JP5254193B2 - キャピラリ電気泳動装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る電気泳動装置100の構成図である。電気泳動装置100は、キャピラリアレイ102、ポンプ機構103、光学系104、高圧電源105、オーブン106、オートサンプラ107を備える。
キャピラリ101は交換可能な部材であり、測定手法を変更する場合や、キャピラリ101が破損または品質劣化したときに、必要に応じて交換する。キャピラリ101は、内径が数十〜数百ミクロン、外径が数百ミクロンのガラス管で構成され、表面はポリイミドでコーティングされている。キャピラリ101の内部には、電気泳動を実施する時にサンプルに泳動速度差を与え、これに基づく分析を行うための分離媒体が充填される。分離媒体は流動性のものと非流動性のものの双方が存在するが、本実施の形態1では流動性のポリマーを用いる。
(洗浄手法その1)オートサンプラ107が洗浄水容器をキャピラリ101まで運搬し、キャピラリ101を洗浄水に浸漬させる。
(洗浄手法その2)洗浄水容器をキャピラリ101まで運搬する移動機構を別途設ける。
(洗浄手法その3)バッファ容器211〜213、サンプル容器221〜222と併せて洗浄水容器を移動ステージ200に配置する。洗浄水容器の配置順は、キャピラリ101を洗浄する工程を実施する順番に合わせる。
実施の形態1では、バッファ容器211〜213とサンプル容器221〜222を分析工程の順番にしたがって配置することを説明した。これにより、移動ステージ200の移動過程を単純化することができる。本発明の実施の形態2では、この特徴を利用し、オートサンプラ107の移動機構を簡易化した構成を説明する。オートサンプラ107の移動機構以外の構成は、実施の形態1と同様である。
半径が大きいほうの円弧部分と、上下動作カムフォロワ302とが接触している区間では、上下動作カムフォロワ302の動作軌跡は、底面が真円の円柱に上下動作カムフォロワ302を接触させている場合の動作軌跡と概ね同様の状態となる。すなわちこの区間では、回転軸から上下動作カムフォロワ302までの距離が他の区間と比べて大きく変化しないので、上下動作カムフォロワ302は上下方向には大きく移動しないことになる。したがって、キャピラリ101をバッファ容器またはサンプル容器内に挿入した状態を、この区間に対応させるとよい。換言すると、移動ステージ200を持ち上げて最上部に達する時点で、回転軸と上下動作カムフォロワ302との間の距離が最大となるようにしておくとよい。
区間1に続いてドラムカム301を回転させると、上下動作カムフォロワ302は半径が小さいほうの円弧部分に近づく。これにより、回転軸と上下動作カムフォロワ302の間の距離が近くなり、移動ステージ200はキャピラリ101から離れる方向(下向き)に移動することになる。本区間では、区間1と比較して上下方向の移動量が大きくなるため、キャピラリ101がバッファ容器またはサンプル容器の外に出ている区間を本区間に対応させるとよい。
左右動作カムフォロワ303が直交部分に接している区間では、左右動作カムフォロワ303の移動軌跡は回転軸に略直交する。すなわちこの区間では、ドラムカム301が回転しても、左右動作カムフォロワ303の左右方向の位置は大きく変化しない。したがって、キャピラリ101をバッファ容器またはサンプル容器内に抜き差しする区間およびその状態を維持する区間を、この区間に対応させるとよい。
左右動作カムフォロワ303が斜交部分に接している区間では、左右動作カムフォロワ303の移動軌跡は回転軸に斜交する。すなわちこの区間では、ドラムカム301が回転すると、左右動作カムフォロワ303の左右方向の位置が大きく変化する。したがって、キャピラリ101を次のバッファ容器またはサンプル容器に向けて移動させる区間を、この区間に対応させるとよい。
本区間は、キャピラリ101と移動ステージ200の間の上下方向の距離が最も遠い区間である。キャピラリ101の位置は固定であるため、キャピラリ101と移動ステージ200の間の距離を最も遠くするためには、回転軸と上下動作カムフォロワ302との間の距離を最も小さくすればよい。すなわち、ドラムカム301の半径が小さいほうの円弧部分と上下動作カムフォロワ302を接触させればよい。
本区間では、移動ステージ200を左右方向に移動させ、次の容器に向かわせる。すなわち本区間は、左右動作カムフォロワ303と、図6で説明した斜交部分とが接している区間に相当する。
本区間では、ドラムカム301の回転にともなって、上下動作カムフォロワ302は半径が大きいほうの円弧部分に近づき、回転軸と上下動作カムフォロワ302との間の距離が次第に広がる。これにより、キャピラリ101と移動ステージ200の間の上下方向の距離が狭まる。
本区間では、区間2に続いて移動ステージ200が左右方向に移動する。ただし、左右動作カムフォロワ303が図6で説明した直交部分に次第に近づくため、移動ステージ200の左右方向の移動距離は次第に小さくなる。
本区間では、区間2に続いて移動ステージ200が上下方向に移動する。ただし、上下動作カムフォロワ302は半径が大きいほうの円弧部分に近づくため、移動ステージ200の上下方向の移動距離は次第に小さくなる。
本区間では、ドラムカム301の半径が大きいほうの円弧部分と上下動作カムフォロワ302とが接触しているため、回転軸と上下動作カムフォロワ302との間の距離は最も大きくなる。キャピラリ101の位置は固定であるため、キャピラリ101と移動ステージ200は本区間において最も接近し、キャピラリ101が容器内に挿入される。本区間では、図5で説明したように、移動ステージ200は上下方向にはあまり移動しない。
本区間では、左右動作カムフォロワ303と、図6で説明した直交部分とが接しているため、移動ステージは左右方向にはあまり移動しない。
実施の形態2において、ドラムカム301と上下動作カムフォロワ302は、移動ステージ200の自重により接しているが、バネ等を用いて押し付けてもよい。
本発明の実施の形態4では、各容器、移動ステージ200、クリップ250などの形状を工夫し、誤配置を防止する構成を説明する。その他の構成は、実施の形態1〜3いずれかと同様である。
Claims (7)
- キャピラリとポリマーを用いて電気泳動によりサンプルを分離、検出するキャピラリ電気泳動装置であって、
1本以上のキャピラリと、
前記キャピラリに供給するバッファ溶液を収納する複数のバッファ容器と、
前記キャピラリに供給する試料を収納するサンプル容器と、
前記キャピラリを移動させて前記バッファ容器内の前記バッファ溶液および前記サンプル容器内の前記試料に接触させる移動機構と、
前記バッファ容器および前記サンプル容器を保持する移動ステージと、
を備え、
前記バッファ容器と前記サンプル容器は、前記移動機構が前記キャピラリを前記バッファ溶液および前記試料に接触させる順番と同じ順番で配置されており、
前記移動機構は、
前記移動ステージを前記順番にしたがって水平方向に移動させる水平移動と、
前記移動ステージを垂直方向に移動させて前記キャピラリを前記バッファ容器内および前記サンプル容器内に挿入する垂直移動と、
を並行して行うように構成されている
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 前記移動機構は、
側面に溝を有し水平方向に沿って配置されたドラムカムと、
前記移動ステージを前記ドラムに対して支持する支持部と、
を備え、
前記ドラムカムは、
前記支持部を垂直方向に移動させるカムとして構成されており、
前記支持部を前記溝に嵌合させて回転することにより前記支持部を前記溝に沿って滑動させて前記移動ステージを水平方向に移動させる
ことを特徴とする請求項1記載のキャピラリ電気泳動装置。 - 前記ドラムカムのカム形状は、半径が大きい円弧部と小さい円弧部を有し、
前記移動機構は、
前記円弧部のうち半径が大きいほうと前記支持部とが接している区間では、前記移動ステージの垂直方向の移動量がその他の区間よりも少なくなるように構成されている
ことを特徴とする請求項2記載のキャピラリ電気泳動装置。 - 前記溝は、
前記ドラムカムの回転軸方向に対して斜交する斜交部分と、
前記ドラムカムの回転軸方向に対して略直交する直交部分と、
を有し、
前記円弧部のうち半径が大きいほうと前記支持部とが接している区間では、前記支持部が前記直交部分と接するように構成されている
ことを特徴とする請求項3記載のキャピラリ電気泳動装置。 - 前記バッファ容器の形状と前記サンプル容器の形状またはサイズのうち少なくともいずれかが異なっている
ことを特徴とする請求項1記載のキャピラリ電気泳動装置。 - 前記移動ステージのうち前記バッファ容器と前記サンプル容器を保持する部分は、それぞれ前記バッファ容器の形状と前記サンプル容器の形状およびサイズに合致する形状を有する
ことを特徴とする請求項5記載のキャピラリ電気泳動装置。 - 前記バッファ溶液および前記試料が前記バッファ容器および前記サンプル容器から蒸発することを防ぐ蒸発防止膜を備え、
前記蒸発防止膜は、前記バッファ容器の形状または前記サンプル容器の形状に合致して各容器の上部を覆う蓋部を有し、
前記蓋部は、前記バッファ容器および前記サンプル容器が配置される順番と同じ順番で配置されている
ことを特徴とする請求項6記載のキャピラリ電気泳動装置。
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