(57)【要約】【課題】  キャピラリ交換毎の波長校正データの取得を不要にし、且つ、感度、デー取得の同時性を確保し、擬似信号を低減することができるキャピラリ電気泳動装置を提供することにある。【解決手段】  本発明は、キャピラリの交換毎にキャピラリの位置を検出し、キャピラリの位置ずれを検出するキャピラリ電気泳動装置に関する。本発明によると、キャピラリ電気泳動装置には、キャピラリ位置測定用光源が設けられている。キャピラリ位置測定用光源からの光をキャピラリに照射し、２次元検出器によってキャピラリの像を検出することによって、キャピラリの位置の偏差を求める。キャピラリの位置の偏差に基づいて、２次元検出器におけるデータ取得領域を設定し、又は、基準位置のキャピラリから求めた基準蛍光スペクトルを修正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能なキャピラリと；
該キャピラリに励起光を照射する照射光学系と；
上記キャピラリからの蛍光を分光させる波長分散素子と、該波長分散素子から得られる蛍光スペクトル像を検出する２次元検出器と、を有する検出光学系と；
を有するキャピラリ電気泳動装置において、
上記キャピラリを交換したとき上記キャピラリの軸方向の基準位置に対する上記キャピラリの位置の偏差を検出することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項２】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、
キャピラリ位置測定用光源を設け、上記キャピラリ位置測定用光源からの光を上記キャピラリに照射し、上記２次元検出器によって上記キャピラリの像を検出することによって、上記キャピラリの位置の偏差を検出することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項３】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記偏差に基づいて上記２次元検出器におけるデータ取得領域を設定し、該データ取得領域において試料の蛍光スペクトル像を検出することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項４】
請求項３記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記データ取得領域はキャピラリ軸方向に沿って並んだ複数のデータ取得領域からなり、各データ取得領域は波長分散方向の範囲とキャピラリ軸方向の範囲によって確定されていることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項５】
請求項３記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記キャピラリが上記基準位置に対して波長分散方向にずれている場合には、上記データ取得領域は、波長分散方向に上記偏差に相当する距離だけ移動されていることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項６】
請求項３記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記キャピラリが上記基準位置に対して傾斜している場合には、上記データ取得領域は、上記傾斜に相当する角度にて傾斜していることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項７】
請求項２記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記２次元検出器による上記キャピラリの像の位置に上記キャピラリ位置測定用光源の波長が対応するように上記２次元検出器の画像に波長の目盛を設定し、予め与えられた分析波長範囲の長波長端と短波長端を上記波長の目盛によって読み取ることにより、上記分析波長範囲に対応したデータ取得領域を設定することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項８】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記偏差に基づいて上記基準位置における蛍光スペクトルの位置を補正することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項９】
請求項２記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記キャピラリ位置測定用光源は、単一波長光源を含むことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１０】
請求項２記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記キャピラリ位置測定用光源は、所定の発光波長帯域を有する光源と該光源からの光のうち所定の波長領域を遮断するフィルタを有することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１１】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記照射光学系は上記キャピラリの軸線に沿った方向から又は上記キャピラリの軸線に対して所定の角度傾斜した方向から上記キャピラリに励起光を照射することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１２】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記照射光学系は励起光源として発光ダイオードを有することを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１３】
請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置において、上記基準位置は出荷時に実施される波長校正データの取得時における上記キャピラリの位置であることを特徴とするキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１４】
交換可能なキャピラリと；
該キャピラリに励起光を照射する照射光学部と；
上記キャピラリ内を電気泳動する試料からの蛍光を検出する検出光学部と；
該検出光学部によって検出された試料の蛍光スペクトルより試料を分析する分析部と；  上記キャピラリを交換したとき上記キャピラリの位置を検出する位置検出部と；
を有し、
上記分析部は、上記キャピラリの軸方向の基準位置に対する上記キャピラリの位置の偏差に基づいて試料の分析を行うことを特徴とする分析装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の分析装置において、
上記検出光学部は上記キャピラリの偏差に基づいてデータ取得領域を設定することを特徴とする分析装置。
【請求項１６】
請求項１４記載の分析装置において、
上記検出光学部は上記キャピラリの偏差に基づいて上記キャピラリが基準位置にあるときに取得した波長校正データを補正することを特徴とする分析装置。
【請求項１７】
試料をキャピラリ内に電気泳動させ、上記キャピラリに励起光を照射し、上記キャピラリからの蛍光を分光させて蛍光スペクトルを生成し、該蛍光スペクトルを２次元検出器によって検出し、該検出結果に基づいて試料を分析するキャピラリ電気泳動方法において、  上記キャピラリを交換したとき、上記キャピラリの位置を検出することと、
上記キャピラリの基準位置に対する上記キャピラリの位置の偏差を測定することと、を含むキャピラリ電気泳動方法。
【請求項１８】
請求項１７記載のキャピラリ電気泳動方法において、
上記偏差に基づいて上記２次元検出器におけるデータ取得領域を設定し、該データ取得領域において分析試料の蛍光スペクトル像を検出することを特徴とするキャピラリ電気泳動方法。
【請求項１９】
請求項１７記載のキャピラリ電気泳動方法において、
上記偏差に基づいて上記基準位置における蛍光スペクトル像の位置を補正することを特徴とするキャピラリ電気泳動方法。
【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って分離分析する電気泳動装置に関し、特に、キャピラリ電気泳動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャピラリ電気泳動装置では、一般に、励起用光源としてレーザ光源が用いられる。しかしながら、近年、キャピラリ電気泳動装置の低価格化を目的として、励起用光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることが提案されている。特許文献１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を使用する電気泳動装置が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２や３には、キャピラリ軸と垂直にレーザ光を照射する方法ではなく、キャピラリ軸方向に励起光を照射する電気泳動装置が提案されている。励起光は、キャピラリ内を伝播し、キャピラリ中を移動する検出目的物質をその位置に関係なく励起する。
広範囲の励起領域つまり検出領域を得るので、装置の高感度化が可能となる。その線状の発光部からの検出光を回折格子によって分光し、２次元検出器によって検出する。
【０００４】
また、特許文献４及び５には、従来の波長校正データの取得方法の例が記載されている。  
また、非特許文献１には、回折格子の代わりに複数のフィルタを用いる方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ２００３／０１７８３１２−Ａ１
【特許文献２】特開平５−５２８１０
【特許文献３】特許第２８３３１１９号
【特許文献４】ＵＳ６,８２１,４０２
【特許文献５】ＵＳ６,８６３,７９１
【非特許文献１】シー・コーネル他；バイオテクニクス  ５巻、６４８頁（１９８７年）（C.Connell et.al.;BioTechniques5,342(1987））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
特許文献２や３に開示の技術においては、キャピラリ自身が励起部兼検出部となるので、キャピラリの交換により検出位置がずれるといった問題が生じる。従って、キャピラリ交換毎に、波長校正データの取得が必要である。波長校正データが不正確であると、分析処理において、波長ずれに起因した擬似信号が生じる。波長ずれが大きくなると、擬似信号も大きくなり、分析結果の信頼性が低下する。
【０００８】
また、特許文献４や５に開示された波長校正データの取得方法は、既知のサンプルを実際に電気泳動させる必要があるため、操作者にとっては、大変な手間となっている。
【０００９】
また、非特許文献１に開示された方法では、複数のフィルタを回転させるため、感度及びデータ取得の同時性を確保することが困難である。
【００１０】
つまり、回折格子を用いる方法では、感度及びデータ取得の同時性を確保することができるが、キャピラリ交換毎の波長校正データの取得が必要である。一方、複数のフィルタを用いる方法では、キャピラリ交換毎の波長校正データの取得は不要であるが、感度及びデータ取得の同時性を確保することができない。
【００１１】
本発明の目的は、キャピラリ交換毎の波長校正データの取得を不要にし、且つ、感度、データ取得の同時性を確保し、擬似信号を低減することができるキャピラリ電気泳動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、キャピラリの交換毎にキャピラリの位置を検出し、キャピラリの位置ずれを検出するキャピラリ電気泳動装置に関する。
【００１３】
本発明によると、キャピラリ電気泳動装置には、キャピラリ位置測定用光源が設けられている。キャピラリ位置測定用光源からの光をキャピラリに照射し、２次元検出器によってキャピラリの像を検出することによって、キャピラリの位置の偏差を求める。
【００１４】
キャピラリの位置の偏差に基づいて、２次元検出器におけるデータ取得領域を設定し、又は、基準位置のキャピラリから求めた基準蛍光スペクトルを修正する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、キャピラリ交換毎に波長校正データの取得を行う必要がなく、また、信号強度及び信号取得の同時性も損なわず、擬似信号を低減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。
【００１７】
図１Ａに示すように、本例のキャピラリ電気泳動装置は、キャピラリアレイ１０１、照射光学ユニット１２１、検出光学ユニット１３１、オートサンプラユニット１４１、泳動媒体充填ユニット１５０、電源ユニット１１０、及び、温度制御ユニット１６１を有する。本例のキャピラリ電気泳動装置は、泳動媒体が充填された複数本のキャピラリを用い、各キャピラリに試料を導入し、試料中の試料成分を電気泳動分離し、分析する。例えば、ＤＮＡ含有試料を有する複数のサンプルを同時に分析し、塩基配列を解析する。
【００１８】
キャピラリアレイ１０１は、複数のキャピラリ１０２から構成されている。図１の例では、２本のキャピラリ１０２から構成されているが、１本であってもよく、４本、８本等であってもよい。キャピラリ１０２は、内径が数十〜数百ミクロン、外径が数百ミクロンの石英製の細管であり、強度を向上させるために表面がポリイミドによってコーティングされている。光を伝播させる部分では、フッ素コーティングでもよい。
【００１９】
キャピラリアレイ１０１は、着脱可能な交換部材であり、所定回数の分析によって品質が劣化し、分離能が低下したとき、新品に交換される。また、測定手法を変更し、キャピラリ１０２の長さを変更する必要がある場合には、長さが異なるキャピラリアレイ１０１に交換する。それによって、キャピラリ１０２の長さを任意に調節することができる。
【００２０】
キャピラリアレイ１０１は、励起光が照射される照射部１０３、試料を導入するための試料導入端１０５、及び、複数本のキャピラリを束ねて形成されたキャピラリヘッド１０８を有する。試料導入端１０５は試料導入部１０４によって保持される。
【００２１】
図１Ｂに示すように、キャピラリ１０２の先端には中空電極１０６が挿入され、その先端は中空電極１０６から少し突出している。中空電極１０６は、例えば、ステンレス製パイプである。キャピラリヘッド１０８は泳動媒体充填ユニット１５０に接続されている。
【００２２】
照射光学ユニット１２１は、光源１２３、第１の集光レンズ１２４、照射用フィルタ１２５、及び、第２の集光レンズ１２６を有する。
【００２３】
照射部１０３では、キャピラリ１０２はガラス基板１０７上に支持されている。照射光学ユニット１２１からの励起光はキャピラリ１０２に照射される。光源１２３は、キャピラリアレイ１０１の照射部１０３に照射する励起光１２２を発生する。光源１２３として、通常、レーザ光源が用いられるが、本例では、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いる。
【００２４】
第１の集光レンズ１２４は光源１２３からの励起光１２２を集光する。照射用フィルタ１２５は、励起光１２２より不要な波長成分をカットする。第２の集光レンズ１２６は、励起光１２２を集光する。第２の集光レンズ１２６によって集光された光はキャピラリ
１０２に照射される。本例によると、励起光はキャピラリの軸線に沿って、又は、キャピラリの軸線に対して所定の角度にて傾斜して照射される。
【００２５】
キャピラリ１０２内にて電気泳動によって分離された試料成分に励起光１２２を照射する。試料成分に標識された蛍光体は、試料成分毎に異なる波長の光を放出する。この光は、検出光学ユニット１３１によって検出される。
【００２６】
検出光学ユニット１３１は、第１カメラレンズ１３２、検出フィルタ１３３、回折格子１３４、第２カメラレンズ１３５、及び、２次元検出器１３６を有する。検出光学ユニット１３１の詳細に後に図３を参照して説明する。
【００２７】
オートサンプラユニット１４１は、サンプル容器１４３、バッファ容器１４４、洗浄容器１４５、及び、廃液容器１４６を、試料導入部１０４の直下に搬送する。
【００２８】
サンプル容器１４３は、複数の微量試料を保持する容器であり、試料導入時に試料導入部１０４の直下に搬送される。試料は、例えば、４種類のヌクレオシド塩基分子が蛍光標識された、多数の適当な長さ（大きさ）の核酸を含む溶液である。
【００２９】
サンプル容器１４３は、例えば、数１０μＬの試料を保持することができるウェルを２４行１６列備えたサンプルプレートに、樹脂製のシートであるセプタを乗せ、それをホルダとクリップで挟むように構成されている。セプタは、ウェルに対応する位置に通常は密閉状態の貫通孔を有し、ウェル中の試料の蒸発を防止する。試料導入時には貫通孔を介して試料導入端１０５が試料に接触することができる。また、セプタの上面に保護フィルムを貼り付け、試料蒸発を防止することもできる。
【００３０】
バッファ容器１４４は、試料導入端１０５を浸す緩衝液を保持する容器であり、泳動分析時、試料導入部１０４の直下に搬送される。また、装置の待機中にも、泳動分析時と同様に試料導入部１０４の直下に搬送され、試料導入端１０５を緩衝液に浸し、キャピラリ１０２内の泳動媒体の乾燥を防止する。
【００３１】
洗浄容器１４５は、試料導入端１０５を洗浄する洗浄液を保持する容器であり、泳動媒体充填時、予備泳動時、及び試料導入の後に、試料導入部１０４の直下に搬送される。試料導入端１０５を、洗浄容器中の洗浄液に浸すことによって、試料導入端１０５を洗浄し、コンタミネーションを回避することができる。
【００３２】
廃液容器１４６は、使用済の泳動媒体を保持する容器であり、泳動媒体充填時に試料導入部１０４の直下に搬送される。泳動媒体充填時に、試料導入端１０５から排出される使用済の泳動媒体を受け入れる。
【００３３】
泳動媒体充填ユニット１５０は、ポリマ充填ブロック１５１、シリンジ１５２、チューブ１５３、電磁弁１５４、及び、陽極バッファ容器１１２を有し、分析開始前に新しい泳動媒体をキャピラリ１０２内に自動的に充填する。
【００３４】
ポリマ充填ブロック１５１は、ポリマ流路１５５を有する。ポリマ流路１５５は、泳動媒体によって満たされたシリンジ１５２と、電磁弁１５４を備えたチューブ１５３に連通している。チューブ１５３の他端は、陽極バッファ容器１１２に保持された緩衝液に浸されている。キャピラリヘッド１０８は、耐圧気密を維持しながらポリマ充填ブロック１５１に装着される。
【００３５】
電源ユニット１１０は、１５ｋＶ前後の高電圧を発生する高圧電源１１１を含む。高圧電源１１１の負極は中空電極１０６に接続され、正極は電流計１１４を介して接地されている。尚、陽極電極１１３の一端は陽極バッファ容器１１２内の緩衝液に浸けられており、他端は接地されている。
【００３６】
泳動媒体充填ユニット１５０を用いてキャピラリ１０２内に泳動媒体を充填する方法を簡単に説明する。試料導入部１０４の直下に廃液容器１４６を配置し、電磁弁１５４を閉じ、シリンジ１５２のプランジャを押す。それによって、シリンジ１５２内の泳動媒体が、ポリマ流路１５５を経由して、キャピラリヘッド１０８からキャピラリ１０２内に流入する。キャピラリ１０２内の使用済泳動媒体は、試料導入端１０５から排出され、廃液容器１４６にて受け入れられる。
【００３７】
キャピラリ１０２内に試料を導入する方法を簡単に説明する。キャピラリ１０２、ポリマ流路１５５及びチューブ１５３の内部を泳動媒体で満たす。試料導入部１０４の直下にサンプル容器１４３を配置し、サンプル容器１４３のウェルに保持された試料に試料導入端１０５を浸し、電磁弁１５４を開く。これによって、高圧電源１１１の正極と負極の間に、中空電極１０６、サンプル容器１４３中の試料、キャピラリ１０２内の泳動路、ポリマ充填ブロック１５１のポリマ流路１５５、チューブ１５３、陽極バッファ容器１１２内の緩衝液、及び、陽極電極１１３からなる通電路が形成される。そして、中空電極１０６を負電位、陽極電極１１３を正電位として、この通電路にパルス電圧を印加する。これによって、ウェル内に存在する負に帯電する試料成分、例えばＤＮＡが、試料導入端１０５から泳動路に導入される。尚、試料の導入方法は、電気泳動に限定されず、圧力や分注によって試料を泳動路に導入してもよい。
【００３８】
泳動分析時は、試料導入部１０４の直下にバッファ容器１４４を配置し、バッファ容器１４４に保持された緩衝液に試料導入端１０５を浸す。これによって、高圧電源１１１の正極と負極の間に、中空電極１０６、バッファ容器１４４中の緩衝液、キャピラリ１０２内の泳動路、ポリマ充填ブロック１５１のポリマ流路１５５、チューブ１５３、陽極バッファ容器１１２内の緩衝液、及び、陽極電極１１３からなる通電路が形成される。中空電極１０６を負電位、陽極電極１１３を正電位として、この通電路に、１５ｋＶ前後の高電圧を印加する。これによって、照射部１０３から試料導入部１０４の方向に電界が生じ、泳動路に導入された負に帯電する試料成分が、照射部１０３の方向に電気泳動する。
【００３９】
温度制御ユニット１６１は、試料成分の泳動速度に影響を与える泳動路の温度を制御する。本例の温度制御ユニットは、図示しない恒温槽内にキャピラリ１０２を収容する。そして、ペルチェ等の温度制御機構によって一定温度に保たれた空気を、ファン等の送風機構によって恒温槽内を循環させ、キャピラリ１０２を所定温度に保持する。
【００４０】
本例では、更に、キャピラリ１０２が配列されたガラス基板１０７と検出光学ユニット１３１の間に、キャピラリ位置測定用光源１２７が設けられている。キャピラリ位置測定用光源１２７は、単一波長を照射する光源であり、例えば、レーザダイオードであってよい。キャピラリ交換毎に、キャピラリ位置測定用光源１２７によって、キャピラリ１０２を照射する。キャピラリ１０２の反射光は、検出光学ユニット１３１によって検出される。２次元検出器１３６上にキャピラリ１０２の反射像を結像させ、キャピラリの位置を正確に測定する。それによって、キャピラリ交換時のキャピラリ１０２の位置ずれ又は傾斜を測定することができる。
【００４１】
キャピラリ１０２に位置ずれ又は傾斜があると、２次元検出器１３６の画面上の蛍光スペクトルは、ずれて表示される。しかしながら、本例ではキャピラリ１０２のずれ又は傾斜が測定されているため、蛍光スペクトルのずれを補正することができる。こうして、キャピラリ交換時の新たな波長校正データの取得は不要となる。
【００４２】
図２を参照して、照射部１０３を詳細に説明する。図２Ａに示すように、キャピラリヘッド１０８に近い位置にて、ガラス基板１０７が設けられている。図２Ｂに示すように、複数のキャピラリ１０２は、ガラス基板１０７上に配列されている。各キャピラリ１０２は、ガラス基板１０７上にて、互いにある程度平行に、且つ、ガラス基板に対して実質的に平行に配列されている。ある程度とは、数度の傾斜があってもよいことを意味し、実質的にとは、精度誤差に収まる程度であることを意味する。
【００４３】
照射光学ユニット１２１からの励起光は、キャピラリ１０２の軸方向に沿って、又は、キャピラリ１０２の軸方向に対して所定の角度にて傾斜した方向に沿って照射される。照射部１０３では、キャピラリ１０２のポリイミド皮膜は除去されている。従って、励起光は、複数のキャピラリ１０２の外面を全反射してキャピラリ１０２内をそれぞれ伝播し、各キャピラリ１０２内の試料を同時に励起する。キャピラリ１０２内を伝播する励起光によって、キャピラリ１０２内の試料は、数ｍｍから数十ｍｍの範囲にて、蛍光を発生する。こうして本例では、線状の発光部位を形成する。
【００４４】
キャピラリ１０２内の試料から発生した蛍光は、図１に示したように、キャピラリ１０２の軸方向に対して垂直な方向に沿って配置された検出光学ユニット１３１によって検出される。
【００４５】
図３を参照して検出光学ユニット１３１を説明する。図３Ａに示すように、検出光学ユニット１３１は、第１カメラレンズ１３２、検出フィルタ１３３、回折格子１３４、第２カメラレンズ１３５、及び、２次元検出器１３６を含む。本例では、波長分散方法として、回折格子１３４を用いる。キャピラリ１０２の発光部位から放出された蛍光は、第１カメラレンズ１３２によって、平行光束になる。この平行光束は、検出フィルタ１３３に導かれる。検出フィルタ１３３は、分析に使用する波長領域の蛍光のみを透過させる。検出フィルタ１３３を透過した蛍光は、回折格子１３４によって波長分散され、第２カメラレンズ１３５によって、２次元検出器１３６上に結像される。２次元検出器１３６は、例えば、ＣＣＤカメラである。２次元検出器１３６からの画像信号は、コンピュータによって処理され、試料の分析がなされる。
【００４６】
図３Ｂは、２次元検出器１３６によって得られた画像を示す。本例では、２本のキャピラリに対応して２つの画像が得られる。この画像の横軸は波長分散方向、縦軸はキャピラリの軸方向である。
【００４７】
尚、回折格子１３４の代わりに、プリズムを適宜組み合わせた波長分散手段を用いてもよい。２次元検出器１３６は、ＣＣＤカメラの代わりに、１次元検出器、フォトマル、フォトダイオード等、及び、光学機構を適宜組み合わせて構成したものであってもよい。
【００４８】
以下に、本発明によるキャピラリ電気泳動装置によってキャピラリの位置を測定し、キャピラリの位置に基づいて、蛍光スペクトルのずれを補正する方法を説明する。第１の方法では、データ取得領域を設定する。第２の方法では、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルを補正する。ここでは、１本のキャピラリを用い、４色の蛍光色素を用いた場合を説明する。
【００４９】
図４は、赤色レーザダイオードの特性を示す。本例では、キャピラリ位置測定用光源１２７として、赤色レーザダイオードを用いる。赤色レーザダイオードは、ピーク波長が６５５ｎｍ、半値幅が約２ｎｍの発光帯域が狭い単色光源である。
【００５０】
図５は、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルを示す。ここでは、４色の蛍光色素、ｄＲ１１０、ｄＲ６Ｇ、ｄＴＡＭＲＡ、ｄＲＯＸを用いる。４色の蛍光色素からの蛍光は回折格子１３４によって波長分散されてスペクトルとなる。実際の分析では、これらの基準蛍光スペクトルを用いる。こうして、ＤＮＡサンプルの検出光から４色の蛍光スペクトルを分離し、４種類のＤＮＡを正確に同定することができる。
【００５１】
図６を参照してキャピラリの位置ずれに起因する波長シフトを説明する。２次元検出器１３６に結像された蛍光スペクトルの像の位置は、キャピラリ１０２と２次元検出器１３６の相対的な位置によって決まる。２次元検出器１３６は固定されているものとする。キャピラリの交換によってキャピラリ１０２の位置が変わると、２次元検出器１３６の画像上の蛍光スペクトル像の形状は変化しないが、その位置は、波長分散方向又はキャピラリ軸方向に平行移動する。
【００５２】
図６の太線の曲線６１は、キャピラリ１０２が基準位置にあるときの２次元検出器１３６に結像した蛍光スペクトル像を示す。基準位置とは、波長校正データ取得時のキャピラリ１０２の位置である。
【００５３】
縦軸は信号強度、横軸は波長である。但し、横軸の波長の目盛は、波長校正データ取得時に設定されたものである。従って、横軸は、２次元検出器１３６の画像における波長分散方向の位置を表す。図６の細線の曲線６２は、キャピラリ１０２の位置が波長分散方向に移動した場合の２次元検出器１３６上に結像した蛍光スペクトル像を示す。キャピラリ１０２の位置が変わると、蛍光スペクトル像は波長方向にシフトする。この現象は、キャピラリアレイ１０１の取り付け交換の際に生じる。
【００５４】
波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトル像の位置に対して分析時の蛍光スペクトル像の位置がずれた状態で、データ取得し、分析を行うと、ＤＮＡサンプルからの蛍光スペクトルを正確に分離することができない。例えば、蛍光色素ｄＲ１１０の蛍光を検出する場合、ｄＲ６Ｇの蛍光信号が擬似信号として発生し、分析の信頼性が低下する。蛍光スペクトルのずれが大きければ大きいほど、擬似信号は大きくなり、分析の精度は悪くなる。
【００５５】
そこで、本発明では、分析時のキャピラリ１０２の位置を正確に測定し、蛍光スペクトル像が、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトル像とずれないように、所定の操作を行う。これについては後に説明する。
【００５６】
図７を参照して、キャピラリの位置を測定する方法を説明する。図７Ａは、キャピラリ位置測定用光源１２７をキャピラリ１０２に照射したとき、２次元検出器１３６の画像上のキャピラリの像を示し、縦軸はキャピラリ軸方向の位置、横軸は波長分散方向の位置である。図７Ｂは、キャピラリの像のスペクトルであり、縦軸は光強度、横軸は波長である。本例では、キャピラリ位置測定用光源１２７として、単一波長光源である赤色レーザダイオードを用いる。従って、キャピラリ１０２からの反射光を回折格子１３４によって分光しても、単一波長の像及びスペクトルが得られる。図７Ｂのスペクトルにおける２本のピークは、キャピラリ１０２の外面における反射光を表す。２つのピーク間の距離は、キャピラリ１０２の外径と同一である。
【００５７】
本例では、外径が３２６μｍのキャピラリを用いた。ピーク間の距離は、約３３０μｍである。図７のキャピラリの像又はスペクトルより、２次元検出器１３６の画像上におけるキャピラリの中心位置を示す波長が得られる。本例では、キャピラリ軸方向に関してある程度の長さの画像を取得することができるので、キャピラリの位置ずれを正確に得ることができるばかりでなく、キャピラリの傾斜角を正確に得ることができる。
【００５８】
図８を参照して、２次元検出器１３６によって得られる画像上におけるデータ取得領域の設定方法を説明する。図８は、図７Ａと同様であり、キャピラリ位置測定用光源１２７からの光をキャピラリ１０２に照射したとき、２次元検出器１３６の画像上のキャピラリの像８１を示し、縦軸はキャピラリ軸方向の位置、横軸は２次元検出器１３６の画像上の波長方向の位置を表す。
【００５９】
先ず、データ取得領域の横方向の範囲の設定方法を説明する。上述のように、キャピラリ位置測定用光源１２７として赤色レーザダイオードを用いることによって、２次元検出器１３６の画像上におけるキャピラリ中心位置が求められる。このキャピラリ中心位置は、キャピラリ位置測定用光源１２７の波長６５５ｎｍを表す。即ち、２次元検出器１３６によって得られた２次元像における波長６５５ｎｍの位置を特定することができる。波長６５５ｎｍの位置に基づいて、２次元検出器１３６上におけるデータ取得領域を設定することができる。
【００６０】
分析実験では、分析波長領域は予め決まっている。例えば、分析波長領域が５２５ｎｍ〜７１５ｎｍであるとする。波長６５５ｎｍの位置に基づいて、波長５２５ｎｍの位置及び波長７１５ｎｍの位置を特定する。例えば、２次元検出器１３６として、１画素が２ｎｍに相当する分解能を有するＣＣＤを用いるものとする。波長６５５ｎｍと波長５２５ｎｍの差は、１３０ｎｍであり、これは６５画素に相当する。従って、波長６５５ｎｍの位置より６５画素左側にずれた位置が、波長５２５ｎｍを表す。同様に、波長６５５ｎｍと波長７１５ｎｍの差は、６０ｎｍであり、これは３０画素に相当する。従って、波長６５５ｎｍの位置より３０画素右側にずれた位置が、波長７１５ｎｍを表す。尚、分析波長領域５２５ｎｍ〜７１５ｎｍは９５画素に相当する。即ち、波長６５５ｎｍの位置より６５画素左側にずれた位置から３０画素右側にずれた位置までを、２次元検出器１３６におけるデータ取得領域として設定する。ここでは、分析波長領域が５２５ｎｍ〜７１５ｎｍの場合を説明したが、他の分析波長領域であっても同様にデータ取得領域が求められる。
【００６１】
本発明によると、２次元検出器１３６上におけるデータ取得領域をキャピラリ位置測定用光源１２７の波長６５５ｎｍを基準として設定するので、予め設定された分析波長領域におけるスペクトル像を得ることができる。
【００６２】
データ取得領域の横方向の範囲が設定されると、次に、データ取得領域の縦方向の範囲を設定する。２次元検出器１３６の画像領域を、横軸に平行な線によって複数の領域に等分する。本例では、５つのデータ取得領域８２を設定する。
【００６３】
図９を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第１の例を説明する。図９Ａはキャピラリ１０２が基準位置にある場合を示す。基準位置とは、波長校正データ取得時におけるキャピラリの位置のことである。基準位置では、キャピラリ１０２は、位置ずれ、傾斜がない。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９１を示す画像２０１、波長校正データとして取得された基準蛍光スペクトル９２を示す画像２０２である。画像２０２では、５つのデータ取得領域が設定されている。
【００６４】
図９Ｂは、キャピラリの交換によって、キャピラリ１０２の位置が、基準位置より、波長分散方向にずれた場合を示す。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９３を示す画像２０３、分析試料の蛍光スペクトル９４を示す画像２０４である。画像２０４では、５つのデータ取得領域が設定されている。尚、図９Ａの画像２０１におけるキャピラリの像９１の位置と図９Ｂの画像２０３におけるキャピラリの像９３の位置は異なるため、図９Ｂの画像２０４におけるデータ取得領域の位置は、図９Ａの画像２０２におけるデータ取得領域の位置より横方向にずれている。
【００６５】
図９Ｃは、キャピラリの交換によって、キャピラリ１０２が、波長校正データ取得時における位置より、キャピラリ軸に対して傾斜した場合を示す。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９５を示す画像２０５、分析試料の蛍光スペクトル９６を示す画像２０６である。
【００６６】
キャピラリ１０２がキャピラリ軸に対して傾斜した場合は、キャピラリ１０２が複数の短い部分からなると考え、各部分が順に波長分散方向にずれた場合を想定すればよい。本例では、画像は、縦方向に５つのデータ取得領域に分割されている。従って、キャピラリ１０２を、５つのデータ取得領域に対応するように５つの部分に分割し、各部分が波長分散方向にずれた場合を想定すればよい。但し、各部分のずれ量は、画像の縦方向の中心位置では０であり、中心位置から離れるに従って大きくなる。
【００６７】
図９Ｄは、各データ取得領域から取り出した蛍光スペクトル７１のグラフ２０７である。図９Ａの画像２０２に含まれる５つのデータ取得領域から波長校正データとして５個の基準蛍光スペクトルが得られる。同様に、図９Ｂの画像２０４に含まれる５つのデータ取得領域から５個の蛍光スペクトルが得られる。図９Ｃの画像２０６に含まれる５つのデータ取得領域から５個の蛍光スペクトルが得られる。図９Ａの５つのスペクトルと、図９Ｂの５つのスペクトルは、キャピラリ軸方向に分割したデータ取得領域ごとに同一になる。図９Ａの５つのスペクトルと、図９Ｃの５つのスペクトルは、縦方向の分割数に依存して若干異なるものの、擬似信号は小さくなる。細かく分割すればするほど、擬似信号は小さくなる。
【００６８】
以上説明したように本発明によると、キャピラリの交換によって、キャピラリの位置ずれが生じた場合でも、又は、キャピラリが傾斜した場合でも、キャピラリの位置を測定し、それに基づいてデータ取得領域を設定するので、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルと同一の位置にて蛍光スペクトルが得られる。従って、キャピラリの交換毎に波長校正データを取得する必要がない。また、こうして得られた蛍光スペクトルを用いることにより擬似信号を防ぐことができる。
【００６９】
なお、キャピラリの発光部位は、温度制御ユニット１６１の影響によって、熱膨張をする場合がある。そこで、キャピラリの位置の測定は、温度制御ユニット１６１の温度が安定し、キャピラリの位置が固定した後、分析データ取得直前に行うのがよい。
【００７０】
図１０を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第１の例の操作の詳細手順を説明する。ステップ２００にて、波長校正データの取得を行う。波長校正データの取得は通常出荷前に製造工場にて行う。例えば４色の蛍光色素によって標識された波長校正済みのＤＮＡサンプルを電気泳動させ、基準蛍光スペクトルを取得する。こうして波長校正データとして基準蛍光スペクトルが得られると、以下のように電気泳動分析を行う。
【００７１】
電気泳動分析の基本的手順は、ステップ２０１の分析前準備、ステップ２０２の分析開始、ステップ２０３の泳動媒体充填、ステップ２０４の予備泳動、ステップ２０５の試料導入、ステップ２０６Ａのキャピラリの位置測定及びデータ取得領域の設定、ステップ２０７の電気泳動、及び、ステップ２０８の分析を含み、ユーザ側にて行う。
【００７２】
オペレータは、ステップ２０１の分析前準備を行う。キャピラリ１０２が劣化している場合、又は、キャピラリ１０２の長さを変更する必要がある場合、キャピラリアレイ１０１を交換する。ここではキャピラリの交換を行ったものとする。先ず、バッファ容器１４４と陽極バッファ容器１１２に、緩衝液を満たす。緩衝液は、例えば、電気泳動用として市販されている電解質液である。次に、サンプル容器１４３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。また、洗浄容器１４５に洗浄液を分注する。洗浄液は、例えば、純水である。また、シリンジ１５２内に、泳動媒体を注入する。泳動媒体は、例えば、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である。
【００７３】
オペレータは、ステップ２０２の分析開始を行う。ステップ２０３の泳動媒体充填では、キャピラリ１０２内に新しい泳動媒体を充填し、泳動路を形成する。先ず、オートサンプラユニットによって、廃液容器１４６を試料導入部１０４の直下に搬送する。次に、シリンジ１５２を駆動して、キャピラリ１０２内に新しい泳動媒体を充填し、使用済の泳動媒体を廃液容器１４６に廃棄する。最後に、オートサンプラユニットによって、洗浄容器１４５を試料導入部１０４の直下に搬送し、洗浄液に試料導入端１０５を浸し、泳動媒体によって汚れた試料導入端１０５を洗浄する。
【００７４】
ステップ２０４の予備泳動では、泳動媒体に所定の電圧を印加し、泳動媒体を電気泳動に適した状態にする。先ず、オートサンプラユニットによって、バッファ容器１４４を試料導入部１０４の直下に搬送し、緩衝液に試料導入端１０５を浸し、通電路を形成する。
次に、電源ユニットによって、泳動媒体に数〜数十キロボルト程度の電圧を数〜数十分間印加する。それによって、泳動媒体は電気泳動に適した状態となる。最後に、オートサンプラユニットによって、洗浄容器１４５を試料導入部１０４の直下に搬送し、洗浄液に試料導入端１０５を浸し、緩衝液によって汚れた試料導入端１０５を洗浄液によって洗浄する。
【００７５】
ステップ２０５の試料導入では、試料成分を泳動路に導入する。先ず、オートサンプラユニットによって、サンプル容器１４３を試料導入部１０４の直下に搬送し、サンプル容器１４３のウェル内に保持された試料に試料導入端１０５を浸す。これによって、通電路が形成され、泳動路に試料成分を導入することができる状態となる。電源ユニットによって、パルス電圧を通電路に印加し、泳動路に試料成分を導入する。最後に、オートサンプラユニットによって、洗浄容器１４５を試料導入部１０４の直下に搬送し、洗浄液に試料導入端１０５を浸し、試料によって汚れた試料導入端１０５を洗浄液によって洗浄する。
【００７６】
ステップ２０６Ａでは、キャピラリの位置測定及びデータ取得領域の設定を行う。キャピラリの位置測定では、キャピラリ位置測定用光源１２７を用いて、キャピラリの位置を測定する。データ取得領域の設定では、キャピラリの位置に基づいて２次元検出器１３６のデータ取得領域を設定する。ステップ２０６Ａの詳細は図９を参照して説明した。
【００７７】
ステップ２０７の電気泳動では、電気泳動によって、試料中に含まれる各試料成分を分離分析する。まず、オートサンプラユニットによって、バッファ容器１４４を試料導入部１０４の直下に搬送し、緩衝液に試料導入端１０５を浸し、通電路を形成する。次に、電源ユニットによって、通電路に１５ｋＶ前後の高電圧を印加し、泳動路に電界を発生させる。
【００７８】
発生した電界によって、泳動路内の試料成分は、各試料成分の性質に依存した速度で照射部１０３へ移動する。つまり、試料成分は、その移動速度の差によって分離される。そして、照射部１０３に到達した試料成分から順番に検出される。例えば、試料が、塩基長の異なるＤＮＡを多数含む場合は、その塩基長によって移動速度に差が生じ、塩基長の短いＤＮＡから順に照射部１０３に到達する。照射部１０３にて励起光を照射する。蛍光標識された各ＤＮＡの末端塩基配列は照射部１０３に到達した順に蛍光を発生する。
【００７９】
２次元検出器１３６によって蛍光スペクトルが検出される。蛍光スペクトルの検出は、ステップ２０６Ａにて設定したデータ取得領域に基づいて行う。
【００８０】
ステップ２０８の分析では、ステップ２００にて得られた波長校正データを利用して、電気泳動によって得られたデータを正規化し、目的とする波長分散データを得る。波長校正データが不正確であると、擬似信号が生じ、分析結果の信頼性が低下する。
【００８１】
予定していたデータを取り終えたら処理を終了する。電圧印加を停止し、泳動分析を終了する。以上が、一連の分析手順である。更に分析を実施したい場合には、ステップ２０３の泳動媒体充填から分析手順を繰り返す。他の分析を実施する場合には、ステップ２０１の分析前準備から分析手順を繰り返す。いずれにしても、ステップ２００の波長校正データの取得は繰り返さない。
【００８２】
図１１を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第２の例を説明する。本例では、キャピラリの交換によってキャピラリの位置が変化したとき、キャピラリの位置を測定し、それに基づいて、波長校正データを補正する。即ち、データ取得領域を設定する代わりに波長校正データ取得時の基準蛍光スペクトルを補正する。こうして補正した基準蛍光スペクトルは、キャピラリの交換時に新たに取得したなら得られたであろう波長校正データと実質的に同一である。
【００８３】
図１１Ａはキャピラリ１０２が基準位置にある場合を示す。即ち、波長校正データ取得時におけるキャピラリ１０２を示す。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９１及び波長校正データとして取得された基準蛍光スペクトル９２を示す画像３０１、画像３０１から得た基準蛍光スペクトル７１のグラフ３０２、である。
【００８４】
画像３０１では、５つのデータ取得領域が設定されている。本例では、データ取得領域は固定されており、キャピラリ１０２の位置に基づいて設定されたものではない。この５つのデータ取得領域は、例えば、２次元検出器１３６の画像上に予め設定されたものである。
【００８５】
各データ取得領域より基準蛍光スペクトルのグラフが得られるが、それらは光学系の収差による違いはあるもののほぼ同一である。従って、グラフ３０２には、波長校正データとして取得された基準蛍光スペクトル７１のグラフの１つを示す。
【００８６】
図１１Ｂはキャピラリの交換によって、キャピラリ１０２の位置が、基準位置より波長分散方向にずれた場合を示す。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９３及び分析試料の蛍光スペクトル９４を示す画像３０３、画像３０３から得た分析試料の蛍光スペクトル７２のグラフ３０４、補正後の分析試料の蛍光スペクトル７３のグラフ３０５、である。画像３０３のデータ取得領域は画像３０１のデータ取得領域と同一である。
【００８７】
各データ取得領域より分析試料の蛍光スペクトルのグラフが得られるが、それらは光学系の収差による違いはあるもののほぼ同一である。従って、グラフ３０４には、分析試料の蛍光スペクトル７２のグラフの１つを示す。
【００８８】
グラフ３０４にて示す蛍光スペクトル７２のグラフの位置は、グラフ３０２にて示す基準蛍光スペクトル７１の位置よりずれている。このずれ量は、画像３０１のキャピラリの像９１の位置と画像３０３のキャピラリの像９３の位置の間のずれ量に相当する。このずれ量だけ、グラフ３０２の基準蛍光スペクトル７１を横方向に移動させることによりグラフ３０５にて示す補正後の基準蛍光スペクトル７３が得られる。
【００８９】
図１１Ｃは、キャピラリの交換によって、キャピラリ１０２が、基準位置よりキャピラリ軸に対して傾斜した場合を示す。左から順に、キャピラリ１０２の配置状態、キャピラリの像９５及び分析試料の蛍光スペクトル９６を示す画像３０６、画像３０６から得た分析試料の蛍光スペクトル７４、７６のグラフ３０７、３０９、補正後の分析試料の蛍光スペクトル７５、７７のグラフ３０８、３１０である。画像３０６のデータ取得領域は画像３０１のデータ取得領域と同一である。
【００９０】
５つのデータ取得領域における分析試料の蛍光スペクトル９６は、キャピラリ１０２の傾斜に対応してずれている。５つのデータ取得領域から５つの蛍光スペクトルが得られるがそれらは互いに横方向にずれている。グラフ３０７は、最上段のデータ取得領域から得た蛍光スペクトルであり、グラフ３０９は、最下段のデータ取得領域から得た蛍光スペクトルである。
【００９１】
グラフ３０７にて示す蛍光スペクトル７４のグラフの位置は、グラフ３０２にて示す蛍光スペクトル７１の位置より横方向にずれている。このずれ量は、画像３０１のキャピラリの像９１の位置と画像３０６の最上段のデータ取得領域におけるキャピラリの像９５の位置の間のずれ量に相当する。このずれ量だけグラフ３０２の基準蛍光スペクトル７１のグラフを横方向左側に移動させることによって、補正後の基準蛍光スペクトル７５のグラフ３０８が得られる。
【００９２】
同様に、グラフ３０９にて示す蛍光スペクトル７６のグラフの位置は、グラフ３０２にて示す基準蛍光スペクトル７１の位置より横方向にずれている。このずれ量は、画像３０１のキャピラリの像９１の位置と画像３０６の最下段のデータ取得領域におけるキャピラリの像９５の位置の間のずれ量に相当する。このずれ量だけグラフ３０２にて示す基準蛍光スペクトル７１のグラフを横方向右側に移動させることによって、補正後の基準蛍光スペクトル７７のグラフ３１０が得られる。
【００９３】
但し、各データ取得領域におけるキャピラリの像９５は傾斜しているため、キャピラリの像９５の位置は、各データ取得領域におけるキャピラリの像９５の中心の位置を求めることによって得る。
【００９４】
こうして本例では、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルを、キャピラリの位置ずれ量又は傾斜に基づいて修正する。この修正後の基準蛍光スペクトルを用いて分析を行うため、キャピラリ交換毎に波長校正データを取得する必要はない。
【００９５】
電気泳動にて得られた蛍光スペクトルの分析処理に、補正後の基準蛍光スペクトルを用いることにより、擬似信号の発生を防止することができる。
【００９６】
図１２を参照して、本発明によるキャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第２の例の操作の詳細手順を説明する。ステップ２００にて、波長校正データの取得を行う。波長校正データの取得は通常出荷前に製造工場にて行う。例えば４色の蛍光色素によって標識された波長校正済みのＤＮＡサンプルを電気泳動させ、基準蛍光スペクトルを取得する。こうして波長校正データとして基準蛍光スペクトルが得られると、以下のように電気泳動分析を行う。
【００９７】
電気泳動分析の基本的手順は、ステップ２０１の分析前準備、ステップ２０２の分析開始、ステップ２０３の泳動媒体充填、ステップ２０４の予備泳動、ステップ２０５の試料導入、ステップ２０６Ｂのキャピラリの位置測定及び波長校正データの補正、ステップ２０７の電気泳動、及び、ステップ２０８の分析を含み、ユーザ側にて行う。
【００９８】
ステップ２０１の分析前準備、ステップ２０２の分析開始、ステップ２０３の泳動媒体充填、ステップ２０４の予備泳動、ステップ２０５の試料導入、及び、ステップ２０７の電気泳動は、図１０を参照して説明した。
【００９９】
ステップ２０６Ｂでは、キャピラリの位置測定及び波長校正データの補正を行う。キャピラリの位置測定では、キャピラリ位置測定用光源１２７を用いて、キャピラリの位置を測定する。波長校正データの補正では、キャピラリの位置に基づいて波長校正データを補正する。
【０１００】
ステップ２０８の分析では、ステップ２０６Ｂにて得られた波長校正データを利用して、電気泳動によって得られたデータを正規化し、目的とする波長分散データを得る。
【０１０１】
図１３を参照して、キャピラリ位置測定用光源の他の例を説明する。本例ではキャピラリ位置測定用光源１７１は、ある程度の発光波長帯域を有する。このような光源として、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、Ｎｅランプ等がある。図１３Ａに示すように、キャピラリ位置測定用光源１７１の出力側に、キャピラリ位置測定用フィルタ１７２が設けられている。キャピラリ位置測定用フィルタ１７２は、キャピラリ位置測定用光源１７１の発光波長帯域のうちの所定の波長領域を遮断する。こうしてキャピラリ位置測定用フィルタ１７２を透過した光は、キャピラリ１０２の表面を反射し、第１カメラレンズ１３２に到達する。
【０１０２】
図１３Ｂは、キャピラリ位置測定用光源１７１の発光波長帯域を示し、図１３Ｃは、キャピラリ位置測定用フィルタ１７２の透過特性を示す。このフィルタ特性は、温度に依存しないため、温度変化による光源の波長シフトの影響を受けない。
【０１０３】
キャピラリ位置測定用フィルタ１７２は所定の狭い波長領域を通過させるバンドパスフィルタであってよいが、所定の波長より大きい波長領域を通過させるロングパスフィルタであってもよい。バンドパスフィルタを用いる場合、図７に示したような狭い波長領域のスペクトルが得られるから、このスペクトルの位置よりキャピラリ１０２の位置を特定することができる。ロングパスフィルタを用いる場合、所定の波長位置より大きい波長領域のスペクトルが得られるから、このスペクトルの開始位置よりキャピラリ１０２の位置を特定することができる。
【０１０４】
図１４を参照して、本発明のキャピラリ電気泳動装置の他の例を説明する。本例のキャピラリ電気泳動装置では、キャピラリ１０２の発光部位からの蛍光は、キャピラリの末端から放出される。検出光学ユニット１３１は、キャピラリの末端からの蛍光を検出することができるように、キャピラリの軸線方向に沿って配置されている。
【０１０５】
光源１２３からの励起光１２２は、キャピラリ１０２を照射し、検出光は、キャピラリの末端から放出される。この検出光は、泳動媒体充填ユニット１５０の検出窓１８１を経由して検出光学ユニット１３１に達する。
【０１０６】
本例の検出光学ユニット１３１は、第１カメラレンズ１３２、検出フィルタ１３３、プリズム１８２、第２カメラレンズ１３５、及び、２次元検出器１３６を含む。本例では、波長分散素子として、回折格子の代わりにプリズム１８２を用いる。キャピラリ１０２の末端から放出された蛍光は、第１カメラレンズ１３２によって、平行光束になる。この平行光束は、検出フィルタ１３３に導かれる。検出フィルタ１３３は、分析に使用する波長領域の蛍光のみ透過する。検出フィルタ１３３を透過した蛍光は、プリズム１８２によって波長分散され、第２カメラレンズ１３５によって、２次元検出器１３６上に結像される。２次元検出器１３６は、例えば、ＣＣＤカメラである。２次元検出器１３６からの画像信号は、コンピュータによって処理され、試料の分析がなされる。
【０１０７】
本例のキャピラリ電気泳動装置においても、キャピラリの交換によってキャピラリの位置がずれることがある。しかしながら、上述の方法によって、２次元検出器のデータ取得領域を設定し、又は、波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルを補正することにより、キャピラリの位置ずれに起因した擬似信号の発生を防止することができる。
【０１０８】
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】
【０１０９】
【図１】キャピラリ電気泳動装置の概略を示す斜視図である。
【図２】キャピラリ電気泳動装置のキャピラリの照射部の概略を示す斜視図である。
【図３】キャピラリ電気泳動装置の検出光学ユニットの概略を示す斜視図である。
【図４】キャピラリ電気泳動装置のキャピラリ位置測定用光源の波長特性を示す図である。
【図５】キャピラリ電気泳動装置による波長校正データとして取得した基準蛍光スペクトルを示す図である。
【図６】キャピラリ電気泳動装置において、キャピラリの位置ずれに起因した蛍光スペクトルのシフトを説明するための説明図である。
【図７】キャピラリ電気泳動装置において、キャピラリの位置を検出するための画像の例を示す。
【図８】キャピラリ電気泳動装置において、２次元検出器による画像にてデータ取得領域を設定する方法を示す図である。
【図９】キャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第１の例を説明するための説明図である。
【図１０】キャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第１の例の操作の詳細手順を示す図である。
【図１１】キャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第２の例を説明するための説明図である。
【図１２】キャピラリ電気泳動装置を使用した分析方法の第２の例の操作の詳細手順を示すための説明図である。
【図１３】キャピラリ電気泳動装置のキャピラリ位置測定用光源の他の例を示す図である。
【図１４】キャピラリ電気泳動装置の他の例の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０１  キャピラリアレイ
１０２  キャピラリ
１０３  照射部
１０４  試料導入部
１０５  試料導入端
１０６  中空電極
１０７  ガラス基板
１０８  キャピラリヘッド
１１０  電源ユニット
１１１  高圧電源
１１２  陽極バッファ容器
１１３  陽極電極
１１４  電流計
１２１  照射光学ユニット
１２２  励起光
１２３  光源
１２４  集光レンズ
１２５  照明用フィルタ
１２６  集光レンズ
１２７  キャピラリ位置測定用光源
１３１  検出光学ユニット
１３２  第１カメラレンズ
１３３  検出フィルタ
１３４  回折格子
１３５  第２カメラレンズ
１３６  ２次元検出器
１４１  オートサンプラユニット
１４３  サンプル容器
１４４  バッファ容器
１４５  洗浄容器
１４６  廃液容器
１５０  泳動媒体充填ユニット
１５１  ポリマ充填ブロック
１５２  シリンジ
１５３  チューブ
１５４  電磁弁
１５５  ポリマ流路
１６１  温度制御ユニット
１７１  キャピラリ位置測定用光源
１７２  キャピラリ位置測定用フィルタ
１８１  検出窓
１８２  プリズム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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