JP2539528B2 - 毛細管を用いた分析方法および分析装置 - Google Patents
毛細管を用いた分析方法および分析装置Info
- Publication number
- JP2539528B2 JP2539528B2 JP2049315A JP4931590A JP2539528B2 JP 2539528 B2 JP2539528 B2 JP 2539528B2 JP 2049315 A JP2049315 A JP 2049315A JP 4931590 A JP4931590 A JP 4931590A JP 2539528 B2 JP2539528 B2 JP 2539528B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capillary tube
- sample
- capillary
- light
- vibration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/76—Acoustical detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、毛細管を用いた分析方法および分析装置に
係り、特に分離用毛細管内を移動する試料もしくは試料
成分を測定するのに好適な分析方法および分析装置に関
する。
係り、特に分離用毛細管内を移動する試料もしくは試料
成分を測定するのに好適な分析方法および分析装置に関
する。
液体やガスの被検試料中に含まれる微量物質を分析測
定するために、電気泳動法やクロマトグラフイーなどの
分離分析法が広く用いられている。近年、これらの分離
分析法では、試料量が微量で低濃度にしか含まれない物
質をも測定し得るように、毛細管を試料分離用手段とし
て採用することが行われるようになつた。
定するために、電気泳動法やクロマトグラフイーなどの
分離分析法が広く用いられている。近年、これらの分離
分析法では、試料量が微量で低濃度にしか含まれない物
質をも測定し得るように、毛細管を試料分離用手段とし
て採用することが行われるようになつた。
分離用毛細管によつて分離された成分を検出するため
に、ガスクロマトグラフイーや液体クロマトグラフイー
においても種々の検出法が提案されているが、特にキヤ
ピラリー電気泳動法（CZE）において新しい検出法に関
する研究が注目されている。例えば、第１の先行技術で
ある“アナリテイカル・ケミストリ，第61巻，第292A〜
303A頁（1989）”（Analytical Chemistry,vol.61,pp29
2A〜303A（1989））には、分離用毛細管の下流に電気化
学的検出器の作用電極を配置して分離された成分を検出
するキヤピラリー電気泳動法が記載されている。また、
第２の先行技術である“アプライド・スペクトロスコピ
イ，第43巻，第196〜201頁（1989）”（Applied Spectr
oscopy,vol.43,pp196〜201（1989））には、励起用レー
ザ光とプローブレーザ光の両方を分離用毛細管自体に投
射し、プローブ光によつて毛細管内の試料に基づく熱的
変化を測定するキヤピラリー電気泳動法が記載されてい
る。
に、ガスクロマトグラフイーや液体クロマトグラフイー
においても種々の検出法が提案されているが、特にキヤ
ピラリー電気泳動法（CZE）において新しい検出法に関
する研究が注目されている。例えば、第１の先行技術で
ある“アナリテイカル・ケミストリ，第61巻，第292A〜
303A頁（1989）”（Analytical Chemistry,vol.61,pp29
2A〜303A（1989））には、分離用毛細管の下流に電気化
学的検出器の作用電極を配置して分離された成分を検出
するキヤピラリー電気泳動法が記載されている。また、
第２の先行技術である“アプライド・スペクトロスコピ
イ，第43巻，第196〜201頁（1989）”（Applied Spectr
oscopy,vol.43,pp196〜201（1989））には、励起用レー
ザ光とプローブレーザ光の両方を分離用毛細管自体に投
射し、プローブ光によつて毛細管内の試料に基づく熱的
変化を測定するキヤピラリー電気泳動法が記載されてい
る。
従来から汎用されている検出器を用いた方法では、毛
細管によつて分離された試料成分を流路を介して検出器
に導くので、毛細管の外に取り出すことによる成分分離
の分解能低下がもたらされる。
細管によつて分離された試料成分を流路を介して検出器
に導くので、毛細管の外に取り出すことによる成分分離
の分解能低下がもたらされる。
また、上述の第１の先行技術による方法では、分離動
作のために必要な高圧電源と検出系とを電気的に隔離し
なければならないため、分離用毛細管の出口端部と検出
系流路入口端部の間に多孔性ガラスを設ける接続構造を
採用しており、接続部の存在による分離能低下が避けら
れない。また、検出感度も充分なものとは云えない。上
述の第２の先行技術による方法では、励起用レーザー光
によつて熱的変化のもたらされる試料液自身の膨張に基
づく屈折率変化を検出する構成を採用しており、しかも
毛細管内の試料を通過したプローブ光を検出しているの
で、測定値は毛細管表面におけるプローブ光の散乱や反
射などの影響を受ける。
作のために必要な高圧電源と検出系とを電気的に隔離し
なければならないため、分離用毛細管の出口端部と検出
系流路入口端部の間に多孔性ガラスを設ける接続構造を
採用しており、接続部の存在による分離能低下が避けら
れない。また、検出感度も充分なものとは云えない。上
述の第２の先行技術による方法では、励起用レーザー光
によつて熱的変化のもたらされる試料液自身の膨張に基
づく屈折率変化を検出する構成を採用しており、しかも
毛細管内の試料を通過したプローブ光を検出しているの
で、測定値は毛細管表面におけるプローブ光の散乱や反
射などの影響を受ける。
本発明の目的は、新規な測定原理に基づいて毛細管内
の試料を測定する分析方法および分析装置を提供するこ
とにある。
の試料を測定する分析方法および分析装置を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、従来のものよりもはるかに高感
度に試料の測定ができる毛細管を用いた分析方法および
分析装置を提供することにある。
度に試料の測定ができる毛細管を用いた分析方法および
分析装置を提供することにある。
本発明は、試料が入つている毛細管に強度変調光又は
断続光を照射して振動を生ぜしめ、その毛細管の振動に
基づく情報を検出して試料を測定することを特徴とす
る。
断続光を照射して振動を生ぜしめ、その毛細管の振動に
基づく情報を検出して試料を測定することを特徴とす
る。
液体試料又は気体試料が移動され得る毛細管は、試料
の成分分離機能を有する。長い毛細管の一方の端部に比
較的近い場所には、検出領域が形成される。この検出領
域では、毛細管が他の部材とは接触しない区間が設けら
れ、その区間の両側部では毛細管が動かないように支持
体によつて支持される。毛細管の太さは、内径が1mm以
下であり、外径が2mm以下である。毛細管の材質は、光
吸収の極力少ない材料、例えば溶融シリカや石英ガラス
が選択される。
の成分分離機能を有する。長い毛細管の一方の端部に比
較的近い場所には、検出領域が形成される。この検出領
域では、毛細管が他の部材とは接触しない区間が設けら
れ、その区間の両側部では毛細管が動かないように支持
体によつて支持される。毛細管の太さは、内径が1mm以
下であり、外径が2mm以下である。毛細管の材質は、光
吸収の極力少ない材料、例えば溶融シリカや石英ガラス
が選択される。
毛細管の上記区間には、所定のスポツト径を有するよ
うに形成された励起光ビームが投射される。このビーム
のスポツト径は上記区間の長さよりよりもはるかに小さ
い。励起光ビームは、所定の周期で強度変調されるか、
オンオフされる。上記区間内では毛細管がたるまないよ
うに毛細管は支持される。試料もしくは分離されている
試料成分のバンドが毛細管の検出区間に入り、励起光ビ
ームの照射位置に到達すると、そのような試料は励起光
を吸収し加熱される。また、励起光がオフされている期
間は加熱状態が低減する。励起光のオンオフは、毛細管
内を試料が照射位置を通過し終る間に多数回数周期的に
行われる。これに伴い熱の盛衰のくり返しも周期的に生
ずる。このため、毛細管の検出区間特に励起光照射場所
における張力が変化し、毛細管は弦の力学的振動と同様
な振動をする。
うに形成された励起光ビームが投射される。このビーム
のスポツト径は上記区間の長さよりよりもはるかに小さ
い。励起光ビームは、所定の周期で強度変調されるか、
オンオフされる。上記区間内では毛細管がたるまないよ
うに毛細管は支持される。試料もしくは分離されている
試料成分のバンドが毛細管の検出区間に入り、励起光ビ
ームの照射位置に到達すると、そのような試料は励起光
を吸収し加熱される。また、励起光がオフされている期
間は加熱状態が低減する。励起光のオンオフは、毛細管
内を試料が照射位置を通過し終る間に多数回数周期的に
行われる。これに伴い熱の盛衰のくり返しも周期的に生
ずる。このため、毛細管の検出区間特に励起光照射場所
における張力が変化し、毛細管は弦の力学的振動と同様
な振動をする。
振動の強度、すなわち振幅は発熱量に比例し、試料の
吸収量に比例する。振動の強度に基づく情報を適正な検
出器で測定することにより試料の濃度や成分の量を知る
ことができる。励起光の照射位置は、毛細管の検出区間
の中央付近であることが好ましい。毛細管の振動を測定
するための１つの方法は、圧電センサなどによる振動の
直接測定である。この望ましい態様として毛細管支持体
自体に圧電センサが設けられる。
吸収量に比例する。振動の強度に基づく情報を適正な検
出器で測定することにより試料の濃度や成分の量を知る
ことができる。励起光の照射位置は、毛細管の検出区間
の中央付近であることが好ましい。毛細管の振動を測定
するための１つの方法は、圧電センサなどによる振動の
直接測定である。この望ましい態様として毛細管支持体
自体に圧電センサが設けられる。
一方、毛細管の振動に起因して音響波が発生する。こ
の音響波は、適正なマイクロホンによつて検出したり、
光学的な方式によつて検出することができる。
の音響波は、適正なマイクロホンによつて検出したり、
光学的な方式によつて検出することができる。
又、熱の盛衰のくり返しによる毛細胞の発熱現象は、
周期的な熱の変動をもたらし、熱波として毛細管外に伝
播する。この熱波領域に対し毛細管には触れないように
プローブ光を投射し、熱波によるプローブ光束の方向変
化（偏向）を検出することによつても毛細管内の試料を
測定することができる。
周期的な熱の変動をもたらし、熱波として毛細管外に伝
播する。この熱波領域に対し毛細管には触れないように
プローブ光を投射し、熱波によるプローブ光束の方向変
化（偏向）を検出することによつても毛細管内の試料を
測定することができる。
第１図に、本発明の一実施例の概略構成を示す。この
例は、液体クロマトグラフ装置に適用したものである。
例は、液体クロマトグラフ装置に適用したものである。
第１図において、成分分離用毛細管１は試料注入部10
から排出口12に到るまで一本の管として配設されてい
る。毛細管１の内面は液体クロマトグラフイ用固定相液
体でコーテイングされている。毛細管１の排出口12に近
い場所には、支持点2,3を支持体4,5で固定された区間か
らなる検出領域もしくは振動領域14が形成される。ここ
では、試料注入部10と支持点２の間に存在する毛細管の
区間を成分分離領域と称する。溶離液槽21からの溶離液
は、送液ポンプ22によつて毛細管１内に流され、排出口
12から排出される。
から排出口12に到るまで一本の管として配設されてい
る。毛細管１の内面は液体クロマトグラフイ用固定相液
体でコーテイングされている。毛細管１の排出口12に近
い場所には、支持点2,3を支持体4,5で固定された区間か
らなる検出領域もしくは振動領域14が形成される。ここ
では、試料注入部10と支持点２の間に存在する毛細管の
区間を成分分離領域と称する。溶離液槽21からの溶離液
は、送液ポンプ22によつて毛細管１内に流され、排出口
12から排出される。
試料注入手段によつて試料注入部10から微量所定容量
（例えば100μｌ）の試料溶液が流路内に導入される
と、試料のバンドは毛細管１内を進む間に成分分離され
る。この成分分離動作は分離領域13の支持点２までの間
に完了されるが、検出領域14においても多少の成分分離
が進み得る。
（例えば100μｌ）の試料溶液が流路内に導入される
と、試料のバンドは毛細管１内を進む間に成分分離され
る。この成分分離動作は分離領域13の支持点２までの間
に完了されるが、検出領域14においても多少の成分分離
が進み得る。
毛細管１の検出領域14のほぼ中央に向けて周期的断続
励起光発生装置23によつて生じたパルス光24が照射され
る。このパルス光は励起光束となる。毛細管１内で成分
分離された試料成分のバンドが、溶離液の流れに沿つて
検出領域14内を移動し、励起光照射位置に達すると、そ
の試料成分は励起光を断続的に吸収し、周期的な熱的変
化を生ずる。これに伴い成分の量に応じた大きさの振幅
15を持つた振動が発生する。
励起光発生装置23によつて生じたパルス光24が照射され
る。このパルス光は励起光束となる。毛細管１内で成分
分離された試料成分のバンドが、溶離液の流れに沿つて
検出領域14内を移動し、励起光照射位置に達すると、そ
の試料成分は励起光を断続的に吸収し、周期的な熱的変
化を生ずる。これに伴い成分の量に応じた大きさの振幅
15を持つた振動が発生する。
この毛細管１の検出領域14における振動に伴つて発生
した音響波は、振動する毛細管１には接触しない程度に
近接配置されているマイクロホン25によつて検出され、
その検出信号はデータ処理装置26においてあらかじめ記
憶されている検量線と比較され、該当する成分の濃度値
としてデータ処理装置26に内蔵された表示装置に出力さ
れる。ちなみに、毛細管１には、内径0.5mm,外径1.0mm,
長さ15mの石英ガラス管を用いた。試料注入部10から支
持体４までの間に存在する毛細管１は、破損を防止する
ために外側を合成樹脂で固めている。支持体４と支持体
５の間の検出区間では、通常は毛細管１がたるまないよ
うに張られている。この検出区間の長さは10cmとした。
した音響波は、振動する毛細管１には接触しない程度に
近接配置されているマイクロホン25によつて検出され、
その検出信号はデータ処理装置26においてあらかじめ記
憶されている検量線と比較され、該当する成分の濃度値
としてデータ処理装置26に内蔵された表示装置に出力さ
れる。ちなみに、毛細管１には、内径0.5mm,外径1.0mm,
長さ15mの石英ガラス管を用いた。試料注入部10から支
持体４までの間に存在する毛細管１は、破損を防止する
ために外側を合成樹脂で固めている。支持体４と支持体
５の間の検出区間では、通常は毛細管１がたるまないよ
うに張られている。この検出区間の長さは10cmとした。
次に第２図〜第５図を参照して本発明を適用した第２
の実施例の構成を説明する。この例はキヤピラリー電気
泳動（CZE）装置に適用されたものである。
の実施例の構成を説明する。この例はキヤピラリー電気
泳動（CZE）装置に適用されたものである。
展開媒体が収容された１本の分離用毛細管31は、分離
用領域32および検出用領域33を有している。毛細管31の
一端は電気泳動用緩衝液を収容した液槽35に通じてお
り、他端は液槽36内の緩衝液に通じている。電極37およ
び38は、高圧電源部39に接続されている。毛細管31は、
検出器40において二つの支持装置41,42によつて２点で
支持され、毛細管31の検出用領域33が他の部材とは接触
せずに振動可能となつている。
用領域32および検出用領域33を有している。毛細管31の
一端は電気泳動用緩衝液を収容した液槽35に通じてお
り、他端は液槽36内の緩衝液に通じている。電極37およ
び38は、高圧電源部39に接続されている。毛細管31は、
検出器40において二つの支持装置41,42によつて２点で
支持され、毛細管31の検出用領域33が他の部材とは接触
せずに振動可能となつている。
分離作用をもたらすための高圧電源39は、電圧が20KV
に設定される。分離用毛細管31の試料導入部44から支持
装置42に到るまでの区間の長さは50cmとし、毛細管31は
内径が50μｍで外径が150μｍの溶融シリカ管を用い
た。注入試量の容量は200μｌとした。支持装置41と42
区間における毛細管31の長さは10cmとした。励起用光源
となるアルゴンレーザ光源45からの光束を光強度変調器
（例えばチヨツパ）46によつて周期的に変調し、検出用
領域33の毛細管の中央に照射する。励起光束47の照射方
向はミラー48で調整されている。
に設定される。分離用毛細管31の試料導入部44から支持
装置42に到るまでの区間の長さは50cmとし、毛細管31は
内径が50μｍで外径が150μｍの溶融シリカ管を用い
た。注入試量の容量は200μｌとした。支持装置41と42
区間における毛細管31の長さは10cmとした。励起用光源
となるアルゴンレーザ光源45からの光束を光強度変調器
（例えばチヨツパ）46によつて周期的に変調し、検出用
領域33の毛細管の中央に照射する。励起光束47の照射方
向はミラー48で調整されている。
一方、プローブ光発生装置を形成するHe-Neレーザ光
源49から出射されたプローブ用レーザ光50を、検出用領
域33において張設されている毛細管31に直交するように
方向づける。このプローブ用光束50は、毛細管31には接
触しない程度に、しかも毛細管内の試料成分バンドに基
づいて発生される熱波の影響が大きい範囲を通過するよ
うに方向づけられる。毛細管内から発生する熱波はいわ
ゆるサーマルレンズを形成する。これは熱波によるレン
ズ効果をもたらすものである。光源49側から毛細管の付
近まで直進していたプローブ光は、毛細管31の検出用領
域33内にある励起光照射位置に泳動展開されてきた試料
成分が達すると、熱レンズ効果によつて方向を変えられ
る。このプローブ光束50の偏向の角度は、熱波の強度に
比例する。それ故、偏向角を測定することにより毛細管
内の試料の量を測定することができる。
源49から出射されたプローブ用レーザ光50を、検出用領
域33において張設されている毛細管31に直交するように
方向づける。このプローブ用光束50は、毛細管31には接
触しない程度に、しかも毛細管内の試料成分バンドに基
づいて発生される熱波の影響が大きい範囲を通過するよ
うに方向づけられる。毛細管内から発生する熱波はいわ
ゆるサーマルレンズを形成する。これは熱波によるレン
ズ効果をもたらすものである。光源49側から毛細管の付
近まで直進していたプローブ光は、毛細管31の検出用領
域33内にある励起光照射位置に泳動展開されてきた試料
成分が達すると、熱レンズ効果によつて方向を変えられ
る。このプローブ光束50の偏向の角度は、熱波の強度に
比例する。それ故、偏向角を測定することにより毛細管
内の試料の量を測定することができる。
第３図では、プローブ光50の偏向角を検出するアレイ
型の光電検出器51を１つだけ設けてあるが、これは複数
設けてもよい。光電検出器51からの信号はプリアンプ53
およびロツクインアンプ54を経て記録計55に記録され
る。周期的に断続される励起光47の照射に伴つて、毛細
管31の検出用領域33は、試料成分の量に応じた大きさの
振幅52を持つた振動を生ずる。プローブレーザ光50の波
長は633nmのものを用いた。励起用レーザ光の波長は試
料種に応じて選択することができるが、ここでは488nm
および458nmの波長を用いた。レーザ光源45の出力は70m
Wとした。光強度変調器46による変調周波数は1.2KHzに
設定した。
型の光電検出器51を１つだけ設けてあるが、これは複数
設けてもよい。光電検出器51からの信号はプリアンプ53
およびロツクインアンプ54を経て記録計55に記録され
る。周期的に断続される励起光47の照射に伴つて、毛細
管31の検出用領域33は、試料成分の量に応じた大きさの
振幅52を持つた振動を生ずる。プローブレーザ光50の波
長は633nmのものを用いた。励起用レーザ光の波長は試
料種に応じて選択することができるが、ここでは488nm
および458nmの波長を用いた。レーザ光源45の出力は70m
Wとした。光強度変調器46による変調周波数は1.2KHzに
設定した。
励起用光源としては、キセノンランプや水銀ランプの
高出力のものを用いることもできる。毛細管の振動の運
動は励起光47の照射方向と平行な方向であつて平面的に
運動するのが理想的であるが、これをより確実にするた
めには、毛細管31の断面形状を第９図のように構成す
る。すなわち、第９図（ａ）のように、外径が実質的な
真円で内径が偏平な円の毛細管31aや、第９図（ｂ）の
ように、外径が偏平な円で内径が実質的な真円を持つ毛
細管31bを用いる。この場合、期待される振動方向57
は、毛細管31a,31bの肉薄部が対向する方向と平行とな
り肉薄部の方向とは直角方向となるので、毛細管の配設
時に配慮すればよい。
高出力のものを用いることもできる。毛細管の振動の運
動は励起光47の照射方向と平行な方向であつて平面的に
運動するのが理想的であるが、これをより確実にするた
めには、毛細管31の断面形状を第９図のように構成す
る。すなわち、第９図（ａ）のように、外径が実質的な
真円で内径が偏平な円の毛細管31aや、第９図（ｂ）の
ように、外径が偏平な円で内径が実質的な真円を持つ毛
細管31bを用いる。この場合、期待される振動方向57
は、毛細管31a,31bの肉薄部が対向する方向と平行とな
り肉薄部の方向とは直角方向となるので、毛細管の配設
時に配慮すればよい。
第３図においては、励起光47の方向とプローブ光50の
方向を直交させているが、これらの光束はこの方向関係
だけに限られない。第５図は他の方向関係を示したもの
で、励起光47とプローブ光50が平行な方向に投射される
例である。第５図では、光源60からの光がハーフミラー
61によつて二分割され、一方は励起光47となつて毛細管
31に当接する。分割光の他方は反射鏡62によつてプロー
ブ光50として熱レンズ63へ方向づけられ、偏向されたプ
ローブ光が検出器51によつて検出される。
方向を直交させているが、これらの光束はこの方向関係
だけに限られない。第５図は他の方向関係を示したもの
で、励起光47とプローブ光50が平行な方向に投射される
例である。第５図では、光源60からの光がハーフミラー
61によつて二分割され、一方は励起光47となつて毛細管
31に当接する。分割光の他方は反射鏡62によつてプロー
ブ光50として熱レンズ63へ方向づけられ、偏向されたプ
ローブ光が検出器51によつて検出される。
次に、第２図の分析装置を用いて実験した例について
説明する。
説明する。
試料として色素サンセツトイエローの種々の濃度の水
溶液を準備し、試料注入部44から毛細管31内へ各試料を
導入し、検量線を作成した。結果を第６図に示す。検量
線は良好な直線性を示した。S/N比を２とした場合の検
出限界は、サンセツトイエローの絶対量で6fg（６×10
-15ｇ）であり、極めて高感度であつた。
溶液を準備し、試料注入部44から毛細管31内へ各試料を
導入し、検量線を作成した。結果を第６図に示す。検量
線は良好な直線性を示した。S/N比を２とした場合の検
出限界は、サンセツトイエローの絶対量で6fg（６×10
-15ｇ）であり、極めて高感度であつた。
次に、リボフラビンおよびフルオレセインナトリウム
を含む溶液200μｌを試料とし、電気泳動展開させた。
泳動展開によつて得られた測定例を第７図に示す。検量
線を作成して求めたリボフラビンの検出限界は0.05pgで
あつた。
を含む溶液200μｌを試料とし、電気泳動展開させた。
泳動展開によつて得られた測定例を第７図に示す。検量
線を作成して求めたリボフラビンの検出限界は0.05pgで
あつた。
次に、アミノ酸を含む試料について実験した。励起光
としては、アルゴンレーザの457.9nmの発振線を用い
た。アミノ酸は、フルオレセインイソチオサイアネイト
（FITC）または４−（ジメチルアミノ）アゾベンゼン−
４′−スルホニルクロライド（DABSYLクロライド）等を
用いて誘導体化した。測定例を第８図に示す。なお、こ
の場合、試料注入部44から支持装置42までの毛細管31の
長さは100cmとした。
としては、アルゴンレーザの457.9nmの発振線を用い
た。アミノ酸は、フルオレセインイソチオサイアネイト
（FITC）または４−（ジメチルアミノ）アゾベンゼン−
４′−スルホニルクロライド（DABSYLクロライド）等を
用いて誘導体化した。測定例を第８図に示す。なお、こ
の場合、試料注入部44から支持装置42までの毛細管31の
長さは100cmとした。
次に、本発明に基づく第３の実施例を説明する。この
例では、毛細管の振動をレーザ変位計によつて測定す
る。第10図にはキヤピラリー電気泳動装置の要部を示し
た。
例では、毛細管の振動をレーザ変位計によつて測定す
る。第10図にはキヤピラリー電気泳動装置の要部を示し
た。
励起光71を発生する光源として、YAGパルスレーザ光
源70を設け、そのレーザの４倍波（波長266nm）を用い
た。この基本波は1065nmである。パルス幅は1ps、繰り
返し周波数は1KHzである。毛細管の振動を検出する手段
として、市販のレーザ変位計72を設けた。この変位計
は、半導体レーザ光源73と検出器74を備えており、反射
体の移動によつて生ずる位置ずれを検出器74で検出する
ことができる。
源70を設け、そのレーザの４倍波（波長266nm）を用い
た。この基本波は1065nmである。パルス幅は1ps、繰り
返し周波数は1KHzである。毛細管の振動を検出する手段
として、市販のレーザ変位計72を設けた。この変位計
は、半導体レーザ光源73と検出器74を備えており、反射
体の移動によつて生ずる位置ずれを検出器74で検出する
ことができる。
光源73からの照射光をプローブ光75として毛細管に当
接するように配置し、毛細管の振動を検出した。測定信
号は、信号処理回路76で処理した。変位計72を検出用領
域33の毛細管31から約2mm離して設置し、変位計72のレ
ーザスポツトが毛細管に当たるようにした。毛細管を振
動させない状態でオフセツトをゼロとして、励起光71の
変調周波数に一致する振動モードの振幅を計測した。励
起光の波長を266nmとしたので、蛋白質（吸収極大280n
m）、核酸（吸収極大260nm）等の生化学物質を化学修飾
等の前処理なしで測定できる。
接するように配置し、毛細管の振動を検出した。測定信
号は、信号処理回路76で処理した。変位計72を検出用領
域33の毛細管31から約2mm離して設置し、変位計72のレ
ーザスポツトが毛細管に当たるようにした。毛細管を振
動させない状態でオフセツトをゼロとして、励起光71の
変調周波数に一致する振動モードの振幅を計測した。励
起光の波長を266nmとしたので、蛋白質（吸収極大280n
m）、核酸（吸収極大260nm）等の生化学物質を化学修飾
等の前処理なしで測定できる。
上述した各実施例では、励起光が毛細管を直接照射す
るが、測定には毛細管を通過してきた光を用いない。毛
細管の振動に基づく情報を測定するので、毛細管による
散乱などの影響を受けにくい。検出感度が高く、フエム
トグラム（fg,10-15ｇ）レベルの微量物質でも測定可能
である。毛細管内から試料を取り出さずに、試料が毛細
管に入つている状態で測定できる。
るが、測定には毛細管を通過してきた光を用いない。毛
細管の振動に基づく情報を測定するので、毛細管による
散乱などの影響を受けにくい。検出感度が高く、フエム
トグラム（fg,10-15ｇ）レベルの微量物質でも測定可能
である。毛細管内から試料を取り出さずに、試料が毛細
管に入つている状態で測定できる。
本発明によれば、毛細管に振動をもたらし、その振動
に基づく情報に基づいても毛細管内の試料を測定できる
ので、高感度測定が達成される。
に基づく情報に基づいても毛細管内の試料を測定できる
ので、高感度測定が達成される。
第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図、第２図
は本発明の第２の実施例の試料流路系を示す概略図、第
３図は第２図の分析装置における振動検出方法を説明す
るための図、第４図は第３図の要部説明図、第５図は励
起光とプローブ光の関係を示す図、第６図はサンセツト
イエローの検量線例を示す図、第７図は試料測定例を示
す図、第８図はアミノ酸試料の測定例を示す図、第９図
は毛細管の断面構造を示す図、第10図は本発明の第３の
実施例を示す要部概略図である。 1,31……毛細管、4,5,41,42……支持体、14,33……検出
領域、23……励起光発生装置、24,47,71……励起光、5
0,75……プローブ光、51……検出器、72……変位計。
は本発明の第２の実施例の試料流路系を示す概略図、第
３図は第２図の分析装置における振動検出方法を説明す
るための図、第４図は第３図の要部説明図、第５図は励
起光とプローブ光の関係を示す図、第６図はサンセツト
イエローの検量線例を示す図、第７図は試料測定例を示
す図、第８図はアミノ酸試料の測定例を示す図、第９図
は毛細管の断面構造を示す図、第10図は本発明の第３の
実施例を示す要部概略図である。 1,31……毛細管、4,5,41,42……支持体、14,33……検出
領域、23……励起光発生装置、24,47,71……励起光、5
0,75……プローブ光、51……検出器、72……変位計。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 正太佳 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日 立製作所那珂工場内 (56)参考文献 特開 昭62−232559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−90164（ＪＰ，Ａ)
Claims (15)
- 【請求項１】試料が入つている毛細管に断続光を照射し
て振動を生ぜしめ、その毛細管の振動に基づく情報を検
出して上記試料を測定することを特徴とする毛細管を用
いた分析方法。 - 【請求項２】毛細管の一部に他の部材と接触しない特定
の領域を形成しておき、液体試料又は気体試料を上記毛
細管内で移動せしめ、上記特定領域に上記毛細管の外か
ら強度変調光又は周期的パルス光を照射することによつ
て、上記毛細管を振動せしめることを特徴とする毛細管
振動方法。 - 【請求項３】請求項第２項記載の方法において、上記毛
細管の外径は2mm以下であることを特徴とする毛細管振
動方法。 - 【請求項４】成分分離用毛細管内の試料を分析する方法
において、上記毛細管の一部に固定されていない領域を
形成しておき、その領域に励起光を照射して上記毛細管
の周囲に上記毛細管内の試料に基づくサーマルレンズを
形成せしめ、プローブ光束を上記毛細管に触れないよう
に上記毛細管の近傍に方向づけ、上記領域内を分離され
た試料成分が移動するときの上記サーマルレンズによる
上記プローブ光束の方向変位を検出することを特徴とす
る毛細管を用いた分析方法。 - 【請求項５】試料がその内部で移動される毛細管に励起
光を照射して上記毛細管を振動せしめ、振動している上
記毛細管にプローブ光を照射し、上記毛細管による上記
プローブ光の反射光を検出して上記毛細管の振動変位か
ら上記毛細管内の試料を測定することを特徴とする毛細
管を用いた分析方法。 - 【請求項６】毛細管の内部の液体試料あるいは気体試料
に強度を変調した光あるいは周期的なパルス光を照射
し、上記毛細管から発生した熱波あるいは音響波を検出
して上記試料を測定することを特徴とする毛細管を用い
た分析方法。 - 【請求項７】試料を流通し得る毛細管と、この毛細管の
特定領域が振動可能なように支持する毛細管支持装置
と、上記特定領域に周期的に強度を変調した光又は周期
的なパルス光を照射する照射装置と、上記特定領域の振
動に基づく情報を検出する検出装置と、を備えたことを
特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項８】請求項第７項記載の分析装置において、上
記検出装置は、上記試料に基づく熱波によるプローブ光
の方向変位を検出するものであることを特徴とする毛細
管を用いた分析装置。 - 【請求項９】請求項第７項記載の分析装置において、上
記検出装置は、上記試料に基づく音響波を検出するもの
であることを特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項１０】請求項第７項記載の分析装置において、
上記検出装置は、上記特定領域の振動の振幅を検出する
ものであることを特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項１１】請求項第７項記載の分析装置において、
上記毛細管はキヤピラリー電気泳動装置内に設けられた
ものであることを特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項１２】請求項第７項記載の分析装置において、
上記毛細管はクロマトグラフ分析装置内に設けられたも
のであることを特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項１３】請求項第７項記載の分析装置において、
上記支持装置は圧電素子を含むことを特徴とする毛細管
を用いた分析装置。 - 【請求項１４】請求項第７項記載の分析装置において、
上記毛細管は断面が肉厚部と肉薄部を有するように形成
されていることを特徴とする毛細管を用いた分析装置。 - 【請求項１５】試料を流通し得る毛細管と、この毛細管
の特定領域が振動可能なように支持する毛細管支持装置
と、上記特定領域に周期的に強度を変調した光又は周期
的なパルス光を照射する照射装置と、上記変調の周波数
又は上記パルス光の照射時間間隔に対応して生ずる振動
を検出する検出装置と、を備えたことを特徴とする毛細
管を用いた分析装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049315A JP2539528B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 毛細管を用いた分析方法および分析装置 |
| US07/664,604 US5211829A (en) | 1990-03-02 | 1991-03-04 | Analytical method and apparatus using capillary tube |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2049315A JP2539528B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 毛細管を用いた分析方法および分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252547A JPH03252547A (ja) | 1991-11-11 |
| JP2539528B2 true JP2539528B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=12827530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049315A Expired - Fee Related JP2539528B2 (ja) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | 毛細管を用いた分析方法および分析装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211829A (ja) |
| JP (1) | JP2539528B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10142177A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-05-29 | Bunshi Bio Photonics Kenkyusho:Kk | 光熱変換分光分析装置 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3308173B2 (ja) * | 1996-11-07 | 2002-07-29 | 松下電器産業株式会社 | 尿検査方法およびそれに用いる尿検査装置 |
| US5804384A (en) * | 1996-12-06 | 1998-09-08 | Vysis, Inc. | Devices and methods for detecting multiple analytes in samples |
| EP0977477A4 (en) * | 1997-01-10 | 2001-09-05 | Univ Emory | SAMPLING AND ACTIVE SUBSTANCE DELIVERY DEVICE FOR MOVABLE RESTRAINED ANIMALS |
| US6144918A (en) * | 1998-12-15 | 2000-11-07 | Stanford University | Navigation data processing with filtering for refined position determination |
| JP2002296233A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Kanagawa Acad Of Sci & Technol | インターフェイスチップ・キャピラリー連結体と電気泳動システム並びにこれを用いた分析方法 |
| CH702439A1 (de) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Werner Doebelin | Verfahren zur Online-Probenaufbereitung im HPLC Hochdruckbereich mit Hilfe von Ultraschall. |
| ITTO20120722A1 (it) * | 2012-08-10 | 2014-02-11 | Istituto Sperimentale Italiano Laz Zaro Spallanza | Dispositivo e processo label-free per la rilevazione e la caratterizzazione di fluidi mediante un sistema di circolazione microfluidica sospeso e vibrante |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4602989A (en) * | 1985-09-17 | 1986-07-29 | Dorr-Oliver Incorporated | Method and apparatus for determining the zeta potential of colloidal particles |
| US4940333A (en) * | 1986-12-31 | 1990-07-10 | Anthony R. Torres | Method and apparatus for detecting universally and selectively concentration gradients, and for deflecting a light beam in a controlled fashion |
| US4909919A (en) * | 1988-11-22 | 1990-03-20 | The Regents Of The University Of Michigan | Velocity modulated capillary electrophoresis analysis system |
-
1990
- 1990-03-02 JP JP2049315A patent/JP2539528B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-03-04 US US07/664,604 patent/US5211829A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10142177A (ja) * | 1996-11-13 | 1998-05-29 | Bunshi Bio Photonics Kenkyusho:Kk | 光熱変換分光分析装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5211829A (en) | 1993-05-18 |
| JPH03252547A (ja) | 1991-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Swinney et al. | Detection in capillary electrophoresis | |
| US20220341872A1 (en) | Method and apparatus for detecting particles, like biological macromolecules or nanoparticles | |
| Camilleri | Capillary electrophoresis: theory and practice | |
| Wu et al. | Universal detection for capillary isoelectric focusing without mobilization using concentration gradient imaging system | |
| Waldron et al. | Sub-femtomole determination of phenylthiohydantoin-amino acids: Capillary electrophoresis and thermooptical detection | |
| US4909919A (en) | Velocity modulated capillary electrophoresis analysis system | |
| JP3918403B2 (ja) | キャピラリアレイ | |
| EP0485370A2 (en) | Laser-excitation fluorescence detection electrokinetic separation | |
| US5784154A (en) | Electrophoresis separation in a capillary passage | |
| JP2539528B2 (ja) | 毛細管を用いた分析方法および分析装置 | |
| US4940333A (en) | Method and apparatus for detecting universally and selectively concentration gradients, and for deflecting a light beam in a controlled fashion | |
| Swinney et al. | A review of CE detection methodologies | |
| JP4086173B2 (ja) | 光熱レンズ型試料分析装置 | |
| Seidel et al. | Thermal lens detector system for capillary electrophoresis | |
| JP3693750B2 (ja) | 電気泳動センサー | |
| JP3578188B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| CN111272881A (zh) | 一种非接触式检测纳米薄膜热扩散率的激光超声***及方法 | |
| Saz et al. | Thermo-optical absorbance detection of native proteins separated by capillary electrophoresis in 10 μm id tubes | |
| JP3999292B2 (ja) | 表面プラズモンセンサー | |
| JP3147405B2 (ja) | 毛細管を用いた分析装置 | |
| Wu et al. | Application of capillary isoelectric focusing with universal concentration gradient detector to the analysis of protein samples | |
| JPH03239950A (ja) | レーザブレイクダウン分析装置 | |
| JPH1164279A (ja) | マイクロチップ電気泳動装置 | |
| JPH10307104A (ja) | Ｓｐｒセンサ | |
| JP3965714B2 (ja) | キャピラリー電気泳動チップ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070708 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080708 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090708 Year of fee payment: 13 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |