JPS58500083A - ゲル測光走査装置 - Google Patents

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】 発明の名称 ケゝル測光走査装置 技術分野 本発明は測光装置に係り、よシ詳しくは電気泳動分析の結果として得られたゲル （１月Ｅｉ／Ｙ）の測光走査装置に関る。

技術水準 ケ゛ル状生物学的製剤の電気泳動分析法は生物学、医学及び選別における主要な 研究法の一つである。

この方法の広汎な利用は高い分解能、単純さ及び必要な装置の低コストによるほ か、多数（数十あるいは百数十）の生物学的製剤の並行的分析を行なう可能性に もよる。これはゲル測光走査装置に、特に、生産性、コスト、小型性、及び高い 測定精度保証の可能性について、より厳格な要求を課す。

加えて、グル長を伸ばす目的でケ゛ル状生物学的製剤の電気泳動分析法を改良す る傾向が、それが分析能にするので、顕著になってきている。長さ４０〜５０Ｃ ｒｎまでのそうしたケ゛ルの測光走査装置の開発は根本的に新しい技術概念を必 要とする。というのは、そうした目的のための慣用の装置は、とシわけ、走査中 のケ゛ルの均一な移動動作を与えることがかなシ困難なので、かさばシ（長さ１ ００〜１２０ｃｍまで）、従ってよシ複雑な設計とよシ高い費用がかかるからで ある。

光路に沿って前後に並べて配置された絞）とセル内のグルとを通して光線を送る モノクロメータを含み、セルがマイクロメータネノを有する手動式駆動手段で光 線に関して移動せられ、そして光が測光器で受領されるグル測光走査装置が知ら れている（　Ｇ、　Ｍａｕｒｅｒ　％　ｒディスク−電気泳動」、１９７１年、 Ｍ工Ｒ／＃ブリッジユバウス、モスクワ、１０３〜１０４頁、第２９図参照）。

この装置ではセルは手動式駆動手段で往復運動せられる一定直径の石英管の形に 作られている。

この装置の石英管は長さ６ｃｒｎなので１個のグルだけを管内に置くことができ る。これは頻繁なセルの再充填を必要とし、従って生産性が悪い。

装置に高価な石英管を用いると装置をかなシコスト高にする。異なる直径のグル を゛測光走査するためには各々の直径の石英管の組を持つ必要があシ、それはそ うした装置のコストをかなり増大させる。異なる直径のダルを調べるために単一 の石英管を用いる場合には、石英管内に置かれた時のグルの変形又は石英管内の グルのゆるい一致が誤走査を起こしやすい。

加えて、この装置でセルを動かす手動式駆動手段の使用は、結果として、ケ゛ル 走査の低い生産性及び、セルをマクイロメータ式バーニアで読まれたある地点そ して同じ距離を移動する複数の反復操作における誤差の高い可能性をもたらす。

光路に沿って前後に湛べて置かれた絞シとセル内のケ゛ルとを通して光線を送る モノクロメータを含み、セルが電気機械的駆動手段で光線に関して動かされ、そ して光が測光器で受領されるケ゛ル測光走査装置が提案されている（　Ｂｏｏｋ ｌｅｔ　ｌ５Ｃｏ　ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＳｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ　Ｃｏｍ ｐａｎｙ　）、米国、リンカーン、ネブラスカ　１１特殊計器（Ｉｎｓｔｒｕｍ ｅｎｔｓ　ｗｉｔｈ　ａ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）”。

２０〜２１頁、１９７９年５月参照）。

この装置では、セルは電気機械的駆動手段の作用で光線に関して交換（往復運動 ）されるように並べられた長さ２５ｃ１ｎの石英管を含む。

長さ２５αの石英管の使用は再充填なしで２個の長さ１２ｃｍ０ケ゛ルの走査を 可能にし、電気機械的駆動手段の装備は上記の装置に較べてよシ高い生産性及び ケ・ル走査におけるよシ小さい誤差を可能にする。

しかし生産性の増加は大規模な分析操作には未だ不十分である。セル長の更々る 増加は解決にならない。

というのは、それは全長にわたって均一な光学的特性を示すべきかなシ長い石英 管を製造し操作するという問題がからんでいるからである。石英管の形に作られ たセルと結びついたこの装置を改良するもう一つの難しさは、非常に長いセルを 動かす往復駆動手段の設計の複雑さにある。さらに、高価な石英管のセルとして の使用はこの種の装置のコストを下げることを許容しない。

この装置における石英管の大きな長さは往復運動駆動手段を非常に複雑にし、全 体として装置の設計をかなシ複雑にする。

長さ２５ＣｒＩＬのセルの精確な運動のためには装置は長さ５０ｃＩｒＬの往復 運動駆動手段を装備するので、やけシ装置の寸法は太きい。生化学及び医学の試 験を遂行する場合、ただ一種の分析のためにさえ数多くの装置を使用するので、 そうした装置が小型であることは非常に重要である。

前述の装置とちがって、この装置は円柱状及び角柱状の両方のケ゛ルを走査する ことを可能にする。しかしながら、この装置のセルは所定の寸法なので、グルの 横断面寸法の範囲は限定され、それがいろいろな種類の電気泳動分析で得られる 電気泳動パターンを走査するためにこの装置を使用することを困難にする。その 結果、装置の操作能力が限定され、それが今ではケ゛ルを用いる分析的研究にお ける大きな不利になっている。

５ この装置では、前述したものと同様に、ケ８ル及びセルの円筒表面での光の強い 散乱を除去することが可能ではない。加えて、ケ゛ル表面の損傷は偽ピークとし て記録される。この結果、この装置では、走査結果における誤差が光散乱及びケ ゛ルの表面損傷の負の影響と結びついており、前述の装置と較べた測定精度の改 良が存在しない。

上述の二つの装置ではケゝルの不均一な位置やセルとのゆるやかな一致に伴なう 誤差を除去することが可能でない。

発明の概要 本発明は、グル走査の生産性及び測定精度を実質的に改良し、コストを低下し、 装置の操作能力を改良するような仕方でケ゛ルを収容するセルを作った、簡単か つ小型のゲル測光走査装置を提供することを課題とする。

これは、光路に沿って前後に並べて置かれた絞りとセル内のグルを通して光線を 送るモノクロメータを含み、セルが電気機械的駆動手段の作用で動かされ、そし て光が測光器で受領されるケ゛ル測光走査装置であって、本発明に依シ、セルが 二枚の重ね合わされた円板を含み、各円板がその少なくとも一側面に相互に一致 する溝を有し、円板を互いに重ね合わせた時にそれらの溝がその中にケ゛ルを入 れる少なくとも１個の区画室を構成する装置によって達成される。

光線の通過用にセルの両方の円板の溝の底の側方に開口を設けることが好ましい 。

本発明に依るこの構成の装置はゲルをセルに充填し、セルを装置に装着するのに 伴なう補助操作の合計数の減少に依って走査の生産性向上を可能にする。

セルに数個のグルを入れるので、よシ長時間の走査を行ない、その間に操作員が 他の操作に注意を向けることを可能にする。本発明に依る装置に数個（例えば４ 個）のグルを入れるだめの時間は前述した従来技術の装置に１個のグルを入れる のに必要な時間と実質的に等しい。

加えて、相互に一致する溝を有する２枚の円板の形のセルの装備は、セルの設計 によってグルをセルに均一に合致させる可能性を与え、ケ゛ルの軸変形を防止し て、測定精度の改良を可能にし、そして走査中における正確に再現可能なダルの 位置が保証される。との理由から、本発明に依る装置におけるグル走査は、結果 の高い再現性及びすべての測定において一定でちる正確さを可能にする。これは 、ｒル分析にとって定量的比較の可能性を有することは決定的なことなので、重 要である。

加えて、この構成のセルは石英管を使用する必要を省き、従って装置のコストを 下げることを可能にする。

セル円板の符号溝で構成されたセル区画室の作業長における実質的な増大は、大 きな長さのケ゛ルを走査し従って装置の操作能力をかなシ改良することを可能に する。さらに、装置の能力はセルが符号溝を有する２枚の円板の形に作られてい ることによっても改良される。この便宜さは異なる直径のケ゛ルを走査すること を可能にするので、装置はケ゛ルの諸種の電気泳動分析の結果として得られる電 気泳動・ぐターンを走査するために使用できる。

本発明に依るセルの構造的態様はケ゛ル走査装置の寸法の実質的な減少を可能に し、それによって全体としての装置の寸法を決めるセル寸法はセル区画室の作業 長の３倍小さい。

本発明に依る装置におけるセルの各円板の両側に溝が作られる場合、円板のもう 一方の側に作られた溝は光の通過用の開口として働くことができ、そして円板を これらの側がお互いに向い合うように重ね合わせたとき、それらもその中にケ゛ ルを入れる少なくとも１個の区画室を構成することができる。

この態様は装置の操作能力を改良すること、即ち、異なる直角断面形状、例えば 矩形を有するケ゛ルをも操作することを可能比する。

板状のケ゛ルにおける電気泳動分析が最近広汎に使用されるようになってきたの で、本発明に依る装置におけるこの能力の付与は非常に重要である。そうした場 合、走査は板状物から個別電気泳動試料を切断後に行なわれる。

セル円板の溝は各円板の周辺に沿って作られることが好ましい。

この態様のセルは、セルをモノクロメータからの光線に関して動かすために単純 で安価な電気機械的駆動手段を使用することができるので、装置を実質的に単純 化することを可能にする。

ケ゛ル物質と類似の屈折率を有する液体で満たされ、光学的に透明な光線の入口 及び出口の窓を有し、そして、ケ゛ルを中に入れる区画室を有するセルの円板の 一部が浴の液体に沈められるような仕方で絞シと測光器の間に並べて置かれた、 浴を、装置に装備することが好ましい。

この装備は走査結果における冴゛ルの表面損傷の影響及び光散乱を実質的に減少 することを可能にする。

この結果として、本発明に依る装置は、よシ低い光散乱バックグラウンドの結果 として改良された測定感度を有し、グルの表面損傷によって起きる走査記録にお ける偽ピークの増幅が実質的に低下する。

図面の簡単な説明 ９ 以下本発明を添付図面に描かれた特別の態様を参照して詳細に説明するが、 第１図は本発明に依るケ゛ル測光走査装置の一部縦断面図の全体図、 第２図は第１図に示した装置のセルの円板のうち１個の内側表面の平面図、 第３図は第１図の装置のセル円板の一部を沈めた液体の浴を示す第１図の矢印Ａ に沿って見た図、第４図は本発明に依る装置のもう一つの態様のセル円板の一部 の縦断面図、 第５図は円板の反対側をお互いに重ね合わせた点を除き第４図と同じ図である。

好ましい態様 本発明に依るケ゛ル測光走査装置はモノクロメータ−（第１図）を含み、そこか ら光線が、光路に沿って前後に並べて置かれた絞シ２、液体５で満たされた浴４ の光学的に透明な入口窓３、セルフに入れられたケ・ル６、及び浴４の光学的に 透明な出口窓８を通過し、光は測光器９で受領される。

セルフは金属例えばアルミニウム合金製の２枚の重ね合わされた円板１０．１１ の形に作られ、円板は内側表面１２（第２図）に符号し合った溝１３を有する。

円板１０．１１の溝１３は円板の周辺に沿って作られている。

円板の中心から種々に隔置して設けられた数個の溝あるいは単一の螺旋状溝さえ を有するいろいろな態様の装置を使用することができる。

円板１０．１１（第１図）をお互いに重ね合わせると溝１３（第２図）はその中 にグル６を入れる区画室１４（第１図）を構成する。この態様の装置では４個の グル６が入れられる雫−の区画室１４が構成される。

数個の区画室を有する円板を持つ装置を作ることもできる。

両方の円板１０．１１は溝１３（第２図）の底の側にそれぞれ開口１５．１６を 有する。一体性を保つだめに円板１０．１１に橋部１７を設ける。

セルフの円板１０．１１（第１図）は光線に関して回転（運動）させる駆動手段 １９の出力軸１８に取シ付けられる。

セルフの２枚の円板１０．１１間にいろいろな厚さのワッシャ（図示せず）を挿 入することによって円板１０．１１の間の間隔を変えて区画室１４の横断面寸法 を変化させ、そうして広汎な横断面寸法にわたるグル６を走査することを可能に することができる。

上記のように、浴４は液体５で満たされる。この”液体はその屈折率がグル６の 物質の屈折率と類似であるように選択される。こうして、この態様、においてポ リアクリルアミドや寒天のグル６を調べるべき場合には液体５は水である。

浴４は、絞シ２と測光器９の間に、ケ゛ル６を入れる区画室１４（第１図）を有 するセルフ（第３図）の円板１０．１１の一部が液体５中にあるような仕方で、 設置する。

第３図に見られるように浴４は弓形（セグメントの形）である。これはセルフの 形状で決められ、かつ液体が高価な添加剤を含むかもしれない場合の適用におい て液体を節約することを可能にする。

絞り２（第１図）、浴４、及びセルフは取シ外し可能な遮光フード２１を有する ・・ウノング２０に収容されている。フード２１は、セルフの円板１０゜１１を 取υ外し可能に取シ付けた駆動手段１９の出力軸１８用の開口を有してい・る。

測光器９の出力はチャート紙を有する記録計２２に電気的に接続されており、走 査記録２３がチャート紙に記録され、そのピークが電気泳動試料の調査物質の位 置を評価するために使用される。

前述された本発明に依る装置の態様ではセルフの円板１０．１１をお互いに重ね たとき溝１３で形成される区画室１４は円筒状のケ゛ル６を走査するように設計 されている。

しかしながら、溝の形状を変えることによって異なる輪郭のグルを走査すること ができる。

第４図及び第５図は一方の側２８及び反対側２９にそれぞれ符号溝２６．２７を 有する円板２４゜２５を重ねることによって形成された本発明に依る装置のセル フを示す。この構成のセルフは異なる形状のケ゛ルー、のその適用を可能にする 。

こうして、セルフの円板２４．２５の而２８をお互いに向かい台わ亡て重ねた場 合、溝２Ｇはその中に円筒状ケ゛ル６を入れる区画室３０を形成し、円板２４． ２５の他方の外側の面２９に作られた溝２７は光の通路として働く。

セルフの円板２４．２５（第５図）の面２９をお互いに向かい合わせて重ねた場 合、溝２７はその中に矩形の直角断面形状のケ゛ル３２を入れる区画室３１を形 成し、円板２４．２５の反対側の外側の面２８は光の通路として働く。

数個の区画室３０．３１があってよい（第４図）。

本発明に依るケ８ル測光走査装置は以下のように操作する。

遮光フード２１（第１図）を取シ外した後、セルフ（第１図）の両方の円板１０ ．１１又は両方の円板２４　、２５　（第４図）を駆動手段１９の軸１８から取 り外す。ケ゛ル６又は３２を一方の円板１０又は２４の溝１３即ち２６（第４図 ）又は２７（第５図）に入れて、少なくとも２〜３ミリメートルの間隔をケ゛ル ６及び３２と橋部１７の間に残すようにする。

次いで円板１１又は２５を重ね合わせて、両方の溝１３　、２６　、２７が円筒 状グル６用の区画室１４゜３０及び矩形横断面形状のグル３２用の区画室３１を 形成し、かつ両方の円板１０．１１又は２４゜２５の橋部１７が符合（一致）す るようにする。

水を浴４（第１図）に注いで水位が窓３，８の僅かに上になるようにする。ケ゛ ル６又は３２を中に入れた組み付はセルフを駆動手段１９の軸１８に取シ付けて 、モノクロメータ１からの光線が開口１５に来るようにする。それから遮光フー ド２１を取シ付け、測光器９の基準線をセットする。駆動手段１９並びに記録計 ２２のチャート紙移送用駆動手段を起動し、ケ゛ル６又は３２の測光走査を行な う。モノクロメータ１（第１図）からの光線は０．２　ｍｍ幅の狭い光線を切シ 抜く絞シ２を通過し、読いて順に、浴４の入口窓３、水、開口１５、グル６、開 口１６、水、浴４の出口窓８を通過し、そして測光器９に入射する。グル６を通 過する光線の吸収は記録計２２に記録される。ケ゛ルで分析されている生物学的 対象の帯域の存在位置は記録計で走査記録におけるピーク２３として記録される 。セルフの円板が完全な回転を行なった後、走査工程を終える。矩形直角断面形 状のケ゛ル３２（第５図）の走査も同様な仕方で遂行される。

区画室の直角断面寸法よシ大きい寸法のグルをセルに入れるために、グルを固定 するのに十分な厚さのワッシャを円板の間に挾む。

本発明に依る装置の特別の適用では、各々長さ４αの４個の例えば円筒状のケ゛ ル又は長さ５０ｃｌｒＬの１個のグルの連続走査がセルの再充填なしで可能であ る。セルの円板における溝は直径１７ｃｍに作られる。

走査中のグルを通過する光線の幅は通常０１〜０．５ｍｍであるので、直径１７ ｃ７ｒＬの円弧に沿うグルの曲率は測定精度に影響しない。

本発明に依る装置の適用は、他の条件が同じとして、ケ゛ル走査の正確さを１． ５〜２倍に改良し、補助的操作の数の３〜４倍の減少を達成し、そして装置のコ ストを４分の１に下げることを可能にする。

産業上の利用可能性 本発明に依るグル測光走査装置は、グル例えばポリアクリルアミドや寒天のグル の電気泳動ノｅターンを定量的に評価する大規模な試験を行なう微生物学的工場 やクリニックで、並びに、農業における選別操作の遂行に、利用することができ る。

手続補正書（方式） 昭和５７年１１月Ｃ日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １　事件の表示 ＰＯＴ／５Ｕ８１１０００１５ ２　発明の名称 ゲル測光走査装置 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　インスティチュト　ボタニキ　エーエヌカザクスコイ　ニスニスアール ４代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１ｏ号５　補正命令の日付 自発補正 ６　補正の対象 （１）　明細書の翻訳文 （２）請求の範囲の翻訳文 ７　補正の内容 （ＩＯ２）別紙の通り（内容に変更なし）（２） 国　際　聰　杏　却　牛 １１１１ｅｌｌｌａ１４１１１１１　Ａ１１１１１１．Ｉｌ＠。、。ＰＣｒ／５ Ｕ８１１０００１５ジロー１０５１２％；　２０←１８０　！？（１，）Ｂ、　 Ｐ；　３７Ａ；　４１Ａ、　Ｂ；　ＧｌＡ、　ＧＩＰ、　Ｇ２．７．　Ｂ２Ｊｌ ？Ｘ竹・。容、１３Ｂ ）ｉ３６ｈ　ｌ □ １ａｌｓｅａｒｃｈＩｕＭｌｆ１Ｍ書１１ｌ１０１ｂ＊１ｔｌｂｌｌ會ｈｅｄｍ ｒｅ＊０会（ｉｏｌｅｅ＋’ｌａｌｎｃｌａｉｍｓｕｎｄｗ＾−ｃＭ＋）Ｃりｆ ｉ１１６１＋１ｗｌａｌｌｏｗｍ＠ｎａａａ＋＋ａｑｂ６Ｈ＠、−、、、、、， １１・（−口１１１１１１ｍｙｒａｇ―電＠１６１ｕｂｊａｄａ’＋ａ６１１Ｉ ｎｏｔＩｎｕｒｅｄＩｏ−Ｍａｒｅｈｅ４ｂｙｔｈｎ＾−Ｍｅｒｆｆｙ、ｒｍｍ ＄＋ｎｍ＋°ｍ−−、ｂＫａｕｍ＊ｍｅｙｎ−レｍｔｏｐａｎｔｅｌｔｈｅｍｔ ＊ｒｎａｔ１６ａｍｌｓｐｍａｒｍａｎｍｄｏ＋ｍａｗｅｗれｈｔりｖＨ−−ｃ ＋１ｂｍｒ嚇鴫＋ｕｌｎｗ＋ｕｃｈ　ａｎ　ｓ＋ｍ＋＋１１１７　ｎｏ　ｍｅａ ｎｌｎｇ％１石ｂｅｎｄ＠ｎｍｌ　謬＠ｙｃｈ　ｃａｎ　Ｉｎ　ｃＬｆｆｌｅｄ 　＠一本草１．中−−ｍ１号＋ＶＡＴＩＯＮ！Ｗ１４！Ｍ　Ｌｌｌｌ１丁Ｙ　（ ＩＰ　ＩＩＩＶ！ＮＴｌ０Ｎ　ｌ襲し＾ＣＫＩＮ（ｌ。

−耐ＳａｍＬｅｈｌｎＱ＾−ｏＮｊｑ　ｆｏｕｎｄ　ｍｄＵｏｋ　ｌａｗｅｌｌ ａｍ　Ｉｌｌ　ｔｈｌａ　ｍｌ＊ｎｍ１ａａ＋Ｉ　ａｌ１９１１ｃｄｅｅ　ａｓ 　ｋｎｅｗ・。

ｕｌｎｄａｄｄｌｔｌａ止＋ｕａｒｃｈ−峠雲ｗｗｍＬｌ＋＋ｗｌｙｐ−１」ｄ ｂ２＋↑１＠＠ｐｐｕ（＝−１ノーｒ電、電ｈｎ１ｍＪｌ’１ｌｌｔ１６＋＋１ 春−−−−ｒｃ」１ｎＨＷｃａ１ｍａｌｌＩ＃ａｌＣｈ１ｍｄｅ１ｍｓｍｓｌｌ ｏｎａｌａｐｐ＋＋ｃａｔ＋ｏｎ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光路に前後に並べて置かれた絞シ及びセルに入れたケゝルを通して光線を送 るモノクロメータを含み、セルが電気機械的駆動手段で動かされ、そして光が測 光器で受領されるケ°ル測光走査装置において、セル（７）が２枚の重ね合わさ れた円板（１０゜１１）を含み、円板（１０，１１）の各々が、グルをその中に 入れる少なくとも１個の区画室（１４）を円板（１０，１１）をお互いに重ね合 わせたとき′に形成する相符号する溝（１３）を、少なくともその一方の側面に 有することを特徴とする装置。 ２　光通過用の開口（１５，１６）がセル（７）の両方の円板（１０，１１）の 溝（１３）の底の側方に作られたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置 。 ３　溝（２６，２７）がセル（７）の円板（２４゜２５）の両方の面（２８，２ ９）に作られる場合において、セル（７）の円板（２４，２５）の反対側（２９ ）に設けられた溝（２７）が光の通路として働き、かつ円板（２４，２５）をそ れらの側（２９）を相互に向かい合わせて重ねると、それらがゲル（３２）を入 れる少なくとも１個の区画室（３１）を同様に形成することを特徴とする請求の 範囲第２項記載の装置。 ４、セル（７）の円板（１０，１１）の溝（１３）が円板の周辺に沿って作られ たことを特徴とする請求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記載の装置。 ５　グル（６）の物質の屈折率と類似の屈折率を有する液体（５）を満たした浴 （４）を装備し、その浴が、光線通過用の光学的に透明な入口窓（３）及び出口 窓（８）を有し、かつ絞シ（２）と測光器（９）の間に、グル（６）を中に入れ た区画室（１４）を有するセル（７）の円板（１０，１１）の一部が浴液（５） に沈むような仕方で設置されていることを特徴とする請求の範囲第１項から第４ 項までのいずれかに記載の装置。 浄書（内容ｔこ変更なし）