[发明专利]毛细管阵列

说明书

在填充有折射率为nsubgt;3/subgt;的分离介质且用于电泳分析的N根分析毛细管与填充有折射率为nsubgt;4/subgt;的介质且不用于电泳分析的N±1根透镜毛细管交替地排列在同一排列平面上而构成的毛细管阵列中，将各毛细管的外径设为2R，将内径设为2r，将外部的介质的折射率设为nsubgt;1/subgt;，将原材料的折射率设为nsubgt;2/subgt;，在折射率nsubgt;3/subgt;取1.33≤nsubgt;3/subgt;≤1.42的任意值时，通过使R、r、nsubgt;1/subgt;、nsubgt;2/subgt;以及nsubgt;4/subgt;满足规定的关系，从而利用从排列平面的侧方入射的激光束来高效地同时照射N根分析毛细管。

技术领域

本公开涉及毛细管阵列。

背景技术

在多根石英玻璃制的毛细管中填充电解质溶液、或者含有高分子凝胶、聚合物的电解质溶液等电泳分离介质且并列地进行电泳分析的毛细管阵列电泳装置被广泛使用。与以往的使用1根毛细管的毛细管电泳装置相比，毛细管阵列电泳装置不仅能够提高分析通量，还能够降低每个样品的分析成本。使用最广泛的毛细管阵列电泳装置是由ThermoFisher Scientific公司销售的3500系列基因分析仪以及3730系列基因分析仪。3500系列基因分析仪能够进行8根或24根毛细管的并列电泳分析，3730系列基因分析仪能够进行48根或96根毛细管的并列电泳分析。在任一情况下，多根毛细管的激光照射部(毛细管阵列中被激光照射的部分)均以聚酰亚胺被覆被去除的状态排列在同一平面上。将该同一平面称为排列平面，将多根毛细管的排列称为毛细管阵列。在毛细管阵列由N根毛细管构成时，从一端开始按排列顺序对各毛细管标注1～N的毛细管编号。在电泳的过程中，通过从排列平面的侧方导入激光束而同时照射多根毛细管，对由此诱发的来自各毛细管的发光荧光进行分光，同时进行检测。使激光束从排列平面的侧方入射并同时照射多根毛细管的方法被称为多焦点法，在专利文献1中详细地进行了说明。在多焦点法中，使各毛细管作为凸透镜发挥功能，使激光束沿着排列平面反复聚光，并在毛细管阵列中行进，从而能够进行多根毛细管的同时照射。由此，能够并列地进行与毛细管根数相同数量的样品的DNA序列或DNA片段分析。如专利文献1所记载的那样，在多根毛细管的激光照射部，将毛细管的外半径设为R(外径为2R)，将内半径设为r(内径为2r)，将毛细管的原材料的折射率设为n₂，将毛细管外部的介质的折射率设为n₁，将毛细管内部的介质(分离介质)的折射率设为n₃，将激光束的入射位置与排列平面的距离设为x(≤r)，设为x＝r/2时，激光束透过1根毛细管时的折射角由下述式(1)表示。

[数1]

各毛细管在Δθ＞0时作为凹透镜发挥功能，在Δθ＜0时作为凸透镜发挥功能。通过设为Δθ＜0的条件，多焦点发挥功能，能够利用激光束对多根毛细管进行同时照射。相反，如果设为Δθ＞0的条件，则多焦点不发挥功能，激光束从排列平面发散，因此不能利用激光束对多根毛细管进行同时照射。通常，毛细管的原材料为石英玻璃，固定为n₂＝1.46。根据式(1)可知，为了增强各毛细管的凸透镜作用(减弱凹透镜作用)，n₁越小、n₃越大则越好。相反，n₁越大、n₃越小，则各毛细管的凹透镜作用越强。