特開2023-153648電源装置、電気泳動装置、電源装置を制御する方法、電気泳動装置を制御する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023153648
(43)【公開日】2023-10-18
(54)【発明の名称】電源装置、電気泳動装置、電源装置を制御する方法、電気泳動装置を制御する方法
(51)【国際特許分類】
H02M 3/28 20060101AFI20231011BHJP
G01N 27/447 20060101ALI20231011BHJP
【ＦＩ】
H02M3/28 H
G01N27/447 301C
G01N27/447 331E
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022063037
(22)【出願日】2022-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000141897
【氏名又は名称】アークレイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮本 千明
(72)【発明者】
【氏名】井美 椋太
【テーマコード（参考）】
5H730
【Ｆターム（参考）】
5H730BB21
5H730DD02
5H730DD04
5H730EE06
5H730EE59
5H730EE60
5H730FD01
5H730FD31
(57)【要約】
【課題】電気泳動電圧の極性に関して一方向及びその逆方向の双方を選択可能な電源装置を提供する。
【解決手段】電源装置は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置のための高電圧生成回路であって、電源装置は、電気泳動電圧を生成するように構成された高電圧生成回路と、キャピラリーに電気泳動電圧を印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子と、高電圧生成回路に接続された第１内側導電体、及び第２内側導電体を有すると共に、第２内側導電体及び第１内側導電体の間の電位差を第１外側端子及び第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能な極性スイッチング回路と、極性スイッチング回路の極性切り替えを制御して順方向極性の印加及び逆方向極性の印加のいずれか一方を選択するように構成されたスイッチング制御回路と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】電源装置は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置のための高電圧生成回路であって、電源装置は、電気泳動電圧を生成するように構成された高電圧生成回路と、キャピラリーに電気泳動電圧を印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子と、高電圧生成回路に接続された第１内側導電体、及び第２内側導電体を有すると共に、第２内側導電体及び第１内側導電体の間の電位差を第１外側端子及び第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能な極性スイッチング回路と、極性スイッチング回路の極性切り替えを制御して順方向極性の印加及び逆方向極性の印加のいずれか一方を選択するように構成されたスイッチング制御回路と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置のために構成された電源装置であって、
電気泳動のための電圧を生成するように構成された高電圧生成回路と、
前記キャピラリーに電気泳動電圧を印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子と、
前記高電圧生成回路に接続された第１内側導電体、及び第２内側導電体を有すると共に、前記第２内側導電体及び前記第１内側導電体の間の電位差を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能な極性スイッチング回路と、
前記極性スイッチング回路の極性切り替えを制御して前記順方向極性の印加及び前記逆方向極性の印加のいずれか一方を選択するように構成されたスイッチング制御回路と、
を備える電源装置。
電気泳動のための電圧を生成するように構成された高電圧生成回路と、
前記キャピラリーに電気泳動電圧を印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子と、
前記高電圧生成回路に接続された第１内側導電体、及び第２内側導電体を有すると共に、前記第２内側導電体及び前記第１内側導電体の間の電位差を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能な極性スイッチング回路と、
前記極性スイッチング回路の極性切り替えを制御して前記順方向極性の印加及び前記逆方向極性の印加のいずれか一方を選択するように構成されたスイッチング制御回路と、
を備える電源装置。
【請求項2】
前記極性スイッチング回路は、第１順方向スイッチ及び第２順方向スイッチの順方向スイッチペア、並びに第１逆方向スイッチ及び第２逆方向スイッチの逆方向スイッチペアを含み、
前記第１順方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、
前記第２順方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、
前記第１逆方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、
前記第２逆方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、
前記スイッチング制御回路は、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアのいずれか一方を排他的に導通させるように極性スイッチング回路を制御する、
請求項１に記載された電源装置。
前記第１順方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、
前記第２順方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、
前記第１逆方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、
前記第２逆方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、
前記スイッチング制御回路は、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアのいずれか一方を排他的に導通させるように極性スイッチング回路を制御する、
請求項１に記載された電源装置。
【請求項3】
前記第１順方向スイッチ、前記第２順方向スイッチ、前記第１逆方向スイッチ、及び前記第２逆方向スイッチの各々は、前記順方向極性又は前記逆方向極性に係る切り替え信号を受ける入力側及び前記切り替え信号に応答して動作可能な出力側を含み、
前記出力側は、前記入力側から電気的に絶縁される、
請求項２に記載された電源装置。
前記出力側は、前記入力側から電気的に絶縁される、
請求項２に記載された電源装置。
【請求項4】
前記スイッチング制御回路は、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアの一方から他方への切り替えに際して前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアの両方が非導通であるインターバル期間を設けるように、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアを切り替える信号を生成するインターバル生成回路を含む、
請求項２又は請求項３に記載された電源装置。
請求項２又は請求項３に記載された電源装置。
【請求項5】
前記スイッチング制御回路は、前記順方向極性及び前記逆方向極性を規定する極性信号を受ける入力を有し、
前記スイッチング制御回路は、前記極性信号によって示された極性状態を保持する保持回路を含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された電源装置。
前記スイッチング制御回路は、前記極性信号によって示された極性状態を保持する保持回路を含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された電源装置。
【請求項6】
前記極性信号は、前記電気泳動装置の入力デバイスを介して入力された動作モード指定に基づいて生成される、
請求項５に記載された電源装置。
請求項５に記載された電源装置。
【請求項7】
前記高電圧生成回路の出力に接続されると共に前記高電圧生成回路の電圧生成の有無を示す検知信号を生成する電圧検出回路を更に備え、
前記スイッチング制御回路は、前記検知信号及び前記極性信号を受ける禁止回路を含み、
前記保持回路は、前記禁止回路の出力に接続され、
前記禁止回路は、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていることを前記検知信号が示す場合、前記極性信号に係わらず前記保持回路の前記極性状態を保持する出力値を生成すると共に、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていないことを前記検知信号が示す場合、前記極性信号の値に従った出力値を生成する、
請求項５又は請求項６に記載された電源装置。
前記スイッチング制御回路は、前記検知信号及び前記極性信号を受ける禁止回路を含み、
前記保持回路は、前記禁止回路の出力に接続され、
前記禁止回路は、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていることを前記検知信号が示す場合、前記極性信号に係わらず前記保持回路の前記極性状態を保持する出力値を生成すると共に、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていないことを前記検知信号が示す場合、前記極性信号の値に従った出力値を生成する、
請求項５又は請求項６に記載された電源装置。
【請求項8】
前記高電圧生成回路は、
電圧を生成する生成回路と、
前記生成回路で生成された電圧を増幅して前記電気泳動電圧を出力する増幅回路と、
を含み、
前記増幅回路は、コッククロフトウォルトン回路を含む、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された電源装置。
電圧を生成する生成回路と、
前記生成回路で生成された電圧を増幅して前記電気泳動電圧を出力する増幅回路と、
を含み、
前記増幅回路は、コッククロフトウォルトン回路を含む、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された電源装置。
【請求項9】
前記極性スイッチング回路を介して前記キャピラリーからの電流を受ける電流検出回路を更に備え、
前記電流検出回路は、前記第２内側導電体に接続される、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載された電源装置。
前記電流検出回路は、前記第２内側導電体に接続される、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載された電源装置。
【請求項10】
キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置であって、
電気泳動電圧を生成するように構成された電源装置であって、前記電源装置は、前記電気泳動電圧を前記キャピラリーに印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子を含むと共に、前記電気泳動電圧を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能である、電源装置と、
前記順方向極性及び前記逆方向極性のいずれかを示す動作モードの指定を受けるように構成された入力デバイスと、
を備える、
電気泳動装置。
電気泳動電圧を生成するように構成された電源装置であって、前記電源装置は、前記電気泳動電圧を前記キャピラリーに印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子を含むと共に、前記電気泳動電圧を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能である、電源装置と、
前記順方向極性及び前記逆方向極性のいずれかを示す動作モードの指定を受けるように構成された入力デバイスと、
を備える、
電気泳動装置。
【請求項11】
キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置の電源装置を制御する方法であって、
前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性に従って前記電源装置の第１外側端子及び第２外側端子のいずれか一方に前記電源装置の高電圧生成回路の出力を接続することと、
前記第１外側端子及び前記第２外側端子のいずれか一方に前記高電圧生成回路の前記出力を接続した後に前記高電圧生成回路を動作させて、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに前記高電圧生成回路からの電気泳動電圧を前記第１外側端子又は前記第２外側端子を介して印加することと、
を備える、電源装置を制御する方法。
前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性に従って前記電源装置の第１外側端子及び第２外側端子のいずれか一方に前記電源装置の高電圧生成回路の出力を接続することと、
前記第１外側端子及び前記第２外側端子のいずれか一方に前記高電圧生成回路の前記出力を接続した後に前記高電圧生成回路を動作させて、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに前記高電圧生成回路からの電気泳動電圧を前記第１外側端子又は前記第２外側端子を介して印加することと、
を備える、電源装置を制御する方法。
【請求項12】
電気泳動装置を制御する方法であって、
キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置を準備することであって、前記電気泳動装置は、電源装置及び入力デバイスを含む、電気泳動装置を準備することと、
前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性を指定する指示を前記入力デバイスを介して受けることと、
前記指示に従って前記電源装置において前記電圧極性の設定を行うと共に、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに、前記電圧極性の前記設定に従って電気泳動電圧を印加することと、
を備える、電気泳動装置を制御する方法。
キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置を準備することであって、前記電気泳動装置は、電源装置及び入力デバイスを含む、電気泳動装置を準備することと、
前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性を指定する指示を前記入力デバイスを介して受けることと、
前記指示に従って前記電源装置において前記電圧極性の設定を行うと共に、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに、前記電圧極性の前記設定に従って電気泳動電圧を印加することと、
を備える、電気泳動装置を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電源装置、電気泳動装置、電源装置を制御する方法、及び電気泳動装置を制御する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、電気泳動装置を開示する。電気泳動装置は、電源装置を含み、電源装置は、電気泳動のための電圧（以下、「電気泳動電圧」と記す）を生成し、電気泳動装置において、電気泳動電圧はキャピラリーに印加される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許６８５６４９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の電源装置は、電源装置の内部接続により規定された向きに電気泳動電圧を印加する。単一の電源装置において、電気泳動電圧の極性（電圧印加の向き）を、一方向及びその逆方向の双方を選択できる技術が求められる。
【0005】
本開示は、電気泳動電圧の極性に関して一方向及びその逆方向の双方を選択可能な電源装置、この電源装置を含む電気泳動装置、電源装置を制御する方法、及び電気泳動装置を制御する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の第１態様に係る電気泳動装置用の電源装置は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置のために構成された電源装置であって、電気泳動のための電圧を生成するように構成された高電圧生成回路と、前記キャピラリーに電気泳動電圧を印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子と、前記高電圧生成回路に接続された第１内側導電体、及び第２内側導電体を有すると共に、前記第２内側導電体及び前記第１内側導電体の間の電位差を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能な極性スイッチング回路と、前記極性スイッチング回路の極性切り替えを制御して前記順方向極性の印加及び前記逆方向極性の印加のいずれか一方を選択するように構成されたスイッチング制御回路と、を備える。
【0007】
本開示の第２態様に係る電源装置は、第１態様に従う電源装置であって、前記極性スイッチング回路は、第１順方向スイッチ及び第２順方向スイッチの順方向スイッチペア、並びに第１逆方向スイッチ及び第２逆方向スイッチの逆方向スイッチペアを含み、前記第１順方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、前記第２順方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、前記第１逆方向スイッチは、前記第２内側導電体と前記第２外側端子との間に接続され、前記第２逆方向スイッチは、前記第１内側導電体と前記第１外側端子との間に接続され、前記スイッチング制御回路は、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアのいずれか一方を排他的に導通させるように極性スイッチング回路を制御する。
【0008】
本開示の第３態様に係る電源装置は、第２態様に従う電源装置であって、前記第１順方向スイッチ、前記第２順方向スイッチ、前記第１逆方向スイッチ、及び前記第２逆方向スイッチの各々は、前記順方向極性又は前記逆方向極性に係る切り替え信号を受ける入力側及び前記切り替え信号に応答して動作可能な出力側を含み、前記出力側は、前記入力側から電気的に絶縁される。
【0009】
本開示の第４態様に係る電源装置は、第２態様又は第３態様に従う電源装置であって、前記スイッチング制御回路は、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアの一方から他方への切り替えに際して前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアの両方が非導通であるインターバル期間を設けるように、前記順方向スイッチペア及び前記逆方向スイッチペアを切り替える信号を生成するインターバル生成回路を含む。
【0010】
本開示の第５態様に係る電源装置は、第１態様から第４態様のいずれか一態様に従う電源装置であって、前記スイッチング制御回路は、前記順方向極性及び前記逆方向極性を規定する極性信号を受ける入力を有し、前記スイッチング制御回路は、前記極性信号によって示された極性状態を保持する保持回路を含む。
【0011】
本開示の第６態様に係る電源装置は、第５態様に従う電源装置であって、前記極性信号は、前記電気泳動装置の入力デバイスを介して入力された動作モード指定に基づいて生成される。
【0012】
本開示の第７態様に係る電源装置は、第５態様又は第６態様に従う電源装置であって、前記高電圧生成回路の出力に接続されると共に前記高電圧生成回路の電圧生成の有無を示す検知信号を生成する電圧検出回路を更に備え、前記スイッチング制御回路は、前記検知信号及び前記極性信号を受ける禁止回路を含み、前記保持回路は、前記禁止回路の出力に接続され、前記禁止回路は、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていることを前記検知信号が示す場合、前記極性信号に係わらず前記保持回路の前記極性状態を保持する出力値を生成すると共に、前記高電圧生成回路が電圧生成の動作を行っていないことを前記検知信号が示す場合、前記極性信号の値に従った出力値を生成する。
【0013】
本開示の第８態様に係る電源装置は、第１態様から第７態様のいずれか一態様に従う電源装置であって、前記高電圧生成回路は、電圧を生成する生成回路と、前記生成回路で生成された電圧を増幅して前記電気泳動電圧を出力する増幅回路と、を含み、前記増幅回路は、コッククロフトウォルトン回路を含む。
【0014】
本開示の第９態様に係る電源装置は、第１態様から第８態様のいずれか一態様に従う電源装置であって、前記極性スイッチング回路を介して前記キャピラリーからの電流を受ける電流検出回路を更に備え、前記電流検出回路は、前記第２内側導電体に接続される。
【0015】
本開示の第１０態様に係る電気泳動装置は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置であって、電気泳動電圧を生成するように構成された電源装置であって、前記電源装置は、前記電気泳動電圧を前記キャピラリーに印加するように構成された第１外側端子及び第２外側端子を含むと共に、前記電気泳動電圧を前記第１外側端子及び前記第２外側端子の間における順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能である、電源装置と、前記順方向極性及び前記逆方向極性のいずれかを示す動作モードの指定を受けるように構成された入力デバイスと、を備える。
【0016】
本開示の第１１態様に係る電源装置を制御する方法は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置の電源装置を制御する方法であって、前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性に従って前記電源装置の第１外側端子及び第２外側端子のいずれか一方に前記電源装置の高電圧生成回路の出力を接続することと、前記第１外側端子及び前記第２外側端子のいずれか一方に前記高電圧生成回路の前記出力を接続した後に前記高電圧生成回路を動作させて、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに前記高電圧生成回路からの電気泳動電圧を前記第１外側端子又は前記第２外側端子を介して印加することと、を備える。
【0017】
本開示の第１２態様に係る電気泳動装置を制御する方法は、キャピラリーを有する測定具を用いる電気泳動装置を準備することであって、前記電気泳動装置は、電源装置及び入力デバイスを含む、電気泳動装置を準備することと、前記電源装置において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性を指定する指示を前記入力デバイスを介して受けることと、前記指示に従って前記電源装置において前記電圧極性の設定を行うと共に、前記電気泳動装置にセットアップされた測定具のキャピラリーに、前記電圧極性の前記設定に従って電気泳動電圧を印加することと、を備える。
【発明の効果】
【0018】
本開示によれば、電気泳動電圧の極性に関して一方向及びその逆方向の双方を選択可能な電源装置、この電源装置を制御する方法、この電源装置を含む電気泳動装置、及びこの電気泳動装置を制御する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、図面を参照して本開示を実施するための各実施の形態について説明する。
【0021】
【0022】
【0023】
電気泳動装置１は、キャピラリー電気泳動法を実施できる分析装置であって、この分析装置は、測定具の試料、例えばマイクロチップ２のキャピラリー４を泳動する試料４０の測定又は分析をキャピラリー電気泳動法を用いて行うことができる。より具体的には、試料４０が、マイクロチップ２のキャピラリー４内に電気泳動される。本開示の測定具の一例として、マイクロチップ２が示されている。マイクロチップ２は、泳動体４４を含み十分に電流が流れる状態にある試料４０を含む。試料４０は、泳動体４４を含む試料４０、又は希釈液によって希釈された泳動液（液体状の泳動体４４）の溶液を含む試料４０を包含する。分析のために、試料４０の希釈が必要な場合、試料４０は、希釈されることができる。
【0024】
マイクロチップ２は、流路として働くキャピラリー４、導入槽６、及び排出槽８を有する。分析対象の試料４０及び泳動体４４は、導入槽６に導入される。泳動液（泳動体４４）は、キャピラリー電気泳動法においてバッファとして機能する。泳動液（泳動体４４）の一例は、１００ｍＭりんご酸－アルギニンバッファ（ｐＨ５．０）＋１．５％コンドロイチン硫酸Ｃナトリウムであり、試料４０の一例は、血液である。マイクロチップ２は、ディスポーザブルタイプのチップであり、例えば１回又は特定の回数の分析を終えた後に廃棄されることが意図されている。マイクロチップ２は、例えば、シリカといった材料で形成される。
【0025】
キャピラリー４は、キャピラリー電気泳動法を用いた分析のための電気泳動を生じさせる試料を含む。キャピラリー電気泳動法の実現のために、キャピラリー４は、一方向に延在する管状の形状を有し、その寸法の一例を以下に示す。管状形状の断面は、例えば２５μｍ～１００μｍの直径を有する円形、又は２５μｍ～１００μｍの辺を有する矩形であることが好ましく、管状形状の長さは、例えば３０ｍｍ程度であることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
【0026】
排出槽８は、キャピラリー４に対して、キャピラリー電気泳動の泳動方向における下流側に位置している。キャピラリー４を電気泳動した試料４０及び泳動体４４は、分析が終了したものとして、排出槽８に溜まる。排出槽８の分析済み試料４０及び泳動体４４は、例えば、排出ノズル（図示を省略した）及び吸引ポンプ（図示を省略した）を用いて排出槽８から排出される。排出ノズル（図示を省略した）は、排出槽８に取り付けら、また吸引ポンプ（図示を省略した）は、排出ノズル（図示を省略した）を介する排出のために用いられる。
【0027】
第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂは、それぞれ、第１電極２２及び第２電極２４に接続されている。第１電極２２及び第２電極２４は、例えば、断面の直径が０．８ｍｍ～１．０ｍｍの銅材（Ｃｕ）からなる棒状の電極である。第１電極２２は、導入槽６に浸漬されると共に第２電極２４は、排出槽８に浸漬されて、これによってキャピラリー４に対して電圧を印加することを可能にする。この例示的な配置では、第１電極２２及び第２電極２４は、キャピラリー４に対して電圧を印加でき、試料４０がマイクロチップ２のキャピラリー４に充填されて泳動できるように、導入槽６及び排出槽８は、それぞれ、キャピラリー４の一端及び他端に位置する。しかしながら、第１電極２２及び第２電極２４の配置は、これに限定されない。
【0028】
分析装置２６は、例えば、吸光度の測定を実行するものであり、図１に示すように、光源装置３０（発光デバイス２８ａ、照射デバイス２８ｂ）、及び検出装置３４（受光デバイス３２ａ、光電変換デバイス３２ｂ）を含む。
【0029】
光源装置３０は、分析対象に応じた波長の光を発生するように構成される。照射デバイス２８ｂは、例えば、光ファイバーといった導波路デバイスを介して発光デバイス２８ａに結合されており、導波路デバイスは、発光デバイス２８ａからの光をキャピラリー４の一部に向けて照射光を照射する。発光デバイス２８ａは、吸光度測定に用いられる光を発生するように構成され、例えば、レーザ素子を含むことができる。発光デバイス２８ａは、例えば血液中のヘモグロビンＡ１ｃといったヘモグロビン種の濃度を分析する場合に、４１５ｎｍの波長の光を発生することができ、しかしながら、発光デバイス２８ａの波長は、これに限定されない。検出装置３４は、キャピラリー４からの光を受光して電気信号を生成する。受光デバイス３２ａは、例えば光ファイバーといった導波路デバイスを介して光電変換デバイス３２ｂに接続される。検出装置３４は、光電変換デバイス３２ｂからの電気信号を処理する。
【0030】
制御装置１０は、電気泳動装置１の各部の動作を制御して、電気泳動装置１による分析を実現するための一連の制御を行う。図２に示されるように、制御装置１０は、ＣＰＵ４０１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、主記憶装置４０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）といった記憶装置４０３、インターフェース４０４、及び出力デバイス４０５、及びバス４０６を含む。このような制御装置１０は、例えば、マイクロプロセッサといった処理装置を含むことができる。例えば、制御装置１０は、装置外部の電源（例えば、家庭用コンセント）から電圧供給を受けるための電源ポートを備えることができる。
【0031】
図１を参照すると、電気泳動装置１により測定又は分析を行う場合、まず、導入ノズル４６から導入槽６へと泳動体４４（泳動液）が導入される。この泳動液（泳動体４４）は、導入槽６、キャピラリー４、及び排出槽８を満たす。試料容器４２内の試料４０（例えば、血液）が、導入ノズル４６に、所定量だけ導入される。電源装置２０を用いて第１電極２２及び第２電極２４に電圧を印加すると、この電圧に起因する電気泳動によって、ヘモグロビンＡ１ｃ、ヘモグロビンＡ２といった特定成分がその電荷に応じて分離分画され始める。試料４０に電圧が印加されている時間の経過に従って、例えば、特定成分が他の成分から明確に分離分画される。この分離分画された特定成分は、キャピラリー４を移動して、排出槽８に向かって移動する。キャピラリー４の一部分は、光源装置３０と検出装置３４との間に位置するので、電気泳動によりキャピラリー４を移動する特定成分は、キャピラリー４の一部分を通過する。
【0032】
照射デバイス２８ｂが、照射光をキャピラリー４の一部分に照射すると、照射された光の一部が特定成分によって吸収される。受光デバイス３２ａは、吸収されなかった光を透過光として検出する。検出装置３４は、光電変換デバイス３２ｂによって検知された光量（透過量の量）を示す信号を受け、照射光の光量及び透過光の光量に基づく吸光度測定の原理によって、試料４０の特定成分の濃度が検出される。
【0033】
電気泳動装置１は、電気泳動電圧を生成するように構成された電源装置２０と、順方向極性及び逆方向極性のいずれかを示す動作モードの指定を受けるように構成される入力デバイス９０とを含む。電源装置２０は、電気泳動電圧をキャピラリー４に印加するように構成された第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを含む。電源装置２０は、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂの間に順方向極性（例えば、第１外側端子７０ａを電位が高い正極にし、第２外側端子７０ｂを電位が低い負極にする）又は逆方向極性（例えば、第１外側端子７０ａを電位が低い負極にし、第２外側端子７０ｂを電位が高い正極にする）で電気泳動電圧を印加することを選択可能である。この電気泳動装置１によれば、順方向極性及び逆方向極性を規定する動作モードを指定して、電気泳動の測定を行うことができる。すなわち、試料４０に対して、順方向極性と逆方向極性の二つ極性方向の電圧印加のうちの一つの動作モードを指定した電気泳動を行うことができる。電気泳動装置１は、更に、キャピラリー４に光を照射するように設けられた光源装置３０と、光源装置３０に光学的に結合された検出装置３４とを備える。
【0034】
電源装置２０は、概略的には、キャピラリー４を有する測定具を用いる電気泳動装置１のために構成されており、キャピラリー電気泳動法に必要な電圧を発生するために数キロボルト、例えば１．５ｋＶ程度の電圧を生成する。電源装置２０は、出力端子として第１外側端子７０ａ及び入力端子として第２外側端子７０ｂを備える。
【0035】
【0036】
図２及び図３を参照すると、電源装置２０は、電圧生成セクション５０ａ及び電圧切替セクション５０ｂを含み、電圧生成セクション５０ａは、電圧切替セクション５０ｂに接続される。電圧切替セクション５０ｂは、極性信号ＳＰＯＬを受けるように構成された入力電極６６、及び電圧検出回路６４から電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮを受けるように構成された入力電極６７を有する。
【0037】
電圧生成セクション５０ａは、高電圧生成回路５３を含み、さらに、例えば、入力制御回路５０、イネーブル回路５２、出力保護回路５８、出力電圧制御回路６０、電流検出回路６２、及び電圧検出回路６４を含むことができる。高電圧生成回路５３は、電気泳動のための電圧（以下、「電気泳動電圧」として参照する）を生成するように構成され、また本実施例では、生成回路としてインバータトランス回路５４、及び増幅回路としてコッククロフトウォルトン回路５６（Ｃｏｃｋｃｒｏｆｔ－Ｗａｌｔｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ：ＣＣＷ、以下、「ＣＣＷ回路」と記す）を含むことができる。この電源装置２０によれば、高電圧生成回路５３は、電圧を生成する生成回路から提供された電圧を増幅回路において増幅することを可能にして、電気泳動測定用の電圧を生成する。
【0038】
第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂは、キャピラリー４に電気泳動電圧を印加するように構成されて、電源装置２０に提供される。具体的には、電圧切替セクション５０ｂは、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介してマイクロチップ２に接続される。また、電源装置２０の電圧生成セクション５０ａは、第２出力電極６８、第３出力電極７４、第２入力電極８２、第３入力電極８４、及び第４入力電極８６を備えており、これらを介して、制御装置１０に接続される。
【0039】
また、電圧切替セクション５０ｂは、極性スイッチング回路５１及びスイッチング制御回路５５を含み、極性スイッチング回路５１は、第１内側導電体８０ａ（出力）及び第２内側導電体８０ｂ（入力）を有する。第１内側導電体８０ａは、高電圧生成回路５３に接続され、第２内側導電体８０ｂは、極性スイッチング回路５１を介してキャピラリー４からの電流を受けるように構成された電流検出回路６２に接続される。この電源装置２０によれば、極性スイッチング回路５１は、順方向極性及び逆方向極性のいずれにおいても電流検出回路６２にキャピラリー４からの電流を提供できる。
【0040】
スイッチング制御回路５５（電圧切替セクション５０ｂ）は、制御入力８０ｅへの切替信号を提供して極性スイッチング回路５１の切り替えを行う。極性スイッチング回路５１は、第１内側導電体８０ａ（出力）及び第２内側導電体８０ｂ（入力）の電位差を第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂの間において順方向極性で又は逆方向極性で印加することを選択可能にする。スイッチング制御回路５５は、極性スイッチング回路５１の極性切り替えを制御して、電気泳動電圧の印加における順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を選択する。
【0041】
この電源装置２０によれば、極性スイッチング回路５１の切り替えは、高電圧生成回路５３からの電気泳動電圧が第１内側導電体８０ａを介して第１外側端子７０ａに提供されること（例えば、順方向極性の印加）、或いは高電圧生成回路５３からの電圧が第１内側導電体８０ａを介して第２外側端子７０ｂに提供されること（例えば、順方向極性と逆向きの逆方向極性の印加）の切り替えを可能にする。スイッチング制御回路５５は、順方向極性の印加及び逆方向極性の印加のうちのいずれか一方を選択するように、極性スイッチング回路５１を制御する。この切り替えに対応して、第２内側導電体８０ｂは、第１外側端子７０ａ又は第２外側端子７０ｂを介してキャピラリー４からの電流を受ける。第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂは、高電圧生成回路５３からの電気泳動電圧に対する絶縁耐力を維持するように隔置される。極性スイッチング回路５１は、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂにそれぞれ接続された第１外側導電体８０ｃ及び第２外側導電体８０ｄを含む。
【0042】
図３に示されるように、極性スイッチング回路５１は、第１順方向スイッチ７１ａ及び第２順方向スイッチ７１ｂの順方向スイッチペア７１、並びに第１逆方向スイッチ７２ａ及び第２逆方向スイッチ７２ｂの逆方向スイッチペア７２を含む。第１順方向スイッチ７１ａは、第１内側導電体８０ａと第１外側導電体８０ｃ（第１外側端子７０ａ）との間に接続される。第２順方向スイッチ７１ｂは、第２内側導電体８０ｂと第２外側導電体８０ｄ（第２外側端子７０ｂ）との間に接続される。第１逆方向スイッチ７２ａは、第１内側導電体８０ａと第２外側導電体８０ｄ（第２外側端子７０ｂ）との間に接続される。第２逆方向スイッチ７２ｂは、第２内側導電体８０ｂと第１外側導電体８０ｃ（第１外側端子７０ａ）との間に接続される。スイッチング制御回路５５は、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２のいずれか一方を排他的に導通させるように極性スイッチング回路５１を制御する。
【0043】
この電源装置２０によれば、極性スイッチング回路５１は、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２のいずれか一方の導通が、順方向極性の印加及び逆方向極性の印加を排他的に切り替えることを可能にする。排他的な導通によれば、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２が、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２の切り替え遷移期間に過渡的に同時に導通することを防ぐことができる。
【0044】
図４（ａ）は、図３に示された極性スイッチング回路５１のための例示的なスイッチデバイスを示す。このようなスイッチデバイスの一例は、リレー回路６１を含み、リレー回路６１は、高電圧生成回路５３から第１内側導電体８０ａを介して与えられる電気泳動電圧を第１外側端子７０ａ又は第２外側端子７０ｂに供給することを可能にする。リレー回路の切り替えは、高電圧生成回路５３からの電気泳動電圧といった高電圧ではない低い電圧レベルの信号により可能である。リレー回路６１は、切り替え信号ＳＳＷに応答して入力側６１ｉｎの駆動部材６１ｅを制御するための電極６１ａ、６１ｂと、スイッチ本体６１ｆによって接続又は切り離しされる出力側６１ｏｕｔの電極６１ｃ、６１ｄとを含む。入力側６１ｉｎは、出力側６１ｏｕｔから電気的に絶縁される一方で、出力側６１ｏｕｔと磁気的及び／又は機械的に結合される。
【0045】
図４（ｂ）は、例示的な極性スイッチング回路５１の回路図を示す。極性スイッチング回路５１において、第１順方向スイッチ７１ａ、第２順方向スイッチ７１ｂ、第１逆方向スイッチ７２ａ及び第２逆方向スイッチ７２ｂの各々は、図４（ａ）で示したスイッチデバイス７３を含み、スイッチデバイス７３は、入力側７３ａ及び出力側７３ｂを含むスイッチ７３ｃを備える。スイッチ７３ｃが開放状態であることで、出力側７３ｂは、入力側７３ａから電気的に分離される。
【0046】
この電源装置２０によれば、第１順方向スイッチ７１ａ、第２順方向スイッチ７１ｂ、第１逆方向スイッチ７２ａ及び第２逆方向スイッチ７２ｂの各々において、入力側７３ａ及び出力側７３ｂは、互いに電気的に絶縁される。この絶縁によれば、出力側７３ｂの高電圧が、該高電圧より低い電圧レベルを有する信号を受ける入力側７３ａから絶縁分離される。
【0047】
入力側７３ａは、順方向極性又は逆方向極性に係る切り替え信号を受けると共に、出力側７３ｂは、この切り替え信号に応答してスイッチ７３ｃを切り替え可能である。具体的には、スイッチデバイス７３は、切り替え信号に応答して入力側７３ａを駆動する駆動素子７３ｄ（例えば、トランジスタ）を含む。また、入力側７３ａの電極間には、駆動電流の逆流防止のためのダイオード７３ｅが接続される。出力側７３ｂは、入力側７３ａから電気的に絶縁されると共に、例えば機械的及び／又は磁気的に入力側７３ａに結合される。
【0048】
スイッチデバイス７３は、リレーデバイスに限定されることなく、電圧制御型デバイス又は電流制御型デバイスのいずれでもあることができる。
【0049】
図５は、図４（ｂ）に示された電圧切替セクションのためのインターバル生成回路の一例を示す回路図である。スイッチング制御回路５５（電圧切替セクション５０ｂ）は、順方向極性の印加及び逆方向極性の印加における排他的な切り替えを可能にするために、インターバル生成回路７５を備える。インターバル生成回路７５は、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２の一方から他方への切り替えに際して順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２の両方が非導通であるインターバル期間を設けるように、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２を切り替える信号を生成する。
【0050】
この電源装置２０によれば、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２の両方が非導通である期間は、印加電圧の極性の安全な切り替えを可能にする。インターバル生成回路７５は、入力７５ａと、第１出力７５ｂと、第２出力７５ｃと、を有する。入力７５ａは、順方向スイッチペア７１及び逆方向スイッチペア７２のいずれか一方を導通（閉状態）にすると共に他方を非導通（開状態）にする選択信号ＳＳＥＬを受ける。第１出力７５ｂは、極性スイッチング回路５１の順方向スイッチペア７１を選択するスイッチ選択信号Ｓ１ＳＥＬを提供する。第２出力７５ｃは、極性スイッチング回路５１の逆方向スイッチペア７２を選択するスイッチ選択信号Ｓ２ＳＥＬを提供する。第１出力７５ｂと第２出力７５ｃは、図３及び図４（ｂ）に示す制御入力８０ｅに該当する。
【0051】
具体的には、インターバル生成回路７５は、複数の論理ゲート、例えば４つの論理ゲート（本実施例では、第１論理ゲート７６、第２論理ゲート７７、第３論理ゲート７８、及び第４論理ゲート７９）を含む。
【0052】
第１論理ゲート７６は、選択信号ＳＳＥＬ（「Ｈ」又は「Ｌ」の論理値を有する）を受けて、選択的遅延回路ＤＥＬを駆動する。第２論理ゲート７７は、選択信号ＳＳＥＬを受けて、選択的遅延回路ＤＥＬを駆動する。第１論理ゲート７６の出力７６ａは、選択的遅延回路ＤＥＬを介して第４論理ゲート７９の入力７９ｂに接続される。第２論理ゲート７７の出力７７ａは、選択的遅延回路ＤＥＬを介して第３論理ゲート７８の入力７８ｂに接続される。選択的遅延回路ＤＥＬは、信号の２つ遷移（ＨからＬ、又はＬからＨ）のうち一方の遷移に選択的に遅延を生成することができ、抵抗素子Ｒｅｓ１、抵抗素子Ｒｅｓ１に並列に接続されたダイオードＤＤ１、並びに並列接続された抵抗素子Ｒｅｓ１及びダイオードＤＤ１の一端に接続された容量素子ＣＰ１、を含むＣＲ遅延回路を構成する。
【0053】
本実施例では、第１論理ゲート７６は、例えば排他的論理和ゲートを含み、この排他的論理和ケートには、出力７６ａ、入力７６ｂ、及び入力７６ｃが提供される。入力７６ｃは、抵抗素子Ｒｅｓ０を介してインターバル生成回路７５の入力７５ａに接続される。出力７６ａは、選択的遅延回路ＤＥＬに接続される。入力７６ｂは、インターバル生成回路７５の入力７５ａに接続されて、選択信号ＳＳＥＬが論理値「Ｈ」及び「Ｌ」のいずれでも「Ｌ」レベルの信号を受けることになる。入力７６ｃは、低電位電源線ＬＶに接続される。また、インターバル生成回路７５の入力７５ａは、抵抗素子Ｒｅｓ０を介して低電位電源線ＬＶに接続される。
【0054】
第２論理ゲート７７は、例えば排他的論理和ゲートを含み、この排他的論理和ゲートには、出力７７ａ、入力７７ｂ、及び入力７７ｃが提供される。出力７７ａは、選択的遅延回路ＤＥＬに接続される。入力７７ｂは、インターバル生成回路７５の入力７５ａに接続される（直接に接続される）。入力７７ｃは、高電位電源線ＨＶに接続される。
【0055】
第３論理ゲート７８は、例えば排他的論理和ゲートを含み、この排他的論理和ゲートには、出力７８ａ、入力７８ｂ、及び入力７８ｃが提供される。出力７８ａは、インターバル生成回路７５の第１出力７５ｂに接続される。入力７８ｂは、選択的遅延回路ＤＥＬを介して第２論理ゲート７７の出力７７ａに接続され、また出力７７ａからの選択的遅延信号を受ける。入力７８ｃは、低電位電源線ＬＶに接続される。
【0056】
第４論理ゲート７９は、例えば排他的論理和ゲートを含み、この排他的論理和ゲートには、出力７９ａ、入力７９ｂ、及び入力７９ｃが提供される。出力７９ａは、インターバル生成回路７５の第２出力７５ｃに接続される。入力７９ｂは、選択的遅延回路ＤＥＬを介して第１論理ゲート７６の出力７６ａに接続され、また出力７６ａからの選択的遅延信号を受ける。入力７９ｃは、低電位電源線ＬＶに接続される。
【0057】
図６は、図５に示されたインターバル生成回路の動作波形を示す図面である。選択信号ＳＳＥＬが上がり遷移（ＬからＨ）エッジにおいて、第１論理ゲート７６（出力７６ａ）の出力信号が遅延する。選択信号ＳＳＥＬが下がる遷移（ＨからＬ）エッジにおいて、第２論理ゲート７７（出力７７ａ）の出力信号が遅延する。第３論理ゲート７８が、出力７８ａにおいてスイッチ選択信号Ｓ１ＳＥＬの値「Ｈ」を有するときに、インターバル生成回路７５は、順方向スイッチペア７１を導通させる信号を生成する。第４論理ゲート７９が、出力７９ａにおいてスイッチ選択信号Ｓ２ＳＥＬの値「Ｈ」を有するときに、インターバル生成回路７５は、逆方向スイッチペア７２を導通させる信号を生成する。
【0058】
図７は、スイッチング制御回路の一例を説明する回路図である。スイッチング制御回路５５（電圧切替セクション５０ｂ）は、モード制御回路８１を含むことができる。モード制御回路８１は、順方向極性及び逆方向極性を規定する極性信号ＳＰＯＬを受ける入力８１ａと、高電圧生成回路５３における高電圧の生成の有無を示す禁止信号ＳＦＢＤを受ける入力８１ｂと、インターバル生成回路７５に選択信号ＳＳＥＬを提供する出力８１ｃとを有する。モード制御回路８１は、高電圧生成回路５３の動作中（高電圧の生成中）において、極性信号ＳＰＯＬの遷移に応じた選択信号ＳＳＥＬの変化を禁止すると共に、高電圧生成回路５３の停止中において、極性信号ＳＰＯＬの遷移に応じた選択信号ＳＳＥＬの変化を可能にする。
【0059】
具体的には、モード制御回路８１は、保持回路８３及び禁止回路８５を含む。保持回路８３は、極性信号ＳＰＯＬによって示された極性状態を保持する。禁止回路８５は、高電圧生成回路５３の動作中において極性信号ＳＰＯＬの遷移に応じて保持回路８３を変化させることを禁止する。また、禁止回路８５は、高電圧生成回路５３の停止中において極性信号ＳＰＯＬの遷移に応じて保持回路８３を変化させることを許可にする。高電圧生成回路５３の停止中では、禁止回路８５は、極性信号ＳＰＯＬの変化に応じて保持回路８３の極性状態を変更するためのセットリセット動作を保持回路８３に引き起こす信号を生成するセットリセット回路として動作する。
【0060】
本実施例では、保持回路８３は、２入力及び２出力のＲＳ型ラッチ回路を含み、このラッチ回路は、２つのＮＡＮＤゲート８３ａ、８３ｂを含み、否定セット信号及び否定リセット信号に応じて、保持内容を変更する。
【0061】
禁止回路８５は、２つの論理ゲート、例えば第１ＮＡＮＤゲート８５ａ及び第２ＮＡＮＤゲート８５ｂを含む。第１ＮＡＮＤゲート８５ａは、少なくとも２つの入力、具体的には、極性信号ＳＰＯＬを受ける第１入力、及びモード遷移を禁止する禁止信号ＳＦＢＤを受ける第２入力を有する。第２ＮＡＮＤゲート８５ｂは、少なくとも２つの入力、具体的には、モード遷移を禁止する禁止信号ＳＦＢＤを受ける第１入力、及び第１ＮＡＮＤゲート８５ａの出力からの信号を受ける第２入力を有する。第１ＮＡＮＤゲート８５ａ及び第２ＮＡＮＤゲート８３ｂの出力は、ＲＳ型ラッチ回路のそれぞれの入力に接続される。
【0062】
この電源装置２０によれば、禁止回路８５は、保持回路８３における極性状態の意図しない変化の可能性を低減できる。ＮＡＮＤゲート８３ａ、８３ｂの各々は、個々の入力においてヒステリシス特性を有することができる。また、ＮＡＮＤゲート８５ａ、８５ｂの各々は、個々の入力においてヒステリシス特性を有することができる。
【0063】
極性信号ＳＰＯＬは、電気泳動装置１の入力デバイス９０（図１及び図２を参照）を介して入力された動作モード指定に基づいて生成される、この電源装置２０によれば、順方向極性及び逆方向極性の指定を電気泳動装置１の動作モードとして設定できる。入力デバイス９０は、例えば、機械的スイッチ、ボタン式スイッチ、キーボード、マウス、入力ペン、音声入力デバイス、タッチ入力デバイス、ネットワークを介して接続されるＩ／Ｆ、等を含むことができ、しかしながら、これらに限定されない。
【0064】
図８は、禁止信号を生成する禁止信号生成回路を示す回路図である。電圧切替セクション５０ｂは、禁止信号生成回路８７を含むことができる。禁止信号生成回路８７は、制御装置１０を介して電圧検出回路６４から電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮを受ける入力８７ａ、及びモード制御回路８１の入力８１ａに禁止信号ＳＦＢＤを提供する出力８７ｂを含む。本実施例では、禁止信号生成回路８７は、ヒステリシス付きコンパレータ８９ａ及びシュミット型論理ゲート８９ｂを含む。ヒステリシス付きコンパレータ８９ａ及びシュミット型論理ゲート８９ｂは、共にヒステリシス特性を有し、電気泳動電圧の生成の有無に関して高いノイズ耐性を可能にする。
【0065】
コンパレータ８９ａは、オペアンプＡＭＰ１、抵抗素子Ｒｅｓ２、Ｒｅｓ３、Ｒｅｓ４、Ｒｅｓ５、Ｒｅｓ６を含む。抵抗素子Ｒｅｓ２は、入力８７ａとオペアンプＡＭＰ１の反転入力との間に接続される。抵抗素子Ｒｅｓ３は、オペアンプＡＭＰ１の非反転入力と出力との間に接続される。抵抗素子Ｒｅｓ４は、オペアンプＡＭＰ１の非反転入力と低電位電源線（接地）との間に接続されると共に、抵抗素子Ｒｅｓ５は、オペアンプＡＭＰ１の非反転入力と高電位電源線との間に接続される。抵抗素子Ｒｅｓ５は、オペアンプＡＭＰ１の出力とシュミット型論理ゲート８９ｂの入力との間に接続される。シュミット型論理ゲート８９ｂの出力は、出力８７ｂ及び容量素子ＣＡＰに接続される。
【0066】
禁止信号生成回路８７の初段にヒステリシス付きコンパレータ８９ａを提供すると、出力の発振を防ぐことを可能にする。また、禁止信号生成回路８７の後段にシュミット型論理ゲート８９ｂを提供する。
【0067】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれの極性信号における電圧生成セクション５０ａと、マイクロチップ２との接続を示す図面である。破線の矢印は、電気泳動電圧の伝搬を示す。図９（ａ）を参照すると、順方向スイッチペア７１が導通になると共に逆方向スイッチペア７２が非導通になる。図９（ｂ）を参照すると、逆方向スイッチペア７２が導通になると共に順方向スイッチペア７１が非導通になる。
【0068】
図１０は、倫理レベル「Ｈ」及び「Ｌ」を有するスイッチ選択信号Ｓ１ＳＥＬ及びスイッチ選択信号Ｓ２ＳＥＬと、順方向印加及び逆方向印加に係る電気泳動電圧の波形を示す。図１０において、逆方向印加に係る電気泳動電圧の波形に引き続き順方向印加に係る電気泳動電圧の波形が示されているけれども、逆方向に係る電気泳動電圧の印加に先立って順方向に係る電気泳動電圧の印加を行うことができる。任意の回数の逆方向に係る電気泳動電圧の印加の繰り返し、或いは任意の回数の順方向に係る電気泳動電圧の印加の繰り返しも可能である。
【0069】
図１１は、本実施の形態に係る電気泳動装置を制御する方法の主要な手順を示すフローチャートである。引き続く説明において、理解を容易にするために、既に参照された図面における参照符号を用いる。電気泳動装置１を制御する方法１００は、例えば以下の手順を備えることができる。
【0070】
手順Ｓ１０１では、キャピラリー４を有する測定具を用いる電気泳動装置１を準備する。電気泳動装置１は、電源装置２０及び入力デバイス９０を含む。電気泳動装置１の準備は、例えば電気泳動装置１の譲受、電気泳動装置１の製造、及び電気泳動装置１の借用、等を包含する。
【0071】
手順Ｓ１０２では、電源装置２０において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性を指定する指示を入力デバイス９０を介して受ける。
【0072】
手順Ｓ１０３では、受けた指示に従って電源装置２０において電圧極性の設定を行うと共に、電気泳動装置１にセットアップされた測定具のキャピラリー４に、電圧極性の設定に従って電気泳動電圧を第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介して印加する。受けた指示に従う電圧極性の設定は、順方向極性を示すことができ、或いは、逆方向極性を示すことができる。
【0073】
この方法１００によれば、電源装置２０において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性の設定に従って、電気泳動電圧を印加することができる。高電圧生成回路５３を動作させる前に、高電圧生成回路５３の出力が、キャピラリー４への印加電圧に関して選択可能な電圧極性に従って、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂのいずれか一方に接続される。電気泳動装置１にセットアップされたキャピラリー４は、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介して電気泳動電圧を受ける。
【0074】
電気泳動装置１を制御する方法１００は、例えば、更に以下の手順を備えることができる。
【0075】
手順Ｓ１０４では、キャピラリー４に高電圧生成回路５３からの電圧を印加した後に、高電圧生成回路５３の動作を停止させる。
【0076】
手順Ｓ１０５では、高電圧生成回路５３の動作を停止させた後に、入力デバイス９０を介して電圧極性に係る別の指示を受ける。
【0077】
手順Ｓ１０６では、別の指示に従って電源装置２０において電圧極性の設定を行う。電圧極性の設定に従って、電気泳動装置１にセットアップされた測定具のキャピラリー４に電気泳動電圧を電源装置２０の第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介して印加する。受けた指示に従う電圧極性の設定は、順方向極性を示すことができ、或いは、逆方向極性を示すことができる。
【0078】
この方法１００によれば、電圧極性に係る別の指示を受ける際には、高電圧生成回路５３の動作を停止させる。別の指示は、先の指示と同じであることができ、また異なることができる。
【0079】
図１２は、本実施の形態に係る電気泳動装置１の電源装置２０を制御する方法の主要な手順を示すフローチャートである。電源装置２０を制御する方法１１０は、例えば以下の手順を備えることができる。
【0080】
手順Ｓ１１１では、電源装置２０において選択可能な順方向極性及び逆方向極性のいずれか一方を示す電圧極性に従って電源装置２０の第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂのいずれか一方に電源装置２０の高電圧生成回路５３の出力を接続する。
【0081】
手順Ｓ１１２では、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂのいずれか一方に高電圧生成回路５３の出力を接続した後に高電圧生成回路５３を動作させる。高電圧生成回路５３からの電気泳動電圧を、電気泳動装置１にセットアップされた測定具のキャピラリー４に第１外側端子７０ａ又は第２外側端子７０ｂを介して印加する。
【0082】
この方法１１０によれば、高電圧生成回路５３を動作させる前に、高電圧生成回路５３の出力が、キャピラリー４への印加電圧において選択可能な電圧極性に従って第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂのいずれか一方に接続される。電気泳動装置１にセットアップされたキャピラリー４は、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介して電気泳動電圧を受ける。
【0083】
【0084】
図２及び図３に示すように、電源装置２０は、入力制御回路５０、イネーブル回路５２、高電圧生成回路５３（インバータトランス回路５４及びＣＣＷ回路５６を含む）、出力保護回路５８、出力電圧制御回路６０、電流検出回路６２、及び電圧検出回路６４を備える。また、電源装置２０には、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂが提供されており、第１外側端子７０ａ及び第２外側端子７０ｂを介して、マイクロチップ２が接続される。また、電源装置２０は、第２出力電極６８、第３出力電極７４、第２入力電極８２、第３入力電極８４、及び第４入力電極８６を備えており、これらの導電体を介して、制御装置１０に接続される。
【0085】
電源装置２０は、制御装置１０から第２入力電極８２を介して受けるイネーブル信号ＳＥＮＢに応じて、マイクロチップ２に、測定に必要な所定の大きさの電流を流すための印加電圧を生成する機能を有する。電源装置２０は、マイクロチップ２に印加したと想定される想定電圧の大きさに応じた電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさに基づきインバータトランス回路５４への入力電圧を変更する機能を有する。入力電圧の変更は、試料４０をキャピラリー４で電気泳動させるための電圧印加の初期過程において行われる。
【0086】
図３に示すように、イネーブル回路５２は、抵抗素子Ｒ１～Ｒ３、トランジスタＴｒ１、及びトランジスタＴｒ２を有する。トランジスタＴｒ１は、例えばｎｐｎ型バイポーラトランジスタであることができ、トランジスタＴｒ２は、Ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ（ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｆｉｅｌｄ－ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）であることができる。イネーブル回路５２は、第２入力電極８２において受けたイネーブル信号ＳＥＮＢに応じて、インバータトランス回路５４の一次側への電圧の入力状態（オン／オフ）を制御する。
【0087】
イネーブル回路５２において、エミッタ接地型回路のトランジスタＴｒ１のベースは、第２入力電極８２に抵抗素子Ｒ１を介して接続されており、またトランジスタＴｒ１のエミッタに抵抗素子Ｒ２を介して接続される。トランジスタＴｒ１のコレクタは、抵抗素子Ｒ３を介して駆動電圧Ｖｄｄの電源線に接続される。トランジスタＴｒ２のゲートは、また、トランジスタＴｒ１のコレクタと抵抗素子Ｒ３の共有ノードに接続されており、この結果、トランジスタＴｒ２のゲートは、抵抗素子Ｒ３を介してトランジスタＴｒ２のソースに接続される。
【0088】
入力制御回路５０は、第３入力電極８４を介して入力される電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと、第４入力電極８６を介して入力される電流制御信号ＳＩＣＮＴとを比較する。次いで、入力制御回路５０は、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさとが一致するように、インバータトランス回路５４に入力される入力電圧の大きさを制御する。この制御に応答して、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮが変化する。
【0089】
具体的には、入力制御回路５０は、オペアンプＡｐ１、Ａｐ２、抵抗素子Ｒ４～Ｒ１３、容量素子Ｃ１、Ｃ２、及びトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４、Ｔｒ５を有する。トランジスタＴｒ３、Ｔｒ５の各々は、ｎｐｎ型バイポーラトランジスタであることができ、トランジスタＴｒ４は、Ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴであることができる。
【0090】
オペアンプＡｐ１の非反転入力は、第４入力電極８６に接続されており、第４入力電極８６を介して電流制御信号ＳＩＣＮＴを受ける。オペアンプＡｐ１の反転入力と出力とは互いに接続されて、ボルテージフォロアを構成する。オペアンプＡｐ１の出力は、抵抗素子Ｒ９を介してオペアンプＡｐ２の非反転入力に接続される。
【0091】
オペアンプＡｐ２の反転入力は、抵抗素子Ｒ８を介して第３入力電極８４と接続されており、第３入力電極８４を介して電流モニタ信号ＳＩＭＯＮを受ける。オペアンプＡｐ２の出力は、並列に接続された抵抗素子Ｒ１０及び容量素子Ｃ１を介してオペアンプＡｐ２の反転入力に接続される。これらの接続によれば、オペアンプＡｐ２は、反転増幅回路として構成されることができる。反転増幅回路の出力、具体的にはオペアンプＡｐ２の出力は、抵抗素子Ｒ１１を介してトランジスタＴｒ５のベースに接続される。トランジスタＴｒ５のエミッタは、直列に接続された容量素子Ｃ２及び抵抗素子Ｒ１３を介して低電位電源線（接地）に接続される。また、トランジスタＴｒ５のベースは、トランジスタＴｒ５のエミッタに抵抗素子Ｒ１２を介して接続される。トランジスタＴｒ５のコレクタは、イネーブル回路５２のトランジスタＴｒ２のドレインに接続される。
【0092】
エミッタ接地型回路のトランジスタＴｒ３のベースは、第２入力電極８２に抵抗素子Ｒ４を介して接続されており、またトランジスタＴｒ３のベースは、抵抗素子Ｒ５を介してトランジスタＴｒ３のエミッタに接続される。トランジスタＴｒ３のコレクタは、抵抗素子Ｒ６を介して高電位電源線Ｖｃｃに接続され、また、トランジスタＴｒ４のゲートに接続される。トランジスタＴｒ４のドレインは、抵抗素子Ｒ９を介してオペアンプＡｐ１の出力、及び直接にオペアンプＡｐ２の非反転入力に接続される。オペアンプＡｐ２の非反転入力は、抵抗素子Ｒ７を介して低電位電源線（接地）に接続される。トランジスタＴｒ４のソースは、低電位電源線（接地）に接続される。
【0093】
インバータトランス回路５４の一次側の電圧の入力は、入力制御回路５０の出力に接続されており、インバータトランス回路５４は、入力制御回路５０から入力された直流（ＤＣ）の入力電圧を昇圧すると共に、昇圧された交流（ＡＣ）の電圧を生成してＣＣＷ回路５６に出力する。
【0094】
ＣＣＷ回路５６は、インバータトランス回路５４から出力された電圧を増幅すると共に、直流電圧に整流して出力する。ＣＣＷ回路５６は、複数の容量素子（例えば、容量素子Ｃ３からＣ８）及び複数のダイオード（例えば、ダイオードＤ１からＤ６）を有する、具体的には、このような接続は、３段のＣＣＷ回路を構成して、入力された電圧のピーク入力電圧の６倍の大きさの電圧を出力する。この電圧は、実印加電圧である。
【0095】
ＣＣＷ回路５６では、図３を参照すると、容量素子Ｃ３、Ｃ５、Ｃ７は直列に接続されており、容量素子Ｃ４、Ｃ６、Ｃ８も直列に接続されている。ダイオードＤ１のアノードは容量素子Ｃ４とインバータトランス回路５４との間のノードに接続されており、カソードは容量素子Ｃ３と容量素子Ｃ５との間の共有ノードに接続されている。ダイオードＤ２のアノードは、容量素子Ｃ４と容量素子Ｃ６との間の共有ノードに接続されており、カソードは、容量素子Ｃ３と容量素子Ｃ５との間の共有ノードに接続されている。ダイオードＤ３のアノードは、容量素子Ｃ４と容量素子Ｃ６との間の共有ノードに接続されており、カソードは、容量素子Ｃ５と容量素子Ｃ７との間の共有ノードに接続されている。ダイオードＤ４のアノードは、容量素子Ｃ５と容量素子Ｃ７との間の共有ノードに接続されており、カソードは、容量素子Ｃ６と容量素子Ｃ８との間の共有ノードに接続されている。ダイオードＤ５のアノードは、容量素子Ｃ６と容量素子Ｃ８との間の共有ノードに接続されており、カソードは、容量素子Ｃ７に接続されている。ダイオードＤ６のアノードは容量素子Ｃ７に接続されており、カソードは容量素子Ｃ８に接続されている。
【0096】
図３に示すように、出力保護回路５８は、直列に接続された抵抗素子Ｒ２０～Ｒ２３を備える。出力保護回路５８は、ＣＣＷ回路５６からのリップルを低減するためのローパスフィルタとしても機能する。そのため、出力保護回路５８は、ＲＣローパスフィルタを構成するように接続された抵抗素子Ｒ２０～Ｒ２３及び容量素子Ｃ１２を備える。また、出力保護回路５８は、マイクロチップ２を経由することなく第１内側導電体８０ａと第２内側導電体８０ｂとの接続が生成された場合に、出力保護回路５８の出力の電圧を本来の高電圧に比べて大きく低下させることができる。
【0097】
出力保護回路５８から出力された電圧がマイクロチップ２に印加される。出力電圧制御回路６０は、ＣＣＷ回路５６の出力電圧をモニタし、その出力電圧の大きさが所定の大きさ以上になった場合に、インバータトランス回路５４の一次側に入力される電流を遮断することにより、出力電圧が過電圧となることを抑制する。
【0098】
出力電圧制御回路６０は、オペアンプＡｐ３、抵抗素子Ｒ１４～Ｒ１７、容量素子Ｃ９、及びトランジスタＴｒ６、Ｔｒ７を有する。トランジスタＴｒ６は、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタであることができ、トランジスタＴｒ７はＮチャネル型のＭＯＳＦＥＴであることができる。
【0099】
オペアンプＡｐ３の反転入力は、逆方向のダイオードＤＩ１と、ＣＣＷ回路５６と低電位電源線（接地）との間に接続された分圧回路、具体的には、直列接続の抵抗素子Ｒ１８、Ｒ１９によって分圧された分圧電圧（ＣＣＷ回路５６の出力電圧の分圧）を提供する分圧回路と、に接続される。本実施例では、抵抗素子Ｒ１８の抵抗値を高く、抵抗素子Ｒ１９の抵抗値を低く（少なくとも抵抗素子Ｒ１８より低く）することによって、オペアンプＡｐ３の非反転入力に入力される電圧の電圧値をより低くしている。具体例として、抵抗素子Ｒ１８の抵抗値としては１００ＭΩであり、抵抗素子Ｒ１９の抵抗値としては１００ｋΩであることができる。
【0100】
オペアンプＡｐ３の非反転入力は、基準電圧源に接続される。この基準電圧源は、高電位電源線Ｖｃｃを分圧した電圧を提供する分圧回路、例えば直列に接続された抵抗素子Ｒ１４及びＲ１５と、分圧回路の出力に接続された容量素子Ｃ９を含む。高電位電源線Ｖｃｃの電圧を分圧した電圧の大きさは、ＣＣＷ回路５６と低電位電源線（接地）との間に接続された分圧回路に出力電圧に合わされる。
【0101】
オペアンプＡｐ３の出力は、抵抗素子Ｒ１６を介して、エミッタ接地型回路のトランジスタＴｒ６のコレクタ及びトランジスタＴｒ７のゲートに接続される。トランジスタＴｒ７のソースは、抵抗素子Ｒ１７を介して低電位電源線（接地）に接続される。トランジスタＴｒ６のベースは、トランジスタＴｒ７のソースに接続される。この接続によれば、トランジスタＴｒ６及び抵抗素子Ｒ１７は、インバータトランス回路５４の一次側に入力される電流を制御する電流制御回路として機能する。また、トランジスタＴｒ７のドレインは、インバータトランス回路５４の一次側の低電位側ラインに接続される。
【0102】
電流検出回路６２は、第１外側端子７０ａを介して印加電圧を印加した際に、マイクロチップ２に流れた電流を第２内側導電体８０ｂを介して受ける。電流検出回路６２は、流れた電流を監視して、該電流の大きさに対応した電流モニタ信号ＳＩＭＯＮを第２出力電極６８に提供する。電流モニタ信号ＳＩＭＯＮは、第２出力電極６８から制御装置１０及び第３入力電極８４を介して入力制御回路５０に入力される。電流検出回路６２では、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮが実印加電圧の大きさに応じた信号である。
【0103】
具体的には、電流検出回路６２は、オペアンプＡｐ４、抵抗素子Ｒ２４～Ｒ２６、及び容量素子Ｃ１３を有する。オペアンプＡｐ４の非反転入力は、第２外側端子７０ｂに接続されており、また抵抗素子Ｒ２４を介して低電位電源線（接地）に接続される。オペアンプＡｐ４の非反転入力への入力電圧の大きさは、マイクロチップ２を流れた電流の大きさと、抵抗素子Ｒ２４の抵抗値とによって定まる。抵抗素子Ｒ２４の抵抗値は、例えば、マイクロチップ２に想定される負荷の大きさに応じて定められる。
【0104】
また、オペアンプＡｐ４の出力は、並列に接続された抵抗素子Ｒ２６及び容量素子Ｃ１３を介して反転入力に接続される。オペアンプＡｐ４の反転入力は、抵抗素子２５を介して接地される。この接続によれば、オペアンプＡｐ４を反転増幅回路として動作させる。オペアンプＡｐ４の出力は第２出力電極６８に接続されて、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮを提供する。
【0105】
電圧検出回路６４は、出力保護回路５８から出力された印加電圧を監視して、出力保護回路５８の出力電圧の大きさに応じた電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮを生成し、電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮは、第３出力電極７４に提供される。電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮは、第３出力電極７４から出力されて、制御装置１０に入力される。電圧検出回路６４では、電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮが実印加電圧の大きさに応じた信号である。
【0106】
電圧検出回路６４は、オペアンプＡｐ５、抵抗素子Ｒ２７～Ｒ３０、及び容量素子Ｃ１４を有する。オペアンプＡｐ５の非反転入力は、分圧回路（直列に接続された抵抗素子Ｒ２７及び抵抗素子Ｒ２８）及び逆方向のダイオードＤＩ２に接続される。この分圧回路は、低電位電源線（接地）と出力保護回路５８の出力（第１内側導電体８０ａ）との間に接続される。オペアンプＡｐ５の非反転入力は、ＣＣＷ回路５６から出力された電圧が抵抗素子Ｒ２０～Ｒ２７とＲ２８とによって分圧された電圧を受ける。オペアンプＡｐ５の出力は、並列に接続された抵抗素子Ｒ３０及び容量素子Ｃ１４を介してオペアンプＡｐ５の反転入力に接続される。また、オペアンプＡｐ５の反転入力は、抵抗素子２９を介して低電位電源線（接地）に接続される。このような接続により、オペアンプＡｐ５は、反転増幅回路として動作する。オペアンプＡｐ５の出力は、第３出力電極７４に接続されて、電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮを第３出力電極７４に提供する。
【0107】
出力電圧制御回路６０及び電圧検出回路６４は、いずれもＣＣＷ回路５６から出力された電圧をモニタする機能を有する一方で、電圧検出回路６４は、出力保護回路５８を介してＣＣＷ回路５６に接続される。これ故に、出力電圧制御回路６０及び電圧検出回路６４の各々に印加される電圧の大きさが異なるので、出力電圧制御回路６０及び電圧検出回路６４の回路構成は、互いに異なる。
【0108】
電源装置２０の動作を説明する。電気泳動装置１は、試料４０をキャピラリー４で電気泳動させるための電圧印加の初期過程において以下のような制御を行う。マイクロチップ２（試料４０）の測定を行う場合に、制御装置１０が、電源装置２０を動作させるためのイネーブル信号ＳＥＮＢを出力する。制御装置１０の記憶装置４０３は、マイクロチップ２に所定の大きさの電流が流れたと想定した場合に生じる電圧（以下、「想定電圧」という）のデータを格納しており、制御装置１０は、想定電圧に応じた電流制御信号ＳＩＣＮＴを出力する。
【0109】
電源装置２０は、イネーブル信号ＳＥＮＢが制御装置１０からイネーブル回路５２に入力されると、電気泳動電圧を生成する動作を行う。具体的には、イネーブル信号ＳＥＮＢに応じて、イネーブル回路５２のトランジスタＴｒ１がオン状態となる。このオン状態に応答して、イネーブル回路５２のトランジスタＴｒ２がオン状態となり、駆動電圧Ｖｄｄが、入力制御回路５０に供給される。
【0110】
駆動電圧Ｖｄｄを受けて、入力制御回路５０は、インバータトランス回路５４へ入力電圧を提供する。具体的には、トランジスタＴｒ３が、第２入力電極８２からのイネーブル信号ＳＥＮＢに応答して、オン状態となり、トランジスタＴｒ３の導通は、トランジスタＴｒ４をオフ状態にする。オペアンプＡｐ１は、第４入力電極８６を介して電流制御信号ＳＩＣＮＴを受ける。オペアンプＡｐ２は、オペアンプＡｐ１からの電流制御信号ＳＩＣＮＴを非反転入力に受けると共に、第３入力電極８４を介して電流モニタ信号ＳＩＭＯＮを反転入力に受ける。これに応答して、オペアンプＡｐ２は、電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさ及び電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさに応じた電圧信号を生成する。この電圧信号は、トランジスタＴｒ５のベースに提供される。この信号に応答して、トランジスタＴｒ５がオン状態となり、インバータトランス回路５４への入力電圧がトランジスタＴｒ５を介して提供される。
【0111】
制御ループの始まり。
インバータトランス回路５４は、トランジスタＴｒ５を介して入力電圧を受ける。インバータトランス回路５４は、入力電圧を昇圧した交流電圧を出力する。
インバータトランス回路５４は、トランジスタＴｒ５を介して入力電圧を受ける。インバータトランス回路５４は、入力電圧を昇圧した交流電圧を出力する。
【0112】
ＣＣＷ回路５６は、インバータトランス回路５４から出力された昇圧電圧を電圧増幅（例えば、６倍）して出力する。ＣＣＷ回路５６から出力された出力電圧の大きさが、印加電圧の大きさに応じた所定の大きさ以上の値になった場合に、インバータトランス回路５４の一次側に入力される電流が遮断される。
【0113】
ＣＣＷ回路５６からの出力電圧は、出力保護回路５８を介して、第１外側端子７０ａから印加電圧として出力される。
【0114】
ＣＣＷ回路５６からの出力電圧は、出力保護回路５８を介して、抵抗素子Ｒ２７とＲ２８との直列接続を含む分圧回路に提供され、分圧回路は、分圧値を電圧検出回路６４に提供する。電圧検出回路６４は、出力保護回路５８から出力された電圧（分圧値）に応じた電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮを生成し、電圧モニタ信号ＳＶＭＯＮは、第３出力電極７４を介して制御装置１０へ提供される。
【0115】
一方、マイクロチップ２は、その両端に、第１外側端子７０ａに接続された第１電極２２と、第２外側端子７０ｂに接続された第２電極２４とからの印加電圧を受けて、試料４０の測定が可能になる。測定の際には、マイクロチップ２（試料４０）には、実印加電圧に応じた電流が流れる。
【0116】
この電流は、電流検出回路６２に入力されて、電流検出回路６２は、マイクロチップ２を流れた電流の大きさに応じた電流モニタ信号ＳＩＭＯＮを生成し、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮは、第２出力電極６８を介して制御装置１０に提供される。電流モニタ信号ＳＩＭＯＮは、制御装置１０及び第１入力電極８４を介して入力制御回路５０に提供される。
【0117】
入力制御回路５０では、オペアンプＡｐ２は、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと、電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさとを比較し、比較結果に基づいてインバータトランス回路５４の入力電圧を変更する信号を生成する。具体的には、オペアンプＡｐ２は、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさとの差に応じた大きさの信号をトランジスタＴｒ５のベースに提供する。これに応じて、トランジスタＴｒ５ではベース－エミッタ間電圧ＶＢＥの大きさが変わる。その変化に応じて、入力制御回路５０からインバータトランス回路５４への出力が変化する。従って、電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさとの差が実質的にあるときは、インバータトランス回路５４に入力される入力電圧の大きさは、その差に応じて更新されていく。電流モニタ信号ＳＩＭＯＮの大きさと電流制御信号ＳＩＣＮＴの大きさとの差が実質的になくなると、インバータトランス回路５４に入力される入力電圧の大きさは、維持される。
【0118】
一巡の更新が説明された。「制御ループの始まり」に戻って、更新の動作が繰り返される。
【0119】
これらの処理を繰り返して行う際には、記憶装置４０３に格納される想定電圧がループの度に更新されていき、更新された想定電圧に応じた電流制御信号が次のループで出力される。このように、ループ内の動作を繰り返し行うことにより、マイクロチップ２に想定電圧に応じた所定の大きさの電流が流れることになれば、電流の設定が完了する。その後、この所定の大きさの電流に対応した電圧がマイクロチップ２に印加される。試料４０がキャピラリー４で電気泳動することによって、例えば、血液中のヘモグロビンＡ１ｃ等の特定の成分を分析することを可能にする。この電気泳動中においても上記のループ内の各動作を繰り返し行っていてもよい。
【0120】
測定具としてディスポーザブルタイプのマイクロチップ２を用いると、負荷が一定ではないので、従来の電源装置を用いた場合、想定電圧の大きさと、実際にマイクロチップ２を流れた電流に基づいた実印加電圧の大きさとが一致しない場合がある。すなわち、測定具がディスポーザブルタイプのマイクロチップ２の場合、所定の大きさの電流がマイクロチップ２に流れない場合がある。このような場合に対しても、電源装置２０では、上述のように、マイクロチップ２によらず、所定の大きさの電流を流すことを可能にしながら、高電圧の順極性印加及び逆極性印加を提供できる。
【0121】
また、電源装置２０では、インバータトランス回路５４から出力された昇圧電圧をＣＣＷ回路５６により増幅するので、大電流を要さず比較的小電流で、高電圧の順極性印加及び逆極性印加を提供できる。
【0122】
電源装置２０によれば、小電流であって印加する電圧の大きさの精度を高精度に維持しながら、高電圧の順極性印加及び逆極性印加を可能にする。また、電源装置２０によれば、上記のようにインバータトランス回路５４及びＣＣＷ回路５６を用いているので、電源装置２０が大型化することを抑制すると共にコストも抑制しながら、高電圧の順極性印加及び逆極性印加を可能にする。
【0123】
また、例えば、電源装置２０は、電気泳動装置１以外の測定装置や分析装置に適用してもよい。なお、電源装置２０は、測定具の負荷におけるばらつきに関係なく、高電圧の順極性印加及び逆極性印加を可能にする。
【0124】
また、電流検出回路６２は、想定電圧の大きさと、想定電圧に応じた電流の大きさとに基づき調整することで、より高精度に電流の大きさの制御を行うことを可能とする。
【0125】
本開示は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。そして、それらはすべて、本開示の技術思想に含まれるものである。
【0126】
以上説明したように、本実施の形態によれば、電気泳動電圧の極性を一方向及びその逆方向の双方を選択可能な電源装置、この電源装置を含む電気泳動装置、及びこの電気泳動装置を制御する方法が提供される。
【0127】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【符号の説明】
【0128】
１・・・電気泳動装置
１０・・・制御装置
２０・・・電源装置
５０・・・入力制御回路
５０ａ・・・電圧生成セクション
５０ｂ・・・電圧切替セクション
５１・・・極性スイッチング回路
５３・・・高電圧生成回路
５４・・・インバータトランス回路
５５・・・スイッチング制御回路
５６・・・ＣＣＷ回路
５８・・・出力保護回路
６０・・・出力電圧制御回路
６１・・・リレー回路
６１ｉｎ・・・入力側
６１ｏｕｔ・・・出力側
６２・・・電流検出回路
６４・・・電圧検出回路
７０ａ・・・外側端子
７０ｂ・・・外側端子
７１・・・順方向スイッチペア
７１ａ・・・順方向スイッチ
７１ｂ・・・順方向スイッチ
７２・・・逆方向スイッチペア
７２ａ・・・逆方向スイッチ
７２ｂ・・・逆方向スイッチ
７３・・・スイッチデバイス
７３ａ・・・入力側
７３ｂ・・・出力側
７５・・・インターバル生成回路
８０ａ・・・内側導電体
８０ｂ・・・内側導電体
８０ｃ・・・外側導電体
８０ｄ・・・外側導電体
８０ｅ・・・制御入力
８１・・・モード制御回路
８３・・・保持回路
８５・・・禁止回路
８７・・・禁止信号生成回路
Ｒ１～Ｒ３０・・・抵抗素子
１０・・・制御装置
２０・・・電源装置
５０・・・入力制御回路
５０ａ・・・電圧生成セクション
５０ｂ・・・電圧切替セクション
５１・・・極性スイッチング回路
５３・・・高電圧生成回路
５４・・・インバータトランス回路
５５・・・スイッチング制御回路
５６・・・ＣＣＷ回路
５８・・・出力保護回路
６０・・・出力電圧制御回路
６１・・・リレー回路
６１ｉｎ・・・入力側
６１ｏｕｔ・・・出力側
６２・・・電流検出回路
６４・・・電圧検出回路
７０ａ・・・外側端子
７０ｂ・・・外側端子
７１・・・順方向スイッチペア
７１ａ・・・順方向スイッチ
７１ｂ・・・順方向スイッチ
７２・・・逆方向スイッチペア
７２ａ・・・逆方向スイッチ
７２ｂ・・・逆方向スイッチ
７３・・・スイッチデバイス
７３ａ・・・入力側
７３ｂ・・・出力側
７５・・・インターバル生成回路
８０ａ・・・内側導電体
８０ｂ・・・内側導電体
８０ｃ・・・外側導電体
８０ｄ・・・外側導電体
８０ｅ・・・制御入力
８１・・・モード制御回路
８３・・・保持回路
８５・・・禁止回路
８７・・・禁止信号生成回路
Ｒ１～Ｒ３０・・・抵抗素子
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
