DD147002A1 - DEVICE FOR THE INVESTIGATION OF LUMINESCENCE PROPERTIES OF MICRO OBJECTS - Google Patents

DEVICE FOR THE INVESTIGATION OF LUMINESCENCE PROPERTIES OF MICRO OBJECTS Download PDF

Info

Publication number
DD147002A1
DD147002A1 DD21659079A DD21659079A DD147002A1 DD 147002 A1 DD147002 A1 DD 147002A1 DD 21659079 A DD21659079 A DD 21659079A DD 21659079 A DD21659079 A DD 21659079A DD 147002 A1 DD147002 A1 DD 147002A1
Authority
DD
German Democratic Republic
Prior art keywords
micro
radiation
luminescence
components
ratio
Prior art date
Application number
DD21659079A
Other languages
German (de)
Inventor
Valery N Karnaukhov
Valery A Yashin
Vladimir I Kulakov
Vasily M Vershinin
Vladimir V Dudarev
Original Assignee
Inst Biologicheskoi Fiz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Biologicheskoi Fiz filed Critical Inst Biologicheskoi Fiz
Publication of DD147002A1 publication Critical patent/DD147002A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/18Arrangements with more than one light path, e.g. for comparing two specimens
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/16Microscopes adapted for ultraviolet illumination ; Fluorescence microscopes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Die Einrichtung zur Untersuchung von Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten enthaelt ein Lumineszenzmikroskop, auf dessen Objekttisch sich ein Mikroskop befindet. Im Strahlengang der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts, die unter Einwirkung der Strahlung der Anregungsquelle entsteht, liegt eine Lichtzerlegungsplatte mit einem Interferenzbelag, die die kurzwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung zu einem Kanal fuer die Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung reflektiert und die langwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung zu einem anderen Kanal fuer die Registrierung dieser Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung hindurchlaeszt. Weiterhin enthaelt die Einrichtung hintereinander eine Einheit zur Erfassung des Verhaeltnisses von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung, deren Eingaenge an die Ausgaenge der fuer die Registrierung der entsprechenden Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung vorgesehenen Kanaele angeschlossen sind, einen Verhaeltnisgroeszendiskriminator von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung, dessen Ausgangssignal die Information ueber das Vorhandensein eines veraenderten Mikroobjekts traegt, eine Steuereinheit und einen Elektromotor, der mit dem Objekttisch des Lumineszenzmikroskops verbunden ist.The device for investigating luminescence properties of micro-objects contains a luminescence microscope, on the object table of which there is a microscope. In the beam path of the luminescence radiation of the micro-object, which arises under the action of the radiation of the excitation source, is a light separation plate with an interference coating, which reflects the short-wavelength component of the micro-object luminescence radiation to a channel for registration of the corresponding component of the micro-object luminescence and the long-wave component of Micro-object luminescence radiation to another channel for registration of this component of micro-object luminescence radiation. Furthermore, the device contains in succession a unit for detecting the ratio of components of the micro-object luminescence radiation, the inputs of which are connected to the outputs of the channels provided for registering the corresponding components of the micro-object luminescence radiation, a ratio large discriminator of components of the micro-object luminescence radiation, the output signal thereof the information about the presence of a modified micro-object bears, a control unit and an electric motor which is connected to the object table of the luminescence microscope.

Description

Berlin, 24. 3- 1980 56 402/17Berlin, 24. 3- 1980 56 402/17

Einrichtung zur Untersuchung von Luinineszenzeigenschaften von Mikroobjekten *Device for investigating linoinsin properties of micro-objects *

Anwendungsgebiet der Erfindung Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf Geräte zur Spektralanalyse von Mikroobjekten, insbesondere auf Einrichtungen zur Untersuchung von Luminesζenzeigenschaften von Mikroobjekten.The invention relates to devices for the spectral analysis of micro-objects, in particular to devices for the investigation of luminescence properties of micro-objects.

Die Erfindung kann bei wissenschaftlichen und angewandten Untersuchungen in der Biologie, Chemie, Physik und Medizin, besonders auf den Gebieten der Onkologie, der Hämatologie, der Immunologie, der Toxikologie, der Epidemiologie sowie bei Kontrolluntersuchungen der Wirkung von Arzneimitteln, in der Mikrobiologie und der mikrobiologischen Industrie, beim Umweltschutz, bei Analysen von Pulvern und Mikrokristallen benutzt werden.The invention may be applied in scientific and applied research in biology, chemistry, physics and medicine, especially in the fields of oncology, hematology, immunology, toxicology, epidemiology, as well as in control studies of the action of drugs, in microbiology and microbiology Industry, environmental protection, analysis of powders and microcrystals.

Charakteristik der bekannten technischen ^Lösungen Characteristic of the known technical solutions

Weitgehend bekannte Einrichtungen zur Registrierung und Un- tersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten - Mikrospektrofluorometer - (vgl. z. B. Olson R. A. "Rapid scanning microspectrofluorometer", Rev.Scient. Instrum., v. 31 j p· 844; 1%0) enthalten ein Lumineszenzmikroskop, auf dessen Objekttisch ein Jlikroobjekt" angeordnet wird, sowie einen Monochromator, auf dessen Eingangsspalt eine vom Lumineszenzmikroskop vergrößerte Lumineszenzabbildung des Mikroobjekts projiziert wird« Hinter dem Ausgangsspalt des Monochromators befindet sich im Wege der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung ein als fotoelektrischer Vervielfacher ausgeführter lichtempfänger, der das Lichtsignal in elektrischen Strom umwandelt, welcher dem Eingang eines Schreibers zugeführtWidely known devices for registration and investigation of the luminescence properties of micro-objects - microspectro fluorometer - (see, for example, Olson RA "Rapid scanning microspectrofluorometer", Rev.Scient.Instrum., V. 31 jp x 844, 1% O) a luminescence microscope, on the object table of a Jlikroobjekt "is arranged, and a monochromator, on the entrance slit an enlarged by the luminescence microscope luminescence image of the micro-object is" behind the output gap of the monochromator is located in the way of micro-object luminescence as a photoelectric multiplier running light receiver, the converts the light signal into electrical current supplied to the input of a recorder

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

wird. Bei Einschaltung der Ablenkvorrichtung des Monochromators wird im Schreiber das Lumineszenzspektrum des im Gesichtsfeld des Mikroskops liegenden Mikroobjekts registriert. Das Lumineszenzspektrura jedes Mikroobjekts weist in der Regel ausreichend kennzeichnende Merkmale auf. Dieses Spektrum kann man dazu benutzen, unter einer Vielzahl von Mikroobjekten solche zu finden, die sich durch ihre Spektralkennwerte und folglich durch ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften von allen übrigen Mikroobjekten unterscheiden. Bei Beginn eines Vorgangs, dessen frühes Entwicklungsstadium man'erkennen will, ist die Zahl von veränderten Mikroobjekten gegenüber der Gesamtzahl von Mikroobjekten im Muster sehr gering und verhält sich zu dieser Gesamtzahl wie ungefähr 1 : 1000 oder 1 : 10000. Die verhältnismäßig lange Dauer der Registrierung und der Analyse von Lumineszenzspektren jedes Mikroobjekts des Musters und die sich ergebende Notwendigkeit, die Lumineszenzspektren von Hunderten und Tausenden der Mikroobjekte zu registrieren und zu analysieren, bevor ein verändertes Mikroobjekt gefunden wird, erfordern für diese Suche eines veränderten Mikroobjekts bei Benutzung des beschriebenen Mikrospektrofluorometers mehrere zehn Stunden.becomes. When the deflection device of the monochromator is activated, the luminescence spectrum of the microobject located in the visual field of the microscope is registered in the recorder. The luminescence spectrum of each micro-object usually has sufficient characteristics. This spectrum can be used to find among a large number of microobjects those which differ from all other microobjects by their spectral characteristics and, consequently, by their physical and chemical properties. At the beginning of a process whose early stage of development is to be recognized, the number of altered microobjects is very small compared to the total number of microobjects in the pattern, and is approximately 1: 1000 or 1: 10000 in relation to this total. The relatively long duration of the registration and the analysis of luminescence spectra of each micro-object of the pattern and the consequent need to register and analyze the luminescence spectra of hundreds and thousands of micro-objects before finding an altered micro-object requires several tens for this search of an altered micro-object using the described microspectro fluorometer hours.

Von den- Einrichtungen zur Untersuchung der Lumines'zenzeigenschaften von Mikroobjekten sind auch Zweiwellen- und Zweistrahl -Mikrofluorometer weitgehend bekannt (vgl. z. B. Papajan G.V/., Joffe W.A., Winogradowa W.N., Barski I.J«, "Zweistrahl-lmpuls-Mikrospektrofluorometer mit Ziffernablesung", Zytologie, ve16, Nr. 3. S. 355«..357, 1974), mit deren. Hilfe nicht das ganze Mikroobjekt-Lumineszenzspektrum, sondern nur die Intensität der Lumineszenz in zwei vorher gewählten, charakteristischen Wellenlängenbereichen des Mikroobjekt~Lumineszenzspektrums registriert werden kann.Two-wave and two-beam microfluorometers are also widely known among the devices for investigating the luminescence properties of micro-objects (see, for example, Papajan GV /., Joffe WA, Winogradowa WN, Barski IJ, "" Two-beam pulse microspectro fluorometer with numerical reading ", cytology, v e 16, no. 3. p. 355" .. 357, 1974), with whose. Help not the whole micro-object luminescence spectrum, but only the intensity of the luminescence in two pre-selected, characteristic wavelength ranges of the micro-object ~ Lumineszenzspektrums can be registered.

Diese zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften vonThese investigate the luminescence properties of

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Mikroobjekten.bestimmte Einrichtung enthält ein Lumineszenzmikroskop, auf dessen Objekttisch ein Mikroobjekt angeordnet wird, das unter der Einwirkung der Strahlung einer Anregungsstrahl imgsquelle luminesziert. Im Wege der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung ist eine Lichtzerlegungsplatte mit einem Interferenzbelag angeordnet« Diese mit dem Interferenzbelag überzogene Lichtzerlegungsplatte reflektiert die kurzwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung zu einem Kanal für die Registrierung der kurzwelligen Komponente der Mikrο- · objekt-Lumineszenzstrahlung und läßt die langwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung zu einem anderen zur Registrierung dieser Komponente vorgesehenen Kanal hindurch. Jeder dieser Kanäle zur Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung enthält im Wege der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung ein entsprechendes Lichtfilter, das die Strahlung in einem schmalen Spektralbereich durchläßt, sowie einen fotoelektronischen Vervielfacher, an dessen Ausgang ein elektronischer Verstärker liegt. Die Ausgänge der elektronischen Verstärker der zur Registrierung der entsprechenden Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung vorgesehenen Kanäle sind an ein Digitalvoltmeter angeschlossen, .mit dessen Hilfe das Verhältnis von Intensitäten der Mikroobjekt-·Lumineszenz in zwei vorher gewählten charakteristischen Wellenlängenintervallen (Abschnitten) des Ivlikroobjekt-Lumineszenzspektrums gemessen wird· Als charakteristische Intervalle der Wellenlängen des Mikrooboekt-Lumineszenzspektrums gelten solche Bereiche, in denen eine Änderung der Lumineszenzintensität auf eine Änderung von biologischen oder physikalisch-chemischen Eigenschaften des Mikroobjekts hinweist.Mikroobjekte.bestimmte device includes a luminescence microscope, on the object table, a micro-object is arranged, which luminesces under the action of the radiation of an excitation beam imgsquelle. By means of the micro-object luminescence radiation, a light separation plate with an interference coating is arranged. This light-separation plate coated with the interference coating reflects the short-wave component of the micro-object luminescence radiation to a channel for registration of the short-wave component of the microluminescent luminescence radiation and leaves the long-wave component of the microstructure Micro-object luminescence radiation to another provided for registering this component channel. Each of these channels for registration of the corresponding component of the micro-object luminescence radiation contains in the way of the micro-object luminescence radiation a corresponding light filter which transmits the radiation in a narrow spectral range, as well as a photo-electronic multiplier, at the output of an electronic amplifier. The outputs of the electronic amplifiers of the channels provided for registration of the respective components of the micro-object luminescent radiation are connected to a digital voltmeter, with the aid of which the ratio of intensities of the micro-object luminescence is measured in two pre-selected characteristic wavelength intervals (sections) of the Ivlikroobjekt luminescence spectrum The characteristic intervals of the wavelengths of the microoboelectroluminescence spectrum are those regions in which a change in the luminescence intensity indicates a change in biological or physico-chemical properties of the micro-object.

Die ganze für die Mikroobjektanalyse mit.dieser Einrichtung erforderliche Zeit beträgt einige Stunden, weil die Lumineszenzkennwerte von Hunderten und_ Tausenden der Mikroobjekte dos Untersüchungsmusters registriert und" miteinander verglichen'The total time required for micro-object analysis with this setup is a few hours because the luminescence characteristics of hundreds and thousands of micro-objects of the sub-sample are registered and 'compared' with each other.

.24. 3. 1980 56 402/17.24. 3. 1980 56 402/17

V JPV JP

werden müssen, bevor ein Mikroobjekt gefunden wird, das sich durch seine Lumineszenzkennwerte von den anderen unterscheidet und visuell sowie mit Hilfe von Geräten näher untersucht werden soll« Als Mikroobjekte können organische oder pflanzliche Gewebezellen, Mikroorganismen, ZellenanSammlungen sowie kleine Teilchen nichtorganischen Ursprungs in einem Muster auftreten, das eine auf ebene Fläche aufgetragene, z.B. auf einem Objektglas liegende Schicht darstellt.must be found before a micro-object is found that distinguishes itself from the others by its luminescence characteristics and is to be examined visually and with the help of devices. "Micro-objects may be organic or plant tissue cells, microorganisms, cell aggregates and small particles of non-organic origin in a pattern , which applied to a flat surface, eg represents a layer lying on a slide glass.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung bezweckt die. Entwicklung einer zur Untersuchung von Lumineszenzeigenschaften der Mikroobjekte bestimmten Einrichtung, die es ermöglicht, die Zeit für das Erkennen eines veränderten I.iikroobjekts zu verkürzen, das einer näheren visuellen und geratetechnischen Untersuchung unterzogen werden muß.The invention aims. Development of a device intended for investigating the luminescence properties of the micro-objects, which makes it possible to shorten the time for recognizing an altered I.iikro object, which must be subjected to a closer visual and technical examination.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikro objekt en zu schaffen, deren schaltungstechnische Lösung eine wesentliche Verringerung des Zeitaufwandes für das Erkennen eines veränderten Mikroobjekts gewährleistet, welches visuell und mit Hilfe von Geräten näher untersucht werden muß.The invention has for its object to provide a device for investigating the Lumineszenzeigenschaften of micro object s, the circuitry solution ensures a significant reduction in the time required for the detection of a modified micro-object, which must be examined visually and with the help of devices closer.

Dies wird dadurch erreicht, daß in der Einrichtung zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten mit einem Lumineszenzmikroskop, auf dessen Objekttisch ein Ivlikroobjekt liegt, und im Wege der durch die Strahlung einer Anregungsstrahl ungs quelle hervorgerufenen Lumineszenzstrahlung des Mikroobjektes eine Lichtzerlegungsplatte mit Interferenzbelag angeordnet ist, um'die kurzwellige Komponente der Mikro-This is achieved in that in the device for investigating the luminescence properties of micro-objects with a luminescence microscope, on the object table is an Ivlikroobjekt, and in the way of the source of excitation radiation caused by the excitation radiation luminescence radiation of the micro-object a light separation plate with interference lining is arranged to ' the short-wave component of the micro-

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

- 5 - 2- 5 - 2

objekt-Lumineszenzstrahlung zu einem Kanal für die Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Lurnineszenzstrahlung zu reflektieren und die langwellige Komponente der Mikroobjekt»-Lumineszenzstrahlung zu einem anderen Kanal für die Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung hindurchzulassen, erfindungsgemäß folgende, in Reihe geschaltete Baueinheiten zusätzlich verwendet werden: eine Einheit zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Iviikroobjekt-Lumineszenzstrahlung, die mit ihren Eingängen an die Ausgänge der Kanäle zur Registrierung von entsprechenden Komponenten der Ivlikroobjekt-Lumineszenzstrahlung angeschlossen ist; ein Verhältnisgrö'ßendiskriminator für die Komponenten der Ivlikroobjekt-Lumineszenzstrahlung, dessen Ausgangssignal die Information über das Vorhandensein eines veränderten Mikroobjekts trägt, sowie eine Steuereinheit und ein mit dem Objekttisch des Lumineszenzmikroskops verbundener Elektromotor.to reflect object luminescence radiation to a channel for registration of the corresponding component of the micro-object luminescent radiation and to transmit the long-wavelength component of the micro-object luminescent radiation to another channel for registration of the corresponding component of the micro-object luminescent radiation according to the invention, the following units connected in series additionally used: a unit for detecting the ratio of components of the Ivi-micro-object luminescence radiation connected with their inputs to the outputs of the channels for registration of corresponding components of the Ivlikroobjekt-Lumineszenzstrahlung; a ratio magnification discriminator for the components of the infrared object luminescent radiation whose output carries the information on the presence of an altered micro-object, and a control unit and an electric motor connected to the stage of the luminescence microscope.

Kleinere Abmessungen der Einrichtung werden erreicht, indem die Einheit zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Mikroobjekt-Luiaineszenzstrahlung erfindungsgemäß als Elektronenstrahlröhre ausgeführt wird, bei der die Horizontalablenkplatten mit dem Ausgang eines Kanals zur Registrierung der entsprechenden Komponente der Llikroobjekt-Lumineszenzstrahlung und die Vertikalablenkplatten mit dem Ausgang des anderen Kanals zur Registrierung der entsprechenden Komponente der Llikroobjekt-Luiuineszenzstrahlung verbunden wer- den.Smaller device dimensions are achieved by designing the micro-object luminance component detection unit as a cathode ray tube in which the horizontal deflection plates communicate with the output of one channel for registration of the corresponding component of the micro-object luminescent radiation and the vertical deflection plates with output of the other channel for registration of the corresponding component of the Llikroobjekt-Luiuineszenzstrahlung be connected.

Zur Erleichterung der Umstellung der Einrichtung zwecks Untersuchung von verschiedenartigen iaikroobjekten in einem breiten Bereich von angewandten Aufgaben wird erfindungsgemäß zweckmäßig für die Anreguiigsstrahlungsquelle. eine Quelle mit modulierter Strahlung und veränderlicher Frequenz benutztIn order to facilitate the conversion of the device for the purpose of investigating various types of iaikroobjekte in a wide range of applied tasks is according to the invention expedient for the Anreuigsstrahlungsquelle. a source with modulated radiation and variable frequency used

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

und der Verhältnisgrößendiskriminator für die Komponenten der Mikroobjekt-Lmiiineszenzstrahlung als fotoelektrischer Geber ausgeführt, der am Schirm der Elektronenstrahlröhre verschoben werden kann und in einem Punkt befestigt wird, der beim Überqueren dieses Punktes durch eine dem Verhältnis von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung entsprechende leuchtende Linie die Grenze der Lokalisation von veränderten Ivlikro objekt en bestimmt«and the ratio size discriminator for the components of the micro-object luminance radiation is implemented as a photoelectric encoder which can be displaced on the screen of the CRT and fixed in a point crossing the boundary by a luminous line corresponding to the ratio of components of the micro-object luminescence radiation the localization of modified Ivlikro objects determines «

Zur Vereinfachung der Bedienung der Einrichtung ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, den Verhältnisgrößendiskriminator für die Komponenten der Kikroobjekt-Lumineszenzstrahlung mit einer am Schirm der Elektronenstrahlröhre angeordneten Maske zu versehen, deren Konfiguration die Grenze der Lokalisation von veränderten Mikroobjekten bestimmt, sowie mit einem fotoelek— trischen Geber auszustatten, der im Wege des vorn Schirm der Elektronenstrahlröhre emittierten Lichtstromes angeordnet wird.In order to simplify the operation of the device, it is expedient according to the invention to provide the ratio variable discriminator for the components of the Kikroobjekt luminescence radiation with a arranged on the screen of the cathode ray tube mask whose configuration determines the limit of the localization of altered micro-objects, and equip it with a photoelectric encoder which is arranged by way of the luminous flux emitted from the front screen of the cathode ray tube.

Zwecks Erhaltung von statistischen Daten aller Mikroobjekte des Musters ist es erfindungsgemäß von Vorteil, in der Einrichtung einen elektronischen Signalteiler zusätzlich zu verwenden, dessen Eingänge an die Ausgänge der Kanäle zur Registrierung der entsprechenden Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung angeschlossen werden, sowie einen mit dem Signalteiler in Reihe geschalteten Impulsamplitudenana- ' lysator einzusetzen.For the purpose of obtaining statistical data of all the micro-objects of the pattern, it is advantageous according to the invention to additionally use an electronic signal divider in the device whose inputs are connected to the outputs of the channels for registering the corresponding components of the micro-object luminescence radiation, as well as to the signal divider in FIG Insert series switched Impulsamplitudenana- lysator.

Zur Ermittlung des Verhältnisses der Anzahl von veränderten Mikroobjekten zur Gesamtzahl von Iviikroobjekten im Untersuchung smust er ist die Einrichtung erfindungsgemäß mit drei Impulszählern zusätzlich ausgestattet, von denen zwei Impulszähler an die Ausgänge der Kanäle zur Registrierung der entsprechenden Komponenten der Ivlikroob j ekt-Lumineszenzstrahlung In order to determine the ratio of the number of changed micro-objects to the total number of micro-objects in the study, the device is additionally equipped according to the invention with three pulse counters, of which two pulse counters are connected to the outputs of the channels for registration of the corresponding components of the micro-ject-luminescence radiation

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

angeschlossen werden und der dritte Impulszähler an den Ausgang des Verhältnisgrößendiskriminators für die Komponenten der Mikroobjekt-Luinineszenzstrahlung geschaltet wird.are connected and the third pulse counter is connected to the output of the ratio size discriminator for the components of the micro-object luminescent radiation.

Durch die vorgeschlagene Einrichtung ist die-Möglichkeit gegeben, ein einzelnes verändertes Lind näher zu untersuchendes Mikroobjekt unter Hunderten und Tausenden von anderen nichtveränderten Mikroobjekten des Küsters bedeutend schneller zu erkennen. Die vorgeschlagene Einrichtung weist außerdem verhältnismäßig kleine Abmessungen und ein geringeres Gewicht auf<- Sie zeichnet sich auch durch niedrige Herstellungs- und Betriebskosten aus.The proposed device provides the ability to detect significantly more quickly a single, altered, closer-to-examine micro-object among hundreds and thousands of other unaltered micro-objects of the sexton. The proposed device also has relatively small dimensions and a lower weight <- It is also characterized by low manufacturing and operating costs.

Ausiührungsbei spiel Ausiührungsbei sp iel

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich in Form von Ausführungsbeispielen sowie anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigenThe invention is explained in detail below in the form of exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings. Show here

Fig. 1: ein Blockschaltbild der Einrichtung zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten;1 shows a block diagram of the device for investigating the luminescence properties of micro-objects;

Pig. 2: ein Punktionsschaltbild der Einheit zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Mikroobjekt-Luminesζenzstrahlung und des Verhältnisgrößendiskriminators von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung;Pig. FIG. 2 shows a puncture diagram of the unit for detecting the ratio of components of the micro-object luminescence radiation and the ratio-size discriminator of components of the micro-object luminescence radiation; FIG.

Fig. 3: ein Punktionsschaltbild einer anderen Ausführungs-3 is a puncture diagram of another embodiment

variante der Einheit zur Erfassung d.es Verhältnisses von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung und des Verhältnisgrößendiskriminators von Komponenten der Ilikroobjekt-Lumineszenzstrahlung;variant of the unit for detecting the ratio of components of the micro-object luminescent radiation and the ratio-size discriminator of components of the Ilikroobjekt luminescence radiation;

24» 3· 1980 56 402/17 - 8 - 524 »3 · 1980 56 402/17 - 8 - 5

Pig· 4: ein Blockschaltbild der anderen Variante der erfindungsgemäß ausgeführten Einrichtung zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten;Pig. 4: a block diagram of the other variant of the device according to the invention for investigating the luminescence properties of micro-objects;

Pig« 5: Bewegungsbahnen des am Schirm der Elektronenstrahlröhre abgebildeten Leuchtflecks bei einer normalen veränderten Zelle (ausgezogene Linie) und einer Krebszelle (Strichlinie)·Pig "5: Trajectories of the light spot imaged on the screen of the CRT in a normal altered cell (solid line) and a cancer cell (dashed line)

Die vorgeschlagene Einrichtung zur Untersuchung der Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten ist mit einem Lumineszenzmikroskop 1 (Fig« 1) ausgestattet* Das Lumineszenzmikroskop besteht aus einer Anregungsstrahlungsquelle 2, in deren Strahlungsweg eine Kollektorlinse 3 zur Sammlung der Strahlung der Anregungsquelle 2 und weiter hintereinander ein zur Herauslösung der Strahlung der Anregungsquelle 2 in einem schmalen Bereich bestimmtes Lichtfilter 4» eine Feldblende 5 zur Begrenzung des Gesichtsfeldes des Mikroskops 1 sowie eine Lichtzerlegungsplatte 6 mit einem Interferenzbelag angeordnet sind* Im Wege der an der Oberfläche der Lichtzerlegungsplatte 6 mit Interferenzbelag reflektierten Strahlung befinden sich ein Mikroobjekt 7 und ein .Mikroobjekt 8, das in dem auf dem Objekttisch 9 des Mikroskops 1 befestigten Muster enthalten ist« Das Mikroobjekt 7 dient zur Konzentration der anregenden Lumineszenzstrahlung auf dem Mikroobjekt 8 und zur Sammlung der Lumineszenzstrahlung dieses Mikroobjektes 8· Im Strahlengang der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8, die unter Einwirkung der Strahlung der Anregungsquelle 2 entsteht, befindet sich, hinter der Lichtzerlegungsplatte 6 in der Richtung dieser Lumineszenzstrahlung ein Spiegel 10· Im Strahlengang der an der Oberfläche des Spiegels 10 reflektierten Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung liegt ein Okular 11, das eine vergrößerte Lumineszenzabbildung des Mikroobjektes 8 erzeugt, wobei die Maße dieser Abbildung durch die Abmessungen der Feldblende 5 bestimmt v/erden· Im Gange der Strahlung istThe proposed device for investigating the luminescence properties of micro-objects is equipped with a luminescence microscope 1. The luminescence microscope consists of an excitation radiation source 2, in whose radiation path a collector lens 3 for collecting the radiation of the excitation source 2 and further one behind the other for dissolution of the radiation A field diaphragm 5 for limiting the field of view of the microscope 1 and a light separation plate 6 with an interference coating are arranged in the excitation source 2 in a narrow region. In the way of the radiation reflected at the surface of the light separation plate 6 with interference coating, there are a micro object 7 and a micro-object 8 which is contained in the pattern fixed on the object table 9 of the microscope 1. The micro-object 7 serves to concentrate the stimulating luminescence radiation on the micro-object 8 and to collect the luminescence radiation of the latter Micro Object 8 · In the beam path of the luminescence radiation of the micro-object 8, which arises under the action of the radiation of the excitation source 2, there is a mirror behind the light separation plate 6 in the direction of this luminescence radiation · In the beam path of the micro-object luminescence radiation reflected at the surface of the mirror 10 is an eyepiece 11, which generates an enlarged luminescence image of the micro-object 8, wherein the dimensions of this figure determined by the dimensions of the field stop 5 v / earth · is in the course of radiation

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

zwischen dem Okular 11 und dem Auge des Forschers ein Lichtfilter 12 angeordnet, das die vom Lichtfilter 4 herausgelöste reflektierte Strahlung der Anregungsquelle 2 auslöscht. Bei Herausführung des Spiegels 10 aus dem Strahlengang der Lumineszenzstrahlung liegt im Wege der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 3 eine mit Interferenzbelag versehene Lichtzerlegungsplatte 13, die die kurzwellige Komponente der Mikroob j ekt--Lumineszenzstrahlung zum Kanal 14 für die Registrierung dieser kurzwelligen Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung reflektiert und die langwellige Komponente der Lumineszenzstrahlung des MikroObjekts 8 zum Kanal 15 für die Registrierung dieser langwelligen Komponente der IJikroobjekt-Lumineszenzstrahlung hindurchläßt. Der für die Registrierung der kurzwelligen Komponente der Hikroobjekt-Lumineszenzstrahlung bestimmte Kanal 14 enthält im Strahlengang der von der Oberfläche der Lichtzerlegungsplatte 13 reflektierten Lumi—. neszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 hintereinander ein schmalbandiges Lichtfilter 16 und einen fotoelektronischen Vervielfacher 17, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Regelverstärkers 18 verbunden ist. In dem zur Registrierung der langwelligen Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung bestimmten Kanal 15 liegen im Gange der Lumineszenzstrahlung des Mikroob'jekts 8 ebenfalls ein schmalbandiges Lichtfilter 19 und. dahinter ein Fotovervielfacher 20, dessen Ausgang mit dem Eingang eines Regelverstärke.rs 21 verbunden ist. ·between the eyepiece 11 and the eye of the researcher, a light filter 12 is arranged, which extinguishes the liberated from the light filter 4 reflected radiation of the excitation source 2. When the mirror 10 is led out of the beam path of the luminescence radiation, by means of the luminescence radiation of the micro-object 3 there is a light-splitting plate 13 which reflects the short-wave component of the microobject-luminescence radiation to the channel 14 for the registration of this short-wave component of the micro-object luminescence radiation and transmitting the long-wavelength component of the luminescent radiation of the micro-object 8 to the channel 15 for registration of this long wavelength component of the I-beam object luminescence radiation. The channel 14 intended for the registration of the short-wave component of the Hikroobjekt luminescence radiation contains in the beam path of the reflected from the surface of the light separation plate 13 Lumi-. Emergence radiation of the micro-object 8 in succession a narrow-band light filter 16 and a photo-electronic multiplier 17, the output of which is connected to the input of a control amplifier 18. In the channel 15 which is intended to register the long-wave component of the micro-object luminescence radiation, a narrow-band light filter 19 and are likewise located in the course of the luminescence radiation of the microobject 8. behind a photomultiplier 20 whose output is connected to the input of Regelverstärke.rs 21. ·

Die Ausgänge der Verstärker 18 und 21, die zu den für die Registrierung der entsprechenden Komponenten der Ivlikroobjekt-Lumineszenzstrahlung vorgesehenen Kanälen 14 und 15 gehören, sind mit den Eingängen einer Einheit 22 zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Eikroobjekt-Lumineszenzstrahlung verbunden. Der Ausgang dieser Einheit 22 liegt am Eingang eines Verhältnisgrößendiskriminators 23 von Komponenten der I.iikroobjekt-Lruninessenzstrahlung.The outputs of amplifiers 18 and 21, which are among the channels 14 and 15 provided for registration of the respective components of the intracavity luminescent radiation, are connected to the inputs of a unit 22 for detecting the ratio of components of the egg-top object luminescence radiation. The output of this unit 22 is located at the input of a ratio size discriminator 23 of components of the I.subico object noise energy radiation.

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Das Ausgangssignal dieses Verhältnisgrößendiskriminators 23 trägt die Information über das Vorhandensein eines veränderten Mikroobjekts in dem von der Feldblende 5 begrenzten Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1. Der Ausgang des Verhältnisgrößendiskriminators 23 ist mit dem Eingang einer Steuereinheit 24 verbunden. Am Ausgang dieser Steuereinheit 23 liegt ein Elektromotor 25$ der mit dem Objekttisch 9 des Lumineszenzmikroskops 1 mechanisch verbunden ist. . ' The output of this ratio magnitude discriminator 23 carries the information about the presence of an altered micro-object in the field of view of the luminescence microscope 1 limited by the field stop 5. The output of the ratio discriminator 23 is connected to the input of a control unit 24. At the output of this control unit 23 is an electric motor 25 $ which is mechanically connected to the object table 9 of the luminescence microscope 1. , '

Die Einheit 22 zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Mikroobjelct-Lumineszenzstrahlung stellt eine Elektronenstrahlröhre 26 (Pig. 2) dar, bei der Horizontalablenkplatten 27 mit dem Ausgang des Verstärkers 18 im Kanal 14 sur Registrierung der kurzwelligen Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung und die Vertikalablenkplatten 28 mit dem Ausgang des Verstärkers 21 im Kanal 15 zur Registrierung der langwelligen Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung verbunden sind. Der Verhältnisgrößendiskriminator 23 von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung ist als fotoelektrischer Geber 29 ausgeführt, der am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 mit Hilfe einer schmalen Platte 31 befestigt ist, wobei die letztere einen Längsschlitz 32 zur Verschiebung des fotoelektrischen Gebers 29 längs dieser Platte 31. aufweist. Die Platte 31 ist an einer Achse 33 befestigt und kann um diese Achse 33 mitsamt dem fotoelektrischen Geber 29 parallel zum Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 geschwenkt werden. Die auf diese Weise mit Hilfe der Bauelemente 29, 30, 31, 32, 33 ausgeführte Polarkoordinaten-Vorrichtung ermöglicht die Einstellung des fotoelektrischen Gebers 29 über einem beliebigen vorher gewählten Punkt des Schirmes 30 der Elektronenstrahlröhre 26. Die Lumineszenzstrahlung des Eikroob.jekts 8 (Pig. 1) ist amplitudenmoduliert, da die Anregungsstrahlungsquelle 2 eine Quelle mit amplitudenmodulierter Strahlung darstellt, wobei die Modulation mittelsThe unit 22 for detecting the ratio of components of the microobjective luminescence radiation represents a cathode ray tube 26 (Pig. 2) in which horizontal deflection plates 27 are connected to the output of the amplifier 18 in the channel 14 registering the short-wave component of the micro-object luminescence radiation and the vertical deflection plates 28 are connected to the output of the amplifier 21 in the channel 15 for registration of the long-wavelength component of the micro-object luminescence radiation. The ratio size discriminator 23 of components of the micro-object luminescence radiation is implemented as a photoelectric encoder 29 which is fixed to the screen 30 of the cathode ray tube 26 by means of a narrow plate 31, the latter having a longitudinal slot 32 for displacing the photoelectric encoder 29 along this plate 31 , The plate 31 is fixed to an axis 33 and can be pivoted about this axis 33 together with the photoelectric encoder 29 parallel to the screen 30 of the cathode ray tube 26. The polar coordinate device executed in this way with the aid of the components 29, 30, 31, 32, 33 makes it possible to adjust the photoelectric encoder 29 over any preselected point of the screen 30 of the electron beam tube 26. The luminescent radiation of the egg microscope object 8 (Pig 1) is amplitude-modulated, since the excitation radiation source 2 represents a source with amplitude-modulated radiation, wherein the modulation by means of

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

-11-2-11-2

entsprechender Speisung der Anregungsstrahlungsquelle 2 mit Wechselstrom erfolgt·corresponding supply of the excitation radiation source 2 with alternating current takes place ·

Die Modulation der die Lumineszenzerregung bewirkenden Strahlung kann auch mit Hilfe einer mechanischen-Verschlussblende erfolgen, die im Strahlengang der Lumineszenzerregungsstrahlung zwischen der Anregungsquelle 2 und der Lichtzerlegungsplatte 6 eingebaut wird, wobei die Anregungsstrahlungsquelle 2 mit Gleichstrom gespeist wird.The modulation of the radiation causing the luminescence excitation can also take place with the aid of a mechanical shutter which is installed in the beam path of the luminescence excitation radiation between the excitation source 2 and the light separation plate 6, the excitation radiation source 2 being supplied with direct current.

Infolge der Amplitudenmodulation der Lumineszenzstrahlung des Hikroobjekts 8 wird jedes Hikroobjekt am Schirm 30 (Pig. 2) der Elektronenstrahlröhre 26 als leuchtende Linie 34 dargestellt, deren auf die Horizontalachse bezogener IJeigungswinkeltangens der Größe des Verhältnisses der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 zur kurzwelligen Komponente der Kikroobjekt-Lumineszenzstrahlung proportional ist. Die llikroobjekte 8, die sich voneinander durch die Größe des Verhältnisses der langwelligen Komponente der Lurainesζenzstrahlung zur kurzwelligen Komponente unterscheiden, werden als leuchtende Linien 34, 34», 34'f mit verschiedenen Neigungswinkeln zur Horizontalachse dargestellt. Deswegen bestimmt der Befestigungspunkt des fotoelektrischen Gebers 29 am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 die Grenze der Lokalisation eines veränderten Mikroobjekts 8 beim Überqueren dieses Punktes durch die leuchtende Linie 34·As a result of the amplitude modulation of the luminescence radiation of the Hikroobjekts 8 each Hikroobjekt on screen 30 (Pig. 2) of the cathode ray tube 26 is shown as a luminous line 34 whose relative to the horizontal axis IJeigungswinktangens the size of the ratio of the long-wave component of the luminescence of the micro-object 8 to the short-wave component of Kikroobjekt-Lumineszenzstrahlung is proportional. The micro-objects 8, which differ from each other by the size of the ratio of the long-wave component of the lurain to the short-wave component, are shown as luminous lines 34, 34 ', 34' f with different angles of inclination to the horizontal axis. Therefore, the point of attachment of the photoelectric encoder 29 to the screen 30 of the CRT 26 determines the boundary of localization of an altered microobject 8 as it traverses that point through the illuminated line 34.

Das Mikroobjekt kann auf dem Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre durch eine leuchtende Linie 34 auch in dem Falle dargestellt werden, wenn die Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 mittels der amplitudenmodulierten Lumineszenzerregungsstrahlung nicht in der Amplitude moduliert wird. In diesem Falle, also wenn zur Erregung, der Lumineszenz desThe micro-object may be displayed on the screen 30 of the CRT by a luminous line 34 even in the case where the luminescent radiation of the micro-object 8 is not amplitude-modulated by the amplitude-modulated luminescence excitation radiation. In this case, so if to excite, the luminescence of the

/ . 24. 3. 1980/. 24. 3. 1980

56' 402/17 56 '402/17

- 12- 211- 12- 211

Mikrootgekts 8 eine nichtmodulierte Strahlung benutzt wird, kann die leuchtende Linie 34 auf dem Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 mittels der Modulation von Verstärkungsfaktoren der Verstärker 18 und 21 oder der fotoelektronischen Vervielfacher 17 und 20 erzeugt v/erden.For example, if non-modulated radiation is used, the luminous line 34 may be generated on the screen 30 of the CRT 26 by the modulation of amplification factors of the amplifiers 18 and 21 or the photomultipliers 17 and 20.

Eine Vereinfachung der Bedienung der Einrichtung kann bei einer anderen .Ausführungsvariante des Verhältnisgrößendiskriminators 23· von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung erreicht v/erden. Bei dieser Variante enthält der Verhältnisgrößendiskriminator 23 einen fotoelektrischen Geber 35 (Fig* 3)j der im Strahlengang des vom Schirm 30 der Elektronenröhre 26 emittierten Lichtstromes angeordnet wird, sowie eine am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 angeordnete Maske 36, die aus einem im Bereich der Spektralempfindlichkeit des fotoelektrischen Gebers 35 undurchlässigen Werkstoff gefertigt wird. Bei derartiger Ausführung des Verhältnisgrößendiskriminators 23 wird die Anregungsstrahlungsquelle (Pig. 1) des Luraineszenzmikroskops 1 mit Gleichstrom gespeist (die Gleichstromquelle ist in der Zeichnung nicht gezeigt). Dabei wird jedes Mikroobjekt 8 am Schirm 30 (Pig. 3) der Elektronenstrahlröhre 26 als Leuchtfleck 37 dargestellt, dessen Koordinaten durch das Verhältnis der Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung bestimmt werden. Die sich durch dieses Verhältnis unterscheidenden Mikroobjekte 8 werdenals Leuchtflecke 37» 37f, 37'f abgebildet, die an verschiedenen Stellen des Schirmes 30 der Elektronenstrahlröhre 26 liegen. Die Grenzen der Maske 36 bestimmen dabei die Lokalisationsgrenze der veränderten Mikroobjekte.A simplification of the operation of the device can be achieved in another embodiment variant of the ratio size discriminator 23 of components of the micro-object luminescence radiation. In this variant, the ratio size discriminator 23 includes a photoelectric encoder 35 (Fig. 3) disposed in the optical path of the luminous flux emitted from the screen 30 of the electron tube 26, and a mask 36 disposed on the screen 30 of the electron beam tube 26, which is formed in the region of Spectral sensitivity of the photoelectric encoder 35 impermeable material is made. With such an embodiment of the ratio discriminator 23, the excitation radiation source (Pig.1) of the fluorescence microscope 1 is supplied with DC power (the DC power source is not shown in the drawing). In this case, each micro object 8 on the screen 30 (Pig. 3) of the cathode ray tube 26 is shown as a light spot 37 whose coordinates are determined by the ratio of the components of the micro-object luminescence radiation. The microobjects 8 which differ by this ratio are imaged as luminous spots 37 "37 f , 37 ' f which lie at different points on the screen 30 of the cathode ray tube 26. The boundaries of the mask 36 thereby determine the localization boundary of the changed microobjects.

.Die Steuereinheit 24 (Pig. 4), die in der vorgeschlagenen Einrichtung zur Untersuchung von Luiiiineszenzeigenschaften der Mikroobjekte benutzt wird, enthält einen für elektrische Signale bestimmten Regelverstärker 38, dessen Eingang an denThe control unit 24 (Pig. 4), which is used in the proposed device for examining the luminance properties of the micro-objects, contains a control amplifier 38, intended for electrical signals, whose input is connected to the

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Ausgang des Verhältnisgrößendiskriminators 23 angeschlossen ist. Der Ausgang des elektrischen Signalverstärkers 38 . liegt am invertierenden Eingang eines Schmitt-Triggers 39,Output of the ratio size discriminator 23 is connected. The output of the electrical signal amplifier 38. is at the inverting input of a Schmitt trigger 39,

In der erfindungsgemäß ausgeführten Einrichtung wird eine allgemein bekannte Schaltungsvariante des Schmitt-Triggers benutzt (vgl· z. B. Analog integrated circuits. Devices circuits, Systems and Applications· I.A. Connelley (ed) John Wiley and Sons Publ., Hew-York - London ~ Sydney - Toronto, 1975)..In the device according to the invention, a well-known circuit variant of the Schmitt trigger is used (cf., for example, Analog Integrated Circuits, Devices circuits, Systems and Applications, IA Connelley, John Wiley and Sons Publ, Hew York, London ~ Sydney - Toronto, 1975) ..

Der nichtinvertierende Eingang des Schmitt-Triggers 39 ist über einen Widerstand 40 mit seinem Ausgang und über einen anderen Widerstand 41 mit dem Schleifer 42 eines Potentiometers 43 verbunden, das an den Minuspol 44 und an den Pluspol 45 einer nicht gezeigten Speisequelle des Schmitt-Triggers 39 angeschlossen ist. Der Schleifer 42 wird mit dem Minuspol 44 der nicht gezeigten Speisequelle über einen normal geöffneten Stopknopf 46 und mit dem Pluspol 45 dieser Speisequelle über einen normal offenen Startknopf 47 verbunden. Parallel zum Knopf 47 liegt ein Ausschalter 43.The non-inverting input of the Schmitt trigger 39 is connected via a resistor 40 to its output and via another resistor 41 to the wiper 42 of a potentiometer 43 connected to the negative pole 44 and to the positive pole 45 of a supply source, not shown, of the Schmitt trigger 39 connected. The grinder 42 is connected to the negative pole 44 of the supply source, not shown, via a normally open stop button 46 and to the positive pole 45 of this supply source via a normally open start button 47. Parallel to the button 47 is a switch 43.

Der Ausgang des Schmitt-Triggers 39 ist über ein Ventil 49 an parallel zusammengeschaltete elektronische Schalter 50 und 51 angeschlossen, deren miteinander verbundene Ausgänge an den Elektromotor 25 geschaltet sind. Das Ventil 49 ist mit einem Kondensator 52 überbrückt. Der Ausgang des Ventils 49 ist mit der gemeinsamen Schiene 'der nicht gezeigten Speisequelle des Schmitt-Triggers 39 über einen Regelwiderstand. 53 verbunden. Der Ausgang der Schalter 50 und 51 steht über ein Ventil 54 mit einem Tongenerator 55 und einem Kondensator 56 in Verbindung, über den die Speisimg des Tongenerators 55 erfolgt. ·The output of the Schmitt trigger 39 is connected via a valve 49 to parallel interconnected electronic switches 50 and 51, whose interconnected outputs are connected to the electric motor 25. The valve 49 is bridged by a capacitor 52. The output of the valve 49 is connected to the common rail 'of the supply source (not shown) of the Schmitt trigger 39 via a variable resistor. 53 connected. The output of the switches 50 and 51 is connected via a valve 54 to a tone generator 55 and a capacitor 56 in connection, via which the supply of the tone generator 55 takes place. ·

24. 3. 1980 56 402/17 :24. 3. 1980 56 402/17:

. - 14 - £ , - 14 - £

Zur Ermittlung des Verhältnisses von veränderten KikrοObjekten 'zur Gesamtzahl der Mikroobjekte im Untersuchungsmuster enthält die Einrichtung einen Impulszähler 57» der über einen Ausschalter 58 an den Ausgang des Verstärkers 21 des Kanals 15 zur Registrierung der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung angeschlossen ist, sowie-einen Impulszähler 59j der über einen Ausschalter 60 an den Ausgang des Verstärkers 18 des- Kanals 14 zur Registrierung der kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung geschaltet ist, und einen Impulszähler 61, der über einen Ausschalter 62 mit dem Ausgang des Verhältnisgrößendiskriminators 23 verbunden ist.To determine the ratio of altered KikrOobjekte 'to the total number of micro-objects in the study pattern, the device includes a pulse counter 57' which is connected via an off switch 58 to the output of the amplifier 21 of the channel 15 for registering the long-wavelength component of the luminescence, and a pulse counter 59j which is connected via an off switch 60 to the output of the amplifier 18 deschannels 14 for registering the short-wave component of the luminescence, and a pulse counter 61 which is connected via an off switch 62 to the output of the ratio size discriminator 23.

Zur Erhaltung der allgemeinen statistischen Charakteristik aller Ilikroobjekte des Musters enthält die Einrichtung einen Impulsamplitudenanalysator 63 und einen mit diesem in Reihe liegenden elektronischen Signalteiler 64 3 deren Eingänge über einen zweipoligen Ausschalter 65 Bn die Ausgänge der Verstärker 18 und 21 der zur Registrierung der entsprechenden kurz- ' welligen bzw* langweilligen Komponenten der Lumineszenzstrahlung von Mikroobjekten bestimmten Kanäle 14 und 15 angeschlossen sind. Der elektronische Signalteiler 64 ist nach der bekannten Schaltungsvariante ausgeführt, die im Buch "Analoge und digitale integrierte Schaltungen", red. von S.W. Jakubowski, S. 239, 240, Verlag "Sowetskoje Radio", Moskau, 1979, angeführt ist«, ·To maintain the general statistical characteristics of all Ilikroobjekte the pattern includes means Impulsimpitudenanalysator 63 and a series with this electronic signal divider 64 3 whose inputs via a two-pole switch 65 Bn the outputs of the amplifiers 18 and 21 of the registration of the corresponding short- ' wavy or long-lasting components of the luminescence radiation of micro-objects specific channels 14 and 15 are connected. The electronic signal divider 64 is executed according to the known circuit variant described in the book "Analog and Digital Integrated Circuits", red. by SW Jakubowski, p. 239, 240, published by "Sovetskoe Radio", Moscow, 1979 , "

Die Einrichtung zur Untersuchung von Lumineszenzeigenschaften der Mikroobjekte funktioniert wie folgt.The device for investigating luminescence properties of the micro-objects functions as follows.

Ein Liikroobjekte 8 (Fig. 1) enthaltendes Huster wird auf dem Objekttisch 9 des Lumineszenzmikroskops 1 angeordnet. Die von der Kollektorlinse 3 gesammelte und vom Lichtfilter 4 herausgelöste Strahlung der Anregungsquelle 2 gelangt auf die mit einem Interferensbelag versehene Lichtzerlegungsplatte 6,A luster containing Liikroobjekte 8 (Fig. 1) is placed on the stage 9 of the luminescence microscope 1. The radiation collected by the collector lens 3 and extracted from the light filter 4 radiation of the excitation source 2 reaches the provided with an interference coating light separation plate 6,

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

die diese Anregungsstrahlung unter einem Winkel von 90° zum Mikroobjektiv 7 reflektiert, das die Änregungsstrahlung auf die Ebene des !.lusters mit den Ivükroobjekten 8 fokussiert, bei welcheir unter Einwirkung der Anregungsstrahlung der Quelle 2 die Lumineszenz hervorgerufen wird. Die LLmiineszenz strahlung der Mikroobjekte 8 wird vom Mikroobjektiv 7 gesammelt, von der mit einem Interferenzbelag überzogenen Lichtzerlegungsplatte 6 durchgelassen, vom Spiegel 10 reflektiert und erzeugt ein Bild der Mikroobjekte 8 in ihrem Lumineszenzlicht. Dieses Lumineszenzbild der Mikroobjekte 8 wird voii der Bedienungsperson mit Hilfe des Okulars 11 und des Lichtfilters 12 betrachtet, welches die Strahlung der Quelle 2 absorbiert. Bei der Betrachtung der Lumineszenzabbildung der im Muster enthaltenen Mikroobjekte 8 durch das Okular 11 verändert die. Bedienungsperson die Apertur der Peldblende 5 des Mikroskops 1 in der Weise, daß das Gesichtsfeld des Mikroskops 1 gleich oder um einige Male größer als ein einzelnes lumineszierendes Mikroobjekt 8 im Muster wird» Darauf verschiebt die Bedienungsperson den Spiegel 10 aus dem Strahlengang der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8, wobei diese Strahlung auf die Lichtzerlegungsplatte 13 mit ihrem Interferenzbelag fällt, die die Lumineszenzstrahltmg des Mikroobjekts 8 in zwei Komponenten zerlegt. Die kurzwellige Komponente der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 wird von der Lichtzerlegungsplatte 13 reflektiert, durchdringt das Lichtfilter 16 und gelangt zur Fotokatode des fotoelektronischen Vervielfachers 17, der diese kurzwellige Komponente der Mikroobjektstrahlung in ein der Intensität der Komponente proportionales elektrisches Signal umwandelt. Das Ausgangssignal des fotoelektroniechen Vervielfachers 17 wird vom Verstärker 18 verstärkt und einem der Eingänge der zur Erfassung von Komponenten der Lumineszenzstrahlung vorgesehenen Einheit 22 zugeführt. Die langwellige Komponente der LLunineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 durchdringt ungehindert die mit einem Interferenzbelag überzogene Licht-which reflects this excitation radiation at an angle of 90 ° to the micro-objective 7, which focuses the excitation radiation onto the plane of the .luster with the micro-objects 8, at which the luminescence is caused by the action of the excitation radiation of the source 2. The Lmizenzzenz radiation of the micro-objects 8 is collected by the micro-lens 7, transmitted by the coated with an interference coating light separation plate 6, reflected by the mirror 10 and generates an image of the micro-objects 8 in their luminescence. This luminescence image of the micro-objects 8 is viewed by the operator with the aid of the eyepiece 11 and the light filter 12, which absorbs the radiation of the source 2. When viewing the luminescence image of the microobjects 8 contained in the pattern through the eyepiece 11, the. The operator manipulates the aperture of the field stop 5 of the microscope 1 in such a manner that the field of view of the microscope 1 becomes equal to or several times larger than a single luminescent micro object 8 in the pattern. Thereupon, the operator shifts the mirror 10 out of the beam path of the luminescent radiation of the micro-object 8 , wherein this radiation is incident on the light decomposition plate 13 with its interference coating, which decomposes the luminescent radiation of the micro-object 8 into two components. The short-wave component of the luminescence radiation of the micro-object 8 is reflected by the light-splitting plate 13, passes through the light filter 16 and reaches the photocathode of the photonic multiplier 17, which converts this short-wave component of the micro-object radiation into an electrical signal proportional to the intensity of the component. The output signal of the photoelectronic multiplier 17 is amplified by the amplifier 18 and fed to one of the inputs of the unit 22 provided for detecting components of the luminescence radiation. The long-wave component of the luminescent radiation of the micro-object 8 penetrates unhindered the light covered with an interference coating.

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

zerlegungsplatte 13> passiert das Lichtfilter 19 und fällt auf die Fotokatode des Fotovervielfacher 20,· der diese langwellige Komponente der Lumineszenastrahlung des Mikroobjekts 8 in ein der Intensität der Komponente proportionales elektrisches Signal umformt. Das Ausgangssignal des Fotovervielfacher 20 'wird vom Verstärker 21 verstärkt und gelangt zum zweiten Eingang der zur Erfassung von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung bestimmten Einheit 22· Diese Einheit 22 ist als Elektronenstrahlröhre 26 (Fig. 2, 3) ausgeführt.Disassembly plate 13> passes through the light filter 19 and falls onto the photocathode of the photomultiplier 20, which transforms this long-wave component of the luminescence radiation of the micro-object 8 into an electrical signal proportional to the intensity of the component. The output signal of the photomultiplier 20 'is amplified by the amplifier 21 and passes to the second input of the unit 22 intended for detecting components of the micro-object luminescence radiation. This unit 22 is designed as a cathode ray tube 26 (FIGS. 2, 3).

DenHorizontalablenkplatteii 27 der Einheit 22 wird das Signal vom Ausgang des zum Kanal 14 für die Registrierung der kurzwelligen Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung gehörenden Verstärkers 18 zugeführt. Auf die Vertikalablenkplatten der Einheit 22 wird das Signal vom Ausgang des Verstärkers 21 vom Kanal 15 gegeben, der für die Registrierung der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung vorgesehen ist. Infolgedessen wird der Elektronenstrahl von seiner Anfangslage am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 zu einem Punkt abgelenkt, bei dem das Verhältnis seiner Vertikalkoordinate zu seiner Horizontalkoordinate dem Verhältnis der Intensität der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des Ivlikroobjekts 8 zur Intensität der kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung dieses Mikroobjekts 8 proportional ist.The horizontal deflection plate 27 of the unit 22 is supplied with the signal from the output of the amplifier 18 belonging to the channel 14 for registration of the short-wavelength component of the micro-object luminescence radiation. On the vertical deflection plates of the unit 22, the signal from the output of the amplifier 21 is given from the channel 15, which is provided for the registration of the long-wave component of the luminescence. As a result, the electron beam is deflected from its initial position on the screen 30 of the CRT 26 to a point where the ratio of its vertical coordinate to its horizontal coordinate is proportional to the intensity of the long wavelength component of the luminescent radiation of the IV microscope 8 to the intensity of the short wavelength component of the luminescent radiation of this micro-object 8 is.

Bei einer Ausführungsvariante der Einrichtung zur Untersuchung von Ltimineszenzeigenschaften der Mikroobjekte wird im Lumineszenzmikroskop 1 eine amplitudenmodulierte Anregungsstrahlungsquelle 2 benutzt, die mit Wechselstrom gespeist wird. Infolgedessen bewegt sich der Elektronenstrahl (Fig. 2) mit der IMu-. lationsfrequenz zwischen seinem Anfangspunkt (Nullpunkt) undeinem Punkt, bei dem die Horizontalkoordinate der kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung und die Vertikalkoordinate der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des In an embodiment variant of the device for investigating the intensity properties of the microobjects, an amplitude-modulated excitation radiation source 2, which is supplied with alternating current, is used in the luminescence microscope 1. As a result, the electron beam (Figure 2) moves with the IMu. lation frequency between its starting point (zero point) and a point at which the horizontal coordinate of the shortwave component of the luminescent radiation and the vertical coordinate of the longwave component of the luminescent radiation of the

24. 3. 19ί 56 402/1724. 3. 19ί 56 402/17

-17-2-17-2

Mikroobjekts 8 proportional sind, wobei am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 eine leuchtende Linie 34 entsteht, deren Ueigungswinkeltangens dem Verhältnis der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung zur kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des I.iikrootgekts 8 proportional ist. Bei. Einschaltung des Elektromotors 25 (Pig. 1), der die horizontale Verschiebung des Objekttisches 9 im Lumineszenzmikroskop 1 bewirkt,, erscheinen im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 abwechselnd die Mikroobjekte 8, wobei jedem dieser Mikroobjekte am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 eine leuchtende Linie 34, 34% 34" (Pig· 2) entspricht. Wenn im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 ein Mikroobjekt 8 erscheint, bei dem der Wert des Verhältnisses der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung zur kurzwelligen Komponente der Luraineszenzstrahlung größer als der durch den Anordnungspunkt des fotoelektrischen Gebers 29 am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 festgelegtem'Wert ist, schneidet die diesem Ivlikroobjekt 3 entsprechende leuchtende Linie' 34 die Anordnungsstelle des fotoelektrischen Gebers 29, wobei an seinem Ausgang ein elektrisches Signal entsteht, welches das Ansprechen der Steuereinheit 24 (Pig. 1) be\7.irkt. Die letztere bringt den Elektromotor .25 zum Stehen, so daß das erkannte Mikroobjekt 8 im Mittelpunkt des Gesichtsfeldes des Lumineszenzmikroskops 1 bleibt. Gleichzeitig gibt die Steuer- ; einheit 24 der Bedienungsperson ein Tonsignal, welches die Erkennung des veränderten Mikroobjekts 8 signalisiert, des- ' sen Lumineszenzkenndaten näher zu untersuchen sind. Uach durchgeführter Untersuchung der Lumineszenzkennwerte des erkannten Mikroobjekts 8 schaltet die Bedienungsperson den Elektromotor 25 wieder ein und setzt den Suchvorgang fort.Microobjekts 8 are proportional, wherein on the screen 30 of the cathode ray tube 26, a luminous line 34 is formed, the Ueigungswinklungsangens the ratio of the long-wave component of the luminescence to the short-wave component of the luminescence of I.iikrootgekts 8 is proportional. In. When the electric motor 25 (Pig. 1) activates the horizontal displacement of the object table 9 in the luminescence microscope 1, the micro-objects 8 appear alternately in the field of view of the luminescence microscope 1, each of these micro-objects on the screen 30 of the cathode ray tube 26 having a luminous line 34, 34 When a micro-object 8 appears in the field of view of the luminescence microscope 1 in which the value of the ratio of the long-wave component of the luminescence radiation to the short-wave component of the luracic radiation is greater than that through the location of the photoelectric sensor 29 on the screen 30 the electron beam tube 26 is fixed, the luminous line 34 corresponding to this object 3 intersects the location of the photoelectric encoder 29, producing at its output an electrical signal which causes the response of the control unit 24 (Pig The latter brings the electric motor .25 to stand, so that the detected micro-object 8 remains in the center of the field of view of the luminescence microscope 1. At the same time, the tax ; unit 24 of the operator, a sound signal, which signals the detection of the modified micro-object 8, luminescence characteristics are closer to investigate. Following examination of the luminescence characteristics of the detected micro-object 8, the operator switches on the electric motor 25 again and continues the search process.

Durch Verschiebung des fotoelektrischen Gebers 29 (Pig. 2) längs des in der Platte 31 vorgesehenen Schlitzes 32 und durch Drehung dieser Platte 31 um die Achse 33 stellt die Bedienungsperson den fotoelektrischen Geber 29 in einem belie-By moving the photoelectric encoder 29 (Pig. 2) along the slit 32 provided in the plate 31 and by rotating this plate 31 about the axis 33, the operator places the photoelectric encoder 29 in an arbitrary position.

24..3. 1980 56 402/1724..3. 1980 56 402/17

18 - 21118-211

bigen vorher gewählten Punkt des Schirmes 30 der Elektronenstrahlröhre 26 ein und gibt dadurch die Grenze der Lokalisation von veränderten Mikroobjekten vor.Preselected point of the screen 30 of the cathode ray tube 26 and thereby specifies the limit of the localization of altered micro-objects.

In einer anderen Ausführungsvariante der Einrichtung zur Untersuchung von Luriineszenzeigenschaften der MikroObjekte wird'im .Lumineszenzmikroskop 1 eine Anregungsstrahlungsquelle 2 (J1Ig. 1)" benutzt, die mit Gleichstrom gespeist wirdο Darum entspricht jedem im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 erscheinenden Mikroobjekt 8 bei eingeschaltetem Elektromotor 25 des Objekttisches 9 ein am Schirm 30 (Pig. 3) der Elektronenstrahlröhre 26 entstehender Leuchtfleck 37, bei dem seine Horizontalkoordinate der kurswelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts 8 und seine Vertikalkomponente der langwelligen Komponente seiner Lumineszenzstrahlung proportional sind.In another embodiment of the device for investigating the luminance properties of the microobjects, an excitation radiation source 2 (J 1 Ig. 1) is used in the luminescence microscope 1, which is supplied with direct current. Therefore, each microobject 8 appearing in the field of view of the luminescence microscope 1 corresponds with the electric motor switched on 25 of the object table 9, a light spot 37 emerging on the screen 30 (Pig./3) of the electron beam tube 26, in which its horizontal coordinate of the course-wave component of the luminescence radiation of the micro-object 8 and its vertical component of the long-wave component of its luminescence radiation are proportional.

Bei dieser Variante der Einrichtung funktioniert der Verhältnisgrößendiskriminator 23 von Komponenten der Lumineszenzstrahlung der Mikroobjekte folgenderweise.In this variant of the device, the ratio-size discriminator 23 of components of the luminescence radiation of the micro-objects functions as follows.

Bei eingeschaltetem Elektromotor 25 (Pig. 1.) des Objekttisches 9 erscheinen im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 nacheinander die Mikroobjekte 8, wobei jedem dieser Mikroobjekte 8 ein am Schirm.30 der Elektronenstrahlröhre 26 entstehender Leuchtfleck 37, 37', 37" (Pig. 3) entspricht. Wenn im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 ein Mikroobjekt 8 erscheint, bei dem der Wert des Verhältnisses der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung zur kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung größer als der durch die Konfigura- · tion der Maske 36 gegebene Wert ist, erscheint der Leuchtfleck 37 in dem Teil des Schirmes 30 der Elektronenstrahlröhre 26, der durch die Maske 36 nicht verdeckt ist, wobei der Leuchtfleck 37 vom fotoelektrischen Geber 35 registriert wird, an dessen Ausgang ein elektrisches Signal entsteht, welches dem Eingang der Steuereinheit 24 (Pig· 1) zugeführt wird. DurchWhen the electric motor 25 (Pig 1.) of the object table 9 is switched on, microobjects 8 appear one after the other in the field of view of the luminescence microscope 1, with each of these micro-objects 8 a light spot 37, 37 ', 37 "(Pig. 3) emerging on the screen 30 of the cathode ray tube 26 If a microobject 8 appears in the field of view of the luminescence microscope 1 in which the value of the ratio of the long-wave component of the luminescence radiation to the short-wave component of the luminescence radiation is greater than the value given by the configuration of the mask 36, the luminous spot 37 appears in the part of the screen 30 of the cathode ray tube 26 which is not covered by the mask 36, the light spot 37 being registered by the photoelectric encoder 35, at the output of which an electrical signal is produced which is fed to the input of the control unit 24 (Pig * 1) is through

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Änderung der Konfiguration der am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 angeordneten Maske 36 gibt die Bedienungsperson eine beliebige Grenze der Lokalisation von veränderten Mikroobjekten 8 vor.Changing the configuration of the mask 36 disposed on the screen 30 of the CRT 26 provides the operator with any limit to the location of altered micro-objects 8.

Die Steuereinheit 24 funktioniert wie folgt.The control unit 24 operates as follows.

Beim Schließen des Kontaktes des Startknopfes 47 (Fig. 4) wird dem nichtinvertierenden Eingang.des Schmitt-Triggers 39 über einen Widerstand 41 eine positive Spannung zugeführt, wobei am Ausgang des Schmitt-Triggers 39 eine positive Spannung erscheint, die über das Ventil 49 zum Eingang der parallel zusammengeschalteten elektronischen Schalter 50 und 51 gelangt. Hierbei wird der elektronische Schalter 50 leitend und schließt den vom positiven Pol der Speisequelle führenden Speiseäromkreis des Elektromotors 25. Der Elektromotor 25 verschiebt den Objekttisch des Lumineszenzmikroskops 1. Beim Erscheinen eines veränderten Ivlikroobjekts 8 im Gesichtsfeld des Lumineszenzmikroskops 1 entsteht am Ausgang des VerhältnisgrÖßendiskriminators 23 ein elektrisches Signal, das nach seiner Verstärkung im Verstärker 38 dem invertierenden Eingang des Schmitt-Triggers 39 zugeführt wird und in diesem einen Zustand einstellt, bei dem am Ausgang des Schmitt-Triggers 39 eine negative Spannung erscheint· Im Laufe eines Zeitabschnitts, der durch die Zeitkonstante des aus dem Kondensator 52 und dem Regelwiderstand 53 bestehenden RC-Gliedes bestimmt wird, liegt diese Spannung am Eingang der parallel verbundenen elektronischen Schalter 50 und 51· In- " folgedessen wird der elektronische Schalter 50 gesperrt und unterbricht den vorn Pluspol der Speisequelle führenden Speisestromzwoig des Elektromotors 25· In der Zeitspanne, die von den Werten des Kondensators 52 und des Regelwiderstandes 53 abhängt, ist der elektronische Schalter 51 leitend und schließt den negativen Speisestromzweig des ElektromotorsWhen closing the contact of the start button 47 (Fig. 4), the non-inverting Eingang.des Schmitt trigger 39 is supplied via a resistor 41, a positive voltage, wherein at the output of the Schmitt trigger 39, a positive voltage appears, via the valve 49 for Input of the parallel interconnected electronic switches 50 and 51 passes. In this case, the electronic switch 50 is conductive and closes leading from the positive pole of the supply source Speiseäromkreis the electric motor 25. The electric motor 25 moves the stage of the luminescence microscope 1. When an altered Ivlikroobjekts 8 appears in the field of view of the luminescence microscope 1 is formed at the output of the ratio size discriminator 23 an electrical Signal which, after being amplified in the amplifier 38, is fed to the inverting input of the Schmitt trigger 39 and sets in it a state in which a negative voltage appears at the output of the Schmitt trigger 39. In the course of a time segment represented by the time constant of the is determined from the capacitor 52 and the variable resistor 53 existing RC element, this voltage is at the input of the parallel connected electronic switches 50 and 51 · In 'consequence, the electronic switch 50 is disabled and interrupts the positive pole of the feed source f In the period of time, which depends on the values of the capacitor 52 and the variable resistor 53, the electronic switch 51 is conductive and closes the negative supply current branch of the electric motor

24.-3. 1980 56· 402/1724th-third 1980 56 · 402/17

- 20 - 2 1-6590- 20 - 2 1-6590

25, wobei der Objekttisch 9 zurückgeschoben wird und die trägheitsbedingte Verschiebung des Mikroobjekts 8 in bezug auf den Mittelpunkt des Gesichtsfeldes des Lumineszenzmikroskops 1 kompensiert. Durch die vom Ausgang des elektronischen Schalters 51 über das Ventil 54 zugeführte negative Spannung wird der Kondensator 56 aufgeladen, von dem der Tongenerator 55 gespeist wird. Der Tongenerator gibt der Bedienungsperson ein Tonsignal bei der Erkennung eines Mikroobjekts 8, bei dem die Größe des Verhältnisses der langwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung zur kurzwelligen Komponente seiner Lumineszenzstrahlung über dem vom Verhältnisgrößendiskriminator 23 vorgegebenen Pegel liegt.25, wherein the stage 9 is pushed back and the inertial displacement of the micro-object 8 with respect to the center of the field of view of the luminescence microscope 1 compensated. By the negative voltage supplied from the output of the electronic switch 51 via the valve 54, the capacitor 56 is charged, from which the tone generator 55 is energized. The tone generator gives the operator a sound signal upon detection of a micro-object 8 in which the magnitude of the ratio of the long-wavelength component of the luminescence radiation to the short-wave component of its luminescence radiation is above the level predetermined by the ratio size discriminator 23.

Nach Erhaltung dieses Tonsignals führt die Bedienungsperson den Spiegel 10 in den Strahlengang ein und beginnt mit Hilfe des mit dem Lichtfilter 2 ausgestatteten Okulars 11 die morphologische Untersuchung des -erkannten tiikroobjekts 8. Danach schiebt die Bedienungsperson den Spiegel 10 aus dem Strahlengang des Lumineszenzmikroskops 1 heraus und untersucht die unter Einwirkung von physikalisch-chemischen Eaktoren, z« B. der Ultraviolettstrahlung, erfolgte Änderung des Verhältnisses der kurzwelligen, und der langwelligen Komponenten der Strahlung des erkannten llikroobjekts.After receiving this sound signal, the operator introduces the mirror 10 in the beam path and begins with the aid of the eyepiece 11 equipped with the light filter 2, the morphological examination of the -recognized tiikroobjekts 8. Thereafter, the operator pushes the mirror 10 out of the beam path of the luminescence microscope 1 and investigates the change in the ratio of the short-wave and long-wave components of the radiation of the detected micro-object under the influence of physico-chemical factors, eg of the ultraviolet radiation.

Nach Beendigung der Untersuchung des erkannten Mikroobjekts leitet die Bedienungsperson durch das Drücken des Startknopfes 47 die Suche der Mikroobjekte 8 mit vorgegebenen Lumineszenzkennwerten ein. -Durch Drücken des , Stopknopfes 46 kann die Bedienungsperson in jedem beliebigen Moment die negative Spannung auf den nichtinvertierenden Eingang des Schmitt-Triggers 39 geben und die Arbeit des Elektromotors 25 stoppen. Mit Hilfe des Schleifers -42 des Potentiometers 43 wird die erforderliche Betriebsart des Schmitt-Triggers 39 vorgegeben. Der Schalter 48 blockiert den Startknopf 47 für die Zeit der Einstellung der Einrichtung zur UntersuchungUpon completion of the examination of the detected micro-object, the operator initiates the search of the micro-objects 8 with predetermined luminescence characteristics by pressing the start button 47. By pressing the stop button 46, the operator can at any moment apply the negative voltage to the non-inverting input of the Schmitt trigger 39 and stop the work of the electric motor 25. With the aid of the grinder -42 of the potentiometer 43, the required operating mode of the Schmitt trigger 39 is specified. The switch 48 blocks the start button 47 for the time of setting the device for examination

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

von Luinineszenzeigenschaften der Mikroobjekte 8. Indem der Bediener mit Hilfe des Ausschalters 58 den Impulszähler 57 an den Ausgang des Kanals 15 zur. Registrierung der langwelligen Komponente der liikroobjekt-Lumineszenzstrahlung anschließt oder mit Hilfe des Ausschalters 60 den Impulszähler 59 an den Ausgang des Kanals 14 zur Registrierung der kurzwelligen Komponente der Hikroobjekt-Luraineszenzstrahlung anschaltet, erhält er die Information über.die Gesamtzahl von lumineszierenden Mikroobjekten 8 im Untersuchungsmuster. Beim Anschluß des .Impulszählers 61 an den Ausgang des Diskriminators 23 mit Hilfe des Ausschalters 62 erhält der Bediener Angaben über die Anzahl von veränderten Mikroobjekten 8 im Untersuchungsmuster, und auf Grund der angezeigten Werte des Impulszählers 57 oder 59 und des Impulszählers 61 bestimmt er die relative Menge von veränderten Iviikroobjekten 8 im Untersuchungsmuster.of Luinineszenzeigenschaften the micro objects 8. By the operator by means of the switch 58 the pulse counter 57 to the output of the channel 15 to. Registering the long-wavelength component of the liikroobjekt luminescence radiation connects or with the help of the switch 60, the pulse counter 59 to the output of the channel 14 for registration of the short-wave component of the Hikroobjekt Luraineszenzstrahlung, he receives the information about.The total number of luminescent micro-objects 8 in the examination pattern. When the pulse counter 61 is connected to the output of the discriminator 23 by means of the off-switch 62, the operator obtains information about the number of changed micro-objects 8 in the examination pattern, and based on the displayed values of the pulse counter 57 or 59 and the pulse counter 61, determines the relative Amount of altered Ivi microobjects 8 in the examination pattern.

Bei der mit Hilfe des zweipoligen Ausschalters 65 erfolgenden Anschaltung der Eingänge des elektronischen Signalteilers 64 an die Ausgänge der zur Registrierung der kurzwelligen und der langwelligen Komponenten der Mikroobjekt-Luiuineszenzstrahlung bestimmten Kanäle 14 und 15 erhält man am Ausgang des elektronischen Signalteilers 64 ein Ausgangssignal, welches dem Wert des Verhältnisses der langwelligen Komponente zur kurzwelligen Komponente der Lumineszenzstrahlung des Mikroobjekts entspricht. Vom Ausgang des elektronischen ,Signalteilers 64 werden die Signale dem Eingang des Impuls— amplitudenanalysators 63 zugeführt, der ein Staffelbild der Amplitudenverteilung· der Werte von Verhältnissen der langwelligen und der kurzwelligen Komponenten der Lumineszenzstrahlung aller zum Untersuchungsmuster gehörenden lumineszierenden Mikroobjekte konstruiert.In the case of the connection of the inputs of the electronic signal divider 64 to the outputs of the channels 14 and 15 intended for registration of the shortwave and longwave components of the microobjective luminance radiation, the output of the electronic signal divider 64 is output at the output of the electronic signal divider 64 Value of the ratio of the long-wave component to the short-wave component of the luminescence radiation of the micro-object corresponds. From the output of the electronic signal splitter 64, the signals are applied to the input of the pulse amplitude analyzer 63, which constructs a scaled image of the amplitude distribution of the ratios of the long wavelength and short wavelength components of the luminescent radiation of all the luminescent microobjects associated with the sample.

Die Benutzung der Einrichtung in verschiedenen Anwendungsgebieten wird durch nachstehende Beisuiele veranschaulicht.The use of the device in various fields of application is illustrated by the following examples.

24. 3. 1980 56 402/1.724. 3. 1980 56 402 / 1.7

mm OO — il mm OO - il

Beispiel 1: Medizinische Diagnostik Example 1: Medical Diagnostics

Abstriche von Blut, Knochenmark, Aszitesflüssigkeit, abgeschabter Schleimhaut, Abdrücke des Biopsiematerials, Gewebeschnitte werden im Laufe von 4 bis 10 Minuten auf dem Objektglas mit der Carnoi-Plüssigkeit oder einer Ethanol-Azeton-Lösung (1 : 1) fixiert, in einer Zitrat-Phosphat-Pufferlösung mit pH'= 4>0 ·.· 4,6 im Laufe von 4 bis 6 Minuten gehalten und mittels einer Akridinorange-Lösung-mit einer Konzen-Smears of blood, bone marrow, ascites fluid, scraped off mucous membrane, imprints of biopsy material, tissue sections are fixed in the course of 4 to 10 minutes on the object glass with the Carnoi-Plus or an ethanol-acetone solution (1: 1), in a citrate Phosphate buffer solution with pH '= 4> 0 ·. · 4.6 held in the course of 4 to 6 minutes and by means of an acridine orange solution-with a concen-

-5-4 tration von 5·10 ,..10 M sowie einer Zitrat-Phosphat-Pufferlösung mit pH = 4,0 ... 4,2 bei einer Temperatur von 18 ... 20 °G im Laufe von 8...12 Min. gefärbt. Die gefärbten! Präparate werden mit derselben Pufferlösung oder mit destilliertem Wasser gespült, mit einem Deckglas bedeckt und auf dem Objekttisch 9 der Einrichtung zur Untersuchung von Lumineszenzeigenschaften der Mikroobjekte angeordnet.-5-4 tration of 5 · 10, .. 10 M and a citrate-phosphate buffer solution with pH = 4.0 ... 4.2 at a temperature of 18 ... 20 ° G in the course of 8 .. Dyed for 12 minutes. The dyed! Preparations are rinsed with the same buffer solution or with distilled water, covered with a coverslip and placed on the stage 9 of the device for investigating luminescence properties of the micro-objects.

Man benutzt die Interferenzplatte 13 (l7ig. 1)} die die Strahlung im grünen Spektralbereich (500...580 nm) reflektiert und im roten Spektralbereich (600...700 nm) durchläßt, so\7ie die Lichtfilter 4, 16, 19 mit Durchlaßbereichsmaxima bei 436 nm (4), 530 nm (16) und 640 nm (19). Die Impulszähler 59 und 61 sind angeschlossen.Using the interference plate 13 ( 7 × 1) }, which reflects the radiation in the green spectral range (500 ... 580 nm) and transmits it in the red spectral range (600 ... 700 nm), then the light filters 4, 16 , 19 with passband maxima at 436 nm (4), 530 nm (16) and 640 nm (19). The pulse counters 59 and 61 are connected.

Als charakteristisches Merkmal benutzt man das Verhältnis der Intensität Ι^λ der -roten Komponente (64Ο nm) der Lumineszenz strahlung einer Zelle · zur Intensität I^q <3-er grünen Komponente (53Ο nm) der Zellenluxiineszenz, das dem Verhältnis der Menge von Einspiral-ITukleinsäuren (US-..) zur Menge von Zweispiral-Hukleinsäuren in der Zelle proportional ist:As a characteristic feature to use the ratio of the intensity of the λ ^ Ι -red component (64Ο nm) of the luminescence radiation of a cell to the intensity · I ^ q <3- he green component (53Ο nm) of Zellenluxiineszenz that the ratio of the amount of Einspiral-ITukleinsäuren (US- ..) is proportional to the amount of two-spiral Hukleinsäuren in the cell:

wobei A ein Proportionalitätsfaktor ist. Hach Einstellung einer bestimmten Ansprechschwelle des Verhältnisgrößendiskri-where A is a proportionality factor. Hach setting a certain threshold of the relative size discrimi-

24. 3. 1980 56 402/17 - 23 - -O24. 3. 1980 56 402/17 - 23 - -O

minators 23 schaltet der Bediener durch Betätigung des Startknopfes 47 den Elektromotor--25 des Objekttisches 9 im Lumineszenzraikroskop 1 ein Lind findet schnell eine veränderte Zelle, deren -Kennwert oC über der von ihm eingestellten AnsprechsciiV/elle des Verhältnisgröi3endiskriminators 23 liegt. Nach Erhaltung eines Tonsignals rückt der Bediener den Spiegel 10 in den Strahlengang und untersucht die erkannte veränderte Zelle nach ihren morphologischen Daten·In the case of minators 23, the operator switches on the electric motor 25 of the object table 9 in the luminescence microscope 1 by actuation of the start button 47. A cell quickly finds a changed cell whose characteristic value oC is above the response magnitude of the ratio variable discriminator 23 set by it. After receiving a sound signal, the operator moves the mirror 10 into the beam path and examines the detected modified cell according to its morphological data.

Wach.' Beendigung der morphologischen Untersuchung der Zelle führt der Bediener den Spiegel 10 wieder aus dem Strahlengang heraus und untersucht den Vorgang der Farbstoff-Foto— destruction in der erkannten Zelle. Verläuft die Fotodestruktion des Farbstoffes unter Einwirkung der Strahlung der Quelle 2 so, daß die Bewegungsbahn 66 (Fig. 5) des Leuchtflecks 37 am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre 26 längs der Linie gerichtet ist, die den Koordinatenanfangspunkt und den die betreffende Zelle kennzeichnenden Ausgangspunkt verbindet, so gehört die erkannte Zelle zur normalen differenzierten Zellenart, und der hohe 0C-Wert dieser Zelle ist die Folge ihrer erhöhten synthetischen Aktivität.Awake. ' Upon completion of the morphological examination of the cell, the operator guides the mirror 10 back out of the beam path and examines the process of dye photo-destruction in the detected cell. If the photo-destruction of the dye under the action of the radiation of the source 2 is such that the trajectory 66 (FIG. 5) of the light spot 37 is directed on the screen 30 of the CRT 26 along the line connecting the coordinate starting point and the starting point characterizing the cell concerned, thus, the recognized cell belongs to the normal differentiated cell type, and the high 0 C value of this cell is the result of its increased synthetic activity.

Wenn in einem.der oben aufgeführten zytologischen Präparate, mit Ausnahme von Knochenmark, bei dem das Vorhandensein von Blastomzellen als normal gilt, unter den gefundenen Zellen mit erhöhtem oC -Wert eine Zelle erkannt wird, in der die Fotodestruktion des Farbstoffes unter Einwirkung.der Anregungsstrahlungsquelle 2 so erfolgt, daß die Intensitätsabnahme bei der roten Komponente (64O mn) von einer Erhöhung der Intensität der grünen Komponente (530 nm) begleitet wird und die Bewegungsbahn 67 des Leuchtflecks 37 am Schirm 30 der Elektronenstrahlröhre-26 einen bedeutenden Anteil aufweist, der senkrecht zu der den Koordinatenanfangspunkt mit dem Ausgangspunkt 37 verbindenden Linie steht, so ist diese Zelle nichtdifferenziert (oder eine dedifferenzierte Krebszelle) und zeugt von einer gefährlichen Pathologie desWhen in one of the cytological preparations listed above, with the exception of bone marrow, in which the presence of blastoma cells is considered normal, among the found cells with increased oC value, a cell is detected in which the photodestruction of the dye under the action of the excitation radiation source 2 so that the decrease in intensity at the red component (64O mn) is accompanied by an increase in the intensity of the green component (530 nm) and the trajectory 67 of the light spot 37 on the screen 30 of the CRT 26 has a significant portion perpendicular to it to the line connecting the coordinate starting point with the starting point 37, this cell is undifferentiated (or a dedifferentiated cancer cell) and bears witness to a dangerous pathology of the

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Organismus* Ira Falle, wenn die Fotodestruktion der erwähnten Art für den segmentkernigen Granulozyt charakteristisch ist, der anhand der morphologischen Merkmale mit Hilfe des Okulars 11 leicht erkannt wird, weist dies auf eine Art von Lupus systemicus beim betreffenden Organismus hin·Organism * Ira case, when the photodestruction of the kind mentioned is characteristic of the segmented granulocyte, which is easily recognized by means of the eyepiece 11 by means of the morphological features, this indicates a type of Lupus systemicus in the organism concerned.

Nach Beendigung der visuellen und apparativen Untersuchung der erkannten veränderten Zelle drückt der Bediener auf den Startknopf 47 und setzt das Suchen fort» Im Ergebnis der Präparatanalyse erhält der Bediener mit Hilfe des Impulszählers 59 die Information über die Gesamtzahl von kernhaltlgen Zellen im Präparat, mit Hilfe des Impulszählers 61 die Angaben über die Menge von veränderten Zellen im betreffenden Präparat sowie die Hinweise auf den Veranderungsgrad von vorhandenen Zellen auf der morphologischen und molekularen Ebene.Upon completion of the visual and apparative examination of the detected altered cell, the operator presses the start button 47 and continues searching. "As a result of the preparation analysis, the operator obtains information about the total number of nucleated cells in the preparation by means of the pulse counter 59 Pulse counter 61 information about the amount of altered cells in the drug and the indication of the degree of change of existing cells on the morphological and molecular level.

Beispiel 2; ImmunologieExample 2; immunology

Die Zellen eines Organismus läßt man mit den durch Lumineszenzfarbstoffe, ζ. Β/£(^ΓΙ|" (4-Azetamid, 4' - Isothiozyanostilben-2, 2f - Disulfonsäure) markierten Antikörpern nach einem für diese immune Reaktion geeigneten Verfahren ausbrüten, setzt zusätzlich die Bromid-Etydium-Lösung (2,7~Diamino-10-Ethyl-9-Pheylphenantrydium-Broraid) mit einer Konzentration von 10 ...10 g/ml hinzu, deckt das Präparat mit einem Deckglas und legt es nach 1 bis 8 Min« auf den Objekttisch 9. ·The cells of an organism are left with the luminescent dyes, ζ. Incubate Β / l (4-acetamido, 4'-isothiocyanostilbene-2, 2- f -disulphonic acid) labeled antibodies by a suitable method for this immune reaction, adding the bromide-etydium solution (2.7 ~ Diamino-10-Ethyl-9-Pheylphenantrydium-Broraid) at a concentration of 10 ... 10 g / ml, cover the preparation with a coverslip and place it on the stage after 1 to 8 minutes.

Man benutzt die Interferenzplatte 13 (Fig· 1), die die Strahlung im blauen Spektralbereich (400..»500 nm) reflektiert und im roten Spektralbereich (580...700 nm) durchläßt, sowie die Lichtfilter 4, 16, 19 mit Durchlaßbereichsmaxima bei 365 nm (4), 460 nm (16) und 610 nm (19) und schaltet die Impulszähler 57 und 61 ein. .The interference plate 13 (FIG. 1) is used, which reflects the radiation in the blue spectral range (400... 500 nm) and transmits it in the red spectral range (580-700 nm), as well as the light filters 4, 16, 19 with passband maxima at 365 nm (4), 460 nm (16) and 610 nm (19) and turns on the pulse counters 57 and 61. ,

24. 3. 1930 56 402/1724. 3. 1930 56 402/17

Als charakteristisches Merkmal benutzt man das Verhältnis der Intensität I^go der Lumineszenz im blauen' Spektralbereich zur Intensität Ig-]q m im roten Spektralbereich, welches das Verhältnis der Immimfluoreszenz-Liarkierung (M) zur Gesamtmenge von Nukleinsäuren (ITS) in der betreffenden Zelle wiedergibt:The characteristic feature used is the ratio of the intensity I ^ go of the luminescence in the blue spectral range to the intensity Ig-] q m in the red spectral range, which is the ratio of the immunofluorescence mark (M) to the total amount of nucleic acids (ITS) in the relevant cell reflects:

-ν (2), wobei A einen Proportionalitätsfaktor bedeutet.-ν (2), where A is a proportionality factor.

Nach Einstellung der entsprechenden Ansprechschwelle des Verhältnisgrößendiskriminators 23 schaltet der Bediener den Elektromotor 25 durch einen Druck auf den Startknopf 47 ein und findet schnell die Zellen mit hoher immuner Aktivität, falls solche im Präparat vorhanden sind. Die erkannten Zellen werden mit Hilfe des Okulars 11 morphologisch untersucht. Im Ergebnis der durchgeführten Analyse der Probe erhält der Bediener mit Hilfe des Impulszählers 57 die Information über die Gesamtzahl von kernhaltigen Zellen in der Probe, mit Hilfe des Impulszählers 61 die Angaben über die Anzahl von Zellen mit hoher immuner Aktivität und mit Hilfe des Okulars 11 die morphologischen Daten der Zellen mit hoher immuner Aktivität. . ^ ·After setting the appropriate threshold of the ratio discriminator 23, the operator turns on the electric motor 25 by pressing the start button 47 and quickly finds the cells having high immune activity, if any, in the preparation. The recognized cells are examined morphologically by means of the eyepiece 11. As a result of the analysis of the sample carried out, the operator obtains the information about the total number of nucleated cells in the sample by means of the pulse counter 57, the information about the number of cells with high immune activity by means of the pulse counter 61 and with the aid of the eyepiece 11 morphological data of cells with high immune activity. , ^ ·

Beispiel 3 Mikrobiologier-Example 3 Microbiological

Zur Suspension von gramnegativen Mikroorganismen (Produzenten) setzt man wäßrige Lösungen von ANS (i-Anilin-Naphthalen-8- . Sulfonät) in einer Konzentration von 10 g/ml sowie von Bromide tyd ium (10 g/ml) hinzu. Das erhaltene Gemisch wird auf das Objektglas aufgetragen, mit einem Deckglas bedeckt und auf dem Objekttisch 9 angeordnet.To suspend gram-negative microorganisms (producers), aqueous solutions of ANS (i-aniline-naphthalene-8-sulfonate) in a concentration of 10 g / ml and of bromide tydium (10 g / ml) are added. The resulting mixture is applied to the object glass, covered with a coverslip and placed on the stage 9.

24. 3. 1930 56 402/1724. 3. 1930 56 402/17

Man benutzt die mit Interferenzbelag versehene Lichtzerlegungsplatte 13) die die Strahlung im blauen' Spektralbereich (400...520 nra) reflektiert und im roten Spektralbereich (580...700 nm) durchläßt, sowie die Lichtfilter 4, 16, 19, deren Durchlaßbereichsmaxima bei 365 nm (4), 490 nm (16) und 610 nm (19) liegen.The light-splitting plate 13) provided with interference coating is used, which reflects the radiation in the blue spectral range (400-520 nm) and transmits it in the red spectral range (580-700 nm), as well as the light filters 4, 16, 19 whose passband maxima at 365 nm (4), 490 nm (16) and 610 nm (19).

Als charakteristisches Merkmal benutzt man das Verhältnis der Lumineszenzintensität Ir1Q . im roten Spektralbereich zur Intensität. I^qq ^^ im blauen Spektralbereich:The characteristic feature used is the ratio of the luminescence intensity Ir 1 Q. in the red spectral range to the intensity. I ^ qq ^^ in the blue spectral range:

= I61O/I49O (3), .= I 61O / I 49O (3),.

welches den Grad der Zellschädigung charakterisiert.which characterizes the degree of cell damage.

Nach der Einstellung der Ansprechschwelle des Verhältnisgrößendiskriminators 23 und nach der Betätigung des Startknopfes 47 erkennt der Bediener schnell die im Präparat enthaltenen Zellen mit dem vorgegebenen oder größeren Beschädigungsgrad und; unterzieht sie der morphologischen Analyse mit Hilfe des Okulars 11·After setting the threshold of the ratio size discriminator 23 and after the operation of the start button 47, the operator quickly detects the cells contained in the preparation with the predetermined or greater degree of damage and; subjects it to morphological analysis using the eyepiece 11 ·

Beispiel 4; ZellenenergetikExample 4 ; Cell nenergetik

Eine Suspension von lebenden Zellen oder ein Abdruck des Biopsiematerials wird auf das Objektglas aufgetragen, mit einem Deckglas bedeckt und auf dem Objekttisch 9 angeordnet.A suspension of living cells or an impression of the biopsy material is applied to the object glass, covered with a coverslip and placed on the stage 9.

Man benutzt eine Lichtzerlegungsplatte 13, die die Strahlung im blauen Spektralbereich (400*..490- nm) reflektiert und im grünen Spektralbereich (500...600 nm)· durchläßt, sowie die Lichtfilter 45 16 und 19 mit Durchlaßbereichsmaxima bei 365 nm (4), 470 nra (16) und 530 nm (19). A light separation plate 13 is used which reflects the radiation in the blue spectral range (400 * .. 490 nm) and transmits it in the green spectral range (500 ... 600 nm), as well as the light filters 4 5 16 and 19 with passband maxima at 365 nm (4), 470 nm (16) and 530 nm (19).

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

(— j ( · SB' ^B* » ^iT (- j (· SB '^ B * »^ iT

Als charakteristisches Merkmal benutzt man das Verhältnis der Lumineszenzstrahlungs-Intensität von oxydierten Plavoproteinen auf der Wellenlänge von 530 nm zur Lumineszenzintensität der reduzierten Pyridinnu'kleotide auf der Wellenlänge von 470 nm:The characteristic feature used is the ratio of the luminescence radiation intensity of oxidized plavoproteins at the wavelength of 530 nm to the luminescence intensity of the reduced pyridine nucleotides at the wavelength of 470 nm:

welches die energetische Aktivität der Zelle charakterisiert«which characterizes the energetic activity of the cell «

Nach der-Einstellung der Ansprechschwelle des Verhältnisgrö'ßendiskriminators 23 und nach der Betätigung des Startknopfes 47 erkennt der Bediener schnell die Zellen mit erhöhter energetischer Aktivität und untersucht sie mit Hilfe des Okulars 11. After setting the response threshold of the ratio sensor 23 and after the operation of the start button 47, the operator quickly recognizes the cells with increased energetic activity and examines them by means of the eyepiece 11.

Beispiel ^: Biomonitorin^ des lükrpphytoplanktons Example ^: Bio monitorin of the leukrp phytoplankton

Ein Wassertropfen aus einem zu untersuchenden Wasserbecken wird auf das Objektglas aufgetragen, mit einem Deckglas bedeckt und auf den Objekttisch 9 gelegt.A drop of water from a water basin to be examined is applied to the object glass, covered with a coverslip and placed on the stage 9.

Man benutzt eine Interferenzplatte 13» die die Strahlung im gelb-orangenen Spektralbereich (56O.*.660 nm) reflektiert und im roten Spektralbereich (67O...75O nm) durchläßt, sowie die Lichtfilter 4» 16, 19 mit Durchlaßbereichsmaxima bei 436 na (4), 660 nm (16), 680 nm (19) und schaltet die Impulszähler 57 und 61 an.An interference plate 13 is used which reflects the radiation in the yellow-orange spectral range (56O * * 660 nm) and transmits in the red spectral range (67O ... 75O nm), as well as the light filters 4 »16, 19 with passband maxima at 436 nm (4), 660 nm (16), 680 nm (19) and turns on the pulse counters 57 and 61.

Als charakteristisches Merkmal einer Zelle benutzt man das Verhältnis der Lumineszenzintensität des Allophykozyanins bei 66O nm zur Lumineszenzintensität des Chlorophylls bei 680 mn:The characteristic feature of a cell is the ratio of the luminescence intensity of the allophykozyanine at 66O nm to the luminescence intensity of the chlorophyll at 680 mn:

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

- 28 welches das Alter von Zellen der Blaugrünalgen kennzeichnet.- 28 which marks the age of cells of the calyx algae.

Nach der Einstellung der Ansprechschwelle des Verhältnisgrößendiskriminators 23 erkennt der Bediener im Präparat die Zellen der Blaugrünalgen, die sich im stationären Entwicklungsstadium befinden. Dabei erhält der Bediener mit Hilfe des Impulszählers 61 die Information über das Verhältnis'der Anzahl von Zellen der Blaugrünalgen, die sich im Wasserbecken im stationären Entwicklungsstadium befinden, zur Gesamtzahl von Zellen des Mikrophytoplanktons, die mittels des Impulszählers 57 ermittelt wird.After setting the threshold of the ratio size discriminator 23, the operator recognizes in the preparation the cells of the blue-green algae, which are in the stationary development stage. In this case, the operator obtains, with the aid of the pulse counter 61, the information about the ratio of the number of cells of the blue-green algae, which are in the stationary development tank, to the total number of cells of the micro-phytoplankton, which is determined by means of the pulse counter 57.

Dasselbe Präparat wird im Laufe von 5 bis 10 Min. der totalen Bestrahlung durch Ultraviolettstrahlung von 365 nm Wellenlänge unterzogen, worauf es wiederholt analysiert wird. Im Ergebnis dieser Analyse erhält man das Verhältnis der Gesamtzahl von Zellen der Blaugrünalgen, die mittels des Impulssählers 61 bestimmt wird, zur Gesamtzahl von Zellen des Llikrophytoplanktons, die mit Hilfe des Impulszählers 57 ermittelt wird.The same preparation is subjected to the total irradiation of 365 nm wavelength ultraviolet radiation for 5 to 10 minutes, whereupon it is repeatedly analyzed. As a result of this analysis, the ratio of the total number of cells of the cyanogen algae determined by the pulse counter 61 to the total number of cells of the lymphocyte plankton obtained by the pulse counter 57 is obtained.

Die erfindungsgemäß ausgeführte Einrichtung weist bei allen aufgeführten Anwendungsbeispielen gegenüber den bekannten zu ähnlichen Zwecken angewandten Einrichtungen entscheidende Vorteile auf. Bei Benutzung der vorgeschlagenen Einrichtung in der medizinischen Diagnostik, .ähnlich dem Beispiel 1, kann während eines Arbeitstages die Analyse von 100 bis 200 Präparaten des menschlichen Gewebes zwecks Erkennung von dedifferenzierten Krebszellen beim Vorhandensein von einer bis zwei pathologischen Zellen in 1000 bis 10000 normalen Zellen. Dabei erhöht sich stark die Genauigkeit der Diagnose des dediffereiizierten Zustands einer Krebszelle infolge der Auswertung ihrerbesonderen physikalisch-chemischen Kennwerte (Parbstoff-Fotodestruktion) zusätzlich zur üblichen morphologischen visuellenThe device designed according to the invention has decisive advantages in all of the application examples given in comparison with the known devices used for similar purposes. Using the proposed device in medical diagnostics, similar to Example 1, during one working day, analysis of 100 to 200 preparations of human tissue to detect dedifferentiated cancer cells in the presence of one to two pathological cells in 1000 to 10000 normal cells. This greatly increases the accuracy of the diagnosis of the dedifferentiated condition of a cancer cell as a result of the evaluation of their particular physicochemical characteristics (paraben photodestruction) in addition to the usual morphological visual

24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17

Analyse einer derartigen Zelle. Der verhältnisraäßig einfache Aufbau der Hinrichtung bedingt eine wesentliche (um das 7-bis 10fache) Senkung ihrer Herstellimgs- und Betriebskosten gegenüber den bekannten automatischen Einrichtungen, bei denen zur Erkennung der pathologieverdächtigen Zellen morphologische Merlanale benutzt v/erden.Analysis of such a cell. The comparatively simple construction of the execution requires a significant (by 7 to 10 times) reduction in their Herstellimgs- and operating costs compared to the known automatic devices in which used for the detection of pathology suspected cells morphological merlanale v / earth.

Claims (6)

24. 3. 1980 '56 402/1724. 3. 1980 '56 402/17 • - 30 -• - 30 - Erfindungsanspruchinvention claim Einrichtung zur Untersuchung von Lumineszenzeigenschaften von Mikroobjekten mit einem Lumineszenzmikroskop, auf dessen Objekttisch ein Mikroobjekt liegt und im Wege der durch die Strahlung einer Anregungsstrahlungsquelle hervorgerufenenLumineszenzstrahlung des Mikroobjektes eine Lichtzerlegungsplatte mit Interferenzbelag angeordnet ist, um die kurzwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenz-Strahlung zu einem Kanal für die Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung zu reflektieren und die langwellige Komponente der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahluiig hindurchzulassen, gekennzeichnet durch zusätzliche Verwendung einer Reihenschaltung mit einer Einheit (22) zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Hikroobjekt-Lumineszenzstrahlung, die mit ihren Eingängen an die Ausgänge der Kanäle (14, 15) zur Registrierung von entsprechenden Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung angeschlossen ist, einem Verhältnisgrößendiskriminator (2.3) für die Komponenten der Mikroob.jekt-LLimineszenzstrahlung, dessen Ausgangssignal die Information über das Vorhandensein eines veränderten Mikroobjekts (8) trägt, sowie mit einer Steuereinheit (24) und einem mit dem Objekttisch (9) des Lumineszenzmikroskops (1) verbundenen Elektromotor (25)»Device for investigating luminescence properties of micro-objects using a luminescence microscope, on the object table of which a micro-object is located and by means of the luminescence radiation of the micro-object caused by the radiation of an excitation radiation source a light-separating plate with interference lining is arranged to convert the short-wave component of the micro-object luminescence radiation into a channel for to reflect the registration of the corresponding component of the micro-object luminescent radiation and to transmit the long-wavelength component of the micro-object luminescent beam, characterized by additionally using a series connection with a unit (22) for detecting the ratio of components of the Hikroobjekt-Lumineszenzstrahlung with their inputs to the Outputs of the channels (14, 15) for registration of corresponding components of the micro-object luminescence radiation is connected, a ratio size discriminator (2.3) for the components of the Mikroob.jekt-Limzenzzenzstrahlung whose output carries the information about the presence of an altered micro-object (8), as well as with a control unit (24) and with the object table (9) of the luminescence microscope (1) connected to the electric motor (25) » Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet durch die Ausführung der Einheit (22) zur Erfassung des Verhältnisses von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahliing in der Art einer Elektronenstrahlröhre (26) mit Horizontalablenkplatten (27), die mit dem Ausgang eines Kanals (14) zur Registrierung der entsprechenden Komponente der Mikroobjekt-Luinineszenzstrahlung verbunden sind, und mit Vertikalablenkplatten (28), die an den Ausgang des anderenDevice according to item 1, characterized by the implementation of the unit (22) for detecting the ratio of components of the micro-object luminescent beam in the manner of a cathode ray tube (26) with horizontal deflection plates (27) connected to the output of a channel (14) for registering the corresponding component of the micro-object luminescent radiation are connected, and with vertical deflection plates (28) connected to the output of the other 24. 3. 1980 56 402/1724. 3. 1980 56 402/17 Kanals (15) cur Registrierung der entsprechenden Komponente der IJikroobjekt-Iuraineszenzstrahlung angeschlossen sind.Channels (15) cur registration of the corresponding component of IJikroobjekt-Iuraineszenzstrahlung are connected. 3. Einrichtimg nach Punkt 2, gekennzeichnet, dadurch, daß die Anregungsstrahlungsquelle (2) eine Quelle mit modulierter Strahlung und veränderlicher Frequenz darstellt und der Verhältnisgrößendiskriminator (23) für die Komponenten'der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung als fotoelektrischer Geber '(29) ausgeführt ist, der am Schirm (30) der Elektronenstrahlröhre (26) verschoben werden kann und in einem Punkt befestigt ist, der beim Überqueren dieses Punktes durch eine dem Verhältnis von Komponenten der Mikroobjekt-Lumineszenzstrahlung entsprechende leuchtende Linie (34) die Grenze der Lokalisation von veränderten I.iikroobjekten (8) bestimmt.3. Einrichtimg according to item 2, characterized in that the excitation radiation source (2) is a source of modulated radiation and variable frequency and the ratio size discriminator (23) for the Komponenten 'the micro-object luminescence radiation as a photoelectric encoder' (29) is executed, which can be displaced on the screen (30) of the cathode ray tube (26) and is fixed in a point which, when crossing this point by a luminous line (34) corresponding to the ratio of components of the micro-object luminescent radiation, limits the localization of altered I. iikroobjekte (8) determined. 4. Einrichtung nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Verhältnisgrößendiskriminator ('23) für die Komponenten der Mikroobjekt-Lumiiieszenzstrahlung eine am Schirm (30) der Elektronenstrahlröhre (26) angeordnete Maske (36) enthält, deren Konfiguration die Grenze der Lokalisation von veränderten Mikroobjekten (8) bestimmt, sowie einen fotoelektrischen Geber (35) im Strahlengang des vom Schirm (30) der Elektronenstrahlröhre (26) emittierten Lichtstromes aufweist. 4. Device according to item 2, characterized in that the ratio size discriminator ('23) for the components of the micro-object luminous radiation comprises a mask (36) arranged on the screen (30) of the cathode ray tube (26) whose configuration changes the boundary of the localization Micro objects (8) determines, as well as a photoelectric encoder (35) in the beam path of the screen (30) of the electron beam tube (26) emitted luminous flux. 5. Einrichtung nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet durch zusätzliche Ausstattung mit einem elektronischen Signalteiler (64), dessen Eingänge an die Ausgänge der Kanäle (14, 15) zur Registrierung der entsprechenden Komponenten der Mikroobjekt-Liuniiiessenzstrahlung angeschlossen sind, sowie mit einem mit dem Signalteiler (64) in Reihe liegenden Irüpiilsaniplitudenanaljrsator (63). '5. Device according to items 1 to 4, characterized by additional equipment with an electronic signal divider (64) whose inputs are connected to the outputs of the channels (14, 15) for registration of the corresponding components of the Mikroobjekt-Liuniiiessenzstrahlung, as well as with a in the series divider (64) Irüpiilsaniplitudenanaljrsator (63). ' 24. 3. 1980
56 402/17
24. 3. 1980
56 402/17
-. 32.- 21 6590 -. 32.- 21 6590 Einrichtung nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet;
durch die Anwendung von drei Impuls zählern (57, 59, 61.)'» von denen zwei Impulszähler (57, 59) an die Ausgange der Kanäle (14, 15) zur Registrierung der. entsprechenden Komponenten der Hikrooboekt-Lumineszenzs-fcrahlung angeschlossen sind und der dritte Impulszähler (61) am Ausgang des Verhältnisgrößendiskriminators (23) für die Komponenten der l.iikroobjekt-Lumineszenzstrahlung liegt.
Device according to items 1 to 5, characterized;
by the use of three pulse counters (57, 59, 61.) of which two pulse counters (57, 59) to the outputs of the channels (14, 15) for registering the. corresponding components of the Hikrooboekt-Lumineszenzs- radiation are connected and the third pulse counter (61) at the output of the ratio size discriminator (23) for the components of l.iikroobjekt-Lumineszenzstrahlung.
Hierzu iL_Se!ten ZeichnungenFor this iL_Se! Ten drawings
DD21659079A 1978-11-01 1979-10-31 DEVICE FOR THE INVESTIGATION OF LUMINESCENCE PROPERTIES OF MICRO OBJECTS DD147002A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782679980A SU938936A1 (en) 1978-11-01 1978-11-01 Device for detecting changed cells in cytologic preparation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DD147002A1 true DD147002A1 (en) 1981-03-11

Family

ID=20791696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DD21659079A DD147002A1 (en) 1978-11-01 1979-10-31 DEVICE FOR THE INVESTIGATION OF LUMINESCENCE PROPERTIES OF MICRO OBJECTS

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5574448A (en)
DD (1) DD147002A1 (en)
DE (1) DE2944019C2 (en)
FR (1) FR2441190A1 (en)
GB (1) GB2039031B (en)
SU (1) SU938936A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS585652A (en) * 1981-06-30 1983-01-13 Shimadzu Corp Display device for processing of chromatograph detecting data
US4586819A (en) * 1982-07-09 1986-05-06 Hitachi, Ltd. Laser Raman microprobe
US4659429A (en) * 1983-08-03 1987-04-21 Cornell Research Foundation, Inc. Method and apparatus for production and use of nanometer scale light beams
US4662747A (en) * 1983-08-03 1987-05-05 Cornell Research Foundation, Inc. Method and apparatus for production and use of nanometer scale light beams
GB2215838B (en) * 1988-02-12 1992-10-21 Nat Res Dev Fluorimeters
US4917462A (en) * 1988-06-15 1990-04-17 Cornell Research Foundation, Inc. Near field scanning optical microscopy
US5091652A (en) * 1990-01-12 1992-02-25 The Regents Of The University Of California Laser excited confocal microscope fluorescence scanner and method
US7498164B2 (en) 1998-05-16 2009-03-03 Applied Biosystems, Llc Instrument for monitoring nucleic acid sequence amplification reaction
JP2003524754A (en) * 1998-05-16 2003-08-19 ピーイー コーポレイション (エヌワイ) Apparatus for monitoring the polymerase chain reaction of DNA
DE19927724A1 (en) * 1998-06-19 2000-01-20 Optiscan Pty Ltd Endoscope, microscope or endomicroscope for two-photon excitation of tissue

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3413464A (en) * 1965-04-29 1968-11-26 Ibm Method for measuring the nucleic acid in biological cells after enhancement in an acidic solution
US3497690A (en) * 1967-09-21 1970-02-24 Bausch & Lomb Method and apparatus for classifying biological cells by measuring the size and fluorescent response thereof
DE1919628C3 (en) * 1969-04-18 1975-04-10 Wolfgang Prof. Dr. Dittrich Arrangement for the automatic counting and / or classification of particles dispersed in a flowable medium
US3657537A (en) * 1970-04-03 1972-04-18 Bausch & Lomb Computerized slit-scan cyto-fluorometer for automated cell recognition
IL49622A0 (en) * 1976-05-21 1976-07-30 Elscint Ltd A method and apparatus for classifying biological cells
DE2709399C3 (en) * 1977-03-04 1980-07-24 Goehde, Wolfgang, Dr., 4400 Muenster Device for measuring cell properties
JPS53135660A (en) * 1977-04-30 1978-11-27 Olympus Optical Co Ltd Fluorescent photometric microscope using laser light

Also Published As

Publication number Publication date
FR2441190B1 (en) 1983-06-17
DE2944019C2 (en) 1985-08-29
DE2944019A1 (en) 1980-06-12
SU938936A1 (en) 1982-06-30
GB2039031A (en) 1980-07-30
FR2441190A1 (en) 1980-06-06
GB2039031B (en) 1983-06-15
JPS5574448A (en) 1980-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69330772T2 (en) DIAGNOSTIC MICROBIOLOGICAL TEST DEVICE AND METHOD
DE69722800T2 (en) SAMPLE ANALYSIS METHOD BY DETERMINING A FUNCTION OF SPECIFIC BRIGHTNESS
DE69812928T2 (en) DETERMINATION OF PARTICLES IN A LIQUID SAMPLE
EP0177718B1 (en) Method and device for sorting microscopic particles
DE3689856T2 (en) ANALYSIS METHOD AND DEVICE FOR BIOLOGICAL SPECIMES.
DE69417899T2 (en) Device and method for recognizing and counting rare mammalian cells
DE69123835T2 (en) METHOD FOR ADJUSTING A FLOW CYTOMETER USING MICROPearlS TO GET REPRODUCIBLE RESULTS.
DE3331017C2 (en) Method for differentiating between different cell subpopulations
DE69221668T2 (en) Device for cell analysis in urine
DE69213315T2 (en) Reagents and methods for cell analysis in urine
DE1498824C3 (en) Device for automated cancer diagnosis
DE69031682T2 (en) Thionine staining technique
DE19630956A1 (en) Method and device for Raman correlation spectroscopy
EP3380825B1 (en) Device and method for analyzing biological objects with raman spectroscopy
DE19709348A1 (en) Automatic multi-epitope ligand mapping system
WO1995031716A1 (en) Specimen slide for a microscope
EP0259797A2 (en) Device for evaluation of test strips
DE10127079A1 (en) Method for the quantitative detection of vital epithelial tumor cells in a body fluid
DE102006025714A1 (en) Apparatus and method for discriminating among lateral flow assay test indicators
DE3903777A1 (en) METHOD FOR THE QUICK DETECTION OF MICROORGANISMS IN SAMPLES AND DEVICE FOR IMPLEMENTING THE METHOD
EP2239557A1 (en) Method for measuring airborne biological hazardous agents
DE2648822A1 (en) EXAMINER FOR BLOOD AND OTHER ELECTROLYZABLE BODY FLUIDS
DD147002A1 (en) DEVICE FOR THE INVESTIGATION OF LUMINESCENCE PROPERTIES OF MICRO OBJECTS
DE2431203A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETECTION OF VIRUSES
DE19718016A1 (en) Method for the optical detection of analyte molecules in a natural biological medium

Legal Events

Date Code Title Description
ENJ Ceased due to non-payment of renewal fee