JPS61159149A

JPS61159149A - 電気泳動装置

Info

Publication number: JPS61159149A
Application number: JP60223804A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ishiwatari; 石渡　四郎
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-07-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術の分野〕本発明は、緩衝液の状態を正確に検出できるように構成
した電気泳動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、蛋白質等の生体高分子を分析する装置として電気
泳動法を利用した自動化学分析装置が実用化されている
。この電気泳動法を利用した自動化学分析装置は、緩衝
液で湿潤したセルロースアセテート膜等の支持体上に血
清等の検体を塗布し　。

た後、支持体を通電して電気泳動させ検体中に含まれる
各種成分を分離した泳動像を作り、この泳動像を染色し
て可視像化し、可視像化された泳動像をデンシトメータ
を用いて光学走査することにより分画像を演算処理して
検体中に含まれる各種成分を定量分析するように構成さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような電気泳動装置では、検体を塗布した支持体を
湿潤する緩衝液の疲労度が変化すると泳動像も著しく変
化してしまい適正な泳動像が形成できなくなってしまう
。また、通電中の発熱により緩衝液の温度が上昇したり
緩衝液の濃度やＰＨ値が変動する場合があり、このよう
な場合にも適正な泳動像が形成されず分析誤差の原因と
なる。不都合が生じてしまう。従って、自動的に分析を
行なう電気泳動装置においては、緩衝液の状態を正確に
検出することが分析精度を高める上で極めて重要である
。

しかし、従来の電気泳動装置では、操作者が泳動像の泳
動展開長や泳動像のみだれ等を目視して緩衝液の状態を
判断していたため緩衝液の状態を正確に検出できず、分
析誤差の大きな要因となっていた。

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、緩衝液
の状態を正確に検出できると共に、検出された緩衝液の
状態に応じて適切な泳動条件のもとて泳動分析できる高
い分析精度を有する電気泳動装置を提供するものである
。

〔問題点を解決するために手段〕

本発明による電気泳動装置は、泳動像の展開長を検出す
る手段と、泳動槽内の緩衝液の状態を検出する手段とを
備えることを特徴とするものである。

〔実施例〕

第１図は本発明による電気泳動装置の泳動箱の一例の構
成を示す線図的断面図である。泳動箱１の中心部に隔壁
１ａを設けほぼ同一構造をした２槽構造とし、多槽１ｂ
及びＩＣには緩衝液２をそれぞれ混入し合わないように
収容する。多槽１ｂ及びｌｃの緩衝液２の液面の上方に
はそれぞれ支持台３ａ及び３ｂを取り付け、検体を塗布
した支持体４の両端を押え板５ａ及び５ｂにより挾むよ
うにして固定すると共に、支持台３ａ及び３ｂと支持体
４の各端部との間に濾紙６ａ及び６ｂの一端をそれぞれ
装着し他端を緩衝液２内に浸漬する。これにより支持体
４は両端で接触している濾紙６ａ及び６ｂを介して緩衝
液２により適正に湿潤されると共に槽１ａと１ｂ間を連
絡する。また多槽１ｂ及びＩＣ内にはそれぞれ通電用の
電極７ａ及び７ｂを設は支持体４上の各検体を通電する
と共に、緩衝液２のＰＨ値を検出するＰＨセンサ８ａ及
び３ｂ、緩衝液の温度を検出する温度センサ９ａ及び９
ｂ、緩衝液の濃度を検出する濃度センサ１０ａ及び１０
ｂを設は緩衝液のＰＨ値、温度及び濃度を検出して後述
する中央制御装置に出力する。更に、緩衝液２を加熱冷
却する熱交換素子１１ａ及びｌｌｂをそれぞれ取り付け
る。更に、多槽１ｂ及びＩＣには緩衝液供給チューブ１
２ａ及び１２ｂを接続し、これら緩衝液供給チューブ１
２ａ及び１２ｂをそれぞれバルブ１３ａ及び１３ｂを介
して緩衝液タンク（図示せず）に接続して多槽１ｂ及び
ＩＣ内に新鮮な緩衝液を供給する。更に、多槽の底部に
は排液チューブ１４ａ及び１４ｂを接続し、これら排液
チューブ１４ａ及び１４ｂをそれぞれバルブ１５ａ及び
１５ｂを介して攪拌タンク１６に接続する。この攪拌タ
ンク１６は、多槽１ｂ及び１ｃ内の緩衝液２を混合攪拌
すると共に劣化した緩衝液２を排出するものであり、バ
ルブ１７を介して排液タンク（図示せず）に接続すると
共にポンプ１８を介して緩衝液供給チューブに設けらた
バルブ１３ａ及び１３ｂに接続する。多槽１ｂ及びＩＣ
内の緩衝液２を混合攪拌する場合は、バルブ１７を閉じ
バルブ１５ａ及び１５１１を開放して攪拌タンク１６内
に緩衝液２を満たし混合攪拌された緩衝液をポンプ１８
によりバルブ１３ａおよび１３ｂと４１　ｔｋ液供給チ
ューブ１２ａ及び１２ｂを介して多槽１ｂ及びＩＣにそ
れぞれ供給する。

泳動箱１内で形成した泳動像を染色及び脱色工程を経て
可視像化し、比色定量計により泳動像のデンシトダラム
パターンを測定する。第２図は本発明による電気泳動装
置に設けた比色定量装置の一例の構成を示すものであり
、同図Ａは線図的断面図、同図Ｂは線図的平面図である
。デカリン等の透明化液を収容した透明容器２０の人口
側に一対の搬送ローラ２１及び２２を配置し、出口側に
も一対の搬送ローラ２３及び２４を配置し、これら搬送
ローラにはそれぞれ駆動用モータ２５及び２６を連結す
る。

可視像化された泳動像が形成されている支持体４を搬送
ローラ２１及び２２により透明容器２０内に侵入させる
。透明化液は支持体４を透明化するものであり、透明化
液中に浸漬した支持体４は、透明化された支持体上に泳
動像が形成されている状態となり、この泳動像を透明容
器２０の底部に位置する光学測定部まで搬送する。光学
測定部には、光源２７、フィルタ２８、直角プリズム２
９及びスリット３０を有する光源装置と比色計３１に接
続されている受光器３２を透明容器２０を介して対向す
るように配置すると共に、これら光源装置と受光器３２
とを走査装置３３に一体的に装着する。

この走査装置３３は、ステップモータ３４とリードスク
リューが形成されている駆動軸３５とを有し、この駆動
軸３５に光源装置と受光器３２とを一体的に装着する。

そして、ステップモータ３４を１パルスずつ駆動し光学
系を泳動方向であるＸ方向に走査して分画像（泳動像）
のデンシトダラムパターンを測定すると共に支持体４を
Ｙ方向に移送して各検体毎にデンシトグラムタパーンを
測定する。

第３図は比色定量装置により測定された分画像と駆動パ
ルスとの関係を示すものであり、同図Ａは分画像のパタ
ーン図、同図Ｂは分画像と二値化した信号を表すパター
ン図、同図Ｃは光学系の駆動パルスを表す線図、同図り
は分画像の展開長を駆動パルスで表した線図である。本
例では検体として血清を用い、血清中に含まれる各種蛋
白質を定量分析するものとし、第１分画像としてアルブ
ミンの泳動像が形成され、泳動方向であるＸ方向に順次
績　グロブリン、α２グロブリン、βグロブリン及びＴ
グロブリンの泳動像がそれぞれ形成されている。この分
画像について種々の検討を加えた結果法のことが確認で
きた。後衛液が疲労していないときは分画像の展開長は
各検体間においてほぼ同一長である。しかし、緩衝液が
疲労すると疲労度に応じて展開長が短くなる。更に、緩
衝液の濃度、温度やｐＨ値が変化するとこれらの変化量
に応じて展開長が変化する。この結果より、分画像の展
開長を検出すれば、緩衝液の疲労度を正確に把握できる
ことになる。本実施例では、この結果に基づき各検体の
分画像の展開長を検出し、疲労していない緩衝液を用い
た場合の展開長を基準とし、この基準展開長と検出した
展開長とを比較して緩衝液の状態を検出する。分画像の
展開長は比色定量計の走査光学系のパルスモータ３４の
パルス数と検出濃度との関係より容易に求めることがで
きる。従って、展開長に基づいて検出した緩衝液の状態
と、別途検出した緩衝液の温度や濃度、Ｐ）ｌ値を組み
合わせれば、正確な緩衝液の状態及び変動原因を確認で
き、常に最良の状態で泳動分析を行うことができる。

第４図は本発明による電気泳動装置の制御系の一例の構
成を示すブロック図であ、る。

泳動箱１内に配置した濃度センサ１０ａ及び１０ｂ。

ＰＨセンサ８ａ及び８ｂ、　　温度センサ９ａ及び９ｂ
を中央制御装置４０に接続し、槽１ｂ及びＩＣ内の各緩
衝液２の濃度、ｐＨ値及び温度を中央制御装置４０に人
力すると共に、比色定量装置３３を中央制御装置４０に
接続して各検体の分画像の展開長を中央制御装置４０に
入力する。また、中央制御装置４０にメモリ４１を接続
し、このメモリ４１に基準値つまり基準展開長、基準緩
衝液濃度、基準緩衝液ｐＨ値、基準緩衝液温度及びこれ
らの変化量と緩衝液の状態との関係を予め記憶しておく
。中央制御装置４０では検出した展開長と基準展開長と
を比較し緩衝液の状態を確認し、更に検出した緩衝液２
の温度及びｐＨ値を考慮して泳動箱１内で適正な泳動分
析を行うように指示する。

例えば、展開長が基準展開長よりずれている場合は、中
央制御装置４０から泳動電源に、供給電圧または電流を
増減するように、または通電時間を増減するよう指示す
る。

緩衝液２の温度が基準緩衝液温度からずれている場合は
、中央制御装置４０から泳動箱１内に設けた熱交換素子
１０ａ及び１０ｂに接続した緩衝液温度制御装置４３に
緩衝液を加熱または冷却するよう指示する。

緩衝液２のｐＨ値が基準緩衝液ｐＨ値よりずれている場
合は、中央制御装置４０から緩衝液給排装置４４に緩衝
液２を新鮮な緩衝液と交換するよう指示する。

緩衝液２の濃度が基準緩衝液濃度よりずれている場合は
、中央制御装置４０から緩衝液給排装置４４に緩衝液２
を新鮮な緩衝液と交換するよう指示する。

緩衝液２の交換方法としては、上述した全交換の他に、
緩衝液の疲労度（基準値からのずれの具合（程度））に
応じてそれまで使用していた緩衝液２の一部を廃棄し、
その廃棄した量に等しい新鮮な緩衝液を補充する様にし
ても良い。

更に、泳動箱１内の各種１ｂ及びＩＣ内の緩衝液２の温
度、濃度またはｐＨ値が相違している場合には緩衝液給
排装置４４に両槽の緩衝液を混合攪拌するよう指示する
。

上述した基準値は許容範囲を持つものでも良い。

（例えば基準緩衝液温度＝３７℃±０．１℃）この場合
、緩衝液２の濃度またはｐＨ値または展開長が許容範囲
内にない場合にのみ上述した各種制御がなされる。

以上、本実施例によれば、展開長に基づき検出した緩衝
液の状態と、ＰＨセンサ、温度センサ、濃度センサから
の情報とを組み合わせて緩衝液の状態を把握する構成と
しているから常に最良の分析条件で泳動分析を行なうこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明にれば、支持体に形成された検体の泳動像の展開
長に基づいて検出した緩衝液の状態と、直接泳動槽内の
緩衝液の状態を検出する手段からの情報とを組み合わせ
て緩衝液の状態を把握する構成としているから常に最良
の分析条件で泳動分析を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気泳動装置の泳動箱の一例の構
成を示す線図的断面図、第２ＴＩ！ＪＡは本発明による比色定量装置の一例の構
成を示す線図的断面図、同図Ｂは同じく線図平面図、　　　　″第３図Ａは分画
像のパターンを示す線図、同図Ｂは分画像の二値化信号
を示す線図、同図Ｃは駆動パルスを示す線図、同図Ｄ°は展開長のパルス数を示す線図、第４図は本発
明による電気泳動装置の制御系の一例の構成を示すブロ
ック図である。１・・・泳動箱　　　　　　１ａ・・・隔壁ｌｂ、　ｌ
ｃ・・・槽　　　　　　２・・・緩衝液３ａ、　３ｂ・
・・支持台　　　　４・・・支持体５ａ、　５ｂ・・・
押え板　　　　６ａ、　６ｂ・・・濾紙７ａ、　Ｔｂ−
−−電極　　　　　３ａ、　８ｂ・−・ＰＨセンサ９ａ
、　９ｂ・・・温度センサ　　１０ａ、　１０ｂ・・・
濃度センサ１１ａ、　ｌｌｂ・・・熱交換素子１２ａ、　１２ｂ・・・緩衝液供給チューブ１３ａ、　
１３ｂ、　１５ａ、　１５ｂ、　１７−バルブ１４ａ、
　１４ｂ・・・排液チューブ１６・・・攪拌タンク　　　　１８・・・ポンプ２０・
・・透明容器２１、２２．２３．２４・・・搬送ローラ２５、２６・
・・モータ　　　　２７・・・光源２８・・・フィルタ
　　　　　２９・・・直角プリズム３０・・・スリット
　　　　　３１・・・比色計３２・・・受光器　　　　
　　３４・・・ステップモータ３５・・・駆動軸　　　
　　　４０・・・中央制御装置４１・・・メモリ４２・
・・泳動電源４３・・・緩衝液温度制御装置４４・・・緩衝液給排装置特許出願人　　　オリンパス光学工業株式会社代理人弁
理士　　杉　　　村　　　暁　　　秀同　　弁理士　　
杉　　　　村　　　　興　　　　作！屯（【

Claims

【特許請求の範囲】１、泳動槽内で検体を塗布した支持体に通電して電気泳
動させる電気泳動装置において、泳動像の展開長を検出する手段と、泳動槽内の緩衝液の状態を検出する手段とを備えることを特徴
とする電気泳動装置。