(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に励起光を照射する光源と、一部が光透過性を有する電気泳動路と、電気泳動路を泳動する試料からの蛍光を検出する検出部を備える電気泳動装置において、
光源から試料への励起光の光学路上に歯車状の回転駆動部材を有し、
この回転駆動部材は回転により光源から試料への励起光の照射と遮断を切り替え、
光源からの励起光が板状の回転駆動部材により遮断される遮断時と、光源からの励起光が試料に照射される照射時では、上記回転駆動部材の回転速度が異なることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
試料に励起光を照射する光源と、一部が光透過性を有する電気泳動路と、電気泳動路を泳動する試料からの蛍光を検出する検出部を備える電気泳動装置において、
光源から試料への励起光の光学路上に外周の複数箇所が角形に切りかかれた円形状の回転駆動部材を有し、
この回転駆動部材は回転により光源から試料への励起光の照射と遮断を切り替え、
光源からの励起光が板状の回転駆動部材により遮断される遮断時と、光源からの励起光が試料に照射される照射時では、上記回転駆動部材の回転速度が異なることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】
試料に励起光を照射する光源と、一部が光透過性を有する電気泳動路と、電気泳動路を泳動する試料からの蛍光を検出する検出部を備える電気泳動装置において、
光源から試料への励起光の光学路上に外周に凸部と凹部が交互に並んだ円形状の回転駆動部材を有し、
この回転駆動部材は回転により光源から試料への励起光の照射と遮断を切り替え、
光源からの励起光が板状の回転駆動部材により遮断される遮断時と、光源からの励起光が試料に照射される照射時では、上記回転駆動部材の回転速度が異なることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項４】
前記凸部は外側に近づくにつれて周方向の距離が長い請求項３に記載の電気泳動装置。
【請求項５】
前記凸部は外側に近づくにつれて周方向の距離が短い請求項３に記載の電気泳動装置。
【請求項６】
各凸部の周方向の距離は互いに等しく、各凹部の周方向の距離は互いに等しい請求項３に記載の電気泳動装置。
【請求項７】
電気泳動路を複数備え、これら電気泳動路の配列と垂直方向に励起光を照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電気泳動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動装置における、光源から試料への励起光の照射光路の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡやタンパク質の分離分析のため、電気泳動装置が用いられている。
【０００３】
特許文献１における電気泳動装置は、試料に励起光を照射する光源，試料からの蛍光を検出する光学検出器を備える。
【０００４】
前述の装置において、測定条件によっては、分析中に測定信号値が検出限界を超えてしまう場合がある。これに対して、試料に励起光を照射する時間を調整し、試料からの蛍光を検出器の測定範囲内にすることが開示されている。
【０００５】
試料に励起光を照射する時間を制御する例として、シャッタが開示されている。詳しくは、分析の最中、励起光を出力し続け、シャッタの開閉により、試料への照射時間を制御している。
【０００６】
しかし、前述のシャッタに関して、駆動方法，制御方法に関する記載はない。特許文献２におけるマルチキャピラリ電気泳動装置においては、キャピラリ本数に応じた段数の同心上に開口部を複数有した円板を用い、試料に照射する光を機械的にチョッピングするシャッタの例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２２１６９号公報
【特許文献２】特願平７−２３８８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１では、シャッタは単に開閉するとしか書かれておらずその具体的な構造については何ら記載されていない。また、特許文献２に記載の光シャッタは、同心円状に複数段に異なる大きさの開口部を有するため、加工に手間がかかり、コスト高になるという課題がある。本発明の目的は、光源から試料への励起光の光学路上に用いる加工が簡単な構造のシャッタを有する電気泳動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、光源から試料への励起光の照射光路に配置するシャッタに関する。板状の部材の駆動により、試料への励起光の照射と遮断とを切り替える。板状の部材の形状を簡単な加工で作製できるものにする。板状の部材の制御により、試料への励起光の照射時間と遮断時間を変える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電気泳動装置における、光源から試料への励起光の照射と遮断を制御するシャッタが安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電気泳動装置における、照射・検出部の概略図である。
【図２】回転駆動部材の形状の例である。
【図３】実施例における、制御手順を示すフローチャートである。
【図４】電気泳動における、分析最中の歯車の回転速度と時間との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１（ａ）は、電気泳動装置における、試料への励起光の照射と試料からの蛍光の検出をする照射・検出部の概略構成を模式的に示す。
【００１３】
照射・検出部は、電気泳動路１０２の配列の垂直方向に、励起光１０１を照射する光源１００と、電気泳動路１０２の測定部１０３への励起光１０１の照射と遮断を切り替える歯車状の板１０４と、試料からの蛍光１０５を結像する結像用光学レンズ１０６と、結像レンズを通った光を検出するための光学検出器１０７とを備える。図１（ｂ）は励起光が電気泳動路１０２を貫く様子を示す模式図である。
【００１４】
以下、測定部１０３への励起光１０１の照射と遮断を制御する歯車状の板１０４について説明する。
【００１５】
歯車状の板１０４は、パルスモータ１０８で駆動させる。このパルスモータ１０８の制御は、制御部１０９で行う。この制御部１０９は、制御用コンピュータ１１０と接続し、制御命令を受け取る。また、制御用コンピュータ１１０は、オペレータの入力部１１１を備える。
【００１６】
歯車状の板１０４を回転させることにより光源１００から試料への励起光１０１の照射と遮光を切り替える。
【００１７】
以下、歯車状の板１０４の構造を説明する。図２は歯車状の板１０４の形状の例を示す。図２に示すように、歯車状の板１０４は、円の外周に凹部と凸部が交互に並んだ形状である。歯車状の板１０４が回転すると、励起光１０１の光照射位置２０１は凹部と凸部とを繰り返し、測定部１０３への励起光照射と遮光を繰り返す。
【００１８】
図２に示すように、凹部，凸部を光が照射する距離をそれぞれＬ１，Ｌ２とする。本歯車は、Ｌ１とＬ２は異なっても良いが、歯車が有するＬ１のそれぞれ、Ｌ２のそれぞれは等しい。つまり、Ｌ１同士は等しい。また、Ｌ２同士は等しい。
【００１９】
製造方法は、円板の外周から角形に凹部を取り除く。Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ精度良く作製するため、凹部の形状が精度良く等しくなるように、レーザ切断により角形に切断し、円板外周から取り除く加工をする。
【００２０】
本加工は，円板から角形を外周から取り除くのみであり、簡単に歯車状の板１０４を加工することができる。
【００２１】
歯車状の板１０４を電気泳動装置に取り付ける際は、回転中心から歯車上の光照射位置２０１までの距離を調節する。本調節により、Ｌ１，Ｌ２を所望の長さにする。図２から分かるが、凸部は外側に近づくにつれてその大きさが大きくなっているため、光を照射する位置（光照射位置２０１）に応じてＬ１とＬ２の距離が異なる。
【００２２】
以下、分析における、本シャッタの制御方法を説明する。フローチャートを図３に示す。
【００２３】
電気泳動装置の電源を投入（Ｓ３０１）すると、歯車状の板１０４を基準の位置まで回転させる（Ｓ３０２）。基準の位置は、測定前の試料への励起光の照射時間を一定にするため、遮光状態とする。
【００２４】
基準の位置まで歯車状の板１０４を回転する制御方法を以下に示す。基準の位置に回転するまで、励起光は出力し続けておく。歯車状の板１０４はパルスモータ１０８で駆動し、制御部１０９の制御により、決まった速さで歯車状の板１０４を回転させる。光学検出器１０７により、照射状態か、遮光状態かを逐次検出する。遮光状態になった瞬間から決まった時間回転させることにより、所望の基準の位置まで回転させることができる。
【００２５】
オペレータは、入力部１１１により、サンプリング周期と光照射時間の入力をする（Ｓ３０３）。
【００２６】
この時点で、励起光の照射位置が凹部の時の歯車回転速度ｖ１、と凸部のときの回転速度ｖ２を決定する（Ｓ３０４）。具体的には、前記サンプリング周期と照射時間Ｔ２の差より、遮光時間Ｔ１が決定する。前記の調節より、Ｌ１、およびＬ２は既知の長さなので、凹部の時の歯車回転速度ｖ１＝Ｌ１／Ｔ１、凸部のときの回転速度ｖ２＝Ｌ２／Ｔ２で決定する。
【００２７】
オペレータが入力部１１１により、モジュールプログラムを実行する（Ｓ３０５）と、測定準備のため、励起光の照射位置−１ステップまで、歯車状の板１０４が回転する（Ｓ３０６）よう、制御部により制御をする。
【００２８】
以下、モジュールプログラムの説明をする。
【００２９】
電気泳動装置では、電気泳動するための電圧印加や、電気泳動路内への送液や、試料ステージの移動など、複数の制御を行うため、制御に応じたコマンドで構成するモジュールプログラムを実行する。これにより、複数の制御を自動で行うことができる。
【００３０】
励起光の照射位置−１ステップまで、歯車状の板１０４を回転させた後の制御を以下に説明する。ここで、「励起光の照射位置−１ステップ」とは、パルスモータ１０８を１ステップ駆動させれば励起光が試料へ照射される、歯車状の板１０４の位置である。歯車状の板１０４をこのような位置にすることにより、次のステップですぐに、励起光の試料への照射を開始することができる。
【００３１】
図４は、分析中の歯車状の板１０４の回転速度と時間との関係を示す。
【００３２】
制御部により、ｖ１の速さで、Ｔ１の間、歯車状の板１０４を回転させる制御を行う（Ｓ３０８）。歯車状の板１０４が回転すると励起光は照射状態となり、Ｔ１の間、励起光を試料に照射する。同様にして、ｖ２の速さで、Ｔ２の間、歯車を回転させる（Ｓ３０９）ことにより、Ｔ２の間、遮光する。以降、速さｖ１でＴ１間、速さｖ２でＴ２間、歯車の回転を繰り返すことにより、分析が終了するまで、Ｔ１間の励起光を照射、Ｔ２間の遮光を繰り返す。
【００３３】
分析が終了すると、前述の方法と同じ方法で基準の位置に歯車状の板１０４を回転する（Ｓ３１０）。
【００３４】
次の分析時、オペレータからのサンプリング周期，光照射時間を入力する（Ｓ３０３）と、入力値に応じて、ｖ１，ｖ２を変えることができ、一分析毎に励起光の照射時間、遮光時間を変えることができる。
【００３５】
モジュールプログラムによる分析が終了すると、前述と同様の方法で、基準の位置に歯車を回転させ（Ｓ３１０）、測定を終了する（Ｓ３１１）。
【００３６】
上記実施例では、一分析内での照射時間，遮光時間は一定であった。モジュールプログラムでサンプル周期と照射時間を設定すれば、一分析内にサンプリング周期と照射時間を変えることもできる。
【符号の説明】
【００３７】
１００  光源
１０１  励起光
１０２  電気泳動路
１０３  測定部
１０４  歯車状の板
１０５  蛍光
１０６  結像用光学レンズ
１０７  光学検出器
１０８  パルスモータ
１０９  制御部
１１０  制御用コンピュータ
１１１  入力部
２０１  光照射位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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