JPH06180302A - 電気泳動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】液体試料の電気泳動分析を自動的に行なう自動
電気泳動装置を提供すること。 【構成】電気泳動装置１０は試料プレートユニット１４
と電気泳動チャンバ１３との間で縦方向に移動する自動
クレーン３０を備えている。自動泳動装置１０は側壁１
０６および入口壁１０２ならびに後壁を有する走査ボッ
クス１００を備えている。走査ボックス１００の前側に
はスロット１０４が形成され、ドアが装着されて走査ボ
ックス１００を隔離する。図中開放位置で示されるカバ
ー９２は電気泳動チャンバ１３を開閉するために縦方向
に滑動する。蛍光ランプ１１０Ａ〜Ｄは計算機で制御さ
れたカメラ１１４／レンズ１１２からなるシステムによ
り走査が行なわれる間、支持媒体１２を蛍光をもって照
射するために走査ボックス１００の天井部に取付けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば医学研究におけ
る血液蛋白質を分析する場合等に用いられる電気泳動分
析に係り、特に電気泳動、着色、培養、乾燥、走査を経
て試料の濃度測定に至るプロセスを完全自動化するのに
好適な装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】人間および動物における病気の診断にお
いては多くの情報が血精蛋白質、脂蛋白質、ヘモグロビ
ンおよびイソエンジミのような生化学液体の分析により
提供されることが知られている。電気泳動はこのような
生化学液体を顕微鏡分析にかけるため、あるいは試料の
分析の際に光学的濃度測定技術を適用するためにそれぞ
れの成分を分離するのに有効な方法としてよく知られて
いる。電気泳動の基本的方法では、試料がバッファ溶液
を含んだ多孔質な表面を有する支持媒体に支えられ、そ
の分子が電界の作用を受ける中で分離される。試料は液
体の様々な成分が支持媒体を通って異なった割合で移動
するためにそれぞれの成分に分離される。その後の支持
媒体中の分留成分の着色具合いが光学的濃度あるいは他
の方法に委ねられて測定される。一般に、電気泳動は年
数をかける中で人為的な工程を経て成し遂げられる。こ
の人為的プロセスは操作員が電気泳動チャンバの適当な
空洞をバッファ溶液で満たすことから始まる。バッファ
溶液は電気泳動工程において支持媒体の表面に湿気を与
えるために使用される液体であり、しかもそれは電気泳
動チャンバに適用される電源に電気的インタフェイスを
提供し、この結果、電界の働きが支持媒体に及ぶことに
なる。支持媒体の代表的なものはセルローズアセテート
ないしアガローズのような膠質で被覆された裏材、たと
えばマイラ（登録商標）の小片である。検査される液体
試料の代表には、勿論他の液体も可能であるが、血精が
あり、その成分は電界を通って移動させられる。電気泳
動チャンバが準備された後、精密に位置を保って、かつ
可能な限り正確さを期するように決められた量の試料が
操作員の手で支持媒体上に着けられる。作業員は、それ
から支持媒体を電気泳動チャンバ内に支持媒体の長手方
向各端部がそれぞれ空洞内のバッファ溶液に浸されるよ
うに置く。その後、空洞を横切って時間間隔を正確に保
ち、かつ一貫させるように高電圧を加えて、電気泳動を
行なう。

【０００３】電気泳動が完了した後に、操作員は支持媒
体の表面に対して着色試薬あるいは着色剤の均一な膜を
試薬と試料とが化学的に結合するための時間間隔を正確
に計り、かつ一貫させて着ける。着色試薬は液体試料の
分離した成分と化学的に結合するために電気泳動の後に
用いられる液体であって、その成分の働きにより光学的
特徴が現われることになる。

【０００４】次に、操作員は支持媒体を温度の制御され
たオーブンの中に入れ、正確かつ一貫した温度ならびに
時間間隔のもとで培養する。培養は時間間隔の固定した
加熱による液体試料の成分と着色試薬との間の化学的反
応を制御するプロセスである。次に、作業員は温度水準
を上昇させ、第２の正確かつ一貫した温度ならびに時間
間隔のもとで試料プレートを乾燥する。この乾燥工程は
支持媒体から水分を除去することにより試料と試薬との
間の反応の進行を停止させる。

【０００５】人為的操作による支持媒体の準備過程の問
題の一つは電気泳動に委ねられる支持媒体に分析される
液体試料が何度も係わることである。試料は吸い出し器
を用いて支持媒体に一度に一つ連続して着けられるが、
吸い出し器は新たな試料を吸い出す前に汚れがついてし
まったならば、洗浄剤を使ってすすぎ洗いしなければな
らない。アプリケータは試料を支持媒体に同時にないし
並行して着けるように設計されている。このようなアプ
リケータの例はヘレナラボラトリ（テキサス州）の製品
カタログ（１９８４−１９８５年）の６１頁に記載され
ている。このようなアプリケータは支持媒体に８，１２
ないしそれ以上の試料を着けることになり、より容易
な、そしてより再現し易い電気泳動技術を作り出す利点
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アプリ
ケータによるこの種の作業は本質的に非自動的であり、
支持媒体にそれぞれ試料を着けた後で取付用チップを洗
浄することが要求される。この従来のアプリケータを使
う上での不利な点は、各サイクルタイム中、ピペットの
バレルの洗浄を自動的に行なう手段がないことである。
この洗浄は新たな液体試料を新しい支持媒体に着ける間
を通してピペットのバレルが汚染されるのを防止するた
めに実施される。不利とみられるもう一つの点は、極め
て少量ー１マイクロリットルオーダーの試料液を支持媒
体に正確にしかも自動的に着けるための手段がないこと
である。さらに、別な不利な点として従来のものは１マ
イクロリットルオーダの微量の試料液を希釈液を使用し
て薄めるのに正確に、しかも自動的に行なう手段を持た
ないことである。

【０００７】電気泳動ならびに支持媒体に着けられた複
数の試料の着色を自動的に果たすための装置および方法
には従来から知られた技術がある。たとえば、米国特許
第４３６０４１８号および米国特許第４３９１６８９号
は、自動化された電気泳動ならびに着色装置および方法
についてのべるものである。この装置は電気泳動チャン
バとプラットフォームに装着され、かつ列をなしている
一群の容器とを有し、容器は液状着色剤および溶液を処
理する一連のプレートをそれぞれ収容するのに適した形
状になっている。水平に開くフレームを有するホルダラ
ックは電気泳動プレートないし電気泳動分流留用の試料
を着けた支持媒体を支えている。この電気泳動プレート
は人手か、上述した並行作業を可能にするアプリケータ
を使用する方法の何れかの方法を用いて液体試料を着け
たものを事前に準備しておく必要がある。この電気泳動
プレートは予め決められた時間周期を切って電気泳動チ
ャンバ内に並べて収容される。扛重および移動装置はベ
ース上に備えられ、ホルダラックとプレートとを電気泳
動チャンバからそれぞれの容器の内部に移動させるよう
に機能する。

【０００８】着色工程が上述した人為的システムよりも
むしろ着色工程用化学的手順を当てにしていることは注
目すべきことである。たとえ、上記した装置が多くの好
ましい特徴を備えているとしても、ユニット内に複数の
化学的ならびに洗浄溶液を定期的に与えることを要求す
るという点において、装置の実用上の不利は否定できな
い。

【０００９】電気泳動に委ねられた支持媒体を光学的に
走査するための従来技術による装置および方法は光電子
増倍管、フォトダイオードあるいは光信号に比例する電
流ないし電圧出力を発生するこれらと類似の装置が使用
される。これらの装置は、一般的に、検出器として知ら
れるものである。これらの検出器を利用する従来の装置
は電気泳動により準備された試料の物理的な特徴を決定
づけるために用いられる。試料の分離されたバンドと関
係する特徴は大きさと光源からの光と異なる波長である
放出光の光学的密度ないし強度である。電気泳動に委ね
られた各試料の分離されたバンドから試料の成分を見分
けることができる。こうした成分が量的に決められるこ
とは医学上の診断あるいは研究の目的を果たするために
も特に望まれている。

【００１０】一般的に、上記の検出器を使用する装置に
はブロッキング用スリットが使用される。このスリット
の目的は、検出器の働きとしてスリットとそれぞれの大
きさおよび形状が同じである試料プレートのある部分を
同時に検出することを可能にするためである。検出器
は、それから検出された光量に振幅で比例する電流ない
し電圧を発生する。この発生した電流ないし電圧はアナ
ログ／デジタル変換器により変換され、光量に相当する
値がデジタル計算機のメモリ内のフォーマットに蓄えら
れる。

【００１１】この従来技術を使用するときの問題の一つ
はスリットの幅と長さについて、極めて高い精度が要求
されることである。仮に、その長さがあまりにも長い
と、検出された光の幾分かはそれと隣接する試料から生
じている可能性がある。また、仮に、その長さが短かす
ぎると、実際に走査している試料からの光のすべてが検
出されない可能性がある。プレート上の複数の試料に関
しては試料から試料までのスリットの大きさを変更する
必要がある。仮に、スリットの幅があまりに大きいと、
仮に境界を生じさせることが不可能でないにしても、難
しくなり走査している複数の試料の隣接するバンドから
の光が検出されてしまう。仮に、幅が非常に小さいと、
検出器の出力は不規則となり、正確に比例する値を与え
ない。

【００１２】スリットを用いる検出器のもう一つの不利
な点は試料の完全な観察のためにはそれぞれの試料が検
出器か試料プレートの何かを移動させることにより機械
的に走査される必要があることである。この移動につい
ては速さを一定に保つ必要があり、しかも光学的密度と
試料の成分の大きさの両方について、正確な値をデジタ
ルデータとして得るために振動から自由でなければなら
ない。複数の試料が走査されるために検出器ないし試料
プレートはスキャナが一つの試料を走査し、それを終わ
ってから次の試料へと走査工程を続けるといった具合に
継続して移動させる必要がある。このような移動の仕方
は検出器が完全な試料を精密に、かつ唯一求めている試
料だけを探し出すうえで高精度でなければならず、反復
性も優れていなければならない。

【００１３】本発明の目的は、複数の液体試料が支持媒
体に自動的に着けられ、支持媒体上にこれらの試料が委
ねられて、自動的に電気泳動、着色、培養工程に順に進
み、試料の成分がバンドに分離された支持媒体を乾燥
し、バンドを自動的に、しかも電気的に走査し、その走
査結果から得られるデータについて濃度測定法により自
動的に分析し、これによりそれぞれの液体試料の分析値
を与えるための装置を提供するものである。

【００１４】また、本発明の別な目的は電源への電気的
インタフェイスを与えるためのバッファ液に浸して使用
される支持媒体を必要としない電気泳動工程のための装
置および方法を提供することにある。

【００１５】さらに、本発明の別な目的は電気泳動工程
の後に、人間の介在なしに着色試薬を支持媒体に着け、
さらに培養、乾燥を行なうことのできる装置を提供する
ものである。

【００１６】また、本発明の別な目的は着色工程の後に
支持媒体の人手による運搬を伴なうことなく、支持媒体
の電子的走査を行なうことのできる装置を提供すること
にある。

【００１７】さらに、本発明の別な目的は支持媒体の電
子的走査で使用するための走査装置を較正するための方
法を提供することにある。

【００１８】さらに、本発明の別の目的は自動的に複数
の試料を支持媒体に着け、これを電気泳動、着色、培養
工程に順に進め、液体試料の成分がバンドに分離された
支持媒体を乾燥するための単一の装置と組合わせる機械
的走査装置を提供することにある。

【００１９】本発明の上記目的は他の利点や特徴と併せ
て液体試料の電気泳動分析を自動的に行なう自動電気泳
動装置により提供される。

【００２０】

【課題を解決するための手段及び作用】この電気泳動装
置は上面に分析プレートが支持されるベースを有する。
多孔性材料からなる支持小片はこの分析プレートの上に
置かれる。走査ボックスは分析プレートを内に収容して
いる。試料プレートは同じベースの分析プレートから縦
方向に離れた位置に置かれる。この試料プレートは横方
向に並んだ１列ないしそれ以上の試料が置かれるウェル
の一群を備えている。電気泳動装置が操作される前に、
分析される液体試料がこのウェルに着けられる。フレー
ムは走査ボックスの側壁に形成される開口部を通して試
料プレートと分析プレートとの間を移動し、複数のピペ
ット、１本ないしそれ以上の着色用試薬瓶、１個ないし
それ以上のプランジャと結合しているソレノイドを運
ぶ。

【００２１】計算機制御のもとに、液体試料は試料プレ
ートから支持小片の表面に並んだウェルに着けられる。
液体試料の成分を縦方向に電気泳動の原理に従って移動
させるために磁化されたポストと協働する電極バーが支
持小片を通して分析プレートのすみずみまで電流を供給
する。このとき、分析プレートは同時に冷却される。計
算機制御のもとに、試薬は試薬用瓶から支持小片の表面
に放出され、そして、この試薬を薄く延ばすために支持
小片の表面を横切って電極バーが移動するようにプラン
ジャが駆動される。この後、計算機制御のもとに、支持
小片は培養され、乾燥させられる。走査ボックスの天井
部分に取付けられたカメラは移動した液体試料の成分が
示すところのアナログ電圧信号を発生する。これによら
ないときは、フレーム上に配置された機械式走査装置が
同じアナログ電圧信号を発生するために使用される。計
算機制御のもとに、この移動した液体試料の成分による
アナログ表示は支持小片の縦／横の座標の関数として濃
度あるいは光の明暗度のデジタル表示に変換される。計
算機処理手段は試料それぞれの各成分の横方向の分離お
よび該当部の濃度を決定する。

【００２２】

【実施例】図１および図２は自動電気泳動装置１０およ
びそれに付随するデジタル式計算機４００を示してい
る。図１に示されるように、自動電気泳動装置１０は試
料プレートユニット１４ならびに支持媒体１２を取付け
るため電気泳動チャンバ１３が搭載されるベース１６を
有する。電気泳動プロセスで、好ましくは、使用される
支持媒体１２はセルローズアセテート、アガローズない
し膠質からなる材料を用いて被覆される裏材を有する。
この支持媒体の本発明に従う特別な構造は後に詳しく説
明される。

【００２３】自動電気泳動装置１０は試料プレートユニ
ット１４と電気泳動チャンバ１３との間で縦方向に移動
する自動クレーン３０を備えている。自動泳動装置１０
は側壁１０６および入口壁１０２ならびに後壁を有する
走査ボックス１００を備えている。走査ボックス１００
の前側にはスロット１０４が形成され、支持媒体１２に
着けられた試料の電気泳動、着色および走査の各工程
中、ドア（図示せず）が装着されて走査ボックス１００
の隔離が行なわれる。このドアにはドアが開放されてい
るときには電気泳動チャンバ１３内に電圧が加えられる
のを防止する回路と連動する安全装置が備えられる。こ
の安全装置は電気泳動チャンバ１３内の２０００〜３０
００ボルト程度の高い電圧に起因する作業員の不注意に
よる事故を防止するものである。図中開放位置で示され
るカバー９２は電気泳動チャンバ１３を開き、あるいは
閉じるために縦方向に滑って動く。蛍光ランプ１１０
Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは計算機４００（図
２参照）で制御されたカメラ１１４／レンズ１１２から
なるシステムにより走査が行なわれる間、支持媒体１２
を蛍光をもって照射するために走査ボックス１００の天
井部に取付けられる。自動クレーン３０を制御するため
に使用されるデジタル制御回路３００ならびに電気泳動
プロセスは後に詳述される。ブラウン管４０６は自動電
気泳動装置１０に取付けられ、監視情報が操作員に対し
て提供される。

【００２４】図３は自動電気泳動装置１０の前側を断面
して示すもので、走査ボックス１００内の試料プレート
ユニット１４、自動クレーン３０、電気泳動チャンバ１
３およびカメラ１１４／レンズ１１２の詳細が示されて
いる。自動電気泳動装置１０はベース１６の上に試料プ
レートユニット１４を移動させるマウンティングプレー
ト１５を有する。試料プレートユニット１４（これは自
動電気泳動装置１０上に配置する前に液体試料を人手に
より供給することもあり得る）は試料を支持媒体１２に
自動的に着けるために液体試料が収容される横方向に２
列に並ぶウェル２６、２８を有する。吸取空間２２が配
置されてそこに吸取紙が置かれる。もちろん、要求があ
れば集合式吸取空間としてそれぞれ自身のための吸取紙
が用意されてもよい。試料プレートユニット１４上には
洗浄ウェル２０と放出ウェル１８とが設けられ、自動ク
レーン３０により運ばれたピペットはそこで洗浄にかけ
られると共に、試料の自動着床が行なわれる間、余った
試料がそこに棄てられる。

【００２５】図３および図６に示されるように自動クレ
ーン３０はローラ３６により軌道３４上を移動するため
に取付けられたフレーム４０を有する。軌道３４はベー
ス１６により支持される。図６に示されるようにローラ
３６、３６′はシャフト３８によりフレーム４０に取付
けられる。ローラ３６、３６′は軌道３４の横向きの突
出部と係合する溝を有し、これにより自動クレーン３０
に試料プレートユニット１４と電気泳動チャンバ１３の
間で縦方向の移動を行なわせる。軌道３４はベース１６
に立っている直立部材３に固定された水平部材４により
支えられている。図６に示されるように、ベース１６に
取付けられたモータ２０８は駆動ホィール２１０に固定
された出力シャフト２０９を有する。図４に示されるよ
うに、従動ホィール２１０Ａは自動電気泳動装置１０の
縦方向の反対側端部に備えられる。駆動ホィール２１０
により駆動され、しかも従動ホィール２１０Ａのまわり
に輪に結ばれたベルト２１２はフレーム４０のシャフト
３８の延長部２１４に固定される。このため、モータ２
０８の回転により駆動ホィール２１０は従動ホィール２
１０Ａのまわりにベルト２１２を駆動し、自動クレーン
３０がベース１６に対して移動させられる。

【００２６】図３、図４および図６に示されるように自
動クレーン３０はフレーム４０により支持された縦部材
５６を有する。縦部材５６に固定された水平プレート５
８は、図６に示されるように瓶支持部材５０のシャフト
５２を支えている。２本の瓶４８は止めねじ６１により
瓶支持部材５０に取付けられる。フレーム４０に対して
固定されたモータ６０は瓶支持部材５０のシャフト５２
に接続された出力軸を備えている。モータ６０の駆動は
自動クレーン３０が電気泳動チャンバ１３にさしかか
り、ある位置にきたとき瓶４８内に用意された試薬が支
持媒体１２の表面に放出されるまで、瓶支持部材５０に
回転動作を与える。

【００２７】図３および図４に示すように、直立バー４
６は自動クレーン３０のフレーム４０から上方に延在
し、そこに２個のソレノイド４２が取付けられる。この
ソレノイド４２は、それぞれその出力シャフトに取付け
られたアーム４４を有する。このアーム４４は電気泳動
チャンバ１３内に備えられる電極／延ばしバー７４およ
び７６との係合が得られるようにスロット４４Ａを備え
ている。また、アーム４４は図４に示されるカバー９２
の穴９３の内部に収められるようになっている。

【００２８】上記したところから本発明に係る自動クレ
ーン３０が試料プレートユニット１４と電気泳動チャン
バ１３との間で縦方向に移動して使用され、かつピペッ
ト集合体３２、一組のソレノイド４２および一組の瓶４
８を有することは明らかである。液体試料をウェル２
６、２８から汲み上げ、電気泳動チャンバ１３まで運ぶ
ピペット集合体３２の制御、試薬を薄く延ばし、かつカ
バー９２を閉じるアーム４４を有するソレノイド４２お
よび支持媒体１２に試薬を供給する瓶４８については図
８に基づいて後に詳しく説明される。自動クレーン３０
のこれ以外の特徴は図１、図３および図６に関連するも
のが以下に説明される。すなわち、自動クレーン３０は
走査ボックス１００の入口壁１０２にある開口部１０１
を通して走査ボックス１００の外側から移動させられ
る。自動クレーン３０が走査ボックス１００の内部を通
行しているときにピペット集合体３２の頂点３２′が開
口部１０１の内縁近くに迫るように横断面形状を形成す
る。カメラ１１４／レンズ１１２からなるシステムによ
り支持媒体１２の走査が行なわれる間、走査ボックス１
００の外側から内部に入る光は、開口部１０１の内縁に
合わせて自動クレーン３０の外側断面形状を形成してい
るためにほぼ遮断される。

【００２９】一方、図３、図４および図６に示されるよ
うに、マウンティングプレート１５は自動クレーン３０
の軌道３４の間に横方向に向けて配置された分析プレー
ト８０を支持している。自動クレーン３０は分析プレー
ト８０の上方で軌道３４に沿って自由に縦方向に動く。
図４に示されるように、分析プレート８０には１個ない
しそれ以上の芯出し用のガイドピン６８が備えられ、支
持媒体１２を移動可能に固定している。支持媒体１２は
縦方向の両端部に２個のリザーバ６４Ａ、６４Ｂを有す
る。このリザーバ６４Ａ、６４Ｂは支持媒体１２の表層
と同じ材料から構成された膠質の板材である。支持媒体
１２は、好ましくは２列に並ぶウェル６２、６３を有
し、電気泳動にかけられる試料がそこに収容される。電
気泳動チャンバ１３は支持媒体１２のレベルとほぼ同じ
レベルに縦方向に延長される一対の第１の電極ポスト９
４を有する。同様に一対の第２の電極ポスト９６は支持
媒体１２の上方に同じように延在し、第１の電極ポスト
９４から縦方向に離して配置される。この第１および第
２の電極ポスト９４、９６は、好ましくは金属のような
磁気材料から構成され、また、これは電気泳動電流を導
くのに使用される。第１の電極／延ばしバー７４は電気
泳動チャンバ１３の縦方向の一方の端に、また第２の電
極／延ばしバー７６は縦方向の他方の端にそれぞれ配置
される。この第１および第２の電極／延ばしバー７４、
７６は、好ましくは金属ないし鋼のような強磁性材料か
ら構成される。このため、図４に示されるように第１お
よび第２の電極／延ばしばー７４、７６が配置されたと
き、これらと第１および第２の電極ポスト９４、９６と
の磁気的結合力により第１および第２の電極／延ばしバ
ー７４、７６は第１および第２の電極ポスト９４、９６
に密着して置かれる。図５（Ａ）は第１の電極ポスト９
４が電圧ＶＥを保っている電源の正の端子に、そして第
２の電極ポスト９６が負の端子にそれぞれ接続される様
子を示している。第１の電極ポスト９４と協働する第１
の電極／延ばしバー７４はリザーバ６４Ａに電気泳動電
流を分配し、その後電流は支持媒体１２を横切る。この
電流は支持媒体１２のリザーバ６４Ｂに達するまで、横
方向全体に広がりを保ちながら支持媒体１２を通って縦
方向に流れ、さらにそのあと電気泳動回路の終端である
第２の電極ポスト９６まで第２の電極／延ばしバー７６
を通って流れる。

【００３０】図５（Ｃ）および図５（Ｄ）は第１および
第２の電極／延ばしバー７４、７６の詳細を示すもの
で、図５（Ｃ）に示されるように金属のような強磁性材
料で完全に構成したものか、その両端部のみを強磁性材
料とし、中間部分をグラファイトないしステンレス鋼に
より構成したもの（図５（Ｃ））か何れかが使用され
る。支持媒体１２を通って流れている電気泳動電流の働
きによりウェル６２、６３内の液体試料の各成分が縦方
向に移動する。図３（Ｅ）に支持媒体１２内のウェル６
２の列に関して横方向のバンド６２Ａ、６２Ｂ内におけ
る成分の移動状態、およびウェル６３の列について横方
向のバンド６３Ａ、６３Ｂ内における成分の移動状態が
それぞれ示される。

【００３１】リザーバ６４Ａからリザーバ６４Ｂにかけ
て支持媒体１２を横切って電流を流すための手段は上記
のもの以外にも勿論可能である。たとえば、図５（Ｆ）
には電圧ＶＥの電源とそれぞれ結ばれた導体ヒンジ７
５、７７が示されている。この導体ヒンジ７５、７７は
支持媒体１２を分析プレート８０の上に置くために分析
プレート８０全体を開放するときには各々外に折って置
き、支持媒体１２を分析プレート８０に置いた後に、リ
ザーバ６４Ａとリザーバ６４Ｂとの電気的接触を果たす
ために下に折りたたむようにしたものである。

【００３２】たとえ、ウェル６２、６３内の液体試料の
成分が図５（Ａ）および図５（Ｅ）に示されるように、
縦方向に移動したとしても、支持媒体１２は、後記のよ
うに蛍光ランプで光学的に走査される前に試薬の付着、
培養および乾燥工程を経て着色されねばならない。電泳
動工程がより高い電流（それは支持媒体１２および分析
プレート８０の抵抗加熱に終わる）の供給により早くな
ってしまう場合に備え、２個の冷却／加熱装置７０（好
ましくは図４に示されるように６個の配列による）が分
析プレート８０の真下に用意される。この冷却／加熱装
置７０は、好ましくは装置の一つの方向に電流を流すこ
とにより熱を上面から底面に運ぶように機能するもの、
例えばペルチェ形式がよい。電流がこのようなペルチェ
形式の装置で逆方向から流されるとき、熱は分析プレー
ト８０に対して流れる。図５（Ｂ）は電流の向きを制御
して熱を分析プレート８０からその下側に熱的に接続さ
れた放熱体８４にかけて向かわせる方法を示している。
電流の向きが反対方向になると、熱は放熱体８４から分
析プレート８０にかけて運ばれる。

【００３３】図６は分析プレート８０の真下に備えられ
る冷却／加熱装置７０の配置についてより明瞭に示すも
ので、金属製の導体８２は冷却装置の下側に設けられ、
フィン形の放熱体８４はこの導体８２の下側に配置され
る。絶縁材７８は各冷却／加熱装置７０の側部の空間を
満たしている。図７に示すように、放熱体８４は入口ダ
クト２０６の内部に延在している。冷却空気はファン２
０４により入口ダクト２０６内を通して運ばれ、放熱体
８４のフィンに行き渡り、出口ダクト２０８を経由して
自動電気泳動装置１０の後側まで導かれる。図５（Ａ）
および図５（Ｂ）に示すように、電気泳動工程中、一つ
の方向に制御された電流が冷却／加熱装置７０に流さ
れ、工程が行なわれる間に生じた熱が入口ダクト２０６
から導かれる空気によって外に運び出される。この冷却
／加熱装置７０を用いる利点はより高い電気泳動電流を
流せることにあり、これにより電気泳動工程のために必
要な時間を減少させることができる。このような高い電
流により生じる熱は冷却／加熱装置７０により効果的に
放棄される。

【００３４】電気泳動工程が終了した後、試薬を支持媒
体１２の表面に着ける。試薬の延ばしが完了したなら
ば、支持媒体１２は試薬と共に培養が必要となる。この
培養は電気泳動チャンバ１３のまわりに密閉された空間
を作るためにカバー９２を閉じて行なわれる。

【００３５】図３、図４および図６に示すように、縦方
向に延びる一対のバー８８は分析プレート８０から垂直
に延在している。スロット９０はこのバー８８の内部に
形成され、そこにカバー９２が嵌められ、縦方向にそれ
が滑って動き、これにより分析プレート８０の上側部分
が開け閉めされる。図４はカバー９２が開かれた位置に
ある場合を示しており、カバー９２にはこれを開け閉め
するためのソレノイド４２のアーム４４と協働する一対
の穴９３が一方の端部に形成されている。上記のように
冷却／加熱装置７０は分析プレート８０の真下に備えら
れ、これが培養工程（および乾燥工程）に用いられると
き、電流は冷却のための電流と反対方向に流される。冷
却／加熱装置７０で反対方向に流される電流の働きによ
り試薬を培養するための熱が支持媒体１２にその熱を伝
える分析プレート８０に直接加えられる。

【００３６】図３、図４および図６には培養工程が完了
した後に支持媒体１２の表面を横切って流される乾燥空
気を供給する手段が示される。縦方向に延びるスロット
８６は分析プレート８０の領域内の支持媒体１２が配置
される空間の外側に形成される。このようなスロット８
６の配置は図４に示され、また図６の分析プレート８０
を横方向に断面したところの図にも示されている。この
スロット８６の右側は入口ダクト９８と連絡しており、
一方左側は出口タクト９９と連絡している。

【００３７】加熱器２０２は乾燥用ファン２００と同様
に入口ダクト９８内に設けられる。入口ダクト９８は放
熱体８４に固定されたブラケット２１８により支持され
ている。同様に、出口ダクト９９は放熱体８４に固定さ
れたブラケット２１６により支持されている。乾燥工程
の間、空気は入口ダクト９８を通ってファン２００によ
り自動電気泳動装置１０の前側から送り込まれ、加熱器
２０２を横切って支持媒体１２の表面に流される。

【００３８】図３および図６に示されるように、走査ボ
ックス１００はそのボックス１００の天井部近くに正方
形に取付けられた４本の蛍光ランプ１１０Ａ、１１０
Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄを有する。レンズ１１２を有す
るカメラ１１４は走査ボックス１００の天井壁１０９の
内側に支持され、支持媒体１２の表面に向けられて視界
をそこに定めている。勿論、カメラ１１４による効果的
な走査のためにカバー９２はカメラ１１４／レンズ１１
２からなるシステムに支持媒体１２をさらすように縦方
向に、かつ外方向に移動させねばならない。支持媒体１
２の走査の間、外側からの光はスロット１０４（図１参
照）内に嵌め込まれる前部カバー（図示せず）によりほ
ぼ遮断され、しかも自動クレーン３０により入口壁１０
２内の開口部１０１がほぼ塞がれる。

【００３９】図８に図１に示されたデジタル制御回路３
００間の相互の継続ならびに自動クレーン３０の移動を
制御する要素をブロック線図として示している。様々な
情報および電気泳動チャンバ１３内に配置されたデジタ
ル制御回路３００が図示される。デジタル制御回路３０
０はバス４１０により計算機４００に接続される。計算
機４００のデジタル制御回路３００への接続は図２中に
物理的に示され、さらに図８および図９に線図的に示さ
れ、これらは後に詳しく説明される。

【００４０】デジタル制御回路３００は、たとえばモト
ローラ社製のＭＣ６８０２のようなマイクロプロセッサ
チップである中央演算処理装置（以下ＣＰＵと称する）
３０１を有する。リードオンリーメモリ（以下ＲＯＭと
称する）３０２は制御用プログラムを蓄えている。ラン
ダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭと称する）３０３は一
時的に使用されるデータを蓄えるために備えられる。入
出力インターフェイス（以下ＶＩＡと称する）３０４は
プログラマブル入出力インタフェイスならびに出力制御
および入力伝達ないし監視機能ならびに時間間隔を与え
るために使用されるシステムタイマを備えている。デジ
タルアナログ変換器（以下Ｄ／Ａ変換器と称する）３０
５は電気泳動チャンバ１３内のアナログ回路にアナログ
出力電圧を与えるために用いられる。アナログデジタル
変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と称する）３０６は電気泳動
チャンバ１３内の回路から出力される監視電圧を与える
ために使用される。シリアル入出力インターフェイス３
２８は計算機４００とバス４１０を経由するデジタル制
御回路３００との間で入力コマンドおよび出力信号を変
換するために用いられる。

【００４１】データバス３２９はＣＰＵ３０１、ＲＯＭ
３０２、ＲＡＭ３０３、ＶＩＡ３０４、Ｄ／Ａ変換器３
０５、Ａ／Ｄ変換器３０６およびシリアル入出力インタ
ーフェイス３２８の間における双方向デジタル接続用と
して備えられる。バス３３０はＣＰＵ３０１からＲＯＭ
３０２、ＲＡＭ３０３、ＶＩＡ３０４、Ｄ／Ａ変換器３
０５、Ａ／Ｄ変換器３０６およびシリアル入出力インタ
フェイス３２８への一方向デジタル接続用として使用さ
れるアドレスバスである。このアドレスバス３３０はＣ
ＰＵ３０１によってデジタルデータが運ばれ、あるいは
そこからデジタルデータが取り出されるデバイスが唯一
選択されて使用される。出力インターフェイスバス３３
１はＶＩＡ３０４から取り出され、ＣＰＵ３０１のデジ
タル出力を与えるためにＣＰＵ３０１が制御する各回路
の入口端に接続される。同様に、入力インターフェイス
バス３３２は監視および検出回路の出力をＶＩＡ３０４
を経由してＣＰＵ３０１にデジタル入力として与えるよ
うにその入力端に接続される。

【００４２】自動クレーン３０に注目すると、５個の分
離している各要素すなわち、フレーム４０、ピペット集
合体３２のバレルおよびプランジャ、試薬用瓶支持部材
５０およびソレノイド４２が制御される。フレーム４０
の制御は制御用モータ２０８のためのモータ駆動および
制動回路３０７によるものである。図８中に線図的に示
された位置検出器３１６は図４中に示される試料カムプ
レート２０１、分析カムプレート２０３およびリミット
スイッチ２０５、２０７をもって具体的に構成される。
位置検出器３１６はスイッチ２０５、２０７が試料カム
プレート２０１および分析カムプレート２０３に触れて
それを通過するとき、スイッチ２０５、２０７の動作中
断を数えることにより機能する。瓶支持部材５０に関し
て、モータ駆動回路３１０は、フレーム４０が支持媒体
１２の上方に置かれたとき、２方向のうちの一つの方向
にモータ６０を回転させるため、ＣＰＵ３０１およびＶ
ＩＡ３０４からの指令を受けて制御される。リミットス
イッチ（図示せず）は図６に示されるように瓶支持部材
５０のシャフト５２と係わって位置検出器３１９として
好適である。

【００４３】ソレノイド駆動回路３１１は、信号がソレ
ノイド４２に与えられたとき、アーム４４を下方向の位
置まで延ばすようにソレノイド４２と協働して働く。

【００４４】インタロック回路３２３は試料プレートユ
ニット１４の真下に備えられ、試料プレートユニット１
４が正規の位置に置かれ、かつ自動電気泳動装置１０が
計算機４００から始動コマンドを受け入れ可能である場
合にＶＩＡ３０４を経由してＣＰＵ３０１に信号を出力
する。

【００４５】電気泳動チャンバ１３内の回路に注目する
と、高電圧回路３２５および高電圧監視回路３２６が図
５（Ａ）中に示されるように電気泳動電流を支持媒体１
２へ供給するために使用される。高電圧回路３２５はＤ
／Ａ変換器３０５、バス３３３および走査ボックスドア
インタロック回路３７３を経由してＣＰＵ３０１から出
力されるコマンドに応答する。高電圧監視回路３２６か
らの監視信号はバス３３４を経由してＡ／Ｄ変換器３０
６に入力される。同様に、温度監視回路３２７はＣＰＵ
３０１による確認のためバス３３４を経由してＡ／Ｄ変
換器３０６にアナログ信号を入力している。温度センサ
ないし変換器３２７は図３中の電気泳動チャンバ１３内
の温度を感知して出力する。冷却／加熱装置７０に対す
るデジタル制御信号はバス３３１から加熱器培養回路３
１３に出力される。同様に、デジタル制御信号はバス３
３１から冷却器回路３１４に出力される。ランプ駆動回
路３１５は走査ボックス１００内の蛍光ランプ１１０
Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄを制御するためにバ
ス３３１を経由して出力されるデジタル信号に応答して
いる。

【００４６】回路３１５は走査ボックス１００内の蛍光
ランプ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄを制御
するためにバス３３１を経由して出力されるデジタル信
号に応答している。

【００４７】図９に注目すると、計算機４００の要素の
線図的な表示はシリアル入出力インターフェイス３２８
およびバス４１０を経由してデジタル制御回路３００に
至る接続を示している。シリアル入出力インターフェイ
ス４０１は計算機４００のためのインターフェイスとし
て使用される。好ましくは計算機４００はコンパクトデ
スクプロモデル（登録商標）のようなパーソナル形計算
機を使用する。計算機４００の働きは図２のシステム構
成において、操作員から与えられるコマンドを自動電気
泳動装置１０に伝えることと、自動電気泳動装置１０か
ら操作員へデータを報告することであり、計算機４００
内に蓄えられたデジタルデータが分析され、出力装置に
より操作員に対するグラフィック表示およびテキストレ
ポートの双方が与えられる。計算機４００に対する操作
員からの入力はキーボード４０７により与えられ、一方
プリント出力はプリンタ４０８により与えられる。ビデ
オテキスト用ブラウン管４０５は計算機４００と直接係
わり、一方ビデオグラフィック用ブラウン管４０６は図
２に示されるように自動電気泳動装置１０と結合して設
けられる。カメラ１１４は、好ましくは観察領域のアナ
ログ電圧表示を発生するビディコンを用いる。フレーム
グラバ４０３はカメラ１１４のアナログ出力をデジタル
データ表示に変換するためにカメラ１１４と接続され
る。フレームグラバ４０３が続けて発生するグラフィッ
クおよびテキスト用の双方の分析結果はメモリ４０９内
にデジタル表示として蓄えられる。運転操作中、カメラ
１１４は電気泳動および着色工程が計算機４００および
デジタル制御回路３００の制御のもとに自動的に完了し
た後に、図５（Ｅ）に幾分類似した観察表面を見ること
になる。蛍光ランプ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１
１０Ｄが点灯されたとき、カメラ１１４は支持媒体１２
を走査する。このとき、カメラ１１４はビデオ用信号
と、同期化信号とを発生する。ビデオ用電圧振幅は支持
媒体１２の表面から放出された光量を表示している。こ
のアナログ電圧は上述されたようにフレームグラバ４０
３により５１２カラム、５１２画素列のマトリックスか
らなるデジタル表示に変換される。同期化信号はビデオ
アナログテータを支持媒体１２上の精密な位置と相関さ
せるために使用される。試料プレートユニット１４およ
び電気泳動操作が自動電気泳動装置１０で始まる前に、
カメラ１１４／レンズ１１２からなるシステムの較正は
終了させる。この較正は５１２カラム、５１２列のマト
リックスの個々の画素における濃度レベルの不均一な応
答を生じる非直線性の影響を正す目的で実施される。

【００４８】カメラ１１４／レンズ１１２からなるシス
テムを較正するために均一なテスト支持媒体１２′が図
２２に示されるように走査ボックス１００内の分析プレ
ート８０上に置かれる。このテスト支持媒体１２′は試
料が着けられていない支持媒体であり、勿論電気泳動、
培養ないし着色も行なわれないものである。走査ボック
ス１００のドアが閉じられ、自動クレーン３０が開口１
０１内に移動させられて走査ボックス１００内に入るす
べての外光がほぼ遮断された実際の走査条件を模擬する
条件がつくられる。次に、蛍光ランプ１１０Ａ、１１０
Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄが点灯され、それからカメラ１
１４／レンズ１１２からなるシステムが働き出す。フレ
ームグラバ４０３は支持媒体１２′のスナップショッ
ト、すなわちメモリ４０９内に蓄えられた５１２カラ
ム、５１２列のマトリックスの画素のそれぞれの濃度を
受け取る。

【００４９】次に、分析プレート８０上に置かれた実際
の支持媒体１２の１５トラックあるいは列と同じ１５ト
ラックについてテンプレート８０１、８０２…８１５が
プログラム制御のもとに電子的に定められる。それぞれ
のトラックの高さないし“Ｙ”方向はメモリ４０９の高
さ（約３４画素）のおよそ１／１５である。トラックそ
れぞれの幅ないし“Ｘ”方向はそのメモリの合計幅であ
る５１２画素に等しい。これらの１５トラックは後に走
査される分析プレートの試料トラックの位置に一致す
る。１５トラックのそれぞれの範囲内において、画素濃
度データの二次元配列は合計することにより一次元配列
のデータに変換され、そして約３４画素列のそれぞれの
範囲内で５１２縦カラムのそれぞれにつき画素値の平均
が求められる。これはトラックの、縦カラムの各々につ
いて行なわれる。トラック内の３４画素の濃度は合計さ
れ、そして画素列の数、たとえば３４により分割され
る。結果として、各々１５トラックはＸ＝１からＸ＝５
１２までランニングする画素のＸ方向の関数として平均
濃度の列ベクトルにより表される。この１５トラック、
５１２濃度値の“平均濃度”マトリックス内の各平均濃
度の探査は、それから最大値Ｉmax の決定が行なわれ
る。次に、その平均濃度マトリックス（１５トラック、
５１２濃度値）内の平均の画素濃度は最大値Ｉmax の値
に分割される。このマトリックスのそれぞれの要素はそ
の分割の結果により再配置される。したがって、マトリ
ックスのそれぞれの要素は実際の支持媒体１２が１５の
ウェルの２セットに収められた試料を着けた後に正規に
走査される間、支持媒体１２に適用される“正規の因子
マトリックス”の正しい因子として扱われる。

【００５０】図２３は実際の支持媒体１２のためにフレ
ームグラバ４０３により蓄えられた５１２×５１２画素
の各々の分析領域を自動的に決めるため、プログラム制
御のもとに形成された６０１、６１２、６１６、６２３
のような電子テンプレートを示している。電子プレート
の“Ｙ”軸方向は先に述べられた１５トラックと同様な
ものである。たとえば、電子テンプレート６０１はウェ
ル７０１の箇所に支持媒体１２と接して置かれた試料の
縦方向の電気泳動パターンと正しく合せるために予め決
められている。支持媒体１２が分析プレート８０に接し
て予め決められた位置に置かれており、しかもカメラ１
１４／レンズ１１２が分析プレート８０に対して固定さ
れているので、電子テンプレート６０１はウェル７０１
での液体試料のための電気泳動バターンと正確に合うこ
とになる。これらの電子テンプレートは試料の各々に備
えられる。この電子テンプレートの各データは試料のそ
れぞれに電子泳動進展距離Ｘの関数として単一の濃度表
示を与えるためにそのテンプレートの内側がＹ列の画素
にわたり平均が求められる。次に、各電子テンプレート
のそれぞれのＸ画素位置に対する平均濃度値に上に述べ
られた因子マトリックスに蓄えられた同じ因子数が掛け
られる。このデータは濃度の分析が行なわれる計算機４
００のデジタルメモリ４０９内のフォーマット内に蓄え
られる。本出願人による米国特許４２４２７３０号はマ
イクロプロセッサによる制御を特徴としている濃度計に
ついて述べている。この特許は図２の計算機４００に示
されたブナウン管４０６のような陰極線管にアナログ表
示するため走査された試料のデジタル量がどのように処
理されるかについて記述するものである。操作員は表示
された濃度曲線について手を加えることも可能である。

【００５１】ビデオカメラあるいはＣＣＤのような類似
のデバイスを使用する場合、試料の走査は３０分の１秒
で終了させられ、非常に有利である。この走査は図５
（Ｅ）に示スすように３０試料全部の情報を含んでい
る。このテータは計算機により二次元配列に編成され、
このため、計算機が正確に試料の縦方向の個々の成分を
定めるだけでなく、試料の分離が平行な状態に起こらな
い場合に試料の境界を正確に決定することが可能であ
る。

【００５２】支持媒体１２の走査では電子式の走査によ
る利点が適えられない状況が考えられる。製造コストに
ついてより安価なものが求められる場合、図２４の自動
クレーン３０′の部品として従来技術による機械式光学
スリットおよび走査装置９００が使用されることにな
る。この自動電気泳動装置１０′は走査装置９００が図
１のカメラ１１４／レンズ１１２からなるシステムの電
子式走査の代替として機械的に駆動される電子式走査を
提供する点を除いて図１の自動電気泳動装置１０と実質
的に同一である。

【００５３】自動クレーン３０′の前側に固定された走
査装置９００は、好ましくは蛍光ランプ９０１、視準器
９０３および光電子増倍管９０５を有する。蛍光ランプ
９０１はカバー９０６の内側に配置される。視準器９０
３はカバー９０６の内側に形成される横方向のスリット
９０４内に置かれ、走査される間、正面が支持媒体１２
の方向（下向き）に向けられる。光電子増倍管９０５は
視準器９０３を経由して伝えられる光に応答している。
図示しないモータは視準器９０３／光電子倍増管９０５
を支持媒体１２を横切り、横方向に進ませるために設け
られる。電気のサービスループ９０７あるいはケーブル
は光電子増倍管９０５と、計算機４００へ走査信号を入
力するための変換器（図示せず）との間に備えられる。
サービスループ９０７は走査している間、蛍光ランプ９
０１を制御するデジタル制御回路３００（図８参照）に
接続される。支持媒体１２を横切って行なわれる走査は
モータ２１０（図４参照）を備えた自動クレーン３０′
により成し遂げられる。先に述べられたように、機械式
スリットおよび走査装置９００は支持媒体１２上の試料
の縦方向に分離された成分の濃度の電気信号を発生す
る。図２４は支持媒体１２の上に縦方向に移動する前の
自動クレーン３０′を示している、走査ボックス９０９
が図１に示される走査ボックス１００よりも高さにおい
てより低い構造にしているのはカメラ１１６／レンズ１
１２からなるシステムを必要としないからである。

【００５４】操作員が図１に示されるように自動電気泳
動装置１０のベース１６上の位置に試料プレートユニッ
ト１４を据付け、かつ支持媒体１２を図４に示されるよ
うに分析プレート８０の上に置いた後に走査ボックス１
００の前側のドアが閉じられ、この後、計算機４００の
キーボード４０７を通してコマンドが打たれて運転が開
始される。分析される液体試料が試料プレートユニット
１４のウェル２６、２８にそれぞれ置かれることは既に
知るところである。各ウェル２６、２８は、好ましくは
１５個の分離したウェルを有する。標準液体試料は比較
のためにこれらのウェルの１個に置かれる。また、吸取
紙が吸取空間２２に置かれ、かつ洗浄ウェル２０がそれ
以前から洗浄水で満たされていることも理解される。ベ
ース１６上への試料プレートユニット１４の移動は図８
に示すようにデジタル制御回路３００にバス３３２を通
して信号を送る。計算機４００は自動処理がデジタル制
御のもとに進む指示を受ける。

【００５５】図１０ないし図１５は試料プレートユニッ
ト１４のウェル２６、２８に蓄えた液体試料の自動処理
における重要なステップを示している。図１０はピペッ
ト集合体３２の個々のピペットが予め決められた量の試
料を汲み上げるところを示している。

【００５６】図１１は自動クレーン３０が支持媒体１２
の領域まで縦方向に移動したところを示し、ここで液体
試料がその支持媒体１２の表面にあるウェル６２、６３
に着けられる。このとき、電気泳動チャンバ１００のカ
バー９２が開放位置にあることは、特に注目されねばな
らない。

【００５７】図１２はアーム４４がカバー９２の穴９３
と係合するためにソレノイド４２により駆動された後
に、カバー９２が閉じられる様子を示している。また、
同時に、自動クレーン３０が電気泳動チャンバ１００の
方向に縦方向に移動したところを示し、これによりカバ
ー９２が閉じられる。

【００５８】カバー９２が閉じられた後に試料の電気泳
動工程が行なわれることは確実に保証されている。この
工程は先に述べられているが、要するに、電極ポスト９
４、９６および電極／延ばしバー７４、７６により支持
媒体１２に電気泳動電流を供給することが含まれる。同
時に、支持媒体１２に対する電気泳動電流の供給につい
て、電流は冷却／加熱装置７０に一つの方向から供給さ
れる。支持媒体１２の冷却はより高い電気泳動電流の供
給を可能にし、これにより電気泳動工程はより速い速度
で成し遂げることができる。図１３は試薬を入れた瓶４
８から試薬４７を供給している様子を示している。この
試薬４７はモータ６０により瓶支持部材５０を回転させ
ることにより支持媒体１２の表面に放出される。また、
本図は図１２に示された手順と逆の手順によりカバー９
２が開放位置に運ばれたところも示している。

【００５９】図１４は、支持媒体１２の表面を横切って
試薬が薄く延ばされるところを示している。好ましく
は、この延ばしはプランジャ式のアーム４４の駆動によ
り行なわれ、このため、アーム４４のスロット４４Ａは
電極／延ばしバー７６と係合させられる。自動クレーン
３０は、それから試薬が支持媒体１２の表面を横切って
薄く延ばされるように往復運動させられる。もう一つの
電極／延ばしバー７４は電極／延ばしバー７６に付加し
て、さらに支持媒体１２の表面に試薬を延ばすために同
様に使用される。

【００６０】次に、カバー９２は図１３に示される操作
と同じ操作で密閉位置に移され、培養および乾燥工程が
行なわれる。この培養工程は分析プレート８０を予め決
められた時間だけ加熱するように冷却／加熱装置７０を
操作することを要求する。乾燥工程は図６により明らか
に示されるようにダクト９８を通して、さらに支持媒体
１２を横切って乾燥用空気を供給することを要求する。

【００６１】培養および乾燥工程が行なわれた後に、支
持媒体１２の電子式走査が実施される。図１５に示すよ
うに、カメラ１１４／レンズ１１２からなるシステムは
蛍光ランプ１１０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄに
より照射された支持媒体１２の視界領域の示すアナログ
信号を発生する。この光学的信号のイメージは自動電気
泳動装置１０に直接取付けられたブラウン管４０６に再
生される。また、図１５はカメラ１１４による走査が行
なわれる間、走査ボックス１００の外から内部に入る光
を遮断するために自動クレーン３０が走査ボックス１０
０の入口壁１０２にある開口部１０１の内側に置かれる
ことを示している。

【００６２】図１６ないし図２１は自動電気泳動装置１
０の制御に関係するフローチャートを示している。図１
６は電気泳動工程の自動制御のためのデジタル制御回路
３００に計算機４００からの信号が出力される手順を示
している。論理ボックス５００により示されるように、
ピペット集合体３２の各ピペットがバレルアップおよび
プランジャダウンの姿勢を取ることにより休止位置へ動
かされる。フレーム４０はモータ駆動および制動回路３
０７に制御信号を伝えることにより原位置に動かされ、
位置検出器３１６でその位置を感知する。次に、計算機
４００は論理ブロック５０１により示されるように、シ
リアル入出力インターフェイス３２８を経由して始動コ
マンドが与えられるまで待機する。計算機４００は、そ
の後仮に試料プレートユニット１４がマウンティングプ
レート１５に置かれたならば、論理ブロック５０２によ
り指示が決定される。仮に、信号がインターロック回路
３２３からあるとすれば、そのプロセスの制御は続けら
れ、仮に、信号がないとすれば、エラー信号が操作員に
対するエラー通報を印字ないし表示するために計算機４
００に回答される。

【００６３】図１７に示すように、論理ブロック５０３
は支持媒体１２にウェル６２から液体試料を着床する。
ピペットの洗浄ならびに乾燥の働きは支持媒体１２に試
料を着けることに先行する。ウェル２８から抽出された
液体試料は、この後支持媒体１２のウェル６３に着けら
れる。ピペットは再び洗浄される。次に、論理ブロック
５０５において、ピペット集合体３２が駆動され、各ピ
ペットがバレルアップおよびプランジャダウンの姿勢に
なる。

【００６４】図１８に示されるように、連続したブロッ
ク５０６により電気泳動チャンバ１３の全面にわたりカ
バー９２による密閉が行なわれる。これらのステップは
フレーム４０がカバー９２の開放位置へ動かされる論理
ブロック５０７から始まる。それから論理ブロック５０
８の中で、アーム４４がカバー９２の穴９３と係合する
ために下に向かって動かされるように電流がソレノイド
駆動回路３１１に供給される。次に、論理ブロック５０
９では、フレーム４０が電気泳動チャンバ１３の方向へ
カバー９２の密閉位置まで動かされる。論理ブロック５
１０において、ソレノイド駆動回路３１１からの電流が
遮断され、これによりアーム４４が休止位置へと戻され
る。論理ブロック５１１の中で、フレーム４０はその原
位置に移される。

【００６５】論理ブロック５１２は支持媒体１２に電気
泳動電流を供給し、一方、同時にそれを冷却することを
果たす。論理ブロック５１３は電気泳動電流を供給する
時間をセットし、かつ調整すると共に、電極ポスト９
４、９６の間に電圧を加える。論理ブロック５１４で
は、冷却／加熱装置７０およびファン２０４を働かせる
ために冷却器回路３１４が接続される。論理回路５１６
は回路３２５からの電圧を監視し、電気泳動時間を計測
し、この後上記電圧ならびに冷却／加熱装置７０が遮断
される。

【００６６】次に、図１９に注目すると、符号５１５と
して一まとめに付された論理ブロックはカバー９２を開
くために必要なステップについて述べている。このステ
ップはカバー９２を閉じるための論理ブロック５０６に
類似しており、詳細な説明は省略する。符号５１８が付
された論理ブロックは支持媒体１２の表面に試薬を着け
るための制御を与えるものである。論理ブロック５１９
においては、フレーム４０が電極／延ばしバー７４、７
６の間のほぼ中間で支持媒体１２と向かい合う位置に駆
動される。論理ブロック５２０では、モータ６０が駆動
され、これにより瓶４８を回転させて支持媒体１２の表
面に試薬を供給することができる。モータ６０の駆動
は、それから瓶支持部材５０をその休止位置に戻すため
に逆方向に動かされる。符号５２１が記された論理ブロ
ックは支持媒体１２の表面を横切って試薬を薄く延ばす
ために必要なステップを記述している。論理ブロック５
２２においては、ソレノイド４２が電極／延ばしバー７
４の上方にくるまで、フレーム４０が動かされる。論理
ブロック５２３では、アーム４４が下方向に延びてスロ
ット４４Ａが電極／延ばしバー７４を“握る”か、ある
いは平行に取り囲むように電流がソレノイド駆動回路３
１１に供給される。論理ブロック５２４の中でフレーム
４０はウェル６２の方向へ動かされ、その後、電極ポス
ト９４の位置まで再び移動させられる。ソレノイド駆動
回路３１１に対する電流はアーム ４４を休止位置へ戻
すために論理ブロック５２５の中で断たれる。論理ブロ
ック５２６、５２７、５２８、５２９は支持媒体１２の
表面を横切って電極／延ばしバー７６を動作させ、試薬
を薄く延ばすように制御すると共に、アーム４４をその
休止位置まで戻す。

【００６７】カバー９２は、この後、論理回路５３０に
従って先に述べられた符号５０６と同一の手順により密
閉される。

【００６８】図２０に注目すると、プロセスは符号５３
１として一まとめに付された論理ブロックに続く。これ
らのステップ中のデジタル制御回路３００は試薬の供給
と培養の開始との間で実施されるため、充分な時間を掛
けることが許される。一まとめに試薬培養５３２として
記された論理ステップは培養時間をセットするためステ
ップ５３３および温度をセットするためのステップ５３
４から始まる。この培養加熱器回路３１３は論理ブロッ
ク５３５の中で投入される。論理回路５３６は温度検出
器３２７から送られる培養温度を監視し、乾燥ステップ
５３８に制御を回す。

【００６９】一まとめに乾燥５３８として記された論理
ステップは乾燥時間および温度がセットされる論理ブロ
ック５３９および５４０から始まる。論理ブロック５４
１では、乾燥器回路３４０が加熱器２０２およびファン
２００を働かすために接続される。論理ブロック５４２
は温度検出器３２７から送られる乾燥温度ならびに乾燥
時間を監視する。論理ブロック５４３は培養加熱器回路
３１３および乾燥器回路３４０を遮断する。

【００７０】次に、図２１はカバー９２が一まとめに符
号５４４として記されたステップの制御のもとに再び開
かれることを示している。このステップは上記の論理ブ
ロック５１７（図１９参照）と同一である。制御は、こ
の後、計算機４００により蛍光ランプ１１０Ａ、１１０
Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄが点灯しているか否かが決めら
れる論理ブロック５４５に回される。もし、否であると
制御は論理ブロック５４６の中でそれらを点灯する信号
を発する計算機４００へ回される。それらが点灯したこ
とを示す論理ブロック５４７の信号を受けるとすぐに制
御はカメラ１１４からのビデオイメージを受信し、かつ
蓄える論理ブロック５４８に回される。蛍光ランプ１１
０Ａ、１１０Ｂ、１１０Ｃ、１１０Ｄは論理ブロック５
４９の制御のもとに消灯される。

【００７１】計算機４００は、この後、試料の成分の濃
度を決定する公知の方法に従う論理ブロック５５０にお
いて濃度の算定を行なう。各々論理ブロック５５１およ
び論理ブロック５５２により指示されたようにグラフィ
ック出力がブラウン管４０５、４０６上に表示され、プ
リントレポートがプリンタ４０８上に出力される。

【００７２】以上説明したように、自動クレーン３０の
ピペット集合体３２は支持媒体１２のウェル６２、６３
に試料を着けるため、個々のピペット内に試料を吸い取
った後に試料プレートユニット１４から移動させられ
る。モータ２１０、ベルト２１２、カムプレート２０
１、２０３、リミットスイッチ２０５、２０７などの働
きを併せ、計算機制御をもとにしたかかる移動は正確で
あるが、試料がウェル６２、６３に正確に置かれること
は電気泳動工程および濃度の分析の結果が可能な限り正
確なものになるために重要である。図３、図４および図
６に示されたところに従えば、ピペット集合体３２のウ
ェル６２、６３に対する並びは分析プレート８０に固定
された一組のピン４５０、４５２および４５４、４５６
と、ピペット集合体３２のバレル駆動体４６２、４６４
に形成されたスロット４５８、４６０とが影響を及ぼし
合う。バレル駆動体４６２、．４６４は図６に一対のピ
ン４５０、４５２と並んで示されている。ピペット集合
体３２が支持媒体１２上のウェル６２に試料を着けるた
めに降ろされたとき、スロット４５８、４６０はピン４
５０、４５２と組み合う。結果としてピペット集合体３
２はウェル６２に対して正確に並ぶことになる。

【００７３】スロット４５８、４６０は、好ましくはピ
ン４５０、４５２および４５４、４５６の端部の円錐形
状に適合させるために逆円錐形に形成される。このスロ
ット４５８、４６０は、ピペット集合体３２が降ろされ
たとき、凹部６２、６３に対するピペット集合体３２の
並び違いを取り除くようなピン４５０、４５２、４５
４、４５６の漏斗のような働きをする。

【００７４】上述のように電気泳動工程では、液体試料
が正確にウェル６２、６３に着けられることが重要であ
る。ピペット集合体３２の縦方向の位置決めは図８に示
されるように、モータ駆動および制動回路３０７により
果たされる。軌道３４の間に横方向の僅かな寸法の変化
が試料プレートユニット１４と分析プレート８０との間
の縦方向の距離に狂いをもたらし、ローラ３６′と軌道
３４との間の摩擦が変わることがある。この寸法の変化
はウェル６２、６３の真上のパレルの正確な位置決めを
妨げる要因となる。このような摩擦の変化を減少させる
ため、マウント３７（図４参照）がフレーム４０に固定
されると共に、フレーム４０から外方向に延長する形状
が選ばれる。ローラ３６′は軌道３４に対してローラ３
６′が横方向に内側に向くようにスプリング３９を介し
て支持される。軌道３４の一つにローラ３６′を押し付
ける力は摩擦の変化を減少させてモータ駆動および制動
回路３０７がウェル６２、６３の上方のピペット集合体
３２を正確に位置決めすることを可能にする。

【００７５】先に、図４および図１４と関連して説明さ
れたように、電極／延ばしバー７４、７６は試薬を薄く
延ばす延ばしバーとして機能する。図１４はアーム４４
が動作することにより支持媒体１２の表面を横切って動
く電極／延ばしバー７６がその頂部にある試薬を延ばし
ているところを示している。

【００７６】炭素あるいはグラファイトでつくられる電
極／延ばしバー７４、７６が試薬を薄く延ばすとき、そ
の試薬および／または支持媒体１２の膠質成分が炭素成
分と化学的に反応し、その際支持媒体１２の表面に反応
物質が着いてしまうことがある。そこで、図２５に示さ
れる実施例はそのような可能性を未然に防ぐものであ
る。すなわち、電極ポスト９４、９６の外側に図５
（Ｃ）の電極バーを使用することがこの場合好ましい。
この電極／延ばしバー７４′、７６′はある磁気をもつ
ところの電極ポスト９４、９６として形成され、鉄のよ
うな磁性材料からなる端部を有するが中間部分は支持媒
体１２のリザーバ６４Ａ、６４Ｂを経由して電流をより
多く導くためにグラファイト材料をもって構成されてい
る。また、図５（Ｄ）に示される全体を鉄材料によって
構成される電極バーも電極／延ばしバー７４′、７６′
に使用できる。この電極／延ばしバー７４′、７６′は
横方向に離された電極ポスト９４、９６の間の想像線の
外側に配置される。電極ポスト９４、９６は支持媒体１
２の上方にあって分析プレート８０から縦方向に延びて
おり、かつ電極／延ばしバー７４′、７６′が所定の位
置にあるとき、支持媒体１２に関して整列している。

【００７７】電極／延ばしバー７４′、７６′は電極ポ
スト９４、９６と電気的な接続状態が保たれるだけでな
く、支持媒体１２のリザーバ６４Ａ、６４Ｂとの接触が
果たされるように支持媒体１２に対しても位置を調整さ
れる。延ばしバー７５、７７は一方の一対の電極ポスト
９６との間の横方向の想像線の内側に配置される。好ま
しくは、この延ばしバー７５、７７はガラス材により構
成されるが、これに代えて他の不活性な材料で構成する
ことができる。

【００７８】（１）分析プレート８０（図１８参照）が
本発明による自動泳動装置の作動の間あるレベル条件に
維持され、かつ（２）支持媒質１２の頂部表面がかなり
高い摩擦係数を有するゲル成分から成るために、延ばし
バー７５，７７は支持媒体１２の頂部に置かれたままで
ある。この結果、延ばしバー７５，７７は、ポスト９４
または９６に近接して支持媒質１２の頂部に置かれ通常
の操作ではころがらない所にとどまる。一方、延ばしバ
ー７５，７７は電極バー７４′および７６′に類似の方
法で有利に構成される。すなわち、図３Ｃに示すよう
に、鉄のような磁性体の端部キャップは、磁力の下でポ
スト９４および９６に対してガラスロッド７５および７
７を保持するように、磁気ポスト９４および９６の各々
を保持するために設けられている。

【００７９】図４、図５（Ｄ）と関連して先に述べたよ
うに、ウェル６２、６３の横方向の列は支持媒体１２の
平らな表面に形成されている。電気泳動工程に委ねられ
た試料はこのウェル６２、６３の部分に、好ましくは、
上述されたピペット集合体３２を用いて自動的に着けら
れる。このウェルの列は支持媒体１２の膠質面に点の窪
みとして並んでいる。一般的に、このような点は平らな
面あるいは半球状の窪みをもとにした円形パターンによ
り特徴づけられる。この場合、仮に、試料が円形の窪み
を持つところに着けられ、その試料が様々な成分を含ん
でいると、成分を完全に分離するまでにより多くの時間
がかかる。一方、短形の窪みを持つところに試料が着け
られたとすると、同じ様々な成分を含む試料であって
も、より少ない時間で完全な分離を行なうことができ
る。

【００８０】図２８は、仮定の成分Ａと成分Ｂを含む同
一の試料におけるそれぞれの分離時間について示すもの
である。各成分は蛋白質あるいは支持媒体１２の膠質に
加えられ電界ないし電流のもとに成分を縦方向に移動さ
せる電荷を有する蛋白質に類似する試料であることが確
められている。成分ＡおよびＢの電荷の相違は同じ電界
の影響のもとに２つの成分の間で異なった移動速度を与
える。

【００８１】図２８に示すように、円形の窪み６２Ａ、
Ｂは寸法ｄないし円形の窪み６２Ａの直径のために寸法
Ｓだけ分離されるまで、長い移動時間を必要とする。換
言すると、円の後側にある成分Ｂ１が円の前側にある成
分Ａ２から分離されるような移動においては成分Ｂを移
動させるのに充分な時間が与えられねばならない。一
方、短形の窪み６２Ａ′とした場合は寸法ｄ′が短か
く、短形の後側にある成分Ｂ４を短形の前側にある成分
Ａ３から分離するための時間をより短縮することが可能
である。電気泳動時間の短縮は荷電成分の拡散が減少す
るという点において有益である。

【００８２】電圧泳動電流を電気泳動ストライプに対し
てストライプの２つの部分への反対方向に同時にかける
ための装置または方法。

【００８３】本明細書の背景技術の部分で示したよう
に、電気泳動のあるタイプの作用は、前述したような装
置を用いることによっては容易になされない。例えば、
等電気集束作用は電気泳動板にペーハーを変える化学物
質を付加する必要がある。このような作用は分離させる
ための電気泳動電流と結びついてこのようなペーハーの
化学物質に依存する。通常の２電極システムを用いるこ
とは単一のペーハー勾配を可能にする。従って試料の一
列のみ作用させることができる。本発明の実施例におい
ては、３電極システムにより、２個の別であるが同じペ
ーハー勾配の場を同一平面上に生成し、２列の試料を同
時に分離できるようにする。

【００８４】したがって、図２９に示す装置は図１〜２
８に示す機械と共に作動するようになっているが、２個
の試料の列を横切って縦の反対方向に強度が実質的に等
しい電気泳動電流シートを備えるようになっている。

【００８５】図４および図６（および図２５等）の電気
泳動プレート（または多孔性支持媒質）１２や電極バー
７４，７６を用いるよりむしろ、図２９〜３２の配置が
代用される。本発明に従って、新しい電気泳動プレート
１２′が設けられ、プレート１２′はガイドピン６８で
プレート１２′の穴を揃えることによって分析プレート
８０上に適当に揃えられている。電気泳動プレート１
２′（上で多孔性支持媒質とも呼んだ）は、上述した図
１〜２８の装置のピペット３２で試料が置かれるウェア
ルあるいはくぼみの２列６２′，６３′を有する。さら
に、ゲル物質から成る３個のリザーバストライプがプレ
ート１２′の頂部表面上に形成されている。プレート１
２′は好ましくは図１〜２８のプレート１２ほど広くな
い。

【００８６】アノードアセンブリ２８０とカソードアセ
ンブリ２８２は磁気ポストの反対の組の間、特に図１〜
２８の装置のカソードポスト９４とアノードポスト９６
の間に嵌合するように構成されている。このようなアノ
ードアセンブリ２８０とカソードアセンブリ２８２はこ
れらの外方端部につけられたアイロンストライカプレー
ト（striker plate)２８１Ａ′，２８１Ａ″，２８１
Ｃ′，２８１Ｃ″によってポストの組９４，９６に物理
的および電気的な接触を維持される。

【００８７】磁化した物質から成るバー２８３′および
バー２８３″はカソードアセンブリ２８２とアノードア
センブリ２８０の第１の端部に各々付けられ、これによ
ってこのような磁化した物質の部分はプレート１２′の
第１の長手端部に向って外方に面している。電極バー２
７４′は図５（Ｃ）または図５（Ｄ）の電極バー２８
３′，２８３″に類似した方法で構成されているので、
電極バー２７４′は磁石バー２８３′，２８３″と物理
的および電気的に接触を維持されている。すなわち、電
極バー２７４′はバー２８３の磁性物質に引きつけられ
る鉄より構成されており、容易に電流を伝導し、または
代りに黒鉛の中間部分のある鉄の端部キャップを有す
る。このような構成はまた同時に（鉄の端部キャップの
ための）磁気的引力と（鉄および黒鉛による伝導電流の
ための）伝導電流を供給する。

【００８８】反対の、あるいは“第２”の長手端部にお
いて、磁石バー２８５′および２８５″はカソードアセ
ンブリ２８２およびアノードアセンブリ２８０に付けら
れている。このようなバーは第２の長手端部に向って面
する部分を有し、第１バー２７４′の部分に好ましくは
同じ構成の第２バー２７４″の端部を引きつけるように
なっている。バー２７４″はリザーバストライプ６４
Ｂ′の上に置かれ、そのようなストライプと磁石バー２
８５′，２８５″に同時に電気的接触し、磁石バー２８
５′，２８５″とバー２７４″の鉄端部部分との間の磁
力によってそれらのバーに物理的接触を保たれる。

【００８９】アノードアセンブリ２８０およびカソード
アセンブリ２８２の中間部あるいは“第３”の部分にお
いて、第３の磁石バー２８７′，２８７″が付けられ、
これによってこれらの磁石バーの部分が、バー２７４′
および２７４″のように構成される第３の横のバー２７
６の横端部に十分に接触するために長手方向の外方に面
している。第３の横バー２７６は第３のリザーバストラ
イプ６４Ｃ′と電気的接触して置かれ、上述したのと同
様の方法で磁石バー２８７′，２８７″と電気的および
物理的に接触されている。

【００９０】アノードアセンブリ２８０およびカソード
アセンブリ２８２は一体に押され形成されたものから作
られる。言いかえれば、カソードアセンブリ２８２およ
びアノードアセンブリ２８０は絶縁物質の同一のかたま
りから作られ、各々は互いに面するように他から１８０
°回っている。この理由のために、中間部あるいはアセ
ンブリの第３の腕において付加的な“バーノッチ”２９
３が設けられている。

【００９１】電気リード２９５がカソードアセンブリ２
８２に設けられ、カソードアセンブリ２８２の第１の端
部のアイロンストライカプレート２８１Ｃ′から第１の
端部磁石および第２の端部磁石２８５′の両方に続いて
いる。従って（図５（Ａ）のように回路が接続されたと
きに）、負電圧が第１のカソード電極バー２７４′上お
よび第２のカソード電極バー２７４″上に生じる。電気
的経路が磁石ポスト９４、第１端部アイロンストライカ
プレート２８１′、電気リード２９５および第１端部磁
石２８３′と第２端部磁石２８５′の間に設けられるか
らである。

【００９２】類似の方法で、電気リード２９７はアノー
ドアセンブリ２８０の中に取り付けられ、アノードアセ
ンブリ２８０の第２端部のアイロンストライカプレート
２８１Ａ″から磁石２８７″へ通じている。従って（図
５（Ａ）におけるように回路が接続されるとき）、正電
圧がアノード上あるいは中間の電極バー２７６上にかけ
られる。電気的経路がアノード磁石ポスト９６、ストラ
イカプレート２８１Ａ″、リード２９７、磁石２８
７″、およびアノード電極バー２７６の間に設けられる
からである。

【００９３】直流電圧源がアノード磁石ポスト９６に接
続された正端子とカソード磁石ポスト９４に接続された
負端子とを有するように、回路が接続されるとき、第１
電流シートはアノードまたは“第３”バー２７６から
“第２”カソードバー２７４″へ電気泳動プレート１
２′に押しつけられ、また同時に第２電流シートがアノ
ードまたは“第３”バー２７６から“第１”カソードバ
ー２７４′へ押しつけられる。このような第１および第
２の電流シートは実質的に同じ強度または電流レベルで
ある。

【００９４】図３０は図２９の線２２−２２に沿ってと
られた電気泳動プレート１２′および分析プレート８０
の断面図である。持ち上げられたリザーバストライプ６
４Ａ′，６４Ｂ′および６４Ｃ′は第１電極バー２７
４′、第２電極バー２７４″および第３電極バー２７６
に沿って示されている。ペルチェ装置７０、ヒートシン
ク８４、金属伝導体８２および絶縁体７８は、もちろん
図１〜２８に示したものと同様である。

【００９５】図３１は図２１の線２３−２３に沿ってと
られた断面図である。磁石ポスト９４はアーム２９１′
に取り付けられたアイロンストライカプレート２８１
Ｃ′の近傍に示されている。図３２は図２９の線２４−
２４に沿ってとられた断面図である。磁石２８５′は側
部に取り付けられたリード２９５とともに示されてい
る。

【００９６】図２９に示されるように、電流シートが電
気泳動プレート１２′の中間部分から反対の長手端部へ
動くような装置が好適であるが、電流シートが長手端部
から中間部または第３電極へ流れるように磁石ポスト９
４，９６の極性を逆にすることは本発明の範囲内であ
る。もちろん、試料の分離成分はプレート１２′の中間
部に向って移動するためのスペースを有するように、試
料列はプレート１２′の端部へ動く。

【００９７】図１〜２８の装置のすべての機能が変形し
た電気泳動プレート１２′、アノードおよびカソードア
センブリ２８０，２８２と共に用いられないが、それら
の多くは用いることができる。ウェルまたは列６２′お
よび６３′の部分へ試料を分析することは図１０および
図１１に示したのと同様の方法で自動的に適用される。
同時に、冷却する間電気泳動プレートへ電気泳動電流を
かけることはもちろん行うことができる。電気泳動の後
プレートの着色（staining）は不要であるが、図１〜２
０の装置で乾燥することがなされる。

【００９８】上述された自動電気泳動装置および方法に
ついて、当業者が本発明の精神から離れることなく、様
々な変更をなし得ることは明らかである。上記説明は発
明の好ましい例を示すためのもので、例証として、一方
これに制限されることのないものとして理解されねばな
らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動電気泳動装置の全体を示す斜
視図。

【図２】デジタル制御回路にコマンドおよび制御信号を
与える計算機と結合した自動電気泳動装置を示す斜視
図。

【図３】図１に示す自動電気泳動装置の正面図。

【図４】同装置の平面図。

【図５】支持媒体の縦方向の端部に備えられる電極ポス
トにわたるように配置された電源を示す電気系統線図
（Ａ）、分析プレートの真下に配置された冷却／加熱装
置の電源を示す電気系統線図（Ｂ）、電極／延ばしバー
を示す斜視図（Ｃ、Ｄ）、支持媒体に着けられた試料の
説明図（Ｅ）、別の方法による支持媒体に対する電気泳
動電流の供給方法を示す電気系統線図（Ｆ）。

【図６】図３の４−４線に沿う断面図。

【図７】図３の５−５線に沿う断面図。

【図８】デジタル制御回路と自動クレーンに関係する要
素とのインターフェイスを示すブロック線図。

【図９】自動電気泳動装置と係わる計算機を示すブロッ
ク線図。

【図１０】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１１】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１２】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１３】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１４】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１５】本発明の主要な工程を示す工程説明図。

【図１６】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図１７】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図１８】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図１９】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図２０】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図２１】計算機内に蓄えられたプログラムの論理ブロ
ックを示すフローチャート。

【図２２】カメラ／レンズシステムを較正するために使
用される均一な支持媒体を示す説明図。

【図２３】サンプルトラックあるいは実際の電気泳動支
持媒質に対応するスキャンニングトラットのまわりに作
られた電気テンプレートを示し、多くの試料の電気泳動
プロセスを自動的に行った後、電気泳動パターンの各々
の電気イメージのまわりにピクセル境界を自動的に生成
するためのプログラム制御の下で生成された電気テンプ
レートを示す図。

【図２４】本発明の他の実施例を示す斜視図。

【図２５】さらに異なる本発明の他の実施例を示す系統
線図。

【図２６】さらに異なる本発明の他の実施例を示す正面
図。

【図２７】支持媒体の表面に形成されるウェルの他の形
状を示す説明図。

【図２８】は荷電粒子の挙動を説明するための図。

【図２９】等電気集束作用を行うための図１〜３０の装
置と共に用いられるように設計されたアダプターを示す
電気泳動装置の一部の平面図。

【図３０】図２９の線２２−２２から見た装置の部分の
断面図であり、断面は等電気集束作用に特に適した新し
い多孔性の支持媒質からなる構造を示す図。

【図３１】図２９の線２３−２３から見た装置の部分の
断面図であり、断面は図１〜３０の装置のアイロンスト
ライカーと磁化電極ポストを示す図。

【図３２】図２９の線２４−２４から見た装置の部分の
断面図であり、断面は電気リードがカソード部のマグネ
ットに接続されていることを示す。

【符号の説明】 １２ 支持媒体 １３ 電気泳動チャンバ １４ 試料プレートユニット １５ マウンティングプレート １６ ベース ３０ 自動クレーン ３２ ピペット集合体 ３４ 軌道 ３６、３６′ ローラ ４０ フレーム ４２ ソレノイド ５０ 瓶支持部材 ５０′ 第２の瓶支持部材 ６４Ａ、６４Ｂ リザーバ ７０ 冷却／加熱装置 ７４、７４′、７６、７６′ 電極／延ばしバー ８０ 分析プレート ９４、９６ 電極ポスト １００ 走査ボックス ３００ デジタル制御回路 ３０７ モータ駆動および制動回路 ３１０ モータ駆動回路 ３１１ ソレノイド駆動回路 ４００ 計算機 ４０６ ブラウン管

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】分析プレートと、 縦および横の寸法を有するこの分析プレート上に移動可
   能に設けられ、第１領域に少くとも第１試料を置くため
   および第２領域に少くとも第２試料を置くため縦方向に
   分離した２つの領域を有する電気泳動支持媒体と、 前記支持媒体の前記第１領域に縦方向に電気泳動電流を
   印加するとともに、前記支持媒質の前記第２領域に反対
   の縦方向に同等の電気泳動電流を印加し、これによって
   前記少くとも第１試料と少くとも第２試料とが反対方向
   に電気泳動する電流印加手段とを備えることを特徴とす
   る電気泳動装置。
2. 【請求項２】電気泳動支持媒質の第１の縦方向端部に配
   置された第１領域に少くとも１個の第１試料を運ぶ工程
   と、 前記電気泳動支持媒質の第２の縦方向端部に配置された
   第２領域に少くとも１個の第２試料を運ぶ工程と、 前記少くとも第１試料と前記少くとも第２試料を反対方
   向に電気泳動させるために、前記支持媒質の前記第１領
   域に縦方向に電気泳動電流を印加すると同時に前記支持
   媒質の前記第２領域に反対の縦方向に同等の電気泳動電
   流を印加する工程とを備えることを特徴とする流体試料
   の要素を分離する方法。
3. 【請求項３】ベースと、 このベースの上に縦方向に配置された分析プレートと、 この分析プレートの上面に移動可能に設けられた電気泳
   動支持媒体であって、縦方向の端部、他の縦方向の端部
   および中間位置に各々配置された電気伝導物質からなる
   浮き出た第１、第２および第３の側部リザーバストライ
   プを有するものと、 前記分析プレートの第１の縦方向端部で前記支持媒質の
   向い合う横側部上に配置され直流電源の負端子に接続さ
   れる第１の２つの電極を有するカソード電極組と、 前記分析プレートの第２の縦方向端部で前記支持媒質の
   向い合う横側部上に配置され直流電源の正端子に接続さ
   れる第２の２つの電極を有するアノード電極組と、 前記第１の側部リザーバストライプと電気的に接触して
   前記支持媒質を横切って横方向に配置された第１伝導電
   極バーと、 前記第２の側部リザーバストライプと電気的に接触して
   前記支持媒質を横切って横方向に配置された第２伝導電
   極バーと、 前記第３の側部リザーバストライプと電気的に接触して
   前記支持媒質を横切って横方向に配置された第３伝導電
   極バーと、 前記カソード電極組を前記第１伝導電極バーおよび前記
   第２伝導電極バーに電気的に接続するためのカソード接
   続手段と、 および前記アノード電極組を前記第３伝導電極バーに電
   気的に接続するためのアノード接続手段とを備えること
   を特徴とする電気泳動装置。
4. 【請求項４】前記カソード電極組は前記分析プレートか
   ら上方に拡がる磁石ポストを有し、前記アノード電極組
   は前記分析プレートから上方に拡がる磁石ポストを有す
   ることを特徴とする請求項３に記載の電気泳動装置。
5. 【請求項５】前記カソード接続手段は前記第１の２個の
   磁石ポストの一方と前記第２の２個の磁石ポストの一方
   との間に載置するためのカソード縦方向部材を有し、 前記カソード縦方向部材は向いあう縦方向端部に配置さ
   れたカソード鉄物質ストライプおよびアノード鉄物質ス
   トライプを有し、カソード鉄物質ストライプおよびアノ
   ード鉄物質ストライプは、磁石ポストの近くに置かれた
   ときに磁石ポストと鉄物質との磁気引力によって固定さ
   れポストとストライプとの間に電気的接触を達成し、 前記カソード縦方向部材は第１磁石、第２磁石および第
   ３磁石を有し、第１磁石、第２磁石および第３磁石の各
   々は物理的位置を維持しかつこれらの磁石と前記第１伝
   導電極バー、第２伝導電極バーおよび第３伝導電極バー
   の対応する一つの端部との間に電気的接触を達成するよ
   うに配置されており、 また前記カソード縦方向部材は、 前記カソード鉄物質ストライプと前記第１磁石および第
   ２磁石との間に配置され、これによって前記カソード電
   極組と前記第１伝導電極バーおよび第２伝導電極バーと
   の間に電気的経路が創生されるようにした伝導リードを
   有することを特徴とする請求項４に記載の電気泳動装
   置。
6. 【請求項６】前記アノード接続手段は前記第１の２個の
   磁石ポストの他方と前記第２の２個の磁石ポストの他方
   との間に載置するアノード縦方向部材を有し、 前記アノード縦方向部材は向いあう縦方向端部に配置さ
   れたカソード鉄物質ストライプおよびアノード鉄物質ス
   トライプを有し、カソード鉄物質ストライプおよびアノ
   ード鉄物質ストライプは、磁石ポストの近くに置かれた
   ときに磁石ポストと鉄物質との磁気引力によって固定さ
   れポストとストライプとの間に電気的接触を達成し、 前記アノード縦方向部材は第４磁石、第５磁石および第
   ６磁石を有し、第４磁石、第５磁石および第６磁石の各
   々は物理的位置を維持しかつこれらの磁石と前記第１伝
   導電極バー、第２伝導電極バーおよび第３伝導電極バー
   の対応する一つの端部との間に電気的接触を達成するよ
   うに配置されており、 また前記アノード縦方向部材は、前記アノード鉄物質ス
   トライプと前記第６磁石との間に置かれ、それによって
   前記アノード組と前記第３伝導電極バーとの間に電気的
   経路を創生する伝導リードを有することを特徴とする請
   求項４に記載の電気泳動装置。
7. 【請求項７】前記鉄物質ストライプは鉄で作られている
   ことを特徴とする請求項５に記載の装置。
8. 【請求項８】前記鉄物質ストライプは鉄で作られている
   ことを特徴とする請求項６に記載の装置。