JPH0361852A - ゲル電気泳動分析方式 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電気泳動システムに関する。更に詳細には、本
発明はレーザ光を照射して蛍光を発生させるローコスト
なゲル電気泳動システムにおける分析方式に関する。

［従来の技術］ ＤＮＡ等の塩基配列を決定する方法として、ゲル電気泳
動法が広〈実施されている。

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、この方法では手間と時間が
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。

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、１５〜２０ｃｍ下
方に各泳動路毎に光励起部と光検出器を設けておき、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。

特開昭６３−２１５５６号公報には、レーザで照射され
る電気泳動装置のゲル上のラインと光ダイオードアレイ
の配列方向が電気泳動装置内のＤＮＡ断片の泳動方向と
直角となるように構成されたＤＮＡ塩基配列決定装置が
開示されている。

第３図は該装置の構成を説明する模式図である。

図示されているように、光源７０から出たレーザ光はミ
ラー７２で曲げられて泳動板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により蛍光検
出３８０の受光部８２で結像する。この信号は増幅され
て光ダイオードアレイ８４で電気信号に変換されて演算
処理され、分析結果が求められる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の装置では、蛍光検出器としてライセンサまたは高
感度マルチチャンネル光検出器（浜松ホトニクス社製）
などが使用されている。しかし、これらの検出器は一般
的に非常に高価であり、電気泳動装置全体の製造コスト
を大幅に上昇させる原因となる。

従って、本発明の目的は安価ではあるが、効率的に蛍光
検出の可能な蛍光検出システムを有するゲル電気泳動分
析方式を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明では、レーザ光を照
射して蛍光を発生させるゲル電気泳動システムにおいて
、所定箇所にスリットを少なくとも１個有する、モータ
駆動式の無端ベルトをレーザビームによる照射線上に対
応する位置で泳動板に捲回し、前記スリットから放出さ
れる蛍光を光電子増倍管により検出することを特徴とす
るゲル電気泳動分析方式を提供する。

前記無端ベルトはスリットを２個有し、ＤＣモータによ
り駆動され、該モータにはエンコーダが取付られている
ことが好ましい。

［作用］ 前記のように、本発明のシステムでは従来の高価な蛍光
検出器に代えて、安価な光電子増倍管を使用するのでシ
ステム全体の製造コストを低く抑えることができる。

また、スリットを有する無端ベルトを泳動板に捲同して
いるので、スリットが通過した箇所の泳動レーンの蛍光
しか光電子増倍管に入射しない。

このため、従来の高価なライセンサや高感度マルチチャ
ンネルの代わりに光電子増倍管を使用してもト分に信頼
性の高い検出が可能となる。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明のゲル電気泳動分析方
式を更に詳細に説明する。

第１図は本発明のゲル電気泳動分析方式を実施するのに
使用される装置の構成の一例を示す概念的模式図である
。

図示されているように、本発明の分析方式の実施に使用
される装置ではレーザ光源１から出射されたレーザビー
ムは泳動板３の真横からゲル電解質層４に入射され、該
線りの蛍光物資で標識された検体を照射する。

泳動板３の前記レーザビームの照射線上に無端ベルト５
を捲同する。ベルト５は泳動板に接触していてもよいし
、非接触でもよい。ベルト５には、泳動板上端の泳動レ
ーン７の幅と同一または路間−の幅を有するスリット９
が配設されている。スリット９はベルトに少なくとも１
個配設されていればよいが、分析の効率化のために、等
間隔に複数個配設することが好ましい。例えば、最初の
スリットが泳動板の端（すなわち、走査線の終点位置）
に達したら、別のスリットが走査線の起点位置にくるよ
うに配設すると、連続的な分析が可能となる。スリット
の大きさ自体は本発明の必須要件ではないが、−例とし
て、例えば、泳動レーンの幅が２ｍｍだとしたら、スリ
ットの幅も２ｍｍにすることが好ましい。また、スリッ
トの高さは２〜３−一程度が好ましい。

前記ベルトは例えば、ＤＣモータなどの駆動手段１１に
より等速運動させることができる。ベルトの回転方向は
特に限定されない。泳動レーン７の位置とスリットの位
置とを一致させて、記録するために、ＤＣモータにはエ
ンコーダ１３を取付る乙とが好ましい。

前記レーザビームの走査線と直交するように光電子増倍
管１５を配設する。増倍管１５の前面にはスリット９か
ら放射される蛍光の集光効率を上げるために集光レンズ
１７を設けることが好ましい。また、集光レンズの前に
は、特定の波長の蛍光だけを透過させ、その他の波長の
外乱光をカットするためのフィルタ１９を設けることも
できる。

前記エンコーダ１３および光電子増倍管１５はそれぞれ
信号処理回路２１に接続されている。光電子増倍管１５
の受光信号はアナログなのでこれをデジタルに変換する
ためのＡ／Ｄコンバータ２３を通すことが必要である。

Ａ／Ｄコンバータ２３からの信号およびエンコーダ１３
からの信号は先ず信号処理回路２１内のインタフェース
２５に伝達され、バス２７を介してＣＰＵ２９に伝達さ
れて演算処理され、再びバス２７を介してメモリ３１内
に蓄積する。あるいは、一端メモリ３１に蓄積してから
バスを介してＣＰＵ２９の送出して演算処理し、再びメ
モリに戻すこともできる。ＣＰＵ２９にはインタフェー
ス３３を介して適当なプリンタ等の出力装置３５および
／またはＣＲＴなどの表示装置３７を接続することがで
きる。

第２図はその出力波形の一例を示す特性図である。下段
はエンコーダにより記録された各泳動レーンの位置を示
し、上段は各レーンの蛍光強度の変化を示すピーク曲線
である。従って、下段と一ヒ段のデータを同時に参照す
ることにより、例えば、ＤＮＡなどの塩基配列を決定す
ることができる。

−膜内に、ＤＮＡなどの検体の泳動速度はスリットが横
方向に移動する速度よりも遅いので、仮に、走査線上の
両端に同時に複数個の塩基が存在したとしても、スリッ
トの高さ分だけ泳動する前にそれぞれ検出することがで
きる。−例として、スリットの移動速度を１秒／泳動板
半周とすれば、泳動板の端から端までの泳動レーンの蛍
光を検出するのに約１秒間しか要しないので、塩基が１
秒間に２０以上の速度で泳動しなければ、スリットの高
さが２關の場合、左端の泳動レーンの塩基と右端の泳動
レーンの塩基が仮に同一走査線上にあっても両方とも検
出できる。

本発明のゲル電気泳動分析方式は蛍光体で標識できるも
のであれば、１）ＮＡに限らず全ての対象物の分析に使
用可能である。

［発明の効果］ 以−１−説明したように、本発明の分析方式の実施に使
用されるゲル電気泳動システムでは、従来の高価な蛍光
検出器に代えて、安価な光電子増倍管を使用するのでシ
ステム全体の製造コストを低く抑えることができる。

また、スリットを有する無端ベルトを泳動板に捲回して
いるので、スリットが通過した箇所の泳動レーンの蛍光
しか光電子増倍管に入射しない。

このため、従来の高価なライセンサや高感度マルチチャ
ンネルの代わりに光電子増倍管を使用しても−１・分に
信頼性の高い検出が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゲル電気泳動分析方式を実施するのに
使用される装置の構成の一例を示す概念的模式図であり
、第２図は該装置により得られた各泳動レーンに対応す
る蛍光ピーク波形を示す特性図であり、第３図は特開昭
６３−２１５５６号公報に開示されたＤＮＡ塩基配列決
定装置の模式的構成図である。 １・・・レーザ光源、３・・・泳動板、５・・・無端ベ
ルト。 ７・・・泳動レーン、９・・・スリット、１１・・・モ
ータ。 １３・・・エンコーダ、１５・・・光電子増倍管。 １７・・・集光レンズ、１９・・・フィルタ。 ２１・・・演算処理回路、２３・・・Ａ／Ｄコンバータ
。 ２５・・・インタフェース、２７・・・バス。 ２９・・・ＣＰＵ、３１・・・メモリ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）レーザ光を照射して蛍光を発生させるゲル電気泳
   動システムにおいて、所定箇所にスリットを少なくとも
   １個有する、モータ駆動式の無端ベルトをレーザビーム
   による照射線上に対応する位置で泳動板に捲回し、前記
   スリットから放出される蛍光を光電子増倍管により検出
   することを特徴とするゲル電気泳動分析方式。
2. （２）前記無端ベルトはスリットを複数個有し、ＤＣモ
   ータにより駆動され、該モータにはエンコーダが取付ら
   れていることを特徴とする請求項１記載のゲル電気泳動
   分析方式。