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公開番号2025075024
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-14
出願番号2024191132
出願日2024-10-30
発明の名称電気泳動ユニット及び電気泳動方法
出願人アークレイ株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G01N 27/447 20060101AFI20250507BHJP(測定;試験)
要約【課題】キャピラリ両端に設けられている電極による流路への漏電を防止する。
【解決手段】泳動液を満たした状態で上流から下流へ検体液が移動するキャピラリ流路、キャピラリ流路の両端近傍に設置される一対の電極、キャピラリ流路の中途部分に設けられている検出器、キャピラリ流路のそれぞれ上流側及び下流側に中途部分で連絡するとともにキャピラリ流路の長手方向と交わる方向に延設される第一流路及び第二流路、第一流路に検体液を供給する第一供給源、第二流路に泳動液を供給する第二供給源、第二供給源から第二流路に泳動液を移動させるとともに第一供給源から第一流路に検体液を移動させるポンプ、第一流路に絶縁流体を供給する第一補助供給源、第二流路に絶縁流体を供給する第二補助供給源、並びに少なくとも前記第一供給源及び前記第二供給源から、第一流路及び第二流路に供給される流体の流路を切り替える切替器を有する電気泳動ユニット。
【選択図】図1E
特許請求の範囲【請求項１】
泳動液を満たした状態で、上流から下流へ検体液が移動するキャピラリ流路と、
前記キャピラリ流路の両端近傍に設置される一対の電極と、
前記キャピラリ流路の中途部分に設けられている検出器と、
前記キャピラリ流路の上流側に中途部分で連絡するとともに、前記キャピラリ流路の長手方向と交わる方向に延設される第一流路と、
前記キャピラリ流路の下流側に中途部分で連絡するとともに、前記長手方向と交わる方向に延設される第二流路と、
前記第一流路に前記検体液を供給する第一供給源と、
前記第二流路に前記泳動液を供給する第二供給源と、
前記第二供給源から前記第二流路に前記泳動液を移動させるとともに、前記第一供給源から前記第一流路に前記検体液を移動させるポンプと、
前記第一流路に、前記電極に接している前記検体液を該第一流路内で絶縁する絶縁流体を供給する第一補助供給源と、
前記第二流路に、前記電極に接している前記泳動液を該第二流路内で絶縁する絶縁流体を供給する第二補助供給源と、
少なくとも前記第一供給源及び前記第二供給源から、前記第一流路及び前記第二流路への流体の供給及び停止を切り替える切替器と、
を有する電気泳動ユニット。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第一補助供給源及び前記第二補助供給源は、前記切替器を介して前記第一流路及び前記第二流路にそれぞれ絶縁流体を導入する、請求項１に記載の電気泳動ユニット。
【請求項３】
前記第一流路及び前記第二流路に、流体の到達を検知する流体検知センサが装着されている、請求項２に記載の電気泳動ユニット。
【請求項４】
前記第一補助供給源として、前記第一流路を大気圧に開放させる第一バルブが設けられるとともに、
前記第二補助供給源として、前記第二流路を大気圧に開放させる第二バルブが設けられる、
請求項１に記載の電気泳動ユニット。
【請求項５】
前記第一補助供給源として、前記第一流路を大気圧に開放させる第一バルブが設けられるとともに、
前記第二補助供給源として、前記第二流路を大気圧に開放させる第二バルブが設けられる、
請求項２に記載の電気泳動ユニット。
【請求項６】
前記切替器は、前記第一流路及び前記第二流路をそれぞれ大気圧に開放させる開放路に切り替え可能な、請求項２に記載の電気泳動ユニット。
【請求項７】
前記第一流路に前記検体液が導入された後に前記切替器を介して前記第一流路に洗浄液が導入され、
前記第二流路に前記泳動液が導入された後に前記切替器を介して前記第二流路に洗浄液が導入される、
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電気泳動ユニット。
【請求項８】
前記第一流路に前記検体液が導入される前に前記切替器を介して前記第一流路にプレ洗浄液が導入され、
前記第二流路に前記泳動液が導入される前に前記切替器を介して前記第二流路にプレ洗浄液が導入される、
請求項７に記載の電気泳動ユニット。
【請求項９】
泳動液を満たした状態で、上流から下流へ検体液が移動するキャピラリ流路と、
前記キャピラリ流路の中途部分に設けられている検出器と、
前記キャピラリ流路の上流側に中途部分で連絡するとともに、前記キャピラリ流路の長手方向と交わる方向に延設される第一流路と、
前記キャピラリ流路の下流側に中途部分で連絡するとともに、前記長手方向と交わる方向に延設される第二流路と、
を用いる電気泳動方法であって、
前記第二流路に前記泳動液を導入すること、
前記第二流路から前記キャピラリ流路へ前記泳動液を導入すること、
前記第一流路に前記検体液を導入すること、
前記キャピラリ流路に連絡する位置にある前記泳動液を挟んで、前記第二流路に絶縁流体を導入すること、
前記キャピラリ流路に連絡する位置にある前記検体液を挟んで、前記第一流路に絶縁流体を導入すること、及び、
前記キャピラリ流路の上流と下流との間に電圧を印加すること、
を含んでなる、電気泳動方法。
【請求項１０】
前記第二流路に前記泳動液を導入する前後に絶縁流体を前記第二流路に導入すること、及び、
前記第一流路に前記検体液を導入する前後に絶縁流体を前記第一流路に導入すること、をさらに含む、請求項９に記載の電気泳動方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、キャピラリ電気泳動を実行するに際して、キャピラリに泳動液及び検体液を充填する方法及びその装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
キャピラリ電気泳動を行う装置において、キャピラリに泳動液及び検体液を充填する方法に関しては、種々の技術が開示されている。たとえば、特許文献１記載の技術のように、分離流路の両端に液体を保持するリザーバが設けられ、両端のリザーバに分離バッファ液及び試料をそれぞれ供給するようなマイクロチップの構造がキャピラリ電気泳動では一般的である。特許文献１記載のような技術では、分離流路に流す液量はリザーバの容積を超えることができないため、十分な洗浄のために液体をリザーバへ供給したり、またリザーバから吸引したりする工程を繰り返すことが必要であった。
【０００３】
特許文献２記載の技術では、流路両端のリザーバに分注プローブ及び吸引ノズルを挿入し、連続的に液体を吐出及び吸引することで、特許文献１のような繰り返し動作を省略している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００５－２１４７１０号公報
特開２０１７－１６１２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リザーバ構造を採らずに、キャピラリの上流及び下流それぞれで検体液及び泳動液を流す流路を設けることで、液量がリザーバの容積に依存することはなくなる。しかし、キャピラリ両端には電極が設けられているため、流路への漏電を防止する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様の電気泳動ユニットは、泳動液を満たした状態で、上流から下流へ検体液が移動するキャピラリ流路と、キャピラリ流路の両端近傍に設置される一対の電極と、キャピラリ流路の中途部分に設けられている検出器と、キャピラリ流路の上流側に中途部分で連絡するとともに、キャピラリ流路の長手方向と交わる方向に延設される第一流路と、キャピラリ流路の下流側に中途部分で連絡するとともに、キャピラリ流路の長手方向と交わる方向に延設される第二流路と、第一流路に検体液を供給する第一供給源と、第二流路に泳動液を供給する第二供給源と、第二供給源から第二流路に泳動液を移動させるとともに、第一供給源から第一流路に検体液を移動させるポンプと、第一流路に、前記電極に接している前記検体液を該第一流路内で絶縁する絶縁流体を供給する第一補助供給源と、第二流路に、電極に接している泳動液を該第二流路内で絶縁する絶縁流体を供給する第二補助供給源と、少なくとも第一供給源及び第二供給源から、第一流路及び第二流路への流体の供給及び停止を切り替える切替器と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の実施態様によれば、リザーバ構造を採らずに、キャピラリの上流及び下流それぞれで検体液及び泳動液を流す流路を設けつつ、上流側の流路の検体液と、下流側の流路の泳動液とがそれぞれ絶縁流体で挟まれた状態で電気泳動が実施されるため、キャピラリ両端に設けられている電極による流路への漏電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第一実施形態の電気泳動ユニットの概要を示す模式図である。
図１Ａの電気泳動ユニットにおいて、第二流路に泳動液が導入される状態を示す模式図である。
図１Ｂの状態から、第二流路に絶縁流体が導入される状態を示す模式図である。
図１Ｃの状態から、キャピラリ流路に泳動液が充填される状態を示す模式図である。
図１Ｄの状態から、第一流路に検体液及び絶縁流体が導入されて、電気泳動が実施される状態を示す模式図である。
第二実施形態の電気泳動ユニットの概要を示す模式図である。
図２Ａの電気泳動ユニットにおいて、第二流路に泳動液が導入される状態を示す模式図である。
図２Ｂの状態から、キャピラリ流路に泳動液が充填される状態を示す模式図である。
図２Ｃの状態から、第一流路に検体液が導入される状態を示す模式図である。
図２Ｄの状態から、第一流路及び第二流路に絶縁流体が導入される状態を示す模式図である。
図２Ｅの状態から、第一流路及び第二流路が外気圧に開放されて、電気泳動が実施される状態を示す模式図である。
第三実施形態の電気泳動ユニットの概要を示す模式図である。
図３Ａの電気泳動ユニットにおいて、第二流路に泳動液が導入される状態を示す模式図である。
図３Ｂの状態から、第二流路に絶縁流体が導入される状態を示す模式図である。
図３Ｃの状態から、第二流路に洗浄液が導入される状態を示す模式図である。
図３Ｄの状態から、キャピラリ流路に泳動液が充填される状態を示す模式図である。
図３Ｅの状態から、第一流路に検体液、絶縁流体及び洗浄液がこの順で導入された状態を示す模式図である。
図３Ｆの状態から、第一流路及び第二流路に絶縁流体が導入されつつ、第一流路及び第二流路が外気圧に開放されて、電気泳動が実施される状態を示す模式図である。
第四実施形態の電気泳動ユニットの概要を示す模式図である。
図４Ａの電気泳動ユニットにおいて、第二流路にプレ洗浄液が導入される状態を示す模式図である。
図４Ｂの状態から、第二流路に絶縁流体が導入される状態を示す模式図である。
図４Ｃの状態から、第二流路に泳動液が導入される状態を示す模式図である。
図４Ｄの状態から、第二流路に再び絶縁流体が導入される状態を示す模式図である。
図４Ｅの状態から、第二流路に洗浄液が導入される状態を示す模式図である。
図４Ｆの状態から、キャピラリ流路に泳動液が充填される状態を示す模式図である。
図４Ｇの状態から、第一流路にプレ洗浄液、絶縁流体、検体液、絶縁流体及び洗浄液がこの順で導入され、次いで第一流路及び第二流路が外気圧に開放されて、電気泳動が実施される状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示における実施形態を、図面を参照しつつ説明する。各図において共通する符号は、特段の説明がなくとも同一の部分を指し示す。また、各図に現された各部材や各部位はあくまで模式的に描かれたものであって、実際の製品のサイズ及び位置関係は必ずしも正確には現されていない。なお、以下で言及する各図においては、キャピラリ流路１１の右側を上流側とし、左側を下流側としている。
【００１０】
（１）第一実施形態
図１Ａ～図１Ｅを参照しつつ、本開示の第一実施形態を説明する。図１Ａは、第一実施形態の電気泳動ユニット１０の概要を示す模式図である。また、図１Ｂ～図１Ｅは、本実施形態においてキャピラリ流路１１に泳動液ＲＳが充填され、電気泳動の開始により検体液ＳＳがキャピラリ流路に導入されるまでの概略手順を模式的に示す。
（【００１１】以降は省略されています）

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