JP7384138B2 - 電気泳動装置 - Google Patents

Description

この発明は、電気泳動装置に関する。

例えば、特開２０１２－２２９９３２号公報には、移動ステージと、移動ステージ上に設置されたマイクロチップと、マイクロチップに対して上面側から嵌め込むことによって装着されたフレームと、を備える電気泳動装置が記載されている。

特開２０１２－２２９９３２号公報

特開２０１２－２２９９３２号公報に記載されるような電気泳動装置において、マイクロチップを覆うように移動ステージ（以下、「チップ保持部」と表記する。）にカバーが設けられ、このカバーの開閉がセンサで検出される場合がある。カバーは、例えば、マイクロチップをチップ保持部に押し付けることによってチップ保持部からマイクロチップが浮き上がるのを規制する目的で設けられる。

この場合、図６及び図７に示されるように、センサ３００は、マイクロチップＣを保持するチップ保持部１００の側方でかつカバー２００の縁部により押圧される位置に配置されることが考えられる。これは、チップ保持部１００から漏れた液がセンサ３００に至るのを抑制するためである。このため、チップ保持部１００、カバー２００及びセンサ３００を含むユニットの平面視におけるサイズが大型化する。

一方、マイクロチップに過剰に液が供給された場合、チップ保持部の縁部から液が落下するため、その液を受けるパンをチップ保持部の下方に設けることが考えられるが、この場合も、チップ保持部及びパンを含むユニットの平面視におけるサイズが大型化する。

本発明の目的は、大型化とセンサの液漏れとを回避しつつカバーの開閉を検知すること、及び、大型化を回避しつつチップ保持部からの液の落下によりチップ保持部より下方に配置されている部品が濡れるのを抑制することの少なくとも一方を達成可能な電気泳動装置を提供することである。

本発明の第１態様は、電気泳動によりサンプルを分離するための分離流路を有するマイクロチップを保持可能なチップ保持部と、前記マイクロチップを覆うように前記チップ保持部に接続可能なカバーと、を備え、前記チップ保持部は、前記マイクロチップが載置されるチップ載置部と、前記チップ載置部を取り囲むように環状に形成された溝、及び、前記カバーの開閉を検出するセンサを操作するシャフトを挿通させるための挿通孔の少なくとも一方と、を有する、電気泳動装置に関する。

この電気泳動装置では、チップ保持部が溝を有する場合、この溝によってマイクロチップから溢れた液が受けられるため、大型化を回避しつつチップ保持部からの液の落下を抑制することが可能となり、チップ保持部が挿通孔を有する場合、その挿通孔内にシャフトが挿通され、かつ、センサの少なくとも一部が上下方向にチップ保持部の下方に重なる位置に配置されることにより、大型化を回避しつつカバーの開閉を検知することが可能となる。

本発明の一実施形態の電気泳動装置の構成を概略的に示す図である。 チップ保持ユニットの斜視図である。 チップ保持ユニットの分解斜視図である。 図３におけるＩＶ－ＩＶ線での断面図である。 チップ保持ユニットを下方から見上げる角度における斜視図である。 比較例のチップ保持ユニットを概略的に示す平面図である。 図６に示されるチップ保持ユニットの正面図である。

この発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本発明の一実施形態の電気泳動装置の構成を概略的に示す図である。電気泳動装置１は、サンプル（ＤＮＡ、ＲＮＡ、タンパク質等）の分析が可能である。図１に示されるように、電気泳動装置１は、分注プローブ２と、電圧印加部３と、検出部４と、制御部５と、チップ保持ユニット８と、を備えている。

分注プローブ２は、サンプルの吸引及び分注、並びに、洗浄液の供給等を行う。電圧印加部３は、マイクロチップＣに電圧を印加する。検出部４は、マイクロチップＣの分離流路ｆで分離された試料成分を検出する。制御部５は、分注プローブ２、電圧印加部３、検出部４等を制御する。

図２は、チップ保持ユニットの斜視図である。図３は、チップ保持ユニットの分解斜視図である。図２及び図３に示されるように、チップ保持ユニット８は、チップ保持部１０と、カバー２０と、センサ３０と、シャフト４０と、付勢部材５０と、ブラケット６０と、を備えている。

チップ保持部１０は、マイクロチップＣを保持する。マイクロチップＣは、電気泳動によりサンプルを分離するための分離流路ｆを有している。チップ保持部１０は、チップ載置部１２と、カバー受け面１４と、溝１６と、挿通孔１８と、を有している。

チップ載置部１２は、マイクロチップＣが載置される部位である。チップ載置部１２は、マイクロチップＣを収容する形状を有している。

カバー受け面１４は、チップ載置部１２の周囲に形成されている。カバー受け面１４は、平坦に形成されている。カバー受け面１４は、カバー２０の裏面を受ける。

溝１６は、チップ載置部１２を取り囲むように環状に形成されている。溝１６は、カバー受け面１４の周囲に形成されている。換言すれば、チップ保持部１０のうちチップ載置部１２と溝１６との間にカバー受け面１４が形成されている。溝１６は、カバー受け面１４から窪んだ形状を有している。溝１６は、マイクロチップＣに規定量以上の液が流れた場合にチップ載置部１２から流出した液を受ける。溝１６に受けられた液は、ドレイン１６ａ（図３を参照）を通じて排出される。

挿通孔１８は、シャフト４０を挿通させる孔である。挿通孔１８は、チップ保持部１０をその厚み方向に貫通している。図３及び図４に示されるように、挿通孔１８は、カバー受け面１４に設けられている。シャフト４０は、後述のようにセンサ３０を操作する部材であるため、このシャフト４０を挿通させる挿通孔１８が溝１６よりも内側のカバー受け面１４に設けられることにより、チップ保持ユニット８が小型化される。

カバー２０は、マイクロチップＣを覆うようにチップ保持部１０に接続可能である。カバー２０には、マイクロチップＣに液を供給するための開口部２０ｈが設けられている。カバー２０は、締結部材７１によってチップ保持部１０に固定されている。

シャフト４０は、挿通孔１８に挿通されている。シャフト４０は、センサ３０を操作する部材である。シャフト４０は、軸部４２と、押圧部４４と、付勢部材保持部４６と、を有している。

軸部４２は、挿通孔１８に挿通されている。軸部４２の先端部４２ａは、カバー受け面１４から突出している。この先端部４２ａは、カバー２０に押される部位である。

押圧部４４は、センサ３０を押圧する部位である。押圧部４４は、軸部４２の下端部に接続されている。押圧部４４は、軸部４２から当該軸部４２の軸方向と直交する方向に張り出す形状を有している。押圧部４４の外形は、挿通孔１８よりも大きい。本実施形態では、押圧部４４は、円板状に形成されている。

付勢部材保持部４６は、付勢部材５０を保持する部位である。付勢部材保持部４６は、押圧部４４から下方に向かって延びる形状を有している。付勢部材保持部４６の外形は、押圧部４４の外形よりも小さい。

センサ３０は、カバー２０の開閉を検出する。本実施形態では、センサ３０として、マイクロスイッチが採用されている。図４に示されるように、センサ３０は、当該センサ３０の少なくとも一部が上下方向にチップ保持部１０の下方に重なる位置に配置されている。センサ３０は、センサ本体３２と、レバー３４と、を有している。

センサ本体３２は、挿通孔１８と上下方向に重なる領域から離間した位置に配置されている。図４に示されるように、センサ本体３２は、溝１６と上下方向に重なる位置に配置されている。

レバー３４は、センサ本体３２に接続されている。レバー３４は、押圧部４４による押圧を受ける部位である。レバー３４は、センサ本体３２の接点を切り替える。レバー３４は、平板状に形成されている。

センサ本体３２は、レバー３４が押圧部４４による押圧を受けていない状態（図４に示される状態）において当該レバー３４がセンサ本体３２からシャフト４０に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する姿勢で保持されている。図２、図３及び図５に示されるように、センサ本体３２は、締結部材７２によってブラケット６０に固定されている。

付勢部材５０は、シャフト４０をチップ保持部１０に向けて付勢している。付勢部材５０は、付勢部材保持部４６に保持されている。本実施形態では、付勢部材５０は、コイルバネで構成されている。付勢部材５０は、押圧部４４をチップ保持部１０の裏面に向けて付勢するように圧縮された状態で付勢部材保持部４６に保持されている。

ブラケット６０は、センサ３０及びシャフト４０を保持している。図５に示されるように、ブラケット６０は、締結部材７３によってチップ保持部１０の裏面に固定されている。ブラケット６０は、センサ保持部６２と、シャフト保持部６４と、を有している。

センサ保持部６２は、センサ本体３２を保持している。センサ保持部６２は、レバー３４が押圧部４４による押圧を受けていない状態において当該レバー３４がセンサ本体３２からシャフト４０に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する姿勢となるようにセンサ本体３２を保持している。このため、挿通孔１８を通じて漏れた液がシャフト４０及びレバー３４を経由してセンサ本体３２に至ることが抑制される。

シャフト保持部６４は、シャフト４０の付勢部材保持部４６を保持している。付勢部材５０は、押圧部４４とシャフト保持部６４との間に圧縮された状態で配置されている。

以上に説明したように、本実施形態の電気泳動装置１では、センサ３０は、当該センサ３０の少なくとも一部が上下方向にチップ保持部１０の下方に重なる位置に配置されているため、大型化を回避しつつカバー２０の開閉を検知することが可能である。

さらに、チップ保持部１０は、マイクロチップＣから溢れた液を受ける溝１６を有しているため、大型化を回避しつつチップ保持部１０からの液の落下が抑制される。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、チップ保持部１０が溝１６及び挿通孔１８の双方を有する例が示されたが、チップ保持部１０は、溝１６及び挿通孔１８の少なくとも一方を有していればよい。例えば、液漏れの頻度や量が少ない場合、溝１６は省略されてもよい。この場合、チップ保持部１０の下方へのパンの設置は不要である。

また、センサ３０として、光学センサ等が用いられてもよい。この場合においても、センサ３０は、当該センサ３０の少なくとも一部が上下方向にチップ保持部１０の下方に重なり、かつ、挿通孔１８と上下方向に重なる領域から水平方向に離間した位置に配置される。

［態様］
上述した複数の例示的な実施形態は、以下の態様の具体例であることが当業者により理解される。

（第１項）一態様に係る前記電気泳動装置は、電気泳動によりサンプルを分離するための分離流路を有するマイクロチップを保持可能なチップ保持部と、前記マイクロチップを覆うように前記チップ保持部に接続可能なカバーと、を備え、前記チップ保持部は、前記マイクロチップが載置されるチップ載置部と、前記チップ載置部を取り囲むように環状に形成された溝、及び、前記カバーの開閉を検出するセンサを操作するシャフトを挿通させるための挿通孔の少なくとも一方と、を有する。

第１項に記載の電気泳動装置では、チップ保持部が溝を有する場合、この溝によってマイクロチップから溢れた液が受けられるため、大型化を回避しつつチップ保持部からの液の落下を抑制することが可能となり、チップ保持部が挿通孔を有する場合、その挿通孔内にシャフトが挿通され、かつ、センサの少なくとも一部が上下方向にチップ保持部の下方に重なる位置に配置されることにより、大型化を回避しつつカバーの開閉を検知することが可能となる。

（第２項）第１項に記載の電気泳動装置において、前記シャフトと、前記センサと、をさらに備え、前記チップ保持部は、前記挿通孔を有し、前記シャフトは、前記挿通孔に挿通されており、前記センサは、当該センサの少なくとも一部が上下方向に前記チップ保持部の下方に重なる位置に配置されていることが好ましい。

第２項に記載の電気泳動装置によれば、大型化が回避されつつカバーの開閉が検知される。

（第３項）第２項に記載の電気泳動装置において、前記シャフトは、前記センサを押圧する押圧部を有し、前記センサは、センサ本体と、前記センサ本体に接続されており、前記押圧部による押圧を受けるレバーと、を有し、前記センサ本体は、前記挿通孔と上下方向に重なる領域から離間した位置に配置されており、かつ、前記レバーが前記押圧部による押圧を受けていない状態において当該レバーが前記センサ本体から前記シャフトに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する姿勢で保持されていることが好ましい。

第３項に記載の電気泳動装置によれば、挿通孔を通じて漏れた液がシャフト及びレバーを経由してセンサ本体に至ることが抑制される。

（第４項）第２項又は第３項に記載の電気泳動装置において、前記チップ保持部は、前記溝を有し、前記挿通孔は、前記溝、あるいは、前記チップ保持部のうち前記溝の内側の部位に形成されていることが好ましい。

１ 電気泳動装置、１０ チップ保持部、１２ チップ載置部、１４ カバー受け面、１６ 溝、１８ 挿通孔、２０ カバー、２０ｈ 開口部、３０ センサ、３２ センサ本体、３４ レバー、４０ シャフト、４２ 軸部、４２ａ 先端部、４４ 押圧部、４６ 付勢部材保持部、５０ 付勢部材、６０ ブラケット、６２ センサ保持部、６４ シャフト保持部、Ｃ マイクロチップ、ｆ 分離流路。

Claims (4)

1. 電気泳動によりサンプルを分離するための分離流路を有するマイクロチップを保持可能なチップ保持部と、
   前記マイクロチップを覆うように前記チップ保持部に接続可能なカバーと、を備え、
   前記チップ保持部は、
   前記マイクロチップが載置されるチップ載置部と、
   前記チップ載置部を取り囲むように環状に形成された溝、及び、前記カバーの開閉を検出するセンサを操作するシャフトを挿通させるための挿通孔の少なくとも一方と、を有する、電気泳動装置。
2. 前記シャフトと、
   前記センサと、をさらに備え、
   前記チップ保持部は、前記挿通孔を有し、
   前記シャフトは、前記挿通孔に挿通されており、
   前記センサは、当該センサの少なくとも一部が上下方向に前記チップ保持部の下方に重なる位置に配置されている、請求項１に記載の電気泳動装置。
3. 前記シャフトは、前記センサを押圧する押圧部を有し、
   前記センサは、
   センサ本体と、
   前記センサ本体に接続されており、前記押圧部による押圧を受けるレバーと、を有し、
   前記センサ本体は、前記挿通孔と上下方向に重なる領域から離間した位置に配置されており、かつ、前記レバーが前記押圧部による押圧を受けていない状態において当該レバーが前記センサ本体から前記シャフトに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜する姿勢で保持されている、請求項２に記載の電気泳動装置。
4. 前記チップ保持部は、前記溝を有し、
   前記挿通孔は、前記溝、あるいは、前記チップ保持部のうち前記溝の内側の部位に形成されている、請求項２又は３に記載の電気泳動装置。

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