JP2002310894A

JP2002310894A - 発光観測装置、発光体選別装置、及び発光体の選別方法

Info

Publication number: JP2002310894A
Application number: JP2001113216A
Authority: JP
Inventors: Takao Kondo; 孝男近藤
Original assignee: Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】発光体の発光をより良好な観測精度で観測可
能な発光観測装置を提供する。発光体を選別する方法、
及び装置を提供する。【解決手段】発光体７３が配される複数の凹部１２が
形成された円盤体１１と、発光体７３の発光を検出する
ＣＣＤカメラ３１とを備え、ＣＣＤカメラ３１には、凹
部１２の開口１２ａから出射された光をＣＣＤカメラ３
１に伝播する遮光性部材２１の光出射端２１ｂ側が固定
される。円盤体１１はスピンドルモータ４４により回転
され、ＣＣＤカメラ３１と複数の開口１２ａとを、遮光
性部材２１を介して、順次、当接状態に連結させる。遮
光性部材２１の光入射端２１ａには、外部光の漏れ込み
を防止する環状のフェルト部材５１が固定され、該フェ
ルト部材５１は、開口１２ａを光入射端２１ａに連結さ
せた際、円盤体１１の円盤面と光入射端２１ａとの間
に、開口１２ａの外枠を取り囲むように位置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光観測装置、発
光体選別装置、及び発光体の選別方法に関する。特に、
発光量が比較的微小な発光体を対象とした、連続的かつ
高精度な観測が可能な発光観測装置や、発光体の連続的
な選別が可能な発光体選別装置、並びに発光体の選別方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、生物工学の分野では、レポータ
遺伝子としてルシフェラーゼ遺伝子を採用し、標的遺伝
子の発現をモニタリングする手法がしばしば用いられ
る。この手法では、ルシフェラーゼ遺伝子と標的遺伝子
とを一システムで発現させて、標的遺伝子の発現をルシ
フェラーゼ遺伝子の発現量に応じた発光量としてモニタ
リングする。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ルシフェラ
ーゼ遺伝子の発現により生じる発光のレベルは比較的小
さく、外部からの光の漏れ込みが観測精度に与える影響
を無視できない。特に、複数の遮光性セル内に配された
観測対象（ルシフェラーゼ遺伝子発現体；発光体）につ
いてルシフェラーゼ遺伝子の発現を連続的に観察するた
めには、上記複数の遮光性セルを順次、ＣＣＤカメラな
どの光検出部の下にスライドさせる必要があり、遮光性
セルとＣＣＤカメラとの間に必然的に隙間が生じる。そ
して、この隙間から外部の光が遮光性セル内に漏れ込
み、ノイズとなって観測精度を低下させることになる。

【０００４】また、そもそも、生物体または細胞のゲノ
ムにルシフェラーゼ遺伝子を発現可能に組み込んだ際、
その組み込みに成功した発光体を連続式で選別する発光
体選別装置についても、大量スクリーニングに特に好適
なものはこれまで提供されていない。

【０００５】本発明は、上記従来の問題に鑑みなされた
ものであり、その目的の一つは、遮光性セル内に配され
た発光体を、従来装置と比較してより良好な観測精度で
観測可能な発光観測装置を提供することにある。本発明
の他の目的は、さらに、大量のサンプルから発光体を連
続式で選別可能な発光体選別装置、及びその方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる発光観測
装置は、上記の課題を解決するために、発光体が内部に
配される複数の遮光性セルと、該発光体の発光により生
じた光を検出する光検出部とを備え、上記遮光性セルに
は、上記光を外部に出射可能な光透過窓が設けられると
ともに、上記光検出部には、上記光透過窓を介して出射
された光が入射され、該光を光検出部に伝播する光伝播
経路の一端側が固定されてなり、さらに、上記光伝播経
路が固定された光検出部と、上記複数の遮光性セルとを
相対移動させて、複数の遮光性セルの光透過窓を、順
次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連結させる相
対移動機構と、上記遮光性セルの光透過窓を光伝播経路
の他端側に連結させた際、該遮光性セルと光伝播経路の
他端との間に、この光透過窓の外枠を取り囲むように配
される、環状のフェルト部材とを備えてなることを特徴
としている。

【０００７】内部に発光体が配される複数の遮光性セル
を、順次、光伝播経路に連結し、これら発光体の発光状
態の観測を連続的に行う場合には、遮光性セルと光伝播
経路との間に必然的に隙間が生じるが、上記の構成で
は、遮光性セルの光透過窓と光伝播経路の他端側とが当
接状態で連結された際に、遮光性セルと光伝播経路の他
端との間に生じる隙間を、光透過窓の外枠を取り囲む環
状のフェルト部材で封鎖するようになっている。これに
より、遮光性セルの内部への外部光の漏れ込みが確実に
防止されるので、例えば発光体の発光強度が比較的微弱
な場合でも観測精度が著しく向上されてなる発光観測装
置を提供可能となる。また、フェルト部材の材料である
フェルトは、遮光性に優れるだけでなく、比較的磨耗し
がたく長期使用に耐える特性も有し、特に好適に使用さ
れる。

【０００８】本発明にかかる発光観測装置はまた、上記
の課題を解決するために、波長の異なる二種以上の光を
発する発光体が内部に配される複数の遮光性セルと、該
発光体の発光により生じる上記光を独立に検出する一つ
または複数の光検出部とを備え、上記遮光性セルには、
上記光を外部に出射可能な光透過窓が設けられるととも
に、上記光検出部には、上記光透過窓を介して出射され
た光が入射され、該光を光検出部に伝播する光伝播経路
の一端側が固定されてなり、さらに、上記光伝播経路が
固定された光検出部と、上記複数の遮光性セルとを相対
移動させて、複数の遮光性セルの光透過窓を、順次、上
記光伝播経路の他端側に当接状態で連結させる相対移動
機構を備えてなることを特徴としている。

【０００９】上記の構成によれば、発光体が発する波長
の異なる二種以上の光を、独立して同時にかつ連続的に
観測可能な発光体観測装置を提供することができる。こ
のような発光観測装置は、例えば、上記二種以上の光の
いずれかを発する発光体の連続式選別装置として使用可
能である。また、上記二種以上の光を一つの発光体（特
に、発光する生物体または細胞）が発する場合には、生
物体または細胞自身による光の遮蔽や吸収を共有すると
いう理由で観測精度の向上につながり、発光体の発光状
態の観測を連続的かつより高精度に行うことが可能とな
る。

【００１０】なお、本発明において、「波長の異なる二
種以上の光を独立に検出する一つまたは複数の光検出
部」とは、これら光を波長の違いに応じて別々に検出可
能なものであればよく、例えば、１）光の種類数と同数
のフィルタ手段（各フィルタ手段は異なる一種類の光の
み透過させる）と、該フィルタ手段を切り換える切り換
え手段とを備えた一つの光検出部、または、２）これら
複数のフィルタ手段のいずれか一つを装着した複数個の
光検出部が例示される。

【００１１】本発明にかかる発光観測装置は、上記の構
成において、上記光検出部を複数備えてなり、これら複
数の光検出部が上記光伝播経路を共有している構成であ
ることがより好ましい。

【００１２】上記の構成によれば、光伝播経路の数を低
減可能となる。また、複数の光検出部が、同時に、同一
の遮光性セル内からの光の検出を行うことが可能とな
り、光検出部の動作制御や相対移動手段の動作制御がよ
り容易となる。

【００１３】本発明にかかる発光観測装置は、上記の構
成において、上記発光体は、発光関連遺伝子が発現可能
に導入された遺伝子組み換え体であることがより好まし
い。

【００１４】上記の構成によれば、上記遺伝子組み換え
体の発光状態を連続的に観測可能な発光観測装置を提供
可能となる。なお、「発光関連遺伝子が発現可能に導入
されている」とは、あるプロモータの制御下に発光関連
遺伝子があることを指すので、遺伝子組み換え体の発光
状態を観測すれば、例えば、該プロモータの活性を間接
的にモニタ可能となる。

【００１５】本発明にかかる発光体の選別方法は、上記
の課題を解決するために、生物体または細胞の集団か
ら、発光体を選別する方法であって、上記生物体または
細胞の集団を、撮像用の光の存在下と非存在下とで撮像
してそれぞれ画像データを得る工程と、次いで、上記撮
像用の光の存在下で得られた画像データと、該撮像用の
光の非存在下で得られた画像データとを比較して、両方
の画像データ中に共通に含まれる生物体または細胞を確
認し、これを発光体として選別する工程とを含んでなる
ことを特徴としている。

【００１６】上記の方法によれば、上記生物体または細
胞の集団が発光体と非発光体との混合集団である場合で
あっても、発光体のみを確実に選別可能な方法を提供可
能となる。

【００１７】本発明にかかる発光体選別装置は、上記の
課題を解決するために、生物体または細胞の集団から、
発光体を選別する発光体選別装置であって、上記生物体
または細胞の集団が内部に配される複数の遮光性セル
と、上記遮光性セルに設けられ、光が透過可能な光透過
窓と、上記生物体または細胞の集団に発光体が含まれる
場合に、該発光体からの光を画像データとして取得する
光検出部と、上記光検出部にその一端側が固定され、上
記遮光性セルの内部より光透過窓を介して出射された光
を上記光検出部に伝播する光伝搬経路と、上記光伝播経
路が固定された光検出部と、上記複数の遮光性セルとを
相対移動させて、複数の遮光性セルの光透過窓を、順
次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連結させる相
対移動機構と、上記生物体または細胞の集団に、上記光
透過窓を介して撮像用の光を付与する光源と、上記生物
体または細胞の集団を、上記撮像用の光の存在下で撮像
して画像データを取得する画像形成部とを含んでなるこ
とを特徴としている。

【００１８】上記の構成によれば、ＣＣＤカメラなどの
光検出部（撮像手段）が取得した画像データと、画像形
成部が取得した画像データとを比較することで、上記生
物体または細胞の集団が発光体と非発光体との混合集団
である場合であっても、発光体のみを確実に選別可能な
発光体選別装置を提供可能となる。また、複数の遮光性
セル内に配された上記混合集団を対象に選別を行うの
で、大量のサンプル（混合集団）から発光体を連続的に
選別可能となる。

【００１９】本発明にかかる発光体選別装置はまた、上
記の構成において、同一の遮光性セルの内部に配された
上記生物体または細胞の集団について、上記光検出部が
取得した画像データと、上記画像形成部が取得した画像
データとを比較して、両方の画像データ中に共通に含ま
れる生物体または細胞を確認し、これを発光体として選
別する発光体選別部を含んでなることがより好ましい。

【００２０】上記の構成によれば、光検出部が取得した
画像データと、画像形成部が取得した画像データとを発
光体選別部において比較することで、上記生物体または
細胞の集団が発光体と非発光体との混合集団である場合
であっても、発光体のみを確実に選別可能な発光体選別
装置を提供可能となる。

【００２１】本発明にかかる発光体選別装置は、上記の
構成において、上記遮光性セルの光透過窓を光伝播経路
の他端側に連結させた際に、該遮光性セルの内部に配さ
れる上記生物体または細胞の集団と光検出部との間に位
置し、かつ、所定条件の光のみを通過させるフィルタ手
段をさらに備えていてもよい。

【００２２】上記の構成によれば、上記所定条件の光を
発する発光体のみを選別可能な発光体選別装置を提供可
能となる。なお、上記フィルタ手段としては、特定波長
の光のみを通過させるフィルタ手段などが例示される。

【００２３】

【発明の実施の形態】〔実施の形態１〕本発明の実施の
一形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通り
である。なお、言うまでもないが、本発明は、特に本実
施の形態の記載内容のみに限定されるものではない。

【００２４】本実施の形態にかかる発光観測装置は、図
１（ａ）〜（ｃ）に示すように、スピンドルモータ（相
対移動機構；スライド機構）４４、スピンドルモータ４
４により一方向（図中矢印で示す）に回転される円盤体
１１、およびＣＣＤ(ChargeCoupled Device) カメラ３
１を備えてなる。

【００２５】円盤体１１は所定の厚みを有する部材であ
り、その一方側の表面（円盤面）には、円筒状の凹部１
２が１２個設けられている。また、円盤体１１には、そ
の円盤面の中心を貫くように軸受け孔が設けられてお
り、該軸受け孔にはスピンドルモータ４４の回転軸４５
が挿入されて、円盤体１１は水平に支持される。

【００２６】上記の凹部１２はいずれも、円盤面の軸受
け孔から当距離（つまり、回転軸４５から当距離）に設
けられている。よって、スピンドルモータ４４から円盤
体１１に回転駆動力が伝達された場合、全ての凹部１２
は同一の回転半径をもって回転する。なお、図１では、
スピンドルモータ４４用の電源や、ＣＣＤカメラ（撮像
手段）３１用の電源などの図示を省略している。

【００２７】図１（ｃ）に示すように、凹部１２の壁面
には遮光性の部材（例えば、黒色の遮光性プラスチック
など）が配されており、該壁面を介しては内部に光が入
射されないようになっている。その一方で、凹部１２は
上方に開口（光透過窓）１２ａを有し、凹部１２の内外
へ開口１２ａを介した光の伝播が可能に構成されてい
る。なお、本実施の形態では、円盤体１１自体が遮光性
の部材（例えば、非透光性の金属材料）で構成されてい
るので、凹部１２内に黒色の遮光性プラスチックを配す
る必要は必ずしもない。しかし、遮光効率のより一層の
向上と、発光体７３が発光した際のコントラスト性の向
上との観点から黒色の遮光性プラスチックを配すること
がより好ましい。

【００２８】本実施の形態において、「遮光性セル」と
は、各凹部１２を取り囲む円盤体１１の領域とこの凹部
１２とからなる構成単位を指し、「遮光性セルの内部」
とは、凹部１２内を指す。したがって、円盤体１１にお
いて、凹部１２が形成される円盤面は、遮光性セルの上
面に相当する。

【００２９】凹部１２内には、観測対象である発光体７
３が配される。発光体７３は、凹部１２内に直接配され
てもよく、場合によっては凹部１２内に入れ込み可能な
容器６１内に配されてもよい。発光体７３の詳細につい
ては後述するが、該発光体７３が遺伝子組み替えにより
発光可能となった生物体または細胞である場合、容器６
１として例えば蓋付のシャーレを使用する。

【００３０】光検出部として機能するＣＣＤカメラ３１
は、支持手段（図示せず）により、円盤体１１の上方に
レンズを下向きにして支持・固定されている。また、Ｃ
ＣＤカメラ３１のレンズ側の一端は、中空の遮光性部材
（光伝播経路）２１の光出射端（一端）２１ｂ内に挿入
・固定されている。遮光性部材２１は中空円筒形状であ
り、その中空部が光伝播部として機能する。また、該中
空部を取り囲む壁体は遮光性材料から構成されて、壁体
を介した中空部への光の入射を防止する。よって、ＣＣ
Ｄカメラ３１には、遮光性部材２１の光入射端（他端）
２１ａを介して該遮光性部材２１内に入射された光のみ
が伝播されるようになっている。なお、熱ノイズが低減
されて観測精度がより良好となる理由から、ＣＣＤカメ
ラ３１は冷却ＣＣＤカメラであることが特に好ましく、
より具体的には冷却手段により約−５０℃程度にまで冷
却されていることが好ましい。

【００３１】遮光性部材２１の光入射端２１a は円形状
の開口を有し、この開口は凹部１２の円形状の開口１２
a よりやや大きく形成されている。また、遮光性部材２
１は、その光入射端２１a が円盤体１１の円盤面（凹部
１２形成面）にほぼ当接する高さに固定され、かつ、円
盤面の中心から凹部１２の回転半径と同等の距離離れた
位置に配されている。

【００３２】スピンドルモータ４４の回転駆動力が、回
転軸４５を介して円盤体１１に伝達されると、１２個の
凹部１２はスライドして、順次、遮光性部材２１の下方
に送りこまれる。上記したように、遮光性部材２１の光
入射端２１a は円盤体１１の円盤面（遮光性セルの上
面）にほぼ当接するように配され、かつ、光入射端（他
端）２１a の開口は、凹部１２の開口１２a よりやや大
きく形成されているので、遮光性部材２１の下方に一つ
の凹部１２が送りこまれると、該遮光性部材２１の内部
空間（光伝播部）と一つの凹部１２の内部とが連続し
て、外部光の漏れこみがほぼ無い密閉状態となる。この
結果、遮光性部材２１を介して、ＣＣＤカメラ３１のレ
ンズと凹部１２の開口１２a とが対向し、凹部１２内に
配された発光体７３の発光による光をＣＣＤカメラ３１
により撮影（検出）可能となる。

【００３３】なお、本発明において、「遮光性セルの光
透過窓（開口１２ａ）を光伝播経路（遮光性部材２１）
の他端（光入射端２１ａ）側に当接状態で連結させる」
とは、光伝播経路の光伝播部と一つの凹部１２の内部と
が連続して、外部光の漏れ込みがほぼ無い一つの連続し
た光伝播路を構成する状態を指す。

【００３４】ＣＣＤカメラ３１による発光体７３の撮影
動作、およびスピンドルモータ４４による円盤体１１の
回転動作はコンピュータ（制御部）４２により連関して
制御される。コンピュータ４２には、ＣＣＤカメラ３１
が撮影した画像データ（撮像データ）やその動作情報
が、カメラコントローラ４１を介して入力されるように
なっており、コンピュータ４２にはまた、スピンドルモ
ータ４４の回転動作情報が、モータコントローラ４３を
介して入力されるようになっている。ここで、ＣＣＤカ
メラ３１の動作情報とは、撮像開始タイミング、撮像終
了タイミング、撮像時間など、ＣＣＤカメラ３１の撮像
動作に関するあらゆる情報を指し、一方、スピンドルモ
ータ４４の回転動作情報とは、スピンドルモータ４４の
回転速度、回転の一時停止タイミングなど、スピンドル
モータ４４の回転動作に関するあらゆる情報を指すもの
とする。

【００３５】発光体７３の発光状態を観測する際には、
コンピュータ４２は、例えば、凹部１２のいずれかが遮
光性部材２１の光入射端２１a と当接状態で連結される
位置（すなわち、光入射端２１a の真下）に送りこまれ
るように円盤体１１を回転させ、この状態で、円盤体１
１の回転を一時停止するようにスピンドルモータ４４の
回転を制御する（図１（a ）参照）。この状態では、凹
部１２の内部とＣＣＤカメラ３１のレンズとが対向し、
発光体７３の発光に由来する光が開口１２ａを介して上
記レンズに伝播される。そこで、コンピュータ４２は、
カメラコントローラ４１を介してＣＣＤカメラ３１に撮
像開始の指令を与えて、該ＣＣＤカメラ３１に発光体７
３の分布および発光の強度を示す画像データを撮像させ
る。

【００３６】次いで、コンピュータ４２が、カメラコン
トローラ４１を介してＣＣＤカメラ３１に撮像終了の指
令を与えると、円盤体１１の回転が再開され、次の凹部
１２( 未撮影の凹部) を光入射端２１a の真下に送り込
む。このように、コンピュータ４２を介したＣＣＤカメ
ラ３１および円盤体１１の動作制御を繰り返すことで、
１２個の凹部１２内に配された発光体７３全ての発光状
態を連続的に観測・撮像する（これを、１発光観測サイ
クルと称する）。ＣＣＤカメラ３１が取得した発光体７
３の画像データは、凹部１２毎の発光観測データとして
コンピュータ４２内に保存される。

【００３７】また、発光体７３の発光状態（発光の強度
など）が経時的に変化する場合には、発光観測サイクル
を２度以上繰り返し行い、凹部１２毎の発光観測データ
としてコンピュータ４２内に保存される。そして、同一
の凹部１２内に配された発光体７３について、異なる発
光観測サイクルで取得した画像データ同士を比較すれ
ば、各発光体７３の経時的な発光状態の変化を観測でき
る。なお、１発光観測サイクルの長さは適宜設定するこ
とができ、また、ＣＣＤカメラ３１による発光体７３の
撮像時間は、発光体７３の発光の強度や、１発光観測サ
イクルの長さなどの条件により適宜決定すればよい。

【００３８】本実施の形態にかかる発光観測装置は、上
記したように、一つのＣＣＤカメラ３１を用いて、複数
の凹部１２内に配された発光体７３を連続的に観測する
ものである。そのため、複数の凹部１２をスライドさせ
て、これら凹部１２を順次、遮光性部材２１の光入射端
２１a に連結する必要があるが、連結された凹部１２と
光入射端２１a との当接面間には隙間が生じ、ここから
外部光が凹部１２内に漏れこむ虞がある。そして、この
ような外部光の漏れこみは、特に発光体７３の発光強度
が比較的小さい場合に、観測精度を大きく低下させるノ
イズとなる。

【００３９】そこで、本実施の形態にかかる発光観測装
置では、より好ましくは、フェルト部材５１を遮光性部
材２１の光入射端２１a 側に設ける（図１（ｂ）・
（ｃ）参照）。フェルト部材５１は、フェルトからなる
円環状の部材であり、光入射端２１a の壁部（壁体の端
面部）に沿って、該壁部を完全に被覆するように設けら
れている。この結果、一つの凹部１２と遮光性部材２１
とが連結される際に、円環状のフェルト部材５１が上記
光入射端２１a と凹部１２との間に配される（介挿され
る）。また、フェルト部材５１は、凹部１２の開口１２
a の外周（外枠）より大きく形成されており、上記一つ
の凹部１２と遮光性部材２１とが連結される際に、開口
１２a の外枠を取り囲む。つまり、フェルト部材５１
は、遮光性セルの開口１２ａが形成される平面（円盤
面）と遮光性部材２１の光入射端２１ａとの間に生じる
隙間を封鎖し、遮光性セルの内部（凹部１２の内部）へ
の外部光の漏れ込みを防止するように配される。なお、
フェルト部材５１の厚みは特に限定されるものではない
が、遮光性を特に良好とするために５ｍｍ程度であるこ
とがより好ましい。

【００４０】フェルト部材５１を設けることで、上記光
入射端２１a の壁部と凹部１２（円盤体１１の円盤面）
との間に生じる隙間がより確実に塞がれて、発光体７３
の観測精度が著しく向上する。また、フェルトは、遮光
性に優れるだけではなく、比較的磨耗しがたく長期使用
に耐える材料でもあり、加えて、遮光性部材２１と円盤
体１１との間に配されても、該円盤体１１のスライド性
を実質的に低下させることのない優れた材料である。な
お、本発明でいうフェルトとは、一般に定義されるよう
に、熱、水蒸気、圧力を用いて両面編みした均質な織物
であり、１）圧縮フェルト、すなわち、羊毛または羊毛
と他の繊維との混紡を、温度・湿度ともに高い状態で、
羊毛の縮充性を利用して加圧下で編目構造にした不織
布、２）刺針フェルト（ニードルフェルト）、すなわち
刺針を通し、圧縮した合成繊維を機械両面編みした布、
３）織フェルト、が例示される。

【００４１】また、図２（ａ）・（ｂ）に示す発光観測
装置では、凹部１２’の光透過窓の形状にあわせて、こ
の光透過窓と相似形状で、かつ一回り大きな開口を有す
る遮光性部材２１’を使用する（図２（ｂ）参照）。ま
た、遮光性部材２１’の光入射端（光透過窓と当接する
端部）には、その外枠形状に沿って連続し、該外枠（円
盤体１１との当接面部）を完全に被覆する環状のフェル
ト部材５１’が設けられている。また、図１に示す場合
と同様、遮光性部材２１’の光入射端と、円盤体１１の
円盤面とは、間にフェルト部材５１’が介挿された（挟
み込まれた）状態で互いに当接状態にある。

【００４２】凹部１２’内に配された発光体７３を観察
する際には、上記凹部１２’の光透過窓が遮光性部材２
１’の真下に入るように円盤体１１を回転させる（図２
（ｂ）参照）。これにより、フェルト部材５１’は、凹
部１２’の光透過窓の外枠を取り囲むように、遮光性部
材２１’の光入射端（他端）と凹部１２’との間に介挿
されて、上記光入射端と凹部１２’との間に生じる隙間
からの外部光の漏れ込みがフェルト部材５１’により好
適に抑制される。

【００４３】図２（ｂ）に示す凹部１２’内には、凹部
１２’とは異なる形状の容器６１’が設置され、この容
器６１’内に発光体７３が配されている。また、凹部１
２’内の対向する二側壁の一方には、スプリング７２と
容器受け７１とからなる付勢手段が設けられており、凹
部１２’内に配された容器６１’を他方の側壁に押し付
けて固定する。このような付勢手段を設ければ、凹部１
２’から一旦取り出した容器６１’を、該凹部１２’内
の同一位置へ比較的簡単に再設置できる。例えば、同一
の容器６１’内に配された発光体７３の観測を、複数回
の発光観測サイクルにわたって行う場合などには、必要
に応じて容器６１’を凹部１２’から取外し、再び同一
位置に設置可能となるので好適である。なお、上記付勢
手段としては、各種エラストマーなどの弾性体も使用可
能である。

【００４４】凹部１２・１２’内に配される発光体７３
は、光を発するものであれば特に限定されるものではな
い。また、発光体７３には、自己発光するものはもちろ
ん、励起により発光するものも含まれる。なお、励起に
より発光するもの（例えば、ＧＦＰ（Green Fluorescen
t Protein)など励起により蛍光を発するもの）の発光を
観測する場合には、図１に示す構成に加えて、発光体７
３に励起エネルギー（励起光など）を付与する励起エネ
ルギー付与手段を新たに設ける必要がある。

【００４５】また、ＣＣＤカメラ３１による撮像を通し
て、発光体７３の発光状態を経時的に観測する場合に
は、凹部１２中での発光体７３の位置が実質的に固定さ
れている必要がある。例えば、発光体７３として生物を
使用する場合には、移動性が比較的低い生物体（例え
ば、固体培地上に配された植物体、微生物類（細菌類な
どを含む）、シアノバクテリア）や、固体培地上に配さ
れた細胞（単細胞生物の場合、生物体にも相当）などが
特に好適である。なお、本実施の形態にかかる発光観測
装置では、発光観測下にある凹部１２以外には開口１２
ａを介して内部に光を付与可能なので、植物体、植物細
胞、シアノバクテリアなど光合成に依存する観測対象物
を観測対象とすることも容易である。

【００４６】また、光検出部として、ＣＣＤカメラ３１
に代えて光電子増倍管を使用することもできるが、この
場合には、一つの凹部１２内に配された発光体７３の発
光量の総和を検出するので、発光体７３が移動するもの
であっても問題とならない。

【００４７】また、発光体７３として生物を使用する場
合、該生物は、発光細菌など自然状態で発光する生物体
やその細胞であってもよく、また、ゲノムに発光関連遺
伝子が発現可能に組み込まれた遺伝子組み換え体（生物
体やその細胞を含む）であってもよい。なお、このよう
な遺伝子組み換え体（細胞を除く遺伝子組み換え生物
体）は、非ヒト生物のものに限定される。

【００４８】上記の発光関連遺伝子とは、１）各種ＧＦ
Ｐをコードする遺伝子のように、励起による発光に関与
する遺伝子であってもよく、２）各種ルシフェラーゼ遺
伝子のように、自己発光に関与する遺伝子であってもよ
い。特に、発光体７３の発光強度の変化を経時的に観測
する場合には、生体内または細胞内で比較的速やかに分
解される各種ルシフェラーゼをコードする遺伝子（ルシ
フェラーゼ遺伝子）がより好適に使用される。また、各
種ルシフェラーゼ遺伝子を使用する場合には、その種類
に応じて適切な基質（酵素反応基質）、高エネルギー物
質（ＡＴＰやＦＭＮＨ₂）、酸素などを供給する必要が
ある。なお、発光観測時間などの条件にもよるが、発光
体７３が自身が高エネルギー物質や酸素を有している場
合、これらを外部から供給する必要がない。

【００４９】発光関連遺伝子が発現可能に組み込まれた
遺伝子組み換え体は、アラビドプシス、ゼブラフィッシ
ュ、ショウジョウバエ、シアノバクテリアなど様々な生
物で既に作成されており、その作成方法の詳細について
は省略する（科学，vol.68,138-143, 1998 （岩波書店
発行）など参照）。

【００５０】本実施の形態にかかる発光観測装置は、発
光現象の観測に関する種々の用途に使用可能である。例
えば、任意のプロモータ配列と、その下流側に発現可能
に連結された発光関連遺伝子とを有する遺伝子組み換え
体を発光体７３として観測すれば、該プロモータ配列の
活性・非活性を発光体７３からの発光の有無として確認
可能となる。なお、上記任意のプロモータ配列は、上記
遺伝子組み換え体が遺伝子の組み換え操作前から持って
いたものであってもよく、また、発光関連遺伝子と同様
に組み換え操作により導入されるものであってもよい。

【００５１】また、上記プロモータ配列により発現が支
配される特定遺伝子と、上記発光関連遺伝子との双方
を、該プロモータ配列の支配下で並行して発現可能な遺
伝子組み換え体を作成すれば、発光体７３の発光状態を
モニタすることで、特定遺伝子の発現の有無、発現の強
さなど（すなわち発現量）を可視的に観測可能となる。

【００５２】より具体的な例として、シアノバクテリア
の一遺伝子psｂAIのプロモータ下流に二種のルシフェラ
ーゼ遺伝子（luxA,luxB)を連結した遺伝子断片を、シア
ノバクテリア（Synechococcus sp.PCC 7942)のゲノムに
組み込んで遺伝子組み換え体を作成し（科学，vol.68,
138-143, 1998 参照）、この遺伝子組み換え体における
遺伝子psｂAIのプロモータ活性を経時的に観測するもの
が挙げられる。上記遺伝子psｂAIは光合成系IIに関わる
遺伝子であり、概日リズム（生物時計のリズム）に従っ
て発現する。概日リズムは約２４時間サイクルであり、
測定間隔（１発光観測サイクルに要する時間）は３０分
〜１時間程度に設定すれば充分である。一般には、例え
ば、図１に示す各凹部１２内の発光体７３（ここでは遺
伝子組み換えシアノバクテリアの各コロニー）を３分ず
つＣＣＤカメラ３１で露光し、暗バックグラウンドの測
定を含めて測定間隔を４５分に設定する。また、発光観
測サイクルは複数回繰り返される。ルシフェラーゼの基
質としてはデカナールを用い、酸素、及び高エネルギー
物質としてのＦＭＮＨ₂を供給する。

【００５３】１回目の発光観測サイクルで撮像した発光
体（コロニー）７３の画像データは、コンピュータ４２
により解析され、境界線追跡法（「コンピュータ画像処
理」；産報出版(1982) 参照）で該コロニーを認識す
る。また、コンピュータ４２は各発光体（コロニー）７
３の位置を記憶し、２回目以降の発光観測サイクルでは
発光体（コロニー）７３毎に発光強度が測定され、記憶
される。また、取得された発光観測データは、コンピュ
ータ４２内の解析ルーチンにより処理され、リズムの周
期、位相が算出される。

【００５４】また、遺伝子組み換え体として、組み換え
操作前の生物体または細胞のゲノムに、該ゲノムのラン
ダムな小断片とルシフェラーゼ遺伝子とを融合させた遺
伝子断片を導入したものを採用してもよい。この場合、
上記ランダムな小断片がプロモータ配列を含んでいれ
ば、該遺伝子組み換え体やそのクローンは、該プロモー
タ配列が活性化されると発光する（発光体７３とな
る）。発光体７３となっている遺伝子組み換え体やその
クローンを撮影し、得られた画像データをもとに発光体
７３を選別すれば、プロモータ配列を含む上記小断片を
クローニング、同定可能となる。また、上記プロモータ
配列を含む遺伝子組み換え体やクローンのみを選別して
ライブラリを作成し、該ライブラリを特定の条件下に置
いてその発光状態を観測してもよい。例えば、環境スト
レス下（ヒートショック下など）の特定の条件下でのみ
発光が観測される遺伝子組み換え体やクローンがあれ
ば、特定の条件下でのみ活性化されるプロモータ配列を
クローニング可能となる。

【００５５】なお、発光体７３からの発光が比較的弱い
場合や、異なる発光体７３間での発光強度が大きく異な
る場合、一つの発光強度を閾値として画像データを解析
すると、発光体７３の一部（発光強度の低いもの）が認
識されない虞もある。そこで、発光体７３の画像データ
をコンピュータ４２で解析する際には、発光強度を複数
の帯域に分けて各帯域を一つの閾値とし、発光強度の低
い側からより高い側の帯域へと閾値を順次変更した解析
を行うことがより好ましい。また、帯域同士は重複しな
いように設定されて、一の閾値での解析時に拾われた発
光体７３が、異なる閾値での解析時に拾われないように
なっている。このような画像データの解析法を採用すれ
ば、発光強度の低い発光体７３も確実に検出することが
可能となる。

【００５６】本実施の形態にかかる発光観測装置では、
円盤体１１に凹部１２・１２’が形成される構成につい
て説明したが、例えば、一方向に延びた遮光性のベルト
体の表面（遮光性セルの上面）に複数の凹部を設け、該
凹部内に発光体を配するようにしてもよい。この構成で
は、複数の凹部がベルト体の伸長方向に沿って隣接して
設けられるとともに、スピンドルモータ４４に代えて、
該ベルト体をその伸長方向に送る送り機構（相対移動機
構；スライド機構）が設けられる。

【００５７】また、図１に示す発光観測装置では、ＣＣ
Ｄカメラ３１や遮光性部材２１は固定したままで、凹部
１２・１２’のみをスライドさせるものであったが、こ
れとは逆に、ＣＣＤカメラ３１のみをスライドさせても
よい。つまり、スピンドルモータ４４を省略して円盤体
１１の位置を固定する一方で、該円盤体１１の中心を回
転中心としてＣＣＤカメラ３１を回転させる送り機構
（相対移動機構）を設けてもよい。

【００５８】つまり、本発明において「相対移動機構」
とは、複数の遮光性セルの光透過窓（開口１２ａ）を、
順次、光伝搬経路（遮光性部材２１）の光入射端２１ａ
に当接状態で連結させるべく、光伝播経路が固定された
光検出部（ＣＣＤカメラ３１）と、複数の遮光性セルの
内部（凹部１２の内部）とを相対移動させる機構であれ
ばよい。なお、観測データの管理や、凹部１２の送り動
作の制御がより容易であるという理由で、円盤体１１を
回転させる構成の方がより好ましい。

【００５９】また、本実施の形態にかかる発光観測装置
は、発光体が内部に配される複数の遮光性凹部（凹部１
２に相当）が平板面（円盤面に相当）に形成された平板
体（円盤体１１を含む）と、該発光体の発光により生じ
た光を検出する光検出部とを備え、上記遮光性凹部に
は、上記光を外部に出射可能な光透過窓が設けられると
ともに、上記光検出部には、上記光透過窓を介して出射
された光が入射され、該光を光検出部に伝播する光伝播
経路の一端側が固定されてなり、さらに、上記平板体を
スライドさせて、複数の遮光性凹部の光透過窓を、順
次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連結させるス
ライド機構と、上記遮光性凹部の光透過窓を光伝播経路
の他端側に連結させた際、平板体の上記平板面と光伝播
経路の他端との間に、この光透過窓の外枠を取り囲むよ
うに配される、環状のフェルト部材とを備えてなる構成
であってもよい。

【００６０】また、上記環状のフェルト部材は、光伝播
経路の光入射端（光透過窓と当接する端部）の外枠形状
（端面形状）に沿って連続し、該外枠（端面）を完全に
被覆するように設けられることが好ましい。

【００６１】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
について、図３などに基づいて説明すれば以下の通りで
ある。なお、上記実施の形態１で説明した部材と同一の
機能・構成を有する部材に関しては同一の符号を付し、
その詳細な説明は省略する。

【００６２】本実施の形態にかかる発光観測装置は、発
光体の選別を容易とするために、実施の形態１に係る発
光観測装置において、さらに、撮像用の光を発光体７３
に付与する光源７４を含んで構成される（図３（ａ）に
要部のみ示す）。なお、光源７４用の電源などは図示を
省略する。実施の形態１に係る発光観測装置では、ＣＣ
Ｄカメラ３１が撮影した画像データを参照して発光体の
位置をおおよそ把握することは出来るが、非発光体と発
光体とが密に混在する場合に両者を正確に選別すること
は困難である。

【００６３】一方、本実施の形態にかかる発光観測装置
は、非発光体７３’と発光体７３とが、一つの凹部１２
内に混在する場合でも両者の選別を可能とするものであ
る。具体的には、一つの凹部１２とＣＣＤカメラ３１と
が遮光性部材２１を介して対向した状態で、光源７４よ
り撮像用の光を付与して非発光体７３’と発光体７３と
を全てＣＣＤカメラ３１で撮像する。また、光源７４よ
り撮像用の光を付与せず、かつ外部光の漏れ込みのない
条件で、非発光体７３’と発光体７３とを全てＣＣＤカ
メラ３１で撮像する（撮像工程）。

【００６４】光源７４より撮像用の光を付与して得られ
た画像データには、図３（ｂ）に示すように、非発光体
７３’と発光体７３とが全て写し取られている。一方、
撮像用の光の非存在下で得られた画像データには、図３
（ｃ）に示すように、自身が発光するまたは励起により
発光する発光体７３のみが写し取られている。そのた
め、撮像用の光の存在下で得られた画像データと、撮像
用の光の非存在下で得られた画像データとを比較して、
両方の画像データ中に共通に含まれる撮像データを確認
すれば、これを発光体７３として選別可能となる（選抜
工程）。

【００６５】なお、撮像用の光の存在下で得られた画像
データと、非存在下で得られた画像データとの比較は、
１）コンピュータ４２（図１（ａ）参照）内でこれら画
像データ同士を合成して行ってもよく、２）画像データ
を可視化して、観察者自身に行わせてもよい。

【００６６】また、同一の凹部１２内に配された発光体
７３と非発光体７３’との混合集団について、撮像用の
光の存在下／非存在下で得られた画像データ同士を合成
し、両方の画像データ中に共通に含まれる撮像データの
みを抽出・選別するようにコンピュータ４２を構成すれ
ば、該コンピュータ４２は発光体選別部としても機能す
る。

【００６７】凹部１２内に配される発光体７３と非発光
体７３’との混合集団としては、生物体または細胞の集
団が対象とされる。実施の形態１で説明したように、特
定遺伝子の発現量の観測用、プロモータ活性の観測用、
並びに選択マーカーなどとして、生物体または細胞に発
光関連遺伝子を導入する手法は頻繁に採用される。しか
しながら、従来、生物体または細胞に、発光関連遺伝子
が発現可能に導入されたか否かを効率的に判別する装置
・手法は提供されていなかった。

【００６８】本実施の形態にかかる発光観測装置では、
遺伝子組み換え操作（発光関連遺伝子を導入する操作）
後の生物体または細胞の集団を対象とし、発光関連遺伝
子が導入されたものは発光体７３となり、導入されなか
ったものは非発光体７３’となる点を利用する。また、
本発光観測装置では、複数の凹部１２内に配された生物
体または細胞の集団を対象とした連続スクリーニングが
可能なので、従来の方法と比較してより効率的な選別作
業が可能となる。つまり、複数の遮光性セル内に配され
た混合集団を対象に選別を行うので、大量のサンプルか
ら発光体７３を連続的に選別可能となる。

【００６９】なお、上記発光観測装置を、発光する生物
体のスクリーニング用に使用する場合には、撮像用の光
の付与下と非付与下との２回の撮影で、撮影対象の位置
が固定されている必要がある。そこで、２回の撮影間隔
を比較的小さくするとともに、上記生物体として移動性
が比較的低いもの（例えば、固体培地上に配された植物
体、微生物類（細菌類などを含む）、シアノバクテリ
ア）を使用することがより好ましい。また、本発光観測
装置の適用に際しては、遺伝子組み換え操作前の生物体
または細胞が発光関連遺伝子と類似した波長の発光を行
わないことが前提条件となる。なお、フェルト部材（図
１参照）は必ずしも設ける必要はない。

【００７０】また、図３（ａ）に示すように、開口１２
ａを遮光性部材２１の光入射端２１ａに当接状態で連結
させた際に、凹部１２内に配される発光体７３や非発光
体７３’の混合集団（特に、生物体または細胞の集団）
とＣＣＤカメラ３１との間に位置し、所定条件の光のみ
を通過させるフィルタ手段（フィルタ手段Ａ・Ｂ）３１
ａを設けることもできる。この構成では、上記フィルタ
手段を透過可能な所定条件の光を発する発光体のみを発
光体７３として選別可能となる。

【００７１】フィルタ手段３１ａとしては、例えば、特
定波長の光のみを通過させるものが挙げられ、該フィル
タ手段３１ａを用いれば、撮像対象内に異なる波長の光
を発する発光体が有る場合、その一方のみを発光体７３
として選別可能となる。

【００７２】以上のように、本実施の形態にかかる発光
観測装置は、光源７４を新たに設けることで、非発光体
７３’と発光体７３とが混在し、かつ比較的高密度に分
布する場合でも、両者をより効率的に選別可能な発光体
選別装置となる。なお、図３（ａ）に示す構成では、一
つのＣＣＤカメラ３１が、撮像用の光の存在下で画像デ
ータを取得する画像形成部と、撮像用の光の非存在下で
画像データを取得する光検出部との双方を兼ねるように
なっているが、もちろん画像形成部を別個設けてもよ
い。例えば、本実施の形態にかかる発光観測装置を、室
内灯の点灯下や自然光下で運転する場合には、室内光や
自然光を撮像用の光とするＣＣＤカメラＡ（図示せず）
を別個設け、非発光体７３’と発光体７３とをまとめて
撮像させてもよい。

【００７３】また、ＣＣＤカメラ３１を上下方向に移動
可能させる移動手段（図示せず）を設けて、上記室内光
や自然光を撮像用の光として凹部１２の内部に導入する
ことも可能である。この構成では、画像形成部と光検出
部とを同一の手段（ＣＣＤカメラ３１）とすることがで
きる。

【００７４】〔実施の形態３〕本発明のさらに他の実施
の形態について、図４などに基づいて説明すれば以下の
通りである。なお、上記実施の形態１で説明した部材と
同一の機能・構成を有する部材に関しては同一の符号を
付し、その詳細な説明は省略する。

【００７５】本実施の形態にかかる発光観測装置は、波
長の異なる二種以上の光を発する発光体を対象として、
その発光状態を観察する装置である。詳細には、実施の
形態１に係る発光観測装置において、さらにＣＣＤカメ
ラ３１と、該ＣＣＤカメラ３１に固定される遮光性部材
２１とを設けた構成となっている（図４（ａ）参照）。
なお、２つのＣＣＤカメラを区別するため、場合によっ
ては一方をＣＣＤカメラ３１Ａ（光検出部）、他方をＣ
ＣＤカメラ３１Ｂ（光検出部）と称し、また、２つの遮
光性部材２１を区別するため、場合によっては一方を遮
光性部材２１Ａ、他方を遮光性部材２１Ｂと称する。

【００７６】ＣＣＤカメラ３１Ｂ、及びそれに連結され
た遮光性部材２１Ｂは、実施の形態１で示すＣＣＤカメ
ラ３１（３１Ａ）や遮光性部材２１（２１Ａ）と同様に
構成されており、詳細な説明は省略する。また、遮光性
部材２１Ａの光入射端２１ａが一つの開口１２ａに当接
状態で連結される際に、遮光性部材２１Ｂの光入射端２
１ａが他の一つの開口１２ａに当接状態で連結される。
つまり、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂは、互いに異なる
凹部１２内に配された発光体を同時に撮影する。

【００７７】図４（ｂ）に示す凹部１２内には、１）特
定波長Ａ（ｎｍ）の光（例えば青色光）を発する発光体
（図示せず）と、特定波長Ｂ（ｎｍ）の光（例えば赤色
光）を発する発光体（図示せず；発光体Ａ／Ｂと称す
る）とが配される。または、２）特定波長Ａの光と特定
波長Ｂの光との双方を発光可能な発光体（図示せず；発
光体ＡＢと称する）が配される。なお、特定波長Ａと特
定波長Ｂとは互いに異なる波長である。

【００７８】特に限定されるものではないが、上記発光
体Ａ／Ｂの一例としては、特定波長Ａの発光に関与する
発光関連遺伝子Ａが発現可能に導入された遺伝子組み換
え体（生物体または細胞）と、特定波長Ｂの発光に関与
する発光関連遺伝子Ｂが発現可能に導入された遺伝子組
み換え体との混合集団が挙げられる。また、上記発光体
ＡＢとしては、発光関連遺伝子Ａ・Ｂの双方が発現可能
に導入された遺伝子組み換え体の集団が挙げられる。

【００７９】上記ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂは、波長
の異なる光を互いに独立に検出する。すなわち、ＣＣＤ
カメラ３１Ａは、特定波長Ａの光を検出可能で、かつ特
定波長Ｂの光を検出できず、一方、ＣＣＤカメラ３１Ｂ
は、特定波長Ａの光を検出できず、かつ特定波長Ｂの光
を検出可能となっている。また、実施の形態１で説明し
た発光観測装置と同様に、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂ
が撮像した画像データは、カメラコントローラ４１を介
してコンピュータ４２に入力され、凹部１２毎の画像デ
ータとして整理・保存される。なお、二つのＣＣＤカメ
ラ３１Ａ・３１Ｂが異なるフィルタ手段（図示せず）を
装着したものであれば、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂに
異なる波長検出特性を容易に持たせうる。

【００８０】本実施の形態にかかる発光観測装置は、発
光体が発する波長の異なる二種以上の光を、それぞれ独
立して同時にかつ連続的に観測可能であり、その用途は
特に限定されない。例えば、発光体Ａ／Ｂを観測対象と
し、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂが撮像した画像データ
の一方のみに含まれる発光体を選別すれば、特定波長Ａ
またはＢのいずれかの光を発する発光体の連続式選別装
置となる。また、発光体ＡＢを観測対象とすれば、発光
体ＡＢ（特に、発光する生物体または細胞）自身による
光の遮蔽や吸収を共有するという理由で観測精度の向上
につながり、発光体の発光状態の観測を連続的かつより
高精度に行うことが可能となる。

【００８１】また、図４（ｂ）に示すように、ＣＣＤカ
メラ３１Ａ・３１Ｂを同一の遮光性部材２１ｃの光出射
端側に挿入して、該遮光性部材２１ｃを共有させること
もできる。この場合、遮光性部材（光伝播経路）の数を
低減可能となり、また、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂ
が、同時に同一の凹部１２内の撮像を行うことが可能と
なる。よって、ＣＣＤカメラ３１Ａ・３１Ｂの撮像動作
や円盤体１１の回転動作の制御がより容易となり、加え
て得られた画像データの管理がより容易となる。なお、
図４（ｂ）に示すように、遮光性部材２１ｃの光入射端
と複数の開口１２ａとを、同時に当接状態で連結しても
よい。

【００８２】なお、本実施の形態では、「波長の異なる
二種以上の光を独立に検出する光検出部」として、「異
なる波長検出特性を有する複数個の光検出部」を例示し
たが、特にこの構成に限定されるものではない。例え
ば、光の種類数と同数のフィルタ手段（各フィルタ手段
は異なる一種類の光のみ透過させる）と、該フィルタ手
段を切り換える切り換え手段とを備えた一つの光検出部
を採用してもよい。

【００８３】本実施の形態にかかる発光観測装置は、波
長の異なる二種以上の光を発する発光体が内部に配され
る複数の遮光性凹部が平板面に形成された平板体と、該
発光体の発光により生じる上記光を独立に検出する一つ
または複数の光検出部とを備え、上記遮光性凹部には、
上記光を外部に出射可能な光透過窓が設けられるととも
に、上記光検出部には、上記光透過窓を介して出射され
た光が入射され、該光を光検出部に伝播する光伝播経路
の一端側が固定されてなり、さらに、上記平板体をスラ
イドさせて、複数の遮光性凹部の光透過窓を、順次、上
記光伝播経路の他端側に当接状態で連結させるスライド
機構を備えてなる構成であってもよい。

【００８４】

【発明の効果】本発明にかかる発光観測装置は、以上の
ように、発光体が内部に配される複数の遮光性セルと、
発光体の発光を検出する光検出部とを備え、遮光性セル
には光透過窓が設けられるとともに、光検出部には、光
透過窓を介して出射された光を伝播する光伝播経路の一
端側が固定されてなり、さらに、光検出部と複数の遮光
性セルとを相対移動させて、その光透過窓を、順次、光
伝播経路の他端側に連結させる相対移動機構と、光透過
窓を光伝播経路の他端側に連結させた際、遮光性セルと
光伝播経路の他端との間に、この光透過窓の外枠を取り
囲むように配される、環状のフェルト部材とを備えてな
る構成である。

【００８５】上記の構成によれば、環状のフェルト部材
により、遮光性セルの内部への外部光の漏れ込みが確実
に防止されるので、観測精度が著しく向上されてなる発
光観測装置を提供可能となるという効果を奏する。

【００８６】本発明にかかる発光観測装置はまた、以上
のように、波長の異なる光を発する発光体が内部に配さ
れる複数の遮光性セルと、発光体の発光を独立に検出す
る光検出部とを備え、遮光性セルには光透過窓が設けら
れるとともに、光検出部には、光透過窓を介して出射さ
れた光を光検出部に伝播する光伝播経路の一端側が固定
されてなり、さらに、光検出部と複数の遮光性セルとを
相対移動させて、その光透過窓を、順次、光伝播経路の
他端側に連結させる相対移動機構を備えてなる構成であ
る。

【００８７】上記の構成によれば、発光体が発する波長
の異なる二種以上の光を、独立して同時にかつ連続的に
観測可能な発光体観測装置を提供することができるとい
う効果を奏する。

【００８８】本発明にかかる発光観測装置は、上記の構
成において、光検出部を複数備え、これら光検出部は光
伝播経路を共有する構成であることがより好ましい。

【００８９】上記の構成によれば、光伝播経路の数を低
減可能となる。また、複数の光検出部が、同時に、同一
の遮光性セル内からの光の検出を行うことが可能とな
り、光検出部の動作制御や相対移動手段の動作制御がよ
り容易となるという効果を加えて奏する。

【００９０】本発明にかかる発光観測装置は、上記の構
成において、上記発光体は、発光関連遺伝子が発現可能
に導入された遺伝子組み換え体であることがより好まし
い。

【００９１】上記の構成によれば、上記遺伝子組み換え
体の発光状態を連続的に観測可能な発光観測装置を提供
可能となるという効果を加えて奏する。

【００９２】本発明にかかる発光体の選別方法は、以上
のように、生物体／細胞の集団を、撮像用の光の存在下
と非存在下とで撮像してそれぞれ画像データを得る工程
と、次いで、撮像用の光の存在下で得られた画像データ
と、撮像用の光の非存在下で得られた画像データとを比
較して、両画像データに共通に含まれる生物体／細胞を
確認し、これを発光体として選別する工程とを含んでな
る方法である。

【００９３】上記の方法によれば、上記生物体または細
胞の集団が発光体と非発光体との混合集団である場合で
あっても、発光体のみを確実に選別可能な方法を提供可
能となるという効果を奏する。

【００９４】本発明にかかる発光体選別装置は、以上の
ように、生物体／細胞の集団が内部に配される複数の遮
光性セルと、遮光性セルに設けられる光透過窓と、生物
体／細胞の集団に含まれる発光体からの光を画像データ
として取得する光検出部と、光検出部に一端側が固定さ
れ、遮光性セルの内部から出射された光を光検出部に伝
播する光伝搬経路と、光検出部と複数の遮光性セルとを
相対移動させて、その光透過窓を、順次、光伝播経路の
他端側に連結させる相対移動機構と、生物体／細胞の集
団に、光透過窓を介して撮像用の光を付与する光源と、
生物体／細胞の集団を、撮像用の光の存在下で撮像して
画像データを取得する画像形成部とを含んでなる構成で
ある。

【００９５】上記の構成によれば、光検出部が取得した
画像データと、画像形成部が取得した画像データとを比
較することで、上記生物体または細胞の集団が発光体と
非発光体との混合集団である場合であっても、発光体の
みを確実に選別可能な発光体選別装置を提供可能となる
という効果を奏する。

【００９６】本発明にかかる発光体選別装置はまた、上
記の構成において、同一の遮光性セルの内部に配された
生物体／細胞の集団について、光検出部が取得した画像
データと、画像形成部が取得した画像データとを比較し
て、両画像データに共通に含まれる生物体／細胞を確認
し、これを発光体として選別する発光体選別部を含んで
なることがより好ましい。

【００９７】上記の構成によれば、光検出部が取得した
画像データと、画像形成部が取得した画像データとを発
光体選別部において比較することで、生物体／細胞の集
団が発光体と非発光体との混合集団である場合であって
も、発光体のみを確実に選別可能な発光体選別装置を提
供可能となるという効果を加えて奏する。

【００９８】本発明にかかる発光体選別装置は、上記の
構成において、遮光性セルの光透過窓を光伝播経路の他
端側に連結させた際に、遮光性セルの内部に配される生
物体／細胞の集団と光検出部との間に位置し、かつ、所
定条件の光のみを通過させるフィルタ手段をさらに備え
ていてもよい。

【００９９】上記の構成によれば、上記所定条件の光を
発する発光体のみを選別可能な発光体選別装置を提供可
能となるという効果を加えて奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態にかかる発光観測装置の
構成を示し、（ａ）はその概略斜視図、（ｂ）はＣＣＤ
カメラ、遮光性部材、フェルト部材の位置関係を説明す
る概略上面図、（ｃ）は装置要部の概略断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｂ）は、図１に示す発光観測装置の
一変形例を説明する図である。

【図３】（ａ）は、本発明の他の実施の形態にかかる発
光観測装置の要部構成を説明する図であり、（ｂ）〜
（ｃ）は、この発光観測装置が撮像した画像データの一
例を示す図である。

【図４】（ａ）は、本発明のさらに他の実施の形態にか
かる発光観測装置の構成を説明する図であり、（ｂ）は
（ａ）に示す装置の一変形例を説明する図である。

【符号の説明】

１２・１２’ 凹部（遮光性セル（の内部））１２ａ開口（光透過窓）２１遮光性部材（光伝播経路）２１ａ光入射端（光伝播経路の他端）２１ｂ光出射端（光伝播経路の一端）２１ｃ遮光性部材（光伝播経路）３１ＣＣＤカメラ（光検出部：画像形成部）３１ａフィルタ手段４２コンピュータ（発光体選別部）４４スピンドルモータ（相対移動機構）５１フェルト部材７３発光体７４光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｇ０１Ｎ 33/483 Ｃ４Ｂ０６３ // Ｇ０１Ｊ 1/02 Ｇ０１Ｊ 1/02 ＤＱＦターム(参考） 2G043 AA04 BA16 CA05 DA01 EA01 EA06 FA03 GA06 GA07 GB21 HA15 JA02 LA02 LA03 MA01 2G045 CB01 CB21 FA11 GC15 2G057 AA04 AA14 AC05 BA01 BB06 DA04 DB02 DB05 HA04 2G065 AA04 AA11 AB04 AB11 BA04 BA18 BB26 CA05 DA10 4B029 AA07 AA23 BB01 BB11 FA04 4B063 QA01 QQ06 QQ08 QQ09 QQ13 QR58 QR75 QR77 QR78 QS36 QS39 QX02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光体が内部に配される複数の遮光性セル
と、該発光体の発光により生じた光を検出する光検出部
とを備え、上記遮光性セルには、上記光を外部に出射可能な光透過
窓が設けられるとともに、上記光検出部には、上記光透
過窓を介して出射された光が入射され、該光を光検出部
に伝播する光伝播経路の一端側が固定されてなり、さら
に、上記光伝播経路が固定された光検出部と、上記複数の遮
光性セルとを相対移動させて、複数の遮光性セルの光透
過窓を、順次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連
結させる相対移動機構と、上記遮光性セルの光透過窓を光伝播経路の他端側に連結
させた際、該遮光性セルと光伝播経路の他端との間に、
この光透過窓の外枠を取り囲むように配される、環状の
フェルト部材とを備えてなることを特徴とする発光観測
装置。
【請求項２】波長の異なる二種以上の光を発する発光体
が内部に配される複数の遮光性セルと、該発光体の発光
により生じる上記光を独立に検出する一つまたは複数の
光検出部とを備え、上記遮光性セルには、上記光を外部に出射可能な光透過
窓が設けられるとともに、上記光検出部には、上記光透
過窓を介して出射された光が入射され、該光を光検出部
に伝播する光伝播経路の一端側が固定されてなり、さら
に、上記光伝播経路が固定された光検出部と、上記複数の遮
光性セルとを相対移動させて、複数の遮光性セルの光透
過窓を、順次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連
結させる相対移動機構を備えてなることを特徴とする発
光観測装置。
【請求項３】上記光検出部を複数備えてなり、これら複
数の光検出部が上記光伝播経路を共有していることを特
徴とする請求項２に記載の発光観測装置。
【請求項４】上記発光体は、発光関連遺伝子が発現可能
に導入された遺伝子組み換え体であることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の発光観測装
置。
【請求項５】生物体または細胞の集団から、発光体を選
別する方法であって、上記生物体または細胞の集団を、撮像用の光の存在下と
非存在下とで撮像してそれぞれ画像データを得る工程
と、次いで、上記撮像用の光の存在下で得られた画像データと、該撮
像用の光の非存在下で得られた画像データとを比較し
て、両方の画像データ中に共通に含まれる生物体または
細胞を確認し、これを発光体として選別する工程とを含
んでなることを特徴とする発光体の選別方法。
【請求項６】生物体または細胞の集団から、発光体を選
別する発光体選別装置であって、上記生物体または細胞の集団が内部に配される複数の遮
光性セルと、上記遮光性セルに設けられ、光が透過可能な光透過窓
と、上記生物体または細胞の集団に発光体が含まれる場合
に、該発光体からの光を画像データとして取得する光検
出部と、上記光検出部にその一端側が固定され、上記遮光性セル
の内部より光透過窓を介して出射された光を上記光検出
部に伝播する光伝搬経路と、上記光伝播経路が固定された光検出部と、上記複数の遮
光性セルとを相対移動させて、複数の遮光性セルの光透
過窓を、順次、上記光伝播経路の他端側に当接状態で連
結させる相対移動機構と、上記生物体または細胞の集団に、上記光透過窓を介して
撮像用の光を付与する光源と、上記生物体または細胞の集団を、上記撮像用の光の存在
下で撮像して画像データを取得する画像形成部とを含ん
でなることを特徴とする発光体選別装置。
【請求項７】同一の遮光性セルの内部に配された上記生
物体または細胞の集団について、上記光検出部が取得し
た画像データと、上記画像形成部が取得した画像データ
とを比較して、両方の画像データ中に共通に含まれる生
物体または細胞を確認し、これを発光体として選別する
発光体選別部を含んでなることを特徴とする請求項６に
記載の発光体選別装置。
【請求項８】上記遮光性セルの光透過窓を光伝播経路の
他端側に連結させた際に、該遮光性セルの内部に配され
る上記生物体または細胞の集団と光検出部との間に位置
し、かつ、所定条件の光のみを通過させるフィルタ手段
をさらに備えてなることを特徴とする請求項６または７
に記載の発光体選別装置。