JP4619198B2 - 電気泳動システム - Google Patents

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Description

本発明は、生体高分子、とりわけ核酸を分析するための電気泳動システムに関するものである。
本発明は、核酸の電気泳動システムに関し、より詳細には、電気泳動システムにより核酸を分子量毎に分離し、その画像を撮影すると共に、核酸を電気泳動をさせた支持体より、核酸の切り出しおよび抽出回収を行う技術に関する。
本発明は、電気泳動システムに係り、特に電気泳動により核酸を分子量毎に分離させた結果に基づき、電気泳動の実施、その結果の画像の撮影、さらに電気泳動支持体からの核酸の切り出し・抽出回収までを、一貫したシステム内で好適に実現できるものである。
従来より、生体高分子、とりわけ核酸の電気泳動装置による分子量に基づいた分離、解析方法は、簡便かつ安価であると共に、分析精度も高いため、核酸分析の装置として、広範囲に利用されている。以下、核酸の電気泳動に関して述べる。
電気泳動による核酸の分析は、まず、両端に電圧を導電する電極を、緩衝液で接触させる電気泳動槽に、核酸試料が移動する支持体を付設することにより構成されている。この電気泳動槽の支持体としては、アガロース、あるいはポリアクリルアミドなどのゲル状物質が使用されている。また、装置の形態としては、取り扱いの容易さから支持体を横面に設置する水平方式の電気泳動装置が汎用されている。電気泳動の動作は、支持体の一端に形成した溝に核酸試料を滴下し、支持体の両端に電圧を印加させ、支持体中の核酸試料を電気的に移動させる。この時に支持体の網目構造により核酸試料の移動が制約を受け、分子量が大きい程、移動度が遅くなることにより、核酸の分子量に基づいた分離が可能となる。さらにこのようにして分離した核酸を支持体より核酸画分毎に切り出し、VogelsteinとGillespieの方法(非特許文献1)、あるいはMolecular Cloningに記載の方法(非特許文献2)などの適当な方法で、核酸を抽出回収することにより、核酸試料からの不純物質の分離除去、ベクターへの組み込み、配列マッピング、などを行うことがなされている。
なお、この核酸分画を回収する方法としては、電気泳動装置を利用する方法以外にも、高速液体クロマトグラフィーに代表されるカラムクロマトグラフィーを利用する方法などがあるが、核酸の分離精度に対する装置の簡便性、融通性、装置価格、維持費用などを勘案した場合、電気泳動装置による方法は極めて高効率であるため、核酸画分の回収には、専ら電気泳動による方法が利用されている。
また、この電気泳動装置の利便性をさらに向上させるため、支持体の小型化、電圧印加により生じるジュール熱の抑制のための提案がなされ、これらにおいては、電気泳動の短時間化が可能となり、設置場所も制約を受けないため、作業効率の向上に貢献している(特許文献1および特許文献2)。
次に、電気泳動により分離した核酸の検出方法については、臭化エチジウム等の核酸結合性蛍光試薬を電気泳動前に予め支持体中に混合させ、あるいは電気泳動後、支持体をこれらの溶液中に浸漬し、支持体中に浸潤させ、支持体中の核酸試料と、この蛍光試薬を結合させた後、蛍光試薬を紫外線により励起し、蛍光発色させて、支持体中の分離した核酸試料を可視化させるようにしている(この紫外線を照射する装置は、トランスイルミネーターと呼ばれている)。
この紫外線照射により可視化した核酸試料の結果は、従来、フィルム式カメラを利用した画像撮影によりデータを取得していたが、近年の電子デバイスの進歩と共に、電荷結合素子(CCD)式カメラを採用した電気泳動画像撮影装置が提案され(特許文献3、非特許文献3)、画像をデジタル化することが可能となり、フィルム式に比べ、撮影の簡便性、データの保存性、およびコンピュータ等のデジタルデバイスとの親和性が高く、電気泳動の短時間化と共に、一連の電気泳動手技の作業効率の向上に貢献している。
さらに近年、電気泳動装置と画像撮影装置を一体化させて、電気泳動のリアルタイムモニタリングを行うようにしたものが提案されており、電気泳動による最適な核酸分離分析、及び画像の取得を、可能にしている(特許文献4、特許文献5および特許文献6)。
電気泳動により分離した核酸の支持体からの抽出回収については、従来、鋭利な刃物を利用して支持体より目的の核酸画分を切り出し、非特許文献1、あるいは2などの適当な方法により核酸を抽出回収していたが、近年、機械的に支持体より核酸分画を切り出す装置、および抽出回収装置(特許文献7、特許文献8、特許文献9、特許文献10)が提案され、従来の手動による方法に比べ、作業効率を大幅に向上している。
特開平10−288597号公報 特開2002−328113号公報 特許2838117号公報 特開2000−105219号公報 特開2002−357590号公報 特開2003−240756号公報 特許3381484号公報 特開2001−22176号公報 実用新案310144号公報 特開2000−88804号公報 ヴォーゲルステイン(Vogelstein. B.)、ギレスピー(Gillespie. D.),「米国科学アカデミー紀要(Proc. Natl. Acad. Sci. USA)」,1979年,第76巻,p.615−619 サンブルック(Sambrook. J.)、フリッチ(Fritsch. E. F.)、マニアティス( Maniatis. T.) 編,Molecular Cloning(モレキュラークローニング)第2版,1989年,p.6.22−6.35,コールドスプリングハーバー研究所出版(Cold Spring Harbor Laboratory Press)刊 サザーランド(Sutherland. J. F.)ら,「アナリティカルバイオケミストリー(Anal. Biochem.)」,1987年,第163巻,p.446−457
しかしながら、前記従来の電気泳動装置では、装置本体を小型化することにより、核酸試料量を軽減し、電気泳動時間の短縮に貢献できているが、その利用用途が、少ない試料数の核酸試料に対して、試料中の核酸の分子量を決定する、あるいは、核酸試料の夾雑物の有無を判定する目的だけに限定され、多量、あるいは多数の試料に対する電気泳動を実施すること、および電気泳動により分離した核酸画分の適当量を分取することが困難となる、という課題を有していた。
次に、電気泳動画像撮影装置は、CCDカメラの採用により利便性は向上したが、従来からのフィルム式カメラの場合と同様に、少ない試料数から多量試料数の電気泳動結果に対して、および、泳動長が50〜300mm程度までの大小さまざまな寸法の支持体に対して対応可能なようにするため、撮影範囲を広く設計する必要があるため、結果として装置の占有面積、装置自身の外寸が大きくなり、設置場所を制約してしまうことが、フィルム式カメラによる撮影装置からの課題として残されていた。また、比較的大きな寸法の支持体全体を撮影しようとする場合、被写体である支持体と、カメラ位置との間の距離を遠くにしなければならないが、遠距離になるに従い、支持体中の核酸試料の蛍光強度が減衰するため、カメラ距離が遠くても撮像可能なように蛍光を励起するための過度の紫外線光量を必要としなければならず、そのため通常は、高光量の紫外線蛍光管を複数本並列に設置するようにしている。しかしながら、蛍光管のソケット形状、および蛍光管交換の作業性の観点から、蛍光管同士には若干の間隔が生じているため、蛍光管配置位置と、蛍光管同士の隙間位置では、紫外線光量のムラが発生する。また、支持体中の、蛍光管と平行方向の位置に存在する核酸試料の蛍光強度は一定であるのに対し、垂直方向の位置に存在する核酸試料は、その蛍光強度が一定しないという課題を有していた。さらに、蛍光管の経時変化や、温度特性により、規定の電圧を印加しても、常に一定の紫外線光量を照射することは困難であるという課題を有していた。
このカメラ距離の課題を解決するために、カメラレンズを広角仕様にし、カメラ距離が遠くなくても撮像範囲を広くすることは可能であったが、広角レンズによる被写体の取り込みは画像を湾曲させてしまうという欠点を有しているため、その使用を困難にしているという課題を有している。
このように被写体である支持体と、カメラ位置との間の距離により生じる課題を解決するためには、支持体に対し、必要以上の高光量の紫外線を照射しなければならないこととなるが、このようにすると、紫外線暴露により誘引される核酸分子の部分断絶や、さらには核酸分子に存在する塩基であるチミン同士の重合(チミンダイマー)形成を、回避することができず、支持体から回収した核酸試料を利用した後続の試験結果には、これらの影響が存在していることを考慮しなければならない、という課題を有していた。
つぎに電気泳動装置と画像撮影手段を一体化させた装置においては、電気泳動のリアルタイムモニタリングを実現し、最適な核酸分離状態を検出可能とするものではあるが、一体型装置の外寸は電気泳動装置の外寸により規定され、電気泳動装置の外寸が大きくなるに従い一体型装置自身の外寸も大きくなるため、設置場所が制約されると共に断続的に紫外線を暴露するものであるため、上述した通り核酸分子の部分断絶、あるいはチミンダイマー形成を回避することができず、支持体からの核酸回収に不適であるという課題を有していた。そのため、一体型装置においての電気泳動は、該核酸の分子量に基づいた分離分析のみにその使用が制限されているという課題を有していた。
さらに、電気泳動後の支持体からの核酸画分の切り出しは、専ら手動で鋭利な刃物を利用し、切り出しを行っているため、紫外線を直視しながら操作する必要があった。また、紫外線の暴露から作業者を保護する保護具を着用するが、通常、紫外線ランプには、紫外光以外にも紫色可視光を混合させているため、高光量の紫色可視光を直視しなければならず、作業者に重篤な眼性疲労を誘引する原因となっていた。
本発明は、前記従来の課題を解決するためになされたもので、作業者が紫外線の暴露にさらされることがなく、また、高精度の測定結果を得ることのできる、小型で安価な電気泳動システムを提供することを目的とする。
前記の課題を解決するために、本発明の請求項1にかかる電気泳動システムは、生体高分子試料を分離解析するための電気泳動システムにおいて、前記生体高分子試料を、支持体を用いて電気泳動させるための電気泳動槽と、前記電気泳動槽を、X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能に搭載したテーブル機構と、前記支持体の両端に電圧を印加して、前記生体高分子試料を電気泳動させる電圧印加手段と、前記生体高分子試料の電気泳動の結果を撮影する画像撮影手段と、前記画像撮影手段を搭載しており、該画像撮像手段をX軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能とする第1のキャリッジ機構と、該画像撮影手段により獲得した画像に基づき、前記支持体により分離した前記生体高分子試料の分画画分の位置情報を算出し、該生体高分子試料の分画画分を切り出す切り出し手段と、前記切り出し手段の一部を、前記X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能であり、かつZ軸方向にも移動可能であるよう、搭載する第2のキャリッジ機構と、を備え、前記電気泳動の開始から、前記電気泳動による前記生体高分子試料の分画画分の抽出回収までを、一連に実施可能であ 前記支持体、および前記支持体にて分離した生体高分子試料の分画画分の位置情報を、前記テーブル機構、および前記キャリッジ機構の駆動状況より算出する、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項に記載の電気泳動システムにおいて、前記画像撮影手段は、前記テーブル機構、および前記第1のキャリッジ機構の駆動を調整することにより前記電気泳動の結果を複数の画像に分割して撮影可能なものであり、該分割撮影した複数の画像を、前記電気泳動槽、および前記画像撮影手段の位置情報に基づき、一体化合成することが可能である、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項または請求項に記載の電気泳動システムにおいて、前記画像撮影手段により撮影される画像の解像度、あるいは前記画像撮影手段により分割撮影され一体化合成される画像の解像度は、前記電気泳動槽に設けた、前記生体高分子試料を電気泳動させるための支持体の大きさに依存しない、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項に記載の電気泳動システムにおいて、前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段により前記電気泳動結果に対して獲得すべき分割画像領域を、任意に指定可能であり、前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段により獲得した複数の分割画像領域を、不要な画像を削除しつつ一体化合成可能である、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、前記電気泳動槽内に、前記支持体を保持する支持体ホルダーが設けられ、該支持体ホルダーの表面の少なくとも1箇所に蛍光塗料よりなるマーカーが設けられ、前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段による電気泳動結果の分割撮影を行い、その複数の分割獲得画像を一体化合成する際、前記蛍光マーカーの位置を各分割画像の位置補正に用いる、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、前記画像撮影手段を搭載する第1のキャリッジ機構と、前記切り出し手段を搭載する第2のキャリッジ機構とが、一体化されたキャリッジユニットとして構成され、前記画像撮影手段および前記キャリッジユニットの駆動状況、あるいはさらに前記支持体ホルダーにおける前記蛍光マーカーの位置より、前記電気泳動槽の支持体に対する前記切り出し手段の位置情報を算出する、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、前記画像撮影手段が、直線状に発光可能な光源と、受光素子とを有した一次元画像撮影手段であり、該一次元画像撮影手段は、前記電気泳動槽に設けられた矩形形状の前記支持体の、その長尺方向に対して直角方向の一側面に配置され、該一次元画像撮影手段あるいは前記テーブル機構を、前記支持体の長尺方向に駆動し、前記電気泳動結果の画像を撮影する、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、前記画像撮像手段は、X軸およびY軸方向のいずれかと平行に設置した単一の光源を用いて画像を撮影可能なものであり、該画像撮像手段は、前記単一の光源より前記支持体に対して均一な光源光量を照射可能で、均一な採光の画像を獲得可能である、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項にかかる電気泳動システムは、請求項に記載の電気泳動システムにおいて、前記電気泳動槽に設けられた支持体付設面に設置した支持体ホルダーの蛍光マーカーを、前記画像撮影手段による電気泳動結果の画像撮影の際の光源強度の確認媒体とする、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項1にかかる電気泳動システムは、請求項または請求項に記載の電気泳動システムにおいて、前記切り出し手段の残部は、前記切り出し器具把持部により脱着可能に把持される切り出し器具と、前記電気泳動槽の一側部に配置され、複数個の前記切り出し器具を収容可能な切り出し器具ホルダーと、よりなり、前記X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に駆動される前記キャリッジ機構に設けられた前記切り出し器具把持部による前記切り出し器具の把持、該切り出し器具による前記支持体からの前記生体高分子試料画分の切り出し、および該切り出した試料画分を保持した前記切り出し器具の前記切り出し器具ホルダーへの収納の動作を、一連に実施可能である、ことを特徴とするものである。
また、本発明の請求項1にかかる電気泳動システムは、請求項1ないし請求項1のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、該電気泳動システムを、外部コンピュータ、あるいは外部ネットワークに接続可能なインターフェイスを備え、前記電気泳動の開始および停止、前記電気泳動時の印加電圧の制御、前記電気泳動画像撮影時の光源の点灯、前記光源強度の確認、前記電気泳動画像の撮影、前記撮影領域の指定、および前記支持体から分離した生体高分子の指定した画分の切り出しを、外部コンピュータにより、あるいは外部ネットワークより制御可能である、ことを特徴とするものである。
本発明にかかる電気泳動システムによれば、核酸試料等の生体高分子試料を支持体により電気泳動させる電気泳動の開始から、該電気泳動による核酸試料の分離、電気泳動画像の撮影、撮影した画像データから分離した核酸画分の位置情報に基づいての核酸試料画分の支持体よりの切り出し回収までの処理を、一貫したシステム内で容易に実現可能であり、これにより、システム本体の設置場所を制限しない可動性を有する、小型で安価な電気泳動システムを提供することができる。
以下に、本発明の電気泳動システムの実施の形態を、図面とともに詳細に説明する。
なお以下では、生体高分子の試料を核酸(デオキシリボ核酸)とし、電気泳動用の支持体にアガロースゲルを使用し、紫外線を光源として、核酸を検出する場合について、説明する。
(実施の形態1)
図1ないし図7は、本発明の実施の形態1による電気泳動システムを説明するための図である。
図1は、本発明の実施の形態1による電気泳動システムの概略構成を示した図であり、図2は、この電気泳動システムの内部の概略構成を示した図である。
本発明の実施の形態1による電気泳動システムは、主にY軸方向に駆動可能なテーブル機構40、X軸方向に駆動可能なキャリッジ機構60、Z軸方向に駆動可能な切り出し手段62、画像撮影手段61、および紫外線照射部70、から構成されている。テーブル機構40は、スライドテーブル挿入部41、および動力伝達部42から構成され、前記動力伝達部42は、歯車51、および歯車53を介して、ステッピングモータなどの駆動量を制御可能な駆動用モータ50に接続されており、前記駆動用モータ50の回転動力を、直線運動に変換する。
図3、および図4に、本実施の形態1による電気泳動システムにおけるテーブル機構40、およびスライドテーブル45の概略を示す。
図3に示すテーブル機構40の中心部43は、窓状に開口されているか、または、紫外線透過性アクリル樹脂(例えば、住友化学製スミペックス010など)、あるいは紫外線透過性ガラス(例えば、旭テクノグラス製UV−33S、UV−29など)などの紫外線透過性の高い材料で構成されている。
さらに、前記テーブル機構40においては、スライドテーブル挿入部41に、スライドテーブル45を挿入可能である。図4に示したスライドテーブル45は、前記テーブル機構40と同様に、中心部が窓状に開口しているか、または、前述のような紫外線透過性の高い材料で構成され、該スライドテーブル45は、前記スライド機構40内を、Y軸方向にスライド移動可能となっている。また、前記スライドテーブル45は、電気泳動槽10を設置するための設置部45a、および切り出し器具ホルダー30を設置するための設置部45bを有している。
前記スライドテーブル45に設置可能な電気泳動槽10は、生体高分子材料を電気泳動させるための支持体である電気泳動用ゲル101を付設するため、矩形形状の支持体付設面11を有し、かつ、該支持体付設面11に設置された電気泳動用ゲル101の両端に電圧を印加するための白金線等の電極(図示せず)を備えるとともに、該電極に電圧を印加するための受電部12を有し、該受電部12は、電気泳動システム本体に設けられた電力供給部130に、脱着可能な構造となっている。
図5は、本実施の形態1における、画像撮影手段61、および切り出し手段62、を駆動するためのキャリッジ機構60を、詳細に示した図であり、図6は、切り出し手段の一部を構成する切り出し器具20を示した図である。
前記ゲル切り出し器具20は、切り出し手段62にて把持され、該切り出し手段62をZ軸方向に駆動させることで、電気泳動槽10内において電気泳動によって分離された核酸試料を、該切り出し器具20によって、電気泳動用ゲル101の一部とともに切出すことが可能であり、切り出し器具ホルダー30は、該核酸試料を電気泳動用ゲル101の一部とともに切り出した、あるいは切り出す前の切り出し器具30を、複数収容可能なように、前記電気泳動槽10の側部に設けられている。
前記テーブル機構40の直上には、前記画像撮影手段61と、前記切り出し手段62とを一体に有し、該画像撮影手段61および切り出し手段62をX軸方向に駆動可能であり、前記切り出し手段62はさらにZ軸方向にも駆動可能である、キャリッジ機構60が配置されている。ここで、本実施の形態1では、画像撮影手段61には、エリアCCD方式のカメラを採用し、撮影された電気泳動パターン画像を、デジタル化することが可能となっている。
前記切り出し手段62は、電気泳動槽10の支持体付設面11に対して垂直なZ軸方向に動作するように、切り出し器具動作用モータ56と、該切り出し器具動作用モータ56に接続された歯車53と連結されるようにラック部を有した直動シャフト63とから構成される。
また、前記切り出し器具把持ピン67は、切り出し器具20の上部孔21に接続可能な構成となっている。
さらに、前記キャリッジ機構60は、X軸方向に直線移動が可能なように、X軸方向に設置された直動シャフト63とスラスト軸受け部65によって連結され、またキャリッジモーター55に接続されたリードスクリュー64とスクリューナット66によって連結されている。
また、前記テーブル機構40の下部には、紫外線照射部70が設けられている。紫外線照射部70は、紫外線光源71を設け、かつ、紫外線光源71とテーブル機構40との間に可視光以上の波長の光、すなわち、例えば400nm以上の波長の光、をカットする第一の光学フィルター91を設置している。
また、前記キャリッジ機構60に搭載された画像撮影手段61には、紫外線をカットする、すなわち、例えば600nm以下の波長の光をカットする、第2の光学フィルター92を設置している。
図7は、本実施の形態1における電気泳動システムのブロック図を示し、この図7に示されるように、本実施の形態1では、さらに、紫外線照射部70の点灯・消灯、画像撮影手段61の撮影制御、撮影された画像を元にした電気泳動槽10の電圧制御、自動的にまたは手動により指定した箇所のゲルを切り出すための、テーブル機構40の駆動、キャリッジ機構60の駆動、切り出し手段62の駆動、を制御するシステム制御部120を備えている。さらに、システム制御部120においては、前記テーブル機構40およびキャリッジ機構60、前記画像撮影手段61を駆動操作するためのCPU123およびインターフェース部124と、分割撮影して得た複数枚のゲル画像を保持する記録装置125と、該分割撮影した複数画像を1枚の画像に合成するための画像合成手段121と、撮影したゲル画像から核酸画分の位置を計測する核酸画分位置計測手段122とを有し、上記記録装置125,及び各手段121,122はCPU123に接続されている。
以上のように構成された本実施の形態1の電気泳動システムについて、以下、その動作および作用を説明する。
まず、電気泳動槽10内に、支持体付設面11を用いて、電気泳動用ゲル101を設置する。そして、生体高分子材料を支持する支持体である電気泳動用ゲル101の一端に設けた注入口に、核酸試料を注入した後、ゲルの両端に設置された1対の電極間に規定の電圧を印加する。このように、電極に電圧を印加することで、負に帯電している核酸試料は、電気泳動用ゲル101内を、陰極から陽極方向に向かって移動を開始する。
ゲル内部は、微細な網目状となっているため、ゲル内部を移動する核酸試料は、その分子量の大きさによって移動する速度が異なるため、一定時間、電圧を加えたゲル内部では、該核酸試料の分子量に基づいてゲルの注入口とほぼ同じ幅の帯状に分離される。
このとき、紫外線光源71を点灯して核酸試料に紫外線を照射すると、核酸試料に予め混合しておいた臭化エチジウムなどの核酸結合性蛍光試薬が蛍光発色する。この蛍光を、画像撮影手段61にて撮影することで、核酸試料が分子量に基づいて帯状に分離している電気泳動パターンの画像を得ることが出来る。
このとき、第1の光学フィルター91により、紫外線光源71から発している紫外線より長い波長の不要な光をカットすることで、撮影画質を向上させることができる。
また、画像撮影手段61に取り付けられた第2の光学フィルター92により、紫外線光源から発光される紫外線をカットすることで、核酸試料に混合された核酸結合性蛍光試薬の蛍光状態のみを、より鮮明に撮影することができる。
本実施の形態1では、詳しくは、紫外線照射部70の発光面に、400nm以上の波長の光を遮断する第1の光学フィルター91を設け、画像撮影手段61においては、撮影面に600nm以下の波長の光を遮断する第2の光学フィルター92を設けている。
また、本実施の形態1においては、電気泳動槽10がテーブル機構40の直上に設置されていることと、画像撮影手段61が、ゲル面上を移動可能なキャリッジ機構60に搭載されていることとから、画像撮影手段61であるカメラと、被写体であるゲルとの間の距離が小さく、それに伴い撮影範囲も小さくなる。
そこで、前記画像撮影手段61の撮影範囲を超えるような大面積ゲル101の撮影を行う場合は、図2に示すように、システム制御部120を用いて、テーブル機構を駆動する駆動用モータ50と、キャリッジ機構60を駆動するキャリッジ用モータ55を駆動させることで、テーブル機構40、およびキャリッジ機構60を、ゲル面上の任意の場所に移動させるようにする。そして、そのゲル面上の任意の場所に移動させた状態で、画像撮影手段61によりゲルを部分的に分割して撮影し、その分割撮影した画像を、システム制御部120内の記録装置に記録する。システム制御部120の記録装置内に記録された分割画像は、システム制御部120内に設けられた画像合成手段121により、複数の分割画像を一体化合成し、該一体化合成した1枚の電気泳動パターン画像を得るようにする。
したがって、このように、核酸試料の泳動中の状態を、画像撮影手段61で連続的に、または一定の時間間隔で撮影し、前記核酸試料の最適な泳動パターンを、核酸画分位置を計測する核酸画分位置計測手段122を用いて自動で判断するようにし、その判断結果に基づいて、電気泳動槽10の電極への印加電圧を制御するようにすることが可能である。
また、画像撮影手段61が電気泳動用ゲル101上を走査するため、画像撮影手段61による電気泳動用ゲル101の画像は、ゲルサイズに影響されず、同一の解像度の画像を獲得することが可能となり、従来の画像撮影装置のように、ゲルサイズが大きい場合のズーム機能による縮小撮影が必要でなくなり、縮小による画像解像度の低下も発生しない。
また、画像撮影手段61と、被写体であるゲル101、および紫外線照射部70が、比較的近距離に設置した構造であるため、紫外線光源71の光量を必要最小限にすることが可能となり、従来は、紫外線光源の光量を90ワット程度要していたが、本実施の形態1においては、15ワット程度で画像撮影が可能であり、紫外線による核酸試料の損傷を、大幅に軽減することが可能となる。
次に、電気泳動によって分離した核酸を核酸画分毎に切り出す、本実施の形態1におけるゲル切り出し手段62について説明する。これまでに述べたように、電気泳動から撮影までを実施した核酸試料を、さらに後の実験にて使用するためには、ゲルの切り出しによる核酸試料の抽出を行うことが必要となる。
本実施の形態1による電気泳動システムにおいては、まず前記のような方法によって電気泳動パターンを撮影する。その電気泳動パターン画像を元に、目的とする核酸試料が含まれる核酸画分を自動的に検出するか、または表示部に表示された電気泳動パターンの画像を元に、作業者によって手動で指定する。作業者によって切り出し開始命令が実行されると、キャリッジ機構60がスライドテーブル45上の切り出し器具ホルダー30に収納された切り出し器具20の直上までX軸方向に移動し、切り出し手段62を下方向に移動させて、切り出し器具20を把持する。
次に、電気泳動パターン撮影画像を元に、指定された場所へ切り出し手段62を移動させるため、その移動すべき距離を、システム制御部120においてテーブル機構40と、キャリッジ機構60の駆動量に変換し、駆動用モータを回転駆動させる。
キャリッジ機構60が指定した位置へ移動したのちは、切り出し器具動作用モータ56を駆動させることにより、切り出し器具把持ピン67をゲル設置方向へ降下させ、把持している切り出し器具20をゲルに押し付け、ゲルの切り出しを行う。
切り出されたゲルが切り出し器具20の内部に留まった状態で、キャリッジ機構60は切り出し器具ホルダー30の直上まで移動し、ゲルを内部に留置した状態の切り出し器具20を切り出し手段62から外して、切り出し器具20を切り出し器具ホルダー30へ収納して、切り出し作業を終了する。
さらに、テーブル機構40はテーブル排出動作に移行し、電気泳動槽10、および切り出し器具ホルダー30を、電気泳動システムの外部へと排出し、作業者は切り出し器具ホルダー30から切り出し器具20を取り出し、ピペットなどで切り出し器具20内部に留置された核酸試料をゲルごと取り出す。
本実施の形態1においては、画像撮影手段61と、切り出し手段62を一体ユニット化したキャリッジ機構60を例示しているが、このように画像撮影手段61と、切り出し手段62をユニット化することで、電気泳動ゲル101の切り出し過程、および切り出し手段62による切り出し器具ホルダー30内の切り出し器具20の把持および取り出し、その該ホルダー30内への収納を、キャリッジによる影が生じることなく、画像撮影手段61によって詳細に追跡することが可能となる。
その後は、背景技術に示したVogelsteinとGillespieの方法、あるいはMolecular Cloningに記載の方法などの適当な方法で、核酸試料を抽出、回収することが可能となる。
以上のように、本実施の形態1においては、電気泳動槽10と、電気泳動槽10を搭載可能でY軸方向に直線移動が可能なテーブル機構40と、電気泳動槽10内のゲルの一部を切り出すことが可能な切り出し器具20と、切り出し器具20を把持しゲル面に対して垂直なZ軸方向に切り出し器具20を移動させてゲルの切り出しを行う切り出し手段62と、該切り出し手段62と、画像撮影手段61とを搭載し、ゲル面上X軸方向に平行移動可能なキャリッジ機構60と、テーブル機構40に搭載された電気泳動槽10内のゲルに紫外線を照射可能な紫外線照射部70と、キャリッジ機構60に搭載されたゲルの電気泳動パターンを撮影する画像撮影手段61と、泳動パターンを撮影するための紫外線照射部70の点灯、および画像撮影手段61の撮影の制御と、電気泳動槽10の電圧制御、および、テーブル機構40、キャリッジ機構60、および切り出し手段61の駆動の制御を行うシステム制御部120とを備えることにより、電気泳動の実施、および電気泳動パターン画像の取得、支持体より分離した核酸画分の切り出し回収の作業を、作業者が介在することなく実施可能となり、電気泳動による感電、作業者の紫外線暴露、の防止などの電気泳動に関する作業の安全性の向上と、作業の自動化に伴う研究作業の効率化、を達成できる、小型で安価な電気泳動システムを提供できる効果がある。
(実施の形態2)
図8は、本発明の実施の形態2による電気泳動システムにおける、蛍光位置マーカーによる位置検出および位置制御を行うための、蛍光位置マーカー16を有する支持体ホルダー13を示す図であり、図9は、本実施の形態2による電気泳動システムのブロック構成を示す図である。
本実施の形態2においては、実施の形態1におけると同様に、テーブル機構40、スライドテーブル45、および電気泳動槽10を設けるが、実施の形態1と異なる点は、図7に示すように、電気泳動槽10の支持体据付面11に設置可能な支持体ホルダー13を設け、この支持体ホルダー13に紫外線蛍光塗料による蛍光位置マーカー16を塗抹し、さらに、画像撮影手段61で撮影した該蛍光位置マーカー16の位置情報から、テーブル機構40、またはキャリッジ機構60の位置情報を算出する位置情報算出手段210、および、該位置情報算出手段210で得た位置情報を元に、テーブル機構40およびキャリッジ機構60を駆動する駆動制御手段220を有している点である。
前記蛍光位置マーカー16は、紫外線を照射すると可視光領域の光を蛍光発色する物質(例えば、シンロヒ社製ルミライトカラーなど)であり、支持体ホルダー13の表面の一つ以上の所定箇所に、異なる記号または形状となるように、該蛍光位置マーカーが塗抹されている。例えば、図8のように、個々の蛍光位置マーカー16の塗抹位置を、核酸試料の泳動に影響が無いようにマトリックス状に配置し、塗抹する形状または記号を、位置に応じて異なる形状または記号とする。
また、塗抹したそれぞれの形状毎の蛍光位置マーカー16の位置情報は、事前に位置情報算出手段210に記録しておくことで、テーブル機構40、およびキャリッジ機構60の位置情報を算出することが可能となる。
以上のように構成された、本実施の形態2による電気泳動システムについて、その動作および作用を説明する。
まず、紫外線照射部70により支持体であるゲルに対して紫外線照射を行い、画像撮影手段61にてゲルを撮影する。撮影された画像には、支持体ホルダー13に塗抹された蛍光位置マーカー16が同時に写っており、その蛍光位置マーカー16の形状および画像内での位置を測定し、位置情報算出手段210によりテーブル機構40、およびキャリッジ機構60の位置を推定することができる。このようにして蛍光位置マーカー16を利用して得た位置情報を元に、駆動制御手段220によりインターフェース部124を介してテーブル機構40、およびキャリッジ機構60を目的の位置に移動させることができる。
また、前述のような蛍光位置マーカー16の撮影、該蛍光位置マーカー16の位置情報の算出、テーブル機構40、またはキャリッジ機構60の駆動制御を、所定の微小時間間隔で繰り返し実施することで、テーブル機構40、およびキャリッジ機構60の駆動の位置精度を向上することができ、画像撮影手段61により分割撮影した複数の電気泳動ゲル101の画像を、一体の画像として合成することが可能となる。
さらに、電気泳動ゲル101で観察される核酸試料の帯の状態は、スメアな状態でも、好適に分割撮影、画像合成することが可能である。
以上のように、本実施の形態2においては、支持体ホルダー13に蛍光位置マーカー16をあらかじめ塗抹し、テーブル機構40、およびキャリッジ機構60を駆動させる際には、画像撮影手段61にて撮影した蛍光位置マーカー16の撮影画像を元にして、該テーブル機構40、およびキャリッジ機構60の位置制御を実現することができ、ステッピングモータなどの高価な駆動用モータを利用した位置決め手段を用いることなく、安価なDCモータを利用した、位置情報算出手段210と駆動制御手段220よりなる位置決め手段を構成してなる電気泳動システムを提供することが出来る。
さらに、本実施の形態2では、撮影画像に関して、前述の蛍光位置マーカー16を利用した位置検出手段(位置情報算出手段210)を利用して、核酸画分の蛍光位置マーカー16との位置関係を測定することで、核酸画分の支持体101内での位置を把握するようにすることができ、これにより、生体高分子試料の分離が最も良い状態となるような電気泳動を実施できるように、電気泳動槽の電極への電圧印加を自動的に制御することのできる電気泳動システムを実現可能となる。
(実施の形態3)
図10は、本発明の実施の形態3における、蛍光位置マーカーを利用した画像合成における蛍光ムラ抑制の様子を示す図である。また、図11は本実施の形態3による電気泳動システムのブロック構成を示す図であり、図12は、本実施の形態3における、紫外線強度と撮影条件の関係を示した図である。
図11において、実施の形態2において用いた符号のほか、125は、記録装置、128は、紫外線強度算出手段である。
本実施の形態3の、前記実施の形態1および実施の形態2と異なる点は、電気泳動パターンを撮影する際に、分割して撮影した画像を1つの画像に合成する画像合成機能を備え、X軸あるいはY軸のいずれかと平行に設置した単一の紫外線光源による撮影を可能にした点である。
すなわち、本実施の形態3による電気泳動システムは、前記実施の形態2の方法を用いて、テーブル機構40とキャリッジ機構60を所要量だけ駆動させて撮影された複数の電気泳動パターンの部分分割画像を用い、蛍光位置マーカー16の位置および形状の情報を元に、これらを1つの画像に一体化合成し、合成画像を作成する画像合成手段310を備えている。具体的には、前記手法により撮影された電気泳動パターンの部分画像は、一時的にシステム制御部120内の記録装置125に保存し、すべての撮影が終了した後に、自動的または作業者の指示により、図8に示すように同じ形状の蛍光位置マーカー16が一致するように複数の部分画像をつなぎ合わせ、支持体である電気泳動ゲル101の全体を表した合成画像を得るものである。
さらに、本実施の形態3においては、紫外線光源を単一にして、前記単一光源で均一な紫外線が照射されている部分の支持体の部分画像を撮影するようにし、この部分画像の撮影を、テーブル機構40およびキャリッジ機構60を駆動させて、支持体全体をカバーすることができるように繰り返す。この方法で得た複数の部分画像を、前記画像合成手段310により合成して、1枚の電気泳動パターン画像を得るようにすることにより、複数の紫外線光源を備えた場合の、光源間の紫外線強度差による蛍光ムラの影響を、抑制できるものを得られるものである。
また、本実施の形態3では、電気泳動パターンを撮影する前に所定の蛍光位置マーカーを撮影しその輝度を計測することにより、前記紫外線光源の紫外線強度を間接的に算出することのできる紫外線強度算出手段320を設け、支持体に対して異なる撮影を実施する場合は、前記手法により紫外線強度を算出して、所定の紫外線強度が得られるように紫外線光源および撮影手段の制御を行うようにしたものである。
上述したように、図12は、本発明の実施の形態3における紫外線強度と撮影条件の関係を示した図であり、本実施の形態3では、システム制御部120内に紫外線強度算出手段320を設け、図12(a)に示すように、予め蛍光位置マーカー16の輝度と、紫外線強度の関係を示した情報を保持しておくことで、電気泳動パターンを撮影する際は事前に所定の蛍光位置マーカー16を撮影し、その輝度を計測することで前記紫外線光源の紫外線強度を間接的に算出することができる。支持体が異なるものの撮影を実施する場合は、前記手法により紫外線強度を算出して、所定の紫外線強度が得られるように紫外線光源71、および画像撮影手段61の制御を行う。具体的には、図12(b)に示す光源電圧と、図12(c)に示す画像撮影手段61の露出条件(シャッタースピード)のそれぞれと、蛍光位置マーカーの輝度との関係を示した情報を、紫外線強度算出手段128内部に保持しておき、図12(b)に示した情報を用いて紫外線照射部70へ供給する電圧を所定のマーカー輝度が得られるように制御し、また、図12(c)に示した情報を用いて画像撮影手段のシャッタースピードを所定のマーカー輝度が得られるように、制御するようにすればよい。
これにより、ステッピングモータなどの高価な位置決め手段を用いることなく、画像合成機能を実現した安価な電気泳動システムを提供することが出来るだけでなく、紫外線強度のムラによる核酸試料の蛍光ムラの抑制と、撮影毎の紫外線強度の差を補正することで、画質の向上ができるとともに、より精度の高い電気泳動による分析を行うことが可能となる。また、電気泳動システムの動作毎に、光源の紫外線強度を測定することで、光源の経時劣化を検知することが可能となり、光源の交換時期を告知することも可能となる。
(実施の形態4)
図13は、本発明の実施の形態4による、外部端末を接続可能とした電気泳動システムを示す概略図である。図13(a)はその構成の1つを示し、前記実施の形態1の構成と異なるところは、外部インターフェイス24を設け、本実施の形態4による電気泳動システム100を、外部コンピュータ25により制御することを可能とした点である。
外部コンピュータ25としては、一般的なパーソナルコンピュータの利用が可能である。まず、前記外部インターフェイス24と、外部コンピュータ25とを、ケーブル26にて接続する。
次に、前記実施の形態1に示したような、テーブル機構40、キャリッジ機構60、画像撮影手段61の制御、および画像合成を行う機能、を有するものとした制御アプリケーション201を、外部コンピュータ25上で実行することで、前記外部インターフェイス24を通じて、実施の形態1におけるシステム制御部120の処理と同様の処理を実施する。これにより、電気泳動システムに、システム制御部を設けることなく、一般的に利用されているパソコン等を外部コンピュータとして利用した電気泳動システムにおいて、その制御、モニター、外部出力を行うことが可能となり、電気泳動システム自身への制御回路の搭載を軽減することが可能となり、電気泳動システム全体の構成を、安価に提供することができる。
さらに、図13(b)は他の構成の1つを示し、このように、本実施の形態3による電気泳動システム100は、外部コンピュータ25、携帯電話基地局95、プリンタ96等を接続したネットワーク200と接続することも可能である。
従来、電気泳動実施の際は、作業者は、近傍に待機し、常時モニターする必要があったが、本実施の形態4においては、ネットワークを介することで、遠隔した場所においても、モニター、状況把握を行うことが可能となる。
(実施の形態5)
図14は、本発明の実施の形態5による電気泳動システムを示す概略図である。
本実施の形態5の電気泳動システムが、前記実施の形態1ないし4の構成と異なるところは、図14に示すように、支持体のX軸方向またはY軸方向の1辺よりも長い直線状の撮像素子401と、同じく直線状の紫外線光源を有したライン撮影ユニット400を、テーブル機構の下部に、テーブル機構の駆動方向とは直角方向を長手方向とするように、固定設置している点である。
図14において、実施の形態1ないし4の構成と異なるところは、支持体のX軸方向またはY軸方向の1辺よりも長い直線状の撮像素子401と、同じく直線状の紫外線光源を有したライン撮影ユニット400を、テーブル機構の下部に、テーブル機構の駆動方向とは直角方向を長手方向とするように、固定設置している点である。
以上のように構成された本実施の形態5の電気泳動システムについて、その動作および作用を説明する。
本実施の形態5では、ライン撮影ユニット400の撮像素子にラインCCD方式を採用し、撮影された泳動パターン画像をデジタル化することができる。電気泳動パターンを撮影する際は、ライン撮影ユニット400の紫外線発光源402を点灯して、支持体内の核酸画分へ照射する。撮影は、テーブル機構を駆動させることで、ライン撮影ユニット400に対して支持体を相対的に移動させながら、核酸画分内の核酸結合性蛍光試薬の蛍光を、1次元の直線状の画像として連続的に撮影する。撮影した直線状の画像は、テーブル機構の移動量に応じて1つの画像に合成する。これにより、安価なラインCCDを採用した電気泳動システムを提供することが出来る。
また、本実施の形態5は、前記ライン撮影ユニット400を、テーブル機構の上部に、テーブル機構の駆動方向とは直角方向を長手方向とするように、固定設置するか、または該ライン撮影ユニット400を、テーブル機構の上部のキャリッジ機構に、キャリッジ機構の駆動方向(X軸方向)とは直角方向(Y軸方向)を長手方向とするように配置させ、該キャリッジ機構の駆動方向(X軸方向)に駆動させることでも実施可能である。
なお以上の説明では、本発明の電気泳動システムは、生体高分子として、核酸、特にデオキシリボ核酸(DNA)を試料にして、電気泳動の実施、電気泳動画像の撮影、さらに電気泳動支持体からのDNAの抽出・回収を行うものを例示したが、本発明は、DNAに限定されるものではなく、リボ核酸(RNA)などの他の核酸、タンパク質、ペプチドなどにも適用可能である。また、本発明において例示した生体高分子は、その由来が、生体に限定するものではなく、化学合成により得られる分子、ポリメラーゼ連鎖反応などによる核酸の増幅産物、DNAポリメラーゼ、あるいはRNAポリメラーゼによる核酸の複製産物など、従来から実施されている電気泳動による生体高分子の分析にも適用可能である。
本発明にかかる電気泳動システムは、ゲル電気泳動、および電気移動パターンの撮影、電気泳動後の核酸試料の切り出し作業を、自動的に一括して実施可能であり、作業者の安全と、労力の低減を図り、かつ小型で安価な装置を提供でき、生体高分子の分析において一般的に利用される電気泳動に関連する技術分野において有用である。
本発明の実施の形態1による電気泳動システムの概要を示した斜視図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムの内部の概要を示した斜視図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムにおけるスライドテーブルの構成を示した斜視図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムにおけるテーブル機構の構成を示した斜視図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムにおける切り出し手段、および画像撮影手段を示した図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムにおける切り出し器具を示した斜視図 本発明の実施の形態1による電気泳動システムのブロック構成図 本発明の実施の形態2による電気泳動システムにおける、蛍光マーカーによる位置検出および、位置制御の様子を示す図 本発明の実施の形態2による電気泳動システムのブロック構成図 本発明の実施の形態3による電気泳動システムにおける、蛍光マーカーを利用した画像合成における、蛍光ムラの抑制の様子を示す図 本発明の実施の形態3による電気泳動システムのブロック構成図 本発明の実施の形態3における、紫外線強度と撮影条件の関係を示した図であり、(a)は、マーカー強度と紫外線強度との関係を示す図、(b)は、光源電圧とマーカー強度との関係を示す図、(c)は、シャッタースピードとマーカー強度との関係を示す図 本発明の実施の形態4による、外部端末を接続した電気泳動システムの概略図 本発明の実施の形態5による電気泳動システムの概要を示した斜視図
符号の説明
10 電気泳動槽
11 支持体付設面
12 受電部
20 切り出し器具
24 外部インターフェイス
25 外部コンピュータ
30 切り出し器具ホルダー
40 テーブル機構
41 スライドテーブル挿入部
42 動力伝達部
43 テーブル機構の中心部
45 スライドテーブル
50 駆動用モータ
51、52 歯車
60 キャリッジ機構
61 画像撮影手段
62 切り出し手段
70 紫外線照射部
71 紫外線光源
101 電気泳動用ゲル
120 システム制御部
121 画像合成手段
122 核酸画分位置計測手段
124 インターフェース部
125 記録装置
210 位置情報算出手段
220 駆動制御手段
320 紫外線強度算出手段
400 ライン撮影ユニット
401 撮像素子
402 紫外線発光源

Claims (11)

  1. 生体高分子試料を分離解析するための電気泳動システムにおいて、
    前記生体高分子試料を、支持体を用いて電気泳動させるための電気泳動槽と、
    前記電気泳動槽を、X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能に搭載したテーブル機構と、
    前記支持体の両端に電圧を印加して、前記生体高分子試料を電気泳動させる電圧印加手段と、
    前記生体高分子試料の電気泳動の結果を撮影する画像撮影手段と、
    前記画像撮影手段を搭載しており、該画像撮像手段をX軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能とする第1のキャリッジ機構と、
    該画像撮影手段により獲得した画像に基づき、前記支持体により分離した前記生体高分子試料の分画画分の位置情報を算出し、該生体高分子試料の分画画分を切り出す切り出し手段と
    前記切り出し手段の一部を、前記X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に移動可能であり、かつZ軸方向にも移動可能であるよう、搭載する第2のキャリッジ機構と、
    を備え、
    前記電気泳動の開始から、前記電気泳動による前記生体高分子試料の分画画分の抽出回収までを、一連に実施可能であ
    前記支持体、および前記支持体にて分離した生体高分子試料の分画画分の位置情報を、前記テーブル機構、および前記キャリッジ機構の駆動状況より算出する、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  2. 請求項に記載の電気泳動システムにおいて、
    前記画像撮影手段は、前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動を調整することにより、前記電気泳動の結果を複数の画像に分割して撮影可能なものであり、
    該分割撮影した複数の画像を、前記電気泳動槽および前記画像撮影手段の位置情報に基づき、一体化合成することが可能である、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  3. 請求項または請求項に記載の電気泳動システムにおいて、
    前記画像撮影手段により撮影される画像の解像度、あるいは前記画像撮影手段により分割撮影され一体化合成される画像の解像度は、前記電気泳動槽に設けた、前記生体高分子試料を電気泳動させるための支持体の大きさに依存しない、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  4. 請求項に記載の電気泳動システムにおいて、
    前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段により前記電気泳動結果に対して獲得すべき分割画像領域を、任意に指定可能であり、
    前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段により獲得した複数の分割画像領域を、不要な画像を削除しつつ一体化合成可能である、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  5. 請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、
    前記電気泳動槽内に、前記支持体を保持する支持体ホルダーが設けられ、
    該支持体ホルダーの表面の少なくとも1箇所に蛍光塗料よりなるマーカーが設けられ、
    前記テーブル機構および前記第1のキャリッジ機構の駆動状況に応じて、前記画像撮影手段による電気泳動結果の分割撮影を行い、その複数の分割獲得画像を一体化合成する際、前記蛍光マーカーの位置を各分割画像の位置補正に用いる、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  6. 請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、
    前記画像撮影手段を搭載する第1のキャリッジ機構と、前記切り出し手段を搭載する第2のキャリッジ機構とが、一体化されたキャリッジユニットとして構成され、
    前記画像撮影手段および前記キャリッジユニットの駆動状況、あるいはさらに前記支持体ホルダーにおける前記蛍光マーカーの位置より、前記電気泳動槽の支持体に対する前記切り出し手段の位置情報を算出する、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  7. 請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、
    前記画像撮影手段が、直線状に発光可能な光源と、受光素子とを有した一次元画像撮影手段であり、
    該一次元画像撮影手段は、前記電気泳動槽に設けられた矩形形状の前記支持体の、その長尺方向に対して直角方向の一側面に配置され、
    該一次元画像撮影手段あるいは前記テーブル機構を、前記支持体の長尺方向に駆動し、前記電気泳動結果の画像を撮影する、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  8. 請求項ないし請求項のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、
    前記画像撮像手段は、X軸およびY軸方向のいずれかと平行に設置した単一の光源を用いて画像を撮影可能なものであり、
    該画像撮像手段は、前記単一の光源より前記支持体に対して均一な光源光量を照射可能で、均一な採光の画像を獲得可能である、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  9. 請求項に記載の電気泳動システムにおいて、
    前記電気泳動槽に設けられた支持体付設面に設置した支持体ホルダーの蛍光マーカーを、前記画像撮影手段による電気泳動結果の画像撮影の際の光源強度の確認媒体とする、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  10. 請求項または請求項に記載の電気泳動システムにおいて、
    前記切り出し手段の残部は、前記切り出し器具把持部により脱着可能に把持される切り出し器具と、前記電気泳動槽の一側部に配置され、複数個の前記切り出し器具を収容可能な切り出し器具ホルダーと、よりなり、
    前記X軸およびY軸方向のいずれか、あるいはその双方に駆動される前記キャリッジ機構に設けられた前記切り出し器具把持部による前記切り出し器具の把持、該切り出し器具による前記支持体からの前記生体高分子試料画分の切り出し、および該切り出した試料画分を保持した前記切り出し器具の前記切り出し器具ホルダーへの収納の動作を、一連に実施可能である、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
  11. 請求項1ないし請求項1のいずれかに記載の電気泳動システムにおいて、
    該電気泳動システムを、外部コンピュータ、あるいは外部ネットワークに接続可能なインターフェイスを備え、
    前記電気泳動の開始および停止、前記電気泳動時の印加電圧の制御、前記電気泳動画像撮影時の光源の点灯、前記光源強度の確認、前記電気泳動画像の撮影、前記撮影領域の指定、および前記支持体から分離した生体高分子の指定した画分の切り出しを、外部コンピュータにより、あるいは外部ネットワークより制御可能である、
    ことを特徴とする電気泳動システム。
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