JPH0785073B2

JPH0785073B2 - 電気泳動装置

Info

Publication number: JPH0785073B2
Application number: JP62051698A
Authority: JP
Inventors: 純一秋山
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1987-03-05
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPS63217264A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明はゲルに沿って試料を電気泳動させ、泳動中又は
泳動後の試料を光学的に検出する電気泳動装置に関す
る。このような電気泳動装置は、例えばマクサム・ギル
バート（Maxam−Gilbert）法又はサンガー（Sanger）法
を利用して核酸の塩基配列を決定する装置として利用さ
れる。

（従来の技術）従来の電気泳動装置には泳動板に平板状のスラブゲルを
使用したものがある。

第３図の例ではポリアクリルアミドのスラブゲル２の両
端が電解液に浸漬されて泳動電圧が印加される。そして
一端には末端塩基Ａ（アデニン）、Ｇ（グアニン）、Ｃ
（シトシン）、Ｔ（テミン）別に調整された試料が注入
され、スラブゲル２の垂直方向ａに電気泳動が行なわれ
る。

スラブゲル２の面の一方の側には光源４が設けられ、他
方の側にはラインセンサ６が設けられる。光源４は泳動
方向と直交する方向ｂに移動され、スラブゲル２を透過
した光又は試料に標識として設けられた蛍光物質からの
蛍光がラインセンサ６で検出されることによって泳動さ
れる試料の検出が行なわれる。８はデータ処理回路であ
る。

第４図は平板上のスラブゲル２を用いた他の電気泳動装
置を表わしている。

この電気泳動装置ではアルゴンレーザ10からのレーザビ
ームをレンズ12とミラー14によってスラブゲル２の厚さ
内を一端側から他端側に透過させる。試料はスラブゲル
２に沿って紙面垂直方向に電気泳動する。試料のDNA断
片には標識として蛍光物質が設けられており、その蛍光
物質がレーザビームによって励起されて蛍光を発し、干
渉フィルタ18及びレンズ20を経て受光部22で検出され、
データ処理回路24へ送られる。

（発明が解決しようとする問題点）第３図の電気泳動装置では、光源４を直線上で往復運動
させるために、高速操作に問題がある。そのため多検体
試料を泳動させる場合、そのレーンの数が16〜20程度が
限界となる。

また、第４図の電気泳動装置では、レーザビームがスラ
ブゲル２中を一端から他端へ透過しなければならないた
め、レーザビームの入射側と出射側とでは光の減衰によ
って励起光強度が異なる問題がある。

スラブゲルの場合、泳動パターンの歪みが生じ、泳動パ
ターンの検出精度が低下する問題がある。

一方、キャピラリーを用いるキャピラリー電気泳動装置
では、泳動パターンが歪む問題はないが、複数の検体を
測定しようとすれば複数本のキャピラリー及び各キャピ
ラリーごとの検出機構を設ける必要があり、電気泳動装
置としては複雑で大型化してしまう。

そこで、本発明は、泳動パターンの歪みを防ぎ、かつ簡
単な機構で複数の検体試料を測定することのできるキャ
ピラリー電気泳動装置を提供することを目的とするもの
である。

（問題点を解決するための手段）第１図及び実施例を示す第２図を参照して説明すると、
本発明では複数本のキャピラリー（44）を垂直方向に立
てて円筒状に配置する。光源（38）と検出器（40）の内
の一方がキャピラリー（44）が配置されている円筒の内
側、他方がその円筒の外側に、かつ、互いに対向するよ
うに設け、光源（38）と検出器（40）の組又はキャピラ
リー（44）が配置されている円筒をその円筒の軸を中心
として回転させる。

（実施例）第１図はスラブゲルを用いた場合の例を表わす。

30は円筒状に形成されたポリアクリルアミド・ゲルであ
る。半径が互いに異なりその隙間が0.5〜0.8mmになる２
個のガラス円筒を同軸上に重ね、その隙間にポリアクリ
ルアミド・ゲル30を形成することができる。また、可撓
性フイルム上にポリアクリルアミド・ゲルを形成し、そ
のフイルムを円筒状に巻き付けることによっても円筒状
ゲル30を形成することができる。

ゲル30の円筒の軸が垂直方向になるように設置され、ゲ
ル30の上端が電解液32に浸され、下端が電解液34に浸さ
れる。電解液32と電解液34の間には電源36によって泳動
電圧が印加される。

ゲル30の上端にはサンガー法などで処理された末端塩基
別のDNA断片が試料として注入され、ゲル30を矢印ａ方
向に電気泳動していく。

ゲル30の円筒の内側には光源38が設けられ、ゲル30の外
側にはセンサ40が設けられている。光源38とセンサ40は
対向し、光源38からゲル30を透過した光がセンサ40で検
出される。光源38とセンサ40は対向した状態のままでゲ
ル30の円筒の軸を回転中心として回転することができ
る。光源38としてはタングステンランプ、ハロゲンラン
プ又は水銀ランプなどの紫外線用ランプが使用される。

42はセンサ40の検出信号から塩基配列を決定するデータ
処理回路である。

次に、第１図の電気泳動装置の動作について説明する。

ゲル30の上端に末端塩基別のDNA断片を試料として注入
する。電解液32と電解液34の間に電源36によって泳動電
圧を印加して試料をゲル30に沿って電気泳動させる。そ
して、光源38とセンサ40を回転させて泳動方向と直交す
る方向に走査しつつ光吸収を測定していく。

試料が泳動して光照射位置にくるとセンサ40によって検
出され、その検出信号がデータ処理回路42によって読み
取られてDNAの塩基配列が決定されていく。

光源38としてはタングステンランプなどのランプを直接
設けてもよく、又はそれらのランプからの光を光学系に
より導いてもよい。光源38としてはまた、ArレーザやHe
−Neレーザなどからのレーザビームを光学系により導い
てきてもよい。

センサ40では試料の泳動ゾーンによる吸収を測定するの
に代えて、試料を蛍光体でラベルしておき、その蛍光を
検出するようにしてもよい。

第１図の電気泳動装置では光源38がゲル30の円筒の内側
に配置され、センサ40がゲル30の円筒の外側に配置され
ているが、これを逆にして光源38をゲル30の円筒の外側
に配置し、センサ40をゲル30の円筒の内側に配置しても
よい。

また、光源38とセンサ40の組を回転させているが、逆に
ゲル30を回転させ、光源38とセンサ40を固定するように
してもよい。

第２図は一実施例におけるゲルの部分を示したものであ
る。

ガラスキャピラリー44にポリアクリルアミド・ゲルを充
填し、ガラスキャピラリー44を二重ガラス管などの支持
部材46に沿って円筒状に配列している。ポリアクリルア
ミド・ゲルが充填されたガラスキャピラリー44を円筒状
に配置して第１図の円筒状ゲル30に代えたものである。

第２図のゲルを用いる場合も、第１図で説明したように
使用することができる。

（発明の効果）本発明では、複数本のキャピラリーを垂直方向に立てて
円筒状に配置し、光源と検出器の内の一方がその円筒の
内側、他方がその円筒の外側に、かつ、互いに対向する
ように設け、光源の検出器の組又はキャピラリーが配置
されている円筒をその円筒の軸を中心として回転させる
ことにより検出機構を共通にしたので、複数本のキャピ
ラリーを備えたキャピラリー電気泳動装置を小型にし、
構成を簡単にすることができる。また、走査を行なうの
に回転だけですみ、高速走査が可能になる。高速走査を
すれば、繰り返して検出し積算して平均化をすることが
できるので、検出精度が向上する。

また、高速操作が可能になることから、従来の平板上ゲ
ルを用いる場合より多くの検体を同時に泳動させて検出
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となる電気泳動装置を示す概略斜
視図、第２図は一実施例における泳動部分を示す概略斜
視図、第３図は従来の電気泳動装置を示す概略図、第４
図は他の従来の電気泳動装置を示す概略図である。 30……円筒状ゲル、 32,34……電解液、 36……泳動用電源、 38……光源、 40……センサ、 42……データ処理回路、 44……ガラスキャピラリー。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本のキャピラリーが垂直方向に立てら
れて円筒状に配置され、各キャピラリーの一端に試料が
注入されるとともに、各キャピラリーの一端と他端が電
解液に浸され両端間に泳動電圧が印加され、光源と検出
器の内の一方が前記円筒の内側、他方が前記円筒の外側
に、かつ、互いに対向して設けられており、光源と検出
器の組又は前記円筒がその円筒の軸を中心として回転さ
せられる電気泳動装置。