JP7035025B2 - キャピラリ電気泳動カソードシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
図2を参照すると、特定の実施形態では、装置100は、複数のキャピラリ206のうちの個々のキャピラリに対して個々のキャピラリ電流を検知するように構成されている電流測定システム200を備える。先行技術のマルチキャピラリ電気泳動システムは、共通のアノードまたはカソードでのキャピラリ電流の合計を測定および監視する。電流にエラーや変動がある場合、どのキャピラリが故障している可能性があるのかを検出することは、困難である。したがって、各キャピラリ電流を個々に監視および測定することが有利であることが分かっている。このようにして、個々のキャピラリ電流の安定性および大きさは、キャピラリを新鮮なポリマーで充填した直後および試料注入の直前の事前段階中に検証され得る。さらに、本発明の実施形態は、エラー検出および解析のために、動電学的注入中および/または電気泳動分離段階中に、個々のキャピラリ電流を監視することを可能にする。
キャピラリ電気泳動器具が使用されていないとき、キャピラリ端部は、保護され得る。従来、これは、キャピラリ端部をバッファに浸漬することによって行われる。しかしながら、例えば、継続的な使用または蒸発に起因してバッファレベルが低い場合、キャピラリ端部は、バッファに浸漬され得、これは、キャピラリに損傷を与え得る。したがって、本明細書に記載の様々な実施形態によれば、液体レベルの検出を可能にするシステムが説明される。これにより、適切なバッファレベルを確保することができ、かつバッファレベルを調整する必要があるかどうかをユーザまたはシステムに通知することができる。
図4は、高く、電圧絶縁バリア412を横切って電力およびデータを伝送するように構成された本発明の実施形態に係るシステム400のブロック図を示す。上述の方法およびシステムの実施は、シャーシ接地を基準にした高電位を有する(例えば、上述の電圧電源210によって提供されるものと同じまたは類似の電圧を有する)、高電圧電源402に接続されたカソード電極404に接続された個々の電流検知および液体レベル検出センサに関する。したがって、センサ回路410は、同じ、またはほぼ同じ高電位にある。有利には、センサ回路410は、(例えば、高電圧絶縁バリア412の右側で)接地電位付近の回路および導電構成要素から電気的に絶縁されている。そのような実施形態では、電力およびデータ伝送は高電圧絶縁バリア412を通過して提供される。これは、いくつか例を挙げると、光学的、機械的、誘導的、容量的、または電波など、様々な方法で実現できる。特定の実施形態では、マイクロコントローラ420は、同じまたはほぼ同じ高電位にあるセンサ回路410に結合される。
選択された実施形態は、以下を含む
実施形態1:キャピラリ電気泳動電流を測定するためのシステムまたは方法であって、
複数のキャピラリであって、各キャピラリは、カソード端部およびアノード端部を有する、複数のキャピラリと、
複数のカソードバッファであって、カソードバッファの各々は、他のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、各カソードバッファは、複数のキャピラリのうちの1つのキャピラリと関連付けられ、各キャピラリのカソード端部は、その関連付けられたカソードバッファ中に浸漬される、複数のカソードバッファと、
複数の電流センサであって、各電流センサは、電流を測定するために複数のキャピラリのうちの1つのキャピラリと関連付けられている、複数の電流センサと、を備える、システムまたは方法。
第1のキャピラリおよび第2のキャピラリであって、各キャピラリはカソード端部およびアノード端部を有する、第1のキャピラリおよび第2のキャピラリと、
第1のカソードバッファおよび第2のカソードバッファであって、第1のカソードバッファは、第2のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、第1のキャピラリのカソード端部は、第1のカソードバッファに浸漬され、第2のキャピラリのカソード端部は、第2のカソードバッファに浸漬される、第1のカソードバッファおよび第2のカソードバッファと、
電流を測定するために、第1のキャピラリと関連付けられた第1の電流センサおよび第2のキャピラリと関連付けられた第2の電流センサと、を備える、システムまたは方法。
第3のキャピラリおよび第4のキャピラリと、
第3のカソードバッファおよび第4のカソードバッファであって、第3のカソードバッファは、第4のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、第3のキャピラリのカソード端部は、第3のカソードバッファに浸漬され、第4のキャピラリのカソード端部は、第4のカソードバッファに浸漬される、第3のカソードバッファおよび第4のカソードバッファと、
電流を測定するために、第3のキャピラリと関連付けられた第3の電流センサおよび第4のキャピラリと関連付けられた第4の電流センサと、をさらに備える、実施形態3。
複数のカソードと、
電解バッファであって、複数のカソードのそれぞれが電解バッファ中に浸されている、電解バッファと、
複数のカソードと電解バッファとの間の静電容量を測定するように構成された複数の電極に接続された静電容量センサと、を備える、システムまたは方法。
電解バッファ内のカソードの浸漬深さを計算するためのプロセッサをさらに備える、実施形態5、6、7、8、または9。
キャピラリシステムであって、キャピラリアレイと、キャピラリシステムに関する識別情報を提供するように構成されたタグと、を備える、キャピラリシステムと、
キャピラリシステムに電気的に結合された高電圧システムであって、少なくとも1キロボルトの電圧を提供する高電圧電源と、高電圧電源に電気的に接続された少なくとも1つの回路と、を備える、高電圧システムと、
高電圧システムに結合された低電圧システムと、を備え、
タグは、(1)高電圧システムと低電圧システムとの間の電気的絶縁、(2)高電圧システムと低電圧システムとの間のデータおよび/もしくは制御信号、または(3)低電圧システムから高電圧システムへの電力、のうちの少なくとも1つを提供する、システムまたは方法。
キャピラリシステムであって、キャピラリアレイと、キャピラリシステムに関する識別情報を提供するように構成されたタグと、を備える、キャピラリシステムと、
キャピラリシステムに電気的に結合された高電圧システムであって、少なくとも1キロボルトの電圧を提供する高電圧電源と、高電圧電源に電気的に接続された少なくとも1つの回路と、を備える、高電圧システムと、
高電圧システムに結合された低電圧システムと、を備え、
タグは、高電圧システムと低電圧システムとの間の電気的絶縁を提供する、システムまたは方法。
キャピラリシステムであって、キャピラリアレイと、キャピラリシステムに関する識別情報を提供するように構成されたタグと、を備える、キャピラリシステムと、
キャピラリシステムに電気的に結合された高電圧システムであって、少なくとも1キロボルトの電圧を提供する高電圧電源と、高電圧電源に電気的に接続された少なくとも1つの回路と、を備える、高電圧システムと、
高電圧システムに結合された低電圧システムと、を備え、
タグは、高電圧システムと低電圧システムとの間にデータおよび/または制御信号を提供する、システムまたは方法。
キャピラリシステムであって、キャピラリアレイと、キャピラリシステムに関する識別情報を提供するように構成されたタグと、を備える、キャピラリシステムと、
キャピラリシステムに電気的に結合された高電圧システムであって、少なくとも1キロボルトの電圧を提供する高電圧電源と、高電圧電源に電気的に接続された少なくとも1つの回路と、を備える、高電圧システムと、
高電圧システムに結合された低電圧システムと、を備え、
タグは、低電圧システムから高電圧システムに電力を提供する、システムまたは方法。
Claims (9)
- キャピラリ電気泳動電流を測定するためのシステムであって、
複数のキャピラリであって、各キャピラリは、カソード端部およびアノード端部を有する、複数のキャピラリと、
液体を収容した複数のカソードバッファであって、前記カソードバッファの各々は、他のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、各カソードバッファは、前記複数のキャピラリのうちの1つのキャピラリと関連付けられ、各キャピラリの前記カソード端部は、その関連付けられたカソードバッファ中に浸漬される、複数のカソードバッファと、
複数の電流センサであって、各電流センサは、電流を測定するために前記複数のキャピラリのうちの1つのキャピラリと関連付けられている、複数の電流センサと、
前記カソードバッファに収容された液体のレベルを検出するための液体レベル検出システムと、
を備え、
前記液体レベル検出システムは、前記カソード端部、及び前記カソードバッファに浸漬された電極に夫々接続された静電容量センサを備え、前記静電容量センサは、前記カソード端部と前記電極との間の静電容量を測定する、システム。 - 前記複数のキャピラリは、4本のキャピラリである、請求項1に記載のシステム。
- キャピラリ電気泳動電流を測定するためのシステムであって、
第1のキャピラリおよび第2のキャピラリであって、各キャピラリは、カソード端部およびアノード端部を有する、第1のキャピラリおよび第2のキャピラリと、
各々液体を収容した第1のカソードバッファおよび第2のカソードバッファであって、前記第1のカソードバッファは、前記第2のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、前記第1のキャピラリの前記カソード端部は、前記第1のカソードバッファに浸漬され、前記第2のキャピラリの前記カソード端部は、前記第2のカソードバッファに浸漬される、第1のカソードバッファおよび第2のカソードバッファと、
電流を測定するために、前記第1のキャピラリと関連付けられた第1の電流センサ、および前記第2のキャピラリと関連付けられた第2の電流センサと、
前記第1のカソードバッファ及び前記第2のカソードバッファに収容された液体のレベルを夫々検出するための液体レベル検出システムと、
を備え、
前記液体レベル検出システムは、前記第1及び第2のキャピラリの前記カソード端部、及び前記第1及び第2のカソードバッファに夫々浸漬された複数の電極に接続された静電容量センサを備え、前記静電容量センサは、前記第1及び第2のキャピラリの前記各カソード端部と、前記第1及び第2のカソードバッファに夫々浸漬された前記各電極との間の静電容量を測定する、システム。 - 第3のキャピラリおよび第4のキャピラリと、
第3のカソードバッファおよび第4のカソードバッファであって、前記第3のカソードバッファは、前記第4のカソードバッファから電気的に絶縁されるように構成され、前記第3のキャピラリの前記カソード端部は、前記第3のカソードバッファに浸漬され、前記第4のキャピラリの前記カソード端部は、前記第4のカソードバッファに浸漬される、第3のカソードバッファおよび第4のカソードバッファと、
電流を測定するために、前記第3のキャピラリと関連付けられた第3の電流センサ、および前記第4のキャピラリと関連付けられた第4の電流センサと、をさらに備える、請求項3に記載のシステム。 - 前記カソード端部は、2つのカソード端部である、請求項1又は3に記載のシステム。
- 前記静電容量は、前記カソードバッファ中に浸漬された前記カソード端部の表面積に比例する、請求項1に記載のシステム。
- 前記静電容量は、前記カソード端部の浸漬深さに対して線形である、請求項1又は3に記載のシステム。
- 前記カソード端部は、円筒形である、請求項1又は3に記載のシステム。
- 前記カソードバッファ内の前記カソード端部の浸漬深さを計算するためのプロセッサをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
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