JPH0637759U

JPH0637759U - 細管の電気泳動装置および細管アッセンブリ

Info

Publication number: JPH0637759U
Application number: JP029568U
Authority: JP
Inventors: エルクラインジェラルド; エイミラーゲアリー
Original assignee: Beckman Coulter Inc
Current assignee: Beckman Coulter Inc
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1993-05-12
Publication date: 1994-05-20
Anticipated expiration: 2007-02-19
Also published as: AU652096B2; DE69332816T2; ATE236391T1; CA2094226A1; CA2094226C; EP0581413A3; AU3696293A; EP0581413B1; JP2526531Y2; DE69332816D1; US5413686A; EP0581413A2

Abstract

(57)【要約】【目的】容易に使用でき、サンプル操作が少なく、比
較的安い自動化された細管の電気泳動装置を提供するこ
と。【構成】自動化された多チャンネルの細管の電気泳動
装置は、複数の細管（２００）を含み、各細管が第１の
端部と第２の端部とを有する。細管の第１の端部は、選
定された試薬貯蔵器（１４４）に、また試薬貯蔵器から
集合的に移送されるべく適合されている。細管の第２の
端部は、共通の導管（３２２）内に解除可能に、かつ、
密封可能に保持され、導管は、選定された試薬貯蔵器と
真空源とに流体の連通状態におかれる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、一般的には、電気泳動の分野に関し、特に、毛管すなわち細管の電気泳動に、さらに詳しくは、複数のサンプルのバッチまたは平行分析に使用できる自動化された細管の電気泳動分析器に関する。本考案は、限定するのではないが、臨床化学に使用できる。

【０００２】

【従来の技術】

臨床化学における電気泳動の有用性は、たとえば、体液だけでなく血清中のタンパク質の分析においてかなり長い間認められている。典型的には、ゲルの電気泳動が臨床化学実験室での選択の方法である。ゲルの電気泳動では、サンプルは通常「ゲル」と呼ばれる、弾力的なシート上に支持されるゼラチンの層の１つのエッジ近くに加えられる。前記ゲルは電気泳動され、着色され、その結果得られるパターンの密度が前記サンプル中に含まれるタンパク質を明らかにするため測定される。ゲルの電気泳動は、サンプル分析するのに必要とされる供給および装置の点で比較的安いけれども、前記技術は、熟練した技術者を必要とし、時間を消費することから、実際には、試験毎の値段が高くつき、前記技術を使用することにより実行できる試験の数が限られる。

【０００３】臨床実験において電気泳動を自動化する努力がなされている。たとえば、ダームス(Dahms) に与えられた米国特許第4,124,470 号明細書は、ゾーン電気泳動装置を開示している。このゾーン電気泳動装置では、大きな直径の個々の管中の多くのサンプルがターンテーブル上で逐次に処理される。前記装置は、電気泳動手順を自動化するけれども、バッファ等の大容量の電気泳動試薬を必要とし、また電気泳動回路の部品としてウイックおよび膜を使うことを必要とする。

【０００４】細管（毛管）の電気泳動は、最近発展しているもので、現在ゲルで実行されている電気泳動的な分離を実行するのに使用できる。細管の電気泳動では、約 5ミクロンから約 200ミクロンの範囲の内径を有し、かつ、しばしば約20センチの長さの小さなチューブすなわち細管が、電気的に導電性の流体、すなわちバッファで満たされる。分析されるべき小量のサンプルが細管の穴の一端に導かれ、細管の両端がバッファの別々の貯蔵器に置かれる。約2,000 ボルトないし約30,000ボルトの範囲の直流電圧が、前記バッファの貯蔵器内に配置された電極によって前記細管の両端に印加され、小さな電流、典型的には、約 5マイクロアンペアから約 1ミリアンペアの範囲の電流を引き起こし、前記細管を通して流す。

【０００５】前記細管を横切って印加される正しい極性によって、前記サンプルは、前記細管の前記サンプル導入端から他方の端に向けて移動を開始する。この移動が起こると、前記サンプル中の異なる分子が、主として、分子上のわずかに異なる電荷のために、異なる速度で移動する。これら異なる移動速度は、わずかに異なる電荷を持つ複数分子の一方を他方から分離させ、あるものはより速く動き、より遅く動く分子に対して前進する。サンプルが前記細管の他方の端に近づくと、少量のサンプルが分子の相対的な移動速度にしたがって、異なる分子のバンドに分離されるようになる。異なる分子のこれらバンドすなわちグループは、たとえば、前記細管の穴に光線を通すことによって、前記細管の他方の端の近くで検出される。異なる分子によって引き起こされる吸光度のような前記光線への変化は、分離された分子が前記光線を通過するとき検出される。このように、前記サンプル中の異なる分子または前記サンプル中の分子の類もしくは範ちゅうと、そのような分子の相対的な濃度とを同定する。

【０００６】細管の電気泳動分析の自動化された形態は、この技術の分野において公知である。たとえば、1988年 4月29日にブロラ(Burolla) によって出願された米国特許出願第188,773 号に対応するヨーロッパ特許出願第89302489.3、公開番号第0,33 9,779 A2は、自動化された細管の電気泳動装置を記載している。この装置は、カートリッジに取り付けられた細管の端部の下方に位置するバイアルのための２つのコンベヤを含む。前記細管の前記端部は電極と一緒に、前記バイアルのキャップを突き刺す注射器によって前記バイアルに挿入される。単一の検出器が電気泳動されたサンプルを検出する。

【０００７】自動化された細管の別の電気泳動装置は、ガズマン(Guzman)に与えられた米国特許第5,045,172 号明細書に記載されている。このガズマン装置は、該装置の反対側の端部にある２つのターンテーブルを含み、これらテーブルがサンプルのカップとバッファのカップとを保持する。ガズマン特許において単一の細管または平行してすなわちまとめて操作される複数の細管であると記載されている細管は、２つの反対側の端部を有する。これら端部は、まずサンプルを前記細管に吸い上げ、その後サンプルを電気泳動するため、自動化されたアームおよびポストによってそれぞれ対応する対のカップに置かれる。ブロラと同じく、単一の検出器がその結果を検出するのに使用される。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

いままで述べてきた自動化された分析器のいずれも、型にはまった臨床実験室の適用に適さない。そのような分析器のそれぞれは、その自動化された性質にもかかわらずかなりな手動操作、たとえば、サンプルのバイアルおよびバッファのバイアルを個別に準備し、分析器に置くこと、種々の分析的な手順のために分析器のプラグラムを作ることなどのような手動操作を必要とする。たった１つのサンプルが、分析器の各分析サイクルの間、電気泳動され、検出されることから、単位時間毎のサンプル数すなわち処理量は、最も型にはまった臨床実験室の仕事の要求に比べて極めて限られている。

【０００９】ガズマン分析器のさらに別の不利は、細管を取り替えることが困難に思えることである。ブロラでの細管は、細管がカートリッジ内に収容されているために取替えしやすいが、ブロラのカートリッジは分析器の使用を高価にする。さらに、ブロラ分析器の商業的な改造品（米国カリフォルニア州フラートンのベックマンインスツルメントインコーポレイテッドからP/ACE の商標名で入手できる）は、前記高価さと臨床化学状況での分析器の使用の不便さとに加えて、外部の高圧窒素タンクを必要とする。

【００１０】したがって、使用し易く、サンプル操作が少なく、比較的安価であり、かつ、従来の細管の電気泳動分析器に比べて実質的に増加する処理量を処理できる、自動化された細管の電気泳動分析器の要求がある。また、臨床化学実験室での使用に容易に適用できる、自動化された細管の電気泳動分析器の要求がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、複数のサンプルを同時に分析できる細管の電気泳動分析器に向けられている。１つの実施例では、本考案にしたがう装置は複数の細管を含み、それぞれの細管が第１の端部と第２の端部とを有する。導管すなわちマニホルドが前記細管の第２の端部を受け入れる手段を含む。前記導管は、該導管内の前記細管の第２の端部を解除可能に密封するための手段を含みうる。これによって、前記細管の第２の端部の間に共通の液体通路を確立する。

【００１２】本考案にしたがう前記装置は、試薬セグメント内に保持されているサンプルとの使用に適用できる。ここで、前記試薬セグメントは複数のウエルを有する。そのような装置は、したがって、複数の細管を含み、各細管が第１の開口端と第２の開口端とを有する。前記細管のそれぞれの第１の端部を前記試薬セグメントのウエルの選定された別個のものに同時に置く手段が設けられる。前記装置は、また、共通の導管を定めるマニホルドを含む。前記共通の導管は、前記細管のそれぞれの第２の端部を該共通の導管に受け入れ、前記細管の第２の端部の間に共通の液体通路を確立する手段を含む。電極が前記細管を通る直流電流回路の一端を確立するため、前記マニホルドに設けられる。

【００１３】前記装置は、また、前記細管のそれぞれのための個々の検出手段を設けることができる。個々の検出手段は、前記細管のそれぞれの光学的検出を個別的にかつ同時的に与えることができ、したがって、前記細管のそれぞれにおいて本質的に同時的に起こる電気泳動の結果を検出できる。

【００１４】前記装置は、また、複数のサンプルとピペット移送・希釈器(pipettor-diluto r)とを受け入れるターンテーブルを含むことができる。前記ピペット移送・希釈器は、前記サンプルを前記試薬セグメントの前記ウエルに移送し、かつ、そのような移送が行われるときに前記サンプルを希釈し、含まれる独特なサンプルのために必要とされるかも知れない引く続く希釈を実行する。前記サンプルは、別の容器へ移送することなく前記装置によって直接使用するため、前記ターンテーブルによって支持される標準血液管に収容されることが有利である。このようにして、汚染と伝染性物質の起こりうる不注意な拡散とを避ける。

【００１５】前記細管を前記試薬セグメントの適当なウエル内に位置させるため、前記試薬セグメントを運ぶ前記ターンテーブルは、前記細管の前記第１の端部に向けて、また前記端部から離れて持ちあげることができる。これに代えて、前記細管は、前記細管の第１の端部を前記試薬セグメントのそれぞれのウエルに置く位置か、または前記第１の端部をそれぞれのウエルから取り出す位置かのいずれかへ昇降することができる。

【００１６】前記装置は、また、ランニングバッファと洗浄液の分配手段とを含むことができる。洗浄液の分配手段は、ランニングバッファと洗浄液とを前記試薬セグメントの適当なウエルに分配する。さらに、ランニングバッファと真空源手段とは、適当な弁手段を介して前記マニホルドと流体的に連通しうる。真空を前記マニホルドに与えることによって、液体が前記細管を経て前記マニホルドに同時に抽出される。この液体は、洗浄液、ランニングバッファまたは少量のサンプルでありうる。ランニングバッファは、その後、前記マニホルドに弁を切り換えられうる。そして、運転電圧が複数のサンプルを同時に電気泳動し、かつ、検出するため前記細管に印加されうる。

【００１７】電気泳動の結果を本質的に同時に検出するため、前記装置は、前記細管のそれぞれのための光学的な検出手段を含むことができる。ここに開示した実施例では、前記光学的な検出手段は、各細管のための入出力の光ファイバと光検出器とを含む。単一の光源が前記入力の光ファイバの全てを照明し、本考案の装置をさらに簡単にする。

【００１８】このように、本考案は、従来技術の制限と不利とを克服し、使い易さを与え、複数のサンプルの同時的な電気泳動および検出を可能にする細管の電気泳動装置である。この装置は、ボード上でのサンプル処理を含み、決まりきった型の臨床実験室の使用に容易に適用できる。

【００１９】

【実施例】

図１および図２を参照するに、本考案に従う分析器４０は、下方の水平な取付けプレート４２と上方の水平な取付けトレー４４とを有する台上に形成されている。取付けプレート４２は、回転可能アッセンブリ４６、細管アッセンブリ４８、流体制御アッセンブリ４９、プローブアッセンブリ５０およびピペット移送・希釈器アッセンブリ５２を支持する。上方の取付けトレー４２は、カードケージ５４、低電圧の直流電源５６および光源の供給源５８を支持する。複数の試薬の貯蔵器６２もまた、オペレータに容易に接近させるため、上方の取付けトレー４４の正面エッジに支持されている。好ましい態様では、貯蔵器６２は水ボトル６４と、pH10.2のホウ酸のような適当なランニングバッファを収容しているバッファボトル６６と、水酸化ナトリウム（苛性ソーダ）を収容している洗浄液ボトル６８と、リン酸塩で緩衝された食塩水のような適当な希釈剤を収容している希釈剤ボトル７０とを含む。前記希釈剤は、所望の場合、特別な化学的参照マーカを付加的に含むことができる。この化学的参照マーカは、フタイエイ．シェン(F u-Tai A.Chen) の名で1991年 5月31日に特許出願された、発明の名称を「細管の電気泳動を利用するサンプル成分の同定」(Identification of Sample Constitu ents Utilizing Capillary Electrophoresis) とする米国特許出願第708,424 号に記載されているようなものである。貯蔵器６２を上方のトレー４４に置くことは、分析器４０の至るところにある貯蔵器６２に収容されている試薬の重力供給を可能にする。分析器４０はまた、図１には示してないが、慣用された仕方で適当な、頂部パネル、側部パネル、前部パネルおよびドアを含むことができる。

【００２０】回転可能アッセンブリ４６は、サンプル管および試薬セグメントの支持と自動化された位置決めとを与える。さらに詳しくは、回転可能アッセンブリ４６はターンテーブル１００を含み、ターンテーブル１００はその中心で軸１０４によって回転可能に支持されている。軸１０４は、図１に簡略化のため仮想線で示した電動機および駆動ベルトアッセンブリ１０６の一部である。このアッセンブリ１０６は、取付けプレート４２によって支持され、ターンテーブル１００の下方かつ内方にある。電動機および駆動ベルトアッセンブリ１０６は、制御可能な仕方でターンテーブル１００と軸１０４とを回転するように操作される。

【００２１】ターンテーブル１００は上方の面１１０と、下方の環状支持部１１２とを含む。上方の面１１０は、この面１１０の外周縁近くに配置された複数の円弧状のリブ１１４を含む。図示の実施例では、リブ１１４は、上方の面１１０の周縁に１０個の等間隔をおいた場所を画定しており、リブ１１４間にピン１１５がある。下方の環状支持部１１２は、その面から上方へ伸びているポスト１１６を含む。複数対のポスト１１６は、リブ１１４のそれぞれに関して半径方向の外方に配置されている。したがって、２０本のポスト１１６が１０個の対応するリブ１１４に関して環状支持部１１２に配置されている。

【００２２】ターンテーブル１００はまた、内方の垂下リップ１１８（図３）を含み、この垂下リップ１１８は、その下方のエッジに形成した１０個の等間隔をおいた切欠き（図示せず）を含む。これら切欠きは、光学検出器（図示せず）によって検出されるべく寸法決めされ、したがって、慣用的な仕方でターンテーブル１００の回転位置を決定する。

【００２３】サンプル管セクタ１３０は、ターンテーブル１００の周縁に抜き取り血液のようなサンプルを入れる複数のサンプル管１３２を支持するため、環状支持部１１２とポスト１１６とに掛けられる。サンプル管セクタ１３０は、環状支持部１１２に載るために適合された水平フランジ１３４と、ポスト１１６を受け入れる２つの穴１３６とを含み、それによって水平フランジ１３４を環状支持部１１２に載せ、サンプル管セクタ１３０をターンテーブル１００に取外し可能に取り付ける。

【００２４】複数の試薬セグメント１４０が上方の面１１０の周縁に取外し可能に配置される。各試薬セグメント１４０は、上方の面１１０の周縁の曲面に調和するため湾曲されている。試薬セグメント１４０はリブ１１４の上方に嵌り、したがってリブ１１４は、試薬セグメント１４０の外方のエッジ近くの試薬セグメント１４０の内側に嵌り、これによって試薬セグメント１４０を上方の面１１０に取外し可能に保持する。試薬セグメント１４０は６つの貯蔵器グループ１４２を含み、各貯蔵器グループ１４２は４つの個々の貯蔵器１４４を含む。各貯蔵器１４４は、使用できる最高容量まで満たされたとき、およそ 200μｌの液体を保持できる。５つの試薬セグメント１４０が図２に示されている。

【００２５】細管アッセンブリ４８は、複数の細管と、これら細管を通して電流を流すための関連した電極と、検出のために使用される光ファイバを位置決めする光ファイバホルダとのための支持をする。ここで使用するように、細管の「サンプル端」とは、細管の長さに沿う電気泳動の分離前にサンプルが細管に導かれる端であり、細管の「検出端」とは、細管の長さに沿って起こる電気泳動の分離の結果を検出するために使用される検出手段の近傍の端である。

【００２６】ここに示した実施例では、細管アッセンブリ４８は６本の細管２００を支持している。これら細管は、時には、細管２００ａないし２００ｆのように個々に適切に同定される。細管２００は、慣用されているシリカ石英ガラスの細管であり、ポリイミドの薄いコンフォーマルコーティングをして形成され、約 5ミクロンから 200ミクロンの範囲内の、さらに詳しくは、約25ミクロンから75ミクロンの範囲内の内径を有し、約 140ミクロンから 375ミクロンの範囲内の外径を有する。

【００２７】細管２００のサンプル端は、サンプル端プレート２０２によって取外し可能に支持されている。サンプル端プレート２０２は、概して円弧状であり、６つの細管端リテーナ２０４（図４）を含む。細管端リテーナ２０４の垂直中央軸線は、ターンテーブル１００に配置されている試薬セグメント１４０の貯蔵器グループ１４２内の貯蔵器１４４の対応するものの間の間隔と整合すべく間隔をおかれている。この間隔は、細管２００の端部を、たとえば、ターンテーブルの回転によって位置決めされるとき、各貯蔵器グループ１４２内の貯蔵器１４４の第１のものの上方で整合する。

【００２８】細管端リテーナ２０４のそれぞれは、サンプル端プレート２０２を貫通し、環状の肩２０８を定める肩付き穴２０６を含む。分極されたバリウムフェライトの環状のマグネット２１０が穴２０６内で肩２０８に固定されている。

【００２９】サンプル端プレート２０２によって保持させるため、細管２００のそれぞれのサンプル端２１２は、適当なゴムの接着剤２１６によってサンプル端プレート２０２の近傍の細管２００に接着された第２の分極されたバリウムフェライトの環状のマグネット２１４を含む。細管２００を図４に示すように位置させると、マグネット２１０、２１４の突き当て端は、それぞれ逆の極性となり、マグネット２１４、２１０間に吸引磁力を作る。磁力は、それによって、細管２００をサンプル端プレート２０２内に取外し可能に保持し、ターンテーブル１００によって運ばれる試薬セグメント１４０内の貯蔵器１４４への接近のためにサンプル端２１２を位置決めする。

【００３０】２つの接近穴２２０、２２２がサンプル端プレート２０２を貫通して形成されている。接近穴２２２は接近穴２２０よりも大きな直径を有する。接近穴２２０は、サンプル端プレート２０２の下方のターンテーブル１００に配置されうる試薬セグメント１４０の貯蔵器１４４の上方に整合すべく形成されている。一方、接近穴２２２は、サンプル端プレート２０２の下方のサンプル管セクタ１３０によって保持されているサンプル管１３２へサンプル端プレート２０２を通って接近できるように整合されている。

【００３１】２つの特定長さの小口径の硬質管２２４、２２６が小さな接近穴２２０の近傍のサンプル端プレート２０２によって保持されている。試薬分配管のグループ２３０を形成する管２２４、２２６の長さは、サンプル端プレート２０２（図５）を貫通するのに充分な長さであり、管２２４、２２６は垂直に対してわずかな角度で固定される。管２２４、２２６のグループ２３０は、サンプル端プレート２０２の下方で管２２４、２２６の開口端の下方に配置されうる試薬セグメント１４０の貯蔵器１４４に液体試薬を供給するため位置決めされる。

【００３２】サンプル端プレート２０２は複数の裸線電極２４０（図３および図４）を含む。これら裸線電極２４０は、サンプル端プレート２０２の下方面から垂下し、ターンテーブル１００の中心に関して、細管端リテーナ２０４の対応するものと半径方向で整合する。したがって、ここに示した実施例では、６つの細管端リテーナ２０４に対応する６つのそのような電極２４０がある。電極２４０は、サンプル端プレート２０２の下側に形成された溝２４２内にゴムの接着剤によって固定され、溝２４２内に配置されるワイヤ２４４に接続される。ワイヤ２４４は、より大きな交差する溝２４６を経て送られ、適当なゴムの接着剤によって大きな溝２４６内に同様に保持されている。ワイヤ２４４としたがって電極２４０とは、適当に絶縁されたワイヤ（図示せず）を経て高電圧の直流電源２４８の１つの出力端子に接続される。

【００３３】サンプル端プレート２０２は、水平のターンテーブル１００に関して垂直方向へ変位可能に形成される。複数のポスト２５０（その１つを図１に示す）が取付けプレート４２に固定され、サンプル端プレート２０２の外方のコーナ部に固定される直進型のベアリング２５２を支持する。昇降用のステップモータ２５４がサンプル端プレート２０２に固定されている軸２５６を垂直に作動する。ステップモータ２５４が作動すると、サンプル端プレート２０２のアップ・ダウン位置を定める機械的ストッパの間にサンプル端プレート２０２を昇降する。

【００３４】細管アッセンブリ４８はまた、マニホルドプレート３００を含む。マニホルドプレート３００は、ポスト２５０と支持ポスト３４４の頂部に取り付けられ、サンプル端プレート２０２の外方エッジに近接する円弧状のエッジ３０２を含む。マニホルドプレート３００は６つの検出ステーション３２０を支持しており、これら検出ステーション３２０は、マニホルドプレート３００の内部に形成された導管すなわちマニホルド３２２の上方で整合されている。ここに示した実施例では、マニホルド３２２は、大きな円弧状の溝３２４の上方でマニホルドプレート３００に形成された円弧状の溝３２３の形態である。裸線電極３２５が円弧状の溝３２３の全長にわたって円弧状の溝３２３内に配置されている。裸線電極３２５は、マニホルドプレート３００を貫通する穴（図示せず）を通って存在し、かつ前記穴内で密封され、システムアースに接続される。円弧状の密閉片３２６がマニホルド３２２を閉じるため大きな円弧状の溝３２４内に密封されている。

【００３５】細管２００をマニホルド３２２に接近させるため、６つの穴３２８（図３および図７）がマニホルドプレート３００の上方面を貫通して形成されている。これら穴３２８のそれぞれは、穴３２８の小口径部分３３２に縮小する肩３３０を含む。環状のシール３３４が穴３２８内に固定されている。シール３３４は、後述するように、細管２００の端部をマニホルド３２２に導く内側テーパ３３６を含む。

【００３６】２つの管カップリング３３８、３４０（図６）が密閉片３２６を貫通する穴内に固定され、マニホルド３２２と連通している。管カップリング３３８、３４０は、したがって、マニホルド３２２との液体の連通路を与える。

【００３７】マニホルドプレート３００はまた、洗浄ステーション３４６（図２および図６）を含む。洗浄ステーション３４６は頂部の開口した内方の噴水３４８を含む。水溶液が噴水３４８の底部の穴を経て供給され、噴水の頂部からキャッチベースン３４９にあふれ出る。キャッチベースン３４９は、洗浄廃水を洗浄ステーション３４６から除くドレーンポートを含む。

【００３８】６つの検出ステーション３２０は、対応する６つの穴３２８およびシール３３４の上方で同軸的に整合されている。検出ステーション３２０のそれぞれは、垂直な支持構造３５０、３５２（図７）を含む。これら支持構造３５０、３５２は横へ伸びるアーム３５４、３５６を有し、アーム３５４、３５６はアームの外側に形成されたねじ３５８、３６０をそれぞれ備える。垂直な支持構造３５０、３５２は、細管２００の検出端と光ファイバアッセンブリの入出力部とを受け入れるべく適合されている。

【００３９】細管２００のそれぞれの検出端は、細管２００の回りに形成されているホルダ４００内に保持される。ホルダ４００はハンドル部４０２と、平坦部４０４と、細管２００の回りに流体のシールを形成する円筒状の下流部４０６とを含む。この下流部４０６は、シール３３４によって受け入れられるべく適合され、下流部４０６とシール３３４との間にシール関係を確立する。

【００４０】本考案に係る分析器４０では、細管２００内のサンプル成分の検出のための光は、ファイバーオプティックスによって細管２００にもたらされ、ファイバーオプティックスによって細管２００から適当な検出器に導かれる。さらに詳しくは、図１に仮想線で示したように取付けトレー４４の下方に取り付けられる吸熱器ハウジング４２０内の単一の重水素ランプが、単一の光ファイバーの光ガイド４２２（図３）に導かれる。光ガイド４２２は光ファイバーのスプリッタ４２４で分割され、６つの入力の光ファイバーの光ガイド４２６になる。

【００４１】図３および図７に示した光ガイド４２６の１つに関する説明を継続すると、残りの光ガイド４２６は一致する構造を有することが理解される。入力の光ファイバの光ガイド４２６はホルダ機構４２８で終っており、アーム３５４に取外し可能に締め付けられるナット構造４３０を含む。ホルダ機構４２８は、ホルダ４００の平坦部４０４に形成された、細管２００にさらすウインド４３２に関して位置決めされている。細管２００のコーティングは、入力の光ファイバの光ガイド４２６の端から細管を経て出力の光ファイバの光ガイド４３４へ紫外線を通過させるため、取り除いておくことが好ましい。

【００４２】出力の光ガイド４３４はその端部に、ナット構造４３８によってアーム３５６内に取外し可能に固定されるホルダ機構４３６を含む。出力の光ファイバの光ガイド４３４の反対側の端は、検出器ハウジング４５０に導かれる。検出器ハウジング４５０は、細管２００を通過する光を検出するシリコン光電検出器６４０（図８）のような適当な検出器を含む。

【００４３】分析器４０の流体制御システムは、貯蔵器６２、サンプル端プレート２０２およびマニホルドプレート３００を含む細管アッセンブリ４８、流体制御アッセンブリ４９、プローブアッセンブリ５０、ピペット移送・希釈器アッセンブリ５２、およびこれら要素を相互に接続する管類と共に廃物ボトル７４を含む。ここに記したそのような管類は、図１ないし図３には簡略化のために示してないが、図６には概略な形態で示してある。図６を参照するに、水ボトル６４、バッファボトル６６、洗浄液ボトル６８、希釈剤ボトル７０、廃物ボトル７４、洗浄ステーション３４６およびマニホルド３２２が流体制御アッセンブリ４９に接続されている。流体制御アッセンブリ４９は、バッファバルブ５０１と、補助通気バルブ５０２とを含み、補助通気バルブ５０２は、一方ではバッファボトル６６に、他方ではマニホルドライン５０３および管カップリング３３８を経てマニホルド３２２の一方の端部に接続されている。開口端を有する通気管５０４がバルブ５０１、５０２の間に接続されている。水バルブ５０５が水ボトル６４とマニホルドライン５０３を経て管カップリング３３８との間に接続されている。

【００４４】マニホルド３２２の第２の端部のカップリング３４０は、開口端を有する通気管に接続されている。マニホルドの通気バルブ５０７は、通気管５０６の開口端近くの通気管５０６において弁機能を行う。通気管５０４、５０６の開口端は、バルブの故障が生じたとき、通気管５０４、５０６のいずれかを経ての試薬の流出を避けるため、バッファボトル６６または水ボトル６４内の最も高い流体レベルの上方にある。管カップリング３４０は、さらに、マニホルドのドレンバルブ５０８に接続され、このマニホルドのドレンバルブ５０８は、マニホルドのドレンライン５０９を経て廃物ボトル７４に接続されている。

【００４５】流体システムのための真空は、流体制御アッセンブリ４９の一部である真空ポンプ５１０によって発生される。真空ポンプ５１０からの真空出力は、バルブ５１２の一方側に連通され、バルブ５１２の他方側は真空調整器５１４に接続されている。真空調整器５１４の調整された出力は、真空源ライン５１５を経て廃物ボトル７４に連通されている。調整器のバイパスバルブ５１６は、真空ポンプ５１０からの真空出力側と真空源ライン５１５との間に接続されている。真空調整器５１４は制御された真空を獲得するために設けられる。制御された真空は、たとえば、サンプルを細管２００のサンプル端に吸入するのに使用される。真空調整器５１４は、分析器４０の操作に関して後述するように、細管２００を通して水またはバッファ試薬を単に吸引するときのように、正確さの少ない流体制御が必要とされるとき、バルブ５１６を操作することによってバイパスされ、真空が側管に通されるようになる。

【００４６】プローブ洗浄バルブ５１７が、水ボトル６４と水ステーション３４６の内方の噴水３４８との間に接続され、洗浄真空バルブ５１８がキャッチベースン３４９のドレンポートとマニホルドのドレンライン５０９との間に接続されている。バルブ５０１、５０２、５０５、５０７、５０８、５１２、５１６、５１７、５１８はすべてソレノイド制御バルブであり、バルブ５０７以外の全てのバルブは、通常閉じている。すなわち、これらバルブは、ソレノイドが電力供給を受けていない非作動状態のとき閉じ、ソレノイドが電力供給を受けている作動状態のとき開く。バルブ５０７は通常開いている。

【００４７】このように、マニホルドライン５０３はバルブ５０２、５０５および管カップリング３３８に共通であることがが分る。他方、マニホルドのドレンライン５０９は、マニホルドのドレンバルブ５０８、洗浄真空バルブ５１８および廃物ボトル７４に共通である。

【００４８】ソレノイド制御の洗浄液バルブ５２０は、水酸化ナトリウムの洗浄液ボトル６８と、試薬分配管２３０のグループに含まれる管２２４との間に接続されている。同様に、ソレノイド制御の通常閉じているバッファバルブ５２２は、バッファボトル６６と、試薬分配管２３０のグループに含まれる管２２６との間に接続されている。マニホルドの通気バルブ５０７以外のここに記載した全てのバルブは、流体制御アッセンブリ４９に含むことができ、通気バルブ５０７は通気管５０６の開口端に隣接する上方のトレー４４に取り付けることができる。

【００４９】プローブアッセンブリ５０は慣用されている設計のもので、プローブアーム５３０を含む。プローブアーム５３０は、一端で変位機構５３２によって支持され、他端で流体処理プローブ５３４とニードル５３６とを支持する。ニードル５３６は、図８に関して述べる昇降機のコントローラ６６８のような分析器の制御回路によって、たとえば、流体中でプローブ５３４とニードル５３６とを接触させて流体の導電率を感知することによって流体のレベルを検出するために使用される。

【００５０】変位機構５３１は垂直変位モータ５３２と水平変位モータ５３３とを含む。これらは、プローブアーム５３０とプローブ５３４、５３６とを、慣用的な仕方で昇降しかつ回転するため一緒に制御される。

【００５１】ピペット移送・希釈器アッセンブリ５２は、流体運搬管５６０を経て流体処理プローブ５３４に接続されている。流体運搬管５６０はロータリバルブ５６２に接続され、ロータリバルブ５６２は、電動機駆動されるピペット５６４を、図６に示すように、希釈剤ボトル７０または別のバルブ位置の流体処理プローブ５３４に接続する。ロータリバルブ５６２は電動機５６６によって制御され、ピペット５６４は、ねじ駆動機構５７０を介してピペット５６４に接続される電動機５６８によって制御される。ピペット・希釈器アッセンブリ５２は慣用されている設計のもので、たとえば、米国カリフォルニア州サニーベールのカブロ(Cavro;S unnyvale, California, U.S.A)から入手できるモデルXL3000とすることができる。

【００５２】分析器４０は、さらに、分析器４０の自動化された特長を制御し、かつ、適切な利用者インターフェイスを提供するため、計算機ベース制御システム５９０を含む。ここに記載し、図８にブロックで示した実施例では、計算機ベース制御システム５９０は、マクイクロプロセッサボード６００を含む中央計算機５９２を含む。マイクロプロセッサは、たとえば、インテル会社(Intel Corporation) から入手できるタイプi386とすることができる。マイクロプロセッサボード６００は、記憶装置ボード６０２とインタフェース接続され、次々に、フロッピィおよびハードディスクの駆動装置６０４にインタフェース接続されている。マイクロプロセッサボード６００はまた、キーボード６０６、ビデオボード６０８、直並列ポート６１０、アナログ−ディジタル変換器６１２およびインタフェース６１４にインタフェース接続されている。ビデオボード６０８は、表示画面６１８を有する、慣用されている計算機のカラーモニタ６１６を駆動する。計算機５９２は、この技術の分野で大変よく知られている、慣用されているアイ・ビー・エム (International Business Machines Corporation) の互換性あるパーソナルコンピュータの形態をとることができることが理解される。さらに、アナログ−ディジタル変換器６１２とインタフェース６１４とは、コンピュータバスに差し込まれる１または複数のカードを経てそのようなコンピュータと慣用されている態様でインタフェース接続できる。

【００５３】制御システムのアナログ部分に関しては、既に述べたように、出力の光ファイバの光ガイド４３４が６つの固体素子の検出器６４０に導かれている。検出器６４０の出力は、次々に、６つの増幅器６４２に加えられ、増幅器６４２の出力はアナログ信号インタフェース６４４に加えられる。アナログ信号インタフェース６４４は信号を選定し、選定した信号をアナログ−ディジタル変換のために基準化する。選定されたアナログ出力は、アナログ−ディジタル変換器６１２に加えられる。基準電圧増幅器６４６もまた、アナログ信号インタフェース６４４とアナログ−ディジタル変換器６１２とを校正するため、アナログ信号インタフェース６４４に加えられる。

【００５４】電流監視用のレジスタ６５０は、高電圧電源２４８と細管２００とによって形成される高電圧回路に直列に置かれている。増幅器６４８はレジスタ６５０を横切る電圧を感知し、増幅器６４８の出力はアナログ信号インタフェース６４４に加えられ、したがって、細管２００を通る電流を監視する手段を提供する。

【００５５】マイクロプロセッサボード６００の制御の下で、インタフェース６１４は、分析器４０のアッセンブリや装置の感知と制御とのため、交換出力およびディジタル−アナログ出力だけでなく、いくつかの直列のデータのインタフェースを与える。直列のインタフェースは、ターンテーブルの電動機制御装置６６０、プローブの水平変位の電動機制御装置６６２、プローブの垂直変位の電動機制御装置６６４、ピペット移送・希釈器の電動機制御装置６６６および昇降機のステップモータの制御装置６６８に与えられる。電動機の制御装置６６０、６６２、６６４、６６６、６６８は、関連して制御される装置の慣用されている感知装置と共に、それぞれの電動機を慣用されている仕方で制御する。

【００５６】インタフェース６１４はまた、ディジタル−アナログ変換器を含む。この変換器は、高電圧電源２４８へ電圧制御信号を与え、それによって電源２４８によって生ずる電圧を調整する。インタフェース６１４はまた、高電圧電源２４８、真空ポンプ５１０およびソレノイド作動弁５０１、５０２、５０７、５０８、５１２、５１６、５１７、５１８、５２０、５２２をON、OFF に切り換える交換出力を含む。インタフェース６１４は、分析器４０のパネル（図示せず）が取り外されたとき作動される安全インタロックスイッチ６７０に応答し、これにより、マイクロプロセッサボード６００によって高電圧電源２４８の能力をなくする。

【００５７】分析器４０の分析サイクルについての次の説明のために、分析器４０は、流体プローブ５３４に希釈剤を注入され、上方の停止位置、たとえば、洗浄ステーション３４６に持ち上げられた準備完了状態であるとする。注入は、たとえば、希釈剤ボトル７０からピペット移送・希釈器５２に希釈剤を吸い入れ、バルブ５６２の位置を図６に一点鎖線で示した位置に変更し、そして流体プローブ５３４が注入されるまで希釈剤を流体運搬管５６０に排出することによって達成される。サンプル端プレート２０２もまた、細管２００のサンプル端と電極２４０とがターンテーブル１００によって運ばれうる試薬セグメント１４０の頂部を通過するように持ち上げられ、ターンテーブル１００がホームポジションとなり、真空ポンプ５１０および高電圧電源２４８がOFF となり、そして全てのバルブが標準すなわち死んだ状態である。

【００５８】分析サイクルが開始する前に、さらに、サンプル管セクタ１３０がターンテーブル１００の、たとえば、負荷位置６８０に置かれているとする。サンプル管セクタ１３０は、６つのサンプル管１３２ａないし１３２ｆを保持し、それぞれのサンプル管が人の血清のような分析のための適当なサンプルを収容している。また、空の清潔な試薬セグメント１４０が、位置決めされているサンプル管セクタ１３０の内側でリブ１１４の対応する１つの上方に置かれている。この説明の目的のために、負荷位置６８０における試薬セグメント１４０内の６つの貯蔵器グループ１４２が、６つのサンプル管１３２ａないし１３２ｆに対応するグループ１４２ａないし１４２ｆとして同定されており、グループ１４２ａないし１４２ｆのそれぞれにおける４つの貯蔵器１４４が、貯蔵器１４４ａないし１４４ｄとして同定されている。

【００５９】キーボード６０６は、細管の電気泳動の分析サイクルを明らかにするため操作される。キーボード６０６によって制御システム５９０に与えられる命令は、たとえば、ターンテーブル１００上のサンプル管セクタ１３０の位置、サンプル管セクタ１３０のサンプル管１３２の数量（この例では、６つのサンプル管１３２ａないし１３２ｆ）、およびサンプル管セクタ１３０で運ばれるサンプル管１３２に関して実行される各バッチ分析のための分析パラメータを含むことができる。この分析パラメータは、サンプルが真空によってまたは高電圧の印加によって細管２００に吸い込まれることとなるのかどうか、細管２００端部へのそのようなサンプル注入時間の長さ、電気泳動中印加されるべき電圧、および電気泳動が実行されるべき時間の長さを含むことができる。

【００６０】分析器４０がキーボードによって指定された分析の開始を命令され、制御システムが分析器４０の自動化された制御を引き継ぐ。ターンテーブル１００が、第１のサンプル管１３２ａを接近穴２２２の下方、かつ、流体処理プローブ５３４によって説明された円弧の下方に位置するため、回転される。最初持ち上げられた停止位置にある流体処理プローブ５３４が第１のサンプル管１３２ａの上方位置へ回転される。プローブアッセンブリ５０とピペット移送・希釈器アッセンブリ５２とは、流体処理プローブ５３４の先端をサンプル管１３２ａ内に収容されているサンプル中に下げ、前もって定めた体積のサンプルを流体処理プローブ５３４中に吸い込み、プローブ５３４を持ち上げ、かつ、サンプル管１３２ａの内側の貯蔵器グループ１４２ａの第１の貯蔵器１４４ａの上方へプローブ５３４を回転し、そして流体処理プローブ５３４の先端を貯蔵器１４４ａ中に下げるため制御される。ピペット移送・希釈器アッセンブリ５２は、サンプルを貯蔵器１４４ａに分配し、さらに付加的な体積の希釈剤を貯蔵器１４４ａに分配するため制御される。

【００６１】流体処理プローブ５３４は持ち上げられ、回転され、そして洗浄ステーション３４６の内方の噴水３４８中に下げられる。典型的には、ブローブ５３４を洗浄するため、洗浄バルブ５１７、洗浄真空バルブ５１８およびバイパスバルブ５１６が開かれ、真空ポンプ５１０がプローブ５３４の回りの噴水３４８に水を流し、かつ、キャッチベースン３４９内のドレンポートを経て排水を除くため操作される。付加的な希釈剤が、流体処理プローブ５３４の内部の洗浄を確保するため、ピペット移送・希釈器アッセンブリ５２の操作によって流体処理プローブ５３４から噴水３４８に流されうる。

【００６２】前記に代えて、前記サンプル希釈サイクルは繰り返し実行することができる。すなわち、貯蔵器１４４ａからサンプルの第１の希釈液を流体処理プローブ５３４に吸い込み、その第１の希釈液を４番目の貯蔵器１４４ｄに移送し、前もって定めた量の希釈液を流体処理プローブ５３４を経て４番目の貯蔵器１４４ｄに加えるように、プローブアッセンブリ５０とピペット移送・希釈器アッセンブリ５２とを制御して繰り返し実行することができる。このやり方で、サンプルの第２の希釈液が、電気泳動の分析にまたは前記サンプルの第２の電気泳動の分析に使用するために作られる。

【００６３】ターンテーブル１００は、貯蔵器グループ１４２ａ内の貯蔵器１４４ｂ、１４４ｃを洗浄管２２４およびバッファ試薬管２２６のそれぞれ下方に位置するため回転される。バルブ５２０、５２２が、ランニングバッファおよび洗浄液をそれぞれ貯蔵器１４４ｂ、１４４ｃに分配するため、前もって定めた時間開かれる。

【００６４】前記サンプル、ランニングバッファおよび洗浄液の分配手順は、サンプル管１３２ｂないし１３２ｆに残っているサンプルが希釈されたサンプル、ランニングバッファおよび洗浄液を貯蔵器グループ１４２ｂないし１４２ｆのそれぞれの貯蔵器１４４ａ、１４４ｂ、１４４ｃに分配するため繰り返される。

【００６５】細管２００がランニングバッファで満たされないと、ターンテーブル１００は、ランニングバッファを収容している貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆの貯蔵器１４４ｂの上方に細管２００のサンプル端を位置するように回転される。昇降機のステップモータ１５４は、サンプル端プレート２０２がピン１１５に突き当たり、細管２００ａないし２００ｆに対応する電極２４０だけでなく細管２００ａないし２００ｆのサンプル端が貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆのランニングバッファの貯蔵器１４４ｂにそれぞれ入るまでサンプル端プレート２０２を下げるべく制御される。真空ポンプ５１０が作動され、調整器のバイパスバルブ５１６が廃物ボトル７４とマニホルドのドレンライン５０９とを経る真空を生ずるため開かれる。マニホルドの通気バルブ５０７が閉じられ、マニホルドのドレンバルブ５０８が開かれ、真空をマニホルド３２２に加える。これによって、ランニングバッファを細管２００を通して吸い込む。前もって定めた適当な時間経過後、真空ポンプ５１０とバルブ５１６との作動が止められる。バッファバルブ５０１、補助通気バルブ５０２およびマニホルドの通気バルブ５０７が開かれ、ドレンバルブ５０８が、ランニングバッファボトル６６から重力供給によってマニホルド３２２をランニングバッファで満たすことを完了するため閉じられる。重力供給によってマニホルド３２２をランニングバッファで満たすことは、細管２００を経て供給されるランニングバッファでマニホルド３２２を満たすことよりより時間効率が良い。これは、真空ポンプ５１０およびバルブ５１６によって廃物ボトル７４を経て真空を加えても、細管２００の内径が極めて小さく、これら細管を通る液体の流速が非常に低いことによる。

【００６６】マニホルド３２２が満たされると、バッファバルブ５０１と補助通気バルブ５０２とが閉じられる。マニホルド３２２が重力供給によってバッファを満たされることから、流体コラムがバッファボトル６６内の本質的にバッファのレベルの通気管５０６内に支持されている。前記流体コラムは、マニホルド３２２内に静水の背圧を生ずる。この背圧は、細管を経るサンプルの分離流れを緩め、分離時間のばらついた(run-to-run)変動を起こさせる。これを防ぐため、真空ポンプ５１０が作動され、バイパスバルブ５１６、マニホルドのドレンバルブ５０８およびマニホルドの通気バルブ５０７が開かれ、前記流体コラムを廃物ボトル７４に引き出し、背圧の可能性を減らす。その結果、マニホルドの流体圧力、したがって貯蔵器１４４の圧力を本質的に大気圧すなわち周囲圧力にする。

【００６７】前記に代えて、細管２００は、分析サイクルの開始に先だって満たされうる。これは、試薬セグメント１４０をターンテーブル１００に位置させ、セグメント１４０の貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆの貯蔵器１４４ｂをランニングバッファで満たし、そして昇降機のステップモータ２５４、真空ポンプ５１０および真空バルブ５１６を作動し、バッファバルブ５０１、通気バルブ５０２、ドレンバルブ５０７、５０８をいま述べた仕方と同様な仕方で作動するによって達成できる。

【００６８】サンプルを細管２００に付加するために、昇降機のステップモータ２５４は、細管２００の端部および電極２４０が試薬セグメント１４０を通過するようにサンプル端プレート２０２を持ち上げるべく制御される。ターンテーブル１００は、それぞれの貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆ内のサンプル貯蔵器１４４ａの上方へ細管２００のサンプル端を位置するため回転され、そして昇降機のステップモータ２５４は、細管２００のサンプル端がサンプル貯蔵器１４４ａ内に収容されている希釈されたサンプル内となるように、サンプル端プレート２０２をピン１１５に降ろすべく制御される。真空ポンプ５１０とバルブ５１２、５０７、５０８が調整された真空をマニホルド３２２に加えるため作動される。調整された真空のマニホルド３２２への適当な時間の付加によって、貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆの６つの貯蔵器１４４ａから前もって定めた体積の希釈されたサンプルが、細管２００ａないし２００ｆの６つのサンプル端にそれぞれ吸い込まれる。

【００６９】真空ポンプ５１０とバルブ５１２、５０７、５０８とが、その後、調整された真空を開放するため作動を止められ、サンプル端プレート２０２が持ち上げられ、ターンテーブル１００が回転され、そしてサンプル端プレート２０２が、細管２００ａないし２００ｆのサンプル端と対応する電極２４０とをそれぞれの貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆ内のランニングバッファの貯蔵器１４４ｂに位置するため、再び降ろされる。

【００７０】高電圧供給源２４８は、細管２００を横切って高電圧を印加すべく命令される。さらに詳しくは、高電圧供給源はワイヤ２４４に接続され、ワイヤ２４４は、そのときバッファの貯蔵器１４４ｂ内に配置されている６つの電極２４０に接続される。高電圧供給源２４８によって発生した別の極は、システムアースを経てマニホルド３２２内に配置されているマニホルド電極３２５に接続される。およそ6000から10,000ボルトの範囲であることが好ましい直流電圧の印加によって、細管の電気泳動が細管２００のサンプル端に既に引き込まれているサンプルによって開始する。

【００７１】細管２００を横切って印加される電気泳動に適する電圧によって、電気泳動の分離が起こり、たとえば、２分ないし４分の電気泳動期間中、サンプル内の分子の移動性に依存して分離されたサンプルが、細管２００のそれぞれ内のウインド４３２を通過する。入力および出力の光ファイバの光ガイド４２６、４３８間のウインド４３２を通って、したがって細管の穴を通って導かれた光線は、周期的にサンプル取りされ、検出器６４０、増幅器６４２、アナログ−ディジタルインタフェース６４４、アナログ−ディジタル変換器６１２およびマイクロプロセッサボード６００によって処理され、サンプル成分の吸光度に関係するディジタル値を作り出す。この値は、６本の細管２００ａないし２００ｆに対応する６つのデータチャンネルすなわちデータ列を作る細管２００ａないし２００ｆのそれぞれのために配列され、かつ、記憶されることが好ましい。前記値は、さらに別の操作やデータ分析、制御システム５９０または外部のホストコンピュータによる削減のため、ディスク駆動装置６０４の１つにファイルとして記憶することができる。

【００７２】サンプル分析が完了し、必要なデータがシステム制御装置によって集められた後、マイクロプロセッサボード６００は、細管２００から電気泳動をする電圧を除去するため高電圧供給源２４８を制御する。昇降機のステップモータ２５４は、細管２００のサンプル端および電極２４０が試薬セグメント１４０を通過し、かつ、ターンテーブル１００が貯蔵器１４４ｃ内の洗浄液を細管２００のサンプル端の下方に位置すべく回転されるように、サンプル端プレート２０２を持ち上げるべく作動される。昇降機のステップモータ２５４は、貯蔵器グループ１４２ａないし１４２ｆ内の貯蔵器１４４ｃに収容されている洗浄液内に細管２００ａないし２００ｆのサンプル端を位置すべくサンプル端プレート２０２を降ろすため再び制御される。調整された真空が再びマニホルド３２２に加えられ、洗浄液を細管２００からマニホルド３２２に引き込む。前もって定めた時間の経過後、細管２００はランニングバッファで再び満たされ、細管を次の分析に備える。ボトル６４内の水は、分析器４０がバルブ５０５を開くことによって閉じられたとき、たとえば、マニホルド３２２の洗浄を維持するため使用できる。細管２００は適当な洗浄の後、乾燥状態で長い遊休期間保管できる。通気管５０４は、マニホルド３２２をバルブ５０２、５０８を経て真空を加えられた廃物ボトル７４に排水するとき、使用できる。

【００７３】付加的なサンプル管セクタ１３０を分析器４０の上に配置し、いままで述べてきたバッチ平行の分析サイクルを繰り返すことができる。

【００７４】このように、本考案に係る分析器４０は、複数の細管によるサンプルのバッチ平行の分析を可能にし、細管はこれら細管の検出端で共通のマニホルドを分け持つ。共通のマニホルドを使用することによって、細管の電気泳動は、複数の細管のそれぞれのための複雑な個別の流体チャンネルを含まない分析器を使用して、信頼性のある、能率的な方法で実行できる。細管の準備、サンプル付加、電気泳動、細管の洗浄および再付加は、共通のマニホルドによってより能率的に達成でき、たとえば、重力供給または同時的な平行する真空供給の使用によって、より簡単に達成できる。そのような簡単さは、付加的なポンプ、ピンチバルブ、ロータリバルブなどを減らす。

【００７５】試薬セグメント１４０は、サンプル端プレート２０２を昇降する昇降機のステップモータ２５４によって以外に細管２００のサンプル端にもたらすことができる、ということが認められるべきである。たとえば、図９を参照して、本考案に従う分析器の変更例は、回転できる回転方向および垂直方向の変位機構７０２に取り付けられたターンテーブル７００を含みうる。変位機構７０２は、分析器のベースプレート７０６によって支持されている。変位機構７０２は、全て慣用された設計の、垂直変位モータおよび機構のような、ターンテーブル７００を昇降する手段と、回転変位モータおよび機構とを含む。細管アッセンブリ７０４は、ベースプレート７０６に関して固定され、細管２００およびマニホルド３２２と本質的に同じである細管７０８およびマニホルド７０９を含む。前記したものと同様な適当な制御システムの制御下で、変位機構７０２はターンテーブルを軸７１０の回りに回転し、また矢印７１２によって示すようにターンテーブル７０２を上下に変位する。したがって、電気的接続を与えるための電極（図示せず）ばかりでなく細管７０８のサンプル端が、前記した試薬セグメント１４０と同様な試薬セグメントに収容されている貯蔵器におかれ、貯蔵器から除かれる。分析器４０の実施例または図９に示した実施例のいずれかに関して、複数の細管のサンプル端は、貯蔵器および試薬セグメント内に同時に置かれ、バッチ平行の分析を可能にし、サンプルを細管によって処理する。

【００７６】分析器４０への別の変更が可能である。たとえば、細管アッセンブリ４８は、たとえば、熱的に安定した環境を与えるペルチェ装置によって加熱および冷却される温度制御された室内に配置できる。そのような温度の安定した環境は、細管によって実行されるバッチ平行の分析が細管から細管へ温度安定され、それによって分析器４０によって検出される結果に及ぼす温度の影響を減らさなければならない場合、特に有利である。

【００７７】細管アッセンブリ４８で運ばれる細管２００の数は、たとえば、サンプルセクタによって運ばれるサンプル数に比べて増加または減少しうる、ということが理解されるべきである。

【００７８】制御システム５９０は、時間を横軸に、そして吸光度を縦軸にした電子写真のような慣用されている形態で、たとえばモニター６１６に、６つのチャンネルのための電子写真を表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に従う分析器の斜視図である

【図２】図１の分析器のターンテーブル、細管のサンプ
ル端プラットフォームおよび細管の検出端プラットフォ
ームの平面図である。

【図３】図２の３−３線に沿って切断した部分断面図で
ある。

【図４】細管のサンプル端の拡大した側面断面図であ
る。

【図５】試薬を試薬セグメントに供給する位置に置かれ
た試薬供給管の側面断面図である。

【図６】図１の分析器の流体系統の図式化した機能図で
ある。

【図７】細管の検出端のための検出ステーションの断面
図である。

【図８】図１の分析器の制御システムおよびエレクトロ
ニクスのブロック図である。

【図９】本考案に従う分析器に使用するターンテーブル
および細管システムの別の実施れの簡略化した側面図で
ある。

【符号の説明】

４０分析器４６回転可能アッセンブリ４８細管アッセンブリ４９流体制御アッセンブリ５０プローブアッセンブリ５２ピペット移送・希釈器アッセンブリ５６直流電源１００ターンテーブル１３０サンプル管セクタ１４０試薬セグメント１４２貯蔵器グループ１４４貯蔵器２００細管

フロントページの続き (72)考案者ゲアリーエイミラーアメリカ合衆国 92687 カリフォルニア州ヨーバリンダヴィアレナード 24310

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の細管であって各細管が第１の端部
を有する複数の細管と、前記細管の第２の端部を受け入
れる手段を含む導管とを備える、細管の電気泳動装置。
【請求項２】前記導管は、前記細管の前記第２の端部
を前記導管内に解除可能に密封する手段を含み、これに
よって前記細管の前記第２の端部間に共通の液体通路を
確立する、請求項１に記載の細管の電気泳動装置。
【請求項３】前記細管は、およそ 5から 200ミクロン
の範囲の内径を有する、請求項１に記載の細管の電気泳
動装置。
【請求項４】前記導管は電極を含む、請求項３に記載
の細管の電気泳動装置。
【請求項５】前記電気泳動装置は、前記細管の前記第
１の端部を解除可能に支持する手段と、該支持手段を変
位する手段とを含む、請求項４に記載の細管の電気泳動
装置。
【請求項６】前記支持手段は、前記細管の前記第１の
端部と一対一の関係で関連する複数の電極を含む、請求
項５に記載の細管の電気泳動装置。
【請求項７】複数の細管であって各細管が第１の端部
を有し、細管の内径がおよそ25から75ミクロンの範囲で
ある複数の細管と、導管であって前記細管の第２の端部を前記導管内に解除
可能に受け入れ、かつ、密封し、これによって前記細管
の前記第２の端部間に共通の液体通路を確立する導管と
を備える、細管の電気泳動装置。
【請求項８】第１の端部と第２の端部とを有する細管
と共に使用する細管の電気泳動装置であって、前記細管の前記第１の端部を受け入れ、かつ、解除可能
に保持する第１の受入れ手段と、導管を含む第２の受入れ手段であって前記導管が前記細
管の前記第２の端部を前記導管内に解除可能に受け入
れ、かつ、密封し、これによって前記細管の前記第２の
端部間に共通の液体通路を確立する第２の受入れ手段と
を備える、細管の電気泳動装置。
【請求項９】前記第１の受入れ手段は、プレートと、
該プレートを貫通して形成された複数の穴と、前記細管
の前記第１の端部を前記穴内に解除可能に保持する手段
とを含む、請求項８に記載の細管の電気泳動装置。
【請求項１０】前記細管は、およそ25から75ミクロン
の範囲の内径を有する、請求項９に記載の細管の電気泳
動装置。
【請求項１１】前記導管は電極を含む、請求項１０に
記載の細管の電気泳動装置。
【請求項１２】前記プレートは、前記穴と一対一の関
係で関連する複数の電極を含む、請求項１１に記載の細
管の電気泳動装置。
【請求項１３】前記電気泳動装置は、液体を前記導管
に制御可能に流す手段を含む、請求項９に記載の細管の
電気泳動装置。
【請求項１４】液体を流す前記手段は、前記液体を収
容するべく適合された貯蔵器と、該貯蔵器から前記導管
への流れを制御するバルブ手段とを含む、請求項１３に
記載の細管の電気泳動装置。
【請求項１５】前記バルブ手段は、前記導管の第１の
端部に接続され、制御可能な通気手段が前記導管の第２
の端部に接続されている、請求項１４に記載の細管の電
気泳動装置。
【請求項１６】制御可能な前記通気手段は、前記貯蔵
器の上方に開口端を有する通気管と、該通気管内の液体
を前記導管のレベルに実質的に静水的に等しいレベルに
開放する手段とを含む、請求項１５に記載の細管の電気
泳動装置。
【請求項１７】前記導管の静水圧を緩和する手段を含
む、請求項１３に記載の細管の電気泳動装置。
【請求項１８】複数の細管であって各細管が第１の端
部と第２の端部とを有する複数の細管を、細管の電気泳
動装置において複数のウエルを有する試薬セグメントに
関して配置する装置であって、前記細管のそれぞれの前記第１の端部を前記試薬セグメ
ントの前記ウエルの選定された別個のものに同時に配置
する手段と、共通の導管を定めるマニホルドであって前記細管のそれ
ぞれの前記第２の端部を前記共通の導管に受け入れるよ
うに適合され、これによって前記細管の前記第２の端部
間に共通の液体通路を確立する手段を含むマニホルドと
を備える、細管を配置する装置。
【請求項１９】細管の電気泳動装置において細管を複
数のウエルを有する試薬セグメントに関して配置する装
置であって、複数の細管であって各細管が第１の端部と第２の端部と
を有する複数の細管と、前記細管のそれぞれの前記第１の端部を前記試薬セグメ
ントの前記ウエルの選定された別個のものに同時に配置
する手段と、共通の導管を定めるマニホルドであって前記細管のそれ
ぞれの前記第２の端部を前記共通の導管に受け入れ、こ
れによって前記細管の前記第２の端部間に共通の液体通
路を確立する手段を含むマニホルドと、該マニホルド内の電極とを備える、細管を配置する装
置。
【請求項２０】サンプルベッセルと複数のウエルを有
する試薬セグメントとに収容されているサンプルの分析
のための自動化された細管の電気泳動装置であって、複数の細管であって各細管が第１の端部と第２の端部と
を有する複数の細管と、前記細管のそれぞれの前記第１の端部を前記試薬セグメ
ントの前記ウエルの選定されたものに同時に配置する手
段と、前記細管のそれぞれの前記第２の端部を受け入れるマニ
ホルドであって前記細管の前記第２の端部を解除可能に
密封し、前記マニホルドと流体の連通状態とするシール
手段を含むマニホルドと、該マニホルド内の電極と、バッファ溶液を前記マニホルドに供給する手段と、前記細管内の液体の選定された物理的性質を同時に検出
する検出手段と、前記細管の前記第１の端部が配置される前記試薬の前記
ウエルの選定されたものに電極を配置する電極手段とを
備える、自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項２１】サンプルベッセルと複数のウエルを有
する試薬セグメントとに収容されているサンプルの分析
のために使用される自動化された細管の電気泳動装置で
あって、ターンテーブルと、複数の前記サンプルベッセルを受け入れ、かつ、解除可
能に保持する前記ターンテーブル上の手段と、複数の前記試薬セグメントを受け入れ、かつ、解除可能
に保持する前記ターンテーブル上の手段と、前記試薬セグメントの前記ウエルを選択的に配置するた
め前記ターンテーブルを回転する手段と、複数の細管であって各細管が第１の端部と第２の端部と
を有する複数の細管と、該細管のそれぞれの前記第１の端部を前記試薬セグメン
トの前記ウエルの選定されたものに同時に配置する手段
と、前記細管のそれぞれの前記第２の端部を受け入れるマニ
ホルドであって前記細管の前記第２の端部を解除可能に
密封し、前記マニホルドと流体の連通状態とするシール
手段を含むマニホルドと、前記細管内の液体の選定された物理的性質を同時に検出
する検出手段と、第１の電位を前記細管の前記第１の端部に接続する第１
の電極手段と、第２の電位を前記細管の前記第２の端部に接続する第２
の電極手段とを備える、自動化された細管の電気泳動装
置。
【請求項２２】前記配置手段は、前記ターンテーブル
を前記細管の前記第１の端部に関して垂直方向に変位す
る前記ターンテーブルの昇降機手段を含む、請求項２１
に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項２３】前記ターンテーブルの昇降機手段は、
さらに、前記ターンテーブルを回転し、これによって前
記ターンテーブルの選定された位置を前記細管の前記第
１の端部の下方に配置する手段を含む、請求項２２に記
載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項２４】前記配置手段は、前記細管の前記第１
の端部を前記ターンテーブルに関して変位する細管の第
１の端部の昇降機手段を含む、請求項２１に記載の自動
化された細管の電気泳動装置。
【請求項２５】前記配置手段は、プレートと、該プレ
ートを貫通して形成された複数の穴と、前記細管の前記
第１の端部を前記穴に解除可能に保持する手段とを含
む、請求項２１に記載の自動化された細管の電気泳動装
置。
【請求項２６】前記保持手段は、前記穴内に固定され
る第１のマグネットと、前記細管の前記第１の端部の近
傍の前記細管に固定される第２のマグネットとを含み、
前記第１および第２のマグネットは、前記細管が前記穴
内に解除可能に保持されるとき、吸引磁力を与えるよう
に配列されている、請求項２５に記載の自動化された細
管の電気泳動装置。
【請求項２７】前記プレートは、試薬を前記試薬セグ
メントの前記ウエルの選定されたものに供給すべく適合
された試薬の供給管を含む、請求項２５に記載の自動化
された細管の電気泳動装置。
【請求項２８】さらに、前記ターンテーブル上に保持
されているサンプルベッセルからサンプルを１つまたは
複数の試薬セグメントのウエルに分配するサンプルのプ
ローブ手段を含む、請求項２１に記載の自動化された細
管の電気泳動装置。
【請求項２９】さらに、１つの試薬セグメントのウエ
ルに収容されているサンプルを別の試薬セグメントのウ
エルに希釈するサンプルの希釈手段を含む、請求項２８
に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３０】さらに、液体を前記細管を通して同時
に吸い込む手段を含む、請求項２１に記載の自動化され
た細管の電気泳動装置。
【請求項３１】前記吸い込む手段は、真空源を前記マ
ニホルドに制御可能に接続する真空発生手段を含む、請
求項３０に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３２】前記真空発生手段は、該真空発生手段
と前記マニホルドとの間の流体の連通状態の廃液貯蔵器
を含み、さらに、第１の真空と該真空より高い第２の真
空とを発生する手段を含む、請求項３１に記載の自動化
された細管の電気泳動装置。
【請求項３３】さらに、液体を前記マニホルドに制御
可能に流す手段を含む、請求項３１に記載の自動化され
た細管の電気泳動装置。
【請求項３４】液体を流す前記手段は、液体を収容す
べく適合された貯蔵器と、該貯蔵器から前記マニホルド
への流れを制御するバルブ手段とを含む、請求項３３に
記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３５】前記マニホルドは第１の端部と第２の
端部とを含み、前記細管の前記第２の端部を解除可能に
密封する前記手段は、前記マニホルドの前記第１の端部
と前記第２の端部との間に配置されている、請求項３４
に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３６】前記バルブ手段は、前記マニホルドの
前記第１の端部に接続され、制御可能な通気手段が前記
マニホルドの前記第２の端部に接続されている、請求項
３５に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３７】前記検出手段は、光源と、該光源から
の光を前記細管の対応するもののオプティカルインタフ
ェースに導く光ファイバの入力の複数の光ガイドと、各
オプティカルインタフェースからの光を受け入れる光フ
ァイバの出力の複数の光ガイドと、前記光ファイバの出
力の光ガイドから光を受け入れる複数の光検出器とを含
む、請求項２１に記載の自動化された細管の電気泳動装
置。
【請求項３８】前記オプティカルインタフェースは、
前記細管を解除可能に受け入れる手段を含む、請求項３
７に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項３９】解除可能に受け入れる前記手段は、各
細管の回りに形成されたホルダであって平坦部分と該平
坦部分に形成された、前記ホルダ内に運ばれる細管をさ
らすウインドとを有するホルダと、該ホルダを受け入れ
るべく適合されている支持構造であって前記シール手段
内にホルダを配置すべく固定される支持構造とを含む、
請求項３８に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項４０】制御可能な前記通気手段は、前記貯蔵
器のレベルの上方の開口端を有する通気管と、該通気管
内の液体を前記マニホルドの実質的なレベルに開放する
手段とを含む、請求項３６に記載の自動化された細管の
電気泳動装置。
【請求項４１】さらに、前記マニホルド内の液体に働
く静水圧を実質的な周囲圧力に制御する手段を含む、請
求項３６に記載の自動化された細管の電気泳動装置。
【請求項４２】ある長さの細管であっておよそ25から
75ミクロンの範囲の内径を有し、前記長さが第１の開口
端部と第２の開口端部とを有するものである細管と、該
細管の前記第１の端部の近傍に固定されるマグネット
と、前記細管の前記第２の端部の近傍に固定されるホル
ダとを備え、該ホルダが平坦部分と、該平坦部分に形成
された、前記ホルダ内に運ばれる前記細管をさらすウイ
ンドとを有する、細管アッセンブリ。