JPH08304339A - Capillary electrophoretic device - Google Patents

Capillary electrophoretic device

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JPH08304339A
JPH08304339A JP7129655A JP12965595A JPH08304339A JP H08304339 A JPH08304339 A JP H08304339A JP 7129655 A JP7129655 A JP 7129655A JP 12965595 A JP12965595 A JP 12965595A JP H08304339 A JPH08304339 A JP H08304339A
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capillary
sample
groove
migration
detection
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Akihiro Arai
昭博 荒井
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Shimadzu Corp
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Abstract

PURPOSE: To facilitate the injection of a precise quantity of a sample, and perform a component detection with high concentration sensitivity. CONSTITUTION: A sample injecting tip 13 and a detecting tip 14 to be connected to both ends of a capillary 11 housed in a cartridge 12 are formed. These are formed by laminating two glass plates, and an electrophoretic groove is formed on the laminated surfaces by micro-machining. In the sample injecting chip 13, a sample drawing groove is formed, and only a sample in the common part between this and the electrophoretic groove is sent to the capillary 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、キャピラリ電気泳動装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capillary electrophoresis device.

【0002】[0002]

【従来の技術】微量の生体成分を正確且つ迅速に分析す
る方法は、分子構造解析などの研究をはじめとして、臨
床分野、医薬品分野など、バイオテクノロジーに関わる
広範な方面で常に要求されていることである。高速液体
クロマトグラフ(HPLC)は現在最も一般的に用いら
れている分離分析法であるが、ペプチド、タンパク、D
NA等の複雑な生体高分子の分離は困難な場合が多く、
しかも分析に必要なサンプル量が多い。それに対し、内
径100μm以下の溶融シリカ管を用いるキャピラリ電
気泳動(CE)は、HPLCよりも分離度が高く、分析
時間が短くて済むことが多いため、低分子量イオンから
生体高分子まで、特に構造が類似している成分間の分離
に適しており、幅広く検討されるに至っている。CEは
一般に内径25〜100μmのフューズドシリカキャピ
ラリを使用することから、〜500V/cmで泳動して
も比較的楽に熱の放散が行なえるため、短時間で100
万段ものカラム効率を得ることができる。しかも、従来
の電気泳動と異なり、キャピラリの一部でオンライン検
出をすることができ、HPLCと比較して試料の消費量
が極めて少ない(数ナノリットル)という原理的な利点
も持っている。
2. Description of the Related Art A method for accurately and quickly analyzing a small amount of biological components is always required in a wide range of fields related to biotechnology, such as researches such as molecular structure analysis, clinical fields and pharmaceutical fields. Is. High Performance Liquid Chromatograph (HPLC) is currently the most commonly used separation and analysis method.
Separation of complex biopolymers such as NA is often difficult,
Moreover, a large amount of sample is required for analysis. On the other hand, capillary electrophoresis (CE) using fused silica tubes with an inner diameter of 100 μm or less has a higher resolution than HPLC and often requires a short analysis time. It is suitable for separation between similar components and has been widely studied. Since CE generally uses a fused silica capillary with an inner diameter of 25 to 100 μm, heat can be dissipated relatively easily even when electrophoresing at ~ 500 V / cm.
It is possible to obtain as many column efficiencies as possible. Moreover, unlike conventional electrophoresis, online detection can be performed with a part of the capillary, and it has a theoretical advantage that the sample consumption is extremely small (several nanoliters) as compared with HPLC.

【0003】またCEは、キャピラリカラムはそのまま
にして泳動に使用する緩衝液を交換するだけで分離選択
性を容易に変えることができるため、従来の分離分析法
と比較すると分離条件の検討が非常に容易である。HP
LCでカラムを交換して分離モードを変えようとすれ
ば、移動相の交換に加えて、ポンプ、配管、ミキサーそ
の他の流路の徹底的な置換、洗浄が必要であるため、通
常では1日の分析で分離モードを変更することは行なわ
ない。
Further, in CE, the separation selectivity can be easily changed only by exchanging the buffer solution used for the electrophoresis while leaving the capillary column as it is, and therefore the examination of the separation conditions is extremely difficult as compared with the conventional separation analysis method. Easy to. HP
If you try to change the separation mode by exchanging the column with LC, in addition to exchanging the mobile phase, it is necessary to thoroughly replace and wash the pump, piping, mixer and other flow paths, so it is usually a day. The separation mode is not changed in the analysis of.

【0004】しかしながら、上記利点を持つキャピラリ
の特性は逆に制約ともなり、試料の量が極めて少ないこ
とから濃度感度はHPLCの10倍から100倍程度低
く、〜50μmのキャピラリでは一般に10-6M程度が
検出限界である。
However, the characteristics of capillaries having the above-mentioned advantages are conversely limited, and the concentration sensitivity is about 10 to 100 times lower than that of HPLC due to the extremely small amount of sample, and generally 10 −6 M for capillaries of up to 50 μm. The degree is the detection limit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のキャピラリ電気
泳動では、試料注入側において以下のような問題があ
る。従来、キャピラリへの所定量の試料の注入は、キャ
ピラリの端部からその量に相当する長さだけ試料を注入
することにより行なっていた。その際の試料注入法とし
ては、キャピラリの両端に差圧を掛けることにより注入
する方法と、電気泳動的に注入する方法とに大別され
る。しかし、差圧による方法の場合、数ナノリットルと
いう微量試料を精度良く注入するためには、極めて微弱
な圧力差をキャピラリ両端に掛け、十分な時間をかけて
注入する必要がある。また、電気泳動的に注入する方法
の場合、成分により移動速度に差が生じるため、ゲル充
填キャピラリを用いる場合の注入など、用途が限られて
しまう。
The conventional capillary electrophoresis has the following problems on the sample injection side. Conventionally, the injection of a predetermined amount of sample into the capillary has been performed by injecting the sample from the end of the capillary by a length corresponding to the amount. At that time, the sample injection method is roughly classified into a method of injecting by applying a differential pressure to both ends of the capillary and a method of injecting by electrophoresis. However, in the case of the method using the differential pressure, in order to accurately inject a small amount of sample of several nanoliters, it is necessary to apply an extremely weak pressure difference to both ends of the capillary and inject it for a sufficient time. Further, in the case of the electrophoretic injection method, the migration speed varies depending on the component, so that the application is limited, such as injection when using a gel-filled capillary.

【0006】更に、キャピラリ60端部が斜めに切断さ
れた場合(図6(a))或いはキャピラリ60表面のポ
リイミド保護膜61が剥離した場合(図6(b))に
は、キャピラリ60端部への試料62の付着が不規則と
なり、いずれの方法においても試料注入長さにばらつき
が生じる場合がある。また、実際に注入した試料の量は
間接的にしか知ることができないという問題もある。
Further, when the end portion of the capillary 60 is obliquely cut (FIG. 6A) or when the polyimide protective film 61 on the surface of the capillary 60 is peeled off (FIG. 6B), the end portion of the capillary 60 is removed. The attachment of the sample 62 to the surface becomes irregular, and the sample injection length may vary in any method. There is also a problem that the amount of actually injected sample can only be indirectly known.

【0007】一方、検出側においても以下のような問題
がある。泳動電圧を印加するため、キャピラリの両端は
電極を挿入した泳動液槽に浸漬しておかねばならない。
そのため、電気泳動で分離された成分の検出は、試料が
キャピラリ内にある状態で行なわねばならない。検出を
光学的に行なおうとすると、光はキャピラリを横断する
方向に照射せざるを得ないが、この場合、光が試料を通
過するのはキャピラリの内径相当の非常に短い距離でし
かなく、濃度感度の点で不利であった。
On the other hand, the detection side has the following problems. In order to apply a migration voltage, both ends of the capillary must be immersed in a migration solution tank with electrodes inserted.
Therefore, the detection of the components separated by electrophoresis must be performed while the sample is inside the capillary. In order to optically detect the light, the light must be emitted in the direction crossing the capillary, but in this case, the light passes through the sample only at a very short distance corresponding to the inner diameter of the capillary, It was disadvantageous in terms of density sensitivity.

【0008】本発明はこれらの課題を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、正確な量
の試料注入を容易に行なうことができ、また、高い濃度
感度で成分検出を行なうことができるようにしたキャピ
ラリ電気泳動装置を提供することにある。
The present invention has been made to solve these problems, and its purpose is to easily inject a precise amount of sample and to detect a component with high concentration sensitivity. Another object of the present invention is to provide a capillary electrophoresis apparatus capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係るキャピラリ電気泳動装置は、a)
キャピラリと、b)試料注入チップと、c)検出チップと、
を備えることを特徴としている。ここで、試料注入チッ
プb)は2枚の平板が張り合わされて成り、両平板の間
に、b1)試料延伸溝と、b2)泳動溝(第1泳動溝)と、が
形成されている。第1泳動溝b2)は、試料延伸溝b1)と一
部の溝を共有する。また、第1泳動溝b2)の一端には、
キャピラリの一端と接続するための接続口(第1接続
口)が設けられている。検出チップc)も2枚の平板が張
り合わされて成り、両平板の間に泳動溝(第2泳動溝)
が形成されている。そしてこの第2泳動溝には、検出部
と、一端にキャピラリの他端と接続するための接続口
(第2接続口)とが設けられている。
A capillary electrophoresis device according to the present invention made to solve the above-mentioned problems comprises a)
A capillary, b) sample injection tip, c) detection tip,
It is characterized by having. Here, the sample injection chip b) is formed by laminating two flat plates, and b1) a sample stretching groove and b2) a migration groove (first migration groove) are formed between both flat plates. The first migration groove b2) shares some grooves with the sample stretching groove b1). In addition, at one end of the first migration groove b2),
A connection port (first connection port) for connecting to one end of the capillary is provided. The detection chip c) is also made by laminating two flat plates, and a migration groove (second migration groove) between both plates
Are formed. The second migration groove is provided with a detection unit and a connection port (second connection port) at one end for connecting to the other end of the capillary.

【0010】[0010]

【作用】キャピラリ電気泳動分析を行なう場合、キャピ
ラリの一端を試料注入チップの第1接続口に接続し、他
端を検出チップの第2接続口に接続する。試料注入の際
は、まず試料注入チップの試料延伸溝の一端に試料を注
入し、電気泳動又は差圧(押圧)により試料を試料延伸
溝全体に拡散させる。次に、試料注入チップの泳動溝
(第1泳動溝)と検出チップの泳動溝(第2泳動溝)と
の間に泳動電圧を印加する。これにより、試料延伸溝と
第1泳動溝との共通部分にある試料が第1泳動溝→キャ
ピラリ→第2泳動溝と泳動してゆき、その間に成分の分
離が行なわれる。分離された成分は、第2泳動溝の検出
部において検出される。
When performing the capillary electrophoresis analysis, one end of the capillary is connected to the first connection port of the sample injection chip and the other end is connected to the second connection port of the detection chip. When injecting a sample, first, the sample is injected into one end of the sample extending groove of the sample injecting chip, and the sample is diffused over the entire sample extending groove by electrophoresis or differential pressure (pressing). Next, a migration voltage is applied between the migration groove (first migration groove) of the sample injection chip and the migration groove (second migration groove) of the detection chip. As a result, the sample in the common portion of the sample stretching groove and the first migration groove migrates in the order of the first migration groove → capillary → second migration groove, and the components are separated therebetween. The separated components are detected in the detection section of the second migration groove.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の
試料注入チップにおいては、試料延伸溝と泳動溝との共
通部分に存在する試料のみが泳動し、しかもその共通部
分の体積は正確に知ることができるため、正確な定量分
析を行なうことができる。
In the sample injection chip of the capillary electrophoresis apparatus according to the present invention, only the sample existing in the common portion of the sample stretching groove and the migration groove migrates, and the volume of the common portion can be accurately known. Therefore, accurate quantitative analysis can be performed.

【0012】検出チップにおいては、チップ内に自在な
形状の検出部を形成しておくことができるため、例えば
吸光検出を行なう場合には泳動溝にZ字型部分を形成し
て光路長を大きくするといったことが可能となり、濃度
感度を向上させることができる。
In the detection chip, it is possible to form a detection part of any shape in the chip. Therefore, for example, when performing absorption detection, a Z-shaped portion is formed in the migration groove to increase the optical path length. It is possible to improve the density sensitivity.

【0013】本発明に係るキャピラリ電気泳動装置で
は、試料注入部分と検出部分とがそれぞれチップ化され
ているため、取り扱いが簡単である。また、チップは近
年のマイクロマシーニング技術により正確な寸法のもの
を製造することができるため、ばらつきの少ない再現性
の良い分析を行なうことができる。
In the capillary electrophoresis apparatus according to the present invention, the sample injection portion and the detection portion are each made into a chip, so that it is easy to handle. In addition, since the chips can be manufactured with accurate dimensions by the recent micromachining technology, it is possible to carry out an analysis with little variation and good reproducibility.

【0014】[0014]

【実施例】本発明の一実施例であるキャピラリ電気泳動
装置を図1〜図4により説明する。図1(a)に示され
る通り、実施例のキャピラリ電気泳動装置は、キャピラ
リ11を収納したカートリッジ12と、キャピラリの両
端に接続する試料注入チップ13及び検出チップ14か
ら構成される。カートリッジ12は本体12aと、本体
12aに対して開閉可能な蓋12bとからなり、本体1
2aには、キャピラリ11を巻いて収納するキャピラリ
収納溝12cが設けられている。キャピラリ収納溝12
cの部分の本体12a及び蓋12bには、それらを貫通
する通気穴12dが多数設けられ、泳動時の発熱をファ
ン15により放散できるようになっている(図1
(b))。なお、カートリッジ12には、使用するキャ
ピラリ11や泳動液等を識別するためのバーコード等を
付しておいてもよい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A capillary electrophoresis apparatus which is an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1A, the capillary electrophoresis apparatus of the embodiment is composed of a cartridge 12 accommodating a capillary 11, a sample injection chip 13 and a detection chip 14 connected to both ends of the capillary. The cartridge 12 includes a main body 12a and a lid 12b that can be opened and closed with respect to the main body 12a.
2a is provided with a capillary storage groove 12c for winding and storing the capillary 11. Capillary storage groove 12
The main body 12a and the lid 12b in the portion c are provided with a large number of ventilation holes 12d penetrating them so that the heat generated during the migration can be dissipated by the fan 15 (FIG. 1).
(B)). It should be noted that the cartridge 12 may be provided with a barcode or the like for identifying the capillary 11 to be used, the electrophoretic liquid, or the like.

【0015】キャピラリ11をカートリッジ12に収納
する際は、キャピラリ11の両端がカートリッジ12の
両側面から少し突出するようにしておき、その部分に、
試料注入チップ13及び検出チップ14を接続する。な
お、試料注入チップ13及び検出チップ14をカートリ
ッジ12に固定するための係合具をカートリッジ12又
は各チップ13、14に設けておいてもよい。
When the capillaries 11 are housed in the cartridge 12, both ends of the capillaries 11 are made to project a little from both side surfaces of the cartridge 12, and at that portion,
The sample injection chip 13 and the detection chip 14 are connected. An engaging tool for fixing the sample injection chip 13 and the detection chip 14 to the cartridge 12 may be provided in the cartridge 12 or each of the chips 13 and 14.

【0016】試料注入チップ13及び検出チップ14
は、共に、2枚のガラス板が張り合わされて構成され、
取り扱いの便のため、全体の大きさは1辺2〜5cm程
度の矩形となっている。なお、後述の溝等のエッチング
工程を容易にするためにシリコン等の半導体材料を用い
ることもできるが、この場合は溝の表面に熱酸化膜等の
絶縁膜を形成しておく必要がある。図2に示すように、
試料注入チップ13は2枚のガラス板21、22の張り
合わせにより構成され、いずれか一方のガラス板21の
表面にはエッチング等のマイクロマシーニングにより、
一部に共通部分23を有する試料延伸溝24と泳動溝2
5とが設けられている。これらの溝の断面積は使用する
キャピラリ11の断面積と同程度(例えば100〜70
0μm2程度)となっている。なお、もちろん他方のガ
ラス板22の張り合わせ面に同一パターンの溝24、2
5を形成してもよい。また、両ガラス板21、22は、
後述の溝、孔、電極等の加工が施された後、熱接合又は
陽極接合により張り合わせ固定される。
Sample injection chip 13 and detection chip 14
Is composed of two glass plates laminated together,
For convenience of handling, the entire size is a rectangle with sides of about 2 to 5 cm. Note that a semiconductor material such as silicon can be used to facilitate the etching process of the groove and the like described later, but in this case, it is necessary to form an insulating film such as a thermal oxide film on the surface of the groove. As shown in FIG.
The sample injection tip 13 is constituted by laminating two glass plates 21 and 22, and the surface of one of the glass plates 21 is subjected to micromachining such as etching,
Sample stretching groove 24 having a common part 23 and migration groove 2
And 5 are provided. The cross-sectional area of these grooves is the same as the cross-sectional area of the capillary 11 to be used (for example, 100 to 70).
0 μm 2 ). Of course, the grooves 24, 2 of the same pattern are formed on the bonding surface of the other glass plate 22.
5 may be formed. Further, both glass plates 21 and 22 are
After processing of grooves, holes, electrodes, etc., which will be described later, they are bonded and fixed by thermal bonding or anodic bonding.

【0017】泳動溝25の一方の端部にはキャピラリ1
1を受け入れるための接続口26が設けられ、他方の端
部には下側のガラス板21を貫通して下側に開口する泳
動液吸入口27が設けられている。また、試料延伸溝2
4の両端部には貯留部(リザーバ)28、29が設けら
れている。これら貯留部28、29は、下部となるガラ
ス板21に形成された試料延伸溝24の端に対応する位
置に、上部となるガラス板22を貫通する孔として形成
される。これら泳動液吸入口27及び貯留部28、29
には、そこに存在する泳動液に電圧を印加するための電
極30、31、32がそれぞれ設けられている。電極3
0、31、32は、一方のガラス板21の表面にフォト
リソグラフィにより形成された導電性薄膜からなり、連
続してガラス板21の端面に至るように形成されている
(図2(b)参照)。
A capillary 1 is provided at one end of the migration groove 25.
A connection port 26 for receiving 1 is provided, and at the other end, a migration liquid suction port 27 that penetrates the lower glass plate 21 and opens downward is provided. In addition, the sample stretching groove 2
Reservoir portions (reservoirs) 28 and 29 are provided at both ends of 4. These storage portions 28 and 29 are formed as holes penetrating the upper glass plate 22 at positions corresponding to the ends of the sample stretching grooves 24 formed in the lower glass plate 21. These electrophoretic liquid inlet 27 and reservoirs 28, 29
Are provided with electrodes 30, 31, 32 for applying a voltage to the electrophoretic liquid present therein. Electrode 3
0, 31, 32 are made of a conductive thin film formed by photolithography on the surface of one glass plate 21, and are formed so as to reach the end surface of the glass plate 21 continuously (see FIG. 2B). ).

【0018】図3に示すように、検出チップ14には泳
動溝35が上記試料注入チップ13の場合と同様の方法
で形成され、その一端にはキャピラリ接続口36が、他
端には排液口38が設けられている。また、排液口38
には泳動電圧印加のための電極39が設けられている。
泳動溝35は途中で屈曲し、やや長い直線状の検出部3
7が設けられている。検出チップ14を構成する両ガラ
ス板の検出部37の両端部分には、発光側ファイバ40
及び受光側ファイバ41を挿入するための孔が設けられ
ている。
As shown in FIG. 3, a migration groove 35 is formed in the detection chip 14 in the same manner as in the case of the sample injection chip 13, a capillary connection port 36 is provided at one end thereof, and a drainage liquid is provided at the other end thereof. A mouth 38 is provided. Also, the drain port 38
An electrode 39 for applying an electrophoretic voltage is provided in the.
The migration groove 35 is bent in the middle and has a slightly long linear detection unit 3.
7 are provided. The light emitting side fiber 40 is provided at both end portions of the detection portion 37 of both glass plates constituting the detection chip 14.
And a hole for inserting the light receiving side fiber 41.

【0019】以上の構成を有する本実施例のキャピラリ
電気泳動装置の使用方法は次の通りである。カートリッ
ジ12の両側面から突出するキャピラリ11の両端に試
料注入チップ13及び検出チップ14のキャピラリ接続
口26、36を合わせて差し込み、両チップ13、14
をカートリッジ12に固定する。なおこのとき、キャピ
ラリ接続口26、36の周辺をシール材でシールするこ
とが望ましい。次に、泳動液吸入口27に泳動液注入管
33を差し込み、その先端を泳動液槽34に浸漬させ
る。この状態で泳動液槽34の液面に圧力を加えること
により、泳動液を各溝24、25、35及びキャピラリ
11内に満たす。次に、泳動液吸入口27、貯留部2
8、29及び排液口38に対応する電極30、31、3
2、39に導線を接続し、図4に示すような回路を構成
する。
The method of using the capillary electrophoresis apparatus of this embodiment having the above construction is as follows. Capillary connection ports 26 and 36 of the sample injection tip 13 and the detection tip 14 are inserted into both ends of the capillary 11 protruding from both side surfaces of the cartridge 12 so that both tips 13 and 14 are inserted.
Is fixed to the cartridge 12. At this time, it is desirable to seal the periphery of the capillary connection ports 26, 36 with a sealing material. Next, the migration liquid injection tube 33 is inserted into the migration liquid suction port 27, and the tip thereof is immersed in the migration liquid tank 34. In this state, pressure is applied to the liquid surface of the electrophoretic liquid tank 34 to fill the grooves 24, 25, 35 and the capillary 11 with the electrophoretic liquid. Next, the migration liquid inlet 27 and the reservoir 2
Electrodes 30, 31, 3 corresponding to 8, 29 and the drainage port 38
Conductors are connected to 2, 39 to form a circuit as shown in FIG.

【0020】最初に試料を貯留部28に少量注入し、ス
イッチS2及びS3を閉成することにより試料を貯留部2
8から貯留部29に泳動させ、試料を試料延伸溝24内
に延伸させる。次にスイッチS2及びS3を開放し、スイ
ッチS1とS4を閉成する。これにより、泳動溝25−キ
ャピラリ11−泳動溝35の両端に高圧源(HV)46
からの泳動電圧が印加され、試料延伸溝24と泳動溝2
5との共通部分23に存在する試料のみが泳動溝25か
らキャピラリ11へ泳動してゆき、キャピラリ11にお
いて成分分離される。
First, a small amount of the sample is injected into the reservoir 28 and the switches S2 and S3 are closed to store the sample in the reservoir 2.
The sample is made to migrate from 8 to the storage section 29, and the sample is drawn into the sample drawing groove 24. Next, the switches S2 and S3 are opened and the switches S1 and S4 are closed. As a result, a high voltage source (HV) 46 is provided at both ends of the migration groove 25-capillary 11-migration groove 35.
Is applied with the migration voltage from the sample stretching groove 24 and the migration groove 2
Only the sample existing in the common portion 23 with 5 migrates from the migration groove 25 to the capillary 11, and the components are separated in the capillary 11.

【0021】キャピラリ11で分離された成分は検出チ
ップ14の泳動溝35に入り、その検出部37でUV吸
収、蛍光検出等による検出が行なわれる。本実施例の検
出チップ14の検出部37では、図3に示すように光路
長が十分長く確保されているため、感度の高い検出を行
なうことができる。
The components separated by the capillary 11 enter the migration groove 35 of the detection chip 14, and the detection section 37 detects the components by UV absorption, fluorescence detection or the like. In the detection unit 37 of the detection chip 14 of the present embodiment, the optical path length is sufficiently long as shown in FIG. 3, so that highly sensitive detection can be performed.

【0022】分析終了後は、泳動液槽34の液面を加圧
することにより試料延伸溝24、泳動溝25、35及び
キャピラリを洗浄することができる。また、電極31→
電極30及び電極31→電極32間に電圧を印加するこ
とにより、電気泳動によって洗浄することもできる。
After the analysis, the sample stretching groove 24, the migration grooves 25 and 35, and the capillaries can be washed by pressurizing the liquid surface of the migration liquid tank 34. Also, the electrode 31 →
It is also possible to wash by electrophoresis by applying a voltage between the electrode 30 and the electrode 31 → the electrode 32.

【0023】試料注入チップ13の他の一例を図5に示
す。この例では、試料延伸時に電極T1とT2の間に電圧
を印加した場合には短い方の共通部分53aに試料が入
り、電極T1とT3の間に電圧を印加した場合には長い方
の共通部分53bに試料が入る。その後、電極T4と検
出チップの電極39の間に泳動電圧を印加することによ
り、2種類の量で試料の泳動分析を行なうことができ
る。
Another example of the sample injection tip 13 is shown in FIG. In this example, when a voltage is applied between the electrodes T1 and T2 when the sample is stretched, the sample enters the shorter common portion 53a, and when a voltage is applied between the electrodes T1 and T3, the longer common portion 53a is applied. The sample enters the portion 53b. After that, by applying an electrophoretic voltage between the electrode T4 and the electrode 39 of the detection chip, electrophoretic analysis of the sample can be performed with two kinds of amounts.

【0024】また、検出チップ14においても、図4に
示したように検出部37を長くすること以外にも、例え
ば泳動溝35の上下に多重反射面を形成し、分析光を多
重反射させることにより濃度感度を上げることもでき
る。
Also, in the detection chip 14, in addition to lengthening the detection section 37 as shown in FIG. 4, for example, multiple reflection surfaces are formed above and below the migration groove 35 to multiple-analyze the analysis light. The density sensitivity can also be increased by.

【0025】以上説明した通り、本実施例のキャピラリ
電気泳動分析装置では、分析が行なわれる試料は共通部
分23、53a、53bに存在するものだけであり、こ
の共通部分23、53a、53bの容積は正確に知るこ
とが可能である(実測してもよいが、マイクロマシーニ
ングの加工精度が高い場合には、設計容積をそのまま用
いることができる)ため、精度の高い分析を行なうこと
ができる。また、検出チップ14においては、検出部3
7を各種形状に設定することができるため、高い濃度感
度で検出を行なうことができる。更に、従来のようにキ
ャピラリ自体を検出セルにする方法では検出部に対する
キャピラリの位置合わせが煩わしかったが、本実施例の
装置では定型の検出チップを所定位置に置いておけば、
検出部を最適な状態に保持したまま、キャピラリカート
リッジのみを交換して分析条件を自由に変更することが
可能となる。
As described above, in the capillary electrophoresis analyzer of the present embodiment, the samples to be analyzed are only those existing in the common parts 23, 53a, 53b, and the volumes of these common parts 23, 53a, 53b. Can be accurately known (may be actually measured, but if the machining accuracy of micromachining is high, the design volume can be used as it is), so that highly accurate analysis can be performed. Further, in the detection chip 14, the detection unit 3
Since 7 can be set in various shapes, detection can be performed with high density sensitivity. Further, in the method of using the capillary itself as a detection cell as in the past, alignment of the capillary with respect to the detection part was troublesome, but in the apparatus of this embodiment, if a standard detection chip is placed at a predetermined position,
It is possible to freely change the analysis conditions by exchanging only the capillary cartridge while keeping the detection unit in the optimum state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例であるキャピラリ電気泳動
装置の平面図(a)及び側面図(b)。
FIG. 1 is a plan view (a) and a side view (b) of a capillary electrophoresis device which is an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例の試料注入チップの平面図(a)及び
断面図(b)。
FIG. 2 is a plan view (a) and a cross-sectional view (b) of a sample injection tip of an example.

【図3】 検出チップの平面図。FIG. 3 is a plan view of a detection chip.

【図4】 電気回路の構成図。FIG. 4 is a configuration diagram of an electric circuit.

【図5】 他の試料注入チップの平面図。FIG. 5 is a plan view of another sample injection tip.

【図6】 従来のキャピラリにおける試料注入時の問題
を説明する断面図。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a problem when a sample is injected into a conventional capillary.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…キャピラリ 12…キャピラリ用カートリッジ 12a…本体 12b…蓋 12c…キャピラリ収納溝 12d…通気穴 13…試料注入チップ 14…検出チップ 15…ファン 21、22…ガラス板 23…共通部分 24…試料延伸溝 25、35…泳動溝 26、36…キャピラリ接続口 27…泳動液吸入口 28、29…貯留部 30、31、32、39…電極 33…泳動液注入管 34…泳動液槽 37…検出部 38…排液口 40…発光側ファイバ 41…受光側ファイバ 53a、53b…共通溝 11 ... Capillary 12 ... Capillary cartridge 12a ... Main body 12b ... Lid 12c ... Capillary storage groove 12d ... Vent hole 13 ... Sample injection chip 14 ... Detection chip 15 ... Fans 21, 22 ... Glass plate 23 ... Common part 24 ... Sample stretching groove 25, 35 ... Electrophoresis groove 26, 36 ... Capillary connection port 27 ... Electrophoresis liquid suction port 28, 29 ... Reservoir 30, 31, 32, 39 ... Electrode 33 ... Electrophoresis liquid injection pipe 34 ... Electrophoresis liquid tank 37 ... Detection unit 38 ... Drainage port 40 ... Light emitting side fiber 41 ... Light receiving side fiber 53a, 53b ... Common groove

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 a)キャピラリと、 b)2枚の平板が張り合わされて成り、両平板の間に、 b1)試料延伸溝と、 b2)該試料延伸溝と一部を共有する溝であって、一端に
キャピラリの一端と接続するための接続口が設けられた
泳動溝と、が形成された試料注入チップと、 c)2枚の透明平板が張り合わされて成り、両透明平板の
間に、検出部と、一端にキャピラリの他端と接続するた
めの接続口とが設けられた泳動溝が形成された検出チッ
プと、 を備えることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
1. A) a capillary and b) two flat plates bonded together, and between the flat plates, b1) a sample stretch groove and b2) a groove which shares a part with the sample stretch groove. And a sample injection chip having a migration groove provided at one end with a connection port for connecting to one end of the capillary, and c) two transparent flat plates are stuck together, and between the transparent flat plates. A capillary electrophoresis device, comprising: a detection unit; and a detection chip having a migration groove formed at one end thereof and a connection port for connecting to the other end of the capillary.
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