JP2004286453A

JP2004286453A - 蛍光読取装置

Info

Publication number: JP2004286453A
Application number: JP2003075483A
Authority: JP
Inventors: Shigetomo Kanai; 成等金井
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】自家蛍光の大きいゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる蛍光読取装置を提供すること。
【解決手段】光学フィルターを介してＣＣＤカメラ３で取得した蛍光検出画像には、泳動用ゲル１内の核酸の試片蛍光成分に加え、ゲルカセット７の自家蛍光成分までも映し出されることがある。そこで、泳動用ゲル１内の核酸の試片蛍光成分及びゲルカセット７の自家蛍光成分に加え、ゲルカセット７の反射光成分までも映し出される第１比較画像を光学フィルターを介さずにＣＣＤカメラ３で取得し、ゲルカセット７のみが映し出されゲルカセット７の特定箇所に該当する画素同士の輝度比をもって、第１比較画像の明るさを蛍光検出画像の明るさに修正した第２比較画像を作成し、蛍光検出画像に対して第２比較画像を画素間減算することにより、蛍光検出画像を画像処理した補正画像を取得する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置としては、例えば、図８に示すような蛍光読取装置１００がある。そして、図８の蛍光読取装置１００では、ＣＣＤカメラ１１１及び、光学フィルター１１２、泳動用ゲル１１５を保持したゲルカセット１１３、励起光を照射する一対の励起光源１１４などを備えており、各励起光源１１４からの励起光を泳動用ゲル１１５に落射することによって、ＣＣＤカメラ１１１で蛍光検出画像を取得している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−２７１８２７号公報
【０００４】
このとき、泳動用ゲル１１５としては、作業者自らが作製したものを使用することが多いが、作業者自らが作製する手間を省くため、既製ゲルを使用することもある。
【０００５】
この点、既製ゲルを保持するゲルカセット１１３は、ガラス製のものを使用するが、その理由は、各励起光源１１４からの励起光を泳動用ゲル（既製ゲル）１１５に落射した際に、ゲルカセット１１３を照射しても、ガラス（を材料とするゲルカセット１１３）から発生する光（自家蛍光）が少ないからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大量生産によるコストダウンを考慮すれば、泳動用ゲル（既製ゲル）１１５を保持するゲルカセット１１３は、ガラスではなく、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造することが望ましいが、この点、ポリカーボネードやアクリルなどの樹脂は、各励起光源１１４からの励起光が照射された際に発生する光（自家蛍光）が大きく、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂で製造されたゲルカセット１１３を使用すると、この自家蛍光がバックノイズになって、鮮明な蛍光検出画像をＣＣＤカメラ１１１で取得することができなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した点を鑑みてなされたものであり、自家蛍光の大きいゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像を取得することができる蛍光読取装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために成された請求項１に係る発明は、蛍光標識された試料断片が電気泳動により分離されている泳動用ゲルを保持するゲルカセットと、前記泳動用ゲル内の試験断片を蛍光させるための励起光を出射する光源と、前記泳動用ゲルの方面からの光のうち、前記光源の励起光により前記試料断片が蛍光した試片蛍光成分を透過させる一方、前記光源の励起光が前記ゲルカセットで反射した反射光成分をカットする光学フィルターと、前記光学フィルターを介して前記試料断片の蛍光検出画像を取得する撮像機器と、を有する蛍光読取装置において、前記光源の励起光により前記ゲルカセットが蛍光した自家蛍光成分も前記蛍光検出画像に映し出される場合には、前記試片蛍光成分及び前記自家蛍光成分に加え前記反射光成分までも映し出される第１比較画像を前記光学フィルターを介さずに前記撮像機器で取得し、前記ゲルカセットのみが映し出され前記ゲルカセットの特定箇所に該当する画素同士の輝度比をもって、前記第１比較画像の明るさを前記蛍光検出画像の明るさに修正した第２比較画像を作成し、前記蛍光検出画像に対して前記第２比較画像を画素間減算することにより、前記蛍光検出画像を画像処理した補正画像を取得すること、を特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載する蛍光読取装置であって、前記ゲルカセットと前記撮像機器の間に前記光学フィルターを出入させる移動手段を備えたこと、を特徴としている。
【００１０】
このような特徴を有する本発明の蛍光読取装置では、光源から出射された励起光が、ゲルカセットに保持された泳動用ゲルへ照射されると、蛍光標識された試料断片が泳動用ゲル内で蛍光発光することになる。従って、光学フィルターを介すれば、泳動用ゲルの方面からの光のうち、試料断片の試片蛍光成分は透過するとともにゲルカセットの反射光成分はカットされるので、撮像機器により、試料断片の蛍光検出画像を取得することができる。
【００１１】
このとき、光源からの励起光がゲルカセットを照射すると、ゲルカセットが自家蛍光の大きい材料で製造されていた場合には、ゲルカセットまでも蛍光発光するので、撮像機器で取得された蛍光検出画像には、ゲルカセットの自家蛍光成分がバックノイズとして映し出されてしまう。
【００１２】
そこで、本発明の蛍光読取装置では、ゲルカセットの自家蛍光成分までも蛍光検出画像に映し出される場合には、ゲルカセットの自家蛍光成分や試料断片の試片蛍光成分と比べて格段に明るいゲルカセットの反射光成分に注目し、以下の手順で、蛍光検出画像の画像処理を行う。
【００１３】
先ず、光学フィルターを介さずに撮像することにより、試料断片の試片蛍光成分及びゲルカセットの自家蛍光成分に加えてゲルカセットの反射光成分までも映し出される第１比較画像を撮像機器で取得する。このとき、ゲルカセットの反射光成分は、ゲルカセットの自家蛍光成分や試料断片の試片蛍光成分と比べて格段に明るいことから、第１比較画像の明るさは、ゲルカセットの自家蛍光成分や試料断片の試片蛍光成分の影響を残しつつも、ゲルカセットの反射光成分が大きな割合を占めることになる。
【００１４】
次に、蛍光検出画像と第１比較画像において、ゲルカセットのみが映し出されゲルカセットの特定箇所に該当する画素同士の輝度比を求め、この輝度比をもって、第１比較画像の明るさを蛍光検出画像の明るさに修正した第１比較画像を、第２比較画像として作成する。このとき、蛍光検出画像において、ゲルカセットのみが映し出されゲルカセットの特定箇所に該当する画素には、ゲルカセットの自家蛍光成分のみが映し出されていることから、第２比較画像の明るさは、ゲルカセットの自家蛍光成分や試料断片の試片蛍光成分の影響を残しつつも、蛍光検出画像におけるゲルカセットの自家蛍光成分による明るさに殆ど等しくなる。そこで、蛍光検出画像に対して第２比較画像を画素間減算すると、ゲルカセットの自家蛍光成分の明るさが除かれた蛍光検出画像を、補正画像として取得することができる。
【００１５】
すなわち、本発明の蛍光読取装置では、光源の励起光によりゲルカセットが蛍光した自家蛍光成分も蛍光検出画像に映し出される場合には、試片蛍光成分及び自家蛍光成分に加え反射光成分までも映し出される第１比較画像を光学フィルターを介さずに撮像機器で取得し、ゲルカセットのみが映し出されゲルカセットの特定箇所に該当する画素同士の輝度比をもって、第１比較画像の明るさを第２比較画像の明るさに修正した第２比較画像を作成し、蛍光検出画像に対して第２比較画像を画素間減算することにより、蛍光検出画像を画像処理した補正画像を取得しており、この補正画像には、ゲルカセットの自家蛍光成分の明るさが除かれているので、自家蛍光の大きいゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像（補正画像）を取得することができる。
【００１６】
また、本発明の蛍光読取装置において、ゲルカセットと撮像機器の間に光学フィルターを出入させる移動手段に設ければ、ゲルカセットと光源と撮像機器との三者の相対的位置関係を確保した状態で、蛍光検出画像及び第１比較画像を撮像機器で取得することができるので、蛍光検出画像及び第１比較画像などに基づいて画像処理された補正画像の信頼性は大きなものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照にして説明する。本実施の形態は、泳動用ゲル内で電気泳動により分離した核酸（ＤＮＡ）や蛋白質等を蛍光検出する蛍光読取装置に関するものである。
【００１８】
先ず、図１に、本実施の形態の蛍光読取装置１０の概要を示す。図１の蛍光読取装置１０は、、ゲルカセット７及び、一対の励起光源２、ＣＣＤカメラ３、フィルターホイール４、モータ５などから構成されており、暗室内に設置されることにより、外光が入らないようにしている。尚、図１の蛍光読取装置１０が暗室内に設置されない場合には、これらの構成要素を、図示しない筐体の中にセットする。また、励起光源２としては、例えば、青色ＬＥＤを採用することができる。そして、励起光源２として、青色ＬＥＤを用いる場合は、ゲルカセット７との間に、図示しない励起光フィルターを配置しておく。
【００１９】
ゲルカセット７は、図４の平面図に示すように、泳動用ゲル１を保持するものである。さらに、詳しく言えば、図３の斜視図に示すように、ゲルカセット７は、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２を重ね合わせ、ゲル１を作成させた後に、試料断片を入れるためのウェルを（泳動用ゲル１に）形成するコーム２３を外す構造になっている。
【００２０】
尚、２枚のプレート２１，２２で保持された泳動用ゲル１は、およそ２５ｍｍ角で厚さは１ｍｍである。また、泳動用ゲル１の中には、ウェルから入れられた核酸（ＤＮＡ）が、図示しない電気泳動槽を用いた処理により分離されており、さらに、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されている。
【００２１】
各励起光源２は、蛍光色素ＦＩＴＣを励起させるための励起光を出射する光源で、その中心波長が４７３ｎｍのものを用いている。この点、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）は、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されていることから、各励起光源２からの励起光が照射されると、蛍光発光することができる。
【００２２】
ＣＣＤカメラ３は、後述する光学フィルター６（図２参照）を介して、ゲルカセット７を撮像することにより、ゲルカセット７に保持された泳動用ゲル１内で蛍光色素ＦＩＴＣに標識された核酸（ＤＮＡ）の蛍光検出画像を取得するものである。
【００２３】
フィルターホイール４は、図２の平面図に示すように、光学フィルター６及び空隙８が対称的に設けられており、モータ５で回転させることにより、光学フィルター６又は空隙８をＣＣＤカメラ３とゲルカセット７の間に介在させるものである。
【００２４】
この点、光学フィルター６は、泳動用ゲル１の方面からの光のうち、各励起光源２の励起光により泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）が蛍光した試片蛍光成分を透過させる一方、各励起光源２の励起光がゲルカセット７で反射した反射光成分をカットする性質を備えるものである。すなわち、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）は、蛍光色素ＦＩＴＣで標識されていることから、各励起光源２からの励起光が照射されると、蛍光を発する。従って、泳動用ゲル１内で核酸（ＤＮＡ）に標識された蛍光色素ＦＩＴＣからの蛍光（試片蛍光成分）は光学フィルター６を透過できる一方、各励起光源２からの励起光がゲルカセット７で反射して光学フィルター６に向かっても、（反射光成分は）光学フィルター６を透過できない。
【００２５】
但し、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２などで構成されるゲルカセット７に対しては、各励起光源２からの励起光が照射されているので、ゲルカセット７（２枚のプレート２１，２２）から光（自家蛍光）が発すると、ゲルカセット７（２枚のプレート２１，２２）からの蛍光（自家蛍光成分）は光学フィルター６を透過することがある。
【００２６】
尚、空隙８には、何も介在しないので、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分及び、各励起光源２の励起光の反射光成分、ゲルカセット７の自家蛍光成分のいずれも、通過することができる。
【００２７】
次に、本実施の形態の蛍光読取装置１０の画像処理機能について説明する。図５は、本実施の形態の蛍光読取装置１０の画像処理のフローチャートであり、図示しない制御機器で行われるものである。
【００２８】
先ず、Ｓ１１において、フィルターホイール４をモータ５で回転させることにより、光学フィルター６をＣＣＤカメラ３とゲルカセット７の間に介在させる。そして、Ｓ１２において、ＣＣＤカメラ３でゲルカセット７を撮像することにより、蛍光検出画像Ａを取得する。
【００２９】
ここで、図６（ａ）に、蛍光検出画像Ａの一例を示す。このとき、蛍光検出画像Ａの各画素の輝度は、図７（ａ）に示すように、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度αと、ゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度βとに区別することができる。すなわち、図７（ａ）について言えば、蛍光検出画像Ａには、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α及びゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度βの二者を有する画素と、ゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度βのみを有する画素がある。
【００３０】
尚、図７（ａ）は、説明の便宜のために、図６（ａ）の蛍光検出画像Ａにおける或る一次元画素の輝度を簡略化した一例である。また、図７（ａ）のＰとは、図４に示すように、ゲルカセット７のみが映し出されるゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素を示す。これらの点は、図７（ｂ），（ｃ），（ｄ）においても同様である。また、図７（ａ）においては、説明の便宜のために、ゲルカセット７のみが映し出される各画素の輝度は、ゲルカセット７のみが映し出されるゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素の輝度と同じ値Ｋ１をとるものとする。
【００３１】
次に、Ｓ１３において、フィルターホイール４をモータ５で回転させることにより、空隙８をＣＣＤカメラ３とゲルカセット７の間に介在させる。そして、Ｓ１４において、ＣＣＤカメラ３でゲルカセット７を撮像することにより、第１比較画像Ｂを取得する。このとき、第１比較画像Ｂを取得する際のＣＣＤカメラ３のシャッター時間は、本画像処理の目的（後述する補正画像Ａ′を作成すること）を達成するためには、蛍光検出画像Ａを取得する際のＣＣＤカメラ３のシャッター時間と異なることが多い。従って、各シャッター時間は、予め最適なものに設定する必要がある。
【００３２】
ここで、図６（ｂ）に、第１比較画像Ｂの一例を示す。このとき、第１比較画像Ｂの各画素の輝度は、図７（ｂ）に示すように、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α′と、ゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度β′と、ゲルカセット７の反射光成分による濃度γに区別することができる。すなわち、図７（ｂ）について言えば、第１比較画像Ｂには、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α′及び、ゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度β′、ゲルカセット７の反射光成分による濃度γの三者を有する画素と、ゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度β′及びゲルカセット７の反射光成分による濃度γの二者を有する画素がある。
【００３３】
そして、第１比較画像Ｂでは、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分やゲルカセット７の自家蛍光成分と比べてゲルカセット７の反射光成分が相対的に大きいことから、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α′及びゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度β′の占める割合は小さく、ゲルカセット７の反射光成分による濃度γの占める割合は大きい。そのため、第１比較画像Ｂを、蛍光検出画像Ａと比べると、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α及びゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度βが縮小された状態にある。
【００３４】
次に、Ｓ１５において、蛍光検出画像Ａと第１比較画像Ｂを比較し、ゲルカセット７のみが映し出されるゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素における輝度比を求める。ここでは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、蛍光検出画像Ａの輝度の値がＫ１であり、第１比較画像Ｂの輝度の値がＫ２であるから、輝度比はＫ１／Ｋ２となる。
【００３５】
次に、Ｓ１６において、第１比較画像Ｂの各画素の輝度について、輝度比Ｋ１／Ｋ２をそれぞれ乗じることにより、第２比較画像Ｂ′を作成する。
【００３６】
ここで、図６（ｃ）に、第２比較画像Ｂ′の一例を示す。このとき、第２比較画像Ｂ′の各画素の輝度は、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度及びゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度も存在するものの、図７（ｃ）に示すように、ゲルカセット７の反射光成分による濃度γ′で殆ど占められる。従って、図７（ｃ）では、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度及びゲルカセット７の自家蛍光成分による濃度は図示していない。また、第２比較画像Ｂ′では、ゲルカセット７のみが映し出されるゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素の輝度の値が、蛍光検出画像Ａにおける輝度の値Ｋ１と同じになる。さらに、第２比較画像Ｂ′では、ゲルカセット７のみが映し出される各画素の輝度についても、蛍光検出画像Ａにおける輝度の値Ｋ１と同じになる。
【００３７】
次に、Ｓ１７において、蛍光検出画像Ａの各画素の輝度に対して、第２比較画像Ｂ′の各画素の輝度を減算することにより、補正画像Ａ′を作成する。
【００３８】
ここで、図６（ｄ）に、補正画像Ａ′の一例を示す。このとき、補正画像Ａ′の各画素の輝度は、図７（ｄ）に示すように、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度α″のみとなる。また、ゲルカセット７のみが映し出されるゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素を含めて、ゲルカセット７のみが映し出される画素は、最も暗い輝度の値になる。すなわち、補正画像Ａ′は、蛍光検出画像Ａに対し、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分による濃度αに多少の影響を与えるものの、ゲルカセット７の自家蛍光成分βを除いたものと言うことができる。
【００３９】
以上詳細に説明したように、本実施の形態の蛍光読取装置１０では、各励起光源２から出射された励起光が、ゲルカセット７に保持された泳動用ゲル１へ照射されると、蛍光標識された核酸（ＤＮＡ）が泳動用ゲル１内で蛍光発光することになる。従って、光学フィルター６を介すれば、泳動用ゲル１の方面からの光のうち、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分は透過するとともにゲルカセット７の反射光成分はカットされるので、ＣＣＤカメラ３により、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の蛍光検出画像Ａを取得することができる。
【００４０】
このとき、各励起光源２からの励起光がゲルカセット７を照射すると、ゲルカセット７が、ポリカーボネードやアクリルなどの透明な樹脂を材料とする２枚のプレート２１，２２などで構成されており、自家蛍光の大きい材料で製造されているので、ゲルカセット７までも蛍光発光し、ＣＣＤカメラ３で取得された蛍光検出画像Ａには、ゲルカセット７の自家蛍光成分がバックノイズとして映し出されてしまう（図６（ａ），図７（ａ）参照）。
【００４１】
そこで、本実施の形態の蛍光読取装置１０では、ゲルカセット７の自家蛍光成分までも蛍光検出画像Ａに映し出される場合には、ゲルカセット７の自家蛍光成分や泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分と比べて格段に明るいゲルカセット７の反射光成分に注目し、以下の手順で（図５参照）、蛍光検出画像Ａの画像処理を行う。
【００４２】
先ず、光学フィルター６を介さずにＣＣＤカメラ３でゲルカセット７を撮像することにより、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分及びゲルカセット７の自家蛍光成分に加えてゲルカセット７の反射光成分までも映し出される第１比較画像ＢをＣＣＤカメラ３で取得する（Ｓ１３，Ｓ１４）。このとき、ゲルカセット７の反射光成分は、ゲルカセット７の自家蛍光成分や泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分と比べて格段に明るいことから、第１比較画像Ｂの明るさは、ゲルカセット７の自家蛍光成分や泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分の影響を残しつつも、ゲルカセット７の反射光成分が大きな割合を占めることになる（図７（ｂ）参照）。
【００４３】
次に、蛍光検出画像Ａと第１比較画像Ｂにおいて、ゲルカセット７のみが映し出されゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素同士の輝度比Ｋ１／Ｋ２を求め（Ｓ１５）、この輝度比Ｋ１／Ｋ２をもって、第１比較画像Ｂの明るさを蛍光検出画像Ａの明るさに修正した第１比較画像Ｂを、第２比較画像Ｂ′として作成する（Ｓ１６）。このとき、蛍光検出画像Ａにおいて、ゲルカセット７のみが映し出されゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素には、ゲルカセット７の自家蛍光成分のみが映し出されていることから（図７（ａ）参照）、第２比較画像Ｂ′の明るさ（各輝度の値）は、ゲルカセット７の自家蛍光成分や泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分の影響を残しつつも、蛍光検出画像Ａにおけるゲルカセット７の自家蛍光成分による明るさ（輝度の値Ｋ１）に殆ど等しくなる（図７（ｃ）参照）。そこで、蛍光検出画像Ａに対して第２比較画像Ｂ′を画素間減算すると（Ｓ１７）、ゲルカセット７の自家蛍光成分の明るさが除かれた蛍光検出画像Ａを、補正画像Ａ′として取得することができる（図６（ａ），図７（ａ）と図６（ｄ），図７（ｄ）を比較参照）。
【００４４】
すなわち、本実施の形態の蛍光読取装置１０では、各励起光源２の励起光によりゲルカセット７が蛍光した自家蛍光成分も蛍光検出画像Ａに映し出される場合には（図６（ａ），図７（ａ）参照）、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分及びゲルカセット７の自家蛍光成分に加え、ゲルカセット７の反射光成分までも映し出される第１比較画像Ｂを光学フィルター６を介さずにＣＣＤカメラ３で取得し（Ｓ１４）、ゲルカセット７のみが映し出されゲルカセット７の特定箇所Ｐに該当する画素同士の輝度比Ｋ１／Ｋ２をもって、第１比較画像Ｂの明るさを蛍光検出画像Ａの明るさに修正した第２比較画像Ｂ′を作成し（Ｓ１６）、蛍光検出画像Ａに対して第２比較画像Ｂ′を画素間減算することにより（Ｓ１７）、蛍光検出画像Ａを画像処理した補正画像Ａ′を取得しており、この補正画像Ａ′には、ゲルカセット７の自家蛍光成分の明るさが除かれているので（図６（ｄ），図７（ｄ）参照）、自家蛍光の大きいゲルカセット７を使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像（補正画像Ａ′）を取得することができる。
【００４５】
また、本実施の形態の蛍光読取装置１０において、ゲルカセット７とＣＣＤカメラ３の間に光学フィルター６を出入させるフィルターホイール４が設けられており、フィルターホイール４をモータ５で回転させることにより、ゲルカセット７と各励起光源２とＣＣＤカメラ３との三者の相対的位置関係を確保した状態で、蛍光検出画像Ａ及び第１比較画像ＢをＣＣＤカメラ３で取得することができるので、図５のフローチャートを実行することにより、蛍光検出画像Ａ及び第１比較画像Ｂなどに基づいて画像処理された補正画像Ａ′の信頼性は大きなものとなる。
【００４６】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、本実施の形態の蛍光読取装置１０においては、図７（ａ），（ｂ）を比較すればわかるように、第１比較画像Ｂは蛍光検出画像Ａよりも明るいものであったが、この点、第１比較画像Ｂが蛍光検出画像Ａよりも暗いものであったとしても、第１比較画像Ｂを撮像する際のＣＣＤカメラ３のシャッター時間が適切なものであれば、図５のフローチャートにより、ゲルカセット７の自家蛍光成分の明るさが除かれた蛍光検出画像Ａを、補正画像Ａ′として取得することができる。
【００４７】
また、本実施の形態の蛍光読取装置１０においては、図１に示すように、各励起光源２の励起光をゲルカセット７の上方から照射する所謂落射式のものであるが、この点、各励起光源２の励起光をゲルカセット７の下方から照射する所謂透過式のものであってもよく、また、励起光源２の励起光をゲルカセット７の側面から照射する方式のものであってもよい。
【００４８】
また、本実施の形態の蛍光読取装置１０においては、Ｓ１３において、フィルターホイール４をモータ５で回転させることにより、空隙８をＣＣＤカメラ３とゲルカセット７の間に介在させ、Ｓ１４において、ＣＣＤカメラ３でゲルカセット７を撮像することにより、第１比較画像Ｂを取得している。この点、泳動用ゲル１内の核酸（ＤＮＡ）の試片蛍光成分及びゲルカセット７の自家蛍光成分に加えてゲルカセット７の反射光成分までも透過し得る別個の光学フィルターを介して、ＣＣＤカメラ３でゲルカセット７を撮像することにより、第１比較画像Ｂを取得してもよい。
【００４９】
また、本実施の形態の蛍光読取装置１０においては、図５に示すように、蛍光検出画像Ａを取得する度に（Ｓ１２）、第１比較画像Ｂを取得し（Ｓ１４）、第２比較画像Ｂ′を作成していたが（Ｓ１６）、この点、ゲルカセット７のセット位置の精度が確保されるのであれば、蛍光検出画像Ａを取得する度に第２比較画像Ｂ′を作成するのではなく、予め作成した第２比較画像Ｂ′を共用してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明の蛍光読取装置では、光源の励起光によりゲルカセットが蛍光した自家蛍光成分も蛍光検出画像に映し出される場合には、試片蛍光成分及び自家蛍光成分に加え反射光成分までも映し出される第１比較画像を光学フィルターを介さずに撮像機器で取得し、ゲルカセットのみが映し出されゲルカセットの特定箇所に該当する画素同士の輝度比をもって、第１比較画像の明るさを第２比較画像の明るさに修正した第２比較画像を作成し、蛍光検出画像に対して第２比較画像を画素間減算することにより、蛍光検出画像を画像処理した補正画像を取得しており、この補正画像には、ゲルカセットの自家蛍光成分の明るさが除かれているので、自家蛍光の大きいゲルカセットを使用しても、バックノイズが小さな蛍光検出画像（補正画像）を取得することができる。
【００５１】
また、本発明の蛍光読取装置において、ゲルカセットと撮像機器の間に光学フィルターを出入させる移動手段に設ければ、ゲルカセットと光源と撮像機器との三者の相対的位置関係を確保した状態で、蛍光検出画像及び第１比較画像を撮像機器で取得することができるので、蛍光検出画像及び第１比較画像などに基づいて画像処理された補正画像の信頼性は大きなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による蛍光読取装置の概要を示す。
【図２】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるフィルターホイールの平面図である。
【図３】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるゲルカセットの斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で使用されるゲルカセットの平面図である。
【図５】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で行われる画像処理のフローチャートを示した図である。
【図６】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で撮像又は処理された各画像の一例を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態による蛍光読取装置で撮像又は処理された各画像について、或る一次元画素と輝度の関係の一例を簡略して示した図である。
【図８】従来技術の蛍光読取装置の概要を示す。
【符号の説明】
１泳動用ゲル
２励起光源
３ＣＣＤカメラ
４フィルターホイール
５モータ
６光学フィルター
７ゲルカセット
８空隙
Ａ蛍光検出画像
Ａ′補正画像
Ｂ第１比較画像
Ｂ′第２比較画像
Ｐゲルカセットのみが画像に映し出されるゲルカセットの特定箇所

Claims

蛍光標識された試料断片が電気泳動により分離されている泳動用ゲルを保持するゲルカセットと、前記泳動用ゲル内の試験断片を蛍光させるための励起光を出射する光源と、前記泳動用ゲルの方面からの光のうち、前記光源の励起光により前記試料断片が蛍光した試片蛍光成分を透過させる一方、前記光源の励起光が前記ゲルカセットで反射した反射光成分をカットする光学フィルターと、前記光学フィルターを介して前記試料断片の蛍光検出画像を取得する撮像機器と、を有する蛍光読取装置において、
前記光源の励起光により前記ゲルカセットが蛍光した自家蛍光成分も前記蛍光検出画像に映し出される場合には、前記試片蛍光成分及び前記自家蛍光成分に加え前記反射光成分までも映し出される第１比較画像を前記光学フィルターを介さずに前記撮像機器で取得し、前記ゲルカセットのみが映し出され前記ゲルカセットの特定箇所に該当する画素同士の輝度比をもって、前記第１比較画像の明るさを前記蛍光検出画像の明るさに修正した第２比較画像を作成し、前記蛍光検出画像に対して前記第２比較画像を画素間減算することにより、前記蛍光検出画像を画像処理した補正画像を取得すること、を特徴とする蛍光読取装置。
請求項１に記載する蛍光読取装置であって、
前記ゲルカセットと前記撮像機器の間に前記光学フィルターを出入させる移動手段を備えたこと、を特徴とする蛍光読取装置。