JPH06308084A - ゲル電気泳動装置 - Google Patents

ゲル電気泳動装置

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JPH06308084A
JPH06308084A JP5119194A JP11919493A JPH06308084A JP H06308084 A JPH06308084 A JP H06308084A JP 5119194 A JP5119194 A JP 5119194A JP 11919493 A JP11919493 A JP 11919493A JP H06308084 A JPH06308084 A JP H06308084A
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JP
Japan
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plate
gel
buffer tank
electrolyte layer
electrophoretic
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JP5119194A
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English (en)
Inventor
Hisashi Hagiwara
久 萩原
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Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゲル電気泳動におけるゲル電解質層上端の凹
陥部への被分析検体の注入を容易に、しかも、確実に実
施できるゲル電気泳動装置を提供する。 【構成】 泳動板を垂直に起立保持した状態で収容する
測定室を有し、泳動板のゲル電解質層の下部および上部
を緩衝液に浸漬するための下部バッファ槽および上部バ
ッファ槽をそれぞれ有し、検出手段としてレーザ光を用
いるゲル電気泳動装置において、泳動板のゲル電解質層
の上部を緩衝液に浸漬するための上部バッファ槽の泳動
板当接前壁面に対向する上部バッファ槽後壁面を光反射
鏡面化する。鏡面化された上部バッファ槽後壁を上部か
ら照明するための光源を設けることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気泳動装置に関する。
更に詳細には、被分析検体を容易にセットすることがで
きるゲル電気泳動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】DNA等の塩基配列を決定する方法とし
て、ゲル電気泳動法が広く実施されている。
【0003】電気泳動する際に、従来は試料をラジオア
イソトープでラベルし、分析していたが、この方法では
手間と時間がかかる難点があった。更に、放射能管理の
点から常に最大限の安全性と管理が求められ、特別な施
設内でなければ分析を行うことができない。このため、
最近では、試料を蛍光体でラベルする方式が検討されて
いる。
【0004】光を用いる方法では、蛍光ラベルしたDN
A断片をゲル中を泳動させるが、泳動開始部から、15
〜20cm下方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設け
ておき、ここを通過するDNA断片を順に計測する。検
出時間から泳動スピードすなわちDNA断片の大きさが
わかる。
【0005】特開昭63−21556号公報には、レー
ザで照射される電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイ
オードアレイの配列方向が電気泳動装置内のDNA断片
の泳動方向と直角となるように構成されたDNA塩基配
列決定装置が開示されている。
【0006】図3は該装置の構成を説明する摸式図であ
る。図示されているように、光源70から出たレーザ光
はミラー72で曲げられて泳動板74を横方向から照射
する。照射領域に蛍光ラベルされたDNA76が到達す
ると蛍光を発する。各泳動路からの蛍光はレンズ78に
よりイメージインテンシファイヤ80の受光部82で結
像する。この信号は増幅されて光ダイオードアレイ84
で電気信号に変換されて計測される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このようなゲル電気泳
動に使用される泳動板74は二枚のガラス板または石英
板の間にゲル電解質をサンドイッチ状に挟んだものであ
る。泳動板全体の厚さは約10mm程度であるが、ゲル
電解質層自体の厚さは約1mm未満である。図3に示さ
れるように、泳動板74の上端より若干下の位置に櫛歯
状のゲル電解質層上端が存在する。
【0008】このゲル電解質層上端の凹陥部75に被分
析検体であるDNA断片が注入される。しかし、この凹
陥部75の幅は約1.5mmであり、深さは約0.5m
m程度しかない。凹陥部の間隔は2mm程度である。こ
のため、検体はキャピラリのような微小なガラス管を用
いて凹陥部75内に注入しなければならない。しかし、
泳動板のガラス板およびゲル電解質は何れも透明なた
め、凹陥部75の位置確認または判別が極めて困難であ
り、検体の注入に失敗することが度々あった。
【0009】DNAの塩基配列の決定には、DNAを構
成するアデニン(A),グアニン(G),シトシン
(C)およびチミン(T)を規則正しく検出する必要が
あるので、検体の注入失敗はとりもなおさず、分析結果
のエラーにつながりやすい。このため、検体の注入は細
心の注意を払いながら行わなければならず、作業能率を
大幅に低下させる原因にもなっていた。
【0010】従って、本発明の目的は、泳動板のゲル電
解質層上端の凹陥部に被分析検体を注入しやすいゲル電
気泳動装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】泳動板を垂直に起立保持
した状態で収容する測定室を有し、泳動板のゲル電解質
層の下部および上部を緩衝液に浸漬するための下部バッ
ファ槽および上部バッファ槽をそれぞれ有し、検出手段
としてレーザ光を用いるゲル電気泳動装置において、泳
動板のゲル電解質層の上部を緩衝液に浸漬するための上
部バッファ槽の泳動板当接前壁面に対向するバッファ槽
後壁面が光反射鏡面化されていることを特徴とするゲル
電気泳動装置を提供する。
【0012】
【作用】本発明のゲル電気泳動装置によれば、測定室内
に泳動板をセットした際、ゲル電解質層上部に形成され
た被分析検体用の凹陥部の真後ろに光反射鏡面が位置す
ることとなる。このため、装置正面より凹陥部を見た場
合、鏡面より反射された光がゲルの有る部位と無い部位
とで屈折率が異なるため、櫛歯の形状に影ができ、凹陥
部を明瞭に判別することができ、被分析検体の注入が容
易になるばかりか、注入失敗による測定エラーの発生も
大幅に減少され、分析のスループットが向上される。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細
に説明する。
【0014】図1は本発明によるゲル電気泳動装置で使
用される上部バッファ槽11の一例の斜視図である。上
部バッファ槽11の前壁30の前面には泳動板(図示さ
れていない)が当接される。前壁30の中間部はその上
端から所定の深さで切り欠かれている。この切欠部32
の下端はバッファ槽の上端よりも低い。従って、前壁3
0の上端と泳動板の上端とを面一致させて当接すると、
前壁30の切欠部32が存在するので、バッファ槽内の
緩衝液がゲル電解質層と接触することができる。これに
より、ゲル電解質層上部が緩衝液に浸漬されたこととな
る。このバッファ槽前壁30と対向するバッファ槽後壁
34は光を反射するように鏡面化されている。鏡面化の
具体的な方法自体は特に限定されない。要するに光を反
射することができればいかなる態様の鏡面化手段も使用
できる。例えば、上部バッファ槽全体が透明なアクリル
樹脂で形成されている場合、後壁34の外面に別の光反
射手段(例えば、ガラス製の鏡、光反射金属、光反射フ
ィルム、光反射薄膜など)を設けることにより、後壁3
4を鏡面化することができる。別法として、後壁34自
体をガラス製の鏡または光反射性金属などにより構成す
ることもできる。従って、光反射手段は上部バッファ槽
後壁の内側または外側のいずれにも配設することができ
る。重要なことは、鏡面がバッファ槽の内部に向かって
いることである。これにより泳動板側から入射してきた
光が泳動板に向けて反射され本発明の所期の効果が得ら
れる。
【0015】必ずしも上部バッファ槽後壁全体が鏡面で
ある必要はない。鏡面の幅は泳動板のゲル電解質層の上
端部の左端から右端までの幅全体を映すのに必要十分な
幅であればよい。同様に、鏡面の高さもゲル電解質層の
櫛歯状上端部付近を中心としてその上下、特に検体注入
用凹陥部を確実に映し出すことができればよい。このよ
うな鏡面の幅および高さは使用される泳動板におけるゲ
ル電解質層の横幅および上端部の位置により適宜決定さ
れる。
【0016】図1に示された上部バッファ槽11は上端
の適当な箇所に通電用の電極端子36を有する。しか
し、電極の構成および配設位置は図示された実施例に限
定されない。図示されたような固定式電極端子の他に、
例えば、投込式の電極も使用できる。電極端子36には
上部バッファ槽内の底部に延びる導体38が接続されて
いる。
【0017】図2は図1の上部バッファ槽の具体的な使
用態様の一例を示す部分概要斜視図である。図2に示さ
れるように、本発明によるゲル電気泳動装置1は、暗室
にすることのできる測定室3を有する。測定室3の正面
には、開閉可能な扉5が配設されていて、測定の際には
測定室3を密閉し、暗室にすることができる。泳動板7
4は測定室内で泳動板ホルダ9により垂直に保持され
る。上部バッファ槽11はこの泳動板ホルダ9により泳
動板と一体的に保持される。泳動板74の下部は下部バ
ッファ槽13内に挿入されている。従って、下部バッフ
ァ槽13内に緩衝液が充填されると、泳動板のゲル電解
質層の下端部は緩衝液に浸漬される。上部緩衝液から泳
動板間のゲル電解質層を経て下部緩衝液に電気を通電す
るために、上部バッファ槽の端子36に電極15を接続
する。同様に、下部バッファ槽にも電極17を接続す
る。クランプ機構19により泳動板7はホルダ9から着
脱することができる。泳動板7と直交する位置にある側
壁にはレーザ光照射端21が設けられている。レーザ光
照射端の光軸が泳動板のゲル電解質層に一致するよう
に、レーザ光照射端21が配設されている。暗室内の温
度を一定に維持するため、レーザ光照射端21の直上に
送風口または送風ファン23が設けられている。この送
風口に対峙して、反対側の側壁には排気ダクトの出口2
5が設けられている。
【0018】図3は本発明の別の実施例の模式的斜視図
である。この実施例では、泳動板ホルダー9により上部
バッファ槽11と泳動板74とを一体的に測定室内に垂
直に起立保持させた後、上部バッファ槽11の斜め上か
ら適当な光源30を用いて上部バッファ槽鏡面34を照
明することにより泳動板ゲル電解質層の凹陥部の見易さ
の効果が一段と向上される。これは凹陥部部位の光量が
増すことで上部バッファ槽鏡面34からの反射光も強く
なり、屈折率の違いにより形成されるコントラストが一
段と強くなるために起こるものと思われる。光源40の
取付位置は図示された位置に限定されない。上部バッフ
ァ槽鏡面34を上部から照明できる位置であれば何処で
もよい。測定室内に取り付けることも可能である。ま
た、光源の光量の大きさも特に限定されない。上部バッ
ファ槽鏡面34を確実に照明し、ゲル電解質層の凹陥部
を明瞭に浮き立たせるのに必要十分な光量の光源であれ
ばよい。照明光の色も特に限定されない。昼光色、白色
光など適宜の色の照明光を使用できる。従って、光源も
白熱球、蛍光灯管、キセノンランプ、クリプトンランプ
など適宜のものを使用できる。
【0019】図2では、泳動板74は泳動板ホルダ9に
より狭持されている。泳動板ホルダを使用する目的は、
電気泳動装置の泳動板着脱機構へのセットを容易にする
ばかりか、泳動板自体の取り扱い性を高めるためであ
る。この泳動板ホルダー9は上部に緩衝液を貯溜するた
めの上部バッファ槽34を兼備している。図1に示され
るように、上部バッファ槽34は泳動板ホルダ9とは別
体であることもでき、泳動板をセットする際、一緒に泳
動板ホルダ9に装架することもできる。
【0020】従って、泳動板74および上部バッファ槽
11を泳動板ホルダ9に狭持させ、この泳動板を垂直に
起立させた状態で固定する。その後、光源30(配設さ
れていれば)の電源を入れ、上部バッファ槽鏡面34を
上部から照明しながら、ゲル電解質層上端の凹陥部75
内にキャピラリなどの適当な手段によりDNA塩基配列
決定用の被分析検体を注入する。検体の注入完了後、上
部および下部バッファ槽内に緩衝液を充填し、ゲル電解
質層の上端および下端を電解液に浸漬させながら、泳動
用電源を“ON”すると、上部電極から上部緩衝液−ゲ
ル電解質層−下部緩衝液−下部電極の順に電気が流れ、
それにつれて検体が泳動される。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のゲル電気
泳動装置では、泳動板のゲル電解質層上端部に対応する
位置の、上部バッファ槽の後壁が鏡面化されているの
で、装置正面からゲル電解質層上端部を見た場合、上部
バッファ槽鏡面により反射された光がゲルの有る部位と
無い部位とで屈折率が異なるために、櫛歯状上端部の形
状に影ができ、検体注入用のゲル電解質層凹陥部を明瞭
に区別することができ、検体注入作業の容易化および確
実化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】後壁が鏡面化されている上部バッファ槽の一例
の斜視図である。
【図2】本発明のゲル電気泳動装置の一実施例の模式的
斜視図である。
【図3】本発明のゲル電気泳動装置の別の実施例の模式
的斜視図である。
【図4】特開昭63−21556号公報に開示されたD
NA塩基配列決定装置の模式的構成図である。
【符号の説明】
1 ゲル電気泳動装置 3 測定室 5 扉 9 泳動板ホルダ 11 上部バッファ槽 13 下部バッファ槽 15 上部電極 17 下部電極 19 クランプ機構 21 レーザ光照射端 30 上部バッファ槽前壁 32 上部バッファ槽前壁切欠部 34 上部バッファ槽鏡面化後壁 36 電極端子 38 導体 40 照明用光源 74 泳動板 75 ゲル電解質層上端凹陥部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 泳動板を垂直に起立保持した状態で収容
    する測定室を有し、泳動板のゲル電解質層の下部および
    上部を緩衝液に浸漬するための下部バッファ槽および上
    部バッファ槽をそれぞれ有し、検出手段としてレーザ光
    を用いるゲル電気泳動装置において、泳動板のゲル電解
    質層の上部を緩衝液に浸漬するための上部バッファ槽の
    泳動板当接前壁面に対向する上部バッファ槽後壁面が光
    反射鏡面化されていることを特徴とするゲル電気泳動装
    置。
  2. 【請求項2】 上部バッファ槽の鏡面化後壁面を上部か
    ら照明するための光源が更に設けられていることを特徴
    とする請求項1のゲル電気泳動装置。
  3. 【請求項3】 泳動板ホルダにより泳動板を測定室内に
    起立保持した状態で収容することからなり、前記上部バ
    ッファ槽は該泳動板ホルダと一体化されていることを特
    徴とする請求項1のゲル電気泳動装置。
  4. 【請求項4】 泳動板ホルダにより泳動板を測定室内に
    起立保持した状態で収容することからなり、前記上部バ
    ッファ槽は独立した部材であり、泳動板を泳動板ホルダ
    にセットする際、泳動板と一緒に泳動板ホルダに装架さ
    れることを特徴とする請求項1のゲル電気泳動装置。
JP5119194A 1993-04-22 1993-04-22 ゲル電気泳動装置 Pending JPH06308084A (ja)

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