JP5824281B2 - 電気泳動装置、および電気泳動装置の制御方法 - Google Patents
電気泳動装置、および電気泳動装置の制御方法 Download PDFInfo
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Description
前記キャピラリ流路内に泳動液及び試料が注入された状態で、前記電極に電圧が印加されている所定時点において、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を取得する物理量取得部と、
前記電気的物理量が、所定範囲に含まれるか否かを判定する物理量判定部と、
を備えることを特徴とする。
前記物理量取得部は、前記電極に電圧が印加されている所定時点のたびごとに、前記電気的物理量を取得し、
前記物理量判定部は、前記物理量取得部により前記電気的物理量が取得されるたびに、該電気的物理量が、前記所定範囲に含まれるか否かを判定し、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量が前記所定範囲に含まれないと判定されるたびに、前記洗浄判定部は、前記洗浄信号を出力し、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量が前記所定範囲に含まれないと連続して判定された回数が、第1の所定回数に至ったときには、前記洗浄信号は出力されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする。
前記キャピラリ流路の構成部材の温度を調節するための温度調節信号を出力する温度調節部とをさらに有し、
前記物理量取得部は、前記電極に電圧が印加されている間に、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を、所定の時間間隔で取得し、
前記物理量取得部により前記電気的物理量が取得されるたびに、前記物理量判定部は、前記電気的物理量と、過去に前記記憶部に記憶された前記電気的物理量との差分を算出して、該差分が所定値を超えたか否かを判定し、
前記物理量判定部により、前記差分が前記所定値を超えたと判定された場合に、前記温度調節部は、前記温度調節信号を出力することを特徴とする。
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定されるたびに、前記温度調節部による前記温度調節信号の出力が実行され、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定された回数が、第2の所定回数に至ったときには、前記温度調節信号の出力は実行されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする。
前記電極に印加される電圧の大きさを変更させる電圧変更部とをさらに有し、
前記物理量取得部は、前記電極に電圧が印加されている間に、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を、所定の時間間隔で取得し、
前記物理量取得部により前記電気的物理量が取得されるたびに、前記物理量判定部は、前記電気的物理量と、過去に前記記憶部に記憶された前記電気的物理量との差分を算出して、該差分が所定値を超えたか否かを判定し、
前記物理量判定部により、前記差分が前記所定値を超えたと判定された場合に、前記電圧変更部は、前記電極に印加される電圧の補正値を算出して、前記電極に印加される電圧の大きさを、前記補正値に変更することを特徴とする。
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定されるたびに、前記電圧変更部による前記電極への印加電圧の変更が実行され、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定された回数が、第2の所定回数に至ったときには、前記電極への印加電圧の変更は実行されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする。
前記電気泳動装置は、前記電圧算出部が算出した電圧を前記電極に印加することを特徴とする。
前記キャピラリ流路へ前記溶液を分注する分注手段と、
前記リザーバの外部から、該リザーバの内部および前記キャピラリ流路の内部にある前記溶液を吸引する吸引手段と、
を備えることを特徴とする。
前記補助路と連通するリザーバを外部から封止する封止部と、
前記補助路の他端部から前記リザーバの内部および前記キャピラリ流路の内部にある前記溶液を吸引する第2の吸引手段と、
を備えることを特徴とする。
前記キャピラリ流路内に泳動液及び試料が注入された状態で、前記電極に電圧が印加されている所定時点において、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を取得する物理量取得ステップと、
前記電気的物理量が、所定範囲に含まれるか否かを判定する物理量判定ステップと、
を備えることを特徴とする。
前記リザーバおよび前記キャピラリ流路に前処理液を充填する充填工程と、前記キャピラリ流路の両端のいずれか一方の前記リザーバの外部から、前記充填工程で該リザーバおよび分離流路に充填された該前処理液を吸引して、該リザーバおよび分離流路から該前処理液を排出する排出工程と、を少なくとも1回ずつ含む洗浄工程と、
前記キャピラリ流路に緩衝液を充填し、測定対象である試料を前記キャピラリ流路に分注する分注工程と、
前記キャピラリ流路の両端に電圧を印加して電気泳動を行う工程と、
前記電気泳動の測定結果を検出する工程と、
を備えることを特徴とする。
判断が、キャピラリ流路内に泳動液及び試料が注入された状態で実行される。よって、泳
動液と試料との混合により、キャピラリ流路内の液体の性質が変化することに合わせて、
試料の注入作業により、キャピラリ流路内の液体に、気泡等が発生することや、さらには
、マイクロチップに温度上昇が生じることで、電極間に期待される電流が流れないことが
検出される。よって、電気泳動による成分分離中にキャピラリ流路の異常を検出すること
ができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る電気泳動装置の構成を示す概略図である。図2は、実施の形態1に係る電気泳動装置の電源構成を示す回路図である。
図9は、本発明の実施の形態2に係る電気泳動装置80の構成を示す概略図である。実施の形態2に係る電気泳動装置80は、貯液槽81、試料槽82、廃液槽83、分注部84、マイクロチップ85、電極86,87、検出部88、ポンプ(圧力発生手段)89、吸引ポンプ90、三方弁91ないし93、流路94ないし流路96、制御部97および電源部98を備える。マイクロチップ85は、キャピラリ流路99、導入孔100、排出孔101を備える。
図16は、本発明の実施の形態3に係る電気泳動装置150の構成概略図である。図17は、実施の形態3に係る電気泳動装置150の、マイクロチップ151を含む概略部分図である。実施の形態3に係る電気泳動装置150では、キャピラリ流路99の貯液Lを吸引するための予備の流路を備える。その他の構造は、図9および図11に示す、実施の形態2に係る電気泳動装置80と同じである。
2 貯槽部
3 分注手段
4,85,141,151 マイクロチップ
5 検出装置
6 温度調節装置
7 制御装置
8,98 電源部
9 電圧計
10,50 電流計
11 泳動液槽
12 精製水槽
13 洗浄液槽
14 試料容器
15 希釈槽
16 シリンジ
17 ノズル
18 採血管
19,100 導入孔
20,101 排出孔
21,22,86,87 電極
23,97 制御部
24 外部記憶部
25 主記憶部
26 入出力部
27 PC
28,29,30,31,91,92,93 三方弁
32,33,34,35,36,37,39,
41,42,94,95,96,112 流路
38 分岐流路
40,56 ピンチバルブ
43 廃液ボトル
44,90,113,131 吸引ポンプ
45 電線
46 スイッチ
47,99 キャピラリ流路 60 蓋
71 物理量取得部
72 物理量判定部
73 記憶部
74 洗浄判定部
75 交換部
76 温度調節部
77 電圧変更部
78 電圧値算出部
81 貯液槽
82 試料槽
83 廃液槽
84 分注部
85a,85b 基板
88 検出部
89 ポンプ
120 補助路
121 補助孔
130 封止部材
K 試料液
L1 泳動液
L2 精製水
L3 洗浄液
R1,R2,R3 リザーバ
Sp 試料
Claims (18)
- キャピラリ流路に設けられた電極から電圧を印加して、前記キャピラリ流路内に注入された試料に電気泳動による成分分離を生じさせる電気泳動装置であって、
前記キャピラリ流路内に泳動液及び試料が注入された状態で、前記電極に電圧が印加されている所定時点において、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を取得する物理量取得部と、
前記電気的物理量が、所定範囲に含まれるか否かを判定する物理量判定部と、
前記物理量取得部が取得する前記電気的物理量を記憶する記憶部と、
前記キャピラリ流路の構成部材の温度を調節するための温度調節信号を出力する温度調節部と、を備え
前記物理量取得部は、前記電極に電圧が印加されている間に、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を、所定の時間間隔で取得し、
前記物理量取得部により前記電気的物理量が取得されるたびに、前記物理量判定部は、前記電気的物理量と、過去に前記記憶部に記憶された前記電気的物理量との差分を算出して、該差分が所定値を超えたか否かを判定し、
前記物理量判定部により、前記差分が前記所定値を超えたと判定された場合に、前記温度調節部は、前記温度調節信号を出力することを特徴とする電気泳動装置。 - 前記物理量取得部は、前記電極への電圧の印加が開始された時点において、前記電気的物理量を取得することを特徴とする請求項1に記載の電気泳動装置。
- 前記物理量判定部により、前記電気的物理量が前記所定範囲に含まれないと判定された場合に、前記キャピラリ流路を洗浄するための洗浄信号を出力する洗浄判定部をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気泳動装置。
- 前記キャピラリ流路の構成部材を交換するための交換信号を出力する交換部をさらに備え、
前記物理量取得部は、前記電極に電圧が印加されている所定時点のたびごとに、前記電気的物理量を取得し、
前記物理量判定部は、前記物理量取得部により前記電気的物理量が取得されるたびに、該電気的物理量が、前記所定範囲に含まれるか否かを判定し、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量が前記所定範囲に含まれないと判定されるたびに、前記洗浄判定部は、前記洗浄信号を出力し、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量が前記所定範囲に含まれないと連続して判定された回数が、第1の所定回数に至ったときには、前記洗浄信号は出力されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする請求項3に記載の電気泳動装置。 - 前記キャピラリ流路の構成部材を交換するための交換信号を出力する交換部をさらに備え、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定されるたびに、前記温度調節部による前記温度調節信号の出力が実行され、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定された回数が、第2の所定回数に至ったときには、前記温度調節信号の出力は実行されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気泳動装置。 - 前記電極に印加される電圧の大きさを変更させる電圧変更部をさらに有し、
前記物理量判定部により、前記差分が前記所定値を超えたと判定された場合に、前記電圧変更部は、前記電極に印加される電圧の補正値を算出して、前記電極に印加される電圧の大きさを、前記補正値に変更することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電気泳動装置。 - 前記電圧変更部は、前記過去に記憶された前記電気的物理量との前記差分が前記所定値を超えていない前記電気的物理量に基づき、前記補正値を算出することを特徴とする請求項6に記載の電気泳動装置。
- 前記電圧変更部は、予め設定される前記電気的物理量の目標値に基づき、前記補正値を算出することを特徴とする請求項6に記載の電気泳動装置。
- 前記キャピラリ流路の構成部材を交換するための交換信号を出力する交換部をさらに備え、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定されるたびに、前記電圧変更部による前記電極への印加電圧の変更が実行され、
前記物理量判定部により、前記電気的物理量の差分が所定値を超えたと判定された回数が、第2の所定回数に至ったときには、前記電極への印加電圧の変更は実行されずに、前記交換部が、前記交換信号を出力することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の電気泳動装置。 - 前記記憶部に記憶された前記電気的物理量に基づき、次回に前記電極に印加する電圧の値を算出する電圧値算出部を備え、
前記電気泳動装置は、前記電圧値算出部が算出した電圧を前記電極に印加することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電気泳動装置。 - 前記電気的物理量は、前記電極への電圧の印加により、前記電極間に流れる電流の値であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の電気泳動装置。
- 前記キャピラリ流路と、前記キャピラリ流路の端に連結して溶液を蓄積することができるリザーバと、を有するマイクロチップと、
前記キャピラリ流路へ前記溶液を分注する分注手段と、
前記リザーバの外部から、該リザーバの内部および前記キャピラリ流路の内部にある前記溶液を吸引する吸引手段と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の電気泳動装置。 - 前記分注手段は、前記リザーバの内部および前記キャピラリ流路の内部にある前記溶液を吸引する吸引手段を兼ねることを特徴とする請求項12に記載の電気泳動装置。
- 前記リザーバを介して前記キャピラリ流路と連通し、前記キャピラリ流路とは異なる流路である補助路と、
前記補助路と連通するリザーバを外部から封止する封止部と、
前記補助路の他端部から前記リザーバの内部および前記キャピラリ流路の内部にある前記溶液を吸引する第2の吸引手段と、
を備えることを特徴とする請求項12または13に記載の電気泳動装置。 - キャピラリ流路に設けられた電極から電圧を印加して、前記キャピラリ流路内に注入された試料に電気泳動による成分分離を生じさせる電気泳動装置の制御方法であって、
前記キャピラリ流路内に泳動液及び試料が注入された状態で、前記電極に電圧が印加されている所定時点において、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を取得する物理量取得ステップと、
前記電気的物理量が、所定範囲に含まれるか否かを判定する物理量判定ステップと、
前記物理量取得ステップにおいて取得された前記電気的物理量を記憶部に記憶する記憶ステップと、
前記キャピラリ流路の構成部材の温度を調節するための温度調節信号を出力する温度調節ステップと、を含み
前記物理量取得ステップにおいて、前記電極に電圧が印加されている間に、前記キャピラリ流路に生じる電気的物理量を、所定の時間間隔で取得し、
前記物理量取得ステップにおいて前記電気的物理量が取得されるたびに、前記物理量判定ステップにおいて、前記電気的物理量と、過去に前記記憶部に記憶された前記電気的物理量との差分を算出して、該差分が所定値を超えたか否かを判定し、
前記物理量判定ステップにおいて、前記差分が前記所定値を超えたと判定された場合に、前記温度調節ステップにおいて、前記温度調節信号を出力することを特徴とする電気泳動装置の制御方法。 - 前記電気泳動装置には、前記キャピラリ流路と、前記キャピラリ流路の端に連結して溶液を蓄積することができるリザーバと、を有するマイクロチップが設けられ、
前記リザーバおよび前記キャピラリ流路に前処理液を充填する充填工程と、前記キャピラリ流路の両端のいずれか一方の前記リザーバの外部から、前記充填工程で該リザーバおよび分離流路に充填された該前処理液を吸引して、該リザーバおよび分離流路から該前処理液を排出する排出工程と、を少なくとも1回ずつ含む洗浄工程と、
前記キャピラリ流路に緩衝液を充填し、測定対象である試料を前記キャピラリ流路に分注する分注工程と、
前記キャピラリ流路の両端に電圧を印加して電気泳動を行う工程と、
前記電気泳動の測定結果を検出する工程と、
を備えることを特徴とする請求項15に記載の電気泳動装置の制御方法。 - 前記排出工程は、試料を分注する側の前記リザーバの外部から、前記分注工程において前記試料を分注するときに用いる分注手段で前記前処理液を吸引することを特徴とする請求項16に記載の電気泳動装置の制御方法。
- 前記排出工程は、前記リザーバを外部から封止し、前記リザーバを介して前記キャピラリ流路と連通し、該キャピラリ流路とは異なる流路である補助路の、該キャピラリ流路から遠い方の端の外部から該キャピラリ流路の内部の前記前処理液を吸引することを特徴とする請求項16または17に記載の電気泳動装置の制御方法。
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