(57)【要約】この発明は、ハイスループットの毛管電気泳動（ＣＥ）システムを目的とするもので、このシステムは、多数の可動の毛管電気泳動（ＣＥ）検出体モジュールを備え、これらは、プログラムされる流体取り扱いアームアッセンブリーにより、ミクロタイター・プレートにおける分析のための固定の複数のサンプルへ運ばれる。この発明の前記毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、タイムリーな連続プロセスにおいて自動的にサンプル調製と該サンプルの毛管電気泳動（ＣＥ）分析とを同時に行うことができる。この発明の前記毛管電気泳動（ＣＥ）検出体モジュールには、紫外線（ＵＶ）吸光度又はレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体のような適当な検出方法が備えられている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下を備える毛管電気泳動システム：
基部；
前記基部に配置された複数のくぼみ；
前記基部に取り付けられ、三方向へ動くことができるアームアッセンブリー；
前記基部に取り付けられた検出体保留ステーション；
入口端部から出口端部へ延びる毛管、前記毛管入口端部と前記毛管出口端部に近接している一対の電極及び前記毛管の一部に整合している検出体を備える検出体モジュールで、前記アームアッセンブリーが前記検出体モジュールを前記検出体保留ステーションからワーキング位置へ動かし、前記毛管入口端部と関連の電極とを選択されたくぼみ内に位置させ、前記毛管出口端部と関連の電極とを対応する選択されたくぼみ内に位置させるようになっているもの。
【請求項２】
前記検出体は、紫外線吸収検出体である請求項１のシステム。
【請求項３】
前記検出体は、レーザー励起蛍光検出体である請求項１のシステム。
【請求項４】
前記アームアッセンブリーに取り付けられ、このアームト共に動く微量流体ピペットをさらに備える請求項１のシステム。
【請求項５】
前記基部に設けられたピペット洗浄ステーションをさらに備える請求項１のシステム。
【請求項６】
前記アームアッセンブリーは、前記ピペットを動かして、稼働中の毛管電気泳動分析になんらの影響も与えずにサンプル調製を遂行するようになっている請求項４のシステム。
【請求項７】
複数の検出体モジュールをさらに備え、各検出体モジュールは、入口端部から出口端部へ延びている毛管、前記毛管入口端部と毛管出口端部とに近接して延びている一対の電極及び前記毛管の一部に整合している検出体を備えている請求項１のシステム。
【請求項８】
前記アームアッセンブリーが前記検出体モジュールの各々を各個別に前記検出体保留ステーションからワーキング位置へ動かし、前記毛管入口端部と関連の電極とを選択されたくぼみ内に位置させ、前記毛管出口端部と関連の電極とを対応する選択されたくぼみ内に位置させるようになっている請求項７のシステム。
【請求項９】
前記検出体モジュールの毛管は、外面にポリイミド被覆が施されたガラスのチューブを備え、このガラスチューブの部分の一部に前記ポリイミド被覆が施されてなく、そこに窓が形成されて、この窓は、前記検出体モジュールにおける前記検出体と整合している請求項１のシステム。
【請求項１０】
前記検出体モジュールは、さらに、除去できるカートリッジ部材を備え、この除去できるカートリッジ部材にチャンネルが形成されて、このチャンネルに前記毛管がおかれている請求項１のシステム。
【請求項１１】
前記検出体モジュールは、さらに、前記除去できるカートリッジ部材を上位ハウジングに保持させる形態のラッチ機構を備えている請求項１のシステム。
【請求項１２】
前記上位ハウジングは、移動可能に前記基部に取り付けられている請求項１１のシステム。
【請求項１３】
前記検出体モジュールは、さらに、前記入口端部と前記出口端部とにおいてそれぞれの毛管と関連の電極とをワーキングのくぼみに対しシールするようになっている空気圧密封要素を備えている請求項１のシステム。
【請求項１４】
前記検出体モジュールは、さらに、前記毛管を選択された温度に保つ温度調節機構を備えている請求項１のシステム。
【請求項１５】
前記温度調節機構は、ヒートシンクを備える請求項１４のシステム。
【請求項１６】
前記温度調節機構は、前記検出体モジュールの部分に形成されている冷却チャンネルを備え、冷却剤がこの冷却チャンネルを循環するようになっている請求項１４のシステム。
【請求項１７】
複数のワーキングくぼみが複数のミクロタイター・プレートに配置されている請求項１のシステム。
【請求項１８】
前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも一つは、コントロール・プレートを備え、コントロールサンプル類を入れた複数のくぼみが前記コントロール・プレートに設けられている請求項１７のシステム。
【請求項１９】
前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも一つは、サンプル・プレートを備え、未知のサンプル類を入れた複数のくぼみが前記サンプル・プレートに設けられている請求項１７のシステム。
【請求項２０】
前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも一つは、受入側ワーキングプレートを備え、前記アームアッセンブリーが前記受入側のワーキングプレートにおけるワーキングくぼみにサンプルの部分サンプルを満たすようになっている請求項１７のシステム。
【請求項２１】
前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも一つは、出口側ワーキングプレートを備え、前記アームアッセンブリーが前記出口側のワーキングプレートにおけるワーキングくぼみがサンプルの部分サンプルを受けるように配置されている請求項１７のシステム。
【請求項２２】
前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも一つが、受入側ワーキングプレートと受入側ワーキングプレートに配置された選択されたくぼみを備え、前記複数のミクロタイター・プレートの少なくとも第２のものが出口側ワーキングプレートと出口側ワーキングプレートに配置された対応する選択されたくぼみを備えている請求項１７のシステム。
【請求項２３】
前記受入側ワーキングプレートと前記出口側ワーキングプレートとは、前記選択されたくぼみと前記対応する選択されたくぼみとの間に選択された間隔をもつように形成されており、前記検出体モジュールは、前記毛管入口端部と前記毛管出口端部との間に間隔をもつように形成されて、前記選択されたくぼみと前記対応する選択されたくぼみとの間の前記選択された間隔と合うようになっている請求項２２のシステム。
【請求項２４】
前記アームアッセンブリーは、さらに、以下のものを備えている請求項１のシステム：
前記複数のくぼみの上にそって水平に延びるＸ−アーム；
前記基部に固定して取り付けられ、前記Ｘ−アームに直交する前記複数のくぼみの側面にそって水平に延び、直線方向に動くように前記Ｘ−アームに取り付けられているＹ−アーム；
垂直に延び、直線方向に動くように前記Ｙ−アームに取り付けられているＺ−アーム；及び
前記Ｚ−アームに可動に取り付けられて垂直運動をするピックアップ・アッセンブリー。
【請求項２５】
さらに、前記Ｘ−アームに配置されたトラック機構及び前記Ｘ−アームの前記トラック機構にそって移動するように可動に取り付けられた前記Ｙ−アームを備える請求項２４のシステム。
【請求項２６】
さらに、前記Ｙ−アームに配置されたトラック機構及び前記Ｙ−アームの前記トラック機構にそって移動するように可動に取り付けられた前記Ｚ−アームを備える請求項２４のシステム。
【請求項２７】
さらに、前記Ｚ−アームに配置されたトラック機構及び前記Ｚ−アームの前記トラック機構にそって移動するように可動に取り付けられた前記ピックアップ・アッセンブリーを備える請求項２４のシステム。
【請求項２８】
前記アームアッセンブリーは、さらに、前記検出体モジュールと係合し、保持して、この検出体モジュールを移動させるように形成されたピックアップ・アッセンブリーを備えている請求項１のシステム。
【請求項２９】
前記ピックアップ・アッセンブリーが検出体モジュール保持機構を備えている請求項２８のシステム。
【請求項３０】
前記検出体モジュールは、磁化できる要素を含み、前記保持機構は、励磁される磁気アッセンブリーを備えていて、このアッセンブリーが前記検出体モジュールに磁化できる要素を係合させる請求項２９のシステム。
【請求項３１】
前記磁化できる要素は、スチールプレートからなる請求項３０のシステム。
【請求項３２】
前記検出体モジュールは、前記ピックアップ・アッセンブリーの磁気アッセンブリーを前記磁化できる要素に向ける案内部材を含む請求項３０のシステム。
【請求項３３】
前記検出体保留ステーションは、さらに、前記毛管入口端部と前記毛管出口端部に位置が合って、前記毛管と前記入口端部から延びている前記関連した電極及び前記毛管と前記出口端部から延びている前記関連した電極を受けるようになっている少なくとも一対のくぼみを備える請求項１のシステム。
【請求項３４】
緩衝液が前記検出体保留ステーションの前記一対のくぼみに入れられている請求項３３のシステム。
【請求項３５】
前記検出体保留ステーションがさらに検出体モジュール抑え機構を備えている請求項１のシステム。
【請求項３６】
前記検出体保留ステーションが磁化される要素を含み、前記抑え機構が励磁される磁気アッセンブリーを備え、このアッセンブリーは、前記磁化される要素を前記検出体モジュールに係合させる請求項３５のシステム。
【請求項３７】
前記アームアッセンブリーと接続し、前記アームアッセンブリーに指示を出して該アッセンブリーにより複数の検出体モジュールの選択された一つを選択された位置へ動かす請求項１のシステム。
【請求項３８】
ディスプレイ装置と操作者がインプットする装置とをさらに備える請求項３７のシステム。
【請求項３９】
ハイスループットの毛管電気泳動分析を確立させる方法であり、この方法は、以下の工程を備えるもの：
請求項１のシステムを供給し；
分析のためのサンプルを準備し；そして
請求項１のシステムを使用して毛管電気泳動アッセイを遂行すること。
【請求項４０】
以下のものを備える毛管電気泳動システムに共働する検出体モジュール：
チャンネルが貫通しているハウジング；
前記ハウジング内の前記チャンネルに配置され、入口端部から出口端部へ達している毛管；
前記入口端部において、前記毛管と関連して前記ハウジングから垂下している第１の電極及び前記出口端部において、前記毛管と関連して前記ハウジングから垂下している第２の電極；及び
前記毛管の部分と正合して配置されている検出体。
【請求項４１】
前記検出体は、紫外線検出体からなる請求項４０の検出体モジュール。
【請求項４２】
前記検出体は、レーザー励起蛍光検出体からなる請求項４０の検出体モジュール。
【請求項４３】
前記検出体モジュールは、さらに、前記毛管を選択された温度に保つ温度調節機構を備えている請求項４０の検出体モジュール。
【請求項４４】
前記温度調節機構は、前記ハウジングに形成された冷却チャンネルを備え、冷却剤が前記冷却チャンネルを循環するようになっている請求項４３の検出体モジュール。
【請求項４５】
前記温度調節機構は、さらに、ヒートシンクを備える請求項４３の検出体モジュール。
【請求項４６】
前記検出体モジュールは、さらに、前記入口端部と前記出口端部とにおいてそれぞれの毛管と関連の電極とをワーキングのくぼみに対しシールするようになっている密封要素を備えている請求項４０検出体モジュール。
【請求項４７】
前記密封要素は、Ｏ−リングである請求項４７の検出体モジュール。
【請求項４８】
検出体モジュールは、さらに、毛管電気泳動システムのアームアッセンブリーにより揚昇されるように形成された機構を備える請求項４０の検出体モジュール。
【請求項４９】
揚昇されるように形成された揚昇可能な機構は、磁化されるプレートを備える請求項４８の検出体モジュール。
【請求項５０】
前記チャンネルに配置の毛管に末端が近接しているレーザー光源からの光を通すように配置されていて、前記毛管の軸範囲に対し鋭角の角度で前記毛管に光りを通すインプット光学繊維をさらに備える請求項４２の検出体モジュール。
【請求項５１】
前記鋭角の角度は、前記毛管から光が反射される臨界角度よりも大きな角度である請求項５０の検出体モジュール。
【請求項５２】
前記光学繊維の末端に対する毛管の対向部における前記ハウジング内に配置され、前記光学繊維と軸が正合しているチャンバをさらに備える請求項５０の検出体モジュール。
【請求項５３】
インプット励振光線パスをさらに備え、この励振光線パスは、前記毛管を横断する励振光線軸を定め、コレクション光学アッセンブリーは、コレクション光学軸、励振軸及び直交配置のコレクション光学軸を定める請求項４２の検出体モジュール。
【請求項５４】
前記コレクション光学アッセンブリーは、前記毛管から集める光の角度を最大にする対物レンズアッセンブリーを備える請求項５３の検出体モジュール。
【請求項５５】
前記対物レンズアッセンブリーは、前記毛管からの光線を実質的に平行なパスで送るように形成されている請求項５４の検出体モジュール。
【請求項５６】
前記光学コレクションアッセンブリーは、さらに、励振エネルギーを遮断し、蛍光エネルギーを通す干渉フィルターを含む請求項５３の検出体モジュール。
【請求項５７】
前記光学コレクションアッセンブリーは、さらに、前記毛管からイメージを創り出すように配置された焦点レンズを備えている請求項５３の検出体モジュール。
【請求項５８】
前記光学コレクションアッセンブリーは、さらに、はずれた光源からの光を通過させないように形成されたマスクを備えている請求項５３の検出体モジュール。
【請求項５９】
さらに、前記コレクションアッセンブリーの軸上に正合している光電子増倍管センサを備える請求項４２の検出体モジュール。
【請求項６０】
紫外線検出体がさらに、紫外線光源に通じており、前記ハウジング内の前記毛管に近接して配置された末端を有する光学繊維と、前記光学繊維の末端と整合していて、前記毛管の対向側に配置されているフォトダイオードとを備える請求項４１の検出体モジュール。
【請求項６１】
前記フォトダイオードと接続している増幅器要素をさらに備える請求項６０の検出体モジュール。
【請求項６２】
前記増幅器要素とフォトダイオードとは、シールドされたキャビティに配置されている請求項６１の検出体モジュール。
【請求項６３】
前記キャビティの壁面に導電性コーティングが施されている請求項６２の検出体モジュール。
【請求項６４】
前記フォトダイオードと前記増幅器要素は、前記ハウジングの着脱できる部分に配置されている請求項６０の検出体モジュール。
【請求項６５】
前記ハウジングの着脱できる部分に配置されており、前記ハウジングの共働する部分に接続するコネクタをさらに備える請求項６４の検出体モジュール。
【請求項６６】
前記ハウジングは、さらに、取り外しできるカートリッジを含み、前記毛管、前記第１の電極、前記第２の電極は、前記取り外しできるカートリッジに装着されている請求項４０の検出体モジュール。
【請求項６７】
以下を備える毛管電気泳動システム
基部；
前記基部に配置された複数のくぼみ；
前記基部に取り付けられ、三方向へ動くことができるアームアッセンブリー；
前記基部に取り付けられた検出体保留ステーションであり、この保留ステーションに一対の電極が配置されているもの；
入口端部から出口端部へ延びる毛管と前記毛管の一部に正合している検出体とを備え、前記アームアッセンブリーが前記検出体モジュールを前記検出体保留ステーションからワーキング位置へ動かし、前記毛管入口端部を選択されたくぼみ内に位置させ、前記毛管出口端部を対応する選択されたくぼみ内に位置させるようになっているもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互参照
この出願は、ここに参考文献として組み入れる、検出体の有用性が要求するものとして自動的に準備される時間感知のサンプルへ検出体を送ることができる小型化された毛管電気泳動検出体と題する２０００年１２月１日付き出願の米国仮出願第６０／２５０，４２８号の利益をU.S.C.119(e)項に基づいて主張するものである。
【０００２】
発明の背景
毛管電気泳動（ＣＥ）分離は、もしあれば、なんらかの“関心を惹く”ターゲットになる分子と小さな分子リガンド（配位子）との間にどのような親和力が存在するかを決定するために遂行されることができる。前記リガンドの起源は、天然物サンプル類、コンビナートライブラリーにける合成された純粋なコンパウンド類、又は、コンパウンド類の混合物に由来する。この発明により使用の複合生物学的マテリアルズをスクリーニングする方法の一つの例示がヒューズ他の米国特許第５，７８３，３９７号（１９８８年７月２１日）に開示されている。
【０００３】
電気泳動分離を行うことは、ＤＮＡの配列分析のような比較的単純な用途を除いては、自動化処理となり、ハイスループット・スクリーニング（ＨＴＳ）環境に対する利用を行う一般的なプロセスではない。歴史的に見れば、サンプル分析のハイスループット・レートは、サンプル類を平行に処理する配列の毛管類を利用することで一般的に達成できている。これらには、実際面におけるＨＴＳ“工場環境”においては、前記のように毛管を多数配列して使用することには、いくつかの欠点がある。複雑な毛管配列アッセンブリーを作ることは、非常にコスト高になる。配列された毛管の温度をコントロールすることは、非常に困難なことになってしまう。時間が重要で致命的になるサンプル分離諸工程は、毛管電気泳動（ＣＥ）インジェクション及び分離を行う前に特定の時間と反復可能な時間において各サンプルに対し行わなければならない。低温プロセスを用いて、配列された毛管類のそれぞれについて、外面のポリイミド皮膜を取除き、サンプル視認窓を作ること（内壁面が処理されている毛管類を使用するとき、絶対必要になる）は、困難なものになってしまう。複雑で、費用が高い配列アッセンブリーに多数の毛管類をビルトインしたＣＥシステムにとり、一つの毛管に欠陥が生じても配列前部を直ちに変更することは、経済的な点で容易ではない。稼働する毛管類の数が全体で９０又は８０％にまで落ち込む迄は、ある時間にわたり稼働させてしまう。取り合えずは、欠陥がある複数のチャンネルで処理されたサンプルを分離して分析するために特別の努力しなければならない。
【０００４】
ハイパフォーマンスの液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分離技術にあっては、特別のバルブを使用して、サンプル類を分析流れに挿入するようになっているが、サンプル液体の体積が毛管電気泳動（ＣＥ）においては小さ過ぎて、このようにしては取り扱えない。これまでは、毛管電気泳動（ＣＥ）毛管は、固定の紫外線（ＵＶ）吸収又はレーザー励起蛍光検出体と緊密な一体ものになっている。該検出体と毛管とは、動かないようになっているから、ほとんどの器械類においては、サンプルと緩衝液のバイアル瓶が自由に動けるようになっていて、これまでの毛管電気泳動（ＣＥ）方法に必要なフレキシビリティ（機動性）をもつようになっている。一般的に言って、サンプル、ゆすぎ流動する緩衝液を入れた液体バイアル瓶は、操作者の方法プログラムにより特定される位置に自動的に位置し、毛管の動かない入口端部及び出口端部を必要な液体類の中へ突っ込ませる。
【０００５】
代表的な毛管電気泳動（ＣＥ）親和力アッセイは、サンプル調製プロセスと用意された前記サンプルのカクテルものを毛管電気泳動（ＣＥ）分析毛管内へ注入する作用とを一緒にする必要がある。これには、なんらかの手段で、毛管の入口端部を準備されたサンプルが入った容器内へ突っ込み、空気圧作用シールを創り、前記サンプル液体の上の納められているものに注入圧力をかける必要がある。
【０００６】
非常に短くて、作用速度が早い毛管の形態においては、毛管の入口端部は、検出窓に対して６ｃｍ程度に接近しており、これでは、関連した検出体光学レンズなどをもつ検出窓から毛管注入ポイント（毛管注入端部）を機械的に隔離することが容易に行えない。この理由で、存在する毛管電気泳動（ＣＥ）器具は、複雑な機械的構成を使用して各サンプルのバイアル瓶を毛管の入口端部へ移動させており、これは前記毛管を比較的大きな検出体機構に固定しておかなければならないからである。
【０００７】
発明の概要
この発明は、複数の小型化された可動の検出体モジュールを備えるハイスループット・スクリーニング（ＨＴＳ）毛管電気泳動（ＣＥ）に関するものである。この発明の検出体モジュールは、プログラム可能なロボットアームアッセンブリーにより分析のために固定されたサンプルが入ったくぼみの領域へ移送される。このアームアッセンブリーは、毛管電気泳動（ＣＥ）分析のサンプル調製を同時に、かつ、別個に行うことができるものである。この発明は、精密なサンプル調製のための複雑な工程のシリーズを必要とし、毛管電気泳動（ＣＥ）注入が続いてすぐに行われる時間が極めて重要な注入窓、分離、及びデータ収集プロセスが結果となるハイスループットの毛管電気泳動（ＣＥ）アッセイを達成できるものである。
【０００８】
前記小型化された複数の検出体モジュールは、複雑な多数の毛管アッセンブリーの保守を必要としない単一の毛管を含むものである。単一の検出体の操作は、電気泳動パフォーマンスの劣化が観察されるや否や直ちに停止され、残るアクティブな検出体のスループット及び生産性になんらの影響も与えない。
【０００９】
前記小型化された検出体モジュールにおける前記毛管は、また、温度調節がなされる。コントロールされた毛管の温度を維持することで、首尾一貫した正確な分析が行われる結果になる。毛管電気泳動（ＣＥ）アッセイに応じて、いくつかの市場で入手できる毛管類は、性質が異なる温度感受性をもち、毛管パフォーマンスに対し悪影響を与える。一つの実施の態様として、この発明の前記検出体モジュールは、余分な熱を吸収するヒートシンクならびに液体冷却剤を循環させ、前記毛管のために一定の温度環境を維持するチャンネルを有している。低温度でのプロセスもまた使用して、例えば、分離検出窓を作るために融解石英毛管における外面ポリイミド被覆を除去する。
【００１０】
この発明の前記毛管電気泳動（ＣＥ）システムの前記複数の検出体モジュールは、いかなるタイプの検出、好ましくは、紫外線（ＵＶ）吸収度検出又はレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体を含むのに適している。限定するものではないが、可視光線吸収度、蛍光偏光、導電性、放射性及び電気化学検出の他のタイプの検出も含まれる。前記複数の検出体モジュールは、前記検出体の光学アッセンブリーを特注とし、余剰な光エネルギーを減らすために内部検出領域を変えることによって、検出の感度を向上できるように構成されている。
【００１１】
この発明の毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、前記アームアッセンブリーと前記小型化された検出体モジュールにインターフェースされるコントローラ・アッセンブリーにより完全にプログラム化及び自動化されている。この毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、毛管電気泳動（ＣＥ）サンプル注入と分離分析に先立って必要な時間が重要なサンプル調製諸工程をこなすようにプログラムされている。サンプル調製と分析とは、前記アームアッセンブリーにおいて単一の微量流体工学ピペットを複数の小型化された検出体モジュールと提携して作動させることにより、ハイスループット・スクリーニング（ＨＴＳ）の毛管電気泳動（ＣＥ）結果を生むように調和されている。前記単一のピペット手段でサンプルを調製した後、一つの検出体モジュールで該サンプルを分析することができると共に同じピペットで別の検出体モジュールによる分析のために別のサンプルを調製する。最高のスループットは、前記全システムのためにサンプル調製時間と分析時間とをバランスさせることにより確立される。例えば、所定のアッセイが４分の分析時間と１分のサンプル調製時間とを必要とする場合、４つの検出体が単一のピペットに対し配列される。
【００１２】
したがって、この発明のこのような効率的で多才な毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、以下により十分に記載するように、毛管電気泳動（ＣＥ）アッセイのスループットを向上させると共に該アッセイの感度及び反復性を向上させる。
【００１３】
発明の詳細な記述
この発明によるハイスループット毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、プログラム可能で、可動である流体を取り扱うアームアッセンブリーによって移動できる多数の移動式毛管電気泳動（ＣＥ）検出体モジュールを含む。この発明のシステムは、連続したタイムリーのプロセスにおいて、サンプル調製と多数のサンプル毛管電気泳動（ＣＥ）分析を自動化することによりハイスループット・スクリーニングを確立したものである。このプロセスは、単一のミクロ流体ピペット手段（リソース）及び多数の毛管電気泳動（ＣＥ）検出体モジュールを緊密に結合させて統合することにより達成される。分析すべきサンプルを固定のサンプル容器内でピペットにより調製した後、この発明の毛管電気泳動検出体モジュールは、従来技術の毛管電気泳動（ＣＥ）システムにおけるように、個々のバイアル瓶を固定の毛管／検出体構成へ移動させるというよりも、サンプルのバイアル瓶に向けて動かされ、分析を行うようになっている。毛管電気泳動（ＣＥ）アッセイのハイスループットは、また、共通の器械のプラットフォームで、ピペット手段能力と検出体手段能力とがバランスされるように同時に且つ別個に単一のピペットと多数の検出体とを操作させることにより達成される。例えば、単一のピペットは、時間当たり５０サンプルを処理する一方、４つの検出体は、また、時間当たり５０サンプルを処理するようになっている。システムの最大スループットは、いずれの手段も妨げる部分を作らないときに達成される。
【００１４】
この発明によるハイスループット毛管電気泳動（ＣＥ）システムを図１Ａ〜図５に概略的に図示する。このシステム１０は、基部２０と、その上に配列された複数のミクロタイタープレート２２とを含む。ミクロタイタープレート２２のそれぞれに対し、例えば、ポリプロピレン又はポリスチレンにより複数のバイアル瓶又はくぼみが成形されるもので、これらバイアル瓶又はくぼみには、当該技術で知られているように、標的分子及びサンプル分子又は分子リガンド（配位子）が納められて、分析の間使用される。基部２０の上面における配列された前記ミクロタイタープレートの一方の側にそって、検出体保留ステーション２４が設けられている。複数の移動可能な検出体モジュール２６が前記保留ステーションにおいて結合可能になっている。検出体モジュール２６の各々には、紫外線検出体又はレーザー励起蛍光検出体のような適当な検出体が含まれる。他のタイプの検出体、例えば、可視光線吸収、蛍光偏光、伝導性、放射能、及び電気化学検出も検出体モジュールに提供できる。
【００１５】
前記アームアッセンブリー１２は、基部２０の上に設けられて、３つの直交する方向、即ち、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向へ移動するようになっている。ア−ムアッセンブリー１２は、検出体モジュール２６を前記保留ステーション２４から拾い上げて、これを後記するようにミクロタイター・プレート上の位置のような前記基部上の所望の位置へ移す。前記基部２０には、また、緩衝液供給ステーション２８、ピペット洗浄ステーション３０及び前記配列されたミクロタイター・プレートの他方の側にそって配置された複数のバイアル瓶を保持する注入混合物ステーション３２が含まれている。前記アームアッセンブリーは、当該技術で知られて入るように、行う特定の分析に応じて、分析の間、様々な度合いで、これらのステーションに近づけるようになっている。前記アームアッセンブリー１２には、また、適切な複数のステーション又は前記配列されたミクロタイター・プレートにおけるバイアル瓶へ動いて、当該技術で知られているように、サンプル調製のために液体類を吸引し、分配するピペット３７が含まれている。ピペット３７に取り付けてある市販の使い捨てピペット・チップ３５を使用して、液体の吸引と分配を行う。このピペット・チップ３５には、サンプル入れのバイアル瓶又はくぼみの底部まで確実に完全に達することができる角度でノッチが刻まれている。図４と図５は、検出体モジュール２６の動きの適切な外境界縁２７とピペット３７の動きの適切な外境界縁２９とを示す。これらの境界縁は、前記配列されたミクロタイター・プレートと種々の他のステーションの所望の配置構成に適合するように調節される。
【００１６】
さらに詳しくは、前記アームアッセンブリー１２には、基部２０上で前記ミクロタイター・プレートと複数のステーションの側面に向いて４持されたＸアーム１４が含まれている。このＸアーム１４は、Ｘ方向へ長く延びており、その長さ方向にそうトラック機構１５を含んでいる。Ｙアーム１６がＸアーム１４のトラック機構１５にそって動くように取り付けてある。Ｙアーム１６は、Ｘアーム１４に片持ちされて、前記複数のステーションとミクロタイター配列との上をＹ方向へ延びているものである。Ｙアーム１６には、トラック機構１７が含まれ、これは、その長さ方向にそってＹ方向へ延びている。垂直アーム又はＺアーム１８がＹ方向トラック機構１７にそって移動するように設けられている。Ｚアーム１８には、同じように、トラック機構１９が含まれており、これは、その長さ方向にそってＺ方向に垂直に延びている。ピックアップ・アッセンブリー３４がＺアーム１８の垂直トラック機構１９にそって垂直に移動できるように取り付けられている。ピペット３７もまたＺアーム１８にそい垂直に移動できるように取り付けられている。図示の実施の態様においては、Ｘアーム１４、Ｙアーム１６及びＺアーム１８の動きは、電気的に制御される。ピックアップ・アッセンブリー３４は、空気圧で制御される。いずれかの軸又は機構の動きは、流体圧又は磁力のような他の手段により制御される。同様に、アームアッセンブリー１２は、当業者が認識できる三次元で可動の１本のロボットアームのような他の手段の形態のものでもよい。前記アームアッセンブリー１２には、また、分析プロセスのどの工程においてでも、サンプルを適切に同定認識し、位置を確認するためにバーコード・リーダー３６が含まれている。バーコード・リーダー３６は、例えば、Ｚアーム１８に取り付けられる。
【００１７】
ピックアップ・アッセンブリー３４には、検出体モジュール２６を保有し、又は、引き上げる機構４１が含まれている。図２Ｂに図示の実施の態様においては、前記保有機構には、ニューマチックで動作する一対のピストン３８と末端に固定の磁気ソレノイド４０を有する一対のシリンダーロッド３９とが含まれている。磁気ソレノイド４０は、磁力による揚昇のために各検出体モジュール２６に配置された磁化される要素と接触し、付着する。この磁化される要素は、スチールのような金属である磁化されるプレートでよい。その他の適当な保有機構も設けることができる。
【００１８】
この発明に使用する適切な検出体モジュール２６をここでは紫外線（ＵＶ）検出体モジュールと関連させて記載するものであるが、前記検出体モジュールにおいては他の所望のタイプの検出体を設けてもよいことを認識されたい。ＵＶ検出体モジュールとレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体モジュールとを以下に特に記載する。
【００１９】
大まかには、各検出体モジュール２６は、毛管１０８を有し（図６〜図８参照）、この毛管は、検出体モジュール２６の入口端部１１４から出口端部１１６へ延びている。この毛管には、検出体モジュールの入口端部１１４から突き出ている入口端部１０８と検出体モジュールの出口端部１１６から突き出ている出口端部１０９とが含まれている。前記検出体モジュールは、上位ハウジング１０４と可動の除去可能なカートリッジ部材１０２とを備え、このカートリジ部材は、毛管交換が必要なとき、除去することができ、その結果、新しい毛管をもつ新しいカートリッジ部材を検出体モジュール内に保有しておいて、素早く交換することができるようになっている。前記毛管は、前記カートリッジ部材の上面に形成された適切なサイズのチャンネル１２１と前記検出体の上位ハウジングの下面に形成された対応するチャンネル内に置かれる。第１の電極１１０が各検出体モジュールの入口端部１１４に設けられ、第２の電極１１１が各検出体モジュールの出口端部１１６に設けられている。毛管入口１０８と、これに関連した電極１１０は、実質的に一緒に配置され、両者を配列されたミクロタイター・プレート２２の単一のくぼみに挿入できるようになっている。同様に、毛管出口１０９と、これに関連した電極１１１は、実質的に一緒に配置され、両者を配列されたミクロタイター・プレート２２の単一のくぼみに挿入できるようになっている。
【００２０】
各検出体モジュールには、以下に述べるような紫外線検出体１００のような所望の検出体アッセンブリーが含まれている。窓１２３が毛管１０８内に形成されていて、この窓１２３は、サンプル分離検出にために所望の検出体に正合している。この窓は、約８ｍｍの長さのもので、前記融解石英のチューブの外面から適当な治具を用い前記外面のポリイミド被覆を帯状に機械的に剥がして、融解石英の毛管の外面のポリイミド被覆部分に形成したものである。模範的な毛管類は、種々の内径と外径とをもつ狭い直径の融解石英のチューブから作られている。前記ポリイミド被覆を付加して、通常堅くてもろい融解石英をややフレキシブルなものにし、普通に取り扱え、取り付けることができるようにしたものである。他のタイプの毛管類も市場で入手できる。必要なアッセイのタイプに応じて、前記毛管に窓を設ける他の手段、例えば、当該技術で知られているようなレーザー剥離及び熱い硫酸処理が使用できる。
【００２１】
この発明の検出体モジュール２６は、非常に小さくされており、これによって、共通の器械プラットフォームの上で、同時かつ独立的に動作できるようになっている。検出体モジュール２６は、非常に小さく、軽量であるから、アームアッセンブリー１２で検出体モジュール２６を配列された固定位置のバイアル瓶及び／又はミクロタイター・プレートの内の液体が納めてある固定されたバイアル瓶へ簡単に移動することができる。小型化された検出体モジュール２６が移動可能であることにより、液体のバイアル瓶類に近づき、分析のための実際の毛管電気泳動（ＣＥ）注入に先立ち多種多様のサンプル調製工程を行うことができる。したがって、同じアームアッセンブリー１２がピペット３７と関連してサンプル調製に関係する。
【００２２】
各検出体モジュール２６は、単一の温度コントロールされた毛管を包含し、毛管電気泳動（ＣＥ）システムから最高のスループットを達成するゴールに関連する二つのキイとなる拘束に対処する。毛管電気泳動（ＣＥ）親和力技術は、毛管の内面を処理して、ある種の官能基を化学作用から遮断する必要がある。これには、検出窓を形成するために、組み込まれた毛管からポリイミド被覆を除去する熱処理は使用できない。さらに、多数の毛管類がどれかの配列カートリッジ内に並列配置されている場合、前記窓を作るために、機械的手段でポリイミド被覆を完全に除去することはできない。個々の毛管を配列カートリッジに装着する前に毛管の窓が形成されていれば、脆弱な窓部分のために重大な破損が生じる。さらに、天然サンプルは、前記毛管の破損率を高める。したがって、多数の毛管を単一の修理できないアッセンブリーにすることは望ましいことではなかった。逆に、この発明においては、サンプル調製ピペットと他の三つの検出体の連続した操作に影響を与えずに、一つの検出体において欠陥のある毛管を変えることができるようになっている。この可能能力は、この発明の毛管電気泳動（ＣＥ）システムの生産性を最高レベルにあげるものである。同様に、サンプルデータが溶解できない前でも個々の毛管をは、取り替えられるから、繰り返しての注入を行う必要がない。
【００２３】
複数の検出体モジュール２６は、使用されないとき、検出体保留ステーション２４に保留されている。アームアッセンブリー１２は、磁気ソレノイド４０を励磁し、これらソレノイドを検出体モジュール２６の磁化できるピックアップ・プレート１３０に当接させることにより検出体を揚昇し、別の位置へ移動する。検出体保留ステーション２４には、検出体モジュールの毛管／電極の入口（１０８，１１０）端部を受ける入口側の緩衝剤のバイアル瓶５２と検出体モジュールの毛管／電極の出口（１０９，１１１）端部を受ける出口側の緩衝剤のバイアル瓶５７とが含まれる。前記保留ステーション２４には、また、検出体モジュール２６において対応する保留の磁化される抑え付けプレート１０６に接触するように配置されている一対の励磁される磁石５３のような検出体抑え付け機構が含まれる。ピックアップ・アッセンブリー３４における磁気作動の保持機構が励磁されて一つの検出体モジュールをピックアップするときには、前記検出体抑え付け機構は、励磁されない。光ファイバーケーブル、高電圧電力ケーブル、信号ケーブル、クーラント及び／又は水用の管類及び気体圧チューブのような検出体モジュールを動作させるための配線が各検出体モジュールの一端から前記基部の適当な複数のポートへ達している。好ましくは、ケーブル案内部材２５（図１Ｃに示すような）が設けられ、該部材により前記検出体モジュールから前記ポートへの配線が保持されて、配線のからみを防ぎ、検出体モジュール２６が動き易くなるようにしている。
【００２４】
この発明の毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、コントローラー・アッセンブリー４２を含み、このアッセンブリーは、代表的には、適切なプログラムされたソフトウエアを介してアームアッセンブリー１２、ピペットの吸引と分配排出動作及び複数の検出体モジュール２６の移動と動作をコントロールするように働く。好ましくは、グラフィカル・ユーザー・インスツルメント（ＧＩＵ）が設けられて、応用化学者のような使用者が前記毛管電気泳動システムに指示を出して、液体取り扱い工程と毛管電気泳動分析工程を所望のとおりにシーケンスに行うようにする方法プログラムを手軽に創れるようになっている。さらには、技術に不慣れな器械操作者でも前記毛管電気泳動（ＣＥ）システムにより所望の分析結果が得られる簡略化された方法プログラムを遂行できる。前記コントローラー・アッセンブリー４２には、モニターのようなディスプレイ装置５１、キイボード及びマウスのような入力装置及びプロセッサとメモリーのようなコンピュータ・システムの一般的な部品類が含まれる。紫外線ランプ４９又はレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）のレーザー検出光源５０のような他の部品類もまた前記システムの近辺に都合よく配置されている。このようにして、実験室の技術者は、化学又はプログラミングの知識に乏しいか、又は、それらの知識を有していなくても、前記システムを駆使し、サンプル方法工程を行い、分析の結果をリアルタイムで前記ディスプレイ装置で観察することができる。さらに加えて、前記電気泳動パフォーマンスに劣化がみられれば、使用者は、単一の検出体モジュールの操作を中止し、例えば、後記するように、当該毛管を交換し、ピペット機構並びに残る検出体のスループット及び生産性に影響を与えないようにすることができる。
【００２５】
この発明の毛管電気泳動（ＣＥ）システムの構成により、ピペットと検出体手段の配置で、当該技術で知られているように適当な最適アルゴリズムを用いて前記コントロール・アッセンブリーにより完全に営まれるサンプル処理の仕事が行われる。このようにして、単一の液体取り扱い手段３７は、多数の検出体モジュール２６とまとめられて、アッセイの液体取り扱い仕事とアッセイの分離／分析の部分とが負荷的にバランスするようになっている。最高の生産性（アッセイ・スループット）は、最大の手段（リソーシズ）が前記プロセスの処理率制限（ボトルネックによる）部分に加えられるときに達成される。分析率がサンプル調製率を越えるまで検出体手段を追加することにより、アッセイの生産性は、最高になる。
【００２６】
図４と図５とに示す実施の態様においては、第１の２枚のミクロタイタープレート５４に対照（コントロール）サンプルが入っている。この対照サンプルは、未知のサンプル類の通電クロマトグラムと比較するための評価とランク付けの間に使用される周期的基準通電クロマトグラムを供給する。
【００２７】
隣の二つのミクロタイター・プレート５６には、潜在的に未知の薬剤候補もの又は配位子を含むサンプル類が貯められる。サンプル類の源は、概ね、天然生産物、合成化合物及び組み合わせ化学技術を介して処方された化合物に由来する。天然生産物には、また、限定するものではないが、陸生植物の抽出物、海産植物の抽出物、人間を含む高等動物の細胞、ユーバクテリア、放線菌、バクテリア、非組換え又は組換え微生物類、微生物醗酵肉汁、菌類、原生動物、藻類、始原細菌、蠕虫類、昆虫類、海洋有機体類、海綿動物類、サンゴ虫類、甲殻類、ウイルス類、ファージ類、組織類、器官類、血液、土、海水、新鮮な水源からの水、腐食土、有機堆積物、有機質肥料、泥土、及び下水汚物又はこれらを部分的に精製した一部のものが含まれる。望ましい特性には、中庸を得た水溶性及び低分子量が含まれる。毛管電気泳動（ＣＥ）アッセイ・スクリーンの結果で、ターゲットとする分子に対しサンプル分子が親和力をもつか否が示される。代表的には、スクリーンされたサンプルの１％が与えられた標的分子との相互作用レベルを記録する。
【００２８】
基部２０における中央のバイアル瓶３２には、とりわけ、サンプル・プレート５６に入れられている天然抽出物サンプル類と共に分析すべき、関心を寄せる標的分子類が入っている。これら標的分子類には、限定されるものではないが、例えば、ＤＮＡ又はＲＮＡ（核酸結合プロテイン類、転写因子などの調査に使用される）、リボソーム類、細胞膜プロテイン類、成長因子類、細胞伝達子、テロメラーゼ類、エラスチン、有毒因子類、抗体類、レプリカーゼ類、他のプロテインキナーゼ、転写因子類、修復酵素類、ストレスプロテイン類、特性が表れていない病気関連遺伝子類及び／又はそれらのＲＮＡ及びプロテイン生成物、特性が表れていない病気関連調節ＤＮＡ又はＲＮＡ配列、レクチン類、ホルモン類、代謝酵素類、プロテアーゼ類及び毒素類が含まれる。前記分子は、化学的に、酵素により、又は、組換えにより変えられて、その電気泳動特性（例えば、デグリシコル化）が改善されるか、又は、フルオロフォア又は多イオン付加を受けて毛管電気泳動（ＣＥ）の間の分離及び／又は検出が行われやすくなっている。基部２０の中央の複数のバイアル瓶３２には、また、前記分析に応じて、ランニング緩衝液、すすぎ緩衝液及び他の試薬類が入れられていてもよい。
【００２９】
隣の二つのミクロタイター・プレート５８は、中央のバイアル瓶３２から標的サンプルの部分サンプルと、ピペット機構で用意し、ピペット機構によりサンプル・プレート５６からワーキングくぼみ５９へ移される天然抽出物サンプルの部分サンプルとの混合物を供給するように設けられた受入側の複数のワーキングプレートである。検出体の毛管のインレット（吸入側）１０８と、それに関連した電極１１０を前記くぼみ５９に突っ込み、サンプル注入と分析とを行う。
【００３０】
あるいくつかのアッセイにおいては、サンプルの体積は、小さく、例えば、５μｌである。毛管電極／毛管をこのサンプルに確実に浸漬させるには、前記くぼみをＶ底の容器とし、この容器を圧縮スプリングで支えて、前記Ｖ底容器の高さを対になっている毛管と電極への正確な長さに合わせるようにする。前記検出体モジュールのトッププレートを前記Ｚアームで押すことにより、上記した前記受入側ワーキングプレートの上面を空気圧シールそ、注入圧力を前記シールされた容器へ作用させれば、前記Ｖ底バイアル瓶内の液体は、前記スプリングの弾力性で前記毛管が確実に前記得液体内へ突っ込まれることにより、前記毛管内へ強制的に注入される。
【００３１】
隣の二つのミクロタイター・プレート６０は、出口側ワーキングプレートであり、複数のくぼみが設けられて、これらのくぼみで検出体の毛管出口１０９から放出されたものを受けるようになっている。受入側プレート５８と出口側ワーキングプレート６０は、受入側と出口側のミクタイター・プレートの二つの対応する貯留部の間の間隔が検出体モジュール２６に設けられた毛管の入口端部と出口端部との間の間隔と同じになっている。例えば、図４に示すように、受入側ワーキングプレート５８におけるくぼみ５９と出口側ワーキングプレート６０におけるくぼみ６１との間の間隔は、検出体モジュールに設けられた毛管の入口１０８と出口１０９との間の間隔とほぼ同じである。このようにして、検出体は、二つの対応するくぼみに同時に挿入され、受入側のプレートのくぼみ５９にあるマテリアルが空気圧又は電気泳動手段により毛管内を流れるようにして分析結果が出るようにし、前記マテリアルを出口側プレートのくぼみ６１内へ排出する。
【００３２】
操作においては、所定位置にある前記複数のコントロール・プレート５４及び前記複数のサンプル・プレート５６、取り付けられている空の受入側ワーキングプレート５８と出口側ワーキングプレート６０、充填されているランニング緩衝液貯部２８、リフレッシュされた複数の標的注入バイアル瓶３２のすべてと共に複数の検出体モジュール２６を最初に保留ステーション２４に保留する。前記検出体モジュール２６の毛管／電極の受入側端部１１４と出口端部１１６とを対応する受入側緩衝液バイアル瓶５２と出口側緩衝液バイアル瓶５７に浸漬する。前記アームアッセンブリー１２で最初にピペット３７を適切にゆすぐためにピペット洗浄ステーション３０へ移動させてサンプル分離が開始される。ついで、前記アームアッセンブリー１２により、ランニング緩衝液貯器２８から得たランニング緩衝液を使用してのコントロールプレート５４又はサンプルプレート５６のくぼみの内容物の希釈が開始される。この希釈された混合物は、吸引され、受入側ワーキングプレートのくぼみ及び対応する出口側ワーキングプレートのくぼみへ移されて、それぞれのくぼみへ５０％づつ分配される。前記ピペットからのサンプル混合物を分配後、ついで次のコントロール又はサンプルの希釈に先立ち、前記アームアッセンブリーにより前記ピペットが洗浄のために洗浄ステーション３０へ移動される。
【００３３】
いくつかのケースにおいては、サンプル調製には、単純な希釈操作以外の操作が含まれる。例えば、拮抗的な配位子を用いて、拮抗的アッセイを発展させ、ついで、前記サンプルを存在する標的／配位子混合コンプレックスに添加した後にあっては培養時間おくれがおそらく必要になる。いくつかのケースにおいては、サンプル混合物を調製した後、数秒から数分の比較的短い培養時間で前記サンプル・コンポーネンツにおける拮抗的反応が行われて、平衡に達する。平衡になった後で、しかも培養時間が長すぎてしまい、アッセイの結果が相互に一致しなくなる前に、毛管電気泳動（ＣＥ）注入がなされ、分析分離が遂行される。前記培養時間の正確な再現性は、前記コンプレックスが注入によって平衡になっている溶液から除去されるポイントへ前記サンプル又は配位子を添加するポイントとして定義されるものであって、負のコントロール（制御）注入との比較を介して親和力効果を認識するために重大なものである。この発明の毛管電気泳動（ＣＥ）システムは、このインターバルを１分の培養において０．５秒以下の変動で反復することができる。
【００３４】
ついで、アームアッセンブリー１２を動かして、選択された検出体モジュール２６を検出体保留ステーション２４から前記ワーキングプレート５８，６０における適当なくぼみへ移す。リフト機構を動かして検出体モジュール２６をピックアップする一方、前記保留ステーション２４における前記抑え機構の作動を停止させる。これらの機構は、このケースにおいては、電磁石作動であるが、種々の電気−機械的装置であってもよい。前記アームアッセンブリー１２は、検出体モジュール２６の毛管／電極の受入側端部を選択したサンプル／混合物のくぼみへ動かし、検出体モジュール２６の毛管／電極の出口側端部を前記ワーキング・ミクロタイタープレート５８，６０における対応する排出のためのくぼみへ動かす。前記Ｚ軸により前記検出体モジュールを一対のくぼみにまで下げ、前記検出体の上部へ十分な圧力をかけることで、前記検出体モジュールの下側と受入側ワーキングプレートの上面との間にある受入側Ｏ- リング１１２（図７）で空気圧シールが作られる。シール機構により前記検出体モジュール２６が前記ワーキングプレートにシールされる。例えば、ゴム製Ｏ- リング１１２は、前記毛管／電極の受入側端部と出口側端部とのまわりにぐるりと位置して、圧力がかけられるシールとなって緩衝液（代表的には数μＬ）で希釈されたサンプル溶液を毛管内からゆすぎ取る（代表的には、内径が５０μｍの毛管で３０秒にわたり１０．０ｐｓｉの圧力）。
【００３５】
前記毛管が希釈サンプル溶液で十分にゆすがれたときには、１０ｐｓｉのゆすぎ圧力を制御するソレノイドバルブを停止させ、前記Ｚ軸アームが前記ワーキングプレートから前記検出体モジュールをピックアップするもので、この際には、リフト機構は、まだ動いている。前記検出体モジュールは、一旦揚昇されると、純粋な緩衝溶液が入っているバイアル瓶へと移動され、前記Ｚ軸により、受入側の電極／毛管の対を前記溶液内へ浸漬し、前記受入側の電極／毛管の対の外表面を汚すサンプルのトレースを除去する。浸漬後、前記検出体モジュールを引き揚げ、移動し、空のバイアル瓶へ再び浸漬し、前記受入側の電極・毛管の表面にしつこく付着している御用済みの緩衝液を捕らえる。シールされた容器内でゆすぎ圧力を作るために使用するのが通常である前記１０ｐｓｉ空気を作動させて、前記対に付着の液体すべてを前記空のバイアル瓶へ吹き落とす。このケースにおいては、前記Ｏ-リングは、御用済みの分のバイアル瓶の頂部と接触しないから、前記空気の流れは、かなり強烈なもので、しつこく付着している液体すべてを吹き落とす。ここで、汚染されていない乾燥した受入側の毛管／電極をもつ検出体モジュールは、揚昇され、移動され、標的分子類が入っているシール可能なバイアル瓶に向かって下降される。前記Ｚアームが前記バイアル瓶の頂部を再び加圧し、前記システムがサンプル注入に使用の圧力を制御するソレノイドバルブを作動させる。標的のバイアル瓶の内部が加圧（代表的には、毛管の内径５０μｍ、５秒にわたり０．５ｐｓｉ）されると、サンプルが上位になっている受入側毛管端部の極く先端部分へ注入（代表的には、５０nL）される。ここで、前記Ｚ軸アームが再び前記検出体モジュールを揚昇し、前記毛管を通してゆすがれたサンプルが入っている同じ二つのワーキングプレートのくぼみへ前記モジュールを戻す。前記リフト機構は、前記検出体モジュールから釈放され、前記アームアッセンブリー１２は別のサンプル調製工程を開始するようになるか、又は、別の検出体モジュール２６を動かすようにするか、いずれも自由である。分析と排出とが終われば、ついで、前記検出体モジュール２６は、前記アームアッセンブリー１２によりピックアップされて、前記保留ステーション２４へ戻される。同時に、高電圧が印加され、前記標的は、前記出口側ワーキングプレートのくぼみへ向かって移動し始め、ポテンシャル配位子を含む溶液を通過する。前記希釈されたサンプル緩衝液と前記標的注入液体との間の相互作用の結果によって、通電クロマトグラムを生じさせ、ポテンシャル配位子マテリアルが一切存在しないコントロールプロファイルから偏向してしまう。プログラムされた通電クロマトグラムの実行が終わる時点で、前記検出体モジュールをリフト機構により取り戻し、前記保留ステーションへ移し戻すもので、このステーションにおいては、前記抑え機構が前記受入側のＯ-リングを前記検出体の下面と４mLの緩衝液バイアル瓶の頂部との間で圧搾する。前記検出体の出口側端部における満杯のバイアル瓶が出口側電極／毛管端部を洗い落とし、前記緩衝液のゆすぎ操作の間前記毛管から流れてくる流れを捕捉する。ここで、代表的には１０ｐｓｉであるゆすぎ圧力を再び作���させ、毛管を経て受入端部から出口端部まで純粋な緩衝液の２００個のミクロタイターをゆすぎ洗いし、以前のサンプル及び標的のトレース一切を除去する。ここで、前記検出体モジュールは、毛管を介して、ゆすぎ洗いされて、次のサンプル希釈溶液を用いることができる。
【００３６】
前記標的注入に先立つ二つの工程は、標的試薬の有効寿命を保護するためのものである。前記緩衝液にサンプルを漬けて洗うことで、前記電極／毛管からサンプルを洗い落とし、標的バイアル瓶の汚染を防ぐ。前記吹き落とす工程で前記標的溶液が前記電極／毛管にこびりついている緩衝液で希釈されないようにする。
【００３７】
図６〜図１４は、小型化された紫外線（ＵＶ）検出体モジュール１００を図解するものである。この検出体モジュールには、取り外しできるカートリッジアッセンブリーが含まれ、このアッセンブリーは、上位のハウジング１０４と取り外しできるカートリッジ部材１０２とをもつ。また図６に示されているように、上位ハウジング１０４とカートリッジ１０２とは、二つの保持ラッチ１２８により一緒に保持されている。検出体の半分、半分は、他の適当な手段で確保されている。カートリッジ１０２には、前記カートリッジの底面にネジなどの適当な手段で保持された磁化できる抑えプレート１０６が含まれている。この磁化できる抑えプレート１０６は、保留ステーション２４に留まるため励磁される。この磁化可能な抑えプレート１０６には、また、４つの切り欠き部又は扇形凹部１０７が含まれ、これらによって前記抑えプレートは、前記保留ステーションにおける隣接の検出体モジュール位置と関連の抑え磁石５３と接触しないようになっている。
【００３８】
適当な通路を使用して、カートリッジ１０２の両端部において、受入側毛管端部１０８、受入側電極１１０、出口側毛管端部１０９及び出口側電極１１１を約２．０ｃｍほど延ばしてサンプル及び放出くぼみ近くまで達するようにしてある。カートリッジ１０２は、両端部において毛管入口と毛管出口とを受ける通路１４０を有している。検出体の入口端部１１４により、毛管入口１０８は、いくつかの液体が入っているくぼみに対し位置が合うようにされる。検出体の出口端部１１６は、毛管出口１０９を分析及びゆすぎ洗い操作の間における排出物を集めるくぼみに位置するようにする。前記カートリッジの各端部において、Ｏ−リング１１２でアライメント・ローブ特徴部を囲み、このＯ−リングは、ゆすぎ洗い又は注入が必要であるバイアル瓶の頂部を密封するサイズになっている。これには、前記毛管をゆすぎ洗いし、次のサンプルのために該毛管を初期化するための保留バイアル瓶、サンプル溶液が毛管を介してゆすぎ洗いされる前記複数のワーキングプレート及び少量の注入が前記毛管の入口端部へ一部強制的になされる前記標的バイアル瓶が含まれる。さらに加えて、前記毛管に対し整合し平行になっている前記入口電極１１０と前記出口電極もまた前記カートリッジ１０２の各端部から延びている。しかしながら、前記複数の電極は、前記上位ハウジング１０４に永久的に取り付けられ、電気的に接続している。特には、前記入口電極１１０は、導線１３８にはんだ付けされ、前記出口電極１１１は、導線１３８にはんだ付けされている。これら二つの電極は、取り外し又は取り付けの間、前記カートリッジの各端部における複数の特定のクリアランスホール内をスライドする。
【００３９】
前記磁化できる抑えプレート１０６と前記カートリッジ１０２との間に、特注のフォトダイオード増幅器アッセンブリー１１８が設けられて、これは、前記上位ハウジング１０４からの電力及び信号ケーブル１２０に接続している。前記カートリッジ１０２は、また、その頂部中央面に毛管整合チャンネル１２１を含み、このチャンネルは、長さ方向に設けられて、前記毛管を保持する。前記カートリッジ１０２は、また、前記検出体モジュール１００の出口端部近くにある毛管窓部１２２を含み、サンプル混合物が前記毛管の入口端部から前記毛管の出口端部に向かって前記毛管内を動く際の紫外線の変動を検出するようになっている。
【００４０】
前記ハウジングと前記カートリッジの間には、例えば、アルミニウムで作られたヒートシンク１２４が含まれ、印加された高電圧により、前記毛管を流れて通過する電流により発生した熱を吸収する。複数の適切な毛管リテーナー１２６が等間隔に配置され（図７，１２，１３に図示）、前記毛管を前記アライメントチャンネルの所定位置に保持し、前記カートリッジが前記上位ハウジングの底部に押しつけられたとき、前記毛管を保持するために長さ方向に延びている前記ヒートシンクの底部中央面にある毛管アライメントチャンネルに前記毛管がそれ自体確実に整合するようになるようになっている。前記複数のリテーナー１２６は、また、組み上げられた毛管に剛直性を与えるように作用し、前記カートリッジを取り扱うとき、前記窓部が破損しないようにする。前記毛管の温度は、分離のコンシステンシー（濃度）及び結果としての通電フェログラムに影響を与える。安定した環境で分離を遂行しなればならず、さもなければ存在する結合の度合いを判断することが難しくなる。ヒットの結合は、結合されていない標的ピーク（分離コントロール）において惹起されるひずみのマグニチュードの重要性を評価することにより前記通電クロマトグラムから推論される。前記複数の検出体モジュール２６は、前記毛管のかなりの長さ部分が前記ヒートシンク１２４に接触するようになっている。前記ヒートシンク１２４は、温度をコントロールするクーラント（冷却剤）が流れる複数の通路をもつ熱質量体からなる。このようにして、前記毛管は、前記ヒートシンク１２４と接触して、前記冷却剤の温度により決定される温度に規制され、安定化される。
【００４１】
前記上位ハウジング１０４は、第１の保持ラッチ１２８と第２の保持ラッチ１２８とを左側面と右側面とに有し、前記上位ハウジング１０４と前記カートリッジ１０２との両者がきっちりと接続するようにしている。前記上位ハウジング１０４は、また、前記上位ハウジングの上面に磁化されるピックアッププレート１３０を有している。この磁化されるピックアッププレート１３０は、該磁化されるピックアッププレート１３０の両側面上部に第１の磁気アライメント案内１３２と第２の磁気アライメント案内１３３とを有している。前記磁化されるピックアッププレート１３０は、一端に、フレキシブルなケーブル案内コネクタ１３４を有し、前記毛管電気泳動（ＣＥ）システムの前記基部に取り付けられ、前記検出体モジュール機能を果たすに必要な色々の前記電気ケーブル、前記紫外線光源ケーブル及び空気圧作用チューブを包含する。前記上位ハウジング１０４と前記磁化されるピックアッププレート１３０は、また、種々の電極類及びケーブル案内を受け入れる対応する通路をもっている。例えば、前記上位ハウジング１０４は、電力及び信号ケーブル１２０を有し、このケーブルは、前記カートリッジ１０２を経て特注のフォトダイオード増幅器アッセンブリー１１８に接続する。前記上位ハウジング１０４は、また、紫外線光源のための光学繊維ケーブル１３６と前記電極ケーブルワイヤのための高電圧ケーブルを有している。二つの通路が前記磁気ピックアッププレート１３０に示されており、冷却剤管路にアクセスして取付部材１４２へ接続し、前記上位ハウジング１０４への内部通路に接続し、前記ヒートシンクへの内部通路に接続する。
【００４２】
前記紫外線光源とサンプルとの相互作用については、サンプル液体を通る紫外線のパスの長さは、前記毛管の内径に等しい。ほとんどの分離は、５０μ ID 毛管において遂行される。これで、前記サンプル液体を通る光パスの長さが０．０５ｍｍになる。従来技術のハイパフォーマンスのクロマトラフィ検出体は、９．０ｍｍパス長さをもつフローセル（流動細胞）を使用することにより最高の感受性を与える。この発明のパス長さは、かなり短いので、紫外線吸収検出体は、フォトダイオードの信号の大きい増幅度を示す。例えば、０．０５ｍｍの光パスをもつ検出体は、パス長さが９．０ｍｍのフローセルの大きさについて、僅か1/180th の光減衰変化を生む。さらに加えて、電気及び信号ノイズは、最小の実用限度まで減り、前記サンプルコンパウンド類（サンプル化合物）に対し有用な感受性を与える信号対ノイズ比率を保証する。前記吸収するサンプル液体を通らずに、前記フォトダイオードに照射される紫外線は、一切の吸収情報をもたず、消去されるか、又は、実質的に消去されてしまう。紫外線の減衰を測定するには、前記光学繊維源、前記毛管の窓及び前記フォトダイオードを整列させて、前記液体を通過した情報が十分にある減衰された光線を捕らえ、前記サンプル液体を通過していない前記フォトダイオードに光線が一切当たらないようにする。
【００４３】
前記フォトダイオード増幅器アッセンブリーの図７Ｂをさらに詳しく参照すると、紫外線光源は、前記ハウジング１０４及び磁化されるピックアッププレート１３０における複数の孔３００を適当に通過して配置の光学繊維ケーブル２３０に通じるように設けられている。好ましくは、ジューテリウム光源ランプを用いて、選ばれる広範囲の紫外線波長３１０を生成する。好ましくは、干渉フィルター（図示しない）を前記光源ランプと前記光学繊維ケーブル２３０の入口との間に配置し、モニターすべき単一の波長を選ぶ。代表的には、紫外線吸収検出は、三つの異なる波長２１４ｎｍ，２５６ｎｍ及び２８０ｎｍの一つにおいて最高に遂行される。前記光学繊維の出口端部は、前記毛管の窓１２３に対ししっかり取り付けられ、入射される光線の最大光量を前記毛管内のサンプルに通す。前記繊維２３０に直に対向する前記毛管の他方の側に、シリコンのフォトダイオード３０２が取り付けられており、前記サンプル液体から発した紫外線３１２がそのフォトダイオードの表面に当たるようになっている。前記フォトダイオードに当たる変化する紫外線強度によって生じる光電流における極端に小さな変動は、小さなプリント回路板の前記ダイオードに対し直ぐ向き合っている精密低ノイズ／ハイゲイン増幅集積回路３０４により増幅される。
【００４４】
外部の電気干渉による前記フォトダイオード／増幅器アッセンブリのベースライン・ノイズの増加を防ぐためには、前記フォトダイオード・チップ３０２と増幅器回路３０４とを前記カートリッジ内側のキャビティ３０５に完全に埋設する。このキャビティには、導電性ペイントの処理が施され、感受性の前記回路をシールするようになっていることが好ましい。このようにして、電気ノイズレベルを低く保ち、前記検出体の信号対ノイズのパフォーマンスを最大にする。導線３０８を前記回路板３０６に設けて電力を前記増幅器３０４へ供給すると共に増幅された吸光度信号をデータ取得システムへ供給する。導線３０８は、前記毛管交換のために前記上位ハウジングから前記カートリッジを取り除くことを妨げない。
【００４５】
前記複数の検出体モジュールの動作において、前記アームアッセンブリーは、その複数の磁気ソレノイドを一つの検出体モジュールに係合させ、これによって、前記検出体の磁気プレートをピックアップのために励磁する。このアームアッセンブリーは、前記検出体を受入側と出口側の一対のバイアル瓶へ正確に運ぶもので、該バイアル瓶では、既にサンプルが分析のために準備されている。前記検出体は、下方へ下げられ、前記毛管／電極の入口が例えば５μｍの体積のサンプル液体に浸漬される。上記した希釈方法においては、前記ピペットでオリジナルのサンプル又はコントロールくぼみへ約２００μＬが追加され、混合し、ついで釣り合っている１００μＬ体積のものを各ワーキングプレートのくぼみに分配する。これは、前記検出体モジュールが前記ワーキングプレートの配列の上に置かれたとき、前記毛管入口端部と前記電極とが浸漬されるのに十分な量である。標的バイル瓶の開口、前記受入側ワーキングプレート及び受入側保留バイアル瓶を前記検出体モジュールの底部に配置されたＯ−リングがシールする。前記検出体モジュールは、前記標的バイアル瓶へ注入圧力を加え、標的の注入分を前記毛管の入口端部へ移す。前記アームアッセンブリーは、前記検出体モジュール磁気ピックアッププレートから離れ、別の検出体モジュールを用いて別の調製と分析とを継続するか、又は、前記ピペットを用いて別のサンプルを調製する。通例の分析方法により、高電圧をかけて前記標的が毛管内を移動し、分析のための窓を通過するようにする。前記標的は、毛管内を流れ、検出窓を通過する際、フォトダイオード／検出体は、アナログ電圧を分析読み取りを行う制御コンピュータにおける検出ボードへ送る。読み取りは、リアルタイムでディスプレイ装置にアナログ波形で表示されることが好ましい。ついで、標的液体は、前記毛管出口から排出され、廃棄ものとして排出くぼみへ入れられる。
【００４６】
小型化された毛管電気泳動（ＣＥ）レーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体モジュール２００について、図１５〜２５Ｂをくわしく参照すると、前記レーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体アッセンブリーは、上位ハウジング１０４と、例えばねじなどにより適当な手段で保持された取り外しできるカートリッジ１０２とを含む。このカートリッジ１０２は、磁化される抑えプレート１０６を前記カートリッジの底面に有している。磁化される抑えプレート１０６は、扇形状（１０７）になっていて、前記保留ステーション２４における隣接の保留位置における磁石５３と接触しないようになっている（図１８，２２，２３も参照）。同様に、この磁化される抑えプレート１０６は、前記保留ステーションにおける磁石５３の力で下方へ引っ張られることで、前記入口Ｏ−リングを密封状に加圧して、ゆすぎ洗い操作が前記毛管において行われるもので、これら操作においては、ワーキングプレートのくぼみに入っている溶液で前記毛管をゆすぎ洗いする場合には必ず行われる態様と同じように前記検出体モジュールの頂部プレートにＺアームを押すようにＺアームに協力しないようになっている。さらに加えて、磁気抑えプレートは、前記検出体モジュールの底部の両側から外方へ延びており、前記検出体モジュールが前記ワーキングプレート配列に配置されたとき、自由に立つ検出体モジュールに安定性を加えるようになっている。前記複数のワーキングプレートは、前記Ｚアームが前記モジュールを釈放した後、前記検出体を動かないようにしっかり保持する複数の電磁石を欠いている。
【００４７】
前記レーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体のカートリッジ１０２は、また、検出体の頂部中央面に長さ方向の毛管整列コーナーを含んでいる。分離検出のための前記毛管窓の場所を与えている前記カートリッジにおける領域２０３には、以下に述べるように、バックグラウンドエネルギーの検出を最小にする特別な溝がつけられている。前記検出体モジュールの受入側端部１１４は、前記毛管入口１０８と関連の電極１１０とが、分析すべきサンプルが入っている貯器又は分析の条件に応じての別の液体を含んでいるか、又は、空のいくつでもよい容器と位置が合うようにする。前記検出体の出口端部１１６は、毛管出口１０９と関連の電極１１１との位置を、サンプル調製の間、アッセイの間、又は、後処理の毛管ゆすぎ洗い工程の間、前記毛管出口から流れる液体を集める貯器に合わせる。前記検出体モジュールの受入側端部と出口側端部の両者において、複数のＯ−リング１１２（図２３に図示）が前記毛管と電極とが延びているテーパーがついたくぼみ整列プローブを囲む。前記Ｏ−リング１１２は、空気圧作用で前記毛管に前記溶液を強制的に流通させることが必要になるワーキングくぼみと別の容器との間を密封する。液体を流したい場合には、前記Ｚアーム又は前記保留ステーションの抑え磁石のいずれかで前記検出体モジュールの底部と前記溶液容器の頂部との間のＯ−リングを押し潰す。前記毛管の出口端部は、大気圧になっているので、ゆすぎ洗い圧力（例えば、１０ｐｓｉ）又は注入圧力（例えば、０．５ｐｓｉ）いずれかの空気圧ソレノイドバルブを開いて、前記容器を加圧し、前記溶液を前記毛管内に圧入する。
【００４８】
前記検出体モジュールのカートリッジ１０２は、第１の端部ブロック体２０４を含み、そこにおいては、毛管入口端部１０８と、その関連の第１の電極１１０とが前記検出体モジュールの受入側端部１１４から突き出ている。前記カートリッジは、また、前記検出体モジュールの出口側端部１１６から突き出ている毛管出口端部１０９と、その関連の第２の電極１１１のために第２の端部ブロック体２０６を提供している。前記カートリッジにおいては、前記端部ブロック体を貫通する種々の複数のポートが作られている。前記毛管と前記電極の入口部分を包含する端部ブロック体２０４は、貫通孔２４０を有し、ゆすぎ洗いと注入圧力のための空気圧接続部２４１（図２４）に適合するようになっている。前記毛管と前記電極とを包含する端部ブロック体２０６は、前記カートリッジ内を流れる冷却剤の供給のチューブをつなぐ抜け止めつき接続部２４２を提供している。前記検出体モジュールの出口側端部は、ケーブル案内部材２５を接続する金属支持体２１６（図１６Ａと図１８）が取り付けてあり、該案内部材で各種の源からのケーブル類を保持して、もつれを防ぎ、前記検出体モジュールが簡単に動かないようにする。この金属支持体２１６には、また、励起レーザー光を前記カートリッジにエポキシ樹脂で永久的に埋設されている光学繊維セグメントへ供給するために使用される光学繊維コネクタが装着される。
【００４９】
締め付けプレート２１８（図１６Ａ）が前記カートリッジ１０２の上面に取り付けられて、毛管１０８／１０９及びレーザー光源２３０を覆っている（図１９）。締め付けプレート２１８の下側には、第２のコーナーが設けられて、前記カートリッジ１０２の上面のコーナーと締め付けプレート２１８の下側の前記コーナーとの間に前記毛管が保持される。前記毛管は、前記締め付けプレートを前記カートリッジの上部にねじ止めすることで、前記二つのコーナーの間にしっかり保持される。前記締め付けプレート２１８は、適切な孔２２０を有し、この孔で前記毛管窓からの蛍光光線が分離検出のために光電子増倍管へ送られるようになっている。
【００５０】
カバープレート２１８と上位ハウジング１０４との間には、光学機器のレンズアッセンブリー２２２が毛管窓の上で、光電子増倍管の下に配置されて、蛍光光線（信号）を最大にし、検出のために前記光電子増倍管へ達する励起光線（入力レーザー光）の光量を最小にする。前記毛管１１５の上表面に接触（正接）し、顕微鏡対物レンズの直下にある光学マスクで散乱するバックグラウンド励起光線をブロックして、該光線が前記レンズに入光し、前記光電子増倍管へ達することを防ぐ。前記マスクのスロットの幅は、計算され、顕微鏡対物レンズにより必要とされる１１６°立体角のみのものが通されるようになっている。前記毛管窓における所定の４８８ｎｍの強度レベルのために、前記窓から放射された５２０ｎｍの光線の強度は、存在するラベル付けされた標的の量に比例する。前記窓から放射される５２０ｎｍの光線のパターンは、励起された電子がフルオレセイン分子におけるそれらの下位レベルへ衰退するにつれての光子放射の不規則性により、本質的に球形のものである。検出体の信号対ノイズのレベルを最大にするには、検出体は、５２０ｎｍの放射光線の最大立体角のものを可能な限り集め、集めた４８８ｎｍの励起エネルギーの量を最小にしなければならない。したがって、高い開口数のレンズを用いて、蛍光光線の最大量を可能な限り集光する。同様に、励起光線軸と集光レンズの軸は、直交するのが好ましい。表面に対し直角で通る光線には、干渉フィルターが最適である。
【００５１】
図１６Ｂを参照すると、４８８ｎｍの光線の光源５０は、光学繊維セグメント２３０の入口に向けられ、このセグメントは、エポキシのような接着剤でレーサー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体のカートリッジ１０２へ取り付けられている。この実施の態様においては、前記光源は、アルゴン−イオンレーザーで、適切なアウトレット光学レンズでレーザーエネルギーを光学繊維ケーブルへ送る。前記光学繊維セグメントは、前記光線が９０°ではない角度で毛管窓１２３へ当たり、励起エネルギーが前記光電子増倍管（ＰＭＴ）検出体２２４へ反射しないようにしている。殆どの４８８ｎｍの励起エネルギーは、パス４１８にそって出てゆく。
【００５２】
バックグラウンド励起光線を遮断する毛管マスク４１６が前記窓１２３の上に設けられている。顕微鏡対物レンズアッセンブリー４００がマスク４１５の上に設けられている。前記対物レンズアッセンブリーは、高い倍率のものが選ばれ、これは、高い開口数のものとなるか、又は、Ｎ．Ａ．０．８５のものになる。光学要素のＮ．Ａ．高ければ高いほど、装置への光線の入射角度又は装置からの光線の放射角度は、大きくなる。この実施の態様で６３Ｘ対物レンズ４０２を使用した例においては、Ｎ．Ａ．計算は、前記毛管内の蛍光を発する液体による１１６°立体角の放射角度内にある光が顕微鏡レンズで集められることを示している。前記毛管内の液体は、前記対物レンズの前部レンズ面から離れた作動距離に位置し、その結果、前記液体から放射された光は、対物レンズ内側のレンズから平行光線で出てゆく。逆に前記毛管の中央以外のポイントから前記レンズへ入光する光は、対物レンズアッセンブリーの軸に対し平行な線で走らない。これらの平行光線は、ハイパス光学干渉フィルター４０４を通るが、このフィルターは、前記４８８ｎｍの励起エネルギーを遮断し、前記５２０ｎｍの蛍光エネルギーを最小の送り損失で通過させる。このタイプのフィルターは、濾過すべき光線が前記フィルターの面に対し事実上９０°の角度で光線４０６で前記フィルターと通過することを要求する。顕微鏡対物レンズの内側は、修正されて、前記対物レンズの軸に対し９０°の面で前記フィルターが適合し、しっかり保持されるようになっている。この構成においては、前記サンプル溶液の光線のみが前記軸に対し平行な（最適なパフォーマンズ角度）光線で前記対物レンズを通るから、前記液体からの４８８ｎｍの光成分は、約６のオーダーのマグニチュードに減衰してしまうことになる。逆に、前記面に対し直角な光線で前記フィルターを通る５２０ｎｍの光線は、約５％にしか減衰しない。光線が通る光パスにおけるフィルターの後には、平凸焦点レンズ４０８が配置されて、前記フィルターを通り、前記レンズの焦点距離に等しい前記レンズを越えた距離を越えて走る平行光線から前記毛管の管腔の虚像を創る。この虚像は、前記平行光線が入光する側から前記レンズの後ろの平面に、前記毛管の管腔を本質的に再構築するものである。さらに余剰な光線が前記光電子倍増管（ＰＭＴ）センサに打ち当たるのを防ぐために、円形マスク４１０が前記平凸レンズの後ろに設置され、該マスクは、中央に孔を有し、この孔の直径は、前記孔を通って焦点を結ぶ前記毛管の中央から来る光線のみが通れるように選ばれている。光を遮断するＯ−リングもまたマスク４１０と検出体２２４との間に配置されている。散乱する光線又は他の光源からの光線は、このようにして、前記レンズの後ろ側の前記マスクを通過できないようになっている。散乱する光が前記光電子倍増管に当たらないようにする前記光学構造によって、バックグラウンド光のレベルを最小にし、前記構成の信号対ノイズを最大にする。最後に、前記光線は、前記マスクを出て、前記光電子倍増管（ＰＭＴ）センサ４１４へ入る。別の実施の態様においては、バックグラウンド光をさらになくすために、ピンホールのマスク（図示せず）が前記円形マスクと前記光電子倍増管（ＰＭＴ）センサとの間の虚像面に設けられる。このピンホールのマスクは、注意深く位置決めしておかなければならず、又は、信号エネルギーをうまくしっかりつかみ、信号対ノイズのレシオは、実際に低下する。したがって、前記ピンホールのマスクは、所望に応じて設けなくてもよい。
【００５３】
上位ハウジング１０４は、その頂部面に磁気ピックアッププレート１３０を保持している。取り外しできるカートリッジ１０４は、前記毛管の窓１２３（図１９）から来て、検出のために前記光電子倍増管（ＰＭＴ）２２４へ達するための光の通路を有している。Ｏーリング１１２が上位ハウジング１０４と磁化されるピックアッププレート１３０との間に嵌められて、前記光電子倍増管（ＰＭＴ）光センサへ漏れる外光すべてを遮光する。第１の磁気アライメント案内１３２と第２の磁気アライメント案内１３３とが、それらの両端において、磁気ピックアッププレート１３０の頂部に位置する。前記案内１３２，１３３は、検出体モジュールを動かすときには、前記Ｚアームの前記複数の磁気マグネットを前記ピックアッププレートに正確に位置させるように設けられている。前記Ｚアームに対する前記検出体モジュールの再整合は、操作の都度、前記電極／毛管を前記小さなくぼみの開口に確実に挿入するために必要な精度を保つために必要なことである。前記光電子倍増管（ＰＭＴ）アッセンブリー２２４は、磁気ピックアップレート１３０の頂部に配置されていて、検出のために前記毛管の窓に整合している。一つ以上の光電子倍増管（ＰＭＴ）アッセンブリーを分析のタイプに応じて前記レーザー励起蛍光ＬＩＦ）検出体に取り付けることができる。例えば、一つの毛管に二つの観察窓をもたせて作り、例えば、“早い方”及び“遅い方”の信号を一つの分析分離の場合に得ることができる。この早い方と遅い方の検出体の信号は、天然サンプル、合成サンプル及び組合せ混合物の抽出物に存在する未知の分子類を含むポテンシャルな治療薬標的及び各種の配位子との間の拘束特性についての得ることが困難な動的情報を明かすように説明されることができる。
【００５４】
図１７において、前記カートリッジ１０２の平面図は、光学繊維セグメント２３０の角度配置が示されている。光学繊維ケーブルにより光学繊維接続を介して９０°以外の角度（図１９に詳細を示す）で毛管ルーメンＸ軸へ励起エネルギーを供給することにより、蛍光エネルギーが検出される軸からの励起波長を事実上消去してしまう。前記角度は、前記光線が反射され、前記毛管内の液体に入光しないように臨界角度にならない限度の可能な限り小さな角度が好ましい。４５度の角度が適切であることが分かっている。前記励起成分をなくすことにより、検出可能なバックグラウンドエネルギー量を減らし、検出体の信号対ノイズ比率を増加させる。レーザー光線を供給する光学繊維は、図２５に示すように、前記毛管の窓に近接して配置されている。
【００５５】
操作においては、前記レーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体モジュールは、前記毛管電気泳動（ＣＥ）システムにおける紫外線（ＵＶ）検出体モジュールと同じ手段で実質的にインターフェースされる。
【００５６】
別の実施の態様においては、入口側毛管と出口側毛管とに関連している複数の電極は、前記保留ステーションに配置され、分析の間、前記毛管に整合するようになっている。
【００５７】
この発明を好ましい実施の態様に関連させて記載したが、当業者であれば、前記明細書を読了すれば、そこに記載の構成と方法についての変更、均等物の置換、及び他の変更を行うことができる。したがって、これに対する特許証による保護は、添付の特許請求の範囲及びその均等事項に含まれる定義によってのみ制限されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
この発明の他の特徴及び利点は、添付の図面を関連させての発明の実施の態様の記述と請求の範囲からの明らかになるものであって、添付の図面においては：
【図１Ａ】例示としての紫外線（ＵＶ）バージョンを示す、この発明の一つの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの等距離図。
【図１Ｂ】例示としてのレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）バージョンを示す、この発明の一つの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの等距離図。
【図１Ｃ】図１Ａと図１Ｂの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの基部に取り付けられた小型化された可動の検出体モジュールの正面図。
【図２Ａ】図１Ａの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの正面図。
【図２Ｂ】図１Ｂの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの正面図。
【図２Ｃ】図１Ａと図１Ｂの毛管電気泳動（ＣＥ）システムのピックアップ・アッセンブリーの正面図。
【図３】図１Ａの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの側面図。
【図４】図１Ａの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの一部の平面図で、小型化された検出体モジュールの動きの範囲の一例を示すもの。
【図５】図１Ａと図１Ｂとの毛管電気泳動（ＣＥ）システムの一部の平面図で、ピペットの動きの範囲の一例を示すもの。
【図６】この発明の検出体モジュールの一つの実施の態様、特に、紫外線（ＵＶ）吸光度検出体の正面図。
【図７Ａ】図６の紫外線検出体モジュールの展開説明図。
【図７Ｂ】図７Ａのフォトダイオード／増幅器の展開図。
【図８】図６の紫外線検出体モジュールの底面図。
【図９】図６の紫外線検出体モジュールの背面図。
【図１０】図６の紫外線検出体モジュールの側面図。
【図１１Ａ】図６の紫外線検出体モジュールの上位ハウジングの平面図。
【図１１Ｂ】図１１ＡのＣ−Ｃ線にそう紫外線検出体モジュールの断面図。
【図１２】図１１ＡのＡ−Ａ線にそう紫外線検出体モジュールの断面図。
【図１３】図１２の詳細部Ｂの部分図であって、毛管と毛管保持プラグとに対する紫外線光源の位置を示すもの。
【図１４】図１１Ｂの詳細部Ｄの部分図であって、ヒートシンクにおける冷却剤チャンネルの断面を示すもの。
【図１５】この発明の検出体モジュールの別の実施の態様、特に、レーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体の正面図。
【図１６Ａ】図１５のレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体の展開等距離図。
【図１６Ｂ】図１５のレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体の光学アッセンブリーの展開図。
【図１７】図１５のレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体の展開背面図。
【図１８】図１５のレーザー励起蛍光（ＬＩＦ）検出体のカートリッジの平面図。
【図１９】図１７の詳細部Ｂの部分図であって、毛管に対する光学繊維ケーブルの角度配置を示すと共に光電子増倍管（ＰＭＴ）アッセンブリーへのレーザー光源のバックグラウンド・エネルギーを減らす、カートリッジに作られた孔とレリーフを示すもの。
【図２０Ａ】図１５のレーザー励起蛍光検出体モジュールの右側面図。
【図２０Ｂ】図１５のレーザー励起蛍光検出体モジュールの左側面図。
【図２１】図１５のレーザー励起蛍光検出体モジュールの背面図。
【図２２】図１５のレーザー励起蛍光検出体モジュールの平面図。
【図２３】図１５のレーザー励起蛍光検出体モジュールの底面図。
【図２４】図２２のＡ−Ａ線にそう断面図。
【図２５Ａ】図２２のＢ−Ｂ線にそう断面図。
【図２５Ｂ】図２５Ａの詳細部Ｃの部分図で、毛管の断面についての光学繊維ケーブルの断面を示しているもの。
【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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