(57)【要約】【課題】  電気泳動装置においてダイナミックレンジを拡大し、同時測定を行う複数のサンプルの濃度格差を広げることを目的とする。【解決手段】    分析最中に、サンプリング時間を変更せず、サンプルへの照射時間を調整する。照射時間を短縮することで、サンプルの蛍光量を減らし、検出器で検出する信号強度を物理的に減少させる。照射時間がごく短時間（数１００ｍsec ）では、照射時間と蛍光強度には比例関係が成立している。照射時間を１／ｎにすると、蛍光強度つまり、検出する信号強度は１／ｎになることが知られている。そこで、分析最中に、照射時間を１／ｎにしたデータに関しては、データ解析で使用するデータは実質的に測定した値にｎ倍したものを本来取得する真の値として使用する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気泳動路と、当該電気泳動路により電気泳動分離された試料に励起光を照射する励起光学系と、当該試料からの蛍光を検出する検出器と、当該試料の蛍光強度を表示するデータ表示画面とを含む電気泳動装置において、
データ表示画面において、蛍光強度が飽和した場合、又は蛍光強度が飽和する前に、蛍光強度の表示スケールが変わり飽和状況を回避することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項２】
請求項１記載の電気泳動装置において、電気泳動分析中に、前記励起光学系が、試料へ励起光を照射する時間を可変できることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項３】
請求項１記載の電気泳動装置において、励起光を放出するレーザ光源と、電気泳動路への励起光照射時間を制御するシャッターとを備えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項４】
請求項１記載の電気泳動装置において、励起光を放出するＬＥＤ光源とを備えることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項５】
請求項１記載の電気泳動装置において、各電気泳動路における励起光照射時間と蛍光強度の関係を示すデータを記録できることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項６】
請求項１記載の電気泳動装置において、電気泳動路毎に蛍光強度を記録し、蛍光強度の限界範囲（分析最大値−分析最小値）を表示できることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項７】
請求項１記載の電気泳動装置において、電気泳動分析中に、前記検出器のデータ積算範囲を制御することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項８】
請求項７記載の電気泳動装置において、波長校正データを作成する際に、複数のデータ積算領域に関して波長校正データ処理を行うことを特徴とする電気泳動装置。
【請求項９】
請求項１記載の電気泳動装置において、前記電気泳動路がキャピラリであることを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１０】
請求項１記載の電気泳動装置において、飽和して、実際の蛍光強度が測定できなかったサンプリング時のデータを、前後のデータから近似関数を使って補間することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１１】
複数の電気泳動路を準備し、
電気泳動路により、試料を電気泳動分離し、
励起光学系により、電気泳動分離された試料に励起光を照射し、
検出器により、試料からの蛍光を検出し、
データ表示画面により、試料の蛍光強度を表示する電気泳動分析方法において、
データ表示画面において、蛍光強度が飽和した場合、又は蛍光強度が飽和する前に、蛍光強度の表示スケールが変わり飽和状況を回避することを特徴とする電気泳動分析方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の電気泳動分析方法において、
前記励起光学系が、試料へ励起光を照射する時間を可変することを特徴とする電気泳動方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の電気泳動分析方法において、
励起系がレーザ光であり、シャッターにより電気泳動路への励起光照射時間を制御することを特徴とする電気泳動分析方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の電気泳動分析方法において、
ＬＥＤ光源を点滅させて電気泳動路への励起光照射時間を制御することを特徴とする電気泳動分析方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の電気泳動分析方法において、
前記検出器のデータ積算範囲を制御することを特徴とする電気泳動装置。
【請求項１６】
請求項１１記載の電気泳動分析方法において、飽和して、実際の蛍光強度が測定できなかったサンプリング時のデータを、前後のデータから近似関数を使って補間す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、核酸やタンパク質等を電気泳動により分離分析する技術に関し、例えば、キャピラリ電気泳動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＮＡの塩基配列及び塩基長の決定等を目的として、キャピラリを用いた電気泳動法が用いられている。
【０００３】
複数のキャピラリへの光照射方式の一つに、特許文献１に記載されているマルチフォーカス方式がある。この方式では、平面基板上に並んだ複数のキャピラリからなるキャピラリアレイの一方あるいは両側の端のキャピラリにレーザ光を照射し、レーザ光が隣接するキャピラリに次々と伝搬してキャピラリアレイを横断し、キャピラリアレイにおいて発生する発光を光検出器によって検出する。蛍光色素によって標識されたＤＮＡを含む試料をキャピラリ内に導入し、１列に並べられた複数のキャピラリを伝播するようにレーザ光を照射している。キャピラリに照射されたレーザ光によって、蛍光標識されたＤＮＡは蛍光を発する。キャピラリの各々からの蛍光を測定することにより、各キャピラリに導入された試料のＤＮＡ解析を行うことができる。タンパク質等の解析を行う場合も同様である。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５５８２７０５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者が鋭意検討した結果、次のような課題が判明した。
【０００６】
特許文献１に開示されている方法においては、複数のサンプルを同時に測定するには、電気泳動装置のダイナミックレンジの範囲内に試料濃度を限定する必要がある。その為、通常、電気泳動を用いた遺伝子配列解析では、電気泳動前処理の工程で、試料の精製に時間をかけ、ほぼ均一の試料濃度を整えた上で、分析を行っている。例えば、ＲＮＡによる濃度チェックを行った後、電気泳動装置に仕掛けられる。
【０００７】
しかし、現在の電気泳動装置が臨床用の遺伝子機能解析の分野に適用されると、十分な前処理工程を経ないサンプルも測定対象になると予想される。例えば、濃度チェックを行うにはサンプル量が少なく、濃度を確認しないまま直接電気泳動装置に仕掛けられる事態や、発現解析のため予め高濃度にしたサンプルの分析が予想される。濃度が未知のサンプルを分析する場合、装置のダイナミックレンジが不十分であると、分析中に、測定信号値が、検出限界範囲を超えてしまう場合が生じる。その場合、分析者は、サンプル注入時の電圧や時間を調整し、サンプル注入量を制御し、分析をやり直すことになる。
【０００８】
本発明の目的は、濃度が未知のサンプルでも適切に分析することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、サンプルへ励起光を照射する時間を調整し、サンプルからの蛍光を検出器の測定範囲内としつつ、取得した蛍光強度から算出したデータを表示することに関する。
【００１０】
例えば、分析中に、検出器の測定した信号値が、検出器の測定範囲を飽和した場合、サンプリング時間を変更せず、サンプルへの照射時間を調整する。照射時間を短縮することにより、サンプルからの蛍光量を減らし、検出器で検出する信号強度が物理的に減少する。照射時間がごく短時間（数１００ｍsec ）の場合においては、照射時間と蛍光強度には比例関係が成立しており、照射時間を１／ｎにすると、蛍光強度つまり、検出する信号強度は１／ｎになる。そこで、分析中に、照射時間を１／ｎにしたデータに関しては、測定した値をｎ倍した値をデータ解析で使用する。そして、飽和前後で飽和したデータ点を補正する。
【００１１】
また、例えば、あらかじめ分析の前に、各キャピラリにおいてレーザ照射時間と信号強度値の関係を示すデータを取得しておく。各キャピラリにおけるレーザ照射時間と信号強度値の関係から、実質的に分析可能なＳＮ比確保するための、レーザ照射時間の最小値を求めることができる。最小値を下回らないように、照射時間を制御し、どのキャピラリにおいても分析可能なＳＮ比を保つ。その相関関係には、分析最中の各キャピラリにおける信号強度を逐次モニタリングを行い、そのデータ値を反映させて、照射時間の下限値を決定する。これにより、キャピラリ（電気泳動路）ごとに同時測定を行い、レーザ照射時間を減少させたとしても、あるキャピラリで信号強度が足りなく、ノイズに埋もれて、試料の蛍光値を取得できないという問題を回避できる。
【００１２】
また、例えば、データ取得時にデータ積算領域を可変にし、取得信号データが検出器より飽和した場合、積算領域を１／ｎにする。積算領域を１／ｎにした際の信号強度の見積りデータに基づいて、もともとの積算領域における信号強度を求めることができる。分析前処理として、波長校正データを作成する際には、サンプリング時間，照射時間は同一で、異なるデータ積算領域セル数に応じた波長校正データを作成しておく。
【００１３】
また、例えば、分析データを処理する際には、対応する積算領域セル数を用いた場合の波長校正データを使用することにより、擬似信号発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、検出器のダイナミックレンジを拡大でき、分析最中に測定信号値が検出レンジに対して飽和し、再測定するという事態を回避できる。
【００１５】
また、複数のサンプルを同時測定する場合において、各サンプル濃度のばらつきが大きくても、同時に測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、上記及びその他の本発明の新規な特徴と利益を、図面を参酌して説明する。ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本実施例にかかる電気泳動装置の概略図である。以下、図１を参照して、本装置の構成について説明する。
【００１８】
本装置は、サンプルを光学的に検出するための検出部１１６，キャピラリを恒温に保つための恒温槽１１８，キャピラリ陰極端に様々な容器を搬送するための搬送機１２５，キャピラリに高電圧を加えるための高圧電源１０４，高圧電源から発せられる電流を検出するための第１電流計１０５，陽極側電極に流れる電流を検出するための第２電流計１１２，単数もしくは複数本のキャピラリ１０２により構成されるキャピラリアレイ１１７，キャピラリにポリマーを注入するためのポンプ機構１０３により構成される。
【００１９】
キャピラリアレイ１１７は、１６本のキャピラリを含む交換部材であり、ロードヘッダ１２９，検出部１１６、及びキャピラリヘッドを含む。測定手法を変更する場合、キャピラリアレイを置き換え、キャピラリの長さを調節する。また、キャピラリに破損や品質の劣化が見られたとき、新品のキャピラリアレイに交換する。
【００２０】
サンプルを電気泳動分離する電気泳動路であるキャピラリは、内径数十〜数百ミクロン，外形数百ミクロンのガラス管で構成され、強度を向上させるために表面をポリイミドでコーティングしている。ただし、レーザ光が照射される光照射部は、内部の発光が外部に漏れやすいように、ポリイミド被膜が除去された構造になっている。キャピラリ１０２の内部は、電気泳動時に泳動速度差を与えるための分離媒体が充填される。分離媒体は流動性と、非流動性の双方が存在するが、本実施例では流動性のポリマーを用いる。
【００２１】
検出部１１６は、試料に依存した情報を取得する部材であり、励起光が照射され、試料に依存した波長の光を放出する。１６本のキャピラリの光照射部近傍を、光学フラット平面に高さ数ミクロンの精度で配列固定している。電気泳動時、略同軸の２本のレーザ光が両側から照射され、全ての光照射部を連続して透過する。このレーザ光により、試料から情報光（試料に依存した波長を有する蛍光）が生じ、光照射部から外部に放出される。この情報光を光学検出器１１５により検出して、試料を分析する。
【００２２】
キャピラリ陰極端１２７は、それぞれ金属製の中空電極１２６を通して固定されており、キャピラリ先端が中空電極１２６から０.５mm 程度突き出た状態になっている。また、キャピラリ毎に装備された中空電極はすべてが一体となってロードヘッダ１２９に装着される。さらに、すべての中空電極１２６は装置本体に搭載されている高圧電源１０４と導通しており、電気泳動やサンプル導入など電圧を印加する必要がある際に陰極電極として動作する。
【００２３】
キャピラリ陰極端１２７と反対側のキャピラリ端部（他端部）は、キャピラリヘッドにより一つに束ねられている。束なり耐圧機密で着脱する部材である。キャピラリヘッドは、ブロック１０７に耐圧機密で接続できる。そして、シリンジ１０６により、他端部からキャピラリ内に新規ポリマーが充填される。キャピラリ中のポリマー詰め替えは、測定の性能を向上するために測定ごとに実施される。
【００２４】
ポンプ機構１０３は、シリンジ１０６とそのシリンジを加圧するための機構系で構成される。また、ブロック１０７はシリンジ１０６，キャピラリアレイ１１７，陽極バッファ容器１１０、およびポリマー容器１０９をそれぞれ連通させるための接続部である。
【００２５】
光学検出部は、検出部１１６にレーザ光（励起光）を照射するための光源１１４を含む励起光学系と、検出部１１６内の発光を検出するための光学検出器１１５で構成されている。電気泳動により分離されたキャピラリ中のサンプルを検出するときは、光源１１４でキャピラリの光照射部を照射し、光照射部からの発光を光学検出器１１５で検出する。
【００２６】
恒温槽１１８は、恒温槽内を一定の温度に保つために、断熱材で覆われ、加熱冷却機構１２０により温度が制御される。また、ファン１１９が恒温槽内の空気を循環及び攪拌させ、キャピラリアレイ１１７の温度を位置的に均一かつ一定に保つ。
【００２７】
搬送機１２５は、３つの電動モータとリニアアクチュエータを備えており、上下，左右、および奥行き方向の３軸に移動可能である。また、搬送機１２５の移動ステージ１３０には少なくとも１つ以上の容器を載せることができる。さらに移動ステージ１３０には電動のグリップ１３１が備えられており、各容器を掴むことや放すことができる。このため、バッファ容器１２１，洗浄容器１２２，廃液容器１２３及びサンプル容器１２４を必要に応じて、陰極端まで搬送できる。尚、不必要な容器は、装置内の所定収容所に保管されている。
【００２８】
装置本体１０１は、制御用コンピュータ１２８と通信ケーブルで接続された状態で使用される。制御用コンピュータは、試料の蛍光強度を表示するデータ表示画面を備える。オペレータは、制御用コンピュータ１２８により、装置の保有する機能を制御し、装置内の検出器で検出されるデータを授受できる。
【００２９】
図２に本装置の光学系検出系に関する一例について説明する。
【００３０】
図示の例では、１６本のキャピラリ１０２を、平面セラミック基板２０１の平坦な表面であるキャピラリ保持面上に並べて接着剤等で固定し、キャピラリアレイを形成している。一本一本のキャピラリ１０２は石英のガラス管がポリマー薄膜で覆われたものであるが、レーザ照射部２０３においては、ポリマー被膜が除去され、石英がむき出しの状態になっている。石英管の内径／外径は５０／３２３μｍ、ポリマー薄膜を含めたキャピラリ外径は３６３μｍである。
【００３１】
図２（ｂ）に、検出部の一部をキャピラリに直交する面に沿って切断した断面の模式図を示す。キャピラリ１０２は、１６本であり、レーザ光２０４は、先ず、一番端のキャピラリ１０２を照射し、それを通過すると、次のキャピラリ１０２を照射する。こうしてレーザ光２０４は、複数のキャピラリを次々に通過し、反対側の端のキャピラリより出る。キャピラリは円筒形状を有し、その中にポリマーが充填されているから、凸レンズと同様な集光機能を提供する。これによりレーザ光２０４の発散を抑制する。レーザ光２０４を左右両方向から照射することにより、略全てのキャピラリに、均一強度のレーザ光２０４を照射させることができる。そのため、高感度を保ちながら１６サンプルを同時に検出することができる。
【００３２】
通常レーザは、分析最中出力しつづけ、シャッター２０５でキャピラリ内へのサンプルへの照射時間を制御している。シャッター２０５の開閉と光学検出器２０７のデータ取得のタイミングを同期させて、キャピラリ１０２への照射時間を制御している。また、光学検出器２０７の取得信号値が、飽和しないようにしている。
【００３３】
以下、主に図３を参照して、電気泳動分析の基本的手順について説明する。電気泳動を行い、任意のサンプルの分析を行う前に、キャピラリを交換毎に波長校正を行う。波長校正は、分析する色素群、例えば４色の蛍光色素から校正された既知のＤＮＡサンプルを泳動し、基準となるスペクトルデータを取得する。（３００）キャピラリ１０２の劣化が予想されたり、分析によってキャピラリ１０２の長さを変更する場合、キャピラリアレイ
１１７を交換した後は、必ず行う作業である。
【００３４】
電気泳動分析の基本的手順は、事前準備、泳動媒体充填（３０３），予備泳動(３０６)，試料導入（３０９）、及び泳動分析（３１２）に大別できる。
【００３５】
まず、電気泳動を開始前の準備について説明する。オペレータは測定を開始する前に次のものを装置にセットする。バッファ液の入ったバッファ容器１２１，キャピラリ洗浄用の純水が入った洗浄用容器１２２，キャピラリ中のポリマーを排出するための廃液容器
１２３，分離媒体となるポリマーが入ったポリマー容器１０９、およびこれから測定するサンプルを入れたサンプル容器１２４。
【００３６】
陽極バッファ容器１１０は、電極（ＧＮＤ）１１１及び連通管の双方を十分に漬す程度のバッファで満たす。緩衝液は、例えば、各社から電気泳動用として市販されている電解質液である。
【００３７】
また、サンプル容器１２４のウェル内に、分析対象である試料を分注する。試料は、例えば、ＤＮＡのＰＣＲ産物である。
【００３８】
また、洗浄容器１２２に、キャピラリ陰極端１２７を洗浄する為の洗浄溶液を分注する。洗浄溶液は、例えば、純水である。
【００３９】
また、シリンジ１０６内に、試料を電気泳動する為の分離媒体を注入する。泳動媒体は、例えば各社から電気泳動用として市販されているポリアクリルアミド系分離ゲル（以下、ポリマー）である。
【００４０】
また、バッファ容器１２１は、中空電極１２６とキャピラリ陰極端１２７が十分に浸る程度のバッファを満たす。バッファの液量が足りない、あるいはバッファ容器が空の状態で測定を開始すると、高電圧印加時に高電位の陰電極と、電位の低い他のものの間で放電が起こる可能性がある。さらに双方のバッファレベルは同等であることが望ましい。それは、高低差による圧力でキャピラリ内のポリマーが動かないようにするためである。
【００４１】
また、電気泳動に利用される流路、あるいはその流路にポリマーを搬送するために使用される流路はすべて測定開始前にポリマーで満たされておく必要がある。通常、連続して装置を使用する場合は前記の流路はポリマーで満たされている。
【００４２】
また、キャピラリアレイの交換，流路内の洗浄等の後で流路をポリマーで再置換えするときは、オペレータが、装置のポンプ機構を操作するか手動でシリンジを操作するなどして流路内をポリマーで再置換えする。その後、流路内に気泡の残留や異物の混入がないようにオペレータは目視にて確認する。そして、事前準備が完了した後、オペレータは本装置を操作して、分析を開始する。その分析とは、ここでは電気泳動路に高電圧を加えるような分析である。
【００４３】
本装置は、制御用コンピュータ１２８からの命令により分析を開始する（３０１）。装置は、はじめに、キャピラリへのポリマー注入に備えて、装置に搭載された搬送機により、廃液容器をキャピラリ陰極端に運ぶ（３０２）。その後、装置に備えられているポンプ機構によってキャピラリにポリマーを注入する（３０３）。所定の量の注入が終えたら、搬送機は洗浄容器をキャピラリ陰極部まで搬送し、キャピラリ陰極端を洗浄容器内の純水に浸すことにより洗浄を行う（３０４）。次に搬送機はキャピラリ陰極部にバッファ容器を搬送する（３０５）。
【００４４】
所定の電圧を印加し、予備泳動を開始する（３０６）。予備泳動とはサンプル導入から電気泳動を行う本来の分析工程に先立って、キャピラリ内のポリマーの状態を分析に適した状態にするためのものである。予備泳動では通常数〜数十キロボルト程度の電圧が数〜数十分間加えられる。予備泳動が終えたら、再び洗浄容器でキャピラリ陰極先端を洗浄した後（３０７）、キャピラリ陰極端にサンプル容器１２４を搬送する（３０８）。そして、サンプル容器１２４に収納されたサンプル液中でキャピラリ陰極電極に数キロボルト程度の電圧を加えると、前記サンプル液から陽極側電極の間で電界が発生する。この電界によりサンプル液中のサンプルがキャピラリ内に導入される（３０９）。サンプルの導入を終えたら、キャピラリ陰極端を洗浄容器で洗浄した後（３１０）、再びキャピラリ陰極端にバッファ容器を搬送する（３１１）。その後、所定の電圧を加えることで電気泳動を開始する（３１２）。
【００４５】
電気泳動（３１２）とは、陰極及び陽極バッファ間で発生した電界の作用によりキャピラリ中のサンプルに移動度を与え、サンプルの性質に依存する移動度の差によりサンプルを分離することである。分離されたサンプルは検出部に到達したものから順に光学的に検出される。例えば、サンプルがＤＮＡの場合は、その塩基長により移動度に差が生じるため、結局、移動速度が速い塩基長の短いＤＮＡから順に検出部を通過する。ＤＮＡにはあらかじめ蛍光物質が取り付けられているため、検出部にて光学的に検出することが可能になる。通常は泳動時間の一番長いサンプルに合わせて測定時間及び電圧印加時間が設定される。
【００４６】
電圧印加開始から所定の時間が経過し、予定していたデータを取り終えたら電圧印加を停止し、電気泳動を終了する（３１３）。以上が一連の測定シーケンスである。
【００４７】
以下、本実施例により得られる性能を説明する。
【００４８】
図４には、分析中のサンプリング時間とレーザ照射時間を示している。また、その場合の検出器が取得する信号強度値を示す。図４−（ａ）では、サンプルリング時間２５０
ｍsec，照射時間２００ｍsecとしている。そのため、１番目のＤＮＡ断片においては、信号強度が検出器の飽和限界値より下回っているので、正確な値が検出できているのに対して、２番目以降の断片については、信号値が飽和して、正確な値が検出できていない。ここでの、データ検出及び表示範囲は、１００００以下である。そこで、図４−（ｂ）に示すように、飽和直前のデータを取得した際、もしくは取得データが飽和した際、次のサンプリング時には、照射時間を１００ｍsecに変更する。サンプリング時間２５０ｍsecは変えない。
【００４９】
ここで、照射時間がごく短時間（数１００ｍsec）では、照射時間と蛍光強度には比例関係が成立している。照射時間を１／ｎにすると、蛍光強度つまり、検出する信号強度は１／ｎになることが知られている。
【００５０】
照射時間を２００ｍsecから１００ｍsecへ１／２に変えたことにより、照射時間２００ｍsecで得られた実際の信号値Ａは、Ａ／２として検出される。そこで、データ表示画面へは、実際に検出したＡ／２を２倍して、Ａとして表示する。データ表示画面のスケールは、本来の２倍の２００００まで検出及び表示することができ、実質的に検出できる信号強度範囲を広げることが可能となる。
【００５１】
本システムではキャピラリごとに同時測定を行うため、レーザ照射時間を減少させたことにより、あるキャピラリで信号強度が足りなく、ノイズに埋もれて、試料の蛍光値を取得できない場合がある。そこで、あらかじめ分析の前に、各キャピラリにおいてレーザ照射時間と信号強度値の関係を示すデータを取得しておく。
【００５２】
ここで、飽和した際のデータは、飽和直後と直前間のデータから、直線近似もしくはガウス関数で近似して求められる。飽和して実際の蛍光強度が測定できなかったサンプリング時のデータを、前後のデータから近似関数を使って補間する。
【００５３】
図５−（ａ）には、各キャピラリにおける照射時間と信号強度の比を示している。このデータは、分析処理前の波長校正データ取得時に、レーザ照射時間を変えて各キャピラリの信号強度を測定して得たものである。このデータは制御用コンピュータに記録できる。各キャピラリにおけるレーザ照射時間と信号強度値の関係から、実質的に分析可能なＳＮ比確保するための、レーザ照射時間の最小値を求めることができる。図５−（ｂ）には、リアルタイムで、分析最中の各キャピラリの取得信号強度データを示す。図に示すように、ある程度のフレーム範囲における各キャピラリの信号強度を逐次モニタリングしながら、図５−（ｃ）に示すように、励起光照射時間と取得するであろう信号強度値を計算していく。検出器が取得可能なデータ領域の上限値と、分析精度を確保するためのＳＮ比の限界値より、最低の信号強度が算出されているので、その範囲の励起光照射時間を設定する。
【００５４】
その機能により、どのキャピラリにおいても分析可能なＳＮ比を保ち、見かけ上、装置のダイナミックレンジが拡大したことになる。
【実施例２】
【００５５】
実施例２について説明する。
【００５６】
実施例２では、サンプルへの励起光照射時間ではなく、検出器のデータ積算範囲を制御する方式による取得信号強度低減に関して説明する。図６−（ａ）では、キャピラリ空間方向のセルのデータ積算数を３で行った場合、所得するデータは飽和している。そこで、図６−（ｂ）に示すように、同一のサンプルリング時間、励起光照射時間で、キャピラリ空間方向のデータ積算数を１にした場合、積算するセル数が１／３になるので、検出器による取得信号強度は小さくなり、検出限界値を下回り、正確なデータを得ることができる。この場合、図６−（ｃ）に示すように、実施例１と同様に、波長校正データ取得時に、各キャピラリにおいて、セル数を変化させた場合の信号強度値を測定しておく。この関係から、セル数を３から１に減少させた場合の、信号強度の低減値を求めることができる。つまり、セル数と信号強度の相関関係を導き出し、セル数に応じて、実質的に測定したデータをｎ倍すれば、本来の信号強度がいくつであるのかを算出することができる。
【００５７】
図７には、分析処理での波長校正データを、サンプリング時間，照射時間を固定して、データ積算領域を変化させた場合での波長校正データを示している。分析前処理として、波長校正データを作成する際には、サンプリング時間，照射時間は同一で、異なるデータ積算領域セル数における応じた波長校正データを作成しておく。
【００５８】
図７−（ａ）のデータ積算範囲、例えば１積算範囲当たり３×１４セル場合と、図７−（ｂ）のデータ範囲例えば１積算範囲当たり１×１４セル場合、（ａ）の方が信号強度を大きく取ることができる。実際の分析は、通常（ａ）で行うとして、取得信号データが飽和した場合、データ積算範囲を（ｂ）に切替え、波長校正データも（ｂ）を用いる。
【００５９】
分析データ処理を行う際には、対応する積算領域セル数を用いた場合の波長校正データを使用することで、擬似信号発生を抑えることができる。
【実施例３】
【００６０】
実施例３について説明する。
【００６１】
実施例１では光源としてレーザを用いて、シャッタにて励起光の照射時間を調整しているが、本実施例では、図７を用いて、励起光源にＬＥＤを用い、ＬＥＤを高速点滅させた場合を説明する。ＬＥＤ光源７０１は、光源自身のＯＮ・ＯＦＦ切替えの応答時間が数
μsec と速いため、ＯＮ／ＯＦＦして励起時間を制御する場合は、シャッタを必要としない。ＬＥＤ光源７０１のＯＮ／ＯＦＦと光学検出器２０７のデータ取得のタイミングを同期させて駆動することにより、試料への照射時間を調整し、取得信号値の飽和状態を防ぐことができる。
【実施例４】
【００６２】
実施例４について説明する。
【００６３】
本実施例では、現在取得したデータが検出器上で飽和状態に近づいた場合、検出時間／信号強度のグラフの際の傾きから、次のデータが飽和することを制御装置が予測して、自動的に励起時間と表示スケールを変更する機能を有する。
【００６４】
以上、本発明の例を説明したが、本発明はこれ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る。各実施例を適宜組み合わせることも、本発明の範囲である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施例にかかる電気泳動装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるレーザ光源を用いた場合の検出部の概略図である。
【図３】分析開始から分析終了までのフローを示すフロー図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による試料への照射時間と検出信号値を示す概略図である。
【図５】本発明の第１の実施形態による各キャピラリにおける照射時間と信号強度を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態である検出器におけるデータ取得範囲の変更によるダイナミックレンジ拡大を説明する概略図である。
【図７】本発明の第２の実施形態による波長校正データを表示する概略図である。
【図８】本発明の第３の実施形態であるＬＥＤ光源を用いた場合の概略図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０１  装置本体
１０２  キャピラリ
１０３  ポンプ機構
１０４  高圧電源
１０５  第１電流計
１０６  シリンジ
１０７  ブロック
１０８  逆止弁
１０９  ポリマー容器
１１０  陽極バッファ容器
１１１  電極（ＧＮＤ）
１１２  第２電流計
１１３  電動バルブ
１１４  光源
１１５  光学検出器
１１６  検出部
１１７  キャピラリアレイ
１１８  恒温槽
１１９  ファン
１２０  加熱冷却機構
１２１  バッファ容器
１２２  洗浄容器
１２３  廃液容器
１２４  サンプル容器
１２５  搬送機
１２６  中空電極
１２７  キャピラリ陰極端
１２８  制御用コンピュータ
１２９  ロードヘッダ
１３０  移動ステージ
１３１  グリップ
２０１  セラミック基板
２０２  シリコン板
２０３  レーザ照射部
２０４  レーザ光
２０５  シャッタ
２０６  結像用光学レンズ
２０７  光学検出器
８０１  ＬＥＤ光源
【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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