(57)【要約】【課題】  クロストークを低減し、検出精度を向上させることができるキャピラリアレイおよびキャピラリアレイ電気泳動装置を提供する。【解決手段】  本発明によると、キャピラリアレイの検出部において、セルふたの外面に、光反射防止膜が設けられている。更に、アレイ台の外面には光吸収膜が設けられている。更に、セルふたの内面とアレイ台の内面の少なくとも一方には光反射防止膜が設けられている。更に、キャピラリ内の試料からの蛍光を通過させるための検出窓を備えた背景光遮蔽部材が設けられ、この背景光遮断部材にも光反射防止膜が設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定の間隔にて配置された複数のキャピラリと、該複数のキャピラリを保持するアレイ台と、上記複数のキャピラリを覆うように形成されたセルふたと、上記アレイ台と上記セルふたの間に形成された空間に上記複数のキャピラリが配置されるように構成されたキャピラリアレイにおいて、上記セルふたの外面には、光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のキャピラリアレイにおいて、上記アレイ台の外面には光吸収膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項３】
請求項１記載のキャピラリアレイにおいて、上記セルふたの内面と上記アレイ台の内面の少なくとも一方には光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項４】
請求項１記載のキャピラリアレイにおいて、上記アレイ台と上記セルふたの間の空間には、上記複数のキャピラリを覆うように背景光遮蔽部材が設けられ、該背景光遮断部材には、上記キャピラリ内の試料からの蛍光を通過させるための検出窓が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項５】
請求項４記載のキャピラリアレイにおいて、上記背景光遮断部材の上記セルふたに対面する面には光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項６】
請求項４記載のキャピラリアレイにおいて、上記背景光遮断部材には、上記複数のキャピラリを位置決めるためのＶ溝が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項７】
請求項１記載のキャピラリアレイにおいて、上記アレイ台と上記セルふたの間の空間に、上記キャピラリの屈折率に近い屈折率を有する光透過媒体が充填されていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項８】
互いに所定の間隔にて配置された複数のキャピラリと、該複数のキャピラリを保持するアレイ台と、上記複数のキャピラリを上記アレイ台上に保持するための２つの押え板と、を有するキャピラリアレイにおいて、上記２つの押え板の間の空間には、上記キャピラリの屈折率に近い屈折率を有する樹脂が充填され、該樹脂によって上記複数のキャピラリが固定されていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項９】
請求項８記載のキャピラリアレイにおいて、上記樹脂の外面には、光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載のキャピラリアレイにおいて、上記アレイ台は、光吸収材から成ることを特徴とするキャピラリアレイ。
【請求項１１】
複数のキャピラリを含み検出部を有するキャピラリアレイと、上記検出部にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、上記検出部からの蛍光を検出する光検出部と、を有するキャピラリアレイ電気泳動装置において、
上記検出部は、互いに所定の間隔にて配置された上記複数のキャピラリを保持するアレイ台と、上記複数のキャピラリを覆うように且つ上記アレイ台との間に空間を形成するように設けられたセルふたと、を有し、上記セルふたの外面には、光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記アレイ台の外面には光吸収膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１３】
請求項１１記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記セルふたの内面と上記アレイ台の内面の少なくとも一方には光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１４】
請求項１１記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記アレイ台と上記セルふたの間の空間には、上記複数のキャピラリを覆うように背景光遮蔽部材が設けられ、該背景光遮断部材には、上記キャピラリ内の試料からの蛍光を通過させるための検出窓が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１５】
請求項１４記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記背景光遮断部材の上記セルふたに対面する面には光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１６】
請求項１１記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記アレイ台と上記セルふたの間の空間に、上記キャピラリの屈折率に近い屈折率を有する光透過媒体が充填されていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１７】
互いに所定の間隔にて配置された複数のキャピラリと、該複数のキャピラリを保持するアレイ台と、上記複数のキャピラリを上記アレイ台上に保持するための２つの押え板と、を有するキャピラリアレイにおいて、上記２つの押え板の間の空間には、上記キャピラリの屈折率に近い屈折率を有する樹脂が充填され、該樹脂によって上記複数のキャピラリが固定され、上記樹脂の外面には、光反射防止膜が設けられていることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１８】
請求項１１から１７のいずれか１項記載のキャピラリアレイ電気泳動装置において、上記レーザ光照射部は、上記複数のキャピラリに励起光を順次透過させるマルチフォーカス方式であることを特徴とするキャピラリアレイ電気泳動装置。
【請求項１９】
複数のキャピラリ内を複数の蛍光標識試料を電気泳動させ、
上記複数のキャピラリの検出部に励起光を照射し、
上記複数のキャピラリからの蛍光を光検出装置によって検出し、
上記蛍光の一部が上記検出部内にて乱反射することを防止するために上記蛍光の一部を光反射防止膜によって外部に放出させることを特徴とする電気泳動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＤＮＡ、蛋白質等の試料を分離分析するキャピラリアレイ電気泳動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＤＮＡ解析に対する需要が高まり、ＤＮＡ分離速度が高速で、複数のＤＮＡを同時に分析することができるキャピラリアレイ電気泳動装置が開発されている。
【０００３】
キャピラリへのレーザ光の照射方法として、マルチフォーカス方式（米国特許第５，５８２，７０５号）、スキャン方式（米国特許第５，２７４，２４０号、特開平９−２４３５９７号）、一括照射方式（特開平９−２４３５９８）等が知られている。マルチフォーカス方式は、レーザ光の損失が少なく、検出感度に優れているという特徴をもつ。
【０００４】
特開２００４−１４４４７９号に記載されたマルチフォーカス方式の電気泳動装置では、キャピラリを取り巻く空間に、屈折率が空気より大きく、水の屈折率より大きくない液体又は固体が充填される。それによってレーザ光がキャピラリを通過する際の屈折・反射を調整し、散乱する光量を減少させることができる。従って、レーザ光が複数のキャピラリを通過しても、光損失が少なく、試料に照射される光強度の低減を防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，５８２，７０５号
【特許文献２】米国特許第５，２７４，２４０号
【特許文献３】特開平９−２４３５９７号
【特許文献４】特開２００４−１４４４７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明者が鋭意検討した結果、キャピラリを取り巻く空間に液体等が充填されるキャピラリアレイ電気泳動装置において、キャピラリ内の試料からの蛍光の一部が、液体等を保持する容器の外面等で乱反射することを見出した。この乱反射光が、ある特定のキャピラリからの信号に混入すると、クロストークの要因となる。
【０００７】
本発明の目的は、クロストークを低減し、検出精度を向上させることができるキャピラリアレイおよびキャピラリアレイ電気泳動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、励起光が照射されるキャピラリアレイの検出部において、キャピラリを取り巻く空間に液体等を保持する容器の外面等に光反射防止膜を設けることに関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、キャピラリ内の試料からの蛍光の一部が容器等の外面等で乱反射しないため、クロストークを低減し、検出精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１を参照して本発明によるキャピラリアレイ電気泳動装置の概略を説明する。キャピラリアレイ電気泳動装置は、４８本の石英製のキャピラリ１を含むキャピラリアレイ１６を有する。キャピラリ１内には、ＤＮＡ分子などのサンプルが含まれている検査試料と検査試料中のＤＮＡ分子を分離するための分離媒体であるポリマーが充填されている。
【００１１】
キャピラリアレイ１６の一端には、キャピラリ１を束ねたキャピラリヘッド３４が設けられ、他端には、負電極１７が設けられている。また、その先端の試料導入部１８は、第１バッファー容器２０に保持されたバッファー液１９に浸かっている。キャピラリアレイ１６は、恒温槽３２内に配置され、例えば６０℃などの一定温度に保温される。
【００１２】
キャピラリヘッド３４は、ゲルブロック２２内の管に接続されている。ゲルブロック２２の管の上端はシリンジ２６に接続され、下端は第２バッファー容器２５に保持されたバッファー液２４に浸かっている。ゲルブロック２２内の管にはバルブ２１が設けられている。シリンジ２６を操作することによって、キャピラリ１に、分離媒体であるポリマーが注入される。
【００１３】
第２バッファー容器２５のアース電極２３と負電極１７の間には、高電圧電源３３が接続されている。従って、高電圧電源３３の両端には、負電極１７、バッファー液１９、キャピラリアレイ１６内のポリマー、ゲルブロック２２内のポリマー、第２バッファー容器２５内のバッファー液２４、及び、アース電極２３からなる通電路が形成される。この通電路に高電圧電源３３により電圧を印加すると、キャピラリ１内のポリマー中を検査試料が電気泳動する。検査試料に含まれるＤＮＡ等は、電気泳動すると、その分子量等の性質の差により分離される。
【００１４】
試料導入部１８とキャピラリヘッド３４の間には、レーザ光が照射される光照射部２９を含む検出部２７が設けられている。検出部２７には、光源３０と検出機構３１を含む光学系が設けられている。光源３０は、コヒーレント光であるレーザ光２８（アルゴンイオンレーザからの４８８．０ｎｍおよび５１４．５ｎｍの光）を発生する。光源３０からのレーザ光２８は、ハーフミラー３６によって２等分され、２つのレーザ光１０、１１となる。レーザ光１０、１１は、それぞれミラー３７によって進行方向が変更され、光軸がほぼ同軸で、進行方向が逆向きとなる。レーザ光１０、１１は、レンズ３８によって集光され、上下両側から光照射部２９に照射される。
【００１５】
光照射部２９は、被膜が除去された４８本のキャピラリが平面状に１列に配列されたものである。レーザ光１０、１１は、４８本のキャピラリからなる光照射部２９を同時に貫くように、光照射部２９を上下両方向から照射する。このレーザ光１０、１１によって、キャピラリのポリマー内を移動する蛍光標識されたＤＮＡから蛍光３５が放出される。この蛍光３５を、検出機構３１によって検出することにより、ＤＮＡ分子配列等の検査試料に依存した情報を取得できる。検出機構３１は、レンズ、グレーティング、ＣＣＤなどから構成される。
【００１６】
従来のキャピラリアレイ電気泳動装置では、光源からのレーザ光の一部がキャピラリの外面で乱反射したり、キャピラリ内の試料からの蛍光の一部が、セルふたの外面等で乱反射することがある。これらの乱反射光が、ある特定のキャピラリからの信号に混入すると、クロストークとなる。
【００１７】
そこで本発明によると、以下に説明するように、キャピラリアレイの検出部２７において、セルふたの外面に、光反射防止膜が設けられている。更に、アレイ台の外面には光吸収膜が設けられている。また、セルふたの内面とアレイ台の内面の少なくとも一方には光反射防止膜が設けられている。更に、キャピラリ内の試料からの蛍光を通過させるための検出窓を備えた背景光遮蔽部材が設けられ、この背景光遮断部材にも光反射防止膜が設けられている。
【実施例１】
【００１８】
図２を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置の検出部２７の第１の例について説明する。図２（ａ）は、本例の検出部２７の正面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図２（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であり。なお、図２（ａ）の右半分は後述するセルふたに形成した反射防止膜の図示を省略しており、実際には左右対称である。
【００１９】
検出部２７は、４８本のキャピラリ１と、石英製のアレイ台２と、石英製のセルふた３と、シリコン製の押さえ板４と、石英製の気泡排除ブロック５と、を有する。尚、本例では、アレイ台２の外面とセルふた３の外面には、光吸収膜１５と反射防止膜１４がそれぞれ設けられているが、これについては後に詳細に説明する。
【００２０】
アレイ台２は、基準平面を有し、４８本のキャピラリ１は、この基準平面上に且つそれに接触するように配列され、その上に、押さえ板４が配置されている。図２（ａ）に示すように押さえ板４は、光照射部２９を除いて、且つ、光照射部２９の両側に配置されている。押さえ板４には、４８本の等間隔に配置されたＶ溝８が形成されている。４８本のキャピラリ１は、押さえ板４のＶ溝８によって位置決めされる。Ｖ溝８は、キャピラリ１の外径寸法がキャピラリ１の配列間隔よりも大きい場合には非常に効果的な位置決め手段であるが、必ずしも必要ではない。
【００２１】
キャピラリ１は、内径６０μｍ、外径１９５μｍの石英管９とそれを覆う厚さ１７．５μｍのポリマー被膜からなり、キャピラリ１の外径は２３０μｍである。キャピラリ内部にはＤＮＡの分離媒体であるポリマー（屈折率１．４１）が充填されている。光照射部２９では、ポリマー被膜が除去され、石英管９が露出している。
【００２２】
アレイ台２とセルふた３は接着剤１２によって固定され、その間に密閉空間が形成されている。この密閉空間には、充填媒体６が封入されている。従って、光照射部２９では、露出した石英管は充填媒体６によって覆われている。充填媒体６は、レーザ光１０，１１が石英管９の表面で反射することを防止するために設ける。充填媒体６を使用することにより、レーザ光１０，１１は、４８本のキャピラリ１を十分な強度で照射することができる。本実施例では、充填媒体６として３Ｍ社製の含フッ素溶液であるフロリナートＦＣ−８４（商品名、屈折率１．２６）を用いた。
【００２３】
充填媒体６には気泡７が含まれる。気泡７は、温度変化に伴う充填媒体６の体積膨張によりセルの密封構造が破壊されることを防止するために挿入される。気泡７は可動であるため、レーザ光１０，１１のレーザ光路上に侵入すると、分析に影響を与える可能性がある。従って、レーザ光路上に、気泡排除ブロック５を設け、気泡７がレーザ光路上に進入することを防止する。また、図２（ｃ）に示すように、アレイ台２の内面の、レーザ光路に対応する位置には、Ｖ溝１３が形成されている。Ｖ溝１３を設けることにより、レーザ光１０，１１がアレイ台２により遮られることが防止される。
【００２４】
レーザ光１０、１１を、光照射部２９の上下から照射すると、光照射部２９における乱反射光の一部がキャピラリ１のポリマー被膜を照射する。それによって、ポリマー被膜から蛍光が発生することがある。また、検査試料から放射された蛍光の一部が隣接するキャピラリにて乱反射することがある。このポリマー被膜からの蛍光や検査試料からの蛍光の乱反射光が検出機構３１で検出されると、背景光強度の増大によりＳＮ比が低下し、検出精度を低下させる。そこで、本実施例では、アレイ台２の外面とセルふた３の外面に、光吸収１５と反射防止膜１４をそれぞれ設けた。更に、押さえ板４は単結晶シリコン製とした。シリコンの波長透過域は、１．２μｍ〜７．０μｍであり、ＤＮＡ分析で用いられる蛍光（５００ｎｍ付近の光）は透過させない。また、それ自体は蛍光を発しない。
【００２５】
図３を参照して、本発明のキャピラリアレイ電気泳動装置の検出部の特徴について説明する。図３（ａ）は従来の検出部の一部詳細図、図３（ｂ）は本実施例の検出部の一部詳細図である。ここでは、検出部２７のアレイ台２、アレイ台２上に配列されたキャピラリ１、及び、セルふた３のみを示す。尚、キャピラリ１は、充填媒体６によって覆われている。
【００２６】
一般に光が媒質１（屈折率ｎ１）から媒質２（屈折率ｎ２）への界面に対して垂直入射した場合の反射率（Ｒ）は次式で表される。
【００２７】
［式］
Ｒ＝［（ｎ１−ｎ２）／（ｎ１＋ｎ２）］２
【００２８】
ここで、媒体１を石英（屈折率１．４６）、媒体２を空気（屈折率１．００）とすると、石英から空気への界面における光の反射率は約３．５％、光の透過率は約９６．５％となる。すなわち、キャピラリ１内の検査試料から発せられる蛍光がキャピラリ１の外側に放出されるとき、その約３．５％は石英から空気への界面で反射し、検出部内に戻る。
【００２９】
図３（ａ）に示すように、従来の検出部では、キャピラリ３９から発せられた蛍光２５の約３．５％はセルふた３の外面４０で反射されることにより反射蛍光４２を生じる。この反射蛍光４２が検出部内に戻り、隣接キャピラリ４１に到達すると、隣接キャピラリ４１から検出される蛍光信号には、キャピラリ３９からの蛍光信号がクロストークとして含まれる。
【００３０】
一方、キャピラリ３９から発せられた蛍光及び検出部内部からのレーザ光の散乱光がアレイ台２の外面４３に到達すると、その約３．５％は反射するが、残りの約９６．５％は透過して外部に放出される。この透過光が、クロストーク問題や背景光の上昇問題を引き起こす。アレイ台２の外面４３側には、キャピラリアレイ電気泳動装置への押し付け保持機構（あるいは持ち運び補助部材）が配置される。押し付け保持機構からの反射光あるいは蛍光４４が検出部内部に入ることにより、クロストークを引き起こしたり背景光強度を増加させたりして、検出精度を低下させていた。
【００３１】
このような不具合を解決するために、図３（ｂ）に示すように、本実施例の検出部では、セルふた３の外面４０には光の反射を防止するための反射防止膜１４を形成し、アレイ台２の外面４３には光の透過を防止するための光吸収膜１５を形成した。セルふた３の外面４０に反射防止膜１４を形成したことにより、キャピラリ３９からセルふた外面４０に達した蛍光２５は全てがセルふた外面４０を透過して検出部の外部に放出される。従って、反射蛍光４２によるクロストークを軽減することができる。
【００３２】
また、アレイ台２の外面４３に光吸収膜１５を形成したことにより、アレイ台２の内側から外面４３に放出された光（検査試料からの蛍光、レーザ光の散乱光など）は光吸収膜１５によって消滅する。これにより、押し付け保持機構の構成部材からの反射光あるいは蛍光４４が検出部内に入ることを防止することができる。
【００３３】
反射防止膜１４は、例えばＭｇＦ２膜であってよいが、同等の機能を有するなら他の膜であってもよい。
【００３４】
光吸収膜１５は蛍光を発しない部材でなければならないが、アレイ台２の外面４３から光吸収膜１５への界面における光の反射率を小さくするために、光吸収膜１５の屈折率はアレイ台２の屈折率に近いことが望ましい。
【００３５】
図４を参照して、本発明のキャピラリアレイ電気泳動装置のクロストークについて説明する。図４（ａ）は、従来の検出部における測定結果、図４（ｂ）は本実施例の検出部における測定結果、を示す。図４の縦軸は検出機構３１によって検出した光の信号強度、横軸は泳動時間（任意単位）である。アレイ台２に整列配置された４８本のキャピラリ１を端から順番に１番から４８番まで番号標識をつけ、第２４番キャピラリには蛍光標識されたＤＮＡを含む試料を、第２５番キャピラリには蛍光標識されたＤＮＡを含まない空の試料を、それぞれ電気泳動させた。ただし、第２５番キャピラリからの信号は縦軸を２００倍に拡大して表示してある。ＤＮＡ試料は第２４番キャピラリのみに注入したため、第２５番キャピラリで検出される信号はクロストークである。図４（ａ）に示されるように、従来の検出部の場合、信号強度のピーク位置にて、クロストークは０．１１％であったが、図４（ｂ）に示されるように、本実施例の検出部の場合、信号強度のピーク位置にて、クロストークは０．０８％にまで低減できた。このようにクロストークが低減したことにより、検出精度を向上させることができる。
【００３６】
検出部２７にレーザ光２８を照射する方法には、マルチフォーカス方式、一括照射方式等が知られている。図１は、マルチフォーカス方式照射システムの一例を示したが、本発明による検出部２７は、これに限定されるものではない。即ち、他の構造のマルチフォーカス方式、又は、一括照射方式であってもよい。
【００３７】
更に、ここでは、４８本のキャピラリを含むキャピラリアレイについて説明したが、キャピラリアレイに含まれるキャピラリ１の本数は４８本に限るものではなく、４８本より多くても少なくても構わない。セルふたの外面４０に形成される反射防止膜１４、およびアレイ台の外面４３に形成される光吸収膜１５は必ずしも全表面に形成する必要はなく、例えば、レーザ光照射領域だけであってもよい。更に、アレイ台２の外面４３に光吸収膜１５を設ける代わりに、アレイ台２を光吸収材によって形成してもよい。
【実施例２】
【００３８】
図５を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置の検出部２７の第２の例について説明する。図５（ａ）は、本例の検出部２７の正面図、図５（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図５（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であり。なお、図５（ａ）の右半分はセルふたに形成した反射防止膜の図示を省略しており、実際には左右対称である。
【００３９】
本実施例の検出部２７は、図２に示した第１の実施例と比較して、本例では、セルふた３の外面だけではなく、セルふた３の内面（セルふた３の充填媒体６と接する面）とアレイ台２の内面（アレイ台２の充填媒体６と接する面）にも反射防止膜１４を形成した点が異なる。
【００４０】
セルふた３およびアレイ台２の構成部材である石英（屈折率１．４６）から充填媒体６（屈折率１．２６）への界面における光の反射率は約０．５％であり、この反射光もクロストークの原因となる。本実施例では、第１の実施例に示した効果に加え、セルふた３内面およびアレイ台２内面での光の反射も防止できるので、さらにクロストークを低減させることができる。
【実施例３】
【００４１】
図６を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置の検出部２７の第３の例について説明する。図６（ａ）は、本例の検出部２７の正面図、図６（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図６（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であり。なお、図６（ａ）の右半分はセルふたに形成した反射防止膜の図示を省略しており、実際には左右対称である。
【００４２】
本実施例の検出部２７は、図２に示した第１の実施例と比較して、本例では、押さえ板４の代わりに背景光遮断部材４６が設けられている点が異なる。背景光遮断部材４６は、光照射部２９にて、キャピラリに平行に且つ等間隔にて形成された検出窓４５を有する。背景光遮断部材４６は、光照射部２９を除いて、且つ、光照射部２９の両側にて、押さえ板４の機能を有する。背景光遮断部材４６には、４８本の等間隔に配置されたＶ溝８が形成されている。４８本のキャピラリ１は、背景光遮断部材４６のＶ溝８によって位置決めされる。
【００４３】
背景光遮断部材４６は、異方性エッチング技術によって単結晶シリコン板より製造される。こうして遮光柵４７によって仕切られた検出窓４５を有する背景光遮断部材４６が形成される。尚、背景光遮断部材外面４９にも反射防止膜１４を形成してもよい。
【００４４】
背景光遮断部材４６には、光照射部２９の上端にて、気泡出入口４８が設けられている。気泡出入口４８は、気泡７が光照射部２９上に留まることを防止するために設けた。もし、気泡７が光照射部２９上に存在すると、気泡７は気泡出入口４８を経由して上方に移動し気泡排除ブロック５を避けて留まる。従って、気泡７が光照射部２９上に留まることが防止される。
【００４５】
図７を参照して、本発明のキャピラリアレイ電気泳動装置の検出部の特徴について説明する。図７（ａ）は背景光遮断部材外面４９に反射防止膜１４を形成してない場合の検出部の一部詳細図、図７（ｂ）は背景光遮断部材外面４９に反射防止膜１４を形成した場合の検出部の一部詳細図である。ここでは、検出部２７のアレイ台２、アレイ台２上に配列されたキャピラリ１、背景光遮断部材４６の遮光柵４７及び検出窓４５、及び、セルふた３のみを示す。尚、キャピラリ１は、充填媒体６によって覆われている。
【００４６】
充填媒体６（屈折率１．２６）から石英製のセルふた３（屈折率１．４６）への界面（セルふた内面５０）における光の反射率は約０．５％である。また、充填媒体６から背景光遮断部材４６（屈折率３．４２）への界面（背景光遮断部材外面４９）における光の反射率は約２１．３％である。従って、図７（ａ）に示した例では、キャピラリ３９からの蛍光２５は、セルふたの内面５０（反射率約０．５％）で２回反射し、背景光遮断部材の外面４９（反射率約２１．３％）で１回反射する。従って、元の蛍光強度の約０．００５％（＝０．５％×２１．３％×０．５％）の反射蛍光４２が隣接キャピラリ４１に到達し、これがクロストークとなる。
【００４７】
これに対し、図７（ｂ）に示した例では、背景光遮断部材の外面４９に反射防止膜１４が形成されている。従って、キャピラリ３９からの蛍光２５は、セルふたの内面５０で反射し、この反射蛍光４２は全て背景光遮断部材４６内部に入射する。背景光遮断部材４６を構成するシリコンの波長透過域は１．２μｍ〜７．０μｍであり、ＤＮＡ分析で用いられる蛍光（５００ｎｍ付近の光）は透過させない。従って、背景光遮断部材４６内に入射した光は背景光遮断部材４６内で消滅する。本例によると、多重反射によるクロストークを防止することができる。
【００４８】
本実施例の検出部によると、隣接するキャピラリで検出されるクロストークは０．０４％であり、従来の検出部よりクロストークを低減することができた。
【実施例４】
【００４９】
図８を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置の検出部２７の第４の例について説明する。図８（ａ）は、本例の検出部２７の正面図、図８（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図８（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であり。なお、図８（ａ）の右半分はセルふたに形成した反射防止膜の図示を省略しており、実際には左右対称である。
【００５０】
本実施例の検出部を、図２に示す第１の実施例と比較すると、本実施例の検出部では充填媒体６を用いない点及びキャピラリ１が１６本である点が異なる。キャピラリ１は、ポリマー被膜が除去された光照射部２９において、空気によって取り囲まれている。キャピラリ１の表面で反射されるレーザ光は、充填媒体６を使用する場合に比べて多く、光源からのレーザ光は、複数のキャピラリ１を通過する間に減衰する。従って、本実施例では、キャピラリ本数は１６本とした。光照射部２９では、ポリマー被膜が除去された石英管が露出しており、材料強度的に弱いため、破損し易い。また、電気泳動時にキャピラリ１には高電圧が印加されるため、キャピラリ１に帯電した空気中の埃が吸着される。これらの不具合を防止するため、充填媒体６を用いない本実施例においても、セルふた３が検出部２７に取り付けられている。ただし、気泡排除ブロック５は不必要であるから除去されている。
【００５１】
アレイ台２、及びセルふた３を構成する石英から空気への界面の反射率は、約３．５％と大きいことから、本実施例では、セルふたの外面４０と、セルふたの内面５０と、アレイ台の内面（アレイ台２のセル内部に対応する面）に反射防止膜１４を形成した。アレイ台の外面４３には、第１の実施例と同様、光吸収膜１５を形成している。本実施例の検出部においても、第１の実施例と同様な効果を得ることができる。
【実施例５】
【００５２】
図９を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置の検出部２７の第５の例について説明する。図９（ａ）は、本例の検出部２７の正面図、図９（ｂ）はＡ−Ａ断面図、図９（ｃ）はＢ−Ｂ断面図であり。なお、図９（ａ）の右半分は後述するフッ素系ポリマー樹脂に形成した反射防止膜の図示を省略しており、実際には左右対称である。
【００５３】
本実施例の検出部を、図２に示す第１の実施例と比較すると、本実施例の検出部では充填媒体６としてフッ素系ポリマー樹脂５１を用いた点が異なる。フッ素系ポリマー樹脂５１は充填媒体６と同一の屈折率を有する。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、アレイ台２上にて、且つ、光照射部２９の上端と下端に、ポリマー成形ブロック５２が設けられている。従って、上下２つのポリマー成形ブロック５２と左右２つの押さえ板４によってアレイ台２上に、４面が取り囲まれた空間が形成される。この空間に、フッ素系ポリマー樹脂５１を充填し、固化させた。本実施例では、フッ素系ポリマー樹脂５１の表面（空気と接する面）での光反射を防止するために、フッ素系ポリマー樹脂５１の表面に反射防止膜１４を形成した。本実施例の検出部においても、第１の実施例と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】キャピラリアレイ電気泳動装置の概略を説明するための説明図である。
【図２】本発明の第１の実施例である検出部の説明図である。
【図３】従来の検出部と本発明の第１の実施例である検出部を説明する部分拡大図である。
【図４】従来の検出部と本発明の第１の実施例である検出部のクロストーク測定結果を説明する図である。
【図５】本発明の第２の実施例である検出部の説明図である。
【図６】本発明の第３の実施例である検出部の説明図である。
【図７】本発明の第３の実施例である検出部を説明する部分拡大図である。
【図８】本発明の第４の実施例である検出部の説明図である。
【図９】本発明の第５の実施例である検出部の説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…キャピラリ、２…アレイ台、３…セルふた、４…押さえ板、５…気泡排除ブロック、６…充填媒体、７…気泡、８…Ｖ溝、９…石英管、１０，１１，２８…レーザ光、１２…接着剤、１３…レーザ光路Ｖ溝、１４…反射防止膜、１５…光吸収膜、１６…キャピラリアレイ、１７…負電極、１８…試料導入部、１９…バッファー液、２０…第１バッファー容器、２１…バルブ、２２…ゲルブロック、２３…アース電極、２４…バッファー液、２５…第２バッファー容器、２６…シリンジ、２７…検出部、２９…光照射部、３０…光源、３１…検出機構、３２…恒温槽、３３…高電圧電源、３４…キャピラリヘッド、３５…蛍光、３６…ハーフミラー、３７…ミラー、３８…集光レンズ、３９…発光キャピラリ、４０…セルふた外面、４１…隣接キャピラリ、４２…反射蛍光、４３…アレイ台外面、４４…押し付け保持機構からの反射光あるいは蛍光、４５…検出窓、４６…背景光遮断部材、４７…遮光柵、４８…気泡出入口、４９…背景光遮断部材外面、５０…セルふた内面、５１…フッ素系ポリマー樹脂、５２…ポリマー成形ブロック。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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