JPH0368860A - Electrophoresis apparatus - Google Patents

Electrophoresis apparatus

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JPH0368860A
JPH0368860A JP1206325A JP20632589A JPH0368860A JP H0368860 A JPH0368860 A JP H0368860A JP 1206325 A JP1206325 A JP 1206325A JP 20632589 A JP20632589 A JP 20632589A JP H0368860 A JPH0368860 A JP H0368860A
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electrophoresis
plate
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electrolyte layer
holder
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Yuichiro Iijima
雄一郎 飯島
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Hitachi Electronics Engineering Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To make it possible to perform analysis even if bubbles are generated in a gel electrolyte layer and an electrophoresis plate is deviated by using laser light for a detecting means, and attaching a holder for holding the electrophoresis plate vertically to a moving mechanism which can be moved up and down and back and forth. CONSTITUTION:An electrophoresis plate holder 9 holding electrophoresis plates 7 is mounted on an electrophoresis-plate-position adjusting mechanism 50. The mechanism 50 is fixed to the rear surface wall of a measuring chamber 3 through a stage 52. An auxiliary bar 54 for receiving an upper buffer tank 11 is arranged on the stage 52. Meanwhile, laser light emitted from a laser oscillator 27 is inputted into a measuring chamber (dark chamber) 3 through a shutter 29, an expanding lens 31, mirrors 33 and 35 and an emitting end 21. The light is projected on a gel electrolyte layer between the two electrophoresis plates 7. Fluorescence emitted from a sample is inputted into a fluorescence detector 39 through a hood 37. When bubbles are generated in the gel electrolyte layer, the entire body of the tank 11 and the electrophoresis plates 7 which are formed as a unitary body with the holder 9 is lifted with a driving device 62 together with a Z bar 56 so as to avoid the bubbles.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電気泳動装置に関する。更に詳細には、本発明
は検出・1段としてレーザ光を使用する形式の装置にお
いて、レーザ光を常に正確にゲル電解質層に照射するこ
とのできる電気、泳動装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrophoresis device. More specifically, the present invention relates to an electrophoretic device that uses a laser beam as a first stage of detection and is capable of always accurately irradiating a gel electrolyte layer with the laser beam.

[従来の技術] DNA等の塩層配列を決定する方法として、ゲル電気泳
動法が広く火砲されている。
[Prior Art] Gel electrophoresis is widely used as a method for determining the salt layer arrangement of DNA and the like.

電気泳動する際に、従来は試料をラジオアイソトープで
ラベルし、分析していたが、この方な、では手間と時間
がかかる難点があった。このため、最近では、試料を蛍
光体でラベルする方式が検討されている。
Conventionally, samples were labeled with radioisotopes and analyzed during electrophoresis, but this method was time-consuming and labor-intensive. For this reason, recently, a method of labeling the sample with a fluorescent material is being considered.

光を用いる方法では、蛍光ラベルしたDNA断片をゲル
中を泳動させるが、泳動開始部から、15〜20cmF
方に各泳動路毎に光励起部と光検山冶を設けておき、こ
こを通過するDNA断片を順に計測する。検出時間から
泳動スピードすなわちDNA断片の大きさがわかる。
In the method using light, fluorescently labeled DNA fragments are electrophoresed in a gel.
On the other hand, a photoexcitation section and a photodetector are provided for each migration path, and the DNA fragments passing through these sections are sequentially measured. The migration speed, ie, the size of the DNA fragment, can be determined from the detection time.

特開昭83−21556号公報には、レーザで照射され
る電気泳動装置のゲルLのラインと光ダイオードアレイ
の配列方1;すが電気泳動装置内のDNA断片の泳動方
向と社用となるように構」戊されたDNA塩基配列決定
装置が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-open No. 83-21556 discloses 1 how to arrange the lines of gel L in an electrophoresis device irradiated with a laser and the photodiode array; A DNA base sequencing device configured as described above is disclosed.

第4因は該装置の構成を説明する模式図である。The fourth factor is a schematic diagram illustrating the configuration of the device.

図示されているように、光ftA70から出たレーザ光
はミラー72で+fbげられて泳動板74を横方向から
照射する。照射領域に蛍光ラベルDNA76が到達する
と蛍光を発する。各泳動路からの蛍光はレンズ78によ
りイメージインテンシファイヤ80の受光部82で結像
する。この信号は増怖されて光ダイオードアレイ84で
電気信号に変換されて計測される。
As shown in the figure, the laser light emitted from the light ftA70 is deflected by +fb by the mirror 72 and irradiates the migration plate 74 from the lateral direction. When the fluorescent label DNA 76 reaches the irradiation area, it emits fluorescence. Fluorescent light from each migration path is imaged by a lens 78 on a light receiving section 82 of an image intensifier 80. This signal is amplified and converted into an electrical signal by a photodiode array 84 for measurement.

[光間が解決しようとする課題] このようなゲル電気泳動に使用される泳動板は′。枚の
ガラス板または石英板の間にゲル電解質をサンドウィッ
チ状に挾んだものである。泳動板全体の厚さは約10m
−程度であるが、ゲル電解質層内体の厚さは1m11未
満である。泳動板の隙間にゲル電解質を注入する際、往
々にして気泡が取り込まれることがある。不都合にも、
この気泡がレーザビームの走査線上に存在するとレーザ
光が乱反射し正確な分析が不可能あるいは困難になる。
[Problem that Hikama is trying to solve] The electrophoresis plate used for this kind of gel electrophoresis is '. A gel electrolyte is sandwiched between two glass or quartz plates. The total thickness of the electrophoresis plate is approximately 10m.
-, but the thickness of the gel electrolyte layer inner body is less than 1 m11. When injecting gel electrolyte into the gap between electrophoresis plates, air bubbles are often trapped. Inconveniently,
If these bubbles exist on the scanning line of the laser beam, the laser light will be diffusely reflected, making accurate analysis impossible or difficult.

また、泳動板をセットしたところ、何らかの理山により
泳動板が前後方向にずれてレーザビームがゲル電解質層
に当射しないような=Jlも起こり得る。
Further, when the electrophoresis plate is set, =Jl may occur where the electrophoresis plate is shifted in the front-rear direction due to some reason and the laser beam does not hit the gel electrolyte layer.

従って、本発明の[1的は、レーザビームの走査線ヒの
ゲル電解質層に万−気泡がJr−/E してしまった場
合あるいは泳動板が前後方向にずれ”Cレーザビームが
ゲル電解質層に5射しないような場合にも、泳動板を交
換することなく分析を行うことができるゲル電気泳動装
置を提供することである。
Therefore, the first object of the present invention is that if bubbles form in the gel electrolyte layer on the scanning line of the laser beam, or if the electrophoresis plate shifts in the front-rear direction, the laser beam To provide a gel electrophoresis device capable of performing analysis without replacing the electrophoresis plate even in the case where no electrophoresis occurs.

[課題を解決するための手段コ 前記目的を速成するために、本発明では、検出手段とし
てレーザ光を用いるゲル電気泳動’AKにおいて、泳動
板を屯直に保持するためのホルダを昇降および進退i1
J能な移動機構に固着または着脱凸■能に取着すること
を特徴とする電気泳動装置を提供する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned objects quickly, in the present invention, in gel electrophoresis 'AK' which uses laser light as a detection means, the holder for holding the electrophoresis plate upright can be moved up and down and moved back and forth. i1
To provide an electrophoresis device characterized in that it is fixedly attached to a moving mechanism capable of being fixed or attached in a removable manner.

[作用] 前記のように、本発明の装置によれば、レーザビームの
走関線トのゲル電解質層に万一・、気泡が存在した場合
、泳動板を上昇または下降させることにより、気泡部分
を極めて簡j11に避けることができる。従来の装置は
泳動板をセットした後でレーザビームの走査線−ヒのゲ
ル電解質層に気泡が77在することか判明した場合、泳
動板全体を交換しなければならなかった。しかし、泳動
板はゲル電解質層の形成から検体のi’1人まで非常に
多大な作業11.¥間を費やして明備されるので、最後
の段階で気泡のイfイEにより交換しなければならない
というのは、′狂占に尽くし難いほどの無駄あるいは徒
労である。本発明の装置によれば、仮に気泡が存在した
としても、この部分を避けることができるので泳動板を
交換する必要は全くない。
[Function] As described above, according to the device of the present invention, if air bubbles are present in the gel electrolyte layer at the laser beam travel line, the air bubbles can be removed by raising or lowering the electrophoresis plate. can be avoided very easily. In the conventional apparatus, if it is found that air bubbles are present in the gel electrolyte layer in the scanning line of the laser beam after setting the electrophoresis plate, the entire electrophoresis plate must be replaced. However, the electrophoresis plate requires a lot of work from forming the gel electrolyte layer to loading the specimen. Since it takes a lot of time to prepare the air bubbles, having to replace them at the last stage using the air bubbles is a huge waste or waste of effort. According to the apparatus of the present invention, even if air bubbles exist, this part can be avoided, so there is no need to replace the electrophoresis plate.

また、本発明の装置によれば、泳動板を進退させること
ができるので、仮に泳動板がレーザビームに対して位置
ずれを起こしていたとしても、泳動板のゲル電解質層を
レーザビームと心合わせさせることは極めて容易である
Furthermore, according to the device of the present invention, since the electrophoresis plate can be moved forward and backward, even if the electrophoresis plate is misaligned with respect to the laser beam, the gel electrolyte layer of the electrophoresis plate can be aligned with the laser beam. It is extremely easy to do so.

本発明のこのような構成により、泳動板作製および泳動
板セットにおける気が疲れるような細心の注意は全く不
要となり、極めて効早的で、しかも、経済的な分析が可
能となる。
With such a configuration of the present invention, there is no need for tiring and careful attention in preparing the electrophoresis plate and setting the electrophoresis plate, and extremely quick and economical analysis becomes possible.

[実施例] 以ド、図面を参照しながら本発明の電気泳動装置を史に
詳細に説明する。
[Example] Hereinafter, the electrophoresis apparatus of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の電気泳動装置の外観を示す斜視図であ
り、第2図は本発明の電気泳動装置におけるレーザ光の
動きを示す光路間であり、第3図は本発明の電気泳動装
置における泳動板位置調整機構の概聾斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of the electrophoresis device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the movement of laser light in the electrophoresis device of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a schematic perspective view of the electrophoresis plate position adjustment mechanism in the apparatus.

第1図に示されるように、本発明の電気泳動装rr、1
は暗室にすることのできる測定室3をイアする。
As shown in FIG. 1, the electrophoresis device rr of the present invention, 1
The measurement room 3 is located in a dark room.

測定室3のHE而には開閉可能な@5が配設されていて
、測定の際には測定室3を密閉し、暗室にすることがで
きる。
An openable/closeable @5 is provided in the HE of the measurement chamber 3, so that the measurement chamber 3 can be sealed and turned into a dark room during measurement.

泳動板7は測定室内で泳動板ホルダ9により蝦直に保持
される。ホルダ9の上部とド部にはゲル電気泳動に必要
な緩衝液を貯留するためのバッファ槽11と13が設け
られている。泳動板の−L端部と下端部は谷バッファ槽
内の緩衝液に浸清されている。−L部緩衝液から泳動板
間のゲル電解質層を経て下部緩衝液に電気を通電するた
めに、上部バッファ槽とド部バッファ槽にはそれぞれ電
極15と17が設けられている。クランプ機構19によ
り泳動板7はホルダ9から着脱することができる。泳動
板7と11′J′交する位置にある側壁にはレーザ光照
射端21が設けられている。レーザ光照射端の光軸が泳
動板のゲル電解質層に一致するように、レーザ光照射端
21が配設されている。暗室西の温度を一定に維持する
ため、レーザ光照射端21の直りに送m r−+または
送風ファン23が設けられている。この送風■に射的し
て、反対側の側壁には排気ダクトの出II 25が設け
られている。
The migration plate 7 is held vertically by a migration plate holder 9 in the measurement chamber. Buffer tanks 11 and 13 are provided at the top and bottom of the holder 9 to store buffer solutions necessary for gel electrophoresis. The -L end and lower end of the electrophoresis plate are immersed in a buffer solution in a valley buffer tank. - Electrodes 15 and 17 are provided in the upper buffer tank and the lower buffer tank, respectively, in order to conduct electricity from the L buffer solution to the lower buffer solution via the gel electrolyte layer between the electrophoresis plates. The electrophoresis plate 7 can be attached to and detached from the holder 9 by the clamp mechanism 19. A laser beam irradiation end 21 is provided on the side wall at a position 11'J' intersecting with the migration plate 7. The laser beam irradiation end 21 is arranged so that the optical axis of the laser beam irradiation end coincides with the gel electrolyte layer of the migration plate. In order to maintain a constant temperature in the west part of the dark room, a blower fan 23 is provided directly at the laser beam irradiation end 21. Aiming at this air blast (2), an exhaust duct outlet II 25 is provided on the opposite side wall.

本発明の電気泳動装置における光学系は第21”lに示
されるように、レーザ発振替27からなるレーザ光源を
打する。レーザ発振器のレーザ光出射「1に隣接してシ
ャッター29を設けることが好ましい。レーザ光の光軸
りにイキスパンドレンズ31を配設し、ミラー33.3
5でレーザ光を元の光軸に対して直角に屈折させる。屈
折されたレーザ光はレーザ光照射端21から暗室内に導
入され、1枚の泳動板の間のゲル電解質層に■1射され
る。
The optical system in the electrophoresis apparatus of the present invention emits a laser light source consisting of a laser oscillation converter 27, as shown in No. 21"l. A shutter 29 may be provided adjacent to the laser light output "1" of the laser oscillator. Preferably, an expanded lens 31 is arranged along the optical axis of the laser beam, and a mirror 33.3 is provided.
5, the laser beam is refracted at right angles to the original optical axis. The refracted laser beam is introduced into the dark room from the laser beam irradiation end 21 and is irradiated onto the gel electrolyte layer between one electrophoresis plate.

レーザ光がゲル電解質層を通過する際、型光物質でラベ
ルされた検体試料にjたると、これから蛍光が発せられ
る。この蛍光は集光フード37により集光され、蛍光検
山忍39に入射される。集光フード37と検出439と
の間にシャッター41を配設する。蛍光検出棒にはイメ
ージインテンシファイヤーなどが使用される。
When the laser light passes through the gel electrolyte layer, it hits the specimen labeled with the fluorescent substance and emits fluorescence. This fluorescent light is collected by a condensing hood 37 and is incident on a fluorescent detector 39. A shutter 41 is disposed between the condensing hood 37 and the detection 439. An image intensifier or the like is used as a fluorescence detection rod.

第1図に示されたような、泳動板7を保持した泳動板ホ
ルダ9を第3図に示されるような泳動板位置調整機構5
0に載fFfする。泳動板位置調幣機構50は測定室3
の後面壁に台座52を介して固定されている。台座52
にはL部バッファ槽ttを受けるための補助バー54が
配設されている。
The migration plate holder 9 holding the migration plate 7 as shown in FIG. 1 is moved to the migration plate position adjustment mechanism 5 as shown in FIG. 3.
0 is loaded fFf. The electrophoresis plate position control mechanism 50 is located in the measurement chamber 3.
It is fixed to the rear wall of the camera via a pedestal 52. Pedestal 52
An auxiliary bar 54 for receiving the L portion buffer tank tt is disposed at the bottom.

この補助バー54の−に而と同じ高さのZバー56がL
形アーム58に支承されている。補助バー54および2
バー56のそれぞれのL而には相対的して−1一部バッ
ファ栖11が載置される際に、イ1″f置決めを容易に
するための係含用門部eo、soを設けることがbrま
しい。泳動板のゲル電解質廚に特に異常がなければ泳動
板7の位置を調整する必要はないので、Zバー56はL
形アーム58の底面に当接されている。この状態では、
補助バー54の1−而とZバー56のヒ面とは高さが完
全に−・致している。しかし、レーザ光照射端21から
のレーザビームの走査線りのゲル電解質層に気泡などが
含まれている場合、ホルダ9により一体化された上部バ
ッファ槽および泳動板の全体を、L形アームの組直!1
(に沿って摺動するZバー56により、l−Hさせ、気
泡部分を避ける。Zバー56は駆動装置62により昇降
可能に構成されている。
The Z bar 56 of the same height as the - of this auxiliary bar 54 is L.
It is supported on a shaped arm 58. Auxiliary bars 54 and 2
At each L of the bar 56, there are provided openings eo and so for facilitating the positioning of the buffer 11 when the buffer 11 is placed thereon. If there is no particular abnormality in the gel electrolyte area of the electrophoresis plate, there is no need to adjust the position of the electrophoresis plate 7, so the Z bar 56 is
It is in contact with the bottom surface of the shaped arm 58. In this state,
The heights of the auxiliary bar 54 and the Z bar 56 are completely the same. However, if the gel electrolyte layer in the scanning line of the laser beam from the laser beam irradiation end 21 contains air bubbles, etc., the entire upper buffer tank and electrophoresis plate integrated by the holder 9 may be removed from the L-shaped arm. Regroup! 1
(The Z bar 56 slides along the L-H and avoids air bubbles.) The Z bar 56 is configured to be movable up and down by a drive device 62.

I−、昇距離は最大でも約10闘楳度である。駆動装置
としては当’AMに周知のもの全てを使用できる。
I-, the maximum climbing distance is about 10 degrees. As the drive device, all known devices can be used.

例えば、ボールスクリューなどが好適に使用できる。前
記り形アーム58の反対側にはホルダガイド板64が固
着されている。ホルダ9の背面はこのガイド板のガイド
而に当接され、Zバー56がL昇する時には、このガイ
ド而に沿って摺動する。
For example, a ball screw or the like can be suitably used. A holder guide plate 64 is fixed to the opposite side of the arm 58. The back surface of the holder 9 is brought into contact with the guide of this guide plate, and when the Z bar 56 moves up L, it slides along this guide.

駆動装置62の前曲には泳動板ホルダを着脱可能に支承
するためのクランプ機構66が設けられている。このク
ランプ機構68はホルダ9がガイド板のガイド而を摺動
できないほど強力なものであってはならない。
A clamp mechanism 66 for removably supporting the electrophoresis plate holder is provided at the front end of the drive device 62. This clamping mechanism 68 must not be so strong that the holder 9 cannot slide along the guide of the guide plate.

前記り形アーム58のド端向はXバー68の1.を而に
支承されている。図面では隠れて見えないが、Xバーは
車行に2木存扛する。L形アーム58は内蔵の駆動装置
によりXバー68のL面を進退可能に構成されている。
The do end direction of the arm 58 is 1. of the X bar 68. It is supported by Although it cannot be seen in the drawing, the X-bar is visible on the road for two days. The L-shaped arm 58 is configured to be able to move forward and backward on the L surface of the X-bar 68 by a built-in drive device.

泳動板のゲル電解質層の11′lさは1關未満なので、
L形アーム58の進退距離は敢闘程度で1・分である。
Since the thickness of the gel electrolyte layer of the electrophoresis plate is less than 1 inch,
The distance that the L-shaped arm 58 moves forward and backward is 1 minute at the level of fighting.

図示されているような前説i+J能な取着方式に限らず
、バッファ槽およびホルダを泳動板イ1″1装置調整機
構50に固着一体化させ、泳動板だけを交換irJ能に
することもできる。
In addition to the above-mentioned i+J mounting method as shown in the figure, it is also possible to fix and integrate the buffer tank and the holder with the electrophoresis plate 1''1 device adjustment mechanism 50 so that only the electrophoresis plate can be replaced. .

[発明の効果コ 以し説明したように、本発明の装置によれば、レーザビ
ームの走査線l−1のゲル電解質層に万一、気泡が存在
した場合、泳動板をり、 !ri’または下降させるこ
とにより、気泡部分を極めて簡り1に避けることができ
る。従来の装置は泳動板をセットした後でレーザビーム
の走査線上のゲル電解質層に気泡が化在することか判明
した場合、泳動板全体を交換しなければならなかった。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the apparatus of the present invention, if a bubble were to exist in the gel electrolyte layer in the scanning line l-1 of the laser beam, the electrophoresis plate would be damaged. By ri' or lowering, air bubbles can be avoided very easily. In conventional devices, if bubbles are found to exist in the gel electrolyte layer on the scanning line of the laser beam after setting the electrophoresis plate, the entire electrophoresis plate must be replaced.

しかし、泳動板はゲル電解質層の形成から検体の注入ま
で非常に多大な作業時間を費やして準備されるので、最
後の段階で気泡の在住により交換しなければならないと
いうのは、1古に尽くし難いほどの無駄あるいは徒労で
ある。本発明の装置によれば、仮に気泡が/を在したと
しても、この部分を避けることができるので泳動板を交
換する必徹は全くない。
However, since the preparation of the electrophoresis plate requires a considerable amount of time from the formation of the gel electrolyte layer to the injection of the sample, it has been a common practice since ancient times to have to replace it at the last stage due to the presence of air bubbles. It's such a waste or waste of effort. According to the apparatus of the present invention, even if air bubbles are present, this part can be avoided, so there is no need to replace the electrophoresis plate.

また、本発明の装置によれば、泳動板を進退させること
ができるので、仮に泳動板がレーザビームに対して拉詮
ずれを起こしていたとしても、泳動板のゲル電解質層を
レーザビームと心合わせさせることは極めて容易である
Further, according to the device of the present invention, since the electrophoresis plate can be moved forward and backward, even if the electrophoresis plate is misaligned with respect to the laser beam, the gel electrolyte layer of the electrophoresis plate can be aligned with the laser beam. It is extremely easy to match.

本発明のこのような構成により、泳動板作製および泳動
板セットにおける気が疲れるような細心の注意は全く不
安となり、極めて効率的で、しかも、経清的な分析が可
能となる。
With such a configuration of the present invention, the tiring and meticulous care in preparing the electrophoresis plate and setting the electrophoresis plate is no longer necessary, and extremely efficient and detailed analysis is possible.

【図面の簡単な説明】 朶1図は本発明の電気泳動装置の外観を示す斜視間であ
り、第2図は本発明の電気泳動装置におけるレーザ光の
動きを示す光路図であり、第3図は本発明の電気泳動装
置における泳動板位置調整機構のW1橡斜視図であり、
第4図は特開昭63−21556号公報に開示されたD
NA塩基配列決定装置の模式的構成図である。 50・・・泳動板位置調整機構、52・・・台座。
[Brief Description of the Drawings] Figure 1 is a perspective view showing the appearance of the electrophoresis device of the present invention, Figure 2 is an optical path diagram showing the movement of laser light in the electrophoresis device of the present invention, and Figure 3 is a diagram showing the movement of laser light in the electrophoresis device of the present invention. The figure is a W1 perspective view of the electrophoresis plate position adjustment mechanism in the electrophoresis apparatus of the present invention,
Figure 4 shows the D disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-21556.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an NA base sequencing device. 50... Electrophoresis plate position adjustment mechanism, 52... Pedestal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)検出手段としてレーザ光を用いるゲル電気泳動装
置において、泳動板を垂直に保持するためのホルダを昇
降および進退可能な移動機構に固着または着脱可能に取
着することを特徴とする電気泳動装置。
(1) In a gel electrophoresis device that uses laser light as a detection means, an electrophoresis device characterized in that a holder for vertically holding the electrophoresis plate is fixedly or detachably attached to a moving mechanism that can move up and down and move back and forth. Device.
(2)ホルダは前記移動機構に固着されていることを特
徴とする請求項1記載の電気泳動装置。
(2) The electrophoresis device according to claim 1, wherein the holder is fixed to the moving mechanism.
(3)ホルダは前記移動機構に着脱可能に取着されてい
ることを特徴とする請求項1記載の電気泳動装置。
(3) The electrophoresis device according to claim 1, wherein the holder is detachably attached to the moving mechanism.
JP1206325A 1989-08-09 1989-08-09 Electrophoresis device Expired - Lifetime JP2720206B2 (en)

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JP1206325A JP2720206B2 (en) 1989-08-09 1989-08-09 Electrophoresis device

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JP2720206B2 JP2720206B2 (en) 1998-03-04

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