置され、少なくとも残りの一区画は電気泳動工程に配置されるものであり、かつ、電気泳動工程に配置された前記一区画は、分注工程に配置された前記一区画が前記分注工程の後に前記基板の中心を回転中心として３６０度を区画数で割った角度分だけ回転することにより配置されるものであって、
   前記各区画には複数本で一組の分離用チャネルが２組配設されており、各組の各分離用チャネルの一方の端部は個別のグランド側泳動媒体用ウエルに連通し、他方の端部は単一の高電圧側泳動媒体用共通ウエルに連通しており、前記２組の高電圧側泳動媒体用共通ウエルを基板の中心側において対向して配列させることにより、一方の組の分離用チャネルの列と他方の組の分離用チャネルの列とが整列された、蛍光検出のための整列区域を基板の中心側に有し、
   前記２組の各分離用チャネルのグランド側泳動媒体用ウエルは同一直線上に配置されている、
   (b)前記マイクロチップをその上面に載置するための回転可能な載置テーブルと、
   (c)前記載置テーブルの下部であって、前記マイクロチップの分離用チャネルの蛍光検出のための整列区域に対応する位置に配置された蛍光検出ユニットと、
   (d)前記分離用チャネルと導入用チャネルの両端間に電気泳動をおこさせるための高電圧を印加するための、各ウエルの位置に対応した位置にウエルの個数と同数の電極を具備する電極セットを支持する左右対称の鼓形状をした電極カバーを有する電源ユニットと、
   (e)前記マイクロチップの所定のウエルに被分析サンプルをロードするための、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動可能なサンプルロード機構と、
   (f)前記マイクロチップの所定のウエル内の残留被分析サンプルを除去して分離用チャネル及び導入用チャネルをクリーニングするための、Ｘ，Ｙ及びＺ方向に移動可能なサンプルクリーニング機構と、
   を具備していることを特徴とする電気泳動装置。

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