(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、
前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造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２】
前記板部材を、絶縁体で構成することを特徴とする請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項３】
前記流路に液体が満たされた状態で、前記板部材が交換可能であることを特徴とする請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項４】
前記板部材に前記流路が複数個設けられることを特徴とする請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項５】
前記板部材に形成される前記流路が少なくとも端部において等間隔であることを特徴とする請求項４記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項６】
前記板部材に形成される前記複数の流路に満たされた液体が前記第一あるいは第二のバッファー槽に流出が開始される時間が異なることを特徴とする請求項４記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項７】
前記板部材を前記本体に対して相対的に移動させることにより、前記板部材の複数の流路に満たされた液体が順次前記第一あるいは第二のバッファー槽に流出させることを特徴とする請求項４記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項８】
前記板部材の少なくとも一部を、絶縁体で構成することを特徴とする請求項１記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項９】
液体試料が導入され、バッフャー液が満たされた流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、
前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体試料を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造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１０】
前記板部材を、絶縁体で構成することを特徴とする請求項９記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１１】
前記流路に液体試料およびバッファー液が満たされた状態で、前記板部材が交換可能であることを特徴とする請求項９記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１２】
前記板部材に前記流路が複数個設けられることを特徴とする請求項９記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１３】
前記板部材に形成される前記流路が少なくとも端部において等間隔であることを特徴とする請求項１２記載のキャピラリ電気泳動装置。
【請求項１４】
液体が満たされた流路を有する板部材を移動用ホルダーに装着して構成したことを特徴とする電気泳動分離用液体試料カセット。
【請求項１５】
液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、
該キャピラリ電気泳動装置によって電気泳動分離された液体を光学的に検出して分析する分析部とを備えたことを特徴とする試料分析装置。
【請求項１６】
液体試料が導入され、バッフャー液が満たされた流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体試料を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、
該キャピラリ電気泳動装置によって電気泳動分離された液体を光学的に検出して分析する分析部とを備えたことを特徴とする試料分析装置。
【請求項１７】
液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、
該キャピラリ電気泳動装置のバッファー槽の一つに結合され、前記板部材より流出した液体を気体状イオンにイオン化するイオン源と、
該イオン源から放出されたイオンについて質量分析する質量分析計とから構成されたことを特徴とする試料分析装置。
【請求項１８】
液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、
該キャピラリ電気泳動装置のバッファー槽の一つに結合され、前記板部材から電気泳動分離された液体試料を気体状イオンにイオン化するイオン源と、
該イオン源から放出されたイオンについて質量分析する質量分析計とから構成されたことを特徴とする試料分析装置。
【請求項１９】
液体試料が導入され、バッフャー液が満たされた流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体試料を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、
該キャピラリ電気泳動装置のバッファー槽の一つに結合され、前記板部材より流出した液体を気体状イオンにイオン化するイオン源と、
該イオン源から放出されたイオンについて質量分析する質量分析計とから構成されたことを特徴とする試料分析装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はキャピラリー電気泳動装置、特に、質量分析装置等の試料分析装置に結合するのに適したしたキャピラリー電気泳動装置及び試料分析装置並びに電気泳動分離用液体試料のカセットに関する。
背景技術
石英基板に微細な流路を形成したキャピラリー電気泳動装置は、「アナリティカル  ケミストリー」、第６５巻、第２６３７頁から第２６４２頁（１９９３年）（“Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，ｖｏｌ．６５，  ｐ．ｐ．２６３７−２６４２  （１９９３））に見られるように公知である。
この文献のおける流路は、液体試料を導入するための試料導入用流路と、この試料導入用流路と交差する泳動分離用の流路とから構成されている。各流路の断面サイズは、深さ１２μｍ、幅５０μｍであり、流路長は３０ｍｍ程度である。
流路端には電極が設けられている。全ての流路は最初にバッファー液で満たされており、試料導入用流路の一端に試料溶液を導入し、試料導入用流路の両端にある電極間に数ｋＶ程度の電圧を印加することにより試料溶液が流路内に導入される。その結果、泳動分離用の流路への試料溶液の導入が完了する。泳動分離用の流路の両端にある電極に数ｋＶ程度の電圧を印加することにより、導入された試料溶液は泳動されながら分離される。分離時間は１０秒前後である。
発明の開示
上記従来技術によるキャピラリ電気泳動装置は、１つの試料を比較的短時間で分離できる利点がある。しかし、別の試料を分離するためには、電気泳動用流路の洗浄あるいは石英基板の交換が必要となる。その結果、複数の試料を分析するためには、かなりの時間と労力を有するという問題点を有する。
また、上記従来技術によるキャピラリ電気泳動装置では、基板に液体試料を直接導入する必要がある。しかし、基板上の液体試料導入部は微細であり、基板上には高電圧が印加される電極などが配置されている。そのため、試料導入には煩雑な作業が要求されるという問題点がある。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決することである。
本発明のより具体的な目的は、複数の試料を短時間で分析を完了することができるキャピラリ電気泳動装置及び試料分析装置を提供することにある。
本発明の別の具体的な目的は、容易に洗浄でき、繰り返し利用することができる流路を備えたキャピラリ電気泳動装置を提供することにある。。
本発明のさらに別の具体的な目的は、試料を導入した状態で輸送することができるキャピラリ電気泳動装置および電気泳動分離用液体試料カセットを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有することを特徴するキャピラリ電気泳動装置である。
また、本発明は、複数の流路を設けたカートリッジ状の流路板部材と、前記板部材を着脱可能にかつ装着状態で移動可能に保持し、前記板部材の流路と連通可能なバッファ液槽を有する本体とから構成したことを特徴とするキャピラリ電気泳動装置である。
また、本発明は、分析を行うときは、上記カートリッジ状の板部材に設けられた複数の流路に液体試料を予め導入し、それをキャピラリ電気泳動装置本体に装着し、次いで、液体試料が導入された板部材とキャピラリ電気泳動装置本体とを相対的に移動しながら、液体試料を電気泳動分離して、液体試料中の複数種類の物質をバンド状に分離する。
これにより、複数の試料の試料毎の分離、あるいは、１つの試料の電気泳動時間パターンを得るための分離を時間を短時間で行うことができる。その結果、試料導入のための煩雑な作業は不要となる。
また、本発明は、液体が満たされた流路を有する板部材を移動用ホルダーに装着して構成したことを特徴とする電気泳動分離用液体試料カセットである。
また、本発明は、液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、該キャピラリ電気泳動装置によって電気泳動分離された液体を光学的に検出して分析する分析部とを備えたことを特徴とする試料分析装置である。
また、本発明は、液体を通す流路を有する板部材と、該板部材を着脱可能に保持し、前記板部材を装着状態で相対的に移動する構造を有する本体とから構成し、前記本体は、前記板部材の流路の両端に電圧を印加して一端より液体を分離して取り出すための第一および第二の電極と、該第一および第二の電極の各々の周囲にバッファー液を満たし、前記板部材の流路と特定の位置において連通可能な第一および第二のバッファー液槽とを備えた構造を有するキャピラリ電気泳動装置と、該キャピラリ電気泳動装置のバッファー槽の一つに結合され、前記板部材より流出した液体を気体状イオンにイオン化するイオン源と、該イオン源から放出されたイオンについて質量分析する質量分析計とから構成されたことを特徴とする試料分析装置である。
発明を実施するための最良の形態
図１は、本発明に係る複数の流路を形成した、カートリッジ状の板部材１の第１の実施例を示す板方向の断面図である。カートリッジ状の板部材１は、石英ガラスや樹脂などの絶縁体材料で構成される。
この板部材１には、断面が同形状の複数の流路２が設けられている。流路２の断面のサイズは１００μｍ□以下であり、典型的には１０μｍ×６０μｍの矩形である。
上記のように、複数の流路を有する板部材１の製作は、溝が設けられた板と、別の平板とを接合するのが有利である。この溝の加工にはドライエッチング技術が利用可能である。また、内径が５０μｍ以下の石英キャピラリーを溝に埋め込むことによっても製作可能である。
図１に示すように、それぞれの流路（キャピラリー中）２には液体が満たされる。この際、流路２の断面が微細であるため毛細管現象により吸引される傾向があるので、液体は、容易に流路２に満たされるが、必要に応じて圧力吸引することができる。
キャピラリー電気泳動する場合には、最初に、流路（キャピラリー中）２にバッファー液（燐酸バッファー液などの様々な種類が利用できる。）２２を満たし、次に様々な物質が入っている液体試料２１を流路（キャピラリー）２の一端から導入する。液体試料２１中には、一般的に解離した荷電粒子（イオン）や中性の分子も含まれる。その後、図２Ｂや図３に示すように、流路（キャピラリー）２の両端に高電圧を印加して、電気泳動分離を行う。ところで、電気的な接触をよくするために、キャピラリー端と電圧を印加する電極６，７をバッファー液などの導電性の液体２３に浸たす。
図１において、液体試料２１が、上から垂れてくる液滴、流路２中に満たされている液体がバッファー液２２である。図２においては、流路２中の左端部分が液体試料２１、それ以外はバッファー液２２，２３である。
板部材１の流路（キャピラリー）２中にバッファー液２２を満たす場合には、毛細管現象を利用することも可能であるが、シリンジ（注射器）のようなもので強制的に注入したり、逆に吸引したりして行うことができる。次に、液体試料２１を導入するが、この場合、重力を利用した吸引や電気泳動を利用した吸引を行う。
ところで、液体試料２１の体積は、上記吸引の制御方法によって異なることになる。例えば、重力法では液体試料の吸引流量が予め計算されるので、吸引時間を制御することによって液体試料２１の体積が決定される。本発明の場合、必ずしも重力法や電気泳動法の利用が便利であるわけではなく、むしろ、ポンプかシリンジを用いた吸引を利用するのが便利である。その場合に、吸引される液体試料２１の体積をシリンジで測定することにより、吸引された液体試料２１の体積を決定することができる。流路（キャピラリー）２の断面積が微細で既知であるから、キャピラリーされる液体試料２１は、長さで表現すると、１ｍｍ程度になる。バッフャー液２２と液体試料２１が目で見て判別できれば、長さを測定することにより、吸引された液体試料２１の体積を決定することができる。
以上説明したように、板部材１の複数の流路（キャピラリー中）２には容易に液体試料２１を導入できる他、板部材１を装置本体から取り外して、簡単に洗浄することができるため、繰り返し利用が可能である。
図２は、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の第１の実施例を示す垂直方向の断面図である。図２Ａは、板部材１を装置本体３に装着する直前の状態を示し、図２Ｂは、板部材１を装置本体３に装着完了した状態を示す。すなわち、図２Ａに示すように、複数の流路２に、液体試料２１およびバッファー液２２からなる液体が導入された板部材１は、図２Ｂに示すように、キャピラリ電気泳動装置の本体３に装着される。装置本体３は、板部材１と同様に、石英ガラスや樹脂などの絶縁体材料で構成される。そして、装置本体３には、第一バッファー槽４と第二バッファー槽５とが設けられている。図２Ｂに示すように、板部材１を装置本体３に装着した後に、上記第一バッファー槽４と第二バッファー槽５に、バッファー液２３を満たし、板部材１の流路２に気泡が入ることを防止する。
キャピラリ電気泳動装置の本体３の第一バッファー槽４と第二バッファー槽５とには、第一の電極６と第二の電極７とがそれぞれ設けられ、第一の電極６と第二の電極７とによりバッファー液２３を通して流路（キャピラリー）２中の液体試料２１に電圧を印加し、電気泳動分離を行うように構成される。
第一の電極６や第二の電極７ではバッファー液２３中でガスが発生することがあり、そのガスが気泡となって流路２に入り込むと電気泳動には支障をきたす。そこで、第一の電極６および第二の電極７の上方部分で、第一バッファー槽４および第二バッファー槽５を大気に連通する連通路４ａおよび連通路５ｂを、それぞれ設けている。これら各連通路４ａ，５ａにより、第一バッファー槽４および第二バッファー槽５内のバッファー液２３が大気に接し、気泡が発生した場合には該気泡を大気中に放出することが可能となる。
なお、電気泳動電流をモニターすることにより、気泡が流路２に入ったことを確認することも可能である。
図２Ｂに示すように、第一の電極６と第二の電極７の一端は、バッファー液２３に接触している。感電を防止するため、第一の電極６と第二の電極７のバッファー液２３に接触するほうの端部は、板部材１側への露出が最小限に押さえられている。そのため、高電圧を印加するための電線や回路類は、板部材１より下に配置することができる。
他方、第一の電極６と第二の電極７の他端は、大気に接しており、電圧が印加される。この電圧の印加は、第一の電極６を電位ＨＶに接続し、第二の電極７の電位は接地電位に設定するのが便利である。
第一の電極６と第二の電極７との間に電圧が印加されることにより、電気浸透流が形成されて流路２中の試料液体２１は全体的に第二の電極７に向かって移動する。さらに、電気泳動分離も行われ、液体試料２１中の複数種類の物質がバンド状に分離される。即ち、電気浸透流により一定の流量で試料液体２１はキャピラリー２の中を移動するが、その移動する試料液体２１中で試料物質（荷電粒子（イオン）や中性の分子等）がさらに分離される。その結果、分離された試料物質を含む液体は、キャピラリー２に沿って点在し、各々の分離試料溶液はバンド状となる。キャピラリー２の末端では、時間の経過と共に順次分離されたバンドが到達することになる。
このようにバンド状に分離された試料分子を、光学的に検出する場合には、顕微鏡や共焦点顕微鏡によるビデオ撮影を行う。即ち、光学的に検出する方法としては、例えば、バンド状に分離された試料分子に蛍光標識を付け、レーザ光励起による蛍光検出によって分離物質（分離試料分子）を検出する手法がある。この手法は、バンド状に分離された試料分子が蛍光を発生することにより、光電子増倍管やＣＣＤカメラで分離物質を検出するものである。このようにＣＣＤカメラで画像が得られて観測領域が広い場合には、複数本の中のキャピラリー（流路）２を、同時に同時に観測して液体試料を光学的に分析することが可能となる。
ところで、板部材１とキャピラリ電気泳動装置の本体３との間には液漏れを防止するパッキン８が設置される。パッキン８が破損すると、バッファー液が板部材１の下部に流出する可能性がある。この場合には、流出したバッファー液を介して第一の電極６と第二の電極７が導通するという問題が生じる。本体３の側に液溜め３ａを設けておくと、このような問題は発生しない。
図３は、図１に示すキャピラリ電気泳動装置の第１の実施例を上から見た概観図を示す。板部材１はステッピングモーターなどにより水平方向（紙面方向）へ歩進移動する。図３に示す例では、板部材１は等間隔に配置されているため、１流路ずつ等間隔に一定時間毎に移動することにより、第一の電極６と第二の電極７により電圧が印加されて電気浸透流が形成されて１つのキャピラリー（流路）２中の液体試料２１だけが第二の電極７に向かって移動し、さらに、電気泳動分離も行われ、液体試料２１中の複数種類の物質がバンド状に分離されることになる。そして、このようにバンド状に分離された複数種類の物質（試料分子）が、前述した蛍光もしくは吸収による光分析法や、後述するように、ソニックスプレーイオン化法により気体状イオンに変換し、真空装置内に設置された質量分析計ＭＳによる質量分析法によって分析されることになる。
そのために、構造的には、第一バッファー槽４と第二バッファー槽５は、板部材１の移動方向サイズが、最大１本の流路２に接触するように、流路２の間隔より小さく構成されている。
また、時間的には、電気泳動では、２０秒もあれば分析は完了するため、２０秒毎に板部材１は移動する。漏電防止のため、板部材１の移動中は第一の電極６と第二の電極７への電圧印加は中止することが好ましい。
図４に、本発明に係る流路２を設けた板部材１の第２の実施例を示す概念図である。この第２の実施例では、左側の液体試料導入側における流路２の間隔は右側の流路２の間隔よりも広い。すなわち、左側の液体試料導入側における流路２の間隔は、例えば、２ｍｍ以上とすることにより、液体試料導入を容易に行い、右側の検出側の流路２の間隔を小さくすることにより、全範囲にわたる移動を、高精度移動機構により容易に行えるようにしたものである。
また、電気泳動の再現性を確保するために、各流路２の形状は、全ての流路２の長さが同一となるように形成されている。
流路２に導入される液体試料の体積は１０ｎｌ程度であり、分離された物質の検出には質量分析装置のような高感度装置が必要である。
図５は、本発明に係る質量分析装置のイオン源に結合したキャピラリ電気泳動装置を示す垂直方向の断面図である。この実施例は、電気泳動分離された液体試料を、ソニックスプレーイオン化法により、気体状イオンに変換し、真空装置内に設置される質量分析計ＭＳでイオンの質量を決定するシステムである。イオン源９のイオン化法には大気圧化学イオン化法やエレクトロスプレーイオン化法などの他のイオン化法を利用することも可能であるが、バッファー液の組成などに制約を受けることがある。即ち、他のイオン化法として、例えば、エレクトロスプレーイオン化法では、燐酸バッファー液のような電気伝導度の高い液体から安定してイオンを生成することはできない。
また、分離した複数種類の物質（試料分子）を分析する分析部としては、質量分析計ＭＳの他に、蛍光若しくは吸収による光分析計、電極を用いた電極分析計等も可能である。
図５に示すシステムでは、混合液体（複数種類の物質が入っている液体試料）を高速で分離し、分析することが可能である。液体試料を気体状イオンに変換するイオン源９では、電気泳動分離された複数種類の物質（試料分子）を含む液体試料２１をソニックスプレーイオン化法により音速のガス流で噴霧すると同時にイオン化を行う。ソニックスプレーイオン化法の詳細は、「トレンズ  イン  アナリティカル  ケミストリー」、第１６巻、第４５頁から第５２頁（１９９７年）（“Ｔｒｅｎｄｓ  ｉｎ  Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，ｖｏｌ．１６，  ｐ．ｐ．４５−５２（１９９７））に記載されている。
図５に示すように、イオン源９の構造は霧吹きのそれと似ており、電気浸透流によって電気泳動分離された分離液体は、内径５０μｍ程度の石英製キャピラリー１０に導入される。キャピラリー１０の末端は、イオン源９のオリフィス１１に挿入される。
イオン源９の上方から、その内部に窒素ガスが導入され、オリフィス１１より大気中に音速ガス流として放出される。キャピラリー１０に導入された分離液体はその音速ガス流によりイオン化される。大気中に生成される気体状イオンは真空装置に取り込まれ、空装置内に設置される、図示省略した質量分析計ＭＳで質量分析される。
キャピラリー１０中の液体は、音速ガス流により吸引されるが、その流量は流路２での電気浸透流の流量よりも高いことがある。そこで、流路２の末端とキャピラリー１０とは、直接結合することなく、１ｍｍ以下の微少間隔を介して結合させている。これにより、第二バッファー槽５のバッファー液が必要な量だけキャピラリー１０に吸引され、流路２中の液体試料２１が吸引されることを防止し、流路２の末端からの電気泳動分離に悪影響を及ぼすことをなくすことができる。
ところで、上記において、流路２とキャピラリー１０の入り口とは、中心軸をできるだけ正確に一致させる必要がある。中心軸のずれが著しいと、流路２から出された液体の一部はキャピラリー１０へ導入されなくなり検出感度や再現性に問題が生じる。
図５にシステムにおける電圧の印加については、第二の電極７の電位は接地電位に設定し、第一の電極６に電気泳動用の３ｋＶ程度の電圧ＨＶを印加する。また、イオン源９の本体には１．２ｋＶ程度の電圧ＨＶ１を印加すると、その電圧の極性と逆の極性に帯電した液体試料中の物質であるイオンを多量に生成することができる。イオン源９に印加する電圧の極性は、検出する物質であるイオンの極性に応じて、選択する。
また、板部材１の流路（キャピラリー）２に液体試料２１のみを導入し、板部材１を試料導入の目的で使用することができる。この場合には、バッファー液を板部材１に導入しない。
図６は、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置用の板部材１を、移動用ホルダー１１に着脱自在に装着した概観図を示す。図５に示すようなキャピラリー電気泳動／質量分析装置（ＣＥ／ＭＳ）では装置が大型化する。そのため、板部材１の流路（キャピラリー）２への液体試料２１の導入は予め準備し、板部材１を移動用ホルダー１１に装着して輸送することが便利である。即ち、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置用の液体試料２１を導入した流路（キャピラリー）２を有する板部材１は、移動用ホルダー１１に着脱自在に装着される。このように、移動用ホルダー１１に着脱自在に装着される板部材１の流路（キャピラリー）２に導入された微細な構造中の液体２１，２２は、混合し難いため、短時間の輸送では問題が発生しない。また、移動用ホルダー１１で試料液体２１，２２を密閉することにより、試料液体２１，２２の蒸発も防止される。
また、移動用ホルダー１１で液体試料２１の導入された板部材１を冷凍させることにより、キャピラリ電気泳動装置本体３へ装着するまでの時間を長くとることが可能である。
また、移動用ホルダー１１は、物質の吸着が発生しにくいフッ素系などの樹脂より製作することが望ましい。
以上説明したように、図６に示す如く、液体試料２１を導入した流路（キャピラリー）２を有する板部材１を移動用ホルダー１１に装着した電気泳動分離用液体試料カセットをキャピラリ電気泳動装置本体３へと搬送することが可能となる。
図７は、本発明に係る１つの液体試料の分離に適したキャピラリ電気泳動装置の第２の実施例を示す概観平面図である。この第２の実施例では、第一バッファー槽４と第二バッファー槽５のサイズが大きく複数の流路２中の液体試料２１を分離することができる。即ち、複数の流路（キャピラリー）２中の液体２１，２２に電圧が印加されているため、流離（キャピラリー）２中の液体試料２１は、電気泳動分離されることになる。そこで、板部材１を歩進的あるいは連続的に移動させて、電圧の印加のタイミングをずらして電気泳動の開始時間をずらすことによって、おのおのの流路２中の液体試料２１の分離開始時間をずらすことができる。即ち、流路（キャピラリー）２ａの方が、先に電圧が印加される関係で、流離（キャピラリー）２ａ中の液体試料２１が先に電気泳動分離され、引き続いて流路（キャピラリー）２ｂに対して電圧が印加されて流離（キャピラリー）２ｂ中の液体試料２１が電気泳動分離されることになる。このように、板部材１を歩進的あるいは連続的に移動させて、電圧の印加のタイミングをずらして電気泳動の開始時間をずらすことによって、おのおのの流路２中の液体試料２１の分離開始時間をずらすことができる。
図８は、図７に示すキャピラリ電気泳動装置を用いて、一つの液体試料２１を分離した、電気泳動パターンの例を示す。縦軸は分離液体の吸光度を示し、横軸は泳動時間である。図８中のピークは分離された物質を示すが、泳動開始後、約２秒間はピークが存在しない。そのため、泳動開始後の２秒間は検出する意味がない。また、特定の物質の濃度を測定する場合には、その物質のピークが電気泳動パターン上に現われる時にだけ検出できれば充分である。他の時間は無駄となる。そのため、多くの液体試料２１を短時間で分析することが目的の場合には、図５に示すように液体試料２１の分離開始時間をずらすことが便利である。特定の物質だけを検出する場合には、一つの液体試料の分析時間は１秒程度であり、１サンプル／秒の速度で分析を行うことができる。
本発明のキャピラリ電気泳動装置によれば、複数の試料を短時間で分析を完了することができる。
また、カートリッジ状の板部材１に液体試料２１を導入するため、試料を導入した板部材１を輸送することもできる。板部材１は容易に洗浄でき、繰り返し利用することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る板部材の第１の実施例を示す板方向の断面図である。
図２Ａは、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の第１の実施例において板部材を本体にセットする前の状態を示す垂直方向の断面図である。
図２Ｂは、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の第１の実施例において板部材を本体にセットしてバッファー槽にバッファー液を満たした状態を示す垂直方向の断面図である。
図３は、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の第１の実施例を上から見た概観図である。
図４は、本発明に係る板部材の第２の実施例を示す概観図である。
図５は、本発明に係る質量分析装置のイオン源に結合したキャピラリ電気泳動装置を示す垂直方向の断面図である。
図６は、本発明に係る移動用ホルダーに板部材を装着した電気泳動用液体試料カセットを示す概観図である。
図７は、本発明に係るキャピラリ電気泳動装置の第２の実施例を上から見た概観図である。
図８は、電気泳動パターンを示す図である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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