JP4876031B2 - 分析装置 - Google Patents
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Description
A=εcl
ε:モル吸光係数
c:試料濃度
l:光路長
で表されるランベルト・ベールの法則に従う。そのため,測定溶液の微量化の際に,吸光度変化を同程度に保つには,光路長lを同程度に保つ必要がある。従って,測定溶液を微量化するには,光の進行方向に細長いセルとしなくてはならず,光学系の単純な小型化による測定溶液の微量化は現実的ではない。その上,測定溶液の微量化により照射する光の断面積が小さくなると,光検出器で得られる信号強度が減少するため,測定精度は低下するといった問題もある。
E0:酸化還元物質の標準電位
R:気体定数
T:絶対温度
n:酸化還元物質の酸化型と還元型の電荷の差
F:ファラデー定数
Cox:酸化還元物質の酸化型の濃度
Cred:酸化還元物質の還元型の濃度
図1は,本発明による小型分析装置の一例を示すブロック図である。本実施例の分析装置は,測定部101,信号処理回路102,及びデータ処理装置103から構成される。測定部101は,測定容器104,媒体105,測定溶液106,電極107,電位計108,参照電極109からなる。測定容器104は隔壁によって複数の槽に区切られていて,各槽に電極107が一つずつ配置され,各電極107には電位計108が一つずつ接続され,電位計108のもう一端は参照電極109に接続されている。各槽には,測定溶液106が存在し,複数の槽にまたがって媒体105が存在している。媒体105は,複数の測定溶液106及び参照電極109と接触している。
Vn = VRef+ φRef + VGrad,n + φpho,n +φn
となる。ここで,
VRef: 参照電極109の界面電位
φRef: 参照電極109の内部液と媒体105の界面電位
VGrad,n: 媒体105内の,参照電極109近傍と各槽n近傍の電位勾配
φpho,n: 媒体105と各槽n内の各測定溶液106の界面電位
φn: 各槽n内に配置された電極107と測定溶液106の界面電位
である。この式に基づいて,Vnからφnを求めることができる。ここで,VRefとφRefは槽nに依存しない。φpho,nが各測定溶液間で大きく違わないと考えると,VGrad,nが0であれば,Vnからφnを求めることができる。しかし,VGrad,nが存在すると,Vnから正確なφnを求めることができない。媒体105に有機塩が溶解していると,有機塩が支持電解質となり,VGradを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。さらに,媒体105もしくは測定溶液106は,どちらの液体にも溶解することのできる塩を含有することが望ましい。そのような塩が存在することで,φpho,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。
Vn = VRef + φRef + VGrad,n + φpho,n +φn
となる。ここで,
VRef: 参照電極210の界面電位
φRef: 参照電極内部液209と媒体205の界面電位
VGrad,n: 媒体205内の,参照電極内部液209近傍と各槽n近傍の電位勾配
φpho,n: 媒体205と各槽n内の各測定溶液206の界面電位
φn: 各槽n内に配置された電極207と測定溶液206の界面電位
である。この式に基づいて,Vnからφnを求めることができる。ここで,VRefとφRefは槽nに依存しない。φpho,nが各測定溶液間で大きく違わないと考えると, VGrad,nが存在しなければ,Vnからφnを求めることができる。しかし,VGrad,nが存在すると,Vnから正確なφnを求めることができない。媒体205に有機塩が溶解していると,有機塩が支持電解質となり,VGradを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。さらに,媒体205もしくは測定溶液206は,どちらの液体にも溶解することのできる塩を含有することが望ましい。そのような塩が存在することで,φpho,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。
Vn = VRef + φRef + VGrad,n + φpho,n +φn
となる。ここで,
VRef: 参照電極508の界面電位
φRef: 参照電極508の内部液と媒体505の界面電位
VGrad,n: 媒体505内の,参照電極508近傍と各槽n近傍の電位勾配
φpho,n: 媒体505と各槽n内の各測定溶液506の界面電位
φn: 各槽n内に配置された電極511と測定溶液506の界面電位
である。この式に基づいて,Vnからφnを求めることができる。ここで,VRefとφRefは槽nに依存しない。φpho,nが各測定溶液間で大きく違わないと考えると, VGrad,nが存在しなければ,Vnからφnを求めることができる。しかし,VGrad,nが存在すると,Vnから正確なφnを求めることができない。媒体505に有機塩が溶解していると,有機塩が支持電解質となり,VGrad,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。さらに,媒体505もしくは測定溶液506は,どちらの液体にも溶解することのできる塩を含有することが望ましい。そのような塩が存在することで,φpho,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。
Vn = VRef + φRef + VGrad,n + φpho,n +φn
となる。ここで,
VRef: 参照電極612の界面電位
φRef: 参照電極内部液608と媒体605の界面電位
VGrad,n: 媒体605内の,参照電極608近傍と各槽n近傍の電位勾配
φpho,n: 媒体605と各槽n内の各測定溶液606の界面電位
φn: 各槽n内に配置された電極611と測定溶液606の界面電位
である。この式に基づいて,Vnからφnを求めることができる。ここで,VRefとφRefは槽nに依存しない。φpho,nが各測定溶液間で大きく違わないと考えると, VGrad,nが存在しなければ,Vnからφnを求めることができる。しかし,VGrad,nが存在すると,Vnから正確なφnを求めることができない。媒体605に有機塩が溶解していると,有機塩が支持電解質となり,VGrad,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。さらに,媒体605もしくは測定溶液606は,どちらの液体にも溶解することのできる塩を含有することが望ましい。そのような塩が存在することで,φpho,nを低減することができ,Vnからより正確なφnを求めることができる。どちらの液体にも溶解することのできる塩としては,例えば,テトラメチルアンモニウムなどを用いることができる。
1:9 10mMフェリシアン化カリウム,90mMフェロシアン化カリウム
5:5 50mMフェリシアン化カリウム,50mMフェロシアン化カリウム
9:1 90mMフェリシアン化カリウム,10mMフェロシアン化カリウム
1:9 10mMフェリシアン化カリウム,90mMフェロシアン化カリウム
5:5 50mMフェリシアン化カリウム,50mMフェロシアン化カリウム
9:1 90mMフェリシアン化カリウム,10mMフェロシアン化カリウム
102,202,502,602,902,1002…信号処理回路
103,203,503,603,903,1003…データ処理装置
104,204,301,401,504,604,701,1016…測定容器
105,205,305,408,505,605,708,811…媒体
106,206,306,409,506,606,709,801,812…測定溶液
107,304,404,511,611,706,806,1019,1307…電極
108,208…電位計
109,210,508,612,707,807,1021…参照電極
207…測定電極
209,608,710,813…参照電極内部液
302,402,406,702,802,809…疎水性表面
303,403,407,703,803,810,1308…親水性表面
405,808…容器蓋
507,607,704,804…基板
509,609…電源
510,610,705,805,1020…電界効果トランジスタ
904…電位測定部
905…試料
906…試薬
907…分注器
908…媒体注入部
1004…洗浄液容器
1005…反応溶液容器
1006…dATP溶液容器
1007…dTTP溶液容器
1008…dGTP溶液容器
1009…dCTP溶液容器
1010…洗浄液供給バルブ
1011…反応溶液供給バルブ
1012…dATP溶液供給バルブ
1013…dTTP溶液供給バルブ
1014…dGTP溶液供給バルブ
1015…dCTP溶液供給バルブ
1017…メッシュ
1018…ビーズ
1022…廃液容器
1023…媒体容器
1024…媒体供給バルブ
1301…シリコン基板
1302…ソース
1303…ドレイン
1304…ゲート絶縁膜
1305…導電性配線
1306…窒化膜
Claims (10)
- 複数の試料配置部が設けられた容器と,
前記複数の試料配置部にそれぞれ設置された複数の測定電極と,
前記複数の試料配置部に配置された複数の試料溶液の全てに接するように導入された媒体と,
内部液を収める内部液収容部を備え,前記媒体に接触するように配置された1つの参照電極と,
前記複数の測定電極と前記参照電極の間の電位差を測定する手段とを有し,
前記媒体は有機塩を含み水と非混和性の液体,もしくは水と非混和性の液状の有機塩であることを特徴とする分析装置。 - 請求項1記載の分析装置において,前記測定電極は貴金属,カーボンもしくはイオン感応膜であることを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記内部液収容部の容量が前記試料配置部に配置された試料溶液の容量よりも大きいことを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記電位差を測定する手段は電界効果トランジスタを有することを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記媒体を前記容器に導入する媒体導入部を有することを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記複数の試料配置部は各々隔壁によって区切られていることを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記容器は底面に,それぞれ孤立して設けられた,前記複数の試料配置部となる複数の親水性領域を有し,前記複数の親水性領域の間の領域は疎水性であることを特徴とする分析装置。
- 請求項1記載の分析装置において,前記電位差を測定する手段によって計測される電位差は,前記測定電極と前記試料溶液との界面,前記試料溶液と前記媒体との界面,及び前記媒体と前記内部液との界面を跨る電位差であることを特徴とする分析装置。
- 複数の試料配置部と1つの参照電極配置部とが設けられた容器と,
前記複数の試料配置部にそれぞれ設置された複数の測定電極と,
前記参照電極配置部に設置された参照電極と,
前記参照電極と接触するように配置された参照電極内部液と,
前記複数の試料配置部に配置された複数の試料溶液の全て及び前記参照電極内部液と液絡するように導入された,有機塩を含み水と非混和性の液体,もしくは水と非混和性の液状の有機塩からなる媒体と,
前記複数の測定電極と前記参照電極の間の電位差を測定する手段と
を有することを特徴とする分析装置。 - それぞれが隔壁によって区画され,核酸が固定されており,もしくは核酸が固定された部材が内部に配置された複数の反応槽を有する容器と,
前複数の反応槽にそれぞれ配置された複数の測定電極と,
内部液を収める内部液収容部を備え,前記容器に導入された溶液と接触するように配置された1つの参照電極と,
前記複数の測定電極と前記参照電極の間の電位差を測定する複数の電界効果トランジスタを含む測定部と,
dATPもしくはそのアナログ体を前記容器に供給する第1供給部と,
dGTPもしくはそのアナログ体を前記容器に供給する第2供給部と,
dCTPもしくはそのアナログ体を前記容器に供給する第3供給部と,
dTTPもしくはそのアナログ体を前記容器に供給する第4供給部と,
反応液を前記容器に供給する第5供給部と,
洗浄液を前記容器に供給する第6供給部と,
有機塩を含み水と非混和性の液体,もしくは水と非混和性の液状の有機塩からなる媒体を前記容器に供給する第7供給部と,
前記容器への前記第1供給部,第2供給部,第3供給部,第4供給部,第5供給部,第6供給部及び第7供給部からの溶液の供給を制御し,前記第5供給部からの反応液の供給及び前記第7供給部からの媒体の供給に同期して前記測定部による電位差測定を行う制御部と
を備えることを特徴とする分析装置。
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