JP2002098638A - 蛍光偏光度測定装置 - Google Patents
蛍光偏光度測定装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速測定を可能とし、回転速度の速い試料や
蛍光寿命の短い試料の蛍光偏光度を測定できる蛍光偏光
度測定装置を提供する。 【解決手段】 光源１から出た光は集光ミラー２により
集光され、分光器４で単色光化された後、偏光子６で直
線偏光に変換される。偏光子６により直線偏光された光
は、一定周波数の交流電圧を印加された光学変調子８に
より、互いに直交する直線偏光に変換され試料１０に入
射する。入射した光は試料１０により一部吸収され、蛍
光が発生する。試料１０から発せられた蛍光は、光学フ
ィルター１５および２０により、測定に必要な波長の光
が取り出された後、光学変調子１６および２１に達す
る。光学変調子１６、２１は光学変調子８の偏光面に対
して偏光面が０度ならびに９０度になるように配置され
ている。光学変調子１６、２１には、光学変調子８と同
じ周波数の交流電圧が印加されており、蛍光検出器１
７、２２の検出のタイミングも同期させ、試料１０より
発生した蛍光のうち、光学変調子８の偏光面に対して０
度ならびに９０度の直線偏光を同時に測定する。
蛍光寿命の短い試料の蛍光偏光度を測定できる蛍光偏光
度測定装置を提供する。 【解決手段】 光源１から出た光は集光ミラー２により
集光され、分光器４で単色光化された後、偏光子６で直
線偏光に変換される。偏光子６により直線偏光された光
は、一定周波数の交流電圧を印加された光学変調子８に
より、互いに直交する直線偏光に変換され試料１０に入
射する。入射した光は試料１０により一部吸収され、蛍
光が発生する。試料１０から発せられた蛍光は、光学フ
ィルター１５および２０により、測定に必要な波長の光
が取り出された後、光学変調子１６および２１に達す
る。光学変調子１６、２１は光学変調子８の偏光面に対
して偏光面が０度ならびに９０度になるように配置され
ている。光学変調子１６、２１には、光学変調子８と同
じ周波数の交流電圧が印加されており、蛍光検出器１
７、２２の検出のタイミングも同期させ、試料１０より
発生した蛍光のうち、光学変調子８の偏光面に対して０
度ならびに９０度の直線偏光を同時に測定する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、タンパク質や核酸など
の生体物質の動的挙動、分子サイズや生体物質間の相互
作用を測定、解析するための蛍光偏向度測定装置に関す
る。
の生体物質の動的挙動、分子サイズや生体物質間の相互
作用を測定、解析するための蛍光偏向度測定装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】液体中の蛍光性分子が直線偏光により励
起されると、偏光面と吸収モーメントの方向が一致する
分子が励起され、放出された蛍光も偏光性を有する。し
かし、励起状態にある間に分子が回転運動を行うと、励
起光の偏光面とは異なる方向へ蛍光を放射し、蛍光の偏
光が解消される。分子の回転速度は回転の相関時間、分
子の大きさと相関がある。また、蛍光性分子が他の分子
と相互作用を行う場合、複合体の形成により分子の回転
運動の速度が変化し、蛍光偏光解消度が変わる。よっ
て、蛍光偏光度を測定することにより、分子の回転運動
以外に蛍光性分子のサイズや分子間相互作用が解析でき
る。
起されると、偏光面と吸収モーメントの方向が一致する
分子が励起され、放出された蛍光も偏光性を有する。し
かし、励起状態にある間に分子が回転運動を行うと、励
起光の偏光面とは異なる方向へ蛍光を放射し、蛍光の偏
光が解消される。分子の回転速度は回転の相関時間、分
子の大きさと相関がある。また、蛍光性分子が他の分子
と相互作用を行う場合、複合体の形成により分子の回転
運動の速度が変化し、蛍光偏光解消度が変わる。よっ
て、蛍光偏光度を測定することにより、分子の回転運動
以外に蛍光性分子のサイズや分子間相互作用が解析でき
る。
【０００３】従来の蛍光偏光度測定装置の概略構成図を
図２に示す。光源３０から出た光は集光ミラー３１によ
り集光され、ミラー３２を経て分光器３４に入射する。
光源３０としてはキセノンランプ等が用いられる。分光
器３４で、入射した光は単色光化された後、偏光子３６
で直線偏光に変換される。直線偏光された光は試料３８
に入射し、蛍光性分子を励起する。励起された分子から
発せられる蛍光は、偏光子４０により直線偏光に変換さ
れた後、検出器４２で蛍光強度が検出される。偏光子３
６、４０としては、偏光プリズム、ポーラロイド等を用
いることができる。検出器４２としては、光電子倍増管
等を用いることができる。
図２に示す。光源３０から出た光は集光ミラー３１によ
り集光され、ミラー３２を経て分光器３４に入射する。
光源３０としてはキセノンランプ等が用いられる。分光
器３４で、入射した光は単色光化された後、偏光子３６
で直線偏光に変換される。直線偏光された光は試料３８
に入射し、蛍光性分子を励起する。励起された分子から
発せられる蛍光は、偏光子４０により直線偏光に変換さ
れた後、検出器４２で蛍光強度が検出される。偏光子３
６、４０としては、偏光プリズム、ポーラロイド等を用
いることができる。検出器４２としては、光電子倍増管
等を用いることができる。
【０００４】蛍光偏光解消度（Ｐ）は励起光の偏光面と
平行な面に直線偏光された蛍光の強度（強度（平行））
と、励起光の偏光面と垂直な面に直線偏光された蛍光の
強度（強度（垂直））とを測定し、（１）式で示される
計算式により算出される。 Ｐ＝［強度(平行)−強度(垂直)］／［強度(平行)＋強度(垂直)］…（１） 励起光の偏光面に対して平行な面に直線偏光された蛍光
強度と垂直な面に直線偏光された蛍光強度を測定するた
めには、図２に示した偏光子４０を９０度回転させて、
交互に測定しなければならない。偏光子を９０度回転さ
せるために、偏光子４０にはステッピングモータ４１が
備えられている。
平行な面に直線偏光された蛍光の強度（強度（平行））
と、励起光の偏光面と垂直な面に直線偏光された蛍光の
強度（強度（垂直））とを測定し、（１）式で示される
計算式により算出される。 Ｐ＝［強度(平行)−強度(垂直)］／［強度(平行)＋強度(垂直)］…（１） 励起光の偏光面に対して平行な面に直線偏光された蛍光
強度と垂直な面に直線偏光された蛍光強度を測定するた
めには、図２に示した偏光子４０を９０度回転させて、
交互に測定しなければならない。偏光子を９０度回転さ
せるために、偏光子４０にはステッピングモータ４１が
備えられている。
【０００５】蛍光偏光解消度（Ｐ）と同様に蛍光の偏光
性を表す数値として蛍光異方性（Ｒ）がある。 Ｒ＝［強度(平行)−強度(垂直)］／［強度(平行)＋強度(垂直)×２］…（２） ただし、一般的に分光器（回折格子）、検出器、ミラー
には光学的な異方性があり、補正を行う。補正を行った
蛍光偏光解消度（ｐ）、蛍光異方性（ｒ）は（３）、
（４）式で表わされる。 ｐ＝(Ｉ０，０−Ｇ×Ｉ０，９０)／(Ｉ０，０＋Ｇ×Ｉ０，９０)…（３） ｒ＝(Ｉ０，０−Ｇ×Ｉ０，９０)／(Ｉ０，０＋２×Ｇ×Ｉ０，９０)…（４） ここで、 Ｇ＝Ｉ９０，０／Ｉ９０，９０ であり、Ｉ０，０は励起側、蛍光側の偏光面がそれぞれ
０、０度の位置にあるときの蛍光強度、Ｉ０，９０は励
起側、蛍光側の偏光面がそれぞれ０、９０度の位置にあ
るときの蛍光強度、Ｉ９０，０は蛍光側の偏光面がそれ
ぞれ９０、０度の位置にあるときの蛍光強度、Ｉ９０，
９０は蛍光側の偏光面がそれぞれ９０、９０度の位置に
あるときの蛍光強度を表す。これらの値を測定する場合
は、励起光側の光の偏光面も９０度回転させ、それぞれ
の偏光に対して平行な面に直線偏光された蛍光強度と垂
直な面に直線偏光された蛍光強度を測定しなければなら
ない。そのためには、偏光子３６もステッピングモータ
等の手段により、９０度回転させる必要がある。
性を表す数値として蛍光異方性（Ｒ）がある。 Ｒ＝［強度(平行)−強度(垂直)］／［強度(平行)＋強度(垂直)×２］…（２） ただし、一般的に分光器（回折格子）、検出器、ミラー
には光学的な異方性があり、補正を行う。補正を行った
蛍光偏光解消度（ｐ）、蛍光異方性（ｒ）は（３）、
（４）式で表わされる。 ｐ＝(Ｉ０，０−Ｇ×Ｉ０，９０)／(Ｉ０，０＋Ｇ×Ｉ０，９０)…（３） ｒ＝(Ｉ０，０−Ｇ×Ｉ０，９０)／(Ｉ０，０＋２×Ｇ×Ｉ０，９０)…（４） ここで、 Ｇ＝Ｉ９０，０／Ｉ９０，９０ であり、Ｉ０，０は励起側、蛍光側の偏光面がそれぞれ
０、０度の位置にあるときの蛍光強度、Ｉ０，９０は励
起側、蛍光側の偏光面がそれぞれ０、９０度の位置にあ
るときの蛍光強度、Ｉ９０，０は蛍光側の偏光面がそれ
ぞれ９０、０度の位置にあるときの蛍光強度、Ｉ９０，
９０は蛍光側の偏光面がそれぞれ９０、９０度の位置に
あるときの蛍光強度を表す。これらの値を測定する場合
は、励起光側の光の偏光面も９０度回転させ、それぞれ
の偏光に対して平行な面に直線偏光された蛍光強度と垂
直な面に直線偏光された蛍光強度を測定しなければなら
ない。そのためには、偏光子３６もステッピングモータ
等の手段により、９０度回転させる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】蛍光偏光度を測定する
対象である生体分子、あるいは２つ以上の分子が相互作
用している分子全体あるは分子の一部の回転速度は分子
の大きさに比例し、小さな分子の場合は非常に速く、マ
イクロ秒のオーダーで１回転を行う。このような場合に
は偏光度を測定するためには、マイクロ秒以下のサイク
ルで偏光子を９０度回転しなければならない。また、試
料から発生する蛍光の寿命が短い場合はナノ秒以下とい
う場合もある。このような場合には、ナノ秒以下のサイ
クルで偏光子を９０度回転しなければならない。しかし
ながら、ステッピングモータを用いて偏光子を回転する
場合、回転のサイクルはミリ秒のオーダーが限界であ
り、回転速度の速い試料や蛍光寿命の短い試料に対して
は、蛍光偏光度を測定することはできない。
対象である生体分子、あるいは２つ以上の分子が相互作
用している分子全体あるは分子の一部の回転速度は分子
の大きさに比例し、小さな分子の場合は非常に速く、マ
イクロ秒のオーダーで１回転を行う。このような場合に
は偏光度を測定するためには、マイクロ秒以下のサイク
ルで偏光子を９０度回転しなければならない。また、試
料から発生する蛍光の寿命が短い場合はナノ秒以下とい
う場合もある。このような場合には、ナノ秒以下のサイ
クルで偏光子を９０度回転しなければならない。しかし
ながら、ステッピングモータを用いて偏光子を回転する
場合、回転のサイクルはミリ秒のオーダーが限界であ
り、回転速度の速い試料や蛍光寿命の短い試料に対して
は、蛍光偏光度を測定することはできない。
【０００７】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、励起光の偏光面に対して平行な面に直
線偏光された蛍光強度と垂直な面に直線偏光された蛍光
強度を高速で測定でき、回転速度の速い試料や蛍光寿命
の短い試料の蛍光偏光度を測定できる蛍光偏光度測定装
置を提供することを目的とする。
れたものであり、励起光の偏光面に対して平行な面に直
線偏光された蛍光強度と垂直な面に直線偏光された蛍光
強度を高速で測定でき、回転速度の速い試料や蛍光寿命
の短い試料の蛍光偏光度を測定できる蛍光偏光度測定装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明の蛍光偏光度測定装置は、光源からの光を直
線偏光に変換する偏光子と、その直線偏光により励起さ
れた蛍光性分子から発生する蛍光を、励起光に対して平
行および垂直な直線偏光に変換する偏光子と、直線偏光
に変換された蛍光の強度を測定する検出器から構成さ
れ、光源からの光を直線偏光に変換した光の偏光面を回
転させるために光学変調素子を用いたものである。光学
変調素子は、溶融石英などの光透過物質の側面に圧電素
子を貼りつけた構造をしており、圧電素子に印加する電
圧を変えると圧電素子が伸縮し、光透過物質にこの歪み
が伝わる。この歪みが伸縮方向とその直角な方向との間
に屈折率の差を生じさせ、光学的位相差を変えることが
できる。圧電素子に印加する電圧を偏光することは、伸
縮方向とその直角方向に対する光学位相差を変えること
に相当し、これにより出力光の偏光特性をコントロール
することができる。したがって、光学変調子に正弦波形
の電圧を印加することにより、一定の周期で偏光面が互
いに直交する直線偏光を得ることができる。光学変調子
に印加する電圧の周波数は数十ｋＨｚ以上が可能であ
り、マイクロ秒のオーダーで偏光面を９０度変換させる
ことができ、回転速度の速い試料や蛍光寿命の短い試料
の蛍光偏光度を測定することが可能となる。
め、本発明の蛍光偏光度測定装置は、光源からの光を直
線偏光に変換する偏光子と、その直線偏光により励起さ
れた蛍光性分子から発生する蛍光を、励起光に対して平
行および垂直な直線偏光に変換する偏光子と、直線偏光
に変換された蛍光の強度を測定する検出器から構成さ
れ、光源からの光を直線偏光に変換した光の偏光面を回
転させるために光学変調素子を用いたものである。光学
変調素子は、溶融石英などの光透過物質の側面に圧電素
子を貼りつけた構造をしており、圧電素子に印加する電
圧を変えると圧電素子が伸縮し、光透過物質にこの歪み
が伝わる。この歪みが伸縮方向とその直角な方向との間
に屈折率の差を生じさせ、光学的位相差を変えることが
できる。圧電素子に印加する電圧を偏光することは、伸
縮方向とその直角方向に対する光学位相差を変えること
に相当し、これにより出力光の偏光特性をコントロール
することができる。したがって、光学変調子に正弦波形
の電圧を印加することにより、一定の周期で偏光面が互
いに直交する直線偏光を得ることができる。光学変調子
に印加する電圧の周波数は数十ｋＨｚ以上が可能であ
り、マイクロ秒のオーダーで偏光面を９０度変換させる
ことができ、回転速度の速い試料や蛍光寿命の短い試料
の蛍光偏光度を測定することが可能となる。
【０００９】タンパク質や核酸のような光学活性物質の
構造や反応性、熱安定性を測定する装置として円二色性
分光計がある。この円二色性分光計の概略構成図を図３
に示す。光源５０から出た光は集光ミラー５１により集
光され、ミラー５２を経て分光器５４に入射する。分光
器５４で、入射した光は単色光化された後、偏光子５６
で直線偏光に変換される。直線偏光された光は光学変調
子５８により円偏光に変換され、試料６０に入射する。
入射した光は試料６０により一部吸収された後、透過光
強度が検出器６２で検出される。信号処理部６３により
光学変調子５８で左右の円偏光が得られるタイミングと
検出器６２で透過光を検出するタイミングを同期させる
ことにより、それぞれの吸光度を測定する。光学変調子
５８としては、溶融石英などの光透過物質の側面に圧電
素子を貼りつけた構造のものを用いることができる。光
学変調素子５８に正弦波形の電圧を印加することによ
り、±１／４波長板の動作をさせることができ、直線偏
光された光を右偏光と左偏光に交互に変換する。左右の
円偏光に対する吸光度の差（円二色性）を測定すること
により、光学活性物質の様々な情報を得ることができ
る。
構造や反応性、熱安定性を測定する装置として円二色性
分光計がある。この円二色性分光計の概略構成図を図３
に示す。光源５０から出た光は集光ミラー５１により集
光され、ミラー５２を経て分光器５４に入射する。分光
器５４で、入射した光は単色光化された後、偏光子５６
で直線偏光に変換される。直線偏光された光は光学変調
子５８により円偏光に変換され、試料６０に入射する。
入射した光は試料６０により一部吸収された後、透過光
強度が検出器６２で検出される。信号処理部６３により
光学変調子５８で左右の円偏光が得られるタイミングと
検出器６２で透過光を検出するタイミングを同期させる
ことにより、それぞれの吸光度を測定する。光学変調子
５８としては、溶融石英などの光透過物質の側面に圧電
素子を貼りつけた構造のものを用いることができる。光
学変調素子５８に正弦波形の電圧を印加することによ
り、±１／４波長板の動作をさせることができ、直線偏
光された光を右偏光と左偏光に交互に変換する。左右の
円偏光に対する吸光度の差（円二色性）を測定すること
により、光学活性物質の様々な情報を得ることができ
る。
【００１０】図３に示した円二色性分光計に偏光子、検
出器、信号処理部を追加し、さらに光学変調子５８に印
加する電圧を変えて、光学変調子５８を±１／２波長板
として動作させれば、本発明の蛍光偏光度測定装置を得
ることができる。すなわち、既存の円二色性分光計をわ
ずかに改造するだけで、本発明の蛍光偏光度測定装置を
構成することができ、光学変調子に印加する電圧や信号
処理部を切り替えるだけで、円二色性と蛍光偏光度検出
の選択が可能になる。
出器、信号処理部を追加し、さらに光学変調子５８に印
加する電圧を変えて、光学変調子５８を±１／２波長板
として動作させれば、本発明の蛍光偏光度測定装置を得
ることができる。すなわち、既存の円二色性分光計をわ
ずかに改造するだけで、本発明の蛍光偏光度測定装置を
構成することができ、光学変調子に印加する電圧や信号
処理部を切り替えるだけで、円二色性と蛍光偏光度検出
の選択が可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の蛍光偏光
度測定装置の一実施例の概略構成図である。本発明の蛍
光偏光度測定装置は図３に示した円二色性分光計を基に
構成しており、光源１、集光ミラー２、ミラー３、分光
器４、偏光子６、光学変調子８、試料１０、検出器１
２、および信号処理部１３は円二色性分光計と同様の構
成である。さらに、本発明においては、この光学系に対
して垂直の方向に光学フィルター１５、２０、光学変調
子１６、２１、蛍光検出器１７、２２および信号処理部
１８、２３の２組の蛍光検出光学系が設けられている。
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の蛍光偏光
度測定装置の一実施例の概略構成図である。本発明の蛍
光偏光度測定装置は図３に示した円二色性分光計を基に
構成しており、光源１、集光ミラー２、ミラー３、分光
器４、偏光子６、光学変調子８、試料１０、検出器１
２、および信号処理部１３は円二色性分光計と同様の構
成である。さらに、本発明においては、この光学系に対
して垂直の方向に光学フィルター１５、２０、光学変調
子１６、２１、蛍光検出器１７、２２および信号処理部
１８、２３の２組の蛍光検出光学系が設けられている。
【００１２】次に、動作について説明する。光源１から
出た光は集光ミラー２により集光され、ミラー３を経て
分光器４に入射する。分光器４で、入射した光は単色光
化された後、偏光子６で直線偏光に変換される。光学変
調子８には溶融石英の側面に圧電素子を貼りつけた構造
の光弾性効果を利用した素子を用いている。偏光子６で
得られた直線偏光を、光学変調子８に使用されている圧
電素子の伸縮方向に対して４５度をなす角度で入射さ
せ、圧電素子には５０ｋＨｚの正弦波を印加し、±１／
２波長板として機能するように印加電圧を調整する。偏
光子６により直線偏光された光は光学変調子８により、
印加した正弦波の山並びに谷部分で互いに直行する直線
偏光が得られる。ここで、光学変調子８が＋１／２波長
板として機能したときの偏光面を０度とし。−１／２波
長板として機能したときの偏光面を９０度とする。光学
変調子８により得られた互いに直交する直線偏光は試料
１０に入射する。入射した光は試料１０により一部吸収
された後、透過光強度が検出器１２で検出され、検出強
度が信号処理部１３に送られるとともに、試料１０から
発せられる蛍光が、入射光に対して垂直の方向に配置さ
れた２組の蛍光検出光学系により検出される。
出た光は集光ミラー２により集光され、ミラー３を経て
分光器４に入射する。分光器４で、入射した光は単色光
化された後、偏光子６で直線偏光に変換される。光学変
調子８には溶融石英の側面に圧電素子を貼りつけた構造
の光弾性効果を利用した素子を用いている。偏光子６で
得られた直線偏光を、光学変調子８に使用されている圧
電素子の伸縮方向に対して４５度をなす角度で入射さ
せ、圧電素子には５０ｋＨｚの正弦波を印加し、±１／
２波長板として機能するように印加電圧を調整する。偏
光子６により直線偏光された光は光学変調子８により、
印加した正弦波の山並びに谷部分で互いに直行する直線
偏光が得られる。ここで、光学変調子８が＋１／２波長
板として機能したときの偏光面を０度とし。−１／２波
長板として機能したときの偏光面を９０度とする。光学
変調子８により得られた互いに直交する直線偏光は試料
１０に入射する。入射した光は試料１０により一部吸収
された後、透過光強度が検出器１２で検出され、検出強
度が信号処理部１３に送られるとともに、試料１０から
発せられる蛍光が、入射光に対して垂直の方向に配置さ
れた２組の蛍光検出光学系により検出される。
【００１３】試料１０から発せられた蛍光は、光学フィ
ルター１５および２０により、測定に必要な波長の光が
取り出された後、光学変調子１６および２１に達する。
光学変調子１６、２１は光学変調子８と同様に溶融石英
の側面に圧電素子を貼りつけた構造の光弾性効果を利用
した素子を用いており、光学変調子８の偏光面に対して
偏光面が０度ならびに９０度になるように配置されてい
る。光学変調子１６、２１には、光学変調子８と同じ周
波数の正弦波が、±１／２波長板として機能するように
適当な電圧で、しかも光学変調子１６と２１の偏光面が
互いに直交するように印加する。光学変調子８、１６お
よび２１に印加する正弦波は、信号処理部１３、１８お
よび２３により、正弦波の山と谷が同期するように印加
し、蛍光検出器１７、２２の検出のタイミングも同期さ
せる。
ルター１５および２０により、測定に必要な波長の光が
取り出された後、光学変調子１６および２１に達する。
光学変調子１６、２１は光学変調子８と同様に溶融石英
の側面に圧電素子を貼りつけた構造の光弾性効果を利用
した素子を用いており、光学変調子８の偏光面に対して
偏光面が０度ならびに９０度になるように配置されてい
る。光学変調子１６、２１には、光学変調子８と同じ周
波数の正弦波が、±１／２波長板として機能するように
適当な電圧で、しかも光学変調子１６と２１の偏光面が
互いに直交するように印加する。光学変調子８、１６お
よび２１に印加する正弦波は、信号処理部１３、１８お
よび２３により、正弦波の山と谷が同期するように印加
し、蛍光検出器１７、２２の検出のタイミングも同期さ
せる。
【００１４】光学変調子８の偏光面が印加された正弦波
により０度になった瞬間の偏光により励起され、試料１
０より発生する蛍光を、光学変調子８と同じ０度の偏光
面を有する光学変調子１６と、光学変調子８に対して９
０度の偏光面を有する光学変調子２１を通過させて、蛍
光強度を蛍光検出器１７および２２により検出すること
により、蛍光検出器１７でＩ０，０を、蛍光検出器２１
でＩ０，９０を測定することができる。次に、光学変調
子８の偏光面が９０度になった瞬間の偏光により励起さ
れ、試料１０より発生する蛍光を、光学変調子８と同じ
９０度の偏光面を有する光学変調子１６と、０度の偏光
面を有する光学変調子２１を通過させて、蛍光強度を蛍
光検出器１７および２２により検出することにより、蛍
光検出器１７でＩ９０，９０を、蛍光検出器２１でＩ９
０，０を測定することができる。この２回の測定で、
（３）式で示される蛍光偏光解消度（ｐ）ならびに
（４）式で示される蛍光異方性（ｒ）を高速で測定する
ことができる。
により０度になった瞬間の偏光により励起され、試料１
０より発生する蛍光を、光学変調子８と同じ０度の偏光
面を有する光学変調子１６と、光学変調子８に対して９
０度の偏光面を有する光学変調子２１を通過させて、蛍
光強度を蛍光検出器１７および２２により検出すること
により、蛍光検出器１７でＩ０，０を、蛍光検出器２１
でＩ０，９０を測定することができる。次に、光学変調
子８の偏光面が９０度になった瞬間の偏光により励起さ
れ、試料１０より発生する蛍光を、光学変調子８と同じ
９０度の偏光面を有する光学変調子１６と、０度の偏光
面を有する光学変調子２１を通過させて、蛍光強度を蛍
光検出器１７および２２により検出することにより、蛍
光検出器１７でＩ９０，９０を、蛍光検出器２１でＩ９
０，０を測定することができる。この２回の測定で、
（３）式で示される蛍光偏光解消度（ｐ）ならびに
（４）式で示される蛍光異方性（ｒ）を高速で測定する
ことができる。
【００１５】本発明によって、蛍光偏光度をマイクロ秒
以下のオーダーで測定可能となり、例えば試料の高速混
合を可能にするストップドフロー装置と組み合わせるこ
とにより、２つ以上の試料の混合によって引き起こされ
る化学反応酵素反応の蛍光偏光解消度検出によるモニタ
ーが可能となる。
以下のオーダーで測定可能となり、例えば試料の高速混
合を可能にするストップドフロー装置と組み合わせるこ
とにより、２つ以上の試料の混合によって引き起こされ
る化学反応酵素反応の蛍光偏光解消度検出によるモニタ
ーが可能となる。
【００１６】上記実施例において、光学変調子８に印加
する正弦電圧と検出器１２でのデータ取得の同期を利用
することにより、直線二色性の測定も可能である。さら
に、光学変調子８に印加する電圧を適当に調整し、±１
／４波長板として作用させれば、光学変調子８で左右の
円偏光を得ることができる。この円偏光を用い、試料１
０からの透過光を検出器１２で検出することにより、円
二色性を測定することができる。
する正弦電圧と検出器１２でのデータ取得の同期を利用
することにより、直線二色性の測定も可能である。さら
に、光学変調子８に印加する電圧を適当に調整し、±１
／４波長板として作用させれば、光学変調子８で左右の
円偏光を得ることができる。この円偏光を用い、試料１
０からの透過光を検出器１２で検出することにより、円
二色性を測定することができる。
【００１７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を
行うことができる。例えば、上記実施例においては、試
料からの蛍光強度を測定するために２組の蛍光検出光学
系を用いたが、必ずしも２組用いる必要はない。励起光
側の光学変調子に印加する正弦波の周波数と、蛍光検出
側の光学変調子に印加する周波数を適当に変えることに
より、蛍光検出系を１組としても測定が可能である。ま
た、励起光側、蛍光検出側の光学変調子に印可する周波
数を５０ｋＨｚとしたが、１００ｋＨｚ程度の変調をか
けることは可能であり、より高速な測定を容易に行うこ
とができる。また、光学フィルター１５、２０の代わり
に分光器を配置すれば、広い波長範囲で特定の波長を取
り出すことができる。
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を
行うことができる。例えば、上記実施例においては、試
料からの蛍光強度を測定するために２組の蛍光検出光学
系を用いたが、必ずしも２組用いる必要はない。励起光
側の光学変調子に印加する正弦波の周波数と、蛍光検出
側の光学変調子に印加する周波数を適当に変えることに
より、蛍光検出系を１組としても測定が可能である。ま
た、励起光側、蛍光検出側の光学変調子に印可する周波
数を５０ｋＨｚとしたが、１００ｋＨｚ程度の変調をか
けることは可能であり、より高速な測定を容易に行うこ
とができる。また、光学フィルター１５、２０の代わり
に分光器を配置すれば、広い波長範囲で特定の波長を取
り出すことができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明の蛍光偏光度測定装置によれば、
互いに直交する直線偏光を、光学変調子に適当な電圧の
正弦波を印加することにより得るようにしたので、偏光
子を回転させる駆動機構を必要とせず、高速で蛍光偏光
度を測定することを可能とする。これにより回転速度の
速い小さな分子や、蛍光寿命の短い分子、およびこれら
分子間の反応を測定することができる。また、従来の円
二色性分光計をわずかに改良するだけで本発明の蛍光偏
光度測定装置を構成することが可能であり、光学変調子
に印加する電圧を調整するだけで、試料の円二色性も測
定することができる。
互いに直交する直線偏光を、光学変調子に適当な電圧の
正弦波を印加することにより得るようにしたので、偏光
子を回転させる駆動機構を必要とせず、高速で蛍光偏光
度を測定することを可能とする。これにより回転速度の
速い小さな分子や、蛍光寿命の短い分子、およびこれら
分子間の反応を測定することができる。また、従来の円
二色性分光計をわずかに改良するだけで本発明の蛍光偏
光度測定装置を構成することが可能であり、光学変調子
に印加する電圧を調整するだけで、試料の円二色性も測
定することができる。
【図１】 本発明の一実施例である蛍光偏光光度測定装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】 従来の蛍光偏光度測定装置の概略構成図であ
る。
る。
【図３】 従来の円二色性分光計の概略構成図である。
１、３０、５０---光源 ４、３４、５４---分光器 ６、３６、４０、５６---偏光子 ８、１６、２１---光学変調子 １０、３８、６０---試料 １２---検出器 １７、２２---蛍光検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 光源からの光を直線偏光に変換する偏光
子と、その直線偏光により励起された蛍光性分子から発
生する蛍光を、励起光に対して平行および垂直な直線偏
光に変換する偏光子と、直線偏光に変換された蛍光の強
度を測定する検出器から構成され、光源からの光を直線
偏光に変換した後、試料に照射する前段で光学変調子を
用い、光学変調子に一定周波数の交流電圧を印加し、偏
光面が互いに直交する直線偏光を一定周期で発生させる
ことを特徴とする蛍光偏光度測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291376A JP2002098638A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 蛍光偏光度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291376A JP2002098638A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 蛍光偏光度測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002098638A true JP2002098638A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18774456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000291376A Pending JP2002098638A (ja) | 2000-09-26 | 2000-09-26 | 蛍光偏光度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002098638A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2872287A1 (fr) * | 2004-06-28 | 2005-12-30 | Cis Bio Internat Sa | Procede d'amelioration de la detection des signaux de fluorescence lors d'un transfert d'energie non radiatif |
| JP2015521492A (ja) * | 2012-06-15 | 2015-07-30 | フレゼニウス メディカル ケアー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＦｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃａｒｅ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 患者の体外血液治療を監視する方法および装置 |
| JP2019522210A (ja) * | 2016-07-25 | 2019-08-08 | サントル、ナショナール、ド、ラ、ルシェルシュ、シアンティフィク、（セーエヌエルエス） | 媒体の物理パラメータを測定するシステム及び方法 |
-
2000
- 2000-09-26 JP JP2000291376A patent/JP2002098638A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2872287A1 (fr) * | 2004-06-28 | 2005-12-30 | Cis Bio Internat Sa | Procede d'amelioration de la detection des signaux de fluorescence lors d'un transfert d'energie non radiatif |
| WO2006010839A2 (fr) * | 2004-06-28 | 2006-02-02 | Cis Bio International | Procede d’amelioration de la detection des signaux de fluorescence lors d’un transfert d’energie non radiatif |
| WO2006010839A3 (fr) * | 2004-06-28 | 2006-06-22 | Cis Bio Int | Procede d’amelioration de la detection des signaux de fluorescence lors d’un transfert d’energie non radiatif |
| JP2015521492A (ja) * | 2012-06-15 | 2015-07-30 | フレゼニウス メディカル ケアー ドイチュラント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＦｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｃａｒｅ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ ＧｍｂＨ | 患者の体外血液治療を監視する方法および装置 |
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| KR102058260B1 (ko) * | 2012-06-15 | 2019-12-20 | 프레제니우스 메디칼 케어 도이칠란드 게엠베하 | 환자의 체외 혈액 처리를 모니터링하기 위한 방법 및 장치 |
| JP2019522210A (ja) * | 2016-07-25 | 2019-08-08 | サントル、ナショナール、ド、ラ、ルシェルシュ、シアンティフィク、（セーエヌエルエス） | 媒体の物理パラメータを測定するシステム及び方法 |
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061221 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080919 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080930 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090210 |