JP7426491B2 - キャピラリ電気泳動装置 - Google Patents

Description

本発明は、キャピラリ電気泳動装置に関する。

バイオ医薬品は糖鎖で修飾された抗体分子ががんや希少難病等の特定標的に対して効果を発現するという低分子医薬品にない優れた作用をもっている。低分子医薬品が化学反応によって合成されるのに対し、バイオ医薬品は細胞の生体機能を利用して生成されるため、わずかな培養条件の変化によって生産物の分子構造は影響を受ける。代表的なバイオ医薬品である免疫グロブリンＧ（ＩｇＧ）は複雑な構造を持つ分子量１５万程度の大きな分子であり、構造の不均一性を防ぐことはほぼ不可能である。従って、バイオ医薬品において製剤の安全性・有効性を確認するための品質検査技術はより一層重要な役割を果たす。

目的物質の構造が複雑であるためバイオ医薬品の検査項目は多岐にわたる。バイオ医薬品の検査として、例えば、検査対象物に含まれる主要成分が目的物質であることを確認する確認試験や、不純物の含量を評価する純度試験などにはキャピラリ電気泳動装置が用いられる。

キャピラリ電気泳動装置は、キャピラリに抗体をはじめとする試料を注入して電気泳動することで、試料が分子量や電荷量に応じて分離され、キャピラリ終端付近に設けられた検出部で検出される。検出方式としては、紫外線（Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ；ＵＶ）吸収、自家蛍光（Ｎａｔｉｖｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ＮＦ）、レーザー誘起蛍光（Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；ＬＩＦ）などの光学方式が広く用いられている。

これらの中でも、ＵＶ吸収計測は最も幅広く用いられている検出方式である。ＵＶ吸収計測によく用いられる波長は、芳香族アミノ酸の側鎖に吸収されやすい２８０ｎｍやペプチド結合に吸収されやすい１９０ｎｍ～２２０ｎｍなどである。光源としては重水素ランプが一般的に用いられ、バンドパスフィルタを用いて特定の波長だけを切り出して使用する。一般的なキャピラリ電気泳動装置のＵＶ吸収計測部は、光源の発光面を、レンズを用いてキャピラリの位置に結像させることで光をキャピラリに照射し、キャピラリを透過した光を検出する構成となっている。検出感度（検出可能な最小の試料濃度）は光源の発光強度分布、光源の安定性、結像倍率、キャピラリの内径、検出器のノイズなどのパラメータによって決まる。現在市場に流通しているキャピラリ電気泳動装置の感度は、ＩｇＧにおいて０．５μｇ／ｍＬ程度である。

そのようなキャピラリ電気泳動装置に関して、例えば、特許文献１に所定のシステムが示されている。このシステムは、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたカートリッジリテーナであって、キャピラリを有するキャピラリカートリッジを受けるように構成されているカートリッジリテーナと、前記ハウジング内に配置された検出アセンブリであって、少なくとも１つの放射体と、第１検出器および第２検出器を含んでいる。そして、このシステムは、前記第１検出器が、前記少なくとも１つの放射体に関連する第１出力を検出する第１形態と、前記第２検出器が、前記少なくとも１つの放射体に関連する第２出力を検出する第２形態との間で遷移するように構成されている検出アセンブリを含んでいる。また、このシステムは、前記ハウジング内に移動可能に配置された試薬トレイホルダであって、前記キャピラリカートリッジのキャピラリを試薬体積と流体連通させるように、前記カートリッジリテーナに対して移動するように構成されている試薬トレイホルダを含んでいる。

特表２０１９－５０４９８９号公報

特許文献１に示されているシステムをはじめとして、現在市場に流通しているキャピラリ電気泳動装置は、キャピラリの本数が１本であるため、１度に計測できる試料は１つである。１つの試料の計測には長い時間（典型的には３０分程度）を要するため、スループットが低いことが問題となっている。バイオ医薬品の開発はスクリーニング、構造最適化、精製工程最適化などのプロセスを経てなされるが、これらのプロセスでは条件の異なる多くの試料（バイオ医薬品の候補）を計測する必要がある。また、一般的には再現性の確認のために１つの条件について３回以上の計測が行われる。このことから、スループットの低さによって開発期間が長期化するという問題が生じるため、製薬分野においては検査装置のスループット向上が強く求められている。バイオ医薬品の開発期間を短縮することは、早期に患者にバイオ医薬品を届けることにつながるため、利益だけでなく社会的意義の観点においても重要である。また、開発段階だけでなく、製造過程や製品出荷前の品質検査においてもキャピラリ電気泳動装置の高スループット化に対するニーズは大きい。

本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、高スループットなキャピラリ電気泳動装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決した本発明に係るキャピラリ電気泳動装置は、測定対象の試料が導入されて電気的に分離される複数のキャピラリと、前記複数のキャピラリで電気的に分離された前記試料を分析するための光を発生させる光源と、前記キャピラリを透過した光を検出する検出器と、を備えている。このキャピラリ電気泳動装置は、前記光源と前記複数のキャピラリとの間に光結合光学系および複数の第一の光ファイバを有するとともに、前記複数のキャピラリと前記検出器との間に複数の第二の光ファイバを有している。このキャピラリ電気泳動装置において、前記光結合光学系は、前記光源からの光を前記複数の第一の光ファイバに結合させる。このキャピラリ電気泳動装置において、前記複数の第一の光ファイバのそれぞれは、一方の端面が前記光結合光学系に接続され、他方の端面が対応する前記キャピラリに正対するように近接して配置される。また、このキャピラリ電気泳動装置において、前記複数の第二の光ファイバのそれぞれは、一方の端面が対応する前記キャピラリに正対するように近接して配置され、他方の端面が前記検出器に接続されている。さらに、このキャピラリ電気泳動装置において、前記第二の光ファイバのコア径ｃ ₁ が下記式（１）を満たす。

（ただし、式（１）において、ｃ _ｘ およびｃ _ｙ は、前記第一の光ファイバのコア径をｃ _０ 、前記第一の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ _１ 、前記第二の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ _２ 、前記第一の光ファイバの開口数をＮＡ、前記キャピラリの内径をＲ _ｉｎ 、前記キャピラリの外径をＲ _ｏｕｔ としたとき、

であり、ｍは、

である。）

本発明によれば、高スループットなキャピラリ電気泳動装置を提供できる。
前記した以外の課題、構成および効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第一実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置の構成例を示す摸式図である。 第一実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置の検出部の構成例を示す摸式図である。 バンドルの光入射側端面における第一の光ファイバの配置例（光ファイバ７本）を示す摸式図である。 バンドルの光入射側端面における第一の光ファイバの配置例（光ファイバ８本）を示す摸式図である。 バンドルの光入射側端面における第一の光ファイバの配置例（光ファイバ１９本）を示す摸式図である。 第一の光ファイバを位置決めアレイ基板に固定した場合の構成例を示す模式平面図である。 図４Ａのｉｖｂ－ｉｖｂ断面図である。 光ファイバへの結合光量およびその安定性の位置依存性に関するシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図中、横軸はバンドルの中心からの距離ｒ［μｍ］を示し、縦軸は結合光量を示す。 光ファイバへの結合光量およびその安定性の位置依存性に関するシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図中、横軸はバンドルの中心からの距離ｒ［μｍ］を示し、縦軸は結合光量を示す。 ビーム径と第一の光ファイバの配置例とを説明する模式図である。 照射用光ファイバ（第一の光ファイバ）から出射した光がキャピラリを透過して検出用光ファイバ（第二の光ファイバ）に到達する様子を示したｙｚ断面模式図である。 第一の光ファイバから出射した光がキャピラリを透過して第二の光ファイバに到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。 第一の光ファイバから出射した光がキャピラリを透過して第二の光ファイバに到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。 第一の光ファイバから出射した光がキャピラリを透過して第二の光ファイバに到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。 第一の光ファイバから出射した光がキャピラリを透過して第二の光ファイバに到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。 光線追跡シミュレーションを用いて検出用光ファイバのコア径と信号光量の関係を計算した結果の一例を示すグラフである。図中、横軸は検出用光ファイバのコア径ｃ_１［μｍ］を示し、縦軸は信号光量を示す。 図９の結果に基づいて計算した飽和レベルの９５％以上の信号光を検出可能な第二の光ファイバの最小コア径ｃ_９５％をｃ_ｘ，ｃ_ｙとともにｄ_１，ｄ_２に対してプロットした結果を示すグラフである。図中、横軸はｄ_１，ｄ_２［μｍ］を示し、縦軸は検出用光ファイバのコア径ｃ_１［μｍ］を示す。 ｄ_１，ｄ_２＝１５０μｍとした場合における迷光率［％］の検出用光ファイバのコア径に対する依存性をシミュレーションした結果を示すグラフである。図中、横軸は検出用光ファイバのコア径ｃ_１［μｍ］を示し、縦軸は迷光率［％］を示す。 ｄ_１，ｄ_２（ｄ_１＝ｄ_２）に対して、検出用光ファイバのコア径ｃ_１を十分大きくした場合に得られる信号光量（最大信号光量）をプロットした結果を示すグラフである。図中、横軸はｄ_１，ｄ_２［μｍ］を示し、縦軸は最大信号光量を示す。 １本キャピラリに対するＵＶ吸収光学系の典型例を示す模式図である。 第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置における検出部の別の態様を示す模式図である。 第三実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置の構成例を示す模式図である。 第三実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置の蛍光計測用の検出部の構成例を示す模式図である。 第四実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置における検出部の別の態様を示す模式図である。

［第一実施形態］
以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置について詳細に説明する。
（キャピラリ電気泳動装置）
図１は、第一実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１の構成例を示す摸式図である。図２は、第一実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１の検出部６の構成例を示す摸式図である。

図１に示すように、キャピラリ電気泳動装置１は、測定対象の試料が導入されて電気的に分離される複数のキャピラリ１１０を備えている。この複数のキャピラリ１１０は任意の箇所から一つにまとめられてキャピラリアレイ１１となる。また、キャピラリ電気泳動装置１は、複数のキャピラリ１１０で電気的に分離された試料を分析するための光を発生させる光源１０１（図２参照）を備えている。さらに、キャピラリ電気泳動装置１は、キャピラリ１１０を透過した光を検出する検出器１１２（図２参照）を備えている。光源１０１および検出器１１２は、検出部６を構成する構成要素であり、これらについては後ほど説明する。

そして、キャピラリ電気泳動装置１は、図２に示すように、光源１０１と複数のキャピラリ１１０との間に光結合光学系１１３および複数の照射用光ファイバ（請求の範囲の「第一の光ファイバ」）１０９を有する。また、キャピラリ電気泳動装置１は、複数のキャピラリ１１０と検出器１１２との間に複数の検出用光ファイバ（請求の範囲の「第二の光ファイバ」）１１１を有している。なお、光結合光学系１１３については後ほど説明する。

複数の照射用光ファイバ１０９のそれぞれは、一方の端面１０９ａが光結合光学系１１３に接続され、他方の端面１０９ｂが対応するキャピラリ１１０に近接して配置されている。
複数の検出用光ファイバ１１１のそれぞれは、一方の端面１１１ａが対応するキャピラリ１１０に近接して配置され、他方の端面１１１ｂが検出器１１２に接続されている。
すなわち、本実施形態では、他方の端面１０９ｂがキャピラリ１１０の側面に正対するように、かつ、一方の端面１１１ａがキャピラリ１１０の側面に正対するように、かつ、他方の端面１０９ｂと一方の端面１１１ａがキャピラリ１１０を挟んで対向するように配置されている。なお、正対とは、例えば、他方の端面１０９ｂから出射された光の光軸の中心がキャピラリ１１０の軸心を通過するようにとの趣旨である。

また、図１に示すように、キャピラリ電気泳動装置１は、電気泳動媒体が収容された電気泳動媒体容器２と、測定対象の試料が収容された複数の試料容器３と、を備えている。キャピラリ電気泳動装置１は、計測の前にキャピラリアレイ１１に含まれる複数のキャピラリ１１０がこれらの容器に接続され、電気的手段や圧力などにより電気泳動媒体と試料とを順次注入する。

キャピラリ電気泳動装置１は、複数の注入側電極槽４と、１つの排出側電極槽７とを備えている。複数の注入側電極槽４と、１つの排出側電極槽７とにはそれぞれバッファー液が満たされており、電気泳動時にはキャピラリ１１０と電極９とが浸される。そして、高圧電源８が電圧を印加すると、試料内の分子が電気泳動により分子量や電荷量などの性質に応じて分離されながらキャピラリ１１０を注入側から排出側に向かって移動する。移動した各分子は検出部６に到達すると、光学的手段によって検出される。図示はしていないが、キャピラリ電気泳動装置１はその他に圧力調整部、制御部、信号処理部、表示部、記録部などを有する。

（検出部）
図２に示すように、キャピラリ電気泳動装置１の検出部６は、光結合光学系１１３と複数の検出器１１２とを有している。光結合光学系１１３は、光源１０１からの光を複数の照射用光ファイバ１０９に結合させる。光結合光学系１１３は、例えば、結像光学系１１４と少なくとも１枚のレンズ１０５とから形成されている。本実施形態における結像光学系１１４は、例えば、レンズ１０２およびレンズ１０４で形成されている。結像光学系１１４は、レンズ１０２とレンズ１０４との間にバンドパスフィルタ１０３を有していてもよい。すなわち、光結合光学系１１３は、具体的な構成例として、レンズ１０２、バンドパスフィルタ１０３、レンズ１０４およびレンズ１０５で形成することが挙げられる。

検出部６は、前記した具体的な構成例に係る光結合光学系１１３を有する場合、光源１０１から出射した光がレンズ１０２によってコリメート光に変換された後、バンドパスフィルタ１０３によって特定の波長のみが取り出される。バンドパスフィルタ１０３の透過波長は、タンパク質のＵＶ吸収計測を行う場合には２８０ｎｍや２２０ｎｍなどに設定することができる。バンドパスフィルタ１０３の透過波長は、ＮＦ計測を行う場合には２８０ｎｍなどに設定することができる。バンドパスフィルタ１０３の透過波長は、ＬＩＦ計測を行う場合には使用する蛍光色素の励起波長に設定することができる。光源１０１の発光スペクトルが目的の波長成分のみを有する場合にはバンドパスフィルタ１０３は省略することができる。光源１０１としては、例えば、ハロゲンランプ、重水素ランプなどのランプ光源、ＬＥＤ光源、レーザー光源などを用いることができる。以下では、ＵＶ吸収計測を行う場合に関して説明する。

バンドパスフィルタ１０３を透過した光は、レンズ１０４とレンズ１０５とによって複数の照射用光ファイバ１０９を束ねた光ファイババンドル（バンドル１０６）に結合される。これにより、光はバンドル１０６に含まれる照射用光ファイバ１０９の本数分に分割される。なお、本実施形態においては、図１に示すように、前記した複数の照射用光ファイバ１０９のなかのうち少なくとも１本の光ファイバは、一方の端面１０９ａが光結合光学系１１３に接続され、他方の端面１０７ａが参照光用の検出器１０８に接続されていることが好ましい。つまり、本実施形態においては、前記した複数の照射用光ファイバ１０９のなかのうち少なくとも１本を参照光用光ファイバ１０７として用いることが好ましい。参照光用光ファイバ１０７や参照光用の検出器１０８については後述する。

このように、バンドル１０６を用いて光を分割する方法は、ビームスプリッタ、ファイバースプリッタ、導波路、回折格子などを用いた方法と比べて簡素かつ安価な構成で実現できるので、装置の小型化・低コスト化に寄与する。また、前記した構成の光結合光学系１１３とバンドル１０６によって光を分割するため、分割によって光のエネルギー密度（単位面積当たりの光のエネルギー）の低下が生じない。そのため、キャピラリ１１０に光を照射する位置における光のエネルギー密度を高く保つことができる、つまり、検出感度を高くできるという利点がある。

図３Ａから図３Ｃは、バンドル１０６の光入射側端面（一方の端面１０９ａ）における照射用光ファイバ１０９の配置例（それぞれ、照射用光ファイバ１０９の本数が７本、８本、１９本の場合）を示す模式図である。なお、照射用光ファイバ１０９は、一般的な光ファイバと同じく、中心部のコア１０９ｃと、その周囲を覆うクラッド１０９ｄとの二層構造となっている。コア１０９ｃは、クラッド１０９ｄと比較して屈折率が高く設計されており、光は、全反射という現象によりコア１０９ｃ内に閉じこめられた状態で伝搬する。検出用光ファイバ１１１、参照光用光ファイバ１０７および後述する接続用光ファイバ４０１も同様の構成を有する。

図３Ａや図３Ｃに示すように、光のエネルギー利用効率を可能な限り高くするため、バンドル１０６の照射用光ファイバ１０９は、最密充填配置が望ましい。最密充填配置が不可能な照射用光ファイバ１０９の本数の場合または光ファイバの配置の制御が困難な場合も、光のエネルギー利用効率を可能な限り高くすることが望ましい。そのような場合は、例えば、図３Ｂに示すように、バンドル１０６の中心１０６ａから最外周の照射用光ファイバ１０９の中心１０９ｅまでの距離が可能な限り小さくなるように配置することが望ましい。なお、このような構成のバンドル１０６は、バンドル１０６に含まれる複数の照射用光ファイバ１０９のコア１０９ｃ部分の最小包含円の直径を実効コア径ＥＣＤとすることができる。

（ケーラー照明）
図２に示す光結合光学系１１３のレンズ１０２、１０４、１０５は、ケーラー照明を構成している。そのため、光結合光学系１１３のレンズ１０２、１０４、１０５は、光源１０１の空間的な発光強度分布を均一化してバンドル１０６に（複数の照射用光ファイバ１０９に）光を結合することができる。レンズ１０２とレンズ１０４とは、結像光学系１１４（より詳しくは等倍結像光学系）となっている。従って、光結合光学系１１３は、結像光学系１１４と少なくとも１枚のレンズ１０５とからなっているということができる。

光源１０１の発光面は、等倍結像光学系を構成するレンズ１０２およびレンズ１０４により所定の位置に結像する。レンズ１０５は、レンズ１０２およびレンズ１０４による光源１０１の発光面の結像位置と、レンズ１０５の光入射側の焦点位置または合成焦点位置が一致するようにして配置される。このような構成とすることで、検出部６は、バンドル１０６への結合光量の光ファイバ間のばらつきが抑制され、全ての照射用光ファイバ１０９にほぼ同じ光量を結合させることができる。そのため、検出部６は、全てのキャピラリ１１０に対する計測条件を均一化することができる。また、前記したように、検出部６は、ケーラー照明により光源１０１の空間的な発光強度分布を均一化してバンドル１０６に結合させる。そのため、検出部６は、バンドル１０６の一方の端面１０９ａの位置における外乱等による部品位置の変動に伴う結合光量のふらつきを抑制し、検出感度の低下を防ぐことができる。

他の構成として、レンズ１０５を用いずにレンズ１０２とレンズ１０４による光源１０１の発光面の結像位置から所定の量だけ光軸方向にずらした位置にバンドル１０６の光入射側端面を配置することができる。この場合、バンドル１０６の光入射側端面における光の空間的な広がりは、結像位置にバンドル１０６の光入射側端面を配置した場合に比べて大きくなる。これにより、ある程度の照射用光ファイバ１０９への結合光量の均一化、および外乱等による部品位置の変動に伴う結合光量のふらつき抑制が可能である。

また、光源１０１の空間的な発光強度分布が比較的均一な場合や、外乱等による部品位置の変動の影響が小さい場合には、レンズ１０５を用いずにレンズ１０２とレンズ１０４による光源１０１の発光面の結像位置に、バンドル１０６の光入射側端面を配置することが望ましい。この場合には、より少ない部品点数で同等の感度とスループットが得られる。

（参照光）
前記したように、バンドル１０６に含まれる光ファイバのうち少なくとも１本は参照光用光ファイバ１０７として用いることが好ましい。参照光用光ファイバ１０７の光出射側端面（他方の端面１０７ａ）は、参照光用の検出器１０８に直接接続されている。参照光用光ファイバ１０７を伝搬した光は検出器１０８で検出され、光の強度をモニタすることにより、光源１０１の発光強度のふらつきに起因した検出感度の低下を信号処理により抑制できる。検出器１０８については後述する。

（光ファイバとキャピラリの近接配置）
バンドル１０６に含まれる参照光用光ファイバ１０７以外の複数の照射用光ファイバ１０９の光出射側端面（他方の端面１０９ｂ）は、キャピラリ１１０の長さ方向に対して垂直な方向に配置されている。つまり、当該複数の照射用光ファイバ１０９の他方の端面１０９ｂは、一直線に配列されてなる複数のキャピラリ１１０の配列平面に対して平行な方向となるよう配置されている。すなわち、照射用光ファイバ１０９の他方の端面１０９ｂから出射された光がキャピラリ１１０に向けて垂直に入射するよう配置されている。また、当該複数の照射用光ファイバ１０９の他方の端面１０９ｂは、一定間隔で直線状に整列し、かつキャピラリ１１０に近接して配置されている。さらに、複数の照射用光ファイバ１０９の配列ピッチと、複数のキャピラリ１１０の配列ピッチとは一致している。つまり、複数のキャピラリ１１０のそれぞれと複数の照射用光ファイバ１０９のそれぞれとを対応させて配置している。

以上の配置とすることで、それぞれのキャピラリ１１０における試料が注入される端面１１０ａ（図１参照）から、キャピラリ１１０中の光が照射される部位までの長さを簡素な構成で揃えることができる。より好適には、複数のキャピラリ１１０はいずれも試料を注入する端面１１０ａから、照射用光ファイバ１０９におけるキャピラリ１１０と近接して配置されている端面までの長さが等しくなるように配置することである。このようにすると、キャピラリ電気泳動装置１は、複数の試料を同一の条件で計測できる。
また、以上の配置とすることで、それぞれの照射用光ファイバ１０９の他方の端面１０９ｂの位置と、対応するキャピラリ１１０の中心位置とを精度良く合わせることができる。なお、近接配置を行う照射用光ファイバ１０９の光出射側端面（他方の端面１０９ｂ）とキャピラリ１１０との間の距離については後述する。

それぞれの照射用光ファイバ１０９を伝搬した光は、レンズを介さずに対応するキャピラリ１１０のそれぞれに直接照射される。なお、キャピラリ１１０は、ポリイミド被覆が施されたガラス製の細管である。各キャピラリ１１０は、光が照射される位置の近傍のポリイミド被覆をあらかじめ除去しておき、ガラスが露出されるようにしておく。

キャピラリ１１０を透過した光はそれぞれ、光入射側端面（一方の端面１１１ａ）がキャピラリ１１０に近接して配置された、対応する検出用光ファイバ１１１に結合する。検出用光ファイバ１１１に結合した光は、検出用光ファイバ１１１を伝搬して検出器１１２に導かれる。
なお、検出器１１２および前記した検出器１０８はともに、例えば、フォトダイオード、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラ、光電子増倍管、回折格子を含む分光器などを用いることができる。これらの分光器は、複数の検出用光ファイバ１１１のそれぞれに対応して一つずつ設けることができる。また、検出器１１２については、例えば、複数の検出用光ファイバ１１１からの出射光を一括で分光可能な分光器を使用することもできる。つまり、検出器１１２は複数の検出用光ファイバ１１１からの出射光を検出用光ファイバ１１１ごとに区別して検出できればよく、その個数は限定されない。検出器１１２は、設けられた全ての検出用光ファイバ１１１の出射光を個別に検出できるのであれば１つでもよいし、２つ以上でもよい。また、検出器１１２は、検出用光ファイバ１１１に対応させて一つずつ設けてもよい（図２は、検出器１１２を検出用光ファイバ１１１に対応させて一つずつ設けた様子を図示している）。ＣＣＤカメラは、１つで複数の検出用光ファイバ１１１からの出射光を一括で分光することができる。

前記したように、照射用光ファイバ１０９の光出射側端面（他方の端面１０９ｂ）は、キャピラリ１１０の長さ方向に対して垂直、かつ一直線に配列されてなる複数のキャピラリ１１０の配列平面に対して平行な方向となるよう配置されている。そして、検出用光ファイバ１１１の一方の端面１１１ａは、キャピラリ１１０の長さ方向に対して垂直、かつ一直線に配列されてなる複数のキャピラリ１１０の配列平面に対して平行な方向に配置されている。さらに、検出用光ファイバ１１１の一方の端面１１１ａは、一定間隔で直線状に整列し、かつキャピラリ１１０に近接して配置されている。また、複数の検出用光ファイバ１１１の配列ピッチと、複数のキャピラリ１１０の配列ピッチとは一致している。すなわち、照射用光ファイバ１０９は、照射用光ファイバ１０９の他方の端面１０９ｂから出射された光がキャピラリ１１０に垂直に入射し、キャピラリ１１０を透過してそのまま検出用光ファイバ１１１の他方の端面１１１ｂに入射するよう配置されている。

このように、照射用光ファイバ１０９の光出射側端面（他方の端面１０９ｂ）とキャピラリ１１０との間、および検出用光ファイバ１１１の光入射側端面（一方の端面１１１ａ）とキャピラリ１１０との間にレンズを設置せず、キャピラリ１１０への光の照射とキャピラリ１１０の透過光の検出を光ファイバのみで行うことで、小型で簡素な構成でＵＶ吸収計測を実現できる。それだけでなく、レンズを用いない構成とすることはコスト低減の効果が大きい。ＵＶ吸収計測を行う場合には紫外光に対する透過率が高い光学部品を用いる必要があるが、紫外光の透過率が高い材質は高価であるため、そのような材質を用いたレンズの製造はコストを要する。また、そのようなレンズを一定間隔でアレイ化することはさらに大きなコストを要する。従って、本実施形態のように、レンズを用いない装置構成とすると、製造コストを大幅に低減できる。さらに、レンズまたはレンズアレイを特定の位置に設置する必要がなくなるので、そのために要する製造コストも削減できる。なお、近接配置を行う検出用光ファイバ１１１の光入射側端面（一方の端面１１１ａ）とキャピラリ１１０との間の距離については後述する。

ここで、図４Ａは、照射用光ファイバ１０９を位置決めアレイ基板１１５に固定した場合の構成例を示す模式平面図である。図４Ｂは、図４Ａのｉｖｂ－ｉｖｂ断面図である。
照射用光ファイバ１０９、検出用光ファイバ１１１およびキャピラリ１１０のうちの少なくとも１つは、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、複数の溝部１１５ａを有する位置決めアレイ基板１１５の前記溝部１１５ａによって１本ずつ位置決めされていることが好ましい。また、この位置決めアレイ基板１１５を複数有する場合は前記溝部１１５ａの位置が互いに一致していることが好ましい。照射用光ファイバ１０９、検出用光ファイバ１１１およびキャピラリ１１０は、位置決めアレイ基板１１５によって位置決めされることにより、高い位置精度で実装でき、位置ずれによって生じる検出感度の低下を抑制できる。位置決めアレイ基板１１５の溝部１１５ａは、現在の加工技術で数μｍ以下の高い精度で作製することができるので、前記したように高い位置精度で光ファイバやキャピラリ１１０の位置決めを行うことができる。位置決めアレイ基板１１５の溝部１１５ａの断面形状はＶ字型、球面型、台形型などとすることができる。

前述したように、照射用光ファイバ１０９の光出射側端面、キャピラリ１１０および検出用光ファイバ１１１の光入射側端面の配列ピッチは互いに等しいことが好ましい。これらの配列ピッチは、小さくし過ぎると照射用光ファイバ１０９から出射した光が対応する検出用光ファイバ１１１以外の検出用光ファイバ１１１に入射し、感度が低下する。このような検出感度の低下を防ぎ、高い検出感度を得るためには、配列ピッチｐｉは下記式（１）を満たす値に設定することが好ましい。

ここで、式（１）において、ｃ_０は照射用光ファイバ１０９のコア径である。ｃ_１は検出用光ファイバ１１１のコア径である。ｄ_１は照射用光ファイバ１０９の端面１０９ｂとキャピラリ１１０との間の距離である。ｄ_２は検出用光ファイバ１１１の端面１１１ａとキャピラリ１１０との間の距離である。Ｒ_ｏｕｔはキャピラリ１１０の外径である。ＮＡは照射用光ファイバ１０９の開口数である。一例として、例えば、ｃ_０＝１０５μｍ、ｃ_１＝２００μｍ、ｄ_１＝ｄ_２＝１５０μｍ、Ｒ_ｏｕｔ＝１５０μｍ、ＮＡ＝０．２５のとき、配列ピッチｐｉは少なくとも約２６９μｍ以上とすることが望ましい。一方で、配列ピッチｐｉを大きくし過ぎると装置が大型化してしまうため、配列ピッチｐｉは式（１）の範囲内で小さくすることが好ましい。

（効果など）
前述したように、本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１は、光源１０１からの光を複数の照射用光ファイバ１０９のバンドル１０６に結合させることで光を複数に分割する。また、キャピラリ電気泳動装置１は、それぞれの照射用光ファイバ１０９の一方の端面１０９ｂを対応するキャピラリ１１０に近接して配置することでそれぞれの照射用光ファイバ１０９から出射された光を直接それぞれの対応するキャピラリ１１０に照射する。そして、キャピラリ電気泳動装置１は、それぞれのキャピラリ１１０を透過したそれぞれの光を対応する検出用光ファイバ１１１に直接結合させ、検出器１１２に導くこととしている。このような構成としているので、キャピラリ電気泳動装置１は、複数の試料を複数のキャピラリ１１０でそれぞれ同時に電気泳動して検出できる。従って、キャピラリ電気泳動装置１は、従来のキャピラリ電気泳動装置よりも高いスループットが得られる。

また、キャピラリ電気泳動装置１は、ケーラー照明でバンドル１０６に光を結合する場合、それぞれの照射用光ファイバ１０９への光の結合光量のふらつきを抑制し、光のエネルギー密度を低下させることなく光を均一かつ複数に分割できる。
また、キャピラリ電気泳動装置１は、参照光用光ファイバ１０７を用いた場合、参照光の強度をモニタして発光強度のふらつきに起因した検出感度の低下を信号処理により抑制できる。
さらに、キャピラリ電気泳動装置１は、キャピラリ１１０への光の照射とキャピラリ１１０の透過光の検出を光ファイバのみで行うので、小型かつ安価な構成とすることができる。

（さらなる詳細な説明）
以下に、本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１の構造や効果に関して、数式やシミュレーション結果に基づいてさらに詳細に説明する。

まず、本実施形態におけるケーラー照明の効果について説明する。
照射用光ファイバ１０９のバンドル１０６を用いて光を分割し、ＵＶ吸収計測を行う場合に重要となるのは、それぞれの照射用光ファイバ１０９への結合光量の均一性と安定性である。図５Ａおよび図５Ｂは、光ファイバへの結合光量およびその安定性の位置依存性に関するシミュレーション結果の一例を示すグラフである。図５Ａでは、均一性の検証のために、レンズ１０５を設けずにレンズ１０２とレンズ１０４とから成る結像光学系を用いた場合と、レンズ１０２、１０４、１０５から成るケーラー照明を用いた場合とについてのシミュレーション結果を示している。図５Ａは、前記両方の場合について、バンドル１０６に結合する光量が、バンドル１０６の中心からの距離ｒに対してどのように依存しているかを示している。

シミュレーションは、光源１０１の発光強度空間分布が半値全幅約０．３５ｍｍのガウシアンを仮定した。シミュレーションの条件は、バンドパスフィルタ１０３の透過波長が２２０ｎｍ、レンズ１０２およびレンズ１０４はともに焦点距離が５０ｍｍで外径が２０ｍｍφ、レンズ１０５は焦点距離が２．７１ｍｍで外径が３ｍｍφ、光ファイバはコア径が１０５μｍでＮＡが０．２５とし、シミュレーションソフト（Ｚｅｍａｘ ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ１７．５）を用いて光線追跡に基づいて実施した。

図５Ａに示すように、結像光学系を用いた場合、光源１０１の発光強度空間分布が反映され、結合光量は距離ｒに対してガウシアン型の依存性を示す。そのため、結像光学系を用いた場合の結合光量は、バンドル１０６において中心に近い光ファイバほど大きく、周辺の光ファイバほど小さくなる。このように、この場合は、バンドル１０６における結合光量の位置依存性が高いため、キャピラリ１１０ごとに照射される光量が異なる。

一方、ケーラー照明を用いた場合には、バンドル１０６の中心から±約４００μｍの領域（距離ｒ）であれば、光ファイバへの結合光量はほぼ一定の値を取る。従って、この領域内に光ファイバを複数配置した場合、全ての光ファイバに対してほぼ同じ光量の光を結合させることができる。このように、この場合は、全てのキャピラリ１１０に対してほぼ同じ光量の光が照射されるため、同一の条件で複数の異なる試料の同時計測が行える。なお、結合光量が一定となる領域（バンドル１０６の中心からの距離ｒ）は、レンズ１０４とレンズ１０５との焦点距離の比を変えることで自由に設定できる。

結合光量の安定性に関しては、外乱等による光学部品の位置の変位の影響を考慮する必要がある。例えば、光ファイバの光入射側端面の位置が変動すると、それに伴って光ファイバへの結合光量がふらつく。光ファイバの位置（ｘ，ｙ，ｚ）における当該光ファイバへの結合光量をＩ、光ファイバの変位量を（Δｘ，Δｙ，Δｚ）とすると、光ファイバの変位に伴う結合光量のふらつきΔＩの大きさは近似的に以下の式（２）で与えられる。

式（２）から、光ファイバの結合光量の空間微分∇Ｉが大きければ大きいほど結合光量のふらつきΔＩが大きくなることが分かる。図５Ｂは、図５Ａの結果に基づいて計算した、光ファイバの光入射側端面の位置がｒ方向へΔｒだけ変動した際に生じる結合光量のふらつきの大きさの絶対値を示している。今回のシミュレーションでは位置の変動の大きさΔｒを０．１μｍとした。その結果、図５Ｂに示すように、結像光学系を用いた場合には、ｒ＝０μｍ以外の領域において結合光量のふらつきΔＩが大きくなっていることが分かる。これは、対応する領域において結合光量の距離ｒに対する微分が大きくなっていることを反映しており、これによって当該領域に配置された光ファイバに対応する検出感度は低下する。これに対し、ケーラー照明を用いた場合には、光強度分布を均一化する効果により、ｒ＝約－３６０μｍ～３６０μｍの範囲において結合光量のふらつきが抑制されていることが分かる。従って、この領域内に光ファイバを配置することで光ファイバへの結合光量のふらつきが抑制され、検出感度の低下を防ぐことができる。

（照射用光ファイバのコア径）
次に、本実施形態における照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_０に関して説明する。照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_０は主に分解能、スループット、検出感度の３つの性能の観点で決定される。

分解能は、電気泳動時にキャピラリ１１０を流れる異なる種類の分子を分離して検出する能力であり、キャピラリ１１０に対する光の照射領域の長さ方向の幅ΔＬが小さいほど高くなる。このΔＬは、簡単のために照射用光ファイバ１０９から出射した光がキャピラリ１１０の内部に到達するまでの光の空間的な広がりおよびキャピラリ１１０での光の屈折を無視すると、近似的に以下の式（３）で与えられる。

スループットは、同時に光を照射可能なキャピラリ１１０の本数、すなわちバンドル１０６に含まれる照射用光ファイバ１０９の本数が多いほど高くなる。照射用光ファイバ１０９の本数Ｎは、バンドル１０６の光入射側端面における光の断面積に対する光ファイバの断面積の比に概ね比例するため、近似的に以下の式（４）が成立する。

ここで、式（４）において、Ｄはバンドル１０６の光入射側端面における光のビーム径、ｃ_０’（＞ｃ_０）は照射用光ファイバ１０９のクラッド径である。クラッド径ｃ_０’は、例えば、コア径ｃ_０が１０５μｍの場合は１２５μｍ程度、コア径が２００μｍの場合は２２０μｍ程度が一般的であり、コア径よりも１～２割程度大きな値となる。従って、αを１．１から１．２の間の定数とすると、ｃ_０’＝αｃ_０と表すことができるので、式（４）はコア径ｃ_０を用いて以下の式（５）と書き換えることができる。

検出感度は、キャピラリ１１０の内部（試料が通過する部分）に照射される光量Ｐが大きいほど高くなる。光量Ｐは、バンドル１０６に入射する光の総光量をＰ_０として、ケーラー照明により光の強度分布が均一化されていることを考慮し、簡単のために照射用光ファイバ１０９から出射した光がキャピラリ１１０の内部に到達するまでの光の空間的な広がりおよびキャピラリ１１０での光の屈折を無視すると、近似的に以下の式（６）で与えられる。

ここで、式（６）において、Ｒ_ｉｎはキャピラリ１１０の内径であり典型的には５０μｍ程度である。光量Ｐの表式が条件によって異なるのは、ｃ_０≦Ｒ_ｉｎの場合には照射用光ファイバ１０９から出射した光の全てがキャピラリ１１０の内部に照射されるのに対して、ｃ_０＞Ｒ_ｉｎの場合はその一部がキャピラリ１１０の内部に照射されるためである。ここでは説明の簡略化のために光の広がりや屈折を無視する近似に基づいた数式を用いたが、これらの効果を考慮した場合にもコア径ｃ_０と性能の定性的な関係は変わらない。

式（３）、（５）、（６）から分かるように、スループット・分解能と検出感度とはトレードオフの関係にあり、コア径ｃ_０を小さくするとスループットと分解能は向上するが検出感度は低下する。従って、コア径ｃ_０は目標とする装置の仕様に合わせて決める必要がある。本発明者らは実際にＵＶ吸収計測の実験を行うことで、従来のキャピラリ電気泳動装置と同等の検出感度が達成可能であることを見出した。なお、当該ＵＶ吸収計測の実験は、市販の重水素ランプを用いて、例えば、ビーム径Ｄを６００μｍ、照射用光ファイバ１０９のクラッド径ｃ_０’を１２５μｍ、コア径ｃ_０を１０５μｍとすることで行った。このときの光の照射領域の幅ΔＬは１０５μｍとなった。これは従来のキャピラリ本数が１本のキャピラリ電気泳動装置での値（２００～８００μｍ）以下である。このことから、本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１は、従来のキャピラリ電気泳動装置よりも高い分解能を有することが分かる。なお、図６は、ビーム径Ｄと照射用光ファイバ１０９の配置例とを説明する模式図である。図６に示すように、ビーム径Ｄが６００μｍのビーム領域の中にはクラッド径ｃ_０’が１２５μｍ（コア径ｃ_０が１０５μｍ）の照射用光ファイバ１０９を１４本配置できる。従って、この場合、本実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１は、従来のキャピラリ電気泳動装置の１４倍のスループットが得られる。

（検出用光ファイバのコア径）
次に、本実施形態における検出用光ファイバ１１１のコア径に関して説明する。検出用光ファイバ１１１のコア径は主に検出感度とクロストークの観点で決定される。検出感度の観点で言えば、キャピラリ１１０の内部を透過した光（以下、信号光と称する）の大部分を検出可能な程度に大きな値とすることが好ましい。照射用光ファイバ１０９から出射した光は検出用光ファイバ１１１に到達するまでに光軸と垂直な方向に広がる。そのため、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１は、照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_０よりも大きく設定することが好ましい。このようにすると、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１を照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_１と同一にする場合よりも多くのキャピラリ透過光を検出でき、検出感度が向上する。一方で、検出用光ファイバ１１１のコア径を必要以上に大きな値にすると、ノイズの元となるキャピラリ１１０の内部以外を透過した光（以下、迷光と称する）を検出して逆に検出感度が低下する可能性がある。それだけでなく、隣接する他のキャピラリ１１０の内部を透過した光（以下、クロストーク光と称する）を検出し、クロストークが発生するリスクも高まる。

図７Ａは、照射用光ファイバ１０９から出射した光がキャピラリ１１０を透過して検出用光ファイバ１１１に到達する様子を示したｙｚ断面模式図である。図７Ｂは、照射用光ファイバ１０９から出射した光がキャピラリ１１０を透過して検出用光ファイバ１１１に到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。ここで、図７Ａおよび図７Ｂ中のｙ方向はキャピラリ１１０の長さ方向、ｚ方向は光の出射方向、ｘ方向はｙｚ平面に垂直な方向である。

図７Ａに示すように、キャピラリ１１０の中心でのｙｚ断面においては、照射用光ファイバ１０９から出射した光は全てキャピラリ１１０の内部を通過する。従って、ｙｚ断面上においては、全ての信号光を検出するためには検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｙを、照射用光ファイバ１０９から出射した全ての光が結合するように定めればよい。この場合の検出用光ファイバ１１１のｙ方向のコア径ｃ_ｙは、図７Ａより、キャピラリ１１０での光の屈折を無視すると以下の式（７）で与えられる。

ここで、θは図７Ａに示した照射用光ファイバ１０９からの光の発散角である。ＮＡ＝ｓｉｎθの関係を用いると、ｔａｎθ＝ＮＡ／√（１－ＮＡ^２）と表せるため、式（７）はＮＡを用いて式（８）と書き換えることができる。

一方で、図７Ｂに示すように、キャピラリ１１０の中心でのｘｚ断面においては、照射用光ファイバ１０９から出射した光は必ずしも全てキャピラリ１１０の内部を通過しない。以下では、ｘｚ断面において全ての信号光を検出するために必要な最小の検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｘを、条件ごとに分けて求める。キャピラリ１１０の中心位置を原点として、ｘｚ平面において傾きがｔａｎθであり、キャピラリ１１０の内部に接する直線（原点中心で直径Ｒ_inの円の接線）の方程式をｘ＝ｆ（ｚ）とすると、ｆ（ｚ）は以下の式（９）で与えられる。

ｆ（ｚ）の照射用光ファイバ１０９の光出射側端面における値（式（１０））と±ｃ_０／２の大小関係によって検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｘの表式は異なる。

図８Ａから図８Ｃはいずれも、それぞれの図中に示す条件で照射用光ファイバ１０９から出射した光がキャピラリ１１０を透過して検出用光ファイバ１１１に到達する様子を示したｘｚ断面模式図である。

図８Ａに示した２ｆ（－（ｄ_１＋Ｒ_ｏｕｔ／２））＞ｃ_０の場合には、照射用光ファイバ１０９から出射した全ての光はキャピラリ１１０の内部（内径内）を通過する。そのため、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｘはキャピラリ１１０での光の屈折を無視すると以下の式（１１）のように検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｙと同じ式で表される。

図８Ｂに示した－ｃ_０≦２ｆ（－（ｄ_１＋Ｒ_ｏｕｔ／２））≦ｃ_０の場合には、キャピラリ１１０での光の屈折を無視すると、ｃ_ｘはｆ（ｚ）の検出用光ファイバ１１１の光入射側端面における値ｆ（ｄ_２＋Ｒ_ｏｕｔ／２）を用いて以下の式（１２）のように求められる。

図８Ｃに示した２ｆ（－（ｄ_１＋Ｒ_ｏｕｔ／２））＜－ｃ_０の場合には、キャピラリ１１０での光の屈折を無視すると、ｃ_ｘは図中に示した直線ｘ＝ｇ（ｚ）（座標（ｘ，ｚ）＝（－ｃ_０／２，－（ｄ_１＋Ｒ_ｏｕｔ／２））を通り、キャピラリ１１０の内部に接する直線のうち傾きの大きい方）の検出用光ファイバ１１１の光入射側端面における値ｇ（ｄ_２＋Ｒ_ｏｕｔ／２）を用いてｃ_ｘ＝２ｇ（ｄ_２＋Ｒ_ｏｕｔ／２）と表すことができる。傾きをｍとするとｇ（ｚ）は以下の式（１３）と表すことができる。

式（１３）にｚ＝ｄ_２＋Ｒ_ｏｕｔ／２を代入すると、ｃ_ｘは以下の式（１４）で表される。

傾きｍは、直線ｘ＝ｇ（ｚ）が以下の式（１５）で表されるキャピラリ１１０の内径部分を表す円の接線である条件から定まる。

ｇ（ｚ）が式（１３）で表される円の接線であるためには、式（１３）と式（１５）のｘｚ平面における交点が１つでなくてはならない。すなわち、式（１３）で与えられるｘ＝ｇ（ｚ）を式（１４）に代入して得られるｚに関する２次方程式の判別式が０でなくてはならない。この条件は以下の式（１６）で表される。

式（１６）をｍについて解くことで、ｍに関する表式を得ることができる。式（１６）を満たすｍに関する表式は２つ得られるが、図８Ｃに示したｇ（ｚ）はこれら２つの式のうち常により大きな値を与える方であり、以下の式（１７）のように表される。

以上の結果をまとめると、全ての信号光を検出するために必要な最小の検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｘは以下の式（１８）のように表すことができる。

上述のように、全ての信号光を検出するために必要な最小の検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_ｘおよびコア径ｃ_ｙはｘｚ断面とｙｚ断面とで異なる。従って、検出用光ファイバ１１１のコア形状は理想的には楕円が好ましいが、コア形状が楕円の光ファイバは一般には流通していないため実際にはそのような光ファイバの適用は困難である。ｃ_ｙ＞ｃ_ｘであるため、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１をｃ_ｙに設定することで全ての信号光を検出可能である。しかし、その場合には迷光やクロストーク光が検出されることで信号対雑音比（ＳＮＲ）が低下する可能性が高まる。そのため、本実施形態においては、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１がｃ_ｘ＜ｃ_１＜ｃ_ｙを満たすようにすることが好ましい。このようにすると、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１を照射用光ファイバ１０９と同一とする場合よりもキャピラリ１１０を透過した光を多く検出できるので、検出感度が向上する。また、それとともに、キャピラリ１１０の内部以外を透過した不要な光の検出量を小さくできるので、検出感度が向上する。

図９は、シミュレーションソフト（Ｚｅｍａｘ ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ１７．５）を用いて光線追跡シミュレーションを行い、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１と信号光量との関係を計算した結果の一例を示すグラフである。シミュレーションは、図２に示す光学系において、レンズ１０５を用いないで行った。つまり、当該シミュレーションは、レンズ１０２とレンズ１０４による光源１０１の発光面の結像位置にバンドル１０６の光入射側端面を配置してバンドル１０６の中心に配置された照射用光ファイバ１０９に光を結合させ、対応するキャピラリ１１０に照射される光に関して実施した。

シミュレーションの条件は、光源１０１の発光強度空間分布が半値全幅約０．３５ｍｍのガウシアン、光源１０１からの光の発散角が±２０度、バンドパスフィルタ１０３の透過波長が２２０ｎｍ、レンズ１０２およびレンズ１０４の焦点距離がともに２１．５ｍｍ、レンズ１０２およびレンズ１０４の有効径がともに１０ｍｍ、キャピラリ１１０の屈折率が１．４５８、キャピラリ１１０内部の屈折率が１．３３、ｃ_０＝１０５μｍ、Ｒ_ｉｎ＝５０μｍ、Ｒ_ｏｕｔ＝１５０μｍ、ＮＡ＝０．２５である。このシミュレーションをｄ_１，ｄ_２＝０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、２５０μｍの場合について行った。なお、ｃ_０、Ｒ_ｉｎ、Ｒ_ｏｕｔ、ＮＡ、ｄ_１、ｄ_２はそれぞれ前記したものと同義である。

図９の縦軸は、光源１０１から出射される波長２２０ｎｍの光の総光量を１としたときの値である。図９に示すように、ｄ_１，ｄ_２がいずれの場合であっても、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１の増大とともに信号光量が増大するが、ある値以上で飽和することが分かる。

図１０は、図９の結果に基づいて計算した飽和レベルの９５％以上の信号光を検出可能な検出用光ファイバ１１１の最小コア径ｃ_９５％を、ｃ_ｘ，ｃ_ｙとともにｄ_１，ｄ_２に対してプロットした結果を示すグラフである。図中、検出用光ファイバ１１１の最小コア径ｃ_９５％を「▲」で示している。ここで、ｃ_ｘは－ｃ_０≦２ｆ（－（ｄ_１＋Ｒ_ｏｕｔ／２））≦ｃ_０の場合に相当する値が用いられている。

図１０に示すように、信号光の大部分（９５％以上）を検出可能な検出用光ファイバ１１１の最小コア径ｃ_９５％は、ｃ_ｘからｃ_ｙの間に存在していることが分かる。例えば、ｄ_１，ｄ_２＝１５０μｍとし、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１を照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_０と同じ１０５μｍに設定した場合の信号光量は、約０．００４（図９）となる。これは、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１を十分大きな値に設定したときの信号光量の飽和レベル０．０１２の約３３％である。これに対し、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１をｃ_ｘ（≒１６６μｍ）からｃ_ｙ（≒３３７μｍ）の間に設定した場合の信号光量は約０．００９６から約０．０１２となる（図９）。これは飽和レベルの約７５％から９９．９％である。このように、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１をｃ_ｘからｃ_ｙの間に設定する（ｃ_ｘ＜ｃ_１＜ｃ_ｙ）ことで、照射用光ファイバ１０９のコア径ｃ_０と同じにする場合よりも多くの信号光を検出できる。

図１１は、ｄ_１，ｄ_２＝１５０μｍとした場合における迷光率［％］の検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１に対する依存性を、シミュレーションソフト（Ｚｅｍａｘ ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ１７．５）を用いて計算した結果を示すグラフである。なお、本明細書において、迷光率とは、検出用光ファイバ１１１に結合する総光量に対する迷光量の割合をいう。図１１に示すように、コア径ｃ_１が２００μｍ程度まではコア径ｃ_１の増加に伴い迷光率はほぼ単調に減少し、さらに２２５μｍ辺りまではわずかに減少するが、２２５μｍ以上では増加に転じていることが分かる。これは、直径２２５μｍ以内の円形領域においては信号光のエネルギー密度が迷光のエネルギー密度よりも大きく、直径２２５μｍ以上の領域においてはその大小関係が逆転していることを意味している。従って、ｄ_１，ｄ_２＝１５０μｍの場合、かつ検出器１１２のノイズよりも光強度のノイズが支配的な場合には、迷光率が大きくなるとＳＮＲが低下するため２２５μｍが最適な検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１となる。また、図１１中、点線で図示したように、迷光率の観点で最適なコア径ｃ_１もｃ_ｘとｃ_ｙの間に存在している（ｃ_ｘ＜ｃ_１＜ｃ_ｙ）ことが分かる。

以上の結果から、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１をｃ_ｘからｃ_ｙの間に設定することで、照射用光ファイバ１０９と同じコア径に設定した場合よりもより多くの信号光を検出できる。また、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１をｃ_ｘからｃ_ｙの間に設定することで、ｃ_ｙ以上のコア径に設定した場合よりも迷光率やクロストークを小さくすることができるため、高い検出感度が得られる。

図１２は、ｄ_１，ｄ_２（ｄ_１＝ｄ_２）に対して、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１を十分大きくした場合に得られる信号光量（最大信号光量）をプロットした結果を示すグラフである。ｄ_１，ｄ_２は小さいほど最大信号光量が大きくなるため性能の観点からはｄ_１，ｄ_２は可能な限り小さくすることが望ましい。しかし、部品同士の接触による部品の破損や性能低下を避けるため、実際には数十～数百μｍ程度に設定するのが適切である。

（所定の感度を得るための好適な条件）
次に、本実施形態において所定の感度を得るための好適な信号光量を定義し、その信号光量を得るのに好適な条件について説明する。信号光量の基準値を定めるために、図１３に示した１本のキャピラリ１３１に対するＵＶ吸収光学系１３０の典型例について考える。光源である重水素ランプ１３２の発光面が、２枚のレンズＬ_１，Ｌ_２から成る結像光学系Ｌ_３によってキャピラリ１３１の位置に結像される。なお、レンズＬ_２とキャピラリ１３１との間、かつキャピラリ１３１近傍にはスリット１３３が配置されており、スリット１３３を透過した一部の光がキャピラリ１３１に照射される。このとき、２枚のレンズＬ_１，Ｌ_２の間に設けられたバンドパスフィルタ１３４によって計測に用いる波長成分のみが切り出される。キャピラリ１３１を透過した光の一部が光ファイババンドル１３５に結合し、検出器であるフォトダイオード１３６で検出される。スリット１３３はキャピラリ１３１の内部以外に光が照射されるのを可能な限り防ぐ役割と、キャピラリ１３１の長さ方向に対する光の照射領域幅を制限して分解能を規定する役割とを果たしている。

このＵＶ吸収光学系１３０においては、結像光学系の倍率を低くしてキャピラリ１３１へ照射される光のスポットサイズを小さくするほどキャピラリ１３１の内部を透過する光量は大きくなる。しかし、最終的に検出される光ファイババンドル１３５への結合光量は光ファイバの開口数ＮＡ_ｆにより上限が決まっている。そのため、レンズＬ_２の開口数はＮＡ_ｆ程度であれば十分であり、それ以上に大きな値にしたとしても検出光量はほとんど増加しない。このことから、開口数ＮＡ_ｆ程度の同一のレンズを使用して等倍結像とすることが照射光量を最大化する最も安価で簡素な構成であると言える。従って、本実施形態においては、図１３に示すＵＶ吸収光学系１３０において等倍結像時に得られる信号光量を、所定の感度を達成するために必要な信号光量の基準値Ｐ_ｃと定義することとした。

典型的な条件を仮定し、シミュレーションソフト（Ｚｅｍａｘ ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ１７．５）を用いて光線追跡シミュレーションを行い、図１３に示すＵＶ吸収光学系１３０において得られる信号光量を評価した。その結果、得られる信号光量は、光源である重水素ランプ１３２から出射される計測波長成分の総光量の約１％となった。なお、シミュレーションの条件として、光ファイババンドル１３５はコア径３２０μｍの光ファイバが直径１ｍｍの範囲内に７本配置されているものを仮定した。そのため、スリット１３３のキャピラリ１３１の長さ方向の幅は２００μｍ、スリット１３３のキャピラリ１３１の長さ方向と垂直な方向の幅は１００μｍに設定した。光源（重水素ランプ１３２）、レンズＬ_１，Ｌ_２、バンドパスフィルタ１３４に関する条件は、図９の結果を得る際の条件と同一である。シミュレーションと実機との差異や光源の総発光量の製品ごとのばらつきに起因する誤差が２割程度存在すると仮定して、基準値Ｐ_ｃは０．８％とした。この基準値Ｐ_ｃは、典型的な１本キャピラリのＵＶ吸収光学系１３０において得られる信号光量の典型的な値と解釈することができる。

本実施形態において信号光量が基準値Ｐ_ｃである０．８％よりも大きくするために好適な条件の例について説明する。図９の結果から、最も信号光量が大きくなるｄ_１，ｄ_２＝０μｍの場合に信号光量が０．８％以上となる検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１は約６０μｍ以上であることが分かる。そのため、検出用光ファイバ１１１のコア径ｃ_１は少なくとも６０μｍ以上とすることが好ましいと言える。また、図１２に示した結果から、信号光量が０．８％以上となるためにはｄ_１，ｄ_２はそれぞれ約３００μｍ以下であることが好ましいと言える。これらの条件を満たすように構成することで、所定の感度をより確実に達成できる。

［第二実施形態］
ここまで本実施形態について代表的にＵＶ吸収計測を行う場合について説明した。本実施形態は、例えば、フォトダイオードなどの検出器１１２の前に励起波長成分を遮断して蛍光波長を透過するロングパスフィルタなどを挿入することで、ＮＦ計測やＬＩＦ計測にも適用できる。以下に、第二実施形態として、ＵＶ吸収計測とＬＩＦ計測とを同一の装置で行うことのできるキャピラリ電気泳動装置１について説明する。

図１４は、第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１における検出部６の別の態様を示す模式図である。なお、図１４に関しては、図２に示した構成要素と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。図１４に示すように、第二実施形態は、蛍光計測（ＮＦやＬＩＦ）のための第二の光源（光源２０１）、レンズ２０２および着脱可能なロングパスフィルタ２０３が、キャピラリ１１０に近接して設けられている点で第一実施形態と異なる。レンズ２０２は、例えば、コリメートレンズであり、光源２０１からの励起光をコリメート光に変換して複数のキャピラリ１１０に対して照射する光照射部としての役割を果たす。

図１４に示すように、第二実施形態における検出部６では、レンズ２０２による複数のキャピラリ１１０への光の照射方向は、複数の照射用光ファイバ１０９によるキャピラリ１１０への光の照射方向およびキャピラリ１１０の長さ方向の両方に対して垂直となるように設定されている。また、レンズ２０２による複数のキャピラリ１１０への光の照射は、キャピラリ１１０の内部を通るように設定されている。

このような構成としているので、第二実施形態における検出部６では、光源２０１から出射した励起光がレンズ２０２によってコリメート光に変換される。そして、このコリメート光がキャピラリアレイ１１に対してキャピラリ１１０の配列方向に向かって入射する。これによって、単一の光源２０１を用いて複数のキャピラリ１１０に対して励起光を一括照射することができる。キャピラリ１１０内を移動する試料に励起光が照射されると、試料から蛍光（自家蛍光または蛍光色素からの蛍光）が発生する。そして、発生した蛍光の一部が検出用光ファイバ１１１に結合する。検出用光ファイバ１１１を伝搬した蛍光はロングパスフィルタ２０３を透過して検出器１１２によって検出される。ロングパスフィルタ２０３は、キャピラリ１１０によって散乱されて検出用光ファイバ１１１に結合した励起光を遮断する役割を果たす。また、ロングパスフィルタ２０３は着脱可能となっており、ＵＶ吸収計測を行う場合には外し、蛍光計測を行う場合には設置される。

前述したように、第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１においては説明を省略したが、第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１は第一実施形態と同様に動作して光源１０１に基づくＵＶ吸収計測を行う。そして、第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１はそれと同時にＬＩＦ計測を行う。

このとき、第二実施形態においては、第一実施形態の光源１０１を励起光源として用いる場合と比べると、キャピラリ１１０を透過した励起光が検出用光ファイバ１１１に直接入射しない。そのため、第二実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１は、検出用光ファイバ１１１へ結合する励起光量を抑制できる。これにより、より高い感度で蛍光計測を行うことができる。

［第三実施形態］
図１５は、第三実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１の構成例を示す模式図である。なお、図１５に関しては、図１に示した構成要素と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。図１５に示すように、第三実施形態は、試料の電気泳動上、ＵＶ吸収計測用の検出部６の下流に、蛍光計測用の検出部１２をさらに有している点で第一実施形態と異なる。なお、検出部６の構成は図２に示した通りである。以下、検出部１２の構成について説明する。

図１６は、第三実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１の蛍光計測用の検出部１２の構成例を示す模式図である。
図１６に示すように、第三実施形態における蛍光計測用の検出部１２では、レンズ２０２による複数のキャピラリ１１０への光の照射方向は、複数の照射用光ファイバ１０９（図１６には図示なし）によるキャピラリ１１０への光の照射方向およびキャピラリ１１０の長さ方向の両方に対して垂直となるように設定されている。また、レンズ２０２による複数のキャピラリ１１０への光の照射は、キャピラリ１１０の内部を通るように設定されている。

このような構成としているので、図１６に示すように、検出部１２は、第二実施形態と同様、光源２０１から出射された励起光がレンズ２０２によってコリメート光に変換される。そして、このコリメート光がキャピラリアレイ１１に対してキャピラリ１１０の配列方向に向かって入射する。キャピラリ１１０の中の試料から発生した蛍光はレンズアレイ３０１によってコリメート光に変換される。そして、このコリメート光はロングパスフィルタ３０２を透過してレンズアレイ３０３によって集光され、検出器であるフォトダイオードアレイ３０４によって検出される。

第三実施形態においては、蛍光をフォトダイオードアレイ３０４へ導く手段としてレンズアレイ３０１およびレンズアレイ３０３を用いている。レンズは光ファイバと比べて開口数を大きくすることが容易である。そのため、第三実施形態においては第二実施形態と比べてより多くの蛍光を検出することができ、高い検出感度が得られる。

また、第三実施形態では、図１５に示しているように、キャピラリアレイ１１の異なる部分にＵＶ吸収計測用の検出部６と蛍光計測用の検出部１２とを設けている。このようにすることで、これらの検出部６、１２においてキャピラリアレイ１１の配列ピッチｐｉをそれぞれの計測モードに対して個別に最適化することができる。
また、これらの検出部６、１２においてキャピラリアレイ１１の配列ピッチｐｉをそれぞれの計測モードで等しくすることができる。このようにすると、検出部６と検出部１２との間で配列ピッチｐｉを調節するための区間が不要になるので、検出部６と検出部１２との距離を縮小することができる。従って、両計測モードの電気泳動条件（例えば、電気泳動距離）を近づけることができる。また、装置のサイズを縮小することができる。

［第四実施形態］
図１７は、第四実施形態に係るキャピラリ電気泳動装置１における検出部６の別の態様を示す模式図である。なお、図１７に関しては、図２に示した構成要素と同じものには同一の符号を付し、その説明を省略する。図１７に示すように、第四実施形態は、結像光学系１１４にレンズ１０５が設けられておらず、代わりに接続用光ファイバ４０１（請求の範囲の「第三の光ファイバ」）と、光ファイバアダプタ４０２と、が設けられている点で第一実施形態と異なる。ここで、光ファイバアダプタ４０２は、接続用光ファイバ４０１と照射用光ファイバ１０９とを直接接続するための部材であり、レンズのように光の伝搬経路上に介在物として介するものではない。すなわち、光ファイバアダプタ４０２は、伝搬する光に対して何ら影響を与えない。光ファイバアダプタ４０２が接続用光ファイバ４０１と照射用光ファイバ１０９とを接続することによって、接続用光ファイバ４０１を伝搬する光は照射用光ファイバ１０９に直接伝搬（直接接続）される。

接続用光ファイバ４０１の入射側端面（一方の端面４０１ａ）は、結像光学系１１４による光源１０１の発光面の結像位置に配置されている。言い換えると、一方の端面４０１ａは接続用光ファイバ４０１への結合光量が最大となる位置に配置されている。一方、接続用光ファイバ４０１の出射側端面（他方の端面４０１ｂ）は光ファイバアダプタ４０２によってバンドル１０６の光入射側端面（一方の端面１０９ａ）に直接接続されている。これにより、光源１０１からの光は接続用光ファイバ４０１へ結合し、接続用光ファイバ４０１を伝搬したのちバンドル１０６に結合し、バンドル１０６に含まれる照射用光ファイバ１０９の本数分に分割される。

このような構成においては、接続用光ファイバ４０１への結合光量の一方の端面４０１ａの位置に対する微分係数がゼロになるため、一方の端面４０１ａの位置の変動によって生じる結合光量のふらつきを小さくすることができる。これは、図５Ｂに示したように、第一実施形態においてケーラー照明を用いない場合（結像光学系を用いた場合）であってもバンドルの中心（ｒ＝０μｍ）に配置された照射用光ファイバ１０９への結合光量のふらつきは小さいことと同じ理由である。

さらに、他方の端面４０１ｂと一方の端面１０９ａは光ファイバアダプタ４０２によって一体化しているため、両者の相対的な位置関係はほとんど変化することがない。したがって、第四実施形態においては部品位置の変動によるバンドル１０６に含まれる照射用光ファイバ１０９への結合光量のふらつきを抑制し、検出感度の低下を防ぐことができる。

なお、接続用光ファイバ４０１のコア径は、照射用光ファイバ１０９から成るバンドル１０６のコア径よりも相対的に大きいことが望ましい。このように相対的に大きなコア径をもつ１本の接続用光ファイバ４０１と相対的に小さなコア径を持つ照射用光ファイバ１０９から成るバンドル１０６を直接接続することで光を分割する方法は、ビームスプリッタ、ファイバースプリッタ、導波路、回折格子などを用いた方法と比べて簡素かつ安価な構成で実現できるので、装置の小型化・低コスト化に寄与する。また、分割によって光のエネルギー密度（単位面積当たりの光のエネルギー）の低下が生じないため、キャピラリ１１０に光を照射する位置における光のエネルギー密度を高く保つことができ、検出感度を高くできるという利点がある。

接続用光ファイバ４０１のコア径は、図３Ａから図３Ｃに示したバンドル１０６の実効コア径ＥＣＤ（バンドル１０６に含まれる複数の照射用光ファイバ１０９のコア１０９ｃ部分の最小包含円の直径）よりも大きくすることが望ましい。これにより、複数の照射用光ファイバ１０９に均等に光を分割することができ、検出部６は、全てのキャピラリ１１０に対する計測条件を均一化することができる。

以上、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置について実施形態により詳細に説明したが、本発明の主旨はこれに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１ キャピラリ電気泳動装置
２ 電気泳動媒体容器
３ 試料容器
４ 注入側電極槽
６、１２ 検出部
７ 排出側電極槽
８ 高圧電源
９ 電極
１１ キャピラリアレイ
１０１ 光源
１０２、１０４、１０５ レンズ
１０３ バンドパスフィルタ
１０６ バンドル（光ファイババンドル）
１０６ａ 中心
１０７ 参照光用光ファイバ
１０７ａ 端面
１０８、１１２ 検出器
１０９ 照射用光ファイバ（第一の光ファイバ）
１０９ａ、１０９ｂ 端面
１０９ｃ コア
１０９ｄ クラッド
１０９ｅ 中心
１１０ キャピラリ
１１０ａ 端面
１１１ 検出用光ファイバ（第二の光ファイバ）
１１１ａ、１１１ｂ 端面
１１３ 光結合光学系
１１４ 結像光学系
１１５ 位置決めアレイ基板
１１５ａ 溝部
２０１ 光源
２０２ レンズ
２０３ ロングパスフィルタ
３０１、３０３ レンズアレイ
３０２ ロングパスフィルタ
３０４ フォトダイオードアレイ
４０１ 接続用光ファイバ（第三の光ファイバ）
Ｄ ビーム径
Ｌ 距離（複数の照射用光ファイバ（第一の光ファイバ）のバンドルの最小包含円の中心から最外周の光ファイバの中心までの距離）
Ｌ_３ 結像光学系
Ｌ_１、Ｌ_２ レンズ
ｃ_０’ クラッド径
ｃ_０ コア径（照射用光ファイバ（第一の光ファイバ））
ｃ_１ コア径（検出用光ファイバ（第二の光ファイバ））
ｃ_９５％ 最小コア径
ｃ_ｙ、ｃ_ｘ コア径
ｐｉ 配列ピッチ
ｒ 距離（バンドルの中心からの距離）

Claims (10)

1. 測定対象の試料が導入されて電気的に分離される複数のキャピラリと、
   前記複数のキャピラリで電気的に分離された前記試料を分析するための光を発生させる光源と、
   前記キャピラリを透過した光を検出する検出器と、を備え、
   前記光源と前記複数のキャピラリとの間に光結合光学系および複数の第一の光ファイバを有するとともに、前記複数のキャピラリと前記検出器との間に複数の第二の光ファイバを有し、
   前記光結合光学系は、前記光源からの光を前記複数の第一の光ファイバに結合させ、
   前記複数の第一の光ファイバのそれぞれは、一方の端面が前記光結合光学系に接続され、他方の端面が対応する前記キャピラリに正対するように近接して配置され、
   前記複数の第二の光ファイバのそれぞれは、一方の端面が対応する前記キャピラリに正対するように近接して配置され、他方の端面が前記検出器に接続されており、
   前記第二の光ファイバのコア径ｃ₁が下記式（１）を満たすことを特徴するキャピラリ電気泳動装置。
   

   

   （ただし、式（１）において、ｃ_ｘおよびｃ_ｙは、前記第一の光ファイバのコア径をｃ_０、前記第一の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ_１、前記第二の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ_２、前記第一の光ファイバの開口数をＮＡ、前記キャピラリの内径をＲ_ｉｎ、前記キャピラリの外径をＲ_ｏｕｔとしたとき、
   

   

   であり、ｍは、
   

   

   である。）
2. 前記光結合光学系は、前記光源の空間的な光強度分布を均一化して前記複数の第一の光ファイバに結合させることを特徴とする請求項１に記載のキャピラリ電気泳動装置。
3. 前記光結合光学系は、結像光学系と第三の光ファイバとから成り、前記第三の光ファイバの一方の端面は前記結像光学系による前記光源の発光面の結像位置に配置され、他方の端面が前記複数の第一の光ファイバに直接接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のキャピラリ電気泳動装置。
4. 前記複数の第一の光ファイバの一方の端面は、１つに束ねられることでバンドルを形成しており、前記第三の光ファイバのコア径は、前記バンドルに含まれる複数の光ファイバのコアの最小包含円の直径よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のキャピラリ電気泳動装置。
5. 前記複数の第一の光ファイバのなかの光ファイバのうち少なくとも１本の光ファイバは、一方の端面が前記光結合光学系に接続され、他方の端面が参照光用の検出器に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。
6. 前記複数の第一の光ファイバは、前記複数のキャピラリのそれぞれに対応して近接して配置されている端面が、下記式（２）を満たす配列ピッチｐｉで設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。
   

   

   （ただし、式（２）において、ｃ_０は前記第一の光ファイバのコア径、ｃ_１は前記第二の光ファイバのコア径、ｄ_１は前記第一の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離、ｄ_２は前記第二の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離、Ｒ_ｏｕｔは前記キャピラリの外径、ＮＡは前記第一の光ファイバの開口数である。）
7. 前記複数のキャピラリ、前記複数の第一の光ファイバおよび前記複数の第二の光ファイバのうちの少なくとも１つが、複数の溝部を有する位置決めアレイ基板の前記溝部によって１本ずつ位置決めされているとともに、前記位置決めアレイ基板を複数有する場合は前記溝部の位置が互いに一致していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。
8. 第二の光源と、前記第二の光源からの光を前記複数のキャピラリに対して照射する光照射部と、をさらに有し、前記光照射部による前記複数のキャピラリへの光の照射方向は、前記複数の第一の光ファイバによる前記キャピラリへの光の照射方向および前記キャピラリの長さ方向の両方に対して垂直であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。
9. 前記第二の光ファイバのコア径が６０μｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。
10. 前記第一の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ_１、前記第二の光ファイバの端面と前記キャピラリとの間の距離をｄ_２としたとき、ｄ_１≦３００μｍ、ｄ_２≦３００μｍであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のキャピラリ電気泳動装置。

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