JPH11337522A - 電気泳動装置 - Google Patents
電気泳動装置Info
- Publication number
- JPH11337522A JPH11337522A JP10148702A JP14870298A JPH11337522A JP H11337522 A JPH11337522 A JP H11337522A JP 10148702 A JP10148702 A JP 10148702A JP 14870298 A JP14870298 A JP 14870298A JP H11337522 A JPH11337522 A JP H11337522A
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- JP
- Japan
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- electrophoresis
- voltage
- power supply
- section
- pulse
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- Pending
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- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分子篩作用を持たせつつ、かつ泳動の高速化
を図る。 【解決手段】 マイクロコンピュータから電圧制御信号
を高電圧電源に送り、例えば３ｋＶの電圧を設定する。
マイクロコンピュータから極性制御信号を極性切換部に
送り、例えば継続時間が５ミリ秒のＴFと１ミリ秒のＴR
を交互に印加するパルス区間を例えば１秒間動作させ、
次に１秒間の直流電圧を印加する。このように、マイク
ロコンピュータにより極性切換部を制御することによ
り、１秒間のパルス電圧と１秒間の直流電圧を交互に繰
り返して印加する。
を図る。 【解決手段】 マイクロコンピュータから電圧制御信号
を高電圧電源に送り、例えば３ｋＶの電圧を設定する。
マイクロコンピュータから極性制御信号を極性切換部に
送り、例えば継続時間が５ミリ秒のＴFと１ミリ秒のＴR
を交互に印加するパルス区間を例えば１秒間動作させ、
次に１秒間の直流電圧を印加する。このように、マイク
ロコンピュータにより極性切換部を制御することによ
り、１秒間のパルス電圧と１秒間の直流電圧を交互に繰
り返して印加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、核酸(ＤＮＡ，Ｒ
ＮＡ)の塩基配列の決定などに用いられるゲル電気泳動
装置に関するものである。
ＮＡ)の塩基配列の決定などに用いられるゲル電気泳動
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ゲル電気泳動装置は、上端に試料投入部
を有する電気泳動ゲル板、及びその電気泳動ゲル板の上
端と下端にそれぞれ設けられてバッファ液により電気泳
動ゲル板と電気的に導通している上部及び下部のバッフ
ァ槽を備えた泳動部と、上部及び下部のバッファ槽を通
して電気泳動ゲル板に泳動電圧を印加する泳動電源部と
を備えている。
を有する電気泳動ゲル板、及びその電気泳動ゲル板の上
端と下端にそれぞれ設けられてバッファ液により電気泳
動ゲル板と電気的に導通している上部及び下部のバッフ
ァ槽を備えた泳動部と、上部及び下部のバッファ槽を通
して電気泳動ゲル板に泳動電圧を印加する泳動電源部と
を備えている。
【０００３】ゲル電気泳動装置によりＤＮＡの塩基配列
を決定する場合、ＤＮＡフラグメントを含む試料を試料
導入部に一定量注入し、次に電圧を作用させて電気泳動
を行なう。この電気泳動は電気泳動ゲル板に単位長さあ
たり一定の電界を与える直流電流を一定方向に作用させ
ることで行なわれる。電界を作用させている間、負電荷
を有する高分子電解質であるＤＮＡ分子は、低電位側
(陰極)から高電位側(陽極)に向かってゲル中を移動し、
分子量の差によって分離される。一定時間の電気泳動を
行なった後、オートラジオグラフィー処理などにより分
離パターンを可視化するか、又はＤＮＡフラグメントを
蛍光物質などで標識化しておいて、特定の位置を通過す
るＤＮＡフラグメントを順次検出していく。このように
して得られたＤＮＡフラグメントの分離パターンに基づ
いてＤＮＡの塩基配列の読取り又は決定をすることがで
きる。
を決定する場合、ＤＮＡフラグメントを含む試料を試料
導入部に一定量注入し、次に電圧を作用させて電気泳動
を行なう。この電気泳動は電気泳動ゲル板に単位長さあ
たり一定の電界を与える直流電流を一定方向に作用させ
ることで行なわれる。電界を作用させている間、負電荷
を有する高分子電解質であるＤＮＡ分子は、低電位側
(陰極)から高電位側(陽極)に向かってゲル中を移動し、
分子量の差によって分離される。一定時間の電気泳動を
行なった後、オートラジオグラフィー処理などにより分
離パターンを可視化するか、又はＤＮＡフラグメントを
蛍光物質などで標識化しておいて、特定の位置を通過す
るＤＮＡフラグメントを順次検出していく。このように
して得られたＤＮＡフラグメントの分離パターンに基づ
いてＤＮＡの塩基配列の読取り又は決定をすることがで
きる。
【０００４】しかし、従来の方法で得られるＤＮＡフラ
グメントの分離パターンでは、ＤＮＡ分子の塩基数が数
百になると、バンド間隔が狭まる。そのため、高分子領
域では隣合う分離パターンの区別が困難になり、１枚の
電気泳動ゲル板で配列を決定できる塩基数が限られた少
数であった。
グメントの分離パターンでは、ＤＮＡ分子の塩基数が数
百になると、バンド間隔が狭まる。そのため、高分子領
域では隣合う分離パターンの区別が困難になり、１枚の
電気泳動ゲル板で配列を決定できる塩基数が限られた少
数であった。
【０００５】このような不具合を解決する方法として、
パルス電源を用いる電気泳動方法が提案されている(特
公平６−６０８８７号公報参照)。図１はその提案され
た従来例における電圧印加の電界パルス波形を表す図で
ある。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。ＤＮＡフ
ラグメントの泳動を目的の泳動方向に進ませる電界パル
ス１個の継続時間をＴFとし、目的の泳動方向から戻す
電界パルス１個の継続時間をＴRとすると、この従来例
ではＴF：ＴR比を２：１としてＤＮＡフラグメントを目
的の泳動方向に進ませている。このようにＤＮＡフラグ
メントの前進、後退を繰り返しながら電気泳動させるこ
とにより、分子篩作用の存在下で分離能を高めながらＤ
ＮＡフラグメントを分離することができ、より多くの塩
基数まで塩基配列を決定できる。
パルス電源を用いる電気泳動方法が提案されている(特
公平６−６０８８７号公報参照)。図１はその提案され
た従来例における電圧印加の電界パルス波形を表す図で
ある。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。ＤＮＡフ
ラグメントの泳動を目的の泳動方向に進ませる電界パル
ス１個の継続時間をＴFとし、目的の泳動方向から戻す
電界パルス１個の継続時間をＴRとすると、この従来例
ではＴF：ＴR比を２：１としてＤＮＡフラグメントを目
的の泳動方向に進ませている。このようにＤＮＡフラグ
メントの前進、後退を繰り返しながら電気泳動させるこ
とにより、分子篩作用の存在下で分離能を高めながらＤ
ＮＡフラグメントを分離することができ、より多くの塩
基数まで塩基配列を決定できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、提案された従
来例の電気泳動方法において、ＤＮＡフラグメントが一
定時間に進む距離は、直流電圧による泳動に比べて(ＴF
−ＴR)／(ＴF＋ＴR)しか進まず、分離を終了するまでに
時間がかかるという欠点がある。例えばＴF：ＴR比を
２：１とした場合、ＤＮＡフラグメントは１／３の速さ
でしか進まず、直流電圧による電気泳動で分離に例えば
２０時間かかるＤＮＡフラグメントの場合、単純に計算
するとそのＤＮＡフラグメントの分離に６０時間の時間
が必要である。このような長時間の電圧印加においては
泳動ゲルがもたず、分離状態が低下する。ＴF／ＴRを大
きくすると泳動時間を短縮できるが分子篩作用が失わ
れ、直流電圧を印加したときと変わらなくなってくる。
そこで、本発明は電気泳動装置において、分子篩作用を
持たせつつ、かつ泳動の高速化を図ることを目的とする
ものである。
来例の電気泳動方法において、ＤＮＡフラグメントが一
定時間に進む距離は、直流電圧による泳動に比べて(ＴF
−ＴR)／(ＴF＋ＴR)しか進まず、分離を終了するまでに
時間がかかるという欠点がある。例えばＴF：ＴR比を
２：１とした場合、ＤＮＡフラグメントは１／３の速さ
でしか進まず、直流電圧による電気泳動で分離に例えば
２０時間かかるＤＮＡフラグメントの場合、単純に計算
するとそのＤＮＡフラグメントの分離に６０時間の時間
が必要である。このような長時間の電圧印加においては
泳動ゲルがもたず、分離状態が低下する。ＴF／ＴRを大
きくすると泳動時間を短縮できるが分子篩作用が失わ
れ、直流電圧を印加したときと変わらなくなってくる。
そこで、本発明は電気泳動装置において、分子篩作用を
持たせつつ、かつ泳動の高速化を図ることを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気泳動媒体
及びその電気泳動媒体の両端にそれぞれ設けられてバッ
ファ液により電気泳動媒体と電気的に導通しているバッ
ファ槽を備えた泳動部と、両バッファ槽を通して電気泳
動媒体に高電圧電源から泳動電圧を印加する泳動電源部
とを備えた電気泳動装置であって、泳動電源部は、高電
圧電源の極性を切り換える極性切換部と、泳動を進める
方向の直流電圧区間及び２方向のパルス電圧が交互に印
加されるパルス区間を泳動媒体に交互に印加するように
極性切換部を制御する印加電圧制御部とを備えているも
のである。パルス区間と直流電圧区間は数百ミリ秒〜１
秒で交互に繰り返して印加することが好ましい。
及びその電気泳動媒体の両端にそれぞれ設けられてバッ
ファ液により電気泳動媒体と電気的に導通しているバッ
ファ槽を備えた泳動部と、両バッファ槽を通して電気泳
動媒体に高電圧電源から泳動電圧を印加する泳動電源部
とを備えた電気泳動装置であって、泳動電源部は、高電
圧電源の極性を切り換える極性切換部と、泳動を進める
方向の直流電圧区間及び２方向のパルス電圧が交互に印
加されるパルス区間を泳動媒体に交互に印加するように
極性切換部を制御する印加電圧制御部とを備えているも
のである。パルス区間と直流電圧区間は数百ミリ秒〜１
秒で交互に繰り返して印加することが好ましい。
【０００８】
【実施例】図２は一実施例を表す概念図である。泳動部
２は上端に試料投入部を有する電気泳動ゲル板４と、電
気泳動ゲル板４の上端と下端にそれぞれ設けられてバッ
ファ液により電気泳動ゲル板４と電気的に導通している
上部バッファ槽６及び下部バッファ槽８を備えている。
２は上端に試料投入部を有する電気泳動ゲル板４と、電
気泳動ゲル板４の上端と下端にそれぞれ設けられてバッ
ファ液により電気泳動ゲル板４と電気的に導通している
上部バッファ槽６及び下部バッファ槽８を備えている。
【０００９】泳動電源部１０は上部及び下部のバッファ
槽６，８を通して電気泳動ゲル板４に泳動電圧を印加す
るものである。泳動電源部１０は電気泳動ゲル板４に泳
動電圧を印加するために、マイクロコンピュータ１２、
高電圧電源１４及び極性切換部１６を備えている。マイ
クロコンピュータ１２より高電圧電源１４の泳動電圧は
制御され、高電圧電源１４からの泳動電圧は極性切換部
１６を介してバッファ槽６、８に印加される。極性切換
部１６として例えば半導体リレーが用いられ、マイクロ
コンピュータ１２により極性切換部１６を切り換えて、
バッファ槽６、８に印加する泳動電圧の極性制御を行な
う。
槽６，８を通して電気泳動ゲル板４に泳動電圧を印加す
るものである。泳動電源部１０は電気泳動ゲル板４に泳
動電圧を印加するために、マイクロコンピュータ１２、
高電圧電源１４及び極性切換部１６を備えている。マイ
クロコンピュータ１２より高電圧電源１４の泳動電圧は
制御され、高電圧電源１４からの泳動電圧は極性切換部
１６を介してバッファ槽６、８に印加される。極性切換
部１６として例えば半導体リレーが用いられ、マイクロ
コンピュータ１２により極性切換部１６を切り換えて、
バッファ槽６、８に印加する泳動電圧の極性制御を行な
う。
【００１０】図３は、極性切換部の一例を高電圧電源及
び電気泳動ゲル板とともに表す概略構成図である。極性
切換部は半導体リレー１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ
から構成され、それぞれのオン／オフはマイクロコンピ
ュータにより制御される。半導体リレー１６ａ，１６ｃ
の一端子は高電圧電源１４の陽極に接続され、半導体リ
レー１６ｂ，１６ｄの一端子は高電圧電源１４の陰極に
接続されている。半導体リレー１６ａ，１６ｂの他端子
は電気泳動ゲル板４の一端側４ａに接続され、半導体リ
レー１６ｃ，１６ｄの他端子は電気泳動ゲル板４の他端
側ｂに接続されている。
び電気泳動ゲル板とともに表す概略構成図である。極性
切換部は半導体リレー１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ
から構成され、それぞれのオン／オフはマイクロコンピ
ュータにより制御される。半導体リレー１６ａ，１６ｃ
の一端子は高電圧電源１４の陽極に接続され、半導体リ
レー１６ｂ，１６ｄの一端子は高電圧電源１４の陰極に
接続されている。半導体リレー１６ａ，１６ｂの他端子
は電気泳動ゲル板４の一端側４ａに接続され、半導体リ
レー１６ｃ，１６ｄの他端子は電気泳動ゲル板４の他端
側ｂに接続されている。
【００１１】マイクロコンピュータにより半導体リレー
１６ａ，１６ｄがオンされ、半導体リレー１６ｂ，１６
ｃがオフされると、電気泳動ゲル板４の一端側４ａが高
電圧電源１４の陽極に接続され、電気泳動ゲル板４の一
端側４ｂが高電圧電源１４の陰極に接続される。マイク
ロコンピュータにより半導体リレー１６ｂ，１６ｃがオ
ンされ、半導体リレー１６ａ，１６ｄがオフされると、
電気泳動ゲル板４の一端側４ｂが高電圧電源１４の陽極
に接続され、電気泳動ゲル板４の一端側４ａが高電圧電
源１４の陰極に接続される。
１６ａ，１６ｄがオンされ、半導体リレー１６ｂ，１６
ｃがオフされると、電気泳動ゲル板４の一端側４ａが高
電圧電源１４の陽極に接続され、電気泳動ゲル板４の一
端側４ｂが高電圧電源１４の陰極に接続される。マイク
ロコンピュータにより半導体リレー１６ｂ，１６ｃがオ
ンされ、半導体リレー１６ａ，１６ｄがオフされると、
電気泳動ゲル板４の一端側４ｂが高電圧電源１４の陽極
に接続され、電気泳動ゲル板４の一端側４ａが高電圧電
源１４の陰極に接続される。
【００１２】図４は、本実施例における電圧印加を表す
波形図である。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。
ＤＮＡフラグメントの泳動を目的の泳動方向に進ませる
電界パルス１個の継続時間をＴFとし、目的の泳動方向
から戻す電界パルス１個の継続時間をＴRとする。本発
明では電気泳動ゲル板にパルス電圧と直流電圧を交互に
印加する。マイクロコンピュータ１２から電圧制御信号
を高電圧電源１４に送り、例えば３ｋＶの電圧を設定す
る。
波形図である。縦軸は電圧を表し、横軸は時間を表す。
ＤＮＡフラグメントの泳動を目的の泳動方向に進ませる
電界パルス１個の継続時間をＴFとし、目的の泳動方向
から戻す電界パルス１個の継続時間をＴRとする。本発
明では電気泳動ゲル板にパルス電圧と直流電圧を交互に
印加する。マイクロコンピュータ１２から電圧制御信号
を高電圧電源１４に送り、例えば３ｋＶの電圧を設定す
る。
【００１３】マイクロコンピュータ１２から極性制御信
号を極性切換部１６に送り、例えば継続時間が５ミリ秒
のＴFと１ミリ秒のＴRを交互に印加するパルス電圧を１
秒間印加し、次に直流電圧を１秒間印加し、次に再びパ
ルス電圧を印加する。このように、マイクロコンピュー
タ１２により極性切換部１６を制御して、１秒間のパル
ス電圧と１秒間の直流電圧を交互に繰り返して印加す
る。パルス電圧の区間と直流電圧の区間は等しくする必
要はないが、各々数百ミリから１秒の範囲で交互に繰り
返すことが好ましい。この実施例では、矩形波形のパル
ス電圧を印加しているが、パルス電圧の波形はこれに限
定されるものではなく、櫛歯波形でも正弦波形でもよ
い。
号を極性切換部１６に送り、例えば継続時間が５ミリ秒
のＴFと１ミリ秒のＴRを交互に印加するパルス電圧を１
秒間印加し、次に直流電圧を１秒間印加し、次に再びパ
ルス電圧を印加する。このように、マイクロコンピュー
タ１２により極性切換部１６を制御して、１秒間のパル
ス電圧と１秒間の直流電圧を交互に繰り返して印加す
る。パルス電圧の区間と直流電圧の区間は等しくする必
要はないが、各々数百ミリから１秒の範囲で交互に繰り
返すことが好ましい。この実施例では、矩形波形のパル
ス電圧を印加しているが、パルス電圧の波形はこれに限
定されるものではなく、櫛歯波形でも正弦波形でもよ
い。
【００１４】
【発明の効果】本発明では泳動を進める方向の直流電圧
区間及び２方向のパルス電圧が交互に印加されるパルス
区間を泳動媒体に交互に印加するようにしたので、パル
ス電圧の印加による分子篩作用を持たせつつ、かつ泳動
の高速化を図ることができる。
区間及び２方向のパルス電圧が交互に印加されるパルス
区間を泳動媒体に交互に印加するようにしたので、パル
ス電圧の印加による分子篩作用を持たせつつ、かつ泳動
の高速化を図ることができる。
【図１】 従来の電圧印加の電界パルス波形を表す図で
ある。
ある。
【図２】 一実施例を概略的に表す概念図である。
【図３】 同実施例の極性切換部を高電圧電源及び電気
泳動ゲル板とともに表す概略構成図である。
泳動ゲル板とともに表す概略構成図である。
【図４】 同実施例の電圧印加を表す波形図である。
２ 泳動部 ４ 電気泳動ゲル板 ６，８ バッファ槽 １０ 泳動電源部 １２ マイクロコンピュータ １４ 高電圧電源 １６ 極性切換部
Claims (1)
- 【請求項１】 電気泳動媒体及びその電気泳動媒体の両
端にそれぞれ設けられてバッファ液により電気泳動媒体
と電気的に導通しているバッファ槽を備えた泳動部と、
前記両バッファ槽を通して電気泳動媒体に高電圧電源か
ら泳動電圧を印加する泳動電源部とを備えた電気泳動装
置において、 前記泳動電源部は、前記高電圧電源の極性を切り換える
極性切換部と、泳動を進める方向の直流電圧区間及び２
方向のパルス電圧が交互に印加されるパルス区間を前記
泳動媒体に交互に印加するように前記極性切換部を制御
する印加電圧制御部とを備えていることを特徴とする電
気泳動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148702A JPH11337522A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 電気泳動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10148702A JPH11337522A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 電気泳動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11337522A true JPH11337522A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=15458695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10148702A Pending JPH11337522A (ja) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | 電気泳動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11337522A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016006861A1 (ko) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | (주)로고스바이오시스템스 | 전기영동을 이용한 조직 투명화 장치 |
| JP2023153648A (ja) * | 2022-04-05 | 2023-10-18 | アークレイ株式会社 | 電源装置、電気泳動装置、電源装置を制御する方法、電気泳動装置を制御する方法 |
-
1998
- 1998-05-29 JP JP10148702A patent/JPH11337522A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016006861A1 (ko) * | 2014-07-07 | 2016-01-14 | (주)로고스바이오시스템스 | 전기영동을 이용한 조직 투명화 장치 |
| JP2017526939A (ja) * | 2014-07-07 | 2017-09-14 | ロゴス バイオシステムズ， インコーポレイテッド | 電気泳動を使用する組織クリアリング装置 |
| US10443027B2 (en) | 2014-07-07 | 2019-10-15 | Logos Biosystems, Inc. | Apparatus for clearing tissue using electrophoresis |
| JP2023153648A (ja) * | 2022-04-05 | 2023-10-18 | アークレイ株式会社 | 電源装置、電気泳動装置、電源装置を制御する方法、電気泳動装置を制御する方法 |
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