JPS636449A - 電気泳動計測器に使用するための毛管構成部材の製造法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、例えばゾーン電気泳動およびアイソタフ電気
泳動（ＩＴＰ）のような電気泳動に使用するための分離
通路および検出器を設計しかつ構成させることに関する
。

従来の技術 アイソタコ電気泳動または毛管ゾーン電気泳動の分解能
は、分離通路の直径によって制御される。分解能は、分
離通路の元来の直径と新しい直径との比の２乗で変わる
。それ故に、処理直径はできるだけ小さいことが要求さ
ｎている。

検出器をこのような系に対して設計しかつ構成させるこ
とにより、分離通路の直径を減少させることの実際の限
界が得らｎる。市場で入手し得る毛管電気泳動計測器は
、０．３　ｍｍ〜０．５朋の直径の毛管を使用している
が、二ノ々ラーツ（Ｅｖｅｒａｅｒｔｓ　）　、ペソカ
ーズ（Ｂｅｃｋｅｒｓ　）およびノζ−ヘソゲン（Ｖｅ
ｒｈｅｇｇｅｎ　’）　Ｃアイソタコホレ７　ス（ｌ５
ｏｔａｃｈｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　）、１　／Ｌ／ゼビー
７−ｆイエンテイフイツク社（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ　５ｃ
ｉｅｎｔｉｆｉｃ）アムステルダム在、１９７６、第３
９５頁〕は、０、２　ｍｍの直径の分離通路を具体化す
る計測器の構成を記載した（すなわち、分解能の２．２
５〜６倍の改善）。また、前記の著者達は、困難で機械
的に意欲をそそる構成技術を必要とするような系のため
の検出器を構成することを記載している。

現在の毛管電気泳動分析による分離に適なった検出器は
、導電性検出器およびＵ■吸収検出器である。こｎらの
検出器は、極めて小さい分離通路（直径０．２玉まだは
それ以下）を使用することによって得られた高い分解能
を保持するために直接分離通路上に取り付けなければな
らない。この場所は、Ｕｖ吸収検出器のための分離通路
に対して横方向に光が導入することを厳重に必要とする
。また、アイソタコ電気泳動または毛管ゾーン電気泳動
に利用さｎる大きい電圧勾配は、導電性検出器中の分離
通路と接触する電極の幅を厳格に制限している。従って
、直径０．２−の長さ２０工の分離通路を横切って印加
された１５０００■の勾配のためには、電極は１０μ未
満の厚さでなければならず；さもないと、そｎ−Ｈｎの
電極の極めて端縁で電気分解が起こってしまう。また、
電極は、同じ理由により分離通路の軸線に対して正確て
垂直でなければならない。

発明を達成するための手段 本発明の第１の目的は、小さい内腔のアイソタフ電気泳
動または毛管電気泳動に使用するための導電性および光
検出器を構成させる改善された装置を得ることである。

簡単な導電性検出器を製造するための１つの公知技術に
より、アイソタフ電気泳動分離通路に使用されたポリテ
トラフルオルエチレン（ＰＴＦＥ　）の壁を介して溶融
される熱い白金線材が使用された。これは、ｈ　＝　７
　ンスキ−（Ｋａｎｉａｎｓｋｙ　）他、２６７、ジャ
ーナル・オブ・クロマトグラフィー（Ｊｏｕｒ−ｎａｌ
　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　）、６７（１
９８３）によって記載されている。

アイソタフ電気泳動分離の場合に重要なのは、分離通路
の長さというよりは分離通路の全容積である。従って、
容積を結合することは、・ぐ−ヘンゲン（Ｖｅｒｈｅｇ
ｇｅｎ　）　オＪ：　ヒ−ｒ−／’　５　７　（Ｅｖｅ
ｒａｅｒｔｓ　）、２４９、シー？−＋＃　−オ’！　
−りｏｖ）グラフ　イー　（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ｃ
ｈｒｏｍａｔｏｇ−ｒａｐｈｙ　）　、２２１　（１９
８２）によって開示されているように使用することがで
きる。ノ々−ヘツゲン（Ｖｅｒｈｅｇｇｅｎ　）　オよ
びｘ　Ａ　５−ツ（Ｅｖｅ−ｒａｅｒｔｓ　）　　によ
って記載されたように容積結合系を構成することは、心
合せおよび密閉の付随的な問題と一緒に種々の大きさの
毛管の間での幾つかの相互関係を必要とする。本発明の
他の目的は、記載した検出器および分離通路と関連して
容積結合を容易に得る方法を提供することである。

本発明によれば、分離毛管を定める硬化したプラスチッ
ク材料体； 分離毛管の表面の第１および第２の領域を間隙を有する
ように形成するそれぞれの部分を有する、プラスチック
材料体中に成形された第１および第２の導電性線；およ
び 分離毛管の表面の第３および第４の領域を間隙を有する
ように形成するそれぞれの光ファイ、２−を有する、プ
ラスチック材料体中に成形された第１および第２の光フ
ァイノ々−からなることを特徴とする、電気泳動計測器
に使用するための毛管構成部材が得られる。

他の目的、特徴および利点は、次の記載および特許請求
の範囲第２項から第１９項までのいずれか１項に記載さ
れている。

実施例 本発明の基本的概念は、１本の線材または分離通路用の
型板としての毛管を使用することを包含する。型板の外
径および形状は、所望の分離毛管の内径および形状に相
当する。１対の電極線または光学素子は、直径の反対側
で型板に押付けられる。更に、プラスチックは、この集
成体の周囲に注型または成形によって重合される。更に
、型板は除去され、電極線および光学素子を包含する壁
面を有する毛管通路が残存する。従って、分離毛管、導
電性検出器および分光検出器は、１つのユニットとして
全て集成され、検出器および系の残部との毛管接続に関
連する問題は排除される。

第１図によれば、プラスチック金型１０が示され、この
金型は、全ての所望される形状を有することができるが
、この場合には、正方形横断面の矩形ブロック体として
示されている。この矩形ブロック体は中心キャビティ１
２を定め、１対の心合せされた開口１４は、矩形ブロッ
ク体の端壁を貫通している。１対のプラスチックプラグ
１６は、開口１４中に差込むことができ、かつそれぞれ
が以下説明するように型板を摩擦係合するために小径の
孔１８を包含する。金型１０の側壁は、１対の心合せさ
れた、比較的大きい孔２０ａ、２０ｂおよび１対の同様
に心合せされたが比較的小さい孔２２ａ　、２２ｂを定
めている。

光学集成体は、雄型２４ａおよび雌型２４ｂの副集成部
材から形成され、この副集成部材は、孔２０ａ　、２０
ｂに差込むことができる。この集成体については、後に
さらに詳細に記載する。

１対の同様の電極集成体２６は、孔２２８．２２ｂに差
込むことができる。

本発明によれば、実地において型板線材２８（第２図）
は、プラグ１６の孔１８に通される。

プラグは、金型の両端部中の開口１４に差込まれ、それ
によって型板は第２図に示したようにキャビティ内に支
持される。型板線材は、例えば離型剤が塗布された鋼の
ような全ての所望される材料からなることができるかま
たは離型剤を必要としないポリテトラフルオルエチレン
（ＰＴＦＥ　）のような材料からなることができる。

型板線材２８の典型的な直径は０．２　ｍｒｔｔである
。

第５図および第６図によれば、電極集成体２６の構成が
記載されている。この電極集成体は、それぞれ１端に孔
３２を有する円筒形黄銅体３０を有する。プラスチック
ピン３４は孔３２に差込まれ、小径の白金線３６は、記
載した方法の場合にはピン３４の端面上に位置決めされ
ている。更に、黄銅座金３８は、ピン３４の上に位置決
めされ、第６図の完成された集成体を形成する。電極集
成体は、白金線３６が第７図に示したようにそれぞれの
側で型板線材２８と接触するように孔２２ａ、２２ｂに
差込まれている。白金線３６は、直径の反対側で型板線
材２８と本質的に点接触するので、白金線３６を正確に
垂直に心合せすることは不必要である。光学検出器を得
るために、透明プラスチックスリーブ牛○（第８図）は
、金型１０の両側の大きい孔２０ａ　、２０ｂの間の領
域で型板線材２８の上に位置決めされている。光学副集
成部材２４ｂは、１端の周囲に雌型フランジ４４および
内側肩部４６を有する円筒形黄銅体４２を有する。

肩部４６に対して薄い円板４８が位置決めされている。

円板４８は、管状スリーブ牛○を型板線材２８上でまさ
に収容するような程度に寸法法めされた直径スロット５
０を定める。小さい中心孔５２は、スロワ）５０から円
板４８を貫通し、光が中空体４２に入射することを可能
にする。中空体４２のフランク４４は、１対のスロット
５４を包含し、スリーブ牛○を収容する。

光検出器５６は、中空体４２内に取り付けられている。

金型１０の反対側の孔２０ａには、雄型柱体６０を有す
る円筒形黄銅体５８を有する副集成部材２４ａが貫通し
ている。柱体６０は、副集成部材２４ａ　、２４ｂが第
８図に示すように管状スリーブ４０の反対側に係合する
ようにフラン）４４中に突入する。円筒形黄銅体５８の
内腔６２は、石英棒６４の形の照明光ノミイブの端部の
ような光源を収容する。

種々の要素を集成した後、金型１０のキャピテイ１２は
、適当なプラスチックで充填される。

プラスチックが硬化した後、型板線材２８は、重合され
たプラスチックから引張り出すことによって除去され、
それによって毛管通路６６が残存し、この毛管通路は、
実際に通路側壁の一部を形成する電極線３６を包含する
。先には個々のプラスチック部材、例えば金型１０、ゾ
ラグ１６およびスリーブ４０であったものは今や第４図
に斜線を引いて示したように１本となっている。液状プ
ラスチックが電極線中およびその周囲を流れるという事
実から見れば、それぞれの電極線表面の極めて小部分の
みが毛管通路の内容量に実際に暴露される。

通路６６に沿って長平方向には電極集成体２６に代って
光学側集成部材２４ａ　、２４ｂが置かれている。光路
は光源６４からスリーブ４０および開口５２を通り、光
を検出器５６に入射させることができることは明らかで
ある。前記した寸法を有する実施態様の場合、孔５２の
実−際の直径は０．２４　ｍ１１Ｌであり、スロワ）５
０は、０．３５朋の幅を有していた。

本発明による方法の重要な利点は、容積を結合する配置
を容易に取り入れることができることにある。容積を結
合することは、第４図に示されているように前分離が広
幅の内腔領域６８中で起こるような２工程または多工程
の毛管系を使用することに帰因し、さらにより狭い内腔
毛管６６・＼と移行し、この狭い内腔毛管は、検出器で
の分解能を向上させる。第１２図に示されているように
、このことは、型板線材２８を介して鋼製毛管７０の長
さを通過することによって達成することができる。毛管
７０の端部７２は、図示されているように面取りされて
いる。

次に、この集成体は、前記したようにエポキシまたは他
のプラスチック７４で注型される。エポキシが硬化した
後、鋼製毛管７０は除去され、型板線材２８に沿って、
第４図に示したように容積を結合した領域７５が残存す
る。面取りした端部７２により、２つの通路の直径は、
滑らかな移行領域によって結合されている。また、毛管
および型板は、円錐形の結合部によって内部結合するこ
とができるかまたは１つの複数の直径の型板線材を使用
することができる。

第９図ないし第１１図の場合、上記した基本的方法の種
々の変法が示されている。固体の型板線材の代りに、毛
管型板７６が設けられている。毛管を型板として使用す
ることの１つの利点は、引張り出すこと以外の方法、例
えば溶解または溶融によって除去することができるかま
たは電気分解または電気化学的装置によって除去するこ
とができる。（このような全ての方法は、特許請求の範
囲に使用されているように”溶解”の用語に包含されて
いる。）このことは、常用の機械加工技術または成形技
術によって実現不可能な形状および寸法を生じさせるこ
とができる。例えば、長い長さの毛管は、型板を螺旋形
を巻くことによって口じ外部寸法の長さに含めることが
できた。他の例の場合、型板の横断面は、場合によって
は検出領域内でのみ、簡単な環形状とは異なるものであ
る。卵形の形状は、光吸収検出器のための光路の長さを
増大させることに使用することができる。

また、第９図ないし第１１図は、白金線電極７８ａ　、
７８ｂを形成させるための選択的技術を示す。それぞれ
の電極線は、樹脂８０に埋込む先に、図示したように型
板７６の周囲を通過しかつ反対方向に引き出されている
。型板を除去すると、通路のそれぞれの側に、第１１図
に示したように薄い半円形の電極領域８２のみが残存す
る。それぞれの領域の薄さは、再び重合体材料のスクリ
ーニング作用に基づく。スクリーニングの８度は、重合
体材料の物理的性質に依存するが、僅かに大きい電極線
を使用することができる。それというのも、全直径の一
部のみが毛管領域に沿って電界勾配に暴露されるからで
ある。２つの電極が僅かに軸線方向に相殺されていると
いう事実により電位勾配検出器が生じる。

また、第９図および第１０図は、１対の光７アイノζ−
８４８，８４ｂを示す。この光ファイ、Ｆ−の光学的性
質を有する端部は、紫外線吸収検出の目的のためにそれ
ぞれ直径の反対側で型板７６と接触する。蛍光または多
重波長検出のために付加的なファイバーを加えることも
できる。型板７６を埋込みかつ除去した後、毛管・＼の
直接の窓８６が残存する。これにより、ＰＴＦＥ毛管の
壁を通じて光を入射させる常用の技術とは異なり極めて
僅かな損失で光を導入しかつ監視することができる。更
に、窓８６は、自然の光スリットの形である。それとい
うのも、重合体は、光ファイバーが正接接触することを
除いて型板毛管の周囲を流れるからである。

特許請求の範囲で使用されたようにご電気泳動”の用語
は、アイソタコ電気泳動（１ｓｏｔａｃｈ−ｏｐｈｏｒ
ｅｓｉｓ　）、ゾーン電気泳動、移動界面電気泳動およ
びこれらの組合せを包含する。

また、本発明は、シンティレーショングラスの少なくと
も１つの光ファイバーを製造することによって放射性化
合物を検出することに使用することができるかまたは透
過性が接散射線によって影響を受けるような物質を検出
するために使用することができる。本発明において、数
多くの他の変更と変形が本発明の精神およびその範囲か
ら逸脱することなしに行なうことができることは、当業
者の当然とするところである。

従って、前記の記載は、説明のためというよりはむしろ
限定されたものとして解釈すべきである。本発明は、特
許請求の範囲の記載によってのみ限定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するのに適当な装置の１実施例
を示す分解図、 第２図は、型板線材を組込んだ、第１図による装置の平
面図、 第３図は、第２図による装置の側面図、第４図は、構成
の他の段階での第３図の線虫−４に実質的に沿って示す
断面図、 第５図は、本発明による電極集成体を示す分解図、 第６図は、組合された部材を有する第５図と同じものを
示す斜視図、 第７図は、電極集成体の機能を示す略図、第８図は、本
発明による紫外線検出器の一部を示す断面図、 第９図は、本発明により電極および光検出器を製造する
選択的方法を示す略図、 第１０図は、第９図による装、置を示す平面図、第１１
図は、第９図および第１０図による装置によって製造さ
れた検出器を拡大して示す部分的縦断面図、かつ 第１２図は、第４図による装置の容積結合部分の製造を
拡大して示す部分的断面図である。 １ｏ・・プラスチック金型、２４ａ・・・雄型、２４ｂ
゛°・雌型、２６・・電極集成体、２δ・型板線材、３
０．５８・・円筒形黄銅体、３２・・・孔、３４・・プ
ラスチックピン、３６．７８ａ　、７８ｂ・・・白金線
、Φ○・・透明プラスチックスリーブ、５０・・直径ス
ロット、５６・・・光検出器、６４・・光源、６６・・
通路、６８・・広幅の内腔領域、７０・・・毛管、７４
．８０・・プラスチック、８４ａ、８４ｂ・・・光ファ
イバー１８６・・窓。 「・）こ・書（内方にｌシし） ６４・・・光源　　　　　　　　　　　ＦＴＧ、７ＦＩ
Ｇ８ 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　昭和６２年特許Ｈ第９２１３９号２、
発明の名称 毛管アイソタコ電気泳動に使用するための毛管構成部材
、その製造性および検出器 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　称　　ザ・ノミ−キン−エルマー・コーポレイショ
ン４、代理人 ６、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電気泳動計測器に使用するための毛管構成部材にお
   いて、 分離毛管を定める硬化したプラスチック材料体； 分離毛管の表面の第１および第２の領域を間隙を有する
   ように形成するそれぞれの部分を有する、プラスチック
   材料体中に成形された第１および第２の導電性線；およ
   び 分離毛管の表面の第３および第４の領域を間隙を有する
   ように形成するそれぞれの光ファイバーを有する、プラ
   スチック材料体中に成形された第１および第２の光ファ
   イバー からなることを特徴とする、電気泳動計測器に使用する
   ための毛管構成部材。 ２、分離毛管が第１、第２、第３および第４の全ての表
   面領域に代つて軸線方向に拡大された直径部分を包含す
   る、特許請求の範囲第１項記載の構成部材。 ３、電気泳動計測器に使用するための毛管構成部材を製
   造する方法において、 外側輪郭寸法および内側輪郭寸法に相当する形状および
   所望の毛管構成部材の形状を有する型板線材を供給し； この型板線材を硬化可能な材料体の内に埋込み； この硬化可能な材料を硬化させ；かつ 型板線材を除去することを特徴とする、電気泳動計測器
   に使用するための毛管構成部材の製造法。 ４、埋込むよりも先に、線材の一部分を光透過性部材の
   端部と接触させ、かつ線材の他の部分を光学的アパーチ
   ユアーを定める光学的に不透明の部材と接触させる、特
   許請求の範囲第３項記載の方法。 ５、埋込むよりも先に、型板線材の表面上の第１の個所
   を成分検出媒体を導くことができる第１のファイバーと
   接触させ、かつ型板線材の表面上の第２の個所を実質的
   に第１の個所とは反対側で成分検出媒体を導くことがで
   きる第２のファイバーと接触させる、特許請求の範囲第
   ３項記載の方法。 ６、第１および第２のファイバーは線であり、かつ成分
   検出媒体は電気である、特許請求の範囲第５項記載の方
   法。 ７、第１および第２のファイバーは光ファイバーであり
   、かつ成分検出媒体は電磁線である、特許請求の範囲第
   ５項記載の方法。 ８、それぞれの接触工程は、印加電極部材の端部上に線
   を巻き付け、かつ印加電極部材および線を型板線材に押
   付けることからなる、特許請求の範囲第６項記載の方法
   。 ９、それぞれの接触工程は、線を型板線材上に巻き付け
   、この線上に引張力を作用させ、かつ線材の周面の実質
   的に１周半に亘つて線と線材との間で緊密な接触を生じ
   させることからなる、特許請求の範囲第６項記載の方法
   。 １０、それぞれの光ファイバーは線材と接触する艶出し
   された端部を包含する、特許請求の範囲第７項記載の方
   法。 １１、線材は中実線である、特許請求の範囲第３項記載
   の方法。 １２、線材は毛管である、特許請求の範囲第３項記載の
   方法。 １３、除去工程は型板線材を硬化材料から引張り出すこ
   とからなる、特許請求の範囲第３項記載の方法。 １４、除去工程は型板線材の材料を溶解することからな
   る、特許請求の範囲第３項記載の方法。 １５、埋込み工程よりも先に、毛管の端部を型板線材の
   上をそれに最も接近させて滑らせ、この型板線材に沿つ
   て前選択した距離に拡大させ、かつ毛管を硬化可能な材
   料の硬化後に除去する、特許請求の範囲第３項記載の方
   法。 １６、毛管アイソタコ電気泳動に使用するための検出器
   において、 分離毛管を定める硬化されたプラスチック材料体、 毛管の表面の第１の領域を形成する表面部分を有する、
   プラスチック材料体中に成形された、成分検出媒体を導
   くことができる第１のファイバー、および 分離毛管の表面の第２の領域を形成する表面部分を有す
   る、プラスチック材料体中に成形された、成分検出媒体
   を導くことができる第２のファイバーからなり、この場
   合第１および第２の領域は、分離毛管の反対側であるこ
   とを特徴とする、毛管アイソタコ電気泳動に使用するた
   めの検出器。 １７、第１および第２のファイバーが線であり、かつ成
   分検出媒体が電気である、特許請求の範囲第工１６項記
   載の検出器。 １８、第１および第２の領域が分離毛管の軸線に対する
   法平面内にある、特許請求の範囲第１７項記載の検出器
   。 １９、第１および第２のファイバーが光ファイバーであ
   り、かつ成分検出媒体が電磁線である、特許請求の範囲
   第１６項記載の検出器。