JPS62140069A - 核酸断片検出装置 - Google Patents
核酸断片検出装置Info
- Publication number
- JPS62140069A JPS62140069A JP60280932A JP28093285A JPS62140069A JP S62140069 A JPS62140069 A JP S62140069A JP 60280932 A JP60280932 A JP 60280932A JP 28093285 A JP28093285 A JP 28093285A JP S62140069 A JPS62140069 A JP S62140069A
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- JP
- Japan
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- nucleic acid
- scintillator
- acid fragment
- gel
- parabolic surface
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- Pending
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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、特に高感度
で高速に核酸の塩基配列の決定を行うことができる、核
酸断片の検出方法に関する。
で高速に核酸の塩基配列の決定を行うことができる、核
酸断片の検出方法に関する。
従来、核酸の塩基配列決定は、例えばマキサム・ギルバ
ード法あるいはダイデオキシ法（化学総説Ｎα４６ 、
１９８５年ＰＰ４〜８）により行われてきた。
ード法あるいはダイデオキシ法（化学総説Ｎα４６ 、
１９８５年ＰＰ４〜８）により行われてきた。
この方法では、まず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、電気泳動法にて、長さの異なる核
酸断片をガラス板で挟まれたゲル中で分子量順に整列さ
せる。そこで、このゲルをガラス板よりはがし、このオ
ートラジオグラムを撮ることで放射性核酸断片の泳動帯
検出を行い、核酸の塩基配列を決定する。ここで、従来
技術による核酸断片の塩基配列決定法について、図面に
基づいて説明する。第５図は従来の核酸断片の電気泳動
装置の構造を示す斜視図である。同図に示すごとく、２
枚のガラス板３に挟まれた核酸断片の泳動分離用ゲル２
、その泳動分兼用ゲル２の両端を浸す電極液槽１、およ
び直流電源６で構成される。そして、放射性同位体（例
えば３２ｐ）で標識された核酸断片試料を、泳動分離用
ゲル２の負極側スロット５に供給し、ゲル長あたり４０
Ｖ／■程度の電圧Ｅｖで泳動させると、同一分子量を持
つ核酸断片は、それぞれ泳動帯４を形成しつつ負極より
正極に向い、分子量の対数にほぼ反比例した移動度で泳
動する。この核酸断片の泳動帯４の泳動パターンから、
核酸塩基の′分子量順の配列を決定する。
学的に断片化した後、電気泳動法にて、長さの異なる核
酸断片をガラス板で挟まれたゲル中で分子量順に整列さ
せる。そこで、このゲルをガラス板よりはがし、このオ
ートラジオグラムを撮ることで放射性核酸断片の泳動帯
検出を行い、核酸の塩基配列を決定する。ここで、従来
技術による核酸断片の塩基配列決定法について、図面に
基づいて説明する。第５図は従来の核酸断片の電気泳動
装置の構造を示す斜視図である。同図に示すごとく、２
枚のガラス板３に挟まれた核酸断片の泳動分離用ゲル２
、その泳動分兼用ゲル２の両端を浸す電極液槽１、およ
び直流電源６で構成される。そして、放射性同位体（例
えば３２ｐ）で標識された核酸断片試料を、泳動分離用
ゲル２の負極側スロット５に供給し、ゲル長あたり４０
Ｖ／■程度の電圧Ｅｖで泳動させると、同一分子量を持
つ核酸断片は、それぞれ泳動帯４を形成しつつ負極より
正極に向い、分子量の対数にほぼ反比例した移動度で泳
動する。この核酸断片の泳動帯４の泳動パターンから、
核酸塩基の′分子量順の配列を決定する。
この時、パターンを読みとるために、既にのべたように
オートラジオグラムを撮る方法が一般的に行われている
。オートラジオグラムでは反射性同位体で標識された核
酸が微量であるために、Ｘ線フィルムへの転写に長時間
（５０時間以上）を要する問題点がある。
オートラジオグラムを撮る方法が一般的に行われている
。オートラジオグラムでは反射性同位体で標識された核
酸が微量であるために、Ｘ線フィルムへの転写に長時間
（５０時間以上）を要する問題点がある。
さらに、上記オー１−ラジオグラムの問題点を補なうた
めに、核酸断片からのβ線を直接検出し、高速化を計る
方法が考えられている。すなわち、電気泳動装置の断面
図を第６図に示すが、泳動されてくる核酸断片４が検出
器３０を通過した時のβ線を検出することにより、オー
トラジオグラムを不要とし、高速化を図ろうとするもの
である６同図かられかるようにこの方法では検出器３０
に入射するβ線は検出器側だけとなり、Ｓ／Ｎ良く計測
するには長時間を要する。また、２個の検出器３０．３
１を使ってガラス板３に対して両側がら計測することに
より、入射するβ線は２倍になるが、第６図の紙面に垂
直な方向についてのβ線は計測できない部分として残る
。なお、関連した電気泳動装置として「ディスク電気泳
動セット」（科学機器総置’ ８４／ ’ ８５ｐ、１
０９６）がある。
めに、核酸断片からのβ線を直接検出し、高速化を計る
方法が考えられている。すなわち、電気泳動装置の断面
図を第６図に示すが、泳動されてくる核酸断片４が検出
器３０を通過した時のβ線を検出することにより、オー
トラジオグラムを不要とし、高速化を図ろうとするもの
である６同図かられかるようにこの方法では検出器３０
に入射するβ線は検出器側だけとなり、Ｓ／Ｎ良く計測
するには長時間を要する。また、２個の検出器３０．３
１を使ってガラス板３に対して両側がら計測することに
より、入射するβ線は２倍になるが、第６図の紙面に垂
直な方向についてのβ線は計測できない部分として残る
。なお、関連した電気泳動装置として「ディスク電気泳
動セット」（科学機器総置’ ８４／ ’ ８５ｐ、１
０９６）がある。
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
より高感度・高速に核酸塩基の配列を決定するために、
筒形状の泳動分離用ゲルを取り囲むシンチレータの形状
を放物面とした検出方法を提供することにある。
より高感度・高速に核酸塩基の配列を決定するために、
筒形状の泳動分離用ゲルを取り囲むシンチレータの形状
を放物面とした検出方法を提供することにある。
本発明は、従来のオートラジオグラムが核酸断片から放
射されるβ線の一部を利用しているにすぎないという欠
点を解消するために考案したものである。さらに従来か
ら考えられている環状シンチレータによるβ線直接検出
方法においても核酸断片からのβ線を十分に検出してい
ないという問題点を、本発明により解消しようとするも
のである。すなわち１本発明では環状シンチレータの外
周形状を放射面とし、核酸断片を放物面の集魚に一致さ
せることにより、シンチレータ内の光伝送損失を少なく
させることができる。これにより従来のオートラジオグ
ラムあるいは環状のシンチレータと比較して高感度の計
測が可能となり、高速に核酸の塩基配列を決定すること
ができる。
射されるβ線の一部を利用しているにすぎないという欠
点を解消するために考案したものである。さらに従来か
ら考えられている環状シンチレータによるβ線直接検出
方法においても核酸断片からのβ線を十分に検出してい
ないという問題点を、本発明により解消しようとするも
のである。すなわち１本発明では環状シンチレータの外
周形状を放射面とし、核酸断片を放物面の集魚に一致さ
せることにより、シンチレータ内の光伝送損失を少なく
させることができる。これにより従来のオートラジオグ
ラムあるいは環状のシンチレータと比較して高感度の計
測が可能となり、高速に核酸の塩基配列を決定すること
ができる。
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。図に
おいて、同一符号を付したものは同一性能を有する部分
である。
おいて、同一符号を付したものは同一性能を有する部分
である。
第１図は本発明の一実施例゛を示す説明図である。
ガラス管１４で成形された円柱ゲル１０と放物面形状の
シンチレータ２ｏおよび２次電子増倍光電導（ＰＭＴ）
１３で構成する。これ場合、核酸断片１２はゲル１０の
中を分子量順に泳動するが、核酸断片に標識した放射性
同位体からのβ線をシンチレータ２０によって蛍光に変
換し、ＰＭＴ１３で光電変換し、電流として検出する。
シンチレータ２ｏおよび２次電子増倍光電導（ＰＭＴ）
１３で構成する。これ場合、核酸断片１２はゲル１０の
中を分子量順に泳動するが、核酸断片に標識した放射性
同位体からのβ線をシンチレータ２０によって蛍光に変
換し、ＰＭＴ１３で光電変換し、電流として検出する。
このときβ線による蛍光をＰＭＴ１３へ効率よく導くた
めにシンチレータ２ｏの形状を放物面とする。この詳細
を説明したものを第２図に示す。
めにシンチレータ２ｏの形状を放物面とする。この詳細
を説明したものを第２図に示す。
第２図は第１図の検出部における断面図である。
シンチレータ２０の外周部２１の形状を放物面とし、核
酸断片の通過するゲル１０の位置を焦点に一致させて構
成する。これにより、核酸断片からのβ線による蛍光は
、図かられかるように、すべて平行光となってＰＭＴ１
３へ導かれる。ところで核酸断片からのβ線はプラスチ
ックシンチレータの場合、２００ｋＶ／ｍのエネルギロ
スで蛍光に変換される。これにより核酸断片にＳ＋識す
る放射性同位体が３２ｐの場合、平均エネルギがＩ Ｍ
ｅＶであろから、３２ｐのβ線は、はとんど数■の距離
で蛍光に変換する。したがって第２図の放物面形状のシ
ンチレータでは、はぼ焦点位置で蛍光に変換されること
になり、有効にＰＭＴ１３へ蛍光を導くことができる。
酸断片の通過するゲル１０の位置を焦点に一致させて構
成する。これにより、核酸断片からのβ線による蛍光は
、図かられかるように、すべて平行光となってＰＭＴ１
３へ導かれる。ところで核酸断片からのβ線はプラスチ
ックシンチレータの場合、２００ｋＶ／ｍのエネルギロ
スで蛍光に変換される。これにより核酸断片にＳ＋識す
る放射性同位体が３２ｐの場合、平均エネルギがＩ Ｍ
ｅＶであろから、３２ｐのβ線は、はとんど数■の距離
で蛍光に変換する。したがって第２図の放物面形状のシ
ンチレータでは、はぼ焦点位置で蛍光に変換されること
になり、有効にＰＭＴ１３へ蛍光を導くことができる。
さらに放物面２１は反射材２２はコーティングして蛍光
の反射動水を高くし、同時に周囲からの外来光を遮へい
することが必要である。また、放物面シンチレータ２０
の内周部は、ゲル１０を誘過してくる外来光を遮へいす
るためにコーティング２３を必要とする。さらに図にお
いて蛍光が２５のような軌跡をとる場合は、コーテイン
グ面２３に反射することになるので、外周部の反射材と
同様に反射効率の高い材料であることが望ましし）。
の反射動水を高くし、同時に周囲からの外来光を遮へい
することが必要である。また、放物面シンチレータ２０
の内周部は、ゲル１０を誘過してくる外来光を遮へいす
るためにコーティング２３を必要とする。さらに図にお
いて蛍光が２５のような軌跡をとる場合は、コーテイン
グ面２３に反射することになるので、外周部の反射材と
同様に反射効率の高い材料であることが望ましし）。
ここで上記、実施例が実現するための各構成要素を詳細
に説明する６ゲル１０は、たとえばアクリルアミドの濃
度が６％〜１６％のもので、形状は直径が０．５〜５閾
程度の円柱で良い。ガラス管１４は上記ゲル１０を形成
するパイプで内径０．５〜５ｍ、厚さは検出部で０．１
＋ｎｍ程度が適当である。放物面シンチレータ２０はβ
線に対する感度が高く、かつ放射性同位体（８２Ｐ又は
３５Ｓ）のβ線を吸収し、通過するβ線が少ないよう蛍
光発光材料として厚み１０ｎｎ＋のプラスチックレータ
が適当である。また、シンチレータ２０の外周部および
内周部反射材の材料は、たとえば酸化チタン（ＴｉＯｚ
）が適当である。あるいは、厚さ５０μｍ程度のアルミ
でも目的を達つする。
に説明する６ゲル１０は、たとえばアクリルアミドの濃
度が６％〜１６％のもので、形状は直径が０．５〜５閾
程度の円柱で良い。ガラス管１４は上記ゲル１０を形成
するパイプで内径０．５〜５ｍ、厚さは検出部で０．１
＋ｎｍ程度が適当である。放物面シンチレータ２０はβ
線に対する感度が高く、かつ放射性同位体（８２Ｐ又は
３５Ｓ）のβ線を吸収し、通過するβ線が少ないよう蛍
光発光材料として厚み１０ｎｎ＋のプラスチックレータ
が適当である。また、シンチレータ２０の外周部および
内周部反射材の材料は、たとえば酸化チタン（ＴｉＯｚ
）が適当である。あるいは、厚さ５０μｍ程度のアルミ
でも目的を達つする。
ところで第２図において蛍光の軌跡が２５のような場合
、蛍光はシンチレータ２０の内面の反射材２３で反射す
ることにより光伝送の損失が生じる。そこで、第３図に
示すように装置全体を暗箱３０の中に収納することによ
って、内面反射材２３を不要とすることができる。すな
わち、暗箱の中ではゲル１０を通過する外来光が無いの
で、内面反射材２３による外来光の遮へいは不要となる
。そこで内面反射材２３を無くしてしまえば。
、蛍光はシンチレータ２０の内面の反射材２３で反射す
ることにより光伝送の損失が生じる。そこで、第３図に
示すように装置全体を暗箱３０の中に収納することによ
って、内面反射材２３を不要とすることができる。すな
わち、暗箱の中ではゲル１０を通過する外来光が無いの
で、内面反射材２３による外来光の遮へいは不要となる
。そこで内面反射材２３を無くしてしまえば。
軌跡２５の蛍光は２５′のようにゲル１０とシンチレー
タ２０を通過してＰＴＭｉ３に到達できる。
タ２０を通過してＰＴＭｉ３に到達できる。
ゲル１０は前述したアクリルアミドの場合、光学的な透
過率が高いので伝送ロスは生じない。これにより、さら
に感度の高いβ線の計測が可能となる。
過率が高いので伝送ロスは生じない。これにより、さら
に感度の高いβ線の計測が可能となる。
第４図は本発明を用いた全体構成図を示す。図に示すよ
うに、ガラス管１４で形成される円柱ゲル１０は一端が
上部泳動槽１内の溶液中にあり、他端は下部泳動槽１′
内に接している。この上、下泳動槽に直流電圧を印加す
ると、各円柱ゲルに供給した核酸断片１２は１図のよう
に負極から正極に向った電気泳動する。この核酸断片か
らのβ線はシンチレータ２０を通過するときに、シンチ
レータにより蛍光に変換されるので、２次電子増倍光電
管（ＰＴＭ）１３とパルス計数回路１つにより、核酸断
片の存在が検出できる。
うに、ガラス管１４で形成される円柱ゲル１０は一端が
上部泳動槽１内の溶液中にあり、他端は下部泳動槽１′
内に接している。この上、下泳動槽に直流電圧を印加す
ると、各円柱ゲルに供給した核酸断片１２は１図のよう
に負極から正極に向った電気泳動する。この核酸断片か
らのβ線はシンチレータ２０を通過するときに、シンチ
レータにより蛍光に変換されるので、２次電子増倍光電
管（ＰＴＭ）１３とパルス計数回路１つにより、核酸断
片の存在が検出できる。
以上、説明したごとく、本発明によれば、核酸断片から
のβ線の蛍光の伝送損失が少ない高感度な計測が可能と
なるので、解析の信頼性が大巾に向上する。さらに、効
率良くβ線を計測できるので、従来と等しいβ線のカウ
ント数が短時間で得られることにより検出の高速化が実
現する。また前処理系で少量しか核酸断片が得られない
場合にも、本発明による高感度検出により、計測が可能
である。
のβ線の蛍光の伝送損失が少ない高感度な計測が可能と
なるので、解析の信頼性が大巾に向上する。さらに、効
率良くβ線を計測できるので、従来と等しいβ線のカウ
ント数が短時間で得られることにより検出の高速化が実
現する。また前処理系で少量しか核酸断片が得られない
場合にも、本発明による高感度検出により、計測が可能
である。
第１図は本発明による円柱ゲルと放物面シンチレータの
構成説明図、第２図はβ線による蛍光の軌跡を示した説
明図、第３図は暗箱内における構成説明図、第４図は本
発明による全体構成図、第５図は従来の核酸塩基配列決
定方法の説明図、第６図は従来の直接検出方法の説明図
である。 １０・・・ゲル、１２・・・核酸断片、１３・・・２次
電子増倍光電管、１４・・・ガラス管、１９・・・パル
ス計数回路、２０・・・放物面形状のシンチレータ、２
２゜２３・・・シンチレータの外周部および内周部の反
射茅１図 第２記 竿３図 竿４図
構成説明図、第２図はβ線による蛍光の軌跡を示した説
明図、第３図は暗箱内における構成説明図、第４図は本
発明による全体構成図、第５図は従来の核酸塩基配列決
定方法の説明図、第６図は従来の直接検出方法の説明図
である。 １０・・・ゲル、１２・・・核酸断片、１３・・・２次
電子増倍光電管、１４・・・ガラス管、１９・・・パル
ス計数回路、２０・・・放物面形状のシンチレータ、２
２゜２３・・・シンチレータの外周部および内周部の反
射茅１図 第２記 竿３図 竿４図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、核酸断片を、泳動分離用ゲルを用いた電気泳動槽で
、分子量順に分離して核酸の塩基配列を決定する核酸断
片検出装置において、筒形状のゲル、ゲル支持体および
放物面形状のシンチレータを設けることを特徴とする核
酸断片検出装置。 ２、該放物面形状のシンチレータの外周面および内周面
が光反射材料で被覆されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の核酸断片検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載の核酸断片検出装置の全
体が暗箱内に収納されていることを特徴とする核酸断片
検出装置。 ４、放物面形状のシンチレータの外周面が光反射材料で
被覆されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
から第３項までのいずれかに記載の核酸断片検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280932A JPS62140069A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 核酸断片検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280932A JPS62140069A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 核酸断片検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62140069A true JPS62140069A (ja) | 1987-06-23 |
Family
ID=17631934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280932A Pending JPS62140069A (ja) | 1985-12-16 | 1985-12-16 | 核酸断片検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62140069A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7659514B2 (en) * | 2006-09-07 | 2010-02-09 | Ict, Integrated Circuit Testing Gesellschaft Fur Halbleiterpruftechnik Mbh | Asymmetric annular detector |
-
1985
- 1985-12-16 JP JP60280932A patent/JPS62140069A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7659514B2 (en) * | 2006-09-07 | 2010-02-09 | Ict, Integrated Circuit Testing Gesellschaft Fur Halbleiterpruftechnik Mbh | Asymmetric annular detector |
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