JPH11337521A - 電気泳動用部材 - Google Patents
電気泳動用部材Info
- Publication number
- JPH11337521A JPH11337521A JP10141893A JP14189398A JPH11337521A JP H11337521 A JPH11337521 A JP H11337521A JP 10141893 A JP10141893 A JP 10141893A JP 14189398 A JP14189398 A JP 14189398A JP H11337521 A JPH11337521 A JP H11337521A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料液の分析が終了するまでに泳動バッファ
溜めでの電気分解により形成されるイオン成分の影響を
抑え、電気泳動液の泳動速度を一定にすることができる
電気泳動用部材を提供する。 【解決手段】 リザーバ１、液体試料導入口２、液体試
料排出口３、泳動液排出口４の各々に適切な関係の電圧
を印加し、試料液導入流路５と分離流路６の交差部分に
存在する液体試料を泳動液排出口４の方向へ泳動させ、
分離流路６に展開させる。このリザーバ１の容積を十分
大きくするとともに、電極７ａの位置をリザーバ１の内
部上面に一部形成した構成とし、リザーバ１での電気分
解により形成されるイオン成分の影響を抑える。
溜めでの電気分解により形成されるイオン成分の影響を
抑え、電気泳動液の泳動速度を一定にすることができる
電気泳動用部材を提供する。 【解決手段】 リザーバ１、液体試料導入口２、液体試
料排出口３、泳動液排出口４の各々に適切な関係の電圧
を印加し、試料液導入流路５と分離流路６の交差部分に
存在する液体試料を泳動液排出口４の方向へ泳動させ、
分離流路６に展開させる。このリザーバ１の容積を十分
大きくするとともに、電極７ａの位置をリザーバ１の内
部上面に一部形成した構成とし、リザーバ１での電気分
解により形成されるイオン成分の影響を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、極微量のタンパク
や核酸などを高速かつ高分解能に分析する場合に利用さ
れる電気泳動装置に用いられる電気泳動用部材に関す
る。
や核酸などを高速かつ高分解能に分析する場合に利用さ
れる電気泳動装置に用いられる電気泳動用部材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ガラスキャピラリーを用いた電気泳動装
置では、ガラスキャピラリーの両端が泳動バッファを満
たした２つの泳動バッファ溜めに、ガラスキャピラリー
の両端と、高圧電源に接続された高電圧印加用の電極が
浸されており、ガラスキャピラリーの両端に高電圧を印
加することで、分析対象物をキャピラリー内で展開させ
て検出器で検出している。しかしながら、ガラスキャピ
ラリーを用いた電気泳動装置では、ガラスキャピラリー
の外径が１０〜数１０μｍ程度と細く破損しやすいた
め、ユーザが行うガラスキャピラリー交換時の取扱が容
易ではなく、装置の小型化が行えないという問題があっ
た。
置では、ガラスキャピラリーの両端が泳動バッファを満
たした２つの泳動バッファ溜めに、ガラスキャピラリー
の両端と、高圧電源に接続された高電圧印加用の電極が
浸されており、ガラスキャピラリーの両端に高電圧を印
加することで、分析対象物をキャピラリー内で展開させ
て検出器で検出している。しかしながら、ガラスキャピ
ラリーを用いた電気泳動装置では、ガラスキャピラリー
の外径が１０〜数１０μｍ程度と細く破損しやすいた
め、ユーザが行うガラスキャピラリー交換時の取扱が容
易ではなく、装置の小型化が行えないという問題があっ
た。
【０００３】そこで、２枚の基板を接合して形成された
プレート状のキャピラリー部材が提案されている。図５
に従来のプレート状キャピラリーを用いた電気泳動用部
材を示す。
プレート状のキャピラリー部材が提案されている。図５
に従来のプレート状キャピラリーを用いた電気泳動用部
材を示す。
【０００４】フォトファブリケーション技術を用いて、
互いに交差する分析用流路溝５及び試料注入用流路溝３
が形成された基板１ａと、さらにそれらの溝５、３の両
端に位置する泳動バッファ溜め７が形成された基板１ｂ
を接合することで、プレート状キャピラリー電気泳動用
部材を構成している。
互いに交差する分析用流路溝５及び試料注入用流路溝３
が形成された基板１ａと、さらにそれらの溝５、３の両
端に位置する泳動バッファ溜め７が形成された基板１ｂ
を接合することで、プレート状キャピラリー電気泳動用
部材を構成している。
【０００５】そして、２つの泳動バッファ溜め７に電位
差を与えて、分析用流路溝５に液体試料が混ざった泳動
液を展開して、光を照射して分析を行っている。
差を与えて、分析用流路溝５に液体試料が混ざった泳動
液を展開して、光を照射して分析を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術では、泳動液の種類によっては、液体試料液の分析が
終了する時間までに、泳動バッファ溜めの泳動液が分析
精度を悪化させる程度にイオン化してしまうため、泳動
バッファ溜めでの電気分解により形成されるイオン成分
の影響を受け、分析用流路溝５に試料液が一定の速度で
泳動することができず、泳動速度が変化し、同じ試料を
同条件で分析した時の分析再現性がなくなり、正確な測
定を行うことができない。
術では、泳動液の種類によっては、液体試料液の分析が
終了する時間までに、泳動バッファ溜めの泳動液が分析
精度を悪化させる程度にイオン化してしまうため、泳動
バッファ溜めでの電気分解により形成されるイオン成分
の影響を受け、分析用流路溝５に試料液が一定の速度で
泳動することができず、泳動速度が変化し、同じ試料を
同条件で分析した時の分析再現性がなくなり、正確な測
定を行うことができない。
【０００７】例えば、リン酸バッファのような、電気伝
導度の高い泳動液を用いた場合には、１０μＡの泳動電
流が流れていると、１秒間に１０-11 モルものイオンが
新たに生じ、泳動バッファ溜めを１μｌとすると１０秒
間で１０-4Ｍの濃度となり、無視できない影響を与えて
しまう。
導度の高い泳動液を用いた場合には、１０μＡの泳動電
流が流れていると、１秒間に１０-11 モルものイオンが
新たに生じ、泳動バッファ溜めを１μｌとすると１０秒
間で１０-4Ｍの濃度となり、無視できない影響を与えて
しまう。
【０００８】本発明は、上記課題を解決するために創案
されたもので、試料液の分析が終了するまでに泳動バッ
ファ溜めでの電気分解により形成されるイオン成分の影
響を抑え、電気泳動液の泳動速度を一定にすることがで
きる電気泳動用部材を提供することを目的としている。
されたもので、試料液の分析が終了するまでに泳動バッ
ファ溜めでの電気分解により形成されるイオン成分の影
響を抑え、電気泳動液の泳動速度を一定にすることがで
きる電気泳動用部材を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電気泳動用部材は、所定の基板の内部には
少なくとも２本の流路が交差するように形成されている
とともに、それら流路の一端には泳動液または試料を入
れるリザーバが形成されており、それら流路およびリザ
ーバに泳動液を充填し、各流路の両端に電位差を印加す
ることで、電気泳動による試料の移動や分離分析を行う
部材において、少なくとも１本の流路の片方のリザーバ
は、必要な時間の間電気泳動させてもリザーバ内のイオ
ン濃度の変動が十分小さく抑えることの出来る量の泳動
液を溜めることが可能な構造をしたことを特徴としてい
る。
め、本発明の電気泳動用部材は、所定の基板の内部には
少なくとも２本の流路が交差するように形成されている
とともに、それら流路の一端には泳動液または試料を入
れるリザーバが形成されており、それら流路およびリザ
ーバに泳動液を充填し、各流路の両端に電位差を印加す
ることで、電気泳動による試料の移動や分離分析を行う
部材において、少なくとも１本の流路の片方のリザーバ
は、必要な時間の間電気泳動させてもリザーバ内のイオ
ン濃度の変動が十分小さく抑えることの出来る量の泳動
液を溜めることが可能な構造をしたことを特徴としてい
る。
【００１０】また、別の構成では、必要な時間の間電気
泳動させてもイオン濃度の変動が十分小さく抑えること
の出来る量の泳動液を溜めるリザーバは、外部に追加さ
れた泳動液溜め部であることを特徴している。
泳動させてもイオン濃度の変動が十分小さく抑えること
の出来る量の泳動液を溜めるリザーバは、外部に追加さ
れた泳動液溜め部であることを特徴している。
【００１１】さらに、上記リザーバの代わりに、十分な
泳動液の量を確保するため、流路の一部を泳動液溜めと
して用いたことを特徴している。
泳動液の量を確保するため、流路の一部を泳動液溜めと
して用いたことを特徴している。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
一実施例について述べる。
一実施例について述べる。
【００１３】図１は本発明の電気泳動用部材の構成を示
す図である。
す図である。
【００１４】１は十分な泳動液の量を確保するためのリ
ザーバ、２は液体試料導入口、３は液体試料排出口、４
は泳動液排出口、５は試料液導入流路、６は液体試料を
分離する分離流路、７ａ〜７ｄは電極である。
ザーバ、２は液体試料導入口、３は液体試料排出口、４
は泳動液排出口、５は試料液導入流路、６は液体試料を
分離する分離流路、７ａ〜７ｄは電極である。
【００１５】電気泳動用部材は、石英、ガラス、Si、プ
ラスチックなどからなる基板ａ、ｂを２枚張り合わせて
構成されており、基板ａ側には、リザーバ１、液体試料
導入口２、液体試料排出口３、泳動液排出口４、電極７
ａ〜７ｂが形成されており、基板ｂ側には、試料液導入
流路５、分離流路６が形成されている。
ラスチックなどからなる基板ａ、ｂを２枚張り合わせて
構成されており、基板ａ側には、リザーバ１、液体試料
導入口２、液体試料排出口３、泳動液排出口４、電極７
ａ〜７ｂが形成されており、基板ｂ側には、試料液導入
流路５、分離流路６が形成されている。
【００１６】電極７ａ〜７ｄはスパッタ成膜等でＣｒを
２００〜３００オングストローム程度成膜し、その上に
Ａｕを２０００〜３０００オングストローム程度成膜す
る。リザーバ１は図に示すように十分な泳動液の量を確
保するために必要な大きさの容積を備えているととも
に、電極７ａをリザーバ１の内部全面に形成せずに、リ
ザーバ１の内部の所定深さまでの小さな面積で構成され
ている。
２００〜３００オングストローム程度成膜し、その上に
Ａｕを２０００〜３０００オングストローム程度成膜す
る。リザーバ１は図に示すように十分な泳動液の量を確
保するために必要な大きさの容積を備えているととも
に、電極７ａをリザーバ１の内部全面に形成せずに、リ
ザーバ１の内部の所定深さまでの小さな面積で構成され
ている。
【００１７】また、電極７ｂ〜７ｄは、液体試料排出口
３、液体試料導入口２、泳動液排出口４の各々の貫通孔
内部の全面に形成せずに、上部内面一部だけに形成され
ている。
３、液体試料導入口２、泳動液排出口４の各々の貫通孔
内部の全面に形成せずに、上部内面一部だけに形成され
ている。
【００１８】電気泳動を行わせる場合には、リザーバ
１、液体試料導入口２、液体試料排出口３、泳動液排出
口４の各々に適切な関係の電圧を印加し、試料液導入流
路５と分離流路６の交差部分に存在する液体試料を泳動
液排出口４の方向へ泳動させ、分離流路６に展開させ
る。そして、例えば、上方より検出光を分離流路６に展
開させられた液体試料に照射し、その透過光をセンサで
検出して分析を行う。
１、液体試料導入口２、液体試料排出口３、泳動液排出
口４の各々に適切な関係の電圧を印加し、試料液導入流
路５と分離流路６の交差部分に存在する液体試料を泳動
液排出口４の方向へ泳動させ、分離流路６に展開させ
る。そして、例えば、上方より検出光を分離流路６に展
開させられた液体試料に照射し、その透過光をセンサで
検出して分析を行う。
【００１９】本発明では、リザーバ１の容積を十分大き
くするとともに、電極７ａの位置をリザーバ１の内部上
面に一部形成した構成としているので、泳動液全体が電
気分解によりイオン化されるまでには相当の時間を要
し、また、電極７ａは分離流路６の入り口から離れた場
所に小さく形成されているので、電気分解によるイオン
が一度に大量に分離流路６に流れ込むこともなく、電気
分解により形成されるイオンの影響が分析流路内（分離
流路６）で非常に小さいものとなり、電気泳動液の泳動
速度を一定にすることができる。
くするとともに、電極７ａの位置をリザーバ１の内部上
面に一部形成した構成としているので、泳動液全体が電
気分解によりイオン化されるまでには相当の時間を要
し、また、電極７ａは分離流路６の入り口から離れた場
所に小さく形成されているので、電気分解によるイオン
が一度に大量に分離流路６に流れ込むこともなく、電気
分解により形成されるイオンの影響が分析流路内（分離
流路６）で非常に小さいものとなり、電気泳動液の泳動
速度を一定にすることができる。
【００２０】次に、図２に流路の一部を泳動液の溜めと
して利用し、電気分解により形成されるイオン成分の影
響を分析流路内で受け難い構造としたものを示す。
して利用し、電気分解により形成されるイオン成分の影
響を分析流路内で受け難い構造としたものを示す。
【００２１】図１と同様な構成については同じ符号を付
している。泳動液導入口１ａは、通常の容積をもつ構成
となっているが、この泳動液導入口１ａに断面積が大き
な泳動液導入流路１７が接続され、この泳動液導入流路
１７が断面積が小さな分離流路６に接続されており、泳
動液導入流路１７の体積は、分離流路６の検出部までの
体積と同等か、それ以上が望ましい。
している。泳動液導入口１ａは、通常の容積をもつ構成
となっているが、この泳動液導入口１ａに断面積が大き
な泳動液導入流路１７が接続され、この泳動液導入流路
１７が断面積が小さな分離流路６に接続されており、泳
動液導入流路１７の体積は、分離流路６の検出部までの
体積と同等か、それ以上が望ましい。
【００２２】例えば、泳動液導入流路１７は幅５００μ
ｍ、深さ２０μｍで構成されており、分離流路６は幅５
０μｍ、深さ２０μｍで構成されている。
ｍ、深さ２０μｍで構成されており、分離流路６は幅５
０μｍ、深さ２０μｍで構成されている。
【００２３】このような構成とすることで、泳動液導入
流路１７がバッファの役割を果たし、泳動液導入口１ａ
で生じたイオンが電気浸透流により分離流路６に達する
までには相当の時間を要し、また、電極７ｅは泳動液導
入流路１７からは遠方に小さく形成されているので、電
気分解によるイオンが一度に大量に分離流路６に流れ込
むこともなく、電気分解により形成されるイオンの影響
が分析流路内（分離流路６）で非常に小さい。
流路１７がバッファの役割を果たし、泳動液導入口１ａ
で生じたイオンが電気浸透流により分離流路６に達する
までには相当の時間を要し、また、電極７ｅは泳動液導
入流路１７からは遠方に小さく形成されているので、電
気分解によるイオンが一度に大量に分離流路６に流れ込
むこともなく、電気分解により形成されるイオンの影響
が分析流路内（分離流路６）で非常に小さい。
【００２４】図３は、基板上に形成した電気泳動用部材
のリザーバ部の外部に追加の泳動液溜め部を形成して、
リザーバで電気分解により形成されるイオン成分の影響
を分析流路内で受け難い構造としたものを示す。
のリザーバ部の外部に追加の泳動液溜め部を形成して、
リザーバで電気分解により形成されるイオン成分の影響
を分析流路内で受け難い構造としたものを示す。
【００２５】図４は図３のＡ部の詳細図であり、図４
（ａ）はＡ部の上面図を、図４（ｂ）は側面図を示す。
（ａ）はＡ部の上面図を、図４（ｂ）は側面図を示す。
【００２６】外付けリザーバ１０は貫通孔９の上側に形
成されており、リザーバ１０内のイオン濃度の変動が十
分小さく抑えることの出来る量の泳動液を溜める容積を
有している。この外付けリザーバ１０は、例えばシリコ
ンゴム等を基板に押しつけて、接着剤等で接着する。電
極８は貫通孔９より離して形成されており、貫通孔９は
分離流路６に接続されている。
成されており、リザーバ１０内のイオン濃度の変動が十
分小さく抑えることの出来る量の泳動液を溜める容積を
有している。この外付けリザーバ１０は、例えばシリコ
ンゴム等を基板に押しつけて、接着剤等で接着する。電
極８は貫通孔９より離して形成されており、貫通孔９は
分離流路６に接続されている。
【００２７】このようにすることで、上記実施例と同様
の理由で、分析に必要な時間の電気泳動をさせても、電
気分解により形成されるイオンの影響が分析流路内（分
離流路６）で非常に小さいものとなり、電気泳動液の泳
動速度を一定にすることができる。
の理由で、分析に必要な時間の電気泳動をさせても、電
気分解により形成されるイオンの影響が分析流路内（分
離流路６）で非常に小さいものとなり、電気泳動液の泳
動速度を一定にすることができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、電気泳動用部材に十分
な容積のリザーバや泳動液を溜めておけるような泳動液
導入流路を設けて、電気泳動を行わせて分析することに
より、分析に必要な時間内において、リザーバで電気分
解により形成されるイオン成分の影響を分析流路内の泳
動液が受け難くすることで、分析再現性が向上する。
な容積のリザーバや泳動液を溜めておけるような泳動液
導入流路を設けて、電気泳動を行わせて分析することに
より、分析に必要な時間内において、リザーバで電気分
解により形成されるイオン成分の影響を分析流路内の泳
動液が受け難くすることで、分析再現性が向上する。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す図である。
【図２】本発明の他の構成を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例を示す図である。
【図４】図３のＡ部の拡大図である。
【図５】従来の電気泳動用部材の構成を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の基板内部には少なくとも２本の流
路が交差するように形成されているとともに、それら流
路の一端には泳動液または試料を入れるリザーバが形成
されており、それら流路およびリザーバに泳動液を充填
し、各流路の両端に電位差を印加することで、電気泳動
による試料の移動や分離分析を行う部材において、少な
くとも１本の流路の片方のリザーバは、必要な時間の間
電気泳動させてもリザーバ内のイオン濃度の変動が十分
小さく抑えることの出来る量の泳動液を溜めることが可
能な構造をしていることを特徴とする電気泳動用部材。 - 【請求項２】 請求項１記載の電気泳動用部材におい
て、必要な時間の間電気泳動させてもイオン濃度の変動
が十分小さく抑えることの出来る量の泳動液を溜めるリ
ザーバは、外部に追加された泳動液溜め部であることを
特徴とする電気泳動用部材。 - 【請求項３】 所定の基板内部には少なくとも２本の流
路が交差するように形成されているとともに、それら流
路の一端には泳動液または試料を入れるリザーバが形成
されており、それら流路およびリザーバに泳動液を充填
し、各流路の両端に電位差を印加することで、電気泳動
による試料の移動や分離分析を行う部材において、必要
な時間の間電気泳動させてもイオン濃度の変動が十分小
さく抑えることの出来る量の泳動液の量を確保するた
め、流路の一部を泳動液溜めとして用いたことを特徴と
する電気泳動用部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14189398A JP3475787B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電気泳動用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14189398A JP3475787B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電気泳動用部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337521A true JPH11337521A (ja) | 1999-12-10 |
| JP3475787B2 JP3475787B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=15302625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14189398A Expired - Fee Related JP3475787B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 電気泳動用部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475787B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2003004700A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Hitachi Chem Co Ltd | 電気泳動用チップ |
| JP2003530566A (ja) * | 2000-04-06 | 2003-10-14 | カリパー・テクノロジーズ・コープ． | 保護層を組み込んだミクロ流体装置及びシステム |
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| JP2016057289A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | アークレイ株式会社 | 分析方法、分析チップおよび分析システム |
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| EP3093656A1 (en) | 2015-05-13 | 2016-11-16 | ARKRAY, Inc. | Analytical tool and analytical system |
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-
1998
- 1998-05-22 JP JP14189398A patent/JP3475787B2/ja not_active Expired - Fee Related
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