JPH02203255A - ゲル電気泳動装置 - Google Patents
ゲル電気泳動装置Info
- Publication number
- JPH02203255A JPH02203255A JP8923593A JP2359389A JPH02203255A JP H02203255 A JPH02203255 A JP H02203255A JP 8923593 A JP8923593 A JP 8923593A JP 2359389 A JP2359389 A JP 2359389A JP H02203255 A JPH02203255 A JP H02203255A
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- Japan
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- fluorescence
- excitation light
- excitation
- light
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は蛍光を用いた塩基配列決定装置で用いられるゲ
ル電気泳動装置に関し、さらに具体的には蛍光物質でラ
ベルされた核酸断片試料をゲル電気泳動法により複数・
のレーンで同時に泳動させる泳動ゲルに対し、レーンに
直角方向に機械的に走査される励起・検出系を備え、泳
動途中で蛍光検出するゲル電気泳動装置に関するもので
ある。
ル電気泳動装置に関し、さらに具体的には蛍光物質でラ
ベルされた核酸断片試料をゲル電気泳動法により複数・
のレーンで同時に泳動させる泳動ゲルに対し、レーンに
直角方向に機械的に走査される励起・検出系を備え、泳
動途中で蛍光検出するゲル電気泳動装置に関するもので
ある。
（従来の技術）
蛍光検出型ゲル電気泳動装置の一例は、第３図に示され
るものである（ｒＨｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ４誌
、１９８６年１２月号、４６−５０ページ参照）。
るものである（ｒＨｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ４誌
、１９８６年１２月号、４６−５０ページ参照）。
サンプルは４種の蛍光色素に染め分けられて、混合状態
で、泳動ゲル７ｏの上端から複数のレーンに沿って同時
に泳動される。泳動途中でＤＮＡ断片を検出するために
、励起光光源として多波長同時発振のレーザ７２が用い
られており、レーザ７２からの特定の一波長がフィルタ
で切り換えられて泳動ゲル７０に照射される。泳動ゲル
７０を泳動中のＤＮＡ断片の各色素からの蛍光は、それ
ぞれ透過波長の異なる干渉フィルタ７４が切り換えられ
ることによって１個の光電子増倍管７６により時間分割
で測定される。励起光側のフィルタの切換えと受光側の
干渉フィルタ７４の切換えは同期して行なわれる。複数
のレーンを泳動中のＤＮＡ断片を検出するために、励起
光による照射位置は、励起光束の走査によりレーンと直
角方向に移動させられる。
で、泳動ゲル７ｏの上端から複数のレーンに沿って同時
に泳動される。泳動途中でＤＮＡ断片を検出するために
、励起光光源として多波長同時発振のレーザ７２が用い
られており、レーザ７２からの特定の一波長がフィルタ
で切り換えられて泳動ゲル７０に照射される。泳動ゲル
７０を泳動中のＤＮＡ断片の各色素からの蛍光は、それ
ぞれ透過波長の異なる干渉フィルタ７４が切り換えられ
ることによって１個の光電子増倍管７６により時間分割
で測定される。励起光側のフィルタの切換えと受光側の
干渉フィルタ７４の切換えは同期して行なわれる。複数
のレーンを泳動中のＤＮＡ断片を検出するために、励起
光による照射位置は、励起光束の走査によりレーンと直
角方向に移動させられる。
（発明が解決しようとする課題）
第３図の装置では、１個の光電子増倍管７６によって一
時に検出される螢光物質は４種類のうちのいずれか１つ
である。４種類の螢光物質が用いられるので、各螢光物
質のジューティ・ファクタは１／４となって信号の利用
率が低くなり、測定時間当たりのＳ／Ｎが悪くなる欠点
がある。
時に検出される螢光物質は４種類のうちのいずれか１つ
である。４種類の螢光物質が用いられるので、各螢光物
質のジューティ・ファクタは１／４となって信号の利用
率が低くなり、測定時間当たりのＳ／Ｎが悪くなる欠点
がある。
本発明は複数のレーンに渡って４種類の螢光物質でラベ
ルされた核酸断片試料が混合状態で泳動される装置にお
いて、信号の利用率を上げてＳ／Ｎを高めることを目的
とするものである。
ルされた核酸断片試料が混合状態で泳動される装置にお
いて、信号の利用率を上げてＳ／Ｎを高めることを目的
とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明では、励起光光源からの光を波長により分光し、
分光された６光を励起光として泳動ゲル上で走査方向に
沿った複数の場所を照射し、各励起光による蛍光をそれ
ぞれ独立した蛍光測光部で受光する。
分光された６光を励起光として泳動ゲル上で走査方向に
沿った複数の場所を照射し、各励起光による蛍光をそれ
ぞれ独立した蛍光測光部で受光する。
（作用）
励起光光源からの光を分光し、分光後の光をそれぞれ励
起光とするとともに、各励起光により核酸断片から発生
した蛍光は、各励起光ごとに独立した蛍光測光部で受光
されるため、励起光をフィルタにより切り換えることが
避けられ、励起光の利用率が上がる。
起光とするとともに、各励起光により核酸断片から発生
した蛍光は、各励起光ごとに独立した蛍光測光部で受光
されるため、励起光をフィルタにより切り換えることが
避けられ、励起光の利用率が上がる。
また、泳動ゲル上の励起光照射される複数の位置が泳動
ゲル上で走査方向の直線上に並んでいるので、８１！定
場所は励起波長によらず一定となる。
ゲル上で走査方向の直線上に並んでいるので、８１！定
場所は励起波長によらず一定となる。
（実施例）
第１図は一実施例において、励起・検出系の走査方向に
直交する方向から見た光学系を示す図である。
直交する方向から見た光学系を示す図である。
２はポリアクリルアミドの泳動ゲルであり、走査方向に
切断された状態が示されている。泳動ゲル２はパイレッ
クスガラスにてなる泳動板２．６により挾まれて保持さ
れている。
切断された状態が示されている。泳動ゲル２はパイレッ
クスガラスにてなる泳動板２．６により挾まれて保持さ
れている。
８は励起光光源であるアルゴンレーザ、１２はレーザビ
ーム１０を泳動ゲル２の面に垂直な方向に向けるミラー
である。レーザビーム１０は同時発振された４８８ｎｍ
と５１４ｎｍの光を含んでいる。１４はミラー１２で反
射されたレーザビーム１０の光路に傾斜して置かれたダ
イクロイックミラーであり、５００ｎｍ以上の波長の光
を反射し、それ未満の波長の光を通過させる特性をもっ
ている。したがって、アルゴンレーザビーム１０の内、
４８８ｎｍの光を通過させて直進させ、５１４ｎｍの光
を反射させる。
ーム１０を泳動ゲル２の面に垂直な方向に向けるミラー
である。レーザビーム１０は同時発振された４８８ｎｍ
と５１４ｎｍの光を含んでいる。１４はミラー１２で反
射されたレーザビーム１０の光路に傾斜して置かれたダ
イクロイックミラーであり、５００ｎｍ以上の波長の光
を反射し、それ未満の波長の光を通過させる特性をもっ
ている。したがって、アルゴンレーザビーム１０の内、
４８８ｎｍの光を通過させて直進させ、５１４ｎｍの光
を反射させる。
ミラー１６、レンズ１８及びミラー２０はダイクロイッ
クミラー１４を通過した波長４８８ｎｍの励起光１０ａ
を集光し、泳動ゲル２に照射する光学系である。レンズ
２２及びミラー２４はダイクロイックミラー１４で反射
された通過した波長５１４ｎｍの励起光１０ｂを集光し
、泳動ゲル２に照射する光学系である。励起光１０ａ、
１０ｂでそれぞれ照射された泳動ゲル上の位置にＤＮＡ
断片が泳動されてきておれば、そのＤＮＡ断片をラベル
している螢光物質から蛍光が発生するゆレンズ２６は励
起′光１０ａで照射された位置からの蛍光２５を集め、
平行光線とするレンズであり、２８は平行化された蛍光
を干渉フィルタ３０又は３２に入射させるミラーである
。干渉フィルタ３０は５２０ｎｍの波長を通過させる特
性をもち、干渉フィルタ３２は５５０ｎｍの波長を通過
させる特性をもっている。干渉フィルタ３０と干渉フィ
ルタ３２はフィルタ回転板３４に取りつけられ、フィル
タ回転板３４の回転しこより蛍光２５の入射位置に切り
換えられて配置される。３６は光電子増倍管、３８は干
渉フィルタ３０又は３２を通過した蛍光を光電子増倍管
３６に導くレンズである。レンズ４２は励起光１０ｂで
照射された位置からの蛍光４０を集め、平行光線とする
レンズであり、４４は平行化された蛍光を干渉フィルタ
４６又は４８に入射させるミラーである。干渉フィルタ
４６は５８０ｎｍの波長を通過させる特性をもち、干渉
フ、イルタ４８は６１０ｎｍの波長を通過させる特性を
もっている。干渉フィルタ４６と干渉フィルタ４８はフ
ィルタ回転板５０に取りつけられ、フィルタ回転板５０
の回転により蛍光４０の入射位置に切り換えられて配置
される。
クミラー１４を通過した波長４８８ｎｍの励起光１０ａ
を集光し、泳動ゲル２に照射する光学系である。レンズ
２２及びミラー２４はダイクロイックミラー１４で反射
された通過した波長５１４ｎｍの励起光１０ｂを集光し
、泳動ゲル２に照射する光学系である。励起光１０ａ、
１０ｂでそれぞれ照射された泳動ゲル上の位置にＤＮＡ
断片が泳動されてきておれば、そのＤＮＡ断片をラベル
している螢光物質から蛍光が発生するゆレンズ２６は励
起′光１０ａで照射された位置からの蛍光２５を集め、
平行光線とするレンズであり、２８は平行化された蛍光
を干渉フィルタ３０又は３２に入射させるミラーである
。干渉フィルタ３０は５２０ｎｍの波長を通過させる特
性をもち、干渉フィルタ３２は５５０ｎｍの波長を通過
させる特性をもっている。干渉フィルタ３０と干渉フィ
ルタ３２はフィルタ回転板３４に取りつけられ、フィル
タ回転板３４の回転しこより蛍光２５の入射位置に切り
換えられて配置される。３６は光電子増倍管、３８は干
渉フィルタ３０又は３２を通過した蛍光を光電子増倍管
３６に導くレンズである。レンズ４２は励起光１０ｂで
照射された位置からの蛍光４０を集め、平行光線とする
レンズであり、４４は平行化された蛍光を干渉フィルタ
４６又は４８に入射させるミラーである。干渉フィルタ
４６は５８０ｎｍの波長を通過させる特性をもち、干渉
フ、イルタ４８は６１０ｎｍの波長を通過させる特性を
もっている。干渉フィルタ４６と干渉フィルタ４８はフ
ィルタ回転板５０に取りつけられ、フィルタ回転板５０
の回転により蛍光４０の入射位置に切り換えられて配置
される。
５２は光電子増倍管、５４は干渉フィルタ４６又は４８
を通過した蛍光を光電子増倍管５２に導くレンズである
。
を通過した蛍光を光電子増倍管５２に導くレンズである
。
破線で囲まれた領域内にある光学系が一体としてＸ及び
−Ｘ方向に機械的に走査される。この光学系の走査とフ
ィルタ回転板３４．５０の回転が連動してなされる。す
なわち、走査がＸ方向に行なわれるときは干渉フィルタ
３０と干渉フィルタ４６が蛍光受光位置にセットされ、
走査が−Ｘ方向に行なわれるときは干渉フィルタ３２と
干渉フィルタ４８が蛍光受光位置にセットされる。
−Ｘ方向に機械的に走査される。この光学系の走査とフ
ィルタ回転板３４．５０の回転が連動してなされる。す
なわち、走査がＸ方向に行なわれるときは干渉フィルタ
３０と干渉フィルタ４６が蛍光受光位置にセットされ、
走査が−Ｘ方向に行なわれるときは干渉フィルタ３２と
干渉フィルタ４８が蛍光受光位置にセットされる。
次に、本実施例の動作について説明する。
泳動ゲル２中を泳動するＤＮＡ断片をラベルしている螢
光物質は、ＦＩＴＣ，ＮＢＤ、ＴＲ４ＴＣ、Ｔｅｘａｓ
Ｒｅｄの４種類であり、末端塩基別に染め分けている
。ＦＩＴＣはアルゴンレーザビームの４８８ｎｍで励起
され、５２０ｎｍにピークをもつ蛍光を発する。ＮＢＤ
は４８８ｎｍで励起され、５５０ｎｍにピークをもつ蛍
光を発する。ＴＲＩＴＣは５１４ｎｍで励起され、５８
０ｎｍにピークをもつ蛍光を発するｓ Ｔｅｘａｓ Ｒ
ｅｄは５１４ｎｍで励起され、６１０ｎｍにピークをも
つ蛍光を発する。
光物質は、ＦＩＴＣ，ＮＢＤ、ＴＲ４ＴＣ、Ｔｅｘａｓ
Ｒｅｄの４種類であり、末端塩基別に染め分けている
。ＦＩＴＣはアルゴンレーザビームの４８８ｎｍで励起
され、５２０ｎｍにピークをもつ蛍光を発する。ＮＢＤ
は４８８ｎｍで励起され、５５０ｎｍにピークをもつ蛍
光を発する。ＴＲＩＴＣは５１４ｎｍで励起され、５８
０ｎｍにピークをもつ蛍光を発するｓ Ｔｅｘａｓ Ｒ
ｅｄは５１４ｎｍで励起され、６１０ｎｍにピークをも
つ蛍光を発する。
ダイクロイックミラー１４を通過した波長４８８、ｎｍ
の励起光１０ａの照射によって励起される螢光物質はＦ
ＩＴＣとＮＢＤであり、ダイクロイックミラー１４で反
射された波長５１４ｎｍの励起光１０ｂの照射によって
励起される螢光物質はＴＲＩＴＣとＴｅｘａｓ Ｒｅｄ
である。励起光１０ａで励起されて発生する蛍光２５の
うち、５２０’ ｎ ｍを通す干渉フィルタ３０を通過
して光電子増倍管３６で検出される蛍光はＦＩＴＣから
の蛍光であり、５５０ｎｍを通す干渉フィルタ３２を通
過して光電子増倍管３６で検出される蛍光はＮＢＤから
の蛍光である。また、励起光１０ｂで励起されて発生す
る蛍光４０のうち、５８０ｎｍを通す干渉フィルタ４６
を通過して光電子増倍管５２で検出される蛍光はＴＲＩ
ＴＣからの蛍光であり、６１０ｎｍを通す干渉フィルタ
４８を通過して光電子増倍管５２で検出される蛍光はＴ
ｅｘａｓ Ｒｅｄからの蛍光である。
の励起光１０ａの照射によって励起される螢光物質はＦ
ＩＴＣとＮＢＤであり、ダイクロイックミラー１４で反
射された波長５１４ｎｍの励起光１０ｂの照射によって
励起される螢光物質はＴＲＩＴＣとＴｅｘａｓ Ｒｅｄ
である。励起光１０ａで励起されて発生する蛍光２５の
うち、５２０’ ｎ ｍを通す干渉フィルタ３０を通過
して光電子増倍管３６で検出される蛍光はＦＩＴＣから
の蛍光であり、５５０ｎｍを通す干渉フィルタ３２を通
過して光電子増倍管３６で検出される蛍光はＮＢＤから
の蛍光である。また、励起光１０ｂで励起されて発生す
る蛍光４０のうち、５８０ｎｍを通す干渉フィルタ４６
を通過して光電子増倍管５２で検出される蛍光はＴＲＩ
ＴＣからの蛍光であり、６１０ｎｍを通す干渉フィルタ
４８を通過して光電子増倍管５２で検出される蛍光はＴ
ｅｘａｓ Ｒｅｄからの蛍光である。
鎖線で囲まれた光学系がＸ方向に機械的に走査されると
き、干渉フィルタは５２０ｎｍの干渉フィルタ３ｏと５
８０ｎｍの干渉フィルタ４６が蛍光受光位置にセットさ
れているので、励起光１０ａ、１０ｂで照射される位置
にＦＩＴＣ又はＴＲＩＴＣでラベルされたＤＮＡ断片が
存在しておれば、ＦＩＴＣからの蛍光は光電子増倍管３
６で検出され、ＴＲＩＴＣからの蛍光は光電子増倍管５
２で検出される。光学系が−Ｘ方向に機械的に走査され
るとき、干渉フィルタは５５０ｎｍの干渉フィルタ３２
と６１０ｎｍの干渉フィルタ４８が蛍光受光位置にセッ
トされているので、励起光１０ａ、１０ｂで照射される
位置にＮＢＤ又はＴａｘａｓ ＲｅｄでラベルされたＤ
ＮＡ断片が存在しておれば、ＮＢＤからの蛍光は光電子
増倍管３６で検出され、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄからの蛍光
は光電子増倍管５２で検出される。
き、干渉フィルタは５２０ｎｍの干渉フィルタ３ｏと５
８０ｎｍの干渉フィルタ４６が蛍光受光位置にセットさ
れているので、励起光１０ａ、１０ｂで照射される位置
にＦＩＴＣ又はＴＲＩＴＣでラベルされたＤＮＡ断片が
存在しておれば、ＦＩＴＣからの蛍光は光電子増倍管３
６で検出され、ＴＲＩＴＣからの蛍光は光電子増倍管５
２で検出される。光学系が−Ｘ方向に機械的に走査され
るとき、干渉フィルタは５５０ｎｍの干渉フィルタ３２
と６１０ｎｍの干渉フィルタ４８が蛍光受光位置にセッ
トされているので、励起光１０ａ、１０ｂで照射される
位置にＮＢＤ又はＴａｘａｓ ＲｅｄでラベルされたＤ
ＮＡ断片が存在しておれば、ＮＢＤからの蛍光は光電子
増倍管３６で検出され、Ｔｅｘａｓ Ｒｅｄからの蛍光
は光電子増倍管５２で検出される。
第１図の実施例では、各励起光１０ａ、１０ｂで励起さ
れて発生したそれぞれ２種類の蛍光を、励起光ごとに独
立したそれぞれの光電子増倍管３６．５２で検出するた
めに、干渉フィルタ３０と３２．４６と４８を切り換え
ているが、このように干渉フィルタを切り換えるのに代
えて、第２図に示されるように、ダイクロイックミラー
５６を用い、ダイクロイックミラー５６で波長別に分光
された蛍光をそれぞれ別々の光電子増倍管５８゜６０で
検出することもできる。例えば、干渉フィルタ３０．３
２の切換え機構の部分に代わるものとしては、ダイクロ
イックミラー５６として５２０ｎｍの光を通過させ、５
５０ｎｍの光を反射させる特性のものを用いることがで
きる。３０，３２は第１図と同じ干渉フィルタ、３８．
３９は集光レンズである。第１図における干渉フィルタ
４６．４８の切換え機構の部分についても、第２図と同
様の構成に置き換えることができる。ただしダイクロイ
ックミラーの波長特性は異なったものとなる。
れて発生したそれぞれ２種類の蛍光を、励起光ごとに独
立したそれぞれの光電子増倍管３６．５２で検出するた
めに、干渉フィルタ３０と３２．４６と４８を切り換え
ているが、このように干渉フィルタを切り換えるのに代
えて、第２図に示されるように、ダイクロイックミラー
５６を用い、ダイクロイックミラー５６で波長別に分光
された蛍光をそれぞれ別々の光電子増倍管５８゜６０で
検出することもできる。例えば、干渉フィルタ３０．３
２の切換え機構の部分に代わるものとしては、ダイクロ
イックミラー５６として５２０ｎｍの光を通過させ、５
５０ｎｍの光を反射させる特性のものを用いることがで
きる。３０，３２は第１図と同じ干渉フィルタ、３８．
３９は集光レンズである。第１図における干渉フィルタ
４６．４８の切換え機構の部分についても、第２図と同
様の構成に置き換えることができる。ただしダイクロイ
ックミラーの波長特性は異なったものとなる。
（発明の効果）
本発明では励起光光源からの複数の波長の光を励起光と
して同時に泳動ゲルに照射し、各照射位置からの蛍光を
別々の蛍光測光部で受光するようにしたので、従来のよ
うに一度には１波長の励起光しか照射しないものに比較
すると２倍の信号を得ることができるようになり、測定
時間当たりのＳ／Ｎが向上する。
して同時に泳動ゲルに照射し、各照射位置からの蛍光を
別々の蛍光測光部で受光するようにしたので、従来のよ
うに一度には１波長の励起光しか照射しないものに比較
すると２倍の信号を得ることができるようになり、測定
時間当たりのＳ／Ｎが向上する。
第１図は一実施例における光学系を示す平面図、第２図
は他の実施例における蛍光受光部を示す平面図、第３図
は従来のゲル電気泳動袋でを示す斜視図である。 ２・・・・・・泳動ゲル、８・・・・・・アルゴンレー
ザ、１０・・・・・レーザビーム、１０ａ、１０ｂ・・
・・・・励起光、１４・・・・・・ダイクロイックミラ
ー、３０，３２，４６．４８・・・・・・干渉フィルタ
、３６．５２・・・・・・光電子増倍管。
は他の実施例における蛍光受光部を示す平面図、第３図
は従来のゲル電気泳動袋でを示す斜視図である。 ２・・・・・・泳動ゲル、８・・・・・・アルゴンレー
ザ、１０・・・・・レーザビーム、１０ａ、１０ｂ・・
・・・・励起光、１４・・・・・・ダイクロイックミラ
ー、３０，３２，４６．４８・・・・・・干渉フィルタ
、３６．５２・・・・・・光電子増倍管。
Claims (1)
- （１）螢光物質でラベルされた核酸断片試料をゲル電気
泳動法により複数のレーンで同時に泳動させる泳動ゲル
に対し、レーンに直角方向に機械的に走査される励起・
検出系を備え、泳動途中で蛍光検出するゲル電気泳動装
置において、前記励起・検出系は、励起光光源からの光
を波長により分光し、分光された各光を励起光として泳
動ゲル上で走査方向に沿った複数の場所を照射する励起
光学系と、各励起光による蛍光をそれぞれ受光する蛍光
測光部とを備えていることを特徴とするゲル電気泳動装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023593A JP2701412B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | ゲル電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1023593A JP2701412B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | ゲル電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02203255A true JPH02203255A (ja) | 1990-08-13 |
| JP2701412B2 JP2701412B2 (ja) | 1998-01-21 |
Family
ID=12114882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1023593A Expired - Fee Related JP2701412B2 (ja) | 1989-01-31 | 1989-01-31 | ゲル電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2701412B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH04294257A (ja) * | 1991-03-22 | 1992-10-19 | Hitachi Software Eng Co Ltd | 多色泳動パターン読み取り装置 |
| US5290419A (en) * | 1992-04-14 | 1994-03-01 | Hitachi, Ltd. | Fluorescence detection type electrophoresis apparatus |
| JP2001074656A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | 画像情報読取装置 |
| WO2007091530A1 (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-16 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | 光検出装置及び測定対象読取装置 |
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| US9060687B2 (en) | 2009-10-02 | 2015-06-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Device for monitoring blood vessel conditions and method for monitoring same |
-
1989
- 1989-01-31 JP JP1023593A patent/JP2701412B2/ja not_active Expired - Fee Related
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