JPH04264230A - 試料注入装置及び方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分離科学分野における
技術に関し、より詳細には、例えば、細管電気泳動によ
り分離する試料試験体の投入技術に関する

【０００２】

【従来の技術】分離装置内へ試料を自動的に投入するこ
とは分離科学分野では公知のことである。かかる分離装
置の一タイプでは電気泳動により分離が行われ、電気泳
動装置として公知である。この方法では、分子種が電位
の影響で媒質中を移動する時に媒質中で試料が分離され
る。

【０００３】電気泳動装置の一種類が細管電気泳動装置
である。細管電気泳動装置では、媒質が小径の細管に入
れられる。この細管は、通常溶融石英から成る。電気泳
動媒質は細管電気泳動のゲルか液体であって良い。分子
種の分離帯もしくは域は光を透過させ且つ分子種が媒質
に沿って移動する時に光の吸光度差により分子種を感知
する検出器により感知される。注入される試料の量は、
例えば、２ナノリットル程の小量である。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】液体クロマトグラフ
ィー等の分離装置内へ試料を投入するのに試料注入バル
ブが使用されて来たが、必要とされる試料の量が小量で
あるため前記の如き従来技術の試料注入器を細管電気泳
動装置に使用することは容易ではない。

【０００５】細管液体クロマトグラフィーに使用出来る
従来の試料注入技術では試料の一部が細管の端部内へ電
気泳動もしくは電気移動されるが、これにより定量的偏
りが生じて試料成分が高電気泳動移動度のものとなって
しまうという不利益な点がある。別の従来技術では、圧
力差を利用して事前に設定した測定時間に亙り試料を細
管内へ引き入れる。圧力差は通常真空もしくはバッファ
容器内の細管出口を細管の入口端部の試料含有容器より
低くして生じさせる。これが試料注入で幅広く利用され
ている方法ではあるが、細管電気泳動の精度が試料注入
バルブと高性能液体クロマトグラフィーを組み合わせた
他の分離方法で共通して得られる精度より劣るものとな
る。本書で使用される場合には、「精度」とは特に反復
性を含むものである。

【０００６】

【問題を解決するための手段】前記の問題点を減じるた
めに、分離装置内の分離手段へ試料を注入する試料注入
装置は前記分離手段へ制御された圧力を付加する手段を
備える。制御された圧力を付加する手段は圧力室を含む
。この圧力室は分離手段の第１の端部と連通して分離手
段の第２の端部に対して圧力差を付与し、分離手段の第
２の端部は試料源と連通するようにされている。前記圧
力室内で圧力を生じさせて試料源から試料を注出させて
分離手段の第２の端部内へ試料をゆっくりとした速度で
流入させる手段もまたある。

【０００７】この試料注入装置は圧力測定手段が圧力室
の圧力を測定して該圧力を示す圧力信号を発生させるよ
うにされていることを特徴とし、且つ、圧力信号から分
離手段内へ注入する試料の量の目安を決定する手段を含
む。

【０００８】制御された圧力を付加する手段が分離手段
内の流れを分離手段内の圧力差に比例させる手段を含み
、注入する試料の量の目安を決定する手段が時間に対す
る圧力差を積分して積分信号を発生する手段を含むこと
が有益である。更に、測定した定量的データを補正する
補正手段があり、この補正手段は分離手段に付加される
圧力差を所定時間付加させる手段と積分信号に略比例し
た要因によりデータを調整する手段とを含む。

【０００９】補正手段は（１）積分信号が所定の量に達
するまで真空圧を付加して事前に設定した量の試料を注
入する手段と、（２）注入精度を補正して真空装置特性
を変化させる一方で次の注入のための新たな所定値の積
分を利用して積分信号に略比例した要因により所定の積
分を調整し且つ誤差を測定してさらに値を補正する手段
、（３）校正要因の決定と該校正要因を利用してピーク
の補正を反復する手段とを含むことが好適である。一実
施例では、積分の最終値を決定する手段があり、データ
を調整する手段が該積分の最終値によるデータの割算を
行う。

【００１０】試料を分離装置内の分離手段内へ注入する
ために、分離手段の第１の端部と連通して試料源と連通
するようにされた分離手段の第２の端部に対して圧力差
を付与する圧力室から分離手段に制御された圧力が付加
される。圧力室の圧力により試料が試料源から注出され
て、分離手段の第２端部内へゆっくりとした速度で流入
する。

【００１１】本発明の方法は、圧力室の圧力の測定と、
圧力室の圧力を示す圧力信号の発生と圧力信号から分離
手段内へ投入される試料の量の目安の決定とを特徴とす
る。圧力差が時間に対して積分されて積分信号を発生し
て、積分信号が所定量に達するまで圧力が付加されて事
前に設定された量の試料が注入されることが有益である
。

【００１２】所定量の試料が注入されるまで圧力を付加
し、且つ、所定の積分が積分信号に略比例する要因によ
り調整されることが好適である。積分の新たな所定値は
次の注入に利用され、注入精度を補正して真空装置特性
を変化させる一方で誤差が測定されて該値がさらに補正
される。校正要素の決定と該校正要素を利用したピーク
の補正が繰り返される。

【００１３】上記より、本発明の電気泳動装置によれば
迅速で反復自在の正確な試料の注入が可能となる。

【００１４】本発明の前記及びその他の特徴は以下の詳
細な説明と添付図面からよ明らかとなる。

【００１５】

【実施例】図１に示す細管電気泳動装置１０はキャビネ
ット１２と、電源１４と、試料注入装置１６と、検知部
１８と、試料変更装置２０と、電気泳動部２２と、及び
フラクションコレクター装置２１とを備えている。この
細管電気泳動装置はロバート　　ウィリアム　　アリン
トン（Ｒｏｖｅｒｔ　　ＷｉｌｌｉａｍＡｌｌｉｎｇｔ
ｏｎ）名で１９８８年１１月２９日に申請されかつ本願
の譲渡人と同一の譲渡人に譲渡された米国出願番号第２
７７，５６６号に開示された装置１０と同様であるがフ
ラクションコレクター２１を含む。図１のキャビニット
１２は頂部を取り外した状態で図示されており、分子種
を分離するために結合された電源１４と、試料変更装置
２０と、電気泳動部２２と、感知部１８と、試料注入装
置１６と、及びフラクションコレクター装置２１とを支
持する。

【００１６】電気泳動部２２は試料変更部２０に結合さ
れ且つ少なくとも細管の電気泳動領域の一部を水平に維
持するようにされている。感知部１８は電気泳動部２２
に結合され且つ分離をモニターする光吸光度検出セルを
含み、且つ、以下に記す正確な量の試料を投入する改善
方法となっている。フラクションコレクター２１は複数
の試料収集セル４１２−４４８と、キャリア４１１と、
電極と、及び駆動機構を含む。試料カップは分離された
分子種を収容するようにされている。

【００１７】キャリア４１１と取り外して各セルに流出
液を入れるために試料注入装置１６とフラクションコレ
クター２１はキャリア４１１とキャップ９８付きの圧力
制御自在の容器８０を含み、キャリア４１１と圧力制御
自在の容器はガイドレール４０６と４０７上を水平方向
にしゅう動自在に移動する支持板４１０（図７）上に支
持される。細管３０はキャップ９８の下の圧力制御自在
の容器８０を覆う取り外し自在のキャップ９８を介して
案内しても良い。該容器８０は支持板４１０（図７）の
凹所内に取り付けられてキャリア４１１と一緒に移動す
る。

【００１８】シール４００Ａ（図７）は円錐台状にされ
てアームが降下した時にキャップ９８の円錐状穴５０１
（図１３）とのシールとなる。容器８０には可撓性の連
結管９４を介して９真空が付加されて最初に電解液で細
管３０を満たして細管３０内へ試料と充填する。可撓性
の連結管９４は取付け面４０５の穴５０２（図１３と図
１４）を介して試料注入装置圧力制御装置１６へ案内さ
れる。液体トラップ５０３（図２１）が面４０５の下の
連結管９４上に配置される。このトラップは連結管内で
負抵抗空気流を発生させなければならない。

【００１９】試料注入装置１６の圧力制御部は取付け面
４０５の下に配置される。動作すると、注入装置がキャ
ップ９８の下の容器８０内に負圧を発生させて緩衝液ビ
ーカー６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、もしくは６０Ｄの一つ
から細管３０内に充填緩衝液を引き入れるか、もしくは
、試料変更装置２０上に配置された試料容器の一つから
少量の試料をロバート　　Ｗ．アリントン（Ｒｏｖｅｒ
ｔ　　ＷＡｌｌｉｎｔｏｎ）名で出願され本発明の譲渡
人と同一の譲渡人に譲渡された米国出願番号第０７／２
７７，５６６号とロバート　　Ｗ．アリントン（Ｒｏｖ
ｅｒｔ　　ＷＡｌｌｉｎｔｏｎ）その他の名で出願され
同一譲渡人に譲渡された米国出願番号第０７／４６９，
３１１号により完全な形で開示された方法と同様な方法
で引き入れる。尚、上記の開示は参考として本書に組み
入れられている。

【００２０】キャリア４１１は多くの試料収集セル４１
２から４４８（図１３）を保持する。キャリア４１１は
導電電解液４５１（図７）中に浸漬された接地電極５０
５（図７）を装備している。電極５０５（図７）は可撓
性導電体９０により結合され且つ取り付け面４０５の穴
５０３（図７）を介して図１の高電圧電源１４の端子１
０５に結合された電気接地用導体へと案内される。キャ
リア４１１は導電電解液４５０（図７）に浸漬された電
極５５５（図１４）も備えている。

【００２１】以上の構成では、試料変更装置２０により
細管３０の一方の端部と試料が接触して試料注入装置１
６が試料を該端部内へ引き入れて且つ細管３０の他方の
端部と電気泳動に適した電位の緩衝液とを接触させる。 電力は高電位で与えられ、試料は水平な細管３０の一部
内にあって拡散が低くても迅速な試料の電気泳動が行わ
れる。（１）センサー内の分離媒質の対向する側に設け
た狭いスリットを介して光を透過し、（２）帯の吸光度
を決定し、及び（３）センサーからの信号に応答して一
以上の感知帯もしくは感知帯の一つの一部を収容する位
置ヘ移動する試料セル内に帯を収集することで分離帯の
感知及び収集が行われる。

【００２２】好適な実施例では、試料変更装置２０が細
管３０の一方の端部を試料の中に挿入し、試料注入装置
１６が試料を該端部内へ引き入れた後、試料変更装置２
０が細管３０の一方の端部を電解液部５０（図３）から
緩衝液内へ挿入する。電力が付加されて試料が細管の水
平部内にあると電圧が上昇して分離が促進される。

【００２３】ある実施例では、細管３０が電気泳動の全
長に亙って水平になっており、試料変更装置で細管３０
の端部を試料からバッファへ移動させる必要がない。こ
の実施例では、試料を含む水平な細管が再シール自在の
容器に穴を開ける等の適当な方法でバッファ内に水平に
挿入される。別の実施例では、細管３０の端部を移動す
るのではなく試料容器とバッファが移動して細管の端部
に接触させる。

【００２４】電気泳動部２２は電気泳動中の温度制御の
ためにキャビネット１２内に配置され且つ細管３０と、
取り外し自在の水平カバープレート３２（図３）と、水
平縁３４（図３）を含み、該カバープレート３２がキャ
ビネット１２中の水平縁３４上に載置される。取り外し
自在の水平カバープレート３２（図３）と、水平縁３４
（図３）は該取り外し自在の水平カバープレート３２（
図３）と、水平縁３４（図３）間の細管３０の長さを変
更可能なように形どられた水平縁３４（図３）の凹所内
の双方間に細管を含む。これにより試料変更装置と光セ
ンサー間の距離が変化しても細管３０を水平位置に維持
しつつ試料変更装置による細管３０端部の移動が可能と
なる。

【００２５】細管３０は（１）電気泳動部２２から試料
とバッファに接触させるために保持される試料変更装置
２０内へ伸長し移動して試料とバッファ溶液中に入る第
１の端部と、（２）好適には水平である状態下で高電圧
時に電気泳動が発生する電気泳動部２２内の中央部と、
及び（３）電気泳動部２２から感知部１８、試料注入装
置１６、及びフラクション収集装置２１へと伸長する第
２の端部とを有する。

【００２６】細管３０は好適な実施例では石英から成り
、内径が０．００５ミリメートルから０．５ミリメート
ルまでの範囲にあり且つ任意の分離媒質を含んでも良い
。好適な実施例の細管壁厚は０．１ミリメートルから０
．２ミリメートルまでの範囲にある。その長さは５セン
チメートルから５００センチメートルの範囲としても良
い。電気泳動用の従来の型の細管を好適実施例に適用出
来るが他の寸法及び他の材料から成る管を使用しても良
いことは明白である。

【００２７】縁３４（図３）内の細長い水平凹所内の細
管３０の水平部を冷却して温度制御を行うために水平縁
３４（図３）と取り外し自在の水平カバープレート３２
（図３で仮想線で示す）を高い熱伝導率を有する材料で
構成することが好適であり、且つ／もしくは取り外し自
在の水平カバープレート３２が細管３０の冷却を容易に
する広範囲に及ぶ孔を含む。取り外し自在の水平カバー
プレート３２をハンドル３６（図３）で取り外しても良
い。

【００２８】細管３０が細長い凹所と水平縁３４を越え
て試料変更装置２０と感知部１８まで伸長させるには、
（１）水平縁３４の一方の側（図３で見れば左側）に切
り欠きを設けて試料変更装置２０からの細管３０を収容
し、且つ、（２）他方の側、即ち図３で見れば右側に別
の切り欠きを設けて感知部１８の穴３８（図３）を介し
て電気泳動部外へと細管３０が通過するのを可能とする
。

【００２９】細管３０へ試料を供給するために試料変更
装置２０は試料保持リール４４と、可動アーム４６と、
ローターヘッド４８と、電解液部５０（図３）とを含む
。試料保持リール４４と電解液部５０は試料と電解液を
隔置した容器内に含む。可動アーム４６はローターヘッ
ド４８に支持されて二方向に移動して電極３２を電解液
中に且つ細管３０の端部を電解液と試料中に挿入する。

【００３０】この電極５２と細管３０はブラケット５４
で試料変更装置２０の可動アーム４６に取り付けられる
。ブラケット５４で細管端部を降下させて電解液と接触
させる時の水平カバープレート３４の凹所のレベルとセ
ンサー７２（図３）のレベルと同一の水平レベルに細管
３０を取付けて水平部の長さを最大にする。一実施例で
は、アーム４６が試料変更装置２０のローターヘッド４
８内でスロット５６を介して上下移動する。

【００３１】別の実施例では、アーム４６とそのシャフ
トが上下に移動し且つ回転するがローターケーシングは
不要である。これにより取り外し自在の試料保持リール
４４内の５８Ａ、５８Ｂ（等）で示す試料ガラス壜中に
細管３０を浸すことが可能となる。取り外し自在の試料
保持リール４４はプログラム回転してその４０試料管の
いずれかを細管３０の下に位置させて且つローターヘッ
ド４８が回転して細管３０を試料管上か電解液部５０（
図３）中の電解液容器６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、もしく
は６０Ｄ上のいずれかに配置する。

【００３２】ローターヘッド４８を回転して所望の電解
液容器もしくは試料管を選択すると可動アーム４６が下
方に移動して細管３０の端部を試料管中の試料もしくは
電解液容器中の電解液６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、もしく
は６０Ｄのいずれかに接触させる。細管３０の端部が電
解液容器中の電解液中に浸されると電極マニフォールド
３０１が容器中の電解液中の電極５２により通電される
。このように、所望の電極容器が電極５２により通電さ
れて、且つ、細管３０により選択される。

【００３３】電解液部５０（図３）は電極と細管の双方
を前記した如く電解液容器中に浸すのではなく多数のプ
ラチナ電極を一切の電解液容器中に同時に浸す静止して
はいるが取り外し自在の電極マニフォールド３０１を含
んで管を横断する電位を発生させる。この動作により細
管３０上に一つの電位が確立されて電気泳動がなされ、
他の電気結合はプログラムされた時間に回路の開閉を可
能とすることも出来るがバッファ内の永久結合として以
下に述べる。

【００３４】電極マニファールド３０１はそれに取り付
けられた４つの取り外し自在のプラチナワイヤー電極３
００Ａ、３００Ｂ、３００Ｃ及び３００Ｄとを有する。 これらのプラチナワイヤー電極３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ
及び３０Ｄは４つの緩衝電解液ビーカー６０Ａ、６０Ｂ
、６０Ｃ及び６０Ｄ中に浸される。枢動自在に取り付け
られた接地クラッパー３０１Ａが電磁石（図１に図示な
し）により開放され、取付け面４０５の下に配置されて
図２のオーバーヘッドアクセスリッド１４４が開くと導
電電極マニフォールド３０１に対して揺動して安全接地
として機能する。接地クラッパー３０１Ａは接地する高
導電路でなく接地する抵抗路を組み込んであって接地工
程中は高エネルギースパークが発生しないのが好適であ
る。高エネルギースパークが近傍の電子回路を分断する
危険性もある。

【００３５】感知部１８（図１）は吸光度モニター７０
とセンサーカセット７４内に配置されたセンサー７２を
含む。吸光度モニター７０とセンサー７２は光学素子と
、回路と液体クロマトグラフィー吸光度検出装置に関す
る米国特許第４，７２６，６８０号と４，５２３，０９
７号に開示されている吸光度検出装置の構造とを利用し
ている。

【００３６】細管電気泳動の目的上、分離帯の量分離を
制限する検出量は通常の液体クロマトグラフィー吸光度
検出装置のそれより小さくなる。細管電気泳動の検出量
は１００ナノリットル未満であり、１ナノリットルから
１０ナノリットルの範囲にあることもしばしばである。 これは、分離帯の量が極めて少ないからである。

【００３７】吸光度モニター７０にはセンサー７２の一
方の側を照明する光源とセンサー７２の対向側から出て
くる光を検出する光検出装置を組み込んでいる。該検出
装置は流れセルが頂面上にあって且つ垂直軸もしくは面
を有する代わりに水平流れ軸もしくは面を有するように
その側面で回転された検出装置と略同一である。勿論、
流れセルと分離装置は前記の特許に記載された液体クロ
マトグラフィー用ではなく本書に述べる細管電気泳動に
適用される。

【００３８】帯を感知するために細管３０が穴３８を介
してセンサー７２内に進入する。センサー７２に調整自
在のスリットを設けて細管３０の一部を満たす液体中を
非常に狭い測定光線が正確に進むように該光線を整合さ
せても良い。スリットの位置を以下に記す如くねじ調整
７６により調整する。

【００３９】帯を感知するために細管３０がカセット７
４内の穴３８を通過した後でセンサー７２に進入する。 センサー７２に固定もしくは調整自在のスリットを設け
て細管３０の一部を満たす液体中を非常に狭い測定光線
が正確に進むように該光線を整合させても良い。ある実
施例では、スリットの位置を以下に記す如くねじ調整７
６（図１）により調整するがこれは必要ではない。

【００４０】試料注入装置１６は制御自在の圧力バッフ
ァと、電極と圧力容器８０と、電気インターフェース８
２と、低真空タンク８４と、連結管９４により電極と圧
力容器８０に結合された圧力制御ソレノイドバルブ８８
とを含む。バッファと電極と圧力容器８０はソレノイド
バルブ８８の共通部１０８に連通する。圧力センサー８
０Ａは管９４Ａを介して連結管９４に結合されて試料注
入中にバッファ面と接触する真空圧力を感知する。圧力
センサー８０Ａからの管９４Ａを電極と圧力容器８０に
至る管９４に連結する代わりに直接に電極と圧力容器８
０に結合しても良く、これは有益である。係る結合（図
示なし）はバルブ８８が突然に圧力容器８０を大気圧に
通気した場合、もしくは容器８０に漏れが生じた場合の
管９４とトラップ５３内の速度圧力降下による圧力測定
誤差を生じないと言う利点がある。また、電極容器８０
により電気泳動中に細管３０に電気結合をもたらしても
良い。

【００４１】上記の目的上、電極容器８０は可撓性導体
９０を介して接地端子電源１４に結合される（図示なし
）。圧力センサー８０Ａは電気インターフェース８２に
結合されてケーブル９２を介して測定圧力信号を発し且
つ圧力線もしくは連結管９４を介して圧力制御ソレノイ
ドバルブ８８に結合される。圧力制御ソレノイドバルブ
８８はポンプ組立体８６に結合された真空タンク８４と
連通する。電気インターフェース８２は積分器を含んで
試料に比例した信号を発するようにしても良く且つ電気
インターフェース８２に結合されたコンピューター内で
これが実施されても良い。

【００４２】細管３０はフラクションコレクター装置２
１内へ伸長し且つキャリア４１１の移動自在の昇降回転
アーム４６０に取り付けられる。キャリア４１１は電解
液バッファで部分的に満たされる。

【００４３】細管３０を介して電気結合を確立して電気
泳動を行うためにはフラクションコレクター装置２１が
容器８０中に電極（図示なし）を収容して細管３０とこ
の電極が電解液バッファ中に浸される。可撓性導体９０
がこの電極と電源１４の接地端子１０５に結合される。 連結管９４はカップ９８を貫通するが電解液バッファ容
器９６内の電解液バッファ内に浸ることはない。

【００４４】測定圧力で制御された量の試料を細管３０
の端部に引き入れるためには、（１）連結管９４と、電
極と、細管３０とを取り外し自在のキャップ９８内に気
密にシールして、（２）取り外し自在のキャップ９８を
容器８０に気密にシールして、及び（３）圧力センサー
８０Ａを管９４Ａと９４を介して電解液バッファ９６の
内部と連通して該バッファ内の圧力を感知する。ケーブ
ル９２が圧力センサー８０Ａとリード線１０６により図
１では記載されていない従来の制御装置もしくはコンピ
ューター１１９とを結合する。または、信号が従来の記
録装置により記録して試料注入装置と移動自在のアーム
４６を手動動作させても良い。

【００４５】容器に８０に負圧を供給するためには連結
管９４を圧力制御ソレノイドバルブの共通口１０８と連
通させる。通常、該バルブの開放口１１０が大気に通気
され、該バルブの通常閉鎖された結合が圧力制御ソレノ
イドバルブ８８が通電されて容器８０に真空圧力がかか
るように低真空タンク８４に至る管１１４に結合される
。

【００４６】圧力制御ソレノイドバルブ８８を通電する
には、導体１１６が電気的に制御装置もしくはコンピュ
ーター１１９もしくは電源に結合された手動電気スィッ
チ１１７に結合されて圧力制御ソレノイドバルブ８８の
ソレノイドに電力が供給される。この制御装置もしくは
手動電気スィッチは信号を供給し、細管が移動自在のア
ーム４６により試料ウェル中に保持されたままで試料注
入が開始される。

【００４７】低圧力真空タンク８４内の真空圧力を維持
するには、管１２０により低圧力真空タンク８４と真空
ポンプ組立体８６を結合する。真空ポンプ組立体８６は
カップリング１２６を介して電気モーター１２４に機械
的に結合された真空ポンプ１２２を含む。真空センサー
１２８はタンク８４内の圧力が低過ぎたり高過ぎたりし
た場合に真空センサー１２８とモーター１２４を結合す
るコンピューターモジュール１１９内の標準と比較して
モーター１２４を回転させたり停止させたりする。これ
によりタンク８４内に制御された負圧が確立される。真
空センサー１２８の設定はコンピューターモジュール１
１９を介して調整自在となるかプログラム化出来ること
が好適である。

【００４８】高電圧電源１４はキャビネット１２内に配
置され、接地端子１０５と高電圧端子１３２が取り付け
られる。電源１４は４００マイクロアンペアまでの電流
で１，０００ボルトから４０，０００ボルトの範囲の安
定電圧を供給出来ることが好適である。高電圧絶縁ケー
ブル１３４が高電圧端子１３２に結合されてプラチナワ
イヤー電極５２と電極マニフォールド３０１で終結する
（結合の図示なし）。

【００４９】従来の空冷温度制御ユニット（図示なし）
がキャビネット１２内に収容される。このユニットに組
み込まれたファンが通気ユニット１３６（図２）に配置
された通気スロット１４０を介して温度状態調節空気を
吹き出す。エアコンディショニング機構への戻り空気は
通気スロット１３８を介して戻る。このエアコンディシ
ョニング特徴により電気泳動工程が一定の時間に亙り著
しく変化しない反復自在の温度で確実に動作する。空気
はセンサー７２上に進入して流れ、センサーカセット７
４に熱結合された熱伝導フィン７６Ａと、細管３０と、
センサー７２とを介して吹き流れて本図には図示しない
従来のそらせ手段で細管の試料入口端部とセンサー７２
間で細管３０を通過するようにルートが設定される。電
気泳動分離での温度制御は電気泳動装置には共通した特
徴である。正確な試料注入の状況では、細管３０に含有
される液体が反復自在の温度と従って反復自在の粘度で
一定することが重要である。

【００５０】空気供給通気スロット１４０は本書の図１
に示すセンサー取付けプレート３０２の下のセンサーに
熱結合される。センサー７２はセンサーカセット７４上
に取付けられたフィン７６Ａを通過する際に通気スロッ
ト１４０から出てくる空気により温度制御される。セン
サーカセット７４とその直下に配置されたセンサー７２
が捕捉された自由に緩めることの可能な取付けねじ（図
示なし）により吸光度検出装置に取り外し自在に取り付
けられる。

【００５１】図２はローターヘッド４８と、移動自在の
アーム４６と、細管３０と、５８Ｂで示す試料ガラス壜
と、リッド１４４とを示す図１の線２−２に沿ったキャ
ビネット１２の断面図である。本図に示す如く、キャビ
ネット１２は（１）絶縁されて、（２）前方から後方へ
上方へ斜めにされた頂面１２Ａを含み、（３）金属側面
と透明な頂面を選択的に有するリッド１４４が設けられ
る。リッド１４４はヒンジ１５０でキャビネット１２へ
ヒンジ付けされている。キャビネット１２は選択的に外
側金属面を有し、この金属面はリッド１４４の側面に沿
って電気的に接地されて安全が図られている。本図に示
す如く、ブラケット５４で細管３０を電極５２の近傍位
置に取り付けて細管３０が試料ガラス壜５８Ｂ内に挿入
可能となり、電極５２をバッファ容器６２Ａに移動して
移動自在なアーム４６を回転させてバッファ６０Ａ（図
１）に挿入するようにしても良い。

【００５２】新たな試料を所望の時にはローター４９が
試料収容リール４４を回転して新たな試料をアーム４６
の下の所定位置に移動する。アーム４６はバッファ容器
６２Ａと試料収容リール４４間で揺動自在となる。回転
すると細管３０が切り欠き４０（図３）を介して取り外
し自在の水平縁３４（図３）内へ伸長してコイル状に挿
入されアーム４６が移動するにつれて伸縮して管の長さ
調整がなされる。この構成では、細管３０がブラケット
５４との結合部と、水平縁３４（図３）の凹所と、セン
サー７２（図１）間で水平を保つ。

【００５３】図３は移動自在のアーム４６と、高電圧可
撓性導電体１３４と、細管３０と、センサー７２の部分
図であり、細管３０が縁３４の凹所（本図ではカバープ
レート３２が取り除かれている）に位置している。同図
では、ブラケット５４は細管３０の一方の端部を取り付
けて試料からバッファへの移動を可能とするようにされ
た開口部を有している。本図に最も良く示されてある如
く、水平縁３４は細管３０がコイル状に巻かれて移動自
在のアーム４６がバッファ位置と試料位置間を揺動する
際に管の長さの調整が出来るようにされた凹所を含む。 細管３０を支持するブラケット５４と、縁３４の凹所と
、センサー７２の取付け具はすべて同一平面上にあり、
電気泳動装置が動作中は、細管が水平に維持されるよう
にされている。

【００５４】細管３０の内径は５０マイクロメートルか
ら７５マイクロメートルであり、外径は３７５マイクロ
メートルであるのが典型的である。細管の内部は全長に
亙って液体バッファ電解液で満たされる。従来の手段に
より細管３０の軸に沿って電界が確立されて電流が細管
を貫流する。

【００５５】図４は調整部１６０と、光学スリット部１
６２と、細管３０のための第１の取付け組立体１６４と
、細管３０のための第２の取付け組立体１６６を有する
センサー７２の示す部分断面図である。細管３０は第１
及び第２の取付け具１６４と１６６内に収容され、該取
り付け具により細管３０がセンサー７２の軸に沿って且
つ光学スリット部１６２のスリット間に伸長する。細管
３０の軸に垂直方向の２つのスリットの位置は調整部１
６０により調整される。

【００５６】センサー７２はカセットか取り付けプレー
トに取り付けられて吸光度モニター７０（図１）に取り
付けられて細管３０を収容する。細管３０と取り付ける
には２つの取り付け組立体１６４と１６６を調整自在と
する。該組立体は構造上は同一であり、本書では第２の
取り付け組立体１６６を詳細に説明する。

【００５７】第２の取り付け組立体１６６はゴムワッシ
ャー１８０と、ステンレススチール製の圧搾装置１８２
と、プラスチック製のねじ込みファスナー１８６とを含
む。ねじ込みファスナー１８６はねじ込みクロジャー１
８４を所定位置に保持するように締め付けされるように
位置決めされてねじ込みスリーブを支持する。ねじ込み
ファスナー１８６は、また、ステンレススチール製の圧
搾装置１８２をゴムワッシャー１８０に対して押圧して
細管３０の周りにシールが施される。

【００５８】本実施例では、センサー７２のハウジング
１８８と、ねじ込みファスナー１８６とねじ込みクロジ
ャー１８４がデルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）（デュポン社商
標）等の比較的硬質のプラスチックにより形成される。 ゴムワッシャー１８０は熱可塑性ゴムのクラトン（Ｋｕ
ｒａｔｏｎ）でも良い可撓性弾性材料から成る。中央孔
がゴムワッシャー１８０と、ステンレススチール製の圧
搾装置１８２と、ねじ込みクロジャー１８４とねじ込み
ファスナー１８６を介して伸長して長手軸に沿って光学
感知が行われる光学スリット部１６２を通過してセンサ
ー７２の対向側の第１の取り付け組立体１６４を介して
伸長する細管３０を収容する。

【００５９】細管３０の周りにゴムワッシャー１８０を
押圧するには、ゴムワッシャー１８０を概ね円筒状にし
て円筒状中央開口部で細管３０を収容するようにしてセ
ンサー７２ハウジング１８８内の端ぐりに嵌合させる。 ステンレススチール製の圧搾装置１８２は概ね円筒状で
あるがゴムワッシャー１８０近傍に配置された内側方向
にテーパーの付いたコーンと細管３０を収容する中央孔
を有して内側に押圧されてゴムワッシャー１８０をその
中央開口部に向けて内側に且つ外側方向に端ぐりに対し
て押し付ける。

【００６０】ステンレススチール製の圧搾装置１８２を
ゴムワッシャー１８０に対して押し付けるには、ねじ込
みファスナー１８６が親指ハンドル１８０とねじ込みシ
ャンク１９０とを含み、該ねじ込みシャンク１９０はプ
ラスチックねじ込みクロジャー１８４を介して下方に伸
長し、該クロシャーにおいてデルリン製のハウジング１
８８の雌ねじ山の切られた穴にねじ込まれたそれと対応
するようにねじの切られたスリーブ１９４と係合する。 雌ねじ山の切られた穴内のねじは所定位置に固着してね
じを収容するようにデルリン製のハウジングの孔内に成
形された金属スリーブ内に入る。取り付けの機構は細管
３０が光センサー７２内で不動に保持されるように細管
３０を収容するようにされている。

【００６１】調整部１６０はハウジング１８８に対して
固着するように取り付けられた（図に示さない従来の手
段で）調整ねじ７６と光学スリットキャリッジ２００を
含む。光学スリットキャリッジ２００はステンレススチ
ール製であり調整ねじ７６のシャンク上の外ねじを補完
する内ねじがその上部の２０２の部位に設けられて調整
ねじ７６が回動されるとキャリッジ２００がセンサー７
２のハウジング１８８に対して上下に移動するようにな
っている。

【００６２】光学スリット部１６２は光学スリットキャ
リッジ２００の底部に取り付けられて該キャリッジと共
に昇降し且つ両側に細管３０の長手方向軸と整合する長
手方向軸を有する比較的短い光学スリット２０６を含む
。細管３０に密接に跨がる２つのスリットがある（図１
）。これは図４の線５−５に沿った断面図である図５で
は明瞭に示されていない。図５では細管３０に対する２
つのスリット２０６と２０６Ａと好適な実施例では１０
０マイクロメートルである狭い寸法のスリットとの関係
がより明瞭に示されている。スリット間の距離は細管３
０の外径の１から３倍となるのが好適である。

【００６３】更に具体的に言えば、ゴムワッシャー１８
０が細管３０の周りに押し付けられて該管を所定位置に
保持する。ゴムワッシャー１８０は細管がワッシャーに
押しつけられた時に該石英から成る管に紫外線吸収物質
が堆積しない白い食物クレードのクラトン（Ｋｒａｔｏ
ｎ）（商標）熱可塑性ゴムから成るのが好適である。ク
ラトンはシェル社（Ｓｈｅｌｌ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ）のものが入手可能である。プラスチックねじ込み
ファスナー１８６を回して雌のコーン状のステンレスス
チール製の圧搾装置１８２をそれ自体に押し当てるとゴ
ムが半径方向に押し付けられて細管の周りでしっかりと
締まる。ねじ込みファスナー１８６と、ステンレススチ
ール製の圧搾装置１８２と、ゴムワッシャー１８０はハ
ウジング１８８のねじ付き凹所にねじ込まれるねじ込み
クロジャー１８４により光センサー７２内のハウジング
１８８に捕捉される。締め付け装置と、捕捉装置と、ハ
ウジングはデルリン（デュポン社の商標）プラスチック
から成るのが有益である。

【００６４】一実施例では、光学スリットキャリッジ２
００が調整ねじ７６で移動されて一対の光学スリットを
中央に位置させる。該スリットの一方を光センサー７２
を貫通する細管３０上方に符号２０６で示すが各々は長
さが０．０１インチ（２５０ミクロメートル）で、幅が
０．００４インチ（１００マイクロメートル）である。 しかしながら、スリットを所定位置に固定しても良い。 二重スリットは光学スリットキャリッジの分岐間を横切
って互いに正確に対向するように取り付けられて正確に
対応する要素である（図６）。細管３０は分岐内に配置
される。スリットの長手方向は細管の軸に平行であり、
調整自在のスリットを用いた実施例において調整ねじ７
６が回転されると光学スリット２０６が細管に対して横
断方向に移動して細管３０が２つの保持具により分岐内
にしっかりと保持される。

【００６５】感知装置１８（図１）は図１のキャビネッ
ト１２内に配置された吸光度モニター７０（図１）内に
挿入される。図１では感知装置を符号１８で表す。細管
３０は水もしくはバッファで満たされる。吸光度モニタ
ー７０（図１）の光源からの光は感知装置１８（図１）
の一対のスリットの一方に進入し、感知装置１８（図１
）が適切に調整されると光が他方のスリットから出て吸
光度モニター７０（図１）の光検出装置に衝突する。 この調整を実施するには、調整ねじ（図４で符号７６で
示す）を回動して吸光度モニター７０（図１）の表示を
監視する。調整ねじ７６の調整は一方の回転限界から開
始して、図６に示す如く以下のようになる。

【００６６】スリット位置Ｃではスリットが細管３０を
完全に越えており、光は一対のスリット間の自由空間を
介して進む。調整ねじ７６が回転されると光線が第１の
スリットを介して進む光のほとんどを屈折させる細管３
０の湾曲縁部を通過し、故に、光線は第２のスリットを
介して進行しない。スリットＢ位置ではほぼ一切の光が
喪失して最小の光の透過が吸光度モニター７０（図１）
上に表示される。

【００６７】細管３０が水もしくは電解液バッファ（光
路で管内に空気は存在しない）で適切に満たされるとす
ると調整ねじ７６を回転し続けて一対のスリットが管上
の中央位置へ来ると再度透過が大幅に増加する。整合が
適切であれば最大値の画定が良くなる。この状態を図６
のスリット位置Ａに示す。

【００６８】調整ねじ７６を更に回転されると横断方向
において対称であるために透過表示がＡ（図１）からＢ
’（図１）及びＢ’（図１）からＣ’（図１）へと移動
する際に示される如きものとなる。吸光度モニター７０
（図１）は吸光度モニター７０（図１）自体の局部最大
透過読み取りから決定される如くスリット位置Ａ（図１
）に設定された調整ねじ７６で動作する。

【００６９】前記は調整自在のスリットの付いた流れセ
ルを説明したものであるが、この構成が必ずしも固定孔
を有する流れセルより優れているわけではない。細管電
気泳動に適した数多くの流れセル構造の一つについての
情報を提供するために前記の説明をしたに過ぎない。

【００７０】図７は昇降回転アーム４６０と、キャリア
４１１と、試料収集カップ４３０の部分断面図である。 細管３０の一方の端部が昇降回転アーム４６０に取り付
けられて上下に運ばれて電気泳動と試料収集位置に移動
され且つ試料注入工程の次の開始位置へと移動される。

【００７１】試料収集カップ４３０等の試料カップは一
度に一つずつキャリア４１１により、細管３０が半透膜
４３０Ｂを介してキャリア４１１中のバッファ４５１に
連通してカップ４３０等の個々のセルへの試料の電気泳
動を可能とし、以下に記す方法でセルウェル４３０Ａ中
のバッファ４５１内の各々の底部近傍に配置された半透
膜上へ濃縮されるカップウェル４３０Ａ中のバッファ内
に挿入される位置へ移動されるようにされている。

【００７２】試料カップの構造は図１３に示す米国特許
第４，１６４，４６４号の試料カップと同様であり、同
特許に開示されたものを参考として本書に組み入れてあ
る。フラクションコントローラー装置２１（図１）はプ
レート４１０とキャリア４１１を移動するようにしても
良いラック８０２とキャリア４１１の分離壁４５２の両
側を電気的に結合して接地するか両側を切断する第１及
び第２の電気スィッチ２１０Ａと２０１Ｂとを含む。導
体９０Ａと９０Ｂを介して接地接続する代わりに低電圧
（接地に対して）源を使用しても良い。

【００７３】前記構成では、双方向への移動がセル内で
可能であり、キャリア４１１をプレート４１０内の係止
位置から移動して試料濃縮を行っても良く、もしくは、
セル内で試料濃縮が行われている間に細管電気泳動装置
内にあるようにしても良い。移動方向は適切な電位を選
択して制御してより希釈された分子種をブリッジ４５３
を横断して他の室へ移動して該室の底部の半透膜に濃縮
させても良い。試料を濃縮するには、バッファ液を概ね
ブリッジ４５３上方へ少しだけ上昇させる。

【００７４】使用中にキャリア４１１を試料カップ毎に
整合移動するためにラック８０２が支持ブロック４０５
と４０９の下方かつ該ブロック間に伸長してピニオン（
図７に図示なし）に係合する。これにより、支持ブロッ
ク４０５と４０９と、支持プレート４１０と、キャリア
４１１と、支持プレート４１０内に取り付けた容器（図
７には図示なし）が支持ブロック４０５と４０９に係合
される平行案内レール４０６と４０７に沿って移動可能
となる。支持ブロック４０５と４０９は移動自在にキャ
リア４１１（図示なし）に係合する支持プレート４１０
に取り付けられる。

【００７５】容器８０（図１）あ支持プレート４１０内
の凹所に取り付けられ、キャリア４１１と共に移動する
。細管３０をキャップ９８（図１）と容器（図１）に結
合するには、後者を細管の下の所定位置にしゅう動する
。細管３０はねじ込み締め付け自在のブシュ４００と、
キャップシールピアス４６０と、管固定弾性ワッシャー
４００Ｂによりキャップ９８内に密封案内される。 ブシュ４００は昇降回動アーム４６０内にねじ込まれる
。ブシュ４００をねじ込むとワッシャー４００Ｂがシー
ルピアス４００Ａに対して押圧され、これによりワッシ
ャー４００Ｂを押しつけて細管を保持する。昇降回動ア
ーム４６０は昇降回動棒４７０により支持される。昇降
回動棒４７０は仮想線で表した昇降回動機構４０４によ
り昇降回動される。

【００７６】フラクションを収集するために試料カップ
４３０は符号４３０Ａと４３０Ｂで示す電解液を含有す
る２つのセルを有する。ウェルの底はバッファイオンの
流通は可能であるが分離された試料の移動を禁じる締着
して取り付けられた半透膜組立体４３０Ｄと４３０Ｃと
で覆われる。セルウェル４３０Ａ内の電解液と、組付け
られた半透膜４３０Ｄと、キャリア４１１中の電解液バ
ッファ４５１と、電極５０５と、電気接地された導体９
０により電気的連続が図られて細管３０中で電気泳動移
動が行われる。

【００７７】分離域は細管３０からセルウェル４３０Ａ
内の電解液中に電気泳動的に溶離されるかもしくは電気
浸透的に放出されて、半透膜組立体４３０Ｄに捕捉され
る。４３０等の各試料カップは電解液面が図７に示す位
置より高い場合にウェル４３０Ａと４３０Ｂ間で流体及
び電気的接続をもたらす接続ブリッジ４５３を有する。 ブリッジ４５３はキャリア４１１の一部である支持壁４
５２により支持される。

【００７８】セルウェル４３０Ａ中の分離試料を保持し
且つウェル４３０Ｂへの移動を防止するためには（１）
ウェル４３０Ａと４３０Ｂ中の電解液もしくはバッファ
面をブリッジ４５３の頂部の高さより低くするか（２）
キャリア４１１の２辺における電解液もしくはバッファ
面を支持壁４５２の頂部の高さより低くする。毛管力に
よりキャリア４１１内の電解液が支持壁４５２とブリッ
ジ４５３間の空間に引き出される可能性があるためウェ
ル４３０Ａと４３０Ｂ内の電解液はこの種のフラクショ
ン収集中はブリッジの高さより低くすることが好適であ
る。

【００７９】キャリア４１１は支持プレート４１０によ
り支持され、該プレートは案内レール４０６と４０７上
に載置されるベアリングブロック４０８と４０９により
支持される。これにより、キャリア４１１が細管３０が
試料カップから退出されたあとに図７の面に垂直な方向
にしゅう動可能となる。昇降回動機構４０４がアーム４
６０を持ち上げて細管の退出が実施される。細管３０と
、アーム４６０と、ブシュ４００と、昇降回動棒４７０
をそれぞれ仮想線３０Ａと、４６０Ａと、４００Ａと、
４７０Ａとで表す。仮想線で表す位置において、細管３
０はキャリア４１１の頂部上方へ持ち上げられ、従来の
割出し機構（図７に図示なし）が支持プレート４１０を
移動して次の試料収集カップをフラクション収集位置へ
配置するか取り外し自在のキャップ９８（図１）中の円
錐状穴５０１（図１３）を細管３０下の位置へ配置して
次の試料注入が行われる。

【００８０】図８に細管３０と、昇降回動機構４０４の
アーム４６０と昇降回動棒４７０の２つの別の位置を示
す。これらの２つの位置はアーム４６０と昇降回動棒４
７０の２つの異なる回動位置に相当する収集位置（実線
で示す）と排出位置（仮想線で示す）である３０Ｂであ
る。

【００８１】図８の収集位置から排出位置３０Ｂへ移動
するためにはアーム４６０が最初に昇降回動機構４０４
により図７の仮想線位置まで持ち上げられる。図８の細
管の排出（仮想線）位置（３０Ｂ）は目的外の物質が細
管より排出される時に使用される。係る排出物はキャリ
ア４１１中のバッファ４５１内へ放出されて後に捨てら
れる。図８の仮想線はまた図１のアーム４６０と細管３
０の試料注入位置に相当する。アーム４６０は回転して
細管３０をカップ４３０（図７）の他方の側のウェル４
３０Ｂ中の電解液中に位置決めする。

【００８２】図９に試料カップ４３０の分解斜視図を示
す。４３０Ｄの分解図は半透膜の試料カップへの組付け
方を示す。図に示す如く、試料カップは下方に伸長し且
つウェル壁を構成する管状円筒Ｘと、円筒Ｘの外径より
若干大きめの径を有し、該ウェルを閉塞する半透膜Ｙと
、円筒Ｘの外径より若干小さめの内径を有する弾性帯も
しくはリングＺを含む。半透膜Ｙは管状円筒Ｘ上に置か
れ、弾性帯Ｚが該膜を所定位置にシールするように押し
付けられる。組付けの完成したものを４３０Ｃで示す。

【００８３】図１１はキャリア４１１（図７）の分離壁
４５２の頂面図である。図１２は同壁４５２の破断断面
側面図である。キー４５３Ａ（図９）と前記のスロット
が試料カップ４１２から４４８（図１）までが互いに密
接してキャリア４１１（図１と図７）内に正確に位置決
めされるような大きさにされ且つそのように配置される
。これは案内棒４０６と４０７（図７）に沿って移動す
る割出し機構（図示なし）で試料カップを正確に細管３
０の下に位置決めするのに必要なことである。これに代
えて、試料カップを互いに離して取り付けるのではなく
一体に取り付けて、該一体に取り付けた試料カップの各
グループ毎にたった一つの配置もしくはキー機能を使用
するようにしても良い。

【００８４】フラクション収集動作は最初のカップ４１
２から開始され当業者には公知の幾つかのフラクション
収集パターンの一つを用いて収集が完了するまで続けら
れる。図１３と図１４は一本の収集管に就いての特定の
フラクション収集サイクルを説明したものである。図７
と図８も参照するものとする。

【００８５】試料がカップ４３０に収集される直前から
観察を行うとすれば、最初に、アーム４６０が図７の４
６０Ａで示す如く位置決めされ細管３０が試料カップ４
３０中のウェル４３０Ａの上方へ位置決めされる。図示
しない従来のプログラム装置により高電圧はこの時点で
は既にオフにされている。昇降回動機構４０４が図７の
４６０で示す位置にアームを降下させる。これにより細
管３０が試料カップ４３０のウェル４３０Ａ中に降下す
る。これを「収集位置」と呼ぶ。細管３０がウェル４３
０Ａ中の電解液中に降下され且つ電気連続が成るとプロ
グラム装置が高電圧電源をオンさせて電気泳動及び／も
しくは電気浸透物質が細管３０から離れて収集ウェル４
３０Ａ中の電解液内に入る。細管３０からのこの物質に
は目的の試料成分が含有されている。該物質中の溶質は
ウェル底部の半透膜を通過することが出来ないのでウェ
ル中に捕捉される。

【００８６】目的の試料成分が完全にウェル中に溶離す
るとプログラム装置が電源をオフする。昇降回動機構４
０４が図７の４６０Ａに示す位置までアーム４６０を上
昇させる。次いで、昇降回動機構４０４が支持棒４７０
を回転してアーム４６０を図１４に示す位置まで回転す
る。昇降回動機構４０４は次にアーム４６０を降下させ
て図８の仮想線で示す位置に配置して細管３０が３０Ｂ
の位置に位置決めされてキャリア４１１中の電解液中に
浸される。これを「排出位置」と呼び、ここにおいて電
気連続が再確立される。プログラム装置が高電圧をオン
して収集試料域間の排出物質が後に捨てられる電解液４
５１中へ溶離される。

【００８７】収集を所望する試料の次の域もしくはピー
クが溶離されるようになるとプログラム装置が電源をオ
フにしてアーム４６０を持ち上げて、割出し機構（図７
に図示なし）がラック８０２に対してピニオンを回転さ
せてキャリア４１１を図１４の頂部に向けて一試料カッ
プの幅だけ前進させ、アーム４６０が回転されて図１３
に示す如くキャリア４１１に対して垂直の位置に位置決
めされ、細管を保持するアーム４６０が再度降下して次
の試料収集カップ４３１に入る。プロブラム装置が再度
高電圧をオンする。

【００８８】前記パターンが連続して繰り返される。し
かしながら、一つの試料カップから次の番号のカップへ
と連続的に移動することには限定されない。例えば、所
望なら、事前に準備作業をしておけば、試料変更装置２
０（図１）に配置された第１の試料から同一の分離を１
０回繰り返し行って各分離から３つの試料成分もしくは
フラクションを収集して、次いで、同一の試料に戻って
前記を行うようにしても良い。

【００８９】前記のような場合には、１０回の全く同一
の分離工程において一試料から収集すべき試料フラクシ
ョンが３つある場合には、第１の分離を第１、第２及び
第３のカップに収集し、次いで、キャリアと試料カップ
を第１のカップへ再度戻して１０回の同一分離の第２回
目の分離を同一の３つのカップに収集し、この工程を１
０回繰り返してカップの使用を節約して試料を吸収する
可能性のあるカップ面積を少なくして歩留りを上げるこ
とは有益である。次に、試料変更装置２０内に配置され
た第２の試料の３つの成分が第４から第６のカップに１
０回収集され、以後、同様に繰り返される

【００９０】
カップ４３０等の試料カップを使用することの非常に有
益な点は、電気泳動分離後の分離試料成分を濃縮するの
に該カップを使用出来ることである。これは米国特許第
４，１６４，４６４号に記載されたと同様な方法で実施
される。概ね、４３０等の試料カップは電気泳動装置か
ら取り外されたキャリア４１１内に横に並べられ、次い
で、試料が前記の米国特許中でよく説明され且つ本書に
おいては以下に記す如くバッファに電位を付加すること
で試料がキャリア４１１に濃縮される。

【００９１】図１５はキャリア４１１中のカップ４３０
の断面図であり、該カップには電解液が追加されて４３
０Ｅで示す如くブリッジ４５３を覆うようにされている
。電極５０５と５３５はキャリア４１１中の電解溶液４
５１と４５０中に配置され、キャリア４１１のほぼ全長
に亙って伸長する。電解溶液４５１と４５０は機械的且
つ電気的に分離壁４５２により分離される。１００ボル
トから２００ボルトの電位差が電極５０５と５３５に付
加され且つ１３５にて「−」と「＋」記号で識別される
。ウェル４３０Ａ中の正に帯電された試料分子は下方に
移動して４３０Ｄで示す半透膜の頂面上方に捕捉される
。

【００９２】充分な時間の経過後に濃縮が行われ、試料
カップを取り外して垂直に置き半透膜を固い表面上に置
く。この時点で、半透膜上の濃縮試料をピペットで採取
して別の用途に当てる。試料が半透膜に固着する場合に
は、電極の５０５と５３５の電圧を瞬間的に逆にして試
料を半透膜から離脱させるか、もしくは、図９に示す如
く、半透膜を取り外しても良い。

【００９３】前記に代えて、図７と図８に示すスィッチ
２０１Ａと２０１Ｂとを使用して濃縮を実施しても良い
。１００ボルトから２００ボルトの電位差のある電解溶
液４５１と４５０を投入することも可能である。これに
より、図１の電気泳動装置からキャリア４１１を取り外
さずに濃縮を実施することが可能となる。また、電気泳
動を開始する前にブリッジ４５３（図７）面上方までバ
ッファでカップ４３０を満たすことも可能である。

【００９４】図１４の電極電圧の極性は試料分子が正に
帯電するように選択される。試料が負に帯電された場合
には、電極５０５と５３５の極性は図１５に示す極性と
は逆になることもある。または、電極電位を同図に示す
如く維持し、濃縮時間が要素でない場合には、試料収集
ウェル４３０Ａが正の電極近傍の電解溶液４５０と接触
するように試料カップを回転する。このように、図１５
に示す位置方向を維持して、ウェル４３０Ｂから濃縮さ
れる負に帯電した試料をブリッジ電解液４３０Ｅを介し
てブリッジ４５３を横断移動させ、図１５の４３０Ａ位
置に反転されるウェル４３０Ｂ中に濃縮される。

【００９５】収集中の試料成分が分子量３０００ドルト
ンを超える比較的大きな分子の場合には、半透膜を微孔
セロファン等の微孔で比較的非帯電の半透膜にしても良
い。淡白質は微孔セロファンに捕捉される係る大きめの
分子の一例である。収集中の試料成分が非常に小さくて
微孔セロファンを通過してしまう分子より構成される場
合には、特定のイオン透過半透膜を４３０Ｄと４３０Ｃ
（図７）に使用して該試料成分を捕捉する。カチオン（
正に帯電したイオン）のみを選択低に通過させるナフィ
オン（Ｎａｆｉｏｎ）（Ｅ．Ｉデュポン　　デゥ　　ネ
モーズ（Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎ　　ｄｅ　　Ｎｅｍｏｕｒ
ｓ）の商標）が一例である。

【００９６】前記例において、キャリア４１１中の電解
溶液４５１と４５０中のバッファ電解液カチオンは特定
イオン半透膜を通過することが出来る。フラクション収
集中、半透膜が選択的にカチオンのみを通過させるため
に、アニオン（負に帯電した）アナレート種は半透膜を
通過せず、ウェル４３０Ａちゅうで捕捉される。収集後
の濃縮（図１５）の時には、電極５０５と５３５に付加
される電位差の極性は同図に示すものとは逆になる。

【００９７】負電位電解溶液４５１中のバッファカチオ
ンは４３０Ｄの半透膜を通過して、ウェル４３０Ａに上
がり、ブリッジ４３０Ｇ上方を過ぎて、ウェル４３０Ｒ
に降りて半透膜４３０Ｃを介して正電位電解液４５０中
に流れ込む。バッファアニオンンハどちらの半透膜をも
通過することは不可能である。カップ４３０中のバッフ
ァカチオン束が該カップ中のアニオンアナレートを４３
０Ｄの特定イオン半透膜に向けて誘引する電界を設定す
る。アナレート分子は帯電が異なるためにこの特定イオ
ン半透膜を通過することは出来ず、半透膜上に濃縮する
。

【００９８】分離された試料分子（アナレート種）がカ
チオン（正に帯電した）の場合には、４３０Ｃと４３０
Ｄに設けた半透膜はアニオンを通過させる特定イオン半
透膜となる。これらの半透膜はバッファアニオンを通過
させてフラクション収集及び濃縮中の電気連続を維持す
るものの、カチオンアナレートは捕捉される。勿論、電
気泳動高電圧及び濃縮低電圧双方を逆にしてアニオンア
ナレートの代わりにカチオンアナレートを分離すること
も可能である。図１５に示す電極極性はカチオンアナレ
ートを濃縮させるためのものである。容器６０Ａ、６０
Ｂ、６０Ｃ、もしくは６０Ｄ（図１）に付加される高電
圧電気泳動電圧はアニオンアナレートには負であり、細
管中の電気浸透流が反主要素でなければアニオンアナレ
ートには正となる。

【００９９】ＤＮＡ等の目的とするある試料はセロファ
ン半透膜に固着する傾向を有する。半透膜に固着するこ
となくＤＮＡを電気濃縮する公知の装置は所謂「ソルト
トラップ」である。

【０１００】ソルトトラップはアンモニウムアセテート
等の塩の高濃縮（約７モル）領域を含む。この塩領域は
電位源の第１の極性に電気接触した第１の端部を有する
。濃縮される物質もしくは試料を含有する非常に濃縮度
の低いバッファ溶液が塩領域の第２の端部上を覆う。 濃縮度の高い塩溶液は濃縮度の低いバッファ溶液より密
度が高く、従って、後者はその下の密度の高い溶液上に
安定して浮遊する。上部の溶液は電位の第２の端部と電
気的に接触している。ソルトトラップの通常の構成は「
Ｕ」管の底部に密度の高い溶液が位置するようにされて
いる。該「Ｕ」管の一方のアームは濃縮される試料を含
有する希釈バッファの下に位置する。第２の電気接触が
希釈バッファとなされる。「Ｕ」管の他方のアームは第
１の電気接触をする低密度のバッファの囲みタンク中に
浸漬される。

【０１０１】適切な極性の電圧が適切に配置された電極
管に付加されると、帯電試料が試料含有バッファの下の
「Ｕ」管の一方の側の濃縮溶液の頂部に移動する。電荷
の局部保存を維持するために密度の高い塩溶液イオンが
「Ｕ」管の他方の側から出てくる。「Ｕ」管中の塩溶液
は濃縮するから、大量の試料が、その内の任意の一部が
該「Ｕ」管の他方の側からの流出を開始する以前に、ト
ラップの内部に流入する。しかしながら、この「Ｕ」管
構成は、密度の高い溶液もしくは試料をその上を覆うバ
ッファに対する浮力平衡を乱さずに「Ｕ」管から取り除
くためには細心の技術が必要とされ、従って、試料の一
部を損失するため不都合である。

【０１０２】図１６は任意の一般的な用途に容易に使用
出来且つフラクションコレクター装置２１の位置として
使用できるようにされたソルトトラップ２０５を示す。 このソルトトラップは濃縮塩「捕捉溶液」の位置を維持
するための浮力平衡を必要としない。

【０１０３】本実施例では、フラクションコレクターが
細管電気泳動管３０と、ウェル６４３０Ａの要素から成
るソルトトラップと、ウェル６３０Ｂと、半透膜６３０
Ｃと、半透膜６３０Ｄと、細孔６３０Ｆと、ブリッジ６
３０Ｇと、円錐状底部６３０Ｈとを含む。半透膜組立帯
６３０Ｄは図９の組立帯４３０Ｄと同様な構成でかつ同
様に組立られている。半透膜組立帯６３０Ｄ中の半透膜
（例えば、セロファン）は細孔６３０Ｆ中の濃縮塩溶液
（影の部分）を支持する。この塩溶液は該孔を満たさな
い。係る濃縮溶液の一例が７モルのアンモニウムアセテ
ートである。

【０１０４】孔６３０Ｆの上方には希釈ファッバ溶液を
含有する円錐状底部６３０Ｈを有するウェル６３０Ａが
あり、該希釈バッファ溶液は細管中のものと同じ例えば
０．０１モルのトリスアセテートバッファである。上部
希釈溶液が下部濃縮溶液より密度が低いため上部溶液は
下部溶液状で安定して浮遊する。

【０１０５】下部溶液は孔６３０Ｆを満たさないためウ
ェル６３０Ａ中の軽い溶液中に著しく拡散することはな
い。フラクション収集中に目的の試料域は細管３０から
ウェル６３０Ａ中の希釈バッファ溶液中に溶離もしくは
放出される。フラクション収集は「排出位置」では細管
３０が電解液４５１ではなく電解液４５０中に浸漬され
るのを除いて図７と図８に就いて示したと同様な方法で
行われる。

【０１０６】ウェル６３０Ａ中の溶液は細管３０中のバ
ッファ電解液と同様の成分濃度であることが有益である
。ウェル６３０Ｂ中の溶液はウェル６３０Ａ中の溶液と
同一でも良い。キャリア４１１中の電解溶液４５０は細
管３０中の溶液と同一であることが有益である。キャリ
ア４１１中の電解溶液４５０は細管３０中の電解溶液と
同一でなければならない。これは細管排出位置３０Ｃに
おいて、細管が電解溶液中に浸漬されるからである。

【０１０７】キャリア４１１中の電解溶液４５１は孔６
３０Ｆ中の濃縮溶液と同一でなければならない。これに
より孔６３０Ｆの底部の半透膜上での拡散が防止される
。電解溶液４５１の濃度が低くければ、孔６３０Ｆの底
部の半透膜上での塩の濃縮を低下させることとなる。 係る塩拡散はソルトトラップの効果を減少させることと
なり、特に、半透膜上の溶液の密度が結果的に低下する
と孔６３０Ｆ中に負の密度勾配が生じて静水不安定が生
じる。

【０１０８】図１７はウェル６３０Ａ（図１６）中のバ
ッファ内にフラクションが収集された後でのソルトトラ
ップ２０５（図１６）内への試料の濃縮を示す。動作は
図１５に示したのと同様に進行する。カップ６３０中の
電解液面はブリッジ６３０Ｇ上方の面６３０Ｅまで上昇
される。この電解液はウェル６３０Ａと６３０Ｂ（図１
５）中の電解液と同一成分を有するものとする。電極に
付加する電圧の極性は図１５のものとは逆にしめされて
いる。これはＤＮＡが通常負に帯電されるためである。

【０１０９】前記に代えて、図１６と図８に示すスィッ
チ２０１Ａ−２０１Ｂを使用して濃縮を実施しても良い
。このスィッチは電解液バッファ４５１と４５０間に電
位差生じさせるのに使用することが出来る。これにより
、図１の装置からキャリア４１１と取り外すことなく試
料の濃縮が可能となり、また、電気泳動中ブリッジ６３
０Ｇ上の試料カップ６３０を満たすことも可能となる。

【０１１０】動作に就いては、分離試料（ＤＮＡもしく
は他の物質）がウェル６３０Ａ（図１６）から移動して
円錐状底部６３０Ｈに案内されて孔６３０Ｆ中の濃縮塩
溶液中に入り、そこで原則的には公知の「Ｕ」管ソルト
トラップの場合と同様に捕捉される。分離試料は組立体
６３０Ｄ中の半透膜に到達する前に捕捉され、従って、
該半透膜に固着することも該膜を通過することもない。 孔６３０Ｆ中の試料及び捕捉溶液はマイクロピペットを
用いて後に除去される。キャリア４１１からカップ６３
０を取り外して固い表面上に置いてマイクロピペットに
より半透膜が破裂するのを回避することが望ましい。こ
の動作後、従来のソルトトラップ内にあった濃縮塩溶液
から試料を取り出すのと同様な方法で試料を処理しても
良い。ＤＮＡのエタノールの沈澱は係る処理の一例であ
る。

【０１１１】本発明の目的上有益な別の捕捉方法は固相
抽出である。該方法はミセル細管電気泳動において特に
有益である。固相抽出では、粒子充填ベッドがその溶液
からアナレートを捕捉する。ベッド材料としては溶質が
アナレートと相互作用をするより強くアナレートと相互
作用をする様なものが選択される。また、ベッド材料は
アナレートが溶解したもしくは懸濁した溶質と弱く相互
作用をしなければならない。

【０１１２】これらの相互作用によりアナレートが溶質
から除去されてベッド粒子の表面で捕捉される。濃縮ア
ナレートはベッド材料とアナレートとの双方に強力に相
互作用する第２の溶質でベッド材料から後に溶離される
。好適には、第２の溶質はもとの溶質と混合出来なけれ
ばならず且つベッド材料の粒子中の孔から第１の溶質を
容易に除去出来なければならない。多くの種類のベッド
材料が利用できる。

【０１１３】多孔性シリカ粒子に付着したＣ１８炭化水
素から成る材料が広く使用されている。粒子の径は約１
００マイクロメートルであっても良い。固相抽出捕捉方
法は良く知られており、これに関する参照文献の一例は
アメリカン　　ケミカルソサエティ　　アドバンス　　
イン　　ケミカル　　シリーズ　　（Ａｍｅｒｉｃａｎ
Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｓｏｃｉｅｔｙ　　Ａｄｖａｎｃ
ｅｓ　　ｉｎＣｈｅｍｉｃａｌ　　Ｓｅｒｉｅｓ）２１
４（１９８４）の水中有機汚染物質のサンプリング、分
析及び毒性試験（Ｏｒｇａｎｉｃ　　Ｐｏｌｌｕｔａｎ
ｔｓ　　ｉｎＷａｔｅｒ　　．．．Ｓａｍｐｌｉｎｇ，
Ａｎａｌｙｓｉｓ，ａｎｄＴｏｘｉｃｉｔｙ　　Ｔｅｓ
ｔｉｎｇ）に出されたＧ．Ａ．ジャンク（Ｇ．Ａ．Ｊｕ
ｎｋ）の「水から有機化合物を蓄積するための合成ポリ
マー」（“Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ　
　ｆｏｒＡｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ　　Ｏｒｇａｎｉｃ
　　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　　ｆｒｏｍＷａｔｅｒ”）と
題するものがある。液体クロマトグラフィー試料クリー
ンアップは良く知られており、且つ、多くの会社から市
販されており、例えば、カリファルニア州ハーバー市（
Ｈａｒｂｏｒ　　Ｃｉｔｙ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）の
アナリティケム　　インターナショナル社（Ａｎａｌｙ
ｔｉｃｈｅｍＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｉｎｃ．
）のボンド　　エルートＲ　ユニット（Ｂｏｎｄ　　Ｅ
ｌｕｔＲ　　　Ｕｎｉｔｓ）がある。これらのユニット
は種々の用途に合わせた多岐種類の充填ベッド材料と共
に入手可能である。

【０１１４】図１８は固相抽出トラップを利用したフラ
クションコレクターであり、カップ７３０とキャリア４
１１とを有する。ある場合でも、バッファ４５０の量は
微々たるものでありカップ７３０の一部にも達しない。 分離アナレートは細管３０を出てウェル７３０Ａ中のバ
ッファに入り、粒状ベッド７３０Ｆと、半透膜フィルタ
ー組立体７３０Ｄと、バッファ電解液４５１と、接地電
極５０５とを介して電気連続が成る。

【０１１５】半透膜フィルターが半透膜の代わりに組立
体７３０Ｄ中で使用される。組立体７３０Ｄ中の該半透
膜フィルターは比較的大きめの孔を有しているが、該孔
はベッド７３０Ｆ中の粒子の該膜の通過を防止するには
充分小さくされている。液体とイオンは該半透膜フィル
ターと容易に通過出来る。フラクション収集間の期間は
細管が位置３０Ｂに移動して電解液４５１中へ排出物質
を放出する。

【０１１６】フラクション収集後はウェル７３０Ａ中の
分離アナレートが先ず粒状充填ベッド７３０Ｆに捕捉さ
れ、次いで、下記の如く該粒状充填ベッド７３０Ｆから
溶離される。（１）カップ７３０をキャリア４１１から
取り外し、（２）取り外しと同時にウェル７３０Ａ中の
分離アナレートを含有するバッファを円錐状表面７３０
Ｈにより粒状ベッド７３０Ｆ内へ注ぎ込み、（３）バッ
ファがベッド７３０Ｆとを介して流れ７３０Ｄの半透膜
フィルターを通過して該フィルター底部から滴りおちて
排出される。しかしながら、分離アナレートはベッド中
の粒子面上に捕捉される。

【０１１７】図１９は固相抽出トラップの図であり、バ
ッファが自体がベッドを通過する時の粘性摩擦力により
ベッド内に保持されてピペッテ７５０からの蒸留水でウ
ェル７３０Ａを再度満たしてベッドから流出させること
が出来る。この洗浄水は流れて排出され、半透膜フィル
ター７３０Ｄから摘出（７５２）される際に収集する必
要はない。捕捉されたアナレートは次いで前記した如き
適切な第２の溶質でベッドから溶離される。メタノール
もしくはアセトニトリット溶液がＣ１８付着相粒状ベッ
ドと使用される場合に有益な溶離媒質の例である。溶離
溶質はウェル７３０Ａ中にピペットで滴下され、該ウェ
ル中でベッドからアナレートを除去して、該アナレート
を支持したままで７３０Ｄの半透膜を通過して、受け容
器７５３中に滴下する。溶離溶質は含有物が容易に蒸発
して濃縮アナレートが得られるように充分に揮発性があ
ることが好ましい。

【０１１８】図２０はキャリア４１１と、プレート４１
０と、ピニオン８００と、真空容器組立体８０の側面図
であり、該真空容器組立体８０はプレート４１０を取り
外し自在のキャリア４１１と固定真空容器組立体８０と
一体に駆動するように位置決めされたピニオン８０と一
体に取り付けられている。

【０１１９】真空容器組立体８０はプレート４１０に取
り付けられた電極バッファ容器９６と前記の如くホース
により真空源に接続され且つ試料注入を行うために細管
３０（図１）に真空圧力を付与するようにされた取り外
し自在のキャップ９８とを含む。

【０１２０】プレート４１０はその中で流出液を濃縮す
るために取り外すか濃縮が進行中する中で動作を継続す
るためかその他の理由により置換されても良いキャリア
４１０を支持する。プレートとキャリアはプレート４１
０中央のラック８０２に係合するピニオン８００により
一体に駆動されて一度に一セルづつキャリア４１１を細
管３０上で移動してキャリア中のバッファ溶液中に細管
を挿入して排出物の除去か分離分子種の抽出を行うよう
にしても良い。

【０１２１】細管電気泳動装置を動作する前に細管３０
（図１）は図１に示す如く配置しておく。分離する試料
は試料保持リール４４（図１）上の試料管内に配置して
おく。分離に適した電解液バッファを電解液容器６０Ａ
、６０Ｂ、６０Ｃ、及び９６（図１）内に配置しておく
。試料濃縮セルはキャリア４１１中に配置して、バッフ
ァを追加して且つ第１の収集位置でプレート４１０にキ
ャリア４１１を充填する。

【０１２２】装置は従来のプログラムコントローラーか
コンピューターの制御のもとに動作させるのが好適であ
るが手動でも良い。動作に就いては、適切なバッファ電
解液が細管３０（図１）中に入っていない場合には、移
動自在のアーム４６（図１）を所望のバッファ容器６０
Ａ、６０Ｂもしくは６０Ｃ（図１）中に細管３０の端部
を入れて、導体１１６（図１）上に外部制御信号を送っ
て圧力制御ソレノイドバルブ８８（図１）を起動して管
９４（図１）と１１４（図１）を介してバッファ溜と低
圧力真空タンク８４（図１）とを接続して該溜内に部分
真空を付与する。これにより、容器６０Ａ、６０Ｂもし
くは６０Ｃ（図１）から細管３０中に、次いで、容器９
６（図１）中にバッファを引き入れて細管を完全に満た
す。圧力センサー８０Ａ（図１）をプログラム装置の一
部にして種々の程度の異なる低減圧力や部分真空を外部
コンピューター１１９（図１）によりタンク内に設定で
きるようにするのが有益である。

【０１２３】より高い真空を用いて迅速に管を満たし且
つより低い真空を用いて微量の試料をよりゆっくりと摘
出することが望ましい。典型的な高真空は５００センチ
メートルの水でありもしくは大気圧の２分の１である。 典型的な低真空は３０センチメートルの水である。分離
を実施しようとする場合には、細管３０の垂直部分を試
料保持リール４４（図１）上の５８Ａ（図１）もしくは
５８Ｂ（図１）等の試料管内に浸す。電極バッファ容器
９６に負圧を付与して細管３０内に微量の試料を呼び込
む。

【０１２４】圧力制御ソレノイドバルブ８８（図１）が
動作して電極バッファ容器９６内の圧力を減少すると、
圧力は即時に減少しない。タンク８４（図１）内の真空
変動に沿った圧力減少有限速度により試料の量に誤差が
生じる。圧力制御ソレノイドバルブ８８が電極バッファ
容器９６に対して開放されて大気圧まで圧力が上昇する
と、圧力は即時に上昇しない。圧力の有限速度によりま
た誤差が生じる。細管３０に孔が１００マイクロメート
ルと非常に小さいため一気圧未満の圧力差で誘因される
流れは層流となり、流速は圧力に比例する（転移または
乱流は圧力に正比例しない流速となる）。従って、採取
される試料の量は流速の時間積分に比例する。

【０１２５】流速が圧力に比例するので、従って、試料
の量も電極ファッバ容器９６内の負のゲージ圧の時間積
分に比例して電気ケーブル９２（図１）を介して電気イ
ンターフェース８２（図１）次いでリード線１０６を介
して外部制御装置もしくはコンピューターに伝送される
。精度を出すためには、細管３０中の液体の粘度が一定
である必要がある。これは前記の温度制御装置により確
実なものとなる。

【０１２６】第１の実施例では、外部コンピューター（
図示なし）へのインターフェース１１９が圧力制御ソレ
ノイドバルブ８８を所定時間動作させて容器９６内の圧
力を減少させる一方で減少圧力の積分を累積して、それ
により試料の量を製表して表示するかもしくはクロマト
グラフィーピークデータを補正する。ピークデータは該
データを減少圧力に比例する量で割ることで補正される
。任意の好適な比例要素を選択することが可能であるが
、比較する一切の試料に就いて同一でなければならない
。補正するピークデータの例は検出装置信号からのすべ
てのデータポイントもしくは目的の各ピークの高さもし
くは領域に相当するデータである。この補正により各電
気泳動もしくはクロマトグラフィーピークもしくは溶離
量における試料の量をより正確に表すことが可能となる
。

【０１２７】第２の実施例では、制御装置が圧力制御ソ
レノイドバルブ８８を動作させて試料を収集すると同時
に累積積分を監視する。積分が所定値に達すると、制御
装置がソレノイドバルブ８８の通電を停止する。これに
より、圧力の有限速度が注入が補償されない後で上昇し
ても所定量に相当する非常に再現可能な試料収集が可能
であることが判明した。本実施例は、例えば、キロパス
カル秒（試料の量に比例した単位であり、時間に対する
圧力の積分である）等の時間単位で乗した真の圧力の面
で試料の量を制御装置に事前に設定出来るという利点が
ある。

【０１２８】第３の実施例は第２の実施例を改良したも
のである。本実施例では第２の実施例での方法と同様な
方法で校正もしくは「ダミー」の試料の収集が必要とな
る。この場合、制御装置が累積積分を測定して、積分の
所定値に達すると同時にバルブ８８への通電が停止され
が、バルブ８８への通電が停止された後での圧力平衡時
の積分の最終値が測定される。この積分の最終値は電極
バッファ容器９６が大気圧で平衡に達すると得られる。 事前に設定された積分と積分の最終値との差は誤差を表
し、この誤差は事前に設定した値からこの誤差を引いて
補正された事前設定値を形成することで補正される。実
際の試料収集は補正された事前設定値を第２の実施例と
一緒に使用してなされる。これらの試料は所定の量と正
確に対応する。

【０１２９】制御装置を下記の如くプログラムして圧力
制御ソレノイドバルブ８８の適切な通電時間を相互作用
するように決定して試料を所定の量に対応させて第３の
実施例を更に継続させても良い。つまり、前記の如く、
実際もしくはダミーの試料注入のいずれかに相当する電
極バッファ容器９６内の減少圧力の最終積分は累積され
る。以下の一切の試料は実際の試料である。制御装置は
同一の方法を用いて第２回目の試料注入の試料の量が正
しいものとなるように次の試料注入のための新たな補正
値を計算し、それ以降の次の試料についても同様にして
試料の量が量的に変動しないようにする。

【０１３０】好適な実施例は第１の実施例と第２の実施
例との組合せである。制御装置がバルブ８８を動作する
と、第１の真空圧力積分が累積されて制御装置がバルブ
８８を閉じ、第２の実施例と同様に積分の事前設定値に
達すると第１の積分が終了される。ソレノイドバルブ８
８を閉じるとこの時点で管９４と容器９６を大気に通気
することになるが、真空圧力はすぐに低下しない。この
低下変動で誤差が生じることがある。

【０１３１】好適な実施例では、前記誤差がバルブ８８
が管９４と容器９６内の圧力が大気圧に達するまでの充
分な時間閉じられた後で第２の真空圧力積分を累積する
ことで補正される。この閉鎖時間は１秒で十二分である
。ピークデータが先ず第１の積分で該データを乗し、次
いで第１の積分と第２の積分の合計で該データを割って
補正される。これにより、第２の実施例と同様に実際の
注入量をより繰り返し制御するようにしつつ第１の実施
例の理論的に完全な数値補正が可能となる。

【０１３２】試料が細管３０の端部内に採取されたあと
で（しばしば約ナノリットル程の微量の試料のみが採取
される）移動自在のアーム４６（図１）が細管３０の端
部をバッファ容器６０Ａ、６０Ｂ、もしくは６０Ｃ（図
１）の一つに移動する。高電圧電源１４（図１）が、好
適には自動手段により、オンされて電極マニフォールド
３０１が動作して電位が付加され、フラクションコレク
ターが排出位置で始動する。試料が移動開始して細管を
道断する電位に応答して細管３０内で分離が開始する。

【０１３３】図２１は昇降回動棒４７０を垂直に移動し
且つ回動して細管３０（図１）を位置決めする昇降回動
機構４０４を有する昇降回動棒組立体９００の斜視図で
ある。昇降回動組立体９００は昇降回動棒４７０と、シ
ャフト付きステップモーター１００１と、クランクアー
ム１０１１と、クランク棒１００３と、球状外径と円筒
穴とを有してクランク棒１００３を滑り嵌めで収容して
該棒と自身間での相対的回動及びしゅう動動作を可能と
するベアリング１００４と、該ベアリング１００４を保
持する球状凹所を有するベアリング保持具１００５と、
棒４７０に堅固に取り付けた動作アーム１００６と、自
身内をしゅう動する案内棒１００８と１００９（図２１
では見えない）により支持された支持ブロック１０１０
とを含む昇降回動機構４０４とを備える。

【０１３４】ベアリング保持具１００５内の球状凹所に
おいて密接球状接触によりベアリング１００４を保持す
る。球状ベアリング１００４は保持具１００５内で任意
の角度で回動自在に自由に揺動する。

【０１３５】図２１に示すアーム４６０は２つの最低位
置の中間の最上位置ある。モーターシャフト１００２が
Ａ１の方向に回転するとクランク棒１００３がＡ２の方
向に移動してベアリング１００４が左下方へ揺動し、昇
降回動棒４７０が回転してＡ３方向に降下し、細管３０
を支持するアーム４６０がＡ４で示す如く後部下方へ揺
動する。

【０１３６】モーターシャフトがＢ１方向へ回転すると
棒１００３がＢ２の方向へ移動する。ベアリング１００
４が右下方へ揺動して棒４７０が回転、Ｂ３の方向へ降
下してアーム４６０が細管３０をＢ４の方向へ移動する
。ステップモーター１００１のシャフト１００２が高部
中心から双方向へ約１２０度移動された時に細管の位置
決め動作が良好に行なわれることが判明した。これは、
細管の一方の最下方位置から他方の最下方位置に向けて
全体で２４０度移動することとなる。

【０１３７】図２２は試料の引込みに使用される圧力容
器８０と、液体トラップ５０３と、試料注入装置１６と
、吸光度モニター７０と、記録表示装置１００２とを有
する流体電気回路のブロック図である。圧力容器８０は
試料注入中及びバッファで細管３０を充填中に細管３０
（図１）の端部を収容する。このために、試料注入装置
１６は吸光度モニター７０に電気的に接続してクロマト
グラフィーデータを補正して、且つ、圧力容器９６に電
気的に接続して液体トラップ５０３を介してバッファも
しくは試料を引込むための適当な真空圧力を発生させる
。試料注入装置１６は、また、記録表示装置１００２に
接続して補正グラフを記録表示する。

【０１３８】適切な真空圧力を発生させてグラフ補正す
るには、試料注入装置１６は空気圧部１００４と、吸光
度モニター７０からの出力と記録表示装置１００２に電
気的に接続した電気部１００６とを含む。空気圧部１０
０４は液体トラップ５０３と電気装置と連通して液体ト
ラップ５０３と導管９４とを介して圧力容器８０に圧力
を付与して真空圧力の積分関数として投入された試料の
量を測定する。

【０１３９】電気部１００６の制御の基に真空圧力を発
生するには、空気圧部１００４は圧力センサー８０Ａと
、空気圧バルブ８８と、圧力タンク８４と、空気圧ポン
プ８６とを含む。空気圧ポンプ８６は電気部１００６に
より制御され、該電気部はセンサー１２８からの圧力タ
ンク８４内の圧力を表す信号を受信して該信号に従って
圧力タンク８４内の真空圧力を制御する。圧力タンク８
４は導管１１４を介して電気装置に応答するバルブ１０
８に連通して圧力容器９６に負の真空圧力を付与するか
もしくは該容器を適当な時間的順番で外気に通気する。 圧力センサー８０Ａは電気部１００６に信号を送って真
空状態を決定するのを助け且つ細管３０（図１）に投入
される試料の量を測定するのに使用しても良い信号を発
生する。

【０１４０】投入した試料の量を測定してもしくは投入
する試料の所定の量の精度を高めてグラフの精度を高め
るためには、電気部１００６は電気インターフェース８
２と、高圧力制御モジュール１１９と、圧力積分器を含
む低圧力制御モジュール１１７と、ピークカーブモジュ
ール１０１０と、シーケンスモジュール１０１２とを含
む。電気インターフェース８２は圧力センサー８０Ａに
電気的に接続されて電気センサーから信号を受信して該
信号を低圧力制御モジュール１１７と高圧力制御モジュ
ール１１９とに送る。高圧力モジュール１１９はセンサ
ー１２８から信号を受信し且つ空気圧ポンプ８６を制御
するばかりでなく自身が接続されたシーケンスモジュー
ル１０１２から信号を受信する。シーケンスモジュール
１０１２は事前に設定された積分情報を含有する。ある
実施例では、低圧力制御モジュール１１７もまたシーケ
ンスモジュール１０１２から信号を受信して特定の事前
に設定された時間に制御した量の真空圧力を付与するこ
とが加納となる。低圧力制御モジュール１１７の出力は
シーケンス信号と同様な目的で空気圧バルブ８８を制御
する。

【０１４１】ピークカーブモジュール１０１０は制御モ
ジュール１１７の圧力積分器と連携して時間に対する圧
力の積分に比例する要素により吸光度モニター７０から
のデータを補正する。この圧力は圧力センサー８０Ａと
インターフェース８２から得られ且つ測定されてシーケ
ンスモジュール１０１２により決定される時間の量が求
められる。シーケンスモジュール１０１２は圧力の超過
積分を事前に設定した測定積分値から差し引くようにピ
ークカーブモジュール１０１０と、モジュール１１７の
圧力積分器とに接続される。または、ピークカーブモジ
ュール１０１０は圧力の積分を受信して圧力容器９６か
らの圧力が大気圧に到達して空気圧バルブ８８が低圧力
制御モジュール１１７の制御の下で外気に通気されて電
気泳動もしくはクロマトグラフィーデータが乗じられる
比例要素が提供される事前に設定された圧力積分に分割
する。

【０１４２】この比例要素は空気圧バルブ８８を合計時
間以上圧力積分に切り換えるまでの圧力の積分の比であ
る。ピークカーブモジュール１０１０はまた連続試料注
入の補正を相互作用的に繰り返して測定データに繰り返
し補正要素を付加して真空圧力が変化する時間において
継続する変動を補正する。

【０１４３】

【発明の効果】前記説明より、本発明の試料注入装置は
試料注入中の真空レベルの積分のために高い試料投入精
度が提供される利点があることが理解できる。

【０１４４】本発明の好適な実施例を詳細に説明してき
たが、上記の教示を鑑みるに多くの修正及び変更が可能
である。従って、本発明は添付の特許請求の範囲内で前
記に具体的に記載された以外の方法で実施されても良い
。

【図面の簡単な説明】

【図１】試料注入機構を含む本発明の電気泳動装置の簡
単な斜視図である。

【図２】図１の装置の試料収集機構の略全長に沿った左
側から見た不規則断面図である。

【図３】図２の装置の一部の簡単な部分斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に使用される流れセルの部分
破断断面側面図である。

【図５】図４の線５−５に沿った断面図である。

【図６】図４及び図５の実施例の異なるスリット位置で
の透過を表す曲線グラフである。

【図７】その動作サイクルの一部を示す図１のフラクシ
ョン収集機構の断面図である。

【図８】フラクションコレクターの動作サイクルの別の
部分を示す図７と同一平面に沿った断面図である。

【図９】図１と図７と図８のフラクションコレクターに
使用されたトラップを組み込んだ試料収集濃縮カップの
斜視図である。

【図１０】図９の線１０−１０に沿った断面図である。

【図１１】図１及び図７乃至図１０のフラクションコレ
クターの一部を形成する支持壁の頂面図である。

【図１２】図１１の支持壁の側面図である。

【図１３】図１のフラクションコレクターの一部の拡大
部分平面図である。

【図１４】図１のフラクションコレクターの一部の拡大
部分断面図である。

【図１５】最初のフラクション収集工程中の希釈後に半
透膜トラップに試料を再濃縮するのに使用される試料収
集濃縮カップとフラクションコレクターの部分略断面図
である。

【図１６】フラクション収集用の新規の塩トラップを含
むように変更された試料収集濃縮カップの別の実施例の
部分略断面である。

【図１７】最初のフラクション工程後に新規の塩トラッ
プ中に試料の再濃縮を行うために接続された試料収集濃
縮カップの別の実施例の部分略断面である。

【図１８】フラクション収集ための固相抽出を含む用に
変更された図７の一部である試料収集濃縮カップの別の
実施例の部分略断面図である。

【図１９】固相抽出から捕捉された試料を溶離させるた
めに接続された試料収集濃縮カップの別の実施例の部分
略断面図である。

【図２０】図１の一部を形成する上で本発明の一実施例
に使用されるフラクションコレクターの側面図である。

【図２１】図１のフラクションコレクターの一部の等測
投影図である。

【図２２】試料注入を制御する装置のブロック図である
。

【符号の説明】

１０　　分離装置 １６　　試料注入装置 ２０　　試料源 ２２　　分離手段 ８０−８６　　制御圧力付与手段 ８０　　圧力室 ８０Ａ　　圧力測定手段

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　分離装置（１０）内の分離手段（２２
   ）に試料を注入するための試料注入装置（１６）であっ
   て、制御された圧力を該分離手段に付与する手段（８０
   −８６）を備え、該制御された圧力を付与する手段が圧
   力室（８０）を含み、該圧力室（８０）が前記分離手段
   （２２）の第１の端部と連通して前記分離手段の第２の
   端部に対して圧力差を付与し、前記分離手段の該第２の
   端部が試料源（２０）と連通するようにされ、更に、前
   記圧力室（８０）に圧力を発生させて前記試料源（２０
   ）から試料を注入させる手段（８８、１１６、１１９）
   を備えて試料が前記分離手段（２２）の前記第２の端部
   内へゆっくりとした速度で流入するようにした試料注入
   装置において、圧力測定手段（８０Ａ）が前記圧力室（
   ８０）の圧力を測定し且つ該圧力を示す圧力信号を発生
   するようにされ、且つ、前記試料注入装置が前記圧力信
   号から前記分離手段内へ投入される試料の量の目安を決
   定するための手段を含むことを特徴とする試料注入装置
   。
2. 【請求項２】　　制御された圧力を付与するための前記
   手段が前記分離手段中の流れを前記分離手段中の圧力差
   に比例するようにする手段を含み、且つ、投入される試
   料の量の目安を決定する前記手段が時間に対する圧力差
   を積分して積分信号を発生する積分手段を含むことを特
   徴とする請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】　　測定定量データを補正するための補正
   手段を備え、該補正手段が前記分離手段に付与される圧
   力差を所定の時間付与するための手段と前記積分信号と
   略比例する要素によりデータを調整するための手段とを
   含むことを特徴する請求項１または請求項２のいずれか
   に記載の装置。
4. 【請求項４】　　前記積分信号が所定の量に達するまで
   真空圧力付与して事前に設定した量の試料を投入する手
   段（９２、８２、１１９、８８）を含む補正手段を備え
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
   装置。
5. 【請求項５】　　所定の量の試料の投入が完了するまで
   真空圧力を付与する手段（８０、９２、８２、１１９、
   ８８）と、前記積分信号に略比例する要素により所定の
   積分を調整し、積分の新たな所定値を使用して次の注入
   を行ない且つ誤差を測定して次の補正値を求めて注入の
   精度で真空装置特性変化を補正する手段（１１９）と、
   校正要素の決定と該校正要素を使用したピークの補正を
   繰り返し行う手段（１１９）とを備える請求項１乃至３
   のいずれかに記載の装置。
6. 【請求項６】　　積分の最終値を決定する手段（１１９
   ）を備え、且つ、前記データを調整する手段が前記積分
   の前記最終値によるデータの割算を組み込んだことを特
   徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装置。
7. 【請求項７】　　分離装置内の分離手段に試料を注入す
   る方法であって、分離手段の第１の端部から前記分離手
   段に制御された圧力を付与して試料源と連通するように
   された前記分離手段の第２の端部に対して圧力差を付与
   することと、前記圧力室内に圧力を発生させて前記試料
   源から試料を注入させて前記分離手段の前記第２の端部
   内へ試料をゆっくりとした速度で流入するようにするこ
   とからなる方法において、前記圧力室内の圧力を測定す
   ることと、前記圧力室内の圧力を表す圧力信号を発生す
   ることと、前記圧力信号から前記分離手段内へ投入する
   試料の量の目安を決定するととを特徴とする方法。
8. 【請求項８】　　時間に対して前記圧力差を積分して積
   分信号を発生することと、前記積分信号が所定の量に達
   するまで圧力を付与して事前に設定した量の試料を投入
   することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 【請求項９】　　所定の量の試料の投入が完了するまで
   圧力を付与することと、前記積分信号に略比例する要素
   により所定の積分を調整し、積分の新たな所定値を使用
   して次の注入を行ない且つ誤差を測定して更に補正した
   値を求めて真空装置特性変化を注入の精度で補正するこ
   とを特徴とする請求項７または請求項８のいずれかに記
   載の方法。
10. 【請求項１０】　　校正要素の決定と該校正用を使用し
    たピークの補正を繰り返し行うことを特徴とする請求項
    ７乃至９のいずれかに記載の方法。