JP4692628B2 - 電気泳動の前処理方法及び電気泳動用前処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、生化学、分子生物学、臨床などの分野において、ごく微量のタンパク質や核酸、薬物などを分析する方法に関し、特にマイクロチップやキャピラリプレートなどの分析用基板を用いた電気泳動分析に関するものである。

ごく微量のタンパク質や核酸などを分析する場合、従来から電気泳動装置が用いられている。その代表的なものとしてキャピラリチューブを用いたキャピラリ電気泳動装置を挙げることができる。しかし、キャピラリチューブを用いた装置は取扱いが煩雑であるため、装置の取扱いを容易にし、分析の高速化と装置の小型化を実現するために、基板内部にキャピラリを形成したマイクロチップや、複数のキャピラリを一枚のプレートに形成したキャピラリプレートなどの分析用基板が提案され、使用されている（特許文献１，２参照。）。

このような分析用基板は、内部に形成されたキャピラリが電気泳動用の分離流路又は液体クロマトグラフィー用のカラムとして用いられる。キャピラリの両端部は基板表面に開口しており、一端側の開口部は試料注入用のリザーバとなっている。

分析用基板を用いた電気泳動では、分析の前処理として試料導入工程がある。その１つであるエレクトロカイネティックインジェクション法では、キャピラリ内が分離媒体で満たされた状態でリザーバに試料が注入され、電極から電圧が印加されてキャピラリ内に試料が導入された後、リザーバが洗浄され、リザーバにバッファ液が充填される。その後、電極から電圧が印加されて試料の電気泳動分析が行われる。
特開２００２−３１０９９０号公報 特開２００３−１６６９７５号公報

この試料導入後の洗浄でキャピラリに充填されている分離媒体のリザーバに面している端面を乱してしまうと、バンドの形成に影響を及ぼし、分離性能の悪化を招くという問題があった。そこで、分析前のリザーバ洗浄は、キャピラリの端面を乱さないように、リザーバ内でノズルによってバッファ液などの液体を吸入・吐出を繰り返して行なうなどの方法が用いられているが、キャピラリのリザーバ側端面を乱すことなく十分な洗浄を行なうことは困難であった。キャピラリのリザーバ側端面を乱さない程度の洗浄では、キャピラリのリザーバ側端面近傍に試料が残留してしまっていた。キャピラリのリザーバ側端面に試料が接していると、電気泳動分析時にリザーバの残留試料がキャピラリ内に導入されてしまい、これが信号のバックグラウンドとなって現れるという問題があった。

そこで本発明は、分析用基板を用いた電気泳動分析において、リザーバからキャピラリに試料を導入した後、キャピラリのリザーバ側端面を乱すことなく、キャピラリのリザーバ側端面近傍に残留した試料を除去することを目的とするものである。

本発明にかかる電気泳動分析の前処理方法は、試料を分離するためのキャピラリと、キャピラリの端部に配置され、試料をキャピラリ内に導入するためのリザーバが形成された分析用基板を用いて電気泳動分析を行なうための前処理方法であって、リザーバに試料を供給し、電圧を印加して試料をキャピラリ内に導入する試料導入工程の後、試料の電気泳動分離工程を開始するまでの間に、試料よりも比重の大きい置換用液をリザーバに導入して、リザーバに残留した試料をそのリザーバから排除する試料置換工程を含んでいることを特徴とするものである。

上記試料導入工程においてリザーバへの試料供給に先立ってリザーバにバッファ液を供給する場合には、試料はバッファ液よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液としてリザーバへ供給することが好ましい。

分析用基板がリザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えている場合には、本発明の前処理方法における試料導入工程でその試料溶液を溶液供給流路を介して導入するようにしてもよいし、試料置換工程で置換用液をその溶液供給流路を介して導入するようにしてもよい。

本発明の電気泳動用前処理装置は、試料を分離するためのキャピラリと、上記キャピラリの端部に配置され、試料をキャピラリ内に導入するためのリザーバとが形成された分析用基板を保持する基板保持部と、試料を分析用基板のリザーバに供給する試料供給部と、バッファ液を分析用基板のリザーバに供給するバッファ液供給部と、試料供給部によってリザーバに供給された試料をキャピラリ内に導入するように電圧を印加する電極を含む試料導入機構と、試料導入機構によって試料がキャピラリ内に導入された後で、リザーバに試料よりも比重の大きい置換用液を供給する置換用液供給部と、を備えているものである。

本発明の電気泳動用前処理装置において使用するのに適する試料の一例は、バッファ液供給部により供給されるバッファ液よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液であって、試料供給部は、バッファ液供給部がバッファ液をリザーバに供給した後で上記試料溶液をリザーバに供給するようになっているのが好ましい。

基板保持部に保持される分析用基板がリザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えている場合には、試料供給部は試料溶液を溶液供給流路を介してリザーバに供給するようになっていてもよく、さらに置換用液供給部が置換用液をその溶液供給流路を介してリザーバに供給するようになっていてもよい。

本発明の前処理方法では、リザーバに試料を供給し、電圧を印加して試料をキャピラリ内に導入する試料導入工程の後、試料の電気泳動分離工程を開始するまでの間に、試料よりも比重の大きい置換用液をリザーバに導入して、リザーバに残留した試料をそのリザーバから排除する試料置換工程を含むようにしたので、キャピラリのリザーバ側端面を乱すことなくリザーバに残留した試料をリザーバから排除でき、これによって分離性能の悪化を招くことなく、信号のバックグラウンドを改善することができる。

また、試料導入工程においてリザーバへの試料供給に先立ってリザーバにバッファ液を供給し、その試料はバッファ液よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液としてリザーバへ供給するようにすれば、試料の乾燥を防止しながらキャピラリへの試料導入を行なうことができる。この方法では、試料溶液をキャピラリに導入した後、リザーバにバッファ液が充填されている状態になっているが、試料溶液よりも比重の大きい置換用液を導入することで、比重の違いを利用してリザーバに残留した試料溶液を置換用液で置換することができ、リザーバのバッファ液を取り替えることなく試料溶液の置換を行なうことができる。したがって、バッファ液を廃棄する必要がなく、バッファ液の消費量を抑えることもできる。

さらに、上記前処理方法において、分析用基板としてリザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えているものを用い、試料導入工程で試料溶液を溶液供給流路を介して導入するようにすれば、試料溶液をリザーバの上方から導入する場合に比べて、試料溶液が微量であっても容易にキャピラリ端面に接液することができる。その結果、使用試料量を低減することができ、稀少な試料の分析には特に有効である。
また、そのような溶液供給流路を備えた分析用基板を用いて、試料置換工程で置換用液を溶液供給流路を介して導入するようにすれば、リザーバ、特にリザーバ底部に残留した試料溶液をより確実に置換用液で置換することができる。

本発明の電気泳動用前処理装置は、試料溶液やバッファ液などの液体を分析者が用意するだけで、基板保持部に保持された分析用基板に対して本発明の前処理方法を自動で実行するようになっているので、キャピラリのリザーバ側端面を乱すことなく、キャピラリに試料を導入した後のリザーバに残留した試料溶液を置換用液で置換することができる。これにより、キャピラリへの試料導入後の残留試料をキャピラリ端面近傍から確実に除去することができるので、分析中に新たな試料がキャピラリに導入されることを防止でき、分析精度を向上させることができる。

キャピラリプレートを用いた電気泳動方法におけるエレクトロカイネティック法により試料を注入する前処理方法の一実施例を説明する。
図１Ａはキャピラリプレートの一例を示す平面図及びそのキャピラリプレートの二点鎖線で囲まれた領域を詳細に示す拡大図、図１Ｂは図１Ａのキャピラリプレートのカソード端部の斜視図、図１Ｃはそのカソード端部の１つのサンプルリザーバを示す拡大断面図である。

図１Ａに示されるように、この実施例において分析用基板として用いられているキャピラリプレート２は、内部に試料を分離するための分離流路としてキャピラリ６が複数形成されている。それぞれのキャピラリ６の一端側（カソード側）に試料を注入するための注入部としてサンプルリザーバ８が形成されている。また、それぞれのキャピラリ６の他端側（アノード側）はキャピラリプレート２の表面に形成された共通のリザーバ１０に接続されている。

キャピラリプレート２のカソード端にはサンプルリザーバ８よりも大きい容量をもつバッファリザーバ１２が形成されている。全てのサンプルリザーバ８はバッファリザーバ１２の底部に配置されている。図１Ｃに示されるように、キャピラリ６はサンプルリザーバ８の底部付近の側壁に接続されている。

図２は図１Ａから図１Ｃに示されたキャピラリプレートを用いた電気泳動分析における前処理の手順を説明するためにキャピラリプレートのカソード端側の１つのサンプルリザーバを示す拡大工程断面図である。
キャピラリプレート２を用いた電気泳動分析の前処理として、サンプルリザーバ８に試料１４を供給する（（Ａ）参照。）。このとき、キャピラリ６内にはすでに分離媒体が充填されている。電極２０により電圧を印加してキャピラリ６内に試料を導入する（（Ｂ）参照。）。１４ａは試料が導入された分離媒体端部を表している。サンプルリザーバ８に試料１４よりも比重の大きい置換用液１６を供給し、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換する（（Ｃ）参照。）。置換用液１６としては、例えばエチレングリコール、１０倍濃度ＴＴＥ（ＴＲＩＳ‐ＴＡＰＳ‐ＥＤＴＡ）及び水を８：１：１の割合で混合した溶液である。置換用液１６の供給量は、サンプルリザーバ８に残留した試料１４をキャピラリ６の端面近傍から除去する程度の量が必要であるが、電気泳動後の洗浄後の処理を容易にするために、サンプルリザーバ８を満たすのに十分な液量であるのが好ましい。
その後、バッファリザーバ１２にバッファ液１８を供給し（（Ｄ）参照。）、電圧を印加して、分離媒体の端部１４ａに導入された試料の分離を行なう。繰り返し使用するキャピラリプレートの場合には、その後の洗浄を容易にするために、このときに供給するバッファ液１８は、比重を高めていない通常のバッファ液とすることが望ましい。

図２に示した前処理方法では、（Ｃ）に示されるように、試料をキャピラリ６内に導入した後、試料１４よりも比重の大きい置換用液１６をサンプルリザーバ８に供給することで、キャピラリ６内の分離媒体の端面を乱すことなくサンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換することができる。

従来では、サンプルリザーバ８に残留した試料１４はノズルによって洗浄して除去していたが、ノズルによる洗浄ではサンプルリザーバ８に残留した試料１４を完全に除去することが困難であったため、サンプルリザーバ８の底部、特にキャピラリ６の端面近傍に試料１４が残留すると、分析に影響を与える虞があった。
それに対し、この実施例に示した前処理方法は、サンプルリザーバ８、特にサンプルリザーバ８の底部に残留した試料１４を除去することができるので、キャピラリ６の端面近傍に試料１４が存在しなくなり、電気泳動分析中に残留試料１４がキャピラリ６内に導入されることを防止できる。

なお、この実施例の前処理方法において、サンプルリザーバ８底部に残留した試料１４をより確実に置換するために、置換用液１６をサンプルリザーバ８に供給する際に、ノズルを用いて吸入と吐出を繰り返すピペッティング動作を補助的に行なうようにしてもよい。

図３は前処理方法の他の実施例を示す断面工程図である。
この実施例の前処理方法では、サンプルリザーバ８に試料１４を供給し（（Ａ）参照。）、電極２０により電圧を印加して試料を分離媒体が充填されたキャピラリ６の端部に導入した（（Ｂ）参照。）後、バッファ液１８をバッファリザーバ１２に供給する（（Ｃ）参照。）。その後、試料１４及びバッファ液１８よりも比重の大きい置換用液１６をサンプルリザーバ８に供給し、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換する（（Ｄ）参照。）。

図３に示した前処理方法では、図２に示した前処理方法とは異なり、試料を分離媒体が充填されたキャピラリ６内に導入した後、置換用液１６に先立ってバッファ液１８をバッファリザーバ１２に供給し、サンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２をバッファ液１８で満たすようにしている。試料１４及びバッファ液１８よりも比重の大きい置換用液１６をサンプルリザーバ８に供給することで、サンプルリザーバ８に残留した試料１４は比重の違いによって置換用液１６によって置換され、置換用液１６の上に配置される。このように、バッファ液１８でバッファリザーバ１２を満たした後で置換用液１６をサンプルリザーバ８に供給しても、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換することができ、キャピラリ６に充填された分離媒体の端面を乱すことなくキャピラリ６の端面近傍から残留試料１４を除去することができる。
なお、この実施例の前処理方法においても、サンプルリザーバ８、特にサンプルリザーバ８の底部に残留した試料１４をより確実に置換するために、ノズルを用いて吸入と吐出を繰り返すピペッティング動作を補助的に行なうようにしてもよい。

次に、前処理方法のさらに他の実施例を説明する。図４は前処理方法のさらに他の実施例を示す断面工程図である。
キャピラリ６に分離媒体が充填された状態で、最初にバッファ液１８をサンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２に供給し、プレランを行なう（（Ａ）参照。）。プレランは試料を注入しない状態で通電を行なって、キャピラリ内の分離媒体中の不純物イオンを除去する操作である。その後、試料１４としてバッファ液１８よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液をサンプルリザーバ８に供給する（（Ｂ）参照。）。試料１４はバッファ液１８よりも比重が高いので、バッファ液１８を浸透してサンプルリザーバ８に充填される。この状態で電極２０により電圧を印加して分離媒体の端部に試料を導入する（（Ｃ）参照。）。その後、サンプルリザーバ８に試料１４よりも比重の大きい置換用液１６を供給し、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換する（（Ｄ）参照。）。

この実施例の前処理方法では、サンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２をバッファ液１８で満たした状態で、バッファ液１８よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料１４をサンプルリザーバ８に供給するようにしたので、試料１４の乾燥を防止しながらキャピラリ６への導入を行なうことができる。この方法でも、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換するようにしているので、キャピラリ６に充填された分離媒体の端面を乱すことなくキャピラリ６の端面近傍から試料１４を除去することができる。

従来では、このようにサンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２をバッファ液１８で満たした状態で、バッファ液１８よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料１４をサンプルリザーバ８に供給する場合でも、キャピラリ６に試料を導入した後でサンプルリザーバ８に残留した試料１４を除去するには、バッファ液１８を一旦サンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２から排除し、洗浄後に再度バッファ液１８を補充する必要があった。これに対し、この実施例の前処理方法では、バッファ液１８を取り替えることなくサンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換してキャピラリ６の端面近傍から除去することができるので、バッファ液１８の消費量を低減することができる。
この実施例の前処理方法においても、サンプルリザーバ８、特にサンプルリザーバ８の底部に残留した試料１４をより確実に除去するために、ノズルを用いて吸入と吐出を繰り返すピペッティング動作を補助的に行なうようにしてもよい。

図２から図４に示した前処理方法は、図１に示されたようなキャピラリプレート２だけでなく、例えば１つの基板に１本のキャピラリが形成されたマイクロチップなど種々の分析用基板に対して適用することができる。

図５に本発明の前処理方法に適した分析用基板の一例を示す。図５は同分析用基板のカソード端側の拡大断面図である。
この分析用基板は、試料を分離するためのキャピラリ６と、キャピラリ６のカソード端側の端部に接続されたサンプルリザーバ８及び複数のサンプルリザーバ８に共通のバッファリザーバ１２が形成されている。キャピラリ６には分離媒体が充填されて使用される。そして、キャピラリ６とは異なる位置に溶液をサンプルリザーバ８の側面から供給することができる溶液供給流路１９が形成されている。

図６は図５の分析用基板を用いて電気泳動分析を行なう際の前処理方法の一例を示す拡大工程断面図である。
この前処理方法では、キャピラリ６に分離媒体を充填した後、最初にサンプルリザーバ８及びバッファリザーバ１２にバッファ液１８を供給し（（Ａ）参照。）、その後でバッファ液１８よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料１４を溶液供給流路１９からサンプルリザーバ８に供給する（（Ｂ）参照。）。その後、電極２０により電圧を印加して分離媒体の端部に試料を導入する（（Ｃ）参照。）。試料１４よりも比重の大きい置換用液１６を溶液供給流路１９から導入し、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を置換用液１６で置換する（（Ｄ）参照。）。

この前処理方法では、試料１４を溶液供給流路１９を介してサンプルリザーバ８の側面から供給するので、試料１４をキャピラリ６の端面に確実に接液させることができ、試料１４の供給量を少なくすることができる。さらに、置換用液１６を溶液供給流路１９を介してサンプルリザーバ８の底部付近から供給することで、サンプルリザーバ８に残留した試料１４を底部側から上方に押し上げ、サンプルリザーバ８の底部に残留した試料１４も確実に置換することができる。
なお、ここでは置換用液１６を溶液供給流路１９を介して供給しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、置換用液１６はノズルから吐出して供給し、試料１４のみを溶液供給流路１９を介して供給するようにしてもよい。図６の分析用基板を用いる場合にも、図２又は図３の実施例のように、リザーバ８にバッファ液１８を入れない状態で試料１４を供給してもよい。

図２，図３，図４及び図５に示した前処理方法は、装置で自動的に行なうようにしてもよい。そのような装置としては、前処理専用装置や前処理機能を備えた電気泳動装置がある。

図７は前処理から電気泳動分析までを行なう電気泳動分析装置の一実施例を示すブロック図である。
この電気泳動分析装置２２は、分析者によって予め所定の位置に用意された試料を分析用基板３６のサンプルリザーバに供給する試料供給部２４と、バッファ液を送液して分析用基板３６のバッファリザーバに供給するバッファ液供給部２６と、試料及びバッファ液よりも比重の大きい液体（置換用液）を供給する置換用液供給部２８と、分析用基板３６のキャピラリ内への試料の導入及びキャピラリ内に導入された試料の電気泳動分離を行なうために、電極を介して分析用基板３６のリザーバに電圧を印加する電圧印加部３０と、キャピラリで電気泳動分離された試料成分を検出するための蛍光測定部３２と、試料供給部２４、バッファ液供給部２６、置換用液供給部２８、電圧印加部３０及び蛍光測定部３２の動作を制御する制御部３４と、を備えている。

また、分析者がモニタを見ながら操作することができるように、制御部３４はＰＣ（パーソナルコンピュータ）３８に接続されている。
試料供給部２４、バッファ液供給部２６及び置換用液供給部２８はそれぞれ試料、バッファ液、置換用液を貯留するタンクとそれらを送液する送液ポンプなどを備えている。
試料供給部２４、バッファ液供給部２６及び置換用液供給部２８は、可動性のノズルに接続されてそのノズルが所定の位置に移動してそれぞれの液体が供給されるようになっていてもよいし、例えば図５に示したような、サンプルリザーバ８の側面から液体を供給する溶液供給流路１９を備えた分析用基板が用いられる場合には、溶液供給流路１９に試料供給部２４が接続されてサンプルリザーバ８の側面からサンプルリザーバ８に試料が供給されるようになっていてもよい。また、流路切替バルブなどを介して、試料供給部２４と置換用液供給部２８を溶液供給流路１９に接続させ、それぞれの液体が溶液供給流路１９を介してサンプルリザーバ８に供給されるようになっていてもよい。

制御部３４は例えば以下の動作を行なうように制御する。なお、ここでの動作開始前に分析用基板のキャピラリにはすでに分離媒体が充填されている。
[制御１]
まず試料供給部２４によって分析用基板のサンプルリザーバに試料を供給させ、電圧印加部３０によって電極から電圧を印加させてキャピラリ内に試料の一部を導入させる。その後、置換用液供給部２８によって置換用液をサンプルリザーバに供給させる。バッファ液供給部２６によってバッファ液を供給させ、電圧印加部２６によって所定の電極から電圧を印加して、キャピラリにおいて試料を電気泳動分離させる。キャピラリで電気泳動分離された試料成分を蛍光測定部３２によって検出し、ＰＣ３８にそのデータを送信する。

[制御２]
試料供給部２４によって分析用基板のサンプルリザーバに試料を供給させ、電圧印加部３０によって電極から電圧を印加させてキャピラリ内に試料の一部を導入させる。その後、バッファ液供給部２６によってバッファ液を供給させる。分析用基板のバッファリザーバがバッファ液で満たされた状態で、置換用液供給部２８によって置換用液をサンプルリザーバに供給させる。電圧印加部２６によって所定の電極から電圧を印加して、キャピラリにおいて試料を電気泳動分離させる。キャピラリで電気泳動分離された試料成分を蛍光測定部３２によって検出し、ＰＣ３８にそのデータを送信する。

[制御３]
この制御方法を制御部３４に実行させるために、分析者が、バッファ液供給部２６から供給されるバッファ液よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液を試料供給部２４に補充しておく。
バッファ液供給部２６によってバッファ液を分析用基板のバッファリザーバに供給する。電圧印加部３０によってプレランを行なった後、試料供給部２４によって試料溶液を分析用基板のサンプルリザーバに供給する。電圧印加部３０によって電極から電圧を印加させてキャピラリ内の分離媒体の端部に試料を導入させる。置換用液供給部２８によって置換用液をサンプルリザーバに供給させる。電圧印加部２６によって所定の電極から電圧を印加して、キャピラリにおいて試料を電気泳動分離させる。キャピラリで電気泳動分離された試料成分を蛍光測定部３２によって検出し、ＰＣ３８にそのデータを送信する。

上記[制御１]〜[制御３]に記載した制御方法を制御部３４が実行することにより、分析者が試料、バッファ液及び置換用液を所定の位置に用意するだけで、電気泳動分析装置が前処理から分析までを自動で行なうことができる。
従来の装置では、分析用基板のキャピラリに試料を導入した後で、キャピラリ内の分離媒体のサンプルリザーバに面した端面を乱すことなく十分な洗浄を行なうことができなかった。しかし、この実施例の装置は置換用液供給部２８を備え、試料をキャピラリに導入した後で、自動で置換溶液供給部２５から試料よりも比重の大きい置換用液がサンプルリザーバに導入されるようになっているので、キャピラリ内の分離媒体の端面を乱すことなくサンプルリザーバから残留試料を除去することが可能である。
なお、[制御１]〜[制御３]において、置換用液供給部２８などの機構が液体の吸入及び吐出を行なうことができるノズルを備えている場合には、置換用液供給部２８から置換用液をサンプルリザーバに供給させた後で、ノズルを用いてピペッティング動作を行なわせるようになっていてもよい。

図８，図９及び図１０は、図７に示した電気泳動分析装置２２の蛍光測定部３２における測定開始時の経過時間と信号強度を示すグラフである。これらのグラフにおける横軸は測定開始からの経過時間を表わし、縦軸は信号強度を表わしている。

この測定では、図２の構造をもつ１本流路のプレートを用い、サンプルリザーバ８の容量を３μＬ（マイクロリットル）とした。試料として、BigDye（商標） Terminator V3.1 Cycle Sequencing Kit（Applied Biosystems社の製品）を用いてエタノール精製した反応生成物を５０％エチレングリコールを含む溶解液に溶解したものを用い、バッファ液として、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ／５０ｍＭ ＴＡＰＳ／２ｍＭＥＤＴＡを用いた。置換用液供給部２８から供給される置換用液の組成は、エチレングリコール：１０倍濃度ＴＴＥ：水＝８：１：１である。

この測定の前処理として、サンプルリザーバ８に試料を供給し、電圧を印加してキャピラリ６内に試料を導入した。図８の測定は、試料をキャピラリ６に導入した後、置換用液をサンプルリザーバに供給せずにバッファリザーバ１２にバッファ液を供給した後、分析を行なった。図９の測定では、試料をキャピラリ６に導入した後、置換用液供給部２８から６μＬの置換用液をサンプルリザーバ８に導入し、サンプルリザーバ８に残留した試料の置換を行なった後、バッファリザーバ１２にバッファ液を供給し、分析を行なった。図１０の測定では、試料をキャピラリ６に導入した後、置換用液供給部２８から６μＬの置換用液をサンプルリザーバ８に導入した後、さらにノズルを用いてサンプルリザーバ８内でキャピラリ６に充填された分離媒体の端面を乱さない程度にピペッティング動作を行ない、バッファリザーバ１２にバッファ液を供給し、分析を行なった。

図８、図９、図１０の測定結果によれば、図８の測定では、蛍光の検出信号が出始めてからの信号強度のベースラインが安定していない。これは、サンプルリザーバ８に残留した試料が測定中にキャピラリ６に導入されたことが原因である。
それに対し、図９の測定では、蛍光の検出信号が出始めてからの信号強度のベースラインが安定している。これはサンプルリザーバ８の試料が置換用液で置換されてキャピラリ６の端面近傍から除去され、測定中にキャピラリ６に試料が導入されにくくなったことがその理由である。

さらに、図１０の測定では、図９の測定よりも、蛍光の検出信号が出始めてからの信号強度のベースラインがさらに安定している。このことから、試料をキャピラリ６内に導入した後のサンプルリザーバ８に置換用液を供給し、さらにピペッティング動作を補助的に加えることで、サンプルリザーバ８、特にサンプルリザーバ８の底部に残留した試料の置換効率をさらに高めることができることがわかる。

キャピラリプレートの一例を示す平面図とその平面図の二点鎖線で囲まれた領域を詳細に示す拡大図である。 図１Ａのキャピラリプレートにおけるカソード端部の斜視図である。 図１Ａのキャピラリプレートにおけるカソード端部の１つのサンプルリザーバを示す拡大断面図である。 キャピラリプレートを用いた電気泳動分析における前処理の手順を説明するためにキャピラリプレートのカソード端側の１つのサンプルリザーバを示す拡大工程断面図である。 キャピラリプレート２を用いた電気泳動分析における前処理方法の他の実施例を示す拡大断面工程図である。 キャピラリプレート２を用いた電気泳動分析における前処理方法のさらに他の実施例を示す拡大断面工程図である。 本発明の前処理方法に適した分析用基板のカソード端側の拡大断面図である。 図５の分析用基板を用いて電気泳動分析を行なう際の前処理方法の一例を示す拡大工程断面図である。 前処理から電気泳動分析までを行なう電気泳動分析装置の一実施例を示すブロック図である。 電気泳動分析装置の蛍光測定部における測定開始時の経過時間と信号強度を示すグラフである。 電気泳動分析装置の蛍光測定部における測定開始時の経過時間と信号強度を示すグラフである。 電気泳動分析装置の蛍光測定部における測定開始時の経過時間と信号強度を示すグラフである。

符号の説明

２ キャピラリプレート
６ キャピラリ
８ カソード側サンプルリザーバ
１０ アノード側リザーバ
１２ カソード側バッファリザーバ
１４ 試料
１４ａ 導入された試料
１６ 置換用液
１８ バッファ液
１９ 溶液供給流路
２０ 電極
２２ 電気泳動分析装置
２４ 試料供給部
２６ バッファ液供給部
２８ 置換用液供給部
３０ 電圧印加部
３２ 蛍光測定部
３４ 制御部
３６ 分析用基板

Claims (7)

1. 試料を分離するためのキャピラリと、前記キャピラリの端部に配置され、試料を前記キャピラリ内に導入するためのリザーバが形成された分析用基板を用いて電気泳動分析を行なうための前処理方法であって、
   前記リザーバに試料を供給し、電圧を印加して前記試料を前記キャピラリ内に導入する試料導入工程の後、試料の電気泳動分離工程を開始するまでの間に、前記試料よりも比重の大きい置換用液を前記リザーバに導入して、前記リザーバに残留した試料をリザーバから排除する試料置換工程を含んでいることを特徴とする前処理方法。
2. 前記試料導入工程では前記リザーバへの試料供給に先立って前記リザーバにバッファ液を供給し、前記試料は前記バッファ液よりも比重の大きい液体を溶媒とする試料溶液として前記リザーバへ供給する請求項１に記載の前処理方法。
3. 前記分析用基板は、前記リザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えており、
   前記試料導入工程において、前記試料溶液を前記溶液供給流路を介して導入する請求項２に記載の前処理方法。
4. 前記分析用基板は、前記リザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えており、
   前記試料置換工程において、前記置換用液を前記溶液供給流路を介して導入する請求項２又は３に記載の前処理方法。
5. 試料を分離するためのキャピラリと、前記キャピラリの端部に配置され、試料を前記キャピラリ内に導入するためのリザーバが形成された分析用基板を保持する基板保持部と、
   試料を前記分析用基板の前記リザーバに供給する試料供給部と、
   バッファ液を前記分析用基板の前記リザーバに供給するバッファ液供給部と、
   前記試料供給部によって前記リザーバに供給された試料を前記キャピラリ内に導入するように電圧を印加する電極を含む試料導入機構と、
   前記試料導入機構によって試料が前記キャピラリ内に導入された後で、前記リザーバに前記試料よりも比重の大きい置換用液を供給する置換用液供給部と、を備えていることを特徴とする電気泳動用前処理装置。
6. 前記分析用基板は前記リザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えており、
   前記試料供給部は前記試料溶液を前記溶液供給流路を介して前記リザーバに供給するようになっている請求項５に記載の電気泳動用前処理装置。
7. 前記分析用基板は前記リザーバの側面から溶液を供給する溶液供給流路を備えており、
   前記置換用液供給部は前記置換用液を前記溶液供給流路を介して前記リザーバに供給するようになっている請求項５又は６に記載の電気泳動用前処理装置。

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