(57)【要約】【課題】キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させないキャピラリー電気泳動装置を提供する。【解決手段】緩衝液に浸漬された第１の電極とこの電極を外部に接続するための第１の接続端子とを持つ第１の容器と、緩衝液に浸漬された第２の電極とこの電極を外部に接続するための第２の接続端子とを持つ第２の容器と、前記第１と第２の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第３の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、前記第３の容器は前記第１の容器と前記第２の容器を接続するように配置され、且つ前記第２の容器の前記第２の電極と前記第２の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたキャピラリーユニット。【選択図】図９
2009058355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
緩衝液に浸漬された第１の電極とこの電極を外部に接続するための第１の接続端子とを持つ第１の容器と、
緩衝液に浸漬された第２の電極とこの電極を外部に接続するための第２の接続端子とを持つ第２の容器と、
前記第１と第２の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第３の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第３の容器は前記第１の容器と前記第２の容器を接続するように配置され、且つ前記第２の容器の前記第２の電極と前記第２の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたキャピラリーユニット。
【請求項２】
緩衝液に浸漬された第１の電極とこの電極を外部に接続するための第１の接続端子とを持つ第１の容器と、
緩衝液に浸漬された第２の電極とこの電極を外部に接続するための第２の接続端子とを持つ第２の容器と、
前記第１と第２の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第３の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第３の容器は前記第１の容器と前記第２の容器を接続するように配置され、且つ前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる少なくとも一つの電圧発生部を前記第１の容器から第３の容器の少なくとも一つ以上に設けたキャピラリーユニット。
【請求項３】
緩衝液に浸漬された第１の電極とこの電極を外部に接続するための第１の接続端子とを持つ第１の容器と、
緩衝液に浸漬された第２の電極とこの電極を外部に接続するための第２の接続端子とを持つ第２の容器と、
前記第１と第２の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第３の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、
前記第３の容器は前記第１の容器と前記第２の容器を接続するように配置され、且つ第一の磁界変化に応じて電圧を発生させる電圧発生部と前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に第２の磁界変化に応じて前記電圧発生部で生じる電流の方向を切り替える極性切換部とを前記第１の容器から第３の容器のいずれか一つに設けたキャピラリーユニット。
【請求項４】
前記第２の容器は、さらに前記第２の電極と前記第３の容器との間に透析膜で仕切られたゲルの貯留部を持つ請求項１から３に記載のキャピラリーユニット。
【請求項５】
前記電圧発生部は、巻き線からなる巻き線部とこの巻き線部から発生した交流電圧を整流する整流回路部とから成る請求項２及び３に記載のキャピラリーユニット。
【請求項６】
前記巻き線部は、中心の磁性体を備えておりその磁性体を導電線がコイル状に巻きつけてなる請求項４に記載のキャピラリーユニット。
【請求項７】
前記電圧発生部は、さらに、前記整流回路部により整流した電圧波形を平滑する平滑回路部から成る４記載のキャピラリーユニット。
【請求項８】
請求項１に記載のキャピラリーユニットを保持するためのユニット保持部と、
前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第１の接続端子に接続されており且つ前記第１の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニットの前記第２の接続端子に接続された可変電源と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。
【請求項９】
前記可変電源は、−１００Ｖ以上１００Ｖ以下の直流電圧を発生させる請求項８に記載のキャピラリー電気泳動装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のキャピラリーユニットを保持するとともに前記第２の接続端子をアースに接続するためのユニット保持部と、
前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第１の接続端子に接続されており且つ前記第１の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。
【請求項１１】
請求項２に記載のキャピラリーユニットを保持するためのユニット保持部と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、
前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記波形発生回路の電流を検出するための電流検出部と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。
【請求項１２】
請求項３に記載のキャピラリーユニットを保持するためのユニット保持部と、
前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための第１の巻き線と、
前記第１の巻き線に電流を与える波形発生回路と、
前記波形発生回路の電流を検出するための電流検出部と、
前記キャピラリーユニット内の前記極性切換部に所定の磁界を与えるための第２の巻き線と、
前記第１の巻き線に電流を与える直流電源と、
前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するとともに前記キャピラリーユニットの電気泳動電流の極性に応じて前記第２の巻き線に流れる電流の向きを決めるためのコントロール部とを備えたキャピラリー電気泳動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャピラリー電気泳動装置に関し、より詳細には、小型キャピラリー電気泳動装置の取り扱い技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＮＡやタンパク質などの分子量の大きさによって分析する方法には平板型ゲル電気泳動装置が用いられていたが、測定に時間を要するので高速で測定できる装置が求められていた。そこで、平板型ゲルに変えて、ゲルあるいは流動性ポリマー等を充填したキャピラリー管を用いるキャピラリー電気泳動装置が用いられている。
【０００３】
このキャピラリー電気泳動装置について、図１２および図１３を用いて説明する。図１２は、従来のキャピラリーを用いた電気泳動装置の構成を示す断面図であり、図１３は、電気泳動流路やチャンバをユニット化したキャピラリー電気泳動装置を示す断面図である。図１２における１０１は装置本体であり、装置内部に高圧電源１０５と電流検出部１０６が設けられている。高圧電源１０５から発生した電圧は、電極１０２ａと電極１０２ｂに印加され、それぞれ容器１０９ａ、１０９ｂ内の緩衝液１０８ａ、１０８ｂを介してカセット１０７内に設けられた毛細管１０４中に電界を発生させる。図１３においても同様に、装置本体２０１の内部に高圧電源２０５と電流検出部２０６が設けられている。高圧電源２０５から発生した電圧は電極２０２ａ、２０２ｂに印加され、電気泳動ユニット２０７内に形成されたチャンバ２０８ａ、２０８ｂ内の緩衝液を介し、流路２０４中に電界が発生する（例えば特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２８４１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら前記従来の構成では、キャピラリー管で構成した泳動路が細長いため流路の両端へ数十ｋＶ程度の高電圧を印加しなければならない。このため、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続するときに、高電圧が発生している電極に人体が触れ感電するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させないキャピラリー電気泳動装置を提供することを目的とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置によれば、高電圧の生成をキャピラリー管が設けられた電気泳動ユニット内部で行うため、キャピラリー管が設けられた電気泳動ユニットを測定装置に接続する際に人体に感電させない安全なキャピラリー電気泳動システムを実現できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置は、緩衝液に浸漬された第１の電極とこの電極を外部に接続するための第１の接続端子とを持つ第１の容器と、緩衝液に浸漬された第２の電極とこの電極を外部に接続するための第２の接続端子とを持つ第２の容器と、前記第１と第２の電極を利用して電気泳動を行うための毛細管を内蔵した第３の容器からなるキャピラリーユニットにおいて、前記第３の容器は前記第１の容器と前記第２の容器を接続するように配置され、且つ前記第２の容器の前記第２の電極と前記第２の接続端子との間に磁界変化に応じて電圧を発生させる巻き線部とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
さらに本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置は、請求項１に記載のキャピラリーユニットを保持するためのユニット保持部と、前記キャピラリーユニットの電気泳動電流を検出するために前記第１の接続端子に接続されており且つ前記第１の接続端子をアースに接続するための電流検出部と、前記キャピラリーユニットの前記第２の接続端子に接続された可変電源と、前記キャピラリーユニット内の前記電圧発生部に所定の磁界を与えるための巻き線と、前記巻き線に電流を与える波形発生回路と、前記電流検出部から電気泳動電流が検出できるように前記波形発生回路に非対称交流電流を出力するためのコントロール部とを備えたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明のキャピラリーユニットおよびキャピラリー電気泳動装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１のキャピラリーユニットの各ブロックの構成を図１と図２を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるキャピラリーユニットの斜視図であり、図２は、その断面図である。キャピラリーユニットは、緩衝液を収容した緩衝液保持ブロック１，２と、毛細管ブロック３と、サンプル注入ブロック４より構成されている。緩衝液保持ブロック１，２には、上面に緩衝液を注入するための注入口６，７ならびに空気抜き穴８，９が設けられており、緩衝液を注入口６，７から注入した場合、緩衝液保持ブロック内の空気が空気抜き穴８，９から抜けるため、抵抗なく注入できるよう構成されている。
【００１０】
また、緩衝液保持ブロック１，２の内部には、緩衝液に浸漬されるよう電極２１ａ，２１ｂが設けられている。更に、緩衝液保持ブロック１には泳動媒体を注入するためのゲル注入口１０および空気抜き穴１１と、内部は透析膜２４が設けられ、緩衝液を保持する部分５０ｂと泳動媒体を保持する部分５０ｃと磁界の変化により電圧を発生させる電圧発生部２０を収納した部分５０ａの３つに分離されている。
【００１１】
浸透膜２４の設置により、緩衝液注入口６から注入した緩衝液が泳動媒体と混合しない構成になっていながら緩衝液保持ブロック１内の電圧発生部２０により発生した電界を電極２１ａと緩衝液と泳動媒体を介して毛細管ブロック３へ発生させることが可能となっている。緩衝液保持ブロック１、２内に設けられた接続端子２２ａ、２２ｂは電気泳動装置と電気的接続を可能にするため設置されている。また、電圧発生部２０は巻き線とフェライトにより構成されている。
【００１２】
次にサンプル注入ブロック４について説明する。サンプル注入ブロック４の上部にはサンプルを注入するための穴１２と空気を抜くための穴１３が設けられている。更に左右両端は貫通穴でつながって毛細管ブロック３と緩衝液保持ブロック２で両端を挟み込むことで、サンプル注入ブロック４の内部は毛細管ブロック３内の毛細管１４と緩衝液ブロック２内の毛細管１６の間にギャップを構成することができる。
【００１３】
次に毛細管ブロック３について説明する。毛細管ブロック３は、サンプル注入ブロック４内に注入されたサンプルが実際に電気泳動を行う部分であり、毛細管１４をアクリルなどの樹脂材料で挟み込んで接着し接合している。１５は毛細管１４中を電気泳動したサンプルの濃度を光学的に検出するための検出窓１５であり、少なくとも毛細管１４はこの検出窓１５部においては強度を保つための被覆などは施されていない。さらに毛細管１４の長手方向に対して垂直に貫通した温度調節穴２５が設けられており、毛細管１４の一部が露出している構成となっている。このように構成することで、上記温度調節穴２５に所定の温度の空気を送り込み、毛細管１４の内部を温度制御することが可能となっている。
【００１４】
また既知であるように、毛細管１４を長くすることでサンプル内に含まれる成分を精度よく分離したい（分離能を向上させたい）場合は、温度調節穴２５内の毛細管１４を輪の形状に形成し収納することで両端の構造や検出窓１５の位置、温度調整穴２５の位置などを変更することなく温度制御された電気泳動を実現することができる。
【００１５】
上記の緩衝液保持ブロック１、２とサンプル注入ブロック４、毛細管ブロック３を連結させることにより、図２に示すようなキャピラリーユニット３０１となる。毛細管１４と１６は同一線上に配置され、サンプル注入ブロック４部で一定幅のギャップが設けられている。このギャップ中にサンプル注入口１２から注入されたサンプルが充填される仕組みとなる。さらに緩衝液保持ブロック１内のゲル保持部５０ｃに注入された泳動媒体は、ゲル保持部５０ｃの圧力を上昇させた場合、毛細管１４へ流れ込む構成となっている。
【００１６】
次に、このキャピラリーユニットを接続して電気泳動をさせるための電気泳動装置の構成を説明する。図３は、本実施の形態の電気泳動装置の電圧印加に関わる部分を示した断面図である。３２が巻き線とフェライトを利用し磁界を発生させる磁界発生部であり、３６が低圧の電圧を発生させる低圧可変電源、３７が電流を検出する電流検出部である。また３３ａが前記キャピラリーユニットと電気的接続を行う接続端子であり接続端子３３ａは低圧可変電源３６と接続されている。低圧可変電源３６の他端はアースに設置されており接続端子３３ａの電位はアースに対して人体に影響のない低圧、例えば直流５０Ｖ程度となる。また接続端子３３ｂも電流検出部３７を介してアースへ接地されており接続端子３３ｂの電位はアースと同電位となっている。３４は前記キャピラリーユニット内に流れる試料を光で検出する検出部である。その他図示されていない温度調節部などの機構も備えるが、本発明に直接関係がないためここでは省略する。
【００１７】
次に図４と図５を用いて、本発明に関わる電圧印加方法を説明する。図４は、本実施の形態におけるキャピラリーユニットを電気泳動装置に装着した状態を示す断面図である。なお、キャピラリーユニットには、予め毛細管１４内とゲル保持部５０ｃに泳動媒体が充填されており、サンプル保持部２３に検体が保持されており、緩衝液保持部５０ｂと緩衝液保持ブロック２内には緩衝液が満たされているものとする。キャピラリーユニットの接続端子２２ａ及び２２ｂが電気泳動装置の接続端子３３ａ及び３３ｂに各々接続されており、電気泳動装置の検出部３４はキャピラリーユニットの検出窓１５へ挿入されている。
【００１８】
図５は、そのブロック図である。電気泳動装置の磁界発生部３２とキャピラリーユニットの電圧発生部２０は、磁界発生部３２により発生された磁界が電圧発生部２０を誘起し電圧を発生させるような位置関係に配置されている。また、巻き線４１と波形発生回路４２とから成る磁界発生部３２、低圧可変電源３６及び電流検出部３７は、コントロール部４４に接続されている。このコントロール部４４が、磁界発生部３２、低圧可変電源３６を制御し電流検出部３７からの検出データを取得する。
【００１９】
次に電気泳動するための電圧について説明する。電極２１ｂは接続端子３３ｂと電気的に接続されているためアースと同電位なので、電極２１ａの電位は片端をアースに接続された低圧可変電源３６により供給された電位と電圧発生部２０から発生した電位との和となる。例えば低圧可変電源の電圧値を５０Ｖとし、電圧発生部２０から出力された電圧値Ｖｘが８００Ｖとすると、電極２１ａと電極２１ｂ間の電位差Ｖｅは８００＋５０＝８５０Ｖとなる。
【００２０】
電圧発生部２０から出力された電圧値Ｖｘについて説明すると、通常電磁誘導では、商用電源から発生する正弦波を利用する場合が多い。しかしながら正弦波ではＶｘが正逆同様の電圧を発生するので電気泳動が起こらない。そこで本実施の形態では、コントロール部４４が波形発生回路４２に対して非対称電流を与えることにより磁界発生部３２の磁界を制御し電圧発生部２０の電圧波形が図６（ａ）や図７（ａ）のように正負非対称となるよう電圧を発生させている。
【００２１】
図６（ａ）図７（ａ）は本実施の形態における電圧発生部の非対称電圧波形（Ｖｘ）を示したグラフである。理想的な波形としては、正負いずれか一方のみの電圧波形が望ましいが、コイルによる電圧発生の特性上、現実的には正負いずれの電圧も発生してしまう。しかしながら、図６（ａ）図７（ａ）に示すような正負の電圧比率を変えることは可能であり、正の電圧で電気泳動したい場合は、正の電圧が大きく負の電圧が低くなるよう制御する。そして、負側の電圧をキャンセルさせるため低圧可変電源３６から電圧を発生させ電極への印加電圧波形全体を正へシフトさせる。例えば、図６（ａ）に示すよう電圧発生部２０から８００Ｖと−５０Ｖの繰り返し波形が出力されたとする。この時、低圧可変電源３６より５０Ｖを出力すると、電極２１ａと電極２１ｂ間には、図６（ｂ）に示すように８５０Ｖと０Ｖの繰り返し波形となる。つまり常時正の電圧が印加され電気泳動が可能となる。
【００２２】
同様に、負の電圧で電気泳動する場合は、電圧発生部２０から図７（ａ）に示す−８００Ｖと５０Ｖの繰り返し波形を出力し低圧可変電源３６より−５０Ｖを出力することで電極２１ｂからみた電極２１ａの電圧波形は図７（ａ）に示すように負側のみの電圧波形となり電気泳動が実現可能となる。
【００２３】
以上のように本実施の形態におけるキャピラリーユニットと電気泳動装置を用いることで電気泳動装置本体もしくはキャピラリーユニット表面に人体に影響を与える程の高圧部が存在しないため安全に電気泳動が可能である。また、本実施の形態によれば電圧方向の切換も可能で微少な電流検出もできるので、正負両電荷の物質の解析や電流検出により気泡発生などの毛細管内の状態予測も可能である。
【００２４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図８に示す。実施の形態１との相違は、低圧可変電源を除いたことである。６０の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。キャピラリーユニットの内部には、６１ａおよび６１ｂに示す電極と、整流回路６２、巻き線６３と整流回路６２とから成る電圧発生部が構成されている。電気泳動装置側には、巻き線６４と波形発生回路６５とが設けられ、磁界発生部は、巻き線６４と波形発生回路６５により構成されている。また、電流検出部６６で得られた電流値の入力や、磁界発生部の磁界を制御するためにコントロール部６７が設けられている。電極６１ａは電圧発生部を介してアースに接続されており、電極６１ｂは電流検出部を介してアースに接続されているので、電極６１ａと電極６１ｂ間の電圧は、電圧発生部により発生した電圧値となる。
【００２５】
以上のように構成することで、コントロール部６７により、波形発生回路に図６や図７で示した非対称交流電流を波形発生回路６５に与えることで、磁界発生部により磁界変化が発生する。この磁界変化によりキャピラリーユニットの巻き線６３が誘起され整流回路６２により正負いずれかの電圧が電極６１ａに印加され電気泳動が可能となる。また、電流検出部６６により電気泳動中の電流も検出可能である。
【００２６】
本実施の形態２においては、電圧印加方向の自動切り換えは不可能であるが、一般電源のＡＣ１００Ｖ（５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚ）を利用した正弦波により磁界を発生させても、整流回路６２が設けられているため正／負いずれかの電圧に変換され電気泳動が可能となる。
【００２７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図９に示す。実施の形態１および２との相違点は、本キャピラリーユニット７０には電気泳動装置との接続接点が設けられていないことである。７０の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。７１ａおよび７１ｂは電極で、７３は整流回路、７４は巻き線であり、巻き線７４と整流回路７３により電圧発生部が構成されている。
【００２８】
電気泳動装置には、巻き線７５と、巻き線７５の両端へ電圧を供給するための波形発生回路７６、巻き線７５に流れる電流値を検出する電流検出部７７が設けられており、コントロール部７８に検出した電流値は送られる。また、コントロール部７８は波形発生回路７６の波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部７７により得られた電流値より電極７１ａと電極７１ｂ間に流れる電流を算出する算出部をも備える。
【００２９】
以上のように構成することにより、巻き線７５から発生した磁界により巻き線７４が誘起され、さらに整流回路７３により正負いずれかの電圧が発生するため電極７１ａと電極７１ｂ間に電圧を印加可能となる。
【００３０】
本実施の形態３においては、電流検出の方法が巻き線６３に流れる電流値より間接的に行うため精度良く微少電流を検出することは困難であるが、電気泳動装置本体およびキャピラリーユニットに電気的接続を行うための接点を設ける必要がなく、洗浄等のメンテナンスも容易である。
【００３１】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図１０に示す。実施の形態４との相違は、電圧発生部と磁界発生部とが複数構成されていることである。８０の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。８１ａおよび８１ｂは電極で、８２ａ，８２ｂは電圧波形の整流機能と平滑機能を備えた整流平滑回路、８３ａ，８３ｂは巻き線であり、巻き線８３ａと整流平滑回路８２ａ，巻き線８３ｂと整流平滑回路８２ｂにより電圧発生部が構成されている。
【００３２】
電気泳動装置には、巻き線８６ａと巻き線８６ａへ電圧を印加する波形発生回路８４ａ、巻き線８６ｂと巻き線８６ｂへ電圧を印加する波形発生回路８４ｂ、巻き線８６ａに流れる電流値を検出する電流検出部８５ａ、巻き線８６ｂに流れる電流値を検出する電流検出部８５ｂが設けられており、コントロール部８７に検出した電流値は送られる。
【００３３】
また、コントロール部８７は波形発生回路８４ａ、８４ｂの波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部８５ａ、８５ｂにより得られた電流値より電極８１ａと電極８１ｂ間に流れる電流を算出する算出部をも備える。
【００３４】
このように構成することで、前述した実施の形態３同様に電極８１ａと８１ｂ間に電圧を印加でき、更には、整流平滑回路８３ａにおいて端子Ｐ１に対してＰ２、整流平滑回路８３ｂにおいては端子Ｐ１に対してＰ３が正なる電圧が発生するよう構成することで電極８１ａおよび８１ｂ間の電圧を正負切り換えることも可能となる。例えば、波形発生回路８４ａのみ駆動させた場合、巻き線８６ａ、８３ａ、整流平滑回路８２ａを介し、電極８１ａが電極８１ｂに対して正電位となる。同様に、波形発生回路８４ｂのみ駆動させた場合、巻き線８６ｂ、８３ｂ、整流平滑回路８２ｂを介し、電極８１ａが電極８１ｂに対して負電位となる。以上のように、本実施の形態によれば、露出した接点を設けることなく正負両極の電圧印加が可能な電気泳動システムを実現できる。
【００３５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５のキャピラリーユニットと電気泳動装置のブロック図を図１１に示す。本実施例でのキャリラリーユニットは、他の実施例とは異なり内部に極性切換回路９４を有しており、実施例３及び４と同様に電気泳動装置との接続接点を有していない。９０の破線で囲まれた部分がキャピラリーユニットでありその他の部分が電気泳動装置である。
【００３６】
キャピラリーユニットの９１ａおよび９１ｂは電極で、９２は整流回路、９３は巻き線である。巻き線９３と整流回路９２により電圧発生部が構成されている。９４は、磁界により切換が可能なスイッチであり電圧発生部より発生した電圧の極性を切り換えるために設けられている。
【００３７】
電気泳動装置には、巻き線９６ａへ電圧を印加する波形発生回路９５ａ、巻き線９６ａに流れる電流値を検出する電流検出部９８が設けられており、コントロール部９７に検出した電流値は送られる。またスイッチ９４の切換を行なうために巻き線９６ｂと直流電源９９が設けられている。コントロール部９７は波形発生回路９５の波形を制御する機能を持つと同時に、電流検出部９８により得られた電流値より電極９１ａと電極９１ｂ間に流れる電流を算出する算出部をも備え、更には直流電源９９を制御し巻き線９６ａを介してスイッチ９４の制御も行なう。
【００３８】
以上のように構成することで、実施の形態４同様電極９１ａと電極９１ｂ間に正負両方の電圧を印加できると同時に、電極９１ａと電極９１ｂ間に流れる電流も測定可能となる。
【００３９】
また、実施の形態４では、巻き線８６ａおよび巻き線８６ｂに高圧を発生させるための交流電圧を印加する必要があるが、本実施の形態５では、巻き線９６ｂには直流電圧でよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明にかかるキャピラリーユニットは、電気泳動装置と着脱が安全に出来、かつ簡単な構成なので、携帯して野外で使用できるキャピラリー解析装置を実現することができる。また、小型で簡易な操作でかつ安全な測定が出来るため、実験室や医学臨床現場において使用するキャピラリー解析装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニットの斜視図
【図２】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニットを結合した時の断面図
【図３】本発明の実施の形態１における電気泳動装置の電圧印加に関わる部分の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニットを電気泳動装置に装着した状態を示す断面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニットを電気泳動装置に装着した状態のブロック図
【図６】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニット内電極間の電圧波形を示す波形図
【図７】本発明の実施の形態１におけるキャピラリーユニット内電極間の電圧波形を示す波形図
【図８】本発明の実施の形態２におけるキャピラリーユニットおよび電気泳動装置の電圧印加部を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態３におけるキャピラリーユニットおよび電気泳動装置の電圧印加部を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態４におけるキャピラリーユニットおよび電気泳動装置の電圧印加部を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５におけるキャピラリーユニットおよび電気泳動装置の電圧印加部を示すブロック図
【図１２】従来のキャピラリー電気泳動システムの電圧印加部を示す断面図
【図１３】従来のチップ型キャピラリー電気泳動システムの電圧印加部を示す断面図
【符号の説明】
【００４２】
１  緩衝液保持ブロック
２  緩衝液保持ブロック
３  毛細管ブロック
４  サンプル注入ブロック
５  泳動媒体注入ブロック
６  注入口
７  注入口
８  空気抜き穴
９  空気抜き穴
１０  ゲル注入口
１１  空気抜き穴
１２  サンプル注入口
１３  空気抜き穴
１４  毛細管
１５  検出窓
１６  毛細管
２０  電圧発生部
２１ａ  電極
２１ｂ  電極
２２ａ  接続端子
２２ｂ  接続端子
２３  サンプル保持部（ギャップ）
２４  透析膜
２５  温度調節穴
３１  電気泳動装置
３２  磁界発生部
３３ａ  接続端子
３３ｂ  接続端子
３４  検出部
３５  光ファイバ
３６  低圧可変電源
３７  電流検出部
３８ａ  電線
３８ｂ  電線
３８ｃ  電線
３８ｄ  電線
３８ｅ  電線
４１  巻き線
４２  低圧可変電源
４３  電流検出部
４４  コントロール部
４５  波形発生回路
５０ａ  電圧発生部を収納した部分
５０ｂ  緩衝液を保持する部分
５０ｃ  泳動媒体を保持する部分（ゲル保持部）
６０  キャピラリーユニット
６１ａ  電極
６１ｂ  電極
６２  整流回路
６３  巻き線
６４  巻き線
６５  波形発生回路
６６  電流検出部
６７  コントロール部
７０  キャピラリーユニット
７１ａ  電極
７１ｂ  電極
７３  整流回路
７４  巻き線
７５  巻き線
７６  波形発生回路
７７  電流検出部
７８  コントロール部
８０  キャピラリーユニット
８１ａ  電極
８１ｂ  電極
８２ａ  整流平滑回路
８２ｂ  整流平滑回路
８３ａ  巻き線
８３ｂ  巻き線
８４ａ  波形発生回路
８４ｂ  波形発生回路
８５ａ  電流検出部
８５ｂ  電流検出部
８６ａ  巻き線
８６ｂ  巻き線
８７  コントロール部
９０  キャピラリーユニット
９１ａ  電極
９１ｂ  電極
９２  整流回路
９３  巻き線
９４  スイッチ
９５  波形発生回路
９６ａ  巻き線
９６ｂ  巻き線
９７  コントロール部
９８  電流検出部
９９  直流電源
１０１  電気泳動装置
１０２ａ  電極
１０２ｂ  電極
１０４  毛細管
１０５  高圧発生電源
１０６  電流検出回路
１０７  カートリッジ
１０８ａ  緩衝液
１０８ｂ  緩衝液
１０９ａ  容器
１０９ｂ  容器
２０１  電気泳動装置
２０２ａ  電極
２０２ｂ  電極
２０４  微細流路
２０５  高圧発生電源
２０６  電流検出回路
２０７  電気泳動チップ
２０８ａ  チャンバ
２０８ｂ  チャンバ
３０１  キャピラリーユニット
Ｐ１  端子
Ｐ２  端子
Ｐ３  端子
【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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