DE4338531A1 - Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten - Google Patents

Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten

Info

Publication number
DE4338531A1
DE4338531A1 DE4338531A DE4338531A DE4338531A1 DE 4338531 A1 DE4338531 A1 DE 4338531A1 DE 4338531 A DE4338531 A DE 4338531A DE 4338531 A DE4338531 A DE 4338531A DE 4338531 A1 DE4338531 A1 DE 4338531A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light source
light
modulation means
beam splitter
modulation
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
DE4338531A
Other languages
English (en)
Inventor
Johann Dr Engelhardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leica Microsystems CMS GmbH
Original Assignee
Leica Lasertechnik GmbH
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 Leica Lasertechnik GmbH filed Critical Leica Lasertechnik GmbH
Priority to DE4338531A priority Critical patent/DE4338531A1/de
Priority to JP7513531A priority patent/JPH08512137A/ja
Priority to EP95900609A priority patent/EP0678193A1/de
Priority to PCT/DE1994/001318 priority patent/WO1995013527A1/de
Publication of DE4338531A1 publication Critical patent/DE4338531A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/10Arrangements of light sources specially adapted for spectrometry or colorimetry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417Spectrofluorimetric devices
    • G01N2021/6419Excitation at two or more wavelengths

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten im Rahmen von - vorzugsweise fluorometrischen - Messungen, bei denen das Präparat nacheinander mit Licht unter­ schiedlicher, definierter Wellenlänge beleuchtet wird, mit min­ destens einer Lichtquelle und Modulationsmitteln.
Fast alle biochemischen Vorgänge in Zellen oder Geweben verän­ dern lokal oder global Ionenkonzentrationen oder werden von solchen Veränderungen ausgelöst. Dabei kann es sich um H⁺, Ca⁺⁺, Na⁺, K⁺, Cl⁻ und andere Ionen handeln. Beispielhaft sei hier besonders auf die Rolle von Kalciumionen Ca⁺⁺ hingewiesen, die in geringen Mengen durch die Zellmembran wandern und dabei Signalfunktionen erfüllen. Zwar regulieren die Zellen die in­ trazellulären Kalciumkonzentrationen derart, daß die Kalcium­ konzentration im Zellinnern im wesentlichen konstant bleibt, jedoch kann der Ionenstrom durch die Zellmembran, ein- wie aus­ wärts, deutlich schwanken. Dieser regelrechte Kreisstrom ist in eine komplexe Ereigniskette integriert - Abläufe, mit denen Zellen länger anhaltend auf äußere Signale reagieren. I.d.R. reagieren Zellen bereits auf kleinste Veränderungen im Kalcium­ spiegel äußerst empfindlich. Die Bestimmung der Kalciumionen­ konzentration in Zellen bzw. der Veränderung der Kalciumionen­ konzentration ermöglicht daher wesentliche Einblicke in biolo­ gische Vorgänge. Die Messung selbst muß dazu allerdings auf einen genau definierten räumlichen Bereich begrenzt werden, nämlich auf einzelne Zellen oder sogar nur auf Zellkomparti­ nente. Zur Messung wird das Gewebe i.d.R. mit einem fluoreszie­ renden Farbstoff eingefärbt.
Viele Fluoreszenzfarbstoffe zeigen neben PH-Abhängigkeiten auch spezifische Abhängigkeiten von anderen Ionen. In bestimmten Konzentrationsbereichen sind die Absorptions- oder Emissionsei­ genschaften abhängig vom umgebenden Medium. Dabei kann sich die Fluoreszenzausbeute konzentrationsabhängig ändern oder die spektrale Empfindlichkeit in der Absorption oder Emission än­ dern.
In Abhängigkeit von den verwendeten Farbstoffen können drei sich grundsätzlich unterscheidende Meßverfahren angewendet wer­ den:
  • 1. Mit bestimmten Farbstoffen, wie z. B. FLUO3, können Konzen­ trationen einfach durch Fluoreszenzausbeute gemessen werden. Die Kalibrierung auf absolute Ionenkonzentration ist dabei je­ doch meist kompliziert und unsicher.
  • 2. Bei anderen Farbstoffen, wie z. B. FURA oder QUIN, kann da­ gegen die konzentrationsabhängige Absorption bei verschiedenen Wellenlängen zur Bestimmung der Ionenkonzentration genutzt wer­ den. Diese Farbstoffe weisen einen isosbestischen Punkt auf, welcher einer Wellenlänge entspricht, bei der die Absorption des Farbstoffs nahezu unabhängig von der Ionenkonzentration ist. Diese Wellenlänge wird für Referenzmessungen verwendet. Die eigentliche Messung wird bei einer anderen Wellenlänge durchgeführt. Damit sind durch "Verhältnismessung" absolut ka­ librierbare Messungen möglich.
  • 3. Wieder andere Farbstoffe emittieren konzentrationsabhängig bei verschiedenen Wellenlängen, so daß durch Verhältnismessun­ gen bei zwei verschiedenen Wellenlängen die absolute Ionenkon­ zentration ermittelt werden kann.
Sowohl für die Verhältnismessungen entsprechend dem zweiten als auch entsprechend dem dritten Meßverfahren muß das Präparat in schneller, im Submillisekundenbereich liegender Abfolge mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge beleuchtet werden.
Aus der Literaturstelle "A microscope fluorimeter using multi­ ple-wavelength excitation for ultrasensitive single-cell emis­ sion spectrometry", R. Nobiling, C. Bührle, Journal of Micros­ copy, Vol. 156, Pt 2, November 1989, pp. 149-161, ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die eine Quecksilber(hochdruck)lampe als Lichtquelle umfaßt. Im Strahlengang der Quecksilber(hochdruck)lampe ist ein schnell rotierendes Filterrad als Modulationsmittel angeordnet. Die Modulation des das Präparat beleuchtenden Lichtes in Form eines schnellen Umschaltens zwischen zwei Anregungswellenlängen wird hier also rein mechanisch durch das rotierende Filterrad gelöst.
Die bekannte Vorrichtung ist jedoch in der Praxis problema­ tisch, da das mit hoher Frequenz rotierende Filterrad Vibratio­ nen in der gesamten Meßvorrichtung hervorruft. Zum einen kann dies zu einer Dejustierung des Präparats bzgl. der Meßvorrich­ tung führen. Zum anderen wird durch solche Vibrationen die ma­ ximal zulässige Meßfrequenz begrenzt. Außerdem tritt jeweils beim Filterwechsel eine Totzeit auf, während der keine Messung stattfinden kann.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten im Rahmen von - vorzugsweise fluorometrischen - Messungen derart auszugestalten und weiterzubilden, daß die Modulation des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes ohne mechanische Hilfsmittel erfolgt. Als Modulationsmittel sollen also keine mechanisch bewegbaren Teile verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten im Rahmen von - vorzugsweise fluorometrischen - Mes­ sungen löst die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Danach ist eine Vorrichtung der in Rede ste­ henden Art derart ausgebildet, daß die Modulationsmittel mecha­ nisch fixiert sind und elektro- oder magneto-optisch wirken.
Es ist zunächst erkannt worden, daß die Bewegung von Teilen ei­ ner Meßvorrichtung während der Messung prinzipiell einen zu­ sätzlichen, das Meßergebnis beeinträchtigenden Einflußfaktor darstellt und daher möglichst zu vermeiden ist. Erfindungsgemäß ist dann weiter erkannt worden, daß sich das Licht einer Licht­ quelle auch auf elektro- oder magneto-optische Weise modulieren läßt, wobei die Modulationsmittel mechanisch in der Vorrichtung fixiert werden können.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind in den nachgeordneten Patentan­ sprüchen angegeben.
Prinzipiell können die Modulationsmittel der erfindungsgemäßen Vorrichtung entweder die Intensität und/oder die Frequenz der Lichtquelle modulieren. Welche Art der Modulation vorgenommen wird, hängt im wesentlichen von der Art der mit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung durchzuführenden Messung ab, aber auch da­ von, wieviele Lichtquellen die erfindungsgemäße Vorrichtung um­ faßt. Eine Modulation der Wellenlänge des das Präparat beauf­ schlagenden Lichtes läßt sich nämlich auch durch Umschalten zwischen Lichtquellen erreichen, die Licht unterschiedlicher Frequenz bzw. Wellenlänge, aussenden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor­ richtung sind die Modulationsmittel der Lichtquelle vorgeschal­ tet und als Steuerung der Lichtquelle realisiert. Dabei können die Modulationsmittel bspw. in Form eines Ein- oder Ausschal­ ters, eines Dimmers und/oder eines Umschalters zwischen mehre­ ren Lichtquellen realisiert sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung der Lichtquelle nicht nur diese reinen Schaltfunktionen umfaßt, sondern auch die zeitliche Abfolge und Koordination der Schaltvorgänge bestimmt, was sich in einfacher Weise in Form von computergesteuerten Modulationsmitteln reali­ sieren läßt.
Alternativ zu den der Lichtquelle vorgeschalteten Modulations­ mitteln können die Modulationsmittel auch im Strahlengang des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes angeordnet sein. In diesem Falle gibt es zwei sich prinzipiell unterscheidende An­ ordnungsmöglichkeiten für die Modulationsmittel. Im ersten Fall sind die Modulationsmittel im Strahlengang quasi direkt hinter der Lichtquelle angeordnet und erfüllen dann im wesentlichen dieselbe Funktion wie der Lichtquelle vorgeschaltete Modulati­ onsmittel.
Im anderen Falle sind die Modulationsmittel in Strahlrichtung hinter einem Strahlteiler angeordnet, der das von der Licht­ quelle ausgesandte Licht zumindest räumlich trennt, d. h. nach zwei Richtungen zerlegt. Die Wellenlängen der beiden dabei ent­ stehenden Teilstrahlen können dann bspw. durch in den jeweili­ gen Strahlengängen angeordnete Filter oder auch wellenlängense­ lektive Spiegel definiert werden. Mit Hilfe der in den Strah­ lengängen der Teilstrahlen angeordneten Modulationsmittel kön­ nen die einzelnen Teilstrahlen wahlweise ausgeblendet werden. Die Modulationsmittel sind dazu in vorteilhafter Weise als op­ tischer Schalter realisiert, bspw. in Form von schnellen Flüs­ sigkristallen oder anderen optisch aktiven Komponenten. Auch bei dieser Variante, also im Falle, daß die Modulationsmittel im Strahlengang des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes angeordnet sind, ist es vorteilhaft, wenn die Modulationsmittel computergesteuert sind, so daß die Schaltvorgänge zeitlich ko­ ordinierbar sind.
Insbesondere für die Fluorometrie kommen als Lichtquelle Bogen­ lampen, insbesondere Quecksilber(hochdruck)lampen, in Frage, da diese einen verhältnismäßig kleinen und hellen Lichtbogen erzeugen. Aus diesem Grunde eignen sich auch Blitzlampen als Lichtquelle, wie z. B. Xenonblitzlampen. In vorteilhafter Weise können jedoch auch Laser als Lichtquelle verwendet werden, wel­ che Licht unterschiedlicher Wellenlänge aussenden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung sind mindestens zwei Lichtquellen vorgese­ hen, wobei in den Strahlengängen der Lichtquellen jeweils ein Filter zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs angeordnet ist. Die Strahlengänge der Lichtquellen werden über Ablenkmittel, die bspw. in Form eines oder mehrerer Strahltei­ ler realisiert sein können, vereinigt und auf das zu untersu­ chende Präparat gerichtet. Bei dieser Realisierung des Erfin­ dungsgegenstands ist jeder Lichtquelle jeweils ein steuerbarer Ein- und Ausschalter vorgeschaltet, wobei die Steuerung der Ein- und Ausschalter koordiniert erfolgt. Die Ein- und Aus­ schalter modulieren also gesteuert und koordiniert die Intensi­ tät jeder einzelnen Lichtquelle und blenden auf diese Weise Licht einer definierten Wellenlänge ein und aus.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung ist lediglich eine Lichtquelle vorgesehen, in deren Strahlengang ein Strahlteiler angeordnet ist, der das Licht dieser Lichtquelle in Teilstrahlen zerlegt. Im Strahlen­ gang jedes dieser Teilstrahlen sind Mittel zum Selektieren ei­ nes bestimmten Wellenlängenbereichs angeordnet. Über Ablenkmit­ tel werden die Teilstrahlen wieder vereinigt und auf das zu un­ tersuchende Präparat gerichtet. Hier sind die Modulationsmittel in Form von steuerbaren elektro-optischen Shuttern realisiert, die im Strahlengang jedes Teilstrahls angeordnet sind. Auch hier erfolgt die Ansteuerung der Shutter zeitlich koordiniert, so daß jeweils abwechselnd ein Teilstrahl ausgeblendet wird.
Die Meßergebnisse der vorab beschriebenen Vorrichtung können noch dadurch verbessert werden, daß eine Vorfilterung des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes erfolgt, wozu im Strahlen­ gang ein Vorfilter angeordnet ist. Zusätzlich kann hier auch noch ein Polarisator zur linearen Polarisierung des Lichtes an­ geordnet sein.
Üblicherweise zerlegt der Strahlteiler das Licht der Licht­ quelle in zwei räumlich getrennte Teilstrahlen. Besonders vor­ teilhaft ist es nun, wenn der Strahlteiler dichroitisch ist, d. h. das Licht der Lichtquelle zusätzlich spektral zerlegt. In diesem Falle dient der Strahlteiler als Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs für jeden der beiden Teilstrahlen. Als Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wel­ lenlängenbereichs in jedem Teilstrahl kommen aber auch Filter oder Spiegel mit wellenlängenselektiven Eigenschaften in Frage.
Schließlich sei noch darauf hingewiesen, daß die Shutter der voranstehend beschriebenen vorteilhaften Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Prä­ paraten in vorteilhafter Weise im Videotakt angesteuert, d. h. an- bzw. ausgeschaltet werden. In Verbindung mit einer Videoka­ mera und einem geeigneten Bildverarbeitungssystem können dann jeweils aufeinanderfolgende Bilder mit unterschiedlicher Wel­ lenlänge aufgenommen und verarbeitet werden.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorlie­ genden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und wei­ terzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Er­ läuterung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in einem schematischen Blockschaltbild eine Mikro­ skop- und Auswerteanordnung mit einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Prä­ paraten im Rahmen von vorzugsweise fluorometrischen Messungen, bei denen das Präparat nacheinander mit Licht unterschiedli­ cher, definierter Wellenlänge beleuchtet wird. Diese Vorrich­ tung ist Bestandteil einer Mikroskop- und Auswerteanordnung, die neben dem Mikroskop 1 einen an dieses angeschlossenen De­ tektor 2, einen Controller 3 und einen Computer 4 umfaßt. Das zu untersuchende Präparat wird unter dem Mikroskop 1 fixiert und nacheinander mit Licht unterschiedlicher, definierter Wel­ lenlänge beleuchtet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt zwei Lichtquellen 5 und 6 sowie Modulationsmittel 13.
Erfindungsgemäß sind die Modulationsmittel mechanisch fixiert und wirken elektro-optisch. In den Strahlengängen des von den beiden Lichtquellen 5 und 6 ausgesandten Lichtes sind jeweils Filter 7 und 8 angeordnet, mit denen je ein bestimmter Wellen­ längenbereich selektierbar ist. Über Ablenkmittel in Form eines Strahlteilers 9 werden die Strahlengänge der Lichtquellen 5 und 6 miteinander vereinigt und auf das unter dem Mikroskop 1 be­ findliche Präparat gerichtet. An dieser Stelle sei angemerkt, daß der Strahlteiler 9 ebenfalls farbselektive Eigenschaften besitzen kann, also zur Selektion eines bestimmten Wellenlän­ genbereichs beitragen kann. Außerdem kann die hier beschriebene Vorrichtung durch weitere Einheiten, bestehend aus einer Licht­ quelle 10, einem Filter 11 und einem Strahlteiler 12, erweitert werden, was in der Figur durch einen gestrichelten Rahmen ange­ deutet ist.
Im folgenden soll die Funktionsweise der Modulationsmittel 13 näher erläutert werden. Die Modulationsmittel 13 dienen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zum Modulieren der In­ tensitäten der Lichtquellen 5, 6 und ggf. 10. Die Modulations­ mittel 13 sind der Lichtquelle vorgeschaltet und als Steuerung der Lichtquelle realisiert. Mit Hilfe der Modulationsmittel 13 werden die Beleuchtungsintensitäten der Lichtquellen 5, 6 und ggf. 10 elektronisch gesteuert, so daß die Intensitäten der beiden Wellenlängen auf einen für das zu untersuchende Präparat optimalen Wert einstellbar sind, um einerseits ein gutes Signal zu Rauschverhältnis zu erreichen und andererseits die Lichtbe­ lastung des Präparats möglichst gering zu halten. Die im Symbol für die Modulationsmittel 13 dargestellten Rechteckfunktionen symbolisieren, daß die Modulationsmittel außerdem ein zeitlich koordiniertes, nämlich abwechselndes Ein- und Ausschalten der Lichtquellen 5 und 6 bewirken. Das gesamte System, d. h. sowohl die Modulationsmittel 13 als auch die Meßelektronik, sind in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel computergesteuert.
Als Lichtquellen 5, 6 und ggf. 10 werden Bogenlampen, z. B. Quecksilber(hochdruck)lampen oder Xenon(hochdruck)lampen ver­ wendet, die ein besonders schnelles Umschalten ermöglichen. Da­ bei wird zwar keine hundertprozentige Modulation erreicht, was aber zur Erzielung guter Meßergebnisse auch nicht erforderlich ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten im Rahmen von - vorzugsweise fluorometrischen - Messungen, bei denen das Präparat nacheinander mit Licht unter­ schiedlicher, definierter Wellenlänge beleuchtet wird, umfaßt lediglich eine Lichtquelle 15. Das Licht der Lichtquelle 15 wird durch einen Filter 16 vorgefiltert und mit Hilfe eines Po­ larisators 17 linear polarisiert. Ein dichroitischer Strahltei­ ler 18 zerlegt das derart vorgefilterte und linear polarisierte Licht räumlich und spektral in zwei Teilstrahlen. In jedem Teilstrahl sind jeweils ein Filter 19 und 20 zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs und ein Spiegel 21 und 22 angeordnet. Die Spiegel 21 und 22 dienen in erster Linie zum Umlenken der beiden Teilstrahlen; sie können aber auch wellen­ längenselektive Eigenschaften aufweisen. Die Spiegel 21 und 22 führen die beiden Teilstrahlen einem Strahlteiler 23 zu, der die beiden Teilstrahlen vereinigt und auf das zu untersuchende Präparat richtet. Auch bei dem Strahlteiler 23 handelt es sich wie bei dem Strahlteiler 18 um einen dichroitischen Strahltei­ ler. Zwischen dem Spiegel 21 und dem Strahlteiler 23 sowie zwi­ schen dem Spiegel 22 und dem Strahlteiler 23 ist jeweils ein elektro-optischer Shutter 24 und 25 angeordnet, wobei die Shut­ ter willkürlich, d. h. zu gewählten Zeitpunkten, elektronisch an- bzw. ausgeschaltet werden können.
Die Shutter 24 und 25 stellen in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung Modula­ tionsmittel dar, die innerhalb der Vorrichtung mechanisch fi­ xiert sind und elektro- oder auch magneto-optisch wirken. Sie modulieren die Intensität der Teilstrahlen der Lichtquelle 15 und sind im Strahlengang des von der Lichtquelle 15 ausgesand­ ten Lichtes in Strahlrichtung hinter dem Strahlteiler 18 ange­ ordnet. Die Shutter 24 und 25 stellen optische Schalter dar, die bspw. in Form von schnellen Flüssigkristallen realisiert sein können. In vorteilhafter Weise sind sie elektronisch oder über Computer gesteuert.
Als Lichtquelle in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel kommt entweder ebenfalls eine Bogenlampe oder eine Blitzlampe in Frage oder aber in vorteilhafter Weise auch ein Laser, der wie bspw. ein Argonlaser Licht mit zwei unterschiedlichen Wel­ lenlängen aussendet.
Geschieht das Öffnen und Schließen der beiden Shutter 24 und 25 im Videotakt, so können in Verbindung mit einer Videokamera und einem geeigneten Bildverarbeitungssystem jeweils zwei aufeinan­ derfolgend mit unterschiedlicher Wellenlänge aufgenommene Bil­ der bspw. als Verhältnis dargestellt werden. Damit ist es mög­ lich, bspw. bei einer FURA-Färbung die Konzentration der Ca⁺⁺- Ionen direkt bildlich darzustellen.
Hinsichtlich in der Zeichnung nicht dargestellter Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Abschließend sei darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten zwar vor­ zugsweise in der Fluorometrie Anwendung findet, vorteilhaft aber auch in Verbindung mit anderen Meßverfahren und Apparatu­ ren eingesetzt werden kann.

Claims (27)

1. Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten im Rah­ men von - vorzugsweise fluorometrischen - Messungen, bei denen das Präparat nacheinander mit Licht unterschiedlicher, defi­ nierter Wellenlänge beleuchtet wird, mit mindestens einer Lichtquelle (5, 6, 10; 15) und Modulationsmitteln (13; 24, 25), dadurch gekennzeichnet, daß die Modulati­ onsmittel (13; 24, 25) mechanisch fixiert sind und elektro- oder magneto-optisch wirken.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel (13; 24, 25) die Intensität der Licht­ quelle (5, 6, 10; 15) modulieren.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel die Frequenz der Lichtquelle modulieren.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulationsmittel (13) der Lichtquelle (5, 6, 10) vorgeschaltet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulationsmittel (13) als Steuerung der Lichtquelle (5, 6, 10) realisiert sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel (13) in Form eines Ein- und Ausschalters, eines Dimmers und/oder eines Umschalters zwischen mehreren Lichtquellen (5, 6, 10) realisiert sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Modulationsmittel (24, 25) im Strahlen­ gang des von der Lichtquelle (15) ausgesandten Lichtes angeord­ net sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des von der Lichtquelle ausgesandten Lichtes ein Strahlteiler angeordnet ist und die Modulationsmittel zwi­ schen der Lichtquelle und dem Strahlteiler angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des von der Lichtquelle (15) ausgesandten Lichtes ein Strahlteiler (18) angeordnet ist und die Modulati­ onsmittel (24, 25) in Strahlrichtung hinter dem Strahlteiler (18) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulationsmittel (24, 25) als optischer Schalter realisiert sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulationsmittel (24, 25) in Form von schnellen Flüssigkristallen realisiert sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulationsmittel (13; 24, 25) computer­ gesteuert sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lichtquelle (5, 6, 10; 15) als Bogenlampe ausgeführt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5, 6, 10; 15) als Quecksilber(hochdruck)lampe ausgeführt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lichtquelle (5, 6, 10; 15) als Blitzlampe ausgeführt ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5, 6, 10; 15) als Xenon-Blitzlampe ausgeführt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lichtquelle (5, 6, 10; 15) als Laser aus­ geführt ist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß mindestens zwei Lichtquellen (5, 6, 10) vor­ gesehen sind, daß in den Strahlengängen der Lichtquellen (5, 6, 10) jeweils ein Filter (7, 8) zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs angeordnet ist, daß Ablenkmittel (12) zum Vereinigen der Strahlengänge der Lichtquellen (5, 6, 10) und zum Ausrichten auf das Präparat vorgesehen sind und daß als Mo­ dulationsmittel (13) jeder Lichtquelle (5, 6, 10) jeweils ein steuerbarer Ein- und Ausschalter vorgeschaltet ist, wobei die Steuerung der Ein- und Ausschalter koordiniert ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Lichtquelle (15) vorgesehen ist, daß in dem Strahlengang der Lichtquelle (15) ein Strahlteiler (18) an­ geordnet ist, der das Licht der Lichtquelle (15) in Teilstrah­ len zerlegt, daß Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wel­ lenlängenbereichs für jeden Teilstrahl vorgesehen sind, daß Ab­ lenkmittel (23) zum Vereinigen der Teilstrahlen und zum Aus­ richten auf das Präparat vorgesehen sind und daß als Modulati­ onsmittel (24, 25) im Strahlengang jedes Teilstrahls jeweils ein steuerbarer elektro-optischer Shutter (24, 25) angeordnet ist, wobei die Steuerung der Shutter (24, 25) koordiniert ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des von der Lichtquelle (15) ausgesandten Lichtes zwischen der Lichtquelle (15) und dem Strahlteiler (18) ein Vorfilter (16) angeordnet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des von der Lichtquelle (15) ausgesandten Lichtes zwischen der Lichtquelle (15) und dem Strahlteiler (18) ein Polarisator (17) zur linearen Polarisie­ rung des Lichtes angeordnet ist.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (18) das Licht der Licht­ quelle (15) in zwei räumlich getrennte Teilstrahlen zerlegt.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlteiler (18) dichroitisch ist, d. h. das Licht der Lichtquelle (15) zusätzlich spektral zerlegt und also als Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wellenlän­ genbereichs für jeden Teilstrahl dient.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs in jedem Teilstrahl mindestens ein Filter (19, 20) angeordnet ist.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Selektieren eines bestimmten Wellenlängenbereichs in jedem Teilstrahl mindestens ein Spiegel (21, 22) mit wellenlängenselektierenden Eigenschaften angeord­ net ist.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Shutter (24, 25) im Videotakt angesteu­ ert, d. h. an- bzw. ausgeschaltet werden, so daß in Verbindung mit einer Videokamera und einem geeigneten Bildverarbeitungssy­ stem jeweils aufeinanderfolgend Bilder mit unterschiedlicher Wellenlänge aufgenommen und verarbeitet werden können.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkmittel (12; 23) als Strahlteiler realisiert sind.
DE4338531A 1993-11-11 1993-11-11 Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten Withdrawn DE4338531A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4338531A DE4338531A1 (de) 1993-11-11 1993-11-11 Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten
JP7513531A JPH08512137A (ja) 1993-11-11 1994-11-09 プレパラートの多色照明用装置
EP95900609A EP0678193A1 (de) 1993-11-11 1994-11-09 Vorrichtung zur mehrfarbbeleuchtung von präparaten
PCT/DE1994/001318 WO1995013527A1 (de) 1993-11-11 1994-11-09 Vorrichtung zur mehrfarbbeleuchtung von präparaten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4338531A DE4338531A1 (de) 1993-11-11 1993-11-11 Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4338531A1 true DE4338531A1 (de) 1995-05-18

Family

ID=6502362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4338531A Withdrawn DE4338531A1 (de) 1993-11-11 1993-11-11 Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0678193A1 (de)
JP (1) JPH08512137A (de)
DE (1) DE4338531A1 (de)
WO (1) WO1995013527A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1432966A1 (de) * 2001-08-28 2004-06-30 The Baylor College Of Medicine Gepulste multilinienerregung für die farbblind-fluoreszenzerkennung
DE10361943A1 (de) * 2003-12-24 2005-07-21 Carl Zeiss Optischer SChalter
US7262909B2 (en) 2003-03-14 2007-08-28 Leica Microsystems Cms Gmbh Illumination apparatus for an optical system and microscope
DE102014217413A1 (de) 2014-09-01 2016-03-03 Gretsch-Unitas GmbH Baubeschläge Fenster- oder Türenbeschlag

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005022880B4 (de) * 2005-05-18 2010-12-30 Olympus Soft Imaging Solutions Gmbh Trennung spektral oder farblich überlagerter Bildbeiträge in einem Mehrfarbbild, insbesondere in transmissionsmikroskopischen Mehrfarbbildern
US7764424B2 (en) 2006-05-15 2010-07-27 Olympus Corporation Light source apparatus and microscope apparatus
DE102007007797B4 (de) * 2007-02-16 2017-11-16 Leica Microsystems Cms Gmbh Fluoreszenzmikroskop mit Beleuchtungseinrichtung
DE102016200271A1 (de) * 2016-01-13 2017-07-13 Institut Dr. Foerster Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Erzeugung und Messung einer Emission
BR102017008203B1 (pt) * 2017-04-20 2020-05-05 Caetano Norival câmara de diluição e gotejamento

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2449244A1 (de) * 1973-10-17 1975-04-24 Nippon Kogaku Kk Vorrichtung zur fluoreszenzanalyse
DE3534990A1 (de) * 1985-10-01 1987-04-02 Philips Patentverwaltung Verfahren zur wellenlaengenselektiven messung der in einem optischen uebertragungssystem hervorgerufenen abschwaechung der intensitaet einer optischen strahlung
DE3641017A1 (de) * 1985-11-29 1987-06-04 Ando Electric Vorrichtung zum auswaehlen einer aus einer anzahl von lichtquellen zum bestimmen der wellenlaengencharakteristik eines optischen elementes
DE3609156A1 (de) * 1984-12-07 1987-09-24 Leipzig Wohn Freizeit Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung geringer truebungen
DE3809453A1 (de) * 1987-04-13 1988-11-03 Kollmorgen Corp Optische multiplex-vorrichtung und verfahren zu deren anwendung
DE3604815C2 (de) * 1986-02-15 1988-12-08 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim, De
DE3901825A1 (de) * 1989-01-23 1990-08-02 Maihak Ag Optisches gasanalysegeraet mit elektro-optisch modulierbarem kammfilter
DE3937905C1 (de) * 1989-11-15 1991-05-23 Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De
DE4126678A1 (de) * 1990-08-14 1992-03-12 Leipzig Tech Hochschule Verfahren zur messtechnischen erfassung des punktualen anstieges von remissions-, reflexions- und transmissionsspektren mittels nur einer led
DE4126547A1 (de) * 1991-08-10 1993-02-11 Fraunhofer Ges Forschung Derivativ-spektrometer

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56500545A (de) * 1979-04-26 1981-04-23
US5140466A (en) * 1990-12-20 1992-08-18 Hughes Aircraft Company Optical multiplexer

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2449244A1 (de) * 1973-10-17 1975-04-24 Nippon Kogaku Kk Vorrichtung zur fluoreszenzanalyse
DE3609156A1 (de) * 1984-12-07 1987-09-24 Leipzig Wohn Freizeit Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen messung geringer truebungen
DE3534990A1 (de) * 1985-10-01 1987-04-02 Philips Patentverwaltung Verfahren zur wellenlaengenselektiven messung der in einem optischen uebertragungssystem hervorgerufenen abschwaechung der intensitaet einer optischen strahlung
DE3641017A1 (de) * 1985-11-29 1987-06-04 Ando Electric Vorrichtung zum auswaehlen einer aus einer anzahl von lichtquellen zum bestimmen der wellenlaengencharakteristik eines optischen elementes
DE3604815C2 (de) * 1986-02-15 1988-12-08 Fa. Carl Zeiss, 7920 Heidenheim, De
DE3809453A1 (de) * 1987-04-13 1988-11-03 Kollmorgen Corp Optische multiplex-vorrichtung und verfahren zu deren anwendung
DE3901825A1 (de) * 1989-01-23 1990-08-02 Maihak Ag Optisches gasanalysegeraet mit elektro-optisch modulierbarem kammfilter
DE3937905C1 (de) * 1989-11-15 1991-05-23 Dornier Gmbh, 7990 Friedrichshafen, De
DE4126678A1 (de) * 1990-08-14 1992-03-12 Leipzig Tech Hochschule Verfahren zur messtechnischen erfassung des punktualen anstieges von remissions-, reflexions- und transmissionsspektren mittels nur einer led
DE4126547A1 (de) * 1991-08-10 1993-02-11 Fraunhofer Ges Forschung Derivativ-spektrometer

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1432966A1 (de) * 2001-08-28 2004-06-30 The Baylor College Of Medicine Gepulste multilinienerregung für die farbblind-fluoreszenzerkennung
EP1432966A4 (de) * 2001-08-28 2011-05-04 Baylor College Medicine Gepulste multilinienerregung für die farbblind-fluoreszenzerkennung
US8089628B2 (en) 2001-08-28 2012-01-03 Baylor College Of Medicine Pulsed-multiline excitation for color-blind fluorescence detection
US7262909B2 (en) 2003-03-14 2007-08-28 Leica Microsystems Cms Gmbh Illumination apparatus for an optical system and microscope
DE10361943A1 (de) * 2003-12-24 2005-07-21 Carl Zeiss Optischer SChalter
DE102014217413A1 (de) 2014-09-01 2016-03-03 Gretsch-Unitas GmbH Baubeschläge Fenster- oder Türenbeschlag

Also Published As

Publication number Publication date
WO1995013527A1 (de) 1995-05-18
JPH08512137A (ja) 1996-12-17
EP0678193A1 (de) 1995-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69535254T2 (de) Hochgeschwindigkeits-lichtquelle mit vielfachen wellenlängen für die quantitative verhältnis-lumineszenzmikroskopie
DE19829981C2 (de) Verfahren und Anordnung zur konfokalen Mikroskopie
DE4416558C2 (de) Verfahren zum optischen Messen eines Probenpunkts einer Probe und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE10010213B4 (de) Optische Meßvorrichtung, insbesondere zur Qualitätsüberwachung bei kontinuierlichen Prozessen
DE1498824C3 (de) Vorrichtung zur maschinellen Krebsdiagnose
DE19829944A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Gerätekonfiguration von konfokalen Mikroskopen
DE10033180B4 (de) Verfahren zur Detektion von Farbstoffen in der Fluoreszenzmikroskopie
DE2623571A1 (de) Selbsteichendes spektralanalysegeraet
DE3500247A1 (de) Vorrichtung zum eliminieren der hintergrundstoerung bei fluoreszenzmessungen
DE3908114C1 (de)
DE1964469A1 (de) Vorrichtung zur spektrochemischen Feststellung der Konzentration eines Elementes in einer Probe
DE10228374A1 (de) Verfahren zur Mikroskopie und Mikroskop
EP3033647A1 (de) Hochauflösende 3d-fluoreszenzmikroskopie
DE4338531A1 (de) Vorrichtung zur Mehrfarbbeleuchtung von Präparaten
EP1542051B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trennen unterschiedlicher Emissionswellenlängen in einem Scanmikroskop
WO2002088819A2 (de) Vorrichtung und verfahren zur optischen messung von chemischen und/oder biologischen proben
WO2016173662A1 (de) Lichtemissionsmessgerät und verfahren zur messung von lichtemission
DE10139754A1 (de) Beleuchtungsverfahren für ein Scanmikroskop und Scanmikroskop
WO2019110367A1 (de) Mikroskopsystem, detektionseinheit für mikroskopsystem und verfahren zur mikroskopischen abbildung einer probe
DE3421577A1 (de) Geraet zur reflexionsmessung an farbigen objekten
DE4115401C2 (de) Fluoreszenz-Meßvorrichtung zum Bestimmen der Ionenkonzentration eines Untersuchungsobjekts, das mit einem Fluoreszenzfarbstoff eingefärbt ist, dessen Anregungsmaximum sich in Abhängigkeit von der zu bestimmenden Ionenkonzentration ändert
EP1521958B1 (de) Beleuchtungsvorrichtung und optische objektuntersuchungseinrichtung
WO2009100911A1 (de) Vorrichtung zum optischen abbilden einer probe
DE2813908A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur spektralphotometrischen farbbestimmung
DE19921127A1 (de) Mikroskopsysteme zur optischen Abtastung von mikroskopischen Objekten sowie Verfahren zur optischen Abtastung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LEICA MICROSYSTEMS HEIDELBERG GMBH, 69120 HEIDELBE

8130 Withdrawal