JPH0552810A - 電気泳動装置 - Google Patents
電気泳動装置Info
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- JPH0552810A JPH0552810A JP3215026A JP21502691A JPH0552810A JP H0552810 A JPH0552810 A JP H0552810A JP 3215026 A JP3215026 A JP 3215026A JP 21502691 A JP21502691 A JP 21502691A JP H0552810 A JPH0552810 A JP H0552810A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】キャピラリ中を移動する検出目的物質をその位
置に関係なく、高感度、かつ迅速に検出できるようにす
る。 【構成】電気泳動装置１は、キャピラリ２，正極バッフ
ァ槽３，負極バッファ槽４，光源５，光学検出器６，電
源７から構成される。光源５からの照射光８はキャピラ
リ２の一部と同軸になり、照射光８はキャピラリ２中を
通過する。光学検出器６は、キャピラリ２の光源５から
の照射光８と同軸になっている部分と平行に配置する。
検出対象物質９は、キャピラリ２の両端に電圧をかける
ことにより、キャピラリ２中を移動しながら分離されて
いく。検出対象物質９は、照射光８によって励起され、
蛍光１０を生じる。この蛍光１０は光学検出器６によっ
て検出される。
置に関係なく、高感度、かつ迅速に検出できるようにす
る。 【構成】電気泳動装置１は、キャピラリ２，正極バッフ
ァ槽３，負極バッファ槽４，光源５，光学検出器６，電
源７から構成される。光源５からの照射光８はキャピラ
リ２の一部と同軸になり、照射光８はキャピラリ２中を
通過する。光学検出器６は、キャピラリ２の光源５から
の照射光８と同軸になっている部分と平行に配置する。
検出対象物質９は、キャピラリ２の両端に電圧をかける
ことにより、キャピラリ２中を移動しながら分離されて
いく。検出対象物質９は、照射光８によって励起され、
蛍光１０を生じる。この蛍光１０は光学検出器６によっ
て検出される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は核酸，蛋白，糖等の分析
のために用いる電気泳動装置に関する。
のために用いる電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気泳動はＤＮＡや蛋白等の生体高分子
の分離分析に用いる。
の分離分析に用いる。
【０００３】例えば、ＤＮＡの塩基配列の決定は、サン
ガー法などの試料調製法で目的とする核酸に対応する核
酸断片群を調製し、これを電気泳動等の分離手段を用い
て塩基長の違いで分離し、あらかじめラジオアイソトー
プや蛍光色素等でラベルしておいたこれら核酸断片群
を、フィルムあるいは蛍光検出装置などで検出し、得ら
れた核酸断片検出パターンを塩基長の長さの短い方から
長い方へと順に解読することで行なう。
ガー法などの試料調製法で目的とする核酸に対応する核
酸断片群を調製し、これを電気泳動等の分離手段を用い
て塩基長の違いで分離し、あらかじめラジオアイソトー
プや蛍光色素等でラベルしておいたこれら核酸断片群
を、フィルムあるいは蛍光検出装置などで検出し、得ら
れた核酸断片検出パターンを塩基長の長さの短い方から
長い方へと順に解読することで行なう。
【０００４】電気泳動装置には、分離用の担体としてポ
リアクリルアミドやアガロース等のゲルを用いる場合が
多い。ゲルの形状は、平板状のものが一般的に用いられ
ている。ゲルをキャピラリ（細管）状にし、冷却の効率
を良くして、高電圧による高速分離を可能にするキャピ
ラリ電気泳動装置も用いられる。
リアクリルアミドやアガロース等のゲルを用いる場合が
多い。ゲルの形状は、平板状のものが一般的に用いられ
ている。ゲルをキャピラリ（細管）状にし、冷却の効率
を良くして、高電圧による高速分離を可能にするキャピ
ラリ電気泳動装置も用いられる。
【０００５】キャピラリ電気泳動装置において、分離パ
ターンの検出は、例えば、ヌクレイック アシッズ リ
サーチ，１８巻，６号，１４１５頁から１４１９頁，19
90年、(Nucleic Acids Research,Vol.１８，No.６、ｐ
ｐ１４１５−１４１９(1990))中の図に示すような、キ
ャピラリの途中、通常は終端部付近に設けた、蛍光、あ
るいは吸光度の光学測定装置によって行なう。キャピラ
リ電気泳動装置の構成は、液体クロマトグラフィと類似
しているので、検出装置も同様の上記のような構成にな
っているものが多い。
ターンの検出は、例えば、ヌクレイック アシッズ リ
サーチ，１８巻，６号，１４１５頁から１４１９頁，19
90年、(Nucleic Acids Research,Vol.１８，No.６、ｐ
ｐ１４１５−１４１９(1990))中の図に示すような、キ
ャピラリの途中、通常は終端部付近に設けた、蛍光、あ
るいは吸光度の光学測定装置によって行なう。キャピラ
リ電気泳動装置の構成は、液体クロマトグラフィと類似
しているので、検出装置も同様の上記のような構成にな
っているものが多い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来法では、電
気泳動部分であるキャピラリの途中に、キャピラリを横
切る方向に検出用の照射光の光学系が設けてある。この
構成では、検出器がキャピラリ中を移動している検出対
象物質の、検出器付近のごく一部にあるものしか検出で
きないという問題があった。また、得られる信号量は、
キャピラリの検出部分にある検出対象物質の量に比例す
るので、検出の分解能を上げるために光軸を細くする
と、信号量が少なくなるという問題があった。また、同
じ理由で、泳動速度を速くすると信号量が少なくなると
いう問題があった。
気泳動部分であるキャピラリの途中に、キャピラリを横
切る方向に検出用の照射光の光学系が設けてある。この
構成では、検出器がキャピラリ中を移動している検出対
象物質の、検出器付近のごく一部にあるものしか検出で
きないという問題があった。また、得られる信号量は、
キャピラリの検出部分にある検出対象物質の量に比例す
るので、検出の分解能を上げるために光軸を細くする
と、信号量が少なくなるという問題があった。また、同
じ理由で、泳動速度を速くすると信号量が少なくなると
いう問題があった。
【０００７】本発明の目的は、キャピラリ中を移動する
検出目的物質をその位置に関係なく、高感度、かつ迅速
に検出できるようにすることを目的とする。
検出目的物質をその位置に関係なく、高感度、かつ迅速
に検出できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的のために、キ
ャピラリの少なくともその一部に沿って、泳動路中の物
質を検出するための光学系の照射光の光軸を配置するも
のである。また、キャピラリの少なくとも一部と平行
に、光学検出装置の一次元もしくは二次元検出器を配置
する。
ャピラリの少なくともその一部に沿って、泳動路中の物
質を検出するための光学系の照射光の光軸を配置するも
のである。また、キャピラリの少なくとも一部と平行
に、光学検出装置の一次元もしくは二次元検出器を配置
する。
【０００９】本発明と類似する発明に特開昭56−119843
号，特開昭56−122945号，実開昭56−126553号，実開昭
56−128565号公報がある。これらはいずれも、キャピラ
リの少なくともその一部と平行に、光学検出装置の一次
元検出器を配置するものである。これらは、検出のため
の照射光の光軸がキャピラリに対し直角に配置されてお
り、同軸方向ではない点で本発明と異なる。
号，特開昭56−122945号，実開昭56−126553号，実開昭
56−128565号公報がある。これらはいずれも、キャピラ
リの少なくともその一部と平行に、光学検出装置の一次
元検出器を配置するものである。これらは、検出のため
の照射光の光軸がキャピラリに対し直角に配置されてお
り、同軸方向ではない点で本発明と異なる。
【００１０】
【作用】キャピラリの少なくとも一部に沿って、照射光
の光軸を配置することにより、検出のための照射光はキ
ャピラリ中をキャピラリの方向に通過することができ、
キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また光学検出装
置の一次元もしくは二次元検出器を、キャピラリの光学
系の照射光の光軸と同軸に構成されている部分の少なく
とも一部と、平行に配置することにより、キャピラリ中
の検出対象物質を一次元もしくは二次元的に検出でき
る。これらにより、検出対象物質はキャピラリ中の位置
に関係なく検出が可能となる。また、キャピラリの少な
くともその一部と同軸に検出のための光を導入すること
で、キャピラリやゲルの界面での光の散乱によるノイズ
を低減できる。
の光軸を配置することにより、検出のための照射光はキ
ャピラリ中をキャピラリの方向に通過することができ、
キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また光学検出装
置の一次元もしくは二次元検出器を、キャピラリの光学
系の照射光の光軸と同軸に構成されている部分の少なく
とも一部と、平行に配置することにより、キャピラリ中
の検出対象物質を一次元もしくは二次元的に検出でき
る。これらにより、検出対象物質はキャピラリ中の位置
に関係なく検出が可能となる。また、キャピラリの少な
くともその一部と同軸に検出のための光を導入すること
で、キャピラリやゲルの界面での光の散乱によるノイズ
を低減できる。
【００１１】
【実施例】本発明の基本構成である一実施例１を図１を
用いて説明する。
用いて説明する。
【００１２】本発明による電気泳動装置１は、キャピラ
リ２，正極バッファ槽３，負極バッファ槽４，光源５，
光学検出器６，電源７から構成される。
リ２，正極バッファ槽３，負極バッファ槽４，光源５，
光学検出器６，電源７から構成される。
【００１３】光源５からの光８はキャピラリ２の一部と
同軸になるよう構成されており、照射光８はキャピラリ
２中を通過する。光学検出器６は、キャピラリ２の光源
５からの照射光８と同軸になっている部分と平行に配置
する。検出対象物質９は、キャピラリ２の両端に電圧を
かけることにより、キャピラリ２中を移動しながら分離
されていく。検出対象物質９は、照射光８によって励起
され、蛍光１０を生じる。蛍光１０を光学検出器６によ
って検出する。検出は照射光８を連続的に照射してリア
ルタイム検出するか、照射光８を短時間だけ照射して検
出しても良い。短時間だけ照射する場合は、螢光物質等
の光で分解しやすい物質の分解を防げる。照射光８の波
長は蛍光物質の特性に合わせて選択する必要があるが、
蛍光物質の種類の数に応じて、複数の単色光を同時にあ
るいは、時間別に照射しても良い。
同軸になるよう構成されており、照射光８はキャピラリ
２中を通過する。光学検出器６は、キャピラリ２の光源
５からの照射光８と同軸になっている部分と平行に配置
する。検出対象物質９は、キャピラリ２の両端に電圧を
かけることにより、キャピラリ２中を移動しながら分離
されていく。検出対象物質９は、照射光８によって励起
され、蛍光１０を生じる。蛍光１０を光学検出器６によ
って検出する。検出は照射光８を連続的に照射してリア
ルタイム検出するか、照射光８を短時間だけ照射して検
出しても良い。短時間だけ照射する場合は、螢光物質等
の光で分解しやすい物質の分解を防げる。照射光８の波
長は蛍光物質の特性に合わせて選択する必要があるが、
蛍光物質の種類の数に応じて、複数の単色光を同時にあ
るいは、時間別に照射しても良い。
【００１４】本実施例によれば、検出のための光はキャ
ピラリ中をキャピラリの軸方向に通過することができ、
キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また、キャピラ
リ中の検出対象物質を一次元もしくは二次元的に検出で
きる。これらにより、検出対象物質はキャピラリ中の位
置に関係なく検出が可能となる。検出対象物質のキャピ
ラリ中の移動をモニタできる。
ピラリ中をキャピラリの軸方向に通過することができ、
キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また、キャピラ
リ中の検出対象物質を一次元もしくは二次元的に検出で
きる。これらにより、検出対象物質はキャピラリ中の位
置に関係なく検出が可能となる。検出対象物質のキャピ
ラリ中の移動をモニタできる。
【００１５】本発明の第二の実施例を図２を用いて説明
する。本実施例ではキャピラリ１１と光学検出器１２，
１３，１４，１５の間に、異なる複数の色フィルタ１
６，１７，１８，１９を設置する。異なる複数の色フィ
ルタ１６，１７，１８，１９からの光は、それぞれ独立
の光学検出器１２，１３，１４，１５に導かれる。
する。本実施例ではキャピラリ１１と光学検出器１２，
１３，１４，１５の間に、異なる複数の色フィルタ１
６，１７，１８，１９を設置する。異なる複数の色フィ
ルタ１６，１７，１８，１９からの光は、それぞれ独立
の光学検出器１２，１３，１４，１５に導かれる。
【００１６】本実施例によれば、複数の異なる蛍光特性
を持つ物質を同時に検出できる。
を持つ物質を同時に検出できる。
【００１７】第三の実施例を図３に示す。本実施例は、
実施例２の検出器部分の構成が異なるものである。本実
施例では、各フィルタ２０，２１，２２，２３を通過し
た光２４，２５，２６，２７は、一つの光学検出器２８
に導かれる。
実施例２の検出器部分の構成が異なるものである。本実
施例では、各フィルタ２０，２１，２２，２３を通過し
た光２４，２５，２６，２７は、一つの光学検出器２８
に導かれる。
【００１８】本実施例によれば、一つの光学検出器で複
数の異なる蛍光特性を持つ物質を同時に検出できる。
数の異なる蛍光特性を持つ物質を同時に検出できる。
【００１９】第四の実施例を図４に示す。図４はキャピ
ラリの断面方向から描いた図である。本実施例ではキャ
ピラリ２９と光学検出器３４，３５，３６，３７の間
に、異なる複数の色フィルタ３０，３１，３２，３３を
設置する。異なる複数の色フィルタ３０，３１，３２，
３３は、キャピラリ２９の周囲に配置する。異なる複数
の色フィルタを通過した光は、それぞれ独立の光学検出
器３４，３５，３６，３７に導かれる。
ラリの断面方向から描いた図である。本実施例ではキャ
ピラリ２９と光学検出器３４，３５，３６，３７の間
に、異なる複数の色フィルタ３０，３１，３２，３３を
設置する。異なる複数の色フィルタ３０，３１，３２，
３３は、キャピラリ２９の周囲に配置する。異なる複数
の色フィルタを通過した光は、それぞれ独立の光学検出
器３４，３５，３６，３７に導かれる。
【００２０】本実施例によれば、キャピラリ中の物質か
らの蛍光を効率良く検出できるので、複数の異なる蛍光
特性を持つ物質を同時に、高感度に検出することができ
る。第五の実施例を図５に示す。図５はキャピラリの断
面方向から描いた図である。本実施例は、第四の実施例
と同様に、異なる複数の色フィルタ３９，４０，４１，
４２を設置する。本実施例では、各フィルタを通過した
光４５，４６，４７，４８は、一つの光学検出器４９に
導かれる。必要によりミラー４３，４４を設置する。
らの蛍光を効率良く検出できるので、複数の異なる蛍光
特性を持つ物質を同時に、高感度に検出することができ
る。第五の実施例を図５に示す。図５はキャピラリの断
面方向から描いた図である。本実施例は、第四の実施例
と同様に、異なる複数の色フィルタ３９，４０，４１，
４２を設置する。本実施例では、各フィルタを通過した
光４５，４６，４７，４８は、一つの光学検出器４９に
導かれる。必要によりミラー４３，４４を設置する。
【００２１】本実施例によれば、キャピラリ中の物質か
らの蛍光を効率良く検出できるので、一つの光学検出器
で、複数の異なる蛍光特性を持つ物質を同時に、高感度
に検出することができる。
らの蛍光を効率良く検出できるので、一つの光学検出器
で、複数の異なる蛍光特性を持つ物質を同時に、高感度
に検出することができる。
【００２２】第六の実施例を図６に示す。本実施例は、
実施例１のキャピラリ２が複数からなるものである。本
実施例では、複数のキャピラリ５０，５１，５２，５３
からの光５４，５５，５６，５７が一つの光学検出器５
８に導かれる。
実施例１のキャピラリ２が複数からなるものである。本
実施例では、複数のキャピラリ５０，５１，５２，５３
からの光５４，５５，５６，５７が一つの光学検出器５
８に導かれる。
【００２３】本実施例によれば、複数のキャピラリにつ
いて実施例１と同様の検出をすることができる。
いて実施例１と同様の検出をすることができる。
【００２４】第七の実施例を図７に示す。図７は複数の
キャピラリと検出のための光の位置関係を表したもので
ある。本実施例は、複数のキャピラリ５９，６０，６
１，６２のそれぞれの一部が同軸上に配置されている。
図示されない光学検出器が光の軸と平行に配置される。
本実施例では、複数のキャピラリが１つの光源からの光
６３で同時に照射できる。
キャピラリと検出のための光の位置関係を表したもので
ある。本実施例は、複数のキャピラリ５９，６０，６
１，６２のそれぞれの一部が同軸上に配置されている。
図示されない光学検出器が光の軸と平行に配置される。
本実施例では、複数のキャピラリが１つの光源からの光
６３で同時に照射できる。
【００２５】本実施例によれば、複数のキャピラリにつ
いて、一つの光源で第一の実施例と同様の検出をするこ
とができる。
いて、一つの光源で第一の実施例と同様の検出をするこ
とができる。
【００２６】第八の実施例を図８に示す。図８は複数の
キャピラリと検出のための光の位置関係を表したもので
ある。本実施例は、第七の実施例の変形で、複数のキャ
ピラリ６４，６５のそれぞれの一部が同軸上に配置され
ており、また、キャピラリの一部が連結してあるのが特
徴である。本実施例によれば、複数のキャピラリの検出
部分が一体化されて光源からの光６６が、キャピラリの
壁を通過する回数が少ないので、光が界面での散乱によ
り減衰しにくい。
キャピラリと検出のための光の位置関係を表したもので
ある。本実施例は、第七の実施例の変形で、複数のキャ
ピラリ６４，６５のそれぞれの一部が同軸上に配置され
ており、また、キャピラリの一部が連結してあるのが特
徴である。本実施例によれば、複数のキャピラリの検出
部分が一体化されて光源からの光６６が、キャピラリの
壁を通過する回数が少ないので、光が界面での散乱によ
り減衰しにくい。
【００２７】以上は本発明の実施例であり、キャピラリ
の形状は、断面が円形の細管状に限定するものではな
く、断面が円形以外の細管や、平板状に形成した溝等も
含まれることはいうまでもない。また、以上の実施例で
は、蛍光による検出を例に説明したが、本発明は、それ
以外の散乱光等による検出にも適用できる。また、以上
の実施例は、検出のための光、キャピラリ，検出器の位
置関係を示すものであり、検出のための光学系には、図
示したもの以外にもスリット，レンズ，ミラー等の光学
部品が必要なことはいうまでもない。また、電極の極性
の向きや光の方向も実施例によって限定するものではな
く、逆方向であっても良い。
の形状は、断面が円形の細管状に限定するものではな
く、断面が円形以外の細管や、平板状に形成した溝等も
含まれることはいうまでもない。また、以上の実施例で
は、蛍光による検出を例に説明したが、本発明は、それ
以外の散乱光等による検出にも適用できる。また、以上
の実施例は、検出のための光、キャピラリ，検出器の位
置関係を示すものであり、検出のための光学系には、図
示したもの以外にもスリット，レンズ，ミラー等の光学
部品が必要なことはいうまでもない。また、電極の極性
の向きや光の方向も実施例によって限定するものではな
く、逆方向であっても良い。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、検出のための照射光は
キャピラリ中をキャピラリの方向に通過することがで
き、キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また、キャ
ピラリ中の広い範囲の検出対象物質を一次元もしくは二
次元的に検出できる。これらにより、検出対象物質はキ
ャピラリ中の位置に関係なく検出が可能となる。検出対
象物質のキャピラリ中の移動をモニタできる。また、検
出のための光の入射位置と検出器の位置を離すことが可
能になるため、光の入射時にキャピラリやゲルの界面か
らでる散乱光によるノイズを大幅に低減することができ
る。
キャピラリ中をキャピラリの方向に通過することがで
き、キャピラリ中の広い範囲を照射できる。また、キャ
ピラリ中の広い範囲の検出対象物質を一次元もしくは二
次元的に検出できる。これらにより、検出対象物質はキ
ャピラリ中の位置に関係なく検出が可能となる。検出対
象物質のキャピラリ中の移動をモニタできる。また、検
出のための光の入射位置と検出器の位置を離すことが可
能になるため、光の入射時にキャピラリやゲルの界面か
らでる散乱光によるノイズを大幅に低減することができ
る。
【図１】本発明の一実施例の説明図。
【図２】本発明の第二の実施例の説明図。
【図３】本発明の第三の実施例の説明図。
【図４】本発明の第四の実施例の説明図。
【図５】本発明の第五の実施例の説明図。
【図６】本発明の第六の実施例の説明図。
【図７】本発明の第七の実施例の説明図。
【図８】本発明の第八の実施例の説明図。
１…電気泳動装置、２…キャピラリ、３…正極バッファ
槽、４…負極バッファ槽、５…光源、６…光学検出器、
７…電源、９…検出対象物質、１０…蛍光。
槽、４…負極バッファ槽、５…光源、６…光学検出器、
７…電源、９…検出対象物質、１０…蛍光。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永井 啓一 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】正極と負極と両極の間の管状の泳動路と、
前記泳動路中の物質を検出するための光学系から構成さ
れる電気泳動装置において、照射光が、前記管状の泳動
路の少なくとも１部に沿って照射するように構成されて
いることを特徴とする電気泳動装置。 - 【請求項２】正極と負極と両極の間の管状の泳動路と、
前記泳動路中の物質を検出するための光学系から構成さ
れる電気泳動装置において、照射光が、前記管状の泳動
路の少なくとも一部に沿って照射するように構成されて
おり、光学系の検出器が少なくとも一つの１次元型、も
しくは二次元型検出器であることを特徴とする電気泳動
装置。 - 【請求項３】正極と負極と両極の間の管状の泳動路と、
前記泳動路中の物質を検出するための光学系から構成さ
れる電気泳動装置において、照射光が、前記管状の泳動
路の少なくとも一部に沿って照射するように構成されて
おり、光学系の検出器が少なくとも一つの一次元型、も
しくは二次元型検出器であり、前記管状の泳動路のう
ち、照射光が通過している部分の少なくとも一部と平行
に構成されていることを特徴とする電気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215026A JPH0552810A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215026A JPH0552810A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電気泳動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0552810A true JPH0552810A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16665514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3215026A Pending JPH0552810A (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0552810A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627643A (en) * | 1992-04-07 | 1997-05-06 | Amersham Pharm Biotech Ab | Method and detector for separation processes |
| JP2007212449A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-08-23 | Hitachi High-Technologies Corp | キャピラリ電気泳動装置及び電気泳動方法 |
| US8012327B2 (en) | 2006-01-16 | 2011-09-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Capillary electrophoresis apparatus and electrophoresis method |
| US8246803B2 (en) | 2006-01-25 | 2012-08-21 | Hitachi High Technologies Corporation | Capillary electrophoresis apparatus and electrophoresis method |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3215026A patent/JPH0552810A/ja active Pending
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