WO2002090968A1 - Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif - Google Patents

Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif Download PDF

Info

Publication number
WO2002090968A1
WO2002090968A1 PCT/JP2001/003573 JP0103573W WO02090968A1 WO 2002090968 A1 WO2002090968 A1 WO 2002090968A1 JP 0103573 W JP0103573 W JP 0103573W WO 02090968 A1 WO02090968 A1 WO 02090968A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sample
autosampler
tray
capillary array
plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2001/003573
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Shuhei Yamamoto
Hiromi Yamashita
Original Assignee
Hitachi, Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi, Ltd. filed Critical Hitachi, Ltd.
Priority to DE60141359T priority Critical patent/DE60141359D1/de
Priority to JP2002588179A priority patent/JP3950417B2/ja
Priority to PCT/JP2001/003573 priority patent/WO2002090968A1/ja
Priority to EP01925909A priority patent/EP1384992B1/en
Priority to US10/475,492 priority patent/US7390390B2/en
Publication of WO2002090968A1 publication Critical patent/WO2002090968A1/ja

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/52Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips
    • B01L9/523Supports specially adapted for flat sample carriers, e.g. for plates, slides, chips for multisample carriers, e.g. used for microtitration plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5085Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates
    • B01L3/50853Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above for multiple samples, e.g. microtitration plates with covers or lids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/416Systems
    • G01N27/447Systems using electrophoresis
    • G01N27/44756Apparatus specially adapted therefor
    • G01N27/44782Apparatus specially adapted therefor of a plurality of samples
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065Multiple transfer devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/02Adapting objects or devices to another
    • B01L2200/025Align devices or objects to ensure defined positions relative to each other
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/04Closures and closing means
    • B01L2300/041Connecting closures to device or container
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/04Closures and closing means
    • B01L2300/041Connecting closures to device or container
    • B01L2300/044Connecting closures to device or container pierceable, e.g. films, membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01LCHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00Additional constructional details
    • B01L2300/08Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0809Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0829Multi-well plates; Microtitration plates
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/02Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/028Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations having reaction cells in the form of microtitration plates

Definitions

  • the present invention relates to a capillary array electrophoresis apparatus and an autosampler used therefor.
  • the present invention belongs to an electrophoresis apparatus for separating and analyzing samples such as DNA and protein by electrophoresis using a capillary array in which a plurality of cavities are bundled, and a sampling apparatus used therefor.
  • Akita Akita
  • the multi-capillary array electrophoresis device has a thermostat in the device housing for storing the capillary array in a constant temperature environment, a gel pump unit for refilling and replacing gel polymer as a separation medium in the capillary array, It is equipped with an irradiation / detection unit that irradiates the laser array and the like to the cavities array and detects the fluorescence from the sample labeled with the fluorescent substance, and an autosampler for continuously measuring a large number of samples. Electrodes are formed at one end (sample introduction end) of the capillary array so that a negative voltage can be applied.
  • the autosampler moves, and the negative electrode is placed in the solution containing the sample mounted on the autosampler, and the negative electrode is placed in the electrophoresis of the injected sample. Is also immersed in a buffer solution mounted on the autosampler, and a voltage is applied.
  • the DNA sample and the buffer solution are mounted on the tray of the autosampler. Since many samples are put in at a time, It is often placed in a versatile microtiter plate that can be placed on a tray in combination with a special adapter or the like.
  • the buffer solution is put in a buffer tank for storing it and placed on a tray.
  • the microtiter plate / buffer tank is covered with septa to prevent evaporation of the sample.
  • the scepter is provided with slits so that cavities can be inserted.
  • the microtiter plate / buffer tank has a structure that can only be placed on the tray of the autosampler, and is fixed in the X and Y directions but not in the Z direction. Therefore, when the autosampler moves downward and the sample introduction end of the capillary array comes out of the well of the microtiter plate or the buffer tank, the frictional force between the capillary array and the septa causes the microtiter plate to move. May lift the buffet tank.
  • a press-down plate (hereinafter referred to as a stripper plate) has been used.
  • the stripper plate can move up and down along the sample introduction end of the capillary array.
  • the autosampler inserts the sample introduction end of the capillary array into the well of the microtiter plate containing the sample, so that the target jewel comes directly under the capillary array. After moving to, move upward. In doing so, the stripper plate is lifted against the autosampler. At this time, the stripper plate generates a force in the direction of pushing down the microphone opening titer plate by the panel attached thereto or its own weight. Therefore, even if the autosampler moves downward, the microtiter plate is pressed onto the autosampler tray and the microphone mouth titer plate is not lifted until the capillary array is completely pulled out.
  • the autosampler may be pushed by the stripper plate and fall.In addition, for safety of the device, during the electrophoresis or while the autosampler is moving. A similar problem occurs when the operator opens the door of the equipment, automatically shutting down all operations and shutting off various power supplies. Of course, it is possible to prevent the auto sampler from falling unless the stripper is pushed down with a force larger than one plate. However, it is very inconvenient to move the auto sampler manually, such as for maintenance and service.
  • the entire capillary array is held in a thermostat to maintain a constant temperature, but the sample injection end must be taken out of the thermostat.
  • a stripper plate it is necessary to lengthen the length of the cavities to be ejected out of the thermostat, causing problems in electrophoresis performance.
  • An object of the present invention is to provide a capillary array electrophoresis apparatus that can be automatically operated without a stripper plate. Disclosure of the invention
  • a sample vessel such as a microtiter plate and a buffer tank containing a buffer solution are fixed on the autosampler not only in the XY plane but also in the Z direction, thereby eliminating the stripper plate. Even so, it did not hinder the automatic operation of the capillary array electrophoresis apparatus.
  • the sample injection ends are aligned.
  • a capillary array consisting of a plurality of arranged capillaries, a thermostatic chamber that exposes the sample injection end downward and stores the capillary arrays, and a plurality of sample containers and buffer containers mounted on a tray in the vertical and horizontal directions
  • a capillary array electrophoresis including a movable sampler and an autosampler capable of immersing the sample injection end of the capillary array exposed from the constant temperature bath when moved upward into the sample in the sample container or the buffer in the buffer container.
  • the apparatus is characterized in that the autosampler includes means for fixing a plurality of sample containers and puffer containers on a tray.
  • the autosampler has a guide and stopper for holding and three-dimensionally fixing a sample plate assembly including a microphone opening titer plate for placing a sample on a tray and an adapter for mounting the microtiter plate.
  • Adapters are preferably prepared for different microtiter plates.
  • the tray preferably has a sensor that detects the shape of the bottom of the adapter and identifies the number of wells of the microphone opening titer plate placed on the adapter.
  • the autosampler according to the present invention is provided in a capillary array electrophoresis apparatus in which a capillary array is mounted by exposing a sample injection end from a thermostat, and a plurality of sample containers and a buffer container are mounted on a tray, and a vertical direction is provided.
  • a capillary array is mounted by exposing a sample injection end from a thermostat, and a plurality of sample containers and a buffer container are mounted on a tray, and a vertical direction is provided.
  • an autosampler that is movable in the horizontal direction and that can immerse the sample injection end of the capillary array that is exposed from the constant temperature bath when it is moved upward into the sample in the sample container or the buffer in the buffer container, It is characterized by comprising means for fixing a sample container and a buffer container on the tray.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an electrophoresis apparatus of the present invention, showing a state where a door of a thermostat is opened.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a relationship between a constant temperature bath of a pump and a pump unit according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the electrophoresis device of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded view of the sample plate assembly.
  • FIG. 5 is a perspective view of the sample plate assembly.
  • FIG. 6 is a bottom view of the sample plate assembly.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of the tray of the autosampler according to the present invention.
  • FIG. 8 is an explanatory view showing another example of the tray of the autosampler according to the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of an electrophoresis apparatus according to the present invention, in which a door of a thermostat is opened.
  • FIG. 1 shows a state in which the capillary array is not mounted.
  • the electrophoresis apparatus 100 includes a pedestal 101, a Peltier device, etc., and a temperature controllable temperature chamber 102, a gel pump unit 110, which supplies an electrophoresis medium to a capillary array capillary, and a detection unit 100. 4, and autosampler 105.
  • a capillary array can be installed in the thermostatic chamber.
  • a tank such as a sample plate assembly and a buffer described later can be mounted on the tray.
  • FIG. 2 is a schematic view showing the relationship between the capillary array unit 201, the thermostat 102, the gel pump unit 103, and the like.
  • One end of the capillary array unit 201 is a sample injection end, and the sample injection end is inserted into a hollow electrode 202 made of a hollow stainless steel tube.
  • the cavities protrude slightly from the tip of the hollow electrode 202, and the gap between the cavities and the hollow electrodes 202 is sealed with an adhesive so that no carryover of the sample or the like occurs.
  • When injecting a DNA sample into a capillary immerse the sample injection end of the capillary into a solution containing a DNA sample, and when electrophoresing the injected sample, insert the sample injection end into buffer solution 205. Soak and apply voltage to both ends of the capillary.
  • FIG. 2 shows a state where the sample injection end is immersed in the buffer solution 205, and the DNA sample is not shown.
  • a capillary head 203 serving as a connection to the gel pump unit 103 for injecting the gel as the electrophoresis medium into the capillary array unit 201 is provided.
  • the gel which is the electrophoresis medium inside the capillaries
  • the pulp 206 closes the pulp 206 and set the syringes 20
  • the gel in the syringe 207 is injected into the capillary array unit 201 by pressing 7.
  • the pulp 206 is opened, and a voltage is applied between the electrode 202 immersed in the buffer 205 and the ground electrode 209 immersed in the buffer 208.
  • capillary array unit 201 Most of the capillary array unit 201, except for its end, is housed in a gas-circulating constant temperature bath 102 and maintained at a constant temperature.
  • a detector 204 for detecting fluorescence generated from the fluorescently labeled sample separated by electrophoresis in the capillary is arranged outside the thermostat 102.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrophoresis system.
  • Each of the cavities in the cabillary array unit 201 is a quartz pipe with an outer diameter of 0.1 to 0.7 mm and an inner diameter of 0.02 to 0.5 mm. ⁇ ⁇ ⁇ Coated with fat.
  • a plurality of the cavities (generally several to several tens) are arranged to form a capillary array unit 201.
  • the capillaries array unit 2 ⁇ 1 arranges the capillaries in the order of the sample numbers of the load header 301 and load header 301, which takes in the samples into the capillaries by electrophoresis from the sample container containing the fluorescently labeled DNA sample etc.
  • the load header 301 is provided with an electrode for applying a migration voltage to the capillary, and this electrode is connected to the hollow electrode 202 into which the sample injection end of each capillary is inserted.
  • the detection unit (window unit) 204 has an opening for irradiating a plurality of aligned cavities with light and an opening for taking out light emission 302 emitted from the cavities.
  • the hollow electrode 202 projecting from the load header 301 and the sample injection end of the capillary array unit 201 are immersed in a sample container 311 containing a fluorescently labeled DNA sample.
  • the other end of the capillary head 203 is attached to a buffer container 312 containing a buffer.
  • a high voltage of about 15 kV is applied from the high voltage power supply 313 to the load header 301 between the buffer vessel 312 and the load header 301, and the sample in the sample vessel 311 is injected into the electric field from the sample injection end of the cable Is done. Then, remove the sample container 311 and immerse the sample injection end of the capillary array unit 201 in a buffer as shown in Fig. 2 and apply voltage to both ends of the capillary to perform electrophoresis of the sample. . Detection of the electrophoresed sample is performed in the detection unit (window unit) 204. You.
  • the laser beam 3 2 2 generated by the laser light source 3 2 1 is reflected by the reflection mirror 3 2 3, then split into two by the beam splitter 3 2 4, reflected by the reflection mirror 3 2 5, and condensed lens
  • the light is condensed at 3 26, and irradiates the capillary array unit 201 from a direction parallel to the plane on which the cavities are arranged.
  • the fluorescently labeled sample that has been electrophoresed through the gel filled inside the capillary is excited by the irradiation of the laser beam 322 and emits fluorescence 302.
  • the fluorescence 302 is detected by converting the fluorescence 302, which travels in a direction almost perpendicular to the plane on which the cavities are arranged, into parallel light by the first lens 327, and splitting the image by the optical filter and the image splitting prism 328. After that, an image is formed on the CCD camera 330 by the second lens 329.
  • the measurement data detected by the CCD camera 330 is processed by the processor 331 to analyze the base sequence and the base length of the DNA sample.
  • the laser beam 3222 is emitted from both sides of the detecting section 204, but it may be emitted from only one side.
  • the DNA sample and the buffer solution are transported by the autosampler 105 movable in the XYZ directions, and the sample introduction end of each of the cavities of the cabillary array unit 201 is inserted into a desired container.
  • the present invention provides a means for fixing a container containing a DNA sample, a buffer and the like on the autosampler 105.
  • specific examples thereof will be described in detail.
  • the sample to be analyzed should be placed in a commercially available microtiter plate for analysis. Since the microtiter plate cannot be set on the tray of the autosampler as it is, set it on the tray as a four-layer sample plate assembly in which the plate adapter, plate, septa, and septa holder are stacked.
  • FIG. 4 to 6 are explanatory diagrams of a sample plate assembly having a 96-hole microphone opening titer plate, FIG. 4 is an exploded view, and FIG. 5 is a sample in an assembled state. FIG. 6 is a bottom view of the plate assembly.
  • the sample plate assembly consists of a plate adapter 401, a microtiter plate 402, a scepter 403, and a scepter holder 404.
  • the plate adapter 401 is a base for setting the microtiter plate 402 on the tray of the autosampler 105.
  • the septa 403 is made of silicon rubber, and has a projection formed so that the tip of each well of the microtiter plate 402 is inserted into the well, and a notch is formed at the tip to allow the tip of the capillary to pass.
  • the septa 403 has both a function of preventing evaporation of the sample and a function of wiping a sample or the like attached to the tip of the capillary.
  • the septa holder 404 is a part for fixing the microtiter plate 402 and the septa 403 to the adapter 401.
  • FIG. 5 shows the sample plate assembly 500 assembled from the septum holder 404, septum 403, microtiter plate 402, and plate adapter 401.
  • FIG. 6 is a diagram showing a state in which only the septa honoreda 404 has been removed from the sample plate assembly.
  • the septa holder 404 is also used for heat treatment called PCR (Polymerase Chain Reaction), which is a pretreatment of the microtiter plate 402 for the sample, and it may be deformed by this heat treatment depending on the conditions. It also serves to correct the microtiter plate 402 that has been lost and to properly fix it to the adapter 401.
  • PCR Polymerase Chain Reaction
  • a light shielding plate 605 or a notch 606 for identifying the type of the plate adapter by a photo interrupter is provided at the bottom of the plate adapter 401.
  • the plate adapter 410 has guides 715 and 716 at different heights on the longer side, and the c- sceptor holder 404 is shown in Fig. 6 to save the labor of the analyst.
  • it has a simple structure in which two hooks 600 on both the left and right sides are hooked on the flange 603 of the adapter 401. Therefore, depending on the case, there is a possibility that the septum holder 404 may be displaced and fitted in the longitudinal direction of the plate adapter 401.
  • the septum holder 404 If the septum holder 404 is incorrectly fixed to the plate adapter 401, the hole through which the septum of the septum holder 404 passes will not match the hole of the microphone opening titer plate 402, and the scab holder will be damaged. I will. In order to prevent this, there are protrusions 62 at the four sockets 61 on the side of the septum holder 404. If it does not match the side guy K 604, the nut 601 does not touch the flange 603, and the septum holder 404 does not attach to the plate adapter 401. This allows the analyst to attach the septum holder 404 to the plate adapter 401 without any particular consciousness, and does not cause any problems if it is fixed in an incorrect position.
  • the autosampler according to the present invention can accommodate different plates (heights) with an adapter.
  • a plurality of types of microtiter plates having the same 96 wells are commercially available, and the shape, size and depth of the wells are determined by each company. Etc. are different.
  • the minimum sample volume of the electrophoresis apparatus of the present invention is set to 10 ⁇ l
  • the height from the bottom of the well to the sample liquid level is about 2.5 in the case of a commercially available 96-hole microphone opening titer plate.
  • plate adapters corresponding to each microtiter plate are prepared and used in combination.
  • the center axis of the wells and the height of the bottom of each microtiter plate with two wells were always at the same position with respect to the tray of the autosampler. This allows the autosampler to identify only the number of wells (96 or 384) of the sample plate assembly mounted on it, and thus to use any type of 96-well microtiter plate as long as the control method is used properly. Even if is equipped, the autosampler can always be moved by the same control method.
  • each plate adapter has been devised so that it cannot be mounted on the wrong plate adapter or mounted in the wrong direction.
  • the microtiter plate 402 shown in FIG. 4 one of the four corners of the microtiter plate is cut off.
  • the direction or size of the cut-out differs depending on the microtiter plate of each company, and the plate adapter 401 is also shaped accordingly, so that the microtiter plate can be attached to the wrong plate adapter. , never be installed in the wrong direction.
  • the autosampler of the present invention can cope with 96 Z 3 84 with the same structure.
  • the plate adapter for the 6-hole mic mouth titer plate and the plate adapter for the 3 8 4-hole mic mouth titer plate allow two sets to be attached to the autosampler tray. They can be combined freely according to the purpose.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the tray of the autosampler according to the present invention.
  • the tray 700 in the example shown can be equipped with two sets of sample plate assemblies and four sets of tanks for storing puffers, water, etc., but the number is more than required for electrophoresis. Any number is acceptable.
  • Horizontal guide grooves 701 are provided on both sides of the sample plate assembly installation location of the tray 700.
  • the sample plate assembly ⁇ 10, 711 (simplified in FIG. 7 but has a laminated structure as shown in FIG. 5) is provided horizontally on its side Align the guides 715 and 716 with the guide grooves 701 provided in the tray 700, and slide the tray 13 horizontally from the outside to set it.
  • the sample plate assemblies 710 and 711 are fixed in the vertical direction (Z direction) on the tray 700.
  • the cover 700 is fixed to the side of the tray 700 by means such as a hook or a screw provided at the distal end or a magnet.
  • a gate-shaped frame 731 and a concave portion 732 are provided at the tank installation location of the tray 700.
  • the tanks 720 to 72 3 are passed through a gate-shaped frame 731, and the end is inserted into the concave portion 732 so as to reach the tray 700. Then, force par 7 3 4 Is closed, and the movement of the tank in the direction of exiting from frame 7 3 1 is described.
  • the tanks 720 to 72 3 are fixed vertically and horizontally on the tray 700 c.
  • the sample plate assemblies 71 0, 71 1 and the tanks 72 0 to 72 3 Is fixed in all XYZ directions on the tray 700, so the autosampler moves up and down, and the sample introduction end of the cabrollary array unit 201 moves up and down the microphone opening titer plate or tank.
  • the microtiter plate does not float, nor does the tank or the septa on the tank rise. Therefore, there is no need to provide a new mechanism for pressing the sample plate assembly or tank onto the tray, such as a stripper plate.
  • a total of four photointerrupters 7400 are provided on the tray 700 at the mounting position of the sample plate assembly. This is used to automatically identify microtiter plates when using different titers. In the present embodiment, it is assumed that two types of microtiter plates, that is, a 96-hole plate and a 384-hole plate, are mounted, and among these, which microtiter plate is mounted is automatically identified.
  • Different types of adapters 401 are prepared for the two types of microphone opening titer plates, and light shielding plates are provided at different positions.
  • the light shielding plate always blocks the light of one of the two photo interrupters 7400 on the tray 700.
  • the height of the guide groove 701 on the tray 700 is changed on both sides thereof.
  • the heights of the guides 715 and 716 on the adapter 401 side are changed on both sides in accordance with the guide grooves on the tray 700 side. Therefore, since the two types of adapters can be set on the tray 700 only in one direction, there is no possibility that the photointerrupter 74 identifies the adapter incorrectly. It is possible to automatically recognize which type of microtiter plate is mounted from the signal of the photointerrupter, and the autosampler operates by changing the moving distance according to the pitch of the well.
  • Placement of ampoule plate assembly and tank, sliding direction, force The opening / closing direction and the like are not limited to the example shown in FIG. It may be changed according to the arrangement of the autosampler in the electrophoresis apparatus or the size of the space allowed around the tray.
  • FIG. 8 is a diagram showing another example of the tray of the autosampler according to the present invention.
  • the tray 800 in this example is equipped with two sets of sample plate assemblies 8100, 811, and four sets of tanks 820-0822 as in the case of the tray 700 shown in Fig. 7. it can.
  • the point different from the tray 700 shown in FIG. 7 is the mounting direction and the fixing method of the sample plate assembly and the tank. The other points are the same as those of FIG. 7, and the detailed description is omitted.
  • the sample plate assembly 800, 801 and tanks 820 to 823 are set from above the tray 800 to the guides on the tray 800.
  • the vertical wall around the sample plate assembly location and the tank location of the tray 800 serves as a guide.
  • No special guidance is required on the sample plate assembly 800,801 side, unlike in Figure 7.
  • the sample plate assemblies 800, 801 and the tanks 820 to 823 are fixed in the X and Y directions.
  • the clip 830 is attached to the tray 800 so as to cover the sample plate assembly 800, 801 and the tanks 820 to 823, Fix the Z direction.
  • the clip 830 is an independent part with respect to the tray 800, but may be an openable / closable power unit integrated with the tray 800. Of course, this may be divided into a plurality of force pars.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, mounting of an autosampler on a tray, such as a sample container and a buffer container, and fixation in an XYZ direction can be performed easily. Also, since it is not necessary to use a stripper plate as in the past, the structure of the device is simplified, and the outside of the thermostat is required. The accuracy of analysis can be improved by setting the length of the capillary array to be output to the minimum length.

Description

キヤビラリアレイ電気泳動装置及びそれに用いるオートサンブラ 技術分野
本発明は、 複数のキヤビラリを束ねたキヤビラリアレイを用いて D N A、 蛋白 質などの試料を電気泳動により分離 ·分析する電気泳動装置及びそれに用いるサ ンプリング装置に属する。 明 田
背景技術
複数のキヤビラリを組み合わせてキヤビラリアレイを構成し、 各キヤビラリに 電気泳動媒体と分析又は分離すべき試料を供給して、 対象となる試料を分離 ·分 析する技術はよく知られている。 試料としては、 例えば蛍光物質で標識された D N A、 蛋白質などがキヤビラリに供給される。 このような技術は、 米国特許第 5366608号、 第 5529679号、 第 5516409号、 第 5730850号、 第 5790729号、 第 5582705号、 第 5439578号、 第 5274240号などに記載されている。 分離 ·分析の スループットの観点からすると、 平板ゲルを用いた電気泳動法よりも、 マルチキ ャビラリを用いた方が、 多くの利点がある。
マルチキヤビラリアレイ電気泳動装置は、 装置筐体に、 キヤビラリアレイを一 定温度の環境下に収納するための恒温槽、 キヤビラリアレイに分離媒体であるゲ ルポリマーを詰め替え交換するためのゲルポンプュニット、 レーザ光などをキヤ ビラリアレイに照射し、 蛍光体で標識された試料からの蛍光を検出する照射 ·検 出部、 多数の試料を連続的に測定するためのオートサンブラ等を装備している。 キヤビラリアレイの一方の端 (試料導入端) には、 負電圧を印加できるように電 極が形成されている。 キヤビラリに D N Aを注入する際には、 オートサンブラが 移動し、 負電極をオートサンブラ上に搭載された試料を含む溶液中に、 また、 注 入した試料の電気泳動を行う際には、 負電極を同じくオートサンブラ上に搭载さ れたバッファ液に浸して電圧を印加する。 D N A試料及びパッファ液は、 オート サンブラのトレイ上に搭載される。 試料は、 一度に多数の試料を入れることので きる汎用のマイクロタイタープレートに入れられることが多く、 専用のアダプタ 等と組み合わせてトレイ上に載せられる。 バッファ液はそれを収納するためのパ ッファ槽に入れトレイ上に載せられる。 マイクロタイタープレートゃバッファ槽 は、 試料の蒸発を防止するためのセプタで覆われている。 セプタにはキヤビラリ が挿入できるようにスリットが設けてある。
マイクロタイタ一プレートゃバッファ槽は、 ォートサンブラのトレイ上に載せ るだけの構造であり、 X, Y方向については固定されるが、 Z方向には固定され ない。 そのため、 ォー卜サンブラが下方向に移動し、 キヤビラリアレイの試料導 入端がマイクロタイタープレートのゥエルや、 バッファ槽内から抜け出る際、 キ ャビラリアレイがセプタとの間の摩擦力によってマイクロタイタープレートゃパ ッファ槽を持ち上げてしまうことがある。
これを防ぐため、 従来は押し下げ板 (以下、 ス トリ ッパープレートという) を 用いていた。 ストリッパープレートは、 キヤビラリアレイの試料導入端に沿って 上下方向に動くことが出来る。 例えば、 キヤビラリアレイへ試料を導入する際、 オートサンブラはキヤビラリアレイの試料導入端を試料の入ったマイクロタイタ 一プレートのゥエル内に揷入するため、 目的のゥエルがキヤビラリアレイの真下 に来るよう X, γ方向に移動した後、 上方向へ移動する。 その際、 ストリッパー プレートは、 オートサンブラに当たって持ち上げられる。 このとき、 ストリッパ 一プレートは、 それに取り付けられたパネ、 もしくはそれ自身の自重によってマ イク口タイタ—プレートを押し下げる方向に力を発生する。 このため、 その後、 ォートサンブラが下方向へ移動しても、 キヤビラリアレイが完全に抜けるまで、 マイクロタイタープレートはォートサンブラのトレイ上に押し付けられ、 マイク 口タイタープレー卜が持ち上がることはない。
しかし、 このス トリ ッパープレートを用いる方式には、 いくつかの問題がある。 試料導入中もしくは電気泳動中等、 ストリッパープレートがオートサンブラに接 触している間は常に下方向への力がオートサンブラへ加わっている。 オートサン ブラは、 例えばステッピングモータ等によつて駆動するが、 ステッピングモータ が励磁されている間は、 ステツビングモータの静止トルクによってォートサンプ ラが落下することはない。 しかし、 励磁されていない状態では、 オートサンブラ がス トリ ッパープレートの力によって落下する恐れがある。 例えば、 装置の電源 を切り、 一時待機状態とする場合、 装置に取り付けられたキヤビラリアレイの乾 燥を防ぐため、 その試料導入端をバッファ槽もしくは水槽の中に浸した状態に保 つ必要がある。 しかし、 このときステッピングモータは励磁されていないので、 ストリッパープレートに押されてオートサンブラが落下してしまう可能性がある また、 装置の安全上、 電気泳動中やオートサンブラが移動している間に、 ォペレ 一ターが装置の扉を開けた場合は、 自動的にすべての動作を停止させ、 各種電源 供給を遮断する必要がある場合、 同様の問題が発生する。 もちろん、 ス トリッパ 一プレートよりも十分大きな力で押し下げないとォートサンブラが落下しないよ うにすることは可能であるが、 保守 'サービス等、 手動でオートサンブラを移動 させる場合、 大変不便である。
さらに、 試料導入時や電気泳動時は、 キヤビラリアレイの試料導入端に数 k〜 数十 k Vの高電圧を印加するため、 アレイ電極部からス 1、リッパープレートを介 して装置架台へ放電する恐れもある。
上記問題は、 キヤビラリアレイの本数が増すほど顕著になるため、 装置の処理 能力 (スループッ ト) を向上させる上で大きな障害となる。
更に、 キヤビラリアレイは一定温度に保持するために全体を恒温槽中に保持し ているが、 試料注入端の部分は恒温槽外に出す必要がある。 ストリッパプレート があると、 恒温槽外に出すキヤビラリ一部分の長さを長くする必要があり、 電気 泳動の性能に問題が生じる。
本発明は、 ストリッパプレートがなくても自動運転可能なキヤビラリアレイ電 気泳動装置を提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するため、 本発明ではマイクロタイタープレート等の試料容器 やバッファ液を入れたバッファ槽をオートサンブラ上に X Y平面内だけでなく Z 方向についても固定し、 それによつてストリッパプレートが無くてもキヤビラリ ァレイ電気泳動装置の自動運転に支障がないようにした。
すなわち、 本発明によるキヤビラリアレイ電気泳動装置は、 試料注入端が整列 配置された複数本のキヤビラリからなるキヤビラリアレイと、 試料注入端を下方 に露出させてキヤビラリアレイを収納する恒温槽と、 トレイ上に複数の試料容器 とバッファ容器とを装着して上下方向及び水平方向に可動であり、 上方に移動し たとき恒温槽から露出しているキヤビラリアレイの試料注入端を試料容器中の試 料又はバッファ容器中のバッファ中に浸渎させることのできるォートサンブラと を含むキヤビラリアレイ電気泳動装置において、 オートサンブラは、 複数の試料 容器及びパッファ容器をトレイ上に固定する手段を備えることを特徴とする。 オートサンブラは、 トレイ上に試料を入れるマイク口タイタープレー卜と当該 マイクロタイタープレートを載置するためのアダプタとを含むサンプルブレート アセンブリを保持し 3次元的に固定するためのガイ ド及びストッパーを有する。 アダプタは異なるマイクロタイタープレートに対してそれぞれ用意するの.が好 ましい。 トレイはアダプタの底部形状を検知して当該アダプタ上に载置されたマ イク口タイタープレートのゥエル数を識別するセンサを有することが好ましい。 また、 本発明によるオートサンブラは、 恒温槽から試料注入端を露出させてキ ャピラリアレイが装着されるキヤビラリアレイ電気泳動装置に備えられ、 トレイ 上に複数の試料容器とバッファ容器とを装着して上下方向及び水平方向に可動で あり、 上方に移動したとき恒温槽から露出しているキヤビラリアレイの試料注入 端を試料容器中の試料又はバッファ容器中のバッファ中に浸漬させることのでき るォートサンブラにおいて、 複数の試料容器及びバッファ容器を前記トレイ上に 固定する手段を備えることを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の電気泳動装置の外観を示す斜視図で、 恒温槽の扉を開けた状 態を示す図である。
図 2は、 本発明におけるキヤビラリュニットの恒温槽とポンプュニット等との 関係を示す概略図である。
図 3は、 本発明の電気泳動装置の全体構成を説明する概略図である。
図 4は、 サンプルプレートアセンブリの分解組立図である。
図 5は、 サンプルプレートアセンブリの斜視図である。 図 6は、 サンプルプレートアセンブリの底面図である。
図 7は、 本発明によるオートサンブラのトレイの一例を示す説明図である。 図 8は、 本発明によるオートサンブラのトレイの他の例を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説明する。 こ こでは、 試料として蛍光標識した D N A試料を用いる場合を例にとって説明する。 図 1は、 本発明による電気泳動装置の外観を示す斜視図で、 恒温槽の扉を開け た状態を示す。 なお、 図 1はキヤビラリアレイが装着されていない状態の図であ る。 電気泳動装置 1 0 0は、 架台 1 0 1にペルチェ素子などを備え温度制御がで きる恒温槽 1 0 2、 キヤビラリアレイのキヤピ リに電気泳動媒体を供給するゲ ルポンプュニット 1 0 3、 検出部 1 0 4、 及びォートサンブラ 1 0 5を備える。 恒温槽の空間にはキヤビラリアレイを設置できる。 オートサンブラ 1 0 5は、 ト レイ上に後述するサンプルプレートアセンブリ及びバッファ等のタンクを装着で きる。
図 2は、 キヤビラリアレイユニット 2 0 1と、 恒温槽 1 0 2、 ゲルポンプュニ ット 1 0 3等との関係を示す概略図である。 キヤビラリアレイユニット 2 0 1の 一端は、 試料注入端になっており、 試料注入端は中空のステンレス管からなる中 空電極 2 0 2に挿入されている。 キヤビラリは中空電極 2 0 2の先端からわずか に突出し、 キヤビラリと中空電極 2 0 2の間は接着剤で封止し、 試料などのキヤ リ一オーバーが生じないようにされている。 キヤビラリに D N A試料を注入する 際には、 キヤビラリの試料注入端を D N A試科を含む溶液に浸し、 また、 注入し た試料を電気泳動する際には、 試料注入端をバッファ液 2 0 5に浸して、 キヤピ ラリの両端に電圧を印加する。 図 2は試料注入端をバッファ液 2 0 5に浸した状 態を示しており、 D N A試料は図示されていない。
キヤビラリアレイユニット 2 0 1の他端には、 泳動媒体であるゲルをキヤビラ リアレイュニット 2 0 1に注入するためのゲルポンプュニット 1 0 3への接続部 となるキヤビラリへッド 2 0 3が形成されている。 キヤビラリ内部の泳動媒体で あるゲルをキヤビラリ内に充填する際には、 パルプ 2 0 6を閉じ、 シリンジ 2 0 7を押し込むことによって、 シリンジ 2 0 7内のゲルをキヤビラリアレイュニッ ト 2 0 1内に注入する。 電気泳動する際には、 パルプ 2 0 6を開放し、 バッファ 2 0 5に浸った電極 2 0 2とバッファ 2 0 8に浸ったアース電極 2 0 9との間に 電圧を印加する。 キヤビラリアレイユニット 2 0 1は、 その两端部を除き大部分 が気体循環式の恒温槽 1 0 2内に収納され、 一定温度に保たれる。 キヤビラリ内 で電気泳動により分離された蛍光標識試料から発生する蛍光の検出部 2 0 4が、 恒温槽 1 0 2の外側に配置されている。
図 3は、 電気泳動システムを示す概略図である。 キヤビラリアレイユニット 2 0 1中の 1本 1本のキヤビラリは、 外径が 0 . 1〜 0 . 7 mm、 内径が 0 . 0 2 〜 0 · 5 mmの石英パイプで、 外側をポリイミ ド榭脂でコーティングされている。 このキヤビラリを複数本 (数本から数数 1 0本が一般的である) 配列してキヤピ ラリアレイユニット 2 0 1を構成する。 キヤビラリアレイユニット 2◦ 1は、 蛍 光標識された D N A試料等が入った試料容器から電気泳動でキヤビラリに試料を 取り込むロードヘッダ 3 0 1、 ロードヘッダ 3 0 1の試料番号順にキヤビラリを 配列固定した検出部 (ウィンドウユニット) 2 0 4、 複数本のキヤビラリを束ね て接着したキヤビラリヘッド 2 0 3を備える。 ロードヘッダ 3 0 1には、 キヤピ ラリに泳動電圧を印加するための電極が設けられており、 この電極は各キヤビラ リの試料注入端が挿入された中空電極 2 0 2に接続されている。 検出部 (ウィン ドウユニット) 2 0 4は、 整列保持した複数のキヤビラリに光照射するための開 口とキヤビラリから発せられた発光 3 0 2を取り出すための開口とを備える。 キヤビラリアレイュニット 2 0 1の、 ロードヘッダ 3 0 1から突出した中空電 極 2 0 2及びキヤビラリの試料注入端は蛍光標識された D N A試料が入った試料 容器 3 1 1に浸漬され、 他端のキヤビラリへッド 2 0 3はバッファが入ったパッ ファ容器 3 1 2に取り付けられる。 ノ ッファ容器 3 1 2とロードヘッダ 3 0 1の 間には高圧電源 3 1 3から 1 5 k V前後の高電圧印加され、 試料容器 3 1 1内の 試料がキヤビラリの試料注入端から電界注入される。 その後、 試料容器 3 1 1を 取り去り、 キヤビラリアレイユニット 2 0 1の試料注入端を図 2に示すようにパ ッファ中に浸漬してキヤビラリ両端に電圧を印加して試料の電気泳動を行う。 電気泳動された試料の検出は検出部 (ウィンドウユニット) 2 0 4にて行われ る。 レーザ光源 3 2 1により発生するレーザ光 3 2 2は、 反射ミラ一 3 2 3で反 射された後、 ビームスプリッター 3 2 4により 2分割され、 反射ミラー 3 2 5で 反射され、 集光レンズ 3 2 6で集光されて、 キヤビラリが配列する平面と平行方 向から、 キヤビラリアレイユニット 2 0 1を照射する。 キヤビラリの内部に充填 されたゲル中を電気泳動してきた蛍光標識試料は、 レーザ光 3 2 2の照射によつ て励起され、 蛍光 3 0 2を発する。 蛍光 3 0 2の検出は、 キヤビラリが配列する 平面に対してほぼ垂直方向に進む蛍光 3 0 2を、 第 1 レンズ 3 2 7により平行光 にし、 光学フィルタ及び像分割プリズム 3 2 8により像分割した後、 第 2レンズ 3 2 9により C C Dカメラ 3 3 0に結像して行う。 C C Dカメラ 3 3 0で検出さ れた測定データは処理演算装置 3 3 1により処理し、 D N A試料の塩基配列や塩 基長を解析する。 なお、 図では、 レーザ光 3 2 2を検出部 2 0 4の両側から照射 しているが、 片側のみから照射させるようにしてもよい。
D N A試料やバッファ液は、 X Y Z方向に移動自在なォートサンブラ 1 0 5に よって運搬され、 キヤビラリアレイユニット 2 0 1の各キヤビラリの試料導入端 が所望の容器に挿入される。 本発明は、 D N A試料やバッファ等を入れた容器を オートサンブラ 1 0 5上に固定する手段を提供する。 以下、 その具体例について 詳細に説明する。
分析者の負担を軽減するために、 分析する試料は市販のマイクロタイタープレ 一トに入れて分析を行う。 マイクロタイタ一プレートはそのままではォートサン ブラのトレィ上にセットできないので、 プレートアダプタ、 プレート、 セプタ、 及びセプタホルダを重ねた 4層構造のサンプルプレートアセンブリとしてトレイ 上にセットする。 マイクロタイタ一プレートは種々のものが市販されているが、 それぞれに対応したアダプタがあり、 どのタイプのプレートを使用しても、 ォー トサンブラに取付け可能である。 マイクロタイタ一プレートには、 8 X 1 2 = 9 6穴と、 1 6 X 2 4 = 3 8 4穴の 2種類がある。 本発明の電気泳動装置は、 上記 のサンプルプレ一トアセンブリを 2セット同時に搭載することができるので、 最 大 3 8 4 X 2 = 7 6 8試料を連続分析することが可能である。
図 4〜図 6は、 9 6穴マイク口タイタープレートを備えるサンプルプレ一トァ センブリの説明図であり、 図 4は分解組立図、 図 5は組み立てた状態のサンプル プレートアセンブリ斜視図、 図 6は底面図である。
サンプルプレートァセンブリは、 プレートアダプタ 4 0 1、 マイクロタイター プレート 4 0 2、 セプタ 4 0 3、 セプタホルダ 4 0 4によって構成される。 プレ ―トアダプタ 4 0 1は、 マイクロタイタープレート 4 0 2をォ一トサンブラ 1 0 5のトレイ上にセットするための土台である。 セプタ 4 0 3はシリコンゴム製で、 マイクロタイタープレート 4 0 2の各ゥエルに先端が入り込むよう突起が形成さ れており、 その先端にキヤビラリ先端が通過するための切り込みが入っている。 セプタ 4 0 3は、 試料の蒸発防止の機能と、 キヤビラリ先端に付着した試料等を 拭い取る機能を兼ねている。 セプタホルダ 4 0 4は、 マイクロタイタープレート 4 0 2とセプタ 4 0 3をアダプタ 4 0 1に固定するためのパーツである。
図 5は、 セプタホルダ 4 0 4、 セプタ 4 0 3、 マイクロタイタープレート 4 0 2、 プレートアダプタ 4 0 1から組み立てられたサンプルプレ一トアセンブリ 5 0 0を示している。 図 6は、 サンプルプレートアセンブリからセプタホノレダ 4 0 4のみを取り外した状態の図である。 セプタホルダ 4 0 4は、 マイクロタイター プレート 4 0 2が試料の前処理である P C R (Polymerase Chain React ion)と呼 ばれる熱処理にも使用され、 条件によってはこの熱処理によって変形することも あるため、 変形してしまったマイクロタイタープレート 4 0 2を矯正して、 ァダ プタ 4 0 1に正しく固定する役割も兼ねている。 プレートアダプタ 4 0 1の底部 には、 ホトインタラプタによってプレートアダプタの種類を識別するための遮光 板 6 0 5あるいは切欠き 6 0 6が設けられてい.る。 また、 プレートアダプタ 4 0 1は、 長い方の側面のそれぞれ異なる高さ位置にガイ ド 7 1 5, 7 1 6を有する c セプタホルダ 4 0 4は、 分析者の手間を省くよう、 図 6に示すように左右に 2 個ずつあるッメ 6 0 1をアダプタ 4 0 1のフランジ 6 0 3に引っかけるだけの簡 単な構造となっている。 そのため場合によっては、 セプタホルダ 4 0 4がプレー トアダプタ 4 0 1の長手方向にずれてはめ込まれる恐れがある。 仮にセプタホル ダ 4 0 4がプレートアダプタ 4 0 1に誤って固定されると、 セプタホルダ 4 0 4 のキヤビラリが通過する穴がマイク口タイタープレート 4 0 2のゥエルと一致し なくなり、 キヤビラリを破損してしまう。 これを防ぐため、 セプタホルダ 4 0 4 側の 4個所のッメ 6 0 1の部分にはそれぞれ突起 6 0 2があり、 これがアダプタ 側のガイ K 6 0 4に合っていないと、 ッメ 6 0 1がフランジ 6 0 3にかからず、 セプタホルダ 4 0 4がプレートアダプタ 4 0 1に取り付かない構造になっている。 これにより分析者は、 特に意識することなくセプタホルダ 4 0 4をプレートァダ プタ 4 0 1に取り付けることができ、 また誤った位置で固定するといつた問題も 発生しない。
本発明によるオートサンブラは、 アダプタで異なるプレート (高さ) に対応す ることができる。 本発明の電気泳動装置で使用されるマイクロタイタープレート のうち、 同じ 9 6個のゥエルを持つマイクロタイタ一プレートでも複数種類のも のが市販されており、 各社によってその形状、 寸法、 ゥエルの深さ等が異なる。 例えば、 本発明の電気泳動装置の最小試料量を 1 0 μ 1に設定すると、 ゥエルの 底から試料液面までの高さは、 市販の 9 6穴マイク口タイタープレートの場合で 約 2 . 5 m m程度のものがあり、 キヤビラリに試料を確実に導入するためには、 ゥヱルの底から約 1 m mの高さまでキヤビラリを挿入しなければならない。 しか し、 ゥエルの底の高さは、 マイクロタイタ一プレートによって大きく異なってい るため、 これらを区別なしに使用すれば、 キヤビラリ先端がゥエルの底に接触、 破損してしまう力 \ キヤビラリが試料まで届かず、 試料がキヤビラリに導入でき ないと言った問題が生じる。
そこで、 各社のマイク口タイタープレートのゥエルの底の高さや中心軸の位置 を補正するため、 各マイクロタイタープレートにそれぞれに対応したプレートァ ダプタを用意し、 それらを組み合わせて使用することで、 9 6個のゥエルを持つ マイクロタイタープレートであればどれでもゥエルの中心軸および底の高さがォ 一トサンブラのトレイに対して、 常に同じ位置になるようにした。 これによりォ ―トサンブラは、 そこに搭載されたサンプルプレートアセンブリのゥエル数 ( 9 6もしくは 3 8 4 )のみを識別し、 それにより制御方法を使い分けさえすれば、 どのタイプの 9 6穴マイクロタイタープレートが搭載されていても、 常に同じ制 御方法でオートサンブラを移動させることが可能となる。
また、 各社の 9 6穴マイクロタイタープレートの形状は一見区別しにくいが、 間違ったプレートアダプタには取り付けられないよう、 また間違った方向に取り 付けることがないよう、 各プレートアダプタには工夫がなされている。 例えば、 図 4に示すマイクロタイタ一プレート 4 0 2の場合、 マイクロタイタープレート の 4隅の内の一つの角が切り落とされた構造になってる。 この切り落としは、 各 社のマイクロタイタ一プレートによってその方向または大きさが異なっており、 プレートアダプタ 4 0 1もまたそれに対応した形状となっているため、 マイクロ タイタープレートを間違ったプレートアダプタに取り付けたり、 間違った方向に 取り付けることはない。
本発明のオートサンブラは、 9 6 Z 3 8 4に同一構造で対応できる。 9 6穴マ イク口タイタープレートのプレートアダプタと 3 8 4穴マイク口タイタープレー トのプレートアダプタは、 オートサンブラのトレイに対して、 どちらでも 2セッ ト取り付けられるようになつており、 分析者の目的に応じて、 自由に組み合わせ て取り付けることができる。
図 7は、 本発明によるオートサンブラのトレイの一例を示す概略図である。 図 示の例のトレィ 7 0 0は、 サンプルプレ一トァセンブリを 2セッ ト、 パッファや 水などを入れるためのタンクを 4セット搭载することができるが、 その数量は電 気泳動に必要な数量以上であればいくつであっても構わない。
トレイ 7 0 0のサンプルプレートアセンブリ設置場所の両側には水平なガイ ド 溝 7 0 1が設けられている。 サンプルプレ一トアセンブリ Ί 1 0 , 7 1 1 (図 7 には簡略化して描いてあるが、 実際には図 5に示したような積層構造を有する) は、 その側面に水平に設けられたガイ ド 7 1 5, 7 1 6をトレイ 7 0 0に設けら れたガイ ド溝 7 0 1に合わせて、 トレイ 1 3の外側から水平方向にスライ ドさせ てセットする。 これにより、 サンプルプレートアセンブリ 7 1 0, 7 1 1は、 ト レイ 7 0 0上で上下方向 (Z方向) が固定される。 トレイ 7 0 0のガイ ド溝 7 0 1に沿った方向への固定は、 サンプルプレートアセンブリ 7 1 0, 7 1 1を一番 奥までスライ ドさせた後、 トレイ 7 0 0に設けられた力パー 7 0 2を閉じること で行われる。 カバー 7 0 2は、 先端部に設けられたッメ又はネジ、 あるいは磁石 等の手段によってトレイ 7 0 0の側部に固定される。
一方、 トレイ 7 0 0のタンク設置場所には、 ゲート状の枠 7 3 1及び凹部 7 3 2が設けられている。 タンク 7 2 0〜7 2 3は、 ゲート状の枠 7 3 1をくぐらせ、 端部を凹部 7 3 2に挿入してトレイ 7 0 0に载せられる。 その後、 力パー 7 3 4 を閉じて、 枠 7 3 1から抜け出る方向へのタンクの移動が記載される。 こうして、 タンク 7 2 0〜7 2 3は、 トレイ 7 0 0上で上下方向及び水平方向に固定される c これにより、 サンプルプレートアセンブリ 7 1 0 , 7 1 1及びタンク 7 2 0〜 7 2 3はトレイ 7 0 0上で X Y Z全ての方向について固定されるので、 ォートサ ンブラが上下方向に移動し、 キヤビラリアレイユニッ ト 2 0 1の試料導入端がマ イク口タイタープレートあるいはタンク内を上下しても、 マイクロタイタープレ —卜が浮き上がったり、 タンク又はタンク上のセプタが浮き上がってしまったり することはない。 したがって、 ストリッパープレートといったサンプルプレート アセンブリやタンクをトレイ上に押し付けるための機構を新たに設ける必要はな い。
トレイ 7 0 0上には、 サンプルプレートアセンブリの搭载位置に 2個、 計 4個 のホトインタラプタ 7 4 0が設けられている。 これは、 異なるゥエル数を持つマ ィクロタイタープレートを使用する場合、 それらを自動で識別するために使用さ れる。 本実施例では、 9 6穴と 3 8 4穴の 2種類のマイクロタイタープレートを 搭載することを想定し、 これらのうち、 どちらのマイクロタイタープレートが搭 載されているかを自動で識別する。
アダプタ 4 0 1は、 2種類のマイク口タイタ一プレートに合わせて異なるタイ プのものが用意され、 それらには異なる位置に遮光板が設けられている。 ァダプ タをトレイ 7 0 0上にセットすると、 この遮光板がトレイ 7 0 0上の 2個のホト インタラプタ 7 4 0のうち必ずどちらか一方の光を遮る。 また、 アダプタ 4 0 1 の搭载方向を固定するため、 トレイ 7 0 0上のガイ ド溝 7 0 1は、 その両側で高 さを変えてある。 同様にアダプタ 4 0 1側のガイ ド 7 1 5 , 7 1 6もトレイ 7 0 0側のガイ ド溝に合わせて両側で高さを変えてある。 したがって、 2種類のァダ プタは一方向にしかトレイ 7 0 0にセットできないため、 ホトインタラプタ 7 4 0によるアダプタの識別を誤る可能性はない。 このホトインタラプタの信号から、 どちらのタイプのマイクロタイタープレートが搭載されているかを自動で認識す ることが可能となり、 オートサンブラはそのゥエルのピツチに合わせて移動距離 を切り替えて動作する。
アンプルプレートアセンブリ及びタンクの配置、 スライ ドさせる方向、 力パー の開閉方向等は、 図 7に示した例に限るものではない。 電気泳動装置内でのォー トサンブラの配置や、 トレイの周囲に許される空間の大きさに合わせて変更して もよい。
図 8は、 本発明によるオートサンブラのトレイの他の例を示す図である。 この 例のトレイ 8 0 0は、 図 7に示したトレイ 7 0 0と同様に、 2セッ トのサンプル プレートアセンブリ 8 1 0, 8 1 1及び 4セットのタンク 8 2 0〜 8 2 3を搭載 できる。 図 7に示したトレイ 7 0 0と異なる点は、 サンプルプレートアセンブリ 及びタンクの搭载方向及び固定方法である、 その他の点については図 7と同様で あるため、 詳細な説明を省略する。
サンプルプレートアセンブリ 8 0 0, 8 0 1及びタンク 8 2 0〜8 2 3は、 ト レイ 8 0 0の上方からトレイ 8 0 0上のガイ ドに合わせてセットする。 この場合、 トレイ 8 0 0のサンプルプレートアセンブリ载置場所及びタンク载置場所の周囲 の垂直な壁面がガイ ドの役割をする。 サンプルプレートアセンブリ 8 0 0, 8 0 1の側には、 図 7の場合と違って特別なガイ ドは必要ない。 トレイ 8 0 0上に上 方からセッ トした時点で、 サンプルプレートアセンブリ 8 0 0, 8 0 1及びタン ク 8 2 0〜 8 2 3は X Y方向について固定される。 その後、 トレイ 8 0 0の上方 から、 クリ ップ 8 3 0をサンプルプレ一トアセンブリ 8 0 0, 8 0 1及びタンク 8 2 0〜 8 2 3を覆うようにしてトレイ 8 0 0に取り付け、 Z方向を固定する。 図 8に示した例では、 1つのクリップ 8 3 0で全てのサンプルプレートァセン プリ とタンクを固定しているが、 クリ ップを 2つ以上に分割しても良い。 例えば、 サンプルプレートアセンブリ用とタンク用とに分けても良い。 また、 図 8に示し た例では、 クリ ップ 8 3 0はトレイ 8 0 0に対し独立したパーツであるが、 トレ ィ 8 0 0と一体となった開閉式の力パーとしても良い。 もちろん、 これを複数の 力パーに分割しても良い。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 試料容器、 バッファ容器等のオートサンブラのトレイ上への 搭載、 X Y Z方向における固定を容易に行える。 また、 従来のようなス トリッパ プレートを使用する必要がないので、 装置構造が簡単になると共に、 恒温槽の外 に出すキヤビラリアレイを最小長さとして分析の精度を高めることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 試料注入端が整列配置された複数本のキャビラリからなるキヤビラリアレイ と、
前記試料注入端を下方に露出させて前記キヤビラリアレイを収納する恒温槽と、 トレイ上に複数の試料容器とバッファ容器とを装着して上下方向及び水平方向 に可動であり、 上方に移動したとき前記恒温槽から露出している前記キヤビラリ ァレイの試料注入端を前記試料容器中の試料又は前記パッファ容器中のパッファ 中に浸漬させることのできるォートサンブラとを含むキヤビラリアレイ電気泳動 装置において、
前記オートサンブラは、 前記複数の試料容器及びバッファ容器を前記トレィ上 に固定する手段を備えることを特徴とするキヤビラリアレイ電気泳動装置。
2 . 請求項 1記載のキヤビラリアレイ電気泳動装置において、 前記オートサンプ ラは、 前記トレイ上に試料を入れるマイクロタイタープレートと当該マイクロタ イタ一プレートを載置するためのアダプタとを含むサンプルプレートアセンブリ を保持し 3次元的に固定する.ためのガイ ド及びストッパ一を有することを特徴と するキヤビラリアレイ電気泳動装置。 3
3 . 請求項 2記載のキヤビラリアレイ電気泳動装置において、 前記アダプタは異 なるマイクロタイタープレートに対してそれぞれ用意されていることを特徴とす るキヤビラリアレイ電気泳動装置。
4 . 請求項 2又は 3記載のキヤビラリアレイ電気泳動装置において、 前記トレィ は前記アダプタの底部形状を検知して当該アダプタ上に载置された前記マイクロ タイタープレートのゥヱル数を識別するセンサを有することを特徴とするキヤピ ラリアレイ電気泳動装置。
5 . 恒温槽から試料注入端を露出させてキヤビラリアレイが装着されるキヤビラ リアレイ電気泳動装置に備えられ、 トレイ上に複数の試料容器とバッファ容器と を装着して上下方向及び水平方向に可動であり、 上方に移動したとき前記恒温槽 から露出している前記キヤビラリアレイの試料注入端を前記試料容器中の試料又 は前記バッファ容器中のバッファ中に浸漬させることのできるオートサンブラに おいて、
前記複数の試料容器及びバッファ容器を前記トレイ上に固定する手段を備える ことを特徴とするオートサンブラ。
6 . 請求項 5記載のオートサンブラにおいて、 前記トレィ上に試料を入れるマイ クロタイタープレートと当該マイク口タイタープレートを载置するためのァダプ タとを含むサンプルプレ一トアセンブリを保持し 3次元的に固定するためのガイ ド及びストッパーを有することを特徴とするォートサンブラ。
7 . 請求項 6記載のオートサンブラにおいて、 前記アダプタは異なるマイクロタ イタ一プレートに対してそれぞれ用意されていることを特徴とするォートサンプ ラ。
8 . 請求項 6又は 7記載のオートサンブラにおいて、 前記トレィは前記アダプタ の底部形状を検知して当該アダプタ上に载置された前記マイク口タイタープレー トのゥエル数を識別するセンサを有することを特徴とするオートサンブラ。
PCT/JP2001/003573 2001-04-25 2001-04-25 Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif WO2002090968A1 (fr)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE60141359T DE60141359D1 (de) 2001-04-25 2001-04-25 Kapillararray-elektrophoreseeinrichtung und für die einrichtung verwendeter auto-sampler
JP2002588179A JP3950417B2 (ja) 2001-04-25 2001-04-25 キャピラリアレイ電気泳動装置
PCT/JP2001/003573 WO2002090968A1 (fr) 2001-04-25 2001-04-25 Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif
EP01925909A EP1384992B1 (en) 2001-04-25 2001-04-25 Capillary array electrophoretic device and auto sampler used for the device
US10/475,492 US7390390B2 (en) 2001-04-25 2001-04-25 Capillary array electrophoretic device and auto sampler used for the device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2001/003573 WO2002090968A1 (fr) 2001-04-25 2001-04-25 Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002090968A1 true WO2002090968A1 (fr) 2002-11-14

Family

ID=11737277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2001/003573 WO2002090968A1 (fr) 2001-04-25 2001-04-25 Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7390390B2 (ja)
EP (1) EP1384992B1 (ja)
JP (1) JP3950417B2 (ja)
DE (1) DE60141359D1 (ja)
WO (1) WO2002090968A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004191247A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリアレイ装置、その製造方法、及び電気泳動分析方法
JP2008298659A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリ電気泳動装置
JP2009042226A (ja) * 2007-07-18 2009-02-26 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリ電気泳動装置、及びサンプルトレイ
US8252162B2 (en) 2007-12-28 2012-08-28 Hitachi High-Technologies Corporation Capillary electrophoresis apparatus
WO2014017193A1 (ja) * 2012-07-23 2014-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 前処理・電気泳動用一体型カートリッジ、前処理一体型キャピラリ電気泳動装置及び前処理一体型キャピラリ電気泳動方法
US8829544B2 (en) 2011-05-24 2014-09-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, nitride semiconductor layer, and method for forming nitride semiconductor layer

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4103302B2 (ja) 2000-05-15 2008-06-18 株式会社日立製作所 キャピラリアレイを用いた電気泳動装置及びそれに用いられるサンプルプレートアセンブリ
US7118659B2 (en) * 2003-02-27 2006-10-10 Combisep, Inc. Robotic friendly external loading system for electrophoresis instrument and method
KR100612847B1 (ko) * 2004-06-02 2006-08-14 삼성전자주식회사 마이크로어레이 고정장치
EP2267441A4 (en) * 2008-04-18 2015-07-22 Kyushu Inst Technology ELECTRODE MODULE
EP2524214B1 (en) * 2010-01-11 2015-03-11 Waters Technologies Corporation Sample tray with magnetically closing drawer
IT1401055B1 (it) * 2010-07-27 2013-07-12 Everex S R L Sistema per l'analisi di campioni
US10451553B2 (en) * 2014-04-03 2019-10-22 Hitachi High-Technologies Corporation Fluorescence spectrometer
CN112272772A (zh) 2018-06-14 2021-01-26 沃特世科技公司 样品组织器、托盘、系统和方法
CN113574371A (zh) * 2019-03-19 2021-10-29 株式会社岛津制作所 电泳装置
CN113325056B (zh) * 2021-06-01 2023-07-07 中南大学湘雅二医院 一种多功能分子生物学电泳辅助装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06324054A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 J T Sci:Kk タイタプレートリーダ
JPH09325154A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Eiken Chem Co Ltd 検診用サンプル容器、サンプリングノズル、及び穿刺サンプリング方法並びにサンプル供給方法
JP2001013152A (ja) * 1999-07-01 2001-01-19 Yoshimi Iida 液体分注方法、液体分注装置および分注ノズル用チップ
JP2001099813A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Hitachi Ltd キャピラリ電気泳動装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4944781A (en) 1989-07-12 1990-07-31 Schering Corporation Gas chromatograph/autosampler coupling assembly
US6258325B1 (en) * 1993-04-19 2001-07-10 Ashok Ramesh Sanadi Method and apparatus for preventing cross-contamination of multi-well test plates
US5730850A (en) * 1993-04-23 1998-03-24 Hitachi, Ltd. Capillary array electrophoresis system
JPH10239278A (ja) * 1997-02-24 1998-09-11 Hitachi Ltd 電気泳動装置
EP0864860A1 (en) 1997-03-10 1998-09-16 Japan Science and Technology Corporation Sample plate and multicapillary electrophoresis apparatus
US6365024B1 (en) * 1997-06-30 2002-04-02 Spectrumedix Corporation Motorized positioning apparatus having coaxial carrousels
US6103083A (en) 1998-02-20 2000-08-15 Tetragen Capillary electrophoresis apparatus and method
US6203760B1 (en) * 1999-02-12 2001-03-20 Perkinelmer Instruments Llc Autosampler having gripper with shape memory metal actuator
US6485690B1 (en) * 1999-05-27 2002-11-26 Orchid Biosciences, Inc. Multiple fluid sample processor and system
US6495104B1 (en) * 1999-08-19 2002-12-17 Caliper Technologies Corp. Indicator components for microfluidic systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06324054A (ja) * 1993-05-11 1994-11-25 J T Sci:Kk タイタプレートリーダ
JPH09325154A (ja) * 1996-06-05 1997-12-16 Eiken Chem Co Ltd 検診用サンプル容器、サンプリングノズル、及び穿刺サンプリング方法並びにサンプル供給方法
JP2001013152A (ja) * 1999-07-01 2001-01-19 Yoshimi Iida 液体分注方法、液体分注装置および分注ノズル用チップ
JP2001099813A (ja) * 1999-09-29 2001-04-13 Hitachi Ltd キャピラリ電気泳動装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1384992A4 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7422672B2 (en) 2002-12-12 2008-09-09 Hitachi High-Technologies Corporation Capillary array apparatus, method of manufacturing the same, and electrophoresis analysis method
JP2004191247A (ja) * 2002-12-12 2004-07-08 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリアレイ装置、その製造方法、及び電気泳動分析方法
US8366896B2 (en) 2007-06-01 2013-02-05 Hitachi High-Technologies Corporation Capillary electrophoresis device
JP2008298659A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリ電気泳動装置
JP2009042226A (ja) * 2007-07-18 2009-02-26 Hitachi High-Technologies Corp キャピラリ電気泳動装置、及びサンプルトレイ
US8685220B2 (en) 2007-12-28 2014-04-01 Hitachi High-Technologies Corporation Capillary electrophoresis apparatus
US8252162B2 (en) 2007-12-28 2012-08-28 Hitachi High-Technologies Corporation Capillary electrophoresis apparatus
US8829544B2 (en) 2011-05-24 2014-09-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, nitride semiconductor layer, and method for forming nitride semiconductor layer
US9190559B2 (en) 2011-05-24 2015-11-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, nitride semiconductor layer, and method for forming nitride semiconductor layer
US9601662B2 (en) 2011-05-24 2017-03-21 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device, nitride semiconductor layer, and method for forming nitride semiconductor layer
WO2014017193A1 (ja) * 2012-07-23 2014-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ 前処理・電気泳動用一体型カートリッジ、前処理一体型キャピラリ電気泳動装置及び前処理一体型キャピラリ電気泳動方法
JP2014021052A (ja) * 2012-07-23 2014-02-03 Hitachi High-Technologies Corp 前処理・電気泳動用一体型カートリッジ、前処理一体型キャピラリ電気泳動装置及び前処理一体型キャピラリ電気泳動方法
GB2518103A (en) * 2012-07-23 2015-03-11 Hitachi High Tech Corp Pre-processing/electrophoresis integrated cartridge, pre-processing integrated capillary electrophoresis device, and pre-processing integrated capillary
US9657286B2 (en) 2012-07-23 2017-05-23 Hitachi High-Technologies Corporation Pre-processing/electrophoresis integrated cartridge, pre-processing integrated capillary electrophoresis device, and pre-processing integrated capillary electrophoresis method
GB2518103B (en) * 2012-07-23 2019-08-07 Hitachi High Tech Corp Pre-processing/electrophoresis integrated cartridge, device and method
DE112013003324B4 (de) 2012-07-23 2022-03-24 Hitachi High-Tech Corporation Integrierte Vorverarbeitungs-/Elektrophoresekartusche und integriertes Vorverarbeitungs-Kapillarelektrophoresegerät

Also Published As

Publication number Publication date
DE60141359D1 (de) 2010-04-01
US7390390B2 (en) 2008-06-24
JPWO2002090968A1 (ja) 2004-08-26
US20040173460A1 (en) 2004-09-09
EP1384992A4 (en) 2004-12-29
EP1384992B1 (en) 2010-02-17
EP1384992A1 (en) 2004-01-28
JP3950417B2 (ja) 2007-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002090968A1 (fr) Dispositif d'electrophorese en rangees de capillaires et echantillonneur automatique pour ledit dispositif
JP4103302B2 (ja) キャピラリアレイを用いた電気泳動装置及びそれに用いられるサンプルプレートアセンブリ
JP2526531Y2 (ja) 細管の電気泳動装置および細管アッセンブリ
AU755104B2 (en) Sample handling system for a multi-channel capillary electrophoresis device
EP1354192B1 (en) Multi-channel bio-separation cartridge
EP0863400B1 (en) Microchip electrophoresis apparatus
JP5033642B2 (ja) マイクロ流体処理デバイス
US6120667A (en) Multi-capillary electrophoresis apparatus
JPH07294485A (ja) 分析装置における液体バイアル操作装置
JP2007218875A (ja) 反応キット処理装置
EP3444603A2 (en) Uv-absorbance multichannel capillary electrophoresis system
JP4086065B2 (ja) キャピラリアレイを用いた電気泳動装置及びそれに用いられるサンプルプレートアセンブリ
US20150241389A1 (en) Multi-capillary cartridge for capillary electrophoresis
JP3828350B2 (ja) キャピラリ電気泳動装置およびキャピラリアレイアッセンブリ
JPH11326276A (ja) 電気泳動分析装置および分析方法
US20220155256A1 (en) Capillary electrophoresis system
JP4431470B2 (ja) 電気泳動装置、サンプルトレイ、及び、電気泳動方法
JP7377976B2 (ja) 電気泳動装置
JP4177359B2 (ja) キャピラリアレイアッセンブリ及びキャピラリ電気泳動装置
CN110945350A (zh) 毛细管电泳装置
JPH08271479A (ja) 電気泳動用試料注入装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2001925909

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002588179

Country of ref document: JP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2001925909

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10475492

Country of ref document: US