WO2024028949A1 - 電気泳動装置 - Google Patents

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WO2024028949A1
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light
capillary
polarization
laser
electrophoresis device
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PCT/JP2022/029518
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克成 丸岡
武彦 柴崎
誉人 五味
基博 山崎
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to an electrophoresis device.
  • a multi-focus capillary electrophoresis device uniform signal intensity is detected from all capillaries by irradiating a capillary array consisting of multiple capillaries arranged in a row with laser light from both ends.
  • a capillary array consisting of multiple capillaries arranged in a row with laser light from both ends.
  • Patent Document 1 describes an electrophoresis device that suppresses reflected return light and transmitted return light.
  • a polarizer and a half-wave plate are used to suppress transmitted return light while making the laser light irradiated to the capillary array from both ends perpendicular to the capillary axis.
  • the technology is disclosed.
  • FIG. 12 (Example 7) of Patent Document 1 discloses a technique of irradiating laser light at an angle deviated from perpendicular to the capillary axis in order to suppress reflected return light.
  • An object of the present invention is to provide an electrophoresis device that has a high degree of freedom in selecting a laser device while suppressing deterioration of analysis performance.
  • the present invention provides an electrophoresis device that irradiates laser light from both ends of a capillary array in which a plurality of capillaries are arranged and detects light from the plurality of capillaries.
  • An optical isolator was provided on the optical path from the light source to the capillary array.
  • reflected return light can be suppressed without the need to irradiate the laser while being tilted with respect to the capillary axis, so it is possible to provide an electrophoresis device with high analytical performance. Furthermore, since transmitted return light and reflected return light can be reliably suppressed, the degree of freedom in selecting a laser device is increased.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an electrophoresis device of this embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing how DNA bands separated by electrophoresis move within a capillary. A graph showing an example of a change in emission spectrum.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the path of laser light in the optical irradiation system of the electrophoresis device according to Example 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing how laser light enters a polarization-dependent optical isolator in the forward direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing how returning light enters a polarization-dependent optical isolator in the opposite direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing how DNA bands separated by electrophoresis move within a capillary. A graph showing an example of a change in emission spectrum.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing the path of laser light in the optical
  • FIG. 3 is a diagram showing the linear polarization state of a laser beam that irradiates a capillary array from below after entering a polarization-dependent optical isolator, and of the transmitted return light.
  • FIG. 3 is a diagram showing the polarization state of laser light that irradiates the capillary array from above after entering the polarization-dependent optical isolator and the transmitted return light.
  • FIG. 3 is a diagram showing an optical path followed by a laser beam that enters a polarization-independent optical isolator from the forward direction, and a polarization direction at each position viewed from the beam traveling direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing an optical path followed by return light entering a polarization-independent optical isolator from the opposite direction, and a polarization direction at each position viewed from the beam traveling direction.
  • FIG. 3 is a diagram showing the linear polarization state of laser light that irradiates the capillary array from below after entering the polarization-independent optical isolator and the transmitted return light.
  • FIG. 3 is a diagram showing the linear polarization state of laser light that irradiates the capillary array from above after entering the polarization-independent optical isolator and the transmitted return light.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the electrophoresis apparatus of this embodiment.
  • the electrophoresis apparatus 101 includes a capillary array 117 composed of one or more capillaries 102, a constant temperature bath 118 that keeps the capillaries 102 at a constant temperature, and a high-voltage power supply 104 that applies voltage to the capillaries 102. , a pump mechanism 103 for injecting polymer into the capillary 102, and a transport mechanism 125.
  • the transport mechanism 125 is a mechanism for transporting the buffer container 121, the cleaning container 122, the waste liquid container 123, and the sample container 124 to the capillary cathode end 127.
  • the capillary array 117 is formed between a load header 129 provided at one end, a capillary head 112 provided at the other end, and the load header 129 and the capillary head 112, and detects a sample electrophoresing within the capillary 102.
  • a detection unit 116 is provided.
  • the capillary array 117 is composed of, for example, 24 capillaries 102, and when changing the measurement method, the capillary array 117 is replaced with one having a different capillary length. Further, even if the capillary 102 is damaged or deteriorates in quality, it is replaced with a new capillary array 117.
  • the capillary 102 is formed of a glass tube with an inner diameter of 50 ⁇ m and an outer diameter of 320 ⁇ m, and its surface is coated with polyimide to improve strength. However, in the detection part 116 of the capillary 102 that is irradiated with laser light, the polyimide coating is removed so that the light emitted from inside is likely to leak to the outside.
  • the inside of the capillary 102 is filled with a separation medium by a pump mechanism 103 to provide a migration difference during electrophoresis.
  • a polymer which is a highly viscous solution, is used as the separation medium.
  • the capillary cathode ends 127 are each fixed through a metal hollow electrode 126, and the tip of the capillary 102 protrudes from the hollow electrode 126 by about 0.5 mm. Further, the hollow electrodes 126 provided in each capillary 102 are all attached to the load header 129 as one unit. Furthermore, all the hollow electrodes 126 are electrically connected to the high voltage power supply 104 mounted on the main body of the apparatus, and operate as cathode electrodes when a voltage is applied such as during electrophoresis or sample introduction.
  • the capillary end opposite to the capillary cathode end 127 is bundled and bonded together by the capillary head 112.
  • the capillary head 112 is connected to the block 107 in a pressure-tight and airtight manner. Then, the new polymer is filled into the capillary 102 by the pump mechanism 103. Polymer refilling in the capillary 102 is performed after each measurement to improve the performance of the measurements.
  • the optical system includes a light irradiation mechanism 114 that irradiates the detection unit 116, an array holder 105 that holds the detection unit 116, a spectrometer 132 that separates the light emitted from the detection unit 116 into each wavelength, and detects the separated light. and a two-dimensional detector 115.
  • the light irradiation mechanism 114 irradiates the detection unit 116, the light emitted from the detection unit 116 is spectrally separated by the spectrometer 132, and then the two-dimensional detector 115 Detect with.
  • the constant temperature bath 118 is covered with a heat insulating material, and the inside thereof is controlled to a constant temperature by a heating/cooling mechanism 120. Further, the fan 119 circulates and stirs the air in the thermostatic chamber 118 to keep the temperature of the capillary array 117 uniform and constant.
  • the pump mechanism 103 includes a plunger pump 106, a block 107, a check valve 108, an electric valve 113, a polymer container 109, and an anode buffer container 110.
  • Block 107 is provided with a flow path that communicates plunger pump 106, polymer container 109, anode buffer container 110, and capillary array 117.
  • a check valve 108 is provided in the flow path between the plunger pump 106 and the polymer container 109 to prevent backflow of the polymer.
  • An electric valve 113 is provided in the flow path between the block 107 and the anode buffer container 110.
  • the electric valve 113 When filling the chamber 128 of the plunger pump 106 and the capillary array 117 with polymer, the electric valve 113 is closed to prevent the buffer solution from flowing in from the anode buffer container 110. When performing electrophoresis, the electric valve 113 is opened and the anode electrode 111 and the capillary cathode end 127 are energized.
  • the transport mechanism 125 includes three electric motors and a linear actuator (not shown), and is movable in three axes: vertical, horizontal, and depth directions. Furthermore, one or more containers can be placed on the moving stage 130 of the transport mechanism 125. Furthermore, the moving stage 130 is equipped with an electric grip 131, which can grip and release each container. Therefore, the buffer container 121, the cleaning container 122, the waste liquid container 123, and the sample container 124 can be transported to the load header 129 as necessary. Note that unnecessary containers are stored in a predetermined storage space within the device.
  • FIG. 2 is a diagram showing how DNA bands separated by electrophoresis move within a capillary.
  • the detection unit 116 of the capillary 102 is irradiated with a focused laser beam, and this laser beam has an irradiation area 702 with a predetermined width. Therefore, the signal obtained by the two-dimensional detector 115 changes from the time the DNA band 701 enters the laser beam irradiation area 702 to the time it exits the laser beam irradiation area 702. Further, since the migration direction is equal to the wavelength dispersion direction, the DNA band 701 moves in the wavelength dispersion direction while passing through the laser beam irradiation region 702. Therefore, the emission spectrum 703 of the signal obtained by the two-dimensional detector 115 apparently changes as shown in FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of changes in the emission spectrum.
  • the spectral shift as shown in FIG. 3 provides the same effect as the wavelength of the emission spectrum 703 changing over time while the DNA band 701 passes through the laser beam irradiation region 702.
  • electrophoresis multiple fluorescent dyes are used, and each fluorescent dye is associated with four types of bases. Therefore, when the emission spectrum 703 apparently changes, it becomes impossible to make the observed emission spectrum 703 completely correspond to each fluorescent dye or each base (matrix conversion). That is, when performing matrix conversion into each component of the emission spectrum 703, a pseudo signal that is a residual component that cannot be converted is generated. False signals cause a decline in the discrimination ability of fluorescent dyes and misdiagnosis. When the laser beam irradiation area 702 becomes wider, the false signal due to the spectral shift becomes larger.
  • the light irradiation mechanism 114 in this embodiment includes a laser unit 201 that is a light source that oscillates a laser beam 202, a beam splitter 205 that splits the laser beam 202 into two, and a reflection mirror 203 that changes the path of the laser beam 202. It has a condensing lens 206 that condenses the laser beam 202.
  • a polarization dependent optical isolator 204 is inserted on the optical path between the laser unit 201 and the beam splitter 205.
  • each laser beam 202 split by the beam splitter 205 is guided below the capillary array by the reflecting mirror 203, and the other is guided above the capillary array by the reflecting mirror 203. Furthermore, each laser beam 202 enters from the upper end or lower end of the capillary array after being focused by a condensing lens 206, and the fluorescence emitted from the detection unit 116 of each capillary 102 is detected by a two-dimensional detector 115. be done.
  • a capillary array is composed of 24 capillaries 102, and each capillary 102 is fixed in line with the reference base 207 in the detection unit 116.
  • a virtual plane formed by the central axis (capillary axis) of each capillary on the reference base 207 is called a capillary arrangement plane, and a virtual straight line perpendicular to each capillary axis on the capillary arrangement plane is called an optical axis 208. call.
  • the capillary array is composed of 24 capillaries 102, but the number of capillaries 102 is not limited to 24.
  • FIG. 5A is a diagram showing how laser light enters the polarization-dependent optical isolator in the forward direction
  • FIG. 5B is a diagram showing how returning light enters the polarization-dependent optical isolator in the reverse direction.
  • the polarization-dependent optical isolator 204 includes a first polarizer 302a, a second polarizer 302b, and a Faraday rotator 301 located between the first polarizer 302a and the second polarizer 302b. be done.
  • the second polarizer 302b is installed with its transmission axis tilted by 45 degrees with respect to the first polarizer 302a.
  • the Faraday rotator 301 rotates the polarization direction 303 by a constant angle regardless of the incident direction or the polarization direction.
  • a Faraday rotator 301 that rotates the polarization direction by 45 degrees is used.
  • the rotation direction of the polarization direction 303 rotated by the Faraday rotator 301 for incident light in the forward direction is opposite to the rotation direction of the polarization direction 303 rotated by the Faraday rotator 301 for incident light in the reverse direction. direction.
  • the laser beam when the laser beam enters the polarization-dependent optical isolator 204 from the forward direction, the laser beam passes through the first polarizer 302a, and then the polarization direction is rotated by 45 degrees by the Faraday rotator 301. and enters the second polarizer 302b. Since the second polarizer 302b has a transmission axis tilted at 45 degrees, the laser beam passes through the second polarizer 302b.
  • the returned light when the returned light enters the polarization-dependent optical isolator 204 from the opposite direction, the returned light passes through the second polarizer 302b and then passes through the Faraday rotator 301 in the forward direction.
  • the polarization direction is rotated by 45 degrees in the opposite direction, and the light is incident on the first polarizer 302a. Since the polarization direction of the returned light at this time is perpendicular to the transmission axis of the first polarizer 302a, the returned light is blocked by the first polarizer 302a.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing transmitted return light and reflected return light when a capillary array is irradiated with laser light.
  • the incident light on the capillary array is shown slightly tilted from the direction perpendicular to the capillary axis for convenience.
  • the laser beam 202 When the laser beam 202 is incident on the capillary array, reflection of the laser beam 202 occurs at the interface between the air and the outer wall of the capillary, and at the interface between the inner wall of the capillary and the gel. In particular, at the former interface, since the refractive index is large, the reflected light intensity becomes large. Since there are two interfaces between the air and the capillary outer wall for each capillary, in a capillary array consisting of 24 capillaries, reflections at the interface between the air and the capillary outer wall occur a total of 48 times. When the reflected return light 401 from the capillary array reaches the laser unit 201, which is a light source, laser oscillation by the laser unit 201 becomes unstable.
  • the transmitted light that passes through the capillary array and is emitted from the side opposite to the incident side is the transmitted return light 402.
  • This transmitted return light 402 is attenuated by the reflected light compared to the incident light.
  • laser oscillation by the laser unit 201 becomes unstable.
  • FIG. 7A is a diagram showing the linear polarization state of the laser light that irradiates the capillary array from below after entering the polarization-dependent optical isolator and the transmitted return light.
  • the xy plane in FIG. 7A is a plane perpendicular to the traveling direction of the laser beam, and shows the linear polarization state at each position (the same applies to FIGS. 7B, 9A, and 9B). Further, in FIG. 7A, illustration of the mirror is omitted, and the beam splitter position is shown as point A.
  • the laser light emitted from the laser unit 201 enters the polarization-dependent optical isolator 204 in a linearly polarized state in the x-axis direction.
  • the laser light incident on the polarization-dependent optical isolator 204 is incident in the forward direction, and therefore passes through with the linearly polarized light rotated by 45 degrees, as shown in FIG. 5A.
  • the laser light that has passed straight through the beam splitter (point A) enters the capillary array 117 from below with its polarization angle of 45°.
  • the transmitted return light that has passed through the capillary array 117 continues to follow the other laser path and then enters the polarization-dependent optical isolator 204 again, but since it is incident in the opposite direction, the first The light is blocked by the polarizer 302a.
  • the reflected return light is not shown in FIG. 7A, since it enters the polarization-dependent optical isolator 204 at the same polarization angle while following the path of the incident light, it is blocked in the same way as the transmitted return light.
  • FIG. 7B is a diagram showing the polarization state of the laser light that irradiates the capillary array from above after entering the polarization-dependent optical isolator and the transmitted return light.
  • the laser beam emitted from the laser unit 201 enters the polarization-dependent optical isolator 204 in a linearly polarized state in the x-axis direction, and the polarization-dependent optical isolator 204 enters the polarization-dependent optical isolator 204 in a state in which the linearly polarized light is rotated by 45 degrees. pass through.
  • the laser beam reflected by the beam splitter (point A) enters the capillary array 117 from above with its polarization angle of 45°.
  • the transmitted return light that has passed through the capillary array 117 follows the other laser path and then enters the polarization-dependent optical isolator 204 again, but is blocked by the first polarizer 302a as in the case of FIG. 7A.
  • the reflected return light is not shown in FIG. 7B, since it enters the optical isolator at the same polarization angle while following the path of the incident light, it is blocked in the same way as the transmitted return light.
  • the polarization-dependent optical isolator of this embodiment plays the role of reliably blocking returned light even if the state of linearly polarized light is disrupted by irradiation of the capillary array with laser light. Therefore, it is also possible to use a laser unit with low resistance to returned light, increasing the degree of freedom in selecting a laser device. Furthermore, since the optical axes of the laser beams that are irradiated onto the capillary array from both ends are coaxial and perpendicular to the capillary axis, the irradiation area of the laser beams is narrowed, and pseudo signals due to spectral shifts can be reduced. As a result, the sample separation performance of the electrophoresis device is improved.
  • the optical irradiation system of the electrophoresis device according to Example 2 will be explained using FIGS. 8A to 9B.
  • the light irradiation mechanism 114 in this embodiment has a polarization-independent optical isolator 801 as an optical isolator, unlike in the first embodiment.
  • the polarization-independent optical isolator 801 includes a first birefringent crystal 803a, a second birefringent crystal 803b, and a first birefringent crystal 803a and a second birefringent crystal. It is composed of a Faraday rotator 301 located between the crystals 803b, a half-wave plate 802 located between the first birefringent crystal 803a and the second birefringent crystal 803b, and a pinhole plate 804.
  • the same Faraday rotator 301 as in Example 1 is used, but in this example, a half-wave plate 802 is also used.
  • the half-wave plate 802 also rotates the polarization direction by 45 degrees.
  • the direction of rotation of the polarization direction 303 rotated by the half-wave plate 802 for incident light in the forward direction and the direction of rotation of the polarization direction 303 rotated by the half-wave plate 802 for incident light in the reverse direction are Faraday rotations.
  • the orientation is the same.
  • FIG. 8A is a diagram showing the optical path followed by a laser beam that enters the polarization-independent optical isolator from the forward direction and the polarization direction at each position viewed from the beam traveling direction.
  • the laser beam 202 traveling in the forward direction passes through the pinhole of the pinhole plate 804 and enters the first birefringent crystal 803a.
  • the first birefringent crystal 803a separates the laser beam 202 into an ordinary ray 806 and an extraordinary ray 807 whose polarization directions differ by 90 degrees due to the difference in refractive index in each axis direction.
  • Each light beam is rotated by 45 degrees by the Faraday rotator 301, and then further rotated by 45 degrees in the same direction by the half-wave plate 802, so that the polarization direction is rotated by a total of 90 degrees, and then by the second birefringent crystal 803b. be recombined.
  • FIG. 8B is a diagram showing the optical path followed by the return light that enters the polarization-independent optical isolator from the opposite direction, and the polarization direction at each position viewed from the beam traveling direction.
  • the returned light 808 traveling in the opposite direction enters the second birefringent crystal 803b, it is separated into an ordinary ray 806 and an extraordinary ray 807.
  • Each light beam is rotated by 45 degrees by the half-wave plate 802, and then rotated by 45 degrees in the opposite direction by the Faraday rotator 301, so that the light beam enters the first birefringent crystal 803a while the polarization direction remains in its original state. do.
  • each light beam in the first birefringent crystal 803a is the same as after passing through the second birefringent crystal 803b, each light beam remains separated without being recombined and remains in the first birefringent crystal 803a. , and is blocked by a pinhole plate 804.
  • FIG. 9A is a diagram showing the linear polarization state of the laser light that irradiates the capillary array from below after entering the polarization-independent optical isolator and the transmitted return light. Since the laser light that has entered the polarization-independent optical isolator 801 is incident in the forward direction, it passes through the polarization-independent optical isolator 801, as shown in FIG. 8A. The laser light that has passed straight through the beam splitter (point A) enters the capillary array 117 from below.
  • the transmitted return light that has passed through the capillary array 117 continues to follow the other laser path and then enters the polarization-independent optical isolator 801 again, but since it is incident in the opposite direction, it is not connected to the pinhole as shown in FIG. 8B.
  • the light is blocked by a plate 804. Note that although the reflected return light is not shown in FIG. 9A, after following the path of the incident light, it enters the polarization-independent optical isolator 801 again, and is blocked similarly to the transmitted return light.
  • FIG. 9B is a diagram showing the linear polarization state of the laser light that irradiates the capillary array from above after entering the polarization-independent optical isolator and the transmitted return light.
  • the laser light incident on the polarization-independent optical isolator 801 passes through the polarization-independent optical isolator 801.
  • the laser beam reflected by the beam splitter (point A) enters the capillary array 117 from above.
  • the transmitted return light that has passed through the capillary array 117 continues to follow the other laser path and then enters the polarization-independent optical isolator 801 again, but is blocked by the pinhole plate 804 .
  • the reflected return light is not shown in FIG. 9B, after following the path of the incident light, it enters the polarization-independent optical isolator 801 again, and is blocked similarly to the transmitted return light.
  • the polarizer blocks light other than a specific polarization angle, so the effect of suppressing the returned light is high.
  • dependent optical isolators as well, a certain degree of effect of suppressing the return light can be expected. That is, according to this embodiment as well, it becomes possible to use a laser unit with low resistance to returned light, and the degree of freedom in selecting a laser device increases. Furthermore, since the laser beam irradiation area is narrow and false signals due to spectral shifts can be reduced, the sample separation performance of the electrophoresis device is also improved.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible.
  • the number of optical isolators is set to one by providing an optical isolator on the optical path from the light source to the beam splitter. It is also possible to have a configuration in which
  • Electrophoresis apparatus 102... Capillary, 103... Pump mechanism, 104... High voltage power supply, 105... Array holder, 106... Plunger pump, 107... Block, 108... Check valve, 109... Polymer container, 110... Anode buffer Container, 111...Anode electrode, 112...Capillary head, 113...Electric valve, 114...Light irradiation mechanism, 115...Two-dimensional detector, 116...Detection unit, 117...Capillary array, 118...Thermostat, 119...Fan, 120 ... heating and cooling mechanism, 121 ... buffer container, 122 ... cleaning container, 123 ...
  • waste liquid container 124 ... sample container, 125 ... transport mechanism, 126 ... hollow electrode, 127 ... capillary cathode end, 128 ... chamber, 129 ... load header, 130...Moving stage, 131...Grip, 201...Laser unit, 202...Laser light, 203...Reflection mirror, 204...Polarization dependent optical isolator, 205...Beam splitter, 206...Condenser lens, 207...Reference base, 208... Optical axis, 301... Faraday rotator, 302a... first polarizer, 302b... second polarizer, 303... polarization direction, 401... reflected return light, 402... transmitted return light, 701...
  • DNA band 702... irradiation Region, 703... Emission spectrum, 801... Polarization independent optical isolator, 802... Half-wave plate, 803a... First birefringent crystal, 803b... Second birefringent crystal, 804... Pinhole plate, 806... Ordinary ray , 807...Abnormal ray, 808...Return light

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Abstract

本発明の目的は、分析性能の劣化を抑制しつつ、レーザ装置の選定自由度が高い電気泳動装置を提供することにある。そのために、本発明は、複数のキャピラリを並べたキャピラリアレイの両端からレーザ光を照射し、複数のキャピラリからの光を検出する電気泳動装置であって、前記レーザ光の光源から前記キャピラリアレイまでの光路上に、光アイソレータを設けた。これにより、キャピラリ軸に対して傾いた状態でレーザを照射させなくても、反射戻り光が抑制できるため、分析性能の高い電気泳動装置が提供可能となる。また、透過戻り光と反射戻り光を確実に抑制できるため、レーザ装置の選定自由度が高くなる。

Description

電気泳動装置
　本発明は、電気泳動装置に関する。
　マルチフォーカス方式のキャピラリ電気泳動装置では、１列に並べられた複数キャピラリからなるキャピラリアレイにレーザ光を両端から照射することで、全キャピラリから均一な信号強度を検出する。このようなマルチフォーカス方式の場合、キャピラリからの反射戻り光および透過戻り光が光源であるレーザユニットに戻る可能性があり、結果として、レーザ発振が不安定化し、分析性能に悪影響を及ぼすこともある。
　特許文献１には、反射戻り光や透過戻り光を抑制する電気泳動装置が記載されている。例えば、特許文献１の図１１（実施例６）では、キャピラリアレイへ両端から照射されるレーザ光をキャピラリ軸と垂直にしつつ、透過戻り光を抑制するために、偏光子および半波長板を用いる技術を開示している。また、特許文献１の図１２（実施例７）では、反射戻り光を抑制するために、キャピラリ軸に対して垂直からずれた角度でレーザ光を照射する技術を開示している。
米国特許出願公開第２００３／０２２６７５６号明細書
　特許文献１の図１１の技術では、キャピラリアレイ通過時にレーザ光の偏光状態が崩れた場合、半波長板を通過した後の光にも偏光角度のばらつきが生じ、一部の成分は偏光子を通過するため、透過戻り光についても、完全に遮光することは困難である。さらに、同技術では、反射戻り光を抑制することが困難であるため、戻り光への耐性の強いレーザユニットを用いる必要があり、レーザ装置の選定の自由度が低い。また、特許文献１の図１２の技術では、キャピラリ軸に対して傾いた状態でレーザが照射されるので、レーザ光の照射領域が広くなり、スペクトルシフトによる疑似信号が発生する可能性がある。疑似信号が発生すると、電気泳動装置のサンプル分離性能が劣化する。
　本発明の目的は、分析性能の劣化を抑制しつつ、レーザ装置の選定自由度が高い電気泳動装置を提供することにある。
　前述の課題を解決するために、本発明は、複数のキャピラリを並べたキャピラリアレイの両端からレーザ光を照射し、複数のキャピラリからの光を検出する電気泳動装置であって、前記レーザ光の光源から前記キャピラリアレイまでの光路上に、光アイソレータを設けた。
　本発明によれば、キャピラリ軸に対して傾いた状態でレーザを照射させなくても、反射戻り光が抑制できるため、分析性能の高い電気泳動装置が提供可能となる。また、透過戻り光と反射戻り光を確実に抑制できるため、レーザ装置の選定自由度が高くなる。
本実施形態の電気泳動装置の概略図。 電気泳動によって分離されたＤＮＡバンドがキャピラリ内を移動する状態を示す図。 発光スペクトルの変化の例を示すグラフ。 実施例１に係る電気泳動装置の光学照射系における、レーザ光の経路を模式的に示した図。 偏光依存型光アイソレータにレーザ光が順方向に入射する様子を示す図。 偏光依存型光アイソレータに戻り光が逆方向に入射する様子を示す図。 キャピラリアレイにレーザ光を照射したときの透過戻り光と反射戻り光を示す概念図。 偏光依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して下方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図。 偏光依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して上方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の偏光状態を示す図。 偏光無依存型光アイソレータに順方向から入射するレーザ光が辿る光路と、ビーム進行方向から見た各位置における偏光方向と、を示す図。 偏光無依存型光アイソレータに逆方向から入射する戻り光が辿る光路と、ビーム進行方向から見た各位置における偏光方向と、を示す図。 偏光無依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して下方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図。 偏光無依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して上方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図。
　本発明の実施形態に係る電気泳動装置の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態の電気泳動装置の概略図である。図１に示すように、電気泳動装置１０１は、１本以上のキャピラリ１０２により構成されるキャピラリアレイ１１７と、キャピラリ１０２を恒温に保つ恒温槽１１８と、キャピラリ１０２に電圧を印加する高圧電源１０４と、キャピラリ１０２内にポリマーを注入するポンプ機構１０３と、搬送機構１２５と、を備える。なお、搬送機構１２５は、バッファ容器１２１、洗浄容器１２２、廃液容器１２３およびサンプル容器１２４を、キャピラリ陰極端１２７に搬送するため機構である。
　キャピラリアレイ１１７は、一端に設けられたロードヘッダ１２９と、他端に設けられたキャピラリヘッド１１２と、ロードヘッダ１２９とキャピラリヘッド１１２との間に形成されてキャピラリ１０２内を電気泳動するサンプルを検出する検出部１１６と、を有する。また、キャピラリアレイ１１７は、例えば２４本のキャピラリ１０２で構成され、測定手法を変更する場合、異なるキャピラリ長さを有するもの交換される。また、キャピラリ１０２に破損や品質の劣化が見られた場合にも、新品のキャピラリアレイ１１７に交換される。
　キャピラリ１０２は、内径５０μｍ、外径３２０μｍのガラス管で形成され、強度を向上させるために表面がポリイミドでコーティングされている。ただし、キャピラリ１０２のうち、レーザ光が照射される検出部１１６は、内部の発光が外部に漏れやすいように、ポリイミド被膜が除去されている。キャピラリ１０２の内部は、電気泳動時に泳動差を与えるための分離媒体が、ポンプ機構１０３によって充填される。本実施形態では、分離媒体として、高粘性溶液であるポリマーが用いられる。
　キャピラリ陰極端１２７は、それぞれ金属製の中空電極１２６を通して固定されており、キャピラリ１０２先端が中空電極１２６から０．５ｍｍ程度突き出た状態になっている。また、キャピラリ１０２毎に装備された中空電極１２６は、すべてが一体となってロードヘッダ１２９に装着される。さらに、すべての中空電極１２６は、装置本体に搭載されている高圧電源１０４と導通しており、電気泳動やサンプル導入など電圧が印加される際に陰極電極として動作する。
　キャピラリ陰極端１２７と反対側のキャピラリ端部は、キャピラリヘッド１１２により１つに束ねられて接着されている。キャピラリヘッド１１２は、ブロック１０７に耐圧気密で接続される。そして、ポンプ機構１０３により、キャピラリ１０２内に新規ポリマーが充填される。キャピラリ１０２中のポリマー詰め替えは、測定の性能を向上させるために測定ごとに実施される。
　光学系は、検出部１１６を照射する光照射機構１１４と、検出部１１６を保持するアレイホルダ１０５と、検出部１１６内の発光を各波長に分光する分光器１３２と、分光された光を検出する２次元検出器１１５と、で構成される。電気泳動により分離されたキャピラリ１０２中のサンプルを検出するときは、光照射機構１１４で検出部１１６を照射し、検出部１１６からの発光を分光器１３２で分光した上で、２次元検出器１１５で検出する。
　恒温槽１１８は、断熱材で覆われており、加熱冷却機構１２０によって、その内部が一定の温度に制御される。また、ファン１１９が、恒温槽１１８内の空気を循環および攪拌させ、キャピラリアレイ１１７の温度を均一かつ一定に保つ。
　ポンプ機構１０３は、プランジャーポンプ１０６と、ブロック１０７と、逆止弁１０８と、電動バルブ１１３と、ポリマー容器１０９と、陽極バッファ容器１１０と、で構成される。ブロック１０７には、プランジャーポンプ１０６、ポリマー容器１０９、陽極バッファ容器１１０およびキャピラリアレイ１１７を連通させる流路が設けられる。プランジャーポンプ１０６とポリマー容器１０９の間の流路には、ポリマーの逆流を防ぐ逆止弁１０８が設けられる。ブロック１０７と陽極バッファ容器１１０の間の流路には、電動バルブ１１３が設けられる。プランジャーポンプ１０６のチャンバー１２８およびキャピラリアレイ１１７へのポリマー充填の際は、電動バルブ１１３が閉じることで、陽極バッファ容器１１０からバッファ液が流入するのを防ぐ。電気泳動を実施する際は、電動バルブ１１３が開き、陽極電極１１１とキャピラリ陰極端１２７が通電される。
　搬送機構１２５は、図示しない３つの電動モータとリニアアクチュエータを備えており、上下、左右および奥行き方向の３軸に移動可能である。また、搬送機構１２５の移動ステージ１３０には、１つ以上の容器を載せることができる。さらに、移動ステージ１３０には、電動のグリップ１３１が備えられており、各容器を掴むことや放すことができる。このため、バッファ容器１２１、洗浄容器１２２、廃液容器１２３およびサンプル容器１２４を、必要に応じて、ロードヘッダ１２９まで搬送できる。なお、不必要な容器は、装置内の所定収容所に保管されている。
　ここで、スペクトルシフトによる疑似信号の概要について説明する。図２は、電気泳動によって分離されたＤＮＡバンドがキャピラリ内を移動する状態を示す図である。キャピラリ１０２の検出部１１６には、集光されたレーザ光が照射されるが、このレーザ光は、所定の幅の照射領域７０２を有する。従って、ＤＮＡバンド７０１がレーザ光の照射領域７０２に入ってから出るまでの間、２次元検出器１１５によって得られる信号は、変化する。また、泳動方向は波長分散方向に等しいため、ＤＮＡバンド７０１は、レーザ光の照射領域７０２を通過する間、波長分散方向に移動する。したがって、２次元検出器１１５によって得られる信号の発光スペクトル７０３は、見かけ上、図３に示すように変化する。
　図３は、発光スペクトルの変化の例を示すグラフである。図３のようなスペクトルシフトは、ＤＮＡバンド７０１がレーザ光の照射領域７０２を通過する間に、発光スペクトル７０３の波長が経時変化するのと同様の効果を与える。電気泳動法では、複数の蛍光色素を使用し、それぞれの蛍光色素が４種類の塩基に対応付けられている。従って、発光スペクトル７０３が見かけ上変化すると、観測された発光スペクトル７０３を各蛍光色素あるいは各塩基に完全に対応させる（マトリックス変換する）ことが不可能になる。すなわち、発光スペクトル７０３の各成分にマトリックス変換するとき、変換不可能な残渣成分である疑似信号が生じる。疑似信号は、蛍光色素の識別能力の低下や誤診断の原因となる。レーザ光の照射領域７０２が広くなると、スペクトルシフトによる疑似信号が大きくなる。
  図４は、実施例１に係る電気泳動装置の光学照射系における、レーザ光の経路を模式的に示した図である。本実施例における光照射機構１１４は、レーザ光２０２を発振する光源であるレーザユニット２０１と、レーザ光２０２を２つに分岐するビームスプリッタ２０５と、レーザ光２０２の経路を変える反射ミラー２０３と、レーザ光２０２を集光する集光レンズ２０６と、を有する。レーザユニット２０１からビームスプリッタ２０５までの間の光路上には、偏光依存型光アイソレータ２０４が挿入されている。ビームスプリッタ２０５で分岐されたレーザ光２０２のうち、一方は、反射ミラー２０３によってキャピラリアレイの下方側に導かれ、他方は、反射ミラー２０３によってキャピラリアレイの上方側に導かれる。さらに、各レーザ光２０２は、集光レンズ２０６で集光された後に、キャピラリアレイの上端または下端から入射し、各キャピラリ１０２の検出部１１６から発せられる蛍光が、２次元検出器１１５にて検出される。
　なお、図４ではキャピラリ１０２が５本のみ示されているが、本実施例では、２４本のキャピラリ１０２でキャピラリアレイが構成され、各キャピラリ１０２が検出部１１６において基準ベース２０７に並べて固定されている。本明細書では、基準ベース２０７上の各キャピラリの中心軸（キャピラリ軸）が形成する仮想平面をキャピラリ配列平面と呼び、キャピラリ配列平面にあって各キャピラリ軸に垂直な仮想直線を光軸２０８と呼ぶ。なお、本実施例では２４本のキャピラリ１０２でキャピラリアレイを構成しているが、キャピラリ１０２の本数は２４本に限定されない。
　図５Ａおよび図５Ｂを用いて、偏光依存型光アイソレータ２０４の遮光原理を示す。図５Ａは、偏光依存型光アイソレータにレーザ光が順方向に入射する様子を示す図であり、図５Ｂは、偏光依存型光アイソレータに戻り光が逆方向に入射する様子を示す図である。偏光依存型光アイソレータ２０４は、第１の偏光子３０２ａと、第２の偏光子３０２ｂと、第１の偏光子３０２ａと第２の偏光子３０２ｂの間に位置するファラデー回転子３０１と、で構成される。ここで、第２の偏光子３０２ｂは、第１の偏光子３０２ａに対して透過軸が４５°傾いた状態で設置される。また、ファラデー回転子３０１は、入射方向や偏光方向に関わらず、偏光方向３０３を一定角度回転させる。本実施例では、偏光方向を４５°回転させるファラデー回転子３０１が用いられる。ただし、順方向の入射光に対してファラデー回転子３０１が回転させる偏光方向３０３の回転方向と、逆方向の入射光に対してファラデー回転子３０１が回転させる偏光方向３０３の回転方向と、は反対向きとなる。
　図５Ａに示すように、レーザ光が偏光依存型光アイソレータ２０４に順方向から入射する場合、レーザ光は、第１の偏光子３０２ａを透過した後、ファラデー回転子３０１で偏光方向が４５°回転し、第２の偏光子３０２ｂに入射する。第２の偏光子３０２ｂは、透過軸が４５°傾いているので、レーザ光は第２の偏光子３０２ｂを通過する。
　一方、図５Ｂに示すように、戻り光が偏光依存型光アイソレータ２０４に逆方向から入射する場合、戻り光は、第２の偏光子３０２ｂを透過した後、ファラデー回転子３０１で順方向の場合と逆方向に偏光方向が４５°回転し、第１の偏光子３０２ａに入射する。このときの戻り光の偏光方向は、第１の偏光子３０２ａの透過軸と垂直となるため、戻り光が第１の偏光子３０２ａによって遮光される。
　ここで、反射戻り光と透過戻り光の概略について、図６を用いて説明する。図６は、キャピラリアレイにレーザ光を照射したときの透過戻り光と反射戻り光を示す概念図である。図６では、キャピラリアレイからの透過光と反射光を判り易くするため、キャピラリアレイへの入射光を、便宜上、キャピラリ軸に対して垂直な方向から若干傾けて示している。
　キャピラリアレイにレーザ光２０２が入射すると、空気とキャピラリ外壁の界面、キャピラリ内壁とゲルの界面、においてレーザ光２０２の反射がそれぞれ発生する。特に、前者の界面においては、屈折率が大きいために、反射光強度が大きくなる。空気とキャピラリ外壁の界面は、１本のキャピラリについて２つ存在するので、２４本からなるキャピラリアレイでは、空気とキャピラリ外壁の界面における反射は合計４８回発生する。このキャピラリアレイからの反射戻り光４０１が光源であるレーザユニット２０１に届くと、レーザユニット２０１によるレーザ発振が不安定になる。
　また、キャピラリアレイを透過し、入射側とは反対側から放出される透過光が、透過戻り光４０２である。この透過戻り光４０２は、入射光に比べて、反射光の分だけ、減衰している。この透過戻り光４０２がレーザユニット２０１に届くと、レーザユニット２０１によるレーザ発振が不安定になる。
　図７Ａは、偏光依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して下方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図である。図７Ａのｘｙ平面は、レーザ光の進行方向に対して垂直な平面であり、各位置における直線偏光状態を示している（図７Ｂ、図９Ａおよび図９Ｂも同様）。また、図７Ａでは、ミラーの図示は省略し、ビームスプリッタ位置をＡ点として示している。レーザユニット２０１を出射したレーザ光は、ｘ軸方向の直線偏光状態で偏光依存型光アイソレータ２０４に入射する。偏光依存型光アイソレータ２０４に入射したレーザ光は、順方向の入射となるため、図５Ａに示すように、直線偏光が４５°回転した状態で通過する。ビームスプリッタ（Ａ点）を直進したレーザ光は、偏光角度４５°のままキャピラリアレイ１１７に下方から入射する。キャピラリアレイ１１７を通過した透過戻り光は、そのまま他方のレーザ経路を辿った後に再び偏光依存型光アイソレータ２０４に入射するが、逆方向の入射となるため、図５Ｂに示すように、第１の偏光子３０２ａによって遮光される。なお、反射戻り光は、図７Ａに示していないが、入射光の経路を辿りながら同じ偏光角度で偏光依存型光アイソレータ２０４に入射するため、透過戻り光と同様に遮光される。
　図７Ｂは、偏光依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して上方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の偏光状態を示す図である。図７Ａの場合と同様、レーザユニット２０１を出射したレーザ光は、ｘ軸方向の直線偏光状態で偏光依存型光アイソレータ２０４に入射し、直線偏光が４５°回転した状態で偏光依存型光アイソレータ２０４を通過する。ビームスプリッタ（Ａ点）で反射されたレーザ光は、偏光角度４５°のままキャピラリアレイ１１７に上方から入射する。キャピラリアレイ１１７を通過した透過戻り光は、他方のレーザ経路を辿った後に再び偏光依存型光アイソレータ２０４に入射するが、図７Ａの場合と同様、第１の偏光子３０２ａによって遮光される。なお、反射戻り光は、図７Ｂに示していないが、入射光の経路を辿りながら同じ偏光角度で光アイソレータに入射するため、透過戻り光と同様に遮光される。
　本実施例では、キャピラリアレイへの照射時にレーザ光の偏光状態が崩れ、戻り光の偏光角度にばらつきが生じた場合でも、図５Ｂに示すように、偏光角度４５°の直線偏光のみが第２の偏光子３０２ｂを通過して、ファラデー回転子３０１に入射することになる。また、ファラデー回転子３０１では、戻り光の偏光方向が順方向の場合と逆方向に回転されるので、戻り光が第１の偏光子３０２ａにより遮光される。すなわち、本実施例の偏光依存型光アイソレータは、キャピラリアレイへのレーザ光の照射によって直線偏光の状態が崩れたとしても、戻り光を確実に遮光する役割を果たしている。したがって、戻り光への耐性の低いレーザユニットを用いることも可能となり、レーザ装置の選択自由度が高まる。また、キャピラリアレイへ両端から照射されるレーザ光の光軸が、同軸であり、かつ、キャピラリ軸に垂直であるため、レーザ光の照射領域が狭くなり、スペクトルシフトによる擬似信号が低減できる。その結果、電気泳動装置のサンプル分離性能が向上する。
  実施例２に係る電気泳動装置の光学照射系について、図８Ａ～図９Ｂを用いて説明する。本実施例における光照射機構１１４は、光アイソレータとして、実施例１と異なり、偏光無依存型光アイソレータ８０１を有する。
　偏光無依存型光アイソレータ８０１は、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、第１の複屈折結晶８０３ａと、第２の複屈折結晶８０３ｂと、第１の複屈折結晶８０３ａと第２の複屈折結晶８０３ｂの間に位置するファラデー回転子３０１と、第１の複屈折結晶８０３ａと第２の複屈折結晶８０３ｂの間に位置する半波長板８０２と、ピンホール板８０４と、で構成される。
　ここで、ファラデー回転子３０１は、実施例１と同様のものが用いられるが、本実施例では、半波長板８０２も用いられる。半波長板８０２も、ファラデー回転子３０１と同様に、偏光方向を４５°回転させる。しかし、順方向の入射光に対して半波長板８０２が回転させる偏光方向の回転方向と、逆方向の入射光に対して半波長板８０２が回転させる偏光方向３０３の回転方向とは、ファラデー回転子３０１の場合と異なり、同じ向きとなる。
　図８Ａは、偏光無依存型光アイソレータに順方向から入射するレーザ光が辿る光路と、ビーム進行方向から見た各位置における偏光方向と、を示す図である。順方向に進むレーザ光２０２は、ピンホール板８０４のピンホールを通過し、第１の複屈折結晶８０３ａに入射する。第１の複屈折結晶８０３ａは、各軸方向の屈折率差により、偏光方向が９０°異なる常光線８０６と異常光線８０７にレーザ光２０２を分離する。本実施例では、常光線８０６の偏光が図８Ａの面と垂直方向になるものとする。各光線は、ファラデー回転子３０１によって４５°回転された後、半波長板８０２によって同方向に４５°さらに回転されることで、偏光方向が合計９０°回転され、第２の複屈折結晶８０３ｂによって再結合される。
　図８Ｂは、偏光無依存型光アイソレータに逆方向から入射する戻り光が辿る光路と、ビーム進行方向から見た各位置における偏光方向と、を示す図である。逆方向に進む戻り光８０８は、第２の複屈折結晶８０３ｂに入射すると、常光線８０６と異常光線８０７に分離される。各光線は、半波長板８０２によって４５°回転された後、ファラデー回転子３０１によって逆方向に４５°回転されることで、偏光方向が元の状態のまま、第１の複屈折結晶８０３ａに入射する。しかし、第１の複屈折結晶８０３ａにおける各光線の偏光方向は、第２の複屈折結晶８０３ｂ通過後と同じであるため、各光線は再結合せずに分離したまま第１の複屈折結晶８０３ａを通過し、ピンホール板８０４によって遮光される。
　図９Ａは、偏光無依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して下方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図である。偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射したレーザ光は、順方向の入射となるため、図８Ａに示すように、偏光無依存型光アイソレータ８０１を通過する。ビームスプリッタ（Ａ点）を直進したレーザ光は、キャピラリアレイ１１７に下方から入射する。キャピラリアレイ１１７を通過した透過戻り光は、そのまま他方のレーザ経路を辿った後に再び偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射するが、逆方向の入射となるため、図８Ｂに示すように、ピンホール板８０４によって遮光される。なお、反射戻り光は、図９Ａに示していないが、入射光の経路を辿った後に再び偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射し、透過戻り光と同様に遮光される。
　図９Ｂは、偏光無依存型光アイソレータに入射後キャピラリアレイに対して上方から照射するレーザ光と、その透過戻り光の直線偏光状態を示す図である。図９Ａの場合と同様、偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射したレーザ光は、偏光無依存型光アイソレータ８０１を通過する。その後、ビームスプリッタ（Ａ点）で反射したレーザ光は、キャピラリアレイ１１７に上方から入射する。キャピラリアレイ１１７を通過した透過戻り光は、そのまま他方のレーザ経路を辿った後に再び偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射するが、ピンホール板８０４によって遮光される。なお、反射戻り光は、図９Ｂに示していないが、入射光の経路を辿った後に再び偏光無依存型光アイソレータ８０１に入射し、透過戻り光と同様に遮光される。
　実施例１の偏光依存型光アイソレータの場合、戻り光がばらついていても偏光子によって特定の偏光角度以外の光が遮光されるため、戻り光の抑制効果は高いが、本実施例の偏光無依存型光アイソレータの場合も、戻り光の抑制効果は一定程度期待できる。すなわち、本実施例によっても、戻り光への耐性の低いレーザユニットを用いることが可能となり、レーザ装置の選択自由度が高まる。また、レーザ光の照射領域が狭く、スペクトルシフトによる擬似信号が低減できるため、電気泳動装置のサンプル分離性能も向上する。
　本発明は、前述した各実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、前述の各実施例では、光源からビームスプリッタまでの光路上に光アイソレータを設けることで、光アイソレータの個数を１つとしているが、ビームスプリッタで分岐された後の光路上にそれぞれ光アイソレータを設ける構成であっても良い。
１０１…電気泳動装置、１０２…キャピラリ、１０３…ポンプ機構、１０４…高圧電源、１０５…アレイホルダ、１０６…プランジャーポンプ、１０７…ブロック、１０８…逆止弁、１０９…ポリマー容器、１１０…陽極バッファ容器、１１１…陽極電極、１１２…キャピラリヘッド、１１３…電動バルブ、１１４…光照射機構、１１５…２次元検出器、１１６…検出部、１１７…キャピラリアレイ、１１８…恒温槽、１１９…ファン、１２０…加熱冷却機構、１２１…バッファ容器、１２２…洗浄容器、１２３…廃液容器、１２４…サンプル容器、１２５…搬送機構、１２６…中空電極、１２７…キャピラリ陰極端、１２８…チャンバー、１２９…ロードヘッダ、１３０…移動ステージ、１３１…グリップ、２０１…レーザユニット、２０２…レーザ光、２０３…反射ミラー、２０４…偏光依存型光アイソレータ、２０５…ビームスプリッタ、２０６…集光レンズ、２０７…基準ベース、２０８…光軸、３０１…ファラデー回転子、３０２ａ…第１の偏光子、３０２ｂ…第２の偏光子、３０３…偏光方向、４０１…反射戻り光、４０２…透過戻り光、７０１…ＤＮＡバンド、７０２…照射領域、７０３…発光スペクトル、８０１…偏光無依存型光アイソレータ、８０２…半波長板、８０３ａ…第１の複屈折結晶、８０３ｂ…第２の複屈折結晶、８０４…ピンホール板、８０６…常光線、８０７…異常光線、８０８…戻り光

Claims (5)

  1. 複数のキャピラリを並べたキャピラリアレイの両端からレーザ光を照射し、複数のキャピラリからの光を検出する電気泳動装置であって、
    前記レーザ光の光源から前記キャピラリアレイまでの光路上に、光アイソレータが設けられたことを特徴とする電気泳動装置。
  2. 請求項１に記載の電気泳動装置において、
    前記キャピラリアレイへ両端から照射される前記レーザ光の光軸が、同軸であり、キャピラリ軸に垂直かつキャピラリアレイの配列平面に平行あることを特徴とする電気泳動装置。
  3. 請求項１に記載の電気泳動装置において、
    前記光源から発振された前記レーザ光を２つに分岐するビームスプリッタと、
    分岐された前記レーザ光を前記キャピラリアレイの一方側および他方側へ導くミラーと、を有し、
    前記光源から前記ビームスプリッタまでの光路上に、前記光アイソレータが設けられたことを特徴とする電気泳動装置。
  4. 請求項１に記載の電気泳動装置において、
    前記光アイソレータは、第１の偏光子と、第２の偏光子と、前記第１の偏光子と前記第２の偏光子の間に位置するファラデー回転子と、を有する偏光依存型光アイソレータであることを特徴とする電気泳動装置。
  5. 請求項１に記載の電気泳動装置において、
    前記光アイソレータは、第１の複屈折結晶と、第２の複屈折結晶と、前記第１の複屈折結晶と前記第２の複屈折結晶の間に位置するファラデー回転子と、前記第１の複屈折結晶と前記第２の複屈折結晶の間に位置する半波長板と、を有する偏向無依存型光アイソレータであることを特徴とする電気泳動装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004144479A (ja) * 2001-09-28 2004-05-20 Hitachi Ltd マルチキャピラリアレイ電気泳動装置
JP2005030830A (ja) * 2003-07-09 2005-02-03 Nippon Sheet Glass Co Ltd 蛍光分析用光合分波器、蛍光分析用光学モジュール、蛍光分析装置、蛍光・光熱変換分光分析装置、及び蛍光分析用チップ
JP2006133726A (ja) * 2004-10-06 2006-05-25 Kanagawa Acad Of Sci & Technol 酸化物材料、光磁気デバイス、ファラデー回転係数制御方法、磁気抵抗効果素子、磁気メモリ素子、残留磁化制御方法及び保持力制御方法

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