JPH0376705B2 - - Google Patents

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JPH0376705B2
JPH0376705B2 JP58247437A JP24743783A JPH0376705B2 JP H0376705 B2 JPH0376705 B2 JP H0376705B2 JP 58247437 A JP58247437 A JP 58247437A JP 24743783 A JP24743783 A JP 24743783A JP H0376705 B2 JPH0376705 B2 JP H0376705B2
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JP
Japan
Prior art keywords
tank
liquid electrode
electrophoresis
electrode tank
leading liquid
Prior art date
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JP58247437A
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English (en)
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JPS60138449A (ja
Inventor
Shoichi Kobayashi
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44704Details; Accessories

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、太さの異なる泳動管で連結された
電極槽の切換えによつて試料の分析を行う3電極
式の等速電気泳動分析装置に関する。
(ロ) 従来技術 試料中の微量成分を分析する場合、従来の等速
電気泳動分析装置では、目的の微量成分の前に多
量の非目的成分が検出器を通過するため、分析に
無駄な時間を要する不都合があつた。この不都合
は、ターミナル液電極槽と第1、第2リーデイン
グ液電極槽の3電極方式を用い、はじめに太い泳
動管で連結されたターミナル液電極槽から第2リ
ーデイング液電極槽へ電圧をかけて試料中の非目
的成分を泳動させ、次いで途中から小径のキヤピ
ラリチユーブにより連結された第1リーデイング
液電極槽の方へ電圧を切換え、試料中の微量目的
成分をキヤピラリチユーブに泳動させることによ
り解消することができる。
この3電極方式を採用した場合、第2リーデイ
ング液電極槽から第1リーデイング液電極槽への
電圧の切換えのタイミングにより効率が決定され
る。このタイミングをとる方法として、この発明
の発明者らは次のような方法を検討した。即ち、
キヤピラリチユーブとの段落部で分岐される太い
泳動管に分岐部を設け、定電流で分析する際のタ
ーミナル液電極槽と第2リーデイング液電極槽間
の電圧をモニターして、リーデイング液とターミ
ナル液の境界面がこの分岐部に入り込む際に電圧
変化の傾きが第1図のA点で示す如く大きくなる
瞬間をキヤツチするか、泳動電流i(t)の時間
tについての積分値を用いてこのタイミングを特
徴ずけ、それ以降の試料の分析において上記積分
値を試料について実測される泳動電流の時間につ
いての積分値と比較することにより、切換えのタ
イミングを見出すことである。
しかし、この1回の分析によるタイミングのと
り方には、次の2つの問題点がある。その1つ
は、ターミナル液電極槽と第2リーデイング液電
極槽間の泳動流路が前記分岐部を除いてストレー
トであるとは限らないから、泳動管の接続部等に
くびれが生じたり、デツドスペースがあると分岐
部と同じような影響を与えるため、前記両電極間
の電圧の推移にあらわれる幾つかの電圧変化の中
からリーデイング液とターミナル液の境界面の電
圧変化を拾い出す必要の生じる場合があること。
他の1つは、使用するリーデイング液とターミナ
ル液の種類、および組み合わせにより前記境界面
での変化の仕方が異なるので、一律のパラメータ
で境界面を検出するには、おのずから限界がある
ということである。
(ハ) 目的 この発明は、これらの事情に鑑みてなされたも
のであり、その主要な目的の一つは、境界面とま
ぎらわしい電圧変化を示す点の存在の有無や電解
液システルによる境界面での電圧変化の大小に左
右されずに、使用する電極の切換えのタイミング
を決定することができる等速電気泳動分析装置を
を提供することにある。
(ニ) 発明の構成 この発明は、定電流回路の一端にターミナル電
極槽が、他端に切換え手段を介してそれぞれ第
1、第2リーデイング液電極槽が設けられ、ター
ミナル液電極槽と第1リーデイング液電極槽とを
試料注入部を備えた管路径の太いプレチユーブと
検出器を備えたキヤピラリチユーブからなる2段
泳動管で連結するとともに、該2段泳動管の異径
段部と第2リーデイング液電極槽とを管路径の太
い分岐泳動管で連結し、 更にターミナル液電極槽の第2リーデイング液
電極槽間の電圧をモニターする電圧モニター手段
と、泳動電流i(t)をモニターして時間tにつ
いての積分 Q(T)=∫T Oi(t)dt を演算する
演算手段と、キヤピラリチユーブに設けられた検
出器からの検出信号を処理する信号処理手段と、
ターミナル液電極槽を第2リーデイング液電極槽
との間で予めブランク泳動を行ない、前記各手段
からの出力に基づいて、 () 1つのブランク泳動を開始し、その後電圧
変化が一定になつた場合に、切換え手段を作動
させて第2リーデイング液電極槽を第1リーデ
イング液電極槽に切換え、泳動開始時から検出
器による境界面の検出時までで得られる積分電
流値Q3と、 () もう1つのブランク泳動を開始し、その後
電圧が一定になつた場合に切換え手段を作動さ
せて第2リーデイング液電極槽を第1リーデイ
ング液電極槽に切換え、この切換時から検出器
による境界面の検出時までで得られる積分電流
値Q2との差(Q3−Q2)と、実測積分電流値Q
(T)とを比較して演算する比較演算手段と、
Q(T)が(Q3−Q2)に一致する時に前記切換
え手段を作動させてリーデイング液電極槽を第
1のものから第2のものに切換えて泳動を行な
うよう各手段を制御する制御手段とを備えたこ
とを特徴とする等速電気泳動分析装置である。
(ホ) 実施例 第2図以下に示す実施例に基づいてこの発明を
詳述する。なお、これによつてこの発明が限定さ
れるものではない。
第2図において、この発明の一実施例にかかる
等速電気泳動分析装置1は、ターミナル液電極槽
(以下、T槽と略記する)2、第1、第2リーデ
イング液電極槽(以下L1、L2槽と略記する)3,
4、T槽2とL1槽3とを連結する異径段部6が
形成された2段泳動管5、該2段泳動管5の異径
段部6とL2槽4とを連結する分岐部8を備えた
分岐泳動管7、高電圧電源9、使用するリーデイ
ング液電極槽を切換える切換え手段10、および
泳動回路の切換え時期を制御する制御装置11か
ら主として構成される。
2段泳動管5は、T槽2から異径段部6まで例
えば0.8mm〜1.0mmφの管路径の太いプレチユーブ
12に試料注入部13が設けられ、異径段部6と
L1槽3とを連結する例えば0.2mm〜0.5mmφのキヤ
ピラリチユーブ14に検出器15が設けられてい
る。高電圧電源9の一端は、T槽2内の電極2a
に接続され、他端はスイツチ等の切換え手段10
で2つに分岐されてそれぞれL1槽3内の電極3
aとL2槽4内の電極4aとに接続されている。
なお、分岐泳動管7は前記太いプレチユーブ12
とほぼ同様の太いチユーブからなる。
制御装置11は、T槽2とL2槽4間の電圧を
モニターする電圧モニター手段16、泳動電流i
(t)をモニターして該泳動電流i(t)を時間t
について積分 Q(T)=∫T Oi(t)dt を演算す
る演算手段17、予め設定される積分演算値Q
(T)(詳しくは後述する)を記憶しこの値を第2
回目の実測の積分演算値Q(T)と比較して演算
する比較演算手段18、キヤピラリチユーブ14
に設けられた検出器15からの検出信号を処理し
て泳動分析を行う信号処理手段19、これらの各
構成手段を連動して得られた演算処理結果によつ
て切換え時期を決定し、切換え手段10に切換え
信号を出し、使用する電極槽をL2槽4からL1
3に切換え、電気泳動を行なうよう各手段を制御
する制御手段20からなる。
次に上記装置の動作について説明する。
等速電気泳動分析装置1の試料注入部13に、
通常の手順によりターミナル液(斜線部)とリー
デイング液(斜線部以外)の境界面を作り、試料
を注入しない(ブランク)でT槽2とL2槽4間
に電圧をかけてモニターし泳動させた場合、電圧
変化は第3図に示す如くなる。図において、aは
ターミナル液とリーデイング液の境界面が試料注
入部13から2段泳動管5に至るまでの電圧変
化、bは境界面が2段泳動管5のプレチユーブ1
2内にある場合、cは境界面が異径段部6の近傍
にある場合、Bはターミナル液がプレチユーブ1
2と分岐泳動管7を満たした場合の電圧変化であ
る。この場合、第1図に示す電圧変化のA点はc
の範囲に含まれる。上記a,cの範囲では、先に
述べた泳動管のくびれやデツドスペースにより電
圧は一定せずに変化があるが、b,B、特にBの
範囲では、電圧はほぼ一定になるので、前記a,
cの範囲と容易に区別することができる。しか
も、この電圧変化は、分析装置の状態や電解液の
種類によつて大きな影響を受けずに識別できるの
で、このb,Bの状態をL2槽4からL1槽3への
切換えの時期を定めるのに利用することができ
る。
即ち、ターミナル液が第4図aに示す如くキヤ
ピラリチユーブ14の入口部に到着した段階で切
換え手段10をL2槽4からL1槽3へ切換えるの
が最高のタイミングとなる。このときの上記Qの
値をQ1とする。それ故、T槽2とL2槽4との間
でブランク(試料無)電気泳動を行わせ第3図の
a,b,cの電圧変化を経て電圧が一定になつた
Bのところで、電気泳動を切換え手段10によつ
てT槽2とL1槽3に切換えるとともに、積分値
Q(T)の演算を演算手段17で開始させ、検出
器15が境界面を検出した第4図cの状態でQの
演算を止め、この時の値Q2を比較演算手段18
に記憶させる。
次いで、2度目のブランク泳動分析を行う。T
槽2とL2槽4との間で泳動を開始すると同時に、
演算手段17によりQの演算を始め、第3図のb
の電圧変化が一定になつたところで電気泳動を停
止する。この状態で電気泳動をT槽2とL1槽3
に切換え、引続きQの演算を行う。そして検出器
15が境界面を検出したときのQの値をQ3とす
る(第4図e参照)。このQ3と先に記憶させたQ2
とを用いて、比較演算手段18により、Q′=Q3
−Q2の演算を行わせると、このQ′の値は、第4
図から明らかな如く、試料注入部13からキヤピ
ラリチユーブ14の入口直前までの積分値Q1
与えるから、試料の泳動分析において、Q(T)
の値が2回の分析によつて求められるQ′の値に
等しくなつた時点で3電極方式のL2槽4からL1
槽3への切換えを行う。かくして、泳動管路の製
造部等にくびれやデツドスペースがあつたり、リ
ーデイング液とターミナル液の種類、組み合わせ
が変化した場合にも、それらに対応して正確にL
槽の切換ができ、泳動分析を精度よく、かつ能率
的に行うことができる。
なお上記構成では、制御装置11に検出器15
からの信号処理手段19を設け、これを他の検出
手段と連動させて切換え時期を決定しているが、
検出器15からの検出信号および泳動電流の時間
についての積分値Qをレコーダによりチヤートに
かかせ、リーデイング液とターミナル液の境界面
検出時のQを読みとり、これをパラメータとして
切換え時期を決定するようにしてもよい。
(ヘ) 発明の効果 この発明は、3電極方式の等速電気泳動装置に
おいて、リーデイング液とターミナル液の境界面
が太さの異なる泳動管のキヤピラリチユーブの入
口直前に到達する時期を、泳動電流についての積
分値を、電圧変化を考慮して予め2回分析して定
めるようにしたものであるから、泳動管の構造、
使用するリーデイング液とターミナル液の種類、
組み合わせに影響されることなく、使用する電極
槽の切換えを最適のタイミングにおいて行うこと
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は境界面が分岐細管部に入り込むときの
電圧変化を示す線図、第2図はこの発明の一実施
例の構成説明図、第3図は第2図の構成における
T槽とL2槽間の電圧変化の状態を示す線図、第
4図は泳動電流の積分値と境界面の関係を示す説
明図である。 1……等速電気泳動装置、2……ターミナル液
電極槽、3……第1リーデイング液電極槽、4…
…第2リーデイング液電極槽、5……2段泳動
管、6……異径段部、7……分岐泳動管、10…
…切換え手段、11……制御装置、12……プレ
チユーブ、13……試料注入部、14……キヤピ
ラリチユーブ、15……検出器、16……モニタ
ー手段、17……演算手段、18……比較演算手
段、19……信号処理手段、20……制御手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 定電流回路の一端にターミナル電極槽が、他
    端に切換え手段を介してそれぞれ第1、第2リー
    デイング液電極槽が設けられ、ターミナル液電極
    槽と第1リーデイング液電極槽とを試料注入部を
    備えた管路径の太いプレチユーブと検出器を備え
    たキヤピラリチユーブからなる2段泳動管で連結
    するとともに、該2段泳動管の異径段部と第2リ
    ーデイング液電極槽とを管路径の太い分岐泳動管
    で連結し、 更にターミナル液電極槽と第2リーデイング液
    電極槽間の電圧をモニターする電圧モニター手段
    と、泳動電流i(t)をモニターして時間tにつ
    いての積分 Q(T)=∫Ti(t)dt を演算する
    演算手段と、キヤピラリチユーブに設けられた検
    出器からの検出信号を処理する信号処理手段と、
    ターミナル液電極槽を第2リーデイング液電極槽
    との間で予めブランク泳動を行ない、前記各手段
    からの出力に基づいて、 () 1つのブランク泳動を開始し、その後電圧
    変化が一定になつた場合に、切換え手段を作動
    させて第2リーデイング液電極槽を第1リーデ
    イング液電極槽に切換え、泳動開始時から検出
    器による境界面の検出時までで得られる積分電
    流値Q3と、 () もう1つのブランク泳動を開始し、その後
    電圧が一定になつた場合に切換え手段を作動さ
    せて第2リーデイング液電極槽を第1リーデイ
    ング液電極槽に切換え、この切換時から検出器
    による境界面の検出時までで得られる積分電流
    値Q2との差(Q3−Q2)と、実測積分電流値Q
    (T)とを比較して演算する比較演算手段と、
    Q(T)が(Q3−Q2)に一致する時に前記切換
    え手段を作動させてリーデイング液電極槽を第
    1のものから第2のものに切換えて泳動を行な
    うよう各手段を制御する制御手段とを備えたこ
    とを特徴とする等速電気泳動分析装置。
JP58247437A 1983-12-27 1983-12-27 等速電気泳動分析装置 Granted JPS60138449A (ja)

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