JP6841926B2

JP6841926B2 - 電気泳動装置に用いるキャピラリカートリッジ

Info

Publication number: JP6841926B2
Application number: JP2019545093A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　充弘; 充弘宮崎; 仁松村; 隆介木村; 基博山崎
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2021-03-10
Anticipated expiration: 2038-09-25
Also published as: JPWO2019065559A1; WO2019065559A1; JP2021092584A; JP7060730B2

Description

本発明は、電気泳動装置に用いるキャピラリカートリッジに関する。

近年、ＤＮＡ解析は研究用途から病院等の臨床分野へと急速に適用範囲が広がっている。ＤＮＡ解析の手段として、電気泳動によりＤＮＡフラグメントを分離する方法があり、犯罪捜査や血縁関係の判定、疾患診断に使用されている。

特許文献１では、キャピラリと、キャピラリを支持する板状の支持体と、キャピラリの一端を束ねるキャピラリヘッドと、キャピラリの他端に設けられた電極と、キャピラリの一部に設けられた検出部と、キャピラリと支持体の間に設けられた放熱体とを備えるキャピラリカートリッジが開示されている。

ＷＯ２０１７／００２２３９

キャピラリに設けられた検出部は試料の蛍光を検出する箇所であるため、装置の検出系と数μｍ単位の高精度な位置決めが必要である。

ＤＮＡ解析時には、電極、検出部、及びキャピラリヘッドを電気泳動装置に精度良く位置決めして行う必要がある。そのため、特許文献１に記載の発明では、これらの電極及び検出部はキャピラリカートリッジに固定されているが、キャピラリヘッドはキャピラリカートリッジに固定されていない構成としている。そのため、キャピラリカートリッジを電気泳動装置に取り付ける手順とは別に電気泳動装置にキャピラリヘッドを取り付けなければならなかった。そのため、キャピラリカートリッジの電気泳動装置への取り付け、及びキャピラリヘッドの電気泳動装置への取り付けの２段階のプロセスを経る必要があった。

本発明の目的は上記課題を解決し、電極、検出部、及びキャピラリヘッドを電気泳動装置に精度良く位置決めしつつ、より簡便に電気泳動装置に取り付けることができるキャピラリカートリッジを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のキャピラリカートリッジは、キャピラリと、キャピラリを束ねるキャピラリヘッドと、キャピラリ他端に設けられた電極と、電極を保持する電極ホルダと、キャピラリに設けられた検出部とを備えたキャピラリアレイと、キャピラリアレイを支持する支持体を備え、たわみが生じたキャピラリを支持体に連結させることで、キャピラリヘッド、電極ホルダ及び検出部は、支持体とキャピラリヘッドとの間、支持体と前記電極ホルダとの間及び支持体と検出部との間に可動域をもって、支持体に固定されている。

本発明のキャピラリカートリッジは、電極、検出部、及びキャピラリヘッドを電気泳動装置に精度良く位置決めしつつ、より簡便に電気泳動装置に取り付けることができる。

本発明により、１手順でキャピラリカートリッジを装置に取り付けることができ、ユーザビリティが向上される。

キャピラリ電気泳動装置の一構成を示す概要図。キャピラリ電気泳動装置の平面図。キャピラリ電気泳動装置のＡ−Ａ断面図。キャピラリ側から見たキャピラリカートリッジの一構成を示す図。把手側から見たキャピラリカートリッジの一構成を示す図。キャピラリカートリッジの分解図。キャピラリカートリッジの取り付けを説明するための図。クリップの動作を説明するための断面図。支持体とシートの一例を示す断面図。キャピラリ周辺部を示す断面図。恒温槽ドアの一例を示す断面図。装置上の検出部固定箇所のＹＺ平面による断面図装置上のキャピラリヘッド固定箇所の斜視図装置上の電極ホルダ固定箇所の斜視図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１に、実施例１のキャピラリ電気泳動装置の装置構成図を示す。本装置は、装置上部にある照射検出／恒温槽ユニット４０と、装置下部にあるオートサンプラーユニット２０の、二つのユニットに大きく分けることが出来る。

上記の注入機構であるオートサンプラーユニット２０には、サンプラーベース２１の上にＹ軸駆動体２３が搭載され、Ｙ軸に駆動を行うことが出来る。Ｙ軸駆動体２３にはＺ軸駆動体２４が搭載され、Ｚ軸に駆動を行うことが出来る。Ｚ軸駆動体２４の上にはサンプルトレイ２５が搭載され、サンプルトレイ２５の上に、泳動媒体容器２８、陽極側緩衝液容器２９、陰極側緩衝液容器３３、サンプル容器２６をユーザがセットする。サンプル容器２６は、サンプルトレイ２５上に搭載されたＸ軸駆動体２２の上にセットされ、サンプルトレイ２５上でサンプル容器２６のみがＸ軸に駆動することが出来る。Ｚ軸駆動体２４には送液機構２７も搭載される。この送液機構２７は泳動媒体容器２８の下方に配置される。

照射検出／恒温槽ユニット４０には、上記の恒温槽である恒温槽ユニット４１、恒温槽ドア４３があり、中を一定の温度に保つことが出来る。恒温槽ユニット４１の後方には上記の照射検出部である照射検出ユニット４２が搭載され、電気泳動時の検出を行うことが出来る。恒温槽ユニット４１の中に、後で詳述するキャピラリカートリッジ０１をユーザがセットし、恒温槽ユニット４１にてキャピラリを恒温に保ちながら電気泳動を行い、照射検出ユニット４２にて検出を行う。また、恒温槽ユニット４１には、電気泳動のための高電圧印加時にＧＮＤに落とすための電極（陽極）４４も搭載されてある。

上記のように、キャピラリカートリッジ０１は恒温槽ユニット４１に固定される。泳動媒体容器２８、陽極側緩衝液容器２９、陰極側緩衝液容器３３、サンプル容器２６は、オートサンプラーユニット２０にてＹＺ軸に駆動することができ、サンプル容器２６のみ、さらにＸ軸に駆動することが出来る。固定されたキャピラリカートリッジ０１のキャピラリに、泳動媒体容器２８、陽極側緩衝液容器２９、陰極側緩衝液容器３３、サンプル容器２６が、オートサンプラーユニット２０の動きで任意の位置に自動で接続することが出来る。

図２に、図１に示したキャピラリ電気泳動装置の平面図を示す。サンプルトレイ２５上にセットされた陽極側緩衝液容器２９には、陽極側洗浄槽３０、陽極側電気泳動用緩衝液槽３１、陽極側サンプル導入用緩衝液槽３２がある。また、陰極側緩衝液容器３３には、廃液槽３４、陰極側洗浄槽３５、陰極側電気泳動用緩衝液槽３６がある。

泳動媒体容器２８、陽極側緩衝液容器２９、陰極側緩衝液容器３３、サンプル容器２６は図示のような位置関係に配置される。これにより、恒温槽ユニット４１内のキャピラリ０５との接続の際の陽極側−陰極側の位置関係は、「泳動媒体容器２８−廃液槽３４」、「陽極側洗浄槽３０−陰極側洗浄槽３５」、「陽極側電気泳動用緩衝液槽３１−陰極側電気泳動用緩衝液槽３６」、「陽極側サンプル導入用緩衝液槽３２−サンプル容器２６」となる。

図３に、図２におけるＡ−Ａ断面図を示す。泳動媒体容器２８はサンプルトレイ２５にセットされる。また、送液機構２７は、送液機構２７に内蔵されたプランジャが、泳動媒体容器２８の下方になるように配置される。

電気泳動の際、キャピラリ０５の図３における右側が陰極側となり、左側が陽極側となる。サンプルトレイ２５がキャピラリの陽極側及び陰極側が「陽極側電気泳動用緩衝液槽３１−陰極側電気泳動用緩衝液槽３６」の位置になるように移動し、陰極側のキャピラリ０５に高電圧がかかり、陰極側緩衝液容器３３、陽極側緩衝液容器２９を介し、電極（陽極）４４にてＧＮＤに流すことで電気泳動を行う。なお、サンプルトレイ２５の位置を固定して、照射検出／恒温槽ユニット４０を可動にする装置構造にしても良い。

図４Ａに、本実施例におけるキャピラリカートリッジの一構成の概略図を示す。キャピラリカートリッジ０１は、キャピラリ０５、検出部０６、キャピラリヘッド０７、電極（陰極）０８、電極ホルダ０９から成るキャピラリアレイ０２と、セパレータ１０、支持体０３、シート０４、掴持部である把手１１（図４Ｂ参照）から構成されている。また、同図では電極ホルダ０９で電極（陰極）０８を保持しているが、電極（陰極）０８は、直接、支持体０３に固定された構造でも良い。なお、同図において、キャピラリカートリッジ０１は、図４の手前側から把手１１を備える支持体０３、シート０４、キャピラリアレイ０２の順に配置されている。

それぞれの部品について説明する。キャピラリ０５は、遮光及び強度を保持するための被覆が施された侠流路であり、例えばポリイミド被覆の施された内径約５０μｍ程度の石英ガラス管である。この管に泳動媒体を充填して試料を泳動分離する泳動路となる。キャピラリヘッド０７は、キャピラリ０５の端部であり、キャピラリ０５を束ねて保持するとともに、泳動媒体を充填する注入端または排出端である。セパレータ１０は、キャピラリ０５の本数と同一数の孔が形成されており、孔の内径はキャピラリ０５の外径よりやや大きく、各孔に１本のキャピラリ０５が貫通する。こうして、キャピラリ０５を互いに分離し、キャピラリ０５が互いに絡み合うこと、及び密集して束状になることを防止する。また、セパレータ１０は、片面に粘着性を持ったシール状の部材であり、キャピラリ０５を貫通させた状態でシート０４に貼ることでキャピラリ０５をシート０４上に沿って定位させる役割もある。セパレータ１０の材料は、恒温槽ユニット４１にキャピラリカートリッジを固定する際に邪魔にならないように薄くて柔らかいものが好ましい。例えば、セパレータ１０の材料としてはシリコンゴムや紙、フィルム等がある。セパレータの数はキャピラリ０２の長さに応じて増減しても良い。セパレータ１０の孔数は、キャピラリ本数が多いハイスループット版と少ないロースループット版においてセパレータ１０を共通部品化する場合など、キャピラリ本数よりも多くても良い。

電極（陰極）０８は、キャピラリ０５の本数に対応して存在し、電圧をかけることで、帯電した試料をキャピラリ０５内に導入し、分子サイズごとに泳動分離を行うことができる。電極（陰極）０８は、例えば内径０．１〜０．５ｍｍ程度のステンレスパイプであり、この中にキャピラリ０５が挿入されている。検出部０６は、キャピラリ０５上に位置し、キャピラリ０５が平面状に一定の精度で配列されている。検出部０６はキャピラリ０５内を通過する試料の蛍光を検出する箇所であり、装置の検出系の位置と高精度に位置合わせを行う必要がある。

シート０４には、クッション性のある柔らかいものが好ましい。クッション性のあるものを使用することでキャピラリ０５の破損を防ぐことが可能である。さらに、シート０４に断熱材や放熱材を使用することで、断熱性能または放熱性能を得ることも出来る。例えば、断熱材としてはポリウレタンフォームやポリエチレン等の発砲プラスチックやグラスウール等の繊維系のもの、放熱材にはシリコン等のゴムやエラストマー、放熱ジェル等がある。

図５は、図４に示した本実施例におけるキャピラリカートリッジ０１の分解図を示す。この図を用いてキャピラリカートリッジ０１の組み立てについて説明する。

本実施例では、支持体０３に対して、電極ホルダ０９、検出部０６、及びキャピラリヘッド０７に可動域を持たせつつ、固定した点に特徴を有する。この構成にすることにより、電極０８、検出部０６、及びキャピラリヘッド０７を電気泳動装置に精度良く位置決めしつつ、より簡便にキャピラリカートリッジ０１を電気泳動装置に取り付けることができる。以下、これを実現するための構成について説明する。

シート０４は、シート０４の粘着性やタック性、あるいは化学的な接着や物理的な取り付け機構等により支持体０３に貼りつけられている。キャピラリ０５は直線上に配置されていないため、キャピラリ０５にはたわみが生じている。キャピラリアレイ０２は、電極ホルダ０９とキャピラリヘッド０７が支持体０３に取り付けられることで、一体構造となる。電極ホルダ０９は、電極ホルダ０９に形成された電極ホルダ連結部６１を支持体０３の電極ホルダ連結穴６２にはめ込むことで支持体０３に固定され、キャピラリヘッド０７は、キャピラリヘッド０７に形成されたキャピラリヘッド連結部６３を支持体０３のキャピラリヘッド連結穴６４にはめ込むことで支持体０３に固定される。

詳しくは、電極ホルダ連結部６１の先端は電極ホルダ連結穴６２よりも断面が大きくなっており、はめ込んだ後は抜けないようになっている。電極ホルダ連結部６１の先端以外は、電極ホルダ連結穴６２よりも断面が小さくなっており、電極ホルダ連結穴６２の奥行きよりも長い。したがって、電極ホルダ０９は支持体０３に対して固定はされているが、ｘ・ｙ・ｚ軸方向に可動域を持っている。

また、キャピラリヘッド連結部６３も先端の断面が大きくなっている。キャピラリヘッド連結穴６４には穴の大きい箇所と小さい箇所がある。キャピラリヘッド連結穴６４の大きい箇所はキャピラリヘッド連結部６３の先端の断面よりも大きい。キャピラリヘッド連結穴６４の大きい箇所から、キャピラリヘッド連結部６３を通す。キャピラリ０５のたわみにより、キャピラリヘッド連結部６３はキャピラリヘッド連結穴６４の小さい箇所に移動するため、キャピラリへッド連結部６３は抜けなくなる。そして、キャピラリヘッド連結部６３はキャピラリ連結穴６４の側面で止まり、固定される。このとき、キャピラリヘッド０７は支持体０３に対してキャピラリヘッド連結穴６４の側面でのみ固定されているため、ｘ・ｙ・ｚ軸方向に可動域を持っている。

また、キャピラリヘッド０７固定位置から検出部０６の距離よりも、キャピラリヘッド０７固定位置から検出部０６の間のキャピラリ０５は長くなっている。これにより生じるキャピラリ０５のたわみを検出部おさえ６５でおさえることにより、検出部０６の位置決めを行う。検出部０６においても、検出部押さえ６５でたわみをおさえることでのみ、検出部の支持体０３に対する固定を行っているため、ｘ・ｙ・ｚ軸方向に可動域を持っている。さらに、検出部おさえ６５でのみ検出部０６の位置決めを行っているため、部品の寸法誤差の影響を受けずに精度の高い位置決めをすることが出来る。最後に、セパレータ１０によりキャピラリ０５の配置を調整しシート０４に固定する。

以上により、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７、検出部０６はいずれも支持体０３に対して完全には固定されておらず、ｘ・ｙ・ｚ方向に可動域を持っている。完全に固定されている場合、キャピラリカートリッジ０１及び電気泳動装置のすべてに高い寸法精度が要求されるが、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７及び、検出部０６の固定部に可動域を有していることより、キャピラリカートリッジ０１の取り付けの際にも装置寸法の個体差を許容できる。これにより、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７、検出部０６を一度に取り付けられるキャピラリカートリッジ０１が可能となる。本実施例では、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７、検出部０６のすべてで可動域を持たせた固定にしているが、可動域を有した固定が１箇所のみでも、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７、検出部０６を一度に取り付けられるキャピラリカートリッジ０１は実現できる。さらに、固定箇所に可動域を有しているため、電極ホルダ０９、キャピラリヘッド０７、検出部０６の装置への固定は、恒温槽ドア４３の開閉や重力による支持体のずれや、熱による支持体のゆがみの影響を受けないようになる。

また本実施例では、電極ホルダ０９と支持体０３の間に弾性体６６を設けている。弾性体６６は、弾性体６６の粘着性やタック性、あるいは化学的な接着や物理的な取り付け機構等により支持体０３または電極ホルダ０９に貼りつけられている。弾性体６６は、電極ホルダ０９と支持体０３の連結部距離よりもわずかに厚い。また、弾性体６６には、キャピラリ０５のたわみによる張力よりも大きい弾性力を有するものを使用する。これにより、キャピラリ０５のたわみによる電極ホルダ０９の回転を抑えることで、電極ホルダ０９の取り付け性を向上させる。さらに、この弾性体６６には、電極ホルダ０９と支持体０３の連結部におけるキャピラリ０５の露出を防ぐ役割もある。キャピラリ０５の露出を防ぐことで、外部からの影響を受けにくくなり、安定した温度制御が行える。また、弾性体６６に、シート０４のように断熱材や放熱材を使用することで断熱性能または放熱性能を向上することもできる。本実施例では、電極ホルダ０９と支持体０３の連結部にのみ、弾性体６６を設けているが、検出部０６と支持体０３、キャピラリヘッド０７と支持体０３の間に弾性体６６を設けても良い。

図６に、本実施例のキャピラリカートリッジ０１の取り付けの詳細図の一例を示す。装置側にある支持体挿し込み口５５である開口部に支持体０３に形成された挿し込み部５６である突出部を差し込む。このとき同時に、電極ホルダ位置決め穴５２を装置側にある電極ホルダ位置決めピン５１に入れながら、支持体に形成された支持体足部５３を装置側の支持体足場５４に置くことでキャピラリカートリッジ０１を取り付けられる。この支持体０３の挿し込みにより恒温槽ドア４３を閉じるときの支持体０３の片当たりによるキャピラリカートリッジ０１の浮き上がりを防止している。そして、恒温槽ドア４３を閉めることで、キャピラリカートリッジ０１は取り付け面５０に押し付けられ固定される。このとき、検出部０６も同時にクリップ５７に押し込まれることで固定される。クリップ５７による検出部０６の固定についての詳細を以下で述べる。

図７に、クリップ５７の断面図を示す。キャピラリカートリッジ０１を取り付け面５０に近づけていくと、同図上段に示すように検出部０６がクリップ５７の凸部にあたる事で一度クリップ５７を押し込み、さらに近づけると、同図中段と下段に示すように検出部０６はクリップ５７の凸部を越え、クリップ５７がバネ５８の反力で検出部０６を押さえて仮固定する構造になっている。このとき、凸部を越えると同時に、反力でクリップ５７が瞬時に動くことでクリック音が鳴り、ユーザはキャピラリカートリッジ０１が仮固定されたことを確認できるようになっている。

図８に、本実施例のキャピラリカートリッジの支持体０３とシート０４の断面図を示す。シート０４に柔らかい部材を使用すると、荷重がかかった際につぶれて変形し、キャピラリ０５との接触面積が小さくなり、キャピラリ０５との間に空気層が形成されてしまうため、硬度に合わせて形状や変形量をコントロールする必要がある。そこで、本実施例のキャピラリカートリッジ０１の支持体０３は箱型構造になっており、支持体０３の外周部に設けられたシート０４側に突き出た突出部０３Ａにより、シート０４が平面方向に一定の大きさ以上に変形できないよう制限している。また、シート０４の端部と支持体０３の外周部の間に空隙が設ける、すなわち、支持体０３の突出部０３Ａまでのオフセット距離を、シート０４の弾性率を踏まえて設計することで、シート０４が突出部０３Ａを超えてはみだして変形することを防ぐことができる。また、支持体０３の突出部０３Ａの高さは、シート０４の厚みより低くしており、荷重がかかっても支持体０３の高さ以上にシート０４がつぶれることはない。このため、キャピラリカートリッジ０１を取り付ける装置面に、シート０４を確実に接触させることが可能である。

さらに、図９に本実施例のキャピラリ０５周辺部の断面図を示す。キャピラリカートリッジ０１を電気泳動装置側の取り付け面５０に接触させて所定の荷重をかけた際に、シート０４がキャピラリ０２の形状に沿って変形するため、キャピラリ０２との接触面積を大きくする事ができる。このとき、恒温槽ドア４３によりシート０４の面全体に均一に荷重をかけることで、取り付け面５０とシート０４との間に空気層を作りにくくしている。したがって、安定した断熱性能及び放熱性能を得ることが出来る。しかし、完全に取り付け面５０とシート０４の間に空気層がなくなると、シート０４が吸盤のようなってしまい、キャピラリカートリッジ０１が取り外せなくなる可能性がある。本実施例では、間にキャピラリ０５を挟んだ一体構造であり、キャピラリ０５がシート０４の外側まで配置されており、空気層が完全になくなることはない。そのため、取り付け面５０にくっついてしまうことなく簡単に取り外すことが可能である。

シート０４の面全体に均一に荷重をかけられる恒温槽ドア４３の一例を図１０に示す。恒温槽ドア４３はバネ等の弾性体を挟んだ２段構造を有する。すなわち、恒温槽ドア４３は、ドア支持体７３に１個以上の押し板用バネ７１を介して押し板７２がついた２段構造となっており、クッション性を持たせている。このため、キャピラリカートリッジ０１全体を均一に押すことが出来る。さらに、バネ定数を調節することで、恒温槽ドア４３が閉まった際にキャピラリカートリッジ０１にかかる荷重をコントロールすることができる。例えば、バネ定数３Ｎ／ｍｍのバネ５３を１２個用いると、恒温槽ドア４３を閉めた際に３０Ｎの荷重をかけることができる。

本実施例は、キャピラリカートリッジ０１の装置への取り付けにおける検出部０６の固定様式の一例である。図１１に、装置上の検出部固定箇所のＹＺ平面による断面図を示す。ここで、Ｙ軸は装置の前後方向、Ｚ軸は装置の上下方向とする。以下、図５、６、１１を参照して、キャピラリカートリッジ０１を装置に取り付けるときに、どのように検出部０６が装置上の検出部固定箇所に高精度に最終固定されるかを詳細に説明する。

１番目のステップとして、キャピラリカートリッジ０１の挿し込み部５６を装置の支持体挿し込み口５５に挿し込みながら、キャピラリカートリッジ０１の支持体足部５３を装置の支持体足場５４に置く。なお、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１の構成でも良いし、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１及び支持体挿し込み口５５を省いた装置の組み合わせの構成でも良い。この１番目のステップの際、図１１上段に示されるように、検出部０６は、装置上の検出部ガイド８０のテーパ部に自動的に接触する。これは、検出部０６が支持体０３の検出部押さえ６５で固定されることにより、支持体上での検出部０６の位置決めがなされているためである。なお、支持体上での検出部０６の位置決めは、上述の検出部押さえ６５のような、開口部においてキャピラリ張力によって検出部０６が突き当てられる基準面による位置決めでも良いし、開口部において検出部が可動する基準範囲による位置決めでも良い。

次に、２番目のステップとして、恒温槽ドア４３（図１参照）を閉める。この２番目のステップの際、図１１中段に示されるように、恒温槽ドア４３に設けられた検出部押し込み部品８３によって、検出部０６は、検出部ガイド８０のテーパ部に沿って動きながら、装置上のＹ軸基準面８１に向かって押し込まれていく。最終的には、図１１下段に示されるように、検出部は装置上のＹ軸基準面８１およびＺ軸基準面８２に突き当てられ、自動的に検出部固定箇所に最終固定される。

これは、検出部が可動域を有して支持体に連結されている構成によって、検出部が支持体から独立に最終固定されるようになされているためである。なお、検出部を最終固定させる機構は、上述したような恒温槽ドア上の部品による押し込みでも良いし、装置上の他の部品による押し込みでも良い。また、この２番目のステップでは、取り付け者が指で検出部を押し込むことによって検出部を検出部固定箇所に仮固定してから、恒温槽ドアを閉めるようにしても良い。また、本実施例では、検出部のX軸基準面は装置上には存在せず、支持体上の検出部押さえ６５がそのまま検出部最終固定のX軸基準面になるが、装置上に検出部最終固定のX軸基準面が存在しても良い。

以上、キャピラリカートリッジの装置への取り付けにおける検出部の固定様式の一例を述べたが、装置上の検出部の固定箇所において、テーパ部を有するクリップ、あるいは図７に示されるようなテーパ部と同様に機能する凸部を有するクリップ５７が備えられ、このクリップが検出部を押し込むことにより、検出部が装置上のＺ軸基準面８２に突き当てられる構成であっても勿論良い。

本実施例は、キャピラリカートリッジの装置への取り付けにおけるキャピラリヘッドの固定様式の一例である。図１２に、装置上のキャピラリヘッド固定箇所の斜視図を示す。ここで、X軸は装置の左右方向、Ｙ軸は装置の前後方向、Ｚ軸は装置の上下方向とする。以下、図５、６、１２を参照して、キャピラリカートリッジを装置に取り付けるときに、どのようにキャピラリヘッドが装置上のキャピラリヘッド固定箇所に高精度に最終固定されるかを詳細に説明する。

１番目のステップとして、キャピラリカートリッジ０１の挿し込み部５６を装置の支持体挿し込み口５５に挿し込みながら、キャピラリカートリッジ０１の支持体足部５３を装置の支持体足場５４に置く。なお、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１の構成でも良いし、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１及び支持体挿し込み口５５を省いた装置の組み合わせの構成でも良い。この１番目のステップの際、図１２上段に示されるように、キャピラリヘッド０７は、装置上のキャピラリヘッドガイド９０のテーパ部に自動的に接触する。これは、キャピラリヘッド０７が支持体０３のキャピラリヘッド連結穴６４で固定されることにより、支持体０３上でのキャピラリヘッド０７の位置決めがなされているためである。なお、支持体上でのキャピラリヘッド０７の位置決めは、上述したような、キャピラリ張力によってキャピラリヘッド連結部６３が突き当てられるキャピラリヘッド連結穴６４の内周の基準面によっても良いし、あるいはキャピラリヘッド連結穴６４の開口部においてキャピラリヘッド連結部６３が可動できる基準範囲によっても良い。

次に、２番目のステップとして、恒温槽ドア４３（図１参照）を閉める。この２番目のステップの際、恒温槽ドア４３に設けられたキャピラリヘッド押し込み部品（図１２には示されない）によって、キャピラリヘッドは、キャピラリヘッドガイド９０のテーパ部に沿って動きながら、装置上のＹ軸基準面９２に向かって押し込まれていく。最終的には、図１２下段に示されるように、キャピラリヘッドは装置上のX軸基準面９１、Ｙ軸基準面９２およびＺ軸基準面９３に突き当てられ、自動的にキャピラリヘッド固定箇所に最終固定される。これは、キャピラリヘッドが可動域を有して支持体に連結されている構成によって、キャピラリヘッドが支持体から独立に最終固定されるようになされているためである。なお、キャピラリヘッドを最終固定させる機構は、上述したような恒温槽ドア上の部品による押し込みでも良いし、装置上の他の部品による押し込みでも良い。また、この２番目のステップでは、取り付け者が指でキャピラリヘッドを押し込むことによってキャピラリヘッドをキャピラリヘッド固定箇所に仮固定してから、恒温槽ドアを閉めるようにしても良い。

本実施例は、キャピラリカートリッジ０１の装置への取り付けにおける電極ホルダ０９の固定様式の一例である。図１３に、装置上の電極ホルダ固定箇所の斜視図を示す。ここで、X軸は装置の左右方向、Ｙ軸は装置の前後方向、Ｚ軸は装置の上下方向とする。以下、図５、６、１３を参照して、キャピラリカートリッジを装置に取り付けるときに、どのように電極ホルダが装置上の電極ホルダ固定箇所に高精度に最終固定されるかを詳細に説明する。

１番目のステップとして、キャピラリカートリッジ０１の挿し込み部５６を装置の支持体挿し込み口５５に挿し込みながら、キャピラリカートリッジ０１の支持体足部５３を装置の支持体足場５４に置く。なお、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１の構成でも良いし、挿し込み部５６を省いたキャピラリカートリッジ０１及び支持体挿し込み口５５を省いた装置の組み合わせの構成でも良い。この１番目のステップの際、図１３上段に示されるように、電極ホルダ０９は、装置上の電極ホルダ位置決めピン５１のテーパ部に自動的に接触する。これは、電極ホルダ０９が支持体０３の電極ホルダ連結穴６２で固定されることにより、支持体上での電極ホルダ０９の位置決めがなされているためである。なお、支持体上での電極ホルダ０９の位置決めは、上述したような、キャピラリ張力によって電極ホルダ連結部６１が突き当てられる電極ホルダ連結穴６２の内周の基準面によっても良いし、あるいは電極ホルダ連結穴６２の開口部において電極ホルダ連結部６１が可動できる基準範囲によっても良い。また、キャピラリ張力によって電極ホルダ０９そのものが突き当てられる電極ホルダ連結穴６２とは別の部位の基準面を支持体等に設けても良く、例えば、キャピラリ０５のたわみによる電極ホルダ０９の回転を、支持体の下面に当てて、おさえることで位置決めしても良い。

次に、２番目のステップとして、恒温槽ドア４３（図１参照）を閉める。この２番目のステップの際、恒温槽ドア４３に設けられた電極ホルダ押し込み部品（図１３には示されない）によって、電極ホルダ０９は、位置決めピン５１のテーパ部に沿って動きながら、装置上のＹ軸基準面１０２に向かって押し込まれていく。最終的には、図１３下段に示されるように、電極ホルダ０９は装置上のX軸Ｚ軸基準面１０１（円形凹部の内周）、及びＹ軸基準面１０２に突き当てられ、自動的に電極ホルダ固定箇所に最終固定される。これは、電極ホルダ０９が可動域を有して支持体０３に連結されている構成によって、電極ホルダ０９が支持体０３から独立に最終固定されるようになされているためである。なお、電極ホルダ０９を最終固定させる機構は、上述したような恒温槽ドア４３上の部品による押し込みでも良いし、装置上の他の部品による押し込みでも良い。また、この２番目のステップでは、取り付け者が指で電極ホルダ０９を押し込むことによって電極ホルダ０９を電極ホルダ固定箇所に仮固定してから、恒温槽ドア４３を閉めるようにしても良い。

０１：キャピラリカートリッジ，０２：キャピラリアレイ，０３：支持体，０４：シート，０５：キャピラリ，０６：検出部，０７：キャピラリヘッド，０８：電極（陰極），０９：電極ホルダ，１０：セパレータ，１１：把手，２０：オートサンプラーユニット，２１：サンプラーベース，２２：X軸駆動体，２３：Ｙ軸駆動体，２４：Ｚ軸駆動体，２５：サンプルトレイ，２６：サンプル容器，２７：送液機構，２８：泳動媒体容器，２９：陽極側緩衝液容器，３０：陽極側洗浄槽，３１：陽極側電気泳動用緩衝液槽，３２：陽極側サンプル導入用緩衝液槽，３３：陰極側緩衝液容器，３４：廃液槽，３５：陰極側洗浄槽，３６：陰極側電気泳動用緩衝液槽，４０：照射検出／恒温槽ユニット，４１：恒温槽ユニット，４２：照射検出ユニット，４３：恒温槽ドア，４４：電極（陽極），５０：取り付け面，５１：電極ホルダ位置決めピン，５２：電極ホルダ位置決め穴，５３：支持体足部，５４：支持体足場，５５：支持体挿し込み口，５６：挿し込み部，５７：クリップ，５８：バネ，６１：電極ホルダ連結部，６２：電極ホルダ連結穴，６３：キャピラリヘッド連結部，６４：キャピラリヘッド連結穴，６５：検出部おさえ，６６：弾性体，７１：押し板用バネ，７２：押し板，７３：ドア支持体，８０：検出部ガイド，８１：装置上のＹ軸基準面（検出部），８２：装置上のＺ軸基準面（検出部），８３：検出部押し込み部品，９０：キャピラリヘッドガイド，９１：装置上のX軸基準面（キャピラリヘッド），９２：装置上のＹ軸基準面（キャピラリヘッド），９３：装置上のＺ軸基準面（キャピラリヘッド），１０１：装置上のX軸Ｚ軸基準面（電極ホルダ），１０２：装置上のＹ軸基準面（電極ホルダ）

Claims

キャピラリカートリッジにおいて、
キャピラリと、前記キャピラリを束ねるキャピラリヘッドと、前記キャピラリ他端に設けられた電極と、前記電極を保持する電極ホルダと、前記キャピラリに設けられた検出部とを備えたキャピラリアレイと、
前記キャピラリアレイを支持する支持体と、
を備えたキャピラリカートリッジにおいて、
たわみが生じた前記キャピラリを前記支持体に連結させることで、前記キャピラリヘッド、前記電極ホルダ及び前記検出部は、前記支持体と前記キャピラリヘッドとの間、前記支持体と前記電極ホルダとの間及び前記支持体と前記検出部との間に可動域をもって、前記支持体に固定されていることを特徴とするキャピラリカートリッジ。
請求項１において、
支持体は、前記検出部が位置する箇所に開口部を有しており、かつ、当該開口部は、キャピラリヘッドが固定される位置とは反対側に、前記検出部を押さえる検出部押さえ部材を有しているキャピラリカートリッジ。
請求項１または請求項２において、
前記キャピラリヘッドは、支持体側に突き出た突出部を有し、
前記支持体には、前記突出部と接触し、前記キャピラリヘッドを固定するキャピラリヘッド固定部を有するキャピラリカートリッジ。
請求項３において、
当該突出部は、その端部の断面がその他の部分よりも大きくなっており、
前記支持体は、前記キャピラリヘッドが固定される箇所に前記突出部が挿入される開口部を有し、当該開口部は、前記端部よりも開口が大きい箇所と、小さい箇所を備えており、
前記キャピラリヘッド固定部は、前記開口部であるキャピラリカートリッジ。
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記支持体における、前記キャピラリヘッドが固定される位置から前記検出部が固定される位置までの距離は、前記キャピラリアレイを前記支持体に固定した際に、両者の位置に対応して設けられたキャピラリの長さよりも短いキャピラリカートリッジ。
請求項１〜５のいずれか一項において、
前記電極ホルダは支持体側に突出した突出部を有しており、
前記支持体には、電極ホルダに設けられた前記突出部が貫通する貫通穴を有し、
前記突出部は、前記貫通穴の奥行よりも長いキャピラリカートリッジ。
請求項１〜６のいずれか一項において、
前記キャピラリアレイと前記支持体の間には、クッション性を有する柔らかいシートを有し、
前記キャピラリを前記シートに対して所定の方向に這わせながら定位させるための、前記キャピラリの本数と同数以上の孔を有するセパレータを有し、
前記セパレータは片面に粘着性を有するキャピラリカートリッジ。
請求項６において、
前記支持体には、前記電極ホルダを押さえる面を有しているキャピラリカートリッジ。
請求項６において、
前記電極ホルダには、前記支持体との接触面に弾性体が設けられているキャピラリカートリッジ。
請求項１〜６または請求項８〜９のいずれか一項において、
前記支持体と前記キャピラリヘッドとの間または前記支持体と前記検出部との間の少なくともいずれかには、弾性体が設けられていることを特徴とするキャピラリカートリッジ。
請求項１〜１０のいずれか一項において、
前記支持体と前記キャピラリヘッドとの間、前記支持体と前記電極ホルダとの間及び前記支持体と前記検出部との間は、３軸方向に可動域を有することを特徴とするキャピラリカートリッジ。