JPS6148865B2 - - Google Patents
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- JPS6148865B2 JPS6148865B2 JP55099138A JP9913880A JPS6148865B2 JP S6148865 B2 JPS6148865 B2 JP S6148865B2 JP 55099138 A JP55099138 A JP 55099138A JP 9913880 A JP9913880 A JP 9913880A JP S6148865 B2 JPS6148865 B2 JP S6148865B2
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- Japan
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- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 54
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 12
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は生体細胞のような可視的粒子の溶液中
に浮遊した状態における電気泳動速度を測定する
装置に関する。
に浮遊した状態における電気泳動速度を測定する
装置に関する。
可視的浮遊粒子の電気泳動速度を測定する方法
は既にいくつか提案されているが、夫々の方法に
ついて適当な浮遊粒子密度があり、それよりも濃
くても淡くても測定結果が不安定になつて測定の
信頼性が低下する。例えば格子方式では格子上に
浮遊粒子の像を形成し、粒子の電気泳動によつて
粒子像が格子線を横切る度に格子透過光の強度が
変るから多数の粒子像による光量変化の波の重畳
された格子透過光の測光波形から周波数分析によ
つて粒子の電気泳動速度の分布を計算するが、粒
子濃度が高過ぎると観測部分に達する光量が減少
して、粒子数の増大がかえつて散乱光強度を弱め
てしまい粒子の電気泳動速度の分布を算出できな
くなり、濃度が低過ぎると統計的ゆらぎが増大し
て同一試料であつても毎回の測定による速度分布
のプロフアイルが異なつたものになる。また個個
の粒子を追跡して電気泳動速度を測定することを
基本原理とした方法では浮遊粒子濃度は上述した
方法に比しかなり低い所が適当であり、反対に浮
遊粒子の初期の濃度分布形と一定時間電気泳動を
行つた後の濃度分布形との比較から電気泳動速度
分布を求めるものでは粒子濃度はかなり高い所が
適当となる。
は既にいくつか提案されているが、夫々の方法に
ついて適当な浮遊粒子密度があり、それよりも濃
くても淡くても測定結果が不安定になつて測定の
信頼性が低下する。例えば格子方式では格子上に
浮遊粒子の像を形成し、粒子の電気泳動によつて
粒子像が格子線を横切る度に格子透過光の強度が
変るから多数の粒子像による光量変化の波の重畳
された格子透過光の測光波形から周波数分析によ
つて粒子の電気泳動速度の分布を計算するが、粒
子濃度が高過ぎると観測部分に達する光量が減少
して、粒子数の増大がかえつて散乱光強度を弱め
てしまい粒子の電気泳動速度の分布を算出できな
くなり、濃度が低過ぎると統計的ゆらぎが増大し
て同一試料であつても毎回の測定による速度分布
のプロフアイルが異なつたものになる。また個個
の粒子を追跡して電気泳動速度を測定することを
基本原理とした方法では浮遊粒子濃度は上述した
方法に比しかなり低い所が適当であり、反対に浮
遊粒子の初期の濃度分布形と一定時間電気泳動を
行つた後の濃度分布形との比較から電気泳動速度
分布を求めるものでは粒子濃度はかなり高い所が
適当となる。
他方試料はそれが調製された段階では高粒子濃
度であり、これを注射器のようなもので電気泳動
測定装置の測定領域に注入すると、注入当初同領
域内の粒子濃度は甚だ高いが、粒子の拡散と沈降
により粒子濃度は次第に低下して行き、所望の粒
子濃度を保つた溶液で電気泳動測定を行うと云う
ことはできない。
度であり、これを注射器のようなもので電気泳動
測定装置の測定領域に注入すると、注入当初同領
域内の粒子濃度は甚だ高いが、粒子の拡散と沈降
により粒子濃度は次第に低下して行き、所望の粒
子濃度を保つた溶液で電気泳動測定を行うと云う
ことはできない。
従来は測定を行う者が電気泳動測定装置に試料
を注入した後、適当な時間を見計らつて測定を行
つていたので、夫々の測定方式に適した粒子濃度
になつた時期に測定しているとは限らず、信頼性
の高い測定が困難であつた。
を注入した後、適当な時間を見計らつて測定を行
つていたので、夫々の測定方式に適した粒子濃度
になつた時期に測定しているとは限らず、信頼性
の高い測定が困難であつた。
本発明は試料を電気泳動装置に注入した後、そ
の測定装置に適した即ち測定結果が最も安定した
ものとなる浮遊粒子濃度になつた時期を検出し、
その時期に自動的に測定を行うようにした装置を
提供するものである。以下実施例によつて本発明
を説明する。
の測定装置に適した即ち測定結果が最も安定した
ものとなる浮遊粒子濃度になつた時期を検出し、
その時期に自動的に測定を行うようにした装置を
提供するものである。以下実施例によつて本発明
を説明する。
図は本発明の一実施例装置を示す。１は電気泳
動管で試料粒子を浮遊させる溶液が充してあり、
図外両端に電極が挿入してあり、図外の試料注入
ポートから試料粒子の濃厚な浮遊液が注入され
る。図は電気泳動管１の測定領域の部分だけを示
しており、注入された試料粒子は拡散、沈降及び
電気泳動によつて図示測定領域に拡散して来て当
初急に粒子濃度が高まり、その後次第に濃度が低
下して行く。２は投影レンズ系であり、測定領域
にある浮遊粒子の像を撮像管３の受光面に形成す
る。投影レンズ系２の光軸と直交する方向図外に
照明光源が配置されて浮遊粒子像は暗い背景に輝
いた点となつて形成されている。撮像管３から出
力される映像信号はゲートＧを介して信号処理回
路４に入力され、この回路において試料粒子の電
気泳動速度が検出される。撮像管３から出力され
る映像信号はまた積分回路５にも入力される。積
分回路５は積分用コンデンサとそれに並列の漏洩
抵抗とよりなつておりその出力は映像信号の平均
レベルを示す。粒子像は輝いた点であるからこの
平均レベルは試料粒子の濃度が高いと高く試料粒
子の濃度と一定の一価関数関係にある。従つて積
分回路５の出力をコンパレータ６，６′に印加し
て適当に設定した基準レベルと比較することによ
つて特定の試料粒子濃度の状態を検知することが
できる。そこで予め実験によつて最も安定した測
定結果が得られる試料粒子濃度を求め、そのとき
コンパレータ６から信号が出力されるように基準
レベルを設定しておく。適当な粒子濃度の値は幅
を有するから、コンパレータは６，６′の２個を
用意し、夫々に与える基準レベルにはこの幅に相
当するだけの差を設けておく。コンパレータ６は
６′より高い濃度のとき信号を出す。前述したよ
うに測定領域における試料粒子濃度は試料注入直
前には０で急に高濃度になり、その後漸減する。
従つて試料注入によつてまずコンパレータ６′が
信号を出し、短時間経てコンパレータ６が信号を
出しその後コンパレータ６の信号が消え（ローレ
ベルとなる）、しばらくしてコンパレータ６′の信
号が消える。そこでコンパレータ６のハイレベル
信号の立下りでセツトされ、コンパレータ６′の
ハイレベル信号の立下りでリセツトされるフリツ
プフロツプ７のセツト出力でゲートＧを開くよう
にすると、粒子濃度が漸減して行く過程で最適粒
子濃度の期間だけ信号処理回路４に映像信号が入
力されて信頼性の高い電気泳動測定が行われるこ
とになる。
動管で試料粒子を浮遊させる溶液が充してあり、
図外両端に電極が挿入してあり、図外の試料注入
ポートから試料粒子の濃厚な浮遊液が注入され
る。図は電気泳動管１の測定領域の部分だけを示
しており、注入された試料粒子は拡散、沈降及び
電気泳動によつて図示測定領域に拡散して来て当
初急に粒子濃度が高まり、その後次第に濃度が低
下して行く。２は投影レンズ系であり、測定領域
にある浮遊粒子の像を撮像管３の受光面に形成す
る。投影レンズ系２の光軸と直交する方向図外に
照明光源が配置されて浮遊粒子像は暗い背景に輝
いた点となつて形成されている。撮像管３から出
力される映像信号はゲートＧを介して信号処理回
路４に入力され、この回路において試料粒子の電
気泳動速度が検出される。撮像管３から出力され
る映像信号はまた積分回路５にも入力される。積
分回路５は積分用コンデンサとそれに並列の漏洩
抵抗とよりなつておりその出力は映像信号の平均
レベルを示す。粒子像は輝いた点であるからこの
平均レベルは試料粒子の濃度が高いと高く試料粒
子の濃度と一定の一価関数関係にある。従つて積
分回路５の出力をコンパレータ６，６′に印加し
て適当に設定した基準レベルと比較することによ
つて特定の試料粒子濃度の状態を検知することが
できる。そこで予め実験によつて最も安定した測
定結果が得られる試料粒子濃度を求め、そのとき
コンパレータ６から信号が出力されるように基準
レベルを設定しておく。適当な粒子濃度の値は幅
を有するから、コンパレータは６，６′の２個を
用意し、夫々に与える基準レベルにはこの幅に相
当するだけの差を設けておく。コンパレータ６は
６′より高い濃度のとき信号を出す。前述したよ
うに測定領域における試料粒子濃度は試料注入直
前には０で急に高濃度になり、その後漸減する。
従つて試料注入によつてまずコンパレータ６′が
信号を出し、短時間経てコンパレータ６が信号を
出しその後コンパレータ６の信号が消え（ローレ
ベルとなる）、しばらくしてコンパレータ６′の信
号が消える。そこでコンパレータ６のハイレベル
信号の立下りでセツトされ、コンパレータ６′の
ハイレベル信号の立下りでリセツトされるフリツ
プフロツプ７のセツト出力でゲートＧを開くよう
にすると、粒子濃度が漸減して行く過程で最適粒
子濃度の期間だけ信号処理回路４に映像信号が入
力されて信頼性の高い電気泳動測定が行われるこ
とになる。
信号処理回路４の一例を説明する。撮像管３は
デイジタル方式で走査され、水平方向の座標（ｘ
座標）指定情報の一定範囲において映像信号がハ
イレベルであるときはそのときのｙ座標指定情報
をアドレス指定情報として第１のメモリの指定ア
ドレスに１を加算する。このアドレス指定情報は
ｙ座標指定情報の引続く幾つかを一つにまとめて
一つのアドレスを指定するようにする。この構成
によつて像面で或る横幅の領域を水平に幾つかに
区分してその各区分内の粒子が検出される。そこ
で粒子濃度を適当に稀薄にしておくと、一つの区
分に一つの粒子があつて、その粒子が区分の例え
ば左端から入つて電気泳動で右端から出て行くま
での間次の粒子がその区分内に入つて来ることが
ないようにすることができる。このような濃度状
態ではメモリの各アドレスはそのアドレスに対応
した区分に粒子像がある間は一垂直走査の間に記
憶数が１ずつ増加する（このためには粒子像の大
きさが水平走査線の一本分以下であることが必
要）。そこで上記第１のメモリの各アドレスを１
垂直走査毎に一回走査し、その二回の走査におい
て記憶数の増加のないアドレスについて、その記
憶数を第２のメモリのアドレス指定情報として第
２のメモリのそのアドレスに１を加算し、第１の
メモリのそのアドレスのメモリを０に戻す。この
とき第１のメモリのそのアドレスの記憶数は粒子
像が一つの区分を左端から右端まで通り抜けるの
に要した時間を垂直走査周期を単位として測つた
ものであるから、それを第２のメモリのアドレス
指定情報にすると、その動作をゲートＧが開いて
いる間継続したときの第２のメモリの記憶は電気
泳動速度の分布を示したものとなる。
デイジタル方式で走査され、水平方向の座標（ｘ
座標）指定情報の一定範囲において映像信号がハ
イレベルであるときはそのときのｙ座標指定情報
をアドレス指定情報として第１のメモリの指定ア
ドレスに１を加算する。このアドレス指定情報は
ｙ座標指定情報の引続く幾つかを一つにまとめて
一つのアドレスを指定するようにする。この構成
によつて像面で或る横幅の領域を水平に幾つかに
区分してその各区分内の粒子が検出される。そこ
で粒子濃度を適当に稀薄にしておくと、一つの区
分に一つの粒子があつて、その粒子が区分の例え
ば左端から入つて電気泳動で右端から出て行くま
での間次の粒子がその区分内に入つて来ることが
ないようにすることができる。このような濃度状
態ではメモリの各アドレスはそのアドレスに対応
した区分に粒子像がある間は一垂直走査の間に記
憶数が１ずつ増加する（このためには粒子像の大
きさが水平走査線の一本分以下であることが必
要）。そこで上記第１のメモリの各アドレスを１
垂直走査毎に一回走査し、その二回の走査におい
て記憶数の増加のないアドレスについて、その記
憶数を第２のメモリのアドレス指定情報として第
２のメモリのそのアドレスに１を加算し、第１の
メモリのそのアドレスのメモリを０に戻す。この
とき第１のメモリのそのアドレスの記憶数は粒子
像が一つの区分を左端から右端まで通り抜けるの
に要した時間を垂直走査周期を単位として測つた
ものであるから、それを第２のメモリのアドレス
指定情報にすると、その動作をゲートＧが開いて
いる間継続したときの第２のメモリの記憶は電気
泳動速度の分布を示したものとなる。
上述した実施例は個々の粒子像の動きを追跡す
る方式に属するもので粒子濃度はかかなり低い所
が適当で濃度の適当範囲は低濃度域で広いもので
ある。しかし本発明は粒子の電気泳動速度の測定
方式そのものには直接関係はなく、如何なる測定
方式に対しても適用できかつ必要性の高いもので
ある。
る方式に属するもので粒子濃度はかかなり低い所
が適当で濃度の適当範囲は低濃度域で広いもので
ある。しかし本発明は粒子の電気泳動速度の測定
方式そのものには直接関係はなく、如何なる測定
方式に対しても適用できかつ必要性の高いもので
ある。
また粒子の適当濃度の検出法は撮影管の映像信
号を処理するものに限定されず例えば一定領域の
粒子像（個々の粒子が分解されている必要はな
い）を測光素子の受光面に形成し、受光素子の出
力信号をコンパレータで基準レベルと比較するよ
うにするとか吸光度を測定する等任意のものでよ
い。
号を処理するものに限定されず例えば一定領域の
粒子像（個々の粒子が分解されている必要はな
い）を測光素子の受光面に形成し、受光素子の出
力信号をコンパレータで基準レベルと比較するよ
うにするとか吸光度を測定する等任意のものでよ
い。
本発明は上述したような構成で、適当な粒子濃
度を検出して自動的にその濃度範囲だけで測定を
行うので測定結果の安定、測定者の個人差の解消
によつて信頼性の高い電気泳動測定が可能とな
る。
度を検出して自動的にその濃度範囲だけで測定を
行うので測定結果の安定、測定者の個人差の解消
によつて信頼性の高い電気泳動測定が可能とな
る。
図面は本発明の一実施例装置の構成を示すブロ
ツク図である。 １……電気泳動管、２……投影レンズ系、３…
…撮像管、４……信号処理回路、５……積分回
路、６，６′……コンパレータ、７……フリツプ
フロツプ、Ｇ……ゲート。
ツク図である。 １……電気泳動管、２……投影レンズ系、３…
…撮像管、４……信号処理回路、５……積分回
路、６，６′……コンパレータ、７……フリツプ
フロツプ、Ｇ……ゲート。
Claims (1)
- １ 試料粒子浮遊液の電気泳動測定領域における
粒子濃度測定手段と、同手段の出力を予め設定し
たレベルと比較する手段と、この比較手段の出力
によつて所定の粒子濃度範囲で作動するように制
御される試料粒子の電気泳動測定手段とよりなる
電気泳動測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9913880A JPS5723852A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Electrophoretic measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9913880A JPS5723852A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Electrophoretic measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5723852A JPS5723852A (en) | 1982-02-08 |
| JPS6148865B2 true JPS6148865B2 (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=14239349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9913880A Granted JPS5723852A (en) | 1980-07-18 | 1980-07-18 | Electrophoretic measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5723852A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8513538D0 (en) * | 1985-05-29 | 1985-07-03 | Mackay C D | Electrophoresis |
| US5938117A (en) * | 1991-04-24 | 1999-08-17 | Aerogen, Inc. | Methods and apparatus for dispensing liquids as an atomized spray |
| US6629646B1 (en) | 1991-04-24 | 2003-10-07 | Aerogen, Inc. | Droplet ejector with oscillating tapered aperture |
| US6427682B1 (en) | 1995-04-05 | 2002-08-06 | Aerogen, Inc. | Methods and apparatus for aerosolizing a substance |
-
1980
- 1980-07-18 JP JP9913880A patent/JPS5723852A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5723852A (en) | 1982-02-08 |
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