JPH09304340A - Electrophoretic device - Google Patents

Electrophoretic device

Info

Publication number
JPH09304340A
JPH09304340A JP8124169A JP12416996A JPH09304340A JP H09304340 A JPH09304340 A JP H09304340A JP 8124169 A JP8124169 A JP 8124169A JP 12416996 A JP12416996 A JP 12416996A JP H09304340 A JPH09304340 A JP H09304340A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
silicon layer
measurement
porous silicon
porous
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8124169A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Ikehara
毅 池原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP8124169A priority Critical patent/JPH09304340A/en
Publication of JPH09304340A publication Critical patent/JPH09304340A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a device and improve reproducibility of the measurement by infiltrating a sample into a porous silicon layer formed in a silicon substrate, applying an electric field thereon, and separating/analyzing the components in the sample. SOLUTION: A porous silicone layer 11 is formed in a silicon substrate 10 and a sealing glass 12 (a sealing material) is arranged on its top part by being joined with a positive electrode. A sample is infiltrated into the porous silicon layer 11, and an electric field is applied thereon from the electrodes 13, 14 so that the components in the sample are separated and analyzed. This consistution eliminates necessity for preparing gel for migration at every measurement, so that the measurement can be simplified. The porous silicone layer 11 or a small-size migration layer is formed on the silicon substrate 10, so that even a small sample can be analyzed. The size of fine holes decided by conversion conditions of a positive electrode can be prepared with superior reproducibility, so that the reproducibility of the measurement result is superior compared with the use of the gel.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、コロイド粒子や高
分子に電界を印加することにより電界中でこれ等を移動
させて分離・分析する電気泳動装置に係り、特に小形で
再現性の良い測定ができるように改良した電気泳動装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoretic apparatus for separating and analyzing colloidal particles or polymers by moving them in an electric field by applying an electric field to the colloidal particles or polymer, and particularly to a compact and highly reproducible measurement. The present invention relates to an electrophoretic device improved so that

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電気泳動装置は、分子ふるい効果
を持つ多孔質ゲルの中を、電場により電荷を帯びた分子
を泳動させて、分離・分析を行っており、タンパク質や
核酸の分析に広く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophoretic device migrates a molecule charged with an electric field through a porous gel having a molecular sieving effect to separate and analyze the molecule. Widely used.

【0003】この場合の分子ふるいとしては、デンプン
やポリマーゲルが用いられるが、泳動槽には、これらの
分子ふるいを調製して、測定する度に用意してガラス板
に挟んで用いる。
Starch or polymer gel is used as the molecular sieve in this case, and these molecular sieves are prepared in the electrophoretic tank and prepared for each measurement and sandwiched between glass plates.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような電気泳動装置は、測定する度にゲル組成の均一性
を保持することが困難であり、厳密に再現性を得ること
ができないという問題点がある。
However, the above-mentioned electrophoresis apparatus has a problem that it is difficult to maintain the homogeneity of the gel composition each time it is measured, and the reproducibility cannot be strictly obtained. There is.

【0005】また、泳動槽を測定の度に用意する必要が
あり、そのための測定準備に時間と手間がかかり、効率
良く分析することができないという問題もある。
Further, it is necessary to prepare a migration tank for each measurement, and it takes time and labor to prepare for the measurement, and there is also a problem that efficient analysis cannot be performed.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための構成として、シリコン基板上に多孔質シ
リコン層を形成して、この上部にシール材を配置し、先
の多孔質シリコン層に試料を浸透させてこれに電界を印
加することにより試料中の成分を分離・分析するように
したものである。
As a constitution for solving the above-mentioned problems, the present invention forms a porous silicon layer on a silicon substrate and arranges a sealant on the porous silicon layer to form a porous material. The sample is permeated into the silicon layer and an electric field is applied to the sample to separate and analyze the components in the sample.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。図1は本発明の1実施形態を示
す断面図である。p形不純物を含む単結晶のシリコン基
板10を陽極化成処理することにより、陽極側に網目状
に直径10nm程度の孔が多数あいた多孔質シリコン層
11が形成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. By subjecting the single crystal silicon substrate 10 containing p-type impurities to anodization, a porous silicon layer 11 having a large number of holes with a diameter of about 10 nm is formed in a mesh shape on the anode side.

【0008】この陽極化成処理は、弗化水素液の中にシ
リコン基板10を配置して、このシリコン基板10の両
側に電極を設けてこれ等の電極の間に直流電圧を印加す
るとシリコン基板10の陽極側に多孔質シリコン層11
が形成されることを利用している。
In this anodizing treatment, the silicon substrate 10 is placed in a hydrogen fluoride solution, electrodes are provided on both sides of the silicon substrate 10, and a DC voltage is applied between these electrodes. On the anode side of the porous silicon layer 11
Is utilized.

【0009】この多孔質シリコン層11の厚さは、陽極
化成の処理時間を制御することにより決定され、数μm
〜数100μmの厚さを得ることができる。また、この
多孔質シリコン層11の孔径は、シリコン基板10の不
純物濃度および陽極化成の条件により左右される。
The thickness of the porous silicon layer 11 is determined by controlling the treatment time of anodization, and is several μm.
Thicknesses of up to several 100 μm can be obtained. The pore size of the porous silicon layer 11 depends on the impurity concentration of the silicon substrate 10 and the conditions of anodization.

【0010】このようにして多孔質シリコン層11に形
成された孔径は、直径10nm程度のものであるが、こ
の孔径は電気泳動に良く使われる分子ふるい効果を持つ
ポリアクリルアミドゲルに類似した網目構造となる。
The pore size thus formed in the porous silicon layer 11 is about 10 nm in diameter, and this pore size is similar to polyacrylamide gel having a molecular sieving effect which is often used in electrophoresis. Becomes

【0011】この多孔質の多孔質シリコン層11は、作
製直後は疎水性であり、水を吸収することはないが、空
気中で400°C程度の加熱を行うと、多孔質シリコン
の内部に自然酸化膜が成長して、水を吸収するようにな
る。
This porous porous silicon layer 11 is hydrophobic immediately after production and does not absorb water, but when heated at about 400 ° C. in the air, the porous porous silicon layer 11 becomes inside the porous silicon. The natural oxide film grows and absorbs water.

【0012】この多孔質シリコン層11の上に封止用ガ
ラス12を陽極接合して、シリコン層11の上面を封止
する。この際、多孔質シリコン層11の長さに対して封
止用ガラス12の長さを短かく形成して得られた多孔質
シリコン層11の残存部を電極13、14として利用す
る。以上のようにして、電気泳動装置15が形成され
る。
A sealing glass 12 is anodically bonded onto the porous silicon layer 11 to seal the upper surface of the silicon layer 11. At this time, the remaining portions of the porous silicon layer 11 obtained by forming the sealing glass 12 to be shorter than the length of the porous silicon layer 11 are used as the electrodes 13 and 14. The electrophoretic device 15 is formed as described above.

【0013】図2、図3は以上の電気泳動装置15を用
いてタンパク質を分析する例を説明する構成図である。
図2は分析の予備的工程である第1ステップを、図3は
分析工程である第2ステップをそれぞれ示している。
FIG. 2 and FIG. 3 are configuration diagrams for explaining an example of analyzing a protein using the above-described electrophoresis device 15.
2 shows the first step which is a preliminary step of the analysis, and FIG. 3 shows the second step which is the analysis step.

【0014】16はタンパク質よりなる試料溶液17が
収納された容器であり、この容器16の中に電極18
と、布・スポンジなどで作られた試料導出フアイバ19
の一端が挿入されている。
Reference numeral 16 is a container in which a sample solution 17 made of protein is stored.
And a sample derivation fiber 19 made of cloth, sponge, etc.
One end of is inserted.

【0015】20はpHが8〜9程度に調製された電解
液21が収納された容器であり、この容器20の中に電
極22と、試料導出フアイバ19と同様に構成された試
料導出フアイバ23の一端が挿入されている。
Reference numeral 20 is a container in which an electrolyte solution 21 having a pH of about 8 to 9 is housed, and an electrode 22 and a sample lead-out fiber 23 having the same structure as the sample lead-out fiber 19 are contained in the container 20. One end of is inserted.

【0016】試料導出フアイバ19と23の各他端は、
それぞれ電極13と14に接続され、さらに電極18は
直流電源24の陰極に、電極21は直流電源23の陽極
にそれぞれ接続されている。
The other ends of the sample lead-out fibers 19 and 23 are
The electrodes are connected to the electrodes 13 and 14, respectively, and the electrode 18 is connected to the cathode of the DC power supply 24, and the electrode 21 is connected to the anode of the DC power supply 23.

【0017】以上の構成により、直流電源24から直流
電圧を短時間のあいだ印加すると、試料導出フアイバ1
9を介して陰極側から試料溶液17が多孔質シリコン層
11に浸透していく。
With the above configuration, when a DC voltage is applied from the DC power supply 24 for a short time, the sample extraction fiber 1
The sample solution 17 permeates the porous silicon layer 11 from the cathode side via 9.

【0018】次に、図3に示す分析ステップに移行す
る。この場合は、容器16を電解液21と同様な電解液
25を内部に満たした容器26に変更して直流電源24
から直流電圧を印加する。
Next, the procedure goes to the analysis step shown in FIG. In this case, the container 16 is replaced with a container 26 filled with an electrolytic solution 25 similar to the electrolytic solution 21, and the DC power source 24
DC voltage is applied from.

【0019】これにより、多孔質シリコン層11に浸透
した試料が陰極側から陽極側に向かって電気泳動を始
め、図3に示すように成分の易動度に応じて多孔質シリ
コン層11の内部に試料の成分27a、27b、27c
などとして分離され、展開される。
As a result, the sample that has penetrated into the porous silicon layer 11 starts electrophoresis from the cathode side toward the anode side, and as shown in FIG. 3, the inside of the porous silicon layer 11 is changed according to the mobility of the components. Sample components 27a, 27b, 27c
Etc. are separated and deployed.

【0020】そして、この泳動結果は、ガラス12の上
部から多孔質シリコン層11の陽極側の終端部の近傍に
紫外線を照射して得られる蛍光を観測することにより測
定することができる。
The result of this migration can be measured by observing the fluorescence obtained by irradiating ultraviolet rays from the upper part of the glass 12 to the vicinity of the end of the porous silicon layer 11 on the anode side.

【0021】図1に示す実施形態では、多孔質シリコン
層11の上部に封止用ガラス12を陽極接合する構成で
あったが、これに限らず例えばシリコーンゴムなどのシ
ール材の塗布されたガラス或いは透明プラスチック板を
押しつけて固定するだけでも、同様に機能する。この場
合、測定前の電解液の浸透作業は、ガラス部分を外して
行うことも出来て、時間を短縮することもできる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the sealing glass 12 is anodically bonded to the upper part of the porous silicon layer 11, but not limited to this, for example, a glass coated with a sealing material such as silicone rubber. Alternatively, just pressing the transparent plastic plate to fix it will work similarly. In this case, the work of permeating the electrolytic solution before the measurement can be performed by removing the glass portion, and the time can be shortened.

【0022】なお、電気泳動層である多孔質シリコン層
11がシリコン基板10の上に作製されているのを利用
してフオトトランジスタなどで構成できる蛍光測定素子
をこのシリコン基板10に集積化することが可能とな
る。このようにすると、集光光学系の調整が不要とな
り、測定の簡便さは一層良くなる。
By utilizing the fact that the porous silicon layer 11 which is an electrophoretic layer is formed on the silicon substrate 10, a fluorescence measuring element which can be constituted by a phototransistor or the like is integrated on this silicon substrate 10. Is possible. By doing so, the adjustment of the condensing optical system becomes unnecessary, and the convenience of measurement is further improved.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上、発明の実施の形態と共に具体的に
説明したように本発明によれば、多孔質シリコン層を用
いるようにしたので、泳動用のゲルを測定の度に準備す
る必要がなくなり測定が簡便になるメリットがある。
As described above in detail with the embodiments of the invention, according to the present invention, since the porous silicon layer is used, it is necessary to prepare a gel for electrophoresis every time of measurement. There is a merit that the measurement will be simple and easy.

【0024】また、シリコン基板の上に小形の泳動層で
ある多孔質シリコン層を形成する構成であるので、少量
の試料で分析が可能となる。さらに、陽極化の条件によ
り定まる細孔のサイズを再現性よく作製できるので、ゲ
ル使用の従来の構成に比べて測定結果の再現性が良い。
Moreover, since the porous silicon layer, which is a small electrophoretic layer, is formed on the silicon substrate, analysis can be performed with a small amount of sample. Furthermore, since the size of the pores determined by the anodizing conditions can be produced with good reproducibility, the reproducibility of the measurement results is better than that of the conventional configuration using gel.

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

【図1】本発明の1実施の形態を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す電気泳動装置を用いて分析を行う際
の予備的工程である第1ステップを示す。
FIG. 2 shows a first step which is a preliminary step when performing an analysis using the electrophoresis apparatus shown in FIG.

【図3】図2に示す予備工程に続く分析工程である第2
ステップを示す。
FIG. 3 is a second analytical step following the preliminary step shown in FIG.
Indicates steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 シリコン基板 11 多孔質シリコン層 12 封止用ガラス 13、14 電極 15 電気泳動装置 16、20、26 容器 17 試料溶液 18、22 電極 19、23 試料導出フアイバ 21、25 電解液 24 直流電源 27a、27b、27c 成分 10 Silicon Substrate 11 Porous Silicon Layer 12 Sealing Glass 13, 14 Electrode 15 Electrophoresis Device 16, 20, 26 Container 17 Sample Solution 18, 22 Electrode 19, 23 Sample Derivation Fiber 21, 25 Electrolyte 24 DC Power Supply 27a, 27b, 27c components

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】シリコン基板上に多孔質シリコン層を形成
して、この上部にシール材を配置し、前記多孔質シリコ
ン層に試料を浸透させてこれに電界を印加することによ
り試料中の成分を分離・分析することを特徴とする電気
泳動装置。
1. A component in a sample is formed by forming a porous silicon layer on a silicon substrate, arranging a sealing material on the porous silicon layer, allowing the sample to penetrate the porous silicon layer, and applying an electric field thereto. An electrophoretic device, characterized by separating and analyzing
JP8124169A 1996-05-20 1996-05-20 Electrophoretic device Pending JPH09304340A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8124169A JPH09304340A (en) 1996-05-20 1996-05-20 Electrophoretic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8124169A JPH09304340A (en) 1996-05-20 1996-05-20 Electrophoretic device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09304340A true JPH09304340A (en) 1997-11-28

Family

ID=14878669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8124169A Pending JPH09304340A (en) 1996-05-20 1996-05-20 Electrophoretic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09304340A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537679B2 (en) * 2000-04-10 2009-05-26 Intel Corporation Materials classifier, method of using, and method of making
JP2014219218A (en) * 2013-05-01 2014-11-20 システム・インスツルメンツ株式会社 Electrophoretic gel holder and electrophoretic method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7537679B2 (en) * 2000-04-10 2009-05-26 Intel Corporation Materials classifier, method of using, and method of making
JP2014219218A (en) * 2013-05-01 2014-11-20 システム・インスツルメンツ株式会社 Electrophoretic gel holder and electrophoretic method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4814944B2 (en) Sample analysis method by capillary electrophoresis
EP1084396B9 (en) Electrophoresis apparatus and method
US4385974A (en) Electrophoretic system and method for multidimensional analysis
US4889606A (en) Electrophoresis and transfer for
US5126025A (en) Method and apparatus for effecting capillary electrophoresis fraction collection on a membrane
WO2010001675A1 (en) Sample separation/adsorption appliance
JPS60231152A (en) Method and device for electrophoresis
US4142960A (en) Slab gel mold and electrophoresis apparatus
US3594263A (en) Laminated sheet for electrophoresis
EP0239604B1 (en) Electrophoresis and vacuummolecular transfer apparatus
EP3226993A1 (en) Apparatus and method for separating molecules
CA2056708A1 (en) Electrophoresis method and apparatus
JP3410099B2 (en) Isoelectric focusing method and apparatus using no carrier ampholyte
JPH09304340A (en) Electrophoretic device
EP1946094B1 (en) Force-promoted sample recovery in gel electrophoresis
Righetti et al. A horizontal apparatus for isoelectric protein purification in a segmented immobilized pH gradient
JP5256437B2 (en) Biomolecule separator
Zhang et al. Microfabrication-free fused silica nanofluidic interface for on chip electrokinetic stacking of DNA
JPH0424658B2 (en)
CN1031134C (en) Technology for producing polyacrylamide gel for plate electrophoresis and gel pouring device
JPH0572178A (en) Electrophoretic device
US3826734A (en) Apparatus for use in liquid sample analysis
CN100523810C (en) Device for researching isoelectrofocusing electrophoresis dynamics
JPH05508577A (en) Apparatus for preparative electrophoresis
WO2015093282A1 (en) Biomolecule analysis device