JPH07260742A - Electrophoresis device - Google Patents

Electrophoresis device

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JPH07260742A
JPH07260742A JP6051941A JP5194194A JPH07260742A JP H07260742 A JPH07260742 A JP H07260742A JP 6051941 A JP6051941 A JP 6051941A JP 5194194 A JP5194194 A JP 5194194A JP H07260742 A JPH07260742 A JP H07260742A
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JP
Japan
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electrophoresis
sampler
computer
movable table
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP6051941A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ando
崇 安藤
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07260742A publication Critical patent/JPH07260742A/en
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Abstract

PURPOSE:To easily extract the molecules at desired position in distribution with the instruction by a computer by inputting an electrophoresis pattern in the computer of an electrophoresis device without transferring to a photograph plate and the like. CONSTITUTION:The title device has a movable table provided with an ultraviolet light source, a photoelectric multiplier 12 and a sampler for gel cutout 11, which obtains the electrophoresis pattern of the molecules tagged with fluorescence during or after electrophoresis in electrophoresis tanks 19, 20 by scanning with the ultraviolet light. Simultaneously, such data as electrophoresis pattern obtained by more finely dividing the particular sample obtained by the sampler 11 for cutting out molecules which is locally placed, are displayed on a screen of a display coupled with a computer 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、蛋白質又はDNA(De
soxyribonucleic Acid デソキシリボ核酸の略称)断片
等の分画に用いる電気泳動装置に係わり、特に紫外線光
源、電子増倍管、光学系及びサンプリング用のサンプラ
を用いたヘッドによって電気泳動ゲル上で走査して検知
し、その検出データをコンピュータに入力して、それに
基づいて所望のゲル部分を、前記サンプラによって切出
し可能とすると共にコンピュータに結合した表示装置に
パターン表示する同装置に関する。
The present invention relates to a protein or DNA (De
soxyribonucleic acid Abbreviation of desoxyribonucleic acid) Electrophoresis device used for fractionation of fragments, etc., especially detection by scanning on electrophoretic gel with a head using an ultraviolet light source, electron multiplier, optical system and sampler for sampling Then, the detection data is input to a computer, and based on the detection data, a desired gel portion can be cut out by the sampler and a pattern is displayed on a display device connected to the computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に蛋白質又はDNA断片の分画に対
して、電気泳動を用いて分画する場合、特定の部分を取
出してそれを種々の処理(PCR:ポリメラーゼ・チェ
ーン・リアクション等)を行い、更に電気泳動を施すと
き、先ず前記特定部分の切出しに人手がかかり、その手
間も容易ではない。更に前記電気泳動パターンを写真乾
板などに転写して専門家が読み取ると共に分析を行って
いた。
2. Description of the Related Art Generally, when a fraction of a protein or a DNA fragment is fractionated by electrophoresis, a specific portion is taken out and subjected to various treatments (PCR: polymerase chain reaction, etc.). Further, when the electrophoresis is further performed, first, it takes a labor to cut out the specific portion, and the labor is not easy. Further, the electrophoretic pattern was transferred to a photographic dry plate or the like to be read by an expert and analyzed.

【0003】そこで貯水槽付の電気泳動装置は、198
3年11月20日株式会社講談社発行「分子生物学実験
マニュアル」P.99〜102に示してあり、更にこの
場合ゲルを用いた一例としてアガロースゲルの例が19
83年9月10日株式会社培風館発行の「遺伝子操作の
原理」P.6〜9に示されている。
Therefore, the electrophoretic device with a water storage tank is 198
November 20, 2013 Kodansha Co., Ltd. "Molecular Biology Experiment Manual" p. 99 to 102, and in this case, an example of an agarose gel is 19 as an example of using the gel.
September 10, 1983, "Principle of gene manipulation" published by Baifukan Co., Ltd. 6-9.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術では、
電気泳動により分画された特定の部分を取出すときの切
出しの手間が人手を要し、容易ではなかった。更に従来
は、前記電気泳動パターンを写真乾板などに転写するだ
けで、各々の位置に分布する分子の抽出が、困難で、特
にDNAの塩基配列の決定は容易ではなかった。
In the above-mentioned prior art,
It is not easy because it takes time and labor to cut out a specific portion fractionated by electrophoresis. Further, conventionally, it was difficult to extract molecules distributed at each position only by transferring the electrophoretic pattern onto a photographic plate or the like, and it was particularly difficult to determine the base sequence of DNA.

【0005】そこで本発明は、前記欠点を除去した新規
な電気泳動装置を提案するものである。
Therefore, the present invention proposes a novel electrophoretic device which eliminates the above-mentioned drawbacks.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、紫外線光源、
光電子増倍管及びゲル切出し用サンプラを備えた可動テ
ーブルを有し、螢光標識を施した分子を、電気泳動槽内
で電気泳動中又は電気泳動後に、前記紫外線光源による
走査に従って前記電気泳動パターンをコンピュータに入
力すると共にコンピュータに結合した表示装置の画面上
に表示し、更にコンピュータで制御されるサンプラによ
り電気泳動パターンの特定部を切出し可能とした構成で
ある。
The present invention provides an ultraviolet light source,
Having a movable table equipped with a photomultiplier tube and a gel excision sampler, fluorescently labeled molecules are electrophoresed according to scanning by the ultraviolet light source during or after electrophoresis in a electrophoresis tank. Is displayed on the screen of a display device coupled to the computer, and a specific portion of the electrophoretic pattern can be cut out by a sampler controlled by the computer.

【0007】[0007]

【作用】本発明の電気泳動装置によると、従来のゲル切
出しによる手間が削減できると共に、サンプラで切出し
た分子から得て、更に細分化した分子の電気泳動パター
ンを抽出データとして得た後にもコンピュータで電子処
理が可能となり、それに基づき、コンピュータに結合し
たモニタに表示し得るので、データ蓄積が容易になり、
更にDNAの塩基配列等の決定が迅速に行うことができ
る。
According to the electrophoretic device of the present invention, it is possible to reduce the time and labor required for the conventional gel cutting, and to obtain the electrophoretic pattern of the further subdivided molecules obtained from the molecules cut out by the sampler as extraction data. , It can be electronically processed, and based on that, it can be displayed on a monitor connected to a computer, facilitating data storage,
Furthermore, the base sequence of DNA and the like can be quickly determined.

【0008】[0008]

【実施例】図面に従って本発明を説明すると、図1は本
発明の電気泳動装置の構成を示すブロック図、図2は電
気泳動パターン及び特定分子抽出ブロックを示す状態
図、図3は分子抽出用の抽出カプセルを示す斜視図であ
る。図1において、1は各種のデータ処理及び駆動信号
を発生するコンピュータで、表示装置としてのモニタ2
が結合されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an electrophoretic device of the present invention, FIG. 2 is a state diagram showing an electrophoretic pattern and a specific molecule extraction block, and FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the extraction capsule of FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 is a computer that generates various data processing and drive signals, and is a monitor 2 as a display device.
Are combined.

【0009】3はインターフェース(I/F)、4,
5,6は各々X方向、Y方向及びZ方向に、X方向駆動
源7、Y方向駆動源8及びZ方向駆動源9によって移動
が行われるXテーブル、Yテーブル及びZテーブルを示
す。10はサンプラ11、光電子増倍管12、レンズ1
3成るヘッドで、前記レンズ13に対してUV光源(紫
外線光源)14から光伝導手段としての光ファイバ15
を介してUV線が供給される。前記ヘッド10は回転軸
16で、Xテーブル4によって所定の位置に設定される
ように回転する。
3 is an interface (I / F), 4,
Reference numerals 5 and 6 denote an X table, a Y table and a Z table which are moved in the X direction, the Y direction and the Z direction by the X direction drive source 7, the Y direction drive source 8 and the Z direction drive source 9, respectively. Reference numeral 10 is a sampler 11, a photomultiplier tube 12, and a lens 1.
3 head, an optical fiber 15 as a light conducting means from a UV light source (ultraviolet light source) 14 to the lens 13.
UV rays are supplied via. The head 10 rotates about a rotating shaft 16 so that the head 10 is set at a predetermined position by the X table 4.

【0010】17はサンプラ駆動装置、18は光電子増
倍管用電源、19はアガロースゲル電気泳動槽、20は
アクリルアミドゲル電気泳動槽を示し、光ファイバ15
を介して供給されたUV線がレンズ13を通して各電気
泳動槽19又は20に照射し、光電子増倍管12によっ
て電気泳動パターンを抽出して、増幅器21によって信
号増幅を行い、その出力は、A/Dコンバータ22でア
ナログ・ディジタル(A/D)変換して、出力として得
たディジタル信号はインターフェース(I/F)3を介
してコンピュータ1に加わり、データ処理後モニタ2の
画面上に表示される。
Reference numeral 17 is a sampler driving device, 18 is a power source for a photomultiplier tube, 19 is an agarose gel electrophoresis tank, 20 is an acrylamide gel electrophoresis tank, and an optical fiber 15
UV rays supplied through the lens irradiate each electrophoresis tank 19 or 20 through the lens 13, the electrophoretic pattern is extracted by the photomultiplier tube 12, and the signal is amplified by the amplifier 21, and the output is A The analog / digital (A / D) conversion by the / D converter 22 and the digital signal obtained as an output are applied to the computer 1 through the interface (I / F) 3 and displayed on the screen of the monitor 2 after data processing. It

【0011】次に同装置の詳細な動作を説明すると、先
ずYテーブル5上に載置された電気泳動用電源が供給さ
れると、各分子は電気泳動速度に従って、やがて図2の
ように分画される。
Next, the detailed operation of the apparatus will be described. First, when the electrophoresis power source mounted on the Y table 5 is supplied, each molecule is separated according to the electrophoresis speed as shown in FIG. To be painted.

【0012】各分子は予め螢光標識してあるので、ゲル
を紫外線(UV)スポットを照射して走査すると、分子
の存在は可視の領域の強弱として検出される。図1にお
けるヘッド10には、光ファイバ15からの点光源とし
ての紫外線と、それをゲルに照射するレンズ13を含む
光学系として光電子増倍管12が内蔵されており、ゲル
中のスポットの螢光を検出する。
Since each molecule is fluorescently labeled in advance, when the gel is irradiated with an ultraviolet (UV) spot and scanned, the presence of the molecule is detected as the intensity of the visible region. In the head 10 in FIG. 1, a photomultiplier tube 12 is built in as an optical system including an ultraviolet ray as a point light source from an optical fiber 15 and a lens 13 for irradiating the ultraviolet ray on a gel. Detect light.

【0013】該ヘッド10は、Xテーブル4に設置され
ており、該Xテーブル4をX方向駆動源7で駆動するこ
とにより、X軸方向の走査がなされ、螢光の強弱像が得
られる。
The head 10 is installed on the X-table 4, and by driving the X-table 4 by an X-direction drive source 7, scanning in the X-axis direction is performed and an intensity image of fluorescence is obtained.

【0014】Yテーブル5はY方向駆動源8によって適
正な位置に設定して、通過パターンを抽出したり、自動
泳動停止も可能である。更にヘッド10には、サンプラ
駆動装置17によって上下するサンプラの機構が付加さ
れており、例えば図3のような抽出カプセルを所望の位
置に挿入して電気泳動を行うことにより、所望の分子を
抽出することができる。
The Y table 5 can be set at an appropriate position by the Y-direction drive source 8 to extract a passage pattern or stop the automatic migration. Further, the head 10 is provided with a sampler mechanism that moves up and down by a sampler driving device 17. For example, a desired molecule is extracted by inserting an extraction capsule as shown in FIG. 3 into a desired position and performing electrophoresis. can do.

【0015】なお、アクリルアミドゲルを用いる縦型の
電気泳動への対応として、ヘッド10は図1における回
転軸16を中心に回転する構成で、必要に応じて図1の
通りZ方向への移動を行うためZテーブル6を設けてお
けば、X,Y及びZの各方向に移動可能となって電気泳
動パターンの抽出が容易となる。
In order to cope with the vertical electrophoresis using the acrylamide gel, the head 10 is configured to rotate about the rotation shaft 16 in FIG. 1, and is moved in the Z direction as shown in FIG. 1 if necessary. For this purpose, if the Z table 6 is provided, it is possible to move in each of the X, Y and Z directions, and the electrophoretic pattern can be easily extracted.

【0016】各テーブル(X,Y及びZ)とサンプラ駆
動装置17、UV光源14、各駆動源7,8,9は、イ
ンターフェース(I/F)3を通して、制御装置として
設けたコンピュータ1によって制御される。
The tables (X, Y and Z), the sampler driving device 17, the UV light source 14, and the driving sources 7, 8 and 9 are controlled by a computer 1 provided as a control device through an interface (I / F) 3. To be done.

【0017】また前述のように光電子増倍管12で得ら
れた信号は増幅管21(例えば演算増幅器)等で、増幅
され、A/Dコンバータ22で、アナログ/ディジタル
変換後にインターフェース(I/F)3を通してコンピ
ュータ1に入力され、パターン化、成分化、分子量の推
定等にデータ処理されて、表示用のモニタ2の画面上に
表示される。
Further, as described above, the signal obtained by the photomultiplier tube 12 is amplified by the amplifier tube 21 (for example, operational amplifier) and the like, and is converted by the A / D converter 22 into an interface (I / F) after analog / digital conversion. ) 3 is input to the computer 1, processed into data such as patterning, componentization, estimation of molecular weight, etc., and displayed on the screen of the monitor 2 for display.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明の電気泳動装置によれば、蛋白質
又はDNA断片の分画における電気泳動パターンを従来
のように写真乾板などに転写することなく、紫外線光
源、電子増倍管、光学系及びサンプラを備えたヘッドを
電気泳動ゲル上で走査して、パターン抽出し、そのデー
タに基づいて、所望のゲル部分の切出しができ、電気泳
動装置として、特にDNAの塩基配列の決定が迅速に行
える等の利点が得られ、その効果は極めて大である。
According to the electrophoretic device of the present invention, an ultraviolet light source, an electron multiplier, an optical system can be used without transferring the electrophoretic pattern in the fractionation of proteins or DNA fragments to a photographic plate as in the conventional case. And, a head equipped with a sampler is scanned on an electrophoretic gel to extract a pattern, and a desired gel portion can be cut out based on the data, and as an electrophoretic device, particularly the determination of the base sequence of DNA can be performed quickly. There are advantages such as being possible, and the effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の電気泳動装置を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an electrophoretic device of the present invention.

【図2】図2は同装置における電気泳動パターン及び特
定分子抽出ブロックの状態図である。
FIG. 2 is a state diagram of an electrophoresis pattern and a specific molecule extraction block in the same apparatus.

【図3】図3は同装置における分子抽出用の抽出カプセ
ルの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an extraction capsule for molecular extraction in the same device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンピュータ 2 モニタ 3 インターフェース 4 Xテーブル 5 Yテーブル 6 Zテーブル 10 ヘッド 11 サンプラ 12 光電子増倍管 13 レンズ 19,20 電気泳動槽 22 A/Dコンバータ 1 Computer 2 Monitor 3 Interface 4 X Table 5 Y Table 6 Z Table 10 Head 11 Sampler 12 Photomultiplier Tube 13 Lens 19, 20 Electrophoresis Tank 22 A / D Converter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 紫外線光源、光電子増倍管及びゲル切出
し用サンプラを備えた可動テーブルを有し、螢光標識を
施した分子を、電気泳動槽内で電気泳動中又は電気泳動
後に、前記紫外線光源による走査に従って前記電子増倍
管で検知してコンピュータ内に電気泳動パターンを得
て、コンピュータに結合した表示装置の画面上に表示す
ると共に極在する分子をサンプラによって抽出可能とし
たことを特徴とする電気泳動装置。
1. An ultraviolet light source, a photomultiplier tube, and a movable table equipped with a gel cutting sampler, wherein the fluorescent-labeled molecules are electrophoresed in or after electrophoresis in an electrophoresis tank. The electrophoretic pattern is detected by the electron multiplier according to the scanning by the light source, an electrophoretic pattern is obtained in the computer, the electrophoretic pattern is displayed on the screen of the display device connected to the computer, and the polar molecules can be extracted by the sampler. Electrophoresis device.
【請求項2】 紫外線光源、光電子増幅管及びゲル切出
し用サンプラを備えた第1の可動テーブルと、該第1の
可動テーブルとは異なった方向に電気泳動槽を移動させ
る第2の可動テーブルと、螢光標識を施した分子を、前
記各電気泳動槽内で電気泳動中又は電気泳動後に、前記
紫外線光源による走査に従って前記電子増倍管で検知し
て、前記各電気泳動槽における電気泳動パターンをコン
ピュータ内に得て、コンピュータに結合した表示装置の
画面上に表示すると共に極在する分子をサンプラにより
抽出可能としたことを特徴とする電気泳動装置。
2. A first movable table provided with an ultraviolet light source, a photoelectron amplification tube, and a gel cutting sampler, and a second movable table for moving the electrophoresis tank in a direction different from that of the first movable table. A fluorescently labeled molecule during or after electrophoresis in each of the electrophoresis tanks, detected by the electron multiplier according to scanning by the ultraviolet light source, and an electrophoresis pattern in each of the electrophoresis tanks. An electrophoretic device, characterized in that it is obtained in a computer, is displayed on the screen of a display device coupled to the computer, and is capable of extracting the extremely existing molecules by a sampler.
【請求項3】 紫外線光源、光電子増倍管及びゲル切出
し用サンプラを備えた第1の可動テーブルと、該第1の
可動テーブルと移動方向が90°異なった方向に電気泳
動槽を移動させる第2の可動テーブルと、前記第1及び
第2の可動テーブルに移動方向が90°異なった方向に
電気泳動槽を移動させる第3の可動テーブルと、螢光標
識を施した分子を、前記各電気泳動槽内で電気泳動中又
は電気泳動後に、前記紫外線光源による走査に従って前
記電子増倍管で検知して電気泳動パターンを得て、コン
ピュータに結合した表示装置の画面上に表示すると共に
極在する分子をサンプラによって抽出可能としたことを
特徴とする電気泳動装置。
3. A first movable table provided with an ultraviolet light source, a photomultiplier tube and a gel cutting sampler, and a first movable table for moving the electrophoresis tank in a direction different from the first movable table by 90 °. No. 2 movable table, a third movable table for moving the electrophoretic bath in the first and second movable tables in directions different by 90 ° from each other, and a fluorescent-labeled molecule. During or after the electrophoresis in the migration tank, the electrophoretic pattern is detected by the electron multiplier according to the scanning by the ultraviolet light source to obtain the electrophoretic pattern, which is displayed on the screen of the display device coupled to the computer and is local. An electrophoretic device characterized in that molecules can be extracted by a sampler.
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