(57)【要約】【課題】本発明の目的は、キャピラリの切損を回避することに関する。【解決手段】本発明は、キャピラリを保持する電極の材質をプラスチックとすることに関する。電極がキャピラリより軟らかい為、キャピラリアレイ作成時や使用時における切損を回避できる。【効果】キャピラリアレイ作製において、中空電極内へのキャピラリ挿入時に過大な負荷が加わり、両者が擦れ合っても折損は起きない。また、キャピラリアレイの装着時、ユーザーが多少乱暴にキャピラリを扱っても折損は起きない。【選択図】  図４
2005003562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成を含む電気泳動装置；
試料を泳動分離する分離媒体を保持し、試料を導入できる試料導入端を備える、１本以上のキャピラリ；
キャピラリを保持するプラスチック製電極；
試料導入端，試料、及びプラスチック製電極を含む通電路に電圧を印加できる電源；
泳動分離された試料に光を照射する光源；
試料から生じた光を検出するセンサー。
【請求項２】
請求項１記載の電気泳動装置であって、
前記プラスチック製電極が、カーボンナノチューブを含むプラスチックである電気泳動装置。
【請求項３】
請求項１記載の電気泳動装置であって、
前記プラスチック製電極が、導電性ポリマーを塗布したプラスチックである電気泳動装置。
【請求項４】
請求項３記載の電気泳動装置であって、
前記導電性ポリマーが、ポリピロール系ポリマー、又はポリシラン系ポリマーである電気泳動装置。
【請求項５】
請求項１記載の電気泳動装置であって、
試料導入端におけるキャピラリ断面と、プラスチック製電極の断面が、実質的に同一平面である電気泳動装置。
【請求項６】
請求項１記載の電気泳動装置であって、
試料導入端が、プラスチック製電極と実質的同時にキャピラリを切断することにより形成されたものである電気泳動装置。
【請求項７】
請求項１記載の電気泳動装置であって、
前記プラスチック製電極が、キャピラリと密着している電気泳動装置。
【請求項８】
以下の構成を含む、電気泳動装置に着脱できるキャピラリアレイ；
試料を泳動分離する分離媒体を保持し、試料を導入できる試料導入端を備えた、１本以上のキャピラリ；
キャピラリを保持するプラスチック製電極；
プラスチック製電極を保持するホルダー。
【請求項９】
請求項８記載のキャピラリアレイであって、
前記プラスチック製電極が、カーボンナノチューブを含むプラスチックであるキャピラリアレイ。
【請求項１０】
請求項８記載のキャピラリアレイであって、
前記プラスチック製電極が、導電性ポリマーを塗布したプラスチックであるキャピラリアレイ。
【請求項１１】
請求項１０記載のキャピラリアレイであって、
前記導電性ポリマーが、ポリピロール系ポリマー、又はポリシラン系ポリマーであるキャピラリアレイ。
【請求項１２】
請求項８記載のキャピラリアレイであって、
試料導入端におけるキャピラリ断面と、プラスチック製電極の断面が、実質的に同一平面である電気泳動装置。
【請求項１３】
請求項８記載のキャピラリアレイであって、
前記プラスチック製電極は、その内部にキャピラリを貫通できる中空形状であり、
試料導入端が、プラスチック製電極と実質的同時にキャピラリを切断することにより形成されたものであるキャピラリアレイ。
【請求項１４】
請求項８記載のキャピラリアレイであって、
前記プラスチック製電極が、キャピラリと密着しているキャピラリアレイ。
【請求項１５】
泳動媒体を保持したキャピラリへの試料導入方法であって、
試料容器に試料を保持し、
キャピラリを保持するプラスチック製電極を試料と接触させ、
試料を導入できるキャピラリの試料導入端が試料と接触した状態において、プラスチック製電極に電圧を印加する試料導入方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の試料導入方法であって、
前記プラスチック製電極が、カーボンナノチューブを含むプラスチックである試料導入方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の試料導入方法であって、
前記プラスチック製電極が、導電性ポリマーを塗布したプラスチックである試料導入方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の試料導入方法であって、
前記導電性ポリマーが、ポリピロール系ポリマー、又はポリシラン系ポリマーである電気泳動装置。
【請求項１９】
請求項１５記載の試料導入方法であって、
試料導入端におけるキャピラリ断面と、プラスチック製電極における試料との接触面が、実質的に同一平面である試料導入方法。
【請求項２０】
請求項１８記載の試料導入方法であって、
試料導入端は、プラスチック製電極と実質的同時にキャピラリを切断することにより形成されたものである試料導入方法。
【請求項２１】
請求項１５記載の試料導入方法であって、
前記プラスチック製電極が、キャピラリと密着している試料導入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＤＮＡや蛋白質などの試料を分離分析するキャピラリ電気泳動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キャピラリ電気泳動装置の従来技術については、例えば、特開２００２−
３６０２６２号公報に開示されている。ここでは、１６本のキャピラリから構成されるキャピラリアレイを使用している。１６本のキャピラリは、それぞれステンレススチール（以下、ＳＵＳと記す）の細いパイプからなる中空電極に差し込まれている。キャピラリの試料導入端は、中空電極よりわずかに出ていてエポキシ系の接着剤で固定されている。キャピラリは、外被をポリイミド樹脂コーティングした石英パイプである。中空電極は、耐食性の高いＳＵＳ３０４又はＳＵＳ
３１６などのオーステナイト系ステンレス鋼である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３６０２６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
中空電極が硬い金属であると、キャピラリを中空電極に差し込んだ際（作成時）や、ユーザがキャピラリに触れた際（使用時）に、キャピラリのポリイミド被覆に傷が付き、キャピラリを切損することがある。折損したキャピラリに高電圧を印加すると折損箇所から放電する為、電気泳動分析を行うことは出来ない。
【０００５】
また、複数キャピラリを伝搬するようにレーザー光を照射する電気泳動装置においては、次の問題も生じる。この方式では、キャピラリ，泳動媒体、及びキャピラリ周囲の屈折率を調整し、キャピラリを伝搬するレーザー光の発散を低減している。この為、折損によりその内部に分離媒体を充填できないキャピラリが存在すると、レーザー光の伝搬に不具合が生じ、電気泳動分析が出来ない。
【０００６】
従って、キャピラリに１本でも折損が生じると、キャピラリアレイ自体を廃棄している。
【０００７】
本発明の目的は、キャピラリの切損を回避することに関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、キャピラリを保持する電極の材質をプラスチックとすることに関する。電極がキャピラリより軟らかい為、キャピラリアレイ作成時や使用時における切損を回避できる。
【０００９】
本発明におけるプラスチック製電極とは、その材質がプラスチックである電極を含む。プラスチック製電極の形状としては、内部にキャピラリを貫通できるパイプ形状や、キャピラリを凹部に嵌め込めるＵ字状を含む。
【００１０】
以下、上記及びその他の本発明の新規な特徴と効果について、図面を参酌して説明する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【実施例１】
図１は電気泳動装置の概略図であり、図２はキャピラリアレイの概略図である。以下、電気泳動装置の概略について説明する。
【００１２】
キャピラリ１は、一般に外径が０．１〜０．３ｍｍ、内径が０．０２〜０．１ｍｍで、外被はポリイミドなどの樹脂コーテイングされている。キャピラリ１は、その内部に試料を泳動分離する分離媒体であるゲルを保持する。キャピラリ自体は石英パイプであり複数（数１０本から１００本が一般的である。）のキャピラリを配列してキャピラリアレイを構成する。本実施例においては、内径０．０５０ｍｍ，外径０．１２６ｍｍの石英パイプを、厚さ０．０１２ｍｍのポリイミドでコーティングしたキャピラリを、９６本使用している。
【００１３】
キャピラリアレイは、ロードヘッダ４，検知部５，キャピラリヘッド１７、及びセパレータ１６を含む。ロードヘッダ４は、キャピラリの一端とプラスチック製中空電極２０を、試料容器２の配置に対応したマトリックス状に保持する。そして、電気泳動によりキャピラリにＤＮＡを取り込む。検知部５は、ロードヘッダのサンプル番号順に９６本のキャピラリ１を並列に配列固定し、励起光が照射されると、泳動分離された試料に依存した信号光である蛍光１０を放出する。ロードヘッダ４と反対側のキャピラリヘッド１７は、９６本のキャピラリ１を一つに束ね、緩衝液１３が入った緩衝液容器１４に耐圧気密で取り付ける。セパレータ１６により、多数のキャピラリを整列配置する。キャピラリアレイは、数ヶ月間、または、数１００回の電気泳動をして分離性能が低下すると廃棄処分される消耗品である。
【００１４】
また、電気泳動装置は、複数試料を保持するサンプルトレイ３，各キャピラリに励起光を照射する励起光学系，各キャピラリからの信号光を検出する検出光学系，試料を電気泳動する高電圧電源１５を含む。
【００１５】
サンプルトレイ３は、蛍光標識されたＤＮＡサンプルを入れた試料容器２を複数組み込まれている。本実施例では、９６個の試料を同時に保持できる。
【００１６】
励起光学系は、レーザー光源６から発するレーザー光を、ミラー７やビームスプリッタ８，集光レンズ９を経由し、検知部５の両側から照射する。キャピラリの内径程度の太さに絞られた励起光であるレーザー光を、平板状に並べられたキャピラリの両側から照射する。本実施例では、電気泳動するＤＮＡや蛋白質の入ったキャピラリアレイの両側面からレーザーを照射する。キャピラリのレンズ作用によってレーザーを集光し、全てのキャピラリに励起光を照射できる。両側から励起光を照射することにより、各キャピラリを均等な強度に励起できる。
【００１７】
検出光学系は、信号光である蛍光１０を検出する検出レンズ系１１とＣＣＤカメラ１２を備えるセンサーである。検出された蛍光１０は、信号処理装置２１により演算処理される。本実施例では、９６本のキャピラリ１を光学フラット平面に高さ数ミクロンの精度で並列配置し、両側から励起光を串刺し照射して、信号光を得る。
【００１８】
高電圧電源１５は、緩衝液容器１４とロードヘッダ４に１５ｋＶ前後の高電圧を印加する。試料導入時は、緩衝液１３，キャピラリ１内の分離媒体，試料容器２内の試料，プラスチック製中空電極２０を含む通電路に高電圧を印加する。これにより、試料容器２内の試料が試料導入端３３から取り込まれる。また、泳動分離時は、サンプルトレイ３の代わりに緩衝液容器を配置し、緩衝液１３，キャピラリ１内の分離媒体，緩衝液，プラスチック製中空電極２０を含む通電路に高電圧を印加する。これにより、試料導入端３３に導入された試料を電気泳動分離する。キャピラリの全域に充填された泳動媒体内をＤＮＡ試料が通過する間に、試料の大小（長短とも表現される）により通過抵抗が異なるため、試料は小さい順に早く検知部に到達する。検知部５ではキャピラリ１にレーザーを照射し、
ＤＮＡ試料の蛍光マーキングを励起する。アデニン，グアニン，シトシン，チミンの４種類のヌクレオシド塩基に相当する信号光である蛍光１０を、ＣＣＤカメラ１２で検出する。そして、信号処理装置２１により、検出された蛍光１０からＤＮＡ試料を分析し、塩基配列を特定する。
【００１９】
図３（ａ）は、ロードヘッダの正面断面略図であり、図３（ｂ）は、ロードヘッダの側面断面略図である。図４は、ロードヘッダの詳細部分断面図である。以下、ロードヘッダの構造について説明する。
【００２０】
ロードヘッダ４は、９６本のキャピラリ１と、各キャピラリに対応したプラスチック製中空電極２０を、８行１２列のマトリックス状に保持する。ロードヘッダ４の対向する二つの側面には、図示しない凹形状の溝がそれぞれ形成されている。これを電気泳動装置に設けられた２つの凸形状のレールに嵌めることで、キャピラリアレイを電気泳動装置に装着できる。ロードヘッダ４を電気泳動装置に装着することで、キャピラリ１及びプラスチック製中空電極２０の先端を、試料容器２に対応した位置に配置できる。また、ロードヘッダ４を電気泳動装置に装着することにより、プラスチック製中空電極２０と接触する導電性ゴム２３が、電気泳動装置側の高電圧接触子（図示しない）と接続する。これにより、プラスチック製中空電極２０と高電圧電源１５が電気的に接続される。
【００２１】
より具体的には、９６本のキャピラリ１はそれぞれプラスチック製の細いパイプであるプラスチック製中空電極２０に差し込まれている。試料を導入できるキャピラリ先端である試料導入端３３は、プラスチック製中空電極２０の先端と同一平面と成るよう、エポキシ系の接着剤２７で固定されている。ロードヘッダ内部のプラスチック製中空電極２０は、導電性ゴム２３に設けられた９６個の穴を各々貫通し、固定されている。これにより、プラスチック製中空電極２０と導電性ゴムが電気的に接続される。また、９６本のプラスチック製中空電極２０は、接着剤２７により、ホルダー２５に整列固定されている。電気泳動時に高電圧が印加される導電性ゴム２３は、ホルダー２５とフタ２６の内部に組み込まれている。導電性ゴム２３の一部は９０°曲げられ、プラスチック製中空電極２０とほぼ平行となっており、ホルダー２５に設けた開口付近に配置されている。この開口から高電圧接触子を差し込み、高電圧接触子を導電性ゴム２３と接触させる。ホルダー２５とフタ２６は、超音波接合により固着されている。キャピラリ１は、フタ２６に充填接着剤２８で固定され、ＵＶ接着剤３４で封止されている。これにより、キャピラリの抜けと高電圧リークの発生を回避している。
【００２２】
以下、プラスチック製中空電極２０について詳細に説明する。
【００２３】
プラスチック製中空電極２０としては、導電性の粉末を混ぜたプラスチックパイプや、プラスチックパイプに導電性ポリマーを塗付したものが好ましい。
【００２４】
プラスチックパイプの材質としては、熱可塑性のものが望ましい。熱を加えることにより、プラスチックの形成が容易に行える為である。また、プラスチックパイプには、塩素や硫黄、イオン化し易い金属を含まないことが望ましい。中空電極の耐腐食性が高まり、サンプル等との接触による劣化を防げる為である。また、プラスチック製中空電極２０から試料へのイオン混入を防止でき、電気泳動分析の感度悪化を回避できる為である。プラスチックパイプの具体的材質としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン，ポリエチレンテレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリイミド，ポリエーテルイミド，ポリエチレン，ポリカーボネイト，ポリエステルなどが好ましい。
【００２５】
プラスチック材料にカーボン粉や金属粉を混ぜて導電性を付与する場合、カーボン粉等の混合量が３０％未満であると、中空電極として十分な抵抗値が得られなかった。また、３０％を超えると、プラスチック材料の流動性が低下し、脆くなる為、中空電極の形成が困難であった。この為、プラスチック材料に、超微粒のカーボンの１種であるカーボンナノチュウブを数％〜１０数％混ぜ、これを伸張し、プラスチック製中空電極２０を作製する。
【００２６】
カーボンナノチューブを含んだプラスチック材料は、その伸張時に同伝率が向上する。これは、カーボンナノチューブの配向性により、伸張時にカーボンナノチューブが互いに絡む為と考えられる。この為、カーボンナノチューブを少量混ぜるだけで十分な抵抗値を得ることができ、かつ、プラスチック材料の流動性も損なわない。また、カーボンナノチューブを混ぜることにより、プラスチック材料の引張強度が上がる。これは、カーボンナノチューブの引張強度が付与されたと考えらえる。この為、プラスチック材料を、外径の小さく、肉厚の薄いパイプ形状としても（例えば、外径１ｍｍ，内径０．５ｍｍ）、十分な強度を担保できる。従って、カーボンナノチューブを含んだプラスチック材料を用いれば、十分な抵抗値を持ったプラスチック製中空電極２０を作成できる。
【００２７】
また、プラスチック製中空電極２０として、プラスチックパイプの内面や外面に導電性ポリマーを塗付したものも使用できる。導電性ポリマーとしては、ポリピロール系や、ポリシラン系のポリマーを用いる。既存のプラスチックパイプを利用できる為、プラスチック製中空電極を比較的安価に作成できる。
【００２８】
内面のみに塗付した場合、導電性ポリマーがサンプル等にほとんど触れない為、プラスチック製中空電極の変質や劣化を防げる。この為、電気泳動への悪影響を回避できる。また、外面のみに塗布した場合、キャピラリ中心から導電性ポリマーまでの距離が広がる。中空電極をサンプルと接触させ、電圧を印加した際、広範囲に電界が生じる為、より多くの試料を導入できる。
【００２９】
尚、複数種のプラスチックパイプを組み合わせ、プラスチック製中空電極２０を作成しても良い。この場合、各プラスチックの特性を上手に組み合わせることにより、効果的なプラスチック製中空電極２０を得ることができる。例えば、外側を耐蝕性の高いプラスチックとし、内側を強度の大きいプラスチックとした、２重パイプ構造のプラスチック製中空電極が考えられる。この場合、プラスチック製中空電極２０は、耐蝕性と強度を兼ね備えることができる。
【００３０】
また、複数種のプラスチック材料を混ぜた混合材料を形成し、プラスチック製中空電極２０を作成しても良い。この場合も、各プラスチックの特性を上手に組み合わせることにより、効果的なプラスチック製中空電極２０を得ることができる。例えば、耐熱性，強度、及び耐蝕性に優れる高価なＰＥＥＫと、安価なポリエチレンの混合材料の利用が考えられる。この場合、プラスチック製中空電極２０は、十分な耐熱性，強度、及び耐蝕性を兼ね備え、かつ比較的安価に作成できる。
【００３１】
以上のような、プラスチック製中空電極２０はキャピラリより軟らかい為、キャピラリを傷付けることが無い。この為、キャピラリアレイの作成時や使用時におけるキャピラリの切損を皆無とできる。
【００３２】
ここで、中空電極の抵抗値（Ｒｄ）について説明する。Ｒｄは、以下の式により求められる。
【００３３】
Ｒｄ／（Ｒｃ＋ｒ）≦Ａ
Ｒｃ：キャピラリ部の抵抗（キャピラリ１本分の値）
ｒ：キャピラリ部以外の系の抵抗
Ａ：高電圧電源の安定度
すなわち、電気泳動系の全抵抗に対する中空電極の抵抗比が高電圧電源の安定度Ａに比べて小さければ、中空電極の抵抗が不安定になっても電気泳動に問題を与えない。
【００３４】
実際の電気泳動系では、ｒを構成する中空電極の抵抗Ｒｄ，高電圧電源の内部抵抗，キャピラリ以外の電路抵抗、及びゲル液容器のプラス電極抵抗等は、Ｒｃに比べて非常に小さい。つまり、ｒ≪Ｒｃであり、Ｒｄは下式で求められる。
【００３５】
Ｒｄ≦Ｒｃ×Ａ
Ｒｃはキャピラリの長さや内径，ゲルの種類にもよるが１００〜１００００ＭΩが一般的である。また、高電圧電源の安定度は１／１００００であるからＲｄは下式となる。
【００３６】
Ｒｄ≦０．０１〜１ＭΩ
つまり、中空電極の抵抗値は、０．０１  〜１ＭΩであることが望ましい。
【００３７】
以下、プラスチック中空電極２０を備えるロードヘッダ４の製作について説明する。図５は、プラスチック製中空電極のフレア形成加工を示す詳細部分断面図である。図６は、制作途中のロードヘッダの詳細部分断面図である。以下、ロードヘッダの各製作工程と、その概要について説明する。
【００３８】
（１）ホルダとプラスチック中空電極の接着
ホルダー２５に設けられた８行１２列の開口に、９６本のプラスチック性中空電極２０を各々挿入し、接着剤２７により固着する。この際、ホルダー２５から突出しているプラスチック製中空電極２０の長さを一定とし、その先端が同一平面上に存在するようにする。
【００３９】
（２）プラスチック製中空電極の形成
加熱したコーン状のフレヤー芯２９を用い、プラスチック製中空電極２０の一端をフレヤー状に形成する。図５（ａ）は形成直前の様子を示し、図５（ｂ）は形成直後の様子を示す。
【００４０】
ホルダー２５の上にササエ治具３０を載せ、ホルダー２５内部に突出したプラスチック製中空電極２０にササエ治具３０を宛がう。コーン状のフレヤー芯２９を、プラスチック製中空電極の上方に配置する。この際、フレヤー芯２９とプラスチック製中空電極の中心軸を一致させる。そして、フレヤー芯２９を加熱し、回転させながら、プラスチック製中空電極２０に差し込む。フレヤー芯２９と接触したプラスチック製中空電極２０は熱により変形し、その内側はフレヤー芯２９の形状となる。また、プラスチック製中空電極２０の外側は、ササエ治具３０で受けられ、その形状となる。フレヤー芯２９及びササエ治具３０を外し、空冷することにより、プラスチック製中空電極２０はフレヤー状に固まる。以上により、中空電極の材質をプラスチックとすることで、中空電極端部を容易にフレヤー状に形成できる。尚、プラスチックは超音波によっても変形する為、フレヤー芯２９に超音波を加え上述の形成を行うこともできる。
【００４１】
（３）プラスチック中空電極への導電性ゴムの取り付け
ホルダー２５内側に突出した９６本のプラスチック製中空電極２０に対し、導電性ゴム２３を装着する。導電性ゴム２３に８行１２列で設けられた開口に、フレヤー状の中空電極端部をそれぞれ宛がい、導電性ゴム２３を押し込む。これにより、プラスチック製中空電極２０が導電性ゴム２３の開口に挿入され、電気的に接続される。
【００４２】
（４）ホルダとフタの超音波接合
プラスチック製のホルダー２５に、プラスチック製のフタ２６を被せ、超音波により接合する。
【００４３】
（５）プラスチック製中空電極へのキャピラリ挿入
８行１２列となるようにフタ２６に配置された、フレヤー状の開口に、それぞれキャピラリ１を挿入する。この開口の真下に存在する、フレヤー状の中空電極端部より、キャピラリ１は中空電極内部に挿入される。中空電極の材質が、キャピラリ１より軟らかい為、多少大きな負荷が加わっても、キャピラリは折損しない。
【００４４】
（６）充填接着剤の塗布
上述の工程によりキャピラリ１の挿入された、フタ２６に配置されたフレヤー状の開口に充填接着剤２８を塗布する。この接着剤は該開口からフレヤー状の中空電極端部に垂れ落ち、キャピラリ１が挿入された中空電極内に流れ落ちる。
【００４５】
（７）プラスチック製中空電極内への充填接着剤の充填
プラスチック製中空電極の試料導入端側から真空吸引し、フレヤー状の中空電極端部に垂れ落ちた充填接着剤２８を中空電極内に吸引下降させる。プラスチック製中空電極２０とキャピラリ１の隙間は充填接着剤２８で完全に埋まる。試料導入端側におけるプラスチック製中空電極２０とキャピラリ１の隙間を封止することにより、この隙間への試料残留を回避できる。これにより、残留試料が混入し、解析誤差を引き起こすキャリーオーバを防止できる。尚、上述の（６）及び（７）は、後述の（７）と（８）の間にて実施することもできる。また、プラスチック製中空電極２０とキャピラリ１の隙間を完全に埋めず、部分的に封止接着しても良い。
【００４６】
（８）キャピラリとフタの接着
キャピラリ１の挿入されているフタ２６の開口に、ＵＶ接着剤３４を塗布する。ＵＶを照射して硬化し、キャピラリ１とフタ２６を固定する。
【００４７】
（９）充填接着剤の硬化
充填接着剤２８を加熱し、硬化する。これにより、キャピラリ１，プラスチック製中空電極２０、及びフタ２６をそれぞれ固定する。プラスチック製中空電極２０はフィラーが入っている為、従来のＳＵＳ製中空電極と比較し接着性が良い。また、プラスチック製中空電極２０に導電性ポリマーが塗付されている場合も、接着性が良くなる。尚、プラスチック製中空電極２０の試料導入端側からキャピラリが突出した状態で硬化することが望ましい。図６の左側は、充填接着剤の硬化直後の状態を示す。
【００４８】
（１０）中空電極の試料導入端側の切断
ダイヤモンド粉を塗した回転式カッター等により、プラスチック製中空電極２０の先端を切断し、同時にキャピラリ１を切断する。従来のＳＵＳ製中空電極の場合、回転式カッター等の切断面が金属粉で直ぐ詰まり、切れなくなる。この為、ＳＵＳ製中空電極は切断せず、キャピラリ１のみを切断していた。しかし、中空電極をプラスチック製とすることにより、中空電極とキャピラリを同時に切断できる。これにより、プラスチック製中空電極２０の断面、とキャピラリ１の断面を、実質的な同一平面とできる。
【００４９】
（１１）中空電極の洗浄及び乾燥
上述の工程により製作された試料導入端を洗浄及び乾燥し、切断時に発生した切断粉を取り除く。これにより、ロードヘッダ４の製作は終了する。
【００５０】
本実施例のように、中空電極の材質がプラスチックであると、加熱や超音波により、容易に加工できる。また、ＳＵＳ製中空電極の作製と異なり、加工時のばり取りや返り取り等の大変な労力が不要である。このため、中空電極を容易に作製できる。
【００５１】
以下、プラスチック製中空電極を用いた試料導入の方法について説明する。図７は、試料導入時におけるプラスチック製中空電極の部分詳細断面図である。
【００５２】
試料導入に際しては、小量の試料３２が保持された試料容器２内にプラスチック製中空電極２０を挿入する。これにより、プラスチック製中空電極２０と、キャピラリの試料導入端３３が、試料３２と接触する。そしてプラスチック製中空電極２０に電圧を印加する。これにより、図７中の矢印に示すように、試料３２中に電界が生じる。電界は、プラスチック製中空電極２０から試料導入端３３の向きに発生する。この電界により、試料３２に含まれる帯電したＤＮＡ等は、キャピラリ１に充填されている分離媒体に導入される。
【００５３】
本実施例では、プラスチック製中空電極２０の断面と、キャピラリ１の断面が、実質的に同一平面上に存在する。この為、試料導入端３３が試料３２と接触すれば、プラスチック製中空電極２０も試料３２と接触し、試料導入を行える。つまり、中空電極からキャピラリが突出している従来技術のように、試料導入端３３を試料３２に沈下させずとも試料導入を行える。従って、１０μｌ以下の極微量なＤＮＡ試料も導入できる。
【００５４】
ＤＮＡ解析等に使用する試料は、細胞等を多数の試薬や手順で精製処理し、複製増量して得る。この為、多量の試料を取得するには、非常にコストがかかる。しかし、本実施例では、試料導入端に接触できる程度の試料を分析できる。つまり、試料導入端を沈下できる多量の試料がなくとも分析できる。従って、電気泳動分析のコストを低減できる。
【００５５】
本実施例では、プラスチック製中空電極を利用する。プラスチックはキャピラリより軟らかい為、キャピラリアレイ作製時や使用時におけるキャピラリの折損を回避できる。例えば、上述したキャピラリアレイ作製において、中空電極内へのキャピラリ挿入時に過大な負荷が加わり、両者が擦れ合っても折損は起きない。また、キャピラリアレイの装着時、ユーザーが多少乱暴にキャピラリを扱っても折損は起きない。
【００５６】
【実施例２】
本実施例では、プラスチック製中空電極をキャピラリに圧着し、試料導入端側における両者間の隙間を封止している。プラスチック製中空電極２０を変形させキャピラリ１と圧着させる点で実施例１と異なるが、その他は実施例１と実質的に同一である。以下、実施例１との相違点を中心に説明する。
【００５７】
本実施例におけるキャピラリアレイの製作に際しては、実施例１の（６）及び（７）において、図８に示す圧着加工を実施する。図８（ａ）は圧着直前の状態を示し、図８（ｂ）は圧着直後の状態を示す。
【００５８】
キャピラリ１を挿入したプラスチック製中空電極２０を挟み込む様に、その両側の絞り治具３１を配置する。絞り治具３１の内側は、試料導入端側を模した型が形成されている。この絞り治具３１を加熱し、プラスチック製中空電極２０を挟み込む。プラスチック製中空電極２０は熱収縮してキャピラリ１に圧着する。その後、絞り治具３１を取り外し、空冷することにより、プラスチック製中空電極はキャピラリを圧着した状態で固まる。もちろん、絞り治具３１を加熱する代りに、超音波を印加してプラスチック製中空電極２０を加工することもできる。この場合、作業時間をより短縮できる。
【００５９】
本実施例では、接着剤を用いず、試料導入端側におけるプラスチック製中空電極とキャピラリの隙間を封止できる。接着剤を使う方式では、接着剤に含まれるイオンが試料に溶解し電気泳動に悪影響を及ぼすことがあるが、この問題を回避できる。また、試料導入端側の外径を実施例１より細くできる為、より小量の試料も導入できる。
【００６０】
【実施例３】
本実施例は、試料導入端に試料を付着し、導入する電気泳動装置である。プラスチック中空電極２０とキャピラリ１の断面が平坦（同一面）となっており、ここにノズルやデスペンサで直接試料を付着させる。図９は、ロードヘッダを示す概略図である。図１０は、試料導入端の詳細断面図である。図１１は、製作途中の試料導入端を示す詳細断面図である。以下、実施例１及び実施例２との相違点を中心に説明する。
【００６１】
図９に示すように、本実施例のロードヘッダ４は、７個のプラスチック製中空電極２０を上向きに備えている。試料導入時は、デスペンサ３５とロボット（図示しない）により、試料導入端側に極微量の試料を滴下する。そして、高電圧電源１５により高電圧を印加し、試料を導入する。
【００６２】
尚、電気泳動時におけるロードヘッダ４の向きは問わない。例えば、図９に示すように、試料導入端を上向きとした状態で実施しても良い。また、一連の電気泳動分析工程（洗浄→サンプリング→試料取り込み泳動→バッファ付け→解析電気泳動→洗浄）に対応し、ロードヘッダ４の向きを適宜変更しても良い。
【００６３】
図１０に示すように、本実施例の中空電極は、その試料導入端がフレア状となっており、試料の付着量を増やせる。また、フレヤー部の径を変えることで、キャピラリ寸法を変えることなく、付着量をコントロールできる。もちろん、実施例１に示すプラスチック製中空電極も利用できる。なお、試料導入端側を酸などで親水処理することにより、試料の付着性を向上できる。また、試料導入端側に付着した試料を容易に除去できる為、試料導入端側の洗浄を効果的に行える。この為、キャピラリ中の分離媒体を新しいものに詰替えた際のキャリーオーバを回避でき、高精度なＤＮＡ解析を行える。
【００６４】
図１１により、試料導入端側がフレア状となっているプラスチック製中空電極２０の製作について説明する。図１１に示すように、その先端をフレヤー状に加工したプラスチック製中空電極２０にキャピラリを挿入する。キャピラリ先端がプラスチック製中空電極２０から突出した状態で、両者の隙間をエポキシなどの接着剤により接着する。接着剤が硬化した後、回転式カッターにより、プラスチック製中空電極２０とキャピラリ１を切断する。例えば、図１１のＡ−Ｂで示す位置で切断すると、図１０に示す中空電極を作製できる。尚、切断位置は、付着させる試料量を考慮し、所望の径が得られるように定める。また、プラスチック製中空電極２０の使用姿勢に合せ、切断面を斜めとしても良い。
【００６５】
本実施例によれば、試料導入端側に試料を直接し、導入できる為、極微量な試料でも電気泳動分析を実施できる。例えば、付着した試料形状を半球とし、中空電極の外径を１ｍｍとすれば、約０．２６μｌ  である。
【００６６】
【発明の効果】
本発明により、キャピラリの切損を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電気泳動装置の概略図。
【図２】キャピラリアレイの概略図。
【図３】ロードヘッダの断面略図。
【図４】ロードヘッダの詳細部分断面図。
【図５】プラスチック製中空電極のフレア加工を示す詳細部分断面図。
【図６】製作途中のロードヘッダの詳細部分断面図。
【図７】試料導入時におけるプラスチック製中空電極の詳細部分断面図。
【図８】圧着加工を示す詳細部分断面図。
【図９】実施例３におけるロードヘッダの概略図。
【図１０】実施例３における試料導入端の詳細断面図。
【図１１】製作途中の試料導入端を示す詳細断面図。
【符号の説明】
１…キャピラリ、２…試料容器、３…サンプルトレイ、４…ロードヘッダ、５…検知部、６…レーザー光源、７…ミラー、８…ビームスプリッタ、９…集光レンズ、１０…蛍光、１１…検出レンズ系、１２…ＣＣＤカメラ、１３…緩衝液、１４…緩衝液容器、１５…高電圧電源、１６…セパレータ、１７…キャピラリヘッド、２０…プラスチック製中空電極、２１…信号処理装置、２３…導電性ゴム、２５…ホルダー、２６…フタ、２７…接着剤、２８…充填接着剤、２９…フレヤー芯、３０…ササエ治具、３１…絞り治具、３２…試料、３３…試料導入端、３４…ＵＶ接着剤、３５…デスペンサ。
【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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【図１１】
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