WO2024116335A1 - キャピラリ電気泳動装置、及びキャピラリカートリッジ - Google Patents
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- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
Definitions
- the present invention relates to a capillary electrophoresis device and a capillary cartridge.
- the separation performance of the capillaries used in capillary electrophoresis devices declines as sample residue accumulates inside the capillaries after repeated electrophoresis and as the coating inside the capillaries deteriorates. For this reason, the capillaries need to be replaced after a certain number of electrophoresis runs.
- Patent Document 1 is a background technology in this technical field.
- the abstract of this publication states that in order to provide a small capillary electrophoresis device that facilitates capillary replacement, the device is equipped with an electrophoresis section 3 in which electrodes are arranged on both ends of the capillary 2, a sample liquid transport section 7 that transports sample liquid to both ends of the capillary 2, a capillary holding section 4 consisting of two plates that are removable from the device and that sandwiches the capillary 2, a sample liquid detection section 5 that has a through hole in part of the capillary holding section 4 and acquires electrophoretic information through the hole, and a temperature control section 6 that controls the temperature of the capillary holding section 4, and that the top surface of the housing 1 above the capillary holding section 4 can be opened and closed, making it easy to remove the capillary 2.
- the present invention aims to provide a capillary electrophoresis device that allows easy replacement of capillaries.
- the present application includes multiple means for solving the above problem, but one example is a capillary electrophoresis device that includes a capillary cartridge in which a capillary is positioned, a first structure in which a flow path is formed to which one end of the capillary is connected, and a second structure in which a flow path is formed to which the other end of the capillary is connected, and at least one of the first structure and the second structure is movable within a predetermined range.
- the present invention provides a capillary electrophoresis device that allows easy replacement of capillaries. Problems, configurations, and advantages other than those described above will become clear from the description of the embodiments below.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overview of a capillary electrophoresis apparatus according to a first embodiment.
- FIG. 2 is an exploded view of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- 5A to 5C are schematic diagrams illustrating a mounting method of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- 5A to 5C are schematic diagrams illustrating a mounting method of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- 5A to 5C are schematic diagrams illustrating a mounting method of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- 5A to 5C are schematic diagrams illustrating a mounting method of the capillary cartridge according to the first embodiment.
- FIG. 5A to 5C are schematic diagrams illustrating a method of mounting a capillary cartridge when both of the structures according to the first embodiment are movable.
- FIG. 4 is a schematic diagram of a mechanism for moving the structure according to the first embodiment in the axial direction of the capillary.
- FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration in which a structure according to a second embodiment is movable in a ⁇ direction.
- FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration in which a structure has a protrusion for fixing a capillary cartridge according to a third embodiment.
- FIG. 11 is a schematic diagram of a configuration having a holder for limiting rotation of a structure according to a third embodiment.
- FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration in which the capillary cartridge according to the fourth embodiment can be attached and detached by a snap lock.
- a capillary electrophoresis device in which a capillary is positioned, a first structure in which a flow path is formed to which one end of the capillary is connected, and a second structure in which a flow path is formed to which the other end of the capillary is connected, and at least one of the first structure and the second structure is movable, i.e., can be moved, within a predetermined range.
- FIG. 1 shows an overview of the capillary electrophoresis apparatus of this embodiment.
- the capillary electrophoresis apparatus of this embodiment has one or more capillaries 101, a capillary cartridge 102 that holds the capillary 101 and adjusts the temperature of the capillary, a first structure 106 and a second structure 107 having flow paths connected to the capillary 101, a gel supply unit 103 for filling the capillary with gel via the first structure or the second structure, and a high-voltage power supply 104 for applying a high voltage to the capillary.
- the capillary cartridge 102, the first structure 106, and the second structure 107 are placed on a predetermined substrate.
- the capillary 101 is a glass tube with an inner diameter of several tens of ⁇ m and an outer diameter of several hundreds of ⁇ m, the surface of which is protected by a polyimide coating.
- the capillary 101 is integrally provided with a first capillary head 108, a second capillary head 109, a first capillary head holder 110, a second capillary head holder 111, and a detection window 105.
- the first capillary head 108 is connected to the first structure 106
- the second capillary head 109 is connected to the second structure 107.
- the connection between the first structure and the first capillary head and the connection between the second capillary head 109 and the second structure are fixed by the first capillary head holder 110 and the second capillary head holder 111, respectively.
- the method of fixing the first structure and the first capillary head using the first capillary head holder will be described.
- the first capillary head holder 110 is internally threaded, and the first structure 106 is externally threaded so that it can be connected to the first capillary head holder 110.
- the screw is tightened, the first capillary head 108 is pressed against the first structure 106.
- at least a part of the insertion part of the first capillary head 108 and the insertion port of the capillary head of the first structure have a tapered structure, and by contacting each other, leakage of gel is prevented when filling with gel.
- the fixing method using the second capillary head holder is similar. When the screw provided on the second capillary head holder 111 and the second structure is tightened, the second capillary head is pressed against the second structure, and the second capillary head and the second structure are fixed.
- the first capillary head holder 110 and the second capillary head holder 111 also serve as handles when connecting the capillary head to the structure, and there is no need to touch the tip of the capillary 101 when replacing the capillary 101, reducing the risk of contamination of the capillary 101.
- threads are provided on the inside of the capillary head holder and on the outside of the structure, but as long as the threads are cut so that they mesh with each other, they may also be provided on the outside of the capillary head holder and inside the structure.
- the second structure 107 is also connected to the gel filling unit 103 and the gel supply unit. After the gel is supplied to the inside of the second structure 107 by the gel supply unit 115, the gel supplied to the second structure by the gel filling unit 103 is sent to the capillary 101 and the first structure.
- the first structure and the second structure are connected to the waste liquid container 116. For example, used gel is sent to the waste liquid container through the first structure by the delivery of new gel.
- samples and reagents are supplied to the first structure or the second structure, and used ones are sent to the waste liquid container 116 and stored therein.
- the first structure 106 is connected to the cathode 113
- the second structure 107 is connected to the anode 112.
- the anode 112 and the cathode 113 are connected to a high-voltage power supply. Therefore, when a voltage is applied to the cathode and the anode with the capillary, the first structure, and the second structure filled with gel, the flow paths of the first structure and the second structure and the gel in the capillary are electrically connected.
- a negatively charged sample is supplied to the first structure 108 with the gel filled, and a voltage is applied to the anode 112 and the cathode 113 by the high-voltage power supply, the sample electrophoreses to the anode 108.
- the sample passes through the capillary 101 and reaches the detection window 105, it is detected by a detection unit not shown.
- the capillary 101 is held in a positioned state inside the capillary cartridge 102. Furthermore, the capillary cartridge 102 has a heater, which adjusts the temperature of the capillary 101 to a predetermined temperature.
- temperature control methods include using a temperature-controlled surface heater on the capillary surface, and circulating air that is temperature-controlled to a constant temperature in the space in which the capillaries are installed.
- the former type of surface heater is used.
- FIG. 2 is an example of an exploded view of the capillary cartridge 101 of this embodiment.
- the capillary cartridge 101 has a multi-layer structure of an insulating material shell 201, an insulating material 202, a capillary 101, a heater shell 203, and a heater unit 204.
- the insulating material shell refers to the shell on the insulating material side
- the heater shell refers to the shell on the heater side.
- the insulating shell 201 is a case for the capillary cartridge 102, and has a guide structure 205 for positioning and holding the capillary 101.
- the guide structure 205 is a columnar structure with a notch, and holds the capillary by placing it inside the notch.
- the insulating material 202 and heater unit 204 have a hole and a recess for inserting the guide structure 205. With the capillary 101 positioned in the notch of the guide structure 205, the guide structure 205 is inserted into the hole to place the capillary 101 on the heater.
- the guide structure 205 allows the capillary 101 to be placed in the same position on the heater even when it is attached or detached, making it possible to reduce temperature variation due to the position of the capillary placed on the heater. As a result, performance variation between capillary cartridges before and after capillary replacement is reduced. Therefore, stable analytical performance can be obtained.
- Methods for positioning the capillary on the heater surface with good reproducibility include, for example, carving a groove on the heat dissipation sheet along the path where the capillary is to be positioned, as in Patent Document 1, or attaching the capillary to the heat dissipation sheet with a sticker-like material.
- the former method it is difficult to position the capillary on a curve as shown in FIG. 1. This is because the capillary has a high elasticity and cannot be held in a shallow groove.
- the groove is deep, it becomes difficult for the capillary to come into contact with the heater, which causes temperature variations.
- the guide structure 205 holds a part of the capillary 101, and the guide structure is inserted into the surface heater, so that the capillary 101 can be brought into stable contact with the heater, and temperature variations can be reduced.
- the capillary 101 when positioning the capillary by attaching a sticker, a special jig or the like is required to attach it to the specified position.
- the capillary 101 can be positioned by the guide structure 205 provided on the insulating shell described above, so the capillary can be easily and reproducibly fixed on any curve.
- the area of the capillary held by the guide structure is very narrow, at a few mm, so the risk of the analysis results being affected is smaller than when the capillary is fixed with a sticker.
- the insulating material 202 prevents heat from the heater unit 204 from escaping to the outside, and reduces the effect of the outside air temperature on the temperature inside the capillary cartridge 102.
- the insulating material 202 is made of a soft material, and when the insulating material shell 201 and the heater shell 203 are closed, the insulating material 202 is crushed, and the capillary 101 is pressed against the heater unit 204. As a result, the capillary 101 can efficiently exchange heat with the heater unit 204.
- the heater shell 203 is the case of the capillary cartridge 101. Unlike the insulation shell 201, the heater shell 203 does not have a guide structure 205. The width of the space inside the shell created when the insulation shell 201 and the heater shell 203 are closed is smaller than the combined thickness of the insulation 202 and the heater unit 204. This is to press the aforementioned capillary 101 firmly against the heater unit 204, improving the efficiency of heat exchange.
- the heater unit 204 has a temperature sensor on the surface facing the capillary 101, and the temperature sensor adjusts the temperature of the surface in contact with the capillary 101 to a predetermined temperature.
- FIG. 3 is an example of a cross-sectional view of the capillary cartridge of this embodiment.
- the left side of the figure shows the insulating shell 201, and the right side shows the heater shell 203.
- the heater unit 204 in the heater shell 203 has a multi-layer structure of a surface heater 206, a metal plate 207, an insulating sheet 208, and a heat dissipation sheet 209, and has a groove for engaging with the guide structure 205.
- the surface heater 206 is controlled by a temperature sensor (not shown) located on the heat dissipation sheet 209, and regulates the heat dissipation sheet 209 to a predetermined temperature.
- the metal plate 207 diffuses the heat from the surface heater within its surface to make the temperature on the surface uniform. Also, since the material of the metal plate 207 is a metal with a large heat capacity, it is less susceptible to external disturbances.
- the insulating sheet 208 is made of a material with high electrical resistance, and prevents discharge from the capillary 101 to which a high voltage is applied to the metal plate 207.
- the heat dissipation sheet 209 is a sheet made of a material with high thermal conductivity, and improves the heat exchange efficiency between the capillary 104 and the heater unit 204.
- the capillary electrophoresis device utilizes the high heat dissipation performance of the capillary to reduce the effects of Joule heat and improve separation performance.
- temperature control methods include a method using a temperature-controlled surface heater on the capillary surface, and a method of circulating air that has been temperature-controlled to a constant temperature in the space in which the capillary is installed.
- a surface heater has been used as an example, but an air circulation type is also acceptable as long as the temperature can be controlled.
- the capillary cartridge may be supplied to the user as a replacement part. In that case, the user will no longer need to position the capillary relative to the heater, and the capillary can be more easily attached and detached.
- FIGS. 4A to 4D are diagrams showing an example of a mounting method for the capillary cartridge 102 of the first embodiment. As described above, in this embodiment, it is sufficient that at least one of the first structure 106 and the second structure 107 is movable. Here, the procedure for mounting the capillary cartridge 102 in the case where only the second structure 107 is movable in the x direction will be described.
- FIG. 4A shows the state in which the first structure 106 and the second structure 107 are arranged on a substrate inside the device, or the state when the capillary cartridge is removed.
- the second structure 107 is movable within a predetermined range, and the second structure 107 is moved so that the connection portion of the capillary head of the first structure and the second structure is located at a position farther away from the capillary head positioned in the capillary cartridge 102 than the distance of the capillary head.
- the first structure 106 and the second structure 107 are located at a position that does not interfere with the capillary when the capillary cartridge is installed.
- the capillary cartridge 102 is moved in the x direction to connect with the first structure 106.
- the first capillary head holder 110 is tightened to fix the first structure 106 and the first capillary head 108, and connect the flow path provided in the first structure 106 with the capillary 101.
- the second structure 107 is moved in the x direction, and the second structure 107 is connected to the second capillary head 109.
- the second structure 107 is attached by tightening the second capillary head clamp 111 as described above to connect the flow path.
- the capillary must be bent to connect to the first structure or the second structure, or at least one of the first structure and the second structure must be removed.
- first structure 106 or the second structure 107 is movable, when the capillary is integrated into the capillary cartridge, it can be attached and detached even when the capillary is not bent, and the temperature control area of the capillary can be widened and analytical performance can be stabilized.
- the capillary cartridge 102 can be shortened and the area where the capillary 101 protrudes from the capillary cartridge 102 is lengthened, and the capillary cartridge 102 can be replaced without removing both structures by bending the capillary 101.
- the temperature control area of the capillary 101 is reduced, and analytical performance is reduced.
- the replacement work is complicated.
- the structure is movable, and the temperature control area is maximized, and the capillary cartridge 102 can be easily replaced.
- the capillary cartridge 102 is first installed at a predetermined position on the substrate, and then both structures are moved to the capillary head and connected.
- the capillary cartridge 102 is placed at a position where the structure and the capillary head are connected when the structure is moved.
- the connector 114 of the internal heater positions the capillary cartridge.
- the connector 114 is used for positioning, but a guide or marker may also be used.
- the fixing method using the capillary head holder is similar.
- a harness must be extended from the capillary cartridge 102 and connected to a connector in order to move the capillary cartridge 102 in the x direction.
- the capillary 101 if the capillary 101 is not positioned by the capillary cartridge 102, the capillary 101 must be aligned with each of the first structure 106, the second structure 107, and the heater unit, making installation of the capillary extremely cumbersome.
- the capillary and heater are integrated in a positioned state, making it easy to attach and detach the capillary. Furthermore, by making the structure movable, it is possible to replace the capillary while ensuring a temperature control area.
- FIG. 6 is a schematic diagram of a mechanism for moving the structure with a flow path of this embodiment. For example, as shown in FIG. 6, this can be achieved by making two of the screw holes at the four corners that secure the second structure with a flow path 107 into notched holes 117 and the other two into normal screw holes 118.
- the notched holes 117 act as guides, making it possible to move the structure within a specified range.
- the capillary 101 When moving the second structure, first remove the screw from the regular screw hole 118 and then loosen the screw from the notched hole 117. Since the notched hole 117 restricts movement in the y and z directions, the capillary 101 can only move in the x direction.
- the shapes of the notched hole 117 and the regular screw hole 118 are not limited to the configuration described above, and all four may be notched holes 117, or may be oval holes instead of notched holes.
- the configuration of the notched holes 117 and regular screw holes 118 as shown in Figure 6 has excellent positioning accuracy due to the presence of the regular screw hole 118. On the other hand, the configuration of all four notched holes makes it easier to replace the capillary since there is no need to completely remove the screws.
- the connection between the first capillary head holder 110 and the second capillary head 111 is disconnected, and at least one of the first structure 106 and the second structure 107 is moved.
- the screw and the notched hole are used as guides, but other configurations are also acceptable as long as the movement can be limited to the x-direction only.
- Example 2 describes an example of a capillary electrophoresis device in which at least one of the first structure 106 and the second structure 107 in the electrophoresis device of Example 1 is rotatable around an axis, i.e., movable within a predetermined range in the ⁇ direction. Note that in this example, the configuration other than the structure portion is the same as in Example 1.
- Figure 7 is a schematic diagram of an example of a configuration in which the structure is movable in the ⁇ direction.
- Both structures 301, 302 are configured to be rotatable in the ⁇ direction as shown in Figure 7.
- the structures are attached to the device by a structure fixing part fixed to the substrate of the device.
- the structure fixing part has an axis part 305 that engages with the structure, and the structure is rotatable around the axis part 305, i.e., movable in the ⁇ direction.
- a capillary cartridge is placed and the structure is moved in the ⁇ direction to connect the structure to the capillary head.
- the connection between the structure and the capillary head is fixed by a capillary head holder, as in Example 1.
- the first structure 301 that can be moved in the ⁇ direction and the second structure 302 that can be moved in the ⁇ direction can be rotated on the shaft portion 305 as shown in FIG. 7, so the capillary cartridge 102 can be replaced more easily than in the configuration of embodiment 1, in which the screws that secure the structures must be loosened.
- Example 3 is an example of a capillary electrophoresis device in which the first structure, which can be rotated around the axis, i.e., can be moved within a predetermined range in the ⁇ direction, further has a convex portion, and the capillary cartridge has a concave portion that engages with the convex portion. Note that the configuration of this example is the same as that of Example 1, except for the convex portion and the concave portion.
- the capillary head and the first structure are fixed by the capillary head holder as in the first embodiment.
- This embodiment makes it possible to further stabilize the connection between the first structure and the capillary head.
- the gel when the gel is delivered by the gel filling unit 103, the gel has a high viscosity and a strong delivery pressure is applied to deliver the gel. Therefore, if the force generated in the structure due to the pressure during delivery is misaligned with the rotation axis of the structure, the force acts in the direction in which the structure rotates due to the delivery pressure. This may cause the structure to rotate in a direction away from the capillary head.
- connection between the first structure and the second structure and the capillary head by the capillary head holder is weak, the connection between the capillary head and the structure may come off during delivery, causing liquid to leak.
- the structure rotates in a direction away from the capillary head while the capillary head and the structure are fixed, the capillary may be damaged.
- a convex portion 303 is provided on the first structure 301, which can rotate around the axis, i.e., can move in the ⁇ direction, and a concave portion 304 that engages with the convex portion 303 is provided on the capillary cartridge 102, thereby limiting the rotation of the first structure 301. This makes it possible to more stabilize the connection between the capillary head and the structure, and to prevent damage to the capillary 101.
- the convex portion 303 and the concave portion 304 engage.
- the convex portion 303 and the concave portion 304 engaging with each other, it is possible to limit the rotation of the first structure 301 after the first structure 301 is connected to the capillary head.
- a convex portion is provided on the structure and a concave portion is provided on the capillary cartridge 102, but a convex portion may be provided on the capillary cartridge 102 and a concave portion may be provided on the structure, as long as they have a structure that engages with each other and limits the rotation of the structure when engaged.
- a holder 306 may be provided as shown in FIG. 9 as a method for restricting rotation of the structure. By rotating the structure 301 in the ⁇ direction and arranging the holder 306 after connecting to the capillary head, it is possible to restrict rotation of the structure 301 in a direction away from the capillary head and stably hold the first structure 301 in a state connected to the capillary head.
- the first structure 301 is used as an example, but the same applies when the second structure 302 is movable.
- Example 4 is an alternative to the capillary head holder described above, and uses a snap lock to secure the connection between the capillary head and the structure. It can be used when the first structure 106 or the second structure 107 is movable in the x direction. Also, while example 1 uses a notched hole and a screw, this example has a guide structure 403, and the structure has a recess that engages with the guide structure. The guide structure 403 limits the movement of the structure in the z and y directions, making it possible to move it within a specified range.
- FIG. 10 shows an example of a schematic diagram of this embodiment in which the capillary cartridge can be attached and detached by a snap lock. As shown in the figure, it has a snap lock 401 for fixing the capillary cartridge and a structure 402 for hooking the snap lock 401. In addition, a rubber stopper 404 is fixed to the capillary cartridge 102 of this embodiment.
- the other configurations are the same as those of embodiment 1.
- the first structure 106 which can be moved horizontally, has a snap lock 401 for connecting the first capillary head 108 to the flow path, and has a guide structure 403 for the structure to restrict movement in directions other than parallel to the axis of the capillary 101.
- the structure 402 that engages with the snap lock 401 has a slit through which the capillary 101 passes, and the elasticity of the rubber stopper 404 behind the first capillary head 108 keeps the capillary 101 parallel to the flow path of the first structure 106 without bending.
- the snap lock 401 is tightened in this state, the first structure 106 is pressed against the first capillary head 108, and the flow path is connected. Therefore, a capillary head holder is not necessary. Unlike other embodiments in which the screws of the capillary head holder are tightened, this embodiment connects the capillary 101 to the flow path simply by pulling the snap lock 401, making replacement easier.
- first structure 106 and the second structure 107 are movable and both are fixed with the snap lock 401, they may be fixed in any order, but when either one is fixed with a capillary head holder, the structure to be fixed with the capillary head holder is connected to the capillary head and fixed with the capillary head holder, and then the structure to be fixed with the snap lock 401 is connected to the capillary head and fixed.
- first structure or the second structure is movable and the movable structure is fixed with a snap lock
- the connection between the fixed structure and the capillary head is fixed with the capillary head holder, and then the movable structure and the capillary head are fixed with the snap lock.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes various modified examples.
- the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with other configurations.
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Abstract
キャピラリの交換が容易なキャピラリ電気泳動装置を提供する。キャピラリ電気泳動装置を、キャピラリ１０１が位置決めされたキャピラリカートリッジ１０２と、キャピラリの一端が接続される流路が形成された第１構造体１０６と、キャピラリの他端が接続される流路が形成された第２構造体１０７とを有し、第１構造体と第２構造体の少なくともいずれか一方は所定の範囲で動かせる構成とする。
Description
本発明は、キャピラリ電気泳動装置、及びキャピラリカートリッジに関する。
キャピラリ電気泳動装置に用いるキャピラリは、電気泳動を繰り返すことでキャピラリ内部に試料の残渣が蓄積することや、キャピラリ内部のコーティングが劣化することによって、分離性能が低下する。そのため、キャピラリは一定回数の電気泳動をすると交換が必要となる。
本技術分野の背景技術として、特許文献１がある。この公報の要約には、キャピラリ交換作業を容易にした、小型のキャピラリ電気泳動装置を提供するため、キャピラリ２の両端部に電極を配置した電気泳動部３と、キャピラリ２の両端部に試料液を搬送する試料液搬送部７と、キャピラリ２を挟み込む構成で、装置から取り外し可能な二枚のプレートからなるキャピラリ保持部４と、キャピラリ保持部４の一部に貫通孔を有しており、その穴から電気泳動の情報を取得する試料液検出部５と、キャピラリ保持部４の温度を制御する温度制御部６を備え、キャピラリ保持部４の上部の筐体１の天面は開閉可能であるためキャピラリ２の取り外しを容易に行うことができることが記載されている。
前述の特許文献１では、キャピラリを交換する場合、開閉可能な筐体の天面を開けてキャピラリを挟み込んでいる部品を取り外した後、キャピラリを温度制御部に彫られた溝上に配置しながら、キャピラリの両端を流路に接続しなくてはならず、取り付けが困難である。
そこで、本発明では、キャピラリの交換が容易なキャピラリ電気泳動装置を提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、キャピラリ電気泳動装置であって、キャピラリが位置決めされたキャピラリカートリッジと、キャピラリの一端が接続される流路が形成された第１構造体と、キャピラリの他端が接続される流路が形成された第２構造体と、を備え、第１構造体と第２構造体の少なくともいずれか一方は所定の範囲で可動であることを特徴とする。
本発明によれば、キャピラリの交換が容易なキャピラリ電気泳動装置を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を順次説明する。
実施例１では、キャピラリ電気泳動装置であって、キャピラリが位置決めされたキャピラリカートリッジと、キャピラリの一端が接続される流路が形成された第１構造体と、キャピラリの他端が接続される流路が形成された第２構造体と、を備え、第１構造体と第２構造体の少なくともいずれか一方は所定の範囲で可動、すなわち動かせる構成の実施例を説明する。
図１は本実施例のキャピラリ電気泳動装置の概要を示す。本例のキャピラリ電気泳動装置は、一本または複数本のキャピラリ１０１、キャピラリ１０１の保持とキャピラリの温調を行うキャピラリカートリッジ１０２、キャピラリ１０１と接続される流路を有する第１構造体１０６及び第２構造体１０７、キャピラリに第１構造体または第２構造体を介してゲルを充填するためのゲル供給ユニット１０３、キャピラリに高電圧を印加するための高圧電源１０４とを有する。キャピラリカートリッジ１０２、第１構造体１０６及び第２構造体１０７は所定の基板上に載置される。
キャピラリ１０１は表面がポリイミド被覆によって保護された、内径数十μｍ、外径数百μｍのガラス管である。キャピラリ１０１は、第１キャピラリヘッド１０８と、第２キャピラリヘッド１０９と、第１キャピラリヘッドオサエ１１０と、第２キャピラリヘッドオサエ１１１と、検出窓１０５とが設けられ、一体となっている。
第１キャピラリヘッド１０８は第１構造体１０６と接続され、第２キャピラリヘッド１０９は第２構造体１０７に接続される。ここで、第１構造体と第１キャピラリヘッドの接続及び第２キャピラリヘッド１０９と第２構造体との接続はそれぞれ第１キャピラリヘッドオサエ１１０または第２キャピラリヘッドオサエ１１１によって固定される。
第１キャピラリヘッドオサエによる第１構造体と第１キャピラリヘッドの固定方法について説明する。第１キャピラリヘッドオサエ１１０は内部にねじが切ってあり、第１構造体１０６は第１キャピラリヘッドオサエ１１０と接続できるように外部にねじが切ってある。ねじを締めると第１キャピラリヘッド１０８が第１構造体１０６に押し付けられる。また、第１キャピラリヘッド１０８の挿入部分の少なくとも一部と、第１構造体のキャピラリヘッドの挿入口はテーパ構造となっており、互いに接触することで、ゲルの充填時にゲルの漏れを防止する。第１キャピラリヘッドオサエを例に説明したが、第２キャピラリヘッドオサエによる固定方法も同様である第２キャピラリヘッドオサエ１１１及び第２構造体に設けられたねじを締めると、第２キャピラリヘッドが第２構造体に押し付け、第２キャピラリヘッド及び第２構造体を固定する。
また、第１キャピラリヘッドオサエ１１０と第２キャピラリヘッドオサエ１１１は、キャピラリヘッドを構造体に接続する際の持ち手の役割もあり、キャピラリ１０１の交換の際にキャピラリ１０１の先端に触れる必要がなく、キャピラリ１０１の汚染リスクを低減する。またここでは、キャピラリヘッドおさえの内部と、構造体の外部にねじが設けられていることを例に説明したが、互いに噛み合うようにねじがきってあればよく、キャピラリヘッドオサエの外部と、構造体の内部に設けられていてもよい。
また、第２構造体１０７は、ゲル充填ユニット１０３とゲル供給ユニットと接続されている。ゲル供給ユニット１１５によって第２構造体１０７内部にゲルが供給された後、ゲル充填ユニット１０３により第２構造体に供給されたゲルをキャピラリ１０１及び第１構造体へ送液する。第１構造体及び第２構造体は廃液入れ１１６と接続されている。例えば、使用済みのゲルが新しいゲルの送液により第１構造体を通り、廃液入れへと送液される。図１では図示を省略したが、第１構造体または第２構造体は試料や試薬が供給され、使用済みのものが廃液入れ１１６に送られ収容される。
さらに、第１構造体１０６は陰極１１３と接続されており、第２構造体１０７は、第２構造体１０７は陽極１１２と接続されている。陽極１１２と陰極１１３は高圧電源に接続されている。そのため、キャピラリ及び第１構造体、第２構造体にゲルが充填された状態で陰極及び陽極に電圧を印加すると、第１構造体及び第２構造体の流路及びキャピラリ内のゲルは電気的に接続する。ゲルが充填された状態で、第１構造体１０８へ負に帯電した試料を供給し、高圧電源により陽極１１２及び陰極１１３に電圧を印加すると、試料は陽極１０８へ電気泳動する。試料が、キャピラリ１０１を通り検出窓１０５に到達したときに、図示していない検出部により検出される。
本実施例のキャピラリ１０１は、キャピラリカートリッジ１０２内部で位置決めした状態で保持される。さらに、キャピラリカートリッジ１０２はヒータを有し、キャピラリ１０１を所定の温度に温調する。
キャピラリ電気泳動装置では、キャピラリの持つ高い放熱性能を利用して、ジュール熱の影響を小さくして分離性能を向上させている。一般に、温調する手法にはキャピラリ表面に温調された面ヒータを用いる手法や、キャピラリが設置された空間を一定温度に温調された空気を循環させる手法がある。本実施例では、前者の面ヒータを採用している。
図２は本実施例のキャピラリカートリッジ１０１の分解図の一例である。キャピラリカートリッジ１０１は、断熱材シェル２０１、断熱材２０２、キャピラリ１０１、ヒータシェル２０３、ヒータユニット２０４、の多層構造を有する。なお、断熱材シェルは断熱材側のシェル、ヒータシェルはヒータ側のシェルを意味する。
断熱材シェル２０１はキャピラリカートリッジ１０２のケースであり、キャピラリ１０１を位置決めして保持するためのガイド構造２０５を有する。ガイド構造２０５は、切り欠きを有する柱状の構造体であり、切り欠きの内側にキャピラリを配置することで、キャピラリを保持する。断熱材２０２とヒータユニット２０４は、ガイド構造２０５を挿入するための穴と凹みを有する。ガイド構造２０５の切り欠きにキャピラリ１０１が位置決めされた状態で、ガイド構造２０５が穴に挿入されることでキャピラリ１０１はヒータに配置される。面ヒータの位置により温度のばらつきや、外気の影響のうけやすさの違いがあり、キャピラリ交換時に同じ位置に配置できないと、キャピラリの温調精度にばらつくため、分析性能にばらつきが生じる原因となる。本実施例では、ガイド構造２０５により、キャピラリ１０１を着脱しても、キャピラリはヒータの同じ位置に配置することができるため、ヒータに配置されたキャピラリの位置による温度のばらつきを低減することが可能となる。その結果、キャピラリ交換前後のキャピラリカートリッジ間の性能ばらつきが小さくなる。したがって、安定した分析性能を得ることができる。
ヒータ面にキャピラリを再現性良く配置する方法には、例えば特許文献１のように、放熱シート上のキャピラリを配置したい経路に溝を彫る方法や、シールのようなもので放熱シート上にキャピラリを貼り付ける方法が考えられる。しかしながら、前者の方法ではキャピラリを図１のようにキャピラリを曲線上に配置することは難しい。これはキャピラリの弾性が大きいため浅い溝では保持できないためである。一方で、深い溝とした場合、キャピラリをヒータに接触が困難となり、温度のばらつきの原因となる。本実施例は、ガイド構造２０５によりキャピラリ１０１の一部を保持した状態で、ガイド構造が面ヒータに挿入されるため、キャピラリ１０１をヒータと安定して接触させることが可能であり、温度のばらつきを低減することが可能である。
また、後者の方法ではシールを貼り付けてキャピラリを位置決めする場合は、所定の位置に貼りつけるためには専用のジグ等が必要となる。本実施例では、キャピラリ１０１は前述した断熱材シェルに設けられたガイド構造２０５によってキャピラリを位置決めできるため、任意の曲線上に再現性よく、かつ容易にキャピラリを固定することができる。加えて、ガイド構造によって保持されるキャピラリの領域は数ｍｍと非常に狭いため、分析結果に影響を与えるリスクはシールで固定した場合に比べて小さい。
断熱材２０２は、ヒータユニット２０４からの熱が外部へ逃げることを妨げ、キャピラリカートリッジ１０２内部の温度が外気温から受ける影響を小さくする。加えて、断熱材２０２は柔らかい素材でできていて、断熱材シェル２０１とヒータシェル２０３を閉じると、断熱材２０２が潰れることで、キャピラリ１０１はヒータユニット２０４に押し付けられる。その結果、キャピラリ１０１は効率的にヒータユニット２０４と熱交換ができる。
ヒータシェル２０３は、キャピラリカートリッジ１０１のケースである。ヒータシェル２０３は断熱材シェル２０１と異なり、ガイド構造２０５を有さない。断熱材シェル２０１とヒータシェル２０３を閉じるとできるシェル内部の空間の幅は、断熱材２０２とヒータユニット２０４の厚みの合計よりも小さい。これは前述したキャピラリ１０１をヒータユニット２０４に強く押し付けて、熱交換の効率を向上させるためである。
ヒータユニット２０４は、キャピラリ１０１側の面に温度センサを有し、温度センサによってキャピラリ１０１が接する面を所定の温度に温調する。
図３は本実施例のキャピラリカートリッジの断面図の一例である。同図の左側に断熱材シェル２０１を、右側にヒータシェル２０３を示す。ヒータシェル２０３内のヒータユニット２０４は、面ヒータ２０６、金属板２０７、絶縁シート２０８、放熱シート２０９の多層構造であり、ガイド構造２０５が係合するための溝を有する。
面ヒータ２０６は、放熱シート２０９上にある図示を省略した温度センサによって制御され、放熱シート２０９を所定の温度に温調する。金属板２０７は、面ヒータからの熱を面内で拡散させて面上の温度を均一にする。また、金属板２０７の材料は熱容量の大きい金属なので、外乱の影響を受けにくい。絶縁シート２０８は、電気抵抗が大きい素材でできたシートであり、高電圧が印加されたキャピラリ１０１から金属板２０７への放電を防ぐ。
放熱シート２０９は、熱伝導率が大きい素材でできたシートであり、キャピラリ１０４とヒータユニット２０４との熱交換効率を向上させる。キャピラリ電気泳動装置は、キャピラリの持つ高い放熱性能を利用して、ジュール熱の影響を小さくして分離性能を向上させている。一般に、温調する手法にはキャピラリ表面に温調された面ヒータを用いる手法や、キャピラリが設置された空間を一定温度に温調された空気を循環させる手法がある。本実施例では、面ヒータを例に説明したが、温調できればよく空気循環式でもよい。
本実施例では、キャピラリカートリッジでのキャピラリの位置決めについて説明したが、キャピラリカートリッジを交換部材としてユーザに供給してもよい。その場合、ユーザはキャピラリをヒータに対し位置決めする必要がなくなり、さらにキャピラリの着脱が容易になる。
図４Ａから図４Ｄは実施例１のキャピラリカートリッジ１０２の実装方法の一例を示す図である。本実施例は、前述の通り第１構造体１０６と第２構造体１０７の少なくとも一方が可動であればよい。ここでは第２構造体１０７のみがx方向に可動である場合のキャピラリカートリッジ１０２のとりつけ手順を説明する。
はじめに、図４Ａのように第１構造体１０６と第２構造体１０７を装置内部の基板上に配置された状態、またはキャピラリカートリッジを外した時の状態を示す。第２構造体１０７は所定の範囲で可動であり、第１構造体と第２構造体のキャピラリヘッドの接続部が、キャピラリカートリッジ１０２に位置決めされたキャピラリヘッドからキャピラリヘッドの距離よりも離れた位置になるように、第２構造体１０７は移動されている。つまり、第１構造体１０６及び第２構造体１０７はキャピラリカートリッジ設置時に、キャピラリと干渉しない位置に配置されている。
その後、図４Ｂのようにキャピラリカートリッジ１０２をx方向に移動させて第１構造体１０６と接続する。前述の通り第１構造体１０６と第１キャピラリヘッド１０８を接続した状態で、第１キャピラリヘッドオサエ１１０を締めることで、第１構造体１０６と第１キャピラリヘッド１０８を固定し、第１構造体１０６に設けられた流路とキャピラリ１０１とを接続する。
次に、図４Ｃのように第２構造体１０７をｘ方向に動かし、第２構造体１０７を第２キャピラリヘッド１０９に接続する。
最後に、図４Ｄのように第２構造体１０７を、前述の通り第２キャピラリヘッドオサエ１１１を締めることで流路を接続する。
第１構造体１０６及び第２構造体１０７が固定され可動でない場合、キャピラリを撓ませて第１構造体または第２構造体と接続させるか、少なくとも第１構造体と第２構造体のいずれか一方を取り外さなくてはならない。
第１構造体１０６または第２構造体１０７のいずれか一方が可動な場合、キャピラリがキャピラリカートリッジとして一体となった時に、キャピラリが撓まない状態でも着脱可能で、キャピラリの温調領域を広くでき分析性能を安定させることが可能である。第１構造体１０６及び第２構造体１０７が固定されている場合は、キャピラリカートリッジ１０２を短くし、キャピラリ１０１がキャピラリカートリッジ１０２から出ている領域を長くすれば、キャピラリ１０１を撓ませることで両方の構造体を取り外すことなく、キャピラリカートリッジ１０２を交換することはできるが、その場合はキャピラリ１０１の温調領域が減るため、分析性能が低下してしまう。また、構造体を取り外し、キャピラリカートリッジを取り付ける場合は、交換作業が煩雑になる。本実施例は、構造体を可動にすることで、温調領域を最大限確保したうえで、キャピラリカートリッジ１０２の交換を容易にしている。
次に、第１構造体及び第２構造体両方が可動である場合の取り付け手順を説明する。この場合は、図５のように、先にキャピラリカートリッジ１０２を基板上の所定の位置に取り付けてから、両方の構造体をそれぞれキャピラリヘッドに移動し接続すればよい。キャピラリカートリッジ１０２は、構造体を移動したときに、構造体とキャピラリヘッドが接続される位置に配置される。本図面では内部のヒータのコネクタ１１４がキャピラリカートリッジの位置決めを行う。本図面ではコネクタ１１４を位置決めに用いたが、ガイドやマーカー等でもよい。キャピラリヘッドオサエによる固定方法は同様である。この方法では、両方の構造体が可動にする機構が必要となるが、キャピラリカートリッジ１０２をx方向に動かす必要がなくなるので、キャピラリカートリッジ１０２内部のヒータのコネクタ１１４を図５のようにキャピラリカートリッジ１０２の直下に設置することができるため、キャピラリカートリッジ１０２の交換がさらに容易になる。
図４には図示しなかったが、構造体が片方しか可動でない場合は、キャピラリカートリッジ１０２をx方向に移動させるため、キャピラリカートリッジ１０２からハーネスを伸ばして、コネクタに接続しなければならない。
また、キャピラリカートリッジ１０２によりキャピラリ１０１が位置決めされていない場合、キャピラリ１０１は、第１構造体１０６及び第２構造体１０７、ヒータユニットのそれぞれと位置合わせをする必要から、非常にキャピラリの取り付けは煩雑となる。本実施例のキャピラリカートリッジの構成により、キャピラリ及びヒータが位置決めされた状態で一体となっているため、キャピラリの着脱が容易になる。さらに構造体を可動とすることで、温調領域を確保した状態での交換を可能としている。
図６は本実施例の流路を備えた構造体を可動にする機構の模式図の例である。例えば、図６のように流路を備えた第２構造体１０７を固定する四隅のねじ穴のうち、２つを切り欠き穴１１７に、他２つを通常のねじ穴１１８にすることで実現できる。切り欠き穴１１７がガイドとなり、構造体を所定の範囲で動かすことが可能となる。
第２構造体を動かす際には、まず通常のねじ穴１１８のねじを外し、切り欠き穴１１７のねじをゆるめると、切り欠き穴１１７がy方向とz方向の動きを制限するため、キャピラリ１０１のx方向にのみ可動となる。切り欠き穴１１７と通常のねじ穴１１８の形状は前述のような構成には限らず、４個全て切り欠き穴１１７でもよいし、切り欠き穴ではなく長円穴でもよい。図６のような切り欠き穴１１７と通常のねじ穴１１８の構成は、通常のねじ穴１１８があるため位置決め精度に優れる。一方で４個全て切り欠き穴の構成は、ねじを完全に外す必要がないためキャピラリの交換がより容易である。
従って、キャピラリカートリッジ１０２を取りつける際または取り外す際は、第１キャピラリヘッドオサエ１１０と第２キャピラリヘッド１１１による接続を外し、第１構造体１０６と第２構造体１０７の少なくとも一方を動かせばよい。本実施例は、ねじと切り欠き穴をガイドとしたが、x方向にのみに動きを制限できればよく、その他の構成でもよい。
実施例２は、実施例１の電気泳動装置において、第１構造体１０６と第２構造体１０７の少なくとも一方は、軸部を中心に回転可能、すなわちθ方向に所定の範囲で可動であるキャピラリ電気泳動装置の実施例を説明する。なお、本実施例において、構造体部分以外の構成は実施例１と同一である。
図７は構造体がθ方向に可動である構成の模式図の例である。両方の構造体３０１、３０２は図７のようにθ方向に回転が可能な構成となっている。具体的は、構造体は、装置の基板に固定された構造体固定部によって装置に取り付けられている。構造体固定部には構造体と係合する軸部３０５を有し、構造体は軸部３０５を中心に回転可能、すなわちθ方向に可動である。キャピラリカートリッジを配置し、構造体をθ方向に動かすことで構造体とキャピラリヘッドを接続する。さらに実施例１と同様にキャピラリヘッドオサエにより構造体とキャピラリヘッドの接続が固定される。
本実施例のθ方向に動かせる第１構造体３０１とθ方向に動かせる第２構造体３０２は、図７に示したように軸部３０５で回転が可能であるため、構造体を固定しているねじを緩めなければならない実施例１の構成よりも容易にキャピラリカートリッジ１０２を交換できる。
キャピラリカートリッジ１０２を取り外すには、第１キャピラリヘッドオサエ１１０とθ方向に動かせる第１構造体３０１との接続を外し、θ方向に動かせる第１構造体３０１をθ方向に動かし、同じ作業をθ方向に動かせる第２構造体３０２側でも行えばよい。その後、新しいキャピラリカートリッジ１０１を逆の手順で接続すれば交換できる。
実施例３は、軸部を中心に回転可能、すなわちθ方向に所定の範囲で動かせる第１構造体はさらに、凸部を有し、キャピラリカートリッジは前記凸部と係合する凹部を有する構成のキャピラリ電気泳動装置の実施例である。なお、本実施例において凸部と凹部以外の構成は実施例１と同一である。
本実施例は、実施例１と同様にキャピラリヘッドと第１構造体は、キャピラリヘッドオサエにより固定される。本実施例により、第１構造体とキャピラリヘッドの接続をさらに安定させることが可能となる。特に、ゲル充填ユニット１０３によりゲルを送液する際に、ゲルは粘度が高く送液するには強い送液圧力がかかる。そのため、送液時の圧力により構造体に生じる力が、構造体の回転軸とずれている場合、送液圧力により構造体が回転する方向に力が働いてしまう。これにより構造体がキャピラリヘッドから外れる方向に回転するおそれがある。キャピラリヘッドオサエによる第１構造体及び第２構造体とキャピラリヘッドとの接続が弱い場合は、送液の際にキャピラリヘッドと構造体との接続がはずれ、液体がリークする可能性がある。また、キャピラリヘッドと構造体が固定された状態で、構造体がキャピラリヘッドを外れる方向に回転すると、キャピラリが破損する可能性がある。
そこで本実施例では、図８に示すように、軸部を中心に回転可能、すなわちθ方向に動かせる第１構造体３０１に凸部３０３を設け、キャピラリカートリッジ１０２に凸部３０３と係合する凹部３０４を設けることで、第１構造体３０１の回転を制限することができる。これにより、キャピラリヘッドと構造体の接続をより安定させ、またはキャピラリ１０１の破損を防止することを可能にする。
第１構造体３０１をθ方向に動かし、第１構造体３０１とキャピラリヘッドを接続する際に、凸部３０３と凹部３０４が係合する。凸部３０３と凹部３０４が係合することで、第１構造体３０１とキャピラリヘッド接続後の第１構造体３０１の回転を制限することができる。
本実施例では、構造体に凸部を設けキャピラリカートリッジ１０２に凹部を設けたが、キャピラリカートリッジ１０２に凸部を設け構造体に凹部を設けても良く、互いに係合するような構造を有し、係合した時に構造体の回転を制限できればよい。
構造体及びキャピラリカートリッジが係合するような構造のほかに、構造体の回転を制限する方法として、図９に示すように、保持具３０６を設けてもよい。構造体３０１をθ方向に回転しキャピラリヘッドとの接続後に保持具３０６を配置することで、構造体３０１のキャピラリヘッドから外れる方向の回転を制限し、第１構造体３０１をキャピラリヘッドと接続した状態で安定して保持することが可能となる。
なお、本実施例では第１構造体３０１を例に説明したが、第２構造体３０２が可動な場合も同様である。
実施例４は上述したキャピラリヘッドオサエの代案であり、パチン錠によりキャピラリヘッドと構造体の接続を固定する。第１構造体１０６または第２構造体１０７がx方向に可動な場合に使用可能である。また実施例１では切り欠き穴とねじを用いたが、本実施例は、ガイド構造４０３を有し、構造体はガイド構造と係合する凹部を有する。ガイド構造４０３により、構造体はｚ方向及びｙ方向の移動を制限され、所定の範囲で移動させることが可能となる。
図１０は、キャピラリカートリッジがパチン錠によって着脱できる本実施例の模式図の一例を示す。同図に示すように、キャピラリカートリッジを固定するためのパチン錠４０１と、パチン錠４０１をひっかけるための構造体４０２を有する。また、本実施例のキャピラリカートリッジ１０２にはゴム栓４０４が固定されている。なお、その他の構成は実施例１と同一である。
水平方向に動かせる第１構造体１０６は、第１キャピラリヘッド１０８と流路とを接続するためのパチン錠４０１を有し、キャピラリ１０１の軸に対して平行な方向以外の動きを制限するための、構造体のガイド構造４０３を有する。
パチン錠４０１と係合する構造体４０２はキャピラリ１０１を通すスリットを有し、第１キャピラリヘッド１０８の後にあるゴム栓４０４の弾力によって、キャピラリ１０１は撓まずに第１構造体１０６の流路と平行になる。その状態でパチン錠４０１を締めると、第１構造体１０６は第１キャピラリヘッド１０８に押し付けられ、流路が接続される。そのため、キャピラリヘッドオサエは必要でない。本実施例はキャピラリヘッドオサエのねじを締める他の実施例と異なり、パチン錠４０１を引くだけでキャピラリ１０１が流路と接続されるため、交換がより容易になっている。
また、第１構造体１０６及び第２構造体１０７が可動であり、いずれもパチン錠４０１で固定する場合は、任意の順番で固定すれば良いが、どちらか一方は、キャピラリヘッドオサエで固定する場合は、キャピラリヘッドオサエで固定する側の構造体とキャピラリヘッドを接続し、キャピラリヘッドオサエで固定した後、パチン錠４０１により固定する構造体とキャピラリヘッドを接続し、固定する。また、第１構造体または第２構造体のいずれか一方が可動であり、可動な構造体をパチン錠で固定する場合も同様に、固定された構造体とキャピラリヘッドとの接続をキャピラリヘッドオサエにて固定した後、可動な構造体とキャピラリヘッドをパチン錠にて固定する。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明をわかりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１０１ キャピラリ
１０２ キャピラリカートリッジ
１０３ ゲル充填ユニット
１０４ 高圧電源
１０５ 検出窓
１０６ 第１構造体
１０７ 第２構造体
１０８ 第１キャピラリヘッド
１０９ 第２キャピラリヘッド
１１０ 第１キャピラリヘッドオサエ
１１１ 第２キャピラリヘッドオサエ
１１２ 陽極
１１３ 陰極
１１４ ヒータのコネクタ
１１５ ゲル供給ユニット
１１６ 廃液入れ
１１７ 切り欠き穴
１１８ 通常のねじ穴
２０１ 断熱材シェル
２０２ 断熱材
２０３ ヒータシェル
２０４ ヒータユニット
２０５ ガイド構造
２０６ 面ヒータ
２０７ 金属板
２０８ 絶縁シート
２０９ 放熱シート
３０１ θ方向に動かせる第１構造体
３０２ θ方向に動かせる第２構造体
３０３ キャピラリカートリッジ１０２を固定するための凸部
３０４ 凸部と係合する構造
４０１ パチン錠
４０２ パチン錠をひっかける構造体
４０３ 構造体のガイド構造
４０４ ゴム栓
１０２ キャピラリカートリッジ
１０３ ゲル充填ユニット
１０４ 高圧電源
１０５ 検出窓
１０６ 第１構造体
１０７ 第２構造体
１０８ 第１キャピラリヘッド
１０９ 第２キャピラリヘッド
１１０ 第１キャピラリヘッドオサエ
１１１ 第２キャピラリヘッドオサエ
１１２ 陽極
１１３ 陰極
１１４ ヒータのコネクタ
１１５ ゲル供給ユニット
１１６ 廃液入れ
１１７ 切り欠き穴
１１８ 通常のねじ穴
２０１ 断熱材シェル
２０２ 断熱材
２０３ ヒータシェル
２０４ ヒータユニット
２０５ ガイド構造
２０６ 面ヒータ
２０７ 金属板
２０８ 絶縁シート
２０９ 放熱シート
３０１ θ方向に動かせる第１構造体
３０２ θ方向に動かせる第２構造体
３０３ キャピラリカートリッジ１０２を固定するための凸部
３０４ 凸部と係合する構造
４０１ パチン錠
４０２ パチン錠をひっかける構造体
４０３ 構造体のガイド構造
４０４ ゴム栓
Claims (9)
- キャピラリ電気泳動装置であって、
キャピラリが位置決めされたキャピラリカートリッジと、
前記キャピラリの一端が接続される流路が形成された第１構造体と、
前記キャピラリの他端が接続される流路が形成された第２構造体と、を備え、
前記第１構造体と前記第２構造体の少なくともいずれか一方が所定の範囲で可動である、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 請求項１に記載のキャピラリ電気泳動装置であって、
前記第１構造体と前記第２構造体の少なくともいずれか一方が、軸部を中心に回転可能である、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 請求項２に記載のキャピラリ電気泳動装置であって、
軸部を中心に回転可能である前記第１構造体と前記第２構造体の少なくともいずれか一方は、前記キャピラリカートリッジを固定するための凸部を有し、
前記キャピラリカートリッジは前記凸部と係合する凹部を有する、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 請求項１に記載のキャピラリ電気泳動装置であって、
前記第１構造体と前記第２構造体の少なくともいずれか一方は、水平方向に所定の範囲で可動であり、
水平方向に所定の範囲で可動である前記第１構造体と前記第２構造体の少なくともいずれか一方は、前記キャピラリカートリッジを固定するためのパチン錠を有する、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 請求項１に記載のキャピラリ電気泳動装置であって、
前記キャピラリカートリッジは、断熱材を有する断熱材シェルと、ヒータユニットを有するヒータシェルとからなり、
前記断熱材シェルは、前記キャピラリを位置決めするためのガイド構造を有し、
前記ヒータシェルのヒータユニットは、前記ガイド構造が係合するための溝を有する、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - 請求項５に記載のキャピラリ電気泳動装置であって、
前記ヒータユニットは、ヒータ、金属板、絶縁シート、及び放熱シートの多層構造を有する、
ことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。 - キャピラリを位置決めするキャピラリカートリッジであって、
断熱材を有する断熱材シェルと、ヒータユニットを有するヒータシェルと、備え、
前記断熱材シェルは、前記キャピラリを位置決めするためのガイド構造を有し、
前記ヒータユニットは、前記ガイド構造が係合するための溝を有する、
ことを特徴とするキャピラリカートリッジ。 - 請求項７に記載のキャピラリカートリッジであって、
前記ガイド構造は、前記キャピラリを配置する切り欠きを有する、
ことを特徴とするキャピラリカートリッジ。 - 請求項７に記載のキャピラリカートリッジであって、
前記ヒータユニットは、ヒータ、金属板、絶縁シート、及び放熱シートの多層構造を有する、
ことを特徴とするキャピラリカートリッジ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2022/044214 WO2024116335A1 (ja) | 2022-11-30 | 2022-11-30 | キャピラリ電気泳動装置、及びキャピラリカートリッジ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024116335A1 true WO2024116335A1 (ja) | 2024-06-06 |
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ID=91323126
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| WO (1) | WO2024116335A1 (ja) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05256820A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Hitachi Ltd | キャピラリ電気泳動装置 |
| JP2000088805A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Tosoh Corp | カラム接続用ジョイント、キャピラリーカラム及びこれを用いたキャピラリー電気クロマトグラフィー装置 |
| WO2002079773A1 (fr) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Hitachi, Ltd. | Dispositif d'electrophorese |
| JP2011089853A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Tosoh Corp | シート状キャピラリーの配管接続機構、キャピラリーカラムおよび流れ分析装置 |
| JP2016133373A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社島津製作所 | キャピラリ電気泳動装置及びそれに用いるキャピラリカセット |
| WO2018180327A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | キャピラリ電気泳動装置および恒温槽 |
| WO2019065559A1 (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置に用いるキャピラリカートリッジ |
| WO2020050193A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | キャピラリアレイユニット |
| WO2020089958A1 (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置 |
-
2022
- 2022-11-30 WO PCT/JP2022/044214 patent/WO2024116335A1/ja unknown
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05256820A (ja) * | 1992-03-11 | 1993-10-08 | Hitachi Ltd | キャピラリ電気泳動装置 |
| JP2000088805A (ja) * | 1998-09-17 | 2000-03-31 | Tosoh Corp | カラム接続用ジョイント、キャピラリーカラム及びこれを用いたキャピラリー電気クロマトグラフィー装置 |
| WO2002079773A1 (fr) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Hitachi, Ltd. | Dispositif d'electrophorese |
| JP2011089853A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Tosoh Corp | シート状キャピラリーの配管接続機構、キャピラリーカラムおよび流れ分析装置 |
| JP2016133373A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 株式会社島津製作所 | キャピラリ電気泳動装置及びそれに用いるキャピラリカセット |
| WO2018180327A1 (ja) * | 2017-03-29 | 2018-10-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | キャピラリ電気泳動装置および恒温槽 |
| WO2019065559A1 (ja) * | 2017-09-26 | 2019-04-04 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置に用いるキャピラリカートリッジ |
| WO2020050193A1 (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | キャピラリアレイユニット |
| WO2020089958A1 (ja) * | 2018-10-29 | 2020-05-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置 |
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