JPH10206382A - マルチキャピラリー電気泳動装置とその電極プレート - Google Patents
マルチキャピラリー電気泳動装置とその電極プレートInfo
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- JPH10206382A JPH10206382A JP9019971A JP1997197A JPH10206382A JP H10206382 A JPH10206382 A JP H10206382A JP 9019971 A JP9019971 A JP 9019971A JP 1997197 A JP1997197 A JP 1997197A JP H10206382 A JPH10206382 A JP H10206382A
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Abstract
易に電圧を印加できるようにする。 【解決手段】 ウエル4に試料やバッファ液を入れてお
き、電極14が対応するウエル4に入るように多連ウエ
ルプレート2上に電極プレート6を被せ、電極プレート
6の上からカバー20を被せる。その後、カバー20の
貫通穴22から電極14を経てウエル4内に一本づつの
キャピラリーカラムの一端を挿入し、キャピラリーカラ
ムの他端を電源装置に接続されたバッファ液に浸す。そ
の状態でコネクタ部から配線パターン10及びランド部
12を経て電極14に電圧を印加し、電気泳動的試料注
入や試料の電気泳動分離を行なう。
Description
い、プライマー又はターミネータを蛍光物質で標識した
DNAフラグメント(断片)試料を電気泳動させ、泳動
途中でDNAフラグメント試料からの蛍光を検出して塩
基配列を決定するオンライン式の電気泳動装置、特に泳
動ゲルを充填した複数のキャピラリーカラムを用いて複
数の試料を同時に電気泳動させるマルチキャピラリー電
気泳動装置と、その複数のキャピラリーカラムに試料を
注入したり、注入された試料を泳動させるために電圧を
印加するための電極構造に関するものである。
DNAの塩基配列決定には、高感度で、高速で、かつ大
処理能力をもったDNAシーケンサが必要となる。その
1つの方法として、平板状のスラブゲルを用いたものに
代わってゲルを充填したキャピラリーカラムを複数本配
列したマルチキャピラリーDNAシーケンサが提案され
ている。キャピラリーカラムは、スラブゲルに比べて、
試料の取扱いや注入が容易であるだけでなく、高速に泳
動させて高感度で検出できる。つまり、スラブゲルで高
電圧を印加すれば、ジュール熱の影響によりバンドが広
がったり、温度勾配が生じるなどの問題が生じるが、キ
ャピラリーカラムではそのような問題は少なく、高電圧
を印加して高速泳動をさせても、バンドの広がりが少な
く高感度検出ができるのである。
ーカラムへの試料導入は、圧力を用いる方法や、電圧を
印加する電気泳動的方法が行われている。そのうち、電
気泳動的に試料を導入する方法は、装置構成の簡便さ、
操作の容易さ、パラメータの制御性の良さの点から広く
一般的に採用されている。電気泳動的に試料導入を行う
場合、調製した試料中にキャピラリーカラムの一端を浸
し、他端をバッファ液中に浸し、かつ試料中でキャピラ
リーカラム端の近傍に白金線などの電極も浸す必要があ
る。
に際し、電極を各キャピラリーカラムの端部近傍に保持
しなければならないが、その都度個別電極を配置してい
たのではその作業が煩わしい。キャピラリーカラムには
泳動媒体としてゲルが充填させているが、そのゲル中に
気泡が発生することがある。気泡が発生したキャピラリ
ーカラムでは正常な電気泳動を行なうことができない。
したがって、気泡が発生したキャピラリーカラムを見つ
ける手段が必要とされている。本発明の第1の目的は、
多数のキャピラリーカラムの一端部近傍に電圧を印加す
るのに好都合な電極構造を提供することである。本発明
の第2の目的は、そのような電極を備えたマルチキャピ
ラリーカラム電気泳動装置を提供することである。
の表面に形成された複数個のウエルを備えた多連ウエル
プレートの各ウエルに内容物として試料又はバッファ液
を入れ、各ウエルの内容物に1本ずつのキャピラリーカ
ラムの一端を挿入し、キャピラリーカラムの他端を他の
バッファ液に浸し、ウエルの内容物と他のバッファ液と
の間に電源装置から電圧を印加してキャピラリーカラム
に試料を注入したりキャピラリーカラムに注入された試
料の電気泳動分離を行なうマルチキャピラリー電気泳動
装置で、ウエルの内容物に電圧を印加する電極プレート
であり、配線パターンを有し、多連ウエルプレートのウ
エルに対応した位置にキャピラリーカラムを1本ずつ通
す貫通穴を有し、多連ウエルプレートに被せられるプリ
ント基板と、そのプリント基板の貫通穴ごとにそれぞれ
設けられ、そのプリント基板が多連ウエルプレートに被
せられた状態で多連ウエルプレートのウエル内に入って
ウエルの内容物と接触する突出長さをもち、そのプリン
ト基板の配線パターンと電気的に接続された電極と、そ
のプリント基板の一部に設けられ、その配線パターンと
接続されて前記電極とつながり、前記電源装置につなが
る配線に接続されるコネクター部とを備えている。
され、その円筒が半径方向の外側に拡がる弾性力により
プリント基板の貫通穴に固定されているものが好まし
い。それにより、電極をプリント基板に固定する作業性
が向上する。
の第1の局面は、平面状の表面に形成された複数個のウ
エルを備えた多連ウエルプレートの各ウエルに内容物と
して試料又はバッファ液を入れ、各ウエルの内容物に1
本ずつのキャピラリーカラムの一端を挿入し、キャピラ
リーカラムの他端を他のバッファ液に浸し、ウエルの内
容物と他のバッファ液との間に電源装置から電圧を印加
してキャピラリーカラムに試料を注入したりキャピラリ
ーカラムに注入された試料の電気泳動分離を行なうマル
チキャピラリー電気泳動装置であり、ウエルの内容物に
電圧を印加する電極として上記の電極プレートを用い、
そのコネクター部と電源装置との間に電極プレートの電
極を選択的に電源装置に接続するスイッチ回路を備えた
ものである。
して試料又はバッファ液を入れ、貫通穴がウエルに対応
するように位置決めして多連ウエルプレート上に電極プ
レートを被せると、各電極がそれぞれの対応するウエル
内に入ってウエルの内容物と接触する。その後、電極プ
レートの貫通穴を経てキャピラリーカラムの一端をウエ
ルの内容物に挿入し、キャピラリーカラムの他端を電源
装置に接続されたバッファ液に浸し、電極プレートのコ
ネクタ部をスイッチ回路を経てその電源装置に接続すれ
ば、キャピラリーカラムに個別に電圧を印加できるよう
になる。
キャピラリーカラムの他端が浸されているバッファ液に
至る回路のいずれか、電流値又は電圧降下値を測定する
測定回路をさらに設けることができる。キャピラリーカ
ラムに気泡が発生した場合には電気抵抗値が大きく変化
する。そこで、キャピラリーカラムに個別に電圧を印加
し、電流値又は電圧降下値を測定することにより、気泡
の発生したキャピラリーカラムを識別することができる
ようになる。
の第2の局面は、第1の局面と同様にウエルの内容物に
電圧を印加する電極として上記の電極プレートを用いる
ものであるが、電極プレートの全ての電極を電源装置に
同時に接続し、同じ電圧を印加するようにしたものであ
る。これにより、全てのキャピラリーカラムで同時に試
料注入を行なったり、電気泳動分離を行なったりするこ
とができるようになる。
プレートとともに表わしたものである。2は絶縁性の材
質にてなる多連ウエルプレートであり、平面状の表面に
複数個のウエル4が形成されている。ウエル4には内容
物として試料やバッファ液が入れられる。多連ウエルプ
レート2は市販のマイクロタイタープレートそのもので
もよく、マイクロタイタープレートと同じ構造又は1〜
1.5mlのエッペンドルフチューブを縦方向と横方向
に格子状に並べて一体化したような構造に成形したもの
であってもよい。成形材料としてはポリプロピレンやポ
リエチレンなど、耐薬品性をもち、成形性もよい汎用エ
ンジニアリングプラスチックが適する。
レート8の表面に配線パターン10をもつプリント基板
からなる。電極プレート6には多連ウエルプレートのウ
エル4に対応した位置に貫通穴9が開けられ、それぞれ
の貫通穴9には円筒状の電極14が嵌め込まれて固定さ
れている。電極14は円筒の縦方向に割れ目が入れられ
たものであり、貫通穴9の内径よりもわずかに大きめの
外径をもつように形成され、その半径方向の外側に拡が
ろうとする弾性力により電極プレート6の貫通穴9の壁
面に押しつけられて固定されている。電極プレート6の
貫通穴9の周りには配線パターン10につながり、電極
14と電気的接続を行なうためのランド部12が形成さ
れており、そのランド部12と電極14の間にはワイヤ
16がハンダづけ接続されている。
多くなった場合には、ウエル間のピッチが小さいため、
配線パターン10はベースプレート8の表面だけでは確
保できないことが起こる。その場合には、ベースプレー
ト8にスルーホール40を開け、ベースプレート8の裏
面側にも配線パターン10aを形成する。
被せて使用するものであり、被せた状態では電極14の
多連ウエルプレート側の突出部がウエル4に入り、ウエ
ル内の内容物に浸されて接触できる突出長さをもってい
る。図1では示されていないが、電極プレート6の一部
にはコネクタ部が設けられており、配線パターン10を
外部の回路に接続できるようになっている。
ターン10による感電を防止する目的で、絶縁物製のカ
バー20が被せられるようになっており、カバー20に
も多連ウエルプレートのウエル4に対応した貫通穴22
が開けられている。ベースプレート8の配線パターンを
図2に示す。この例でも配線パターン10はベースプレ
ート8の表面だけではなく、ベースプレート8の裏面側
にも配線パターン10aが形成されている。裏面側の配
線パターン10aはベースプレート8に開けられたスル
ーホール40を介して表面側のランド部12と接続され
ている。配線パターン10,10aはそれぞれコネクタ
部42,42aにまとめられ、外部回路との接続がなさ
れる。
ファ液を入れておき、電極14が対応するウエル4に入
るように多連ウエルプレート2上に電極プレート6を被
せ、電極プレート6の上からカバー20を被せる。その
後、カバー20の貫通穴22から電極14を経てウエル
4内に一本づつのキャピラリーカラムの一端を挿入し、
キャピラリーカラムの他端を電源装置に接続されたバッ
ファ液に浸す。その状態でコネクタ部から配線パターン
10,10a及びランド部12を経て電極14に電圧を
印加し、電気泳動的試料注入や試料の電気泳動分離を行
なう。
立る方法を示している。電極装着台30は電極14が電
極プレート6の表面に突出する長さに対応する深さのギ
ャップ32を持っている。配線パターン10,10a及
びランド部12が形成され、貫通穴9の開けられたベー
スプレート8を、その表面側を下側にして電極装着台3
0上に置く。ベースプレート8の裏面側からそれぞれの
貫通穴9に、縦方向の割れ目をもつ円筒状の電極14を
その割れ目を利用して径を縮小しながら嵌め込み、電極
14が電極装着台30に当るところまで差し込んで離
す。電極14は貫通穴9の内径よりもわずかに大きめの
外径をもつように形成されているので、その弾性力によ
りベースプレート8の貫通穴9の壁面に押しつけられて
固定され、電極の先端がベースプレート8から一定の長
さだけ突出した状態となる。その後、ベースプレート8
の表面側でランド部12と電極14の間をハンダ付け接
続する。実施例では、配線パターンはベースプレートの
両面に形成されているが、一方の面の配線パターンだけ
てすむ場合には敢えて両面に形成する必要はない。
一実施例を示したもので、特にその電極プレート6付近
を示したものであり、電極プレートとして図1の実施例
の電極プレート6を用い、キャピラリーカラム44を装
着した状態を表わしている。ウエル4に試料やバッファ
液が入れられ、電極14が対応するウエル4に入るよう
に多連ウエルプレート2上に電極プレート6が被せら
れ、電極プレート6の上からカバー20が被せられ、カ
バー20の貫通穴22から電極14を経てウエル4内に
一本づつのキャピラリーカラム44の一端が挿入されて
いる。キャピラリーカラム44の他端は電源装置に接続
されたバッファ液に浸されている。電源装置につながる
ケーブル46のコネクタ48が電極プレート6のコネク
タ部に接続されている。これで、各ウエルの内容物とキ
ャピラリーカラム44の他端が浸されたバッファ液との
間に試料注入や泳動分離のための電圧が印加される。
ケイ酸ガラス(例えばパイレックス)等を材質とするも
のであり、外形が200〜300μm、内径が75〜1
00μmのものである。キャピラリーカラムはその外周
が被膜により被覆されて機械的強度が補強されている。
リーカラム44に電圧を印加するための電気回路を示し
たものである。R1,……Rn,……はそれぞれキャピ
ラリーカラム44を示す。キャピラリーカラム44の各
一端は多連ウエルプレート2のウエルに挿入されている
とともに、電極プレート6の各電極14に接続されてい
る。電極プレート6の各電極14にはスイッチ回路のリ
レー50の接点S1,……Sn,……が接続され、電圧
測定用の抵抗54を介して電源装置52に接続される。
キャピラリーカラム44の他端はバッファ液を介して電
源装置52に接続されている。抵抗54の両端には電圧
測定用の電圧計56が接続されている。
することによって対象とするキャピラリーカラムの電極
14のみが電源装置52につながる。そのキャピラリー
カラム内部の電気抵抗をRnとすれば、その選定された
キャピラリーカラムを流れた電流により抵抗54の両端
で v=rV/(Rn+r) の電圧降下を誘引する。ここで、rは電圧測定用の抵抗
54の抵抗値、Vは電源装置52から印加される電圧で
ある。この測定電圧vをもってキャピラリーカラムに正
常な電流がながれているか否かを判定することができ
る。この電流値、すなわち電圧値vが小さすぎる場合
は、キャピラリーカラム内部に気泡が発生しているな
ど、そのキャピラリーカラムを不良と判断することがで
きる。
ーンを設けているが、これを全て共通化して全ての電極
を接続するとともに、リレーを同時にオンとするか、又
はリレーを取り除いて全ての電極に電流がながれるよう
にすることによって、多連ウエルプレート2の全てのウ
エルに同時に電圧を印加することができる。そのような
使用方法は、全てのキャピラリーカラムに試料を注入す
る場合や、注入された試料を全てのキャピラリーカラム
で電気泳動分離を行なう場合に適用することができる。
を有し、多連ウエルプレートのウエルに対応した位置に
キャピラリーカラムを1本ずつ通す貫通穴を有し、多連
ウエルプレートに被せられるプリント基板と、プリント
基板の貫通穴ごとにそれぞれ設けられ、そのプリント基
板が多連ウエルプレートに被せられた状態でウエル内に
入ってウエルの内容物と接触する突出長さをもち、配線
パターンと電気的に接続された電極と、プリント基板の
一部に設けられ、配線パターンと接続されて電極とつな
がり、電源装置につながる配線に接続されるコネクター
部とを備えたものであるので、この電極プレートを用い
ると多連ウエルプレートに加工を施すことなく、マルチ
キャピラリー電気泳動装置を実現することができる。ま
た、この電極プレートを用いることにより、キャピラリ
ーカラムに個別に電圧を印加することも同時に電圧を印
加することもできる。個別に電圧を印加し、キャピラリ
ーカラムごとの電流値又はその電流による電圧降下を測
定することにより、キャピラリーカラムに気泡が発生し
たか否かを判定することができるようになる。同時に電
圧を印加することにより、キャピラリーカラムへの試料
注入や、注入された試料の電気泳動分離を行なうことが
できる。
とともに示す部分斜視断面図である。
して示す部分平面図である。
着台とともに示す部分斜視断面図である。
電極プレート付近を示す斜視図である。
気回路を示す回路図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 平面状の表面に形成された複数個のウエ
ルを備えた多連ウエルプレートの各ウエルに内容物とし
て試料又はバッファ液を入れ、各ウエルの内容物に1本
ずつのキャピラリーカラムの一端を挿入し、キャピラリ
ーカラムの他端を他のバッファ液に浸し、ウエルの内容
物と前記他のバッファ液との間に電源装置から電圧を印
加してキャピラリーカラムに試料を注入したりキャピラ
リーカラムに注入された試料の電気泳動分離を行なうマ
ルチキャピラリー電気泳動装置で、ウエルの内容物に電
圧を印加するものにおいて、 配線パターンを有し、前記多連ウエルプレートのウエル
に対応した位置にキャピラリーカラムを1本ずつ通す貫
通穴を有し、前記多連ウエルプレートに被せられるプリ
ント基板と、 前記プリント基板の前記貫通穴ごとにそれぞれ設けら
れ、そのプリント基板が多連ウエルプレートに被せられ
た状態でウエル内に入ってウエルの内容物と接触する突
出長さをもち、前記配線パターンと電気的に接続された
電極と、 前記プリント基板の一部に設けられ、前記配線パターン
と接続されて前記電極とつながり、前記電源装置につな
がる配線に接続されるコネクター部と、を備えたことを
特徴とするマルチキャピラリー電気泳動装置の電極プレ
ート。 - 【請求項2】 前記電極は縦方向に割れ目をもつ円筒状
に形成され、その円筒が半径方向の外側に拡がる弾性力
によりプリント基板の前記貫通穴に固定されている請求
項1に記載の電極プレート。 - 【請求項3】 平面状の表面に形成された複数個のウエ
ルを備えた多連ウエルプレートの各ウエルに内容物とし
て試料又はバッファ液を入れ、各ウエルの内容物に1本
ずつのキャピラリーカラムの一端を挿入し、キャピラリ
ーカラムの他端を他のバッファ液に浸し、ウエルの内容
物と前記他のバッファ液との間に電源装置から電圧を印
加してキャピラリーカラムに試料を注入したりキャピラ
リーカラムに注入された試料の電気泳動分離を行なうマ
ルチキャピラリー電気泳動装置において、 配線パターンを有し、前記多連ウエルプレートのウエル
に対応した位置にキャピラリーカラムを1本ずつ通す貫
通穴を有し、前記多連ウエルプレートに被せられるプリ
ント基板、前記プリント基板の前記貫通穴ごとにそれぞ
れ設けられ、そのプリント基板が多連ウエルプレートに
被せられた状態でウエル内に入ってウエルの内容物と接
触する突出長さをもち、前記配線パターンと電気的に接
続された電極、及び前記プリント基板の一部に設けら
れ、前記配線パターンと接続されて前記電極とつながる
コネクター部を備えた電極プレートと、 前記電源装置と前記コネクター部の間に設けられ、前記
電極を選択的に前記電源装置に接続するスイッチ回路
と、を備えたことを特徴とするマルチキャピラリー電気
泳動装置。 - 【請求項4】 前記スイッチ回路から電源装置を経てキ
ャピラリーカラムの他端が浸されているバッファ液に至
る回路のいずれかに設けられ、電流値又は電圧降下値を
測定する測定回路をさらに備えた請求項3に記載のマル
チキャピラリー電気泳動装置。 - 【請求項5】 平面状の表面に形成された複数個のウエ
ルを備えた多連ウエルプレートの各ウエルに内容物とし
て試料又はバッファ液を入れ、各ウエルの内容物に1本
ずつのキャピラリーカラムの一端を挿入し、キャピラリ
ーカラムの他端を他のバッファ液に浸し、ウエルの内容
物と前記他のバッファ液との間に電源装置から電圧を印
加してキャピラリーカラムに試料を注入したりキャピラ
リーカラムに注入された試料の電気泳動分離を行なうマ
ルチキャピラリー電気泳動装置において、 配線パターンを有し、前記多連ウエルプレートのウエル
に対応した位置にキャピラリーカラムを1本ずつ通す貫
通穴を有し、前記多連ウエルプレートに被せられるプリ
ント基板、前記プリント基板の前記貫通穴ごとにそれぞ
れ設けられ、そのプリント基板が多連ウエルプレートに
被せられた状態でウエル内に入ってウエルの内容物と接
触する突出長さをもち、前記配線パターンと電気的に接
続された電極、及び前記プリント基板の一部に設けら
れ、前記配線パターンと接続されて前記電極とつながる
コネクター部を備えた電極プレートを備え、そのコネク
ター部を経て前記電極の全てを前記電源装置に接続した
ことを特徴とするマルチキャピラリー電気泳動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9019971A JPH10206382A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | マルチキャピラリー電気泳動装置とその電極プレート |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9019971A JPH10206382A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | マルチキャピラリー電気泳動装置とその電極プレート |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10206382A true JPH10206382A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=12014091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9019971A Pending JPH10206382A (ja) | 1997-01-16 | 1997-01-16 | マルチキャピラリー電気泳動装置とその電極プレート |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10206382A (ja) |
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