JPH0580030A - キヤピラリ電気泳動装置 - Google Patents
キヤピラリ電気泳動装置Info
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- JPH0580030A JPH0580030A JP3242209A JP24220991A JPH0580030A JP H0580030 A JPH0580030 A JP H0580030A JP 3242209 A JP3242209 A JP 3242209A JP 24220991 A JP24220991 A JP 24220991A JP H0580030 A JPH0580030 A JP H0580030A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 精密に圧力制御をするキャピラリ電気泳動装
置を提供すること。 【構成】 気体流路を開閉する電磁弁１と、電磁弁１に
よって開閉制御されたＮ 2 ガスの圧力によってキャピラ
リ管に試料を注入する試料管２と、この試料管の気体圧
力を測定するセンサ３と、センサ３の出力値を受け、電
磁弁１閉じた後、気体圧力が降下するまでの間の最高圧
を記憶するメモリ６と、電磁弁１を閉じた後、センサ３
の出力が予め設定されている下限値を下回った場合に、
前記最高圧と、予め設定されている上限値との差に対応
した時間だけ電磁弁１を開放する電磁弁制御部７を備え
る。
置を提供すること。 【構成】 気体流路を開閉する電磁弁１と、電磁弁１に
よって開閉制御されたＮ 2 ガスの圧力によってキャピラ
リ管に試料を注入する試料管２と、この試料管の気体圧
力を測定するセンサ３と、センサ３の出力値を受け、電
磁弁１閉じた後、気体圧力が降下するまでの間の最高圧
を記憶するメモリ６と、電磁弁１を閉じた後、センサ３
の出力が予め設定されている下限値を下回った場合に、
前記最高圧と、予め設定されている上限値との差に対応
した時間だけ電磁弁１を開放する電磁弁制御部７を備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、キャピラリ電気泳動
装置に関し、詳細には、気体の圧力を用いてキャピラリ
管に試料を注入する場合の圧力制御に特徴を有するキャ
ピラリ電気泳動装置に関する。
装置に関し、詳細には、気体の圧力を用いてキャピラリ
管に試料を注入する場合の圧力制御に特徴を有するキャ
ピラリ電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】キャピラリ管に試料を注入する方法に
は、落差式（サイフォン式）、電位差式、圧入式などが
ある。ここで、圧入式とは、キャピラリ管に注入すべき
試料を試料管に入れておき、この試料管にＮ2 ガス等に
よって圧力を加えて、キャピラリ管に試料を注入する方
法をいう。Ｎ2 ガスは、電磁弁を介して試料管に加えら
れ、この電磁弁の開閉によってガス圧が制御される。そ
して、試料管からキャピラリ管への試料注入量を所定の
一定値にするには、気体の圧力を所定値に設定値にする
必要がある。
は、落差式（サイフォン式）、電位差式、圧入式などが
ある。ここで、圧入式とは、キャピラリ管に注入すべき
試料を試料管に入れておき、この試料管にＮ2 ガス等に
よって圧力を加えて、キャピラリ管に試料を注入する方
法をいう。Ｎ2 ガスは、電磁弁を介して試料管に加えら
れ、この電磁弁の開閉によってガス圧が制御される。そ
して、試料管からキャピラリ管への試料注入量を所定の
一定値にするには、気体の圧力を所定値に設定値にする
必要がある。
【０００３】その為の制御方法として、目標圧力（例え
ば５０ｇ／ｃｍ2）に対する上限値（例えば５１ｇ／ｃ
ｍ2 ）と下限値（例えば４９ｇ／ｃｍ2 ）を定めてお
き、圧力が上限値を上回れば電磁弁を閉じ、下限値を下
回れば電磁弁を開くという方法が考えられる。
ば５０ｇ／ｃｍ2）に対する上限値（例えば５１ｇ／ｃ
ｍ2 ）と下限値（例えば４９ｇ／ｃｍ2 ）を定めてお
き、圧力が上限値を上回れば電磁弁を閉じ、下限値を下
回れば電磁弁を開くという方法が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電磁弁の開閉
によって試料管の圧力を一定値に制御しようとしても、
弁の開閉と圧力の変化には、気体の流路系の容量分に対
応した時間的ズレが生じるので、上記上限値と下限値を
大きく越えて圧力が振動してしまい、精密に目標圧に一
致させることができない。
によって試料管の圧力を一定値に制御しようとしても、
弁の開閉と圧力の変化には、気体の流路系の容量分に対
応した時間的ズレが生じるので、上記上限値と下限値を
大きく越えて圧力が振動してしまい、精密に目標圧に一
致させることができない。
【０００５】一方、気体の流路系の全容量を小さくすれ
ば、弁の開閉と圧力変化の時間的ズレは小さくなるが、
今度は、弁の開閉による圧力の変化が大きすぎるので試
料管の圧力を一定値に保つことができない。この発明
は、この問題点に着目してなされたものであって、より
精密に圧力制御をするキャピラリ電気泳動装置を提供す
ることを目的とする。
ば、弁の開閉と圧力変化の時間的ズレは小さくなるが、
今度は、弁の開閉による圧力の変化が大きすぎるので試
料管の圧力を一定値に保つことができない。この発明
は、この問題点に着目してなされたものであって、より
精密に圧力制御をするキャピラリ電気泳動装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、この発明に係るキャピラリ電気泳動装置は、気体流
路を開閉する開閉弁と、この開閉弁によって開閉制御さ
れた気体の圧力によってキャピラリ管に試料を注入する
試料管と、この試料管の気体圧力を測定するセンサと、
このセンサの出力値を受け、前記開閉弁を閉じた後、気
体圧力が降下するまでの間の最高圧を記憶する記憶手段
と、前記開閉弁を閉じた後、前記センサ出力が予め設定
されている下限値を下回った場合に、前記記憶手段に記
憶されている最高圧と、予め設定されている上限値との
差に対応した時間だけ前記開閉弁を開放する制御手段と
を備えている。
為、この発明に係るキャピラリ電気泳動装置は、気体流
路を開閉する開閉弁と、この開閉弁によって開閉制御さ
れた気体の圧力によってキャピラリ管に試料を注入する
試料管と、この試料管の気体圧力を測定するセンサと、
このセンサの出力値を受け、前記開閉弁を閉じた後、気
体圧力が降下するまでの間の最高圧を記憶する記憶手段
と、前記開閉弁を閉じた後、前記センサ出力が予め設定
されている下限値を下回った場合に、前記記憶手段に記
憶されている最高圧と、予め設定されている上限値との
差に対応した時間だけ前記開閉弁を開放する制御手段と
を備えている。
【０００７】
【作用】開閉弁は、気体流路を開閉し、試料管は、この
開閉弁によって開閉制御された気体の圧力によってキャ
ピラリ管に試料を注入する。また、センサは、この試料
管の気体圧力を測定する。記憶手段は、このセンサの出
力値を受け、前記開閉弁を閉じた後、気体圧力が降下す
るまでの間の最高圧を記憶する。
開閉弁によって開閉制御された気体の圧力によってキャ
ピラリ管に試料を注入する。また、センサは、この試料
管の気体圧力を測定する。記憶手段は、このセンサの出
力値を受け、前記開閉弁を閉じた後、気体圧力が降下す
るまでの間の最高圧を記憶する。
【０００８】制御手段は、前記開閉弁を閉じた後、前記
センサ出力が予め設定されている下限値を下回った場合
に、前記記憶手段に記憶されている最高圧と、予め設定
されている上限値との差に対応した時間だけ前記開閉弁
を開放する。つまり、最高圧が上限値を大きく上回った
場合は、開閉弁の開放時間を短くし、逆に、最高圧が上
限値を大きく下回った場合は、開閉弁の開放時間を長く
して、最高圧が上限値に一致するように制御する。
センサ出力が予め設定されている下限値を下回った場合
に、前記記憶手段に記憶されている最高圧と、予め設定
されている上限値との差に対応した時間だけ前記開閉弁
を開放する。つまり、最高圧が上限値を大きく上回った
場合は、開閉弁の開放時間を短くし、逆に、最高圧が上
限値を大きく下回った場合は、開閉弁の開放時間を長く
して、最高圧が上限値に一致するように制御する。
【０００９】
【実施例】図１は、この発明に係るキャピラリ電気泳動
装置の一実施例を示す構成図である。この装置は、Ｎ2
ガスの流路を開閉する電磁弁１と、試料をキャピラリー
管に注入する試料管２と、試料管２の圧力を測定するセ
ンサ３と、センサ３の出力を増幅するアンプ４と、アン
プ４の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
５と、Ａ／Ｄコンバータからのデータ等を記憶するメモ
リ６と、電磁弁１の開閉制御をする電磁弁制御部７と、
この装置全体の動作を制御するＣＰＵ８等で構成されて
いる。
装置の一実施例を示す構成図である。この装置は、Ｎ2
ガスの流路を開閉する電磁弁１と、試料をキャピラリー
管に注入する試料管２と、試料管２の圧力を測定するセ
ンサ３と、センサ３の出力を増幅するアンプ４と、アン
プ４の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ
５と、Ａ／Ｄコンバータからのデータ等を記憶するメモ
リ６と、電磁弁１の開閉制御をする電磁弁制御部７と、
この装置全体の動作を制御するＣＰＵ８等で構成されて
いる。
【００１０】また、電磁弁１と試料管２の間の気体流路
には、抵抗管９-1，９-2 と、圧力の急激な変動を抑え
る為のダンパ１０が設けられている。図２は、図１の装
置の動作を説明するフローチャートである。尚、以下の
説明では、目標圧を５０ｇ／ｃｍ2 とし、上限値ＰH を
５１ｇ／ｃｍ2 、下限値ＰL を４９ｇ／ｃｍ2 とする。
また、電磁弁１で制御されるＮ2 ガスの元圧は約７０ｇ
／ｃｍ2 とする。
には、抵抗管９-1，９-2 と、圧力の急激な変動を抑え
る為のダンパ１０が設けられている。図２は、図１の装
置の動作を説明するフローチャートである。尚、以下の
説明では、目標圧を５０ｇ／ｃｍ2 とし、上限値ＰH を
５１ｇ／ｃｍ2 、下限値ＰL を４９ｇ／ｃｍ2 とする。
また、電磁弁１で制御されるＮ2 ガスの元圧は約７０ｇ
／ｃｍ2 とする。
【００１１】ＣＰＵ８は、先ず、電磁弁１の開放時間Ｔ
を例えば３０ｍｓに初期設定する（ステップＳＴ（以下
ＳＴと略す）１）。そして、ＣＰＵ８は、電磁弁制御部
７を介して、Ｔの時間だけ電磁弁１を開放する（ＳＴ
２）。次に、ＣＰＵ８は、電磁弁１を閉じた後の最高圧
を求める為の変数Ｐmax を下限値ＰL に初期設定する
（ＳＴ３）。続いて、ＣＰＵ８は、試料管２の圧力Ｐi
を、一定時間（例えば３０ｍｓ）毎に、センサ３から取
り込む（ＳＴ４）。
を例えば３０ｍｓに初期設定する（ステップＳＴ（以下
ＳＴと略す）１）。そして、ＣＰＵ８は、電磁弁制御部
７を介して、Ｔの時間だけ電磁弁１を開放する（ＳＴ
２）。次に、ＣＰＵ８は、電磁弁１を閉じた後の最高圧
を求める為の変数Ｐmax を下限値ＰL に初期設定する
（ＳＴ３）。続いて、ＣＰＵ８は、試料管２の圧力Ｐi
を、一定時間（例えば３０ｍｓ）毎に、センサ３から取
り込む（ＳＴ４）。
【００１２】そして、試料管２の圧力Ｐi を変数Ｐmax
と比較して（ＳＴ５）、試料管２の圧力Ｐi が変数Ｐ
max より大きい場合は、変数Ｐmax の値を更新する（Ｓ
Ｔ６）。次に、ＣＰＵ８は、試料管２の圧力Ｐi を、予
め設定されている下限値ＰL （４９ｇ／ｃｍ2 ）と比較
して、試料管２の圧力Ｐi が下限値ＰL を下回るまで、
ＳＴ４〜ＳＴ６の処理を繰り返す（ＳＴ７）。
と比較して（ＳＴ５）、試料管２の圧力Ｐi が変数Ｐ
max より大きい場合は、変数Ｐmax の値を更新する（Ｓ
Ｔ６）。次に、ＣＰＵ８は、試料管２の圧力Ｐi を、予
め設定されている下限値ＰL （４９ｇ／ｃｍ2 ）と比較
して、試料管２の圧力Ｐi が下限値ＰL を下回るまで、
ＳＴ４〜ＳＴ６の処理を繰り返す（ＳＴ７）。
【００１３】試料管２の圧力Ｐi が下限値ＰL を下回る
と、この時の変数Ｐmax には、電磁弁１を閉じた後から
現在までの最高圧が記憶されているので、最高圧Ｐmax
と上限値ＰH の偏差を計算する（ＳＴ８）。そして、こ
の偏差（Ｐmax −ＰH ）に対応して電磁弁の開放時間Ｔ
の値を修正してＳＴ２に戻る（ＳＴ９）。つまり、Ｐ
max ＞ＰH なら電磁弁の開放時間Ｔを短くし、逆に、Ｐ
max ＜ＰH なら電磁弁の開放時間Ｔを長くして、圧力を
目標値に近づける。
と、この時の変数Ｐmax には、電磁弁１を閉じた後から
現在までの最高圧が記憶されているので、最高圧Ｐmax
と上限値ＰH の偏差を計算する（ＳＴ８）。そして、こ
の偏差（Ｐmax −ＰH ）に対応して電磁弁の開放時間Ｔ
の値を修正してＳＴ２に戻る（ＳＴ９）。つまり、Ｐ
max ＞ＰH なら電磁弁の開放時間Ｔを短くし、逆に、Ｐ
max ＜ＰH なら電磁弁の開放時間Ｔを長くして、圧力を
目標値に近づける。
【００１４】図３は、図２の手順に従って、図１の装置
を制御した場合の試料管２の圧力の変化を図示したもの
である。以下、図３に従って図１の装置の動作を確認す
ると、試料管２の圧力が下限値ＰL （４９ｇ／ｃｍ2 ）
を下回る毎（ａ点、ｄ点参照）に、電磁弁１を一定時間
Ｔ（３０ｍｓ程度）だけ開放する。具体的に説明する
と、ａ点で電磁弁を開きｂ点で電磁弁を閉じる。
を制御した場合の試料管２の圧力の変化を図示したもの
である。以下、図３に従って図１の装置の動作を確認す
ると、試料管２の圧力が下限値ＰL （４９ｇ／ｃｍ2 ）
を下回る毎（ａ点、ｄ点参照）に、電磁弁１を一定時間
Ｔ（３０ｍｓ程度）だけ開放する。具体的に説明する
と、ａ点で電磁弁を開きｂ点で電磁弁を閉じる。
【００１５】ところが、電磁弁の開閉動作は、一定の時
間遅れて試料管２に伝わるので、電磁弁を閉じた後も
（ｂ点）、試料管の圧力は上がり続け、一定の時間（例
えば６０ｍｓ程度）経過してから降下する。そこで、試
料管の圧力が下限値ＰL を下回った時点で（ｄ点）、最
高圧（ｃ点の圧力）と上限値ＰH の偏差を計算して、そ
の偏差に対応して電磁弁の開放時間Ｔを修正して電磁弁
を開放する（ｄ点参照）。
間遅れて試料管２に伝わるので、電磁弁を閉じた後も
（ｂ点）、試料管の圧力は上がり続け、一定の時間（例
えば６０ｍｓ程度）経過してから降下する。そこで、試
料管の圧力が下限値ＰL を下回った時点で（ｄ点）、最
高圧（ｃ点の圧力）と上限値ＰH の偏差を計算して、そ
の偏差に対応して電磁弁の開放時間Ｔを修正して電磁弁
を開放する（ｄ点参照）。
【００１６】実際のサンプル注入では、下限値から上限
値までの波形がほぼ一定となるので、圧力をかける時間
（電磁弁の開放時間）さえ制御してやれば再現性のよい
注入を行うことができ、加圧時間と注入量の直線性を保
つこともできる。また、Ｎ2 ガスの元圧の変動は電磁弁
の開放時間の変化によって抑制されるので、元圧を精密
に制御する必要はない。
値までの波形がほぼ一定となるので、圧力をかける時間
（電磁弁の開放時間）さえ制御してやれば再現性のよい
注入を行うことができ、加圧時間と注入量の直線性を保
つこともできる。また、Ｎ2 ガスの元圧の変動は電磁弁
の開放時間の変化によって抑制されるので、元圧を精密
に制御する必要はない。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るキ
ャピラリ電気泳動装置では、ガス圧が下限値を下回った
時点で開閉弁を開放し、この開閉弁の開閉時間を制御し
てガス圧を目標値に近づけている。従って、目標値の上
限値を越えた時点で開閉弁を閉じ、下限値を下回った時
点で開閉弁を開く制御方法より、圧力の変動幅を格段に
小さくすることができる。
ャピラリ電気泳動装置では、ガス圧が下限値を下回った
時点で開閉弁を開放し、この開閉弁の開閉時間を制御し
てガス圧を目標値に近づけている。従って、目標値の上
限値を越えた時点で開閉弁を閉じ、下限値を下回った時
点で開閉弁を開く制御方法より、圧力の変動幅を格段に
小さくすることができる。
【００１８】また、ガスの元圧が変動した場合も、開閉
弁の開閉時間が変化して目標圧付近に制御されるので、
ガスの元圧を精密に調整する必要がない。
弁の開閉時間が変化して目標圧付近に制御されるので、
ガスの元圧を精密に調整する必要がない。
【図１】この発明の一実施例であるキャピラリ電気泳動
装置を示すブロック図である。
装置を示すブロック図である。
【図２】図１の装置の動作を説明する為のフローチャー
トである。
トである。
【図３】図１の装置で制御されたガス圧の変化を図示し
たものである。
たものである。
１ 電磁弁（開閉弁） ２ 試料管 ３ センサ ６ メモリ（記憶手段） ８ ＣＰＵ（制御手段） ７ 電磁弁制御部（制御手段）
Claims (1)
- 【請求項１】気体流路を開閉する開閉弁と、 この開閉弁によって開閉制御された気体の圧力によって
キャピラリ管に試料を注入する試料管と、 この試料管の気体圧力を測定するセンサと、 このセンサの出力値を受け、前記開閉弁を閉じた後、気
体圧力が降下するまでの間の最高圧を記憶する記憶手段
と、 前記開閉弁を閉じた後、前記センサ出力が予め設定され
ている下限値を下回った場合に、前記記憶手段に記憶さ
れている最高圧と、予め設定されている上限値との差に
対応した時間だけ前記開閉弁を開放する制御手段と、を
備えることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242209A JP3064555B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | キャピラリ電気泳動装置 |
| US07/938,695 US5240578A (en) | 1991-09-24 | 1992-09-01 | Capillary electrophoresis system and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3242209A JP3064555B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | キャピラリ電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0580030A true JPH0580030A (ja) | 1993-03-30 |
| JP3064555B2 JP3064555B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=17085875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3242209A Expired - Lifetime JP3064555B2 (ja) | 1991-09-24 | 1991-09-24 | キャピラリ電気泳動装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5240578A (ja) |
| JP (1) | JP3064555B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667657A (en) * | 1995-09-28 | 1997-09-16 | Dionex Corporation | Pressure injection apparatus and method for injecting a sample into an electrophoresis capillary |
| US6033544A (en) * | 1996-10-11 | 2000-03-07 | Sarnoff Corporation | Liquid distribution system |
| WO1998035226A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Board Of Regents, The University Of Texas System | A novel sheathless interface for capillary electrophoresis/electrospray ionization-mass spectrometry using an in-capillary electrode |
| DE19750832A1 (de) * | 1997-11-17 | 1999-05-20 | Rossendorf Forschzent | Verfahren zur Auftrennung von Substanzgemischen |
| US6117396A (en) * | 1998-02-18 | 2000-09-12 | Orchid Biocomputer, Inc. | Device for delivering defined volumes |
| ES2153768B1 (es) * | 1999-03-15 | 2001-11-01 | Tudela Bernardo Hernandez | Secuenciador perfeccionado de proteinas y acidos nucleicos, por electroforesis, y procecimiento para su operacion. |
| US6448090B1 (en) * | 1999-07-09 | 2002-09-10 | Orchid Biosciences, Inc. | Fluid delivery system for a microfluidic device using alternating pressure waveforms |
| US6395232B1 (en) | 1999-07-09 | 2002-05-28 | Orchid Biosciences, Inc. | Fluid delivery system for a microfluidic device using a pressure pulse |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3023793B2 (ja) * | 1988-02-16 | 2000-03-21 | アプライド バイオシステムズ インコーポレイテッド | 毛管電気泳動方法及びその装置 |
| EP0339781A3 (en) * | 1988-04-29 | 1991-09-25 | Beckman Instruments, Inc. | Automated capillary injector |
| US5326445A (en) * | 1989-05-01 | 1994-07-05 | Hewlett-Packard Company | Vacuum injection capillary electrophoresis |
-
1991
- 1991-09-24 JP JP3242209A patent/JP3064555B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-09-01 US US07/938,695 patent/US5240578A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5240578A (en) | 1993-08-31 |
| JP3064555B2 (ja) | 2000-07-12 |
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