[发明专利]电泳设备

说明书

本发明涉及用于DNA和其它生物物质的分离和分析设备，并特别涉及电泳设备。

在先有技术中，凝胶电泳已被用于包括DNA（脱氧核糖核酸）定序在内的DNA分析。近年来对DNA定序的要求不断增加，如在基团组分析中。同时，在市场上可以得到一种DNA定序器，这种DNA定序器在进行凝胶电泳分离的同时，通过利用荧光标记DNA片段在实时的基础上测定DNA片段;这种设备已经在实践中得到应用。这种DNA定序器使用板状凝胶（聚丙烯酰胺凝胶），其提供30到40个迁移通道。该凝胶板从电泳起始点按规定的间隙向激光光束照射，而定序器检测在通过照射处时用荧光标记的DNA片段所发射的荧光。

但是，市场上可得到的这种DNA的通过量很小，为每天10K基到20K基;这是阻碍基团组分析的问题中的一个。为了获得高通过量，提高电泳速度和提供非常多的迁移通道是有效的，这样可以增加同一时间所检测的样本的数量。

近年来已经研制出一种能在短时间内实现电泳分离的毛细管凝胶电泳装置。进而，还研制出一种毛细管阵列电泳装置，它允许在大量毛细管的结构下同时进行测定，因而达到高通过量。

已经报道过下述的所述类型的毛细管阵列电泳装置：一种装置其捆扎在平板里的毛细管阵列固定在X-Y平台上，并且毛细管阵列从上方对激光光束暴露以便根据激光光束的方向检测荧光（R.A.Mathies等，Nature（自然杂志）359期，167至169页（1992））。在所述装置里，在同一时刻里只有一条毛细管对激光光束暴露，并按规定速度对毛细管凝胶进行机械扫描以对所有的毛细管测定荧光信号。

在Nature（自然杂志）359期、167至169页（1992）刊登的这种普通的毛细管阵列电泳装置可以明显地改进通过量，但是迁移通道的最大数量为20到40。这是因为，如果增加毛细管的数量，就会减少每个毛细管的测定时间，而造成灵敏度低。因为对辐射的快速扫描是不可能的，必须减小电泳速度。

本发明的目的就是解决先有技术中的这个问题，并提供一种电泳设备。尽管增加毛细管的数量，这种电泳设备可保证在不牺牲灵敏度和电泳速度的情况下对样本的检测。

为了达到这个目的，根据本发明，按一种层的格式安排多于两个的毛细管，并且在光单元里沿直线布置迁移方向里的用凝胶填充的毛细管样本的末端;然后缓冲溶液被馈送到靠近凝胶填充毛细管末端的地方以形成外表流（Sheath flow）。激光光束同时照射这些位置，在这些位置上用荧光标记的DNA从各个凝胶填充毛细管的末端被洗脱到外表流中，并且激光光束向下流动。光纤被布置在靠近被照射处以收集由用荧光标记的DNA所发射的荧光并把荧光引导到线传感器或区传感器（二维传感器）。

为把这点解释得更详细些，根据本发明的电泳设备的特征在于其检测在迁移部分里迁移的样本，并且包括：

（1）两个或更多的凝胶分离部分，它们的末端沿一条直线布置并且它们彼此隔开;

（2）在各个凝胶分离部分之后的一个迁移部分;

（3）一个光源;

（4）一个装置，它允许光源的光沿所述直线通过以和所有的迁移部分相交;

（5）光接收光纤，它们的末端布置在与光源的光和迁移部分之间的交点相匹配的相应的光轴上，并且它们的数量等于或大于迁移部分的数量;以及

（6）一个光检测装置，它和光纤的另一端相连，用于检测光。

本发明的另一个特征在于其检测在迁移部分里迁移的样本，并且包括：

（1）两个或更多的凝胶分离部分，它们的末端沿一条直线布置并且它们彼此隔开;

（2）一个光单元以在其中容纳凝胶分离部分的一个末端;

（3）一个装置，以把在各个凝胶分离部分后面的迁移部分产生在光单元的内部;

（4）一个产生光的光源，光沿与所有的迁移部分相交的所述直线通过;

（5）光接收光纤，它们的末端布置在光源的光和迁移部分之间的交点相匹配的相应的光轴上，并且它们的数量等于或大于迁移部分的数量;以及

（6）一个光检测装置，它和光纤的另一端相连，用于检测光。

此外，凝胶分离部分包括凝胶毛细管部分，并且收集光的光纤接收样本发射的荧光。

光检测装置包括一维阵列传感器或二维阵列传感器，并且用来收集光的光纤的另一端在光学上至少和一维阵列传感器或者二维阵列传感器的一个感光元件相连接。

一个光线收集透镜位于所述照射点和接收光的光纤的一端之间，并且两个或更多的带通滤波器被置于光纤的另一端和光检测装置之间。

在其一端形成光收集透镜的光纤可以用作为光纤。