JPH07218470A - 電気泳動方法におけるマトリックス発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持媒体を緩衝液に浸すことなく電源に接続
して自動的に電気泳動を行う。 【構成】 電気泳動による液体試料の分析に関し、とく
に液体試料を電気泳動用支持媒体に加える段階に始ま
り、さらに、その支持媒体を移動させることなく、電気
泳動を行う段階、染色処理段階、乾燥処理段階、掃査段
階、及び掃査された試料の寸法を測定する段階を含み、
完全に自動化された電気泳動方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気泳動による液体試料
の分析に係り、より詳細には液体試料を電気泳動用支持
媒体に加える段階に始まり、さらに、その支持媒体を移
動させることなく、電気泳動を行う段階、染色処理段
階、乾燥処理段階、掃査段階、及び、掃査された試料の
寸法を測定する段階を含み、完全に自動化された電気泳
動方法に関する。

【０００２】電気泳動は、固体または半固体の媒体を用
いて、電場の中で荷電粒子を移動させる科学である。そ
の技法は、医学の研究分野で、実験室的に血液中の各種
蛋白の分析のために最も一般的に広く使用されている。

【０００３】

【従来の技術】人類、及び、動物の疾患の診断を行う場
合に、生体の或る種の流体、例えば、血液の血清の蛋
白、リポ蛋白、ヘモグロビン、及び、イソエンチーム等
を分析すれば、非常に重要な情報が得られることは公知
である。試料を分析する場合に、顕微鏡的検討または光
学的濃度測定を行うためには、その試料の各成分の分離
手段として、電気泳動法が有用であることは周知であ
る。

【０００４】電気泳動法の基本的な方法では、電場の作
用を利用して、試料の流体中の試料の荷電粒子を分離す
る。その場合、電気泳動の対象とする液体試料を支持媒
体に加える。この支持媒体は多孔質の面を有し、この多
孔質の面が緩衝溶液を用いて湿潤な状態に保たれてい
る。流体試料の各種の成分が支持媒体の中を異なる速度
で移動するので、その流体試料を成分毎に分離すること
ができる。その後に、支持媒体の中の分離された成分を
染色し、その染色した成分を、濃度計を用いて光学的に
測定し、又は、その他の方法で測定する。

【０００５】電気泳動法の一連の各段階が、永い間、人
の手で行われて来た。人手による処理は、典型的な場
合、人の手で電気泳動用チャンバを準備することから始
まる。すなわち、その電気泳動用チャンバの適当なキャ
ビテイに緩衝溶液を満たす。この緩衝溶液は、電気泳動
の際に、支持媒体の表面を湿潤状態に維持し、電気泳動
用チャンバの電源と支持媒体との間の電気的な中間体を
形成するために使用する。この構造によって、上記支持
媒体に電場を形成することができる。支持媒体として
は、代表的な例としてマイラ（商標）がある。このマイ
ラは、背部が、酢酸セルローズ又は寒天等のゲル状材料
でコーテイングされている。電気泳動を施す液体試料
は、血清が代表的なものであるが、血清以外のもので
も、電場を作用させた時に移動するものであるならば、
勿論、電気泳動を施すことができる。

【０００６】電気泳動用チャンバを準備した後に、人の
手で、一定量の試料を支持媒体に加える。この試料の量
は人の手で可能な限度内で正確にし、支持媒体に試料を
加える位置も人の手で可能な限度内で正確にする。その
後に、人の手で、支持媒体を電気泳動用チャンバの中に
取り付ける。その時に、支持媒体の縁を、電気泳動用チ
ャンバの縦方向の端部に設けられている２つのキャビテ
イの中の緩衝溶液に浸漬させるようにする。その後に、
電気泳動を行う。その時に使用する電圧は高圧であり、
電気泳動を行っている間、その電圧を、極力正確、か
つ、一定に保ち、緩衝溶液を入れてあるキャビテイに中
断しないように印加する。

【０００７】電気泳動を行った後に、人の手で、支持媒
体の表面に染色試薬を均一に塗布し、正確に一定時間静
置して、染色試薬と試料が化学反応を行い得るようにす
る。使用した染色試薬は液体であり、電気泳動によって
分離された液体試料の成分と化学反応した後に、その成
分を光学的に測定可能の状態にするものである。

【０００８】その後に、人に手で、温度制御可能のオー
ブンに支持媒体を入れ、一定温度、一定時間加熱して、
試薬・試料間反応させる。この試薬・試料間反応は液体
試料の成分と染色試薬とを、一定時間加熱して、化学的
に反応させる行程である。

【０００９】その後に、人に手で、上記オーブンの温度
を第二の温度まで上げて、正確にその温度で、一定時
間、第二の加熱を行う。この第二の加熱は、支持媒体の
水分を飛ばして、試料板と染色試薬との反応を停止させ
るための乾燥処理である。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】人の手で支持媒体を準
備することに関する１つの問題点は、分析の対象とする
試料を、電気泳動の対象とする支持媒体に、何回も加え
ることにある。人の手で使用するピペットを用いて、１
回の操作で、試料を順次支持媒体に加えることはできる
が、そのピペットで次の新しい試料を吸い上げて帯状小
片に加える前に、そのピペットを洗浄用の試薬で濯ぎ、
付着している洗浄用の試薬を吸い取らなければならな
い。液体試料を、同時に、すなわち「平行的に」帯状小
片に加えることが可能のアプリケータはある。このよう
なアプリケータは、ヘレナ・ラボラトリーズ社（事務部
門の所在地は米国テキサス州ビューモント）の商品総合
カタログ（１９８４・１９８５年版）の６１ページに記
載されている。このようなアプリケータは、８種類、１
２種類、又は、それ以上の試料を、微小孔から成る多孔
質の支持媒体に加えることができ、電気泳動をより早
く、かつ、より高い再現性で実施することができる。

【００１１】しかしながら、このようなアプリケータ
は、基本的に自動化されたものではないから、試料を支
持媒体に加える度に洗浄しなければならない。この従来
のアプリケータの欠点は、新しい支持媒体に複数の新し
い試料を加えている時のピペットの筒の部分の汚れを防
止するために、試料を加えるサイクル度にピペットの筒
の部分を自動的に洗って濯ぐことが全く出来ないという
点にある。この従来のアプリケータの他の欠点は、支持
媒体に非常に少量の試料、すなわち、１立方ミリメート
ル程度の試料を自動的に行うことが全く出来ないという
点にある。この従来のアプリケータのさらに他の欠点
は、１立方ミリメートル程度の非常に少量の液体の試料
を液体で稀釈して、その極く少量を正確に採って支持媒
体に加えることが全く出来ないという点にある。

【００１２】支持媒体に加えた複数の試料に対する電気
泳動と染色を自動的に行うための従来の装置と方法は存
在する。その１例として、米国特許第４，３６０，４１
８号（特許権者はゴリアス）、及び、米国特許第４，３
９１，６８９号明細書（特許権者はゴリアス）に、自動
化された電気泳動と染色の装置と方法について記載され
ている。

【００１３】このような装置は、電気泳動用チャンバ
と、一連の浅い皿状部材を含んでいる。この皿状部材は
平らな部分に取り付けられ、列を形成するように配列さ
れ、この各皿状部材に、それぞれ、液体の染色剤と、一
連の試料板処理溶液が入れてある。また、試料板を保持
するラックが設けられ、このラックが水平な開放形のフ
レームを有する。このラックは垂直な電気泳動用板状部
材、すなわち、支持媒体を支持し、この支持媒体に、電
気泳動の対象とする試料が加えられている。このような
支持媒体に対する液体試料の供給は、電気泳動開始前
に、人の手で使用するピペット、又は、既に説明した平
行使用型アプリケータを用いて行わなければならない。
支持媒体が電気泳動用チャンバの中に取り付けられ、こ
の電気泳動用チャンバが電気泳動のための回路に、予め
定められた時間、組み込まれる。その基部に、動力駆動
型のリフトと移動装置が設けられ、このリフトと移動装
置が、電気泳動用チャンバのラックと電気泳動用チャン
バを徐々に、電気泳動用チャンバから、上昇させ、移動
させ、皿状部材の中に下降させる。これは、予め定めた
時間、試料板を常に直立した位置に維持するためであ
る。ここで注意すべきことは、染色段階が、既に説明し
た試薬・試料間反応および乾燥を行うために手動で使用
する装置に支配されずに、染色のための化学的方法によ
って支配されるという点である。既に説明した装置は多
くの好ましい特徴を備えているが、その特徴は、電気泳
動装置の中に複数の試薬の溶液と洗浄用の溶液を用意
し、これを定期的に維持しなければならない時には、実
用的には欠点になる。

【００１４】電気泳動と染色を行った試料を光学的に掃
査するためには、従来から、光電子倍増管、光ダイオー
ド、又は、これに類似する装置が使用されてきた。この
ような装置は、その装置に入った光に比例する電流また
は電圧を出力する。このような装置は、通常、検知器の
範疇に属するものとされている。この検知器を採用した
従来の装置は、電気泳動によって作り出された試料の各
種の物理的性質を測定するために使用される。試料の分
離された成分に関する性質のうちで、関心の対象である
性質は、大きさと、光学的密度すなわち放射される光の
強さであり、この放射される光の波長は光源の励起状態
の波長とは異なる。電気泳動により分離された試料の成
分のバンドは、試験用試料の成分について公知であり、
医学的な診断または研究のためには、定量できることが
好ましい。

【００１５】上記のように分類される検知器を使用した
従来の装置では、通常、光を阻止するための光学的スリ
ットを使用する必要がある。このスリットの目的は、検
知器が試料板を部分的に「瞬間的に読み取り」得るよう
にするためである。この検知器が瞬間的に読み取り得る
範囲は、試料板のうちの、大きさ及び形状がスリットと
相対的に同じ範囲である。このようにすれば、検知器は
検知の対象とする光の強さに比例した電流または電圧を
出力する。この出力された電流または電圧は、ＡＤコン
バータによって、光の強さを表わすデイジタル信号に変
換され、この変換されたデイジタル信号は、デイジタル
のコンピュータの記憶装置の中に組織的に設定されたフ
ォーマットにストアされる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明では、以下に説明
する他の形態では、従来型の検知器を他の電気泳動装置
と組み合わせて使用するが、本発明の好ましい形態で
は、電気泳動によって支持媒体に作り出された試料のバ
ンドを、ビデオ装置を用いて電子的に掃査することを含
んでいる。ビデオ装置による電子的掃査は好ましいと思
われているが、上記のような従来の掃査用検知器を使用
する場合に問題が生じることは周知である。このような
従来の装置を使用する場合の一つの問題は、遮光用スリ
ットの幅と長さの精度を非常に高めなければならないと
いうことである。このスリットの長さが大きすぎる場合
には、実用上、検知された光の中に、試料板の被検知範
囲に隣接する範囲の光が含まれる恐れがある。また、逆
に、スリットの幅が小さすぎる場合には、試料から放射
される光が、そのまま全て、掃査によって検知されな
い。試料板には複数の試料があるから、それぞれの試料
に対応するように、スリットの長さを変化させる必要が
生じる。

【００１７】スリットの幅が広すぎる場合には、掃査の
時に、複数の試料の隣接しているバンドから放射される
光が検知される恐れがあり、そのために、隣接している
バンドの境界の識別が困難になり、このバンドの境界の
識別が出来なければ、分析が不可能になる。また逆に、
スリットの幅が狭すぎる場合には、検知器の出力信号に
エラーが多くなり、そのために、試料に正しく比例する
結果が得られなくなる。

【００１８】従来のスリットと検知器とを組み合わせた
装置の他の欠点は、試料の全範囲を観察するために、各
試料を機械的に掃査しなければならず、そのためには、
検知器を移動させるか、または、試料板を移動させる
か、しなければならなかった。この検知器または試料板
の移動は、移動速度の変動を非常に小さくし、振動のな
い状態で行わなければならない。これは、ＡＤコンバー
タによって集められるデイジタルのデータが、試料の成
分の光学的濃度と寸法とを正確に表わすようにするため
である。

【００１９】複数の試料を掃査できるようにするために
は、検知器または試料板を、掃査装置が試料を掃査でき
るように、さらに他の座標軸で移動させる必要があり、
次の試料に間隙のないように移動させる必要があり、こ
の状態を掃査終了まで継続させる必要がある。この間隙
のない移動の精度と信頼性は充分高くしなければならな
い。これは、検知器が試料全体を正確に検知出来るよう
に掃査し、また、必要とする試料のみを検知し得るよう
にするためである。

【００２０】（発明の目的）それゆえに、本発明の全体
としての目的は、１つの装置で、自動的に支持媒体に複
数の試料を加え、自動的に支持媒体の試料を電気泳動
し、液体試料の成分が縦方向のバンドに分離された支持
媒体に対する染色、試薬・試料間反応、及び、乾燥を自
動的に行い、このようなバンドに対する電子的掃査を自
動的に行い、このような掃査で得られたデータに対する
濃度の分析を自動的に行い得る電気泳動方法を提供する
ことにある。

【００２１】本発明の他の目的は、支持媒体を緩衝液に
浸すことなく電源に接続して、電気泳動を行い得る方法
を提供することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、電気泳動段階後の支
持媒体を自動的に染色することができ、しかも、その支
持媒体に対して、人が介在することなく、染色試薬の適
用、試薬・試料間反応、および乾燥を行うことができる
方法を提供することにある。

【００２３】本発明の他の目的は、染色段階終了後の支
持媒体を、人による処理を必要とすることなく、電子的
に掃査し得る方法を提供することにある。

【００２４】本発明の他の目的は、電気泳動を行った支
持媒体を電子的に掃査するためにを使用する掃査装置の
キャリブレーションの方法を提供することにある。

【００２５】（発明の概要）上記目的は、液体試料の電
気泳動に関する処理を自動化した自動電気泳動装置によ
って達成される。この装置は基部を含み、この基部に試
薬板が支持されている。微小孔から成る多孔質の帯状小
片が試薬板に取り付けられている。この試薬板を掃査ボ
ックスが取り囲んでいる。

【００２６】液体の試料板が試薬板から縦方向に離れて
いる位置に基部で支持されている。試料板が液体試料供
給孔を含み、この液体試料供給孔が１列以上の列を形成
するように横方向にならんでいる。この電気泳動装置の
作動が開始される前に、電気泳動の対象である液体試料
が液体試料供給孔に入れられる。自動移動型フレーム装
置が設けてあり、この自動移動型フレーム装置が、掃査
ボックスの側壁の開口部を通って、試料板と試薬板との
間で移動する。自動移動型フレーム装置がピペットの
列、１個以上の試薬の瓶、および１個以上のソレノイド
を支持し、このソレノイドがプラスチック材料と共働す
る。

【００２７】コンピュータに制御されて、液体試料が試
料板から支持媒体の表面に、横方向に並ぶように加えら
れる。棒状電極が、垂直に磁化された柱状部材と共働し
て、液体試料の成分を電気泳動によって縦方向に移動さ
せるための電気泳動電流を、支持媒体の帯状小片に、こ
の帯状小片の全面に流れるように通す。この電流が通さ
れている間、試薬板が冷却される。

【００２８】コンピュータの制御の下に、試薬が試薬瓶
から支持媒体の帯状小片の表面に移され、プランジャが
棒状電極を移動させる。この棒状電極の移動は、この棒
状電極が試薬を支持媒体の帯状小片の表面の全面に拡げ
るように行われる。その後に、上記帯状小片が、コンピ
ュータの制御の下で、試薬・試料間反応が行われ、乾燥
される。テレビカメラが掃査ボックスの螢光照明装置が
設けてある蓋の頂部に取り付けてあり、このテレビカメ
ラがアナログ信号を電圧の形で出力する。このアナログ
信号は、液体試料の縦方向に移動した成分を表わすもの
である。このような構造の代りに、自動移動型フレーム
装置に機械的掃査装置を取り付け、この機械的掃査装置
を用いて上記のようなアナログ電圧信号を出力させるこ
ともできる。

【００２９】コンピュータ制御の下で、液体試料の縦方
向に移動した成分を表わすアナログ信号がデイジタル信
号に変換される。このデイジタル信号は、液体試料の縦
方向に移動した成分の濃度すなわちそれから放射される
光の強さを支持媒体の縦横の座標で表わしたものであ
る。コンピュータの処理装置が、個々の液体試料の各成
分の縦方向の移動距離と、それに対応する濃度を算出す
る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の電気泳動方法の実施例を図に
よって詳細に説明する。

【００３１】図１に本発明に用いる自動電気泳動装置１
０、およびこれに連動するデイジタルコンピュータ４０
０を示す。図１に示すように、この自動電気泳動装置１
０は基部１６を含み、この基部１６に試料板１４および
電気泳動用チャンバ１３が取り付けられ、この電気泳動
用チャンバ１３に支持媒体１２が取り付けてある。この
支持媒体１２は、多数の微小な孔を含む多孔質の電気泳
動用支持媒体であり、マイラ背板を含むものが好まし
い。この支持媒体には酢酸セルロースまたは寒天製剤す
なわちゲルが沈着コーテイングされている。この支持媒
体の構造の細部については後に詳細に説明する。

【００３２】自動電気泳動装置１０は自動作動型移動装
置３０を含む。この移動装置３０は、試料板装置１４と
電気泳動用チャンバ１３との間に移動できるように取り
付けてある。電気泳動装置１０は掃査ボックス１００を
含み、この掃査ボックス１００は側部壁体１０６、入口
壁体１０２、及び、背部壁体を含む。掃査ボックスの前
部に長孔１０４があり、この長孔１０４に扉（図示せ
ず）が取り付けられる。この扉は、掃査ボックス１００
の中を見るため、および、支持媒体１２に加えられた試
料の処理、電気泳動による移動、又は、電気的掃査を行
う時に掃査ボックス１００を閉じるために使用される。
この扉に安全装置を設けることができる。この安全装置
は電気泳動装置の電気回路に組み込まれ、扉が開いてい
る時の電気泳動用チャンバ１３の中の電気泳動用の高圧
電源の保護等の目的で使用される。このような安全装置
は、電気泳動装置使用時に、電気泳動用チャンバ１３の
２０００ないし３０００ボルトの電圧に、偶発的に接触
することを防止するためのものである。蓋９２は電気泳
動用チャンバ１３を開閉するためのものであり、縦に摺
動することができる。図１には、この蓋９２の開いてい
る状態を示す。

【００３３】螢光照射装置１１０Ａないし１１０Ｄは掃
査ボックスの頂部に取り付けられ、カメラ１１４とレン
ズ１１２とで構成された装置がデイジタルコンピュータ
４００に制御されて電気的掃査を行っている時に、支持
媒体１２に螢光光線を照射する。デイジタルコンピュー
タの回路３００は自動作動装置３０を制御するために使
用される。このデイジタルコンピュータ３００、及び、
電気泳動実施要領の細部については後に詳細に説明す
る。映像表示用陰極線管４０６は自動電気泳動装置に取
り付けられ、デイジタルコンピュータ４００に制御され
て、監視用情報を表示する。

【００３４】次に、図２に、自動電気泳動装置１０の前
部、および、この自動電気泳動装置１０の前部に取り付
けられた試料板装置１４、自動作動装置３０，電気泳動
用チャンバ１３、及び、掃査ボックス１００の内部に取
り付けられたカメラ１１４とレンズ１１２とから成る装
置の細部を示す。この自動電気泳動装置１０は基部１６
を含み、この基部１６に水平な取付板１５が取り付けら
れ、この取付板１５が試料板装置１４を支持している。
この試料板装置１４は米国特許出願第８５３，２０１号
明細書に記載されている取付板と類似している。この米
国特許出願第８５３，２０１号は出願受理日付が１９８
６年４月１７日、出願人がロバート・サリン、及び、ヘ
ンリー・ガーシーであり、本願出願に譲渡されている。
この特許出願は本発明明細書に引用して試料板装置から
離間している支持媒体に試料を加える要領の細部につい
て本発明を部分的に構成する。

【００３５】試料板装置１４は、液状の試料を自動電気
泳動装置１０に付ける前に、この試料板装置１４に試料
が手動で供給される。この試料板装置１４は試料チャン
バを含み、この試料チャンバは水平に２列に並んでお
り、この試料チャンバから支持媒体１２に試料が自動的
に供給される。試料を加えるための空間２２が設けら
れ、この空間２２に試料供試用紙が装着され、この試料
供試用紙に試料が加えられ、加えられた試料はこの試料
供試用紙に吸込まれたような状態になる。必要に応じ、
この試料を加えるための空間を複数とし、その各空間に
それぞれ試料供試用紙を装着する構造にすることもでき
る。試料板装置１４に廃液排出孔と洗浄液供給孔が設け
てある。この廃液排出孔は、試料が自動的に加えられる
時のピペット（筒部とプランジャ部分とを含む）の洗浄
廃液と過剰の洗浄液を排出するためのものである。ピペ
ットは自動作動装置３０に支持されている。このピペッ
トの構造と機能は上記米国特許出願の明細書に記載され
た構造及び機能と同様であるから、この特許出願明細書
を本願明細書に引用して、試料供給孔２６，２８から電
気泳動用チャンバ１３の中の支持媒体１２に試料を自動
的に供給する要領の細部を説明する。

【００３６】図２及び図５に最も良く示すように、自動
作動装置３０はフレーム４０を含む。このフレーム４０
は自動移動用レール３４に取り付けられ、ローラ３６に
よって移動され、自動移動用レール３４は基部１６に支
持されている。図５に示すように、ローラ３６は軸部３
８によってフレーム４０に取り付けられている。このロ
ーラ３６は溝を有し、この溝の中に、レール３４が横方
向に突出している。このレール３４の上で、自動作動装
置３０が試料板装置１４と電気泳動用チャンバ１３との
間を移動することができる。レール３４は水平部材４に
支持され、この水平部材４は垂直部材３で保持され、こ
の垂直部材３は基部１６によって支持されている。

【００３７】図５に示すように、モータ２０８は基部１
６に取り付けられ、出力シャフト２０９を有し、このシ
ャフト２０９が駆動輪２１０に保持されている。図３に
示すように、巻取輪２１０Ａは自動電気泳動装置１０の
縦方向に対向する端部に取り付けてある。ベルト２１２
は連続した形状であり、巻取輪２１０Ａの周囲をループ
状に取り囲み、駆動輪２１０によって駆動される。この
ベルト２１２はフレーム４０のシャフト３８の延長部分
２１４に保持されている。従って、モータ２０８を始動
させると、ローラ２１０がベルト２１２を駆動し、この
ベルト２１２が巻取輪２１０Ａの周囲で回転して、自動
作動装置３０を基部１６の方向に移動させる。

【００３８】図２、図３及び図５に示すように、自動作
動装置３０は垂直部材５６を含み、この垂直部材５６が
フレーム４０によって支持されている。水平な板状部材
は垂直部材５６に支持され、図５に示すように、瓶支持
部材５０のシャフト５２を支持している。２個の試薬瓶
４８は瓶支持部材５０に固定用のねじ６１で保持されて
いる。試薬展着用モータ６０はフレーム４０に取り付け
られ、出力シャフトを有し、この出力シャフトは瓶支持
部材のシャフト５２に結合されている。モータ６０を作
動させると、このモータ６０が瓶支持部材５０を回転さ
せ、自動作動装置３０が電気泳動用チャンバ１３の上の
位置まで移動した時に、瓶支持部材５０が回転して、瓶
４８の試料展開用試薬を支持媒体１２に加える。

【００３９】図２及び図３に示すように、垂直な棒状部
材４６は自動作動装置３０のフレーム４０から上に延び
ている。この垂直な棒状部材は２個のソレノイド４２を
フレーム４０に取り付けている。各ソレノイドはアーム
４４を有し、このアーム４４は長孔を有する。このアー
ム４４はソレノイドの出力シャフトに取り付けてある。
各アームは長孔４４Ａを有し、この長孔を有するアーム
は電気泳動用チャンバの電極及び展着用棒状部材７４，
７６の周囲に取り付けられて、これに整合している。こ
れについては後に説明する。長孔を有するアーム４４
は、さらに、図３に示す電気泳動装置の蓋９２の孔９３
に整合取付けされている。

【００４０】この構造から判るように、本発明に基く自
動作動装置は、試料板装置１４と電気泳動用チャンバ１
３との間に、移動できるように取り付けられ、ピペット
組立体３２と、１対のソレノイド４２と、１対の試薬瓶
４８とを含んでいる。ピペット組立体は液状の試料を供
給孔２６，２８から電気泳動用チャンバに供給し、ソレ
ノイドが長孔を有するアーム４４を駆動し、このアーム
４４が試薬を加える作用と電気泳動装置の蓋を閉じる作
用をする。試薬は試薬の瓶４８から支持媒体１２に加え
られる。このピペット組立体、ソレノイド、及び、試薬
瓶の作用については、後に、図７を用いて説明する。

【００４１】自動作動装置の他の構造を図１、図２及び
図５を用いて説明する。この自動作動装置３０は掃査ボ
ックス１００の外側から開口部１０１を経由して掃査ボ
ックス１００の入口の壁体１０２の中まで移動できるよ
うに取り付けてある。図に示すように、ピペット組立体
の頂部３２′は横に延びた形であり、自動作動装置３０
が掃査ボックスの中に入る時に、開口部１０１の内部に
比較的近い位置にある。カメラ１１４とレンズ１１２と
で構成された装置が支持媒体１２を電子的に掃査してい
る時に、自動作動装置３０が入口の壁体１０２の開口部
１０１の中に整合して、外部の光を掃査ボックス１００
に入らないようにほぼ完全に遮断する。

【００４２】次に、電気泳動用チャンバについて説明す
る。

【００４３】図２、図３及び図５に示すように、取付板
１５は試薬を加えるための試薬板８０を支持し、この試
薬板８０は自動移動用レール３４の間に横方向に設けて
ある。自動作動装置３０は、自動移動用レール３４の上
を自由に移動して、試薬板８０の上を縦方向に移動させ
ることができる。図３に示すように、試薬付着板８０は
１個以上の案内ピン６８を有し、この案内ピン６８は支
持媒体１２、例えば、寒天製剤で作られている帯状小片
を整列および取出が可能なように支持する。この寒天製
剤で作られた帯状小片（支持媒体１２）は、その縦方向
の端部にリザーバとして作用する２つの部分６４Ａ，６
４Ｂを含み、この部分に帯状のゼラチンを載せた構造で
ある。この帯状のゼラチンは支持媒体の帯状小片の頂部
の層と同じ材料、例えば、寒天製剤で作られている。支
持媒体１２の寒天部分に、横方向２列に並ぶ孔または凹
部６２，６３を設け、これに電気泳動の対象とする試料
を入れるようにするのが好ましい。

【００４４】電気泳動用チャンバ１３は第一電極柱９４
を有し、この第一電極柱９４は対を成し、支持媒体１２
とほぼ同じ高さまで垂直に延びている。第二電極支柱９
６は対を成し、第一電極支柱９４から長手方向に離間
し、支持媒体１２の上で第一電極柱９４と同様に延びて
いる。

【００４５】対を成す形の第一対の電極柱９４および対
を成す形の第二対の電極柱９６は強磁性材料例えば鉄を
用いて作り、電気泳動の電流を通し得るように取り付け
るのが好ましい。電極と展着用棒状部材とを組み合わせ
た第一装置７４は電気泳動用チャンバ１３の縦方向の一
方の端部に設けられ、電極と展着用棒状部材とを組み合
わせた第二装置７６は電気泳動用チャンバ１３の縦方向
の他方の端部に設けられている。

【００４６】展着用棒状部材７４、７６は鉄材又は鋼材
等の強磁性材料を用いて作るのが好ましい。このように
すれば、電極と展着用棒状部材とを組み合わせた装置７
４、７６を、図３に示すように、第一対の電極柱９４か
ら第二対の電極柱９６までの間の所要の位置に保持する
ことができる。この対を成す電極柱９４、９６を保持す
る力は、磁性を有する電極柱と強磁性を有する展着用棒
状部材との磁力である。図４（ａ）に示すように、電極
柱９４は電気泳動の電源Ｖ_E の陽極端子に接続され、電
極柱９６は電気泳動の電源Ｖ_E の陰極端子に接続されて
いる。

【００４７】棒状部材７４は電極柱９４と共働して、電
気泳動装置の電流を、横方向に並んでいるリザーバとし
て作用する帯状小片６４Ａに分配し、支持媒体１２と交
差する。この電流は電気泳動の回路を形成する。すなわ
ち、この電流は支持媒体１２から、この支持媒体１２の
上で水平に延びている試料供試用紙を縦方向に通り、支
持媒体１２のリザーバとして作用する帯状小片６４Ｂま
で流れた日、さらに、棒状部材７６を経由して電極柱９
６まで流れる。

【００４８】図４（ｃ）および図４（ｄ）に棒状部材７
４，７６を示す。この棒状部材７４，７６の全体または
端部を図４（ｄ）に示した棒状部材と同様に鉄などの強
磁性材料で作り、中央部をグラファイト又はステンレス
鋼で作ることもできる。支持媒体１２を流れる電気泳動
用電流の作用によって、列を成して並んでいる凹部又は
孔６２，６３の中の液状試料の成分が、電気泳動の作用
を受けて縦方向に移動する。第３Ｅ図に、支持媒体１２
の試料の成分が電気泳動によって移動して形成する横方
向の帯状の像を示す。具体的に説明すれば、例えば、試
料の列６２から移動した成分が帯状の像６２Ａ，６２Ｂ
を形成し、試料の列６３から移動した成分が帯状の像６
３Ａ，６３Ｂを形成する。

【００４９】電気泳動用電流を、高い部分６４Ａから、
支持媒体１２を通して、高い部分６４Ｂに流す構造にす
ることも勿論可能である。例えば、図４（ｆ）に導電性
を有するヒンジ結合部材７５，７７を示す。このヒンジ
結合部材７５，７７はそれぞれ、電気泳動用電源Ｖ_E に
結合されている。このヒンジ結合部材７５，７７は回転
して開き得るように取り付けられている。これは板状部
材８０を開くためであり、この板状部材８０を開くの
は、支持媒体１２を板状部材８０の所要の位置に設定す
るためである。支持媒体１２を所要の位置に設定した後
に、ヒンジ結合部分を回転させて閉じれば、高い部分６
４Ａ，６４Ｂがそれぞれ電気的に接続される。

【００５０】孔または凹部６２，６３の中の液状の試料
の成分を図４（ａ）ないし図４（ｄ）に示すように縦方
向に移動させた後、支持媒体１２に螢光を照射して光学
的掃査を行う前に、この支持媒体１２に対して試薬処理
を行い、この支持媒体１２を試薬が反応する間静置し、
乾燥させなければならない。これについては後に説明す
る。

【００５１】電気泳動の段階を短時間で完了させるため
に電気泳動装置に大電流を流すことができる（このよう
にすれば、支持媒体１２と試薬板８０を電気抵抗による
発熱で加熱することができる）。この場合、試薬板８０
の下側に、熱電対と加熱装置とから成る２つの電熱装置
７０を設けることができる（図３に示すように、この電
熱装置７０を６つにすることは好ましいことである）。
この電熱装置７０をペルチエ装置とし、この電熱装置に
一方向に電流を流して、この電熱装置の頂部の面から底
面に熱を加えることができる。このペルチエ装置に加え
る電流の方向を逆方向にすれば、試薬付着板８０を加熱
することができる。図４（ｂ）に、電熱装置７０に電流
を流して、試薬付着板８０から、ヒートシンク８４に、
熱を強制的に伝達させる方法を示す。このヒートシンク
８４は試薬付着板８０の下側に熱を伝え得るように結合
されている。電流を流す方向を逆にすれば、ヒートシン
ク８４から試薬板８０に強制的に熱を伝達させることが
できる。

【００５２】図５に試薬板８０の下側のペルチエ装置７
０の位置を詳細に示す。また、この図５に金属製の導電
部材８２を示す。この導電部材８２は冷却装置の下側に
設けられ、その下側にヒートシンク８４が設けられ、こ
のヒートシンク８４にフィンが取り付けてある。冷却装
置７０の間、及び、この冷却装置７０の側部の空間には
断熱材７８が充填されている。

【００５３】図６にフィンを有するヒートシンク８４の
断面形状を示す。このヒートシンク８４は冷却用ダクト
２０６の入口の中に延びている。冷却用の空気は送風機
２０４によって冷却用ダクト２０６の中に送り込まれ、
ヒートシンク８４のフィンの上を通過し、排出用ダクト
２０８を経由し、外側に送り出されて自動電気泳動装置
１０の後部に送り込まれる。電気泳動を行っている時に
回路が第３Ａ図および図４（ｂ）に示すように作用すれ
ば、冷却用のペルチエ装置７０に一方向の電流が供給さ
れ、この電流によって電気泳動装置に熱が発生するが、
この熱は、冷却用のファン２０４によってダクト２０６
から取り込まれてダクト２０８から排出される冷却用の
空気によって、自動電気泳動装置から除去される。この
図に示した冷却装置を自動電気泳動装置１０に使用すれ
ば、電気泳動装置に大電流を流して電気泳動の所要時間
を短縮することができる利益がある。このような大電流
によって付加的に発生する熱は冷却用のペルチエ装置に
よって効率良く除去することができる。

【００５４】電気泳動段階が終了し、支持媒体１２の表
面に試薬を加え、この試薬を支持媒体１２の表面に拡げ
た後に、支持媒体１２の表面を横断するように染色試薬
を加えて、この支持媒体１２の表面に展開されている試
料の成分と反応させる必要がある。上記支持媒体１２の
表面に試薬を加える段階、および、この試薬を拡げる段
階については、以下、さらに詳細に説明する。上記試薬
と試料の成分との反応は、蓋９２を最初に閉じるまでに
完了させる。蓋９２が閉じられれば、電気泳動用チャン
バ１３の周囲を取り囲むチャンバが形成されるからであ
る。

【００５５】図２、図３及び図５に示すように、水平な
チャンバに垂直に対を成すように設けられた棒状部材８
８は試薬付着板８０から垂直に延びている。この垂直な
棒状部材の内側に縦方向の長孔９０が設けられ、この長
孔９０の中に蓋９２が縦方向に摺動挿入され、この蓋９
２が試薬板８０の上部を開閉する。第３図に開いた状態
の蓋９２を示す。さらに、この第３図に孔９３を示す。
この孔９３の端部は、ソレノイド４２の長孔を有するア
ーム４４と共働して蓋を開閉する。

【００５６】既に説明したペルチエ装置７０は試薬付着
板８０の下側に設けられ、試薬・試料間反応段階及び乾
燥段階で、このペルチエ装置７０に逆方向の電流が通さ
れ、このペルチエ装置７０が冷却作用を行う。この時
に、試薬板８０に熱が直接加えられ、この試薬板８０が
支持媒体１２に熱を伝達し、この熱が支持媒体における
試薬・試料間反応を促進させる。

【００５７】図２、図３及び図４に乾燥用空気を送る装
置を示す。この装置は、染色段階終了後に、支持媒体１
２の表面に、その横断方向に乾燥用空気を送り込む。試
薬板８０の横方向の側部に長孔８６が設けられ、この長
孔８６が、支持媒体１２を取り付けた空間の外側方向に
縦方向に延びている。このような長孔を例として図３に
示し、さらに、試薬付着板の端部の横方向の側部の断面
形状を図５に示す。長孔８６の右側部は入口の乾燥用空
気のダクト９８に接続され、試薬付着板８０の左側の矩
形の長孔は出口の乾燥用空気のダクト９９に接続されて
いる。

【００５８】電熱素子２０２は入口の乾燥用空気のダク
ト９８の内部に設けられ、この入口の乾燥用空気のダク
ト９８には乾燥用のファン２００も設けられている。乾
燥用空気を取り入れるダクトは、固定されたブラケット
２１８によって、金属製のヒートシンク８４に取り付け
られている。排気ダクトは金属製のヒートシンク８４
に、乾燥用空気取入れダクトと同様に保持されている。
乾燥段階に、乾燥用のファン２００を用いて電気泳動装
置の前部に空気を送り込む。この空気は乾燥用空気取入
れダクト９８を経由し、電熱素子２０２を通る。この空
気が環状部材１２の表面に乾燥用の熱を与える。

【００５９】次に、掃査ボックスについて説明する。

【００６０】図２及び図５に最も良く示すように、掃査
ボックス１００は４個の螢光管１１０Ａないし１１０Ｄ
を含み、この螢光管１１０Ａないし１１０Ｄは、掃査ボ
ックスの頂部の近傍に、四角の形になるように取り付け
られる。カメラ１１４はレンズ１１２を有し、掃査ボッ
クスの頂部壁体１０９に、電気泳動用支持媒体１２の表
面を見下ろし得るように取り付けてある。勿論、カメラ
１１４を用いて掃査を行うためには、蓋９２を移動させ
るか取り外さなければならない。この蓋９２を縦方向に
移動させ、又は、取り外して、カメラ１１４とレンズ１
１２とを組み合わせた光学装置で支持媒体１２を掃査で
きる状態にする。既に説明したように、電気泳動および
試薬・試料間反応が済んだ支持媒体を掃査している時に
は勿論外部の光を基本的に遮断する。この外部の光を遮
断するものは、長孔１０４（図１）の前部の蓋（図示せ
ず）と、入口の壁体１０２の開口部１０１を基本的に塞
いでいる自動作動装置３０である。

【００６１】次に、制御回路およびインターフェースに
ついて説明する。

【００６２】図１に概略的に示したデイジタルの制御回
路３００と、自動作動装置の移動を制御する自動作動装
置素子３０との接続を、図７にブロック図で示す。この
図に、各種の情報と、電気泳動用チャンバ１３に設けら
れた制御回路とを併示する。デイジタル制御回路３００
は、これと連動するコンピュータ４００のバス４１０に
接続されている。このコンピュータ４００にデイジタル
制御回路３００を接続させた状態の外観を図１（ａ）に
示し、その作動の概略を図６および図８に示す。この作
動の細部については後に説明する。

【００６３】デイジタル制御回路３００は中央演算装置
すなわちＣＰＵ３０１を含む。このＣＰＵ３０１として
は、モトローラ社のＭＣ６８０２等、市販されているマ
イクロプロセッサのチップを使用するのが好ましい。ま
た、読取り専用メモリすなわちＲＯＭ３０２を設けて、
これにソフトウエアの形の制御プログラムの手順を記憶
させる。また、書き込み可能のメモリすなわちＲＡＭ３
０３を設け、これに一時的なデータを蓄える。また、入
出力インターフェース（ＶＩＡ）３０４を設ける。この
ＶＩＡ３０４はプログラム可能の入出力インターフェー
ス、及び、システム・タイマを含む。このシステム・タ
イマは出力制御、入力接続又はモニタ、及び、プログラ
ム化された時間規制を行うために使用する。デイジタル
信号をアナログ信号に変換する装置すなわちＤＡ変換装
置（Ｄ／Ａ）３０５を設け、これを用いてアナログの出
力電圧を、電気泳動用チャンバ１３のアナログ回路に供
給する。また、アナログ信号をデイジタル信号に変換す
る装置すなわちＡＤ変換装置（Ａ／Ｄ）３０６を設け、
これに電気泳動用チャンバ１３の回路からモニタ電圧を
出力させる。一連の入出力インターフェース３２８を設
け、これを用いて、バス４１０を介して、コンピュータ
４００と回路３００との間の入力コマンド及び出力信号
の授受を行わせる。

【００６４】また、データ・バス３２９を設け、これを
用いて、ＣＰＵのＲＯＭ、ＲＡＭ、ＶＩＡ、Ｄ／Ａ、お
よびＡ／Ｄの回路と、一連の入出力インターフェース回
路との間の、双方向デイジタル接続を行う。バス３３０
はアドレスバスであり、このアドレスバスは、ＣＰＵか
ら、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＶＩＡ、Ｄ／Ａ、Ａ／Ｄの回路、
及び、一連の入出力インターフェース回路への、一方向
デイジタル接続を行う。このアドレスバス３３０はＣＰ
Ｕによって使用され、デイジタルデータを出し入れする
装置を択一的に選択する。

【００６５】出力インターフェースバス３３１は回路３
０４に接続され、ＣＰＵのデイジタル出力信号を、ＣＰ
Ｕに制御される回路のデイジタル入力信号とするための
接続に使用される。これと同様に、入力インターフェー
スバス３３２は、モニタ及びデイテクタ回路を、入力イ
ンタフェース回路３０４を介して、ＣＰＵのデイジタル
入力回路に接続するために使用される。

【００６６】次に、自動作動装置３０について説明すれ
ば、この自動作動装置３０は、５つの離間した部材、す
なわち、橋形の基部４０、ピペット装置３２の筒部、ピ
ペット装置３２のプランジャ部分、試薬支持部材５０、
及び、ソレノイド４２を制御する。ピペット装置３２の
筒部とプランジャ部分の構造については、ここでは細部
説明をするまでもないが、ピペットの筒部とプランジャ
部分の制御については、米国特許出願第８５３，２０１
号明細書（出願人はメスルス、サリン、及び、ガーシ
ー）に詳細に記載されている。この米国特許出願を、試
料溜め凹部２６，２８から支持媒体１２に液体の試料を
加える時に、ピペットの筒部及びプランジャ部分を使用
する場合の、このピペットの筒部及びプランジャ部分の
作動及び制御を完全に説明するために、本願明細書に引
用する。

【００６７】橋形の基部すなわちフレーム４０は、モー
タ２０８を制御するための駆動及び制動回路３０７によ
って制御される。第６図に簡略化して示した位置検知器
３１６は、例えば、図３に示した試料制御用カムプレー
ト２０１、試薬供給用制御用カムプレート２０３、及
び、リミットスイッチによって構成される。位置検知器
は、スイッチ２０５，２０７が試料制御用カムプレート
２０１および試薬展着制御用カムプレート２０３を通過
する時に、このスイッチ２０５，２０７の重なりをカウ
ントする。

【００６８】ピペットの筒部およびその位置検知器３０
９のためのモータの駆動および制動を行う回路３０８に
ついては、上記米国特許出願に記載されており、また、
ピペットのプランジャおよびその位置検知器３１８のた
めのモータの駆動および制御を行う回路３０９について
も、上記米国特許出願に記載されている。

【００６９】試薬の支持媒体５０に関しては、モータ駆
動回路３１０は、橋形の基部４０が支持媒体１２の上に
ある時に、ＣＰＵ３０１およびＶＩＡの回路３０４に制
御されて、モータ６０を、２方向のうちのいずれか一方
向に回転させる。リミットスイッチ（図示せず）は、図
５に示すように、瓶の支持媒体５０のシャフト５２と共
働する位置検知器３１９として作用する。

【００７０】ソレノイド駆動回路３１１が設けられ、こ
のソレノイド駆動回路３１１は、信号を受けた時にソレ
ノイド４２と共働して、長孔を有するアーム４４を、そ
の下の位置の方向に延ばす。

【００７１】固定用の回路３２３が、試料とワッシャと
試料板とからなる装置１４の下側に設けられ、この回路
３２３が、入出力インターフェース３０４を介して、Ｃ
ＰＵと信号の授受を行う。この信号は、試料板１４が所
要の位置にあり、自動電気泳動装置がパーソナルコンピ
ュータ４００からの作動開始コマンドを受容できる状態
になったことを示す信号である。

【００７２】次に、電気泳動用チャンバ１３について説
明する。高電圧回路３２５および高電圧モニタ回路３２
６は、図４に示すように、支持媒体１２に電気泳動用電
流を供給するために使用される。高電圧回路３２５は、
ＣＰＵ３０１からのコマンドに応答する。このコマンド
は、ＣＰＵ３０１から、ＤＡ変換装置３０５、ＡＤ変換
装置、及び、掃査ボックスの扉の固定回路３７３を介し
て、送られる。高電圧モニタ装置３２６からのモニタ信
号は、バス３３４を介して、ＡＤ変換装置３０６に送ら
れる。

【００７３】これと同様に、温度モニタ回路３２７がア
ナログ信号を出力し、この温度モニタ回路３２７のアナ
ログ信号が、ＣＰＵに認識されるように、バス３３４を
介して、ＡＤ変換装置３０６に送られる。温度検知器す
なわちトランスヂューサ３２７は、図２では、電気泳動
用チャンバ１３の内部に示してある。加熱冷却装置（ペ
ルチエ装置）７０に対するデイジタル制御信号は、出力
バス３３１から、加熱装置の試薬・試料間反応制御回路
３１３に送られる。これと同様に、ペルチエ装置７０に
対するデイジタル制御信号は、出力データ・バス３３１
から、冷却装置３１４に加えられる。

【００７４】ランプ・ドライバ回路３１５は、バス３３
１を経由して送られるデイジタル信号に応答して、掃査
ボックス１００の蛍光管１１０Ａないし１１０Ｄを制御
する。

【００７５】次に、図８について説明する。コンピュー
タ４００の構成部分は直列の入出力インターフェース回
路３２８とバックスクリーン４１０を介して、デイジタ
ル制御回路３００に接続されている。直列の入出力イン
ターフェース回路４０１は、バス４１０を経由して、コ
ンピュータ４００に対するインターフェースを形成す
る。このコンピュータ４００を、コンパクト・デイスク
・プロ・モデル（登録商標）のような「パソコン」とす
ることは好ましいことである。このコンピュータ４００
は、図１（ｂ）に示した装置の操作員が自動電気泳動装
置１０にコマンドを送る。この自動電気泳動装置１０
は、上記操作員に報告のデータを送り、コンピュータに
ストアされたデイジタルの形のデータを解析し、出力装
置を用いて、操作員に対して文字と画像を表示するため
に使用される。

【００７６】操作員がコンピュータに対して入力する時
には、キーボードを使用し、出力信号を印刷する時には
プリンタ４０８を使用する。文字を映像で表示するため
には、陰極線管すなわちＣＲＴ４０５を使用する。映像
で文字を表示するＣＲＴ４０５はコンピュータ４００と
直接連動させることができる。それに対して、映像で画
像を表示するＣＲＴ４０６は、図１（ｂ）に示すよう
に、自動電気泳動装置１０に直接接続させることができ
る。

【００７７】次に、電子的掃査と、そのキャリブレーシ
ョンについて説明する。

【００７８】ビデオカメラ１４４としてＴＶ用ビデイコ
ン管を使用することは好ましいことである。このビデイ
コン管は、その視野の映像を表わす信号を一連のアナロ
グ電圧で出力する。フレーム・グラバ４０３は、カメラ
１１４の一連のアナログ出力信号を、デイジタルデータ
信号に変換するためのインターフェースとして作用す
る。このフレーム・グラバ４０３は、このようなデイジ
タルデータ信号を、このフレーム・グラバ４０３のメモ
リ４０９にストアし、解析結果を画像及び文字の形で出
力する。

【００７９】作動させる時には、コンピュータ４００と
デイジタル制御回路３００の制御によって、自動的に電
気泳動および試薬・試料間反応の終了後に、その反応し
た面を、概ね図４（ｅ）に示したように、カメラ１１４
を用いて観察する。蛍光管１１０Ａないし１１０Ｄが点
灯され、カメラが支持媒体１２の全範囲を掃査して、ア
ナログの映像信号と同期信号を出力する。各瞬間に出力
される映像信号の電圧の大きさが、支持媒体の表面から
放射される光の強さを表わしている。このアナログの出
力電圧は、既に説明したように、フレーム・グラバ４０
３によって、「写真」の５１２本の走査線が並んで形成
する５１２本のコラムのマトリックスを表わすデイジタ
ル信号に変換される。同期信号は、アナログの映像信号
を支持媒体１２の位置に対して正確に同期させるために
使用される。

【００８０】自動電気泳動装置１０の支持媒体１４の作
動と電気泳動とを開始する前に、カメラ１１４とレンズ
１１２とで構成されている光学装置のキャリブレーショ
ンを行う。キャリブレーションは、非直線性のパラボリ
ック効果を補正するためのものである。この効果が補正
されなければ、フレーム・グラバ４０３によって検知さ
れる５１２列、５１２個のコラムのマトリックスの個々
の画素の光の強さが非直線性の形で表わされた信号が出
力される。

【００８１】カメラ１１４とレンズ１１２とで構成され
た装置をキャリブレーションするために、第１５Ａ図に
示すような均一な試験用支持媒体１２′を掃査ボックス
１００の試薬付着板８０の上に設定する。勿論、この試
験用支持媒体１２′に対しては、電気泳動を行わず、試
薬・試料間反応も、染色処理も行わない。掃査ボックス
の前の扉を閉じ、自動作動装置３０を開口部１０１の中
に移動させ、掃査ボックス１００に外部から光が入らな
いようにする。これは、実際の掃査条件にシミュレート
させるためである。その次に、紫外線ランプ１１０Ａな
いし１１０Ｄを点灯し、カメラ１１４とレンズ１１２と
で構成された装置を回転させる。フレーム・グラバ４０
３（図８）に板状部材の「１枚撮り」の信号を送り、こ
の５１２マトリックスによる５１２の画素のそれぞれの
光の強さをメモリ４０９にストアさせる。

【００８２】その次に、プログラム制御によって、１５
本の走査線の周囲に、テンプレート８０１，８０２，…
８１５を電子的に形成する。この走査線は、試料の走査
トラック、すなわち、試薬付着板８０が設定された時の
実際の支持媒体１２の列に対応している。この各トラッ
クの高さ、すなわち、［ｙ］方向の長さは、メモリ４０
９の高さの約１／１５（約３４画素）である。この各ト
ラックの［ｘ］方向の幅は、画素の全体の幅、すなわ
ち、画像のメモリの幅の総和に等しい。この１５本のト
ラックは、後に掃査される電気泳動用板状部材の試料の
トラックの位置に対応している。

【００８３】トラック１５のそれぞれの内部で、２つの
寸法のアレーのピクセルの強度のデータが、１つの寸法
のアレーのデータに変換される。この変換は、約３４列
のピクセルの中のそれぞれの中の５１２の垂直なコラム
のそれぞれの画素の値を加算し、平均値を算出すること
により行われる。これは、各トラックに対して、垂直な
各コラムにおいて、上記トラックの３４画素の光の強さ
が加算され、ピクセルの数、例えば、３４に分割され
る。その結果、１５トラックはそれぞれ、光の強さが平
均値である列のベクトルによって表わされる。このベク
トルは、ｘ＝１から、ｘ＝５１２まで撮影する画素のｘ
の寸法の関数である。その次に、５１２の輝度の値を１
５で除算した「平均値」である各平均の光の強さをサー
チすれば、最大値Ｉ_max を求めることができる。

【００８４】その次に、平均された輝度のマトリックス
の各平均輝度（１５を５１２で除算した値）を最大値Ｉ
_max で除算する。このマトリックスの各要素の値は、支
持媒体１２の２組の１５の試料供給孔に試料が加えられ
た後、及び、電気泳動、染色処理、試薬・試料間反応処
理、乾燥等の段階が自動的に行われた後の実際の掃査時
に支持媒体に適用すべき「補正ファクタのマトリックス
の補正係数になる。

【００８５】図２１（ｂ）に、コンピュータのプログラ
ム制御によって形成され、符号６０１，６１２，６１
６，６２３で表わすような電子テンプレートを示す。こ
の電子テンプレートは、５１２×５１２の各ピクセルの
解析エリアを形成する。この各ピクセルは、自動的に電
気泳動が行われた実際の支持媒体１２のためのフレーム
・グラバ４０３にストアされている。この電子テンプレ
ートのｙ軸方向の寸法は、上述の１５本のキャリブレー
ション・トラックのそれぞれと同じである。例えば、電
子テンプレート６０１は、支持媒体１２のウエル７０１
にある試料の縦方向の電気泳動のパターンの周囲に整合
するように、予め定められている。支持媒体１２が試薬
付着板８０の予め定められた位置に設定され、カメラ１
１４とレンズ１１２とで構成されている光学装置が試薬
付着板８０に対して固定されているので、電子テンプレ
ート６０１が供給孔７０１の流体試料の電気泳動パター
ンの周囲に整合する。プログラム化された電子テンプレ
ートは各試料に対して形成される。

【００８６】その後、各電子テンプレートのデータは、
電子テンプレートの中のｙ列の画素について平均化され
て、各試料のｘ方向に電気泳動により展開された距離の
関数である濃度を表わす１つの信号を作る。その後に、
各電子テンプレートの各ｘ方向の画素の位置のための平
均化された光の強さの値に、補正係数のマトリックスが
乗算される、この補正係数のマトリックスは、すでに説
明した補正係数のマトリックスにストアされている対応
している。その後、このようなデータは、濃度解析を行
うコンピュータ４００のデイジタルメモリ４０９に、組
織化された形で、ストアされる。すでに説明した米国特
許第４，２４２，７３０号明細書（この特許は本出願の
出願人に譲渡されている）には、マイクロプロセッサで
制御される従来型の濃度計に関する記載がある。この米
国特許第４，２４２，７３０号に記載されている内容
は、掃査された試料を表わすデイジタル信号を、本出願
の第１Ａ図に示したコンピュータ４００のＣＲＴ型表示
装置４０５に、アナログに変換して表示をするための方
法に利用することができる。視認可能に表示された曲線
を操作員が編集することもできる。

【００８７】ビデオカメラ、又は、これと同じような装
置、例えば、ＣＣＤアレー装置を使用するのが便利であ
る。それは、このような装置を用れば、試料板状部材の
全面を、１／３０秒で掃査することができるからであ
る。このような掃査には、３０の試料に関する情報、例
えば、図４（ｅ）に示したような情報が全て含まれてい
る。このデータは、コンピュータによって、２方向アレ
ーのデータに組織化され、従って、コンピュータを用い
て試料の縦方向の各成分を正確に求めることができるだ
けでなく、試料が平行でない場合に、その試料の境界を
正確に求めることもできる。さらに、掃査と、その結果
の平均を繰り返えすために発生した人工的なノイズを除
去又は減少させることにより、試料のデータを改善する
ことができる。

【００８８】次に、機械的な掃査について説明する。

【００８９】本来の電気泳動支持媒体の電子的な掃査の
長所を発揮できないことも有り得る。図２２に示した自
動作動装置３０′の一部分として、従来の機械的なスリ
ットと検知装置９００を使用すれば、製造経費を下げる
ことができる。図２２に示した自動電気泳動装置１０′
は、図１に示した自動電気泳動装置１０とほぼ同じであ
り、相違する点は、図１に示したビデオカメラ１１４と
レンズ１１２とで構成されている光学装置の代替装置と
して、掃査装置９００が機械的な掃査を行うことであ
る。

【００９０】掃査装置９００を自動作動装置３０′の前
部に取り付けることは好ましいことである。この掃査装
置９００は、固定された蛍光管９０１，コリメータ９０
３，及び、光電子倍増管９０５を含んでいる。蛍光管９
０１は蓋９０６の内側に取り付けてある。コリメータ９
０３は蓋の横方向のスリット９０４の中に設けられて、
掃査が行われている時に、支持媒体１２の方向に下を向
いている。光電子倍増管９０５はコリメータ９０３を経
由して伝達される光に応答する。

【００９１】マイクロプロセッサで制御されるモータ
（図示せず）は、コリメータ９０３と光電子倍増管９０
５とで構成された装置を移動させる。この移動は、、既
に説明したように、流体の試料が加えられ、染色処理さ
れ、試薬・試料間反応処理され、乾燥された後の電気泳
動支持媒体１２を横断するように横方向に行われる。電
気的な作用ループすなわちケーブルが光電子倍増管９０
５と、コンピュータ４００に掃査信号を入力するための
増幅装置及びＡＤコンバータとによって構成されている
装置との間に設けてある。サービスループ９０７は、さ
らに、デイジタル制御回路３００（図７）に接続するこ
ともできる。このデイジタル制御回路３００は、掃査が
行われている時に蛍光管９０１の照明を制御するための
ものである。掃査が行われている時の支持媒体１２をよ
ぎる縦方向のステッピングは、自動作動装置３０′の縦
方向の増分移動によって行われ、この移動はモータ２１
０（第３図）の駆動によって行われる。既に説明したよ
うに、機械的に遮光するスリットと、検知装置とで構成
されている組立体９００は、支持媒体１２上で電気泳動
され染色処理された試料の縦方向に分離された成分の光
の強さを表わす電気的信号を出力する。

【００９２】図２２に、支持媒体１２の上で縦方向に移
動する前の状態の自動作動装置３０′を示す。この図か
ら判るように、掃査ボックス９０９の高さは、図１の掃
査ボックス１００の高さより低い。これは、図２２の掃
査ボックスにカメラのレンズを取り付ける必要がないか
らである。

【００９３】次に、自動電気泳動装置の作動について説
明する。

【００９４】操作員が試料板装置１４を図１に示したよ
うに自動電気泳動装置の基部の位置に取り付けた後に、
かつ、支持媒体の帯状小片１２が図３に示すように試薬
板８０に置かれた後に、掃査ボックス１００の前の扉が
閉じられ、操作員がコンピュータ４００のキーボード４
０７を用いてスタートのコマンドを入力する。分析の対
象である液体の試料は試料板装置１４の１対の供給孔２
６，２８に加えられる。各列の供給孔は１５の分離され
た供給孔を含むのが好ましい。標準試料を１つの供給孔
に入れる。これは分析の基準とするためである。また、
試料を付けて電気泳動により展開移動させるための用紙
は試料を付けて展開移動させるための空間２２に設定さ
れ、洗浄用の供給孔２０に洗浄水が満たされている。自
動電気泳動装置の基部の試料板装置１４上の展開移動に
より、バス３３２の信号がデイジタル制御回路３００に
図７に示すように送られる。その後に、デイジタル制御
により処理が自動的に行われていることを示す指示が、
コンピュータ４００に送られる。

【００９５】図９ないし図１４に、試料板装置の列２
６，２８の供給孔にストアされている液体の試料の自動
処理の主要な段階を示す。図９に、試料を吸い上げるピ
ペット組立体と、吸い上げる量が予め定められた各ピペ
ットを示す。このような操作については、既に出願済み
の米国特許出願第８５３，２０１号に充分詳細に記載さ
れている。

【００９６】図１０に、自動作動装置３０が縦軸線方向
に支持媒体１２のエリアまで移動している状態と、液体
試料が支持媒体の表面に列を成すように加えられている
状態を示す。ここで注目すべきことは、電気泳動用チャ
ンバのカバー９２が開いた位置にあるという点である。

【００９７】図１１に、長孔を有するアーム４４がソレ
ノイド４２に駆動されて蓋９２の穴９３に係合した後、
蓋９２が閉じられる状態を示す。また、この図１１に、
自動作動装置３０が縦軸線に沿って電気泳動用チャンバ
に向かって移動して、蓋９２を閉じる状態を示す。

【００９８】蓋が閉じられた後に試料の電気泳動処理が
開始されるものととして説明すれば、この電気泳動処理
については既に要約した形で説明したように、この電気
泳動処理には電気泳動電流を通す段階を含み、この電気
泳動電流を通すためには、既に要約したように、支柱
と、電極と、電極及び展開−用バーを組み合わせて成る
装置とが使用される。電気泳動電流が支持媒体１２に通
される時に、これと同時に、ペルチエ型の加熱冷却装置
７０に対して、電流が一方向に通される。支持媒体１２
を冷却すれば、電気泳動電流を多く流して電気泳動の処
理速度を大きくし、その電気泳動を早く終了させること
ができる。

【００９９】図１２に、試薬４７を試薬の瓶４８から支
持媒体１２の表面に加える状態を示す。このような瓶の
試薬は支持媒体１２の表面に加える時には、モータ６０
で瓶の支持部材５０を回転させる。図１２に、カバー９
２が図１１に示したカバーとは逆の経過を経て開く位置
に到達した状態を示す。

【０１００】図１３に、試薬を支持媒体１２の表面に展
開する状態を示す。この試薬を展開するためには、展開
用の両方のアームの長孔が符号７６で示すようなバーの
周囲にあるように、長孔を有するプランジャのアーム４
４を作動させるのが好ましい。その後に、自動作動装置
を縦軸線方向に往復させて、試薬を支持媒体１２の表面
に拡げる。これと同様に、図１３に示されたバー７６に
付加されている他の試薬展開用のバー７４を用いて、支
持媒体１２の表面の試薬をさらに拡げるようにすること
もできる。

【０１０１】その後に、蓋９２を、図１２に示したと同
様に作動させて、閉じる位置に移動させ、イキュベーシ
ョン段階と、乾燥段階を行う。このイキュベーション段
階を行うためには、試薬付着板８０を所要時間加熱でき
るように、ペルチエ装置を作動させる必要がある。乾燥
段階を行うためには、ダクトから、さらに乾燥空気を支
持媒体の表面に当たるように供給する必要がある。この
乾燥空気の供給は、図５に明瞭に示すように行う。

【０１０２】イキュベーション段階、及び、乾燥段階を
終了させた後に、本来の支持媒体１２の電子的掃査を行
う。図１４に示すように、カメラ１１４とレンズ１１２
とで構成されている光学装置は、蛍光管１１０Ａないし
１１０Ｄに照射されている時の支持媒体１２の、この光
学装置の視野の中に入っている部分の輝度を表わすアナ
ログ信号を出力する。このような光学的信号の映像は、
自動電気泳動装置に直接取り付けられたＣＲＴ表示装置
４０６に再生することができる。また、この図１４に
は、テレビカメラ１４が光学的掃査を行っている時に、
自動作動装置３０が、掃査ボックス１００の入口の側壁
の開口部１０１の中にあって、掃査ボックスに外部の光
をほとんど入れないように作用している状態を示す。

【０１０３】次に、自動電気泳動装置の作動を制御する
ためのコンピュータの作用について説明する。

【０１０４】図１５ないし図２０に、コンピュータ４０
０の出力信号を示す。この信号は、電気泳動の段階を自
動制御するために、デイジタル制御回路の送られる。ピ
ペット組立体は、ロジックボックス５００で示すよう
に、上昇するバレル、及び、下降するプランジャに駆動
されて、休止位置まで移動する。このような制御につい
ては、既に説明した米国特許出願第８５３，２０１号に
記載されている。橋形基部４０は休止位置まで駆動され
る。この橋形基部４０の駆動は、制御信号がモータの駆
動制御回路３０７に送られた時に開始され、位置検知装
置３１６が橋形基部４０の位置を検知した時に停止され
る。その後に、コンピュータは、論理ブロック５０１で
示すような一連の入出力インタフェース３２８を経由し
て送られるコマンドを待つ状態になる。その後に、この
コンピュータは、論理ブロック５０２によって、試料板
１４が自動電気泳動装置の基部板状部材１５の上に載せ
られているか否かを判断する。信号が固定回路３２３か
ら送られてくれば、行程の制御を継続し、信号が固定回
路３２３から送られてこない場合には、エラー信号がコ
ンピュータ４００に送られ、このエラー信号がエラーメ
ッセージとしてプリントされるか表示されて、自動電気
泳動装置のオペータに知らされる。

【０１０５】図１６に示すように、論理ブロック５０３
は、試料供給孔６２から支持媒体１２に、液体の試料を
加える。図に示すように、支持媒体に試料を加える前
に、ピペットの先端部を洗浄、及び、乾燥する機能が実
施され、その後に、上記のように試料が加えられる。そ
の後に、液体の試料が、試料の供給孔２８から、支持媒
体１２の試料のウエル６３に送られる。ピペットの先端
部は再度洗浄される。洗浄、乾燥、試料付け、及び、染
色試薬使用の段階は、既に説明したように、米国特許出
願第８５３，２０１号の記載と同様の要領で行われる。
その後に、論理段階５０５によって、ピペット組立体３
２のバレルが引き上げられ、このピペット組立体のプラ
ンジャが下げられる。

【０１０６】図１７に示すように、一連の段階５０６
は、デイジタル制御回路３００に制御されて、蓋９２を
電気泳動用チャンバ１３に被せる作動を制御する。この
段階は、論理ブロック５０７で始まる。この論理ブロッ
ク５０７で、橋形基部４０が蓋９２の開く位置に駆動さ
れる。その後に、段階５０８で、ソレノイド駆動回路３
１１に電流が通され、アーム４４が下降するように駆動
されて、蓋９２の穴９３に係合する、その後に、論理ブ
ロック５０９で、橋形基部４０が電気泳動用チャンバ１
３の方向に駆動されて蓋９２を閉じる位置に移動させ
る。論理ブロック５１０で、ソレノイド駆動回路３１１
の電流が切られ、これによって、アーム４４が、その休
止位置に戻る。論理ブロック５１１で、橋形基部４０
が、その休止位置に戻るように駆動される。

【０１０７】論理ブロック５１２は電気泳動電流を支持
媒体１２に通す作用を行い、それと同時に、この支持媒
体を冷却するする作用を行う。論理ブロック５１３は電
気泳動電流を通す時間を設定すると共に、電気泳動用の
支柱９４，９６の間に高い電圧を加え、これを調節す
る。論理ブロック５１４では、クーラの回路３１４がえ
いきゃく装置すなわちクーラ７０とファン２０４を回転
させる。論理ブロック５１６は、回路３２５からの電圧
をモニタすると共に、電気泳動を行う時間をモニタし、
その後に、電圧を切り、クーラの回転を止める。

【０１０８】次に、図１８において、符号５１７を用い
て集合的に表わしてある論理ブロックは、蓋９２を開く
ために必要なものである。このような段階は、蓋９２を
閉じるための段階５０６と同様であるから、細部説明を
省略する。符号５１８を用いて集合的に表わしてある論
理ブロックは、支持媒体１２の表面に染色試薬を加える
ことを制御する。論理ブロック５１９では、橋形基部４
０を支持媒体１２の方向に、電極／試薬展着用棒状部材
７４，７６の間のほぼ中央の位置に駆動する。論理ブロ
ック５２０では、試薬瓶回転用モータの駆動装置を始動
させ、この駆動装置が試薬瓶４８を回転させ、この試薬
瓶４８から支持媒体１２の表面に試薬が加えられる。そ
の後に、試薬瓶回転用モータの駆動装置が反対方向に駆
動されて、試薬瓶の支持部材５０を、その休止位置に復
帰させる。

【０１０９】符号５２１を用いて集合的に表わしてある
論理ブロックは、支持媒体１２の頂部表面に染色試薬を
拡げるために必要な段階である。論理ブロック５２２で
は、橋形の基部４０を、電極／試薬展着用棒状部材７４
の上に直接取り付けてあるソレノイド４２まで移動させ
る。論理ブロック５２３では、ソレノイド駆動回路３１
１に電流が加えられ、アーム４４が下方に伸び、アーム
４４の長孔４４ａが試薬展着用棒状部材７４を、「グリ
ップ」、すなわち、部分的に取り囲む。論理ブロック５
２４では、橋形基部４０が第二壁体６３の方向に駆動さ
れ、その後に、電極の支柱９４まで再度駆動される。ソ
レノイド駆動回路３１１は論理ブロック５２５で切ら
れ、アーム４４が休止位置に復帰する。論理ブロック５
２６，５２７，５２８，５２９は、電極／試薬展着用棒
状部材７６が支持媒体の表面に試薬を拡げること、及
び、ソレノイドのアーム４４を休止位置に復帰させるこ
とを制御する。

【０１１０】その後に、蓋９２は論理ブロック５３０に
よって閉じられる。この行程は自動行程の初期の段階の
論理ブロック５０６と同様である。

【０１１１】次に、図１９において、行程は、試薬を浸
すための論理ブロック５３１を継続する。この段階で、
デイジタル制御回路３００は、支持媒体の表面に試薬を
加える時から、試薬・試料間反応期間の開始まで、充分
に時間を取ることができる。

【０１１２】染色処理・試薬・試料間反応５３２として
集合的にラベル付けをした論理段階は、試薬・試料間反
応時間を設定する段階５３３と、試薬・試料間反応温度
を設定する段階５３４とを開始させる。試薬・試料間反
応用加熱装置回路３１３は論理ブロック５３５に戻され
る。論理ブロック５３６は、検知器３２７から送られる
試薬・試料間反応温度の信号をモニタして、乾燥段階５
３８を制御する信号を出力する。

【０１１３】乾燥段階５３８として集合的にラベル付け
をした論理段階は、乾燥時間と乾燥温度を設定する論理
ブロック５３９，５４０を開始させる。論理段階５４１
では、乾燥回路３４０に電流が供給され、この乾燥回路
３４０が加熱装置２０２とファン２００を回転させる。
論理段階５４２は温度モニタ３２７から送られる温度信
号をモニタすると共に、乾燥時間をモニタする。論理段
階５４３は、試薬・試料間反応用加熱装置回路３１３
と、乾燥回路３４０の回転を停止させる。

【０１１４】その後、図２０に示すように、蓋９２が再
び開かれる。これを制御するのは、符号５４４で集合的
にラベル付けをした論理段階である。このような段階
は、既に説明した論理段階５１７と同様である。その後
に、制御は論理段階５４５に進み、この論理段階５４５
で、コンピュータ４００が、ランプ１００Ａないし１０
０Ｄの点灯の有無を判断する。点灯していないと判断し
た時には、制御はコンピュータ４００に送られ、コンピ
ュータ４００から論理ブロック５４６に、点灯信号が送
られる。ランプが点灯していることを示す信号が論理ブ
ロック５４７に送られている時には、制御が論理ブロッ
ク５４８に進められ、この論理ブロック５４８で、カメ
ラ１０４からの映像信号が拘束され、記憶装置にストア
される。ランプ１１０Ａないし１１０Ｄが、論理ブロッ
ク５４９の制御によって、消灯される。

【０１１５】その後、コンピュータ４００が、論理段階
５５０で、濃度処理を行う。この濃度処理は、電気泳動
処理によって縦軸線方向に分離された試料の成分の相対
的な濃度を求めるものであり、そのための方法は公知の
方法を用いて差し支えない。映像出力信号は、論理ブロ
ック５５１，５５２で示すように、ＣＲＴ表示装置４０
５，４０６に表示されると共に、プリンタ４０８で印刷
された形で報告される。

【０１１６】以上説明した自動電気泳動装置及びその方
法に対して、本発明の範囲内で、各種の改良を加えるこ
とができることは勿論である。以上の説明は、本発明の
好ましい形態を実施できるように行ったものであり、例
示的なものであって、本発明を限定するためのものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は掃査ボックスの中の試料板装置と
多孔質の支持媒体との間に自動作動装置を有し、掃査ボ
ックスの内部を示すために掃査ボックスの前扉を取り外
した本発明に基く自動電気泳動装置の斜視図。図１
（ｂ）はコンピュータと連動し、このコンピュータが自
動電気泳動装置のデイジタル制御回路にコマンドと制御
信号を送ると共に電子的掃査の後に試料板の濃度解析を
行う自動電気泳動装置の斜視図。

【図２】自動作動フレーム装置と、試料・洗浄・試料を
与えて展開させる用紙の装置と、電気泳動試薬板と、微
小孔から成る多孔質の支持媒体と、掃査ボックスと、掃
査ボックスの頂部に取り付けられたビデオカメラとを部
分破断の形で併示する自動電気泳動装置の側面図。

【図３】試料・洗浄・ブロッテイング紙装置と、電気泳
動試薬付着板と、多孔質の支持媒体と、電極と、電極と
連動する試薬展着用棒状部材装置と、自動作動フレーム
とを見下ろす形で示す本発明に基く自動電気泳動装置
の、図２の線３−３に沿う平面図。

【図４】図４（ａ）は支持媒体の縦軸線方向の端部に対
を成す電極支柱を横断するように設けられている電気泳
動用電源の電気的な接続と、支持媒体の縦軸線方向の寸
法を横断する横方向の紙に流される電気泳動用電流を示
す平面図。図４（ｂ）は支持媒体に電気泳動用電流が通
されている時に、支持媒体が取り付けてある試薬付着板
の下側に設けられた冷却／加熱装置に、同時に電流を加
える要領と、この装置に加熱のために逆方向に電流を通
す要領とを示す説明図。図４（ｃ）及び図４（ｄ）は本
発明に基く電極／試薬展着用棒状部材の組み合わせた状
態を示す図。図４（ｅ）は電気泳動後に支持媒体に加え
られる試料の成分の移動を示す図。図４（ｆ）は支持媒
体に電気泳動電流を通して、支持媒体の縦軸線を横断す
る横方向の紙に電流を通すための他の構造の図。

【図５】図２の線４−４に沿う端面図であり、自動作動
クレーン装置の細部を示し、微小孔から成る多孔質の支
持媒体が取り付けられた板状部材を冷却するヒートシン
クの構造を示し、さらに、試薬が微小孔から成る多孔質
の支持媒体に加えられ、この試薬が試薬・試料間反応の
後に、この支持媒体を乾燥させるための乾燥用ダクトを
示す図。

【図６】図２の線５−５に沿う見下し図であり、試薬付
着板と、この試薬付着板に支持されている微小孔から成
る多孔質の支持媒体とを乾燥させるダクトのパターンを
示し、さらに、電気泳動を行っている時に、板状部材か
ら熱を取り去るために、自動電気泳動装置の外部から冷
却用の空気を取り入れ、ヒートシンクを横切るように通
すダクト装置とを示す図。

【図７】デイジタル制御回路を示す略図であり、このデ
イジタル制御回路と自動作動装置の回路及び装置とのイ
ンタフェース及びこのデイジタル制御回路と電気泳動用
チャンバの回路及び装置とのインタフェースを示す略
図。

【図８】本発明に基く自動電気泳動装置と連動するコン
ピュータの、自動電気泳動装置のデイジタル制御回路と
のインタフェース、掃査用カメラとのインタフェース、
及び、このコンピュータに接続される周辺機器とのイン
タフェースを示す略図。

【図９】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔質
の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後に
微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段階、
微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡げる
段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試薬・
試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略図。

【図１０】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔
質の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後
に微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段
階、微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡
げる段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試
薬・試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略
図。

【図１１】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔
質の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後
に微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段
階、微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡
げる段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試
薬・試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略
図。

【図１２】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔
質の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後
に微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段
階、微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡
げる段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試
薬・試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略
図。

【図１３】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔
質の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後
に微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段
階、微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡
げる段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試
薬・試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略
図。

【図１４】自動作動クレーン装置が微小孔から成る多孔
質の支持媒体に試料を加える段階、電気泳動を行った後
に微小孔から成る多孔質の支持媒体に試料を加える段
階、微小孔から成る多孔質の支持媒体の表面に試料を拡
げる段階及びこの微小孔から成る多孔質の支持媒体の試
薬・試料間反応と乾燥の後の電子的掃査段階とを示す略
図。

【図１５】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図１６】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図１７】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図１８】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図１９】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図２０】電気泳動の行程を自動的に制御するために、
デイジタルコンピュータ及びデイジタル制御回路にスト
アされたコンピュータプログラムの論理ブロックのフロ
ーチャート。

【図２１】図２１（ａ）はカメラのレンズのキャリブレ
ーションに使用する均一な支持媒体と、実際の支持媒体
の試料のトラック、又は、このトラックの列に対応する
掃査トラックの周囲に形成されるコンピュータのテンプ
レートとを示す図。図２１（ｂ）は複数の試料の電気泳
動を行った後に、電気泳動のパターンのそれぞれの電子
的イメージの画素の境界を自動的に作り出すために、プ
ログラムに制御されて形成される電子的テンプレートを
示す図。

【図２２】図１ないし図２１の電子的なビデオ掃査組立
体の代りとして、機械的に駆動される掃査装置が自動作
動クレーン装置に取り付けられている構造の本発明に基
く他の形態の電気泳動装置の斜視図。

【符号の説明】

１０ 電気泳動装置 １２ 支持媒体、 １３ 電気泳動用チャンバ １４ 試料板装置 １６ 基部 ３０ 自動作動装置 ３２ ピペット組立体 ４０ フレーム ４２ ソレノイド ４８ 試薬の瓶 ６２，６３ 試料供給孔 ６４ レーザ光源として作用する帯状小片 ７０ ペルチエ装置 ７４，７６ 電極および試薬展着用棒状部材 ８０ 試料板 ８４ ヒートシンク ９４，９６ 電極柱 １００ 掃査ボックス １１０Ａ，１１０Ｂ 蛍光管 １１２ レンズ １１４ カメラ ２０２ 画素 ２０４ 送風機 ２０６，２０８ ダクト ３００ デイジタル制御回路 ３０１ ＣＰＵ ３０５ ＡＤ変換装置 ３０６ ＤＡ変換装置 ４００ コンピュータ ６０１ テンプレート ９００ 掃査装置 ９０３ コリメータ ９０４ スリット ９０５ 光電子倍増管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 21/84 Ｚ 7172−2Ｊ Ｇ０６Ｔ 1/00 (72)発明者 ヘンリー、エー、ガーシー アメリカ合衆国テキサス州、カウンツ、ピ ー、オー、ボックス、514 (72)発明者 チャールズ、ディー、ケリー アメリカ合衆国テキサス州、ボーモント、 ウォルドウッド、5250 (72)発明者 フィリップ、エー、ガダーニョ アメリカ合衆国テキサス州、ビダー、コン コード、465

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】掃査ボックス、蛍光照射装置、映像装置及
   びコンピュータを有し、この掃査ボックスが支持媒体の
   配設位置を取り囲み、前記支持媒体が横方向に離間した
   複数のトラックを有し、このトラックが前記支持媒体と
   横方向に交差して縦方向に延びており、前記蛍光照射装
   置が前記掃査ボックスの内部に保持されて前記支持媒体
   に蛍光光線を照射し、前記映像装置が前記支持媒体の方
   を向いて前記支持媒体の光の強さを表わす映像信号を出
   力し、前記コンピュータが前記映像信号に応答して前記
   光の強さを表わす映像信号によって形成される画像のマ
   トリックスをストアする装置を用いて前記画像装置の映
   像効果の非直線性を補正するための補正マトリックスを
   発生する方法において、前記映像装置の映像の非直線性
   補正マトリックス発生方法は、 前記板状部材に試験用支持媒体を設定する段階と、 前記試験用支持媒体に蛍光光線を照射する段階と、 前記試験用支持媒体の表面の光の強さを表わす映像信号
   を造り出す段階と、 前記試験用支持媒体の表面の光の強さを表わす映像信号
   の画像のマトリックスをコンピュータにストアする段階
   と、 前記画像のマトリックスを前記試料のトラックに対応す
   る複数列の画素を含んで縦方向に延びている複数のトラ
   ックに分離する段階と、 各マトリックスの縦方向の位置の各トラックの横方向の
   光の強さの画素の平均値を求め、各マトリックスの縦方
   向の位置の各トラックの横方向の光の強さの画素の平均
   値を含む平均の光の強さのマトリックスをストアする段
   階と、 前記平均の光の強さのマトリックスを用いてトラックの
   画素の平均の光の強さのマトリックスの最大値を同定す
   る段階と、 各トラックの平均の画素の光の強さの値を前記平均の光
   の強さの最大値で除算し、前記画素の平均の光の強さの
   マトリックスの各光の強さの値を前記各除算の商で置換
   して前記非直線性映像装置を補正する前記補正マトリッ
   クスを作る段階と、 を備えた非直線性映像装置補正用補正マトリックス発生
   方法。
2. 【請求項２】試薬板、電気泳動用支持媒体、掃査ボック
   ス、蛍光照射装置、映像装置及びコンピュータを有し、
   前記試薬板が基部に縦方向に配設され、前記電気泳動用
   支持媒体が前記試薬板の頂部表面に着脱可能に保持され
   ると共に複数の横方向に離間している試料のトラックを
   有し、この試料のトラックが前記支持媒体と交差して縦
   方向に延びており、前記掃査ボックスが支持媒体の配設
   位置を取り囲み、前記蛍光照射装置が前記掃査ボックス
   の内部に保持されて前記支持媒体に蛍光光線を照射し、
   前記映像装置が前記支持媒体の方を向いて前記支持媒体
   の光の強さを表わす映像信号を出力し、前記コンピュー
   タが前記映像信号に応答して前記光の強さを表わす映像
   信号により形成される画像のマトリックスをストアし、
   この画像のマトリックスが画素の補正係数を含み、この
   補正係数が前記電気泳動用支持媒体の前記マトリックス
   の縦方向の位置の関数としての試料のトラックに対応す
   る構造である装置を用いて液体試料の組成を相対的に求
   める液体試料の分析方法において、前記液体試料の組成
   を分析する方法は、 前記試験用支持媒体に蛍光光線を照射する段階と、 前記試験用支持媒体の表面の光の強さを表わす映像信号
   を作り出す段階と、 前記試験用支持媒体の表面の光の強さを表わす映像信号
   の画素のマトリックスをコンピュータにストアする段階
   と、 前記画像のマトリックスを前記試料のトラックに対応す
   る複数列の画素を含んで縦方向に延びている複数のトラ
   ックに分離する段階と、 各マトリックスの縦方向の位置の各トラックの横方向の
   光の強さの画素の平均値を求め、各マトリックスの縦方
   向の位置の各トラックの横方向の光の強さの画素の平均
   値を含む平均の光の強さのマトリックスをストアする段
   階と、 前記平均の光の強さのマトリックスからトラックの画素
   の平均の光の強さのマトリックスの最大値を同定する段
   階と、 各トラックの平均の画素の光の強さの値を前記平均の光
   の強さの最大値で除算し、前記画素の平均の光の強さの
   マトリックスの各光の強さの値を前記各除算の商で置換
   して補正マトリックスを作る段階と、 平均の光の強さの各値と、これに対応する前記補正マト
   リックスを値とを乗算し、前記平均の光の強さの各値を
   前記乗算の結果である積に置換する段階と、 前記補正した強度マトリックスの濃度計分析を行い前記
   電気泳動用支持媒体を横断して縦方向に延びた前記複数
   個の横方向に間隔を置いた各試料トラック内で電気泳動
   された相対的成分を決定する段階と、 を備えた液体試料成分の相対的決定方法。