JPS5819552A - 電気泳動分析装置 - Google Patents

電気泳動分析装置

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JPS5819552A
JPS5819552A JP56118056A JP11805681A JPS5819552A JP S5819552 A JPS5819552 A JP S5819552A JP 56118056 A JP56118056 A JP 56118056A JP 11805681 A JP11805681 A JP 11805681A JP S5819552 A JPS5819552 A JP S5819552A
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pipe
pipe diameter
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electrophoresis
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Shunei Mizuno
水野 俊英
Shoichi Kobayashi
章一 小林
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Shimazu Seisakusho KK
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Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
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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】 この発明は電気泳動分析装置に関し、さらに詳しくは、
泳動管路の所定位置を成る種のイオン成分1−ンが通過
していることを検知しうる゛手段を備えた電気泳動分析
装置に関する。
電気泳動分析装置において管路の所定の位置を成る種の
イオン成分ゾーンが通過し工いることを検知する必要性
は、特に試料から目的成分を分取するとき、あるいは逆
に目的外の成分を除夫するときなどに生じる。従来、こ
の検知手段としては、特許庁文献No 76−6884
9号(Journal of Chramtograp
hy711& 1976)の第1oxic記載のように
電気泳動分析装置が本来備えている検出器に前記検知手
段の機能を兼ねさせたもの、あるいは帽園6g−880
2号に記載のようc#に動管路の所定の位置に本来の検
出器とは別個に同様の°検出器を設けたものが知られて
いる。
しかしながら、前者の場合には、検出器が本来設置され
る位置での検知しかできないので用途が限定されており
、後者の場合には、泳動管路中に置が複雑化し、また試
料との間で相互作用を生じるおそれもある。
この発明は、このような状況に鑑みそなされたものであ
って、泳動管路の任意の所定位置くおいて上記検知が行
えて、かつそのための構成が比較的簡単な電気泳動分析
装置を提供するものである。
すなわち、この発明は、定−流電源回路の両端にそれぞ
れ接続されたター電ナル液電極檜とリーディング液電極
槽の間に試料注入部と検出器とが順に管路にて連結され
た電気泳動分析装置において、試料注入部と検出器の間
の管路に管路径急変部を形成すると共に電源回路に供給
電圧の時間的変化を測定する電圧変化測定手段を接続し
てなる電気泳動分析装置を提供する。
上記管路径急変部は、具体的には例えば管路径がその位
置だけ小になるくびれ部や大になる膨出部であり、また
、試料注入部と検出器の間の管路が管路径の太いプレチ
ューブと管路径の報いキャピラリーチューブとを段状部
を介して直列に連結した2段チューブである場合にはそ
の段状部である。
また、上記電圧変化測定手段は、具体的には例えはムー
Dコンバータとマイクロコンピュータとにより構成され
るものである。この場合、例えば、マイクロコンピュー
タは、ムーDコンバータヲ介して電源回路の両端間の電
圧を所定短時間ごとに測定し、前の測定値との差を電圧
変化分として得るものである。
この電圧変化分は、前記管路径急変部を任意のひとつの
イオン成分ゾーンが電気泳動しているときはほぼ一定値
であるが、各々異なるふたつのイオン成分ゾーンの境界
面が電気泳動するときには特異な変化をする。
したがって、この特異な変化を検知することにより成る
種のイオン成分1−ンが前記管路径急変部に入ったこと
を知ることができ、また、同じ原理により出たことを知
ることができる。そこでそのタイミングにより例えば分
取操作を行えば、好適に分取を行える。
ところで、試料注入部と検出器の閣の管路が前記2段チ
ューブである場合、電導度の大きな液がキャピラリーチ
ューブ内にあるとぎは定電流値を大きな値としてもよい
が、電導度の小さな液がキャピラリーチューブ内に入っ
たときに同じ大きな電流にしておくと、管路径か細くな
ることにより抵抗値が増大するので、供給電圧が異常に
高くなったり、ジュール熱の発生が大きくなったり、ま
たその熱によりキャピラリーチューブ内に気泡が発生し
たりする不都合を生じる。かといって定電流値をはじめ
から小さくしておくと泳動時間が長くなってしまうので
、電導度の小さな液がプレカラム内にあるときには大き
な電流とし、キャピラリーカラム内に入ったときに小さ
な電流に切換え゛この発明は、この切換えを自動的に行
いうる手段を備えた電気泳動分析装置をまた提供するも
のであって、前′i電圧変化測定手段の出力の特異な変
化を検知して電源手段から供給される定電流の電流値を
切換える電流切換手段をさらに具備してなる電気泳動分
析装置を提供する。
上記電流切換手段は、具体的には例えば前記マイクロコ
ンピュータとリレ一手段とであり、例えば前記電圧変化
分の特異な変化をマイクロコンピュータが検知してリレ
一手段を作動し、電源回路の電流制限抵抗を切換えるも
のである。
以下、図に示す実施例に基いて、この発明をさらに詳説
する。
第1図に示す(1)はこの発明の電気泳動分析装置の一
実施例である。定電流電ms路(2)の両端にそれぞれ
ターミナル液電極槽(3)とリーディング液電極槽(4
)とが接続され、これらの間に試料注入部(5)と検出
器(6)とが管路(7)にて連結されて基本的な分析部
が構成されている。定電流回路(2)は直列接続された
電流制限抵抗(RO) (R1)を有し、そこでの電圧
降下を一定とすることにより定電流を供給する。試料注
入部(5)と検出器(6)の間の管路(7)は、管路径
の太いプレチューブ(7a)と管路径の細いキャピラリ
ーチューブ(7b)が段状部(8)を介して直列に連結
された2I9チユーブであり、その段状部(8)が管路
径急変部に相当する。
αQはムーDコンバータであって、電源回路(2)から
の供給電圧をデジタル量に変換してマイクロコンピュー
タ(ロ)に出力する。マイクロコンピュータ(6)は内
蔵するクロックに基いて所定の短い時間ごとにムーDコ
ンバータ(至)をすンプリングし、その値から前回のサ
ンプリング時の値を減算する。これにより得られる差値
は供給電圧の時間変化である。従って、ムーDコンバー
タQ□およびマイクロコンピュータ(ロ)が電圧変化測
定手段に相当する。
マイクロコンピュータ(ロ)は、さらに、上記差値から
その前の減算によって得られていた差値を減算する。そ
してその2重の差値がある限界値を越えた時に、リレー
Q81#C開信号を与える。リレー(2)の接点は、電
気泳動のスタート時から前記開信号が与えられる時まで
閉じていて前記電流制限抵抗(R1)を短絡しているが
、開信号によって開く。定電流回路(2)は前述のよう
に電流制限抵抗(IIOXIm)での電圧降下を一定と
するよう動作するので、今仮に電流制限抵抗(BD)と
(也)とが同じ抵抗値であるとすると、リレー(2)の
接点が開いた時には閉じていた時の半分の値の電流を供
給するようになる。
例えはリレー(2)の接点が閉じていた時に200μム
の電流が供給されていれは、リレー四の接点が開いた後
は100μムの電流が供給されることになる。このよう
に、マイクロコンピュータ(ロ)およびリレー(2)は
、電流切換手段に相当する。
次にこの電気泳動分析装置(1)において、試料の成る
イオン成分ゾーンが管路径急変部を通過していることを
検知する作動原理について説明する。
説明の都合上、第2図に示すように、試料はただ1種の
イオン成分ゾーン0から成るものとし、リーディング液
(ハ)→試料→ターミナル液■の順に電導度が小さくな
るものとする。また、マイクロコンピュータ(ロ)が取
り扱う値はデジタル量であるが、説明の都合上、第8図
に示すように、アナログ量で表現する。すなわち、前記
供給電圧の時間変化である差値な供給電圧υの一次微分
間として、前記2重の差値な二次微分ごとして示す。こ
の置換が何ら本質的変化をもたらすものでないことは明
らかであろう。
さて、定電流で電気泳動を行うと、第2図(a)(b)
(e)(d)の順に電気泳動が進行する。このとき、電
流値の切換えを行わないとすると、供給電・圧■は第8
図に)のように変化する。ここで時刻(tl)は第2図
(b)の瞬間tこ相当し、時刻(t2)は第2図(0)
の瞬間に相当する。そにで供給電圧(至)の時間変化は
第8図(ハ)に示す一次微分間のようになる。さらにそ
の二次微分(至)は第8゛図0のようになる。そこで二
次微分菌の値について限界値(α)を設けておくと、時
刻(tX)および(t2)を極めて容易に検知すること
ができる。
第2図および第8図に示す例に限定されず、試料が多種
のイオン成分ゾーンから成っている場合でも、1114
度の大きさが進行順に並んでいない場合でも、異なるイ
オン成分ゾーンの境界面が管路径急変部を通過するとき
は必ず供給電圧の変化が特異な変化を示す。換言すれば
、ひとつのイオン成分ゾーンが通過しているときは供給
電圧の変化は定常的変化である。従って、供給電圧の時
間的変化を測定すれは、任麓のイオン成分ゾーンの通過
が検知できるわけである。
説明を第8図0にもどすと、もし、イオン成分シー“ン
(8)の電導度がリーディング液0に近くてキャピラリ
ーチューブ(7b)内で特に問題を起さないようであれ
ば、時刻(t2)において電流を切換えるようマイクロ
コンピュータαMをプログラムしておけは、ターミナル
液のの電導度が小さいことによる前記不都曾の発生を防
止できる。また、イオン成分ゾーン(8)の電導度が問
題になるくらい小さければ、時刻(tl)において電流
を切換えるようプログラムしておけ−ばよい。
このようにこの電気泳動分析装置i!t (1)によれ
ば、電気泳動する各ゾーンが段状部(8)を通過してい
ることを適確かつ容易に刈ることかでき、それにより最
適の電流値に最適のタイミングで切換えることができる
から、極め蔓好−な電気泳動分析を行うことができる。
しかも、比較的に構成が容易である。
この発明の電気泳動分析装置の他の変形例としては、管
路径急変部を第4図に示すくびれ部(至)としたもの、
あるいは第5図に示す膨出部鵠としたものが挙げられる
。
また、電圧変化測定手段をアナログ微分回路としたもの
が挙げられる。
さらに応用例としては、所定のイオン成分ゾーンの通過
を検知して、自動的に何らかの分取手段を作動させるよ
うにしたもの、あるいは第6図に示すように、はじめは
ターミナル液電極槽Qlと第1のリーディング液電極槽
(至)との間に鉛いて管路径の太いチューブQノで大き
な値の定電流により電気泳動を行い、所定のイオン成分
ゾーンが管路径急変部(至)に来たときにそれを検知し
て電源回路を切換えて、ターミナル液電極槽(至)と第
2のリーディング液電極槽Qleの間でキャピラリーチ
ューブ員により電気泳動を行うものが挙げられる。ここ
でvlは試料注入部、′■は検出器である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の電気泳動分析装置の一実施例の構成
説明図、第2図は電気泳動の進行の説明図、第8図に)
は供給電圧の時間的変化を示す図、(ロ)はその−次微
分の時間的変化を示す図、0はさらに二次微分の時間的
変化を示す一図、第4図および第6図は管路径急変部の
構成例を示す図、第6図はこの発明の電気泳動分析装置
の一応用例の要部説明図である。 (1)−電気泳動分析装置、(2)一定電流電源回路、
(3)−・ターミナル液電極槽、(4)−リーディング
液電極槽、(6)−・試料注入部s   (s) ”’
検出器、(7)−管路、(8)一段状部、 αQ−@ムーDコンバータ、  (2)−マイクロコン
ピュータ1、(2)・−リレー、     (BOXB
I) −・電流制限抵抗;(至)−くびれ部、   (
ロ)−膨出部。 ^   ^   へ  ^ 03     D     u    0ゝ′    
  ν      〜−Nノ第 第 第 二il、11 4図 5図 6図 9

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、定電流電源回路の両端にそれぞれ接続されたターミ
    ナル液電極檜とリーディング液電極檜の間に試料注入部
    と検出器とが順に管路にて連結試料注入部と検出器の間
    の管路に管路径急変部を形成すると共に電源回路に供給
    電圧の時間的変化を測定する電圧変化測定手段を接続し
    たことを特徴とする電気泳動分析装置。 2、管路径急変部が、その位置だけ管路径が小になるく
    びれ部である請求の範囲第1項記載の電気泳動分析装置
    。 8、管路径急資部が、その位置だけ管路径が大に4る膨
    出部である請求の範囲第1項記載の電気泳動分析装置。 t 試料注入部と検出器の間の管路が、管、路長の太い
    プレチューブと管路径の細いキャピラリーチューブとを
    段状部を介して直列に連結した2段チューブであり、管
    路径急変部がその段状部であ葛請求の範囲第1項記載の
    電気泳動分析装置。 5、定電流電源回路の両端にそれぞれ接続されたターミ
    ナル液電極檜とリーディング液電極檜の間に試料注入部
    と検出器とが順に管路にて連結された電気泳動分析装置
    において、 試料注入部と検出器の間の管路に管路径急変部を形成す
    ると共にKm回路に供給電圧の時間的変化を測定する電
    圧変化測定手段を接続し、さらに前記管路径急変部を異
    なるイオン成分ゾーンの境界面が通過するとき生じる前
    記電圧変化測定手段の出力の特異な変化を検知して前記
    電源回路から供給される定電流の電流値を切換える電流
    切換手段を備えたことを特徴とする電気泳動分析装置。
JP56118056A 1981-07-27 1981-07-27 電気泳動分析装置 Granted JPS5819552A (ja)

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US06/361,738 US4459198A (en) 1981-07-27 1982-03-23 Electrophoretic apparatus
DE8282102577T DE3270957D1 (en) 1981-07-27 1982-03-26 Electrophoretic apparatus
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KR100496977B1 (ko) * 2002-07-10 2005-06-23 주식회사 옵트론-텍 모세관 전기영동 마이크로 칩을 위한 다기능 시료주입장치.
JP2016218070A (ja) * 2015-05-18 2016-12-22 努 升島 1細胞あるいは超微小域分子の電場捕獲・遊離分離・分子検出法

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