CN108369188A - 微藻类中所含的脂质的检测装置以及微藻类中所含的脂质的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的微藻类中所含的脂质的检测装置具备:流动池(40),其供包含微藻类的流体流动;激发光光源(10),其对流动池(40)照射激发光;以及第1荧光检测器(102A),其检测受到激发光照射的微藻类的脂质所产生的自体荧光。微藻类中所含的脂质也被称为油体。微藻类中所含的脂质的检测装置也可还具备散射光检测器(105),其检测受到激发光照射的微藻类所产生的散射光;以及比较部(301),其对散射光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
Description
技术领域
本发明涉及分析技术,涉及一种微藻类中所含的脂质的检测装置以及微藻类中所含的脂质的检测方法。
背景技术
将微藻类在内部所积蓄的脂质用作生物燃料这一技术受到业界关注(例如,参考专利文献1及非专利文献1)。在利用微藻类来制造生物燃料时,要培养微藻类,并在被积蓄于微藻类内部的脂质的量足够之后,采用溶剂等从微藻类中提取出脂质。关于藻类,有叶绿素、藻红素及藻青素发出自体荧光的报道(例如,参考非专利文献2),但没有脂质发出自体荧光的报道。因此,作为评价微藻类内的脂质的量的方法,提出有利用荧光色素对微藻类的脂质进行染色并利用荧光显微镜来观察微藻类的方法。此外,还提出有根据含有大量微藻类的悬浊液的色调来判定微藻类的脂质的含量的方法(例如,参考非专利文献3)。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开2014-174034号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】WANG等人,"Characterization of a green microalga UTEX2219-4:Effects of photosynthesis and osmotic stress on oil body formation,"Botanical Studies(2011)53:305-312
【非专利文献2】齐藤等人,“基于双波长的荧光成分同时检测的蓝藻的原位粒径解析测量法的开发(22波長の蛍光成分同時検出による藍藻のinsitu粒径解析計測法の開発)”,激光研究,第24卷,第4号,59-66页
【非专利文献3】Su等人,"Simultaneous Estimation of Chlorophyll a and LipidContents in Microalgae by Three-Color Analysis,"Biotechnology andBioengineering,Vol.99,No.4,March 1,2008
发明内容
【发明要解决的问题】
利用荧光色素对各个微藻类的脂质进行染色的方法较为费事。此外,荧光色素在安全上需小心处理,而且价格昂贵。此外,在根据含有微藻类的悬浊液的色调来判断脂质的含量的方法中,无法准确地判断各微藻类的脂质的含量。因此,本发明的目的之一在于提供一种能够简易且准确地检测微藻类中所含的脂质的微藻类中所含的脂质的检测装置以及微藻类中所含的脂质的监测方法等。
【解决问题的技术手段】
本发明者经过努力研究,结果发现,当对微藻类照射激发光时,微藻类中所含的脂质会发出自体荧光。
根据本发明的形态,得以提供一种微藻类中所含的脂质的检测装置,其具备:(a)流动池,其供包含微藻类的流体流动;(b)激发光光源,其对流动池照射激发光;以及(c)第1荧光检测器,其检测受到激发光照射的微藻类的脂质所产生的自体荧光。脂质所产生的自体荧光可能为黄色光。
上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备:散射光检测器,其检测受到激发光照射的微藻类所产生的散射光;以及比较部,其对散射光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备:第2荧光检测器,其检测受到激发光照射的微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及比较部,其对叶绿体所产生的自体荧光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备:散射光检测器,其检测受到激发光照射的微藻类所产生的散射光;第2荧光检测器,其检测受到激发光照射的微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及比较部,其对散射光的强度、脂质所产生的自体荧光的强度和叶绿体所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备根据脂质的自体荧光的强度来计算脂质的大小的大小算出部。上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备根据微藻类所产生的散射光的强度来计算微藻类的大小的大小算出部。上述的微藻类中所含的脂质的检测装置可还具备根据叶绿体所产生的自体荧光的强度来计算叶绿体的大小的大小算出部。
在上述的微藻类中所含的脂质的检测装置中,微藻类可为单细胞生物。而且,微藻类可产生烃。
而且,根据本发明的形态,得以提供一种微藻类中所含的脂质的检测方法,其包括如下步骤:(a)将包含微藻类的流体流至流动池;(b)对流动池照射激发光;以及(c)检测受到激发光照射的微藻类的脂质所产生的自体荧光。脂质所产生的自体荧光可能为黄色光。
上述的微藻类中所含的脂质的检测方法,其可还包括如下步骤:检测受到激发光照射的微藻类所产生的散射光;以及对散射光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测方法,其可还包括如下步骤:检测受到激发光照射的微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及对叶绿体所产生的自体荧光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测方法,其可还包括如下步骤:检测受到激发光照射的微藻类所产生的散射光;检测受到激发光照射的微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及对散射光的强度、脂质所产生的自体荧光的强度和叶绿体所产生的自体荧光的强度进行比较。
上述的微藻类中所含的脂质的检测方法可还包括根据脂质的自体荧光的强度来计算脂质的大小的步骤。上述的微藻类中所含的脂质的检测方法可还包括根据微藻类所产生的散射光的强度来计算微藻类的大小的步骤。上述的微藻类中所含的脂质的检测方法可还包括根据叶绿体所产生的自体荧光的强度来计算叶绿体的大小的步骤。
在上述的微藻类中所含的脂质的检测方法中,微藻类可为单细胞生物。而且,微藻类可产生烃。
【发明的效果】
根据本发明,可以提供一种能够简易且准确地检测微藻类中所含的脂质的微藻类中所含的脂质的检测装置以及微藻类中所含的脂质的检测方法等。
附图说明
图1为本发明的实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置的示意图。
图2为在内部包含脂质及叶绿体的微藻类的示意图。
图3为在内部包含脂质及叶绿体的微藻类的示意图。
图4为在内部包含脂质及叶绿体的微藻类的示意图。
图5为本发明的参考例1所涉及的未进行荧光染色的小球藻的显微镜影像。
图6为本发明的参考例1所涉及的未进行荧光染色的小球藻的自体荧光的显微镜影像。
图7为本发明的参考例1所涉及的未进行荧光染色的小球藻的自体荧光的显微镜影像和自体荧光的提取影像。
图8为在本发明的参考例1所涉及的未进行荧光染色的小球藻的显微镜影像上重叠自体荧光的提取影像而得的影像。
图9为本发明的参考例2所涉及的进行了荧光染色的小球藻的显微镜影像。
图10为本发明的参考例2所涉及的进行了荧光染色的小球藻的荧光的显微镜影像。
图11为本发明的参考例2所涉及的进行了荧光染色的小球藻的荧光的显微镜影像和自体荧光的提取影像。
图12为在本发明的参考例2所涉及的进行了荧光染色的小球藻的显微镜影像上重叠荧光的提取影像而得的影像。
图13为本发明的参考例3所涉及的未进行荧光染色的小球藻的显微镜影像。
图14为本发明的参考例3所涉及的未进行荧光染色的小球藻的自体荧光的显微镜影像。
图15为本发明的参考例3所涉及的未进行荧光染色的小球藻的自体荧光的显微镜影像和自体荧光的提取影像。
图16为在本发明的参考例3所涉及的未进行荧光染色的小球藻的显微镜影像上重叠自体荧光的提取影像而得的影像。
图17为本发明的参考例4所涉及的进行了荧光染色的小球藻的显微镜影像。
图18为本发明的参考例4所涉及的进行了荧光染色的小球藻的荧光的显微镜影像。
图19为本发明的参考例4所涉及的进行了荧光染色的小球藻的荧光的显微镜影像和荧光的提取影像。
图20为在本发明的参考例4所涉及的进行了荧光染色的小球藻的显微镜影像上重叠荧光的提取影像而得的影像。
具体实施方式
下面,对本发明的实施方式进行说明。但是,构成本揭示的一部分的记述及附图不应理解为对本发明的限定。根据本揭示,本领域技术人员将会明了各种代替技术及运用技术,应理解,本发明包含此处未记载的各种实施方式等。
如图1所示,实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置具备:流动池40,其供包含微藻类的流体流动;激发光光源10,其对流动池40照射激发光;以及第1荧光检测器102A,其检测受到激发光照射的微藻类的脂质所产生的自体荧光。微藻类中所含的脂质也称为油体。在流动池40内流动的流体可为液体,也可为气体。以下,对流体为液体的例子进行说明。
激发光光源10向在流动池40中流动的液体照射宽波段波长的激发光。作为激发光光源10,例如可以使用发光二极管(LED)及激光。激发光例如为波长450nm至495nm的蓝色光。但激发光的波长及颜色并不限定于这些。也可像紫色光那样为蓝色光以外的可见光线,也可为紫外线。激发光的波段可通过带通滤光片等滤光片加以设定。激发光例如在流动池40内聚焦。激发光光源10上连接有对激发光光源10供给电力的光源驱动电源11。光源驱动电源11上连接有控制供给至激发光光源10的电力的电源控制装置12。
流动池40相对于激发光而言是透明的,例如由石英等构成。流动池40具有供微藻类大致逐一流过内部的程度的内径。流动池40例如具有圆管形状或方管形状。流过流动池40内部的液体横穿过激发光。
微藻类例如是作为大小为几μm至几十μm的单细胞生物的藻类。微藻类有时也称为浮游植物。此外,例如,微藻类会产生烃。作为微藻类的例子,可列举布朗葡萄藻(Botryococcus braunii)、裂殖壶藻(Aurantiochytrium)、椭圆假索囊藻(Pseudochoricystis ellipsoidea)、栅藻(Scenedesmus、Desmodesmus)、小球藻(Chlorella)、杜氏藻(Dunaliella)、螺旋藻(Arthrospira、Spirulina)、裸藻(Euglena)、微绿球藻(Nannochloropsis)、红球藻(Haematococcus)及铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)等。
若在流动池40中流动的液体中包含微藻类,则受到激发光照射的微藻类的脂质会发出大致波长540nm至620nm的黄色的自体荧光。脂质的自体荧光的峰值波长大致为570nm至590nm。如图2所示,脂质所发出的自体荧光的强度反映出微藻类中所含的脂质的大小。此外,受到激发光照射的微藻类的叶绿体会发出波长650nm至730nm的红色的自体荧光。叶绿体的自体荧光的峰值波长大致为680nm至700nm。叶绿体所发出的自体荧光的强度反映出微藻类中所含的叶绿体的大小。再者,脂质的自体荧光的激发波长与叶绿体的自体荧光的激发波长也可相同。进而,在受到激发光照射的微藻类中,会因米氏散射而产生散射光。散射光的强度反映出1个微藻类整体的大小。
此处,所谓“大小”,例如为直径、面积或体积。例如,在微藻类、微藻类内的由脂质构成的区域以及叶绿体各自的形状可以近似为粒子的情况下,“大小”可为粒径。
再者,上述自体荧光的波长值是激发光的波段为460nm至495nm而经过吸收波长不到510nm的光且使510nm以上的光透过的吸收滤光片时的值,根据条件的不同,有可能发生变化。但维持脂质的自体荧光的波段比叶绿体的波段短这一关系。
如图1所示,检测微藻类的脂质所产生的自体荧光的第1荧光检测器102A具备接收微藻类的脂质所产生的自体荧光的第1受光元件20A。也可在第1受光元件20A之前配置吸收滤光片等设定第1受光元件20A能够接收的光的波段的滤光片。作为第1受光元件20A,可以使用电荷耦合元件(CCD)影像传感器等固体摄像元件以及光电二极管等内光电效应型(光伏效应)光传感器、光电倍增管等外光电效应型光传感器等,当接收到脂质所产生的自体荧光时,将光能转换为电能。第1受光元件20A上连接有对第1受光元件20A中产生的电流进行放大的放大器21A。放大器21A上连接有对放大器21A供给电力的放大器电源22A。
此外,放大器21A上连接有接收经放大器21A放大后的电流而算出第1受光元件20A所接收到的脂质所产生的自体荧光的强度的光强度算出装置23A。光强度算出装置23A例如根据检测到的自体荧光的光谱的面积来算出脂质所产生的自体荧光的强度。光强度算出装置23A也可通过影像解析软件来算出脂质所产生的自体荧光的强度。再或者,光强度算出装置23A也可根据第1受光元件20A中产生的电信号的大小来算出脂质所产生的自体荧光的强度。光强度算出装置23A上连接有保存光强度算出装置23A所算出的脂质所产生的自体荧光的强度的光强度存储装置24A。
实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置也可还具备检测微藻类的叶绿体所产生的自体荧光的第2荧光检测器102B。第2荧光检测器102B具备接收微藻类的叶绿体所产生的自体荧光的第2受光元件20B。也可在第2受光元件20B之前配置吸收滤光片等设定第2受光元件20B能够接收的光的波段的滤光片。作为第2受光元件20B,可以使用电荷耦合元件(CCD)影像传感器等固体摄像元件以及光电二极管等内光电效应型(光伏效应)光传感器、光电倍增管等外光电效应型光传感器等,当接收到叶绿体所产生的自体荧光时,将光能转换为电能。第2受光元件20B上连接有对第2受光元件20B中产生的电流进行放大的放大器21B。放大器21B上连接有对放大器21B供给电力的放大器电源22B。
此外,放大器21B上连接有接收经放大器21B放大后的电流而算出第2受光元件20B所接收到的叶绿体所产生的自体荧光的强度的光强度算出装置23B。光强度算出装置23B例如根据检测到的自体荧光的光谱的面积来算出叶绿体所产生的自体荧光的强度。光强度算出装置23B也可通过影像解析软件来算出叶绿体所产生的自体荧光的强度。再或者,光强度算出装置23B也可根据第2受光元件20B中产生的电信号的大小来算出叶绿体所产生的自体荧光的强度。光强度算出装置23B上连接有保存光强度算出装置23B所算出的叶绿体所产生的自体荧光的强度的光强度存储装置24B。
实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置还可以具备散射光检测器105,该散射光检测器105检测受到所述激发光照射的微藻类所产生的散射光。散射光检测器105具备接收散射光的散射光受光元件50。作为散射光受光元件50,可以使用电荷耦合元件(CCD)影像传感器等固体摄像元件以及光电二极管等内光电效应(光伏效应)型光传感器、光电倍增管等外光电效应型光传感器等,当接收到光时,将光能转换为电能。散射光受光元件50上连接有对散射光受光元件50中产生的电流进行放大的放大器51。放大器51上连接有对放大器51供给电力的放大器电源52。
此外,放大器51上连接有接收经放大器51放大后的电流而算出散射光受光元件50所接收到的散射光的强度的光强度算出装置53。光强度算出装置53例如根据检测到的散射光的光谱的面积来算出散射光的强度。光强度算出装置53也可通过影像解析软件来算出散射光的强度。再或者,光强度算出装置53也可根据散射光受光元件50中产生的电信号的大小来算出散射光的强度。光强度算出装置53上连接有保存光强度算出装置53所算出的散射光的强度的光强度存储装置54。
当液体在流动池40内流动时,激发光光源10照射激发光,第1荧光检测器102A及第2荧光检测器102B分别测定微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度和微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度,并按时间序列保存至光强度存储装置24A、24B。此外,散射光检测器105测定微藻类所产生的散射光,并按时间序列将散射光的光强度保存至光强度存储装置54。同时检测到的2个波段的自体荧光和散射光可认为来源于同一个体的微藻类。
实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置还可以具备中央运算处理装置(CPU)300。CPU 300具备比较部301,该比较部301对同时检测到的散射光的强度、脂质所产生的自体荧光的强度以及叶绿体所产生的自体荧光的强度进行比较。
比较部301从光强度存储装置24A、24B中读出微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度和微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度。此外,比较部301从光强度存储装置54中读出微藻类所产生的散射光的强度。
进一步地,比较部301例如算出微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度相对于散射光的强度的比。比较部301也可将散射光的强度的值标准化为100等,并算出微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度相对于被标准化之后的散射光的强度的比。
而且,比较部301例如算出微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度相对于散射光的强度的比。比较部301也可算出微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度相对于被标准化之后的散射光的强度的比。
CPU300可还具备评价部302。评价部302根据对微藻类所产生的散乱光的强度、脂质所产生的自体荧光的强度、叶绿体所产生的自体荧光的强度进行比较所得的结果来评价微藻类的状态。
例如,在微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度相对于微藻类所产生的散射光的强度的比小于规定的判别值的情况下,如图3所示,评价为该微藻类中的脂质的比例较小。而且,在微藻类的脂质所发出的自体荧光的强度相对于微藻类所产生的散射光的强度的比大于规定的判别值的情况下,如图4所示,评价为该微藻类中的脂质的比例较大。
进一步地,例如,在微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度相对于微藻类所产生的散射光的强度的比小于规定的判别值的情况下,如图4所示,评价为该微藻类中的叶绿体的比例较小。而且,在微藻类的叶绿体所发出的自体荧光的强度相对于微藻类所产生的散射光的强度的比大于规定的判别值的情况下,如图3所示,评价为该微藻类中的叶绿体的比例较大。
图1所示的CPU 300也可还具备大小算出部303。大小算出部303根据微藻类所产生的散射光的强度来算出微藻类的大小。大小算出部303也可根据预先获取到的散射光的强度与微藻类的大小的关系来算出微藻类的大小。
此外,大小算出部303根据脂质所产生的自体荧光的强度来算出微藻类内的脂质的大小。大小算出部303也可根据预先获取到的脂质的自体荧光的强度与脂质的大小的关系来算出脂质的大小。
进而,大小算出部303根据叶绿体所产生的自体荧光的强度来算出微藻类内的叶绿体的大小。大小算出部303也可根据预先获取到的叶绿体的自体荧光的强度与叶绿体的大小的关系来算出脂质的大小。
比较部301可以对大小算出部303所算出的微藻类的大小、脂质的大小以及叶绿体的大小进行比较。
输出装置401与CPU300连接。输出装置401输出CPU300的计算结果。作为输出装置401,可以使用显示器、扬声器以及打印机等。
以上说明过的实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置无须预先进行荧光染色即能够检测各微藻类中所含的脂质。例如,在培养大量微藻类的情况下,对所有微藻类进行荧光染色并不容易。相对于此,若使用实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置,则可以通过将多个微藻类连续流至流动池而迅速地对各微藻类中所含的脂质进行光学检测。
而且,实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置也能够通过对散乱光的强度和脂质所产生的自体荧光的强度进行比较来对逐个的微藻类的状态进行评价。
近年来,进行有将微藻类中所含的脂质用作生物燃料、医药品、化妆品及营养补充品等的尝试。微藻类中所含的脂质的量根据培养条件、其他环境条件等而变动,脂质的大小在一个微藻类整体的大小中所占的比例并不固定。对此,在利用微藻类的脂质的情况下,优选为脂质的大小在微藻类的大小中所占的比例较大。
相对于此,根据实施方式所涉及的微藻类中所含的脂质的检测装置,通过对散射光的强度与脂质所产生的自体荧光的强度进行比较,能够掌握脂质的大小在1个微藻类整体的大小中所占的比例。因此,能够筛选脂质的量较多的微藻类容易生长的培养条件、其他环境条件。而且,还可以从多个微藻类中筛选脂质的量较多的微藻类。
再者,以往在藻类中虽有叶绿素、藻红素及藻青素发出自体荧光的报道,但没有脂质发出自体荧光的报道。认为其原因在于,通过荧光染色来调查脂质已普及开来,脂质的自体荧光在此前并没有受到过关注,脂质会发出自体荧光这一情况在之前是不为人所知的。
(参考例1)
从国立研究开发法人国立环境研究所微生物系统保存设施购得小球藻(Chlorellavulgaris Beijerinck,NIES-2170)。其后,在25℃的恒温槽内的液体C培养基中培养小球藻。在培养中,以100rpm摇动装有小球藻和液体C培养基的试管。此外,在培养过程中,在恒温槽内按照分售机构的推荐培养条件使日光色的荧光灯反复进行10小时的亮灯和14小时的灭灯。
将包含所培养出的未进行荧光染色的小球藻的10μL的液体C培养基滴到载玻片上,并盖上盖玻片。接着,利用Olympus株式会社制造的UIS型显微镜拍摄未进行荧光染色的小球藻的图5所示的透射显微镜影像。
其后,在不移动载玻片的情况下利用相同显微镜拍摄未进行荧光染色的小球藻的图6所示的荧光显微镜影像。具体而言,从激发光光源发出宽波段(WIB)激发光,利用带通滤光片(BP 460-495)将激发光的波段设为460nm至495nm,经由物镜对未进行荧光染色的小球藻照射激发光。经由物镜以及吸收波长不到510nm的光且使510nm以上的光透过的吸收滤光片(BA510IF)而利用相机拍摄受到激发光照射的未进行荧光染色的小球藻所产生的自体荧光。激发光的照射时间(小球藻的曝光时间)为1.0秒。再者,对激发光未使用减光(ND)滤光片。
在图7的(a)所示的小球藻的荧光显微镜影像中,在被线围住的部分主要观察到黄色的自体荧光。在其他部分主要观察到红色的自体荧光。如图7的(b)所示,使用影像解析软件(ImagePro),制作以黑色提取小球藻的荧光显微镜影像中发出黄色的自体荧光的部分并将其他部分设为白色而得的、黄色的自体荧光的提取影像。当在图5所示的透射显微镜影像上重合图7的(b)所示的发出黄色的自体荧光的部分的提取影像时,如图8所示,在透射显微镜影像中观察到的细胞内组织的形状与发出黄色的自体荧光的部分的形状一致。
(参考例2)
准备作为峰值波长为503nm的脂质标识荧光色素的BODIPY(注册商标)493/503并稀释至乙醇中,制备1mg/mL的荧光试剂溶液。接着,在包含以与参考例1相同的方式培养出的小球藻的100μL的液体C培养基中添加0.1μL的荧光试剂溶液,利用BODIPY(注册商标)对小球藻进行染色。
在参考例1的显微镜观察的同一天,将包含经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻的10μL的液体C培养基滴到载玻片上,并盖上盖玻片。接着,利用Olympus株式会社制造的UIS型显微镜拍摄经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻的图9所示的透射显微镜影像。
其后,在不移动载玻片的情况下利用相同显微镜拍摄经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻的图10所示的荧光显微镜影像。具体而言,发出宽波段(WIB)激发光,利用带通滤光片(BP 460-495)将激发光的波段设为460nm至495nm,经由物镜对经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻照射激发光。经由物镜以及吸收波长不到510nm的光且使510nm以上的光透过的吸收滤光片(BA510IF)而利用相机拍摄受到激发光照射的经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻所产生的荧光。激发光的照射时间(小球藻的曝光时间)为0.5秒。再者,对激发光使用了平均透光率(Tav)为25%的ND滤光片。
在图11的(a)所示的小球藻的荧光显微镜影像中,在被线围住的部分主要观察到绿色的荧光。在其他部分主要观察到红色的荧光。如图11的(b)所示,使用影像解析软件(ImagePro),制作以黑色提取小球藻的荧光显微镜影像中发出绿色的荧光的部分并将其他部分设为白色而得的、绿色的荧光的提取影像。当在图9所示的透射显微镜影像上重合图11的(b)所示的发出绿色的荧光的部分的提取影像时,如图12所示,在透射显微镜影像上观察到的细胞内组织的形状与发出绿色的荧光的部分的形状一致。
此外,已知对脂质进行标识这一情况的经BODIPY(注册商标)染色后的小球藻内的观察到荧光的部分的形状与图8所示的未进行荧光染色的小球藻内的观察到黄色的自体荧光的部分的形状类似。据此,确认到小球藻内的脂质发出在使用带通滤光片(BP 460-495)及吸收滤光片(BA510IF)的情况下以黄色观察到的自体荧光。
(参考例3)
将包含以与参考例1相同的方式培养出的未进行荧光染色的小球藻的10μL的液体C培养基滴到载玻片上,并盖上盖玻片。接着,利用Olympus株式会社制造的UIS型显微镜拍摄未进行荧光染色的小球藻的图13所示的透射显微镜影像。
其后,在不移动载玻片的情况下利用相同显微镜拍摄未进行荧光染色的小球藻的图14所示的荧光显微镜影像。拍摄条件与参考例1的图20相同。
在图15的(a)所示的小球藻的荧光显微镜影像中,在被线围住的部分主要观察到黄色的自体荧光。在其他部分主要观察到红色的自体荧光。如图15的(b)所示,使用影像解析软件(ImagePro),制作以黑色提取小球藻的荧光显微镜影像中发出黄色的自体荧光的部分并将其他部分设为白色而得的、自体荧光的提取影像。当在图13所示的透射显微镜影像上重合图15的(b)所示的发出黄色的自体荧光的部分的提取影像时,如图16所示,在透射显微镜影像上观察到的细胞内组织的形状与发出黄色的自体荧光的部分的形状一致。
(参考例4)
准备作为峰值波长为637nm的脂质标识荧光色素的尼罗红并稀释至丙酮中,制备1mg/mL的荧光试剂溶液。接着,在包含以与参考例3相同的方式培养出的小球藻的200μL的液体C培养基中添加1.0μL的荧光试剂溶液,利用尼罗红对小球藻进行染色。
在参考例3的显微镜观察的同一天,将包含经尼罗红染色后的小球藻的10μL的液体C培养基滴到载玻片上,并盖上盖玻片。接着,利用Olympus株式会社制造的UIS型显微镜拍摄到经尼罗红染色后的小球藻的图17所示的透射显微镜影像。
其后,在不移动载玻片的情况下利用相同显微镜拍摄经尼罗红染色后的小球藻的图18所示的荧光显微镜影像。具体而言,发出宽波段(WIG)激发光,利用带通滤光片(BP530-550)将激发光的波段设为530nm至550nm,经由物镜对经尼罗红染色后的小球藻照射激发光。经由物镜以及吸收波长不到575nm的光且使波长575nm以上的光透过的吸收滤光片(BA575IF)而利用相机拍摄受到激发光照射的经尼罗红染色后的小球藻所产生的荧光。激发光的照射时间(小球藻的曝光时间)为1.0秒。再者,对激发光使用了平均透光率(Tav)为25%的ND滤光片和平均透光率(Tav)为6%的ND滤光片。
在图19的(a)所示的小球藻的荧光显微镜影像中,主要观察到红色的荧光。如图19的(b)所示,使用影像解析软件(ImagePro),制作以黑色提取小球藻的荧光显微镜影像中发出红色的荧光的部分并将其他部分设为白色而得的、红色的荧光的提取影像。当在图17所示的透射显微镜影像上重合图19的(b)所示的发出红色的荧光的部分的提取影像时,如图20所示,观察到在透射显微镜影像上观察到的细胞内组织的形状的部分与发出红色的荧光的部分的形状一致。
此外,已知对脂质进行标识这一情况的经尼罗红染色后的小球藻内的观察到荧光的部分的形状与图16所示的未进行荧光染色的小球藻内的在使用带通滤光片(BP 460-495)及吸收滤光片(BA510IF)的情况下以黄色观察到的自体荧光的部分的形状类似。
符号说明
10 激发光光源
11 光源驱动电源
12 电源控制装置
20A 第1受光元件
20B 第2受光元件
21A、21B、51 放大器
22A、22B、52 放大器电源
23A、23B、53 光强度算出装置
24A、24B、54 光强度存储装置
40 流动池
50 散射光受光元件
102A 第1荧光检测器
102B 第2荧光检测器
105 散射光检测器
300 中央运算处理装置
301 比较部
302 评价部
303 大小算出部
401 输出装置。
Claims (11)
1.一种微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,具备:
流动池,其供包含微藻类的流体流动;
激发光光源,其对所述流动池照射激发光;以及
荧光检测器,其检测受到所述激发光照射的所述微藻类的脂质所产生的自体荧光。
2.根据权利要求1所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,
所述脂质所产生的自体荧光为黄色光。
3.根据权利要求1或2所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备:
散射光检测器,其检测受到所述激发光照射的所述微藻类所产生的散射光;
比较部,其对所述散射光的强度和所述脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
4.根据权利要求1或2所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备:
荧光检测器,其检测受到所述激发光照射的所述微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及
比较部,其对所述叶绿体所产生的自体荧光的强度和所述脂质所产生的自体荧光的强度进行比较。
5.根据权利要求1或2所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备:
散射光检测器,其检测受到所述激发光照射的所述微藻类所产生的散射光;
荧光检测器,其检测受到所述激发光照射的所述微藻类的叶绿体所产生的自体荧光;以及
比较部,其对所述散射光的强度、所述脂质所产生的自体荧光的强度和所述叶绿体所产生的自体荧光的强度进行比较。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备大小算出部,该大小算出部根据所述脂质所产生的自体荧光的强度来计算所述脂质的大小。
7.根据权利要求3或5所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备大小算出部,该大小算出部根据所述微藻类所产生的散射光的强度来计算所述微藻类的大小。
8.根据权利要求4或5所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,还具备大小算出部,该大小算出部根据所述叶绿体所产生的自体荧光的强度来计算所述叶绿体的大小。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,所述微藻类为单细胞生物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的微藻类中所含的脂质的检测装置,其特征在于,所述微藻类产生烃。
11.一种微藻类中所含的脂质的检测方法,其特征在于,包含如下步骤:
将包含微藻类的流体流至流动池;
对所述流动池照射激发光;以及
检测受到所述激发光照射的所述微藻类的脂质所产生的自体荧光。
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