JPH0574780B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0574780B2 JPH0574780B2 JP59167813A JP16781384A JPH0574780B2 JP H0574780 B2 JPH0574780 B2 JP H0574780B2 JP 59167813 A JP59167813 A JP 59167813A JP 16781384 A JP16781384 A JP 16781384A JP H0574780 B2 JPH0574780 B2 JP H0574780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gel
- light
- light irradiation
- gel electrophoresis
- electrophoresis device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はDNA，RNAなどの塩基配列決定用の
ゲル電気泳動装置の改良に関し、とくにDNAな
どのフラグメント光を実時間で検出できるように
改良されたゲル電気泳動装置に関するものであ
る。
ゲル電気泳動装置の改良に関し、とくにDNAな
どのフラグメント光を実時間で検出できるように
改良されたゲル電気泳動装置に関するものであ
る。
DNAやRNA等の塩基配列決定にはラジオアイ
ソトープラベル法が通常用いられている。しか
し、使用上の不便さから蛍光体ラベル法などが次
世代技術として開発途上にある（昭和58年度科学
研究費補助金研究成果報告集、S59年３月、pp20
−25）。この蛍光体ラベル法ではDNA等のフラグ
メントの一部に蛍光体を付加して泳動させ、レー
ザー光などで照射することによつて発生する蛍光
を観測するものである。現在、この手法の難点の
１つはレーザ光などで光励起すると、電気泳動ゲ
ル自体からも蛍光や散乱光が出て、これがフラグ
メント光のバツクグラウンドとなり、測定限界を
決めてしまうため、計測の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）が上がらない事であつた。
ソトープラベル法が通常用いられている。しか
し、使用上の不便さから蛍光体ラベル法などが次
世代技術として開発途上にある（昭和58年度科学
研究費補助金研究成果報告集、S59年３月、pp20
−25）。この蛍光体ラベル法ではDNA等のフラグ
メントの一部に蛍光体を付加して泳動させ、レー
ザー光などで照射することによつて発生する蛍光
を観測するものである。現在、この手法の難点の
１つはレーザ光などで光励起すると、電気泳動ゲ
ル自体からも蛍光や散乱光が出て、これがフラグ
メント光のバツクグラウンドとなり、測定限界を
決めてしまうため、計測の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ
比）が上がらない事であつた。
本発明の目的は蛍光体ラベル法によるDNA等
のフラグメント光の検出に用いらるゲル電気泳動
装置において、電気泳動ゲルから発する蛍光ある
いは散乱光を排除し、実時間光検出方式による
DNA等の塩基配列決定を可能とすることである。
のフラグメント光の検出に用いらるゲル電気泳動
装置において、電気泳動ゲルから発する蛍光ある
いは散乱光を排除し、実時間光検出方式による
DNA等の塩基配列決定を可能とすることである。
上記目的を達成するために、本発明では、ゲル
電気泳動装置における光照射部（または蛍光取出
部）にはバツクグランドとなる蛍光や散乱光を発
するものが存在しないような構造とし、バツクグ
ランドノイズを大巾に低減させた。すなわち、本
発明では、ゲル電気泳動路中にゲルを含まないか
あるいはこのゲルとは組成の異なる物質からなる
部分領域を設けてなることを特徴としている。
電気泳動装置における光照射部（または蛍光取出
部）にはバツクグランドとなる蛍光や散乱光を発
するものが存在しないような構造とし、バツクグ
ランドノイズを大巾に低減させた。すなわち、本
発明では、ゲル電気泳動路中にゲルを含まないか
あるいはこのゲルとは組成の異なる物質からなる
部分領域を設けてなることを特徴としている。
以下本発明の一実施例を第１図を参照して説明
する。第１図は本発明の一実施例になるゲル電気
泳動装置の概略構成を示しており、図中の１は無
蛍光ガラスからなるゲル保持板で、２はバツフア
ー液、３は電気泳動路を形成しているゲル、４は
本発明による無ゲル領域を示している。５は入射
光制限スリツト、６は蛍光制限スリツト、７は集
光レンズ、８は干渉フイルター、９は光検出器、
１０は記録計、１５はレーザー等の紫外光源であ
る。この光源１５により、ゲル電気泳動路に、紫
外光をあてた時、蛍光を発するのは重合した（約
５〜20％濃度のポリアクリルアミド）ゲルの部分
が主である。そこで本発明では泳動ゲル３によつ
て形成される電気泳動路の中間にゲルのない領域
４を作り、ここに光源１５からの紫外線１５′を
照射するようにしてある。この領域４にはバツフ
アー溶液（たとえばTris−BoroteEDTAバツフ
アー）が満たされているが紫外線を照射しても蛍
光は出さない。また紫外線１５′はこの無ゲル領
域４にだけ当たるようにスリツト５により照射領
域が制限されている。蛍光体で標識されたDNA
フラグメントがゲル中を泳動してこの領域４に到
達すると紫外線１５′で照射され、蛍光を発する。
この蛍光はレンズ７等で集光され、フイルター８
を通過した後に光検出器９に入る。励起用の紫外
光源１５としてはレーザー等が用いられるが、入
射光強度は蛍光に比べて非常に強く散乱光などが
無ゲル領域４との境界近傍にあるゲルにあたつて
発せられる蛍光に起因するバツクグランドノイズ
を除去するために受光側にも第１図に示したよう
にスリツト６を設けている。また、ゲル保持板１
は通常のガラスでは蛍光を出すので、この実施例
では無蛍光ガラスが使用されている。第１図の実
施例ではレーザー光１５′はゲル保持板１を通し
て照射部４に入るが、第２図はレーザー光１５′
を横方向からゲル保持板を介さずに入射させた例
である。この例では両側のガラス板１により入射
光１５′はほぼ全反射されるので一種のオプチカ
ルガイドが形成される。また、この例では反射板
１２を用いてレーザー光が照射部を何度も通過で
きるように工夫してある。また、DNAフラグメ
ントからの蛍光は反射板１３によつて反射され
る。この結果感度が増大する。この方式では照射
領域の巾（図の垂直方向）が長いので十分平行な
レーザー光を用いる必要がある。この場合はガラ
ス板１からの蛍光はほとど出ない利点がある。
する。第１図は本発明の一実施例になるゲル電気
泳動装置の概略構成を示しており、図中の１は無
蛍光ガラスからなるゲル保持板で、２はバツフア
ー液、３は電気泳動路を形成しているゲル、４は
本発明による無ゲル領域を示している。５は入射
光制限スリツト、６は蛍光制限スリツト、７は集
光レンズ、８は干渉フイルター、９は光検出器、
１０は記録計、１５はレーザー等の紫外光源であ
る。この光源１５により、ゲル電気泳動路に、紫
外光をあてた時、蛍光を発するのは重合した（約
５〜20％濃度のポリアクリルアミド）ゲルの部分
が主である。そこで本発明では泳動ゲル３によつ
て形成される電気泳動路の中間にゲルのない領域
４を作り、ここに光源１５からの紫外線１５′を
照射するようにしてある。この領域４にはバツフ
アー溶液（たとえばTris−BoroteEDTAバツフ
アー）が満たされているが紫外線を照射しても蛍
光は出さない。また紫外線１５′はこの無ゲル領
域４にだけ当たるようにスリツト５により照射領
域が制限されている。蛍光体で標識されたDNA
フラグメントがゲル中を泳動してこの領域４に到
達すると紫外線１５′で照射され、蛍光を発する。
この蛍光はレンズ７等で集光され、フイルター８
を通過した後に光検出器９に入る。励起用の紫外
光源１５としてはレーザー等が用いられるが、入
射光強度は蛍光に比べて非常に強く散乱光などが
無ゲル領域４との境界近傍にあるゲルにあたつて
発せられる蛍光に起因するバツクグランドノイズ
を除去するために受光側にも第１図に示したよう
にスリツト６を設けている。また、ゲル保持板１
は通常のガラスでは蛍光を出すので、この実施例
では無蛍光ガラスが使用されている。第１図の実
施例ではレーザー光１５′はゲル保持板１を通し
て照射部４に入るが、第２図はレーザー光１５′
を横方向からゲル保持板を介さずに入射させた例
である。この例では両側のガラス板１により入射
光１５′はほぼ全反射されるので一種のオプチカ
ルガイドが形成される。また、この例では反射板
１２を用いてレーザー光が照射部を何度も通過で
きるように工夫してある。また、DNAフラグメ
ントからの蛍光は反射板１３によつて反射され
る。この結果感度が増大する。この方式では照射
領域の巾（図の垂直方向）が長いので十分平行な
レーザー光を用いる必要がある。この場合はガラ
ス板１からの蛍光はほとど出ない利点がある。
通常の電気泳動装置では泳動部の両端に直流電
圧をかける。DNAフラグメントの泳動速度は電
界強度、ゲル重合度、その他に依存する。上記の
無ゲル領域４で泳動速度が早くなり、蛍光検出の
時間が十分に得らない事がある。そこで本実施例
では第３図に示すように電極１４間に加える電位
を変化させることにより無ゲル領域での電界強度
を弱くし、DNAフラグメントの光照射領域４に
おける滞在時間を長くしている。
圧をかける。DNAフラグメントの泳動速度は電
界強度、ゲル重合度、その他に依存する。上記の
無ゲル領域４で泳動速度が早くなり、蛍光検出の
時間が十分に得らない事がある。そこで本実施例
では第３図に示すように電極１４間に加える電位
を変化させることにより無ゲル領域での電界強度
を弱くし、DNAフラグメントの光照射領域４に
おける滞在時間を長くしている。
以上説明したように本発明によば、蛍光体ラベ
ルされたDNA等のフラグメント以外の物質から
蛍光が出ることを防止することができる。この結
果、泳動してくるDNA等のフラグメントを光を
用いて直接検出する際、従来法に比べて約１桁の
Ｓ／Ｎ向上が計れる。
ルされたDNA等のフラグメント以外の物質から
蛍光が出ることを防止することができる。この結
果、泳動してくるDNA等のフラグメントを光を
用いて直接検出する際、従来法に比べて約１桁の
Ｓ／Ｎ向上が計れる。
上記技術を用いることによりこれまでＳ／Ｎが
悪いため実用に到らなかつた光直接検出方式を用
いたDNA塩基配列決定が可能となる。
悪いため実用に到らなかつた光直接検出方式を用
いたDNA塩基配列決定が可能となる。
第１図は装置の縦断面図である。第２図は無ゲ
ル領域で切断した時の泳動装置の横断面図であ
る。第３図は無ゲル領域近傍の拡大縦断面図であ
る。 １……無蛍光ガラス製ゲル保持板、２……バツ
フアー液、３……ゲル、４……無ゲル領域、５…
…入射光制限スリツト、６……蛍光制限スリト、
７……集光レンズ、８……干渉フイルター、９…
…光検出器、１０……記録計、１１……DNAバ
ンド、１２……反射ミラー、１３……反射板、１
４……電界強度コントロール用蒸着電極、１５…
…レーザー光源、１６……レンズ、１７……スリ
ト、１８……集光レンズ、１９……検出器。
ル領域で切断した時の泳動装置の横断面図であ
る。第３図は無ゲル領域近傍の拡大縦断面図であ
る。 １……無蛍光ガラス製ゲル保持板、２……バツ
フアー液、３……ゲル、４……無ゲル領域、５…
…入射光制限スリツト、６……蛍光制限スリト、
７……集光レンズ、８……干渉フイルター、９…
…光検出器、１０……記録計、１１……DNAバ
ンド、１２……反射ミラー、１３……反射板、１
４……電界強度コントロール用蒸着電極、１５…
…レーザー光源、１６……レンズ、１７……スリ
ト、１８……集光レンズ、１９……検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 蛍光体により標識された試料が泳動する平面
状に配置されたゲルと、前記試料に泳動力を付与
するための電界を発生する手段とを具備するゲル
電気泳動装置において、前記ゲルとは組成の異な
る物質からなる光照射領域が、前記試料の泳動す
る方向とほぼ直交する方向に、前記ゲルに連接し
て配置され、前記蛍光体を励起する励起光を発生
し励起光を前記光照射領域に照射するための光照
射手段と、前記光照射領域に泳動してくる前記試
料に標識された前記蛍光体から発する蛍光を検出
する光検出手段とを有することを特徴とするゲル
電気泳動装置。 ２ 前記ゲルのなす面の一方の外側に前記光照射
手段が配置され、前記ゲルのなす面の他方の外側
に前記光検出手段が配置されたことを縛徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のゲル電気泳動装
置。 ３ 実質的に前記光照射領域だけに前記励起光を
照射するための第１の光学的スリツトが前記ゲル
のなす面の一方の外側に設けら、前記光照射領域
で前記蛍光体から発する蛍光だけを実質的に取り
出すための第２の光学的スリツトが前記ゲルのな
す面の他方の外側に設けられたことを特徴とする
特許請求の範囲第２項に記載のゲル電気泳動装
置。 ４ 前記試料の泳動方向とほぼ直交し前記ゲルの
なす面と平行な一方の方向から前記励起光を前記
光照射領域に照射する前記光照射手段が設けら
れ、前記ゲルのなす面の外側に前記光検出手段が
配置されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載のゲル電気泳動装置。 ５ 前記試料の泳動方向とほぼ直交し前記ゲルの
なす面と平行な他方の方向の前記光照射領域の外
側に、前記励起光を反射するための反射ミラーが
設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第４
項に記載のゲル電気泳動装置。 ６ 前記ゲルのなす面の他方の外側に前記光照射
領域と対向して反射板が設けらたことを特徴とす
る特許請求の範囲第４項または第５項に記載のゲ
ル電気泳動装置。 ７ 前記光照射領域がバツフアー溶液からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項から第６項
のいずかに記載のゲル電気泳動装置。 ８ 前記起光がレーザ光であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第７項のいずかに記載
のゲル電気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167813A JPS6147549A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | ゲル電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59167813A JPS6147549A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | ゲル電気泳動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6147549A JPS6147549A (ja) | 1986-03-08 |
| JPH0574780B2 true JPH0574780B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=15856578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59167813A Granted JPS6147549A (ja) | 1984-08-13 | 1984-08-13 | ゲル電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6147549A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4810348A (en) * | 1987-03-16 | 1989-03-07 | Helena Laboratories Corporation | Automatic electrophoresis apparatus and method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3901782A (en) * | 1973-04-05 | 1975-08-26 | Novex Co Ltd | Process for the fractionation and identification of proteins by starch gel electrophoresis |
| JPS5243598A (en) * | 1975-10-01 | 1977-04-05 | Max Co Ltd | Rope-binding device |
| JPS5937557U (ja) * | 1982-09-01 | 1984-03-09 | 株式会社島津製作所 | キヤピラリ−ゲル等速電気泳動分析装置 |
-
1984
- 1984-08-13 JP JP59167813A patent/JPS6147549A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6147549A (ja) | 1986-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |