JPS613043A - 核酸塩基配列決定装置 - Google Patents
核酸塩基配列決定装置Info
- Publication number
- JPS613043A JPS613043A JP59123709A JP12370984A JPS613043A JP S613043 A JPS613043 A JP S613043A JP 59123709 A JP59123709 A JP 59123709A JP 12370984 A JP12370984 A JP 12370984A JP S613043 A JPS613043 A JP S613043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nucleic acid
- phase
- fluorescence
- light
- gel
- 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
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、核酸の塩基配列決定装置に係り、特に核酸断
片の螢光検出には好適な螢光励起検出システムを有する
核酸の塩基配列決定装置に関する。
片の螢光検出には好適な螢光励起検出システムを有する
核酸の塩基配列決定装置に関する。
従来、核酸の塩基配列決定は、たとえばマキサム・ギル
バート法（蛋白質・核酸・酵素Ｖｏ］、、 ２３゜ｐｐ
１８２〜１９６（１９７８））により行なわれてきた。
バート法（蛋白質・核酸・酵素Ｖｏ］、、 ２３゜ｐｐ
１８２〜１９６（１９７８））により行なわれてきた。
この方法では、放射性同位体で標識された核酸を化学的
に断片化した後、電気泳動法で長さの異なる断片をゲル
中で分子量類に整列後、ゲルをガラス板よりばがし、こ
のオートラジオグラムを撮ることで放射性断片を含む泳
動帯の検出を行ない、核酸の塩基配列を決定する。
に断片化した後、電気泳動法で長さの異なる断片をゲル
中で分子量類に整列後、ゲルをガラス板よりばがし、こ
のオートラジオグラムを撮ることで放射性断片を含む泳
動帯の検出を行ない、核酸の塩基配列を決定する。
上記手法は高感度検出が可能だが、放射性同位体を取扱
うという安全上の問題点があり、また使用場所が制限さ
れるので不便であった。そのため、核酸断片を螢光体染
色した高感度螢光検出法の開発が望まれている。
うという安全上の問題点があり、また使用場所が制限さ
れるので不便であった。そのため、核酸断片を螢光体染
色した高感度螢光検出法の開発が望まれている。
本発明の目的は電気泳動ゲル中の螢光体染色された核酸
断片の高感度な螢光検出手段を提供することにある。
断片の高感度な螢光検出手段を提供することにある。
ゲル中の螢光体染色された核酸断片を螢光により検出す
る場合の最大の問題点は、励起光のゲルからの散乱によ
る螢光のＳ／Ｎ比の低下である。
る場合の最大の問題点は、励起光のゲルからの散乱によ
る螢光のＳ／Ｎ比の低下である。
ところで、励起光を強度変調した場合に、散乱光の強度
は励起光と同位相である。一方、螢光は−定の寿命をも
つため、螢光強度は励起光に対して位相の遅れを示す。
は励起光と同位相である。一方、螢光は−定の寿命をも
つため、螢光強度は励起光に対して位相の遅れを示す。
したがって、検出された発光信号を位相敏感検波して、
励起光と逆位相の（ｉ号を計測することにより、散乱光
に由来する雑音をなくし、螢光のＳ／Ｎ比を改善できる
。
励起光と逆位相の（ｉ号を計測することにより、散乱光
に由来する雑音をなくし、螢光のＳ／Ｎ比を改善できる
。
今、励起光強度を正弦波状に変調した場合には、励起光
と螢光強度の位相差φと、変調周波数ω。
と螢光強度の位相差φと、変調周波数ω。
螢光寿命でとの間には、
ｔａｎ φ＝ωτ
の関係が成立する。そこで発光信号を位相敏感検波して
励起光と逆位相で検出する場合を考えると、螢光による
信号強度■とωてとの関係は第１図のようになる。これ
によれば、ωで＝０．１ でも螢光の信号強度Ｉは０．
１ であり、散乱光に対して十分なＳ／Ｎ比の改善が
期待できる。
励起光と逆位相で検出する場合を考えると、螢光による
信号強度■とωてとの関係は第１図のようになる。これ
によれば、ωで＝０．１ でも螢光の信号強度Ｉは０．
１ であり、散乱光に対して十分なＳ／Ｎ比の改善が
期待できる。
通常、核酸の染色に用いられる螢光体の寿命はＩｎｓ〜
Ｉｏｎｓである。また光の強度変調は、音響光学素子あ
るいは電気光学素子により数百Ｍ Ｈｚまで可能である
。したがってωで〉０．１は十分実現可能である。
Ｉｏｎｓである。また光の強度変調は、音響光学素子あ
るいは電気光学素子により数百Ｍ Ｈｚまで可能である
。したがってωで〉０．１は十分実現可能である。
以下、本発明の一実施例を第２図により説明する。本装
置は、電気泳動部と光照射検出部からなる。
置は、電気泳動部と光照射検出部からなる。
電気泳動部は、２枚のガラス板３に挾まれた泳動分離用
ゲル２．その両端を浸す電極液槽１．高電圧直流電源５
で構成する。
ゲル２．その両端を浸す電極液槽１．高電圧直流電源５
で構成する。
螢光体（たとえばエチジウムプロミド）で染色した核酸
試料をゲル２の負極側に乗せ、ゲルの両端を電極液１に
接しさせ５０Ｖ／ｃｍ程度の電圧５で泳動すると、同一
分子量を持つ成分はそれぞれ泳動帯４を形成しつつ負極
より正極に向かい、分子量の対数にほぼ反比例した移動
度で泳動する。
試料をゲル２の負極側に乗せ、ゲルの両端を電極液１に
接しさせ５０Ｖ／ｃｍ程度の電圧５で泳動すると、同一
分子量を持つ成分はそれぞれ泳動帯４を形成しつつ負極
より正極に向かい、分子量の対数にほぼ反比例した移動
度で泳動する。
一方、光源すより出た励起光は、ドライバー８により、
駆動される光変調器７を通過する際に振幅変調を受け、
レンズ９によりゲル２中に集光される。そして集光部分
を泳動帯４が通過する際に発する螢光は、レンズｌＯに
より集められ、ローパスフィルター１１および螢光の波
長に合ったバンドパスフィルターにより散乱光をなるべ
く少なくして、光検出器１３により検出される。光検出
器１３の出力は、幅巾器１４で増巾された後で、位相敏
感検波器１５で位相敏感検波され、励起光と逆位相の信
号を得る。位相敏感検波器１５の参照信号はドライバー
８から与えられる。位相敏感検波器１５の出力は積分器
１６により積分される。
駆動される光変調器７を通過する際に振幅変調を受け、
レンズ９によりゲル２中に集光される。そして集光部分
を泳動帯４が通過する際に発する螢光は、レンズｌＯに
より集められ、ローパスフィルター１１および螢光の波
長に合ったバンドパスフィルターにより散乱光をなるべ
く少なくして、光検出器１３により検出される。光検出
器１３の出力は、幅巾器１４で増巾された後で、位相敏
感検波器１５で位相敏感検波され、励起光と逆位相の信
号を得る。位相敏感検波器１５の参照信号はドライバー
８から与えられる。位相敏感検波器１５の出力は積分器
１６により積分される。
本発明によれば、螢光検出の際に信号の螢光成分と散乱
光成分を明確に分けられるため、螢光の検出感度が高ま
り、核酸断片の微量検出が可能となる。このため、放射
性同位体を用いることなく、核酸の塩基配列の決定が可
能となり、放射性同位体の取扱いという安全上の問題が
解決する。また、核酸断片の検出固定が電気泳動中に連
続的に行なえるため、従来１〜３日要したオートラジオ
グラムの工程が不用となり、核酸塩基配列決定の高速化
が実現できる。
光成分を明確に分けられるため、螢光の検出感度が高ま
り、核酸断片の微量検出が可能となる。このため、放射
性同位体を用いることなく、核酸の塩基配列の決定が可
能となり、放射性同位体の取扱いという安全上の問題が
解決する。また、核酸断片の検出固定が電気泳動中に連
続的に行なえるため、従来１〜３日要したオートラジオ
グラムの工程が不用となり、核酸塩基配列決定の高速化
が実現できる。
第１図は、光変調周波数ωと螢光寿命τの積と螢光信号
強度Ｉの関係を示すグラフであり、第２図は、本発明の
一実施例を示す構成図である。
強度Ｉの関係を示すグラフであり、第２図は、本発明の
一実施例を示す構成図である。
Claims (1)
- １、核酸断片をゲル電気泳動法により分子量分離し核酸
塩基配列を決定する装置において、螢光体染色された核
酸断片から発する螢光により検出、同定を行なう場合に
、励起光を変調し、検出された螢光の信号を位相敏感検
波して、励起光と同位相の信号を除去して検出すること
を特徴とする核酸塩基配列決定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123709A JPS613043A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸塩基配列決定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123709A JPS613043A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸塩基配列決定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS613043A true JPS613043A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14867407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123709A Pending JPS613043A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 核酸塩基配列決定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS613043A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263458A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Shimadzu Corp | 塩基配列決定装置 |
| JPH0425759A (ja) * | 1990-05-22 | 1992-01-29 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 蛍光パターン読み取り装置 |
| JPH04204151A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 多色泳動パターン読み取り装置 |
| JPH0522853U (ja) * | 1991-02-21 | 1993-03-26 | エヌテイエヌ株式会社 | 軸受のシール装置 |
| JP2002318192A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Tosoh Corp | 外部光下で計測可能な蛍光検出方法、および装置 |
| JP2021179447A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-11-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
| EP3872479A4 (en) * | 2018-10-25 | 2022-08-10 | Hamamatsu Photonics K.K. | DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT AND METHOD OF OPTICAL MEASUREMENT |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59123709A patent/JPS613043A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63263458A (ja) * | 1987-04-21 | 1988-10-31 | Shimadzu Corp | 塩基配列決定装置 |
| JPH0425759A (ja) * | 1990-05-22 | 1992-01-29 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 蛍光パターン読み取り装置 |
| JPH04204151A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-24 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 多色泳動パターン読み取り装置 |
| JPH0522853U (ja) * | 1991-02-21 | 1993-03-26 | エヌテイエヌ株式会社 | 軸受のシール装置 |
| JP2002318192A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Tosoh Corp | 外部光下で計測可能な蛍光検出方法、および装置 |
| JP4569030B2 (ja) * | 2001-04-23 | 2010-10-27 | 東ソー株式会社 | 外部光下で計測可能な蛍光検出方法、および装置 |
| EP3872479A4 (en) * | 2018-10-25 | 2022-08-10 | Hamamatsu Photonics K.K. | DEVICE FOR OPTICAL MEASUREMENT AND METHOD OF OPTICAL MEASUREMENT |
| JP2021179447A (ja) * | 2020-04-01 | 2021-11-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | 光学測定装置及び光学測定方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Low-cost, high-sensitivity laser-induced fluorescence detection for DNA sequencing by capillary gel electrophoresis | |
| Williams et al. | Ultrasensitive near-IR fluorescence detection for capillary gel electrophoresis and DNA sequencing applications | |
| Chang et al. | Determination of catecholamines in single adrenal medullary cells by capillary electrophoresis and laser-induced native fluorescence | |
| Castro et al. | Single-molecule electrophoresis | |
| Ueda et al. | Separation of naphthalene-2, 3-dicarboxaldehyde-labeled amino acids by high-performance capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection | |
| Foster et al. | Isoelectric focussing behavior of bovine plasma albumin, mercaptalbumin, and β-lactoglobulins A and B | |
| Dolnı́k | DNA sequencing by capillary electrophoresis | |
| US4909919A (en) | Velocity modulated capillary electrophoresis analysis system | |
| US4971677A (en) | Fluorescence detection type electrophoresis apparatus | |
| JPH0572536B2 (ja) | ||
| US5057438A (en) | Electrophoretic antigen-antibody determination with laminate of multiple membranes | |
| JPS613043A (ja) | 核酸塩基配列決定装置 | |
| US6942773B1 (en) | Particle sizer and DNA sequencer | |
| CA2045719A1 (en) | Neutral and positively charged dyes for eloctrophoresis sample loading solutions | |
| US20050259256A1 (en) | Device and method for measurement | |
| Lim et al. | Measurement of diffusion coefficient and electrophoretic mobility with a quasielastic light‐scattering–band‐electrophoresis apparatus | |
| JPS5853745A (ja) | ２次元電気泳動装置 | |
| JP2610870B2 (ja) | 塩基配列決定装置 | |
| JPH05296978A (ja) | 電気泳動装置 | |
| US6475362B1 (en) | Method and apparatus for compression of DNA samples for DNA sequencing | |
| EP0275440A2 (en) | Photo detection system for DNA base analysis | |
| WO1994013829A1 (en) | Isoelectric focusing differential separation assay | |
| Jenkins | Clinical applications of capillary electrophoresis: Status at the new millennium | |
| JPS58140634A (ja) | 簡易二次元電気泳動法 | |
| Wu et al. | Diode laser-based concentration gradient detector for detection of capillary isoelectric focusing |