JPH1062388A - Capillary electrophoretic device - Google Patents
Capillary electrophoretic deviceInfo
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- JPH1062388A JPH1062388A JP8223604A JP22360496A JPH1062388A JP H1062388 A JPH1062388 A JP H1062388A JP 8223604 A JP8223604 A JP 8223604A JP 22360496 A JP22360496 A JP 22360496A JP H1062388 A JPH1062388 A JP H1062388A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、極微量のタンパク
や核酸などを、高速かつ高分解能に分析する場合に利用
される電気泳動装置に関し、さらに詳しくは、内径１０
０μｍ程度もしくはそれ以下のキャピラリーを用いるキ
ャピラリー電気泳動装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrophoresis apparatus used for analyzing very small amounts of proteins and nucleic acids at high speed and with high resolution.
The present invention relates to a capillary electrophoresis apparatus using a capillary of about 0 μm or less.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より極微量のタンパクや核酸などを
分析する場合には、電気泳動装置が用いられており、そ
の代表的な装置としてキャピラリー電気泳動装置があ
る。この泳動装置は、内径１００μｍ程度もしくはそれ
以下のキャピラリー内に泳動バッファを充填し、一方の
端に試料を導入した後、キャピラリー両端に高電圧を印
加して、分析対象物をキャピラリー内で展開させるもの
で、キャピラリー内が容積に対して表面積が大きい、す
なわち冷却効率が高いことより、高電圧の印加が可能と
なり、ＤＮＡなどの極微量試料を高速かつ高分解能にて
分析することができる。2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophoresis apparatus has been used for analyzing a very small amount of proteins, nucleic acids, and the like, and a typical example thereof is a capillary electrophoresis apparatus. In this electrophoresis apparatus, a capillary having an inner diameter of about 100 μm or less is filled with an electrophoresis buffer, a sample is introduced into one end, and then a high voltage is applied to both ends of the capillary to develop an analyte in the capillary. Since the inside of the capillary has a large surface area with respect to the volume, that is, high cooling efficiency, a high voltage can be applied, and a very small amount of sample such as DNA can be analyzed at high speed and with high resolution.
【０００３】このキャピラリー電気泳動装置において液
を注入するためには、カルーセルと呼ばれる円周上にバ
イアルホルダーを並べたものに試料等の入ったバイアル
を保持し、カルーセルを回転させてキャピラリーの両端
まで目的とするバイアルを移動させ、カルーセル全体も
しくはキャピラリー両端部に目的とする箇所のバイアル
を持ち上げ、キャピラリー両端に液を接触させていた。In order to inject a liquid in this capillary electrophoresis apparatus, a vial containing a sample or the like is held in a vial holder arranged on a circumference called a carousel, and the carousel is rotated to reach both ends of the capillary. The target vial was moved, the vial at the target location was lifted to the entire carousel or both ends of the capillary, and the liquid was brought into contact with both ends of the capillary.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
キャピラリー電気泳動装置の場合、試料をキャピラリー
に注入する際、試料用バイアルを先ずキャピラリー片端
に移動させて試料を注入する。そして、次に測定に移る
際、キャピラリーの当該端にあった試料用バイアルを一
旦カルーセルに戻し、泳動バッファのバイアルのある位
置までカルーセルを回転させ、キャピラリー当該端に泳
動バッファ用バイアルを移動させていた。したがって、
従来装置ではバイアル交換に要する時間中、微量注入さ
れた試料が枯渇し、濃度変化または気泡混入を招いてお
り、問題となっていた。However, in the case of a conventional capillary electrophoresis apparatus, when injecting a sample into the capillary, the sample vial is first moved to one end of the capillary to inject the sample. Then, when moving to the next measurement, the sample vial at the end of the capillary was once returned to the carousel, the carousel was rotated to a position where the vial of the migration buffer was located, and the vial for migration buffer was moved to the end of the capillary. Was. Therefore,
In the conventional apparatus, a minute amount of the injected sample is depleted during the time required for the vial replacement, which causes a change in concentration or the incorporation of air bubbles, which has been a problem.
【０００５】そこで、本発明は、試料及び泳動バッファ
の交換時間を短縮し、前記課題を解決することを目的と
する。[0005] Therefore, an object of the present invention is to reduce the time required for exchanging a sample and an electrophoresis buffer, and to solve the above-mentioned problems.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、複数個のバイアルを格納するバイアルトレ
イと、該バイアルトレイ上のバイアルを着脱・移動する
移動機構と、該移動機構の軌跡上であって、かつキャピ
ラリーの近傍に配設させたバイアルホルダと、該バイア
ルホルダに移動させたバイアルよりキャピラリーに液を
注入する注入機構を備えたことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vial tray for storing a plurality of vials, a moving mechanism for attaching / detaching / moving vials on the vial tray, and a moving mechanism for the moving mechanism. It is characterized by comprising a vial holder disposed on the locus and near the capillary, and an injection mechanism for injecting a liquid into the capillary from the vial moved to the vial holder.
【０００７】ここで、バイアルは従来より公知のものを
用いることができ、バイアルは少なくとも試料用、泳動
バッファ用の２種類が必要である。バイアルトレイの形
状は特に限定されず、４角トレイ、ターンテーブル等何
でもよい。ターンテーブルを用いる場合は、後述するバ
イアル着脱・移動機構に逐次バイアルを位置させること
が可能となる。バイアル着脱・移動機構としては、例え
ばロボットハンドのようにバイアルを挟んで、上下・左
右等移動させるものが挙げられるが、これに限定されな
い。移動機構の軌跡上とは、バイアルをバイアルトレイ
より外して搬送する経路上をいい、キャピラリーの近傍
とは、少なくともキャピラリーにバイアル内の液を注入
できる位置をいう。Here, conventionally known vials can be used, and at least two types of vials are required for a sample and an electrophoresis buffer. The shape of the vial tray is not particularly limited, and may be a square tray, a turntable, or the like. When a turntable is used, the vial can be sequentially positioned in a vial attaching / detaching / moving mechanism described later. Examples of the vial attaching / detaching / moving mechanism include, but are not limited to, a mechanism that moves the vial up and down, left and right, and the like, such as a robot hand. The trajectory of the moving mechanism refers to a path on which the vial is removed from the vial tray and conveyed, and the vicinity of the capillary refers to at least a position where the liquid in the vial can be injected into the capillary.
【０００８】バイアルホルダは、試料用、泳動バッファ
用の２種類を設置するためのもので、円形、長方形のト
レイが該当する。このバイアルホルダは、キャピラリー
に液を注入するため、キャピラリー入口に上下・左右移
動してもよい。[0008] The vial holder is for installing two types of sample and electrophoresis buffer, and corresponds to a circular or rectangular tray. This vial holder may be moved up and down and left and right to the capillary entrance to inject the liquid into the capillary.
【０００９】キャピラリーとしては、内径１００μｍ程
度、好ましくは数十μｍのフユーズドシリカを用いるこ
とができるが、これには限定されない。泳動バッファ
は、例えばトリス−ＨＣｌ緩衝液などの従来より公知の
ものを用いることができる。キャピラリーに液を注入す
るには、エレクトロミグレーション、重力流注入法、サ
イフォン注入法、電子サンプル・スプリッタ注入法、加
圧法などの各種の方法のいずれでもよく、注入機構とし
ては、加圧法を用いる場合は不活性ガスなどの圧力源が
必要となる。As the capillary, a fused silica having an inner diameter of about 100 μm, preferably several tens μm can be used, but is not limited to this. As the electrophoresis buffer, a conventionally known buffer such as a Tris-HCl buffer can be used. The liquid can be injected into the capillary by any of various methods such as electromigration, gravity flow injection, siphon injection, electronic sample splitter injection, and pressurization. The pressurization method is used as the injection mechanism. In such a case, a pressure source such as an inert gas is required.
【００１０】なお、本発明は、複数個のバイアルを格納
するバイアルトレイと、該バイアルトレイ上のバイアル
を着脱・移動する移動機構と、該移動機構の軌跡上であ
って、かつキャピラリーの近傍に配設させたバイアルホ
ルダとからなるキャピラリー電気泳動装置用バイアル操
作装置をも提供する。It is to be noted that the present invention provides a vial tray for storing a plurality of vials, a moving mechanism for attaching / detaching / moving a vial on the vial tray, and a moving mechanism on a locus of the moving mechanism and near a capillary. A vial operation device for a capillary electrophoresis device, comprising a vial holder arranged, is also provided.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１は、本発明のキャピラリー電気泳動
装置の概略図を示しており、図中１がバイアルトレイで
複数の穴２が開いている。該複数の穴２に、バイアル３
を設置する。バイアルには、試料、泳動バッファが収容
されており、また廃液用のバイアルも用意されている。
試料用、泳動バッファ用、廃液用のバイアルを設置する
位置は、予め決められており、図示しないコンピュータ
に記憶させている。バイアルトレイは図示しないラック
・ピニオン機構により前後、左右に移動し、この移動は
前記コンピュータにより制御される。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a capillary electrophoresis apparatus of the present invention, in which 1 is a vial tray and a plurality of holes 2 are opened. In the plurality of holes 2, a vial 3
Is installed. The vial contains a sample and an electrophoresis buffer, and a vial for waste liquid is also prepared.
The positions where the vials for the sample, the electrophoresis buffer, and the waste liquid are installed are determined in advance, and are stored in a computer (not shown). The vial tray is moved back and forth, right and left by a rack and pinion mechanism (not shown), and this movement is controlled by the computer.
【００１２】４はバイアル着脱・移動機構であり、上下
動、左右回転するロボットアーム５を備えている。ロボ
ットアーム５には左右に開閉する挟持部材６が具備して
おり、これによりバイアルの着脱ができる。なお、ロボ
ットアーム５は図示しないモータ、プーリ機構等により
上下動、左右回転する。Reference numeral 4 denotes a vial attaching / detaching / moving mechanism, which includes a robot arm 5 that moves up and down and rotates left and right. The robot arm 5 is provided with a holding member 6 that opens and closes left and right, so that the vial can be attached and detached. The robot arm 5 moves up and down and rotates right and left by a motor, a pulley mechanism, and the like (not shown).
【００１３】７はバイアルホルダであり、バイアル着脱
・移動機構４により搬送されてきたバイアルを設置する
ための開口がある。このバイアルホルダ７には、試料用
バイアル３´、泳動バッファ用バイアル３”が設置さ
れ、中心軸８を中心に回転する。バイアルホルダ７の回
転は、モータ、プーリ機構等により行われる。また、１
１は廃液バイアルホルダであり、このホルダにもバイア
ル着脱・移動機構４により廃液用バイアル１２が送られ
てくる。Reference numeral 7 denotes a vial holder having an opening for installing the vial conveyed by the vial attaching / detaching / moving mechanism 4. The vial holder 7 is provided with a sample vial 3 ′ and a migration buffer vial 3 ″, and rotates around a central axis 8. The rotation of the vial holder 7 is performed by a motor, a pulley mechanism, or the like. 1
Reference numeral 1 denotes a waste liquid vial holder, to which a waste liquid vial 12 is sent by the vial attaching / detaching / moving mechanism 4.
【００１４】したがって、バイアル着脱・移動機構のロ
ボットアーム５の移動軌跡は、バイアルトレイ１、バイ
アルホルダ７、廃液バイアルホルダ１１になる。Therefore, the movement trajectory of the robot arm 5 of the vial attaching / detaching / moving mechanism is the vial tray 1, the vial holder 7, and the waste liquid vial holder 11.
【００１５】バイアルホルダ７のいずれか一方のバイア
ル上（図１では試料用バイアル３´上）には、キャピラ
リー９がくるように位置されている。キャピラリー９は
図示しない支持機構により支持され、上下動するように
なっている。キャピラリー９の先端には、一対の電極１
０、１０´が設けられており、下方向の移動により、キ
ャピラリー９の先端及び電極１０、１０´がバイアルに
挿入される。なお、キャピラリー９の上下動は、図示し
ない支持機構に設けたラック・ピニオン機構により行わ
れる。また、電極１０、１０´は図示しない高圧電源に
接続されている。A capillary 9 is positioned on one of the vials of the vial holder 7 (on the sample vial 3 'in FIG. 1). The capillary 9 is supported by a support mechanism (not shown) and moves up and down. At the tip of the capillary 9, a pair of electrodes 1
0, 10 'are provided, and the tip of the capillary 9 and the electrodes 10, 10' are inserted into the vial by the downward movement. The vertical movement of the capillary 9 is performed by a rack and pinion mechanism provided in a support mechanism (not shown). The electrodes 10, 10 'are connected to a high-voltage power supply (not shown).
【００１６】以上の構成で、キャピラリー９に試料を注
入して電気泳動を行うには次のように行う。先ず、所望
の試料、泳動バッファが収容されているバイアルが、バ
イアル着脱・移動機構４のロボットアーム５の移動軌跡
上に来るようにコンピュータ（図示せず）の指令により
バイアルトレイ１を駆動させる。所望の試料、泳動バッ
ファ用バイアルがロボットアーム５の移動軌跡に来れ
ば、ロボットアーム５を下降させてバイアルを掴み、バ
イアルホルダ７へ移動させる。バイアルホルダ７への配
置は、先ず試料用バイアルをキャピラリ−９の下に配置
させておく。With the above configuration, a sample is injected into the capillary 9 and electrophoresis is performed as follows. First, the vial tray 1 is driven by a command from a computer (not shown) so that the vial containing the desired sample and the electrophoresis buffer is on the movement locus of the robot arm 5 of the vial attaching / detaching / moving mechanism 4. When the desired sample and the vial for the migration buffer come to the movement locus of the robot arm 5, the robot arm 5 is lowered, the vial is grasped, and the vial is moved to the vial holder 7. For the placement in the vial holder 7, first, the sample vial is placed below the capillary 9.
【００１７】試料、泳動バッファ用バイアルの移動が終
了すれば、バイアルトレイ１を駆動させて、廃液バイア
ルをロボットアーム５の移動軌跡上に来るようにする。
前記の試料用バイアル等の移動と同様にロボットアーム
５で廃液バイアルを掴み、廃液バイアルホルダ１１に設
置する。なお、廃液バイアルにも、泳動バッファが収容
されている。When the movement of the sample and the electrophoresis buffer vial is completed, the vial tray 1 is driven so that the waste liquid vial comes on the locus of movement of the robot arm 5.
The waste liquid vial is grasped by the robot arm 5 and set in the waste liquid vial holder 11 in the same manner as the movement of the sample vial or the like. The waste solution vial also contains a migration buffer.
【００１８】バイアルホルダ７及び廃液バイアルホルダ
１１へのバイアルの移動が終了すれば、キャピラリー９
を降下させて、キャピラリー９の先端をバイアルホルダ
７の試料用バイアル３´、廃液バイアル１２に挿入す
る。この状態で、図示しない加圧源（ガス源）により試
料用バイアル３´内の試料を加圧して、試料をキャピラ
リー９内に導入する。When the movement of the vial to the vial holder 7 and the waste liquid vial holder 11 is completed, the capillary 9
To insert the tip of the capillary 9 into the sample vial 3 ′ of the vial holder 7 and the waste liquid vial 12. In this state, the sample in the sample vial 3 ′ is pressurized by a pressurizing source (gas source) not shown, and the sample is introduced into the capillary 9.
【００１９】試料の導入が終了すれば、キャピラリー９
を上昇させ、かつバイアルホルダ７を１８０°回転させ
て、泳動バッファ用バイアル３”をキャピラリー９の下
に移動させる。そして、キャピラリー９を下降させて、
キャピラリー９の先端及び電極１０、１０´を泳動バッ
ファ用バイアル３”及び廃液バイアル１２に挿入する。
この状態で、電極１０、１０´に図示しない高圧電源よ
り高電圧を印加すれば、キャピラリー９内で試料の泳動
が開始される。使用した試料、泳動バッファ用バイアル
は、試料の導入の終了或いは泳動の終了後、バイアルト
レイ１に戻され、新たな試料、泳動バッファ用バイアル
がバイアルホルダ７に供給される。なお、以上の動作は
全て図示しないコンピュータによりシーケンス制御され
ている。When the introduction of the sample is completed, the capillary 9
And the vial holder 7 is rotated by 180 ° to move the vial 3 ″ for electrophoresis buffer under the capillary 9. Then, the capillary 9 is lowered,
The tip of the capillary 9 and the electrodes 10, 10 ′ are inserted into the electrophoresis buffer vial 3 ″ and the waste liquid vial 12.
In this state, if a high voltage is applied to the electrodes 10 and 10 ′ from a high-voltage power supply (not shown), electrophoresis of the sample starts in the capillary 9. The used sample and the electrophoresis buffer vial are returned to the vial tray 1 after the end of the sample introduction or the electrophoresis, and a new sample or electrophoresis buffer vial is supplied to the vial holder 7. The above operations are all sequence-controlled by a computer (not shown).
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、試料用バイアルと泳動
バッファ用バイアルの交換に要する時間を短縮、一定に
できるため、微量注入された試料が枯渇、濃度変化する
ことがなく、常に再現のよいデータが得れる。また、測
定中不要となった試料用バイアルをバイアルトレイに戻
し、次に測定する試料用バイアルをキャピラリー注入端
に移動させることにより、同一の泳動バッファを用いる
場合、測定間の時間を最小限に縮めることができる。According to the present invention, the time required for exchanging the sample vial and the vial for the electrophoresis buffer can be shortened and kept constant, so that a small amount of the injected sample is not depleted and the concentration does not change, and the reproduction is always performed. Good data can be obtained. Also, by returning the sample vial that is no longer needed during the measurement to the vial tray and moving the sample vial to be measured next to the capillary injection end, when using the same electrophoresis buffer, the time between measurements can be minimized. Can shrink.
【図１】本発明のキャピラリー電気泳動装置の概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a capillary electrophoresis apparatus of the present invention.
１；バイアルトレイ ３；バイアル ４；バイアル着脱・移動機構 ５；ロボットアー
ム ７；バイアルホルダ ９；キャピラリー １０、１０´；電極 １１；廃液バイ
アルホルダReference Signs List 1: Vial tray 3: Vial 4: Vial attaching / detaching / moving mechanism 5: Robot arm 7: Vial holder 9: Capillary 10, 10 '; Electrode 11: Waste liquid vial holder
Claims (2)
レイと、該バイアルトレイ上のバイアルを着脱・移動す
る移動機構と、該移動機構の軌跡上であって、かつキャ
ピラリーの近傍に配設させたバイアルホルダと、該バイ
アルホルダに移動させたバイアルよりキャピラリーに試
料等を注入する注入機構を備えたキャピラリー電気泳動
装置。1. A vial tray for storing a plurality of vials, a moving mechanism for attaching / detaching / moving a vial on the vial tray, and a moving mechanism disposed on a locus of the moving mechanism and near a capillary. A capillary electrophoresis apparatus comprising: a vial holder; and an injection mechanism for injecting a sample or the like from a vial moved to the vial holder into a capillary.
レイと、該バイアルトレイ上のバイアルを着脱・移動す
る移動機構と、該移動機構の軌跡上であって、かつキャ
ピラリーの近傍に配設させたバイアルホルダとからなる
キャピラリー電気泳動装置用バイアル操作装置。2. A vial tray for storing a plurality of vials, a moving mechanism for attaching / detaching / moving a vial on the vial tray, and a moving mechanism disposed on a locus of the moving mechanism and near the capillary. A vial operation device for a capillary electrophoresis device comprising a vial holder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8223604A JPH1062388A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Capillary electrophoretic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8223604A JPH1062388A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Capillary electrophoretic device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062388A true JPH1062388A (en) | 1998-03-06 |
Family
ID=16800798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8223604A Pending JPH1062388A (en) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | Capillary electrophoretic device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1062388A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002044703A3 (en) * | 2000-12-01 | 2003-04-03 | Cetek Corp | High throughput capillary electrophoresis system |
| EP1720011A1 (en) * | 2000-12-01 | 2006-11-08 | Cetek Corporation | High throughput capillary electrophoresis system |
| JP2011122963A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hitachi High-Technologies Corp | Capillary electrophoretic device |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP8223604A patent/JPH1062388A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002044703A3 (en) * | 2000-12-01 | 2003-04-03 | Cetek Corp | High throughput capillary electrophoresis system |
| US6783649B2 (en) | 2000-12-01 | 2004-08-31 | Cetek Corporation | High throughput capillary electrophoresis system |
| EP1720011A1 (en) * | 2000-12-01 | 2006-11-08 | Cetek Corporation | High throughput capillary electrophoresis system |
| JP2011122963A (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-23 | Hitachi High-Technologies Corp | Capillary electrophoretic device |
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