KR20190050976A - 모세관 전기영동 음극 시스템 및 방법 - Google Patents

모세관 전기영동 음극 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일부 실시형태에서, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 복수의 모세관(206)을 포함하며, 각각의 모세관은 음극 단부 및 양극 단부를 갖는다. 상기 시스템은 또한 복수의 음극 완충액(202)을 더 포함한다. 상기 음극 완충액(202) 각각은 다른 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성된다. 또한, 각각의 음극 완충액(202)은 복수의 모세관 중 하나의 모세관(206)과 결합된다. 각 모세관(206)의 음극 단부는 관련 음극 완충액(202)에 침지되어 있다. 상기 시스템은 복수의 전류 센서(204)를 포함하고, 각각의 전류 센서(204)는 전류를 측정하기 위해 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 결합된다. 일부 실시형태에서, 상기 복수의 모세관은 4 개의 모세관이다.

Description

모세관 전기영동 음극 시스템 및 방법
본 개시는 다중 모세관 전기영동 방법, 장치 및 이들의 구성 요소에 관한 것이다. 본 개시는 또한 모세관의 음극 단부에 관련된 감지, 전기 전달 및 격리 시스템, 메커니즘 및 방법에 관한 것이다.
모세관 전기영동 장치는 일반적으로 모세관 어레이, 모세관에 매질을 제공하기 위한 분리 매질 소스 (예컨대, 중합체), 샘플을 모세관에 적재하기 위한 샘플 주입 메카니즘, 광 검출기 구성 요소, 전극, 및 상기 모세관의 일 단부 상의 양극 완충액 소스, 및 상기 모세관의 다른 단부 상의 음극 완충액 소스를 포함하는 특정 주요 구성 요소를 제공한다. 또한, 모세관 전기영동 장치는 일반적으로 전술한 구성 요소들의 많은 것들의 온도를 조절하기 위한 다양한 가열 구성 요소 및 구역을 제공한다. 이러한 구성 요소 중 많은 것들의 온도를 조절하면 결과물의 품질을 향상시킬 수 있다.
모세관 전류의 안정성과 크기는 모세관 전기영동 시퀀싱 및 단편 분석에서 성공적인 전기영동 분리를 위한 전제 조건이다. 모세관 전류의 불규칙성은 다양한 하드웨어 결함, 예를 들어 막힌 모세관 또는 거품과 같은 중합체 충진 문제로 인해 야기될 수 있다. 이러한 문제를 조기에 발견하는 것이 유익하며, 특히 귀중한 샘플을 보호하고 보존하기 위해 샘플 주입 단계 이전에 감지하는 것이 유익하다. 시스템이 수정 조치를 취하여 문제를 해결할 수 있으며, 실패한 경우 사용자에게 통지할 수 있다.
현재 다중 모세관 전기영동 제품은 공통의 양극 또는 음극에서 모세관 전류의 합을 측정하고 모니터링한다. 모세관 전류의 크기의 가변성으로 인해 모세관 전류의 합계에 기초하여 개별 모세관의 잘못된 동작을 검출하는 것은 매우 어려우며 결함 모세관을 식별하는 것은 불가능하다.
유휴 기간 동안 모세관 단부는 건조되지 않도록 보호해야 한다. 모세관 전기영동 장비에서, 이것은 모세관 단부를 완충액에 침지시켜 유지함으로써 달성된다.
본 개시는 일부 실시형태에서 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법에 관한 것이다. 상기 시스템 또는 방법은 복수의 모세관을 포함하며, 각각의 모세관은 음극 단부 및 양극 단부를 갖는다. 상기 시스템은 또한 복수의 음극 완충액을 포함한다. 음극 완충액 각각은 다른 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성된다. 또한, 각각의 음극 완충액은 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 관련된다. 각 모세관의 음극 단부는 관련 음극 완충액에 침지된다. 상기 시스템은 복수의 전류 센서를 포함하고, 각각의 전류 센서는 전류를 측정하기 위해 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 연관된다. 일부 실시형태에서, 복수의 모세관은 4 개의 모세관이다.
본 개시의 다른 실시형태에서, 액체 레벨을 검출하기 위한 시스템 또는 방법이 제공된다. 상기 시스템 또는 방법은 복수의 음극 및 전해질 완충액을 포함하며, 상기 복수의 음극 각각은 상기 전해질 완충액에 침지된. 상기 시스템 또는 방법은 복수의 음극과 전해질 완충액 사이의 커패시턴스를 측정하도록 구성된 복수의 전극에 연결된 커패시턴스 센서를 더 포함한다.
다른 실시형태에서, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법은 모세관 시스템, 고전압 시스템, 및 저전압 시스템을 포함한다. 상기 모세관 시스템은 모세관 어레이 및 상기 모세관 시스템에 대한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그를 포함한다. 상기 고전압 시스템은 모세관 시스템에 전기적으로 연결되고 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부를 포함하고, 적어도 하나의 회로가 상기 고전압 공급부에 전기적으로 연결된다. 상기 저전압 시스템은 고전압 시스템에 연결된다. 상기 태그는 (1) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 전기적 절연, (2) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 데이터 및/또는 제어 신호, 또는 (3) 상기 저전압 시스템에서 상기 고전압 시스템으로의 전력 중 하나를 제공한다.
도 1은 본원에 기술된 다양한 실시형태에 따른 모세관 전기영동 장치의 일부의 모식도를 예시한다.
도 2는 본원에 기술된 다양한 실시형태에 따른 다중 모세관 전기영동 시스템에서의 개별적인 모세관 전류 감지를 위한 시스템의 모식도를 예시한다.
도 3은 본원에 기술된 다양한 실시형태에 따른 액체 레벨 감지 시스템의 모식도를 예시한다.
도 4는 본원에 기술된 다양한 실시형태에 따른 고전압 절연 배리어에 걸친 전력 및 데이터 전송의 블록도를 예시한다.
도 5 내지 도 7은 본원에 기술된 실시형태에 따라 커패시턴스를 결정하는 다양한 회로를 예시한다.
본 발명의 더 완전한 이해를 제공하기 위해, 하기 설명은 다양한 특정한 세부사항, 예컨대 특정한 구성, 매개변수, 실시예 등을 기술한다. 그러나, 이러한 설명이 본 발명의 범위에 대한 제한으로서 의도되지 않으며, 예시적인 실시형태의 최고의 설명을 제공하는 것으로 의도되는 것으로 인식되어야 한다.
본원에서 설명된 방법, 장치 및 시스템은 생물학적 분석 시스템과 같은 다양한 유형의 시스템, 기구 및 기계에서 구현될 수 있는 것으로 또한 이해해야 한다. 예를 들어, 복수의 모세관에서 모세관 전기영동 (CE)을 수행하는 방법, 장비, 시스템 또는 기계에서 다양한 실시형태가 구현될 수 있다. 본원에서는 모세관 전기영동 방법 및 시스템에 대해 본 발명의 실시형태가 설명되었지만, 본 발명의 실시형태는 다른 유형의 생물학적 분석 시스템 (예를 들어, 중합효소 연쇄 반응 시스템이나 방법, 차세대 시퀀싱 시스템이나 방법, 등)과 같은 방법, 시스템, 장비, 및 기기로 확장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 모세관 전기영동 장치 또는 시스템(100)의 일부의 기본 모식도를 제공한다. 특히, 도 1은 복수의 모세관(111), 전극 구성 요소(양극(112) 및 복수의 음극(114)를 포함), 중합체 소스(116), 완충액 소스(118) 및 중합체 도입 메커니즘(120) (주사기 펌프로 예시됨)을 포함하는 모세관 어레이 어셈블리(110)를 예시한다. 커플링(122)을 제공하여 상기 모세관 어레이 어셈블리(110)를 중합체 소스(116), 완충액 소스(118), 양극(112) 및 주사기 펌프(120)를 포함하는 중합체/완충액 구조(130)에 연결할 수 있다. 온도 제어 구역(140)은 밀폐형 모세관 어레이 어셈블리(110) 및 음극(114)을 제어한다. 특정 실시형태에서, 중합체 소스(116) 및 전달 경로(132)에 대하여 추가적인 온도 제어가 포함될 수 있다. 특정 실시형태에서, 모세관 전기영동 장치(100)는 모세관 어레이 어셈블리(110)를 포함하는 모세관 카트리지, 하우징 또는 어셈블리(150)를 포함한다. 모세관 카트리지(150)는 또한 모세관 어레이 어셈블리(110)를 지지 및/또는 수용하도록 구성된 인클로저(152)를 포함할 수 있다. 특정 실시형태에서, 모세관 카트리지(150)는 도 1에 도시된 다른 구성 요소들 중 하나 이상을 포함하거나 이것과 일체화될 수 있다 (예를 들어, 양극(112), 음극들(114), 중합체 소스(116), 완충액 소스(118), 중합체 도입 메카니즘, 커플링(122) 및/또는 중합체 도입 메카니즘(120) 중 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다). 모세관 어레이 어셈블리(110)는 도 1의 예시된 실시형태에서 4 개의 모세관(111)을 포함하지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 모세관 어레이 어셈블리(110)는 더 많거나 또는 더 적은 모세관(111)을 포함할 수 있다 (예를 들어, 2 개의 모세관 , 8개의 모세관, 16개의 모세관, 24개의 모세관, 48개의 모세관, 96개의 모세관 96 개 또는 96개 초과의 모세관). 특정 실시형태에서, 모세관 어레이 어셈블리(110)는 단일 모세관(111)을 포함한다.
개별 모세관 전류 감지
도 2를 참조하면, 특정 실시형태에서, 장치(100)는 복수의 모세관(206)의 개별 모세관에 개별 모세관 전류 감지를 제공하도록 구성된 전류 측정 시스템(200)을 포함한다. 종래의 다중 모세관 전기영동 시스템은 공통 양극 또는 음극에서 모세관 전류의 합계를 측정하고 모니터링한다. 전류에 오차 또는 변동성이 있는 경우 어떤 모세관에 결함이 있는지를 감지하기가 어렵다. 이와 같이, 각각의 모세관 전류를 개별적으로 모니터링하고 측정하는 것이 유리하다는 것이 밝혀졌다. 이러한 방식으로, 개별 모세관 전류의 안정성과 크기는 모세관에 새로운 중합체를 채우고 난 후 그리고 샘플 주입 전에, 사전 실행 단계 동안에 확인될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시형태는 전기 동력학 주입 동안 및/또는 에러 검출 및 분석을 위한 전기영동 분리 단계 동안 개별적인 모세관 전류를 모니터링할 수 있게 한다.
시스템(200)은 개별 음극 연결을 통해 모세관 각각의 전류를 측정 및/또는 모니터링하는 능력을 구현하는 다중 모세관 전기영동 시스템을 포함한다. 모세관(206)은 음극 부분 또는 단부 및 양극 부분 또는 단부를 갖는다. 각각의 음극은 개별 음극 완충액 용기(202)에 침지된다. 모세관의 양극 단부는 양극 완충액(208)에 침지될 수 있다. 도 2에 예시된 바와 같이, 각각의 개별 음극은 전기적으로 절연된 완충액 또는 샘플 시약에 침지된다. 음극 완충액 용기(202)는 실행(run) 완충액에 전기적으로 분리된 구획을 제공한다. 샘플은 마이크로타이터 플레이트 또는 튜브 스트립의 웰에서 전기적으로 분리된다. 도 2에 도시된 실시형태에서, 전류는 4 개의 모세관(206)으로부터 개별적으로 모니터링된다. 모세관의 수는 4 개보다 많거나 적을 수 있다. 고전압 공급부(210)에 연결된 전류 센서(204)는 모세관(206) 각각과 결합된다.
전압 공급부(210)는 모세관(206)을 통해 고전압을 공급한다. 예를 들어, 전압 공급부는 13 킬로볼트 (kV) 또는 약 13 킬로볼트의 크기를 갖는 모세관(206)의 음극 측에서 음의 전압을 제공할 수 있다. 전압 공급부(201)는 모세관 수, 모세관 길이, 중합체 또는 완충액 용액 특성 등과 같은 시스템 매개변수에 따라 다른 전압 레벨을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전압 공급부(201)는 1 kV 이상, 5 kV 이상, 10 kV 이상, 10 kV 이상, 15 kV 이상, 또는 20 kV 이상의 크기를 갖는 모세관의 음극 말단에서 음의 전압을 공급할 수 있다. 특정 상황에서, 모세관의 음극 측에 인가되는 전압은 1,000 볼트 이하(예를 들어, 샘플의 동전기 주입 (electrokinetic injection)의 경우 약 1,000 볼트, 또는 모세관 내의 기포의 존재를 확인하는 경우 약 500 볼트)이다. 특정 구체예에서, 모세관의 음극 측에 인가되는 전압은 상기 인용된 범위의 양 전압이다. 다른 실시형태에서, 모세관의 음극 측에 인가된 전압은 교번장 (alternating field) (예를 들어, 정현파 형태)이다.
액체 레벨 감지
모세관 전기영동 장비를 사용하지 않을 때, 모세관 단부는 보호될 수 있다. 전통적으로, 이것은 모세관 단부를 완충액에 침지함으로써 이루어진다. 그러나, 예를 들어, 계속적인 사용 또는 증발로 인해 완충액 레벨이 낮으면, 모세관 단부가 완충액에 침지되어 모세관에 손상을 줄 수 있다. 이와 같이, 본원에서 설명된 다양한 실시형태에 따르면, 액체 레벨의 검출을 가능하게 하는 시스템이 설명된다. 이는 적절한 완충액 레벨이 있도록 보장하며 완충액 레벨이 조정될 필요가 있으면 사용자나 시스템에 알릴 수 있다.
다양한 실시형태에 따르면, 액체 레벨은 전해질 완충액 내의 2 개 이상의 음극 사이에 형성된 커패시턴스 (예를 들어, 2 층 커패시턴스)를 감지함으로써 결정된다. 이중층 커패시턴스는 침지된 전극 표면적에 비례하며 따라서 원통형 전극의 침지 깊이와 선형 또는 거의 선형이다.
도 3은 본원에 기재된 다양한 실시형태에 따른 (예를 들어, 모세관 전기영동 장치(100) 및/또는 모세관 카트리지(150)에서) 액체 레벨 감지용 시스템(300)의 모식도를 예시한다. 전해질 완충액(306)를 포함하는 공통 음극 완충액 용기 또는 구획(305) 내의 적어도 2 개의 전극(304)은 액체 레벨을 감지하도록 구성될 수 있다. 음극 완충액 용기(305)는 4 개의 모세관 전부에 대해 세척 완충액용 하나의 구획 (및 폐기 완충액용 하나의 구획)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 음극과 전해질 완충액 사이의 이중층 커패시턴스는 상술한 전압 공급부(210)의 것과 동일한 또는 유사한 전기적 특성을 가질 수 있는 전압 공급부(303)에 전기적으로 결합된 커패시턴스 센서(302)로 측정된다.
예시된 실시형태에서, 2 개의 전극이 있으며, 각각의 전극은 모세관에 전기적으로 결합될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 상기 커패시턴스 센서는 예를 들어, 1 내지 5 볼트의 전압을 갖는 전압 공급원을 사용함으로써 제 2 전극에 약간 상이한 전압을 공급하도록 구성될 수 있다. 특정 실시형태에서, 상기 커패시턴스 센서는 2 내지 2.5 볼트의 전압을 갖는 그러한 전압 공급기를 포함할 수 있는데, 예를 들어, 2.2 볼트의 전압이 특정 실시형태에서 유리한 것으로 밝혀졌다. 특정 실시형태에서, 전압 공급은 1 볼트보다 작거나 같다. 이러한 실시형태에서, 방전 곡선은 0에 가까운 전압까지 연장된다. 이중층의 절연 파괴 전압의 위 및 아래의 용량 및 전해질 특성의 측정은, 완충액 및 환경 변동성이 있는 경우 액체 레벨 측정 정확도를 향상시키는데 중요한 데이터를 제공할 수 있다.
특정 실시형태에서, 전해질 용액(306) 및/또는 커패시턴스 센서는, 도 1에 도시된 바와 같이 공통 음극 완충액 용기 내에, 2 개 이상의 전극, 예를 들어, 4 개의 전극을 포함한다. 이러한 실시형태에서, 상기 전극 중 하나는 공칭 전압 V1을 가지도록 구성될 수 있지만, 다른 전극은 상이한 공칭 전압 V2를 갖는다. 이러한 실시형태에서, 커패시턴스 센서(302)는 전압 V1에서의 전극과 전압 V2를 갖는 하나 이상의 전극 사이의 커패시턴스를 측정하도록 구성될 수 있다.
특정 실시형태에서, 각각의 전극(304)은 상이한 모세관에 전기적으로 결합된다. 대안적으로, 전극들(304) 중 하나는 모세관에 전기적으로 결합될 수 있고 다른 전극은 모세관의 전기적 특성과 유사한 전기적 특성을 갖는 (예를 들어, 동일하거나 유사한 저항 또는 임피던스를 갖는) 전기선 또는 회로에 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 전류 측정 시스템(200)의 각 모세관(206)은 자체 액체 레벨 감지 시스템(300)을 포함할 수 있으며, 각각의 음극 완충액 용기(202)는 그 자신의 액체 레벨 감지 시스템(300)과 전기적으로 결합된 2개의 전극을 포함한다 (전술한 바와 같이 한 전극은 모세관에 결합되고 다른 전극은 선이나 회로에 결합된다). 따라서, 시스템(200)은 각각의 음극 완충액 용기(202) 내의 액체 레벨 및 각각의 모세관(206)을 통과하는 전류 모두를 측정하도록 구성될 수 있다.
설명된 개념에 따라, 세척 완충액의 액체 레벨은 연속적으로 모니터링될 수 있고, 액체 레벨이 모세관이 마르지 않도록 보장하는데 필요한 레벨 이하로 떨어지면 사용자 또는 시스템에 통지 및/또는 지시될 수 있다.
특정 실시형태에서, 액체 레벨 감지 시스템(300)은 모세관 음극이 건조되는 것을 방지하기 위해 유휴 시간 동안 사용되도록 구성될 수 있다. 이것은 저장 동안 또는 기기 작동들 사이에 모세관 음극 전극을 완충액 저장소에 침지함으로써 달성될 수 있다. 유리하게는, 음극 팁이 완충액과 접촉하는지를 검출하기보다는, 시스템(300)은 증발이 모세관 전극을 드러낼 위험이 있을 때 사용자 또는 시스템에 전송될 수 있는 경고 메시지를 제공하도록 구성된다. 따라서, 사용자나 시스템은 모세관 팁이 대기에 노출되어 말라 버리기 전에 잠재적으로 불리한 조건을 통지 받게 된다.
다른 실시형태에서, 모세관 음극 팁은 모세관 보호기로 덮혀질 수 있으며, 모세관 보호기는 모세관 음극 팁을 겔에 침지하여 보관 및/또는 사용 중에 건조되는 것을 방지한다. 장비에 적재되기 전에, 상기 모세관 보호기는 제거된다. 유리하게는, 시스템(300)은 특정 실시형태에서, 샘플 플레이트를 이동시키기 전에 모세관 보호기의 부재 또는 존재를 검출하도록 구성될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 시스템(300)은 사용자 또는 시스템에게 모세관 보호기가 존재하는 경우 이를 제거하도록 경고하고, 따라서 유리하게는 장비 및/또는 모세관 소모품에 대한 손상을 방지한다 (예를 들어, 카트리지에 손상을 일으키는 샘플 프레이트에 대한 모세관 소모품의 충돌을 방지한다).
특정 실시형태에서, 완충액 저장소에 침지된 2 개의 음극 전극 (예를 들어, 전극(304)) 사이의 전기 임피던스는 (1) 완충액 용액의 저항을 나타내는 기지의 저항(Rb)와, (2) 예를 들어, 2 개의 전극의 표면 상의 이중층 커패시턴스의 직렬 조합으로 구성된 커패시턴스(C)와의 직렬 조합으로서 모델화될 수 있다. 상기 이중층 커패시턴스는 완충액에 침지된 전극의 표면적에 비례한다. 따라서, 이러한 커패시턴스를 측정하거나 계산함으로써, 커패시턴스의 양면 또는 전극 사이의 액체의 존재 및/또는 레벨을 결정할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태에 따르면, 커패시턴스를 측정 또는 계산하는 것은 다양한 시스템 및 방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 기지의 임피던스(Rb)를 갖는 회로의 하나의 전극은 알려진 특성의 전압 단계로 구동될 수 있다. 트랜스임피던스 증폭기 및 A/D 변환기 (또는 이와 유사한 것)는 다른 전극상의 진폭 및 감쇠 시간 상수를 측정하도록 구성될 수 있다. 이러한 측정들로부터, 커패시턴스 C가 결정되어 두 전극들 사이의 액체의 존재 및/또는 레벨에 상호 연관될 수 있다. 본 실시형태에서, 제 1 전극은 기준 전압 레벨에 있는 제 2 전극에 대해 충전될 수 있다. 충전 및/또는 방전 측정은 또한 제 2 전극에 대한 제 1 전극 상에서 이루어질 수 있다. 이 실시형태에서, 커패시터 전압은 충/방전 프로세스 중에 측정된다.
도 6을 참조하면, 다른 실시형태에서, 상기 커패시턴스는 기지의 레지스터를 통해 충전되며 충전 시간 상수(Tc)를 측정한 후, 다른 기지의 레지스터를 통해 방전하고, 방전 시간 상수(Td)를 측정할 수 있다. 이러한 시간 상수로부터, 커패시턴스(C)가 결정되고 두 전극 사이의 액체의 존재 및/또는 레벨에 상호 연관될 수 있다. 도 5에 도시된 실시형태와는 대조적으로, 여기에서는, 충전 및 방전 전류가 측정되어 커패시턴스를 계산하는데 사용될 수 있다.
도 7을 참조하며, 다른 실시형태들에서, 회로의 하나의 전극은 알려진 진폭, 주파수 및 위상 각의 사인파로 구동될 수 있다. 예를 들어, 트랜스 임피던스 증폭기 및 위상 검출 회로를 사용하여, 복소 임피던스를 측정하거나 계산할 수 있다. 복소 임피던스로부터, 커패시턴스(C)가 결정되어 두 전극 사이의 액체의 존재 및/또는 레벨과 상호 연관될 수 있다.
고전압 절연 배리어를 통한 전력 및 데이터 전송
도 4는 고전압 절연 배리어(412)를 가로질러 전력 및 데이터 전송을 위해 구성된 본 발명의 실시형태에 따른 시스템(400)의 블록도를 예시한다. 전술한 방법 및 시스템의 구현은 고전압 전위는 섀시 접지를 기준으로 한 상태에서 (예를 들어, 전술한 전압 공급부(210)에 의해 제공된 전압과 동일하거나 유사한 전압), 고전압 공급부(402)에 연결된 음극 전극(404)에 연결된 개별적인 전류 감지 및 액체 레벨 검출 센서에 관한 것이다. 따라서, 센서 회로(410)는 동일하거나 거의 동일한 고전압 전위에 있다. 유리하게는, 센서 회로(410)는 접지 전위 근처에서 (예를 들어, 고전압 절연 배리어(412)의 우측으로) 회로 및 도전성 구성 요소들로부터 전기적으로 절연된다. 이러한 실시형태에서, 전력 및 데이터 전송은 고전압 절연 배리어(412)를 통하여 제공된다. 이것은 여러 가지 방법, 예를 들면 광학, 기계, 유도(inductive), 용량(capacitive) 또는 전파를 통해 수행될 수 있다. 특정 실시형태에서, 마이크로컨트롤러(420)는 동일하거나 거의 동일한 고전압 전위에 있는 센서 회로(410)에 연결된다.
특정 실시형태에서, 시스템(400)은 무선 주파수 식별 (RFID) 태그(406)를 포함하는 바, 이것은 유리하게는 (1) (예를 들어, 모세관(111 또는 206)을 포함하는) 특정 모세관 어레이 어셈블리를 포함하는 특정 카트리지 또는 시스템에 대한 데이터를 식별, 태그 및/또는 제공하고, (2) 센서 회로(410) 및/또는 마이크로컨트롤러(420)와 같은 고전압 구성 요소와 통신하는 저전압 제어 및 데이터 라인을 전기적으로 절연하고, 및/또는 (3) 센서 회로(410) 및/또는 마이크로컨트롤러(420)와 같은 고전압 구성 요소에 전력을 공급하도록 구성된다. 상기 RFID의 센서 회로는 동적 수동 NFC (근거리 통신)/RFID 태그(406)를 포함할 수 있다. 고전압 절연 배리어(412)의 대향 측 상의 RFID 판독기/기록기(408)는 RFID 태그(406)를 통해 무선으로 센서 회로에 전력을 공급하고 통신한다.
특정 실시형태에서, RFID 태그(406)는 특정 카트리지 또는 모세관 어레이 어셈블리 (예를 들어, 모세관(111 또는 206)을 포함하는 어셈블리)와 결합되어 있다. 이러한 실시형태에서, 상기 RFID는 (1) 카트리지 또는 어셈블리에 대한 데이터를 식별, 태그 및/또는 제공하고, (2) 전술한 절연 및/또는 데이터/전력 전송을 제공하는 데 사용된다. 다른 실시형태에서, 상기 RFID는 특정 카트리지 또는 모세관 어레이 어셈블리를 수용하도록 구성된 기기의 일부분이며, 이 경우 상기 RFID 태그는 전술한 절연 및/또는 데이터/전력 송신을 제공하기 위해서만 사용될 수 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 광 분리기는 고전압 절연 배리어(412)를 가로질러 전력 및/또는 데이터를 센서 회로(404) 또는 마이크로컨트롤러(420)와 같은 고전압 구성 요소로 전송하는 데 사용될 수 있다. 광학적 투과성 고전압 절연 장벽을 통해 전달되는 광 에너지는 광전지 효과에 의해 전기 에너지로 변환되어 고전압 부품에 전력을 공급한다. 아날로그 또는 디지털 광 데이터 전송은 광학적 투과성 고전압 절연 장벽을 통해 제공된다.
부가적으로 또는 대안적으로, 유도성 커플러가 고전압 절연 배리어(412)를 통과하여 전력 및 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 인덕터를 고전압 절연 배리어(412)의 양측에 배치하여 상기 인덕터 사이에 상호 인덕턴스가 존재하도록 한다. 전력은 AC 전류를 사용하여 결합된 인덕터를 통해 센서 회로로 전송된다. 상기 AC 전류는 진폭 및/또는 주파수 변조를 포함하지만 이에 한정되지 않는 당업계에 공지된 변조 방법을 사용하여 아날로그 또는 디지털 데이터 전송을 제공하도록 변조된다. 상기 센서 회로는 후방 산란 변조를 사용하여 고전압 절연 배리어(412)를 통과하여 데이터를 전송할 수 있다.
일부 실시형태에서, 고전압 절연 배리어(412)를 통과하여 전력 및 데이터를 전송하기 위해 무선 전송이 사용된다. 센서 회로 측 상에서는, 무선 주파수 에너지 수집을 사용하여 회로에 전원을 공급한다. 데이터는 무선 전송 및/또는 후방 산란의 변조에 의해 전송된다.
기술된 실시형태에서, 양방향 데이터 전송 및/또는 전력 전송은 개별 채널로 주파수 다중화, 시간 다중화 및/또는 공간적으로 분리될 수 있다. 일부 실시형태들은 예를 들어, 데이터가 광학적으로 전송되는 동안 전력이 유도성으로 전송될 수 있도록, 데이터 및 전력을 전송하는 것으로 기술된 다양한 방법들을 결합할 수 있다.
특정 실시형태에서, 상업적으로 이용 가능한 무선 충전 기술 및 표준이 전력 및 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 이 접근법은 상업적으로 이용 가능한 기술의 고도의 통합과 보급으로 인해 간단하고 비용 효율적이다.
일부 실시형태에 따르면, 상업적으로 이용 가능한 LF 및 HF RFID 기술이 유도 결합을 통해 전력 및 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 이 접근법은 상업적으로 이용 가능한 기술의 높은 통합 및 보급으로 인해 간단하고 비용 효율적이다.
일 실시형태에 따르면, 상업적으로 이용 가능한 UHF RFID 기술이 전파를 사용하여 전력 및 데이터를 송신하는 데 사용될 수 있다. 이 접근법은 상업적으로 이용 가능한 기술의 고도의 통합과 보급으로 인해 간단하고 비용 효율적이다.
설명된 실시형태에 따른 접근법은 간단하고 비용 면에서 효율적일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시형태가 상술되었다. 이들 실시형태들은 제한적이지 않은, 실례로서만으로 제시된 것으로 이해해야 한다. 당업자는 청구 범위에 정의된 본 발명의 실시형태들의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 상술한 실시형태의 형태 및 세부 사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭 및 범위는 상술한 예시적인 실시형태들 중 어느 것에 의해서도 제한되어서는 안되며, 다음의 청구 범위 및 그 등가물에 따라서만 정의되어야 한다.
본 발명의 선택된 실시형태들
선택된 실시형태는 다음을 포함한다:
실시형태 1: 모세관 전기영동 전류를 측정하기 위한 시스템 또는 방법으로서, 상기 시스템 또는 방법은:
복수의 모세관으로서, 각각의 모세관은 음극 단부 및 양극 단부를 갖는, 상기 복수의 모세관;
복수의 음극 완충액으로서, 상기 음극 완충액 각각은 상기 다른 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 각각의 음극 완충액은 상기 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 결합되고, 각각의 모세관의 음극 단부는 그의 결합된 음극 완충액에 침지된, 상기 복수의 음극 완충액; 및
복수의 전류 센서로서, 각각의 전류 센서는 전류를 측정하기 위해 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 결합되는, 상기 복수의 전류센서를 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 2: 실시형태 1에서, 상기 복수 개의 모세관은 4 개의 모세관인, 모세관 전기영동 전류를 측정하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 3: 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법으로서, 상기 시스템 또는 방법은,
각각 음극 단부 및 양극 단부를 구비하는 제 1 모세관 및 제 2 모세관;
제1 음극 완충액 및 제2 음극 완충액으로서, 상기 제 1 음극 완충액은 상기 제 2 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 상기 제 1 모세관의 음극 단부는 상기 제 1 음극 완충액에 침지되고, 상기 제 2 모세관의 음극 단부는 상기 제 2 음극 완충액에 침지되는, 상기 제1 음극 완충액 및 제2 음극 완충액; 및
상기 전류를 측정하기 위해, 상기 제 1 모세관과 결합된 제 1 전류 센서 및 상기 제 2 모세관과 결합된 제 2 전류 센서를 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 4: 실시형태 3에 있어서,
제 3 모세관 및 제 4 모세관;
제3 음극 완충액 및 제4 음극 완충액으로서, 상기 제 3 음극 완충액은 상기 제 4 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 상기 제 3 모세관의 음극 단부는 상기 제 3 음극 완충액에 침지되고, 상기 제 4 모세관의 음극 단부는 상기 제 4 음극 완충액에 침지되는, 상기 제3음극 완충액 및 제4 음극 완충액; 및
상기 전류를 측정하기 위한, 상기 제 3 모세관과 결합된 제 3 전류 센서 및 상기 제 4 모세관과 결합된 제 4 전류 센서를 더 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 5: 액체 레벨을 검출하는 시스템 또는 방법으로서, 상기 시스템 또는 방법은:
복수의 음극;
상기 복수의 음극 각각이 침지되어 있는 전해질 완충액; 및
상기 복수의 음극과 상기 전해질 완충액 사이의 커패시턴스를 측정하도록 구성된 상기 복수의 전극에 연결된 커패시턴스 센서를 포함하는, 액체 레벨을 검출하는 시스템 또는 방법.
실시형태 6: 실시형태 5에 있어서, 상기 복수의 음극이 2 개의 음극인, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 7: 실시형태 5 또는 6에 있어서, 상기 커패시턴스는 음극의 표면적에 비례하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 8: 실시형태 5, 6 또는 7에 있어서, 상기 커패시턴스는 음극의 침지 깊이와 선형인, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 9: 실시형태 5, 6, 7 또는 8에 있어서, 상기 복수의 음극이 원통형인, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 10: 실시형태 5, 6, 7, 8 또는 9에 있어서,
상기 전해질 완충액 내의 음극의 침지 깊이를 계산하기 위한 프로세서를 더 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템 또는 방법.
실시형태 11: 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법으로서,
모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템;
상기 고전압 시스템에 연결된 저전압 시스템을 포함하며,
상기 태그는 (1) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 전기적 절연, (2) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 데이터 및/또는 제어 신호, 또는 (3) 상기 저전압 시스템으로부터 상기 고전압 시스템으로의 전력 중 적어도 하나를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 12: 실시형태 11에 있어서, 상기 태그는 무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 13: 실시형태 11 또는 12에 있어서, 상기 태그는 동적 수동 근거리 통신/무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 14: 실시형태 11, 12 또는 13에 있어서, 상기 고전압 전기 시스템은 액체 레벨 센서 회로, 모세관 전류 센서, 또는 마이크로컨트롤러 중 적어도 하나를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 15: 실시형태 11, 12, 13 또는 14에 있어서, 상기 저전압 회로는 태그에 결합된 무선 주파수 식별 판독기/기록기를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 16: 실시형태 15에 있어서, 상기 태그는 무선 주파수 식별 태그 또는 동적 수동 근거리 통신/무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 17: 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법으로서,
모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템;
상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며,
상기 태그는 고전압 시스템과 저전압 시스템 사이의 전기적 절연을 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 18: 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법으로서,
모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템;
상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며;
상기 태그는 고전압 시스템과 저전압 시스템 사이에서 데이터 및/또는 제어 신호를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 19: 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법으로서,
모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는 고전압 시스템;
상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며;
상기 태그는 상기 저전압 시스템으로부터 상기 고전압 시스템으로 전력을 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.
실시형태 20: 실시형태 19에 있어서, 상기 태그는 고전압 시스템과 저전압 시스템 사이에 데이터 및/또는 제어 신호를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템 또는 방법.

Claims (20)

  1. 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    각각 음극 단부 및 양극 단부를 갖는 복수의 모세관;
    복수의 음극 완충액으로서, 상기 음극 완충액 각각은 상기 다른 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 각각의 음극 완충액은 상기 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 결합되고, 각각의 모세관의 음극 단부는 그의 결합된 음극 완충액에 침지된, 상기 복수의 음극 완충액; 및
    각각은 전류를 측정하기 위해 상기 복수의 모세관 중 하나의 모세관과 결합된, 복수의 전류 센서를 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 복수의 모세관은 4개의 모세관인, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템.
  3. 모세관 전기 전류를 측정하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    각각 음극 단부 및 양극 모세관 전기 전류를 측정하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은
    각각 음극 단부 및 양극 단부를 구비하는 제 1 모세관 및 제 2 모세관;
    제1 음극 완충액 및 제2 음극 완충액으로서, 상기 제 1 음극 완충액은 상기 제 2 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 상기 제 1 모세관의 음극 단부는 상기 제 1 음극 완충액에 침지되고, 상기 제 2 모세관의 음극 단부는 상기 제 2 음극 완충액에 침지된, 상기 제1 음극 완충액 및 제2 음극 완충액; 및
    상기 전류를 측정하기 위해, 상기 제 1 모세관과 결합된 제 1 전류 센서 및 상기 제 2 모세관과 결합된 제 2 전류 센서를 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    제 3 모세관 및 제 4 모세관;
    제3 음극 완충액 및 제4 음극 완충액으로서, 상기 제 3 음극 완충액은 상기 제 4 음극 완충액과 전기적으로 절연되도록 구성되고, 상기 제 3 모세관의 음극 단부는 상기 제 3 음극 완충액에 침지되고, 상기 제 4 모세관의 음극 단부는 상기 제 4 음극 완충액에 침지된, 상기 제3음극 완충액 및 제4음극 완충액; 및
    상기 전류를 측정하기 위한, 상기 제 3 모세관과 결합된 제 3 전류 센서 및 상기 제 4 모세관과 결합된 제 4 전류 센서를 포함하는, 모세관 전기영동 전류를 측정하는 시스템.
  5. 액체 레벨을 검출하는 시스템에 있어서, 상기 시스템은:
    복수의 음극;
    상기 복수의 음극 각각이 침지되어 있는 전해질 완충액; 및
    상기 복수의 음극과 상기 전해질 완충액 사이의 커패시턴스를 측정하도록 구성된 상기 복수의 전극에 연결된 커패시턴스 센서를 포함하는, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 복수의 음극은 2개의 음극인, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  7. 제5항에 있어서, 상기 커패시턴스는 상기 음극의 표면적에 비례하는, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  8. 제5항에 있어서, 상기 커패시턴스는 상기 음극의 침지 깊이와 선형인, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  9. 제5항에 있어서, 상기 복수의 음극은 원통형인, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 전해질 완충액 내의 상기 음극의 침지 깊이를 계산하기 위한 프로세서를 더 포함하는, 액체 레벨을 검출하는 시스템.
  11. 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템으로서,
    모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
    상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템; 및
    상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며;
    상기 태그는 (1) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 전기적 절연, (2) 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 데이터 및/또는 제어 신호, 또는 (3) 상기 저전압 시스템으로부터 상기 고전압 시스템으로의 전력 중 적어도 하나를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 태그는 무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 태그는 동적 수동 근거리 통신/무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  14. 제11항에 있어서, 상기 고전압 전기 시스템은 상기 액체 레벨 센서 회로, 모세관 전류 센서, 또는 마이크로컨트롤러를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  15. 제11항에 있어서, 상기 저전압 회로는 태그에 결합되는 무선 주파수 식별 판독기/기록기를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 태그는 무선 주파수 식별 태그 또는 동적 수동 근거리 통신/무선 주파수 식별 태그를 포함하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  17. 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템으로서,
    모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
    상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템; 및
    상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며;
    상기 태그는 고전압 시스템과 저전압 시스템 사이의 전기적 절연을 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  18. 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템으로서,
    모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
    상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템; 및
    상기 고전압 시스템에 연결된 저전압 시스템을 포함하며;
    상기 태그는 고전압 시스템과 저전압 시스템 사이에서 데이터 및/또는 제어 신호를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  19. 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템으로서,
    모세관 시스템으로서, 상기 모세관 시스템에 관한 식별 정보를 제공하도록 구성된 태그 및 모세관 어레이를 포함하는, 상기 모세관 시스템;
    상기 모세관 시스템에 전기적으로 결합된 고전압 시스템으로서, 적어도 1 킬로볼트의 전압을 제공하는 고전압 공급부와 상기 고전압 공급부에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 회로를 포함하는, 상기 고전압 시스템; 및
    상기 고전압 시스템에 결합된 저전압 시스템을 포함하며;
    상기 태그는 상기 저전압 시스템으로부터 상기 고전압 시스템으로 전력을 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 태그는 상기 고전압 시스템과 상기 저전압 시스템 사이의 데이터 및/또는 제어 신호를 제공하는, 모세관 전기영동을 수행하기 위한 시스템.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023218264A1 (en) 2022-05-11 2023-11-16 Ricoh Company, Ltd. Heating device, fixing device, and image forming apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10253587A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan 電気泳動装置
JP2000298115A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Mitsui Chemicals Inc キャピラリ電気泳動方法および装置
US20040256231A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 Groton Biosystems Stationary capillary electrophoresis system
US20060124460A1 (en) * 1999-11-08 2006-06-15 Princeton Biochemicals, Inc. Multi-dimensional electrophoresis method
CN101750450A (zh) * 2008-12-17 2010-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于阵列毛细管电泳的自动进样装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11248679A (ja) * 1998-02-26 1999-09-17 Jasco Corp キャピラリーゾーン電気泳動装置
JP4003374B2 (ja) * 2000-05-15 2007-11-07 株式会社日立製作所 キャピラリアレイ電気泳動装置及び試料の分離・分析方法
JP3780226B2 (ja) * 2002-05-31 2006-05-31 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電気泳動装置、及び電気泳動方法
CN2611879Y (zh) * 2003-04-18 2004-04-14 汤发明 电容式液位传感器
US8007725B2 (en) * 2003-11-07 2011-08-30 Princeton Biochemicals, Inc. Electrophoresis apparatus having valve system
JP2007510935A (ja) * 2003-11-07 2007-04-26 プリンストン・バイオケミカルズ・インコーポレーテッド 多次元電気泳動装置
US20050115837A1 (en) * 2003-12-01 2005-06-02 Dean Burgi Analyte identification in transformed electropherograms
CN1922479B (zh) 2003-12-23 2010-09-08 埃格尼股份有限公司 生物分析盒跟踪及保护机构
JP2007107915A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Shimadzu Corp キャピラリ流路における電気泳動方法及びマイクロチップ処理装置
CN101165472B (zh) * 2006-10-20 2010-05-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种多通道模式毛细管电泳装置
JP5049115B2 (ja) 2007-12-28 2012-10-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ キャピラリ電気泳動装置
JP5824281B2 (ja) * 2010-08-10 2015-11-25 アークレイ株式会社 電気泳動装置、および電気泳動装置の制御方法
JP5320416B2 (ja) * 2011-01-26 2013-10-23 株式会社日立ハイテクノロジーズ 電気泳動装置，キャピラリアレイ、及びキャピラリユニット
US9500621B2 (en) 2012-06-04 2016-11-22 Beckman Coulter, Inc. Leakage current sense circuit for error detection in an improved capillary electrophoresis-electrospray ionization-mass spectrometry system
GB2532670B (en) * 2013-09-12 2020-09-30 Hitachi High Tech Corp Electrophoresis medium receptacle and electrophoresis apparatus
CN106461604B (zh) * 2014-03-07 2019-10-22 生命技术公司 用于毛细管电泳系统的毛细管阵列套筒
US20150338347A1 (en) 2014-05-22 2015-11-26 Bioptic, Inc. Glycan profiling utilizing capillary electrophoresis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10253587A (ja) * 1997-03-10 1998-09-25 Kagaku Gijutsu Shinko Jigyodan 電気泳動装置
JP2000298115A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Mitsui Chemicals Inc キャピラリ電気泳動方法および装置
US20060124460A1 (en) * 1999-11-08 2006-06-15 Princeton Biochemicals, Inc. Multi-dimensional electrophoresis method
US20040256231A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-23 Groton Biosystems Stationary capillary electrophoresis system
CN101750450A (zh) * 2008-12-17 2010-06-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种用于阵列毛细管电泳的自动进样装置

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