JP6747672B2 - Spectroscopic measuring device and spectroscopic measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、分光測定装置、及び分光測定方法
に関する。
The present invention relates to a spectroscopic measurement device and a spectroscopic measurement method.

特許文献1には、スペクトルデータを用いてDNA鑑定を行う分光解析装置が開示されている。特許文献1では、蛍光物質で標識されたDNA断片を含む試料に、励起光を照射している。そして、試料で発生した蛍光を分光測定することで、観測スペクトルを測定している。また、特許文献1では、光ファイバを介して、光源からの光を試料に照射している。 Patent Document 1 discloses a spectroscopic analysis device for performing DNA identification using spectral data. In Patent Document 1, a sample containing a DNA fragment labeled with a fluorescent substance is irradiated with excitation light. Then, the observed spectrum is measured by spectroscopically measuring the fluorescence generated in the sample. In Patent Document 1, the sample is irradiated with light from a light source via an optical fiber.

国際公開第2014/045481号International Publication No. 2014/045481

このような分光装置では、蛍光を分光器に適切に導く必要がある。具体的には、蛍光が、分光器の分光方向に広がって入射してしまうと、分光測定の精度が低下してしまう。 In such a spectroscopic device, it is necessary to appropriately guide the fluorescence to the spectroscope. Specifically, if the fluorescence spreads in the spectroscopic direction of the spectroscope and enters, the accuracy of spectroscopic measurement will decrease.

本発明は、正確に分光測定することができる分光測定装置、及び分光測定方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a spectroscopic measurement device and a spectroscopic measurement method capable of performing accurate spectroscopic measurement.

本願発明の一態様にかかる分光測定装置は、試料が泳動する流路を複数備えるチップと、前記流路中の試料に照射される光を発生する光源と、前記流路のそれぞれに設けられ、前記試料からの光を集光するレンズと、前記レンズで集光された光が入射する入射端面を有する複数の光ファイバであって、出射端面が第1の方向に沿って配列されるように束ねられた複数の光ファイバと、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光する分光器と、前記分光器で分光された光を検出する2次元アレイ光検出器と、を備えたものである。
本願発明の一態様にかかる分光測定方法は、光源から光をチップに設けられた複数の流路を泳動する試料に照射するステップと、前記試料からの光をレンズにより集光するステップと、前記レンズで集光された光を複数の光ファイバの入射端面に入射させるステップと、第1の方向に沿って配列された前記光ファイバの出射端面から光を出射するステップと、分光器によって、前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光するステップと、前記分光器で分光された光を2次元アレイ光検出器により検出するステップと、を備えたものである。
A spectroscopic measurement device according to an aspect of the present invention, a chip provided with a plurality of flow channels through which a sample migrates, a light source that generates light to be irradiated to the sample in the flow channel, and each of the flow channels, A plurality of optical fibers having a lens that collects light from the sample and an incident end surface on which the light collected by the lens is incident, the emitting end surface being arranged along a first direction. A plurality of bundled optical fibers, a spectroscope that disperses light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction, and a two-dimensional array light that detects the light dispersed by the spectroscope And a detector.
A spectroscopic measurement method according to an aspect of the present invention includes a step of irradiating light from a light source onto a sample that migrates through a plurality of channels provided in a chip, a step of collecting light from the sample with a lens, Causing the light condensed by the lens to enter the incident end faces of the plurality of optical fibers; emitting the light from the emission end faces of the optical fibers arranged along the first direction; The method further comprises a step of dispersing the light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction, and a step of detecting the light dispersed by the spectroscope by a two-dimensional array photodetector. is there.

本発明によれば、正確に分光測定することができる分光測定装置、及び分光測定方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a spectroscopic measurement device and a spectroscopic measurement method capable of performing accurate spectroscopic measurement.

本発明の実施の形態にかかる分光解析装置の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the spectroscopic analysis apparatus concerning embodiment of this invention. マイクロチップ下に設けられた光学系ユニットの構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the optical system unit provided under the microchip. キャピラリに対する複数の光ファイバの入射端面の配置を示す上面図である。It is a top view which shows arrangement|positioning of the incident end surface of the some optical fiber with respect to a capillary. 分光器の入射面に対する複数の光ファイバの出射端面の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement|positioning of the output end surface of several optical fiber with respect to the incident surface of a spectroscope. 分光器に対する第1及び第2の光ファイバ群の配置を示す上面図である。It is a top view which shows arrangement|positioning of the 1st and 2nd optical fiber group with respect to a spectroscope. 光学系ユニットの一例の構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of an example of an optical system unit. 実施の形態2にかかる分光解析装置において、キャピラリに対する光ファイバの入射端面の配置を示す上面図である。FIG. 9 is a top view showing the arrangement of the incident end surface of the optical fiber with respect to the capillary in the spectroscopic analysis device according to the second embodiment. 実施の形態2にかかる分光解析装置において、分光器の入射面に対する複数の光ファイバの出射端面の配置を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the emission end faces of a plurality of optical fibers with respect to the incident face of the spectroscope in the spectroscopic analysis device according to the second embodiment. 実施の形態2にかかる分光解析装置において、分光器に対する光ファイバ群の配置を示す上面図である。8 is a top view showing the arrangement of optical fiber groups with respect to a spectroscope in the spectroscopic analysis device according to the second embodiment.

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In this specification and the drawings, constituent elements having the same reference numerals indicate the same elements.

実施の形態1.
本実施の形態では発光波長の異なる蛍光物質を複数用いて、DNA塩基配列解析を行っている。具体的には、人の細胞からDNAを抽出する。そして、DNA断片をポリメラーゼ連鎖反応(PCR)で増幅するとともに、蛍光物質で標識する。蛍光物質としては、例えば、5−FAM、JOE、NED、ROX等を用いることができる。もちろん、標識する蛍光物質は特に限定されるものではない。ここでは、ピーク波長が異なる複数の蛍光物質を標識として用いている。そして、異なる塩基は、異なる蛍光物質で標識される。
Embodiment 1.
In the present embodiment, DNA base sequence analysis is performed using a plurality of fluorescent substances having different emission wavelengths. Specifically, DNA is extracted from human cells. Then, the DNA fragment is amplified by polymerase chain reaction (PCR) and labeled with a fluorescent substance. As the fluorescent substance, for example, 5-FAM, JOE, NED, ROX or the like can be used. Of course, the fluorescent substance to be labeled is not particularly limited. Here, a plurality of fluorescent substances having different peak wavelengths are used as labels. And different bases are labeled with different fluorescent substances.

蛍光標識ラベルされた別々のPCR産物をキャピラリに供給して、ゲル内で電気泳動する。電気泳動によって電圧が印加された状態では、DNA断片のサイズによって、移動速度が異なる。塩基数が小さい程、泳動距離が長くなるため、DNA断片をサイズ分離することができる。キャピラリ内のPCR産物に光源からの励起光を照射すると、蛍光物質から蛍光が発生する。そして、蛍光物質から発生した蛍光を分光測定して、観測スペクトルデータを取得する。サイズ毎に観測スペクトルデータは取得する。そして、これらの観測スペクトルデータを解析することで、特定の配列のDNAを定量することができ、DNA鑑定を行うことができる。 Separate fluorescently labeled PCR products are applied to the capillaries and electrophoresed in a gel. When a voltage is applied by electrophoresis, the moving speed varies depending on the size of the DNA fragment. The smaller the number of bases, the longer the migration distance, so that the DNA fragments can be size-separated. When the PCR product in the capillary is irradiated with the excitation light from the light source, the fluorescent substance emits fluorescence. Then, the fluorescence generated from the fluorescent substance is spectroscopically measured to obtain the observed spectrum data. Observed spectrum data is acquired for each size. Then, by analyzing these observed spectrum data, the DNA of a specific sequence can be quantified and the DNA test can be performed.

なお、本実施の形態では、分光解析装置が、DNA鑑定に用いられるものとして説明するが、本実施の形態に係る分光解析装置の用途はDNA鑑定に限られるものでない。蛍光プローブで物質を標識した試料から発生する蛍光のスペクトルを解析する分光解析装置に適用可能である。例えば、核酸、たんぱく質などを解析することも可能である。分光解析装置は、物質の同定などにも利用可能である。さらに、蛍光物質以外の標識物質で試料に含まれる物質を標識してもよい。標識物質は、光のピーク波長がずれた物質を用いることが好ましい。 In this embodiment, the spectroscopic analysis device is described as being used for DNA appraisal, but the use of the spectroscopic analysis device according to the present embodiment is not limited to DNA appraisal. It can be applied to a spectroscopic analyzer that analyzes a spectrum of fluorescence generated from a sample labeled with a substance by a fluorescent probe. For example, it is possible to analyze nucleic acids, proteins and the like. The spectroscopic analysis device can also be used for identification of substances. Further, the substance contained in the sample may be labeled with a labeling substance other than the fluorescent substance. As the labeling substance, it is preferable to use a substance having a shifted peak wavelength of light.

本発明にかかる分光解析装置(分光測定装置)について、図1を用いて説明する。図1は、分光解析装置の構成を示す図である。分光解析装置は、マイクロチップ20、及び光学系ユニット30、及び処理部16を備えている。マイクロチップ20は、注入部11、キャピラリ12を備えている。光学系ユニット30は、光源13、分光器14、検出器15、光ファイバ31、投光用光ファイバ32、レンズ34を備えている。ここでは、キャピラリ電気泳動を用いて、解析を行っている。 A spectroscopic analysis device (spectroscopic measurement device) according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the spectroscopic analysis device. The spectroscopic analysis device includes a microchip 20, an optical system unit 30, and a processing unit 16. The microchip 20 includes an injection part 11 and a capillary 12. The optical system unit 30 includes a light source 13, a spectroscope 14, a detector 15, an optical fiber 31, a light projecting optical fiber 32, and a lens 34. Here, analysis is performed using capillary electrophoresis.

注入部11には、蛍光物質で標識されたDNA断片を含むPCR産物が注入される。ここでは、試料であるDNA断片が、複数の蛍光物質で標識されている。例えば、DNA断片の塩基配列に応じて、5−FAM、JOE、NED、ROX等の蛍光物質が用いられている。もちろん、標識するための蛍光物質の種類、及び数は特に限定されるものではない。 A PCR product containing a DNA fragment labeled with a fluorescent substance is injected into the injection unit 11. Here, a sample DNA fragment is labeled with a plurality of fluorescent substances. For example, fluorescent substances such as 5-FAM, JOE, NED, and ROX are used depending on the base sequence of the DNA fragment. Of course, the type and number of fluorescent substances for labeling are not particularly limited.

そして、注入部11は、マイクロチップ20上においてキャピラリ12と連通している。マイクロチップ20に設けられたキャピラリ12の両端に電極(図示せず)を配置して、電圧を印加する。キャピラリ12、及び注入部11には、アガロースゲル等の電気泳動媒体が充填されている。従って、DNA断片の塩基数に応じて、泳動速度が遅くなるため、DNA断片がサイズ分離される。 The injection part 11 communicates with the capillary 12 on the microchip 20. Electrodes (not shown) are arranged at both ends of the capillaries 12 provided on the microchip 20, and a voltage is applied. The capillary 12 and the injection part 11 are filled with an electrophoretic medium such as agarose gel. Therefore, the migration speed becomes slower depending on the number of bases of the DNA fragment, and the DNA fragment is size-separated.

光源13は、キャピラリ12中の媒体に光を照射する。光源13としては、例えば、波長488nmあるいは514.5nmの励起光を出射するアルゴンイオンレーザ光源を用いることができる。光源13からの光は、投光用光ファイバ32に入射する。投光用光ファイバ32は、内部を光が伝播可能な材料により構成されている。 The light source 13 irradiates the medium in the capillary 12 with light. As the light source 13, for example, an argon ion laser light source that emits excitation light having a wavelength of 488 nm or 514.5 nm can be used. The light from the light source 13 enters the light projecting optical fiber 32. The light projecting optical fiber 32 is made of a material through which light can propagate.

光源13から出射された光は、投光用光ファイバ32内を伝播して、キャピラリ12に入射する。ここでは、マイクロチップ20には8レーンのキャピラリ12が平行に設けられている。8レーンのキャピラリ12には、それぞれ投光用光ファイバ32が設けられている。8レーンのキャピラリ12に励起光が照射されると、キャピラリ12内のDNA断片を標識する蛍光物質が蛍光を発生する。蛍光物質で発生した蛍光が観測光となる。 The light emitted from the light source 13 propagates through the light projecting optical fiber 32 and enters the capillary 12. Here, eight lanes of capillaries 12 are provided in parallel on the microchip 20. A light projecting optical fiber 32 is provided in each of the eight lane capillaries 12. When the eight lanes of the capillary 12 are irradiated with the excitation light, the fluorescent substance that labels the DNA fragment in the capillary 12 emits fluorescence. The fluorescence generated by the fluorescent substance becomes the observation light.

マイクロチップ20に設けられた8レーンのキャピラリ12をチャンネルCH1〜CH8として識別する。それぞれのチャンネルCH1〜CH8が、試料が泳動する流路となる。それぞれのチャンネルCH1〜CH8内の試料に励起光が照射される。本実施の形態では、マイクロチップ20に、8レーンのキャピラリ12が設けられているとして説明するが、マイクロチップ20には複数のキャピラリ12が設けられていればよい。 The 8-lane capillaries 12 provided on the microchip 20 are identified as channels CH1 to CH8. Each of the channels CH1 to CH8 serves as a channel through which the sample migrates. Excitation light is applied to the samples in the respective channels CH1 to CH8. In the present embodiment, the description will be made assuming that the microchip 20 is provided with the 8-lane capillaries 12, but the microchip 20 may be provided with a plurality of capillaries 12.

試料中の蛍光物質で発生した蛍光は、レンズ34で集光されて光ファイバ31に入射する。蛍光は、光ファイバ31内を伝播して、分光器14に入射する。例えば、分光器14は、プリズム又は回折格子等を有しており、蛍光を分光する。すなわち、波長に応じて蛍光が空間的に分散される。分光器14で空間的に分散された蛍光は、検出器15に入射する。従って、蛍光物質から発生した蛍光が検出器15で観測される観測光となる。 The fluorescence generated by the fluorescent substance in the sample is condensed by the lens 34 and enters the optical fiber 31. The fluorescence propagates through the optical fiber 31 and enters the spectroscope 14. For example, the spectroscope 14 has a prism, a diffraction grating, or the like, and disperses the fluorescence. That is, the fluorescence is spatially dispersed according to the wavelength. The fluorescence spatially dispersed by the spectroscope 14 enters the detector 15. Therefore, the fluorescence emitted from the fluorescent substance becomes the observation light observed by the detector 15.

検出器15は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)センサ等の光検出器であり、分散方向(分光方向)に沿って画素が配列されている。具体的には、検出器15は、画素がX方向、及びY方向に沿って配列された2次元アレイ光検出器である。X方向、及びY方向は互いに直交する方向である。X方向が分光方向に対応する方向であり、Y方向が分光方向と直交する方向である。従って、分光方向に配列された画素毎に、異なる波長の蛍光が検出される。 The detector 15 is, for example, a photodetector such as a CCD (Charge Coupled Device) sensor, and pixels are arranged along the dispersion direction (spectral direction). Specifically, the detector 15 is a two-dimensional array photodetector in which pixels are arranged along the X direction and the Y direction. The X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other. The X direction is the direction corresponding to the spectral direction, and the Y direction is the direction orthogonal to the spectral direction. Therefore, fluorescence of different wavelengths is detected for each pixel arranged in the spectral direction.

検出器15は、DNA断片を標識した蛍光物質からの蛍光を検出して、検出信号を処理部16に出力する。例えば、分光器14、及び検出器15によって、200〜800nmの波長域のスペクトルが測定される。なお、スペクトルデータに含まれるデータ数は、分光器14の分光性能等に応じた値となっている。もちろん、分光器14、及び検出器15によって分光測定可能な波長域は特に限定されるものではない。標識として使用する蛍光物質や励起光波長に応じて適切に設定することができる。 The detector 15 detects fluorescence from the fluorescent substance labeled with the DNA fragment and outputs a detection signal to the processing unit 16. For example, the spectroscope 14 and the detector 15 measure a spectrum in the wavelength range of 200 to 800 nm. The number of data included in the spectrum data is a value according to the spectral performance of the spectroscope 14. Of course, the wavelength range that can be spectroscopically measured by the spectroscope 14 and the detector 15 is not particularly limited. It can be appropriately set according to the fluorescent substance used as the label and the wavelength of the excitation light.

検出器15は、観測可能な波長域において、各波長での光強度を観測スペクトルデータとして、処理部16に出力する。なお、観測スペクトルデータに含まれるデータ数は、分光器14の分光性能等に応じて値となっている。 The detector 15 outputs the light intensity at each wavelength in the observable wavelength range as observation spectrum data to the processing unit 16. The number of data included in the observed spectrum data is a value according to the spectral performance of the spectroscope 14 and the like.

処理部16は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置であり、制御プログラムにしたがって処理を行う。具体的には、処理部16は、検出器15から出力された観測スペクトルデータを解析する解析プログラムを格納している。そして、処理部16は、解析プログラムにしたがって、処理を実行する。検出器15から出力された観測スペクトルデータに基づいて、処理部16は試料中に含まれる複数の物質を解析する。これにより、DNA断片の濃度を求める。こうすることで、DNA鑑定を行うことができる。解析方法については、例えば、特許文献1に開示された行列演算や窓における積算値演算を用いることができる。 The processing unit 16 is an information processing device such as a personal computer and performs processing according to a control program. Specifically, the processing unit 16 stores an analysis program that analyzes the observed spectrum data output from the detector 15. Then, the processing unit 16 executes processing according to the analysis program. Based on the observed spectrum data output from the detector 15, the processing unit 16 analyzes a plurality of substances contained in the sample. Thereby, the concentration of the DNA fragment is obtained. By doing so, the DNA test can be performed. As the analysis method, for example, the matrix calculation or the integrated value calculation in the window disclosed in Patent Document 1 can be used.

光学系ユニット30の構成について、図2〜図5を用いて詳細に説明する。図2は、光学系ユニット30の構成を模式的に示す側面図である。図3は、CH1のキャピラリ12に対する光ファイバ31の入射端面31aの配置を模式的に示す上面図である。図4は、分光器14の入射面14aに対する光ファイバ31の出射端面31bの配置を模式的に示す図である。図5は、分光器14と複数のファイバ群の配置を模式的に示す図である。 The configuration of the optical system unit 30 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a side view schematically showing the configuration of the optical system unit 30. FIG. 3 is a top view schematically showing the arrangement of the incident end surface 31a of the optical fiber 31 with respect to the capillary 12 of CH1. FIG. 4 is a diagram schematically showing the arrangement of the emission end surface 31b of the optical fiber 31 with respect to the incident surface 14a of the spectroscope 14. FIG. 5 is a diagram schematically showing the arrangement of the spectroscope 14 and a plurality of fiber groups.

図2に示すように、マイクロチップ20の下には、光学系ユニット30が配置されている。上記したように、マイクロチップ20には、泳動方向を長手方向とするキャピラリ12が設けられている。投光用光ファイバ32は、キャピラリ12に斜め下方から励起光L1を照射する。なお、投光用光ファイバ32は、それぞれのキャピラリ12に対して設けられていてもよい。すなわち、8チャンネルのキャピラリ12がある場合、8本の投光用光ファイバ32が設けられている。 As shown in FIG. 2, an optical system unit 30 is arranged below the microchip 20. As described above, the microchip 20 is provided with the capillary 12 whose longitudinal direction is the migration direction. The light projecting optical fiber 32 irradiates the capillary 12 with the excitation light L1 obliquely from below. The light projecting optical fiber 32 may be provided for each capillary 12. That is, when there is an 8-channel capillary 12, eight projecting optical fibers 32 are provided.

投光用光ファイバ32からの励起光L1が照射された位置の直下には、レンズ34が設けられている。すなわち、励起光L1の照射箇所の真下にレンズ34が配置されている。キャピラリ12に直下に配置されたレンズ34は、キャピラリ12を流れる試料中の蛍光物質で発生した蛍光L2を集光する。レンズ34の直下には、光ファイバ31が配置されている。したがって、試料で発生した蛍光L2がレンズ34で集光されて、光ファイバ31の入射端面31aに入射する。キャピラリ12の直下にレンズ34を配置することで、光ファイバ31に入射する蛍光L2の光量を大きくすることができる。様々な方向に発生する蛍光L2を効率よく、検出することができる。光ファイバ31の直径は、サブミクロンから数ミクロン程度である。 A lens 34 is provided immediately below the position irradiated with the excitation light L1 from the light projecting optical fiber 32. That is, the lens 34 is arranged directly below the irradiation location of the excitation light L1. The lens 34 arranged directly below the capillary 12 collects the fluorescence L2 generated by the fluorescent substance in the sample flowing through the capillary 12. The optical fiber 31 is arranged immediately below the lens 34. Therefore, the fluorescence L2 generated in the sample is condensed by the lens 34 and is incident on the incident end surface 31a of the optical fiber 31. By disposing the lens 34 immediately below the capillary 12, it is possible to increase the amount of the fluorescent light L2 entering the optical fiber 31. The fluorescence L2 generated in various directions can be efficiently detected. The diameter of the optical fiber 31 is about submicron to several microns.

光ファイバ31の入射端面31aに入射した蛍光L2は、光ファイバ31内を伝播していく。図3に示すように、1チャンネルのキャピラリ12に対して、10本の光ファイバ31が設けられている。10本の光ファイバ31の入射端面31aは、泳動方向と直交する方向に沿って配列されている。このようにすることで、同じ泳動距離における試料からの蛍光を複数の光ファイバ31で伝播することができる。よって、蛍光の検出光量を高くすることができる。なお、10本の光ファイバ31は、後述するように検出窓に設けられていてもよい。 The fluorescence L2 incident on the incident end surface 31a of the optical fiber 31 propagates in the optical fiber 31. As shown in FIG. 3, ten optical fibers 31 are provided for the capillary 12 of one channel. The incident end faces 31a of the ten optical fibers 31 are arranged along the direction orthogonal to the migration direction. By doing so, the fluorescence from the sample at the same migration distance can be propagated through the plurality of optical fibers 31. Therefore, the amount of fluorescence detection light can be increased. The ten optical fibers 31 may be provided in the detection window as described later.

ここで、光ファイバ31の入射端面31aの直径は、キャピラリ12の幅よりも小さくなっている。図3では、1CHのキャピラリ12に設けられた10本の光ファイバ31のうち、3本の光ファイバ31がキャピラリ12の直下に位置し、残りの7本がキャピラリ12の幅からはみ出して配置される。レンズ34(図3では不図示)で集光された蛍光L2は、主にキャピラリ12の直下に位置する3本に入射する。10本の光ファイバ31が設けられている領域の幅は、キャピラリ12の幅よりも広くなっている。こうすることで、マイクロチップ20の取り付け時に位置ずれが生じた場合であっても、キャピラリ12の直下に光ファイバ31を配置することができる。すなわち、泳動方向と直交する方向における位置ずれに影響を排除することができる。よって、安定した光量を得ることができる。 Here, the diameter of the incident end face 31 a of the optical fiber 31 is smaller than the width of the capillary 12. In FIG. 3, among the 10 optical fibers 31 provided in the capillary 12 of 1CH, three optical fibers 31 are located immediately below the capillary 12, and the remaining seven are arranged to extend beyond the width of the capillary 12. R. The fluorescence L2 collected by the lens 34 (not shown in FIG. 3) mainly enters the three tubes located immediately below the capillary 12. The width of the region where the ten optical fibers 31 are provided is wider than the width of the capillary 12. By doing so, the optical fiber 31 can be arranged immediately below the capillary 12 even if a displacement occurs when the microchip 20 is attached. That is, it is possible to eliminate the influence on the positional deviation in the direction orthogonal to the migration direction. Therefore, a stable light amount can be obtained.

上記のように、1チャンネルのキャピラリ12に対して10本の光ファイバ31が設けけられている。また、マイクロチップ20には、8チャンネルのキャピラリが設けられている。したがって、光学系ユニット30には、80本の光ファイバ31が設けられている。なお、1チャンネルに対応する光ファイバ31の本数、及びマイクロチップ20に設けられたキャピラリ12のチャンネル数は、上記の数に限定されるものではない。 As described above, ten optical fibers 31 are provided for the one-channel capillary 12. Further, the microchip 20 is provided with an 8-channel capillary. Therefore, the optical system unit 30 is provided with 80 optical fibers 31. The number of optical fibers 31 corresponding to one channel and the number of channels of the capillaries 12 provided in the microchip 20 are not limited to the above numbers.

図2に示すように、光ファイバ31の出射端面31bは分光器14に向けて配置されている。すなわち、光ファイバ31の出射端面31bと分光器14の入射面は向かい合って配置されている。光ファイバ31の出射端面31bと分光器14の入射面は平行に配置されていることが好ましい。 As shown in FIG. 2, the emission end face 31b of the optical fiber 31 is arranged toward the spectroscope 14. That is, the emission end face 31b of the optical fiber 31 and the incident face of the spectroscope 14 are arranged to face each other. The exit end face 31b of the optical fiber 31 and the entrance face of the spectroscope 14 are preferably arranged in parallel.

各光ファイバ31の出射端面31bから出射した蛍光L3は、分光器14の入射面に出射する。分光器14は上記のようにプリズムなどを有しており、波長に応じて蛍光L3を分光する。したがって、分光器14は、所定の分光方向に蛍光L3を分光する。分光器14の出射面から出射された蛍光L4は、検出器15で受光される。分光器14は、検出器15の画素の配列方向のうちの一方(X方向)に蛍光L3を分光する。したがって、異なる波長の蛍光L4は、X方向において異なる位置の画素で検出される。 The fluorescence L3 emitted from the emission end surface 31b of each optical fiber 31 is emitted to the incident surface of the spectroscope 14. The spectroscope 14 has a prism or the like as described above, and disperses the fluorescence L3 according to the wavelength. Therefore, the spectroscope 14 disperses the fluorescence L3 in a predetermined spectral direction. The fluorescence L4 emitted from the emission surface of the spectroscope 14 is received by the detector 15. The spectroscope 14 disperses the fluorescence L3 in one of the pixel arrangement directions of the detector 15 (X direction). Therefore, the fluorescence L4 having different wavelengths is detected by the pixels at different positions in the X direction.

図4に示すように、複数の光ファイバ31の出射端面31bが分光方向と直交する方向(第1の方向)に並ぶように、複数の光ファイバ31が束ねられている。すなわち、複数の光ファイバ31の出射端面31bは、分光器14の分光方向と直交する方向に配列されている。なお、図2では、紙面内の上下方向が出射端面31bの配列方向(第1の方向)となっている。複数の光ファイバ31の出射端面31bの配列方向(第1の方向)は、画素の配列方向のうちの他方(Y方向)と一致している。 As shown in FIG. 4, the plurality of optical fibers 31 are bundled so that the emission end faces 31b of the plurality of optical fibers 31 are aligned in the direction (first direction) orthogonal to the spectral direction. That is, the emission end faces 31b of the plurality of optical fibers 31 are arranged in the direction orthogonal to the spectral direction of the spectroscope 14. In FIG. 2, the up-down direction in the plane of the drawing is the arrangement direction (first direction) of the emission end faces 31b. The arrangement direction (first direction) of the emission end faces 31b of the plurality of optical fibers 31 coincides with the other of the pixel arrangement directions (Y direction).

このような配置とすることで、正確に分光測定することができる。すなわち、光ファイバ31の出射端面31bは十分に小さいため、分光器14の入射面14aに入射する蛍光L31の拡がりを小さくすることができる。よって、波長に応じて適切に蛍光を分光することができるため、正確に分光測定することが可能になる。 With such an arrangement, accurate spectroscopic measurement can be performed. That is, since the emission end face 31b of the optical fiber 31 is sufficiently small, it is possible to reduce the spread of the fluorescence L31 incident on the incident face 14a of the spectroscope 14. Therefore, the fluorescence can be appropriately dispersed according to the wavelength, and accurate spectroscopic measurement can be performed.

また、複数の光ファイバ31の出射端面31bが分光器14の入射面14aと平行な一平面内に配置されるように揃えることが好ましい。こうすることで、分光器14に入射する蛍光L3の角度分布を揃えることができる。これにより、正確に分光測定することができる。光ファイバ31の出射端面31bを揃えるために、光ファイバ31の出射端側を切断してもよい。 Further, it is preferable to align the output end faces 31b of the plurality of optical fibers 31 so as to be arranged in one plane parallel to the incident face 14a of the spectroscope 14. By doing so, the angular distribution of the fluorescence L3 entering the spectroscope 14 can be made uniform. This allows accurate spectroscopic measurement. The exit end side of the optical fiber 31 may be cut in order to align the exit end face 31b of the optical fiber 31.

上記したように、CH1〜CH8のそれぞれには、10本の光ファイバ31が設けられている。ここで、図4、図5に示すように、CH1〜CH4のキャピラリ12に対応する40本の光ファイバ31を第1の光ファイバ群41とし、CH5〜CH8のキャピラリ12に対応する40本の光ファイバ31を第2の光ファイバ群42とする。第1の光ファイバ群41、第2の光ファイバ群42では、それぞれ40本の光ファイバ31が束ねられている。 As described above, each of CH1 to CH8 is provided with ten optical fibers 31. Here, as shown in FIGS. 4 and 5, the 40 optical fibers 31 corresponding to the capillaries 12 of CH1 to CH4 are set as a first optical fiber group 41, and the 40 optical fibers 31 corresponding to the capillaries 12 of CH5 to CH8 are arranged. The optical fiber 31 is a second optical fiber group 42. In each of the first optical fiber group 41 and the second optical fiber group 42, 40 optical fibers 31 are bundled.

第1の光ファイバ群41に含まれる光ファイバ31では、出射端面31bが第1の方向(図4中の上下方向、図5の紙面と垂直な方向)に沿って配列されている。同様に第2の光ファイバ群42に含まれる光ファイバ31では、出射端面31bが第1の方向に沿って配列されている。 In the optical fibers 31 included in the first optical fiber group 41, the emission end faces 31b are arranged along the first direction (the vertical direction in FIG. 4, the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 5). Similarly, in the optical fibers 31 included in the second optical fiber group 42, the emission end faces 31b are arranged along the first direction.

出射端面31bの配列方向である第1の方向と直交する第2の方向において、第1の光ファイバ群41の出射端面31bと第2の光ファイバ群42の出射端面31bの位置がずれている。換言すると、80本の光ファイバ31の出射端面31bは、2列に配列されている。そして、第1の方向と直交する第2の方向において、第1の光ファイバ群41に対応する1列目と、第2の光ファイバ群に対応する2列目とが、間隔を隔てて配置されている。 The positions of the emission end surface 31b of the first optical fiber group 41 and the emission end surface 31b of the second optical fiber group 42 are displaced in the second direction orthogonal to the first direction which is the arrangement direction of the emission end surfaces 31b. .. In other words, the emission end faces 31b of the 80 optical fibers 31 are arranged in two rows. Then, in the second direction orthogonal to the first direction, the first row corresponding to the first optical fiber group 41 and the second row corresponding to the second optical fiber group are arranged at intervals. Has been done.

図5に示すように、第1の光ファイバ群41から出射した蛍光L3は、分光器14の入射面14aに入射する。そして、蛍光L3は分光器14でX方向に分光され、蛍光L4として分光器14の出射面14bから出射する。第2の光ファイバ群42から出射した蛍光L5は、分光器14の入射面14aに入射する。そして、蛍光L5は分光器14でX方向に分光され、蛍光L6として分光器14の出射面14bから出射する。そして、蛍光L6は検出器15に入射する。したがって、X方向において、蛍光L4と蛍光L6は、検出器15の異なる位置に入射する。 As shown in FIG. 5, the fluorescence L3 emitted from the first optical fiber group 41 is incident on the incident surface 14a of the spectroscope 14. Then, the fluorescence L3 is dispersed in the X direction by the spectroscope 14, and is emitted from the emission surface 14b of the spectroscope 14 as the fluorescence L4. The fluorescence L5 emitted from the second optical fiber group 42 is incident on the incident surface 14a of the spectroscope 14. Then, the fluorescence L5 is dispersed in the X direction by the spectroscope 14 and emitted from the emission surface 14b of the spectroscope 14 as the fluorescence L6. Then, the fluorescence L6 enters the detector 15. Therefore, in the X direction, the fluorescence L4 and the fluorescence L6 are incident on different positions of the detector 15.

このように、第1の光ファイバ群41に含まれる2本以上の光ファイバ31の出射端面31bが第1の方向に沿って配列されている。また、第2の光ファイバ群42に含まれる2本以上の光ファイバ31の出射端面31bが第1の方向に沿って配置される。そして、図5に示すように、蛍光L4と、蛍光L6とが、検出器15の受光面において重ならないように、第1の光ファイバ群41の出射端面31bと第2の光ファイバ群42の出射端面とが第2の方向にずれて配置されている。 In this way, the emission end faces 31b of the two or more optical fibers 31 included in the first optical fiber group 41 are arranged along the first direction. Further, the emission end faces 31b of the two or more optical fibers 31 included in the second optical fiber group 42 are arranged along the first direction. Then, as shown in FIG. 5, the emission end face 31 b of the first optical fiber group 41 and the second optical fiber group 42 are arranged so that the fluorescence L4 and the fluorescence L6 do not overlap with each other on the light receiving surface of the detector 15. The emission end face is arranged so as to be displaced in the second direction.

したがって、検出器15の受光面では、蛍光L4と、蛍光L6とが、X方向において、異なる位置(Xアドレス)の画素で検出される。検出器15は、蛍光L4と蛍光L6とを独立して検出することができる。すなわち、検出器15は、蛍光L4と蛍光L6とを別の画素で検出する。これにより、蛍光L4のスペクトルと蛍光L6のスペクトルを別々に測定することができる。このようにすることで、80本の光ファイバ31からの光を同時に測定することができる。すなわち、8チャンネルのキャピラリ12に対して、同時に分光測定することができる。 Therefore, on the light receiving surface of the detector 15, the fluorescence L4 and the fluorescence L6 are detected by the pixels at different positions (X addresses) in the X direction. The detector 15 can detect the fluorescence L4 and the fluorescence L6 independently. That is, the detector 15 detects the fluorescence L4 and the fluorescence L6 in different pixels. Thereby, the spectrum of the fluorescence L4 and the spectrum of the fluorescence L6 can be separately measured. By doing so, the light from the 80 optical fibers 31 can be simultaneously measured. That is, spectroscopic measurement can be performed simultaneously on the 8-channel capillaries 12.

さらに、第1及び第2の光ファイバ群41、42のそれぞれにおいて、出射端面31bが第1の方向に沿って配列されている。したがって、異なる光ファイバ31からの蛍光は、Y方向において、異なる画素に入射する。よって、各チャンネルのキャピラリ12からの光をそれぞれ別々に分光測定することができる。このようにすることで、正確にスペクトルを測定することができるため、DNA鑑定の精度を向上することができる。 Further, in each of the first and second optical fiber groups 41 and 42, the emission end face 31b is arranged along the first direction. Therefore, the fluorescence from different optical fibers 31 enters different pixels in the Y direction. Therefore, the light from the capillaries 12 of the respective channels can be separately spectroscopically measured. By doing so, the spectrum can be measured accurately, so that the accuracy of DNA test can be improved.

上記した構成の光学系ユニット30の具体的な配置例について、図6を用いて説明する。図6は、光学系ユニット30の上面図である。図6において、左右方向が試料の泳動方向となる。 A specific arrangement example of the optical system unit 30 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a top view of the optical system unit 30. In FIG. 6, the horizontal direction is the migration direction of the sample.

図6に示すように、光学系ユニット30は、固定ブロック35を有している。固定ブロック35は、光ファイバ31、及び投光用光ファイバ32を固定するための溝や穴が設けられている。図6において、固定ブロック35の右側から投光用光ファイバ32が固定ブロック35に取り付けられている。投光用光ファイバ31は、コネクタ等を介して固定ブロック35に固定されている。ここでは、8本の投光用光ファイバ32が設けられており、それぞれが各チャンネルのキャピラリ12に励起光を照射する。各投光用光ファイバ32は、上記したように斜め下からキャピラリ12に向けて励起光を照射する。 As shown in FIG. 6, the optical system unit 30 has a fixed block 35. The fixing block 35 is provided with grooves and holes for fixing the optical fiber 31 and the light projecting optical fiber 32. In FIG. 6, the light projecting optical fiber 32 is attached to the fixed block 35 from the right side of the fixed block 35. The light projecting optical fiber 31 is fixed to the fixed block 35 via a connector or the like. Here, eight light projecting optical fibers 32 are provided, and each of them irradiates the capillary 12 of each channel with excitation light. As described above, each of the light projecting optical fibers 32 irradiates the capillary 12 with the excitation light from obliquely below.

さらに、固定ブロック35には、8つの検出窓36が設けられている。検出窓36は、キャピラリ12の各チャンネルに対応している。それぞれの検出窓36が、投光用光ファイバ32の隣に設けられている。検出窓36は、キャピラリ12の直下に配置される。各検出窓36の上側には、蛍光を集光するためのレンズ34(図6では不図示)が配置されている。例えば、固定ブロック35に穴を設けることで検出窓36が形成される。 Further, the fixed block 35 is provided with eight detection windows 36. The detection window 36 corresponds to each channel of the capillary 12. Each detection window 36 is provided next to the light projecting optical fiber 32. The detection window 36 is arranged immediately below the capillary 12. A lens 34 (not shown in FIG. 6) for collecting fluorescence is arranged above each detection window 36. For example, the detection window 36 is formed by providing a hole in the fixed block 35.

1チャンネルのキャピラリ12には、図3で示したように10本の光ファイバ31が設けられているため、1つの検出窓36に10本の光ファイバ31が配置される。図6の紙面内において、10本の光ファイバ31の入射端面31aは上下方向に並んでいる。よって、8チャンネル分の80本の光ファイバ31の入射端面31aが一列に配列されている。図6において、下側4の4つの検出窓36がCH1〜CH4のキャピラリ12に対応し、上側の4つの検出窓36がCH5〜CH8のキャピラリ12に対応している。 Since ten optical fibers 31 are provided in the one-channel capillary 12 as shown in FIG. 3, ten optical fibers 31 are arranged in one detection window 36. In the plane of the paper of FIG. 6, the incident end faces 31a of the ten optical fibers 31 are arranged vertically. Therefore, the incident end faces 31a of 80 optical fibers 31 for 8 channels are arranged in a line. In FIG. 6, the four detection windows 36 on the lower side 4 correspond to the capillaries 12 of CH1 to CH4, and the four detection windows 36 on the upper side correspond to the capillaries 12 of CH5 to CH8.

そして、CH1〜CH4のキャピラリ12に対応する40本の光ファイバ31が束ねられて、第1の光ファイバ群41となる。具体的には、40本の光ファイバ31の出射端面31bが紙面と垂直方向に並ぶように、40本の光ファイバ31がねじられている。すなわち、入射端面31bの配列方向(紙面内の上下方向)と、出射端面の配列方向(紙面と垂直方向)が直交するように、ねじられた複数の光ファイバ31が第1の光ファイバ群41となる。このように、第1の光ファイバ群41に含まれる2以上の光ファイバ31の束がねじられている。 Then, 40 optical fibers 31 corresponding to the capillaries 12 of CH1 to CH4 are bundled to form a first optical fiber group 41. Specifically, the 40 optical fibers 31 are twisted so that the emission end faces 31b of the 40 optical fibers 31 are aligned in the direction perpendicular to the paper surface. That is, the plurality of twisted optical fibers 31 are arranged so that the arrangement direction of the incident end faces 31b (vertical direction in the paper) and the arrangement direction of the emission end faces (direction perpendicular to the paper) are orthogonal to each other. Becomes In this way, the bundle of two or more optical fibers 31 included in the first optical fiber group 41 is twisted.

同様に、CH5〜CH8のキャピラリ12に対応する40本の光ファイバ31が束ねられて、第2の光ファイバ群42を構成している。具体的には、40本の光ファイバ31の出射端面31bが紙面と垂直方向に並ぶように、40本の光ファイバ31がねじられている。すなわち、入射端面31bの配列方向(紙面内の上下方向)と、出射端面の配列方向(紙面と垂直方向)が直交するようにねじられた複数の光ファイバ31が第2の光ファイバ群42となる。このように、第2の光ファイバ群42に含まれる2以上の光ファイバ31の束がねじられている。例えば、固定ブロック35に設けられたスリット(不図示)に光ファイバ31の出射端面31bを配置することで、2以上の光ファイバ31を一列に配列することができる。 Similarly, 40 optical fibers 31 corresponding to the capillaries 12 of CH5 to CH8 are bundled to form a second optical fiber group 42. Specifically, the 40 optical fibers 31 are twisted so that the emission end faces 31b of the 40 optical fibers 31 are aligned in the direction perpendicular to the paper surface. That is, the plurality of optical fibers 31 twisted so that the arrangement direction of the incident end faces 31 b (vertical direction in the paper) and the arrangement direction of the emission end faces (direction perpendicular to the paper) are orthogonal to each other are the second optical fiber group 42. Become. In this way, the bundle of two or more optical fibers 31 included in the second optical fiber group 42 is twisted. For example, by arranging the emission end face 31b of the optical fiber 31 in a slit (not shown) provided in the fixed block 35, two or more optical fibers 31 can be arranged in a line.

そして、第1の光ファイバ群41から出射した蛍光L3、及び第2の光ファイバ群41から出射した蛍光L5は、分光器14の入射面14aに入射する。分光器14は三角形柱状のプリズムを有している。そして、分光器14は、蛍光を波長分散させる。分光器14の出射面14bから出射した蛍光L4、L6はそれぞれ検出器15に入射する。この構成では、分光器14の三角柱状のプリズムの底面を下面として配置することができるため、光学系の設置及び調整が容易になる。 Then, the fluorescence L3 emitted from the first optical fiber group 41 and the fluorescence L5 emitted from the second optical fiber group 41 are incident on the incident surface 14a of the spectroscope 14. The spectroscope 14 has a triangular prism. Then, the spectroscope 14 wavelength-disperses the fluorescence. The fluorescences L4 and L6 emitted from the emission surface 14b of the spectroscope 14 enter the detector 15, respectively. With this configuration, since the bottom surface of the triangular prism of the spectroscope 14 can be arranged as the lower surface, the installation and adjustment of the optical system are facilitated.

このような構成を用いることで、8チャンネルのキャピラリ12に流れる試料からの蛍光を分光測定することができる。すなわち、各光ファイバ31からの蛍光が異なる画素で検出される。よって、各キャピラリ12からの蛍光を正確に分光測定することができる。 By using such a configuration, it is possible to spectroscopically measure the fluorescence from the sample flowing through the 8-channel capillary 12. That is, the fluorescence from each optical fiber 31 is detected by different pixels. Therefore, the fluorescence from each capillary 12 can be accurately spectroscopically measured.

実施の形態2.
実施の形態2では光ファイバ31の配置が実施の形態1と異なっている。なお、光ファイバ31の配置以外の構成については、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。実施の形態2にかかる光学系ユニット30の構成を図7〜図9に示す。図7は、キャピラリ12に対する光ファイバ31の入射端面31aの配置を示す上面図である。図8は、分光器14の入射面14aに対する複数の光ファイバの出射端面の配置を示す図である。図9は、分光器14に対する第1の光ファイバ群41の配置を示す上面図である。
Embodiment 2.
The second embodiment is different from the first embodiment in the arrangement of the optical fiber 31. The configuration other than the arrangement of the optical fiber 31 is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The configuration of the optical system unit 30 according to the second embodiment is shown in FIGS. FIG. 7 is a top view showing the arrangement of the incident end surface 31 a of the optical fiber 31 with respect to the capillary 12. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of the emission end faces of the plurality of optical fibers with respect to the incident face 14 a of the spectroscope 14. FIG. 9 is a top view showing the arrangement of the first optical fiber group 41 with respect to the spectroscope 14.

実施の形態2では、図7に示すように、1チャンネルのキャピラリ12に対して1本の光ファイバ31が設けられている。1チャンネルのキャピラリ12内に試料で発生した蛍光が、1本の光ファイバ31内を伝播していく。そして、光ファイバ31の入射端面31aの径が、キャピラリ12の幅よりも大きくなっている。 In the second embodiment, as shown in FIG. 7, one optical fiber 31 is provided for each capillary 12 of one channel. Fluorescence generated by the sample in the one-channel capillary 12 propagates in one optical fiber 31. The diameter of the incident end surface 31a of the optical fiber 31 is larger than the width of the capillary 12.

また、本実施の形態ではキャピラリ12が5チャンネルとなっている。したがって、マイクロチップ20には5本のキャピラリ12が設けられている。1チャンネルのキャピラリ12に対して、1本の光ファイバ31が設けられている。よって、本実施の形態では、キャピラリ12から分光器14の間に、5本の光ファイバ31が設けられている。実施の形態1と同様に、キャピラリ12内の試料で発生した蛍光は、レンズ34を介して、光ファイバ31の入射端面31aに入射する。 Further, in the present embodiment, the capillary 12 has 5 channels. Therefore, the microchip 20 is provided with five capillaries 12. One optical fiber 31 is provided for the one-channel capillary 12. Therefore, in this embodiment, five optical fibers 31 are provided between the capillary 12 and the spectroscope 14. Similar to the first embodiment, the fluorescence generated in the sample in the capillary 12 enters the incident end surface 31a of the optical fiber 31 via the lens 34.

そして、図8に示すように、5本の光ファイバ31の出射端面31bが1列に並んでいる。実施の形態1と同様に、出射端面31bの配列方向(第1の方向)が分光器14の分光方向と直交している。このように、2以上のキャピラリ12に対応する光ファイバ31の出射端面31bが第1の方向に沿って配列されている。本実施の形態では、全ての光ファイバ31の出射端面31bが一列に並んでいる。したがって、第2の光ファイバ群42が設けられておらず、第1の光ファイバ群41しか設けられていない。 Then, as shown in FIG. 8, the emission end faces 31b of the five optical fibers 31 are arranged in a line. Similar to the first embodiment, the array direction (first direction) of the emission end faces 31b is orthogonal to the spectral direction of the spectroscope 14. In this way, the emission end faces 31b of the optical fibers 31 corresponding to the two or more capillaries 12 are arranged along the first direction. In the present embodiment, the emission end faces 31b of all the optical fibers 31 are arranged in a line. Therefore, the second optical fiber group 42 is not provided, and only the first optical fiber group 41 is provided.

さらに、実施の形態2では、図9に示すように、出射端面31bと分光器14の入射面14aとの間にスリット38が配置されていてもよい。スリット38は、第1の方向(図9の紙面と垂直方向)に沿った開口部38aを有している。そして、スリット38は、開口部38aの外側に入射した蛍光L2の通過を制限する。光ファイバ31の出射端面31bの径が大きい場合でも、分光器14の入射面14aにおける蛍光L3の拡がりを小さくすることができる。このように、光学系ユニット30にスリット38を設けることで、より正確に分光測定することができる。 Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 9, a slit 38 may be arranged between the emitting end face 31b and the incident face 14a of the spectroscope 14. The slit 38 has an opening 38a along the first direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 9). Then, the slit 38 limits the passage of the fluorescence L2 incident on the outside of the opening 38a. Even when the emission end face 31b of the optical fiber 31 has a large diameter, the spread of the fluorescence L3 on the incident face 14a of the spectroscope 14 can be reduced. As described above, by providing the slit 38 in the optical system unit 30, more accurate spectroscopic measurement can be performed.

このように、本実施の形態2では、1チャンネルのキャピラリ12に対して1本の光ファイバ31が設けられており、2チャンネル以上のキャピラリ12に対応する光ファイバ31の出射端面31bが第1の方向に沿って1列に並んでいる。よって、実施の形態2に示す構成においても実施の形態1と同様の効果を得ることができる。すなわち、正確に分光測定することができる。なお、実施の形態1の構成と実施の形態2の構成は適宜組み合わせることが可能である。 As described above, in the second embodiment, one optical fiber 31 is provided for the capillary 12 of one channel, and the emission end face 31b of the optical fiber 31 corresponding to the capillaries 12 of two or more channels is the first. Are lined up in a row along the direction of. Therefore, also in the configuration shown in the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained. That is, accurate spectroscopic measurement can be performed. Note that the configuration of Embodiment 1 and the configuration of Embodiment 2 can be combined as appropriate.

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above. Various modifications that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.

この出願は、2015年3月31日に出願された日本出願特願2015−71672を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2015-71672 for which it applied on March 31, 2015, and takes in those the indications of all here.

11 注入部
12 キャピラリ
13 光源
14 分光器
14a 入射面
14b 出射面
15 検出器
16 処理部
20 マイクロチップ
30 光学系ユニット
31 光ファイバ
31a 入射端面
31b 出射端面
32 投光用光ファイバ
34 レンズ
35 固定ブロック
36 検出窓
38 スリット
41 第1の光ファイバ群
42 第2の光ファイバ群
11 injection part 12 capillary 13 light source 14 spectroscope 14a incident surface 14b emission surface 15 detector 16 processing part 20 microchip 30 optical system unit 31 optical fiber 31a incident end face 31b emission end face 32 projection optical fiber 34 lens 35 fixed block 36 Detection window 38 Slit 41 First optical fiber group 42 Second optical fiber group

Claims (10)

試料が泳動する流路を複数備えるチップと、
前記流路中の試料に照射される光を発生する光源と、
前記流路のそれぞれに設けられ、前記試料からの光を集光するレンズと、
前記レンズで集光された光が入射する入射端面を有する複数の光ファイバであって、出射端面が第1の方向に沿って配列されるように束ねられた複数の光ファイバと、
前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光する分光器と、
前記分光器で分光された光を検出する2次元アレイ光検出器と、を備えた分光測定装置であって、
一つの前記流路に対して前記光ファイバが2本以上設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列され、
2本以上の前記光ファイバの入射端面が前記流路の泳動方向と直交する方向に配列されている、分光測定装置。
A chip having a plurality of channels through which a sample migrates,
A light source for generating light to be applied to the sample in the channel,
A lens that is provided in each of the flow paths and that collects light from the sample,
A plurality of optical fibers having an incident end surface on which the light condensed by the lens is incident, the plurality of optical fibers bundled so that the emitting end surfaces are arranged along the first direction,
A spectroscope that disperses light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction;
A two-dimensional array photodetector for detecting the light dispersed by the spectroscope, comprising :
Two or more optical fibers are provided for one of the flow paths,
The emission end faces of the optical fibers corresponding to the two or more flow paths are arranged along the first direction,
A spectroscopic measurement device in which the incident end faces of two or more optical fibers are arranged in a direction orthogonal to the migration direction of the flow path.
試料が泳動する流路を複数備えるチップと、
前記流路中の試料に照射される光を発生する光源と、
前記流路のそれぞれに設けられ、前記試料からの光を集光するレンズと、
前記レンズで集光された光が入射する入射端面を有する複数の光ファイバであって、出射端面が第1の方向に沿って配列されるように束ねられた複数の光ファイバと、
前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光する分光器と、
前記分光器で分光された光を検出する2次元アレイ光検出器と、を備え、
前記複数の光ファイバの前記入射端面は、前記第1の方向と直交する方向に沿って配列される分光測定装置。
A chip having a plurality of channels through which a sample migrates,
A light source for generating light to be applied to the sample in the channel,
A lens that is provided in each of the flow paths and that collects light from the sample,
A plurality of optical fibers having an incident end surface on which the light condensed by the lens is incident, the plurality of optical fibers bundled so that the emitting end surfaces are arranged along the first direction,
A spectroscope that disperses light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction;
A two-dimensional array photodetector for detecting the light dispersed by the spectroscope,
The spectroscopic measurement device , wherein the incident end faces of the plurality of optical fibers are arranged along a direction orthogonal to the first direction .
一つの前記流路に対して前記光ファイバが2本以上設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列されている請求項に記載の分光測定装置。
Two or more optical fibers are provided for one of the flow paths,
The spectroscopic measurement device according to claim 2 , wherein the emission end faces of the optical fibers corresponding to two or more flow paths are arranged along the first direction.
前記複数の光ファイバが、第1の光ファイバ群と第2の光ファイバ群とを備え、
前記第1の光ファイバ群に含まれる2本以上の前記光ファイバの出射端面が前記第1の方向に沿って配列され、
前記第2の光ファイバ群に含まれる2本以上の前記光ファイバの前記出射端面が第1の方向に沿って配置され、
前記第1の光ファイバ群から出射して前記分光器で分光された光と、前記第2の光ファイバ群から出射して出射して前記分光器で分光された光とが、前記検出器の受光面において重ならないように、前記第1の光ファイバ群の出射端面と前記第2の光ファイバ群の出射端面とが、第2の方向において、ずれて配置されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の分光測定装置。
The plurality of optical fibers includes a first optical fiber group and a second optical fiber group,
Emission end faces of two or more of the optical fibers included in the first optical fiber group are arranged along the first direction,
The emission end faces of two or more of the optical fibers included in the second optical fiber group are arranged along a first direction,
The light emitted from the first optical fiber group and dispersed by the spectroscope and the light emitted from the second optical fiber group and emitted by the spectroscope are dispersed by the detector. 4. The emission end face of the first optical fiber group and the emission end face of the second optical fiber group are arranged so as to be offset from each other in the second direction so as not to overlap on the light receiving surface. The spectroscopic measurement device according to claim 1.
一つの流路に対して1本の前記光ファイバが設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列されている請求項に記載の分光測定装置。
One optical fiber is provided for one flow path,
The spectroscopic measurement device according to claim 2 , wherein the emission end faces of the optical fibers corresponding to two or more flow paths are arranged along the first direction.
光をチップに設けられた複数の流路を泳動する試料に照射するステップと、
前記試料からの光を集光するステップと、
集光された光を複数の光ファイバの入射端面に入射させるステップと、
第1の方向に沿って配列された前記光ファイバの出射端面から光を出射するステップと、
前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光するステップと、
分光された光を2次元アレイ光検出器により検出するステップと、を備えた分光測定方法であって、
一つの前記流路に対して前記光ファイバが2本以上設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列され、
2本以上の前記光ファイバの入射端面が前記流路の泳動方向と直交する方向に配列され
ている、分光測定方法
Irradiating a sample that migrates through a plurality of channels provided on the chip with light,
Collecting light from the sample;
Injecting the condensed light into the incident end faces of the plurality of optical fibers;
Emitting light from an emission end face of the optical fibers arranged along a first direction;
Splitting the light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction,
Detecting the dispersed light by the two-dimensional array light detector, a spectroscopic measurement method with a,
Two or more optical fibers are provided for one of the flow paths,
The emission end faces of the optical fibers corresponding to the two or more flow paths are arranged along the first direction,
The incident end faces of two or more optical fibers are arranged in a direction orthogonal to the migration direction of the flow path.
The spectroscopic measurement method .
光をチップに設けられた複数の流路を泳動する試料に照射するステップと、 Irradiating a sample that migrates through a plurality of channels provided on the chip with light,
前記試料からの光を集光するステップと、 Collecting light from the sample;
集光された光を複数の光ファイバの入射端面に入射させるステップと、 Injecting the condensed light into the incident end faces of the plurality of optical fibers;
第1の方向に沿って配列された前記光ファイバの出射端面から光を出射するステップと、 Emitting light from an emission end face of the optical fibers arranged along a first direction;
前記第1の方向と直交する第2の方向に前記出射端面からの光を分光するステップと、 Splitting the light from the emission end face in a second direction orthogonal to the first direction,
分光された光を2次元アレイ光検出器により検出するステップと、を備え、 Detecting the dispersed light with a two-dimensional array photodetector,
前記複数の光ファイバの前記入射端面は、前記第1の方向と直交する方向に沿って配列される、分光測定方法。 The spectroscopic measurement method, wherein the incident end faces of the plurality of optical fibers are arranged along a direction orthogonal to the first direction.
一つの前記流路に対して前記光ファイバが2本以上設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列されている請求項に記載の分光測定方法。
Two or more optical fibers are provided for one of the flow paths,
The spectroscopic measurement method according to claim 7 , wherein the emission end faces of the optical fibers corresponding to the two or more flow paths are arranged along the first direction.
前記複数の光ファイバが、第1の光ファイバ群と第2の光ファイバ群とを備え、
前記第1の光ファイバ群に含まれる2本以上の前記光ファイバの出射端面が前記第1の方向に沿って配列され、
前記第2の光ファイバ群に含まれる2本以上の前記光ファイバの前記出射端面が第1の方向に沿って配置され、
前記第1の光ファイバ群から出射して分光された光と、前記第2の光ファイバ群から出射して出射して分光された光とが、前記検出器の受光面において重ならないように、前記第1の光ファイバ群の出射端面と前記第2の光ファイバ群の出射端面とが、第2の方向において、ずれて配置されている請求項6〜8のいずれか1項に記載の分光測定方法。
The plurality of optical fibers includes a first optical fiber group and a second optical fiber group,
Emission end faces of two or more of the optical fibers included in the first optical fiber group are arranged along the first direction,
The emission end faces of two or more of the optical fibers included in the second optical fiber group are arranged along a first direction,
The light emitted from the first optical fiber group and spectrally separated from the light emitted from the second optical fiber group and emitted and spectrally separated do not overlap on the light receiving surface of the detector. The spectroscopy according to any one of claims 6 to 8, wherein the emission end face of the first optical fiber group and the emission end face of the second optical fiber group are arranged so as to be displaced in the second direction. Measuring method.
一つの流路に対して1本の前記光ファイバが設けられており、
2以上の前記流路に対応する前記光ファイバの前記出射端面が前記第1の方向に沿って配列されている請求項に記載の分光測定方法。
One optical fiber is provided for one flow path,
The spectroscopic measurement method according to claim 7 , wherein the emission end faces of the optical fibers corresponding to the two or more flow paths are arranged along the first direction.
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