JPH01148946A - 光検出型電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＤＮＡ、りるいはＲＮＡの実時間光検出装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来％ＤＮＡ上の塩基配列決定はオートラジオグラフィ
を用いて１分離パターンを写真に転写することによシ行
なっていた。しかし、放射性元素を使用する煩雑さに加
えて手間と時間のかかる難点があった。そこでＤＮＡを
蛍光標識して電気泳動分離中のＤＮＡ断片を実時間で検
出する方式が注目されている。〔スミス他藩、ネイチャ
ー第３２１巻、第６７４頁（Ｌ、　Ｍ、　３ｍ１ｔｈ　
ｅｔ　ａｔｎａｔＬｆｆｅ出、６７４．（１９８６３目
この蛍光検出法では。

ＤＮＡの末端に蛍光標識を行ない他端の核酸の持つ塩基
がアデニン（Ａ）であるＤＮＡフラグメント群、シトシ
フ（Ｃ）、チミン（Ｔ）、あるいはクアニン（Ｇ）で終
わる四椎の７ラグメント群を作製する。

この時各塩基群を標識する蛍光体には発光波長の異なる
ものを用いる。これら四つの断片群をいっしょにしてゲ
ル電気泳動分離を行なう。電気泳動速度は短％ＡＤＮＡ
断片はど早いので、試料注入口から一定距離の所をレー
ザーで照射すると短い断片から順次照射領域を通過し蛍
光を発する。塩基種により発光波長が異なるので波長か
ら塩基種が決定され、泳動時間から長さが決定できる。

上記の方法では四種の波長の異なる蛍光を識別するため
に、透過波長の異なる四種のフィルターを回転させたシ
している。

また、複数個の試料の測定を可能とするため。

平板型ゲルを用いた装置が米国アプライド　バイオシス
テムズ（Ａｐｐｌ　ｉｅｄ　Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ）社
から市販されている。この装置ではレーザービームを細
く絞シ、ゲル平面の一点を照射する。ここから出た蛍光
は回転フィルターを通過して受光部で検出される。多数
試料の測定ではレーザー照射位置と検出部を連動させて
一直線上を走査して情報を得ている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では検出部に受光される受光量を多くする
という点で配慮がされていなかった。すなわち、泳動板
上の１０画の領域を測定しようとすると各地点をレーザ
ーが照射する時間は、仮にレーザービーム幅ｆ　０．５
　ｔｔｒｍとすると１回の走査時に４つの塩基に対応し
て４つのフィルターが回転するのでｂ　ｙ？ｉ目する１
つの塩基群あた９の計測時程度が１地点、１塩基種の計
測に用いられるだけで受光量が少なく高感度が得られな
い。

本発明の目的は上記難点を克服することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は測定領域を同時に照射し、発する蛍光を異な
る透過フィルターを具備した受光素子アレーあるいは二
次元受光素子アレーで検出することによシ、達成される
。

〔作用〕

レーザー元はライン状の測定領域に沿って入射し、全測
定領域を同時に照射する。ライン状の測定領域から出る
蛍光は透過波長帯の異なるフィルターを具備したライン
センサーあるいは二次元センサーで受光される。この検
出器ではライン状の測定領域からの蛍光を位置を識別し
て同時に計測できるので高感度が得られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図によシ説明する。

調整されたＤＮＡ試料はゲル板１の上方に装填され、電
界によシ下方に泳動する。レーザー２から出た光はミラ
ー３で反射した後ゲル板の側面からゲル内に入射し、領
域１３を照射する。蛍光標＠ＤＮＡはこの領域を通過す
る時に蛍光を発する。

試料の数が多い時には測定領域１３の長さは長くなる６
１つの試料あたり通常５〜１０調の泳動路幅を便用して
いるので測定領域１３の長さを１０ｍとすると１０〜２
０の試料の測定が行なえる。

線状の蛍光像はフィルター４で波長選別されレンズ５で
イメージ増幅器６上に結像する。増幅された蛍光像はダ
イオードアレーあるいはＣＯＤなどの受光素子７によシ
検出される。信号はモニター８で観測できる他、メモリ
ー１０に蓄えられ、計算機１１でデータ処理されて出力
される。検出器は蛍光標識体の種類に対応して４個具備
されている。すなわち、照射レーザー光路を軸にして４
つの検出器を＃デぼ等しい距離の所に配置して、種々改
良の光を無駄なく受光できるようにしている。

この実施例では４つの検出器にそれぞれイメージ増幅器
を持たせたが、第２図に示したように、１つのイメージ
増幅器と二次元光ダイオードアレーを用いても良い。４
つのフィルター付結像ノズ系を用いて波長の異なる４つ
の蛍光像を作製し。

オプティカルファイバーを用いて蛍光像をイメージ増幅
器上に転送する。イメージ増幅器に上下方向に４つの蛍
光線像′ｆ：並べて増Ｉ娼し、それぞれダイオードアル
を用いて検出するか、ＣＯＤなどの二次元センサーで検
出し、計算機でデータを処理する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、被測定部である線
状蛍光発光領域から出る種々の波長の蛍光を発光場所と
波長を区別した状態で、同時に計測できるので受光光量
が多く高感度が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一笑厖例の装置構成図、第２図は像検
出部の変形例を示す斜視図である。 １・・・ゲル板、２・・・レーザー、３・・・ミラー、
４・・・フィルター、５・・・レンズ、６・・・イメー
ジ増幅器、７・・・二次元あるいはラインセンサー、８
・・・モニター。 ９・・・コントローラ、１０・・・メモリー、１１・・
・ｔｉＪｊ機、１２・・・出力機器、１３・・・レーザ
ー光、１４・・・♀　ｌ　凹 ／ｌ・・・針尊べ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも平板型ゲル電気泳動分離部、励起光源お
   よび蛍光受光部からなる装置において、少なくとも励起
   光がゲル板の薄い側面から入射して泳動始点から一定距
   離の位置を照射する機能を有し、透過波長の異なるフィ
   ルターを具備した複数の集光・結像レンズ系を具備し、
   蛍光像を検出するための一次元あるいは二次元ダイオー
   ドアレーを有する事を特徴とする光検出型電気泳動装置
   。 ２、特許請求の範囲第１項記載の装置において、異なる
   透過波長を持つフィルターを具備したレンズ系を４箇持
   つことを特徴とする光検出型電気泳動装置。