(57)【要約】【解決課題】分取液の拡散を防止し、分取液近傍での流れを安定化させ、分取液の絶縁を確保できるフリーフロー電気泳動装置を提供する。【課題を解決するための手段】扁平な空隙を流路とする泳動室と、泳動室上流に設けた緩衝液注入孔と試料注入孔と、泳動室内の緩衝液に電界を印加するための第１の電極と第２の電極と、泳動室の流路下流に設けた複数の分取開口部と、前記分取開口部のそれぞれに先端を配置した吸引ノズルとからなるフリーフロー電気泳動装置であって、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004020224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝液を一定の方向に流すための扁平な空隙を流路とする泳動室と、この泳動室の流路上流に設けた緩衝液注入孔と、前記泳動室に試料を注入するための試料注入孔と、前記泳動室内に互いに離間して設け泳動室内の緩衝液に電界を印加するための第１の電極と第２の電極と、泳動室の流路下流に設けた複数の分取開口部と、前記分取開口部のそれぞれに先端を配置した吸引ノズルと、吸引ノズルの吸引を行なう吸引機構とからなる、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なうフリーフロー電気泳動装置であって、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引することを特徴とする、フリーフロー電気泳動装置。
【請求項２】
前記泳動室内に設けた前記第１及び第２の電極沿いに位置する電極側の分取開口部と、その他の分取開口部とを、前記吸引ノズルを介して異なる吸引機構によって吸引する、請求項１に記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項３】
前記泳動室内に設けた前記第１の電極と前記第２の電極との流路下流に流出液排出口を設け、電極側流出液を流出液排出口からフリーフロー電気泳動室の内部圧力によって排出させる、請求項１に記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項４】
前記泳動室流路の下流に複数の分取流路が、ほぼ平行で上流から下流に渡ってほぼ直線状に設けられ、あるいは上流から下流にほぼ均一な幅で扇型に広がるように設けられ、分取流路の下流端部の位置に前記分取開口部が設けられている、請求項１乃至３のいずれかに記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項５】
前記第１の電極の側と前記第２の電極の側の緩衝液注入孔以外の緩衝液注入孔に緩衝液を供給するための緩衝液注入路に、脈動圧力吸収用ダンパーと緩衝液注入路に過剰圧力が負荷した場合該緩衝液注入路を遮断するための圧力ヒューズ手段とを設けた、請求項１乃至４のいずれかに記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項６】
前記吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引された混合流出液を吸引ノズルを介して受ける受液手段をさらに有する、請求項１乃至５のいずれかに記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項７】
前記吸引機構が減圧チェンバー及び減圧ポンプであり、前記受液手段が前記減圧チェンバー内に設けられ、前記吸引ノズルの他端部が該減圧チェンバーに気密に連通されている、請求項６に記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項８】
前記受液手段が第２のフリーフロー電気泳動装置である、請求項６に記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項９】
前記受液手段が液体クロマトグラフィー装置とその下流に位置する質量分析装置とからなる、請求項６に記載のフリーフロー電気泳動装置。
【請求項１０】
緩衝液を一定の方向に流すための扁平な空隙を流路とする泳動室と、この泳動室の流路上流に設けた緩衝液注入孔と、前記泳動室に試料を注入するための試料注入孔と、前記泳動室内に互いに離間して設け泳動室内の緩衝液に電界を印加するための第１の電極と第２の電極と、泳動室の流路下流に設けた複数の分取開口部とからなる、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なうフリーフロー電気泳動装置を用いるフリーフロー電気泳動方法であって、前記泳動室流路流出液の流出速度に比較して前記分取開口部からの流出液の排出速度を早くすることによって、エアーと泳動室流路流出液とを同時に排出することを特徴とする、フリーフロー電気泳動方法。
【請求項１１】
前記フリーフロー電気泳動装置は前記分取開口部のそれぞれに先端を配置した吸引ノズルと、吸引ノズルの吸引を行なう吸引機構とを有し、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引することを特徴とする、請求項１０記載のフリーフロー電気泳動方法。
【請求項１２】
前記第１の電極と第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部の吸引と、前記電極側分取開口部以外の分取開口部の吸引とを独立に制御する、請求項１０または１１に記載のフリーフロー電気泳動方法。
【請求項１３】
前記第１の電極と前記第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部を流出液排出口とし、電極側流出液を流出液排出口から排出させる、請求項乃１０至１２のいずれかに記載のフリーフロー電気泳動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体試料に電圧を印加し電気泳動を利用して液体試料に含まれる溶質を分離、分取するのに用いるフリーフロー電気泳動装置及びフリーフロー泳動方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
フリ−フロー電気泳動とは、２枚の板に挟まれて構成された泳動室上流側から一定流速で緩衝液を流して流出口への液の流れを作り、該泳動室への緩衝液注入口近傍に設けた試料注入口から試料を注入すとともに、流路の両端に設けた電極に電圧を印加することによって試料に含まれる物質が電気泳動の原理によって正負いずれかの電極側に泳動分離するに流出する原理を利用した電気泳動方法である。
【０００３】
フリーフロー電気泳動は支持体を用いずに分離・分取が可能な電気泳動方法として特徴があるが、従来のフリーフロー電気泳動装置は泳動分離した試料が電気泳動室下流の分取開口部につながれた複数のチューブを介して回収されるため、極微量のサンプルを分離した場合、分離したサンプルが該チューブ内で拡散し緩衝液で希釈される問題がある。また、電気泳動室内部の流れが分取開口部近傍で乱され、安定な流れが実現できず分離能が低下する問題がある。
【０００４】
さらに、分取液を用いて第２の装置で解析しようとした場合、フリーフロー電気泳動装置を第２の装置に直結することが望ましいが、電気泳動室につながれた複数のチューブ内部の液にはフリーフロー電気泳動における電圧が印加されているため、第２の装置に直結するには電気泳動装置と第２の装置とを絶縁する手段が必要になるという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、分取液の拡散を防止し、分取液近傍での流れを安定化させ、分取液の絶縁を確保できるフリーフロー電気泳動装置とその方法を提供することにある。なお、本発明のフリーフロー電気泳動装置は、その構成要件として、分取液を後処理する第２の装置を有する場合も含むことができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフリーフロー電気泳動装置は、緩衝液を一定の方向に流すための扁平な空隙を流路とする泳動室と、この泳動室の流路上流に設けた緩衝液注入孔と、前記泳動室に試料を注入するための試料注入孔と、前記泳動室内に互いに離間して設け泳動室内の緩衝液に電界を印加するための第１の電極と第２の電極と、泳動室の流路下流に設けた複数の分取開口部と、前記分取開口部のそれぞれに先端を配置した吸引ノズルと、吸引ノズルの吸引を行なう吸引機構とからなる、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なうフリーフロー電気泳動装置であって、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のフリーフロー電気泳動方法は、緩衝液を一定の方向に流すための扁平な空隙を流路とする泳動室と、この泳動室の流路上流に設けた緩衝液注入孔と、前記泳動室に試料を注入するための試料注入孔と、前記泳動室内に互いに離間して設け泳動室内の緩衝液に電界を印加するための第１の電極と第２の電極と、泳動室の流路下流に設けた複数の分取開口部とからなる、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なうフリーフロー電気泳動装置を用いるフリーフロー電気泳動方法であって、前記泳動室流路流出液の流出速度に比較して前記分取開口部からの流出液の排出速度を早くすることによって、エアーと泳動室流路流出液とを同時に排出することを特徴とする。本発明のフリーフロー電気泳動方法は、特に、前記フリーフロー電気泳動装置は前記分取開口部のそれぞれに先端を配置した吸引ノズルと、吸引ノズルの吸引を行なう吸引機構とを有し、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引することが好ましい。
【０００８】
本発明に係るフリーフロー電気泳動装置及びフリーフロー電気泳動方法においては、吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引するので、吸引ノズルの下流に接続されるチューブ内にエアー気泡と流出液とが混在し、それによって分散液の拡散が防止され、また混入したエアーの気泡によって分取液が絶縁される。
【０００９】
【実施の態様】
以下に、本発明をより具体的に説明する。
本発明に係るフリーフロー電気泳動装置の好ましい実施態様としては以下のものが挙げられる。特に矛盾のない限り、それらを任意に組合わせたものも、本発明のフリーロー電気泳動装置の好ましい実施態様である。
【００１０】
（１）泳動室内に設けた第１及び第２の電極沿いに位置する電極側の分取開口部と、その他の分取開口部とを、前記吸引ノズルを介して異なる吸引機構によって吸引する。電極側には電圧の印加に伴って気泡が発生し、電極側分取開口部には該気泡が流出する。発生した気泡が泳動室全体の均一な流れを妨げないように、電極側分取開口部をその他の分取開口部と異なる速度で分取させることが好ましいことがある。本実施態様では、電極側の分取開口部の吸引を独立して制御することが可能で、それによって電極で発生した気泡によって全体の流れが妨げられることなく安定した流れが実現でき、その結果安定した分取が可能となる。電極側分取開口部からの吸引速度は、積極的に上記気泡の除去等の観点から、それ以外の分取開口部からの吸引速度に対しより高速であることが好ましい。
【００１１】
（２）泳動室内に設けた第１の電極と前記第２の電極との流路下流に流出液排出口を設け、電極側流出液を流出液排出口からフリーフロー電気泳動室の内部圧力によって排出させる。電極側分取開口部から流出する液は、電気分解によって生じた気泡が多く含まれるとともに、電気分解により溶液のｐＨも変化しているため、分取する必要のない不要な液である。このため、電極側分取開口部からの流出液は回収せずに直接廃液タンクに排出した方が好ましい場合がある。本実施態様によれば、電極側分取開口部に吸引ノズルを設ける必要はなく、構成が簡略化でき、かつ電極側分取開口部からの不要な液を直接廃液タンクに流すことができる。電極側分取開口部以外の分取開口部には吸引ノズルが設けられ、電気泳動室の内部圧力と吸引ノズルからの吸引速度のバランスを整えることによって、安定した流れを実現でき、その結果安定した分取が可能となる。
【００１２】
（３）前記泳動室流路の下流に複数の分取流路を、ほぼ平行で上流から下流に渡ってほぼ直線状に設け、あるいは上流から下流にほぼ均一な幅で扇型に広がるように設け、分取流路の下流端部の位置に前記分取開口部が設けられている。このようにすることによって、泳動室流路からの流出液は複数の分取流路内をほぼ平行に上流から下流に渡って直線状にあるいはでほぼ均一な幅で扇型に広がるように上流から下流に渡って流れるので、泳動室流路内の流れが均一安定化され、また分取流路の下流端部の位置の分取開口部から安定的に流出液が吸引される。なお、吸引ノズル先端を分取開口部に挿入し、さらに必要に応じて吸引ノズルを吸引チューブ等により受液手段に接続する場合には、吸引ノズルの挿入、接続のし易さを考慮して分取流路を扇型状に外向きに各々の分取用流路が離間するような構造とすることもできる。
【００１３】
また、両側の電極で発生する気泡が分離部に流れ込まないように電極部と分離部との間にバリヤーを形成することもできる。この場合、電極部と分離部とが連通するようバリヤーの高さを泳動室の高さより低くしたり、あるいはバリヤーで電極部と分離部とを遮断するとともにバリヤーに電極部と分離部とを連通する連通路を設けることもできる。
【００１４】
（４）前記第１の電極の側と前記第２の電極の側の緩衝液注入孔以外の緩衝液注入孔に緩衝液を供給するための緩衝液注入路に、脈動圧力吸収用ダンパーと緩衝液注入路に過剰圧力が負荷した場合該緩衝液注入路を遮断するための圧力ヒューズ手段とを設ける。脈動圧力吸収用ダンパーは、緩衝液注入路内の圧力の変動を吸収して泳動室への緩衝液供給圧力をほぼ一定に保つことを可能とする。また、緩衝液供給圧力が一定レベルを超え過剰に上昇した場合、圧力ヒューズ手段によって緩衝注入路を遮断することによってフリーフロー泳動装置の損傷を防止することができる。圧力ヒューズ手段としては、例えば、緩衝液注入路に着脱可能なジョイント部を設け、緩衝液供給圧力が一定レベルを超え過剰に上昇した場合、ジョイントが外れて緩衝注入路を遮断するようにすることができる。
【００１５】
（５）前記吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引された混合流出液を吸引ノズルを介して受ける受液手段をさらに設ける。受液手段は、流出液を単に収集する容器とすることもできる。また、吸引機構を減圧チェンバー及び減圧ポンプとし、前記受液手段を前記減圧チェンバー内に設け、記吸引ノズルの他端部を減圧チェンバーに気密に連通することが可能である。こうすることによって、吸引機構を一つの吸引チェンバーと一つの減圧チェンバーとで構成でき構成を簡略化できる。
【００１６】
（６）受液手段を、第２のフリーフロー電気泳動装置あるいは液体クロマトグラフィー装置とその下流に位置する質量分析装置とからなるユニット等の後処理装置とすることができる。かかる後処理装置は、分離・分取した液を所望によりさらに処理するための装置であり、受液手段を第２のフリーフロー電気泳動装置とすれば、数工程の電気泳動分離分取を連続的に実施することが可能となり、フリーフロー電気泳動装置の分離能が向上する。さらに、第２のフリーフロー電気泳動分離を異なる分離モードとすることもできる。例えば、第１のフリーフロー電気泳動装置でゾーン電気泳動を行なって各成分の分離距離を離し、第２の分離モードとして等速電気泳動を行なって得られた成分を濃縮することもできる。また、各分取開口部に第２のフリーフロー電気泳動装置を設け、第１のフリーフロー電気泳動装置に対して第２のフリーフロー電気泳動装置を複数個並列に接続することもできる。
【００１７】
フリーフロー電気泳動は、サンプルが緩衝液によって押し流されながら分取される原理であるため、得られる分取液は、緩衝液により希釈される。第２の装置に接続する場合、分取液の濃度が薄いことが原因して感度が低下する問題が生じる。質量分析装置（ＭＳ）は濃度が検出感度に大きく依存するため、サンプルが希釈されることは大きな問題である。
【００１８】
受液手段を液体クロマトグラフィー（ＬＣ）と質量分析装置とすると、フリーフロー電気泳動にて第１の分離を行い、液体クロマトグラフィーにて第２の分離を行い、質量分析装置にて質量分析を行う。液体クロマトグラフィーは分離するだけでなく濃縮も可能な分析手段であるため、サンプル希釈の問題が解決でき、２工程の分離の後に質量分析を行う高感度分析システムを実現できる。受液手段を液体クロマトグラフィー装置とその下流に位置する質量分析装置とからなるユニットとすることによって、分離・分取した流出液を濃縮し正確に分取流出液中の成分の分析・解析が可能となる。
【００１９】
また、本発明に係るフリーフロー電気泳動方法の好ましい実施態様としては以下のものが挙げられる。
（１）前記第１の電極と第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部の吸引と、前記電極側分取開口部以外の分取開口部の吸引とを独立に制御する。電極近傍においては、電気分解によりｐＨ等液性状が変化することがあり周囲の流動液と混じり合うことは好ましくなく、また電極近傍に発生した気泡が壁面に付着し、流動液の流れの邪魔をしたり、流動液内に滞留が生ずることがある。あるいは電極の発熱に流動液が加熱されることがある。前記第１の電極と第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部の吸引速度を早くして、積極的に気泡、流動液の除去を図ることができる。また、泳動室の分離部は、例えば数十μｍと薄いため、泳動室の分離部と電極側からの流出液の流出速度を均一とするために前記第１の電極と第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部の吸引速度を遅くすることも可能である。
【００２０】
（２）前記第１の電極と前記第２の電極とに対応して位置する電極側分取開口部を流出液排出口とし、電極側流出液を流出液排出口からフリーフロー電気泳動室の内部圧力によって排出させる。
【００２１】
なお、本発明に係るフリーフロー電気泳動装置及びフリーフロー電気泳動方法においては、混入させるエアーの量は、チューブ中の分散液の拡散が有効に防止され、かつチューブ中の分散液の絶縁が有効に達成できる量であれば特に限定されない。前記泳動室流路流出液の流出速度に比較して前記分取開口部からの流出液の排出速度を早くすることによって、エアーと泳動室流路流出液とを同時に排出することが可能となる。また、複数の分取開口部は、圧力損失及び流速を均一とするため、泳動室の流路からの流れに対してほぼ直角で一列に設けることが好ましい。
【００２２】
また、吸引機構は１台あるいは複数台あるいは各吸引ノズルごとにもうけてもよく、吸引機構の数は限定されない。必要に応じて、吸引機構には均圧弁あるいは減圧弁等を設けて吸引圧力、吸引速度を制御することができる。吸引機構は吸引ポンプとでき、また吸引ポンプはペリスタポンプとすることができる。吸引ノズルに対して吸引チューブを連結する場合、吸引速度の制御はチューブの内径を変えることによっても可能となる。
【００２３】
本フリーフロー電気泳動装置は、基本的には以下のようにして形成することができる。たとえばガラス基板を２枚組み合わせるようにし、第１の基板面側にエッチングにより泳動室分離用流路となる凹部を形成し、一方第２の基板には泳動室の流路上流に位置するよう緩衝液注入孔と試料注入孔並びに泳動室下流に位置するよう複数の分取開口部を形成する。そして、第２の基板によって第１の基板のエッチングされた部分を覆うことにより第１と第２の基板との間に電気泳動室を形成する。また、分取用流路を形成する場合には、エッチングによって泳動室分離用流路となる凹部の下流に分取用流路となる凹部を連続的に形成し、第１の基板を第１の基板によって覆うことによって分取用流路を形成する。
【００２４】
第１および第２の電極については、泳動室の両端部となる第１の基板あるいは第２の基板上に、流れの方向に沿って両電極を予め設けておき、第１の基板を第２の基板で覆うことによって、泳動室が形成され電極は泳動室の両端部に位置する。
【００２５】
なお、各々の分取用流路は、その断面と長さが等しくなるように形成することが好ましく、このように形成すると、分取流路流入口側と分取流路流出口側での圧力損失は全て等しくなり、分離部４での流れは平行な均一な流れとなり、分離部４で分離した試料を効率よく取り出すことができ、精密な分離を実現することもできる。
【００２６】
また、分取開口部の数は、必要に応じて増減し、例えば、泳動室の幅を６０ｍｍとし、分取開口部を２１個設ける。分取開口部の断面開口部の大きさは吸引ノズルの先端を分取開口部に位置させた場合、分取開口部と吸引ノズルとの間から液が流出しないよう設定する。例えば、吸引ノズル先端部の外径を０．５ｍｍとした場合、分取開口部の内径を１．５ｍｍとすることができる。なお、液が流出しない限り、分取開口部が上向きに開口するよう、あるいは分取開口部が下向きに開口するよう、いずれの向きでフリーフロー電気泳動装置を用いることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１乃至図５は、本発明に従うフリーフロー電気泳動装置の実施の形態を示すものである。本発明に従う各実施の形態は、いずれも、試料および緩衝液を上流から下流へ流しながら、流れと垂直に電圧を印加し電気泳動を行うフリーフロー電気泳動装置である。
【００２８】
図１に示す第１の実施態様において、１０１は第１の基板、１０２はたとえばエッチングにより表面に流路のための微細凹部加工が施された第２の基板であり、第１の基板１０１は第２の基板１０２を覆い、両者の間に泳動室１０３を形成する。第１の基板１０１の泳動室の流路上流には複数の緩衝液注入孔１０４とその下流に試料注入口１０５が形成されている。また、泳動室１０３の両端部には第１及び第２の電極１０６，１０６が形成され、泳動室内部の緩衝液に電界を印加するようになっている。図１では、電極は第１の基板１０１に形成されているが、第２の基板１０２に形成しても良い。図１（ａ）では、第２の基板１０２を覆う第１の基板１０１、および該第１の基板側の緩衝液注入孔１０４、試料注入口１０５、電極１０６，１０６は鎖線で示してある。図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う断面図で、第１の基板１０１と第２の基板１０２と組み合わさて形成したフリーフロー電気泳動モジュール部分の断面を示す。図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＩｃ−Ｉｃ線に沿う断面図である。
【００２９】
泳動室の流路の下流に位置に第１の基板１０１に対して複数の分取開口部１０７が設けられ、分取開口部１０７のそれぞれに吸引ノズル１０８の先端部が配置され、吸引ノズルの先端が泳動室流路流出液に接触あるいは浸漬するようになっている。吸引ノズルの下流端部には吸引チューブ１０９が接続され、吸引チューブ１０９には吸引ノズルの吸引を行なう吸引ポンプ等の吸引機構１１０が接続されている。このようなフリーフロー電気泳動装置においては、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なうとともに、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引するようになっている。
【００３０】
図２には、本発明に係る第２の実施態様を示す。図１に示す第１の実施態様と同一あるいは類似する部材、部分については同一の参照番号で示す。本実施態様では、泳動室流路の下流に複数の分取流路１２０がほぼ平行で上流から下流に渡って直線状に設けられ、分取流路１２０の下流端部の位置で第１の基板１０１には分取開口部１０７が設けられている。分取流路１２０の断面積及び長さを等しくすることによって、圧力損失を均一にすることができる。本実施態様では、分取流路１２０は第２の基板１０２をエッチングすることによって形成しているが、第１の基板１０１に分取流路を形成することもできる。
【００３１】
図１に示す第１の実施態様と同様、分取流路１１５の下流端部の分取開口部１０７のそれぞれに吸引ノズル１０８の先端部が配置され、吸引ノズルの先端が泳動室流路流出液に接触あるいは浸漬するようになっている。吸引ノズルの下流には吸引チューブ１０９が接続され、吸引チューブ１０９には吸引ノズルの吸引を行なう吸引ポンプ等の吸引機構１１０が接続されている。このようなフリーフロー電気泳動装置において、電気泳動室に緩衝液と試料とを連続的に注入しながら試料の分離・分取を行なう際、前記吸引機構により前記吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引するようになっている。
【００３２】
図３には、本発明に係るフリーフロー電気泳動装置の第３の実施態様を示す。図１に示す第１の実施態様と同一あるいは類似する部材、部分については同一の参照番号で示す。なお、図３の実施態様は図１の変形例として示したが、図２の実施態様に対して図３の実施態様と同様の変形を加えることが可能であることは言うまでもない。
【００３３】
図３の実施態様においては、第１の電極１０６と前記第２の電極１０６とに対応して泳動室下流の分取流路の流路下端に流出液排出口１３０を設け、電極側流出液を流出液排出口からフリーフロー電気泳動室の内部圧力によって排出させる。図中、参照番号１３１参照。このようにすることの効果は既に記載したので省略する。
【００３４】
図４及び図５は、本発明に係るフリーフロー電気泳動装置の第４及び第５の実施態様を示す。本実施態様は図１乃至図３の実施態様のいずれに対しても適用することができる。簡略のため図１に示すＸ−Ｘ線に沿う横断面に対応する図のみ示す。図４の実施態様では、泳動室の両端部に位置する深さの深い電極室１４０を設け、それによって実質的に泳動分離室と電極室とを分離した構造としている。また、図５の実施態様では、泳動室の電極側と泳動分離部との間に泳動室よりも高さの低い隔壁１４１を設て電極室１４０を形成し、それによって実質的に泳動分離室と電極室とを分離した構造としている。第３の実施態様の流出液排出孔と組み合わせる場合には、同流出液排出孔は電極室１４０の下流に位置することになる。
【００３５】
図６〜図８は、本発明に従うフリーフロー電気泳動装置を適用したフリーフロー電気泳動システム並びに同フリーフロー電気泳動システムの作動のためのポンプ／電源の動作タイミング等を例示する。
【００３６】
図６に示すように、本フリーフロー電気泳動システムは、かかる形態のフリーフロー電気泳動装置の電極１０６に電圧を印加する電源２０１、電極側に対する緩衝液供給路に設けた第１のぺリスタポンプ（１）２１１、電極側緩衝液供給路以外の泳動室に対する緩衝液供給路に設けた第２のぺリスタポンプ（２）２１２、試料供給路に設けた第３のぺリスタポンプ（３）２１３、吸引ノズル１０８による吸引のための吸引ポンプとしての第４のぺリスタポンプ（４）２１４、試料をサンプリングするためのサンプラー２２１、試料ストック用容器２２２、サンプラー洗浄槽２２３、サンプルカップ２２４、緩衝液であるバッファー収容部２３１、アルカリ洗浄液収容部２３２、酸洗浄液収容部２３３、表面処理液収容部２３４、バッファー供給路、アルカリ洗浄液供給路、酸洗浄液供給路及び表面処理液供給路の各々に設けた２方バルブ２４１及びエアー口を有する３方バルブ２４２、および上記電源２０１や上記吸引ポンプとしての第４のぺリスタポンプ（４）を含む各ポンプ２１１〜２１４等の制御を司る制御部２５１とを有する。
【００３７】
さらに、電極側緩衝液供給路以外の泳動室に対する緩衝液供給路に設けた第２のぺリスタポンプ（２）２１２の下流には、脈動圧力吸収用ダンパー２５０、その下流に流路を遮断する場合に切り替えられベリスターポンプ２１２及びダンパー２５０を通ってきた液体を注入孔あるいは元の容器に選択的に流す２方弁２５６、その下流に注入路に過剰圧力が負荷された場合に該注入路を遮断するための圧力フューズ手段（ＰＦ）２５７が設けられている。
【００３８】
図７に示すように、本発明のフリーフロー電気泳動システムは、電気泳動状態をモニターするＴＶカメラ２６１、映像用フィルター２６２、フリーフロー電気泳動モジュール下部に位置するミラー２６３、および同上部に位置する照明部２６４等を有し、これら要素を図示のごとくに配置・接続等して構成することができる。
【００３９】
本システム例においては、試料注入口１０５は、試料のほか、第３のぺリスタポンプ（３）２１３の作動を介して、ここでは、表面処理液、バッファー、アルカリ、酸の各洗浄液の導入にも用いられ（図８の動作タイミング参照）、また、緩衝液注入孔１０４は、第１のぺリスタポンプ（１）２１１と第２のぺリスタポンプ（２）２１２の作動を介して、バッファーのほか、ここでは、アルカリ、酸の各洗浄液の導入にも用いられ（図８の動作タイミング参照）、これらの切り替え操作等も制御部２５１によるコントロール下、所定のタイミングでなされるよう制御されるものとすることができる。
【００４０】
図８には、上記の照明、ＴＶカメラ系によるものをも含めて、「試料送液」、「試料分離・分取」、「洗浄」のそれぞれ段階についての処理内容等が例示されている。
【００４１】
図８に示されるごとくに、
第１のぺリスタポンプ（１）２１１および第２のぺリスタポンプ（２）２１２に関しては、それぞれ、「試料送液」、「試料分離・分取」、「洗浄」の各段階において、バッファー、バッファー、アルカリ、酸、バッファーのため、　第３のぺリスタポンプ（３）２１３に関しては、「試料送液」の段階の後半部、「試料分離・分取」、「洗浄」の各段階において、表面処理液、サンプル、アルカリ、酸、バッファーのため、そして、
第４のぺリスタポンプ（４）２１４については、「試料送液」、「試料分離・分取」の各段階において、バッファーおよび分離サンプルのため、
それぞれ、そのポンプ作動のための動作タイミングが図示のように設定されるものであることがわかる。
【００４２】
また、同図に示されるごとくに、電源２０１については、「試料分離・分取」の段階において、電極１０６，１０６への電圧印加のため、その動作タイミングが図示のように設定されるものであることがわかり、さらに、照明・ＴＶカメラ系（２６１、２６２、２６３．２６４）は、「試料送液」、「試料分離・分取」、「洗浄」の各段階において、「試料送液」ではサンプル導入前の気泡の有無の監視のため、「試料分離・分取」では分離状況の監視のためにモニタリングするため、「洗浄」では洗浄状況の監視のためのモニタリングのため、それぞれ用いられることがわかる。
【００４３】
ここに、サンプラー２２１は、サンプルストック用容器２２２に収容されている次のサンプルをサンプルカップ２２４（供給用サンプルカップ）に分注し、分注後、洗浄槽２２３にてノズル内外壁を洗浄されるものとすることができる。
また、表面処理液は、サンプルカップからチャンバーまでの、サンプルと接触する領域を表面に膜を張ることで、コンタミネーションを防止するためのものである。
【００４４】
図９には本発明に係るフリーフロー電気泳動装置の第６の実施態様を示すもので、吸引機構を一つの減圧チェンバー３００と吸引ポンプ（図示せず）として、先端が分取開口部に位置する中空の吸引ノズル１０８の他端に一端で連結された吸引チューブ１０９を蓋３０２を通って減圧チャンバー内に位置するように固定し、吸引チューブ１０９の他端からのエアーと流出液との混合流出液を受液手段３０３によって受けるようしてある。本実施の形態は、減圧チャンバーを用いてより簡便に取り扱いができるようにしたものである。
【００４５】
以下、図９の実施態様について詳細に述べる。
同図において、減圧チャンバー３００は、容器３０１と蓋３０２からなる。蓋３０２には吸引ノズル１０８が複数取り付けられるようになっており、該ノズル１０８の一端はフリーフロー電気泳動の分取開口部１０７に配置され、他端はチャンバー３０１内におかれたサンプルカップ３０３の開口部に配置される。チェンバー３０１の一部には、減圧ポンプ（図示せず）に接続するための端子３０４が設けられている。
【００４６】
上記の構成においては、複数の中空状の吸引ノズルをチャンバー３０１に取り付けることができ、そして、該チャンバー３０１内を減圧することにより、チャンバー３０１内におかれたサンプルカップ３０３に液を導入する。このような構造にすることにより、吸引ノズル毎に吸引ポンプを配置する必要もなく、液の採取機構が簡単になる。また、吸引ノズル１０８を蓋３０２に固定すれば、フリーフロー電気泳動の分取開口部１０７へのノズルの位置合わせも一度に行うことができ、操作が容易になる。図示例においては、蓋３０２はチャンバー３０１における減圧空間を形成する一部となるにみならず、前記したような吸引ノズル１０８を複数束ねる場合の部材としても同時に作用するものとなる。
【００４７】
このようにして、減圧ポンプによりチャンバー３０１内を減圧することにより、複数の吸引ノズル１０８には均一に吸引力が働き、液滴３０５を比較的均一に取り出すことができる。また、蓋３０２に精度よく吸引ノズル１０８を取り付けるのは容易であるので、蓋３０２を適切な位置に配置することにより、複数の分取ノズル１０８を簡単に配置することも可能である。同時に、液を取出すためのポンプも一つで済むので構造も簡単になる。
【００４８】
ここに、下記するいくつかの点について、さらに補足的に説明しておくと、次のようである。
【００４９】
たとえば、蓋３０２はチャンバー３０１に対して、たとえば蓋とチャンバーの間はゴムパッキン等でシールして、開閉機構とすることができる。
【００５０】
また、たとえば、吸引ノズル１０８は、蓋３０２を閉じ、閉じた容器を所定の位置に置いてから全体を上に微動させることによって、吸引ノズルをサンプルカップ３０３の内壁上部に接触することができる。
【００５１】
また、たとえば、バッファーがサンプルカップからあふれたり、分離後サンプルの回収が非効率的となり得ることが想定される場合には、構造は省略したが、たとえば、カップ全体をホルダーに入れてチャンバー内でサンプルカップを選択的にタイミング良くノズルの真下且つ接する位置に移動させチャンバー３０１内でスライドさせることにより分離のタイミングをとるようにすることによって緩衝液の回収をはかることができる。このようにして、減圧開始と緩衝液注入とサンプル注入のタイミングを、効率良く分離後サンプルを回収できる。
【００５２】
また、分離・回収の作業中のチャンバー内の圧力変化並びにどのような圧力状態で各作業を行うべきか等に関しては、以下のように考えられる。
本実施態様においては、気体と液体の混合状態で吸引されることもあり、吸引圧の精密な見積もりは困難であるので、液体のみを吸引することを前提として考慮する。ノズルを通して液を回収するためには吸引ノズル１０８の圧力損失と表面張力を上回る力が必要である。圧力損失に関しては一般に以下の関係式から求めることができる。
【数１】
Δｈ＝Δｐ／ρｇ＝λ（Ｌ／ｄ）・（Ｖ２　／２ｇ）
【００５３】
ここで、損失ヘッドΔｈ、圧力損失Δｐ、ρ密度、重力加速度ｇ、管摩擦係数λ、管の長さＬ、管直径ｄ、管内平均流速Ｖである。この関係式はダルシー−ワイスバッハの式といわれるものである。また、ノズル１０８の液体に対する接触角度を０度とし、表面張力Ｔとすると液体と気体界面の張力に対応する圧力ｐは、ｐ＝（４／ｄ）Ｔで表される。よって、図９において適用する使用ノズルに関し、ノズルの内径、長さ、管摩擦係数、密度、流速、表面張力で必要な吸引力がわかり、それ以上の吸引力で引けばよいことが分かる。
【００５４】
なお、この図９においては、吸引ノズル１０８は垂直に配置されているが、斜めに取り付けても良い。斜めに取り付けると、フリーフロー電気泳動モジュールの真下、真上、真横におかずに済むので、吸引ノズル１０８の交換が容易になる。
【００５５】
【実施例】
以下に、本発明を具体的実施例に基づいて更に詳細に説明する。該実施例は本発明を説明するためのもので、本発明がこれらの実施例に限定されるものと解釈してはならないことは言うまでもない。
【００５６】
実施例１（請求項１に対応）
本実施例では、図１に示す構造を有するフリーフロー電気泳動装置を用いた。電気泳動室として、緩衝液注入口から分取開口部までの長さが５０ｍｍ、１対の電極間の長さが５０ｍｍ、泳動室を構成する２枚の板の間隔が０．０３ｍｍ、緩衝液注入口の数が７個、試料注入口の数が１個、分取開口部の数が２１個、の電気泳動室を用い、試料の分取を行った。緩衝液には２ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌバッファーを用いた。試料にはチトクロムＣとミオグロビンの混交物を緩衝液に溶解して用いた。緩衝液の注入流速は７つの各注入口に対して０．０６ｍｌ／ｍｉｎとし、試料注入速度は０．００７ｍｌ／ｍｉｎ、吸引ノズルの吸引速度は２１の各分取開口部に対して０．０３ｍｌ／ｍｉｎとした。一対の電極間に２ｋＶの電圧を印加して２０分間の分取を行った。緩衝液の注入流速の和は、０．４２ｍｌ／ｍｉｎであるのに対し、吸引ノズルの吸引速度の和は０．６３ｍｌ／ｍｉｎであり、吸引ノズルの吸引速度は緩衝液の注入速度よりも速いため、吸引ノズルに接続された管内には分取液と同時にエアーが吸引された。エアーの存在により、分取液は管内にて絶縁され、前後に拡散せずに希釈を最小限に抑えることができた。電極側分取開口部である２つの分取開口部の液は廃棄し、残る１９個の分取液を液体クロマトグラフィーで解析した。解析結果を図１０に示す。
【００５７】
図は横軸に時間、縦軸に吸収を示しており、グラフ中の線は、上側１本目がミオグロビン単独のデータ、上から２本目がチトクロムＣ単独のデータであり、上から３本目以下の線は各分取開口部のデータである。一番下が陰極よりの分取開口部Ｎｏ．１のデータであり、上から３本目が陽極よりの分取開口部Ｎｏ．１３のデータである。チトクロムＣは分取開口部Ｎｏ．７に、ミオグロビンは分取開口部Ｎｏ．９に分離して分取された。分取液の濃度は原試料に対し１０倍に希釈された。
【００５８】
吸引ノズルの吸引速度を緩衝液の注入流速と同速度とした場合、あるいは、吸引ノズルを設けず緩衝液の注入圧によって押し流す方式とした場合、分取液の濃度は原試料に対し２０倍以上に希釈され、後の分析に用いた場合の感度が落ちた。
【００５９】
実施例２（請求項２に対応）
実施例１にて、電極側分取開口部２カ所と、電極側分取開口部以外の分取開口部１９カ所とを、異なる吸引ポンプで接続した。電極側分取開口部２カ所の各吸引速度を０．０４ｍｌ／ｍｉｎ、電極側分取開口部以外の分取開口部１９カ所の各吸引速度を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、電極側分取開口部の方がそれ以外の分取開口部よりも高速とした。本条件によって、電極で発生した気泡が止まることなく電極側分取開口部に流出するようになり、実施例１の結果をより安定的に得ることができた。
【００６０】
実施例３（請求項２に対応）
実施例２にて、電気泳動室として、図４に示す断面形状の電気泳動室を用いた。該断面図は、緩衝液注入口から分取開口部への流れに対し直交する直線で切断した図である。電極側両端の溝深さは０．０５ｍｍ、幅は５ｍｍであり、緩衝液注入口から分取開口部までの長さが５０ｍｍである。中央部の溝深さは０．０３ｍｍ、幅は５０ｍｍであり、緩衝液注入口から分取開口部までの長さが５０ｍｍである。本構成における電気泳動室内部の流速は、電極側側面が速くなる。本電気泳動室にて、電極側分取開口部２カ所には吸引ノズルを設けず、流出液を直接ドレインに流すよう構成した。
【００６１】
本構成により、電極側流出口の流出液を吸引で制御することなく、電極で発生した気泡の除去が容易にできた。データは実施例１の結果をより安定的に得ることができた。
【００６２】
実施例４（請求項８に対応）
３台のフリーフロー電気泳動装置を接続し、分離能が高く、分取液を濃縮できるフリーフロー電気泳動システムを実現した。第１の装置の一つの分取開口部からの流出液を第２の装置の注入口に接続し、第２の装置の一つの分取開口部からの流出液を第３の装置の注入口に接続した。分取液はエアーにて絶縁されているため、第２，第３の装置に接続しても電流リークによる問題は生じなかった。第１の装置では電気伝導度の高いバッファーを用いて低電圧による荒い分離を行い、第２の装置では電気伝導度の低いバッファーを用いて高電圧により細かな分離を行い、第３の装置では等速電気泳動を行って第２の装置で分取した成分を濃縮して分取した。
【００６３】
本実施例を以下に具体的に説明する。本実施例で用いたフリーフロー電気泳動装置構成は実施例３と同様の装置を３台接続した。試料には、マウスのγグロブリンを用いた。用いたマウスのγグロブリンは、等電点がｐＨ７〜ｐＨ９の範囲の成分を有する。
【００６４】
第１の装置にて、緩衝液に１０ｍＭのトリスヒドロキシメチルアミノメタン−塩酸バッファー（ｐＨ８）を用い、７つ緩衝液注入口の各注入流速を０．０３ｍｌ／ｍｉｎ、試料注入速度を０．００５ｍｌ／ｍｉｎ、電極側分取開口部以外の分取開口部１９カ所の各吸引速度を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、電極側分取開口部２カ所は直接ドレインに廃液した。一対の電極間に１．５ｋＶの電圧を印加して１０分間の分取を行った。吸引ノズルを設けた１９の分取開口部を陰極側からＮｏ．１〜Ｎｏ．１９とすると、本条件では、分取開口部Ｎｏ．９〜Ｎｏ．１２にγグロブリンが分離する。Ｎｏ．１１には、等電点がｐＨ７．５〜８．５の成分が分離する。
【００６５】
分取開口部Ｎｏ．１１に設置した吸引ノズルを第２の装置の試料注入口に接続し、第２のフリーフロー電気泳動を行った。第２の装置にて、緩衝液に２０ｍＭのトリスヒドロキシメチルアミノメタン−ホウ酸バッファー（ｐＨ８．６）を用い、７つ緩衝液注入口の各注入流速を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、試料注入速度を０．００５ｍｌ／ｍｉｎ、電極側分取開口部以外の分取開口部１９カ所の各吸引速度を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、電極側分取開口部２カ所は直接ドレインに廃液した。トリスヒドロキシメチルアミノメタン−ホウ酸バッファーはトリスヒドロキシメチルアミノメタン−塩酸バッファーよりも電気伝導率が低いため、第１の装置よりも高電圧の印加が可能である。一対の電極間に４．５ｋＶの電圧を印加して１０分間の分取を行った。本条件では、分取開口部Ｎｏ．１１〜Ｎｏ．１８にγグロブリンが分離する。Ｎｏ．１５には、等電点がｐＨ７．８〜８の成分が分離する。
分取開口部Ｎｏ．１５に設置した吸引ノズルを第３の装置の試料注入口に接続し、第３のフリーフロー電気泳動を行った。第３の装置にて、緩衝液１として５ｍＭトリスヒドロキシメチルアミノメタン−５ｍＭ６−アミノ−ｎ−カプロン酸緩衝液を、緩衝液２として２０ｍＭトリスヒドロキシメチルアミノメタン−２０ｍＭ塩酸緩衝液を用い、７つ緩衝液注入口のうち、陰極側から４つの注入口に緩衝液１を、陽極側から２つの注入口に緩衝液２を注入した。７つ緩衝液注入口の各注入流速を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、試料注入速度を０．００５ｍｌ／ｍｉｎ、電極側分取開口部以外の分取開口部１９カ所の各吸引速度を０．０３ｍｌ／ｍｉｎとし、電極側分取開口部２カ所は直接ドレインに廃液した。一対の電極間に１ｍＡの定電流を流し、１０分間の分取を行った。
【００６６】
本条件では、陰電極側近域に緩衝液１が、陽電極側近域に緩衝液２が流れた状態でフリーフロー電気泳動が行われる。緩衝液１に含まれる６−アミノ−ｎ−カプロン酸は試料のγグロブリンよりも移動度が小さく、緩衝液２に含まれるクロルイオンは試料のγグロブリンよりも移動度が大きい。このため、本実施例における電気泳動は等速電気泳動分離が実現され、試料は先行イオンであるクロルイオンと終末イオンである６−アミノ−ｎ−カプロン酸の間に挟まれて分離しながら収束する。このため分離した成分が広がらず高濃度の状態で回収することが可能となる。ここで等速電気泳動とは、移動度の大きなイオンを含む緩衝液と移動度の小さなイオンを含む緩衝液とを用いて、分離されたゾーンの全てが同じ速度で移動するような状態を作って分離させる電気泳動方法で、試料は二つの緩衝液に挟まれて分離し収束する挙動を示す。
【００６７】
緩衝液２の界面は分取開口部Ｎｏ．１５に生じる。分取開口部Ｎｏ．１５を回収することにより、第２の装置で分取した成分を緩衝液２の界面にて濃縮して分取することができた。
本構成によって、分離能が高く、分取液を濃縮できるフリーフロー電気泳動システムを提供することができる。
【００６８】
実施例５（請求項９に対応）
１つの分取開口部の吸引ノズルに配管された管を、脱気装置を介し、液体クロマトグラフィー装置を介して、質量分析装置に接続した。脱気装置にて分取液と同時に吸引したエアーを脱気、次の液体クロマトグラフィー装置の注入ポートに液が満たされた後液体クロマトグラフィーを行い、質量分析装置にて解析した。質量分析装置には、エレクトロスプレイイオン化四重極質量分析装置を用いた。分取液はエアーにて絶縁されているため、第２，第３の装置に接続しても電流リークによる問題は生じなかった。本構成により、２工程の分離の後に質量分析を行う高感度分析システムが実現できた。本実施例では一つの分取開口部に各装置を接続したが、複数の各分取開口部に接続することもできる。
【００６９】
【本発明の効果】
請求項１のフリーフロー電気泳動装置によれば、吸引機構により吸引ノズルによる吸引を制御して吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引するので、チューブ内に分取液とエアー気泡とが混在し、エアー気泡により分取液の拡散が防止されるとともに、分取液の絶縁を確保できる。
【００７０】
請求項２のフリーフロー電気泳動装置によれば、泳動室内に設けた第１及び第２の電極沿いに位置する電極側の分取開口部と、その他の分取開口部とを、吸引ノズルを介して異なる吸引機構によって吸引するので、電極側分取開口部とそれ以外の分取開口部とが異なる速度で分取可能となり、電極側分取開口部の吸引を制御することで、電極で発生した気泡により全体の流れを妨げることなく安定した流れを実現できると同時に安定した分取が可能となる。
【００７１】
請求項３のフリーフロー電気泳動装置によれば、泳動室内に設けた第１の電極と第２の電極との流路下流に流出液排出口を設け、電極側流出液を流出液排出口からフリーフロー電気泳動室の内部圧力によって排出させるので、電気分解によって生じた気泡が多く含まれ、電気分解により溶液のｐＨも変化しているため分取する必要のない電極側分取開口部から流出する液を、回収せず直接廃液タンクに流すことができる。この場合、電極側分取開口部に吸引ノズルは必要なく、構成が簡略化できる。電極側分取開口部以外の分取開口部には吸引ノズルが構成されており、電気泳動室の内部圧力と吸引ノズルからの吸引速度のバランスを整えることで安定した流れを実現でき、安定した分取が可能となる。
【００７２】
請求項４のフリーフロー電気泳動装置は、泳動室流路の下流に複数の分取流路が、ほぼ平行で上流から下流に渡ってほぼ直線状に設けられ、あるいは上流から下流にほぼ均一な幅で扇型に広がるように設けられ、分取流路の下流端部の位置に分取開口部が設けられているので、泳動室流路内の流れが均一安定化され、また分取流路の下流端部の位置の分取開口部から安定的に流出液が吸引される。
【００７３】
請求項５のフリーフロー電気泳動装置によれば、第１の電極の側と第２の電極の側の緩衝液注入孔以外の緩衝液注入孔に緩衝液を供給するための緩衝液注入路に、脈動圧力吸収用ダンパーと緩衝液注入路に過剰圧力が負荷した場合該緩衝液注入路を遮断するための圧力ヒューズ手段とを設けているので、脈動圧力吸収用ダンパーは、緩衝液注入路内の圧力の変動を吸収して泳動室への緩衝液供給圧力をほぼ一定に保つことを可能とする。また、緩衝液供給圧力が一定レベルを超え過剰に上昇した場合、圧力ヒューズ手段によって緩衝注入路を遮断することによってフリーフロー泳動装置の損傷を防止することができる。
【００７４】
請求項６のフリーフロー電気泳動装置によれば、吸引ノズル先端からエアーと泳動室流路流出液とを同時に吸引された混合流出液を吸引ノズルを介して受ける受液手段をさらに有するので、受液手段で収集した分取液をさらに後処理に供することができる。また、分取液の絶縁が確保されるため、第２の装置に直接配管し、連続的な処理が可能となる。第２の装置としては、液体クロマトグラフィー装置、ゲル電気泳動装置、キャピラリー電気泳動装置、質量分析装置、セルソーター等の装置が接続できる。また、第２のフリーフロー電気泳動装置に連結することも可能である。
【００７５】
請求項７のフリーフロー電気泳動装置によれば、前記吸引機構が減圧チェンバー及び減圧ポンプであり、前記受液手段が前記減圧チェンバー内に設けられ、前記吸引ノズルの他端部が該減圧チェンバーに気密に連通されているので、吸引機構を一つの吸引チェンバーと一つの減圧チェンバーとで構成でき構成を簡略化できる。
【００７６】
請求項８及び請求項９のフリーフロー電気泳動装置によれば、前記受液手段をそれぞれ第２のフリーフロー電気泳動装置、及び液体クロマトグラフィー装置とその下流に位置する質量分析装置としている。かかる後処理装置は、分離・分取した液を所望によりさらに処理するための装置であり、受液手段を第２のフリーフロー電気泳動装置とすれば、数工程の電気泳動分離分取を連続的に実施することが可能となり、フリーフロー電気泳動装置の分離能が向上する。さらに、第２のフリーフロー電気泳動分離を異なる分離モードとすることもできる。例えば、第１のフリーフロー電気泳動装置でゾーン電気泳動を行なって各成分の分離距離を離し、第２の分離モードとして等速電気泳動を行なって得られた成分を濃縮することもできる。また、各分取口開口部に第２のフリーフロー電気泳動装置を設け、第１のフリーフロー電気泳動装置に対して第２のフリーフロー電気泳動装置を複数個並列に接続することもできる。
【００７７】
一方、受液手段を液体クロマトグラフィー（ＬＣ）と質量分析装置とすると、フリーフロー電気泳動にて第１の分離を行い、液体クロマトグラフィーにて第２の分離を行い、質量分析装置にて質量分析を行う。液体クロマトグラフィーは分離・分取した流出液を濃縮・分析することが可能であり、サンプル希釈の問題が解決でき、分離の後に質量分析装置により正確かつ高感度分析を行なうことが可能となる。
【００７８】
また、本発明のフリーフロー電気泳動方法によれば、前記泳動室流路流出液の流出速度に比較して前記分取開口部からの流出液の排出速度を早くすることによって、エアーと泳動室流路流出液とを同時に排出するので、後続のチューブ内に分取液とエアー気泡とが混在し、分取液の拡散が防止されるとともに、分取液の絶縁を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第３の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第４の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第５の実施の形態を示す図である。
【図６】本発明に従うフリーフロー電気泳動装置を適用したフリーフロー電気泳動システムの一例を示すものであって、その構成の一部を示す図である。
【図７】同フリーフロー電気泳動システムの構成の他の一部を示す図である。
【図８】同フリーフロー電気泳動システムのポンプ／電源の動作タイミング等を例示するタイミングチャートである。
【図９】本発明のフリーフロー電気泳動装置の第６の実施の形態を示す図である。
【図１０】実施例１の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１０１　第１の基板
１０２　第２の基板
１０３　電気泳動室
１０４　緩衝液注入孔
１０５　試料注入口
１０６　電極
１０７　分取開口部
１０８　吸引ノズル
１０９　吸引チューブ
１１０　吸引機構
１２０　分取流路
１４０　電極室
１４１　隔壁
２０１　電源
２１１　ぺリスタポンプ１（第１のぺリスタポンプ）
２１２　ぺリスタポンプ２（第２のぺリスタポンプ）
２１３　ぺリスタポンプ３（第３のぺリスタポンプ）
２１４　ぺリスタポンプ４（第４のぺリスタポンプ）
２２１　サンプラー
２２２　試料ストック用容器
２２３　サンプラー洗浄槽
２２４　試料カップ
２３１　バッファー（ｂｕｆｆｅｒ）用収容部
２３２　アルカリ洗浄液用収容部
２３３　酸洗浄液用収容部
２３４　表面処理液用収容部
２４１　２方バルブ
２４２　３方バルブ
２５０　脈動圧力吸収用ダンパー
２５１　制御部
２５６　２方弁
２５７　圧力ヒューズ手段
２６１　ＴＶカメラ
２６２　フィルター
２６３　ミラー
２６４　照明部
３００　減圧チャンバー
３０１　容器
３０２　蓋
３０３　受液手段
３０３　サンプルカップ
３０４　接続端子
３０５　液滴
【図１】
2004020224.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004020224.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004020224.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004020224.tif 000009
【図８】
2004020224.tif 000010
【図９】
2004020224.tif 000011
【図１０】
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