JP4121698B2 - 自動化平行キャピラリー電気泳動システム - Google Patents
自動化平行キャピラリー電気泳動システム Download PDFInfo
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Description
〔発明の技術分野〕
本発明は、電気泳動を行うための装置に関する。より具体的には、本発明は、市販の標準サイズのマイクロタイタートレイを使用し得るように形成されたキャピラリーカートリッジを使用した自動化電気泳動システムに関するもので、この電気泳動システムは、積層されたデュアルカルーセル装置と、多波長ビーム発生器と、ゲル移送システムと、サンプルの相互汚染を回避し、システムの能力を改善し、スループット（処理量）を増加させるようにしたオフライン再生装置とを具備してなる。
【０００１】
〔発明の背景〕
電気泳動は巨大分子を分離するための手法として周知である。電気泳動の適用においては、分析されるべきサンプルの分子は、或る電圧が印加された媒体中を移動する。しばしば、サンプルは、分子が移動する際、個々の分子を遅延させたり、分離させたりするのを助ける篩別マトリックス（sieving matrix）として作用するゲルを介して伝搬される。
【０００２】
ゲル電気泳動の１つの適用例として、ＤＮＡ塩基配列決定への適用がある。電気泳動分析に先だって、ＤＮＡサンプルが周知の手法により用意される。その結果得られるのは、同一の総配列順序に対応する可能なあらゆる長さのＤＮＡ断片の溶液であり、各断片は或る末端塩基の識別に対応する標識で終わっている。
【０００３】
この分離法は導電性ゲルで満されたキャピラリーが用いられる。サンプルを導入するため、このキャピラリーの一端はＤＮＡ反応ビン中に挿入される。少量のサンプルをこのキャピラリーの端部に導入させたのち、このキャピラリーの両端が別の緩衝溶液内に配置される。ついで、或る電圧がこのキャピラリーの両端に印加される。この時の電圧降下によりＤＮＡサンプルはキャピラリーの一端から他端に向けて移動されることになる。このＤＮＡ断片の移動速度の差異により、類似長さの断片のバンドに分離されることになる。これらのバンドがキャピラリーチューブを横切るとき、バンドは典型的にはキャピラリーに沿う任意の点で幾つかの検知手法の１つを用いて読み取られる。
【０００４】
ＤＮＡサンプルを標識付けするための最も広く使用されている蛍光染料は４９０−５８０ｎｍの範囲に最大吸収波長を有する。基本的検知技法は、広角レンズを備えたＣＣＤカメラと、このカメラレンズの下方に配置されたキャピラリーチューブアレイであって、その平面がＣＣＤ画像化チップに平行に配置されたものと、上記キャピラリーアレイを横切るように照射されるレーザービームとから構成されている。しかし、この基本的検知技法で用いられる単一レーザーラインは全ての標識を同時に都合よく受入れることはできない。従って、この欠点を補償するため多重レーザー又は光学フィルターが使用される。
【０００５】
通常、多重ＤＮＡ調整反応は市販のマイクロタイタートレイを使用して行われ、このマイクロタイタートレイは２００〜１，０００マイクロリットルのオーダーの試料をそれぞれ保持し得る多数の小容積ウェルを有する。このマイクロタイタートレイはサイズが標準化されている。生物工学工業において、現在、好んで使用されているマイクロタイタートレイは８列×１２行のウェルからなる矩形配列を有する。単一列において隣接するウェル相互のセンター間間隔は約０．９ｃｍであるが、この数値は１／１０ないし２／１０ミリ変化することもある。これは単一行において隣接するウェル相互間の間隔についても同様である。この９６ウェルの矩形配列は７．５×１１ｃｍ未満の所定領域（フットプリント）内に納まるようになっている。
【０００６】
縮小化により同一フットプリントのマイクロタイタートレイにより多くの数のウェルを納めることが可能になっている。新しいトレイとして、同一の所定フットプリント内にウェルを従来の４倍の密度で配置したものが既に導入されており、これが急速に業界標準になりつつある。すなわち、この新規なトレイは１６列×２４行のウェルからなり、ウェル間間隔は約０．４５ｃｍである。
【０００７】
或るＤＮＡ塩基配列決定プロジェクトにおいて、数千のＤＮＡサンプルを分析することは異例のことではない。言うまでもなく、１本のキャピラリーを用いて数千回の実験を行うことは時間のかかることとなる。
【０００８】
従来の装置では、多数のキャピラリーにおけるＤＮＡバンドを同時に分析するための手段が提案されている。そのような装置はＹｅｕｎｇらの米国特許Ｎｏ．５，４９８，３２４に開示されており、この特許の内容の全ては参照によってここに取り入れられる。この米国特許は、互いに平行に配置された多数のキャピラリーチューブに分離されたＤＮＡバンドを検知するための手段を教示している。しかし、このような方式においては、各キャピラリーチューブをゲルで満し、サンプルを各キャピラリーチューブに導入する必要がある。
【０００９】
従って、各キャピラリーチューブをゲルで満すために可なりの時間を要することになる。更に、各チューブの一端に再現性よく、かつ確実に反応サンプルを導入するために、可なりの努力が必要となる。
【００１０】
また、同一キャピラリーを用いて幾つかの連続的なサンプル分析を行うことも珍しいことではない。しかし、これは明らかにサンプルの相互汚染の危険性を伴い、これも従来の方式における不利な点ということができる。
〔発明の概要〕
本発明の１つの目的は、標準サイズのマイクロタイタートレイからサンプルを直接、複数のキャピラリーチューブに同時に導入することが可能な装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、積層デュアルカルーセル装置を提供し、これによりシステムの能力を損なうことなく、ＤＮＡサンプルの相互汚染を回避することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、ゲル移送モジュールを提供し、これによりキャピラリーチューブ中にゲルを均一、かつ急速に分配させることである。
【００１３】
本発明の他の目的は、オフラインキャピラリー再生装置を提供し、これによりキャピラリーカートリッジオフラインを完全に清浄し、コストの上昇を最小限に抑えつつ、システムのスループットを改善させることである。
【００１４】
本発明の他の目的は、多波長ビームを発生させることができる装置を提供することである。この多波長ビーム装置は異なる蛍光標識化染料を以て標識化された複数のＤＮＡサンプルの同時検知を可能にする。
【００１５】
これらの目的は、電気泳動分析の間に清浄化可能な使い捨て型キャピラリーカートリッジであって、複数のキャピラリーチューブを有するものを提供することにより達成される。この場合、各キャピラリーチューブの第１の端部はマウンティングプレートに保持され、これら第１の端部は一緒になって１つの配列を上記マウンティングプレート内に形成している。これら第１の端部間の間隔は、標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルのセンター間の間隔に相当する。従って、これらキャピラリーの第１の端部をマイクロタイタートレイのウェル内のサンプルに同時に浸漬させることができる。このカートリッジには第２のマウンティングプレートが設けられ、これに上記キャピラリーの第２の端部が保持されている。他の態様においては、この第２のマウンティングプレートを用いる代りに、上記キャピラリーチューブの第２の端部が一緒に束ねられ、液体移送チャンバー、好ましくは高圧Ｔ字型取付け部材により受け入れられるようになっている。
【００１６】
各マウンティングプレートに複数のプレート孔を設け、これらにキャピラリーチューブを挿入するようにしてもよい。このような場合、プレート孔は気密に封止され、露出されているキャピラリー端部を有するマウンティングプレートの側を加圧できるようにする。このマウンティングプレートのキャピラリー開口部の近傍に陽圧を適用することにより、電気泳動操作の間、空気及び流体の導入が可能となり、更に、この陽圧の適用を再生の間、キャピラリーチューブからゲル及び他の物質を押出すのに使用することもできる。これらキャピラリーチューブをこれらのプレート孔に挿入するとき、カニューレ及び／又はプラスチックチューブからなるニードル（針）を用いることによりこれらキャピラリーチューブが損傷されるのを防止することができる。また、金属製カニューレなどが使用される場合は、これらを電気泳動の間の電流のための電気接点として役立てることもできる。
【００１７】
好ましい態様において、積層デュアルカルーセル装置は、システムの能力を損なうことなく、ＤＮＡサンプルの相互汚染の問題を回避することができる。このシステムはゲルと共に、緩衝液を使用し、これにより電気泳動の間、ＤＮＡをキャピラリーチューブの一端から他端へ移動させるための媒体が提供される。この緩衝液も電気泳動の間、キャピラリーチューブを通って移動するので、キャピラリーチューブの一端は緩衝液中に浸漬した状態にし、キャピラリーチューブ中に緩衝液が連続的に補充されるようにする必要がある。従って、この緩衝液は電気泳動の間においてＤＮＡサンプルで汚染されてしまう虞れがある。次に、緩衝液中のこのＤＮＡは、もし同一の緩衝液を用いて電気泳動を連続的に行った場合は、電気泳動の後の実行の間にキャピラリーチューブ中に移動することがあり得る。上記積層デュアルカルーセル装置は、各ＤＮＡサンプルトレイについて緩衝トレイを提供し、同一の緩衝トレイを再使用することを回避することにより、ＤＮＡサンプルの相互汚染の問題を回避している。また、上記積層デュアルカルーセル装置は、緩衝トレイを保持するための付加的カルーセルを有するので、この付加的緩衝トレイのための空間を提供することを目的としてサンプルトレイを置換する必要性も生じない。従って、このデュアルカルーセル装置は、システムの能力を損なうことなく、上記汚染の問題を回避することができる。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様において、検知システムは多波長ビーム発生器及び多波長検知器の双方を使用し、これによりレーザー又は光学的フィルターを切り換えることなく、同一機器中で異なる標識染料で標識された複数のＤＮＡ塩基配列サンプルを同時に検知することを可能にしている。
【００１９】
多波長ビーム発生器は、４５７ｎｍ、４７６ｎｍ、４８８ｎｍ、４９６ｎｍ、５０２ｎｍ、５１４ｎｍの波長の多波長ビームを発生し得るアルゴンイオンレーザーにより提供される。この多波長ビーム発生器は、異なる標識染料の中の異なる吸収スペクトルを補償し、ＤＮＡ断片中でのピーク検知信号の一様性を改善し、検知信号の信号／ノイズ比を向上させる。
【００２０】
本発明の他の好ましい態様において、ゲル移送モジュールはゲルを急速、かつ均一にキャピラリーを通って移動させる。ゲルはポンプにより移動させるには粘度が高過ぎるため、このゲル移送モジュールは、ゲルを移動させるのにゲルシリンジを使用する。このゲル移送モジュールは、使い捨て型ゲルカートリッジを保持するためのゲルキャリッジを具備する。ステッパーモータ・リニアーアクチュエータは可動アクチュエータシャフトを具備し、この可動アクチュエータシャフトはゲルシリンジの一端に位置するテフロンプランジャーを駆動させるべく配置され、これによりゲル物質がゲルシリンジの他端に設けられた高圧部材を介して急速に流れるようになっている。更にゲル移送モジュールは、電気泳動で用いたものと同一の部材を使用してキャピラリーチューブ中のゲルを弛緩させ、ゲルの均一な分布を達成させる。
【００２１】
ゲル移送モジュールの他の態様において、圧迫可能なゲルバッグが利用される。この態様において、ゲルバッグは高圧チャンバーの内部に配置され、この高圧チャンバーは頂部が開口し底部が閉塞した中空シリンダーと、このシリンダーの頂部に着脱自在に取着されたキャップとを具備してなる。上記ゲルバッグに着脱自在に取着された内側端部と上記Ｔ字型取付け部材に接続された外側端部とを具備する流出口アッセンブリーが上記高圧チャンバーに取着されている。この高圧チャンバーも又、その内部圧力を増大又は減少させることのできる圧調整アッセンブリーに接続されている。上記高圧チャンバー内部の圧力が増加したとき、ゲルは上記流出口アッセンブリーを介して外部に絞り出され、上記Ｔ字型取付け部材へと送り出される。
【００２２】
本発明の他の好ましい態様において、簡素化されたオフラインキャピラリー再生器がキャピラリーオフラインを完全に清浄化し、システムのコストの増大を抑制させつつ、システムのスループットの増大を達成し得るようになっている。作業者は先に使用したキャピラリーカートリッジをオフラインキャピラリー再生器で清浄化させながら電気泳動を実行することができる。完全に清浄化するためには一般的に約２０分を要するから、電気泳動の連続的実行の間において、キャピラリーカートリッジ９０９の完全な清浄化のためにシステムを待たせる必要がなくなり、従って、このオフラインキャピラリー再生器はシステムのスループットを改善させることができる。
【００２３】
このオフラインキャピラリー再生器は、清浄化流体を保持するための溶媒容器、清浄化流体を選択するためのマニホルド、及び洗浄を管理するための簡単なコントローラを含む少数の低コスト部材を具備してなる。このオフラインキャピラリー再生器の簡素化により、システムのコストの増大を抑制させつつ、システムのスループットの増大を達成し得るという利益が得られる。
〔好ましい態様の詳細な説明〕
図１は、本発明の装置の使用形態を模式的に説明するものである。本発明のカートリッジ３０は、実質的に同一長さの複数のキャピラリーチューブ３２を具備してなる。これらキャピラリーチューブ３２はサンプル側接続アレイ（配列）３４とゲル側接続アレイ３６との間に延在している。キャピラリーチューブ３２はサンプル側では第１のキャピラリー端部３８のアレイで終わり、ゲル側では第２のキャピラリー端部４０のアレイで終わっている。
【００２４】
すなわち、図１のキャピラリーチューブ３２のそれぞれの両端はベース部材４２中の個々のプレート孔を貫通して延びている。このベース部材４２は好ましくはポリカーボネート又はアクリル樹脂などから作られている。その他、キャピラリー端部の各アレイをプレート孔を有する別のマウンティングプレートに保持させ、ついで各マウンティングプレートをベース部材に固定してもよい。更に、各キャピラリーを個々のプレート孔に貫通させる代りに、１又はそれ以上のキャピラリーチューブを一緒にし、共通孔を貫通させてもよいし、孔を全く無くしてもよい。
【００２５】
これら２つのアレイの間において、キャピラリーチューブ３２はベース部材４２上に装着された熱電部材４４を貫通させている。この熱電部材４４は窓領域４６の両側に配置されている。この熱電部材はキャピラリーチューブを所定の範囲の温度に制御するために用いられている。この熱電部材４４は当業者にとって明らかなように２以上の部材から構成されていてもよい。更に、流体循環システムあるいは空気対流などの別の温度制御手段を用いて温度を制御するようにしてもよい。
【００２６】
キャピラリーチューブ３２は窓領域４６内において互いに隣接して平行に配置されている。第１のキャピラリー端部から窓領域４６に至るまでの各キャピラリーチューブの長さは全てのキャピラリーチューブ３２において実質的に同一である。この長さはサンプルの分析時間の最適化（すなわち、最小許容時間）及び分離されたサンプルの最小許容分析能を考慮して決定される。名目上、この長さはほぼ５０〜７０ｃｍの範囲である。窓領域４６は入射励起光が平行なキャピラリーチューブへアクセスできる領域を表すと共に、このキャピラリーチューブから出射される蛍光へのアクセスが可能な領域である。すなわち、この窓領域４６は種々のキャピラリーチューブ内のバンド５０の検知を可能にする。
【００２７】
図１に示すように、励起光源はレーザー５２を具備し、プリズム５４は光ビーム５６を窓領域４６を通ってキャピラリーチューブ３２に焦点を合わすために用いられる。ついで蛍光ビーム５８がＣＣＤカメラ６０により感知され、バンド５０が捕捉されるようになっている。なお、当業者にとって公知のように、他の照明及び検知手段を用いることも可能である。
【００２８】
図１に示す構成により、全てのキャピラリーチューブ３２の第１のキャピラリー端部３８中にサンプルを実質的に同時に導入させることができる。特に、この構成によれば、第１のキャピラリー端部３８のアレイを上述のような標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の複数のウェル６２中に同時に浸漬することにより種々のサンプルを導入させることができる。
【００２９】
これを可能にするため、個々のキャピラリー端部は互いに離間されており、その間隔配列は標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の複数のウェルのアレイのものと実質的に同一となっている。すなわち、隣接する第１のキャピラリー端部間の間隔は約０．９ｃｍであり、この第１のキャピラリー端部のアレイ全体のフットプリントは７．５ｃｍ×１１ｃｍ未満であり、従って標準サイズのマイクロタイタートレイに対応している。
【００３０】
第２のキャピラリー端部４０のアレイは第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６中に挿入され、そこで当業者に公知のように緩衝液７０と接触するようになっている。この第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６は互いに離間しているので、第２のキャピラリー端４０間での相互汚染の虞れは少ない。
【００３１】
電圧源７２が２つのキャピラリー端部アレイ間に電位差を与えるのに用いられる。図１に示すように、１つの電圧レベルが個々のリード７４を介して第１のマイクロタイタートレイ６４の各ウェル６２に適用され、第２の電圧レベルが個々のリード７６を介してほぼ同様に第２のマイクロタイタートレイ６８の各ウェル６６に適用される。すなわち、電流はリード７４を介して個々のサンプルに通電され、第１のキャピラリー端部３８、キャピラリーチューブ３２及び第２のキャピラリー端部４０を介して第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６中の緩衝液７０に通電され、最後にリード７６を通ることになる。
【００３２】
図２Ａ及び２Ｂは本発明のカートリッジ８０の１例の平面図及び側面図をそれぞれ示している。このカートリッジ８０は例えばポリカーボネート又はアクリル等からなるベース部材８２を具備する。このベース部材８２には第１及び第２のマウンティングプレート８４、８６がそれぞれ装着されている。これらプレートは電気的絶縁物質から形成することが好ましい。
【００３３】
第１のキャピラリー端部８８のアレイは、第１のマウンティングプレート８４の底面９０から突出し、第２のキャピラリー端部９２のアレイは、第２のマウンティングプレート８６の底面９４から突出している。キャピラリーチューブ９６はこれらマウンティングプレート８４、８６に形成されたプレート孔を貫通、固定されていて、これらマウンティングプレート８４、８６の上面から突出している。好ましくは、各キャピラリーチューブ９６はこれらマウンティングプレート８４、８６に対する貫通部において、これらマウンティングプレートのプレート孔に固定されたチューブ組立て体（アッセンブリー）１０２により保護されるようにする。
【００３４】
図２Ａに明示するように、これらチューブ組立て体は、関係するキャピラリーチューブと共にそれぞれ８行、１２列の矩形アレイを形成するようにしてこれらマウンティングプレート８４、８６から突出している。これらチューブ組立て体１０２が固定されているプレート孔の隣接相互間の間隔及び隣接するキャピラリー端部８８、９２相互間の間隔は、いずれも標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の隣接するウェル相互間の間隔と対応させてある。好ましい例として、隣接するキャピラリー端部間の間隔は約０．９ｃｍであり、キャピラリー端部のアレイ全体、従ってキャピラリー９６が貫通するプレート孔のアレイのフットプリントは約７．５ｃｍ×１１ｃｍ以下である。
【００３５】
各マウンティングプレート８４、８６の上面９８、１００には、それぞれ１０４、１０６として示す第１及び第２の囲いが設けられている。好ましい態様において、これら囲いのそれぞれには入口１０８及び出口１１０が設けられている。第１の囲いの出口１１０はプラスチックチューブ１１２を介して第２の囲いの入口１０８に接続されている。第１の囲いの入口１０８は第１のプラスチック閉止弁１１４に接続され、第２の囲いの出口１１０は第２のプラスチック閉止弁１１６に接続されている。逆に、これらのプラスチック閉止弁１１４、１１６はそれぞれ第１及び第２のクイック切断部１１８、１２０に接続されている。
【００３６】
操作の間、カートリッジ８０をポンプアッセンブリー１２２に接続することができる。このポンプアッセンブリー１２２は、囲い１０４、１０６を通って温度制御された液状冷媒を循環し得るように構成されている。この場合、カートリッジの第１のクイック切断部１１８はポンプアッセンブリー１２２の出力部１２４に接続されおり、第２のクイック切断部１２０はポンプアッセンブリー１２２の入力部１２６に接続されている。この構成により、マウンティングプレートの上面９８、１００から突出し、囲い１０４、１０６中に位置するキャピラリーチューブ９６の部分の温度を維持させることができる。これを行うため、マウンティングプレート８４、８６はベース部材８２に対し液密に封止されていることが必要である。この液密封止はプレート孔とチューブアッセンブリー１０２並びにキャピラリーチューブ９６との間、あるいはキャピラリーチューブ９６自体にも形成されている必要がある。
【００３７】
キャピラリーチューブ９６は、囲い１０４、１０６により覆われていないカートリッジの区域においてチューブアッセンブリー１０２の２つのアレイ間に通じている。上述のように、熱電温度制御手段１２８又はそれに類する物がキャピラリーチューブ９６の窓区域１３０の両側に配置され、囲い１０４、１０６内にないキャピラリーチューブの温度を制御するようになっている。
【００３８】
窓区域１３０の少なくとも１部内にてキャピラリー９６が互いに平行に配置されていて、検知手段により読取り可能にしている。好ましくは、ベース部材８２には開口部１３２が設けられていて、その上に窓区域１３０が配置されている。これにより、照射手段又は検知手段の少なくとも１部をベース部材の下に配置させることが可能となり、そこから露出したキャピラリーチューブ９６を直線的に見えるようにしている。
【００３９】
図３Ａはチューブアッセンブリー１６０を形成するのに使用されるニードル１４０を示し、これは図３Ｂに示すようにマウンティングプレート１６２内に直接、挿入させることができる。このニードル１４０は金属製カニューレ１４２を具備する。好ましい態様において、カニューレ１４２は内径が０．０６４インチ、外径が０．０７２インチのステンレススチールチューブからなっている。このカニューレ１４２にはウェルに浸漬される端部にベベル１４４が設けられている。
【００４０】
カニューレ１４２内には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーチューブ１４６が同軸的に配置され、これはスリーブとして作用する。このポリマーチューブ１４６は内径が約０．００６インチ、外径が０．０６２５インチである。従って、このポリマーチューブ１４６はカニューレ１４２内に難なく挿入させることができる。
【００４１】
ニードル１４０の長手軸に沿ってポリマーチューブ１４６の中央を、ニードル１４０に付随するキャピラリーチューブ１４８が通っている。このキャピラリーチューブ１４８は溶融シリカから形成されており、内径が約０．００３インチ、外径が約０．００６インチのものである。すなわち、キャピラリーチューブ１４８はポリマーチューブ１４６内部と嵌合している。このキャピラリーチューブ１４８はカニューレ１４２の先端部１５２と実質的に面一となる端部１５０で終っている。すなわち、２つの端部１５０、１５２間の間隙は約０．０３５インチとなっている。
【００４２】
ＵＶ硬化、医療グレードのエポキシ封止剤１５４がポリマーチューブ１４６の両端に用いられ、ポリマーチューブ１４６及びキャピラリーチューブ１４８をカニューレ１４２に対し固定している。好ましくは、エポキシ封止剤１５４がカニューレ１４２を介して気密及び液密シールを形成している。このエポキシ封止剤はポリマーチューブ１４６が外囲気に露出させないようにすると共に、キャピラリーチューブ１４８がカニューレ１４２と直接、接触することがないようにしている。
【００４３】
なお、ニードルは図３Ａに描いたもの以外の形で形成させることもできる。例えば、チューブ状カニューレの代りに、ニードルを単にキャピラリーチューブからなり、注入又は共押出しされたプラスチック材料で覆い、この覆いを金属ストリップに固定させたものでもよい。また、その他の構成も可能である。
【００４４】
図３Ｂはナイロンからなる中空の高圧圧縮取付け部材１６４を示しており、これにニードル１４０が挿入され、チューブアッセンブリー１６０を完成させている。このニードル１４０はエポキシ封止剤を用いて上記圧縮取付け部材の円筒状内壁に固定させることもできる。各チューブアッセンブリー１６０は、ついでマウンティングプレート１６２に穿孔されたプレート孔１６６内に挿入され、プレート孔１６６もエポキシ封止剤を用いて封止させることができる。これにより、マウンティングプレート１６２の底面１６８と表面１７０との間に気密及び液密シールが形成され、チューブアッセンブリーを固定するプレート孔が設けられた区域の底面に陽圧が適用されても、これにマウンティングプレートが耐え得るようになっている。
【００４５】
なお、この圧縮取付け部材１６４を完全になしで済まし、マウンティングプレート１６２に、ニードル１４０の外径とサイズが対応するプレート孔を穿設してもよい。その場合、ニードルをマウンティングプレート１６２の各プレート孔中に直接、挿入し、エポキシ樹脂を用いてそこに固定させる。このような取付け部材なしのアプローチは、プレート孔の減少されたサイズによりマウンティングプレート１６２の構造的一体性を改善させることができる。更に、エポキシ封止剤が用いられる界面が少なくなるから気密及び液密シールの向上を図ることができる。更に、キャピラリーチューブ１４８又はポリマーチューブ１４６に包んだキャピラリー１４８を、マウンティングプレート１６２に形成された適当なサイズのプレート孔に直接、保持させることもできることを理解されるべきである。
【００４６】
圧縮取付け部材を使用するか否か、カニューレ及び／又はポリマーチューブを使用するか否かに拘らず、好ましい態様においては、各プレート孔には１つのキャピラリーチューブが保持されることを理解されるべきである。プレート孔のアレイの間隔的配置は、好ましくは標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルのものと対応している。しかし、プレート孔をオフセンター（中心ずれ）に形成し、キャピラリー端部を傾けることもできる。
【００４７】
更に、マウンティングプレート１６２に孔を穿設することなしに、キャピラリー端部のアレイを所望の形状にて固定させることもできることを理解されるべきである。例えば、個々のキャピラリー端部を接着又は締付けによりマウンティングプレート１６２に所望の形状にて配列、固定させることもできる。その他、複数のキャピラリーを一緒にし、アクリルなどで所望の形状に保ったまま、それらの端部を保持させることもできる。重要なことは、標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルの間隔に対応してキャピラリー端部の間隔をアレイに持たせることである。
【００４８】
導電性プレート１７２はネジ、接着剤、その他の公知の手段でマウンティングプレート１６２に固定する。この導電性プレート１７２には、マウンティングプレート中のプレート孔１６６に対応する導電性孔１７４のアレイが形成されている。各導電性孔１７４はＨ型のスリットにより形成されていて、このＨの脚部間に一対のタブ１７６、１７８が形成されている。ニードル１４０がこの導電性孔１７４に挿入されたとき、これらのタブ１７６、１７８は後退し、ニードル１４０の両側と接触することになる。
【００４９】
この導電性プレート１７２は全体が導電性であるから、アレイ中の全てのニードル１４０は共通の電気的接続を共有することになる。導電性プレート１７２に印加された電圧はアレイ中の各ニードル１４０の外部に現れる。電気泳動の適用の間、この電圧はキャピラリー端部１５０が挿入されている各ウェル内の緩衝液中に現れる。
【００５０】
当業者に公知のように電圧差は他の手段によっても同様に第１のキャピラリー端部に印加させることができる。例えば、ニードルが接続されている共通プレートに接触させる代りに、電圧リードを各ニードルに直接、接続させてもよい。その他、各リードを各ウェル内の液中に浸漬させてもよい。他の別の方法としては、電圧を金属被覆、例えば金を介して印加させることである。この場合、金属被覆はウェル内の液に接触する各キャピラリーの末端部外面にのみ堆積させる。更に、電圧を前述のように、１又はそれ以上のリードを介してウェルに直接、印加させてもよい。当業者に自明のように、この第１のキャピラリー端部に電圧を印加させるため、その他の任意のアプローチを選択することができる。
【００５１】
図４は、図２Ａ、２Ｂに例示するカートリッジと共に使用されるモニタープレート１９０を示している。本発明のカートリッジにおいては、上述のように少なくとも第１のマウンティングプレート８４のニードルには導電性プレート１７２が備えられている。第２のマウンティングプレート８６にはモニタープレート１９０を具備させることができる。
【００５２】
このモニタープレートはモニター孔１９２のアレイを有する。このモニター孔１９２のアレイは第２のマウンティングプレート８６中に形成されたプレート孔の第２のアレイと整合している。各モニター孔１９２は分離された電気接点１９４を具備してなり、この電気接点１９４は個々のリード１９８を介してモニタープレートコネクター１９６に電気的に接続されている。第２のマウンティングプレート８６中の各ニードルはモニタープレート中の対応する電気接点１９４に接触している。
【００５３】
このモニタープレートの目的は、第２のマウンティングプレート８６中の任意のニードルと第１のマウンティングプレート８４中のニードルとの間の電気的導通性の存在を測るための手段を提供することである。このために、モニタープレート１９０を導電性プレート１７２とほぼ同様にしてマウンティングプレート８６に固定し得ることが理解されるであろう。重要なことは各電気接点１９４が第２のマウンティングプレート中の１個のニードルとのみ接続していることである。
【００５４】
図５は、第１のカルーセル２０６及び第２のカルーセル２０８上に、第１のアレイ２０２及び第２のアレイ２０４がそれぞれ部分的に配置されたカートリッジ２００を示している。ＣＣＤカメラ２１０は、これらアレイ２０２、２０４間のカートリッジ部分の上に配置され、キャピラリー内のバンド（図５には示されていない）を検知するようになっている。各カルーセル２０６、２０８はそれぞれ８個のプラットホーム２１２を有し、それらの上に標準サイズのマイクロタイタートレイが載置されるようになっている。
【００５５】
各タイタートレイ内のウェルは、サンプル、ゲル、緩衝液、酸性溶液、塩基性溶液などの１又はそれ以上の液体を保持する。図５に示すように、第１のカルーセルは６個のサンプルトレイ２１４、１個の緩衝液トレイ、及び１個の廃液トレイを保持し、サンプルトレイの１個が第１のニードルアレイ２０２の下方に位置されている。更に図５に示すように、第２のカルーセルは一対の酸性溶液トレイ２２０、一対の塩基性溶液トレイ２２２、一対の廃液トレイ２２４（その内の１個は第２のニードルアレイ２０４の下方に位置している）、１個の緩衝液トレイ２２６、１個のゲルトレイ２２８を保持している。すなわち、第１のカルーセル２０６はサンプル側カルーセルであり、第２のカルーセル２０８はゲル側カルーセルである。
【００５６】
カートリッジは自動電気泳動装置に着脱自在に装着されている。操作の間、昇降手段により２つのニードルアレイ２０２、２０４のいずれかの下にあるプラットホームが上下動される。マイクロタイタートレイがニードルアレイ２０２、２０４の１つに近付けられたとき、これらのアレイのニードル及び付随するキャピラリー端部がそのマイクロタイタートレイの各ウェルの内容物中に浸漬される。これらのニードルアレイのいずれかの下にあるプラットホームが降下されたとき、このプラットホームに関係するカルーセルが回転されて異なるマイクロタイタートレイを保持する異なるプラットホーム２１２が上昇し得るようにする。
【００５７】
プラットホーム２１２が上昇したとき、このプラットホームの周囲の表面が対向する表面に接触し、これによりニードルアレイの底面の下の圧力チャンバーを封止する。この圧力チャンバー内に加圧不活性ガス、例えばヘリウムをほぼ３０ｐｓｉの圧力で導入すると、プラットホームに保持されているマイクロタイタートレイのウェル内のサンプルに均一な力が加えられる。これにより、各サンプルの一部が第１のキャピラリー端部の対応するアレイ中に導入される。
【００５８】
加圧ヘリウムを適用してサンプルを第１のキャピラリー端部へ導入するとともに、又は導入する代りに、高電圧を短時間、２０〜４０秒のオーダー、印加してサンプルを第１のキャピラリー端部へ移動させることもできる。この目的のための高電圧の使用は、しかしながら、サイズ−選択的なものとなる虞れがある。すなわち、分子が大きいほど、第１のキャピラリー端部に導入され易く、後の電気泳動分析において潜在的に歪みを生じさせる。
【００５９】
次に、図５に示す自動電気泳動装置の動作について説明する。最初に、種々のマイクロタイタートレイに、指定された緩衝液、ゲル、サンプルなどが充填される。次に、カルーセル２０８上のゲルトレイ２２８が上昇し第２のニードルアレイ２０４に付随する第２のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介してキャピラリーチューブ（図５には示されていない）内に導入される。その後、このゲルトレイ２２８が降下される。カルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４がついで上昇し、第１のニードルアレイ２０２に付随する第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介してサンプルが導入される。ついで、サンプルトレイ２１４が降下される。カルーセル２０６、２０８がついで回転し、緩衝液トレイ２１６、２２６を、対応するニードルアレイ２０２、２０４の下方に位置させる。ついで、電位差がこれら２つのニードルアレイ間に亘って適用され、電気泳動分析が行われる。
【００６０】
この電気泳動分析が完了したとき、カートリッジは再生される。これは前回の分析からのゲル及びサンプルを加圧下で流出させ、酸性液２２０及び／又は塩基性液２２２を用いてキャピラリーチューブを清浄化することにより行われる。カートリッジはそれにより再使用のための準備が整い、他の１つのサンプルトレイ２１４内のサンプルの分析が可能となる。
【００６１】
勿論、カルーセル２０４、２０６に形成されるプラットホームの数は任意に選択し得る。更に、このプラットホームを線状、四角形状などの配置で構成させることも可能である。必要なことは、任意の第１のマイクロタイタートレイを第１のニードルアレイ２０６に移動させ、また、任意の第２のマイクロタイタートレイを第２のニードルアレイ２０８の下に移動させ得る貯蔵及び位置決めシステムであることである。
【００６２】
図６Ａ、６Ｂは第１のマウンティングプレート２８２を有するカートリッジ２８０の側面及び平面をそれぞれ示し、この場合、第１のマウンティングプレート２８２中のプレート孔のアレイは９０度回転されている。その他については、すなわちキャピラリーチューブを第１のマウンティングプレートに接続する配置は前述の例のものと実質的に同一である。所望の間隙を有するアレイに形成された第１のキャピラリー端部は第１のマウンティングプレート２８２の底面から突出し、この第１のマウンティングプレート内に形成されたプレート孔中にて保持されている。
【００６３】
第２のマウンティングプレート２８４は、しかし、前述のカートリッジの例と同じではない。カートリッジ２８０においては、第２のマウンティングプレート２８２は、実質的に筒状の外壁面を有する圧力セル２８６の加圧保持部材として作用する。簡明を期すため、図６Ａでは、第１のマウンティングプレート上のキャピラリーチューブはその一部が省略して示されている。更に、第２のマウンティングプレート２８４上のキャピラリーチューブについては全く省略されている。しかし、実際には、このキャピラリーチューブは全て存在するものである。
【００６４】
第２のマウンティングプレートは半径方向に対称なベベル面（斜面）２８８を有し、それに複数のプレート孔２９０が形成されている。これらのプレート孔２９０のそれぞれはＰＥＥＫポリマーチューブ２９２と嵌合し、このＰＥＥＫポリマーチューブ２９２の中にキャピラリーが前述のようにＵＶ硬化エポキシ樹脂を用いて嵌挿、固定されプレート孔２９０内にて気密、かつ液密シールを形成している。キャピラリーチューブがＰＥＥＫポリマーチューブ内を通って挿入され、各キャピラリーチューブの第２の端部が加圧セルの内部キャビティと連通している。このカートリッジの好ましい例において、第２のマウンティングプレートにＰＥＥＫポリマーチューブ及びキャピラリーチューブを設けたものについて説明したが、前述と同様のニードルを使用することもできる。更に、エポキシで固定したキャピラリーチューブ単独のものを同様に使用することができる。重要なことは、各キャピラリーチューブ２９４がプレート孔２９０内に気密、かつ液密に保持されていること、このキャピラリーチューブの第２の端部が圧力セル２８６の内部キャビティと連通していることである。
【００６５】
図２Ａ、２Ｂのカートリッジ８０と同様に、このカートリッジ２８０には熱電気制御手段２９８及び囲い３００、３０２が設けられ、そのキャピラリーチューブは窓領域３０４の少なくとも１部に沿って平行に配置されている。図６Ａ、６Ｂに示していないが、これら囲い３００、３０２には、他のカートリッジ８０と同様に、冷媒を循環させるための入口及び出口を設けることもできる。
【００６６】
図６Ａに示すように、第２のマウンティングプレート２８４は切頭円錐状の上部を有し、その頂部は平坦頂部３１０となっている。多数のプレート孔２９０が設けられている湾曲した円錐面２８８は、第２のマウンティングプレートの下から陽圧が加えられた場合の構造的一体性の点で有利である。更に、このような表面にプレート孔２９０を設けることにより、プレート孔２９０相互をより大きく離して設けることができ、このことも圧力セル２８６の構造的一体性を向上させることになる。
【００６７】
圧力セル２８６はカートリッジ２８０のベース部材に固定されていて、このベース部材の底部を介して突出している。このような構成により、圧力セル２８６はその筒状外壁の両側に入口３１２及び出口３１４をそれぞれ備えることができる。なお、この入口を第２マウンティングプレート２８４の平坦頂部３１０に設け、出口を圧力セル２８６の下部３１６の底面に設けることも容易に可能である。このような場合、圧力セルは、ベース部材の底部を介して突出させるのでなく、ベース部材上に載置させることができ、パイプ取付け部材はベース部材に形成された孔を介して出口に接続され、その後、孔は封止される。
【００６８】
図７は、頂部表面３２４に入口３２２を有する圧力セル３２０についての弁配置を示している。その他の点については、前記圧力セル２８６と実質的に同一である。この入口３２２の他に、圧力セル３２０には出口３２６が設けられていて、この出口３２６は廃液弁３２８に接続されている。この廃液弁３２８は、圧力セル３２０の内部キャビティの内容物を排出するために開口される。
【００６９】
この入口３２２へのアクセスは閉止弁３３０により制御される。液体はポンプ３３２を使用し、入口３２２を介して圧力セル３２０内に導入される。好ましくは、このポンプは高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）ポンプであり、ポンプ能力は、約２０００ｐｓｉの圧力で毎分４〜４０ミリリットルである。このポンプ３３２は多重弁マニホールド３３４に接続され、この多重弁マニホールド３３４により４つの液体の内の１つが圧力セルに選択的に送り込まれるようになっている。この４つの液体、すなわちゲル、緩衝液、酸性液及び塩基性液がそれぞれ別々の容器３３６、３３８、３４０、３４２に保持されている。同様の液体を保持する付加的容器が予備のために保持され、あるいは上記容器に直列的に接続されていて総供給量を増大し得るようになっている。
【００７０】
廃液弁３２８、閉止弁３３０、ポンプ３３２及び多重弁マニホールド３３４は全てコントローラ、好ましくはマイクロコンピュータなどの指令下にある。すなわち、圧力セルの内部キャビティの内容物はこのコントローラにより規制されている。このようなコントローラは、種々の圧力及び温度モニター及び他のセンサーからの入力を受理し、圧力セル３２０への損傷を防止し得るようになっている。
【００７１】
操作の間において、圧力セル３２０の内部キャビティはポンプ３３２により充填される。これにより送り込まれた液体が、圧力セル３２０の内部キャビティと連通する第２のキャピラリー端部へと強制的に送られる。第１のキャピラリー端部のアレイ及び圧力セル３２０が適当な流体が適当なシーケンスで満されることにより、図５の装置に関して述べた前記説明の電気泳動操作を行うことができる。
【００７２】
分析の後、圧力セル及びキャピラリーチューブを再生し、次の分析のための準備が行われる。これは全てのキャピラリーチューブからゲル及びサンプルを同時に流し出すことにより達成される。しかし、圧力セル３２０を用いて数千ｐｓｉのオーダーの圧力が適用される。これらの増大した圧力により粘性のゲルをキャピラリーチューブからより急速に排出させることができる。これにより、分析相互間のサイクル時間が、再生操作を含めて、約１ないし２時間に減少させることができる。
【００７３】
図８は、カートリッジ２８０の圧力セル２８６と同様の圧力セル３５０の分解断面図を示している。他の圧力セルと同様に、この圧力セル３５０は好ましくはアルミニウム又はステンレス鋼から作られている。この圧力セル３５０にはネジ付き入口３５２が備えられ、このネジ付き入口３５２は上部３５６の頂部表面３５４に形成されている。この上部は第２のマウンティングプレートを含む。この圧力セル３５０には更に、その下部３６２の底面３６０にネジ付き出口３５８が備えられている。高圧パイプ取付け部材をこれらネジ付き入口３５２及びネジ付き出口３５８に螺合させることができる。
【００７４】
これら上部３５６及び下部３６２は複数のボルト（図示しない）により一緒に保持される。これらボルトは下部３６２の底面３６０の周囲に沿って形成されたボルト孔３６８を介して挿入される。ついで、これらのボルトは、上部３５６の底面３７２に形成された対応するネジ付き孔３７０中に螺合される。Ｏリング３６４が、第２のマウンティングプレート３５６中に形成された角形溝３６６中に部分的に嵌挿される。Ｏリング３６４は上部３５６と下部３６２との間のシールとして作用する。Ｏリングの代りに、ガスケットなどを使用し、シールとして作用させることもできる。
【００７５】
この圧力セル３５０の上部３５６と下部３６２との間に形成された中央部には、内部キャビティ３７４が形成されている。また、複数のプレート孔３７６が上部（第２のマウンティングプレート）に形成されている。簡明のため、図８においては、複数のプレート孔３７６が上部３５６の一側にのみ示されている。しかし、当然、上部３５６の他の側にも存在することを理解されるべきである。プレート孔３７６は上部３５６に形成された斜面３７８から内部キャビティ３７４へと延びている。
【００７６】
キャピラリーチューブ３８０はこれらのプレート孔３７６中に保持され、その第２の端部３８２は内部キャビティ３７４と連通している。各キャピラリーはＰＥＥＫポリマーチューブ内に嵌挿されており、このＰＥＥＫポリマーチューブは、内部キャビティ３７４に近い各プレート孔内の点から斜面３７８の可なり外側に延びている。しかし、簡明のため、図８においてはこのＰＥＥＫポリマーチューブは示されていない。なお、キャピラリーチューブのみ、あるいはキャピラリーチューブ、ＰＥＥＫチューブ及びカニューレからなるニードルをその寸法を適合させて各プレート孔３７６へ挿入するようにしてもよい。
【００７７】
上述のように、ＵＶ硬化性エポキシ封止剤を用いてプレート孔３７６の両端部をシール（封止）し、プレート孔３７６の気密、液密性を維持させる。圧力セルについては、内部キャビティ３７４に近い各プレート孔の末端部３８４はタッピング又は粗面化する。これにより組立て時にエポキシ封止剤が容易に接着する表面が提供される。
【００７８】
内部キャビティ３７４内に保持されている液体は内部キャビティを形成する材料と接触している。この液体が更に第２のキャピラリー端部３８２に接触した時、圧力セル３５０の内部キャビティ３７４と第１マウンティングプレートに固定された第１のキャピラリー端部との間の電気的接続が完了する。すなわち、圧力セル３５０をそれに設けた接触子を介してアースすることにより、内部キャビティ３７４への接地がなされ、電気泳動を行うために必要な回路が完成する。あるいは、圧力セル３５０が、それが載置されたベース部材から電気的に絶縁されているため、圧力セル３５０の電位をフロート（ｆｌｏａｔ）させてもよい。これにより、高電圧を第１のキャピラリー端部に関係するニードルでなく、圧力セル３５０に対し適用することが可能となる。
【００７９】
図９は、頂部表面３９４と入口３９６とを有する第２のマウンティングプレート３９２におけるプレート孔３９０についての別の配置を示している。３つのプレート孔の各セット３９８は頂部表面３９４の中央との関連で或る角度を以て片寄っている。これにより、プレート孔相互間の最大の間隔が得られる。構造上の一体性の観点からすると、このような配置は、図６Ｂに示すように、プレート孔を放射状にスポーク様に配置させたものよりも好ましい。
【００８０】
図１０は図６〜図９に示すように形成されたキャピラリーカートリッジと共に使用し得るよう設計された電気泳動装置４００を示している。この装置は、ユーザーインターフェース４０２（ビデオディスプレイ端末及びキーボードとして示されている）を具備し、これはコントローラ４０４（好ましくは、マイクロプロセッサーをベースとするコンピュータなど）と導通している。ユーザーインターフェース４０２は、ユーザーが指令を入力したり、状態情報を受理したり、収集したデータを観察したりすることを可能とする。
【００８１】
この装置４００は更にデータ演算コンピュータ４０６を具備し、このコンピュータ４０６はＣＣＤカメラ４０８からのビデオ信号を受理したり、記憶したり、処理したりする。このデータ演算コンピュータ４０６には光学読取り／書込みデータ記憶手段４１０及び／又は磁気読取り／書込みデータ記憶手段４１２が備えられている。このデータ演算コンピュータ４０６内部には、信号及び画像処理ソフトウエアが設けられ、ＣＣＤカメラ４０８からの信号データを分析し得るようになっている。また、このデータ演算コンピュータ４０６はコントローラ４０４に接続されていて、コントローラ４０４からの要求に応答したり、必要に応じてデータ及び制御情報を交換したりする。
【００８２】
この装置４００は更に高電圧電気供給部４１４を具備し、この高電圧電気供給部４１４はキャピラリーチューブの端部相互間を横切って必要な電圧を付与し得るようになっている。この高電圧電気供給部の操作はコントローラ４０４によって指示される。
【００８３】
このコントローラ４０４は、更に多数の電子スイッチを具備するポンプインターフェース４１６の操作を指示する。このポンプインターフェース４１６はソレノイド弁４１８の操作を規制する。このソレノイド弁４１８は、加圧ヘリウムタンクのような不活性ガス源に接続されたガス入口４２０をチャンバー４２２に接続している。このポンプインターフェース４１６は更に高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）ポンプ４２６の操作を規制する。ＨＰＬＣポンプ４２６は上記コントローラの指示のもとで、容器４２８、４３０、４３２、４３４中の液体、すなわちゲル、緩衝液、酸及び塩基を、多重弁マニホールド４４０を介してカートリッジ４３８の圧力セル４３６へ選択的に供給するようになっている。
【００８４】
複数のプラットホームを有するカルーセル４４２はロータ４４４により回転される。油圧ポンプなどからなる昇降手段４４６により第１のマウンティングプレートの下方に位置するプラットホーム４４８が上下動するようになっている。これにより、プラットホーム４４８上のマイクロタイタートレイ４５０が前述のように、キャピラリー端部のアレイへ向けて、又はキャピラリー端部のアレイから離れて移動される。これらロータ４４４及び昇降手段４４６はコントローラ４０４に接続され、又、コントローラ４０４により駆動されるようになっている。
【００８５】
この装置４００は更に光源４５２（好ましくはレーザー）を具備し、コントローラ４０４の指示によりキャピラリーチューブ４５４を照射するようになっている。すなわち、光源４５２は前述のようにカートリッジ４３８のベース部材の開口部を介してキャピラリーチューブ４５４を下から照射するようになっている。キャピラリーバンドの検知が暗い所で行われるので、光囲い板４５６がカメラ４０８、光源４５２及び少なくともキャピラリーチューブ４５４の窓領域を覆うようになっている。
【００８６】
操作の間、キャピラリーチューブ４５４が最初に清浄化され、ついでポンプ４５２を駆動することにより圧力セル４３６を介してゲルが充填される。このポンプ４５２はスイッチが切られる。次に、サンプルを保持するマイクロタイタートレイ４５０を支持するプラットホーム４４８は昇降手段４４６により上昇される。これによりプラットホーム４４８とチャンバー４２２の下面との間にシールが形成される。更に、これによりマイクロタイタートレイ４５０のウェル内に第１のキャピラリー端部が浸漬される。チャンバー４２２がシールされ、ソレノイド弁４１８が解放され、加圧ヘリウムガスを入口４２０を介して導入させる。これにより、３０ｐｓｉのオーダーの均一な正圧がマイクロタイタートレイ４５０の各ウェル内に加えられ、サンプルの少なくとも１部を第１のキャピラリー端部に圧入させる。上述のように、高電圧をこの目的のために短時間適用してもよい。プラットホーム４４８が降下され、カルーセル４４２が回転され、緩衝液で満されたマイクロタイタートレイ４５０が第１のキャピラリー端部の下に移動される。次に緩衝トレイが上昇し、第１のキャピラリー端部が緩衝液中に浸漬され、圧力セル４３６が緩衝液で満され、第２のキャピラリー端部が同様に緩衝液と接触させられる。その後、高電圧源４１４のスイッチが入れられ、電気泳動検査が行われる。光源４５２及びカメラ４０８が使用され、全てのキャピラリーチューブ４５４におけるバンドの検査が同時に行われる。カメラ４０８からのビデオ信号データが処理され、コンピュータ４０６に記憶される。この処理されたデータはついでユーザーインターフェース４０２に表示される。この検査の後、カートリッジ４３８の再生（すなわち、清浄化）が行われ、次の検査のための準備がなされる。
【００８７】
図５に示すカルーセル装置の構成は緩衝液の汚染の問題を有する。図５に示すように、第１のカルーセル２０６上には６個のサンプルトレイ２１４と１個の緩衝液トレイ２１６が存在する。サンプルが第１のカルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４から第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介して導入された後、サンプルトレイ２１４は降下され、双方のカルーセル２０６、２０７が回転され、双方の緩衝液トレイ２１６、２２６をそれぞれ対応するニードルアレイ２０２、２０４の下に配置させ、電位差が２つのニードルアレイ２０２、２０４の間に亘って適用され、電気泳動が行われる。第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を緩衝液トレイ２１６と接触させながら、第１のキャピラリー端部からのＤＮＡサンプルの幾つかが緩衝液トレイ２１６中に拡散され、緩衝液トレイ２１６を汚染させる。この汚染は、他のサンプルトレイ２１４からのＤＮＡサンプルを用いた後の電気泳動検査の正確性に悪影響を及ぼす。なぜならば、この後の電気泳動検査では前回の検査のものと同一の緩衝トレイ２１６が使用されるからである。
【００８８】
この汚染の問題は、第１のカルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致が得られるまで、サンプルトレイ２１４を緩衝トレイ２１６で置換することにより回避することができる。この配置をとることにより、各サンプルトレイ２１４は単一の対応する緩衝液トレイ２１６を有することになる。この配置により汚染の問題を回避することができるが、第１のカルーセルの能力に悪影響を及ぼす。仮に、第１のカルーセル２０６が８個のプラットホームを有するものと仮定すると、上記汚染の問題を回避するため、サンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致を得ようとすると、この第１のカルーセル２０６は最大、３個のサンプルトレイ２１４を持つことしかできない。
【００８９】
図１１はシーケンサーモジュール６００における積層デュアルカルーセル装置を示すもので、これはシステムの能力を阻害させずに、サンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致を達成させ、汚染の問題を回避させるものである。この積層デュアルカルーセル装置は、上方カルーセル６０１と下方カルーセル６０２とを具備し、これらは共通の軸に沿って整合、離間している。
【００９０】
好ましい例として、このカルーセル６０１、６０２の双方はマイクロタイタートレイ２１４、２１６を収容するため７個の部位６１８と、マイクロタイタートレイ２１４、２１６を通過させるための１個の大きい切欠き部６２０とを有する。上方カルーセル６０１における大きい切欠き部６２０は、最初に下方カルーセル６０２の部位６１８に配置されていたトレイが上方カルーセル６０１を介してニードルアレイ６０３へ通過するのを許容するようになっている。
【００９１】
１つの例として、上方カルーセル６０１にサンプルトレイ２１４が保持され、下方カルーセル６０２にサンプルトレイ２１４に対応する緩衝液トレイ２１６が保持されている。図１２Ａは下方カルーセル６０２上のこのトレイの配置を示している。このトレイの配置において、下方カルーセル６０２は６個の緩衝液トレイ２１６と１個の廃液トレイ２２４とを保持することができる。また、上方カルーセル６０１は６個のサンプルトレイ２１４を保持することができる。好ましい例として、各カルーセルは６個のサンプルトレイと、６個の緩衝液トレイと、１個の排液トレイと、１個の水トレイとを具備することができる。この水トレイはキャピラリー及び電極の第１の端部を濯ぐために設けられている。しかし、カルーセル上に設けられるトレイの各型の数は市販のマイクロタイタートレイのサイズの違いに応じて変動する。
【００９２】
積層デュアルカルーセル装置におけるカルーセル６０１、６０２のそれぞれには、選択された角度位置にカルーセル６０１、６０２を選択的に回転させるためのローター６０４及びモータ６０８が設けられている。具体的に述べると、モータ６０８はカルーセル６０１、６０２を選択的に回転させ、サンプルトレイ２１４、緩衝液トレイ２１６又は廃液トレイ２２４が収納された任意の部位６１８をニードルアレイ６０３の下に配置させる。このモータ６０８はコントローラ４０４により制御され、各カルーセル６０１、６０２を所定の角度位置に向けて選択的に回転させるようになっている。
【００９３】
好ましい例として、この積層デュアルカルーセル装置には各カルーセル６０１、６０２のためのモータ６０８が設けられている。このモータ６０８はステッパーモータであって、Pacific Scientific社（ウイルミントン、ＭＡ）から入手することができる。他の例として、この積層デュアルカルーセル装置にはＤＣモータ６０８と、各カルーセル６０１、６０２を選択的に係合、回転させるためのクラッチ機構とが設けられている。
【００９４】
この２つのカルーセルの角度位置は自動的に検知されるようになっている。このため、各カルーセル６０１、６０２には、更にローター６０４と操作的に係合するエンコーダー６１２が設けられている。このエンコーダー６１２はローター６０４の角度位置データを感知し、これをコントローラ４０４へ伝えるようになっている。好ましい例として、このエンコーダー６１２（例えば、モデル番号ＡＧ６１２ＸＫＲＲ；ステグマン・コーポレーション；バンダリア、オハイオ州）は光学センサーを具備し、２０４８パルス解像値を有する。
【００９５】
この角度位置はホール（孔）６１３をカルーセルの周辺に沿って各部位に隣接させて線状に配列させることにより検知することができる。８個の部位を設けたカルーセルについては、１個の先導ホール、３個のコード化ホール及び末尾ホールが設けられる。この先導ホール及び末尾ホールは単にコード化ホールがそれらの間に存在するかも知れないことを示すに過ぎない。この３つのコード化ホールはそれぞれ存在しても、欠けていてもよい。これにより８＝２ｘ２ｘ２部位についてコード化することができる。これらのホール（孔）は上方カルーセル６０１の上に配置されたＬＥＤにより照射される。すなわち、ＬＥＤ光がこれらホールを通って通過し、下方カルーセル６０２の下に配置されたカルーセル位置検出器により検知される。カルーセル位置検出器は、ＬＥＤ可視光が透過する一連のホールからの角度位置データを発生し、このデータをコントローラ４０４に伝達する。
【００９６】
コントローラ４０４は、上記のいずれかの例からの角度位置データを用い、各カルーセル６０１、６０２の回転位置を決定し、モータ６０８により各カルーセル６０１、６０２を選択的に回転させ、所定の角度位置に配置させる。より具体的に述べると、コントローラ４０４は位置データを用い、カルーセル６０１、６０２を最初に所定の角度位置を越えさせてしまうカルーセル６０１、６０２の回転運動量の補償を行う。
【００９７】
上記積層デュアルカルーセル配列は更にＤＣモータ６０５を具備し、このＤＣモータ６０５は可動部材を有し、選択されたトレイ２１４、２１６、２２４を、必要に応じて共通軸に沿ってニードルアレイ６０３に対し進退自在に移動させる。また、コントローラ４０４は、ＤＣモータ６０５を介して、選択されたトレイ２１４、２１６、２２４を共通軸に沿って移動させる。
【００９８】
このＤＣモータ６０５は電流計を具備し、ＤＣモータ６０５により引出される電流を測定する。ＤＣモータが負荷に遭遇したとき、このモータにより引出される電流が増大し、その可動部材が連続して動くようにする。従って、トレイ２１４、２１６、２２４が上昇しながらニードルアレイ６０３に到達したとき、あるいはトレイ２１４、２１６、２２４が降下しながらカルーセル６０１、６０２に到達したとき、電流が急速に増大する。この電流の急激な増大を検知すると、トレイ２１４、２１６、２２４が正しい位置に到達したものとして、コントローラ４０４が作動して、ＤＣモータを停止させる。
【００９９】
図１２ａ、１２ｂに示す好ましい例において、各カルーセル６０１、６０２の直径及び厚みは、それぞれ２３．５インチ及び３／８インチである。更に、各カルーセル６０１、６０２は中央に直径１．３７５インチの円形孔６１０を有し、ローター６０４を受理し得るようになっている。また、各カルーセル６０１、６０２には、直径５／１６インチの４個のホール６１１が直径が４インチのカルーセル６０１、６０２の中央と同心の円の周辺に沿って等間隔で設けられている。これらカルーセル６０１、６０２は駆動軸に固定されたベアリング組立て体にこれら４つのホール６１１を介してボルト締めされ、制御された回転をなし得るようにこれらカルーセル６０１、６０２がベアリング組立て体上にてバランス化されている。
【０１００】
好ましい例において、２つの矩形開口部６１３、６１４が各カルーセル６０１、６０２上に複数の部位６１８を形成している。このカルーセル６０１、６０２の上面６１３の開口部のサイズはトレイ２１４、２１６、２２４のサイズよりも若干、大きくなっている。この頂部開口部６１３の長さ及び幅は、例えばそれぞれ５．９５インチ及び４．１８７インチである。このカルーセル６０１、６０２の底面６１４の開口部のサイズはトレイ２１４、２１６、２２４のサイズよりも若干、小さくなっている。このように、底面開口部６１４のサイズが若干小さくなっていることにより、トレイ２１４、２１６、２２４の周縁部が部位６１８に載るようになっている。この底面開口部６１４の長さ及び幅は、例えばそれぞれ５．４５インチ及び３．６８７インチである。各カルーセル６０１、６０２上の各部位６１８には窪み６１５が形成され、トレイ２１４、２１６、２２４のタブ（耳部）と合致して正しい配向を確保するようにしている。
【０１０１】
好ましい例において、上記切欠き部６２０はカルーセル６０１、６０２により全体的に区切られた開口部である。この例において、モータ６０５の可動部材はカルーセル６０１、６０２の周縁以内で動き、カルーセル６０１、６０２と打ち当たるのを避けるようにする。なぜならば、この開口部はカルーセル６０１、６０２により全体的に区切られているからである。
【０１０２】
別の例において、上記切欠き部６２０はカルーセル６０１、６０２により部分的に区切られ、カルーセル６０１、６０２の周縁に沿っては区切られていない。この例において、モータ６０５の可動部材は、カルーセル６０１、６０２と打ち当たるのを避けるためにカルーセル６０１、６０２の周縁以内で動くようにする必要はない。なぜならば、この開口部はカルーセル６０１、６０２の周縁に沿っては区切られていないからである。従って、モータ６０５の可動部材は、この例ではカルーセル６０１、６０２の周縁の外側で動き得るものであってもよい。
【０１０３】
シーケンサーモジュール６００（図１１）も、電気泳動を行うため積層デュアルカルーセル装置との関連で作動される前述の種々の部材を具備する。これらの部材には、ＣＣＤカメラ４０８、レーザー４５２、高圧チャンバー４２２、キャピラリーチューブのアレイ４５４、光学窓領域１３０及び冷媒領域３００を形成する囲いなどが含まれる。以下、図１４Ａ〜Ｃにて説明する溶媒／ゲル移送モジュール８００は、溶媒又はゲルを溶媒／ゲル導入口６０６を介してシーケンスモジュール６００へ送り込むものである。
【０１０４】
図１３は図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂで説明した積層デュアルカルーセル装置の操作を説明するものである。図１４Ａ〜Ｃで後に詳述するように、溶媒／ゲル移送モジュール８００が工程７０５でキャピラリーアレイ４５４をゲルで満すようにした後、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４が駆動され、これにより下方カルーセル６０２が回転し、工程７００．１で切欠き部６２０をニードルアレイ６０３の下に配置させ、後の工程７００．２において下方カルーセル６０２上のトレイ２１６、２２４が垂直に移動するのを防止している。コントローラ４０４は更にモータ６０８及びローター６０４に指令を送り、上方カルーセル６０１を回転させ、サンプルトレイ２１４を工程７００．１でニードルアレイ６０３の下に配置させる。
【０１０５】
工程７００．２において、コントローラ４０４によりモータ６０５が駆動し、上方カルーセル６０１のサンプルトレイ２１４を共通軸に沿ってニードルアレイ６０３に向けて移動させる。工程７００．３において、コントローラ４０４により高圧領域４２２内のガス圧が増大され、あるいは電圧が適用されてサンプルがサンプルトレイ２１４からキャピラリーアレイ４５４へ転移することになる。工程７００．４において、コントローラ４０４によりモータ６０５が駆動し、サンプルトレイ２１４を共通軸に沿ってニードルアレイ６０３から離れる方向に移動させる。
【０１０６】
図１３に示すように、積層デュアルカルーセル装置からコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。例えば、ローター６０４と操作上係合するエンコーダー６１２はカルーセル６０１、６０２の位置１を指示するフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック１が、上方カルーセル６０１上のサンプルトレイ２１４がニードルアレイ６０３の下方にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．２においてサンプルトレイ２１４をキャピラリー入口６０３へ移動させるための指令をモータ６０５に対し伝達しない。
【０１０７】
同様に、モータ６０５の電流計はサンプルトレイ２の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック２が、サンプルトレイ２１４がニードルアレイ６０３の下方に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．３においてサンプルをキャピラリーアレイ４５４へ移動させるための指令を伝達しない。
【０１０８】
高圧領域４２２の圧力トランスジューサはこの領域（弁状態３）の圧力値をコントローラ４０４へ伝達する。しかし、弁状態フィードバック３が、高圧領域４２２の弁が正しい位置にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．４においてモータ６０５を介してサンプルトレイ２１４をキャピラリーチューブ入口６０３から離れる方向へ移動させるための指令を伝達しない。最後に、モータ６０５の電流計により判定されるトレイ位置フィードバック２が、サンプルトレイ２１４が上方カルーセル６０１へ戻っていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１において緩衝液をキャピラリーアレイ４５４へ導入させるための指令を伝達しない。
【０１０９】
トレイ位置フィードバック２により指示される工程７００の完了に続いて、シーケンスモジュール６００は緩衝液を工程７０１でキャピラリーアレイ４５４へ導入させる。工程７０１．５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、上方カルーセル６０１を回転させ、その切欠き部６２０がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。又、工程７０１．５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、下方カルーセル６０２を回転させ、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。
【０１１０】
工程７０１．６において、コントローラ４０４によりモータ６０５を駆動させて、緩衝液トレイ２１６を下方カルーセル６０２から上方カルーセル６０１の切欠き部６２０を介してニードルアレイ６０３へ移動させる。工程７０１．７において、コントローラ４０４により超音波トランスジューサを作動させてキャピラリーチューブ入口６０３の濯ぎを行う。
【０１１１】
工程７０１において、積層デュアルカルーセル装置からコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。すなわち、エンコーダー６１２は下方カルーセル６０２の位置５、上方カルーセル６０１の位置５を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック５が、上方カルーセル６０１の切欠き部６２０及び下方カルーセル６０２の緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１．６において緩衝液トレイ２１６をキャピラリーチューブ入口６０３へ移動させるための指令をモータ６０５に対し伝達しない。
【０１１２】
同様に、モータ６０５の電流計は緩衝液トレイ２１６の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック６が、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１．７において超音波トランスジューサを作動させるための指令を伝達しない。最後に、超音波トランスジューサは、その状態を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。トランスジューサ状態７が、キャピラリー入口６０３の濯ぎがなされたことを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０２において電気泳動を開始させない。
【０１１３】
積層デュアルカルーセル装置は、図１４Ａ〜Ｃの溶媒／ゲル移送モジュールについての記載で以下に説明するように工程７０４においてキャピラリーアレイ４５４の再生を行う。工程７０４．１５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、上方カルーセル６０１を回転させ、その切欠き部６２０がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。更に、工程７０４．１５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、下方カルーセル６０２を回転させ、廃液トレイ２２４がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。工程７０４．１６において、コントローラ４０４によりモータ６０５を駆動させて、廃液トレイ２２４を下方カルーセル６０２から上方カルーセル６０１の切欠き部６２０を介してニードルアレイ６０３へ移動させる。
【０１１４】
好ましい例において、積層デュアルカルーセル装置の説明で先に述べたように、コントローラ４０４は電気泳動装置の部材に指令を発し、電気泳動及びＤＮＡ分析を操作する。従って、コントローラ４０４は図１３の左欄に列挙した作業を操作する。データ処理コンピュータ４０６はＤＮＡ分析（工程７０３）の実行から得られたデータを処理するのにもっぱら用いられる。なぜならば、ＤＮＡデータ処理は典型的な計算機的集約性のものであるからである。従って、データ処理コンピュータ４０６は図１３の右欄に列挙した作業を操作する。コントローラ４０４及びデータ処理コンピュータ４０６はローカルエリアネットワークに接続されていて、データ処理ユーザー機器インターフェース７０６を介してつながっている。
【０１１５】
図１４Ａ〜Ｃは溶媒／ゲル移送モジュール８００を説明するもので、これはＤＮＡ分析の後、キャピラリーアレイ４５４を再生するため、及びキャピラリーアレイ４５４をゲルで再充填するために用いられる。すなわち、図１４Ａは溶媒／ゲル移送モジュール８００の前面図、図１４Ｂは同じくその側面図、図１４Ｃは同じくその背面図を示す。ＤＮＡ分析の間、サンプルは図１１のキャピラリー入口６０３からキャピラリーアレイ４５４を介して右から左へ移動される。
【０１１６】
キャピラリーの再生の間、溶媒は図１４Ａに示す溶媒容器８０１〜８０３から図１１の溶媒／ゲル導入口６０６を介し、更に図１１のシーケンスモジュール６００のキャピラリーアレイ４５４を介して左から右へ移動される。同様に、キャピラリーアレイ４５４をゲルで再充填する間、ゲルは図１４Ｂに示すゲルシリンジ８０４から図１１の溶媒／ゲル導入口６０６を介し、更に図１１のシーケンスモジュール６００のキャピラリーアレイ４５４を介して左から右へ移動される。
【０１１７】
溶媒容器８０１、８０２、８０３には、それぞれメタノール、水及び石鹸水が収容されている。各溶媒容器８０１〜８０３におけるフィーダーチューブ８０６は溶媒をＨＰＬＣポンプ及び洗浄溶媒システム８０７に向けて移送させる。前記の例と同様に、この洗浄溶媒システム８０７は、キャピラリーアレイ４５４のより急速な再生を行うための圧増加を生じさせる高圧セル（ＨＰセル）を具備する。
【０１１８】
支持レール８０８は溶媒／ゲル移送モジュール８００の部材を保持するのに必要な構造を提供する。この部材には溶媒容器８０１〜８０３、ゲルシリンジ８０４、ＨＰＬＣポンプ、洗浄溶媒システム８０７及びコントローラ４０４が含まれる。コントローラ４０４は溶媒／ゲル移送モジュール８００の他の部材を介して、キャピラリーアレイ４５４を再生させ、キャピラリーアレイ４５４をゲル物質で再充填させる。
【０１１９】
図１５Ａ〜Ｃは図１４Ｂに示すゲルシリンジ８０４を更に詳細に説明するものである。溶媒容器８０１〜８０３における溶媒とは対照的に、ゲルはポンプで移送するには粘度が高過ぎる。従って、電気泳動装置ではゲルの移送のためにゲルシリンジ８０４が使用される。このゲルシリンジ８０４はゲルチューブキャリッジ８９１を具備し、これにゲル物質８９２を収容するゲルカートリッジが保持される。このゲルカートリッジは使い捨てタイプのものであるから、キャピラリーアレイ４５４をゲル物質で再充填させたのち、ゲルチューブキャリッジ８９１から除去することができ、そして後の電気泳動及びＤＮＡ分析の実行で使用される新たなゲルカートリッジで置換される。
【０１２０】
ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ８９３は押圧部材８９８を備えた可動アクチュエータシャフト８９７を有する。この押圧部材８９８はその前面がゲルシリンジ８０４の一端に配置されたテフロンプランジャー８９４と接していて、ゲルシリンジ８０４の他端に設けられたシリンジキャップ８９９及び高圧取付け部材８９５を介してゲル物質を流通させるようになっている。図１４Ｃに示すコントローラ４０４は、ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ８９３を選択的に駆動させゲル移送を制御する。筒状チューブ８９６はゲルシリンジ８０４の外側構造を形成する。Ｏリングはゲル物質８９２が、高圧取付け部材８９５に向けて移動する際、テフロンプランジャー８９４の周りから漏れるのを防止している。
【０１２１】
好ましい例において、ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ（A.M.S.Iコーポレーション、スミスタウン、ＮＹにより入手可能）は１４０ポンドの直線力を出力させることができ、６，０００パルスで１０ｍＬのゲルを排出させることができる。筒状チューブ８９６は標準のアクリル樹脂からなり、シリンジキャップ８９９はステンレス鋼からなっている。この高圧取付け部材８９５はSwagelock社から入手可能である。
【０１２２】
図１６は、ゲルシリンジ８０４及びＨＰＬＣ洗浄溶媒システム８０７を溶媒／ゲル移送モジュール８００に合体させたものを示している。溶媒マニホールド８５０は溶媒容器８０１〜８０３のフィーダチューブ８０６からの３つの入口を出口に接続させている。溶媒容器８０１〜８０３からのフィーダチューブ８０６はチューブ８６０により溶媒マニホールド８５０の入口に接続されている。図１４Ｃに示したコントローラ４０４は溶媒マニホールド８５０を制御し、３つの溶媒容器８０１〜８０３から１つの溶媒を選択する。ＨＰＬＣポンプ８０７の入口はチューブ８６１を介して溶媒マニホールド８５０の出口に接続され、ＨＰＬＣポンプ８０７の出口はチューブ８６２を介して弁マニホールド８５１の入口に接続されている。
【０１２３】
弁マニホールド８５１は２つの入口及び出口を接続している。弁マニホールド８５１の１方の入口はチューブ８６３を介してゲルシリンジ８０４に接続され、弁マニホールド８５１の他方の入口はＨＰＬＣポンプ８０７の出口に接続されている。弁マニホールド８５１の出口はチューブ８６４を介して溶媒／ゲル導入口６０６に接続されている。図１４Ｃに示したコントローラ４０４は弁マニホールド８５１を介して、ゲルシリンジ８０４に接続された入口又はＨＰＬＣポンプ８０７に接続された入口のいずれかを選択させるようになっている。
【０１２４】
好ましい例において、溶媒容器８０１〜８０３のフィーダーチューブ８０６を溶媒マニホールド８５０の入口に接続させているチューブ８６０は直径１／８インチの標準テフロンチューブからなる。また、溶媒マニホールド８５０の出口をＨＰＬＣポンプ８０７の入口に接続させているチューブ８６１は直径１／１６インチのＰＥＥＫチューブからなる。更に、溶媒マニホールド８５０の出口をＨＰＬＣポンプ８０７の入口に接続させているチューブ８６１、ＨＰＬＣポンプ８０７の出口を弁マニホールド８５１の入口に接続させているチューブ８６２、ゲルシリンジ８０４を弁マニホールド８５１の入口に接続させているチューブ８６３、並びに弁マニホールド８５１の出口を溶媒／ゲル導入口に接続させているチューブ８６４は直径１／１６インチのＰＥＥＫチューブからなる。
【０１２５】
好ましい例において、オールテク（Alltech）・コーポレーションから入手可能な（モデルＮｏ．３０１３００）このＨＰＬＣポンプ８０７は非金属ポンプヘッドを有する。また、オールテク・コーポレーションから入手可能な（モデルＮｏ．９７５００）この弁マニホールド８５１は非金属弁である。
【０１２６】
図１３は、図１４Ａ及び図１６に示した溶媒／ゲル移送モジュール８００の動作を説明するものである。工程７０３におけるＤＮＡ分析、工程７０４．１５におけるカルーセル６０１、６０２の正確な回転位置、工程７０４．１６における廃液トレイの正確な移動に続いて、工程７０４．１７においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、使用済みのゲルがＨＰセルを介してキャピラリーアレイ４５４から排出される。
【０１２７】
使用済みのゲルを排出させるため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、水容器８０２から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７は水を溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みのゲルを収集する。
【０１２８】
キャピラリーアレイ４５４からゲルが除去された後、工程７０４．１８においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、ＨＰセルを介して濯ぎ液がキャピラリーアレイ４５４内に通される。この濯ぎを行うため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、メタノール容器８０１から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７はメタノールを溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みの溶媒を収集する。
【０１２９】
キャピラリーアレイ４５４に対しメタノールによる濯ぎが行われた後、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、容器８０３からの石鹸液によりキャピラリーアレイ４５４の濯ぎが行われる。この濯ぎを行うため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、石鹸容器８０３から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７は石鹸液を溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みの溶媒を収集する。更に、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、キャピラリーアレイ４５４の清浄化が完了するまで、３つの溶媒容器８０１〜８０３からの溶媒による再生処理が継続される。
【０１３０】
図１３に示すように、溶媒／ゲル移送モジュールからコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。例えば、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１７が、ゲルがキャピラリーアレイ４５４から排出されたことを示すまでは、溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させて濯ぎ液をキャピラリーアレイ４５４に通過させたりはしない。同様に、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１８が、キャピラリーアレイ４５４がメタノール及び石鹸水で濯がれたことを示すまでは、工程７０５においてキャピラリーアレイ４５４にゲル物質を再充填させる指令を発することはない。
【０１３１】
好ましい態様において、コントローラ４０４はＨＰポンプ状態フィードバック１７を判定する。コントローラ４０４は、製造メーカーにより特定されたＨＰポンプの流量からキャピラリーアレイ４５４を介して通過する溶液の量を計算すると共に、ポンプが始動してからの経過時間を計算することにより、ＨＰポンプ状態フィードバック１７を判定する。
【０１３２】
工程７０４におけるキャピラリーの再生に続いて、工程７０５．１９においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させ、ＨＰセルを介してキャピラリーアレイ４５４に新規なゲルを再充填させる。キャピラリーアレイ４５４に新規なゲルを再充填させるため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、弁マニホールド８５１を介して、ゲルシリンジ８０４から入口が選択される。このゲルシリンジ８０４は弁マニホールド８５１を介してゲルをＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な再充填のための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２は工程７０５．１９においてキャピラリーアレイ４５４から排出される全ての溶媒又はゲルを収集する。
【０１３３】
工程７０４．１８においてＨＰセル及びキャピラリーアレイ４５４をゲルで充填させたのち、このプロセスを１又は２通りで継続させることができる。１例として、ＨＰセル中のゲルは工程７０２の後の電気泳動において緩衝液として使用することができる。この場合、このプロセスは工程７０５．２０により継続される。別の例として、工程７０５．２０の前に、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させ、ＨＰセルからゲルを移送させ、工程７０４と同様のプロセスを用いてＨＰセルに緩衝液を充填させる。
【０１３４】
積層デュアルカルーセルを工程７０５の残りの作業に参加させる。工程７０５．２０において、コントローラ４０４によりローター６０４を介して上方カルーセル６０２を回転させ、その切欠き部６２０をニードルアレイ６０３の下方へ移動させる。更に、工程７０５．２０において、コントローラ４０４によりローター６０４を介して下方カルーセル６０４を回転させ、緩衝液トレイ２１６をニードルアレイ６０３の下方へ移動させる。また、工程７０５．２１において、コントローラ４０４によりモータ６０５を介して下方カルーセル６０２から緩衝液トレイ２１６を上方カルーセル６０１の大きい開口部を通ってニードルアレイ６０３へ移動させる。
【０１３５】
工程７０５はキャピラリーアレイ４５４を平衡させ、キャピラリーアレイ４５４を介して緩衝液を循環させる工程（工程７０５．２２）で完了する。キャピラリーアレイ４５４を介しての引きの差により、気泡及び圧力差が工程７０５．１９におけるゲル移送の間にキャピラリーアレイ４５４中のゲル内に発生する。工程７０５．２２はこの圧力差及び気泡を除去するもので、これはキャピラリーアレイ４５４を平衡化させ、キャピラリーアレイ４５４を介して緩衝液を循環させることにより行われる。この手法は工程７０２における電気泳動と似ているが、但し、工程７０２の電気泳動ではＤＮＡは明らかに存在するのに対し、工程７０５．２２ではキャピラリーアレイ４５４にはＤＮＡは存在しない点で相違する。具体的には、電圧がキャピラリーアレイ４５４を横切って適用され、ゲルの弛緩とキャピラリーアレイ４５４を通る緩衝液の動きを誘起させる。工程７０５．２２でキャピラリーアレイ４５４中に緩衝液を循環させた後、工程７００でサンプルを導入することから始まる次のＤＮＡ分析のためのプロセスが繰り返される。
【０１３６】
図１３に示すように、工程７０４の場合と同様に、工程７０５において溶媒／ゲル移送モジュールからコントローラ４０４へのフィードバックが継続してなされる。コントローラ４０４はこのフィードバックを処理し、正しい時間に指令を出すのを確実にしている。例えば、コントローラ４０４は、ゲルシリンジフィードバック１９が、キャピラリーアレイ４５４が新たなゲルで充填されたことを示すまでは、工程７０５．１９を越えたいかなる指令も発することはしない。同様に、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１９が、ゲルがキャピラリーアレイ４５４へ送り込まれたことを示すまでは、工程７０５．２０において上方カルーセル６０１及び下方カルーセル６０２を回転させる指令を発することはしない。
【０１３７】
好ましい態様において、コントローラ４０４はゲルシリンジフィードバック１９を判定する。すなわち、ゲルシリンジの置換速度からキャピラリーチューブアレイ４５４を介して通過する溶液の量を計算すると共に、ゲルシリンジが始動してからの経過時間を計算することにより、ゲルシリンジフィードバック１９を判定する。
【０１３８】
同様に、工程７０５において、ローター６０４と操作上係合するエンコーダーはカルーセル２０の位置を指示するフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック２０が、上方カルーセル６０１の大きい開口部及び下方カルーセル６０２の緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方に位置していることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０５．２１において緩衝液トレイ２１６を移動させるための指令を発しない。
【０１３９】
また、モータ６０５の電流計も緩衝液トレイ２１６の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック２１が、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０５．２２において緩衝液をキャピラリーアレイ４５４に循環させるための指令を伝達しない。最後に、コントローラ４０４はキャピラリーチューブ電流２２の高電圧状態についてのフィードバックを受理する。なお、この高電圧状態２２が、緩衝液がキャピラリーアレイ４５４を通って循環していることを示すまでは、コントローラ４０４は次のＤＮＡサンプルを導入させるための工程７００へ進むことはしない。
【０１４０】
図１７はオフラインキャピラリー再生器９００を示し、これはキャピラリーカートリッジ９０９を定期的に完全に清浄化するのに使用される。このキャピラリーカートリッジ９０９を完全に清浄化するために、オペレータは自動電気泳動システムからこれを取り外し、これをオフラインキャピラリー再生器９００に装着させる。従って、オペレータは別の清浄なキャピラリーカートリッジ９０９を自動電気泳動システムに装着し、ＤＮＡ分析をこのキャピラリーカートリッジを用いて実行することができ、その間、先に使用されたキャピラリーカートリッジ９０９をオフラインキャピラリー再生器９００で完全に清浄化させる。キャピラリーカートリッジの完全な清浄化に２０ないし３０分間を要するが、ＤＮＡ分析の連続的実行の間にキャピラリーカートリッジ９０９の完全な清浄化が終わるまで待つ必要がなくなるから、オフラインキャピラリー再生器は自動電気泳動システムのスループットを改善することになる。
【０１４１】
このオフラインキャピラリー再生器９００は、図１１で先に説明した溶媒／ゲル移送モジュール６００を低コストかつ簡易化したものである。なぜならば、これは溶媒／ゲル移送モジュール６００に含まれる全ての品目を含むものでないからである。例えば、このオフラインキャピラリー再生器９００は、カメラ、レーザー又はゲルシリンジを有していない。また、このオフラインキャピラリー再生器９００はゲル移送のためのゲルシリンジを含まない。なぜならば、もし、キャピラリーカートリッジの移動の前にゲルをオフラインで送り出すとすると、キャピラリーカートリッジをオフラインキャピラリー再生器９００から自動電気泳動システムへ移動させる間にゲルの好ましくない硬化がキャピラリーアレイ４５４の端部に発生し得るからである。このオフラインキャピラリー再生器９００の簡易性は低コストでシステムのスループットを増大させるという利点をもたらす。
【０１４２】
溶媒容器９０１、９０２、９０３には、それぞれメタノール、水及び石鹸水が収容されている。各溶媒容器９０１〜９０３におけるフィーダーチューブ９０６は溶媒を溶媒マニホールド９０５に向けて移送させる。この溶媒マニホールド９０５は３つの入口を１つの出口に接続させる。この溶媒マニホールドの３つの入口は溶媒容器９０１〜９０３のフィーダーチューブ９０６と接続され、入口のセットとフィーダーチューブ９０６のセットとの間に１対１の対応を確立する。
【０１４３】
ＨＰＬＣポンプ９０６は１つの入口を有し、この入口は溶媒マニホールドの出口に接続され、更にＨＰＬＣポンプ９０６は１つの出口を有し、この出口はキャピラリーカートリッジ９０９の一端で溶媒導入口９０７に接続されている。オフラインキャピラリー再生器９００も図１４Ａで記載した溶媒／ゲル移送モジュール６００と同様に、ＨＰセルを有し、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。また、コントローラが溶媒マニホールド９０５とＨＰＬＣポンプ９０６の操作を制御する。廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９の他端でのキャピラリー再生の間に廃液を収集する。
【０１４４】
好ましい例において、このコントローラは単純な低コストのデジタル信号処理システムであり、これは状態フィードバックを受理し、ＨＰＬＣポンプ９０６及び溶媒マニホールド９０５に対し、後述のように所定の順序で指令を発する。あるいは、パーソナルコンピュータのような汎用コンピュータを使用して簡単なコントロールプログラムを実行してオフラインキャピラリー再生器を管理するようにしてもよい。
【０１４５】
オペレータがキャピラリーカートリッジ９０９をオフラインキャピラリー再生器９００に装着した後、内部コントローラにより溶媒マニホールドを介して水容器９０１からの入口が選択され、また、ＨＰＬＣポンプ９０６が作動される。ＨＰＬＣポンプ８０７は水を溶媒マニホールド８５０からＨＰセルへ移送させ、前述同様にキャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済みゲルを収集する。
【０１４６】
このゲルがキャピラリーカートリッジ９０９から除去された後、オフラインキャピラリー再生器９００によりＨＰセルを介してキャピラリーカートリッジ９０９の濯ぎがメタノールを用いて行われる。第１に、コントローラにより、溶媒マニホールド９０５を介してメタノール容器９０２からの入口の選択が行われる。ＨＰＬＣポンプ９０６はメタノールを溶媒マニホールド９０５からＨＰセルに移送させ、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済み溶媒を収集する。
【０１４７】
次に、オフラインキャピラリー再生器９００によりＨＰセルを介してキャピラリーカートリッジ９０９の濯ぎが容器９０３からの石鹸水を用いて行われる。第１に、コントローラにより、溶媒マニホールド９０５を介して石鹸容器９０３からの入口の選択が行われる。ＨＰＬＣポンプ９０６は石鹸水を溶媒マニホールド９０５からＨＰセルに移送させ、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済み溶媒を収集する。コントローラ４０４により、オフラインキャピラリー再生器９００が駆動され、３つの溶媒容器８０１〜８０３からの溶媒を用いた再生プロセスが、キャピラリーアレイ４５４の洗浄が完了するまで繰り返される。
【０１４８】
図１８はキャピラリーカートリッジ１１８０の他の好ましい例を説明するものである。この例において、キャピラリーチューブが電極／キャピラリーアレイ１１８１内に配置された第１の端部１１８８から延出している。これらキャピラリーチューブはついで多重ルーメンチューブ１１８３の内側を通っている。この多重ルーメンチューブについては、米国特許出願第０８／８６６，３０８号（引用により本明細書に含まれるものとする）に詳述されている。この多重ルーメンチューブ１１８３はチューブホルダー１１８５により所定位置に保持されている。また、これらキャピラリーチューブは多重ルーメンチューブによる保護なしに光学検知領域１１８７を通過している。この光学検知領域１１８７を越えたところで、これらキャピラリーチューブは共通の端部を有し、一緒に束ねられ、導電性材料からなる高圧Ｔ型取付け部材１１８２中に固着されている。なお、この取付け部材１１８２は電気泳動の間、接地されている。
【０１４９】
このチューブホルダー１１８５及びＴ型取付け部材１１８２はカートリッジベース１１８６に固定されている。カートリッジベース１１８６は電気的絶縁性のため、ポリカーボネートから作られている。また、このベース１１８６はシャトル１１７９に着脱自在に取着されている。このシャトル１１７９はその底から突出したレールカップリング１１８４のセットを具備している。これらレールカップリング１１８４は図１０にシーケンサーモジュール４００又は図１１にシーケンサーモジュール６００のレールシステム（図１８には示されていない）に嵌着されるよう配置されている。このレールシステムはシャトル１１７９が所定位置内外に可動し得るようにしている。また、このベース１１８６はシャトル１１７９から外され、カートリッジ１１８０を廃棄したり（又は洗浄）、新規（又は清浄化した）キャピラリーカートリッジを、シャトル１１７９が所定位置から外されているとき、取着し得るようにしている。このレールシステムとシャトル１１７９との組合せによって、新たに取着されたキャピラリーカートリッジを、シャトル１１７９が所定位置にあるときカメラ及びレーザー（図１８には示されていない）との関連で、廃棄されたキャピラリーカートリッジと同じ位置に繰り返し配置させることを可能する。
【０１５０】
好ましい例において、シャトル１１７９は、電極／キャピラリーアレイ１１８１を収容する開口部を備えたベース１１８６の長さを延長させる。すなわち、このシャトル１１７９は複数の着脱自在なファスナー１１７８によりベース１１８６に取着されている。
【０１５１】
電極／キャピラリーアレイ１１８１は、図１９に記載された電流供給／モニターボード１１９０により所定位置に保持されている。このボード１１９０は高電圧供給のためのプリント回路基板であることが好ましい。
【０１５２】
このボード１１９０は好ましくは、複数の大きい孔１１９３を具備し、ファスナーのセットを用いてボード１１９０をベース１１８６に取着し得るようになっている。しかし、任意の他の手段、例えば接着を利用してボード１１９０をベース１１８６に取着することもできる。
【０１５３】
このボード１１９０は、更にベース１１８６に設けられた孔と整合するように配置された複数のチューブ孔１１９４を具備する。これにより、ボード１１９０をベース１１８６に取着したとき、キャピラリーチューブの第１の端部がチューブ孔１１９４を貫通して突出するようにすることができる。複数のピン１１９５（好ましくは金メッキしたもの）が更にボード１１９０上に配設されている。少なくとも１つのピンを各チューブ孔に近付けて配置させ、ピンと孔との対１１９２が形成されている。各ピンと孔との対１１９２はサンプルマイクロタイタートレイのサンプルウェル中に浸漬される。
【０１５４】
このボード１１９０には、更に高電圧リード線１１９８が設けられている。このリード線１１９８は、各ピン１１９５をボード１１９０の周辺に形成された対応するコネクター端子１１９６に接続している。各コネクター端子１１９６は好ましくは約５０個の電気接続部を具備する高電圧コネクターを受理し得るよう形成されている。この高電圧コネクターはリード線１１９８を高電圧電力供給部（好ましくはBertan社製）（図１９に示されていない）からの電力供給ラインに接続している。これにより、キャピラリーチューブがゲルで満されたとき、ピン１１９５から高圧Ｔ型取付け部材１１８２に接続された第２の電極への閉鎖電気回路が形成される。この第２の電極は好ましくはシステムの接地部に接続されている。
【０１５５】
更に、高電圧コネクターも電流をモニターする電流モニターに接続されている。電流モニターにおいて、各電力供給ラインを流れる電流は好ましくは多重電力供給ライン中に同時に、又は連続的にモニターされる。これにより、この電流モニターにより一体化された電流測定を行うことが可能となる。
【０１５６】
図２０は多波長ビーム発生器を示している。この波長ビーム発生器は、レーザーヘッド１２００、好ましくは、４５７ｎｍ、４７６ｎｍ、４８８ｎｍ、４９６ｎｍ、５０２ｎｍ、５１４ｎｍの波長で多波長レーザービームを発生し得るアルゴンイオンレーザーを具備する。このビーム発生器は更にレーザーエミッターチューブ１２０７を有する。このレーザーエミッターチューブ１２０７は光学カップリングアッセンブリー１２０２によりアルゴンイオンレーザー１２００に接続されている。
【０１５７】
この光学カップリングアッセンブリー１２０２は、レーザーヘッド１２００に接続されたファイバーカップラー１２０１と、ファイバーカップラー１２０１をレーザーエミッターチューブ１２０７と接続する光学ファイバーケーブル１２０３とを具備している。このファイバーカップラー１２０１はレーザーヘッド１２００を無色の光学ファイバーケーブル１２０３と整合させている。光学カップリングアッセンブリー１２０２は、レーザーエミッターチューブ１２０７をレーザーヘッド１２００から遠く離れて位置させることを可能にし、かつ、レーザーエミッターチューブ１２０７でレーザービーム、すなわちコヒーレント光を発生させる。更にこれにより、熱を発生するレーザーヘッド１２００を上記シーケンサーの感応性の小さい領域に位置させることを可能とする。
【０１５８】
レーザーエミッターチューブ１２０７は一次元集束器１２０８を具備する。この一次元集束器１２０８は好ましくは焦点距離が１０ｃｍのポジティブな筒状光学レンズでレーザーエミッターチューブ１２０７の出力端１２０４に配置される。このレーザーエミッターチューブ１２０７は更に、光学ファイバーケーブル１２０３を受理するファイバーエミッターチューブ１２０５と、好ましくは焦点距離が１．９ｃｍのネガティブな筒状光学レンズであってファイバーエミッターチューブ１２０５と一次元集束器１２０８との間に配置されたビームイクスパンダー１２０９とを具備する。このレーザーエミッターチューブ１２０７は好ましくは１インチの内径と、６インチの長さのチューブ内に収納される。
【０１５９】
図２２はこのレーザーエミッターチューブ１２０７により行われる光学的処理を模式的に示すものである。ファイバーエミッターチューブ１２３０により発生するレーザー光はビームイクスパンダー１２３１により拡張される。このレーザー光はついで、一次元集束器１２３３により１方向にのみ集束される。その結果得られたビームはキャピラリーアレイ１２３５方向に向けられる。この得られたレーザビームは１方向に狭められ、他の方向において長くなっている。図２２Ａ〜Ｃは各プロセス工程でのレーザビームのフットプリントを示すものである。
【０１６０】
図２１は多波長ビーム発生器の他の例を示すもので、２つのレーザーヘッド１２１１、１２１５が設けられている。第１のレーザーヘッド１２１１はレーザーヘッド１２００と同様のものであり、第２のレーザーヘッド１２１７は異なる波長のレーザビームを発生するものである。この第２のレーザーヘッド１２１７は好ましくは、波長が５３２ｎｍを超えるレーザビームを発生させる固体レーザーである。他の例として、第２のレーザーヘッド１２１７は、第１のレーザーヘッド１２１１により発生するビームと異なる波長の多波長レーザービームを発生させるものである。
【０１６１】
この例においては、ファイバーカップラー１２１３、１２１７及び光学ファイバーケーブル１２２５、１２２１を有する２つの光学カップリングアッセンブリーが設けられている。この２つの光学カップリングアッセンブリーは図２０の光学カップリングアッセンブリー１２０２と同様に機能する。２つのレーザーヘッド１２１１、１２１５により発生し、この光学カップリングアッセンブリーにより移送されるレーザビームは、２つのレーザー源からのレーザビームを受理し得るよう設計されたレーザーエミッターチューブ１２２４内で結合される。
【０１６２】
このレーザーエミッターチューブ１２２４は２つの入力端子１２１０、１２１２と、１つの出力端子を有する。すなわち、第１のレーザーヘッド１２１１からレーザビームを受理する第１のファイバーエミッターチューブ１２２７は第１の入力端子１２１０の部位に位置し；第２のレーザーヘッド１２１５からレーザビームを受理する第２のファイバーエミッターチューブ１２２３は第２の入力端子１２１２の部位に位置し；一次元集束器１２２６（好ましくは焦点距離が１０ｃｍのポジティブな筒状光学レンズで、結合したレーザービームを出力するもの）は出力端子１２１４の部位に位置している。
【０１６３】
第１及び第２のファイバーエミッターチューブ１２２７、１２２３により受理されるレーザビームは２色性フィルター１２２９により結合される。この２色性フィルター１２２９は第１のファイバーエミッターチューブ１２２７からのレーザビームを透過させ、第２のファイバーエミッターチューブ１２２３からのレーザビームを反射させ、これにより第１及び第２のファイバーエミッターチューブ１２２７、１２２３からのレーザビームを結合させる。
【０１６４】
好ましくは焦点距離が１．５ｃｍのネガティブな筒状光学レンズであるビームイクスパンダー１２２２は、上記２色性フィルター１２２９と一次元集束器１２２６との間に配置される。このビームイクスパンダー１２２２と集束器１２２６との組合わせは、図２２及び図２２Ａ〜Ｃで記載した光学プロセスと実質的に同様に光学的に機能する。
【０１６５】
好ましい例において、レーザーヘッド１２００、１２１１、１２１５における偏光を除去し、レーザー出力を最大にする。図２１に記載した例では、マルチライン及び非偏光発光の組合わせにより、偏光単一ラインレーザーと比較してレーザー出力は４倍を超えて増大している。
【０１６６】
図２２では角度を持たせずにキャピラリーアレイ１２３５に当てられたレーザービームを示しているが、図２３に示すような小角度入射励起配置(entrance excitation configuration)は検知窓での励起レーザー光結合効率を向上させる。これは更に、９６（又はそれ以上）キャピラリーアレイを励起させるのに必要なレーザー出力を減少させ、ＤＮＡシーケンサー機器において携帯可能な空冷アルゴンイオンレーザーの使用を可能にする。言い換えると、図２０又は２１に記載した多波長レーザーエミッタチューブは、広範のキャピラリーアレイに亘ってレーザービームの集束性を保持させながら、多数のキャピラリーアレイ（例えば、１０００本のキャピラリーチューブ）を照射すべく整合されている。
【０１６７】
図２４、２５はＣＣＤカメラ１２５７をレーザーエミッターチューブ１２４３と合体させたものを示している。好ましい例として、このレーザーエミッターチューブ１２４３は小さな傾斜角を以て図２５の表面に垂直に配置されており、従って、レーザーエミッターチューブ１２４３からのレーザービームは図２３に示すようにキャピラリーアレイ１２００に当たることになる。
【０１６８】
レーザーエミッターチューブ１２０７はキャピラリー検知窓と同一レベルに配置され、レーザーエミッターチューブ１２０７のビーム発光端部はオペレータとは反対方向に向いている。好ましい例として、レーザーエミッターチューブ１２０７はアームマウント１２６５に回転自在に接続されているチューブ制御アーム１２６７の下端に固定されている。このアームマウント１２６５は可撓性回転子１２６１の下端に取着されている。この回転子１２６１の上端はシーケンサーの外部からアクセス可能なダイヤルに接続されている。アームマウント１２６５は更にレーザーエミッター位置決めレール１２５５上に装着されていて、アーム取付け位置コントローラ１２５３により移動し得るようになっている。このようなダイヤル及びコントローラ１２５３を用いることにより、レーザーエミッターチューブ１２０７を出力レーザービームをキャピラリーアレイへ照射させるのに最適に配置させることができる。
【０１６９】
ＣＣＤカメラ１２５７はカメラマウント（図２５では示していない）に装着され、このカメラマウントはレーザーエミッター位置決めレール１２５５上に装着されている。カメラ回転ケーブル（図２５では示していない）により、ＣＣＤカメラプレートがレール１２５５上を水平方向に移動する。カメラ焦点ギア１２７１がギア制御ケーブル１２５４に接続され、ＣＣＤカメラレンズアッセンブリ１２６９の動きを制御するようにしている。先行するカメラコントローラによりＣＣＤカメラ１２５７の焦点が、レーザーエミッターチューブ１２４３からのレーザービームにより照射されたキャピラリーアレイの部分に当てられる。
【０１７０】
高粘度液移送システムの他の好ましい例が図２６に示されている。この移送システムは、水のような低粘度液１４１３を保持する高圧チャンバー１４０１と、ゲルのような高粘度液を収容する圧迫可能な使い捨て型バッグ１４１１とを具備する。
【０１７１】
この高圧チャンバー１４０１は、好ましくは２０００ｐｓｉまでの内圧に耐えるようにアルミニウム又はステンレス鋼などの金属からなるシリンダー（筒体）１４０２を具備している。すなわち、底面が閉じ、頂部が開口した実質的な中空体を具備している。このシリンダー１４０２の頂部にはキャップ１４０４が着脱自在に装着されている。このシリンダー１４０２とキャップ１４０４とにより高圧チャンバー１４０１が形成され、液体１４１３及び使い捨て型バッグ１４１１が収容されている。
【０１７２】
このゲル容器１４１１は出口アッセンブリー１４１０に着脱自在に取着されている（好ましくは、Swagelock1409により）。このチャンバー内の圧力が増加したとき、粘性の液体が出口アッセンブリー１４１０を介して押し出されるようになっている。この出口アッセンブリー１４１０は液密取付け部材（Swagelock社から入手可能）を用いてキャップ１４０４に嵌着されている。この出口アッセンブリー１４１０は更にゲル放出チューブ１４０３を具備する。この圧迫可能なゲルバッグ１４１１の周りの圧力が液体１４１３により均一に適用されているから、ゲル容器の耐圧要求度が最小に抑えられる。従って、ゲルバッグ１４１１は、ゲルの複数のランに対して十分な容量を有する使い捨て型バッグから経済的に作製することができる。
【０１７３】
高圧チャンバー１４０１内の圧力は圧力コントロールアッセンブリー１４０６により増減することができる。圧力コントロールアッセンブリー１４０６によりチャンバー１４０１内により多くの液体が供給されると、チャンバー１４０１内の圧力は増大する。過剰量の液体によりこの内部圧が増大したとき、又はキャップ１４０４を開けてバッグ１４１１を交換するとき、チャンバー１４０１内の液体が圧力コントロールアッセンブリー１４０６により解放され、その内部圧を減少させる。
【０１７４】
この圧力コントロールアッセンブリー１４０６はコントローラ１４０４により制御される高圧ポンプ１４２３を具備する。好ましい例として、この高圧ポンプ１４２３はもう一つのＨＰＬＣポンプから構成される。この圧力コントロールアッセンブリー１４０６は更に、ポンプ１４２３に接続された入口チューブ１４２１を含み、これは液密取付け部材１４１９により上記シリンダーの底部に嵌着されている。
【０１７５】
出口チューブ１４２７が更に圧力コントロールアッセンブリー１４０６に設けられている。この出口チューブ１４２７は好ましくは第２の液密取付け部材１４１７により上記シリンダー１４０２の底部に嵌着されている。この出口チューブ１４２７には解放弁１４２５と、フィードバック信号（好ましくは６ボルト未満）を発生させるための圧力トランスジューサー１４２９が設けられ、この圧力トランスジューサー１４２９はコントローラ１４０４と導通している。解放弁１４２５はコントローラ１４０４により制御されるようになっている。
【０１７６】
このコントローラ１４０４は、好ましくは、図１０に示す中央コンピュータコントローラ４０４の一部として構成させ、省スペース化を図ってもよい。しかし、他の例として、中央コンピュータコントローラ４０４は、もう一つのコンピュータ、マイクロプロセッサー又は水ポンプ及び弁を制御可能なその他の電子装置などの他の型のコントローラで置き換えてもよい。
【０１７７】
チャンバー１４０１内の圧力を示すフィードバック信号をモニターすることにより、コントローラ１４０４は以下のように機能する：（１）チャンバー１４０１内の圧力を或る程度、増大させる必要があるとき、コントローラ１４０４はＨＰＬＣポンプ１４２３を駆動させ入口チューブ１４２１を介して液体をチャンバー１４０１内に導入させる；又は（２）チャンバー１４０１内の圧力を或る程度、減少させる必要があるとき、コントローラ１４０４は解放弁１４２５を開き、チャンバー１４０１内から液体を解放させる。一旦、十分な量のゲルが押し出されたとき、ポンプが停止し、チャンバー内の圧力が減少し、元の平衡状態に圧力を戻す。好ましいゲル充填圧は５００ｐｓｉである。
【０１７８】
図２７は、ＤＮＡ分析の後、キャピラリーチューブアレイを再生させ、キャピラリーアレイにゲルを再充填させるのに用いられる溶媒／ゲル移送モジュール１８００の好ましい例を示している。図２８はこの溶媒／ゲル移送モジュール１８００の背面図である。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００は好ましくは、上記シーケンサーに隣接して配置される。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００の目的は、継続的かつ自動的なゲルの移送及びキャピラリーチューブの再生を行うことである。
【０１７９】
図２９は高圧ゲル移送システム１８０５（図１６のゲル移送シリンジ８０４又は図２６の高圧チャンバー１４０１）を図２７の溶媒／ゲル移送モジュール１８００に合体させたものを示している。この好ましい例において、溶媒マニホールド１８５０は溶媒容器１８０１〜１８０４のフィーダーチューブ１８０６からの４つの入口を１つの出口に接続させる。溶媒容器１８０１〜１８０４からのフィーダーチューブ１８０６、メタノールで満された２つのびん、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）で満された１つのビン（好ましくは２％のＰＶＰ）、及び緩衝液で満された１つのビンは溶媒マニホールド１８５０の入口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７の入口はポンプ接続チューブ１８６１により溶媒マニホールド１８５０の出口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７の出口はポンプ出口チューブ１８６２により溶媒マニホールド１８５０の入口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７からの出口（図２９に示されていない）は前述のように高圧チャンバー１８０５に接続されている。
【０１８０】
弁マニホールド１８５１は２つの入口を１つの出口に接続させる。この弁マニホールド１８５１の１つの入口はゲル出口チューブ１８６３によりゲル移送システム１８０５に接続されている。弁マニホールドの他の入口はＨＰＬＣポンプ１８０７の出口に接続されている。弁マニホールド１８５１の出口は液体移送チャンバー１８１０（好ましくは、図１８の高圧Ｔ型取付け部材１１８２）にマニホールド出口チューブ１８６４を介して接続されている。この液体移送チャンバー１８１０はその中の廃液を廃液容器１８６５へ排出させるためのパージ弁１８６７を具備する。
【０１８１】
図１０に示すコントローラ４０４は、溶媒マニホールド１８５０、ＨＰＬＣポンプ１８０７、ゲル移送システム１８０５のための圧力制御アッセンブリー、弁マニホールド１８５１、及び接続された部材を制御するための排液弁１８６７への接続部をそれぞれ有する。
【０１８２】
例えば、コントローラ４０４は、溶媒マニホールド１８５０を制御し、４つの溶媒容器１８０１〜１８０４から溶媒を選択し、あるいは弁マニホールド１８５１を駆動させて、ゲルを受け取るためチャンバー１８０４に接続された入口又は溶媒を受け取るためのＨＰＬＣポンプ１８０７に接続された入口を選択する。
【０１８３】
好ましい例として、ポンプ接続チューブ１８６１、ポンプ出口チューブ１８６２及びマニホールド出口チューブ１８６４の長さを最小に抑え、ゲル及び溶媒の無駄を減少させる。特に、ポンプ接続チューブ１８６１及びポンプ出口チューブ１８６２は新規な溶媒を弁マニホールド１８５１へ供給する必要があるとき、古い溶媒を保持しており、これによりこの古い溶媒が無駄になる。同様の無駄がマニホールド出口チューブ１８６４内の溶媒とゲルとの間にも発生する。従って、このマニホールド出口チューブ１８６４の長さは５０ｃｍ未満、好ましくは２５ｃｍ未満、より好ましくは１０ｃｍ未満とする。
【０１８４】
図２８に示すように、溶媒／ゲル移送モジュール１８００はシーケンサー内に位置するレーザーヘッドのためのブロアー１８０１を有する。このレーザーヘッドはシーケンサーモジュールの底面に収納されている。冷却ブロアーはシーケンサーモジュールから空気を吸い出し、洗浄機モジュール１８００の排気部へ吹き出すように設計されている。その結果、冷たい空気はレーザーを横切って移動し、シーケンサーモジュールに大きな混乱を生じさせる虞れは無い。５インチ径の可撓性ホースがレーザーの後方からブロアー取入れ部に向けて接続されている。熱い排気ガスが別の５インチ径ホース（天井ダクトに接続されている）を介して運び出され、外部に放出される（図２８には示されていない）。
【０１８５】
図１３の工程７００〜７０３と同様に、図３１の工程１９０１、１９０３、１９０５は図１１及び図１２Ａで説明された積層デュアルカルーセル装置の動作を説明している。これらの工程は互いに実質的に同じであり、これらの間の相違は自明のものであるから、工程１９０１、１９０３、１９０５の詳細な説明は省略する。
【０１８６】
更に、図３１の工程１９０７、１９０９、１９１１、１９１２は図２８〜３０で説明した溶媒／ゲル移送モジュール１８００の動作を示している。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００の動作も溶媒／ゲル移送モジュール８００のものと実質的に同一であるから重複する説明は省略する。しかし、以下に示す相違について説明する。
【０１８７】
工程１９０７．１７において、濯ぎ工程は、キャピラリーチューブをメタノールで２４分間濯ぎ、ついでＰＶＰで８分間濯ぐことにより行われる。工程１９１１．２３において、電流／モニターボードと電力供給部との間に取着された電流モニターが駆動される。工程１９１２．２５及び１９１２．２６において、すすぎトレイがキャピラリーチューブの第１の端部及び電流供給部／モニターボードから突出するピンの濯ぎのために利用される。
【０１８８】
以上、本発明を幾つかの好ましい例を参照して説明したが、本発明の範囲はこれらの例により制限されるものでないことを理解されるべきである。すなわち、当業者にとって、種々変更を加えることも容易であると思われるが、それらも本発明の範囲に含まれるものであり、その範囲は以下の請求の範囲によって規制されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置の配列を示す側面図。
【図２Ａ】 本発明のカートリッジの１例をそれぞれ示す平面図。
【図２Ｂ】 本発明のカートリッジの１例をそれぞれ示す側面図。
【図３Ａ】 本発明のカートリッジのためのチューブアッセンブリーを示す側面図。
【図３Ｂ】 チューブアッセンブリーの装着配置を示す側面図。
【図４】 ニードル列と共に使用されるモニタープレートを示す平面図。
【図５】 図２Ａ及び２Ｂに示すカートリッジと共に使用される装置の配置を示す平面図。
【図６Ａ】 本発明のカートリッジの第２の例を示す側面図。
【図６Ｂ】 本発明のカートリッジの第２の例を示す平面図。
【図７】 図６Ａ及び６Ｂに示されているものと同様の圧力セルのためのバルブ配置を示す側面図。
【図８】 圧力セルの分解縦断面図。
【図９】 プレート孔の交互配列を有する圧力セルの第２のマウンティングプレートの平面図。
【図１０】 本発明の電気泳動装置を示す側面図。
【図１１】 積層デュアルカルーセル装置を含むシーケンサーモジュールを示す側面図。
【図１２】 積層二重配列に含まれるカルーセルを詳細に示す図。
【図１３】 本発明の操作を説明するフロー図。
【図１４Ａ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの前面図。
【図１４Ｂ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの側面図。
【図１４Ｃ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの裏面図。
【図１５Ａ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１５Ｂ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１５Ｃ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１６】 溶媒／ゲル移送モジュールを介してシーケンサーモジュールへのゲル及び溶媒の流れを示す図。
【図１７】 オフラインキャピラリー再生器を示す図。
【図１８】 本発明のキャピラリーカートリッジの側面図。
【図１９】 電流供給／モニターボードを示す平面図。
【図２０】 １個のレーザーヘッドを用いた多波長ビーム発生器を示す図。
【図２１】 ２個のレーザーヘッドを用いた多波長ビーム発生器を示す図。
【図２２】 レーザーエミッターチューブの光学的処理機能を示す側面図。
【図２２Ａ】 レーザーエミッターの出力での光ビームのフットプリントを示す図。
【図２２Ｂ】 ビームイクスパンダーを経た後の光ビームのフットプリントを示す図。
【図２２Ｃ】 一次元焦点レンズを経た後の光ビームのフットプリントを示す図。
【図２３】 レーザーエミッターからの光ビームがキャピラリー列に衝突する方向を示す図。
【図２４】
【図２５】 検出領域の周りの構造を示す側面図。
【図２６】 高粘度ゲルを供給する高圧チャンバーを示す側面図。
【図２７】 好ましい態様における溶媒／ゲル移送モジュールを示す図。
【図２８】 溶媒／ゲル移送モジュールの背面を示す図。
【図２９】 好ましい態様における溶媒／ゲル移送モジュールを介してのゲル及び溶媒の流れを示す図。
【図３０】 好ましい態様における操作を説明するフロー図。
本発明は、電気泳動を行うための装置に関する。より具体的には、本発明は、市販の標準サイズのマイクロタイタートレイを使用し得るように形成されたキャピラリーカートリッジを使用した自動化電気泳動システムに関するもので、この電気泳動システムは、積層されたデュアルカルーセル装置と、多波長ビーム発生器と、ゲル移送システムと、サンプルの相互汚染を回避し、システムの能力を改善し、スループット（処理量）を増加させるようにしたオフライン再生装置とを具備してなる。
【０００１】
〔発明の背景〕
電気泳動は巨大分子を分離するための手法として周知である。電気泳動の適用においては、分析されるべきサンプルの分子は、或る電圧が印加された媒体中を移動する。しばしば、サンプルは、分子が移動する際、個々の分子を遅延させたり、分離させたりするのを助ける篩別マトリックス（sieving matrix）として作用するゲルを介して伝搬される。
【０００２】
ゲル電気泳動の１つの適用例として、ＤＮＡ塩基配列決定への適用がある。電気泳動分析に先だって、ＤＮＡサンプルが周知の手法により用意される。その結果得られるのは、同一の総配列順序に対応する可能なあらゆる長さのＤＮＡ断片の溶液であり、各断片は或る末端塩基の識別に対応する標識で終わっている。
【０００３】
この分離法は導電性ゲルで満されたキャピラリーが用いられる。サンプルを導入するため、このキャピラリーの一端はＤＮＡ反応ビン中に挿入される。少量のサンプルをこのキャピラリーの端部に導入させたのち、このキャピラリーの両端が別の緩衝溶液内に配置される。ついで、或る電圧がこのキャピラリーの両端に印加される。この時の電圧降下によりＤＮＡサンプルはキャピラリーの一端から他端に向けて移動されることになる。このＤＮＡ断片の移動速度の差異により、類似長さの断片のバンドに分離されることになる。これらのバンドがキャピラリーチューブを横切るとき、バンドは典型的にはキャピラリーに沿う任意の点で幾つかの検知手法の１つを用いて読み取られる。
【０００４】
ＤＮＡサンプルを標識付けするための最も広く使用されている蛍光染料は４９０−５８０ｎｍの範囲に最大吸収波長を有する。基本的検知技法は、広角レンズを備えたＣＣＤカメラと、このカメラレンズの下方に配置されたキャピラリーチューブアレイであって、その平面がＣＣＤ画像化チップに平行に配置されたものと、上記キャピラリーアレイを横切るように照射されるレーザービームとから構成されている。しかし、この基本的検知技法で用いられる単一レーザーラインは全ての標識を同時に都合よく受入れることはできない。従って、この欠点を補償するため多重レーザー又は光学フィルターが使用される。
【０００５】
通常、多重ＤＮＡ調整反応は市販のマイクロタイタートレイを使用して行われ、このマイクロタイタートレイは２００〜１，０００マイクロリットルのオーダーの試料をそれぞれ保持し得る多数の小容積ウェルを有する。このマイクロタイタートレイはサイズが標準化されている。生物工学工業において、現在、好んで使用されているマイクロタイタートレイは８列×１２行のウェルからなる矩形配列を有する。単一列において隣接するウェル相互のセンター間間隔は約０．９ｃｍであるが、この数値は１／１０ないし２／１０ミリ変化することもある。これは単一行において隣接するウェル相互間の間隔についても同様である。この９６ウェルの矩形配列は７．５×１１ｃｍ未満の所定領域（フットプリント）内に納まるようになっている。
【０００６】
縮小化により同一フットプリントのマイクロタイタートレイにより多くの数のウェルを納めることが可能になっている。新しいトレイとして、同一の所定フットプリント内にウェルを従来の４倍の密度で配置したものが既に導入されており、これが急速に業界標準になりつつある。すなわち、この新規なトレイは１６列×２４行のウェルからなり、ウェル間間隔は約０．４５ｃｍである。
【０００７】
或るＤＮＡ塩基配列決定プロジェクトにおいて、数千のＤＮＡサンプルを分析することは異例のことではない。言うまでもなく、１本のキャピラリーを用いて数千回の実験を行うことは時間のかかることとなる。
【０００８】
従来の装置では、多数のキャピラリーにおけるＤＮＡバンドを同時に分析するための手段が提案されている。そのような装置はＹｅｕｎｇらの米国特許Ｎｏ．５，４９８，３２４に開示されており、この特許の内容の全ては参照によってここに取り入れられる。この米国特許は、互いに平行に配置された多数のキャピラリーチューブに分離されたＤＮＡバンドを検知するための手段を教示している。しかし、このような方式においては、各キャピラリーチューブをゲルで満し、サンプルを各キャピラリーチューブに導入する必要がある。
【０００９】
従って、各キャピラリーチューブをゲルで満すために可なりの時間を要することになる。更に、各チューブの一端に再現性よく、かつ確実に反応サンプルを導入するために、可なりの努力が必要となる。
【００１０】
また、同一キャピラリーを用いて幾つかの連続的なサンプル分析を行うことも珍しいことではない。しかし、これは明らかにサンプルの相互汚染の危険性を伴い、これも従来の方式における不利な点ということができる。
〔発明の概要〕
本発明の１つの目的は、標準サイズのマイクロタイタートレイからサンプルを直接、複数のキャピラリーチューブに同時に導入することが可能な装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、積層デュアルカルーセル装置を提供し、これによりシステムの能力を損なうことなく、ＤＮＡサンプルの相互汚染を回避することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、ゲル移送モジュールを提供し、これによりキャピラリーチューブ中にゲルを均一、かつ急速に分配させることである。
【００１３】
本発明の他の目的は、オフラインキャピラリー再生装置を提供し、これによりキャピラリーカートリッジオフラインを完全に清浄し、コストの上昇を最小限に抑えつつ、システムのスループットを改善させることである。
【００１４】
本発明の他の目的は、多波長ビームを発生させることができる装置を提供することである。この多波長ビーム装置は異なる蛍光標識化染料を以て標識化された複数のＤＮＡサンプルの同時検知を可能にする。
【００１５】
これらの目的は、電気泳動分析の間に清浄化可能な使い捨て型キャピラリーカートリッジであって、複数のキャピラリーチューブを有するものを提供することにより達成される。この場合、各キャピラリーチューブの第１の端部はマウンティングプレートに保持され、これら第１の端部は一緒になって１つの配列を上記マウンティングプレート内に形成している。これら第１の端部間の間隔は、標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルのセンター間の間隔に相当する。従って、これらキャピラリーの第１の端部をマイクロタイタートレイのウェル内のサンプルに同時に浸漬させることができる。このカートリッジには第２のマウンティングプレートが設けられ、これに上記キャピラリーの第２の端部が保持されている。他の態様においては、この第２のマウンティングプレートを用いる代りに、上記キャピラリーチューブの第２の端部が一緒に束ねられ、液体移送チャンバー、好ましくは高圧Ｔ字型取付け部材により受け入れられるようになっている。
【００１６】
各マウンティングプレートに複数のプレート孔を設け、これらにキャピラリーチューブを挿入するようにしてもよい。このような場合、プレート孔は気密に封止され、露出されているキャピラリー端部を有するマウンティングプレートの側を加圧できるようにする。このマウンティングプレートのキャピラリー開口部の近傍に陽圧を適用することにより、電気泳動操作の間、空気及び流体の導入が可能となり、更に、この陽圧の適用を再生の間、キャピラリーチューブからゲル及び他の物質を押出すのに使用することもできる。これらキャピラリーチューブをこれらのプレート孔に挿入するとき、カニューレ及び／又はプラスチックチューブからなるニードル（針）を用いることによりこれらキャピラリーチューブが損傷されるのを防止することができる。また、金属製カニューレなどが使用される場合は、これらを電気泳動の間の電流のための電気接点として役立てることもできる。
【００１７】
好ましい態様において、積層デュアルカルーセル装置は、システムの能力を損なうことなく、ＤＮＡサンプルの相互汚染の問題を回避することができる。このシステムはゲルと共に、緩衝液を使用し、これにより電気泳動の間、ＤＮＡをキャピラリーチューブの一端から他端へ移動させるための媒体が提供される。この緩衝液も電気泳動の間、キャピラリーチューブを通って移動するので、キャピラリーチューブの一端は緩衝液中に浸漬した状態にし、キャピラリーチューブ中に緩衝液が連続的に補充されるようにする必要がある。従って、この緩衝液は電気泳動の間においてＤＮＡサンプルで汚染されてしまう虞れがある。次に、緩衝液中のこのＤＮＡは、もし同一の緩衝液を用いて電気泳動を連続的に行った場合は、電気泳動の後の実行の間にキャピラリーチューブ中に移動することがあり得る。上記積層デュアルカルーセル装置は、各ＤＮＡサンプルトレイについて緩衝トレイを提供し、同一の緩衝トレイを再使用することを回避することにより、ＤＮＡサンプルの相互汚染の問題を回避している。また、上記積層デュアルカルーセル装置は、緩衝トレイを保持するための付加的カルーセルを有するので、この付加的緩衝トレイのための空間を提供することを目的としてサンプルトレイを置換する必要性も生じない。従って、このデュアルカルーセル装置は、システムの能力を損なうことなく、上記汚染の問題を回避することができる。
【００１８】
本発明の他の好ましい態様において、検知システムは多波長ビーム発生器及び多波長検知器の双方を使用し、これによりレーザー又は光学的フィルターを切り換えることなく、同一機器中で異なる標識染料で標識された複数のＤＮＡ塩基配列サンプルを同時に検知することを可能にしている。
【００１９】
多波長ビーム発生器は、４５７ｎｍ、４７６ｎｍ、４８８ｎｍ、４９６ｎｍ、５０２ｎｍ、５１４ｎｍの波長の多波長ビームを発生し得るアルゴンイオンレーザーにより提供される。この多波長ビーム発生器は、異なる標識染料の中の異なる吸収スペクトルを補償し、ＤＮＡ断片中でのピーク検知信号の一様性を改善し、検知信号の信号／ノイズ比を向上させる。
【００２０】
本発明の他の好ましい態様において、ゲル移送モジュールはゲルを急速、かつ均一にキャピラリーを通って移動させる。ゲルはポンプにより移動させるには粘度が高過ぎるため、このゲル移送モジュールは、ゲルを移動させるのにゲルシリンジを使用する。このゲル移送モジュールは、使い捨て型ゲルカートリッジを保持するためのゲルキャリッジを具備する。ステッパーモータ・リニアーアクチュエータは可動アクチュエータシャフトを具備し、この可動アクチュエータシャフトはゲルシリンジの一端に位置するテフロンプランジャーを駆動させるべく配置され、これによりゲル物質がゲルシリンジの他端に設けられた高圧部材を介して急速に流れるようになっている。更にゲル移送モジュールは、電気泳動で用いたものと同一の部材を使用してキャピラリーチューブ中のゲルを弛緩させ、ゲルの均一な分布を達成させる。
【００２１】
ゲル移送モジュールの他の態様において、圧迫可能なゲルバッグが利用される。この態様において、ゲルバッグは高圧チャンバーの内部に配置され、この高圧チャンバーは頂部が開口し底部が閉塞した中空シリンダーと、このシリンダーの頂部に着脱自在に取着されたキャップとを具備してなる。上記ゲルバッグに着脱自在に取着された内側端部と上記Ｔ字型取付け部材に接続された外側端部とを具備する流出口アッセンブリーが上記高圧チャンバーに取着されている。この高圧チャンバーも又、その内部圧力を増大又は減少させることのできる圧調整アッセンブリーに接続されている。上記高圧チャンバー内部の圧力が増加したとき、ゲルは上記流出口アッセンブリーを介して外部に絞り出され、上記Ｔ字型取付け部材へと送り出される。
【００２２】
本発明の他の好ましい態様において、簡素化されたオフラインキャピラリー再生器がキャピラリーオフラインを完全に清浄化し、システムのコストの増大を抑制させつつ、システムのスループットの増大を達成し得るようになっている。作業者は先に使用したキャピラリーカートリッジをオフラインキャピラリー再生器で清浄化させながら電気泳動を実行することができる。完全に清浄化するためには一般的に約２０分を要するから、電気泳動の連続的実行の間において、キャピラリーカートリッジ９０９の完全な清浄化のためにシステムを待たせる必要がなくなり、従って、このオフラインキャピラリー再生器はシステムのスループットを改善させることができる。
【００２３】
このオフラインキャピラリー再生器は、清浄化流体を保持するための溶媒容器、清浄化流体を選択するためのマニホルド、及び洗浄を管理するための簡単なコントローラを含む少数の低コスト部材を具備してなる。このオフラインキャピラリー再生器の簡素化により、システムのコストの増大を抑制させつつ、システムのスループットの増大を達成し得るという利益が得られる。
〔好ましい態様の詳細な説明〕
図１は、本発明の装置の使用形態を模式的に説明するものである。本発明のカートリッジ３０は、実質的に同一長さの複数のキャピラリーチューブ３２を具備してなる。これらキャピラリーチューブ３２はサンプル側接続アレイ（配列）３４とゲル側接続アレイ３６との間に延在している。キャピラリーチューブ３２はサンプル側では第１のキャピラリー端部３８のアレイで終わり、ゲル側では第２のキャピラリー端部４０のアレイで終わっている。
【００２４】
すなわち、図１のキャピラリーチューブ３２のそれぞれの両端はベース部材４２中の個々のプレート孔を貫通して延びている。このベース部材４２は好ましくはポリカーボネート又はアクリル樹脂などから作られている。その他、キャピラリー端部の各アレイをプレート孔を有する別のマウンティングプレートに保持させ、ついで各マウンティングプレートをベース部材に固定してもよい。更に、各キャピラリーを個々のプレート孔に貫通させる代りに、１又はそれ以上のキャピラリーチューブを一緒にし、共通孔を貫通させてもよいし、孔を全く無くしてもよい。
【００２５】
これら２つのアレイの間において、キャピラリーチューブ３２はベース部材４２上に装着された熱電部材４４を貫通させている。この熱電部材４４は窓領域４６の両側に配置されている。この熱電部材はキャピラリーチューブを所定の範囲の温度に制御するために用いられている。この熱電部材４４は当業者にとって明らかなように２以上の部材から構成されていてもよい。更に、流体循環システムあるいは空気対流などの別の温度制御手段を用いて温度を制御するようにしてもよい。
【００２６】
キャピラリーチューブ３２は窓領域４６内において互いに隣接して平行に配置されている。第１のキャピラリー端部から窓領域４６に至るまでの各キャピラリーチューブの長さは全てのキャピラリーチューブ３２において実質的に同一である。この長さはサンプルの分析時間の最適化（すなわち、最小許容時間）及び分離されたサンプルの最小許容分析能を考慮して決定される。名目上、この長さはほぼ５０〜７０ｃｍの範囲である。窓領域４６は入射励起光が平行なキャピラリーチューブへアクセスできる領域を表すと共に、このキャピラリーチューブから出射される蛍光へのアクセスが可能な領域である。すなわち、この窓領域４６は種々のキャピラリーチューブ内のバンド５０の検知を可能にする。
【００２７】
図１に示すように、励起光源はレーザー５２を具備し、プリズム５４は光ビーム５６を窓領域４６を通ってキャピラリーチューブ３２に焦点を合わすために用いられる。ついで蛍光ビーム５８がＣＣＤカメラ６０により感知され、バンド５０が捕捉されるようになっている。なお、当業者にとって公知のように、他の照明及び検知手段を用いることも可能である。
【００２８】
図１に示す構成により、全てのキャピラリーチューブ３２の第１のキャピラリー端部３８中にサンプルを実質的に同時に導入させることができる。特に、この構成によれば、第１のキャピラリー端部３８のアレイを上述のような標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の複数のウェル６２中に同時に浸漬することにより種々のサンプルを導入させることができる。
【００２９】
これを可能にするため、個々のキャピラリー端部は互いに離間されており、その間隔配列は標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の複数のウェルのアレイのものと実質的に同一となっている。すなわち、隣接する第１のキャピラリー端部間の間隔は約０．９ｃｍであり、この第１のキャピラリー端部のアレイ全体のフットプリントは７．５ｃｍ×１１ｃｍ未満であり、従って標準サイズのマイクロタイタートレイに対応している。
【００３０】
第２のキャピラリー端部４０のアレイは第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６中に挿入され、そこで当業者に公知のように緩衝液７０と接触するようになっている。この第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６は互いに離間しているので、第２のキャピラリー端４０間での相互汚染の虞れは少ない。
【００３１】
電圧源７２が２つのキャピラリー端部アレイ間に電位差を与えるのに用いられる。図１に示すように、１つの電圧レベルが個々のリード７４を介して第１のマイクロタイタートレイ６４の各ウェル６２に適用され、第２の電圧レベルが個々のリード７６を介してほぼ同様に第２のマイクロタイタートレイ６８の各ウェル６６に適用される。すなわち、電流はリード７４を介して個々のサンプルに通電され、第１のキャピラリー端部３８、キャピラリーチューブ３２及び第２のキャピラリー端部４０を介して第２のマイクロタイタートレイ６８のウェル６６中の緩衝液７０に通電され、最後にリード７６を通ることになる。
【００３２】
図２Ａ及び２Ｂは本発明のカートリッジ８０の１例の平面図及び側面図をそれぞれ示している。このカートリッジ８０は例えばポリカーボネート又はアクリル等からなるベース部材８２を具備する。このベース部材８２には第１及び第２のマウンティングプレート８４、８６がそれぞれ装着されている。これらプレートは電気的絶縁物質から形成することが好ましい。
【００３３】
第１のキャピラリー端部８８のアレイは、第１のマウンティングプレート８４の底面９０から突出し、第２のキャピラリー端部９２のアレイは、第２のマウンティングプレート８６の底面９４から突出している。キャピラリーチューブ９６はこれらマウンティングプレート８４、８６に形成されたプレート孔を貫通、固定されていて、これらマウンティングプレート８４、８６の上面から突出している。好ましくは、各キャピラリーチューブ９６はこれらマウンティングプレート８４、８６に対する貫通部において、これらマウンティングプレートのプレート孔に固定されたチューブ組立て体（アッセンブリー）１０２により保護されるようにする。
【００３４】
図２Ａに明示するように、これらチューブ組立て体は、関係するキャピラリーチューブと共にそれぞれ８行、１２列の矩形アレイを形成するようにしてこれらマウンティングプレート８４、８６から突出している。これらチューブ組立て体１０２が固定されているプレート孔の隣接相互間の間隔及び隣接するキャピラリー端部８８、９２相互間の間隔は、いずれも標準サイズのマイクロタイタートレイ６４の隣接するウェル相互間の間隔と対応させてある。好ましい例として、隣接するキャピラリー端部間の間隔は約０．９ｃｍであり、キャピラリー端部のアレイ全体、従ってキャピラリー９６が貫通するプレート孔のアレイのフットプリントは約７．５ｃｍ×１１ｃｍ以下である。
【００３５】
各マウンティングプレート８４、８６の上面９８、１００には、それぞれ１０４、１０６として示す第１及び第２の囲いが設けられている。好ましい態様において、これら囲いのそれぞれには入口１０８及び出口１１０が設けられている。第１の囲いの出口１１０はプラスチックチューブ１１２を介して第２の囲いの入口１０８に接続されている。第１の囲いの入口１０８は第１のプラスチック閉止弁１１４に接続され、第２の囲いの出口１１０は第２のプラスチック閉止弁１１６に接続されている。逆に、これらのプラスチック閉止弁１１４、１１６はそれぞれ第１及び第２のクイック切断部１１８、１２０に接続されている。
【００３６】
操作の間、カートリッジ８０をポンプアッセンブリー１２２に接続することができる。このポンプアッセンブリー１２２は、囲い１０４、１０６を通って温度制御された液状冷媒を循環し得るように構成されている。この場合、カートリッジの第１のクイック切断部１１８はポンプアッセンブリー１２２の出力部１２４に接続されおり、第２のクイック切断部１２０はポンプアッセンブリー１２２の入力部１２６に接続されている。この構成により、マウンティングプレートの上面９８、１００から突出し、囲い１０４、１０６中に位置するキャピラリーチューブ９６の部分の温度を維持させることができる。これを行うため、マウンティングプレート８４、８６はベース部材８２に対し液密に封止されていることが必要である。この液密封止はプレート孔とチューブアッセンブリー１０２並びにキャピラリーチューブ９６との間、あるいはキャピラリーチューブ９６自体にも形成されている必要がある。
【００３７】
キャピラリーチューブ９６は、囲い１０４、１０６により覆われていないカートリッジの区域においてチューブアッセンブリー１０２の２つのアレイ間に通じている。上述のように、熱電温度制御手段１２８又はそれに類する物がキャピラリーチューブ９６の窓区域１３０の両側に配置され、囲い１０４、１０６内にないキャピラリーチューブの温度を制御するようになっている。
【００３８】
窓区域１３０の少なくとも１部内にてキャピラリー９６が互いに平行に配置されていて、検知手段により読取り可能にしている。好ましくは、ベース部材８２には開口部１３２が設けられていて、その上に窓区域１３０が配置されている。これにより、照射手段又は検知手段の少なくとも１部をベース部材の下に配置させることが可能となり、そこから露出したキャピラリーチューブ９６を直線的に見えるようにしている。
【００３９】
図３Ａはチューブアッセンブリー１６０を形成するのに使用されるニードル１４０を示し、これは図３Ｂに示すようにマウンティングプレート１６２内に直接、挿入させることができる。このニードル１４０は金属製カニューレ１４２を具備する。好ましい態様において、カニューレ１４２は内径が０．０６４インチ、外径が０．０７２インチのステンレススチールチューブからなっている。このカニューレ１４２にはウェルに浸漬される端部にベベル１４４が設けられている。
【００４０】
カニューレ１４２内には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）ポリマーチューブ１４６が同軸的に配置され、これはスリーブとして作用する。このポリマーチューブ１４６は内径が約０．００６インチ、外径が０．０６２５インチである。従って、このポリマーチューブ１４６はカニューレ１４２内に難なく挿入させることができる。
【００４１】
ニードル１４０の長手軸に沿ってポリマーチューブ１４６の中央を、ニードル１４０に付随するキャピラリーチューブ１４８が通っている。このキャピラリーチューブ１４８は溶融シリカから形成されており、内径が約０．００３インチ、外径が約０．００６インチのものである。すなわち、キャピラリーチューブ１４８はポリマーチューブ１４６内部と嵌合している。このキャピラリーチューブ１４８はカニューレ１４２の先端部１５２と実質的に面一となる端部１５０で終っている。すなわち、２つの端部１５０、１５２間の間隙は約０．０３５インチとなっている。
【００４２】
ＵＶ硬化、医療グレードのエポキシ封止剤１５４がポリマーチューブ１４６の両端に用いられ、ポリマーチューブ１４６及びキャピラリーチューブ１４８をカニューレ１４２に対し固定している。好ましくは、エポキシ封止剤１５４がカニューレ１４２を介して気密及び液密シールを形成している。このエポキシ封止剤はポリマーチューブ１４６が外囲気に露出させないようにすると共に、キャピラリーチューブ１４８がカニューレ１４２と直接、接触することがないようにしている。
【００４３】
なお、ニードルは図３Ａに描いたもの以外の形で形成させることもできる。例えば、チューブ状カニューレの代りに、ニードルを単にキャピラリーチューブからなり、注入又は共押出しされたプラスチック材料で覆い、この覆いを金属ストリップに固定させたものでもよい。また、その他の構成も可能である。
【００４４】
図３Ｂはナイロンからなる中空の高圧圧縮取付け部材１６４を示しており、これにニードル１４０が挿入され、チューブアッセンブリー１６０を完成させている。このニードル１４０はエポキシ封止剤を用いて上記圧縮取付け部材の円筒状内壁に固定させることもできる。各チューブアッセンブリー１６０は、ついでマウンティングプレート１６２に穿孔されたプレート孔１６６内に挿入され、プレート孔１６６もエポキシ封止剤を用いて封止させることができる。これにより、マウンティングプレート１６２の底面１６８と表面１７０との間に気密及び液密シールが形成され、チューブアッセンブリーを固定するプレート孔が設けられた区域の底面に陽圧が適用されても、これにマウンティングプレートが耐え得るようになっている。
【００４５】
なお、この圧縮取付け部材１６４を完全になしで済まし、マウンティングプレート１６２に、ニードル１４０の外径とサイズが対応するプレート孔を穿設してもよい。その場合、ニードルをマウンティングプレート１６２の各プレート孔中に直接、挿入し、エポキシ樹脂を用いてそこに固定させる。このような取付け部材なしのアプローチは、プレート孔の減少されたサイズによりマウンティングプレート１６２の構造的一体性を改善させることができる。更に、エポキシ封止剤が用いられる界面が少なくなるから気密及び液密シールの向上を図ることができる。更に、キャピラリーチューブ１４８又はポリマーチューブ１４６に包んだキャピラリー１４８を、マウンティングプレート１６２に形成された適当なサイズのプレート孔に直接、保持させることもできることを理解されるべきである。
【００４６】
圧縮取付け部材を使用するか否か、カニューレ及び／又はポリマーチューブを使用するか否かに拘らず、好ましい態様においては、各プレート孔には１つのキャピラリーチューブが保持されることを理解されるべきである。プレート孔のアレイの間隔的配置は、好ましくは標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルのものと対応している。しかし、プレート孔をオフセンター（中心ずれ）に形成し、キャピラリー端部を傾けることもできる。
【００４７】
更に、マウンティングプレート１６２に孔を穿設することなしに、キャピラリー端部のアレイを所望の形状にて固定させることもできることを理解されるべきである。例えば、個々のキャピラリー端部を接着又は締付けによりマウンティングプレート１６２に所望の形状にて配列、固定させることもできる。その他、複数のキャピラリーを一緒にし、アクリルなどで所望の形状に保ったまま、それらの端部を保持させることもできる。重要なことは、標準サイズのマイクロタイタートレイのウェルの間隔に対応してキャピラリー端部の間隔をアレイに持たせることである。
【００４８】
導電性プレート１７２はネジ、接着剤、その他の公知の手段でマウンティングプレート１６２に固定する。この導電性プレート１７２には、マウンティングプレート中のプレート孔１６６に対応する導電性孔１７４のアレイが形成されている。各導電性孔１７４はＨ型のスリットにより形成されていて、このＨの脚部間に一対のタブ１７６、１７８が形成されている。ニードル１４０がこの導電性孔１７４に挿入されたとき、これらのタブ１７６、１７８は後退し、ニードル１４０の両側と接触することになる。
【００４９】
この導電性プレート１７２は全体が導電性であるから、アレイ中の全てのニードル１４０は共通の電気的接続を共有することになる。導電性プレート１７２に印加された電圧はアレイ中の各ニードル１４０の外部に現れる。電気泳動の適用の間、この電圧はキャピラリー端部１５０が挿入されている各ウェル内の緩衝液中に現れる。
【００５０】
当業者に公知のように電圧差は他の手段によっても同様に第１のキャピラリー端部に印加させることができる。例えば、ニードルが接続されている共通プレートに接触させる代りに、電圧リードを各ニードルに直接、接続させてもよい。その他、各リードを各ウェル内の液中に浸漬させてもよい。他の別の方法としては、電圧を金属被覆、例えば金を介して印加させることである。この場合、金属被覆はウェル内の液に接触する各キャピラリーの末端部外面にのみ堆積させる。更に、電圧を前述のように、１又はそれ以上のリードを介してウェルに直接、印加させてもよい。当業者に自明のように、この第１のキャピラリー端部に電圧を印加させるため、その他の任意のアプローチを選択することができる。
【００５１】
図４は、図２Ａ、２Ｂに例示するカートリッジと共に使用されるモニタープレート１９０を示している。本発明のカートリッジにおいては、上述のように少なくとも第１のマウンティングプレート８４のニードルには導電性プレート１７２が備えられている。第２のマウンティングプレート８６にはモニタープレート１９０を具備させることができる。
【００５２】
このモニタープレートはモニター孔１９２のアレイを有する。このモニター孔１９２のアレイは第２のマウンティングプレート８６中に形成されたプレート孔の第２のアレイと整合している。各モニター孔１９２は分離された電気接点１９４を具備してなり、この電気接点１９４は個々のリード１９８を介してモニタープレートコネクター１９６に電気的に接続されている。第２のマウンティングプレート８６中の各ニードルはモニタープレート中の対応する電気接点１９４に接触している。
【００５３】
このモニタープレートの目的は、第２のマウンティングプレート８６中の任意のニードルと第１のマウンティングプレート８４中のニードルとの間の電気的導通性の存在を測るための手段を提供することである。このために、モニタープレート１９０を導電性プレート１７２とほぼ同様にしてマウンティングプレート８６に固定し得ることが理解されるであろう。重要なことは各電気接点１９４が第２のマウンティングプレート中の１個のニードルとのみ接続していることである。
【００５４】
図５は、第１のカルーセル２０６及び第２のカルーセル２０８上に、第１のアレイ２０２及び第２のアレイ２０４がそれぞれ部分的に配置されたカートリッジ２００を示している。ＣＣＤカメラ２１０は、これらアレイ２０２、２０４間のカートリッジ部分の上に配置され、キャピラリー内のバンド（図５には示されていない）を検知するようになっている。各カルーセル２０６、２０８はそれぞれ８個のプラットホーム２１２を有し、それらの上に標準サイズのマイクロタイタートレイが載置されるようになっている。
【００５５】
各タイタートレイ内のウェルは、サンプル、ゲル、緩衝液、酸性溶液、塩基性溶液などの１又はそれ以上の液体を保持する。図５に示すように、第１のカルーセルは６個のサンプルトレイ２１４、１個の緩衝液トレイ、及び１個の廃液トレイを保持し、サンプルトレイの１個が第１のニードルアレイ２０２の下方に位置されている。更に図５に示すように、第２のカルーセルは一対の酸性溶液トレイ２２０、一対の塩基性溶液トレイ２２２、一対の廃液トレイ２２４（その内の１個は第２のニードルアレイ２０４の下方に位置している）、１個の緩衝液トレイ２２６、１個のゲルトレイ２２８を保持している。すなわち、第１のカルーセル２０６はサンプル側カルーセルであり、第２のカルーセル２０８はゲル側カルーセルである。
【００５６】
カートリッジは自動電気泳動装置に着脱自在に装着されている。操作の間、昇降手段により２つのニードルアレイ２０２、２０４のいずれかの下にあるプラットホームが上下動される。マイクロタイタートレイがニードルアレイ２０２、２０４の１つに近付けられたとき、これらのアレイのニードル及び付随するキャピラリー端部がそのマイクロタイタートレイの各ウェルの内容物中に浸漬される。これらのニードルアレイのいずれかの下にあるプラットホームが降下されたとき、このプラットホームに関係するカルーセルが回転されて異なるマイクロタイタートレイを保持する異なるプラットホーム２１２が上昇し得るようにする。
【００５７】
プラットホーム２１２が上昇したとき、このプラットホームの周囲の表面が対向する表面に接触し、これによりニードルアレイの底面の下の圧力チャンバーを封止する。この圧力チャンバー内に加圧不活性ガス、例えばヘリウムをほぼ３０ｐｓｉの圧力で導入すると、プラットホームに保持されているマイクロタイタートレイのウェル内のサンプルに均一な力が加えられる。これにより、各サンプルの一部が第１のキャピラリー端部の対応するアレイ中に導入される。
【００５８】
加圧ヘリウムを適用してサンプルを第１のキャピラリー端部へ導入するとともに、又は導入する代りに、高電圧を短時間、２０〜４０秒のオーダー、印加してサンプルを第１のキャピラリー端部へ移動させることもできる。この目的のための高電圧の使用は、しかしながら、サイズ−選択的なものとなる虞れがある。すなわち、分子が大きいほど、第１のキャピラリー端部に導入され易く、後の電気泳動分析において潜在的に歪みを生じさせる。
【００５９】
次に、図５に示す自動電気泳動装置の動作について説明する。最初に、種々のマイクロタイタートレイに、指定された緩衝液、ゲル、サンプルなどが充填される。次に、カルーセル２０８上のゲルトレイ２２８が上昇し第２のニードルアレイ２０４に付随する第２のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介してキャピラリーチューブ（図５には示されていない）内に導入される。その後、このゲルトレイ２２８が降下される。カルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４がついで上昇し、第１のニードルアレイ２０２に付随する第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介してサンプルが導入される。ついで、サンプルトレイ２１４が降下される。カルーセル２０６、２０８がついで回転し、緩衝液トレイ２１６、２２６を、対応するニードルアレイ２０２、２０４の下方に位置させる。ついで、電位差がこれら２つのニードルアレイ間に亘って適用され、電気泳動分析が行われる。
【００６０】
この電気泳動分析が完了したとき、カートリッジは再生される。これは前回の分析からのゲル及びサンプルを加圧下で流出させ、酸性液２２０及び／又は塩基性液２２２を用いてキャピラリーチューブを清浄化することにより行われる。カートリッジはそれにより再使用のための準備が整い、他の１つのサンプルトレイ２１４内のサンプルの分析が可能となる。
【００６１】
勿論、カルーセル２０４、２０６に形成されるプラットホームの数は任意に選択し得る。更に、このプラットホームを線状、四角形状などの配置で構成させることも可能である。必要なことは、任意の第１のマイクロタイタートレイを第１のニードルアレイ２０６に移動させ、また、任意の第２のマイクロタイタートレイを第２のニードルアレイ２０８の下に移動させ得る貯蔵及び位置決めシステムであることである。
【００６２】
図６Ａ、６Ｂは第１のマウンティングプレート２８２を有するカートリッジ２８０の側面及び平面をそれぞれ示し、この場合、第１のマウンティングプレート２８２中のプレート孔のアレイは９０度回転されている。その他については、すなわちキャピラリーチューブを第１のマウンティングプレートに接続する配置は前述の例のものと実質的に同一である。所望の間隙を有するアレイに形成された第１のキャピラリー端部は第１のマウンティングプレート２８２の底面から突出し、この第１のマウンティングプレート内に形成されたプレート孔中にて保持されている。
【００６３】
第２のマウンティングプレート２８４は、しかし、前述のカートリッジの例と同じではない。カートリッジ２８０においては、第２のマウンティングプレート２８２は、実質的に筒状の外壁面を有する圧力セル２８６の加圧保持部材として作用する。簡明を期すため、図６Ａでは、第１のマウンティングプレート上のキャピラリーチューブはその一部が省略して示されている。更に、第２のマウンティングプレート２８４上のキャピラリーチューブについては全く省略されている。しかし、実際には、このキャピラリーチューブは全て存在するものである。
【００６４】
第２のマウンティングプレートは半径方向に対称なベベル面（斜面）２８８を有し、それに複数のプレート孔２９０が形成されている。これらのプレート孔２９０のそれぞれはＰＥＥＫポリマーチューブ２９２と嵌合し、このＰＥＥＫポリマーチューブ２９２の中にキャピラリーが前述のようにＵＶ硬化エポキシ樹脂を用いて嵌挿、固定されプレート孔２９０内にて気密、かつ液密シールを形成している。キャピラリーチューブがＰＥＥＫポリマーチューブ内を通って挿入され、各キャピラリーチューブの第２の端部が加圧セルの内部キャビティと連通している。このカートリッジの好ましい例において、第２のマウンティングプレートにＰＥＥＫポリマーチューブ及びキャピラリーチューブを設けたものについて説明したが、前述と同様のニードルを使用することもできる。更に、エポキシで固定したキャピラリーチューブ単独のものを同様に使用することができる。重要なことは、各キャピラリーチューブ２９４がプレート孔２９０内に気密、かつ液密に保持されていること、このキャピラリーチューブの第２の端部が圧力セル２８６の内部キャビティと連通していることである。
【００６５】
図２Ａ、２Ｂのカートリッジ８０と同様に、このカートリッジ２８０には熱電気制御手段２９８及び囲い３００、３０２が設けられ、そのキャピラリーチューブは窓領域３０４の少なくとも１部に沿って平行に配置されている。図６Ａ、６Ｂに示していないが、これら囲い３００、３０２には、他のカートリッジ８０と同様に、冷媒を循環させるための入口及び出口を設けることもできる。
【００６６】
図６Ａに示すように、第２のマウンティングプレート２８４は切頭円錐状の上部を有し、その頂部は平坦頂部３１０となっている。多数のプレート孔２９０が設けられている湾曲した円錐面２８８は、第２のマウンティングプレートの下から陽圧が加えられた場合の構造的一体性の点で有利である。更に、このような表面にプレート孔２９０を設けることにより、プレート孔２９０相互をより大きく離して設けることができ、このことも圧力セル２８６の構造的一体性を向上させることになる。
【００６７】
圧力セル２８６はカートリッジ２８０のベース部材に固定されていて、このベース部材の底部を介して突出している。このような構成により、圧力セル２８６はその筒状外壁の両側に入口３１２及び出口３１４をそれぞれ備えることができる。なお、この入口を第２マウンティングプレート２８４の平坦頂部３１０に設け、出口を圧力セル２８６の下部３１６の底面に設けることも容易に可能である。このような場合、圧力セルは、ベース部材の底部を介して突出させるのでなく、ベース部材上に載置させることができ、パイプ取付け部材はベース部材に形成された孔を介して出口に接続され、その後、孔は封止される。
【００６８】
図７は、頂部表面３２４に入口３２２を有する圧力セル３２０についての弁配置を示している。その他の点については、前記圧力セル２８６と実質的に同一である。この入口３２２の他に、圧力セル３２０には出口３２６が設けられていて、この出口３２６は廃液弁３２８に接続されている。この廃液弁３２８は、圧力セル３２０の内部キャビティの内容物を排出するために開口される。
【００６９】
この入口３２２へのアクセスは閉止弁３３０により制御される。液体はポンプ３３２を使用し、入口３２２を介して圧力セル３２０内に導入される。好ましくは、このポンプは高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）ポンプであり、ポンプ能力は、約２０００ｐｓｉの圧力で毎分４〜４０ミリリットルである。このポンプ３３２は多重弁マニホールド３３４に接続され、この多重弁マニホールド３３４により４つの液体の内の１つが圧力セルに選択的に送り込まれるようになっている。この４つの液体、すなわちゲル、緩衝液、酸性液及び塩基性液がそれぞれ別々の容器３３６、３３８、３４０、３４２に保持されている。同様の液体を保持する付加的容器が予備のために保持され、あるいは上記容器に直列的に接続されていて総供給量を増大し得るようになっている。
【００７０】
廃液弁３２８、閉止弁３３０、ポンプ３３２及び多重弁マニホールド３３４は全てコントローラ、好ましくはマイクロコンピュータなどの指令下にある。すなわち、圧力セルの内部キャビティの内容物はこのコントローラにより規制されている。このようなコントローラは、種々の圧力及び温度モニター及び他のセンサーからの入力を受理し、圧力セル３２０への損傷を防止し得るようになっている。
【００７１】
操作の間において、圧力セル３２０の内部キャビティはポンプ３３２により充填される。これにより送り込まれた液体が、圧力セル３２０の内部キャビティと連通する第２のキャピラリー端部へと強制的に送られる。第１のキャピラリー端部のアレイ及び圧力セル３２０が適当な流体が適当なシーケンスで満されることにより、図５の装置に関して述べた前記説明の電気泳動操作を行うことができる。
【００７２】
分析の後、圧力セル及びキャピラリーチューブを再生し、次の分析のための準備が行われる。これは全てのキャピラリーチューブからゲル及びサンプルを同時に流し出すことにより達成される。しかし、圧力セル３２０を用いて数千ｐｓｉのオーダーの圧力が適用される。これらの増大した圧力により粘性のゲルをキャピラリーチューブからより急速に排出させることができる。これにより、分析相互間のサイクル時間が、再生操作を含めて、約１ないし２時間に減少させることができる。
【００７３】
図８は、カートリッジ２８０の圧力セル２８６と同様の圧力セル３５０の分解断面図を示している。他の圧力セルと同様に、この圧力セル３５０は好ましくはアルミニウム又はステンレス鋼から作られている。この圧力セル３５０にはネジ付き入口３５２が備えられ、このネジ付き入口３５２は上部３５６の頂部表面３５４に形成されている。この上部は第２のマウンティングプレートを含む。この圧力セル３５０には更に、その下部３６２の底面３６０にネジ付き出口３５８が備えられている。高圧パイプ取付け部材をこれらネジ付き入口３５２及びネジ付き出口３５８に螺合させることができる。
【００７４】
これら上部３５６及び下部３６２は複数のボルト（図示しない）により一緒に保持される。これらボルトは下部３６２の底面３６０の周囲に沿って形成されたボルト孔３６８を介して挿入される。ついで、これらのボルトは、上部３５６の底面３７２に形成された対応するネジ付き孔３７０中に螺合される。Ｏリング３６４が、第２のマウンティングプレート３５６中に形成された角形溝３６６中に部分的に嵌挿される。Ｏリング３６４は上部３５６と下部３６２との間のシールとして作用する。Ｏリングの代りに、ガスケットなどを使用し、シールとして作用させることもできる。
【００７５】
この圧力セル３５０の上部３５６と下部３６２との間に形成された中央部には、内部キャビティ３７４が形成されている。また、複数のプレート孔３７６が上部（第２のマウンティングプレート）に形成されている。簡明のため、図８においては、複数のプレート孔３７６が上部３５６の一側にのみ示されている。しかし、当然、上部３５６の他の側にも存在することを理解されるべきである。プレート孔３７６は上部３５６に形成された斜面３７８から内部キャビティ３７４へと延びている。
【００７６】
キャピラリーチューブ３８０はこれらのプレート孔３７６中に保持され、その第２の端部３８２は内部キャビティ３７４と連通している。各キャピラリーはＰＥＥＫポリマーチューブ内に嵌挿されており、このＰＥＥＫポリマーチューブは、内部キャビティ３７４に近い各プレート孔内の点から斜面３７８の可なり外側に延びている。しかし、簡明のため、図８においてはこのＰＥＥＫポリマーチューブは示されていない。なお、キャピラリーチューブのみ、あるいはキャピラリーチューブ、ＰＥＥＫチューブ及びカニューレからなるニードルをその寸法を適合させて各プレート孔３７６へ挿入するようにしてもよい。
【００７７】
上述のように、ＵＶ硬化性エポキシ封止剤を用いてプレート孔３７６の両端部をシール（封止）し、プレート孔３７６の気密、液密性を維持させる。圧力セルについては、内部キャビティ３７４に近い各プレート孔の末端部３８４はタッピング又は粗面化する。これにより組立て時にエポキシ封止剤が容易に接着する表面が提供される。
【００７８】
内部キャビティ３７４内に保持されている液体は内部キャビティを形成する材料と接触している。この液体が更に第２のキャピラリー端部３８２に接触した時、圧力セル３５０の内部キャビティ３７４と第１マウンティングプレートに固定された第１のキャピラリー端部との間の電気的接続が完了する。すなわち、圧力セル３５０をそれに設けた接触子を介してアースすることにより、内部キャビティ３７４への接地がなされ、電気泳動を行うために必要な回路が完成する。あるいは、圧力セル３５０が、それが載置されたベース部材から電気的に絶縁されているため、圧力セル３５０の電位をフロート（ｆｌｏａｔ）させてもよい。これにより、高電圧を第１のキャピラリー端部に関係するニードルでなく、圧力セル３５０に対し適用することが可能となる。
【００７９】
図９は、頂部表面３９４と入口３９６とを有する第２のマウンティングプレート３９２におけるプレート孔３９０についての別の配置を示している。３つのプレート孔の各セット３９８は頂部表面３９４の中央との関連で或る角度を以て片寄っている。これにより、プレート孔相互間の最大の間隔が得られる。構造上の一体性の観点からすると、このような配置は、図６Ｂに示すように、プレート孔を放射状にスポーク様に配置させたものよりも好ましい。
【００８０】
図１０は図６〜図９に示すように形成されたキャピラリーカートリッジと共に使用し得るよう設計された電気泳動装置４００を示している。この装置は、ユーザーインターフェース４０２（ビデオディスプレイ端末及びキーボードとして示されている）を具備し、これはコントローラ４０４（好ましくは、マイクロプロセッサーをベースとするコンピュータなど）と導通している。ユーザーインターフェース４０２は、ユーザーが指令を入力したり、状態情報を受理したり、収集したデータを観察したりすることを可能とする。
【００８１】
この装置４００は更にデータ演算コンピュータ４０６を具備し、このコンピュータ４０６はＣＣＤカメラ４０８からのビデオ信号を受理したり、記憶したり、処理したりする。このデータ演算コンピュータ４０６には光学読取り／書込みデータ記憶手段４１０及び／又は磁気読取り／書込みデータ記憶手段４１２が備えられている。このデータ演算コンピュータ４０６内部には、信号及び画像処理ソフトウエアが設けられ、ＣＣＤカメラ４０８からの信号データを分析し得るようになっている。また、このデータ演算コンピュータ４０６はコントローラ４０４に接続されていて、コントローラ４０４からの要求に応答したり、必要に応じてデータ及び制御情報を交換したりする。
【００８２】
この装置４００は更に高電圧電気供給部４１４を具備し、この高電圧電気供給部４１４はキャピラリーチューブの端部相互間を横切って必要な電圧を付与し得るようになっている。この高電圧電気供給部の操作はコントローラ４０４によって指示される。
【００８３】
このコントローラ４０４は、更に多数の電子スイッチを具備するポンプインターフェース４１６の操作を指示する。このポンプインターフェース４１６はソレノイド弁４１８の操作を規制する。このソレノイド弁４１８は、加圧ヘリウムタンクのような不活性ガス源に接続されたガス入口４２０をチャンバー４２２に接続している。このポンプインターフェース４１６は更に高圧液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）ポンプ４２６の操作を規制する。ＨＰＬＣポンプ４２６は上記コントローラの指示のもとで、容器４２８、４３０、４３２、４３４中の液体、すなわちゲル、緩衝液、酸及び塩基を、多重弁マニホールド４４０を介してカートリッジ４３８の圧力セル４３６へ選択的に供給するようになっている。
【００８４】
複数のプラットホームを有するカルーセル４４２はロータ４４４により回転される。油圧ポンプなどからなる昇降手段４４６により第１のマウンティングプレートの下方に位置するプラットホーム４４８が上下動するようになっている。これにより、プラットホーム４４８上のマイクロタイタートレイ４５０が前述のように、キャピラリー端部のアレイへ向けて、又はキャピラリー端部のアレイから離れて移動される。これらロータ４４４及び昇降手段４４６はコントローラ４０４に接続され、又、コントローラ４０４により駆動されるようになっている。
【００８５】
この装置４００は更に光源４５２（好ましくはレーザー）を具備し、コントローラ４０４の指示によりキャピラリーチューブ４５４を照射するようになっている。すなわち、光源４５２は前述のようにカートリッジ４３８のベース部材の開口部を介してキャピラリーチューブ４５４を下から照射するようになっている。キャピラリーバンドの検知が暗い所で行われるので、光囲い板４５６がカメラ４０８、光源４５２及び少なくともキャピラリーチューブ４５４の窓領域を覆うようになっている。
【００８６】
操作の間、キャピラリーチューブ４５４が最初に清浄化され、ついでポンプ４５２を駆動することにより圧力セル４３６を介してゲルが充填される。このポンプ４５２はスイッチが切られる。次に、サンプルを保持するマイクロタイタートレイ４５０を支持するプラットホーム４４８は昇降手段４４６により上昇される。これによりプラットホーム４４８とチャンバー４２２の下面との間にシールが形成される。更に、これによりマイクロタイタートレイ４５０のウェル内に第１のキャピラリー端部が浸漬される。チャンバー４２２がシールされ、ソレノイド弁４１８が解放され、加圧ヘリウムガスを入口４２０を介して導入させる。これにより、３０ｐｓｉのオーダーの均一な正圧がマイクロタイタートレイ４５０の各ウェル内に加えられ、サンプルの少なくとも１部を第１のキャピラリー端部に圧入させる。上述のように、高電圧をこの目的のために短時間適用してもよい。プラットホーム４４８が降下され、カルーセル４４２が回転され、緩衝液で満されたマイクロタイタートレイ４５０が第１のキャピラリー端部の下に移動される。次に緩衝トレイが上昇し、第１のキャピラリー端部が緩衝液中に浸漬され、圧力セル４３６が緩衝液で満され、第２のキャピラリー端部が同様に緩衝液と接触させられる。その後、高電圧源４１４のスイッチが入れられ、電気泳動検査が行われる。光源４５２及びカメラ４０８が使用され、全てのキャピラリーチューブ４５４におけるバンドの検査が同時に行われる。カメラ４０８からのビデオ信号データが処理され、コンピュータ４０６に記憶される。この処理されたデータはついでユーザーインターフェース４０２に表示される。この検査の後、カートリッジ４３８の再生（すなわち、清浄化）が行われ、次の検査のための準備がなされる。
【００８７】
図５に示すカルーセル装置の構成は緩衝液の汚染の問題を有する。図５に示すように、第１のカルーセル２０６上には６個のサンプルトレイ２１４と１個の緩衝液トレイ２１６が存在する。サンプルが第１のカルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４から第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を介して導入された後、サンプルトレイ２１４は降下され、双方のカルーセル２０６、２０７が回転され、双方の緩衝液トレイ２１６、２２６をそれぞれ対応するニードルアレイ２０２、２０４の下に配置させ、電位差が２つのニードルアレイ２０２、２０４の間に亘って適用され、電気泳動が行われる。第１のキャピラリー端部（図５では隠れている）を緩衝液トレイ２１６と接触させながら、第１のキャピラリー端部からのＤＮＡサンプルの幾つかが緩衝液トレイ２１６中に拡散され、緩衝液トレイ２１６を汚染させる。この汚染は、他のサンプルトレイ２１４からのＤＮＡサンプルを用いた後の電気泳動検査の正確性に悪影響を及ぼす。なぜならば、この後の電気泳動検査では前回の検査のものと同一の緩衝トレイ２１６が使用されるからである。
【００８８】
この汚染の問題は、第１のカルーセル２０６上のサンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致が得られるまで、サンプルトレイ２１４を緩衝トレイ２１６で置換することにより回避することができる。この配置をとることにより、各サンプルトレイ２１４は単一の対応する緩衝液トレイ２１６を有することになる。この配置により汚染の問題を回避することができるが、第１のカルーセルの能力に悪影響を及ぼす。仮に、第１のカルーセル２０６が８個のプラットホームを有するものと仮定すると、上記汚染の問題を回避するため、サンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致を得ようとすると、この第１のカルーセル２０６は最大、３個のサンプルトレイ２１４を持つことしかできない。
【００８９】
図１１はシーケンサーモジュール６００における積層デュアルカルーセル装置を示すもので、これはシステムの能力を阻害させずに、サンプルトレイ２１４のセットと緩衝液トレイ２１６のセットとの間に１対１の一致を達成させ、汚染の問題を回避させるものである。この積層デュアルカルーセル装置は、上方カルーセル６０１と下方カルーセル６０２とを具備し、これらは共通の軸に沿って整合、離間している。
【００９０】
好ましい例として、このカルーセル６０１、６０２の双方はマイクロタイタートレイ２１４、２１６を収容するため７個の部位６１８と、マイクロタイタートレイ２１４、２１６を通過させるための１個の大きい切欠き部６２０とを有する。上方カルーセル６０１における大きい切欠き部６２０は、最初に下方カルーセル６０２の部位６１８に配置されていたトレイが上方カルーセル６０１を介してニードルアレイ６０３へ通過するのを許容するようになっている。
【００９１】
１つの例として、上方カルーセル６０１にサンプルトレイ２１４が保持され、下方カルーセル６０２にサンプルトレイ２１４に対応する緩衝液トレイ２１６が保持されている。図１２Ａは下方カルーセル６０２上のこのトレイの配置を示している。このトレイの配置において、下方カルーセル６０２は６個の緩衝液トレイ２１６と１個の廃液トレイ２２４とを保持することができる。また、上方カルーセル６０１は６個のサンプルトレイ２１４を保持することができる。好ましい例として、各カルーセルは６個のサンプルトレイと、６個の緩衝液トレイと、１個の排液トレイと、１個の水トレイとを具備することができる。この水トレイはキャピラリー及び電極の第１の端部を濯ぐために設けられている。しかし、カルーセル上に設けられるトレイの各型の数は市販のマイクロタイタートレイのサイズの違いに応じて変動する。
【００９２】
積層デュアルカルーセル装置におけるカルーセル６０１、６０２のそれぞれには、選択された角度位置にカルーセル６０１、６０２を選択的に回転させるためのローター６０４及びモータ６０８が設けられている。具体的に述べると、モータ６０８はカルーセル６０１、６０２を選択的に回転させ、サンプルトレイ２１４、緩衝液トレイ２１６又は廃液トレイ２２４が収納された任意の部位６１８をニードルアレイ６０３の下に配置させる。このモータ６０８はコントローラ４０４により制御され、各カルーセル６０１、６０２を所定の角度位置に向けて選択的に回転させるようになっている。
【００９３】
好ましい例として、この積層デュアルカルーセル装置には各カルーセル６０１、６０２のためのモータ６０８が設けられている。このモータ６０８はステッパーモータであって、Pacific Scientific社（ウイルミントン、ＭＡ）から入手することができる。他の例として、この積層デュアルカルーセル装置にはＤＣモータ６０８と、各カルーセル６０１、６０２を選択的に係合、回転させるためのクラッチ機構とが設けられている。
【００９４】
この２つのカルーセルの角度位置は自動的に検知されるようになっている。このため、各カルーセル６０１、６０２には、更にローター６０４と操作的に係合するエンコーダー６１２が設けられている。このエンコーダー６１２はローター６０４の角度位置データを感知し、これをコントローラ４０４へ伝えるようになっている。好ましい例として、このエンコーダー６１２（例えば、モデル番号ＡＧ６１２ＸＫＲＲ；ステグマン・コーポレーション；バンダリア、オハイオ州）は光学センサーを具備し、２０４８パルス解像値を有する。
【００９５】
この角度位置はホール（孔）６１３をカルーセルの周辺に沿って各部位に隣接させて線状に配列させることにより検知することができる。８個の部位を設けたカルーセルについては、１個の先導ホール、３個のコード化ホール及び末尾ホールが設けられる。この先導ホール及び末尾ホールは単にコード化ホールがそれらの間に存在するかも知れないことを示すに過ぎない。この３つのコード化ホールはそれぞれ存在しても、欠けていてもよい。これにより８＝２ｘ２ｘ２部位についてコード化することができる。これらのホール（孔）は上方カルーセル６０１の上に配置されたＬＥＤにより照射される。すなわち、ＬＥＤ光がこれらホールを通って通過し、下方カルーセル６０２の下に配置されたカルーセル位置検出器により検知される。カルーセル位置検出器は、ＬＥＤ可視光が透過する一連のホールからの角度位置データを発生し、このデータをコントローラ４０４に伝達する。
【００９６】
コントローラ４０４は、上記のいずれかの例からの角度位置データを用い、各カルーセル６０１、６０２の回転位置を決定し、モータ６０８により各カルーセル６０１、６０２を選択的に回転させ、所定の角度位置に配置させる。より具体的に述べると、コントローラ４０４は位置データを用い、カルーセル６０１、６０２を最初に所定の角度位置を越えさせてしまうカルーセル６０１、６０２の回転運動量の補償を行う。
【００９７】
上記積層デュアルカルーセル配列は更にＤＣモータ６０５を具備し、このＤＣモータ６０５は可動部材を有し、選択されたトレイ２１４、２１６、２２４を、必要に応じて共通軸に沿ってニードルアレイ６０３に対し進退自在に移動させる。また、コントローラ４０４は、ＤＣモータ６０５を介して、選択されたトレイ２１４、２１６、２２４を共通軸に沿って移動させる。
【００９８】
このＤＣモータ６０５は電流計を具備し、ＤＣモータ６０５により引出される電流を測定する。ＤＣモータが負荷に遭遇したとき、このモータにより引出される電流が増大し、その可動部材が連続して動くようにする。従って、トレイ２１４、２１６、２２４が上昇しながらニードルアレイ６０３に到達したとき、あるいはトレイ２１４、２１６、２２４が降下しながらカルーセル６０１、６０２に到達したとき、電流が急速に増大する。この電流の急激な増大を検知すると、トレイ２１４、２１６、２２４が正しい位置に到達したものとして、コントローラ４０４が作動して、ＤＣモータを停止させる。
【００９９】
図１２ａ、１２ｂに示す好ましい例において、各カルーセル６０１、６０２の直径及び厚みは、それぞれ２３．５インチ及び３／８インチである。更に、各カルーセル６０１、６０２は中央に直径１．３７５インチの円形孔６１０を有し、ローター６０４を受理し得るようになっている。また、各カルーセル６０１、６０２には、直径５／１６インチの４個のホール６１１が直径が４インチのカルーセル６０１、６０２の中央と同心の円の周辺に沿って等間隔で設けられている。これらカルーセル６０１、６０２は駆動軸に固定されたベアリング組立て体にこれら４つのホール６１１を介してボルト締めされ、制御された回転をなし得るようにこれらカルーセル６０１、６０２がベアリング組立て体上にてバランス化されている。
【０１００】
好ましい例において、２つの矩形開口部６１３、６１４が各カルーセル６０１、６０２上に複数の部位６１８を形成している。このカルーセル６０１、６０２の上面６１３の開口部のサイズはトレイ２１４、２１６、２２４のサイズよりも若干、大きくなっている。この頂部開口部６１３の長さ及び幅は、例えばそれぞれ５．９５インチ及び４．１８７インチである。このカルーセル６０１、６０２の底面６１４の開口部のサイズはトレイ２１４、２１６、２２４のサイズよりも若干、小さくなっている。このように、底面開口部６１４のサイズが若干小さくなっていることにより、トレイ２１４、２１６、２２４の周縁部が部位６１８に載るようになっている。この底面開口部６１４の長さ及び幅は、例えばそれぞれ５．４５インチ及び３．６８７インチである。各カルーセル６０１、６０２上の各部位６１８には窪み６１５が形成され、トレイ２１４、２１６、２２４のタブ（耳部）と合致して正しい配向を確保するようにしている。
【０１０１】
好ましい例において、上記切欠き部６２０はカルーセル６０１、６０２により全体的に区切られた開口部である。この例において、モータ６０５の可動部材はカルーセル６０１、６０２の周縁以内で動き、カルーセル６０１、６０２と打ち当たるのを避けるようにする。なぜならば、この開口部はカルーセル６０１、６０２により全体的に区切られているからである。
【０１０２】
別の例において、上記切欠き部６２０はカルーセル６０１、６０２により部分的に区切られ、カルーセル６０１、６０２の周縁に沿っては区切られていない。この例において、モータ６０５の可動部材は、カルーセル６０１、６０２と打ち当たるのを避けるためにカルーセル６０１、６０２の周縁以内で動くようにする必要はない。なぜならば、この開口部はカルーセル６０１、６０２の周縁に沿っては区切られていないからである。従って、モータ６０５の可動部材は、この例ではカルーセル６０１、６０２の周縁の外側で動き得るものであってもよい。
【０１０３】
シーケンサーモジュール６００（図１１）も、電気泳動を行うため積層デュアルカルーセル装置との関連で作動される前述の種々の部材を具備する。これらの部材には、ＣＣＤカメラ４０８、レーザー４５２、高圧チャンバー４２２、キャピラリーチューブのアレイ４５４、光学窓領域１３０及び冷媒領域３００を形成する囲いなどが含まれる。以下、図１４Ａ〜Ｃにて説明する溶媒／ゲル移送モジュール８００は、溶媒又はゲルを溶媒／ゲル導入口６０６を介してシーケンスモジュール６００へ送り込むものである。
【０１０４】
図１３は図１１、図１２Ａ及び図１２Ｂで説明した積層デュアルカルーセル装置の操作を説明するものである。図１４Ａ〜Ｃで後に詳述するように、溶媒／ゲル移送モジュール８００が工程７０５でキャピラリーアレイ４５４をゲルで満すようにした後、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４が駆動され、これにより下方カルーセル６０２が回転し、工程７００．１で切欠き部６２０をニードルアレイ６０３の下に配置させ、後の工程７００．２において下方カルーセル６０２上のトレイ２１６、２２４が垂直に移動するのを防止している。コントローラ４０４は更にモータ６０８及びローター６０４に指令を送り、上方カルーセル６０１を回転させ、サンプルトレイ２１４を工程７００．１でニードルアレイ６０３の下に配置させる。
【０１０５】
工程７００．２において、コントローラ４０４によりモータ６０５が駆動し、上方カルーセル６０１のサンプルトレイ２１４を共通軸に沿ってニードルアレイ６０３に向けて移動させる。工程７００．３において、コントローラ４０４により高圧領域４２２内のガス圧が増大され、あるいは電圧が適用されてサンプルがサンプルトレイ２１４からキャピラリーアレイ４５４へ転移することになる。工程７００．４において、コントローラ４０４によりモータ６０５が駆動し、サンプルトレイ２１４を共通軸に沿ってニードルアレイ６０３から離れる方向に移動させる。
【０１０６】
図１３に示すように、積層デュアルカルーセル装置からコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。例えば、ローター６０４と操作上係合するエンコーダー６１２はカルーセル６０１、６０２の位置１を指示するフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック１が、上方カルーセル６０１上のサンプルトレイ２１４がニードルアレイ６０３の下方にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．２においてサンプルトレイ２１４をキャピラリー入口６０３へ移動させるための指令をモータ６０５に対し伝達しない。
【０１０７】
同様に、モータ６０５の電流計はサンプルトレイ２の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック２が、サンプルトレイ２１４がニードルアレイ６０３の下方に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．３においてサンプルをキャピラリーアレイ４５４へ移動させるための指令を伝達しない。
【０１０８】
高圧領域４２２の圧力トランスジューサはこの領域（弁状態３）の圧力値をコントローラ４０４へ伝達する。しかし、弁状態フィードバック３が、高圧領域４２２の弁が正しい位置にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７００．４においてモータ６０５を介してサンプルトレイ２１４をキャピラリーチューブ入口６０３から離れる方向へ移動させるための指令を伝達しない。最後に、モータ６０５の電流計により判定されるトレイ位置フィードバック２が、サンプルトレイ２１４が上方カルーセル６０１へ戻っていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１において緩衝液をキャピラリーアレイ４５４へ導入させるための指令を伝達しない。
【０１０９】
トレイ位置フィードバック２により指示される工程７００の完了に続いて、シーケンスモジュール６００は緩衝液を工程７０１でキャピラリーアレイ４５４へ導入させる。工程７０１．５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、上方カルーセル６０１を回転させ、その切欠き部６２０がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。又、工程７０１．５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、下方カルーセル６０２を回転させ、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。
【０１１０】
工程７０１．６において、コントローラ４０４によりモータ６０５を駆動させて、緩衝液トレイ２１６を下方カルーセル６０２から上方カルーセル６０１の切欠き部６２０を介してニードルアレイ６０３へ移動させる。工程７０１．７において、コントローラ４０４により超音波トランスジューサを作動させてキャピラリーチューブ入口６０３の濯ぎを行う。
【０１１１】
工程７０１において、積層デュアルカルーセル装置からコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。すなわち、エンコーダー６１２は下方カルーセル６０２の位置５、上方カルーセル６０１の位置５を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック５が、上方カルーセル６０１の切欠き部６２０及び下方カルーセル６０２の緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方にあることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１．６において緩衝液トレイ２１６をキャピラリーチューブ入口６０３へ移動させるための指令をモータ６０５に対し伝達しない。
【０１１２】
同様に、モータ６０５の電流計は緩衝液トレイ２１６の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック６が、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０１．７において超音波トランスジューサを作動させるための指令を伝達しない。最後に、超音波トランスジューサは、その状態を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。トランスジューサ状態７が、キャピラリー入口６０３の濯ぎがなされたことを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０２において電気泳動を開始させない。
【０１１３】
積層デュアルカルーセル装置は、図１４Ａ〜Ｃの溶媒／ゲル移送モジュールについての記載で以下に説明するように工程７０４においてキャピラリーアレイ４５４の再生を行う。工程７０４．１５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、上方カルーセル６０１を回転させ、その切欠き部６２０がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。更に、工程７０４．１５において、コントローラ４０４によりモータ６０８及びローター６０４を駆動させて、下方カルーセル６０２を回転させ、廃液トレイ２２４がニードルアレイ６０３の下に配置されるようにする。工程７０４．１６において、コントローラ４０４によりモータ６０５を駆動させて、廃液トレイ２２４を下方カルーセル６０２から上方カルーセル６０１の切欠き部６２０を介してニードルアレイ６０３へ移動させる。
【０１１４】
好ましい例において、積層デュアルカルーセル装置の説明で先に述べたように、コントローラ４０４は電気泳動装置の部材に指令を発し、電気泳動及びＤＮＡ分析を操作する。従って、コントローラ４０４は図１３の左欄に列挙した作業を操作する。データ処理コンピュータ４０６はＤＮＡ分析（工程７０３）の実行から得られたデータを処理するのにもっぱら用いられる。なぜならば、ＤＮＡデータ処理は典型的な計算機的集約性のものであるからである。従って、データ処理コンピュータ４０６は図１３の右欄に列挙した作業を操作する。コントローラ４０４及びデータ処理コンピュータ４０６はローカルエリアネットワークに接続されていて、データ処理ユーザー機器インターフェース７０６を介してつながっている。
【０１１５】
図１４Ａ〜Ｃは溶媒／ゲル移送モジュール８００を説明するもので、これはＤＮＡ分析の後、キャピラリーアレイ４５４を再生するため、及びキャピラリーアレイ４５４をゲルで再充填するために用いられる。すなわち、図１４Ａは溶媒／ゲル移送モジュール８００の前面図、図１４Ｂは同じくその側面図、図１４Ｃは同じくその背面図を示す。ＤＮＡ分析の間、サンプルは図１１のキャピラリー入口６０３からキャピラリーアレイ４５４を介して右から左へ移動される。
【０１１６】
キャピラリーの再生の間、溶媒は図１４Ａに示す溶媒容器８０１〜８０３から図１１の溶媒／ゲル導入口６０６を介し、更に図１１のシーケンスモジュール６００のキャピラリーアレイ４５４を介して左から右へ移動される。同様に、キャピラリーアレイ４５４をゲルで再充填する間、ゲルは図１４Ｂに示すゲルシリンジ８０４から図１１の溶媒／ゲル導入口６０６を介し、更に図１１のシーケンスモジュール６００のキャピラリーアレイ４５４を介して左から右へ移動される。
【０１１７】
溶媒容器８０１、８０２、８０３には、それぞれメタノール、水及び石鹸水が収容されている。各溶媒容器８０１〜８０３におけるフィーダーチューブ８０６は溶媒をＨＰＬＣポンプ及び洗浄溶媒システム８０７に向けて移送させる。前記の例と同様に、この洗浄溶媒システム８０７は、キャピラリーアレイ４５４のより急速な再生を行うための圧増加を生じさせる高圧セル（ＨＰセル）を具備する。
【０１１８】
支持レール８０８は溶媒／ゲル移送モジュール８００の部材を保持するのに必要な構造を提供する。この部材には溶媒容器８０１〜８０３、ゲルシリンジ８０４、ＨＰＬＣポンプ、洗浄溶媒システム８０７及びコントローラ４０４が含まれる。コントローラ４０４は溶媒／ゲル移送モジュール８００の他の部材を介して、キャピラリーアレイ４５４を再生させ、キャピラリーアレイ４５４をゲル物質で再充填させる。
【０１１９】
図１５Ａ〜Ｃは図１４Ｂに示すゲルシリンジ８０４を更に詳細に説明するものである。溶媒容器８０１〜８０３における溶媒とは対照的に、ゲルはポンプで移送するには粘度が高過ぎる。従って、電気泳動装置ではゲルの移送のためにゲルシリンジ８０４が使用される。このゲルシリンジ８０４はゲルチューブキャリッジ８９１を具備し、これにゲル物質８９２を収容するゲルカートリッジが保持される。このゲルカートリッジは使い捨てタイプのものであるから、キャピラリーアレイ４５４をゲル物質で再充填させたのち、ゲルチューブキャリッジ８９１から除去することができ、そして後の電気泳動及びＤＮＡ分析の実行で使用される新たなゲルカートリッジで置換される。
【０１２０】
ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ８９３は押圧部材８９８を備えた可動アクチュエータシャフト８９７を有する。この押圧部材８９８はその前面がゲルシリンジ８０４の一端に配置されたテフロンプランジャー８９４と接していて、ゲルシリンジ８０４の他端に設けられたシリンジキャップ８９９及び高圧取付け部材８９５を介してゲル物質を流通させるようになっている。図１４Ｃに示すコントローラ４０４は、ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ８９３を選択的に駆動させゲル移送を制御する。筒状チューブ８９６はゲルシリンジ８０４の外側構造を形成する。Ｏリングはゲル物質８９２が、高圧取付け部材８９５に向けて移動する際、テフロンプランジャー８９４の周りから漏れるのを防止している。
【０１２１】
好ましい例において、ステッパーモータ・リニア・アクチュエータ（A.M.S.Iコーポレーション、スミスタウン、ＮＹにより入手可能）は１４０ポンドの直線力を出力させることができ、６，０００パルスで１０ｍＬのゲルを排出させることができる。筒状チューブ８９６は標準のアクリル樹脂からなり、シリンジキャップ８９９はステンレス鋼からなっている。この高圧取付け部材８９５はSwagelock社から入手可能である。
【０１２２】
図１６は、ゲルシリンジ８０４及びＨＰＬＣ洗浄溶媒システム８０７を溶媒／ゲル移送モジュール８００に合体させたものを示している。溶媒マニホールド８５０は溶媒容器８０１〜８０３のフィーダチューブ８０６からの３つの入口を出口に接続させている。溶媒容器８０１〜８０３からのフィーダチューブ８０６はチューブ８６０により溶媒マニホールド８５０の入口に接続されている。図１４Ｃに示したコントローラ４０４は溶媒マニホールド８５０を制御し、３つの溶媒容器８０１〜８０３から１つの溶媒を選択する。ＨＰＬＣポンプ８０７の入口はチューブ８６１を介して溶媒マニホールド８５０の出口に接続され、ＨＰＬＣポンプ８０７の出口はチューブ８６２を介して弁マニホールド８５１の入口に接続されている。
【０１２３】
弁マニホールド８５１は２つの入口及び出口を接続している。弁マニホールド８５１の１方の入口はチューブ８６３を介してゲルシリンジ８０４に接続され、弁マニホールド８５１の他方の入口はＨＰＬＣポンプ８０７の出口に接続されている。弁マニホールド８５１の出口はチューブ８６４を介して溶媒／ゲル導入口６０６に接続されている。図１４Ｃに示したコントローラ４０４は弁マニホールド８５１を介して、ゲルシリンジ８０４に接続された入口又はＨＰＬＣポンプ８０７に接続された入口のいずれかを選択させるようになっている。
【０１２４】
好ましい例において、溶媒容器８０１〜８０３のフィーダーチューブ８０６を溶媒マニホールド８５０の入口に接続させているチューブ８６０は直径１／８インチの標準テフロンチューブからなる。また、溶媒マニホールド８５０の出口をＨＰＬＣポンプ８０７の入口に接続させているチューブ８６１は直径１／１６インチのＰＥＥＫチューブからなる。更に、溶媒マニホールド８５０の出口をＨＰＬＣポンプ８０７の入口に接続させているチューブ８６１、ＨＰＬＣポンプ８０７の出口を弁マニホールド８５１の入口に接続させているチューブ８６２、ゲルシリンジ８０４を弁マニホールド８５１の入口に接続させているチューブ８６３、並びに弁マニホールド８５１の出口を溶媒／ゲル導入口に接続させているチューブ８６４は直径１／１６インチのＰＥＥＫチューブからなる。
【０１２５】
好ましい例において、オールテク（Alltech）・コーポレーションから入手可能な（モデルＮｏ．３０１３００）このＨＰＬＣポンプ８０７は非金属ポンプヘッドを有する。また、オールテク・コーポレーションから入手可能な（モデルＮｏ．９７５００）この弁マニホールド８５１は非金属弁である。
【０１２６】
図１３は、図１４Ａ及び図１６に示した溶媒／ゲル移送モジュール８００の動作を説明するものである。工程７０３におけるＤＮＡ分析、工程７０４．１５におけるカルーセル６０１、６０２の正確な回転位置、工程７０４．１６における廃液トレイの正確な移動に続いて、工程７０４．１７においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、使用済みのゲルがＨＰセルを介してキャピラリーアレイ４５４から排出される。
【０１２７】
使用済みのゲルを排出させるため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、水容器８０２から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７は水を溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みのゲルを収集する。
【０１２８】
キャピラリーアレイ４５４からゲルが除去された後、工程７０４．１８においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、ＨＰセルを介して濯ぎ液がキャピラリーアレイ４５４内に通される。この濯ぎを行うため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、メタノール容器８０１から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７はメタノールを溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みの溶媒を収集する。
【０１２９】
キャピラリーアレイ４５４に対しメタノールによる濯ぎが行われた後、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、容器８０３からの石鹸液によりキャピラリーアレイ４５４の濯ぎが行われる。この濯ぎを行うため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、溶媒マニホールド８５０を介して、石鹸容器８０３から入口が選択され、また、弁マニホールド８５１を介して、ＨＰＬＣポンプ８０７から入口が選択される。このＨＰＬＣポンプ８０７は石鹸液を溶媒マニホールド８５０から弁マニホールド８５１を介してＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２はキャピラリーアレイ４５４から使用済みの溶媒を収集する。更に、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００が駆動され、キャピラリーアレイ４５４の清浄化が完了するまで、３つの溶媒容器８０１〜８０３からの溶媒による再生処理が継続される。
【０１３０】
図１３に示すように、溶媒／ゲル移送モジュールからコントローラ４０４へフィードバックがなされ、コントローラ４０４が正しい時間にその指令を出すのを確実にしている。例えば、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１７が、ゲルがキャピラリーアレイ４５４から排出されたことを示すまでは、溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させて濯ぎ液をキャピラリーアレイ４５４に通過させたりはしない。同様に、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１８が、キャピラリーアレイ４５４がメタノール及び石鹸水で濯がれたことを示すまでは、工程７０５においてキャピラリーアレイ４５４にゲル物質を再充填させる指令を発することはない。
【０１３１】
好ましい態様において、コントローラ４０４はＨＰポンプ状態フィードバック１７を判定する。コントローラ４０４は、製造メーカーにより特定されたＨＰポンプの流量からキャピラリーアレイ４５４を介して通過する溶液の量を計算すると共に、ポンプが始動してからの経過時間を計算することにより、ＨＰポンプ状態フィードバック１７を判定する。
【０１３２】
工程７０４におけるキャピラリーの再生に続いて、工程７０５．１９においてコントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させ、ＨＰセルを介してキャピラリーアレイ４５４に新規なゲルを再充填させる。キャピラリーアレイ４５４に新規なゲルを再充填させるため、図１６に示すように、コントローラ４０４により、弁マニホールド８５１を介して、ゲルシリンジ８０４から入口が選択される。このゲルシリンジ８０４は弁マニホールド８５１を介してゲルをＨＰセルに移送させ、前述のようにキャピラリーアレイ４５４のより急速な再充填のための圧増加を生じさせる。工程７０４．１６において正しく移動された廃液トレイ８５２は工程７０５．１９においてキャピラリーアレイ４５４から排出される全ての溶媒又はゲルを収集する。
【０１３３】
工程７０４．１８においてＨＰセル及びキャピラリーアレイ４５４をゲルで充填させたのち、このプロセスを１又は２通りで継続させることができる。１例として、ＨＰセル中のゲルは工程７０２の後の電気泳動において緩衝液として使用することができる。この場合、このプロセスは工程７０５．２０により継続される。別の例として、工程７０５．２０の前に、コントローラ４０４により溶媒／ゲル移送モジュール８００を駆動させ、ＨＰセルからゲルを移送させ、工程７０４と同様のプロセスを用いてＨＰセルに緩衝液を充填させる。
【０１３４】
積層デュアルカルーセルを工程７０５の残りの作業に参加させる。工程７０５．２０において、コントローラ４０４によりローター６０４を介して上方カルーセル６０２を回転させ、その切欠き部６２０をニードルアレイ６０３の下方へ移動させる。更に、工程７０５．２０において、コントローラ４０４によりローター６０４を介して下方カルーセル６０４を回転させ、緩衝液トレイ２１６をニードルアレイ６０３の下方へ移動させる。また、工程７０５．２１において、コントローラ４０４によりモータ６０５を介して下方カルーセル６０２から緩衝液トレイ２１６を上方カルーセル６０１の大きい開口部を通ってニードルアレイ６０３へ移動させる。
【０１３５】
工程７０５はキャピラリーアレイ４５４を平衡させ、キャピラリーアレイ４５４を介して緩衝液を循環させる工程（工程７０５．２２）で完了する。キャピラリーアレイ４５４を介しての引きの差により、気泡及び圧力差が工程７０５．１９におけるゲル移送の間にキャピラリーアレイ４５４中のゲル内に発生する。工程７０５．２２はこの圧力差及び気泡を除去するもので、これはキャピラリーアレイ４５４を平衡化させ、キャピラリーアレイ４５４を介して緩衝液を循環させることにより行われる。この手法は工程７０２における電気泳動と似ているが、但し、工程７０２の電気泳動ではＤＮＡは明らかに存在するのに対し、工程７０５．２２ではキャピラリーアレイ４５４にはＤＮＡは存在しない点で相違する。具体的には、電圧がキャピラリーアレイ４５４を横切って適用され、ゲルの弛緩とキャピラリーアレイ４５４を通る緩衝液の動きを誘起させる。工程７０５．２２でキャピラリーアレイ４５４中に緩衝液を循環させた後、工程７００でサンプルを導入することから始まる次のＤＮＡ分析のためのプロセスが繰り返される。
【０１３６】
図１３に示すように、工程７０４の場合と同様に、工程７０５において溶媒／ゲル移送モジュールからコントローラ４０４へのフィードバックが継続してなされる。コントローラ４０４はこのフィードバックを処理し、正しい時間に指令を出すのを確実にしている。例えば、コントローラ４０４は、ゲルシリンジフィードバック１９が、キャピラリーアレイ４５４が新たなゲルで充填されたことを示すまでは、工程７０５．１９を越えたいかなる指令も発することはしない。同様に、コントローラ４０４は、ＨＰポンプ状態フィードバック１９が、ゲルがキャピラリーアレイ４５４へ送り込まれたことを示すまでは、工程７０５．２０において上方カルーセル６０１及び下方カルーセル６０２を回転させる指令を発することはしない。
【０１３７】
好ましい態様において、コントローラ４０４はゲルシリンジフィードバック１９を判定する。すなわち、ゲルシリンジの置換速度からキャピラリーチューブアレイ４５４を介して通過する溶液の量を計算すると共に、ゲルシリンジが始動してからの経過時間を計算することにより、ゲルシリンジフィードバック１９を判定する。
【０１３８】
同様に、工程７０５において、ローター６０４と操作上係合するエンコーダーはカルーセル２０の位置を指示するフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、カルーセル位置フィードバック２０が、上方カルーセル６０１の大きい開口部及び下方カルーセル６０２の緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３の下方に位置していることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０５．２１において緩衝液トレイ２１６を移動させるための指令を発しない。
【０１３９】
また、モータ６０５の電流計も緩衝液トレイ２１６の垂直位置を示すフィードバックをコントローラ４０４へ送る。しかし、トレイ位置フィードバック２１が、緩衝液トレイ２１６がニードルアレイ６０３に移動されていることを示すまでは、コントローラ４０４は工程７０５．２２において緩衝液をキャピラリーアレイ４５４に循環させるための指令を伝達しない。最後に、コントローラ４０４はキャピラリーチューブ電流２２の高電圧状態についてのフィードバックを受理する。なお、この高電圧状態２２が、緩衝液がキャピラリーアレイ４５４を通って循環していることを示すまでは、コントローラ４０４は次のＤＮＡサンプルを導入させるための工程７００へ進むことはしない。
【０１４０】
図１７はオフラインキャピラリー再生器９００を示し、これはキャピラリーカートリッジ９０９を定期的に完全に清浄化するのに使用される。このキャピラリーカートリッジ９０９を完全に清浄化するために、オペレータは自動電気泳動システムからこれを取り外し、これをオフラインキャピラリー再生器９００に装着させる。従って、オペレータは別の清浄なキャピラリーカートリッジ９０９を自動電気泳動システムに装着し、ＤＮＡ分析をこのキャピラリーカートリッジを用いて実行することができ、その間、先に使用されたキャピラリーカートリッジ９０９をオフラインキャピラリー再生器９００で完全に清浄化させる。キャピラリーカートリッジの完全な清浄化に２０ないし３０分間を要するが、ＤＮＡ分析の連続的実行の間にキャピラリーカートリッジ９０９の完全な清浄化が終わるまで待つ必要がなくなるから、オフラインキャピラリー再生器は自動電気泳動システムのスループットを改善することになる。
【０１４１】
このオフラインキャピラリー再生器９００は、図１１で先に説明した溶媒／ゲル移送モジュール６００を低コストかつ簡易化したものである。なぜならば、これは溶媒／ゲル移送モジュール６００に含まれる全ての品目を含むものでないからである。例えば、このオフラインキャピラリー再生器９００は、カメラ、レーザー又はゲルシリンジを有していない。また、このオフラインキャピラリー再生器９００はゲル移送のためのゲルシリンジを含まない。なぜならば、もし、キャピラリーカートリッジの移動の前にゲルをオフラインで送り出すとすると、キャピラリーカートリッジをオフラインキャピラリー再生器９００から自動電気泳動システムへ移動させる間にゲルの好ましくない硬化がキャピラリーアレイ４５４の端部に発生し得るからである。このオフラインキャピラリー再生器９００の簡易性は低コストでシステムのスループットを増大させるという利点をもたらす。
【０１４２】
溶媒容器９０１、９０２、９０３には、それぞれメタノール、水及び石鹸水が収容されている。各溶媒容器９０１〜９０３におけるフィーダーチューブ９０６は溶媒を溶媒マニホールド９０５に向けて移送させる。この溶媒マニホールド９０５は３つの入口を１つの出口に接続させる。この溶媒マニホールドの３つの入口は溶媒容器９０１〜９０３のフィーダーチューブ９０６と接続され、入口のセットとフィーダーチューブ９０６のセットとの間に１対１の対応を確立する。
【０１４３】
ＨＰＬＣポンプ９０６は１つの入口を有し、この入口は溶媒マニホールドの出口に接続され、更にＨＰＬＣポンプ９０６は１つの出口を有し、この出口はキャピラリーカートリッジ９０９の一端で溶媒導入口９０７に接続されている。オフラインキャピラリー再生器９００も図１４Ａで記載した溶媒／ゲル移送モジュール６００と同様に、ＨＰセルを有し、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。また、コントローラが溶媒マニホールド９０５とＨＰＬＣポンプ９０６の操作を制御する。廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９の他端でのキャピラリー再生の間に廃液を収集する。
【０１４４】
好ましい例において、このコントローラは単純な低コストのデジタル信号処理システムであり、これは状態フィードバックを受理し、ＨＰＬＣポンプ９０６及び溶媒マニホールド９０５に対し、後述のように所定の順序で指令を発する。あるいは、パーソナルコンピュータのような汎用コンピュータを使用して簡単なコントロールプログラムを実行してオフラインキャピラリー再生器を管理するようにしてもよい。
【０１４５】
オペレータがキャピラリーカートリッジ９０９をオフラインキャピラリー再生器９００に装着した後、内部コントローラにより溶媒マニホールドを介して水容器９０１からの入口が選択され、また、ＨＰＬＣポンプ９０６が作動される。ＨＰＬＣポンプ８０７は水を溶媒マニホールド８５０からＨＰセルへ移送させ、前述同様にキャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済みゲルを収集する。
【０１４６】
このゲルがキャピラリーカートリッジ９０９から除去された後、オフラインキャピラリー再生器９００によりＨＰセルを介してキャピラリーカートリッジ９０９の濯ぎがメタノールを用いて行われる。第１に、コントローラにより、溶媒マニホールド９０５を介してメタノール容器９０２からの入口の選択が行われる。ＨＰＬＣポンプ９０６はメタノールを溶媒マニホールド９０５からＨＰセルに移送させ、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な再生のための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済み溶媒を収集する。
【０１４７】
次に、オフラインキャピラリー再生器９００によりＨＰセルを介してキャピラリーカートリッジ９０９の濯ぎが容器９０３からの石鹸水を用いて行われる。第１に、コントローラにより、溶媒マニホールド９０５を介して石鹸容器９０３からの入口の選択が行われる。ＨＰＬＣポンプ９０６は石鹸水を溶媒マニホールド９０５からＨＰセルに移送させ、キャピラリーカートリッジ９０９のより急速な濯ぎのための圧増加を生じさせる。予め正しく移動させた廃液容器９０４はキャピラリーカートリッジ９０９からの使用済み溶媒を収集する。コントローラ４０４により、オフラインキャピラリー再生器９００が駆動され、３つの溶媒容器８０１〜８０３からの溶媒を用いた再生プロセスが、キャピラリーアレイ４５４の洗浄が完了するまで繰り返される。
【０１４８】
図１８はキャピラリーカートリッジ１１８０の他の好ましい例を説明するものである。この例において、キャピラリーチューブが電極／キャピラリーアレイ１１８１内に配置された第１の端部１１８８から延出している。これらキャピラリーチューブはついで多重ルーメンチューブ１１８３の内側を通っている。この多重ルーメンチューブについては、米国特許出願第０８／８６６，３０８号（引用により本明細書に含まれるものとする）に詳述されている。この多重ルーメンチューブ１１８３はチューブホルダー１１８５により所定位置に保持されている。また、これらキャピラリーチューブは多重ルーメンチューブによる保護なしに光学検知領域１１８７を通過している。この光学検知領域１１８７を越えたところで、これらキャピラリーチューブは共通の端部を有し、一緒に束ねられ、導電性材料からなる高圧Ｔ型取付け部材１１８２中に固着されている。なお、この取付け部材１１８２は電気泳動の間、接地されている。
【０１４９】
このチューブホルダー１１８５及びＴ型取付け部材１１８２はカートリッジベース１１８６に固定されている。カートリッジベース１１８６は電気的絶縁性のため、ポリカーボネートから作られている。また、このベース１１８６はシャトル１１７９に着脱自在に取着されている。このシャトル１１７９はその底から突出したレールカップリング１１８４のセットを具備している。これらレールカップリング１１８４は図１０にシーケンサーモジュール４００又は図１１にシーケンサーモジュール６００のレールシステム（図１８には示されていない）に嵌着されるよう配置されている。このレールシステムはシャトル１１７９が所定位置内外に可動し得るようにしている。また、このベース１１８６はシャトル１１７９から外され、カートリッジ１１８０を廃棄したり（又は洗浄）、新規（又は清浄化した）キャピラリーカートリッジを、シャトル１１７９が所定位置から外されているとき、取着し得るようにしている。このレールシステムとシャトル１１７９との組合せによって、新たに取着されたキャピラリーカートリッジを、シャトル１１７９が所定位置にあるときカメラ及びレーザー（図１８には示されていない）との関連で、廃棄されたキャピラリーカートリッジと同じ位置に繰り返し配置させることを可能する。
【０１５０】
好ましい例において、シャトル１１７９は、電極／キャピラリーアレイ１１８１を収容する開口部を備えたベース１１８６の長さを延長させる。すなわち、このシャトル１１７９は複数の着脱自在なファスナー１１７８によりベース１１８６に取着されている。
【０１５１】
電極／キャピラリーアレイ１１８１は、図１９に記載された電流供給／モニターボード１１９０により所定位置に保持されている。このボード１１９０は高電圧供給のためのプリント回路基板であることが好ましい。
【０１５２】
このボード１１９０は好ましくは、複数の大きい孔１１９３を具備し、ファスナーのセットを用いてボード１１９０をベース１１８６に取着し得るようになっている。しかし、任意の他の手段、例えば接着を利用してボード１１９０をベース１１８６に取着することもできる。
【０１５３】
このボード１１９０は、更にベース１１８６に設けられた孔と整合するように配置された複数のチューブ孔１１９４を具備する。これにより、ボード１１９０をベース１１８６に取着したとき、キャピラリーチューブの第１の端部がチューブ孔１１９４を貫通して突出するようにすることができる。複数のピン１１９５（好ましくは金メッキしたもの）が更にボード１１９０上に配設されている。少なくとも１つのピンを各チューブ孔に近付けて配置させ、ピンと孔との対１１９２が形成されている。各ピンと孔との対１１９２はサンプルマイクロタイタートレイのサンプルウェル中に浸漬される。
【０１５４】
このボード１１９０には、更に高電圧リード線１１９８が設けられている。このリード線１１９８は、各ピン１１９５をボード１１９０の周辺に形成された対応するコネクター端子１１９６に接続している。各コネクター端子１１９６は好ましくは約５０個の電気接続部を具備する高電圧コネクターを受理し得るよう形成されている。この高電圧コネクターはリード線１１９８を高電圧電力供給部（好ましくはBertan社製）（図１９に示されていない）からの電力供給ラインに接続している。これにより、キャピラリーチューブがゲルで満されたとき、ピン１１９５から高圧Ｔ型取付け部材１１８２に接続された第２の電極への閉鎖電気回路が形成される。この第２の電極は好ましくはシステムの接地部に接続されている。
【０１５５】
更に、高電圧コネクターも電流をモニターする電流モニターに接続されている。電流モニターにおいて、各電力供給ラインを流れる電流は好ましくは多重電力供給ライン中に同時に、又は連続的にモニターされる。これにより、この電流モニターにより一体化された電流測定を行うことが可能となる。
【０１５６】
図２０は多波長ビーム発生器を示している。この波長ビーム発生器は、レーザーヘッド１２００、好ましくは、４５７ｎｍ、４７６ｎｍ、４８８ｎｍ、４９６ｎｍ、５０２ｎｍ、５１４ｎｍの波長で多波長レーザービームを発生し得るアルゴンイオンレーザーを具備する。このビーム発生器は更にレーザーエミッターチューブ１２０７を有する。このレーザーエミッターチューブ１２０７は光学カップリングアッセンブリー１２０２によりアルゴンイオンレーザー１２００に接続されている。
【０１５７】
この光学カップリングアッセンブリー１２０２は、レーザーヘッド１２００に接続されたファイバーカップラー１２０１と、ファイバーカップラー１２０１をレーザーエミッターチューブ１２０７と接続する光学ファイバーケーブル１２０３とを具備している。このファイバーカップラー１２０１はレーザーヘッド１２００を無色の光学ファイバーケーブル１２０３と整合させている。光学カップリングアッセンブリー１２０２は、レーザーエミッターチューブ１２０７をレーザーヘッド１２００から遠く離れて位置させることを可能にし、かつ、レーザーエミッターチューブ１２０７でレーザービーム、すなわちコヒーレント光を発生させる。更にこれにより、熱を発生するレーザーヘッド１２００を上記シーケンサーの感応性の小さい領域に位置させることを可能とする。
【０１５８】
レーザーエミッターチューブ１２０７は一次元集束器１２０８を具備する。この一次元集束器１２０８は好ましくは焦点距離が１０ｃｍのポジティブな筒状光学レンズでレーザーエミッターチューブ１２０７の出力端１２０４に配置される。このレーザーエミッターチューブ１２０７は更に、光学ファイバーケーブル１２０３を受理するファイバーエミッターチューブ１２０５と、好ましくは焦点距離が１．９ｃｍのネガティブな筒状光学レンズであってファイバーエミッターチューブ１２０５と一次元集束器１２０８との間に配置されたビームイクスパンダー１２０９とを具備する。このレーザーエミッターチューブ１２０７は好ましくは１インチの内径と、６インチの長さのチューブ内に収納される。
【０１５９】
図２２はこのレーザーエミッターチューブ１２０７により行われる光学的処理を模式的に示すものである。ファイバーエミッターチューブ１２３０により発生するレーザー光はビームイクスパンダー１２３１により拡張される。このレーザー光はついで、一次元集束器１２３３により１方向にのみ集束される。その結果得られたビームはキャピラリーアレイ１２３５方向に向けられる。この得られたレーザビームは１方向に狭められ、他の方向において長くなっている。図２２Ａ〜Ｃは各プロセス工程でのレーザビームのフットプリントを示すものである。
【０１６０】
図２１は多波長ビーム発生器の他の例を示すもので、２つのレーザーヘッド１２１１、１２１５が設けられている。第１のレーザーヘッド１２１１はレーザーヘッド１２００と同様のものであり、第２のレーザーヘッド１２１７は異なる波長のレーザビームを発生するものである。この第２のレーザーヘッド１２１７は好ましくは、波長が５３２ｎｍを超えるレーザビームを発生させる固体レーザーである。他の例として、第２のレーザーヘッド１２１７は、第１のレーザーヘッド１２１１により発生するビームと異なる波長の多波長レーザービームを発生させるものである。
【０１６１】
この例においては、ファイバーカップラー１２１３、１２１７及び光学ファイバーケーブル１２２５、１２２１を有する２つの光学カップリングアッセンブリーが設けられている。この２つの光学カップリングアッセンブリーは図２０の光学カップリングアッセンブリー１２０２と同様に機能する。２つのレーザーヘッド１２１１、１２１５により発生し、この光学カップリングアッセンブリーにより移送されるレーザビームは、２つのレーザー源からのレーザビームを受理し得るよう設計されたレーザーエミッターチューブ１２２４内で結合される。
【０１６２】
このレーザーエミッターチューブ１２２４は２つの入力端子１２１０、１２１２と、１つの出力端子を有する。すなわち、第１のレーザーヘッド１２１１からレーザビームを受理する第１のファイバーエミッターチューブ１２２７は第１の入力端子１２１０の部位に位置し；第２のレーザーヘッド１２１５からレーザビームを受理する第２のファイバーエミッターチューブ１２２３は第２の入力端子１２１２の部位に位置し；一次元集束器１２２６（好ましくは焦点距離が１０ｃｍのポジティブな筒状光学レンズで、結合したレーザービームを出力するもの）は出力端子１２１４の部位に位置している。
【０１６３】
第１及び第２のファイバーエミッターチューブ１２２７、１２２３により受理されるレーザビームは２色性フィルター１２２９により結合される。この２色性フィルター１２２９は第１のファイバーエミッターチューブ１２２７からのレーザビームを透過させ、第２のファイバーエミッターチューブ１２２３からのレーザビームを反射させ、これにより第１及び第２のファイバーエミッターチューブ１２２７、１２２３からのレーザビームを結合させる。
【０１６４】
好ましくは焦点距離が１．５ｃｍのネガティブな筒状光学レンズであるビームイクスパンダー１２２２は、上記２色性フィルター１２２９と一次元集束器１２２６との間に配置される。このビームイクスパンダー１２２２と集束器１２２６との組合わせは、図２２及び図２２Ａ〜Ｃで記載した光学プロセスと実質的に同様に光学的に機能する。
【０１６５】
好ましい例において、レーザーヘッド１２００、１２１１、１２１５における偏光を除去し、レーザー出力を最大にする。図２１に記載した例では、マルチライン及び非偏光発光の組合わせにより、偏光単一ラインレーザーと比較してレーザー出力は４倍を超えて増大している。
【０１６６】
図２２では角度を持たせずにキャピラリーアレイ１２３５に当てられたレーザービームを示しているが、図２３に示すような小角度入射励起配置(entrance excitation configuration)は検知窓での励起レーザー光結合効率を向上させる。これは更に、９６（又はそれ以上）キャピラリーアレイを励起させるのに必要なレーザー出力を減少させ、ＤＮＡシーケンサー機器において携帯可能な空冷アルゴンイオンレーザーの使用を可能にする。言い換えると、図２０又は２１に記載した多波長レーザーエミッタチューブは、広範のキャピラリーアレイに亘ってレーザービームの集束性を保持させながら、多数のキャピラリーアレイ（例えば、１０００本のキャピラリーチューブ）を照射すべく整合されている。
【０１６７】
図２４、２５はＣＣＤカメラ１２５７をレーザーエミッターチューブ１２４３と合体させたものを示している。好ましい例として、このレーザーエミッターチューブ１２４３は小さな傾斜角を以て図２５の表面に垂直に配置されており、従って、レーザーエミッターチューブ１２４３からのレーザービームは図２３に示すようにキャピラリーアレイ１２００に当たることになる。
【０１６８】
レーザーエミッターチューブ１２０７はキャピラリー検知窓と同一レベルに配置され、レーザーエミッターチューブ１２０７のビーム発光端部はオペレータとは反対方向に向いている。好ましい例として、レーザーエミッターチューブ１２０７はアームマウント１２６５に回転自在に接続されているチューブ制御アーム１２６７の下端に固定されている。このアームマウント１２６５は可撓性回転子１２６１の下端に取着されている。この回転子１２６１の上端はシーケンサーの外部からアクセス可能なダイヤルに接続されている。アームマウント１２６５は更にレーザーエミッター位置決めレール１２５５上に装着されていて、アーム取付け位置コントローラ１２５３により移動し得るようになっている。このようなダイヤル及びコントローラ１２５３を用いることにより、レーザーエミッターチューブ１２０７を出力レーザービームをキャピラリーアレイへ照射させるのに最適に配置させることができる。
【０１６９】
ＣＣＤカメラ１２５７はカメラマウント（図２５では示していない）に装着され、このカメラマウントはレーザーエミッター位置決めレール１２５５上に装着されている。カメラ回転ケーブル（図２５では示していない）により、ＣＣＤカメラプレートがレール１２５５上を水平方向に移動する。カメラ焦点ギア１２７１がギア制御ケーブル１２５４に接続され、ＣＣＤカメラレンズアッセンブリ１２６９の動きを制御するようにしている。先行するカメラコントローラによりＣＣＤカメラ１２５７の焦点が、レーザーエミッターチューブ１２４３からのレーザービームにより照射されたキャピラリーアレイの部分に当てられる。
【０１７０】
高粘度液移送システムの他の好ましい例が図２６に示されている。この移送システムは、水のような低粘度液１４１３を保持する高圧チャンバー１４０１と、ゲルのような高粘度液を収容する圧迫可能な使い捨て型バッグ１４１１とを具備する。
【０１７１】
この高圧チャンバー１４０１は、好ましくは２０００ｐｓｉまでの内圧に耐えるようにアルミニウム又はステンレス鋼などの金属からなるシリンダー（筒体）１４０２を具備している。すなわち、底面が閉じ、頂部が開口した実質的な中空体を具備している。このシリンダー１４０２の頂部にはキャップ１４０４が着脱自在に装着されている。このシリンダー１４０２とキャップ１４０４とにより高圧チャンバー１４０１が形成され、液体１４１３及び使い捨て型バッグ１４１１が収容されている。
【０１７２】
このゲル容器１４１１は出口アッセンブリー１４１０に着脱自在に取着されている（好ましくは、Swagelock1409により）。このチャンバー内の圧力が増加したとき、粘性の液体が出口アッセンブリー１４１０を介して押し出されるようになっている。この出口アッセンブリー１４１０は液密取付け部材（Swagelock社から入手可能）を用いてキャップ１４０４に嵌着されている。この出口アッセンブリー１４１０は更にゲル放出チューブ１４０３を具備する。この圧迫可能なゲルバッグ１４１１の周りの圧力が液体１４１３により均一に適用されているから、ゲル容器の耐圧要求度が最小に抑えられる。従って、ゲルバッグ１４１１は、ゲルの複数のランに対して十分な容量を有する使い捨て型バッグから経済的に作製することができる。
【０１７３】
高圧チャンバー１４０１内の圧力は圧力コントロールアッセンブリー１４０６により増減することができる。圧力コントロールアッセンブリー１４０６によりチャンバー１４０１内により多くの液体が供給されると、チャンバー１４０１内の圧力は増大する。過剰量の液体によりこの内部圧が増大したとき、又はキャップ１４０４を開けてバッグ１４１１を交換するとき、チャンバー１４０１内の液体が圧力コントロールアッセンブリー１４０６により解放され、その内部圧を減少させる。
【０１７４】
この圧力コントロールアッセンブリー１４０６はコントローラ１４０４により制御される高圧ポンプ１４２３を具備する。好ましい例として、この高圧ポンプ１４２３はもう一つのＨＰＬＣポンプから構成される。この圧力コントロールアッセンブリー１４０６は更に、ポンプ１４２３に接続された入口チューブ１４２１を含み、これは液密取付け部材１４１９により上記シリンダーの底部に嵌着されている。
【０１７５】
出口チューブ１４２７が更に圧力コントロールアッセンブリー１４０６に設けられている。この出口チューブ１４２７は好ましくは第２の液密取付け部材１４１７により上記シリンダー１４０２の底部に嵌着されている。この出口チューブ１４２７には解放弁１４２５と、フィードバック信号（好ましくは６ボルト未満）を発生させるための圧力トランスジューサー１４２９が設けられ、この圧力トランスジューサー１４２９はコントローラ１４０４と導通している。解放弁１４２５はコントローラ１４０４により制御されるようになっている。
【０１７６】
このコントローラ１４０４は、好ましくは、図１０に示す中央コンピュータコントローラ４０４の一部として構成させ、省スペース化を図ってもよい。しかし、他の例として、中央コンピュータコントローラ４０４は、もう一つのコンピュータ、マイクロプロセッサー又は水ポンプ及び弁を制御可能なその他の電子装置などの他の型のコントローラで置き換えてもよい。
【０１７７】
チャンバー１４０１内の圧力を示すフィードバック信号をモニターすることにより、コントローラ１４０４は以下のように機能する：（１）チャンバー１４０１内の圧力を或る程度、増大させる必要があるとき、コントローラ１４０４はＨＰＬＣポンプ１４２３を駆動させ入口チューブ１４２１を介して液体をチャンバー１４０１内に導入させる；又は（２）チャンバー１４０１内の圧力を或る程度、減少させる必要があるとき、コントローラ１４０４は解放弁１４２５を開き、チャンバー１４０１内から液体を解放させる。一旦、十分な量のゲルが押し出されたとき、ポンプが停止し、チャンバー内の圧力が減少し、元の平衡状態に圧力を戻す。好ましいゲル充填圧は５００ｐｓｉである。
【０１７８】
図２７は、ＤＮＡ分析の後、キャピラリーチューブアレイを再生させ、キャピラリーアレイにゲルを再充填させるのに用いられる溶媒／ゲル移送モジュール１８００の好ましい例を示している。図２８はこの溶媒／ゲル移送モジュール１８００の背面図である。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００は好ましくは、上記シーケンサーに隣接して配置される。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００の目的は、継続的かつ自動的なゲルの移送及びキャピラリーチューブの再生を行うことである。
【０１７９】
図２９は高圧ゲル移送システム１８０５（図１６のゲル移送シリンジ８０４又は図２６の高圧チャンバー１４０１）を図２７の溶媒／ゲル移送モジュール１８００に合体させたものを示している。この好ましい例において、溶媒マニホールド１８５０は溶媒容器１８０１〜１８０４のフィーダーチューブ１８０６からの４つの入口を１つの出口に接続させる。溶媒容器１８０１〜１８０４からのフィーダーチューブ１８０６、メタノールで満された２つのびん、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）で満された１つのビン（好ましくは２％のＰＶＰ）、及び緩衝液で満された１つのビンは溶媒マニホールド１８５０の入口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７の入口はポンプ接続チューブ１８６１により溶媒マニホールド１８５０の出口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７の出口はポンプ出口チューブ１８６２により溶媒マニホールド１８５０の入口に接続されている。ＨＰＬＣポンプ１８０７からの出口（図２９に示されていない）は前述のように高圧チャンバー１８０５に接続されている。
【０１８０】
弁マニホールド１８５１は２つの入口を１つの出口に接続させる。この弁マニホールド１８５１の１つの入口はゲル出口チューブ１８６３によりゲル移送システム１８０５に接続されている。弁マニホールドの他の入口はＨＰＬＣポンプ１８０７の出口に接続されている。弁マニホールド１８５１の出口は液体移送チャンバー１８１０（好ましくは、図１８の高圧Ｔ型取付け部材１１８２）にマニホールド出口チューブ１８６４を介して接続されている。この液体移送チャンバー１８１０はその中の廃液を廃液容器１８６５へ排出させるためのパージ弁１８６７を具備する。
【０１８１】
図１０に示すコントローラ４０４は、溶媒マニホールド１８５０、ＨＰＬＣポンプ１８０７、ゲル移送システム１８０５のための圧力制御アッセンブリー、弁マニホールド１８５１、及び接続された部材を制御するための排液弁１８６７への接続部をそれぞれ有する。
【０１８２】
例えば、コントローラ４０４は、溶媒マニホールド１８５０を制御し、４つの溶媒容器１８０１〜１８０４から溶媒を選択し、あるいは弁マニホールド１８５１を駆動させて、ゲルを受け取るためチャンバー１８０４に接続された入口又は溶媒を受け取るためのＨＰＬＣポンプ１８０７に接続された入口を選択する。
【０１８３】
好ましい例として、ポンプ接続チューブ１８６１、ポンプ出口チューブ１８６２及びマニホールド出口チューブ１８６４の長さを最小に抑え、ゲル及び溶媒の無駄を減少させる。特に、ポンプ接続チューブ１８６１及びポンプ出口チューブ１８６２は新規な溶媒を弁マニホールド１８５１へ供給する必要があるとき、古い溶媒を保持しており、これによりこの古い溶媒が無駄になる。同様の無駄がマニホールド出口チューブ１８６４内の溶媒とゲルとの間にも発生する。従って、このマニホールド出口チューブ１８６４の長さは５０ｃｍ未満、好ましくは２５ｃｍ未満、より好ましくは１０ｃｍ未満とする。
【０１８４】
図２８に示すように、溶媒／ゲル移送モジュール１８００はシーケンサー内に位置するレーザーヘッドのためのブロアー１８０１を有する。このレーザーヘッドはシーケンサーモジュールの底面に収納されている。冷却ブロアーはシーケンサーモジュールから空気を吸い出し、洗浄機モジュール１８００の排気部へ吹き出すように設計されている。その結果、冷たい空気はレーザーを横切って移動し、シーケンサーモジュールに大きな混乱を生じさせる虞れは無い。５インチ径の可撓性ホースがレーザーの後方からブロアー取入れ部に向けて接続されている。熱い排気ガスが別の５インチ径ホース（天井ダクトに接続されている）を介して運び出され、外部に放出される（図２８には示されていない）。
【０１８５】
図１３の工程７００〜７０３と同様に、図３１の工程１９０１、１９０３、１９０５は図１１及び図１２Ａで説明された積層デュアルカルーセル装置の動作を説明している。これらの工程は互いに実質的に同じであり、これらの間の相違は自明のものであるから、工程１９０１、１９０３、１９０５の詳細な説明は省略する。
【０１８６】
更に、図３１の工程１９０７、１９０９、１９１１、１９１２は図２８〜３０で説明した溶媒／ゲル移送モジュール１８００の動作を示している。この溶媒／ゲル移送モジュール１８００の動作も溶媒／ゲル移送モジュール８００のものと実質的に同一であるから重複する説明は省略する。しかし、以下に示す相違について説明する。
【０１８７】
工程１９０７．１７において、濯ぎ工程は、キャピラリーチューブをメタノールで２４分間濯ぎ、ついでＰＶＰで８分間濯ぐことにより行われる。工程１９１１．２３において、電流／モニターボードと電力供給部との間に取着された電流モニターが駆動される。工程１９１２．２５及び１９１２．２６において、すすぎトレイがキャピラリーチューブの第１の端部及び電流供給部／モニターボードから突出するピンの濯ぎのために利用される。
【０１８８】
以上、本発明を幾つかの好ましい例を参照して説明したが、本発明の範囲はこれらの例により制限されるものでないことを理解されるべきである。すなわち、当業者にとって、種々変更を加えることも容易であると思われるが、それらも本発明の範囲に含まれるものであり、その範囲は以下の請求の範囲によって規制されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の装置の配列を示す側面図。
【図２Ａ】 本発明のカートリッジの１例をそれぞれ示す平面図。
【図２Ｂ】 本発明のカートリッジの１例をそれぞれ示す側面図。
【図３Ａ】 本発明のカートリッジのためのチューブアッセンブリーを示す側面図。
【図３Ｂ】 チューブアッセンブリーの装着配置を示す側面図。
【図４】 ニードル列と共に使用されるモニタープレートを示す平面図。
【図５】 図２Ａ及び２Ｂに示すカートリッジと共に使用される装置の配置を示す平面図。
【図６Ａ】 本発明のカートリッジの第２の例を示す側面図。
【図６Ｂ】 本発明のカートリッジの第２の例を示す平面図。
【図７】 図６Ａ及び６Ｂに示されているものと同様の圧力セルのためのバルブ配置を示す側面図。
【図８】 圧力セルの分解縦断面図。
【図９】 プレート孔の交互配列を有する圧力セルの第２のマウンティングプレートの平面図。
【図１０】 本発明の電気泳動装置を示す側面図。
【図１１】 積層デュアルカルーセル装置を含むシーケンサーモジュールを示す側面図。
【図１２】 積層二重配列に含まれるカルーセルを詳細に示す図。
【図１３】 本発明の操作を説明するフロー図。
【図１４Ａ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの前面図。
【図１４Ｂ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの側面図。
【図１４Ｃ】 システム内の溶媒／ゲル移送モジュールの裏面図。
【図１５Ａ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１５Ｂ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１５Ｃ】 ゲル移送モジュールに含まれるゲルシリンジの詳細図。
【図１６】 溶媒／ゲル移送モジュールを介してシーケンサーモジュールへのゲル及び溶媒の流れを示す図。
【図１７】 オフラインキャピラリー再生器を示す図。
【図１８】 本発明のキャピラリーカートリッジの側面図。
【図１９】 電流供給／モニターボードを示す平面図。
【図２０】 １個のレーザーヘッドを用いた多波長ビーム発生器を示す図。
【図２１】 ２個のレーザーヘッドを用いた多波長ビーム発生器を示す図。
【図２２】 レーザーエミッターチューブの光学的処理機能を示す側面図。
【図２２Ａ】 レーザーエミッターの出力での光ビームのフットプリントを示す図。
【図２２Ｂ】 ビームイクスパンダーを経た後の光ビームのフットプリントを示す図。
【図２２Ｃ】 一次元焦点レンズを経た後の光ビームのフットプリントを示す図。
【図２３】 レーザーエミッターからの光ビームがキャピラリー列に衝突する方向を示す図。
【図２４】
【図２５】 検出領域の周りの構造を示す側面図。
【図２６】 高粘度ゲルを供給する高圧チャンバーを示す側面図。
【図２７】 好ましい態様における溶媒／ゲル移送モジュールを示す図。
【図２８】 溶媒／ゲル移送モジュールの背面を示す図。
【図２９】 好ましい態様における溶媒／ゲル移送モジュールを介してのゲル及び溶媒の流れを示す図。
【図３０】 好ましい態様における操作を説明するフロー図。
Claims (17)
- 複数のサンプルについてキャピラリー電気泳動を行うためのキャピラリー電気泳動システムであって、該システムが：
複数のキャピラリーチューブであって、各キャピラリーチューブが第１の端部と第２の端部とを有し、前記第１の端部は二次元アレイ状に配列され、その間隔がマイクロタイタートレイのウェルのアレイの間隔に対応し、前記第２の端部が共通の終端を有するものと；
それぞれ複数のマイクロタイタートレイを担持する上方及び下方カルーセルが積層されてなるデュアルカルーセルを具備する位置決め装置であって、該位置決め装置が、前記キャピラリー端部の二次元アレイが前記マイクロタイタートレイの対応するウェル中に挿入されるよう前記マイクロタイタートレイの１つを位置決めするように配置させているものと；
ゲル及び複数の液体の選択された１つを前記キャピラリーチューブの第２の端部へ選択的に移送させるよう配置された装置と；
前記サンプルを照射するよう配置された光源と；
前記サンプルにより発せられた光を検知するよう配置されたカメラ手段と；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記光源が： 光ビームを発生させるよう配置されたレーザーヘッドと；
前記レーザーヘッドから離して配置されたレーザーエミッターチューブと；
前記レーザーヘッドを前記レーザーエミッターチューブに接続させ、それにより光ビームを前記レーザーヘッドから前記レーザーエミッターチューブへ案内するようにした第１の光学カップリングアッセンブリーと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項２記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記エミッターチューブの位置を調整する手段を更に具備してなるキャピラリー電気泳動システム。
- 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
前記上方及び下方カルーセル相互が共通軸に沿って整合、離間し、前記上方カルーセルが切欠き部を有し、前記切欠き部の形及び寸法が、前記マイクロタイタートレイが前記下方カルーセルに載置された場合に、そのマイクロタイタートレイを通過させ得るよう形成され、
前記位置決め装置が、
前記カルーセルに作用するように結合された第１のモーターであって、前記第１のモーターは前記カルーセルのそれぞれを所定の角度位置に選択的に回転させるよう配置されたものと；
昇降部材に作用するように結合された第２のモーターであって、前記昇降部材が前記マイクロタイタートレイを、前記マイクロタイタートレイが前記下方カルーセル上に載置された第１の位置と、前記マイクロタイタートレイが前記上方カルーセルの面の上に上昇され、キャピラリー端部のアレイが前記マイクロタイタートレイ上に配置されたとき、前記キャピラリー端部のアレイが前記マイクロタイタートレイの対応するウェル中に挿入される第２の位置の間で、前記共通軸に沿って移動させるよう配置されたものと；
前記第１及び第２のモーターを制御するよう配置されたコントローラと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記カルーセルのそれぞれの角度位置を判定するよう配置されたセンサーを更に具備してなるキャピラリー電気泳動システム。
- 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
前記光源が、複数のキャピラリーを通って移動するサンプルを照射するための光源であって、
第１の波長で第１の光ビームを発生させる第１のレーザーヘッドと；
第１の入力端子と出力端子とを有するレーザーエミッターチューブであって、前記レーザーエミッターチューブが前記第１の入力端子で前記第１の光ビームを受理し、かつ、前記出力端子で集束された第１の光ビームを出力するよう配置され、更に第１のレーザーヘッドから離して配置されたものと；
第１の端部で前記第１のレーザーヘッドに接続され、第２の端部で前記レーザーエミッターチューブの第１の入力端子に接続された第１の光学カップリングアッセンブリーであって、前記第１のレーザーヘッドからの光ビームを前記レーザーエミッターチューブの第１の入力端子に案内するようにしたものと；
を具備してなり；
前記レーザーエミッターチューブの第１の入力端子からの照射ビームが前記サンプルに向けられるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項６記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記光源の前記レーザーエミッターチューブが；
前記第１の光学カップリングアッセンブリーの第２の端部を、前記第１の入力端子で受理するよう配置されたファイバーエミッターチューブと；
前記出力端子の近傍に配置された一次元集束器と；
前記ファイバーエミッターチューブと前記一次元集束器との間に配置されたビームイクスパンダーと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項６記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記光源が、
第２の波長の第２の光ビームを発生させる第２のレーザーヘッドと；
前記レーザーエミッターチューブ上に形成された第２の入力端子であって、前記レーザーエミッターチューブが前記第２の入力端子で前記第２の光ビームを受理し、前記第２のレーザーヘッドから離して配置されたものと；
第１の端部で前記第２のレーザーヘッドに接続され、第２の端部で前記レーザーエミッターチューブの第２の入力端子に接続された第２の光学カップリングアッセンブリーと；
を更に具備してなり、
これにより、第１及び第２の光ビームが前記第１及び第２の光学カップリングアッセンブリーを介して前記レーザーエミッターチューブへ案内されるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項８記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記レーザーエミッターチューブが更に：
前記第１の光学カップリングアッセンブリーの第２の端部を受理するため前記第１の入力端子に配置された第１のファイバーエミッターチューブと；
前記第２の光学カップリングアッセンブリーの第２の端部を受理するため前記第２の入力端子に配置された第２のファイバーエミッターチューブと；
前記レーザーエミッターチューブ内に配置されたダイクロイックフィルターであって、前記第１及び第２のファイバーエミッターチューブからの光ビームと光学的にインターフェースするものと；
前記出力端子の近傍に配置された一次元集束器と；
前記ファイバーエミッターチューブと一次元集束器との間に配置されたビームイクスパンダーと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、さらに、対応する複数のキャピラリーを通って移動する複数のサンプルに向けて光ビームを出力するよう配置されたエミッターチューブの位置を調整するための位置調整装置を備え、
前記位置調整装置が：
前記エミッターチューブの出力が前記サンプルに向かうよう前記エミッターチューブを保持するアームと；
前記アームを保持するアームマウントと；
第１の方向に沿って前記アームマウントを移動させるレール手段と；
前記アームマウントに接続され、前記レール手段に沿って前記アームマウントを移動させる第１の可撓性ローテータと；
前記アームマウントに接続され、前記第一の方向と交差する方向に前記アームマウントを移動させる第２の可撓性ローテータと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムであって、
ゲル及び複数の液体の選択された１つを複数のキャピラリーへ選択的に移送させるための前記装置が：
複数の液体保持容器の１つを選択的に第１の供給ラインに接続させるよう配置された第１のマニホールドと；
ゲル供給ラインの１つ及び前記第１の供給ラインを選択的に第２の供給ラインに接続させるよう配置された第２のマニホールドと；
前記第２の供給ラインに接続された第１の端部と、キャピラリーの前記第２の端部に接続された第２の端部と、廃液容器に接続された第３の端部とを有する３方向コネクターであって、前記第３の端部が弁手段を具備したものと；を具備してなり、
前記第２の供給ラインの長さが５０ｃｍ未満であるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記第２の供給ラインの長さが２５ｃｍ未満であるキャピラリー電気泳動システム。
- 請求項１２記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、前記第２の供給ラインの長さが１０ｃｍ未満であるキャピラリー電気泳動システム。
- 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
ゲル及び複数の液体の選択された１つを複数のキャピラリーへ選択的に移送させるための前記装置がゲル移送システムを備え、該ゲル移送システムが；
長手軸と、高圧取付け部を有する出口を備えた第１の端部と、前記長手軸に沿って第１の端部へ向けて移動可能な表面を備えた第２の端部とを有するチューブ状ゲル充填容器と；
前記移動可能な表面に接して設けられたプランジャーと；
前記プランジャーに操作上係合し前記プランジャーに力を加え、ゲルを前記容器の第１の端部から供給するようにしたステッパーモーターと；
前記モーターを介して前記プランジャーを選択的に移動させ、所定量のゲルを前記出口から排出させ前記キャピラリーチューブに接続された通路へ送り込み、これにより前記キャピラリーチューブにゲルを同時に充填するようにしたコントローラと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
ゲル及び複数の液体の選択された１つを複数のキャピラリーへ選択的に移送させるための前記装置がゲル移送システムを備え、該ゲル移送システムが；
出口を有する第１の端部と入口を有する第２の端部とを有する実質的に硬質のチャンバーであって、媒体で実質的に満されたものと；
前記チャンバー内に配置され、前記媒体により実質的に囲まれた易潰性ゲル充填容器であって、前記出口と連通する開口部を有するものと；
前記チャンバー入口に接続されたポンプ手段と；
前記ポンプ手段と接続し、前記ポンプ手段を介して追加の媒体を前記チャンバー内に送り込み、これにより前記ゲル充填容器を少なくとも部分的に潰し、ゲルの所定量を前記出口から押出し、キャピラリーチューブに接続された通路に送り込み、これによりキャピラリーチューブにゲルを同時に充填するようにしたコントローラと；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１５記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
前記ゲル移送システムが、
前記媒体の圧力を感知するよう配置され、読取った圧力値を前記コントローラに供給する圧力トランスジューサーと；
前記チャンバーに接続された解放弁と；を更に具備してなり、
前記コントローラが上記圧力値に応答して解放弁を操作するように配置されているキャピラリー電気泳動システム。 - 請求項１記載のキャピラリー電気泳動システムにおいて、
さらに、第１及び第２の端部を有する複数のキャピラリーチューブを清浄化するための
清浄化装置を備え、該清浄化装置が；
それぞれ溶媒を保持する複数の容器と；
前記溶媒の１つを選択的にキャピラリーの第２の端部に供給するマニホールドと；
選択された溶媒を前記キャピラリーの第２の端部に圧送させるポンプ手段と；
前記ポンプ及びマニホールドに接続され、溶媒の前記キャピラリーチューブへの移送を所定の順序及び所定の時間で制御するようにしたコントローラと；
前記第１のキャピラリー端部から出る廃液を受容するための廃液容器と；
を具備してなるキャピラリー電気泳動システム。
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| AU2002226981A1 (en) * | 2000-11-28 | 2002-06-11 | Nanogen, Inc. | Microcapillary arrays for high-throughput screening and separation of differently charged molecules using an electric field |
| US7309409B2 (en) * | 2001-01-26 | 2007-12-18 | Biocal Technology, Inc. | Multi-channel bio-separation cartridge |
| US6878256B2 (en) * | 2001-04-02 | 2005-04-12 | Hitachi, Ltd. | Capillary array device |
| DE10209609A1 (de) | 2002-03-05 | 2003-10-02 | Europ Lab Molekularbiolog | Verfahren und Vorrichtung zur Parallelanalyse von Bio-Molekülen |
| AU2003228519B2 (en) * | 2002-04-12 | 2009-08-06 | Ge Healthcare (Sv) Corp | Multiplexed capillary electrophoresis systems |
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| JP5320416B2 (ja) * | 2011-01-26 | 2013-10-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置，キャピラリアレイ、及びキャピラリユニット |
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| US5439578A (en) * | 1993-06-03 | 1995-08-08 | The Governors Of The University Of Alberta | Multiple capillary biochemical analyzer |
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