(57)【要約】【課題】二次元で行う物質分離技術において、一次元目分離路に複数の二次元目分離路を接続した構成で物質分離を行なう際に、各二次元目分離路での誤差が少なく、精度の高い物質定量技術を提供すること。【解決手段】溶媒中の溶質分子を一次元目分離する工程と、一次元目分離路に連通された複数のキャピラリ内で二次元目分離する工程と、を行なう物質分析方法であって、二次元目分離を行なった際に各キャピラリ内に存在する同一物質の存在比率をあらかじめ求める工程と、前記存在比率に基づいて前記溶質分子の存在量を算出する工程と、を少なくとも行う物質分析方法を提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒中の溶質分子を一次元目分離する工程と、一次元目分離路に連通された複数のキャピラリ内で二次元目分離する工程と、を行う物質分析方法であって、
二次元目分離を行った際に各キャピラリ内に存在する同一物質の存在比率をあらかじめ求める工程と、
前記存在比率に基づいて前記溶質分子の存在量を算出する工程と、
を少なくとも行う物質分析方法。
【請求項２】
前記同一物質の存在比率は、物質に蛍光染料を結合させてから二次元目分離を行い、前記キャピラリ内に存在する前記物質の光学強度の測定に基づいて求められることを特徴とする請求項１記載の物質分析方法。
【請求項３】
前記一次元目分離路と前記キャピラリとは、基板上に形成されていることを特徴とする請求項１記載の物質分析方法。
【請求項４】
溶媒中の溶質分子を分離する一次元目分離路と、該一次元目分離路に複数連通された二次元目分離路と、により物質分離を行なう物質分析装置であって、
二次元目分離を行なった際に各キャピラリ内に存在する同一物質の存在比率をあらかじめ求めておく前処理部と、
前記存在比率に基づいて前記溶質分子の含有量を算出する分析部と、
を少なくとも備えた物質分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物質分析方法に関する。より詳細には、二次元分離により分離分析をする物質分析方法及び物質分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料溶液中に含まれる複数種の溶質分子をその性質や分子量に基づいて分離（分画）する方法として、例えば、「二次元電気泳動法」が挙げられる。この二次元電気泳動法は、広義には、順番に二つの方向（次元）へ電気泳動を行って溶質分子の分離・解析を行う方法を指すが、狭義には、等電点電気泳動を行い、続く二次元目にＳＤＳ-ポリアクリルアミドゲル電気泳動（以下略称、ＳＤＳ-ＰＡＧＥ）を行う方法を意味し、現在この方法は、特に、多種類のタンパク質の分離・分析に広く利用されている。
【０００３】
なお、等電点電気泳動は、ｐＨ勾配の存在下で溶質分子（両性電解質）を電気泳動すると等電点（電荷が０となる点）まで移動して止まって、各溶質分子が等電点の順に並ぶという原理であり、ＳＤＳ-ＰＡＧＥは、アクリルアミドとN,N’-メチレンビスアクリルアミドの混合溶液中で重合形成した分子ふるい中を、溶質分子にドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）を結合して分子量に対応する負電荷を与え、これにより陽極側へ移動させて分画する原理である。
【０００４】
近年では、二次元電気泳動法を基板上で行う技術が提案されている。例えば、第１の電気泳動分離媒体と第２の電気泳動分離媒体が互いに間隔をおいて形成された基板を用いて、第１の電気泳動分離媒体に電場を形成した後、この第１の電気泳動分離媒体の長手方向に対して垂直方向に電場を与えることにより、第２の分離媒体に分離する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、マイクロチップの分離チャンネルに泳動電場を形成し、微量のタンパク質試料を、分子量と等電点による分離を同時に行う二次元電気泳動法も提案されている（特許文献２参照）。そして、マイクロキャピラリーを有するディスク状記録媒体に関する技術も提供されている（特許文献３参照）。
【０００６】
加えて、試料の小容量化・微量化の流れに対応する技術として、タンパク質（あるいはタンパク質相互作用）の網羅的解析を目的に、センサーチップ上に固定された分子と特異的に相互作用した微量のタンパク質を質量分析（ＭＳ）で解析する方法（非特許文献１）や動物細胞等へ発現させたエピトープタグ融合タンパク質と複合体を形成しているタンパク質群をエピトープに対する抗体ビーズを用いて分離生成し、これを質量分析によって網羅的に解析する方法も提案されている（非特許文献２）。
【特許文献１】特開２００６−１６２４０５号公報。
【特許文献２】特開２００４−１５０８９９号公報。
【特許文献３】特開２００４−９３５４８号公報。
【非特許文献１】「プロテオーム解析法」（磯辺俊明、高橋信弘編）、羊土社、Ｐ１９０〜１９８。
【非特許文献２】「注目のプロテオミクスの全貌を知る！」（磯辺俊明、高橋信弘編）、羊土社、Ｐ４６〜５３。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、二次元分離による物質分離方法において、一次元目分離路に複数の二次元目分離路が連通されている場合には物質分離の解析精度について次のような問題がある。所定数の二次元目分離路を一次元目分離路に連通したとしても、前記二次元目分離路の数は有限（即ち、所定数）であるため、一次元目から二次元目へと移行する際に各二次元目分離路において誤差が発生する。それにより、物質分離に関する解析精度が低下するという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、二次元で行う物質分離技術において、一次元目分離路に複数の二次元目分離路を接続した構成で物質分離を行なう際に、各二次元目分離路での誤差等が少なく、精度の高い物質定量技術を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明者は、一次元目から二次元目に移行する際に生じる量子化誤差等に着目し、この量子化誤差等を考慮した定量分析について鋭意研究した結果、以下の本発明を完成させた。
【００１０】
まず、本発明は、溶媒中の溶質分子を一次元目分離する工程と、一次元目分離路に連通された複数のキャピラリ内で二次元目分離する工程と、を行う物質分析方法であって、二次元分離を行った際に各キャピラリ内に存在する同一物質の存在比率をあらかじめ求める工程と、前記存在比率に基づいて前記溶質分子の存在量を算出する工程と、を少なくとも行う物質分析方法を提供する。
【００１１】
このように、あらかじめ同一物質の存在比率を求めておくことで、各キャピラリ内における量子誤差等の影響を補うことができる。その結果、より精度の高い解析を行なうことができる。
【００１２】
また、前記同一物質の存在比率は、物質に蛍光染料を結合させてから二次元目分離を行い、前記キャピラリ内に存在する前記物質の光学強度の測定に基づいて求めるように工夫できる。更に、基板上に前記一次元目分離路と前記キャピラリとを形成するように工夫できる。
【００１３】
更に、溶媒中の溶質分子を分離する一次元目分離路と、該一次元目分離路に複数連通された二次元目分離路と、により物質分離を行なう物質分析装置であって、二次元目分離を行なった際に各キャピラリ内に存在する同一物質の存在比率をあらかじめ求めておく前処理部と、前記存在比率に基づいて前記溶質分子の含有量を算出する分析部と、を少なくとも備えた物質分析装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る物質分析方法によれば、精度の高い物質分析を行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る方法の実施形態例について、添付図面を参照にしながら説明する。なお、図面に示された実施形態等は、本発明の好適な実施形態を例示したものであり、これにより本発明が狭く解釈されることはない。
【００１６】
図１は、本発明に係る物質分析方法を行なう手順の一例を示したフロー図である。
【００１７】
まず、溶質分子を含む試料溶液を投入して分析を開始する（Ｓ１）。これにより、前記試料溶液を分離する工程が行なわれる（Ｓ２）。そして、分離された各溶質分子のスポットを読み取る工程を行なう（Ｓ３）。これによって、前記試料溶液に関する生データを取得する。続いて、該生データに基づいて試料溶液に含まれる溶質分子を同定する工程を行なう（Ｓ４）。そして、前記生データに基づいて測定対象の物質を特定するとともに、該物質の存在量の情報を得る。そして、その情報をリストとして出力する（Ｓ５）。以下、各工程に沿って詳細に説明する。
【００１８】
図２は、本発明における分離工程の一例を説明する図である。
【００１９】
図２の符号１は、試料の分離領域を示している。前記分離領域１は、一次元目分離路１１と、該一次元目分離路１１に連通した複数の二次元目分離路１２を有している。溶液試料は一次元目分離路１１に注入されて前記一元目分離路１１上で一次元目分離する（矢印Ｘ方向参照）。続いて、二次元目分離路１２２へ移行されることで二次元目分離を行なう（矢印Ｙ方向参照）。
【００２０】
一次元目分離は、例えば、等電点電気泳動により行なうことができる。等電点電気泳動では、溶液試料が等電点電気泳動路１１に設けられた正極（図示せず）と負極（図示せず）に対して印加することで、等電点電気泳動路１１内には、正極側を酸性、負極側を塩基性としたｐＨ勾配が形成される。これにより、試料中の溶質分子群はそれぞれの溶質分子の等電点に相当する泳動位置へとフォーカシングされる。その結果、前記等電点電気泳動路１１上で試料中の各成分が展開されることで一次元目分離される。
【００２１】
このようにして、等電点電気泳動路１１上で一次元目分離された一次元目分離溶液は、二次元目分離路１２へ導入される（図２の矢印Ｙ参照）。二次元目分離工程は、二次元目分離路１２において遠心力を利用して沈降平衡による遠心分離や沈降速度解析法等を用いて行なうことができる。
【００２２】
「遠心分離法」においては、被分離物質の分子量に基づいた分離を行なう。一例としては、ショ糖濃度勾配遠心法がある。このショ糖濃度勾配遠心法によれば、二次元目分離路１２内に、濃度勾配を形成するようにショ糖溶液を充填することで、前記濃度勾配中において、被分離物質を各分子量に基づいて分離することができる。このようにして、二次元目分離が行なわれた溶質分子群は、必要に応じ、各二次元目分離路１２から分取して、例えば質量分析計による同定等の後段の解析にも供することができる。
【００２３】
この沈降平衡法で求められる分子量は、溶質の分子構造によらないのが特徴であり、高度に荷電している溶質であっても、精度よく分子量を計測できる。従って、沈降平衡法は、等電点電気泳動後の二次元目分離工程に好適に採用できる。従って、二次元目分離路１２において行なう二次元目分離工程として好適である。沈降平衡法によって分子量を測定された溶質分子は、分子量に基づく物質同定解析等の後段の解析に供することができる。
【００２４】
また、一次元目分離路１１から二次元目分離路１２への一次元分離溶液の移行を促進させる工程を別途行なうこともでき、例えば、正圧押出や負圧吸引又は親媒性原理によって制御可能な領域等を利用することができる。また、これらの複数の方法を別途組み合わせてもよい。
【００２５】
このうち、親媒性原理を利用する制御方法は、一次元目分離路１１と、二次元目分離路１２との接続部１３等に、試料の溶質分子の通過を親媒性原理によって制御可能な領域を設けて、一次元目分離路（等電点電気泳動路）１１から二次元目分離路１２への一次元分離溶液の移動を制御する方法である。
【００２６】
具体的には、前記接続部１３等を疎水性領域としておき、親水性の溶質分子の通過を遮断しておく。そして、適切なタイミングで、前記疎水性領域を親水性へと変換することで、親水性の溶質分子を通貨させる。好適な一例として、前記疎水性領域を酸化チタンによって形成する方法があげられる。
【００２７】
酸化チタンは、通常は疎水性であるが、紫外線等を照射することで親水性へと変化する物質である。そのため、前記接続部を酸化チタンで形成すれば、一次元目分離工程を行なっている間に一次元分離溶液の二次元目分離路１２への移動を遮断できる。そして、一次元目分離工程終了後に、前記接続部１３を狙って紫外線を照射して疎水性を親水性へと変換する。これによって、一次元分離溶液を二次元目分離路１２へ確実、かつ円滑に導入できる。
【００２８】
図３は、本発明における二次元目分離路内の試料のスポット位置を読み取る概念図である。
【００２９】
図３に示された符号２は、ピックアップ部を示している。該ピックアップ部２は、励起光を照射する照射部２１と、発光強度を測定する測定部２２とから構成されている。
【００３０】
図３は、二次元目分離が行なわれた二次元目分離路１２に対して励起光を照射していき、その吸光度を測定する状態である。まず、試料を蛍光染料でマーカーする。そして、二次元目分離として遠心分離を行う。これにより二次元目分離として遠心力をかけることにより、測定対象物質は、自身の密度とその周辺領域のショ糖密度が同じとなる位置Ｐまで移動する。
【００３１】
このようにして蛍光染料でマーキングされた測定対象物質が二次元目分離路内で移動し、測定対象物質が持つ物性値に応じた位置Ｐ（スポット位置）で停止する。そして、この二次元目分離路１２に対して照射部２１から励起光を照射することで、前記スポット位置Ｐが励起され発光する。この発光強度を測定し、各二次元目分離路のそれぞれの測定生データを出力する。
【００３２】
なお、本発明において、蛍光染料でマーキングする方法等については特に限定されず、測定対象となる物質の種類や性質等を考慮して適宜選択できる。例えば、遠心分離を行なう二次元目分離路の接続部１３等に測定対象物質（ターゲット）と結合可能な蛍光染料を充填しておくことができる。
【００３３】
更には、測定対象物質と非特異的に結合する蛍光染料や、物質の特性に応じて結合率が変化する蛍光染料等の複数種類の蛍光染料を併用することもできる。この場合、励起光周波数が異なる蛍光染料を併用することが好ましい。これにより正確に分離物質の同定を行なうことができる。
【００３４】
図４は、本発明における二次元目分離路内の物質位置を示すスポット分布の一例を示す図である。
【００３５】
図４では、一次元目分離路１１にｎ本の二次元目分離路１２１〜１２ｎ（キャピラリ）が連通されている。一次元目分離路１１で一次元目分離された試料が、各二次元目分離路内で二次元目分離された状態である。そして、各二次元目分離路内において、二次元目分離された試料中のマーキングされた測定対象物質のスポットが分散して表れている。
【００３６】
二次元目分離は、一次元目分離路１１に複数の二次元目分離路１２が連通された構成上で行なわれる。即ち、前記一次元目分離路１１上で展開された試料が、その展開位置に基づいてそれぞれの二次元目分離路１２１〜１２ｎへと移行して二次元目分離が行なわれる。
【００３７】
まず、各二次元目分離路に表れるスポットについて説明する。例えば、１本目の二次元目分離路１２１はスポット１２１ｐが表れている。２本目の二次元目分離路１２２はスポット１２２ｐが表れている。３本目の二次元目分離路１２３は２箇所に分散してスポット１２３ｐ１，１２３ｐ２が表れている。４本目の二次元目分離路１２４にはスポット１２４ｐが表れている。ｎ本目の二次元目分離路１２ｎにはスポットが表れていない。
【００３８】
次に、二次元目分離路内におけるスポット位置について説明する。まず、二次元目分離路１２のキャピラリ長を「１」とする（図４参照）。そして、本発明では、前記キャピラリのどの位置でスポットが表れているかをキャピラリ長に対する割合で表現する。例えば、スポット位置が「１」の場合は、キャピラリの出口先端まで物質が移動したことを意味する。スポット位置が「０」の場合は、キャピラリの入口から物質が全く移動しなかったことを意味する。
【００３９】
従って、１本目の二次元目分離路１２１のスポット１２１ｐの位置は「０．６」である。２本目の二次元目分離路１２２のスポット１２２ｐの位置は「０．２」である。３本目の二次元目分離路１２３のスポットは２つであり、スポット１２３ｐ１の位置は「０．２」であり、スポット１２３ｐ２の位置は「０．８」である。
【００４０】
ここで、二次元目分離は遠心力を利用した遠心分離法及び沈降平衡法によって行なわれるため、理論上、同一物質であれば各二次元目分離路において同じスポット位置となるはずである。しかし、各二次元目分離路１２１〜１２ｎにおいて、同一物質のスポットでありながらそのスポット位置はばらつきが生じる。
【００４１】
その理由の一つとして、量子化誤差が挙げられる。一次元目分離路１１に連通されている二次元目分離路はｎ本であり、その数は有限である。従って、一次元目分離溶液を前記二次元目分離路１２１〜１２ｎにそれぞれ移行させて二次元目分離を行った場合には、その分離結果（二次元目分離路ごとのスポット位置）に量子化誤差が生じてしまう。
【００４２】
従って、各二次元目分離路同士のスポットのばらつきをいかに修正・反映させて測定物質の同定を行なうかは、特に定量測定をはじめとする分析精度の向上には重要である。  
【００４３】
図５は、本発明における試料の同定方法を説明する概念図であり、図６は、前記同定方法において作成される変換テーブルの一例を示す図である。
【００４４】
本発明では、試料中の物質の測定生データ（図３参照）をデータベースに基づいて処理することで、精度の高い同定を行なうことができる。以下、この同定方法について説明する。
【００４５】
まず、変換テーブルを作成する手順について説明する。二次元目分離によって試料中の物質を分離する（Ｓ４１）。次に、これを回収して質量分析器等により測定することで溶液中の物質の種類とその含有量について同定を行なう（Ｓ４２）。そして、この物質の種類と、その観測位置とその存在量の情報の変換テーブルを作成する（Ｓ４３）。即ち、当該物質の分析を行なった場合の、各二次元目分離路の各スポット位置と、該スポット位置の物質存在量が明らかとなる。このようにして種々の物質の変換テーブルを作成する（図６等参照）。
【００４６】
図６の変換テーブルについて、図４を併用して説明する。
物質名Ａについて、図４の２本目の二次元目分離路１２２のスポット位置０．２は存在率０．３（物質Ａの全存在量の３０％）であり、３本目の二次元目分離路１２３のスポット位置０．２は存在率０．７（物質Ａの全存在量の７０％）であることを示している。そして、物質名Ｂについては、３本目の二次元目分離路１２３のスポット位置０．８は存在率１．０（物質Ｂの全存在量である１００％）であることを示している。スポット位置の光学強度と、そのスポットの物質存在量の一般化された相関関係等については後述する。
【００４７】
続いて、実際に試料を分析する際の手順について説明する（図５参照）。まず、前述のように試料を二次元分離し、蛍光強度等を測定することで計測生データを得る（Ｓ３、図１参照）。そして、該計測生データから発現プロファイルイメージを構成する（Ｓ４５）。続いて、前記変換テーブルを用いて試料内に存在する物質種類とその存在量のリストを生成する（Ｓ５）。
【００４８】
なお、本発明において、発現プロファイルイメージを構成する工程（Ｓ４５）は必ずしも必要ではないが、例えば、ＤＮＡやＲＮＡ等の解析を行なう場合にはより有益な情報を得ることができる点等の観点から望ましい。
【００４９】
本発明では、あらかじめ分離工程（Ｓ２、図１参照）で二次元分離された物質に関する変換テーブルを作成し、これをデータベース化しておく。分離された物質の種類に応じたデータベースを作成することで、同一物質が複数の二次元目分離路内に分散して、複数のスポットとして存在する場合であっても、各スポットに散らばった当該物質の存在確率を考慮して同定できる。つまり、二次元目分離を行なう際の量子化誤差をより効果的に修正できる。
【００５０】
図７は、本発明における測定対象物質の蛍光強度とその存在量との関係の一例を示す図である。
【００５１】
図７は、各スポットにおいて測定された蛍光強度を横軸とし、そのスポット位置の物質存在量を縦軸としたグラフを示している。即ち、各スポットの蛍光強度とその物質存在量には相関関係が成立している。従って、あらかじめ変換テーブルのデータから前記相関関係を見出し、この相関関係を関数化（ｆｐ）する前処理を行なう。そして、実際に試料を分析した際に得られた生データ（各スポット位置の光学強度等）から各スポットの物質の存在確率を求めることができ、これにより物質存在量を高い精度で定量できる。
【００５２】
このようにして、複数のキャピラリ領域に存在する同一物質の比率等に基づいて、物質存在量等を算出することができる。即ち、キャピラリ上の二次元展開による物質分離を行なう場合において、複数のキャピラリにわたって分散する同一物質の存在比率を考慮することで、量子化誤差を効果的に補うことができ、精度の高い分析結果を得ることができる。
【００５３】
図８は、本発明における蛍光強度から物質存在量の算出方法の一例を示す図である。
【００５４】
図８は、２本の二次元分離路１２ａ，１２ｂにそれぞれスポットＳａ，Ｓｂが表れている状態を示している。これらのスポットデータについて、スポットＳａには、存在率０．３の物質Ａと、存在率０．４の物質Ｂとが存在している。スポットＳｂには、存在率０．７の物質Ａと、存在率０．６の物質Ｂとが存在している。これを踏まえて、光学強度と物質存在量との相関関係を求める。
【００５５】
まず、物質の全存在量をｐとする。これによると、物質Ａ，Ｂの全存在量はそれぞれｐ１，ｐ２である。そして、前記物質の光学強度ｐｈと全存在量ｐとの関係式をｆｐ（ｐｈ）とする。これによると、物質Ａの光学強度ｐｈａから物質Ａの存在量はｆｐ（ｐｈａ）で求めることができる。これを踏まえて、物質Ａ，Ｂの存在確率を成分とした２行・２列の行列を構成させる。これらの関係は図８の式（１）で表現できる。
【００５６】
そこで、光学強度ｐｈから物質の全存在量ｐを求める関係式を導くには、物質Ａ，Ｂの存在確率の行列の逆行列を前記式（１）に乗じる。即ち、図８の式（２）の行列式となる。この行列式に、実際に試料を測定した際に得られた蛍光強度（測定生データ）を前記式（２）に代入することで、測定対象物質の全存在量を算出できる。式（２）は、実際の同一物質の存在比率に基づいて導出された関係式であり、二次元分離において生じる量子化誤差等を補うことができる。
【００５７】
本発明では、前記行列式の行数・列数については２行・２列に限定されず、一次元目分離路に連通されている二次元目分離路の本数や、測定対象物質の種類等を考慮して適宜決定できるが、より高い分析精度を得たい場合には、各行列式の行数・列数を多くすればよい。また、前記相関関係を導出する方法についてもこれら行列式に限定されず、適宜、好適なシミュレーションや統計演算方法を用いた一般化によってもよい。
【００５８】
図９は、本発明における蛍光強度と物質存在量の相関関係を一般式化した一例を示す図である。
【００５９】
図９は、ｎ本の二次元分離路におけるｎ種類の測定対象物質の光学強度に基づいて、各測定対象物質の全存在量を求める行列式である（ｎは自然数を示す。以下同じ。）。このように、一次元目分離路に連通された複数の二次元分離路において、あらかじめ同一物質の存在比率について変化テーブルデータを作成して、測定により得られた蛍光強度を前記変換テーブルデータに基づいて処理することで、より誤差の少ない物質存在量を算出できる。
【００６０】
このように、複数の二次元目分離路において、それぞれ同じ位置にスポットがある物質（例えば、図８の符号Ｓａ，Ｓｂ）、あるいは近い位置にスポットがある物質等について、各物質の存在確率に基づいた逆行列を、各物質の光学強度を示す行列に乗ずることで、分析目的とする物質の全存在量（例えば、図９のｐ１〜ｐｎ）を算出することもできる。
【００６１】
図１０は、本発明に係る物質分析方法を基板上で実施した場合の一例である。
【００６２】
図１０の符号３は、本発明に係る物質分析方法を実施する物質分析用基板（以下、単に「基板」と称する。）の一例を示している。基板３は、上方外観視、円盤状を呈す形態を備えている。この基板３の口径サイズや層構造は、目的に応じて適宜選定可能であり、基板上の形態構成についても本発明の目的に沿う範囲で設計又は変形可能である。
【００６３】
具体的に基板３上の形態構成について説明する。まず、基板３の中央には、基板３を保持して回転させることが可能な回転軸（図示せず。）が導入され得る中心孔Ｈが設けられている。なお、前記回転軸を電圧供給手段とし、前記中心孔Ｈの内周壁面に露出させた導体層へ通電してもよい。
【００６４】
前記中心孔Ｈの近傍には、所定容量の試料を導入できる試料導入部３１が設けられており、この試料導入部３１は、一次元目分離を行なう等電点電気泳動路３２に連通している。この等電点電気泳動路３２は、例えば、キャピラリをなすように形成されており、このキャピラリ内で等電点電気泳動によって前記試料中の溶質分子群（例えば、両性電解質であるタンパク質群）を分離可能な構成となっている。そして、前記一次元目分離が終了した後に、複数設けられた二次元目分離路３３で二次元目分離を行なうことができる。
【００６５】
まず、一次元目分離について説明する。等電点電気泳動路３２は、円周状に配置されているが、絶縁部３２１が設けられており、その両端には電極として正極３２２と負極３２３とが設置されている。まず、試料を試料導入口３１に投入し、一次元目の解析を行なう等電点電気泳動路３２に試料を送り込む。そして、正極３２２と負極３２３とを印加する。これにより前記等電点電気泳動路３２上で試料中の個々の成分が展開されることで一次元目分離される。
【００６６】
二次元目分離については、まず、遠心分離時に試料が漏れないように二次元目分離路３３内に設定したショ糖水溶液濃度のうち、最も高濃度の溶液を充填する。続いて、基板３を回転させることで遠心力を発生させて、沈降平衡による分析を行なう。即ち、この二次元目分離路３３は、試料中の溶質分子を含む溶媒に遠心力を加えることによって、沈降平衡時の分子量に依存した濃度勾配を形成可能なキャピラリである。その結果、基板３上でより精度の高い物質分析を行なうことが可能となる。
【００６７】
また、本発明において、二次元目分離路３３を基板３上のどこに設置するか等の設置位置については、特に限定されないが、二次元目分離路３３は基板３の半径方向外側へ向けて延設されていることが望ましい（図１０参照）。かかる構造とすることで、より均一に遠心力をかけることができるため、より高い精度の分析を行なうことができる点で好適である。
【００６８】
このディスク状の基板３の上には、等電点電気泳動路３２に複数の二次元目分離路３３が設けられており、本発明に係る物質分析方法によれば、各次元目分離路３３における量子化誤差等も補った定量分析を行なうことができる。
【００６９】
このように、本発明に係る物質分析方法は、試料の小容量化あるいは微量化にも対応でき、かつ溶質分子の分析・定量精度を向上できる簡易な物質分析技術であるので、ディスク状である基板３の上でも精度の高い物質分析を行なうことができる。なお、この基板３は本発明に係る物質分析方法を応用した一例であって、本発明は基板上で実施することに限定されない。例えば、本発明は、核酸やタンパク質や代謝物質などの試料を分離分析するキャピラリ分析装置などにも幅広く応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る物質分析方法を行なう手順の一例を示すフロー図である。
【図２】本発明における分離工程の一例を説明する図である。
【図３】本発明における二次元目分離路内のスポット位置を読み取る概念図である。
【図４】本発明における二次元目分離路内の物質位置を示すスポット位置の一例を示す図である。
【図５】本発明における試料の同定方法の一例を説明する概念図である。
【図６】本発明における同定方法において作成される変換テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明における測定対象物質の蛍光強度とその存在量との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明における蛍光強度から物質存在量の算出方法の一例を示す図である。
【図９】本発明における蛍光強度と物質存在量の相関関係を一般式化した一例を示す図である。
【図１０】本発明に係る物質分析方法を基板上で実施した場合の一例である。
【符号の説明】
【００７１】
１  分離領域
２  ピックアップ部
３  物質測定用基板
１１  一次元目分離路
１２  二次元目分離路
２１  照射部
２２  測定部
【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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【図１０】
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