JP2009058355A - Capillary unit and capillary electrophoresis apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させないキャピラリー電気泳動装置を提供する。
【解決手段】緩衝液に浸漬された第1の電極とこの電極を外部に接続するための第1の接続端子とを持つ第1の容器と、緩衝液に浸漬された第2の電極とこの電極を外部に接続するための第2の接続端子とを持つ第2の容器と、前記第1と第2の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第3の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、前記第3の容器は前記第1の容器と前記第2の容器を接続するように配置され、且つ前記第2の容器の前記第2の電極と前記第2の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたキャピラリーユニット。
【選択図】図9Provided is a capillary electrophoresis device that does not cause an electric shock to a human body when an electrophoresis unit provided with a capillary tube is connected to a measuring device.
A first container having a first electrode immersed in a buffer solution and a first connection terminal for connecting the electrode to the outside; a second electrode immersed in a buffer solution; and A second container having a second connection terminal for connecting the electrode to the outside, and a third container having a capillary tube for performing electrophoresis using the first and second electrodes. In the capillary unit, the third container is arranged to connect the first container and the second container, and the second electrode of the second container and the second connection terminal A capillary unit provided with a winding portion for generating a voltage according to a change in magnetic field.
[Selection] Figure 9
Description
本発明は、キャピラリー電気泳動装置に関し、より詳細には、小型キャピラリー電気泳動装置の取り扱い技術に関する。 The present invention relates to a capillary electrophoresis apparatus, and more particularly to a technique for handling a small capillary electrophoresis apparatus.
従来、DNAやタンパク質などの分子量の大きさによって分析する方法には平板型ゲル電気泳動装置が用いられていたが、測定に時間を要するので高速で測定できる装置が求められていた。そこで、平板型ゲルに変えて、ゲルあるいは流動性ポリマー等を充填したキャピラリー管を用いるキャピラリー電気泳動装置が用いられている。 Conventionally, a plate-type gel electrophoresis apparatus has been used as a method for analyzing depending on the molecular weight of DNA, protein, etc. However, since measurement takes time, an apparatus capable of measuring at high speed has been demanded. Therefore, a capillary electrophoresis apparatus using a capillary tube filled with a gel or a fluid polymer is used instead of a flat gel.
このキャピラリー電気泳動装置について、図12および図13を用いて説明する。図12は、従来のキャピラリーを用いた電気泳動装置の構成を示す断面図であり、図13は、電気泳動流路やチャンバをユニット化したキャピラリー電気泳動装置を示す断面図である。図12における101は装置本体であり、装置内部に高圧電源105と電流検出部106が設けられている。高圧電源105から発生した電圧は、電極102aと電極102bに印加され、それぞれ容器109a、109b内の緩衝液108a、108bを介してカセット107内に設けられた毛細管104中に電界を発生させる。図13においても同様に、装置本体201の内部に高圧電源205と電流検出部206が設けられている。高圧電源205から発生した電圧は電極202a、202bに印加され、電気泳動ユニット207内に形成されたチャンバ208a、208b内の緩衝液を介し、流路204中に電界が発生する(例えば特許文献1を参照。)。
しかしながら前記従来の構成では、キャピラリー管で構成した泳動路が細長いため流路の両端へ数十kV程度の高電圧を印加しなければならない。このため、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続するときに、高電圧が発生している電極に人体が触れ感電するという課題を有していた。 However, in the above-described conventional configuration, since the migration path formed by the capillary tube is elongated, a high voltage of about several tens of kV must be applied to both ends of the channel. For this reason, when an electrophoresis unit provided with a capillary tube is connected to a measuring apparatus, there is a problem that a human body touches an electrode where a high voltage is generated to cause an electric shock.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させないキャピラリー電気泳動装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a capillary electrophoresis apparatus that does not cause an electric shock to a human body when an electrophoresis unit provided with a capillary tube is connected to a measuring apparatus.
本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置によれば、高電圧の生成をキャピラリー管が設けられた電気泳動ユニット内部で行うため、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させない安全なキャピラリー電気泳動システムを実現できる。 According to the capillary unit and the capillary electrophoresis apparatus of the present invention, since the high voltage is generated inside the electrophoresis unit provided with the capillary tube, when the electrophoresis unit provided with the capillary tube is connected to the measuring device, A safe capillary electrophoresis system that does not cause an electric shock to the human body can be realized.
この目的を達成するために本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置は、緩衝液に浸漬された第1の電極とこの電極を外部に接続するための第1の接続端子とを持つ第1の容器と、緩衝液に浸漬された第2の電極とこの電極を外部に接続するための第2の接続端子とを持つ第2の容器と、前記第1と第2の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第3の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、前記第3の容器は前記第1の容器と前記第2の容器を接続するように配置され、且つ前記第2の容器の前記第2の電極と前記第2の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたことを特徴とする。 To achieve this object, the capillary unit and the capillary electrophoresis apparatus of the present invention have a first electrode having a first electrode immersed in a buffer solution and a first connection terminal for connecting the electrode to the outside. A second container having a container, a second electrode immersed in a buffer solution, and a second connection terminal for connecting the electrode to the outside; and using the first and second electrodes, In a capillary unit comprising a third container having a capillary for carrying out electrophoresis, the third container is disposed so as to connect the first container and the second container, and the second container A winding portion for generating a voltage in response to a magnetic field change is provided between the second electrode and the second connection terminal.
さらに本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置は、請求項1に記載のキャピラリーユニットを保持するためのユニット保持部と、前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第1の接続端子に接続されており且つ前記第1の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、前記キャピラリーユニットの前記第2の接続端子に接続された可変電源と、前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたことを特徴とする。
Furthermore, a capillary unit and a capillary electrophoresis apparatus according to the present invention include a unit holding unit for holding the capillary unit according to
以下に、本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1のキャピラリーユニットの各ブロックの構成を図1と図2を用いて説明する。図1は、本実施の形態におけるキャピラリーユニットの斜視図であり、図2は、その断面図である。キャピラリーユニットは、緩衝液を収容した緩衝液保持ブロック1,2と、毛細管ブロック3と、サンプル注入ブロック4より構成されている。緩衝液保持ブロック1,2には、上面に緩衝液を注入するための注入口6,7ならびに空気抜き穴8,9が設けられており、緩衝液を注入口6,7から注入した場合、緩衝液保持ブロック内の空気が空気抜き穴8,9から抜けるため、抵抗なく注入できるよう構成されている。
Hereinafter, embodiments of a capillary unit and a capillary electrophoresis apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The configuration of each block of the capillary unit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of a capillary unit in the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof. The capillary unit includes buffer
また、緩衝液保持ブロック1,2の内部には、緩衝液に浸漬されるよう電極21a,21bが設けられている。更に、緩衝液保持ブロック1には泳動媒体を注入するためのゲル注入口10および空気抜き穴11と、内部は透析膜24が設けられ、緩衝液を保持する部分50bと泳動媒体を保持する部分50cと磁界の変化により電圧を発生させる電圧発生部20を収納した部分50aの3つに分離されている。
Electrodes 21a and 21b are provided inside the buffer
浸透膜24の設置により、緩衝液注入口6から注入した緩衝液が泳動媒体と混合しない構成になっていながら緩衝液保持ブロック1内の電圧発生部20により発生した電界を電極21aと緩衝液と泳動媒体を介して毛細管ブロック3へ発生させることが可能となっている。緩衝液保持ブロック1、2内に設けられた接続端子22a、22bは電気泳動装置と電気的接続を可能にするため設置されている。また、電圧発生部20は巻き線とフェライトにより構成されている。
The electric field generated by the
次にサンプル注入ブロック4について説明する。サンプル注入ブロック4の上部にはサンプルを注入するための穴12と空気を抜くための穴13が設けられている。更に左右両端は貫通穴でつながって毛細管ブロック3と緩衝液保持ブロック2で両端を挟み込むことで、サンプル注入ブロック4の内部は毛細管ブロック3内の毛細管14と緩衝液ブロック2内の毛細管16の間にギャップを構成することができる。
Next, the
次に毛細管ブロック3について説明する。毛細管ブロック3は、サンプル注入ブロック4内に注入されたサンプルが実際に電気泳動を行う部分であり、毛細管14をアクリルなどの樹脂材料で挟み込んで接着し接合している。15は毛細管14中を電気泳動したサンプルの濃度を光学的に検出するための検出窓15であり、少なくとも毛細管14はこの検出窓15部においては強度を保つための被覆などは施されていない。さらに毛細管14の長手方向に対して垂直に貫通した温度調節穴25が設けられており、毛細管14の一部が露出している構成となっている。このように構成することで、上記温度調節穴25に所定の温度の空気を送り込み、毛細管14の内部を温度制御することが可能となっている。
Next, the
また既知であるように、毛細管14を長くすることでサンプル内に含まれる成分を精度よく分離したい(分離能を向上させたい)場合は、温度調節穴25内の毛細管14を輪の形状に形成し収納することで両端の構造や検出窓15の位置、温度調整穴25の位置などを変更することなく温度制御された電気泳動を実現することができる。
In addition, as is well known, when it is desired to accurately separate the components contained in the sample by elongating the capillary tube 14 (in order to improve the separation ability), the
上記の緩衝液保持ブロック1、2とサンプル注入ブロック4、毛細管ブロック3を連結させることにより、図2に示すようなキャピラリーユニット301となる。毛細管14と16は同一線上に配置され、サンプル注入ブロック4部で一定幅のギャップが設けられている。このギャップ中にサンプル注入口12から注入されたサンプルが充填される仕組みとなる。さらに緩衝液保持ブロック1内のゲル保持部50cに注入された泳動媒体は、ゲル保持部50cの圧力を上昇させた場合、毛細管14へ流れ込む構成となっている。
By connecting the buffer
次に、このキャピラリーユニットを接続して電気泳動をさせるための電気泳動装置の構成を説明する。図3は、本実施の形態の電気泳動装置の電圧印加に関わる部分を示した断面図である。32が巻き線とフェライトを利用し磁界を発生させる磁界発生部であり、36が低圧の電圧を発生させる低圧可変電源、37が電流を検出する電流検出部である。また33aが前記キャピラリーユニットと電気的接続を行う接続端子であり接続端子33aは低圧可変電源36と接続されている。低圧可変電源36の他端はアースに設置されており接続端子33aの電位はアースに対して人体に影響のない低圧、例えば直流50V程度となる。また接続端子33bも電流検出部37を介してアースへ接地されており接続端子33bの電位はアースと同電位となっている。34は前記キャピラリーユニット内に流れる試料を光で検出する検出部である。その他図示されていない温度調節部などの機構も備えるが、本発明に直接関係がないためここでは省略する。
Next, the configuration of an electrophoresis apparatus for performing electrophoresis by connecting this capillary unit will be described. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a portion related to voltage application of the electrophoresis apparatus of the present embodiment.
次に図4と図5を用いて、本発明に関わる電圧印加方法を説明する。図4は、本実施の形態におけるキャピラリーユニットを電気泳動装置に装着した状態を示す断面図である。なお、キャピラリーユニットには、予め毛細管14内とゲル保持部50cに泳動媒体が充填されており、サンプル保持部23に検体が保持されており、緩衝液保持部50bと緩衝液保持ブロック2内には緩衝液が満たされているものとする。キャピラリーユニットの接続端子22a及び22bが電気泳動装置の接続端子33a及び33bに各々接続されており、電気泳動装置の検出部34はキャピラリーユニットの検出窓15へ挿入されている。
Next, a voltage application method according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the capillary unit according to the present embodiment is attached to the electrophoresis apparatus. The capillary unit is preliminarily filled with the electrophoresis medium in the
図5は、そのブロック図である。電気泳動装置の磁界発生部32とキャピラリーユニットの電圧発生部20は、磁界発生部32により発生された磁界が電圧発生部20を誘起し電圧を発生させるような位置関係に配置されている。また、巻き線41と波形発生回路42とから成る磁界発生部32、低圧可変電源36及び電流検出部37は、コントロール部44に接続されている。このコントロール部44が、磁界発生部32、低圧可変電源36を制御し電流検出部37からの検出データを取得する。
FIG. 5 is a block diagram thereof. The
次に電気泳動するための電圧について説明する。電極21bは接続端子33bと電気的に接続されているためアースと同電位なので、電極21aの電位は片端をアースに接続された低圧可変電源36により供給された電位と電圧発生部20から発生した電位との和となる。例えば低圧可変電源の電圧値を50Vとし、電圧発生部20から出力された電圧値Vxが800Vとすると、電極21aと電極21b間の電位差Veは800+50=850Vとなる。
Next, the voltage for electrophoresis will be described. Since the
電圧発生部20から出力された電圧値Vxについて説明すると、通常電磁誘導では、商用電源から発生する正弦波を利用する場合が多い。しかしながら正弦波ではVxが正逆同様の電圧を発生するので電気泳動が起こらない。そこで本実施の形態では、コントロール部44が波形発生回路42に対して非対称電流を与えることにより磁界発生部32の磁界を制御し電圧発生部20の電圧波形が図6(a)や図7(a)のように正負非対称となるよう電圧を発生させている。
The voltage value Vx output from the
図6(a)図7(a)は本実施の形態における電圧発生部の非対称電圧波形(Vx)を示したグラフである。理想的な波形としては、正負いずれか一方のみの電圧波形が望ましいが、コイルによる電圧発生の特性上、現実的には正負いずれの電圧も発生してしまう。しかしながら、図6(a)図7(a)に示すような正負の電圧比率を変えることは可能であり、正の電圧で電気泳動したい場合は、正の電圧が大きく負の電圧が低くなるよう制御する。そして、負側の電圧をキャンセルさせるため低圧可変電源36から電圧を発生させ電極への印加電圧波形全体を正へシフトさせる。例えば、図6(a)に示すよう電圧発生部20から800Vと−50Vの繰り返し波形が出力されたとする。この時、低圧可変電源36より50Vを出力すると、電極21aと電極21b間には、図6(b)に示すように850Vと0Vの繰り返し波形となる。つまり常時正の電圧が印加され電気泳動が可能となる。
FIG. 6A is a graph showing an asymmetric voltage waveform (Vx) of the voltage generator in the present embodiment. As an ideal waveform, only one of positive and negative voltage waveforms is desirable, but in reality, both positive and negative voltages are generated due to the characteristics of voltage generation by the coil. However, it is possible to change the positive / negative voltage ratio as shown in FIGS. 6 (a) and 7 (a). When electrophoresis is performed with a positive voltage, the positive voltage is large and the negative voltage is low. Control. Then, in order to cancel the negative side voltage, a voltage is generated from the low voltage
同様に、負の電圧で電気泳動する場合は、電圧発生部20から図7(a)に示す−800Vと50Vの繰り返し波形を出力し低圧可変電源36より−50Vを出力することで電極21bからみた電極21aの電圧波形は図7(a)に示すように負側のみの電圧波形となり電気泳動が実現可能となる。
Similarly, when electrophoresis is performed with a negative voltage, the
以上のように本実施の形態におけるキャピラリーユニットと電気泳動装置を用いることで電気泳動装置本体もしくはキャピラリーユニット表面に人体に影響を与える程の高圧部が存在しないため安全に電気泳動が可能である。また、本実施の形態によれば電圧方向の切換も可能で微少な電流検出もできるので、正負両電荷の物質の解析や電流検出により気泡発生などの毛細管内の状態予測も可能である。 As described above, by using the capillary unit and the electrophoresis apparatus according to the present embodiment, the electrophoresis apparatus body or the surface of the capillary unit does not have a high-pressure portion that affects the human body, so that electrophoresis can be performed safely. In addition, according to the present embodiment, the voltage direction can be switched and a minute current can be detected. Therefore, it is possible to predict the state in the capillary, such as the generation of bubbles, by analyzing the positive and negative charge substances and detecting the current.
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図8に示す。実施の形態1との相違は、低圧可変電源を除いたことである。60の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。キャピラリーユニットの内部には、61aおよび61bに示す電極と、整流回路62、巻き線63と整流回路62とから成る電圧発生部が構成されている。電気泳動装置側には、巻き線64と波形発生回路65とが設けられ、磁界発生部は、巻き線64と波形発生回路65により構成されている。また、電流検出部66で得られた電流値の入力や、磁界発生部の磁界を制御するためにコントロール部67が設けられている。電極61aは電圧発生部を介してアースに接続されており、電極61bは電流検出部を介してアースに接続されているので、電極61aと電極61b間の電圧は、電圧発生部により発生した電圧値となる。
(Embodiment 2)
A block diagram of the capillary unit and the electrophoresis apparatus according to the second embodiment of the present invention is shown in FIG. The difference from the first embodiment is that the low-voltage variable power supply is removed. A portion surrounded by a
以上のように構成することで、コントロール部67により、波形発生回路に図6や図7で示した非対称交流電流を波形発生回路65に与えることで、磁界発生部により磁界変化が発生する。この磁界変化によりキャピラリーユニットの巻き線63が誘起され整流回路62により正負いずれかの電圧が電極61aに印加され電気泳動が可能となる。また、電流検出部66により電気泳動中の電流も検出可能である。
With the above configuration, the
本実施の形態2においては、電圧印加方向の自動切り換えは不可能であるが、一般電源のAC100V(50Hzもしくは60Hz)を利用した正弦波により磁界を発生させても、整流回路62が設けられているため正/負いずれかの電圧に変換され電気泳動が可能となる。
In the second embodiment, the voltage application direction cannot be automatically switched. However, even if a magnetic field is generated by a sine wave using AC 100 V (50 Hz or 60 Hz) of a general power source, a
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図9に示す。実施の形態1および2との相違点は、本キャピラリーユニット70には電気泳動装置との接続接点が設けられていないことである。70の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。71aおよび71bは電極で、73は整流回路、74は巻き線であり、巻き線74と整流回路73により電圧発生部が構成されている。
(Embodiment 3)
FIG. 9 shows a block diagram of the capillary unit and the electrophoresis apparatus according to the third embodiment of the present invention. The difference from the first and second embodiments is that the
電気泳動装置には、巻き線75と、巻き線75の両端へ電圧を供給するための波形発生回路76、巻き線75に流れる電流値を検出する電流検出部77が設けられており、コントロール部78に検出した電流値は送られる。また、コントロール部78は波形発生回路76の波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部77により得られた電流値より電極71aと電極71b間に流れる電流を算出する算出部をも備える。
The electrophoresis apparatus is provided with a winding 75, a
以上のように構成することにより、巻き線75から発生した磁界により巻き線74が誘起され、さらに整流回路73により正負いずれかの電圧が発生するため電極71aと電極71b間に電圧を印加可能となる。
With the configuration described above, the winding 74 is induced by the magnetic field generated from the winding 75, and a positive or negative voltage is generated by the
本実施の形態3においては、電流検出の方法が巻き線63に流れる電流値より間接的に行うため精度良く微少電流を検出することは困難であるが、電気泳動装置本体およびキャピラリーユニットに電気的接続を行うための接点を設ける必要がなく、洗浄等のメンテナンスも容易である。 In the third embodiment, since the current detection method is indirectly performed from the current value flowing through the winding 63, it is difficult to detect a minute current with high accuracy. There is no need to provide a contact for connection, and maintenance such as cleaning is easy.
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図10に示す。実施の形態4との相違は、電圧発生部と磁界発生部とが複数構成されていることである。80の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。81aおよび81bは電極で、82a,82bは電圧波形の整流機能と平滑機能を備えた整流平滑回路、83a,83bは巻き線であり、巻き線83aと整流平滑回路82a,巻き線83bと整流平滑回路82bにより電圧発生部が構成されている。
(Embodiment 4)
A block diagram of the capillary unit and the electrophoresis apparatus according to the fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. The difference from the fourth embodiment is that a plurality of voltage generating units and magnetic field generating units are configured. A portion surrounded by a
電気泳動装置には、巻き線86aと巻き線86aへ電圧を印加する波形発生回路84a、巻き線86bと巻き線86bへ電圧を印加する波形発生回路84b、巻き線86aに流れる電流値を検出する電流検出部85a、巻き線86bに流れる電流値を検出する電流検出部85bが設けられており、コントロール部87に検出した電流値は送られる。
In the electrophoretic device, a winding 86a and a
また、コントロール部87は波形発生回路84a、84bの波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部85a、85bにより得られた電流値より電極81aと電極81b間に流れる電流を算出する算出部をも備える。
The
このように構成することで、前述した実施の形態3同様に電極81aと81b間に電圧を印加でき、更には、整流平滑回路83aにおいて端子P1に対してP2、整流平滑回路83bにおいては端子P1に対してP3が正なる電圧が発生するよう構成することで電極81aおよび81b間の電圧を正負切り換えることも可能となる。例えば、波形発生回路84aのみ駆動させた場合、巻き線86a、83a、整流平滑回路82aを介し、電極81aが電極81bに対して正電位となる。同様に、波形発生回路84bのみ駆動させた場合、巻き線86b、83b、整流平滑回路82bを介し、電極81aが電極81bに対して負電位となる。以上のように、本実施の形態によれば、露出した接点を設けることなく正負両極の電圧印加が可能な電気泳動システムを実現できる。
With this configuration, a voltage can be applied between the
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図11に示す。本実施例でのキャリラリーユニットは、他の実施例とは異なり内部に極性切換回路94を有しており、実施例3及び4と同様に電気泳動装置との接続接点を有していない。90の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。
(Embodiment 5)
FIG. 11 shows a block diagram of the capillary unit and the electrophoresis apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. Unlike the other embodiments, the carry unit in this embodiment has a
キャピラリーユニットの91aおよび91bは電極で、92は整流回路、93は巻き線である。巻き線93と整流回路92により電圧発生部が構成されている。94は、磁界により切換が可能なスイッチであり電圧発生部より発生した電圧の極性を切り換えるために設けられている。
The
電気泳動装置には、巻き線96aへ電圧を印加する波形発生回路95a、巻き線96aに流れる電流値を検出する電流検出部98が設けられており、コントロール部97に検出した電流値は送られる。またスイッチ94の切換を行なうために巻き線96bと直流電源99が設けられている。コントロール部97は波形発生回路95の波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部98により得られた電流値より電極91aと電極91b間に流れる電流を算出する算出部をも備え、更には直流電源99を制御し巻き線96aを介してスイッチ94の制御も行なう。
The electrophoretic device is provided with a waveform generation circuit 95a for applying a voltage to the winding 96a and a
以上のように構成することで、実施の形態4同様電極91aと電極91b間に正負両方の電圧を印加できると同時に、電極91aと電極91b間に流れる電流も測定可能となる。
With the above configuration, both positive and negative voltages can be applied between the
また、実施の形態4では、巻き線86aおよび巻き線86bに高圧を発生させるための交流電圧を印加する必要があるが、本実施の形態5では、巻き線96bには直流電圧でよい。 In the fourth embodiment, it is necessary to apply an AC voltage for generating a high voltage to the winding 86a and the winding 86b. However, in the fifth embodiment, the winding 96b may be a DC voltage.
本発明にかかるキャピラリーユニットは、電気泳動装置と着脱が安全に出来、かつ簡単な構成なので、携帯して野外で使用できるキャピラリー解析装置を実現することができる。また、小型で簡易な操作でかつ安全な測定が出来るため、実験室や医学臨床現場において使用するキャピラリー解析装置を実現することができる。 Since the capillary unit according to the present invention can be safely attached to and detached from the electrophoresis apparatus and has a simple configuration, a capillary analysis apparatus that can be carried and used outdoors can be realized. Moreover, since it is small and can perform a safe measurement with a simple operation, a capillary analyzer used in a laboratory or a medical clinical site can be realized.
1 緩衝液保持ブロック
2 緩衝液保持ブロック
3 毛細管ブロック
4 サンプル注入ブロック
5 泳動媒体注入ブロック
6 注入口
7 注入口
8 空気抜き穴
9 空気抜き穴
10 ゲル注入口
11 空気抜き穴
12 サンプル注入口
13 空気抜き穴
14 毛細管
15 検出窓
16 毛細管
20 電圧発生部
21a 電極
21b 電極
22a 接続端子
22b 接続端子
23 サンプル保持部(ギャップ)
24 透析膜
25 温度調節穴
31 電気泳動装置
32 磁界発生部
33a 接続端子
33b 接続端子
34 検出部
35 光ファイバ
36 低圧可変電源
37 電流検出部
38a 電線
38b 電線
38c 電線
38d 電線
38e 電線
41 巻き線
42 低圧可変電源
43 電流検出部
44 コントロール部
45 波形発生回路
50a 電圧発生部を収納した部分
50b 緩衝液を保持する部分
50c 泳動媒体を保持する部分(ゲル保持部)
60 キャピラリーユニット
61a 電極
61b 電極
62 整流回路
63 巻き線
64 巻き線
65 波形発生回路
66 電流検出部
67 コントロール部
70 キャピラリーユニット
71a 電極
71b 電極
73 整流回路
74 巻き線
75 巻き線
76 波形発生回路
77 電流検出部
78 コントロール部
80 キャピラリーユニット
81a 電極
81b 電極
82a 整流平滑回路
82b 整流平滑回路
83a 巻き線
83b 巻き線
84a 波形発生回路
84b 波形発生回路
85a 電流検出部
85b 電流検出部
86a 巻き線
86b 巻き線
87 コントロール部
90 キャピラリーユニット
91a 電極
91b 電極
92 整流回路
93 巻き線
94 スイッチ
95 波形発生回路
96a 巻き線
96b 巻き線
97 コントロール部
98 電流検出部
99 直流電源
101 電気泳動装置
102a 電極
102b 電極
104 毛細管
105 高圧発生電源
106 電流検出回路
107 カートリッジ
108a 緩衝液
108b 緩衝液
109a 容器
109b 容器
201 電気泳動装置
202a 電極
202b 電極
204 微細流路
205 高圧発生電源
206 電流検出回路
207 電気泳動チップ
208a チャンバ
208b チャンバ
301 キャピラリーユニット
P1 端子
P2 端子
P3 端子
DESCRIPTION OF
24
60
Claims (12)
緩衝液に浸漬された第2の電極とこの電極を外部に接続するための第2の接続端子とを持つ第2の容器と、
前記第1と第2の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第3の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第3の容器は前記第1の容器と前記第2の容器を接続するように配置され、且つ前記第2の容器の前記第2の電極と前記第2の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたキャピラリーユニット。 A first container having a first electrode immersed in a buffer solution and a first connection terminal for connecting the electrode to the outside;
A second container having a second electrode immersed in a buffer solution and a second connection terminal for connecting the electrode to the outside;
In a capillary unit comprising a third container containing a capillary tube for performing electrophoresis using the first and second electrodes,
The third container is arranged to connect the first container and the second container, and a magnetic field change is performed between the second electrode and the second connection terminal of the second container. Capillary unit provided with a winding part that generates a voltage in response to.
緩衝液に浸漬された第2の電極とこの電極を外部に接続するための第2の接続端子とを持つ第2の容器と、
前記第1と第2の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第3の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第3の容器は前記第1の容器と前記第2の容器を接続するように配置され、且つ前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる少なくとも一つの電圧発生部を前記第1の容器から第3の容器の少なくとも一つ以上に設けたキャピラリーユニット。 A first container having a first electrode immersed in a buffer solution and a first connection terminal for connecting the electrode to the outside;
A second container having a second electrode immersed in a buffer solution and a second connection terminal for connecting the electrode to the outside;
In a capillary unit comprising a third container containing a capillary tube for performing electrophoresis using the first and second electrodes,
The third container is disposed so as to connect the first container and the second container, and a voltage is applied between the first connection terminal and the second connection terminal according to a magnetic field change. A capillary unit in which at least one voltage generating unit to be generated is provided in at least one of the first container to the third container.
緩衝液に浸漬された第2の電極とこの電極を外部に接続するための第2の接続端子とを持つ第2の容器と、
前記第1と第2の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第3の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第3の容器は前記第1の容器と前記第2の容器を接続するように配置され、且つ第一の磁界変化に応じて電圧を発生させる電圧発生部と前記第1の接続端子と前記第2の接続端子との間に第2の磁界変化に応じて前記電圧発生部で生じる電流の方向を切り替える極性切換部とを前記第1の容器から第3の容器のいずれか一つに設けたキャピラリーユニット。 A first container having a first electrode immersed in a buffer solution and a first connection terminal for connecting the electrode to the outside;
A second container having a second electrode immersed in a buffer solution and a second connection terminal for connecting the electrode to the outside;
In a capillary unit comprising a third container containing a capillary tube for performing electrophoresis using the first and second electrodes,
The third container is arranged to connect the first container and the second container, and generates a voltage according to a first magnetic field change, the first connection terminal, and the A polarity switching unit that switches a direction of a current generated in the voltage generation unit according to a second magnetic field change is provided between any one of the first container and the third container. Capillary unit.
前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第1の接続端子に接続されており且つ前記第1の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニットの前記第2の接続端子に接続された可変電源と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。 A unit holding part for holding the capillary unit according to claim 1;
A current detector connected to the first connection terminal for detecting an electrophoretic current of the capillary unit and for connecting the first connection terminal to ground;
A variable power source connected to the second connection terminal of the capillary unit;
Windings for applying a predetermined magnetic field to the voltage generation unit in the capillary unit;
A waveform generating circuit for applying a current to the winding;
A capillary electrophoresis apparatus comprising: a control unit for outputting an asymmetrical alternating current to the waveform generation circuit so that an electrophoretic current can be detected from the current detection unit.
前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第1の接続端子に接続されており且つ前記第1の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。 A unit holding unit for holding the capillary unit according to claim 1 and connecting the second connection terminal to ground;
A current detector connected to the first connection terminal for detecting an electrophoretic current of the capillary unit and for connecting the first connection terminal to ground;
Windings for applying a predetermined magnetic field to the voltage generation unit in the capillary unit;
A waveform generating circuit for applying a current to the winding;
A capillary electrophoresis apparatus comprising: a control unit for outputting an asymmetrical alternating current to the waveform generation circuit so that an electrophoretic current can be detected from the current detection unit.
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記波形発生回路の電流を検出するための電流検出部と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。 A unit holder for holding the capillary unit according to claim 2;
Windings for applying a predetermined magnetic field to the voltage generation unit in the capillary unit;
A waveform generating circuit for applying a current to the winding;
A current detector for detecting the current of the waveform generating circuit;
A capillary electrophoresis apparatus comprising: a control unit for outputting an asymmetrical alternating current to the waveform generation circuit so that an electrophoretic current can be detected from the current detection unit.
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための第1の巻き線と、
前記第1の巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記波形発生回路の電流を検出するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニット内の前記極性切換部に所定の磁界を与えるための第2の巻き線と、
前記第1の巻き線に電流を与える直流電源と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するとともに前記キャピラリーユニットの電気泳動電流の極性に応じて前記第2の巻き線に流れる電流の向きを決めるためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。 A unit holding part for holding the capillary unit according to claim 3;
A first winding for applying a predetermined magnetic field to the voltage generator in the capillary unit;
A waveform generating circuit for applying a current to the first winding;
A current detector for detecting the current of the waveform generating circuit;
A second winding for applying a predetermined magnetic field to the polarity switching unit in the capillary unit;
A direct current power source for applying a current to the first winding;
An asymmetrical alternating current is output to the waveform generation circuit so that the electrophoretic current can be detected from the current detection unit, and the direction of the current flowing through the second winding is determined according to the polarity of the electrophoretic current of the capillary unit. Capillary electrophoresis apparatus comprising a control unit for the purpose.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007225553A JP2009058355A (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Capillary unit and capillary electrophoresis apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007225553A JP2009058355A (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Capillary unit and capillary electrophoresis apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009058355A true JP2009058355A (en) | 2009-03-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007225553A Pending JP2009058355A (en) | 2007-08-31 | 2007-08-31 | Capillary unit and capillary electrophoresis apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009058355A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013536439A (en) * | 2010-08-24 | 2013-09-19 | バイオプティック インコーポレイテッド | Disposable bioanalytical cartridge and device for performing bioanalysis using the cartridge |
| CN110785658A (en) * | 2017-06-27 | 2020-02-11 | 安捷伦科技有限公司 | Pulsed field multiple capillary electrophoresis system |
| JP2023153648A (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-18 | アークレイ株式会社 | Power supply device, electrophoresis device, method of controlling power supply device, method of controlling electrophoresis device |
| US12366551B2 (en) | 2012-03-15 | 2025-07-22 | Agilent Technologies, Inc. | Capillary electrophoresis system |
-
2007
- 2007-08-31 JP JP2007225553A patent/JP2009058355A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110785658A (en) * | 2017-06-27 | 2020-02-11 | 安捷伦科技有限公司 | Pulsed field multiple capillary electrophoresis system |
| CN110785658B (en) * | 2017-06-27 | 2022-12-06 | 安捷伦科技有限公司 | Pulse field multiple capillary electrophoresis system |
| JP2023153648A (en) * | 2022-04-05 | 2023-10-18 | アークレイ株式会社 | Power supply device, electrophoresis device, method of controlling power supply device, method of controlling electrophoresis device |
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