特許 7490499 電気泳動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-17

(45)【発行日】2024-05-27

(54)【発明の名称】電気泳動装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/447 20060101AFI20240520BHJP

【ＦＩ】

G01N27/447 315K

G01N27/447 331E

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020139744

(22)【出願日】2020-08-21

(65)【公開番号】P2022035426

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-05-16

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】刈屋 俊一

(72)【発明者】

【氏名】大浦 剛

【審査官】大瀧 真理

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第０２／０７９７７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１６２５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０８４４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３３４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０２／０９０９６８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２７／４４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

キャピラリと、
試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、
前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、
前記オートサンプラは、
前記ステージが設けられ、前記水平方向と平行な第１の方向に前記ステージを移動させる第１の駆動部と、
前記垂直方向に前記第１の駆動部を移動させる第２の駆動部と、
前記第１の駆動部に設置され、前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパと、を有し、
前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項2】

請求項１の電気泳動装置において、
前記オートサンプラは、前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する状態で、前記容器を前記ストッパに対して移動させることを特徴とする電気泳動装置。

【請求項3】

キャピラリと、
試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、
前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、
前記オートサンプラは、
前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパを有し、
前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置し、
前記ストッパは、前記容器の側面に設けられた係合部と係合することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項4】

請求項３の電気泳動装置において、
前記係合部は、前記容器の側面から突出するフランジを有することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項5】

請求項３の電気泳動装置において、
前記係合部は、前記容器の側面に設けられた溝を有することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項6】

請求項１又は３の電気泳動装置において、
前記ストッパは、前記容器の上面の少なくとも一部を覆うことを特徴とする電気泳動装置。

【請求項7】

請求項６の電気泳動装置において、
前記ストッパは、上面部に前記キャピラリが通過可能な開口部を有することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項8】

キャピラリと、
試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、
前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、
前記オートサンプラは、
前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパと、
前記水平方向と平行な第１の方向に前記ステージを移動させる第１の駆動部と、前記垂直方向に前記ステージを移動させる第２の駆動部と、前記第１の方向と交差し、前記水平方向と平行な第２の方向に前記ステージを移動させる第３の駆動部と、含み、
前記ステージは、前記第１の駆動部に設けられ、前記第３の駆動部は、前記第１の駆動部を前記第２の方向に移動させ、前記第２の駆動部は、前記第３の駆動部を前記垂直方向に移動させ、
前記ストッパは、前記第３の駆動部に設置され、
前記オートサンプラは、前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置することを特徴とする電気泳動装置。

【請求項9】

キャピラリと、
試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、
前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、
前記オートサンプラは、
前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパを有し、
前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置し、
前記容器は、底面に位置決め穴を有し、
前記ステージは、上面に位置決めピンを有し、
前記容器と前記ストッパとの隙間よりも前記位置決めピンの方が長いことを特徴とする電気泳動装置。

【請求項10】

キャピラリと、
試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、
前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、
前記オートサンプラは、
前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパを有し、
前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置し、
前記容器は、
前記試料又は前記試薬を収容するウェルを有する試料容器と、
前記試料容器を収容するアダプタと、
前記試料容器上に配置され、前記キャピラリが貫通可能なセプタと、
前記セプタ上に配置され、前記アダプタに固定されるセプタクリップと、を有し、
前記下向きの力は、前記キャピラリと前記セプタとの間に生じる摩擦力よりも大きいことを特徴とする電気泳動装置。

【請求項11】

請求項１０の電気泳動装置において、
前記アダプタは、前記ストッパの上面部と係合する係合部を有することを特徴とする電気泳動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電気泳動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

電気泳動装置として、キャピラリに高分子ゲルやポリマ溶液等の泳動媒体を充填したキャピラリ電気泳動装置が広く用いられている。特許文献１は、「マルチキャピラリアレイを用いてキャピラリへの多数の試料供給を自動的に行うユニットを提供する」ことを課題として、「複数本のキャピラリを用いたキャピラリアレイにより、蛍光標識された試料を分析する電気泳動装置において、キャピラリアレイの試料供給部におけるトレイに、アダプタ、その上にサンプルプレート、その上にセプタ及びその上にセプタホルダを載置したサンプルプレートアセンブリ」を開示している（同文献の要約参照）。

【0003】

このような電気泳動装置において、キャピラリアレイの陰極端からサンプルプレートアセンブリを引き抜く際に、セプタと陰極端との間に発生する摩擦力によってサンプルプレートアセンブリが浮き上がり、陰極端に取り残される虞がある。特許文献１は、サンプルプレートアセンブリの浮き上がりを防止するために、「ストリッパプレートは、前記摩擦力よりも大きいバネの力によってサンプルプレートアセンブリやバッファ槽を下に押し下げる。」という構成を採用している（同文献の段落００３８参照）。このストリッパプレートは、サンプルプレートアセンブリに対し、バネの弾性力によって、キャピラリアレイへの接続方向とは逆向きに、セプタ及びキャピラリ間に生じる摩擦力よりも大きな力を加える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１－３２４４７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ストリッパプレートの駆動源がバネであることと、サンプルプレートアセンブリを搬送するオートサンプラとストリッパプレートとが別々に電気泳動装置に取り付けられていることから、ストリッパプレートの性能を十分に発揮させるためには、両機構の機能発揮位置を相互調整する必要がある。そのため、両機構の相互調整具合に起因して、サンプルプレートアセンブリの浮き上がりを防止する性能に装置間差が発生する可能性がある。

【0006】

そこで、本開示は、キャピラリと接続された容器をキャピラリから退避させる際の容器の浮き上がりを防止する性能の装置間差を低減する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の電気泳動装置は、キャピラリと、試料又は試薬を収容する容器が載置されるステージと、前記ステージの面に平行な水平方向及び前記ステージの面と直交する垂直方向に前記ステージを移動させるオートサンプラと、を備え、前記オートサンプラは、前記ステージを前記垂直方向に降下させて前記キャピラリと接続された前記容器を前記キャピラリから退避させる際に、前記容器に対し下向きの力を印加するストッパを有し、前記ステージを移動させることによって、前記容器の少なくとも一部が前記ストッパと対向する位置に前記容器を配置することを特徴とする。

【0008】

本開示に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、本開示の態様は、要素及び多様な要素の組み合わせ及び以降の詳細な記述と添付される特許請求の範囲の様態により達成され実現される。
本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味に於いても限定するものではない。

【発明の効果】

【0009】

本開示の電気泳動装置によれば、キャピラリから容器を退避させる際の容器の浮き上がりを防止する性能の装置間差を低減することができる。
上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１の実施形態に係る電気泳動装置の構成を示す概略図である。

【図2】電気泳動装置の一部の構成を示す斜視図である。

【図3】サンプルプレートアセンブリの構成を示す斜視図である。

【図4】オートサンプラの構成を示す斜視図である。

【図5】オートサンプラ内のＸ軸駆動部の構成を示す斜視図である。

【図6】サンプルプレートアセンブリをサンプル設置部からステージに載せ替える動作を説明するための図である。

【図7】サンプルプレートアセンブリに陰極端を挿入する際のオートサンプラの動作を説明するための図である。

【図8A】サンプルプレートアセンブリとストッパが係合した状態を示す斜視図である。

【図8B】サンプルプレートアセンブリとストッパが係合した状態を示す正面図である。

【図9】サンプルプレートアセンブリと陰極端の接続ポジションを説明するための上面図である。

【図10A】サンプルプレートアセンブリのＮポジションを陰極端と接続する際のステージの位置を示す側面図である。

【図10B】サンプルプレートアセンブリのＫポジションを陰極端と接続する際のステージの位置を示す側面図である。

【図11】第２の実施形態に係るトンネル型ストッパを有するＸ軸駆動部の構成を示す斜視図である。

【図12A】トンネル型ストッパがサンプルプレートアセンブリの一部を覆った状態を示す斜視図である。

【図12B】トンネル型ストッパがサンプルプレートアセンブリの一部を覆った状態を示す正面図である。

【図13】第３の実施形態に係るオートサンプラの構成を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［第１の実施形態］
＜電気泳動装置の構成例＞
図１は、第１の実施形態に係る電気泳動装置１００の構成を示す概略図である。電気泳動装置１００は、キャピラリアレイ１１０、電気泳動部１２０、送液部１３０及び照射検出部１４０を備える。

【0012】

キャピラリアレイ１１０は、１本又は複数本のキャピラリ１０１、キャピラリヘッド１１１、ロードヘッダ１１２及び固定基板１１３を有する。キャピラリアレイ１１０は、フレームに位置決めされた状態で、キャピラリアレイユニットとして電気泳動装置１００に対し着脱することができる。キャピラリアレイ１１０は、所定の回数使用した場合や、分析項目を変更する場合等に交換される。キャピラリ１０１は、典型的には石英パイプであり、強度を向上させるために外被がポリイミド樹脂でコーティングされている。キャピラリヘッド１１１は、送液部１３０と耐圧気密に着脱可能な部材である。キャピラリヘッド１１１は、キャピラリ１０１が複数本である場合に、キャピラリ１０１の一端（陽極端）を束ねる。ロードヘッダ１１２には、管状の陰極電極１１４が設けられている。キャピラリ１０１は、陰極電極１１４を貫通して、陰極電極１１４の下端から陰極端１１６が突出した状態で、ロードヘッダ１１２に固定される。固定基板１１３は、複数のキャピラリ１０１を整列させるための複数の溝を有する。固定基板１１３は、キャピラリ１０１の検出位置１０２の近傍を、光学フラット平面に高さ数ミクロンの精度で配列し固定する。

【0013】

電気泳動部１２０は、恒温槽１２１、陰極側バッファ容器１２２及び高電圧電源１２４を有する。恒温槽１２１は、キャピラリアレイ１１０を収容し、キャピラリアレイ１１０の温度を調節する。恒温槽１２１の熱源としては、例えばペルチェ素子が使用され、室温より低い温度から５０℃以上の高温まで温度設定が可能である。図１では図示を省略するが、恒温槽１２１はファンを有し、ファンにより恒温槽１２１内の空気を循環させることにより、恒温槽１２１内の温度のばらつきを小さくすることができる。陰極側バッファ容器１２２は、バッファ溶液１２３を収容する。キャピラリ１０１の陰極端１１６及び陰極電極１１４は、バッファ溶液１２３に浸漬される。この状態で、高電圧電源１２４により電圧が印加される。

【0014】

送液部１３０は、泳動媒体である高粘性ポリマ溶液（以下、ポリマという）をキャピラリ１０１に送液する。送液部１３０は、ポンプ１３１、ブロック１３２、ポリマ容器１３３及び陽極側バッファ容器１３４を有する。ポリマ容器１３３は、ポリマ１３６を収容する。陽極側バッファ容器１３４は、バッファ溶液１３７を収容する。バッファ溶液１３７には陽極電極１３８が浸漬される。ブロック１３２は、内部に流路を備え、キャピラリヘッド１１１、ポリマ容器１３３及び陽極側バッファ容器１３４を連通させるための接続部として機能する。ポンプ１３１は、ブロック１３２内の流路に接続される。ポリマ容器１３３内のポリマ１３６は、ポンプ１３１の駆動によりブロック１３２を介してキャピラリ１０１に送液される。また、ブロック１３２を介して、陽極側バッファ容器１３４内のバッファ溶液１３７とキャピラリ１０１とが電気的に接続される。

【0015】

照射検出部１４０は、光源１４１及び検出器１４２を有し、キャピラリ１０１内での電気泳動によって分離された試料を光学的に検出する。光源１４１は、キャピラリ１０１の検出位置１０２に励起光を照射し、これにより検出位置１０２を通過する試料から、試料に依存した光が放出される。検出器１４２は、試料から放出された光を検出する。キャピラリ１０１の検出位置１０２では、内部の発光が外部に漏れるようにコーティングが除去されている。

【0016】

電気泳動装置１００の各部の動作は、不図示の制御装置により制御される。制御装置は、電気泳動装置１００を動作させるためのプログラムを格納するメモリと、当該プログラムを実行するプロセッサと、を少なくとも備える。

【0017】

図２は、電気泳動装置１００の一部の構成を示す斜視図である。図２に示すように、電気泳動装置１００は、図１の構成に加えて、オートサンプラ１５０、バッファ搬送部１６０及びサンプル設置部１７０を備える。

【0018】

サンプル設置部１７０には、電気泳動装置１００の外部からユーザがサンプルプレートアセンブリ１８０（容器）を設置することができる。図２に示す例においては、サンプル設置部１７０には４つのサンプルプレートアセンブリ１８０を設置することができるが、４つに限定されない。

【0019】

オートサンプラ１５０は、サンプルプレートアセンブリ１８０を三軸方向（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）に搬送する。バッファ搬送部１６０は、少なくともＹ軸方向及びＺ軸方向に陰極側バッファ容器１２２を搬送する。オートサンプラ１５０及びバッファ搬送部１６０の動作は、上述の制御装置により制御される。なお、本明細書において、Ｘ軸方向（第１の方向）及びＹ軸方向（第２の方向）は、サンプルプレートアセンブリ１８０が載置されるステージ（後述）の上面に平行な方向（水平方向）とし、Ｚ軸方向は、ステージ（後述）の上面に垂直な方向とする。また、Ｘ軸正方向を「前方」といい、Ｘ軸負方向を「後方」という場合がある。同様に、Ｚ軸正方向を「上方」といい、Ｚ軸負方向を「下方」という場合がある。

【0020】

図３は、サンプルプレートアセンブリ１８０の構成を示す斜視図である。サンプルプレートアセンブリ１８０は、サンプルアダプタ１８１、試料容器１８２、セプタ１８３及びセプタクリップ１８４を有する。試料容器１８２は、例えばマイクロタイタープレートであり、試料溶液又は試薬を収容する複数のウェルを有する。サンプルアダプタ１８１は、試料容器１８２を収容する。セプタ１８３は、試料容器１８２上に配置され、各ウェルを覆う複数の突起を有する。セプタ１８３は、例えばシリコンゴムなど、キャピラリ１０１が貫通可能な材質で形成することができる。セプタクリップ１８４は、例えば側面に設けられた爪をサンプルアダプタ１８１に引っ掛けることにより、試料容器１８２及びセプタ１８３をサンプルアダプタ１８１に固定する。セプタクリップ１８４は、試料容器１８２の各ウェルに対応する複数の穴を有し、これにより各キャピラリ１０１を試料容器１８２のウェルに挿入することができる。サンプルアダプタ１８１、試料容器１８２、セプタ１８３及びセプタクリップ１８４を組み立てることにより、サンプルプレートアセンブリ１８０として上記４部品が一体構造となる。

【0021】

＜電気泳動方法＞
試料の電気泳動方法の概略を説明する。まず、オートサンプラ１５０の駆動によって、サンプル設置部１７０に設置されたサンプルプレートアセンブリ１８０を搬送して、キャピラリ１０１の陰極端１１６をサンプルプレートアセンブリ１８０内に挿入する。サンプルプレートアセンブリ１８０内の試料容器１８２は多数のウェルを有し、各ウェルには蛍光標識されたＤＮＡ等の試料を含む溶液が収容される。陰極端１１６は、セプタ１８３を貫通して、ウェル内の試料溶液に浸漬される。この状態で、高電圧電源１２４により陽極電極１３８と陰極電極１１４の間に数ｋＶ程度の電圧を印加することで、試料は陰極端１１６からキャピラリ１０１内に導入される。次に、オートサンプラ１５０の駆動によって、サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から退避させるとともに、バッファ搬送部１６０の駆動によって、陰極端１１６を陰極側バッファ容器１２２内に挿入する。陰極端１１６がバッファ溶液１２３に浸漬された状態で、高電圧電源１２４により陽極電極１３８と陰極電極１１４の間に電圧を印加することで、試料はキャピラリ１０１内を電気泳動し、泳動度に応じて分離する。照射検出部１４０は、分離した試料を検出する。

【0022】

＜オートサンプラの構成例＞
図４は、オートサンプラ１５０の構成を示す斜視図である。オートサンプラ１５０は、サンプル設置部１７０の奥側に設けられる。オートサンプラ１５０は、ステージ２００、Ｘ軸駆動部１５１（第１の駆動部）、Ｚ軸駆動部１５２（第２の駆動部）及びＹ軸駆動部１５３（第３の駆動部）を有する。図４では図示を省略しているが、ステージ２００には、サンプルプレートアセンブリ１８０が載置される。

【0023】

Ｘ軸駆動部１５１は、ステージ２００をＸ軸方向に移動させる。Ｚ軸駆動部１５２は、ステージ２００をＺ軸方向に駆動する。Ｙ軸駆動部１５３は、ステージ２００をＹ軸方向に駆動する。図４に示すオートサンプラ１５０においては、ステージ２００は、Ｘ軸駆動部１５１に設けられている。また、一番下にＹ軸駆動部１５３が設けられ、その上にＺ軸駆動部１５２が搭載され、さらにその上にＸ軸駆動部１５１が搭載されている。Ｙ軸駆動部１５３の上面には、Ｚ軸駆動部１５２をＹ軸方向に移動させるためのガイドレールが設けられ、Ｚ軸駆動部１５２には、Ｘ軸駆動部１５１をＺ軸方向に移動させるためのガイドレールが設けられている。サンプル設置部１７０には、サンプルプレートアセンブリ１８０を設置するためのスリット部１７１が設けられており、ステージ２００は、スリット部１７１に侵入することができる。

【0024】

図５は、Ｘ軸駆動部１５１の構成を示す斜視図である。Ｘ軸駆動部１５１は、ステージ２００、ストッパ３００、ベース３１１、ガイドレール３１２及び駆動源３１３を有する。ガイドレール３１２は、ベース３１１上に配置されＸ軸方向に延設されている。駆動源３１３は、例えばモータであり、ステージ２００は、駆動源３１３の駆動によってガイドレール３１２に沿ってＸ軸方向に移動する。ステージ２００は位置決めピン２０１を有している。位置決めピン２０１は、サンプルプレートアセンブリ１８０の底面に設けられた位置決め穴（図５には不図示）に嵌合され、これによりステージ２００上にサンプルプレートアセンブリ１８０を載置する際の位置決めが容易となる。

【0025】

ストッパ３００は、Ｘ軸方向から見て略Ｃ字状の部材を２つ有する。各Ｃ字状部材は、開口部が向かい合うように、それぞれの底面部がベース３１１上面のＹ軸方向端部に固定されている。ストッパ３００は、例えば、３つの面が形成されるように板状の部材を略直角に折り曲げることにより形成することができる。図５では、ストッパ３００は、ベース３１１のＸ軸方向の手前側のみに設置されているが、ベース３１１のＸ軸方向の全体に亘って延設されていてもよい。

【0026】

＜オートサンプラの動作例＞
図６は、サンプルプレートアセンブリ１８０をサンプル設置部１７０からステージ２００に載せ替える動作を説明するための図である。初めに、オートサンプラ１５０は、Ｘ軸駆動部１５１、Ｚ軸駆動部１５２及びＹ軸駆動部１５３を駆動して、サンプル設置部１７０に設置されている所定のサンプルプレートアセンブリ１８０の後方へステージ２００を移動させる（図６（ａ））。このとき、ステージ２００の高さは、サンプルプレートアセンブリ１８０の底面より下にする。

【0027】

続いて、オートサンプラ１５０は、Ｘ軸駆動部１５１を駆動して、ステージ２００を前方に移動させてサンプルプレートアセンブリ１８０の下方へ位置させる（図６（ｂ））。このとき、ステージ２００上の位置決めピン２０１とサンプルプレートアセンブリ１８０の底部の位置決め穴１８５はある程度それぞれの中心軸が合った位置となる。

【0028】

次に、オートサンプラ１５０は、Ｚ軸駆動部１５２を駆動して、ステージ２００を上方に移動する（図６（ｃ））。これにより、サンプル設置部１７０のスリット部１７１からステージ２００がサンプルプレートアセンブリ１８０をすくい上げるように上昇し、ステージ２００にサンプルプレートアセンブリ１８０が搭載される。このとき、ステージ２００上の位置決めピン２０１はサンプルプレートアセンブリ１８０の位置決め穴１８５に挿入されるので、サンプルプレートアセンブリ１８０は、毎回、ステージ２００上の同じ位置に搭載されるようになっている。

【0029】

次に、オートサンプラ１５０は、Ｘ軸駆動部１５１を駆動して、サンプル設置部１７０の上方に位置するステージ２００を後方に移動してＸ軸駆動部１５１上に移動させる（図６（ｄ））。このとき、サンプルプレートアセンブリ１８０の形状と、Ｘ軸駆動部１５１上に固定されたストッパ３００の形状が係合する。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止できる状態となる。

【0030】

図７は、サンプルプレートアセンブリ１８０に陰極端１１６を挿入する際のオートサンプラ１５０の動作を説明するための図である。なお、本明細書において、サンプルプレートアセンブリ１８０を搬送してキャピラリ１０１の陰極端１１６を試料容器１８２のウェルに挿入することを「接続」という場合がある。

【0031】

陰極端１１６は、Ｘ軸方向から見て、Ｚ軸方向下方に向かって垂直に突出している。そのため、オートサンプラ１５０は、サンプル設置部１７０に設置されたサンプルプレートアセンブリ１８０をステージ２００に載せ替えた後、Ｘ軸駆動部１５１及びＹ軸駆動部１５３を駆動して、試料容器１８２のウェルと陰極端１１６が接続できるように、ステージ２００のＸＹ方向の位置を調整する（図７（ａ））。次に、Ｚ軸駆動部１５２によりステージ２００を上方に上昇し、陰極端１１６をサンプルプレートアセンブリ１８０に挿入する（図７（ｂ））。陰極端１１６からサンプルプレートアセンブリ１８０を引き抜く際は、Ｚ軸駆動部１５２により垂直に降下させる（図７（ｃ））。このとき、サンプルプレートアセンブリ１８０内のセプタ１８３と陰極端１１６との間に摩擦力が生じるため、ストッパ３００がない場合は、サンプルプレートアセンブリ１８０はステージ２００から浮き上がり、陰極端１１６側に取り残されてしまう。

【0032】

図８Ａは、サンプルプレートアセンブリ１８０とストッパ３００が係合した状態を示す斜視図である。陰極端１１６がサンプル設置部１７０よりも後方に位置するため、サンプルプレートアセンブリ１８０は、サンプル設置部１７０からステージ２００に載せ替えられた後、Ｘ軸駆動部１５１によって後方へ引き込まれる。この動作の際に、サンプルプレートアセンブリ１８０のサンプルアダプタ１８１の一部が、ベース３１１上に設置されているストッパ３００の上面部３０１の下方に入り込む。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止できる状態となる。ステージ２００上のサンプルプレートアセンブリ１８０は、この状態で、陰極端１１６に対し挿抜可能である。

【0033】

図８Ｂは、サンプルプレートアセンブリ１８０とストッパ３００が係合した状態を示す正面図である。図８Ｂに示すように、サンプルプレートアセンブリ１８０のサンプルアダプタ１８１は、ストッパ３００と係合するフランジ１８６（係合部）を有している。サンプルプレートアセンブリ１８０がストッパ３００の領域へ搬送されると、フランジ１８６の上方にストッパ３００の上面部３０１が位置する状態となる。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から引き抜く際にサンプルプレートアセンブリ１８０が浮き上がったとしても、ストッパ３００がフランジ１８６に引っ掛かり、ステージ２００上にサンプルプレートアセンブリ１８０を留める働きをする。換言すれば、ストッパ３００は、ステージ２００を下方に駆動してキャピラリ１０１をサンプルプレートアセンブリ１８０から引き抜く際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きに働く力を印加する。このサンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きに働く力は、セプタ１８３とキャピラリ１０１との間に働く摩擦力より大きい。

【0034】

サンプルアダプタ１８１にフランジ１８６を設ける代わりに、サンプルアダプタ１８１の側面部に、ストッパ３００の上面部３０１が通過可能な溝（係合部）を設けてもよい。この場合、溝の内部にストッパ３００の上面部３０１が位置する状態であれば、サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から引き抜く際にサンプルプレートアセンブリ１８０が浮き上がったとしても、ストッパ３００が溝に引っ掛かり、それ以上の浮き上がりが防止される。

【0035】

図８Ｂの右図は、左図中の領域Ｇの拡大図である。この拡大図に示すように、サンプルプレートアセンブリ１８０のサンプルアダプタ１８１と、ストッパ３００との間には隙間３０２がある。隙間３０２があることにより、サンプルプレートアセンブリ１８０をＸ軸方向に移動させる際には、サンプルプレートアセンブリ１８０はストッパ３００に接触しないので、移動が妨げられることはない。隙間３０２のＺ軸方向の大きさは、ステージ２００上の位置決めピン２０１のＺ軸方向の長さよりも小さくすることができる。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０をキャピラリ１０１の陰極端１１６から退避させる際に、サンプルプレートアセンブリ１８０が浮き上がってストッパ３００とフランジ１８６とが接触したとしても、位置決めピン２０１は位置決め穴１８５に挿入された状態のままとなる。したがって、ステージ２００に対するサンプルプレートアセンブリ１８０の位置を維持することができる。

【0036】

ストッパ３００とサンプルアダプタ１８１は駆動源を有しない構造体であるので、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止するための機構の位置調整は必要ない。

【0037】

図９は、サンプルプレートアセンブリ１８０と陰極端１１６の接続ポジションを説明するための上面図である。サンプルプレートアセンブリ１８０と陰極端１１６との接続ポジションの数は、試料容器１８２のウェル数とキャピラリ１０１の本数によって決まる。一例として、試料容器１８２のウェル数が９６個であり、キャピラリ１０１の本数が２４本である場合について説明する。図９に示すように、試料容器１８２のウェル数が９６個の場合、ウェルは、Ｘ軸方向に８個１列として、Ｙ軸方向に１２列並んでいる。また、キャピラリ１０１が２４本の場合、キャピラリ１０１の陰極端１１６は、Ｘ軸方向に８本１列として、Ｙ軸方向に３列並んでいる。よって、サンプルプレートアセンブリ１８０と陰極端１１６との接続ポジションの数は４つとなる。４つの接続ポジションを、Ｘ軸方向の手前側からＫポジション７０１、Ｌポジション７０２、Ｍポジション７０３及びＮポジション７０４とする。

【0038】

図１０Ａは、サンプルプレートアセンブリ１８０のＮポジション７０４を陰極端１１６と接続する際のステージ２００の位置を示す側面図である。図１０Ａに示すように、サンプルプレートアセンブリ１８０の最もＸ軸後方側のＮポジション７０４に陰極端１１６を接続する場合、サンプルプレートアセンブリ１８０は、Ｘ軸方向の全体に亘ってストッパ３００と係合する。

【0039】

図１０Ｂは、サンプルプレートアセンブリ１８０のＫポジション７０１を陰極端１１６と接続する際のステージ２００の位置を示す側面図である。図１０Ｂに示すように、サンプルプレートアセンブリ１８０の最もＸ軸前方側のＫポジション７０１に陰極端１１６を接続する場合、サンプルプレートアセンブリ１８０は、Ｘ軸方向の一端部のみがストッパ３００と係合する。

【0040】

このように、４つの接続ポジションそれぞれにサンプルプレートアセンブリ１８０が移動した場合でも、サンプルプレートアセンブリ１８０の少なくとも一部がストッパ３００と係合した状態が維持される。ただし、ストッパ３００のＸ軸方向の長さα及びサンプルプレートアセンブリ１８０がストッパ３００の下に入り込んでいる距離βは、陰極端１１６からサンプルプレートアセンブリ１８０を引き抜く際に、ストッパ３００が、セプタ１８３と陰極端１１６との間に生じる摩擦力に耐えうる強度を発揮できればよく、短くても問題はない。

【0041】

＜第１の実施形態のまとめ＞
以上のように、第１の実施形態に係る電気泳動装置１００において、サンプルプレートアセンブリ１８０（容器）を搬送するステージ２００を有するオートサンプラ１５０にストッパ３００が設けられている。オートサンプラ１５０は、ステージ２００を移動させることにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の側面部に設けられたフランジ１８６とストッパ３００の上面部３０１とが対向する位置にサンプルプレートアセンブリ１８０を搬送する。このように、サンプルプレートアセンブリ１８０をサンプル設置部１７０からオートサンプラ１５０に移動させるだけで、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止できる状態となる。したがって、浮き上がりを防止する機能を発揮するための部材の相互調整が必要ないため、浮き上がりを防止する機能の装置間差を小さくできる。また、バネなどの、浮き上がり防止機能を発揮するために位置調整を要する駆動源を使用する必要もない。

【0042】

ストッパ３００は、サンプルプレートアセンブリ１８０にキャピラリ１０１が挿入された状態から、サンプルプレートアセンブリ１８０を退避させる際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きの力を印加する。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０のセプタ１８３とキャピラリ１０１との摩擦力によってサンプルプレートアセンブリ１８０が浮き上がったとしても、ストッパ３００に接触して下向きの力が印加されるので、キャピラリ１０１側にサンプルプレートアセンブリ１８０が取り残されることを防止できる。

【0043】

ストッパ３００の上面部３０１が、サンプルプレートアセンブリ１８０の側面部のフランジ１８６と係合するので、キャピラリ１０１の陰極端１１６とサンプルプレートアセンブリ１８０の上面との間に構造体が配置されない。これにより、キャピラリ１０１側にステージ２００を移動させる量の調整が容易となる。

【0044】

＜第１の実施形態の変形例＞
以上説明した例では、ベース３１１の上面からストッパ３００の上面部３０１までの高さは、ベース３１１の上面からサンプルプレートアセンブリ１８０の上面までの高さよりも小さく、サンプルプレートアセンブリ１８０の側面部のフランジ１８６とストッパ３００とが係合する。その代わりに、ストッパ３００の高さを高くして、ストッパ３００の上面部３０１がサンプルプレートアセンブリ１８０の上面よりも上方に位置するようにしてもよい。

【0045】

［第２の実施形態］
第１の実施形態においては、略Ｃ字状のストッパ３００の上面部３０１が、サンプルアダプタ１８１のフランジ１８６の上方に位置することにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりが防止されることを説明した。ストッパの形状は、サンプルプレートアセンブリ１８０をキャピラリ１０１から退避させる際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に下向きの力を印加することができればよく、略Ｃ字状に限定されない。そこで、第２の実施形態においては、ストッパの他の形状を提案する。

【0046】

本実施形態に係る電気泳動装置の全体構成については、第１の実施形態の電気泳動装置１００（図１、図２）と同様であるため、その詳細な説明は省略する。また、本実施形態において、第１の実施形態で説明した部材と同じ部材には同一の符号が付されている。

【0047】

図１１は、第２の実施形態に係るトンネル型ストッパ４００を有するＸ軸駆動部１５１の構成を示す斜視図である。第１の実施形態のストッパ３００と同様に、トンネル型ストッパ４００は、Ｘ軸駆動部１５１のベース３１１上に固定されている。また、トンネル型ストッパ４００の上面部４０１には陰極端１１６がアクセス可能な開口部４０２が設けられている。

【0048】

図１２Ａは、トンネル型ストッパ４００がサンプルプレートアセンブリ１８０の一部を覆った状態を示す斜視図である。図１２Ａに示すように、サンプルプレートアセンブリ１８０がトンネル型ストッパ４００の下に入り込むことで、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止できる状態となる。すなわち、トンネル型ストッパ４００がサンプルプレートアセンブリ１８０の上方を覆うことにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりが防止される。Ｘ軸駆動部１５１は、サンプルプレートアセンブリ１８０とキャピラリ１０１の陰極端１１６との接続ポジションに開口部４０２が位置するように、ステージ２００を移動させる。

【0049】

サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から引き抜く際にサンプルプレートアセンブリ１８０が浮き上がったとしても、トンネル型ストッパ４００の上面部４０１がサンプルプレートアセンブリ１８０の上面に接触し、ステージ２００上にサンプルプレートアセンブリ１８０を留める働きをする。換言すれば、トンネル型ストッパ４００は、ステージ２００を下方に駆動してキャピラリ１０１をサンプルプレートアセンブリ１８０から引き抜く際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きに働く力を印加する。

【0050】

図１２Ｂは、トンネル型ストッパ４００がサンプルプレートアセンブリ１８０の一部を覆った状態を示す正面図である。図１２Ｂに示すように、ベース３１１の上面からトンネル型ストッパ４００の上面までの高さは、ベース３１１の上面からサンプルプレートアセンブリ１８０の上面までの高さよりも大きい。これにより、サンプルプレートアセンブリ１８０をＸ軸方向に移動させる際には、サンプルプレートアセンブリ１８０はトンネル型ストッパ４００に接触しないので、移動が妨げられることはない。

【0051】

＜第２の実施形態のまとめ＞
以上のように、第２の実施形態においては、オートサンプラ１５０は、ステージ２００を移動させることにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の上面の一部とトンネル型ストッパ４００の上面部４０１とが対向する位置にサンプルプレートアセンブリ１８０を搬送する。トンネル型ストッパ４００は、サンプルプレートアセンブリ１８０の上方を覆うことによって、サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から引き抜く際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きに働く力を印加する。したがって、本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、第２の実施形態に係るトンネル型ストッパ４００は、サンプルプレートアセンブリ１８０の上方を覆うので、サンプルプレートアセンブリ１８０の形状を特別に設計する必要がない。さらに、トンネル型ストッパ４００は１つの部品で形成することができるので、製造及びＸ軸駆動部１５１への配置が容易である。

【0052】

［第３の実施形態］
第２の実施形態においては、トンネル型ストッパ４００がオートサンプラ１５０のＸ軸駆動部１５１に固定されている構成を説明した。第３の実施形態においては、オートサンプラの構造及びストッパの配置を変更した構成例を提案する。本実施形態に係る電気泳動装置の全体構成については、第１の実施形態の電気泳動装置１００（図１）と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

【0053】

＜オートサンプラの構成例＞
図１３は、第３の実施形態に係るオートサンプラ３５０の構成を示す斜視図である。図１３に示すように、オートサンプラ３５０は、Ｘ軸駆動部３５１、Ｚ軸駆動部３５２及びＹ軸駆動部３５３を有する。Ｘ軸駆動部３５１は、ステージ２００をＸ軸方向に移動させる。Ｚ軸駆動部３５２は、ステージ２００をＺ軸方向に駆動する。Ｙ軸駆動部３５３は、ステージ２００をＹ軸方向に駆動する。オートサンプラ３５０においては、Ｚ軸駆動部３５２のＹＺ平面に沿ったベースに、Ｚ軸方向に延設されたガイドレールが設けられ、当該ガイドレールにＹ軸駆動部３５３のベースが搭載されている。Ｙ軸駆動部３５３のベースには、Ｙ軸方向に延設されたガイドレールが設けられ、当該ガイドレールにＸ軸駆動部３５１が搭載される。

【0054】

Ｙ軸駆動部３５３は、ベースのＹ軸方向の両端部からＸ軸方向に突出するアーム３５４を２本有し、当該アーム３５４を橋架するようにトンネル型ストッパ５００が設けられている。すなわち、トンネル型ストッパ５００は、Ｙ軸方向に延設されている。トンネル型ストッパ５００の上面部５０１には、陰極端１１６がアクセス可能な開口部５０２が設けられている。

【0055】

＜第３の実施形態のまとめ＞
以上のように、第３の実施形態においては、オートサンプラ３５０は、ステージ２００を移動させることにより、サンプルプレートアセンブリ１８０の上面の一部とトンネル型ストッパ５００の上面部５０１とが対向する位置にサンプルプレートアセンブリ１８０を搬送する。トンネル型ストッパ５００は、Ｙ軸駆動部３５３に固定され、Ｙ軸方向に延設されている。トンネル型ストッパ５００は、サンプルプレートアセンブリ１８０の上方を覆うことによって、サンプルプレートアセンブリ１８０を陰極端１１６から引き抜く際に、サンプルプレートアセンブリ１８０に対し下向きに働く力を印加する。したがって、本実施形態においても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、サンプルプレートアセンブリ１８０の浮き上がりを防止可能な状態を維持したまま、Ｙ軸方向にサンプルプレートアセンブリ１８０を移動させることができる。結果として、例えば複数組のキャピラリアレイ１１０がＹ軸方向に配列されている場合、現在挿入されているキャピラリアレイ１１０から他のキャピラリアレイ１１０にサンプルプレートアセンブリ１８０を移動させる際に、Ｙ軸方向の移動が容易である。

【0056】

［変形例］
本開示は、上述した実施形態に限定されるものでなく、様々な変形例を含んでいる。例えば、上述した実施形態は、本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備える必要はない。また、ある実施形態の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加、削除又は置換することもできる。

【符号の説明】

【0057】

１００…電気泳動装置、１０１…キャピラリ、１０２…検出位置、１１０…キャピラリアレイ、１２０…電気泳動部、１３０…送液部、１４０…照射検出部、１５０…オートサンプラ、１６０…バッファ搬送部、１７０…サンプル設置部、１８０…サンプルプレートアセンブリ、２００…ステージ、３００…ストッパ、３５０…オートサンプラ、４００…トンネル型ストッパ、５００…トンネル型ストッパ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13】