JP2005345378A - 光検出装置 - Google Patents
光検出装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005345378A JP2005345378A JP2004167565A JP2004167565A JP2005345378A JP 2005345378 A JP2005345378 A JP 2005345378A JP 2004167565 A JP2004167565 A JP 2004167565A JP 2004167565 A JP2004167565 A JP 2004167565A JP 2005345378 A JP2005345378 A JP 2005345378A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- measurement target
- light emitting
- unit
- emitted
- 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.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 153
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 60
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 22
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 6
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 5
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 description 5
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 5
- CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N helium neon Chemical compound [He].[Ne] CPBQJMYROZQQJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
- G01N21/253—Colorimeters; Construction thereof for batch operation, i.e. multisample apparatus
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N2021/6484—Optical fibres
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
【課題】 小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価な光検出装置を提供すること。
【解決手段】 マイクロプレートリーダ1は、励起光10を各被測定対象領域4へ供給する1つの発光部5と、各被測定対象領域4から出射される蛍光11を受ける1つの受光部6とを備え、発光部5と受光部6は同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の同一位置にある。発光部5と受光部6を複数の被測定対象領域4内で走査するXYステージ20を備える。また、マイクロプレートリーダ1は、各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、視認可能な光量の可視光12を放射する表示部8を備え、この可視光12によって蛍光11が有ることを表示する。表示部8は、発光部5及び受光部6に対して複数の被測定対象領域4とは反対側でかつ発光部5及び受光部6に近接した位置に配置されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 マイクロプレートリーダ1は、励起光10を各被測定対象領域4へ供給する1つの発光部5と、各被測定対象領域4から出射される蛍光11を受ける1つの受光部6とを備え、発光部5と受光部6は同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の同一位置にある。発光部5と受光部6を複数の被測定対象領域4内で走査するXYステージ20を備える。また、マイクロプレートリーダ1は、各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、視認可能な光量の可視光12を放射する表示部8を備え、この可視光12によって蛍光11が有ることを表示する。表示部8は、発光部5及び受光部6に対して複数の被測定対象領域4とは反対側でかつ発光部5及び受光部6に近接した位置に配置されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、吸収(吸光)や蛍光等、試料への光の照射により変化の生じた微弱な光を検出し、検出した蛍光等の有無を表示する光検出装置に関する。
従来、励起光等を被測定対象物である試料に照射して、試料からの励起発光や蛍光を検出し、或いは試料からの反射光/散乱光を検出して吸収(吸光)等の変化を検出し、試料の定性分析や定量分析を行うのに用いる光検出装置として、蛍光顕微鏡やマイクロプレートリーダ等がある。
このような光検出装置として、試料をマイクロプレートに形成された複数のウェルに収容して、各ウェル内の試料を被測定対象領域とし、マイクロプレート全体に特定波長の励起光を照射し、各試料からの蛍光等をイメージとして捉え、マイクロプレート全体を一括して画像処理して表示するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この光検出装置では、蛍光顕微鏡光学系の観察位置に、複数のウェル内に試料が収容されたマイクロプレート(ウェルプレート)全体を撮像する集積冷却CCDカメラが配置され、このCCDカメラで撮像したマイクロププレート全体の画像データをコンピュータに取り込んでディスプレイで表示させる。また、この光検出装置は、例えば大きな検査室のような場所で、決められたマイクロプレートに対して大量に測定するような場合を前提としている。
特表2001−505654号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された従来技術では、測定系全体が複雑で大型となるとともに、マイクロプレート全体の画像データをコンピュータにより画像処理した上で、各試料からの蛍光等の有無をディスプレイ上にしか表示させることができない。そのため、この従来技術では、持ち運びが容易な可搬型の光検出装置を作るのが甚だ困難であり、マイクロプレート上の試料を目視しながら、各試料からの蛍光等の有無を表示するのが難しく、そして、価格も非常に高価であった。
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものである。その目的は、小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価な光検出装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、被測定対象物がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される被検出光を検出する光検出装置において、前記励起光を前記各被測定対象領域へ供給する発光部と前記被検出光を受ける受光部とが前記被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置され、前記発光部及び前記受光部を前記複数の被測定対象領域内で、前記複数の被測定対象領域に対して相対的に走査する走査手段と、前記各被測定対象領域から出射される被検出光が検出されると、視認可能な光を放射する表示部とを備え、前記表示部を、前記発光部及び前記受光部に対して前記被測定対象領域とは反対側でかつ前記発光部及び前記受光部に近接した位置に配置したことを要旨とする。
これによれば、被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置された発光部及び受光部を、走査手段により複数の被測定対象領域内で、複数の被測定対象領域に対して相対的に走査することにより、各被測定対象領域に発光部から励起光を順に供給し、各被測定対象領域からの被検出光を受光部を介して検出することができる。また、各被測定対象領域から出射される被検出光が検出されると、表示部から視認可能な光が発光部及び受光部に対して被測定対象領域とは反対側へ放射されるので、この視認可能な光により被検出光の有ることを知ることができる。これにより、被検出光の有無を簡便に表示可能である。
また、複数の被測定対象領域に対して、発光部と受光部を設けるだけの構成で良いため、上記従来技術のように、多数のライトガイドの容積が非常に大きくなって装置が非常に大きくなったり、多数のライトガイドを実装するのが困難になるといった不具合の発生が無くなる。このため、小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価な光検出装置を実現することができる。
なお、ここにいう「発光部」は、励起光を出射する光源と、光源から出射される励起光を反射して各被測定対象領域へ供給する反射部とを含む意味で用いる。また、「受光部」は、各被測定対象領域から出射される被検出光を受光する受光素子と、その被検出光を受光素子へ向けて反射する反射部とを含む意味で用いる。また、「表示部」は、視認可能な光を出射する光源と、その光源から出射される視認可能な光を反射して発光部及び受光部に対して被測定対象領域とは反対側へ放射する反射部とを含む意味で用いる。そして、「被検出光」は、励起光が照射された被測定対象領域から出射される蛍光や励起発光、反射光/散乱光等の光を意味する。
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の光検出装置において、前記発光部及び前記受光部は、ガラス製の光照射用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部でそれぞれ構成され、前記表示部は、ガラス製の表示用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部で構成されており、前記光照射用導光体と前記表示用導光体は、前記視認可能な光が前記表示部から放射される方向と、前記励起光が前記発光部から放射される方向とが互いに逆向きになるように配置されていることを要旨とする。
これによれば、発光部及び受光部は、ガラス製の光照射用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部でそれぞれ構成されているので、その光照射用導光体の先端部に別途光源や受光素子を設ける必要がなく、光照射用導光体に電気配線が不要となる。また、表示部は、ガラス製の表示用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部で構成されているので、その表示用導光体の先端部に別途光源を設ける必要がなく、表示用導光体に電気配線が不要となる。その結果、信頼性が向上し、装置寿命が向上する。また、光照射用導光体と表示用導光体は、視認可能な光が表示部から放射される方向と、蛍光が発光部から放射される方向とが互いに逆向きになるように配置されているので、視認可能な光が各被測定対象領域から出射される被検出光に干渉して被検出光の測定精度が低下するのを抑制することができる。さらに、2つの導光体の先端部を斜めに研磨したことにより、光路が折り返されるため、装置の薄型化が図れる。
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の光検出装置において、前記発光部及び前記受光部は、同一のガラス製の光照射用導光体の先端部に形成された前記反射面上の同一位置にあることを特徴を要旨とする。
これによれば、発光部及び受光部は、同一のガラス製の光照射用導光体の先端部に形成
された反射面上の同一位置にあるので、複数の被測定対象領域に対して1本の光照射用導光体を用い、その光照射用導光体の先端部を研磨して反射面を形成するだけで良い。これにより、被測定対象領域が増えても、光照射用導光体等を増やしたりする必要が無い。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトな光検出装置を実現することができる。
された反射面上の同一位置にあるので、複数の被測定対象領域に対して1本の光照射用導光体を用い、その光照射用導光体の先端部を研磨して反射面を形成するだけで良い。これにより、被測定対象領域が増えても、光照射用導光体等を増やしたりする必要が無い。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトな光検出装置を実現することができる。
請求項4に係る発明は、請求項2又は3に記載の光検出装置において、前記励起光を発する発光手段と、前記被検出光を検出する受光手段と、前記発光手段からの励起光を前記光照射用導光体内に基端部側から入射させるとともに、前記基端部から出射する前記被検出光を前記受光手段に入射させる光学系と、前記視認可能な光として視認可能な光量の可視光を出射し、前記可視光を前記表示用導光体にその基端部側から入射させる可視光出射手段とを更に備えることを要旨とする。
これによれば、発光手段から発せられて基端部側から光照射用導光体内に導入される励起光は反射面上の発光部を介して各被測定対象領域へ供給されるとともに、各被測定対象領域からの被検出光は反射面上の受光部を介して光照射用導光体内に導入され、光照射用導光体により伝搬され基端部側から出射して受光手段に入射する。このため、各被測定対象領域からの被検出光を高精度に検出することができる。
また、各被測定対象領域から出射される被検出光が検出されると、可視光出射手段は、視認可能な光として視認可能な光量の可視光を出射し、その可視光を表示用導光体にその基端部側から入射させるので、表示用導光体内を伝搬した可視光がその先端部に設けた表示部から放射される。この可視光により被検出光の有ることを知ることができる。
請求項5に係る発明は、請求項4に記載の光検出装置において、前記光学系は、前記発光手段からの前記励起光を透過させるとともに、前記光照射用導光体の基端部から出射される光のうち、前記励起光とは波長の異なる前記被検出光のみを反射させる分波手段を含むことを要旨とする。
これによれば、波長の異なる励起光と被検出光に対して同じ光学系を用いることができるので、光学系の構成が簡単になり、より安価な光検出装置を実現することができる。
請求項6に係る発明は、請求項2〜5のいずれ1つに記載の光検出装置において、前記複数の被測定対象領域は基板上に1次元或いは2次元に配置されており、前記走査手段は、前記基板を固定とした状態で、前記発光部及び前記受光部を、前記複数の被測定対象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することを要旨とする。
請求項6に係る発明は、請求項2〜5のいずれ1つに記載の光検出装置において、前記複数の被測定対象領域は基板上に1次元或いは2次元に配置されており、前記走査手段は、前記基板を固定とした状態で、前記発光部及び前記受光部を、前記複数の被測定対象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することを要旨とする。
これによれば、発光部及び受光部を走査手段により複数の被測定対象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することで、複数の被測定対象領域の各々に励起光を供給し、各被測定対象領域からの被検出光を検出することができる。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトな光検出装置を実現することができる。また、走査手段は、基板を固定とした状態で、発光部及び受光部を機械的に走査するので、各被測定対象領域内の被測定対象物が振動や衝撃等で他の被測定対象領域へ移動したりするのを抑制できる。これにより、測定の信頼性を確保できる。
請求項7に係る発明は、請求項6に記載の光検出装置において、前記走査手段は、前記光照射用導光体及び前記表示用導光体の各基端部側が固定された移動テーブルを含み、前記移動テーブルを、前記複数の被測定対象領域を含むXY平面内でX方向及びY方向に移動可能に構成したXYステージであることを要旨とする。
これによれば、XYステージにより移動テーブルを、複数の被測定対象領域を含むXY平面内でX方向及びY方向に移動させることにより、発光部及び受光部を複数の被測定対
象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することができる。
象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することができる。
請求項8に係る発明は、請求項3に記載の光検出装置において、前記複数の被測定対象領域は基板上に2次元に配置されており、前記発光部及び前記受光部が先端部に形成された1つの光照射用導光体と前記表示部が先端部に形成された1つの表示用導光体からなる1組の導光体が、前記複数の被測定対象領域の列数と同数組設けられていることを要旨とする。
これによれば、1つの光照射用導光体と1つの表示用導光体からなる1組の導光体が、複数の被測定対象領域の列数と同数組設けられているので、複数の光照射用導光体の各発光部及び受光部を、走査手段により複数の被測定対象領域内で第1行目から最終行まで順に一方向に走査することで、全ての被測定対象領域に対する測定が完了する。これにより、走査手段の構成が簡単になり、コストをさらに低減できるとともに、全ての被測定対象領域に対する測定時間を短縮することができる。
請求項9に係る発明は、請求項4〜8のいずれか1つに記載の光検出装置において、前記被検出光を検出する前記受光手段の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、前記可視光出射手段を動作させて前記視認可能な光量の可視光を出射させる制御手段を更に含むことを要旨とする。
これによれば、各被測定対象領域からの被検出光を検出し、受光手段の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、制御手段により可視光出射手段を動作させて視認可能な光量の可視光が可視光出射手段から出射され、その可視光が表示部から放射されるので、その可視光により被検出光が有ることを作業者が知ることができる。
請求項10に係る発明は、請求項9に記載の光検出装置において、複数の被測定対象領域の隣接する被測定対象領域間には、前記発光部及び受光部を前記走査手段により測定済みの被測定対象領域から次の被測定対象領域へ移動させる間に、前記可視光出射手段を前記可視光を出射する動作状態から非動作状態へリセットするのに十分な大きさの被測定対象物の無い領域がそれぞれ存在することを要旨とする。
これによれば、発光部及び受光部を走査手段により測定済みの被測定対象領域から次の被測定対象領域へ移動させるまでの間に、発光部及び受光部は被測定対象領域の無い領域を通ることで、受光手段の出力値が閾値未満になり、可視光出射手段を非動作状態に確実にリセットすることができる。これにより、各被測定対象領域において受光手段の出力値が所定の閾値以上となるような被検出光が検出される毎に、可視光出射手段から可視光を出射させることができるので、測定の信頼性が向上する。
以上説明したように、本発明によれば、小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価な光検出装置を実現できる。
以下、本発明の光検出装置をマイクロプレートリーダに具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
第1実施形態に係るマイクロプレートリーダを図1〜図7に基づいて説明する。
[第1実施形態]
第1実施形態に係るマイクロプレートリーダを図1〜図7に基づいて説明する。
図1は第1実施形態に係るマイクロプレートリーダ1の概略構成を示す斜視図であり、図2はマイクロプレートリーダ1で用いるガラス製の導光体とマイクロプレートの関係を
示す側面図である。
示す側面図である。
光検出装置としてのマイクロプレートリーダ1は、被測定対象物である試料がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される微弱な被検出光を検出し、検出した被検出光の有無を表示する。
マイクロプレートリーダ1は、被検出光として、例えば、試料からの励起発光や蛍光を検出し、或いは試料からの反射光/散乱光を検出する。そして、検出した励起発光や蛍光に基づき、或いは検出した反射光/散乱光から得られる吸収(吸光)等の変化に基づき、試料の定性分析や定量分析を行う。なお、本例では、被検出光は蛍光である。
図1に示すように、試料は、基板としてのマイクロプレート2上に2次元に配置された複数のウェル3にそれぞれ収容される。図1において、符号「4」は、試料が複数のウェル3にそれぞれ収容された複数の被測定対象領域である。
このマイクロプレートリーダ1は、図1及び図2に示すように、励起光10を各被測定対象領域4へ供給する1つの発光部5と、各被測定対象領域4から出射される被検出光としての蛍光11を受ける1つの受光部6とを備え、発光部5と受光部6とが1つの被測定対象領域4の大きさよりも小さい距離に近接して配置されている。また、マイクロプレートリーダ1は、発光部5と受光部6を複数の被測定対象領域4内で、複数の被測定対象領域4に対して相対的に走査する走査手段としてのXYステージ20を備える。
また、マイクロプレートリーダ1は、各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、視認可能な光として視認可能な光量の可視光12を放射する表示部8を備え、この可視光12によって蛍光11が有ることを表示する。表示部8は、発光部5及び受光部6に対して複数の被測定対象領域4とは反対側でかつ発光部5及び受光部6に近接した位置に配置されている。
本例では、発光部5と受光部6は、同一のガラス製の導光体(光照射用導光体)30の先端部30aを斜めに研磨した反射面7上の反射部でそれぞれ構成されている。ガラス製の導光体30は光ファイバで構成されている。反射面7は、導光体30の先端部30aをコア中心軸(中心軸)30cに対して45°の角度で斜めに研磨して形成されている(図2参照)。このように、本例では、1組の発光部5及び受光部6が、同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の同一位置にある。そのため、図2では、符号「5」に括弧書きして符号「6」を記すことで、発光部5及び受光部6が反射面7上の同一位置にあること、つまり同一の反射部であることを示している。
表示部8は、ガラス製の導光体(表示用導光体)31の先端部31aを、そのコア中心軸(中心軸)31cに対して斜めに研磨した反射面9上の反射部で構成されている。その反射面9は、導光体31の先端部31aをコア中心軸31cに対して45°の角度で斜めに研磨して形成されている(図2参照)。そして、導光体31は、反射面9上の表示部8から放射される可視光12の放射方向(図2で上方向)が、導光体30の反射面7上の発光部5から放射される励起光10の放射方向(図2で下方向)とは逆向きになるように、導光体30上に接着剤などで固定されている。
このように本例では、2つの導光体30,31はそれぞれ同じ角度で斜めに研磨された反射面7,9を有する同じ構成の光ファイバで構成されている。そして、2つの導光体30,31は、表示部8から放射される可視光12の放射方向と発光部5から放射される励起光10の放射方向とが互いに逆向きでかつ一致するように、一体化されている。
マイクロプレートリーダ1は、図1及び図3に示すように、励起光10を発する発光手段としての光源41と、蛍光11を検出する受光手段としての検出器42と、光源41からの励起光10を導光体30内にその基端部30b側から入射させるとともに、基端部30bから出射する蛍光11を検出器42に入射させる光学系50とを備えている。光源41は、ヘリウムネオン(HeNe)レーザ等のレーザ光源で構成されている。また、検出器42は、フォトダイード等の受光素子で構成されている。
光学系50は、図3に示すように、光源41からの励起光10を透過させるとともに、導光体30の基端部30bから出射される光のうち、励起光10とは波長の異なる蛍光11のみを反射させる分波手段としての波長多重素子(ビームスプリッタ)43を備える。
さらに、光学系50は、光源41からの励起光10を波長多重素子43を介して導光体30の基端部30bに結合させる球レンズ44と、基端部30bから出射されて波長多重素子43で反射される蛍光11を検出器42に集光する集光レンズ45と、フィルタ46とを備える。フィルタ46は、励起光10が検出器42に入射しないように励起光10をカットする。なお、図1では、球レンズ44と集光レンズ45の図示を省略してある。
また、マイクロプレートリーダ1は、視認可能な光として視認可能な光量の可視光12を出射し、導光体31にその基端部31b側から入射させる可視光出射手段としての発光素子47を更に備える。この発光素子47はLEDで構成されている。発光素子47と導光体31の基端部31bとの間には、発光素子47が動作状態になって出射される可視光12を透過させるとともに、蛍光11等、可視光12以外の波長の光を遮断する被検出光カット用のフィルタ48が配置されている。これにより、蛍光11等、可視光12以外の波長の光がフィルタ48によりカットされて発光素子47へ入射しないようになっている。
次に、光源41の駆動回路及び発光素子47の発光制御回路を含む電気的構成について、図4を参照して説明する。
マイクロプレートリーダ1は、発振器51と、この発振器51を駆動制御して光源41から励起光10を出射させるCPU52と、検出器42の出力信号を増幅する増幅器53と、検出器42の出力信号(電流信号)をデジタル信号に変換するA/D変換器54とを備える。
マイクロプレートリーダ1は、発振器51と、この発振器51を駆動制御して光源41から励起光10を出射させるCPU52と、検出器42の出力信号を増幅する増幅器53と、検出器42の出力信号(電流信号)をデジタル信号に変換するA/D変換器54とを備える。
CPU52は、検出器42の出力信号の大きさ(検出器42の出力値)に応じて発光素子47の発光、非発光を制御するデジタル信号を出力する。例えば、CPU52は、増幅器53で増幅された検出器42の出力信号をA/D変換器54でデジタル信号に変換した値(検出器42の出力値)が所定の閾値以上と判断されると、発光素子47を動作状態にして可視光12を発光させるためのオン信号(デジタル信号)を出力するようになっている。また、CPU52は、検出器42の出力値が所定の閾値未満と判断されると、発光素子47を非動作状態にして可視光12を非発光にするためのオフ信号(デジタル信号)を出力するようになっている。
さらに、マイクロプレートリーダ1は、検出器42の出力値に応じてCPU52から出力されるオン信号をアナログ電圧信号に変換するD/A変換器55と、このD/A変換器55から出力されるアナログ電圧信号を増幅する増幅器56とを備える。
なお、CPU52が、蛍光(被検出光)を検出する検出器(受光手段)42の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、可視光出射手段としての発光素子47を動作させて視認可能な光量の可視光12を出射させる制御手段に相当する。
光学系50の波長多重素子43は、図1に示すように、XYステージ20の移動テーブル21上に固定されている。波長多重素子43以外の光学系50の各構成部材、発光素子47及びフィルタ48は、移動テーブル21上に固定して設けられた保持部材(図示省略)により保持されている。
XYステージ20は、図5に示すように、移動テーブル21と、この移動テーブル21をY軸方向に摺動可能に支持するYテーブル22と、このYテーブル22をX軸方向に摺動可能に支持するXテーブル23とを備える。Xテーブル23には、X方向モータ24と、X軸方向に延びるねじ軸25とが設けられており、X方向モータ24によりねじ軸25を回転させると、Yテーブル22がXテーブル23上でX軸方向に摺動するように構成されている。また、Yテーブル22には、Y方向モータ26と、Y軸方向に延びるねじ軸(図示省略)とが設けられており、Y方向モータ26によりそのねじ軸を回転させると、移動テーブル21がYテーブル22上でY軸方向に摺動するように構成されている。
さらに、発光部5と受光部6を複数の被測定対象領域4を含むXY平面内で走査する走査手段として、XYステージ20の他に、移動テーブル21のXY座標位置を検出するエンコーダ27と、CPU52と、モータドライバ28,29とが設けられている(図6参照)。CPU52は、エンコーダ27で検出した移動テーブル21のXY座標位置を表わす位置信号に応じたモータ制御信号をモータドライバ28,29へそれぞれ出力してX方向モータ24及びY方向モータ26をそれぞれ駆動制御するようになっている。例えば、CPU52は、発光部5と受光部6を、図1に示すマイクロプレート2上に2次元に配置された複数の被測定対象領域4の第1行第1列から最終行最終列までの領域内で、マトリクス状に順次に走査するように、X方向モータ24及びY方向モータ26をそれぞれ駆動制御するようになっている。
導光体30の基端部30bは、例えば、移動テーブル21上に固定された一対の支持部材(図示省略)間に挟持されている。この導光体30上に、導光体31が上述したような位置関係で固定されている。
さらに、マイクロプレートリーダ1には、図7に示すような構成を有するマイクロプレート2を使用するのが好ましい。このマイクロプレート2では、複数の被測定対象領域4の隣接する2つの被測定対象領域4,4間には、被測定対象物の無い領域40がそれぞれ存在する。この領域40は、発光部5及び受光部6を前記走査手段により測定済みの被測定対象領域4から次の被測定対象領域4へ移動させる間に、発光素子47を可視光12を出射する動作状態から非動作状態へリセットするのに十分な大きさを有する。本例では、複数の被測定対象領域4の間には、例えば各被測定対象領域4間の距離(ピッチ)P1の0.1倍以上の被測定対象物の無い領域40がそれぞれ存在する。すなわち、被測定対象物の無い領域40の大きさP2は、P2≧0.1P1を満たしている。
このような構成を有するマイクロプレートリーダ1では、光源41から出射される特定波長の励起光10は、球レンズ44により集光され、波長多重素子43を透過して導光体30の基端部30bに結合し、導光体30内に導入される。この励起光10は、導光体30によって伝搬されてその先端部30a側へ進み、反射面7上の発光部5で反射されて導光体30のコア中心軸30cに垂直な下方へ出射され、複数の被測定対象領域4の1つに入射する(図1参照)。 励起光10が入射した被測定対象領域4の試料から発せられる蛍光11は、導光体30の反射面7上の受光部6で反射されて導光体30内に導入され、導光体30によって伝搬されてその基端部30b側へ進み、基端部30bから出射される。基端部30bから出射された蛍光11は、波長多重素子43で反射されフィルタ46を透過し、集光レンズ45により集光されて検出器42に入射する。検出器42からは、入射した蛍光11の光強度に応じた出力信号が得られ、この出力信号に基づいて試料の定性
分析や定量分析がなされる。
分析や定量分析がなされる。
また、検出器42の出力信号は、増幅器53により増幅された後、A/D変換器54でデジタル信号に変換され、CPU52に入力される。CPU52は、A/D変換器54から出力されるデジタル信号の値(検出器42の出力値)を所定の閾値と比較し、その出力値が閾値以上の場合には、発光素子47を発光させるためのオン信号をD/A変換器55へ出力する。D/A変換器55は、そのオン信号をアナログ電圧信号に変換する。このアナログ電圧信号は増幅器56で増幅され、この増幅されたアナログ電圧信号により発光素子47が動作状態となって可視光12を発光する。
この可視光12は、フィルタ48を透過して導光体31の基端部31bに結合し、導光体31内に導入される。この可視光12は、導光体31によって伝搬されてその先端部31a側へ進み、反射面9上の表示部8で反射されて導光体31のコア中心軸31cに垂直な上方へ出射される(図1参照)。こうして表示部8からコア中心軸31cに垂直な上方へ放射される可視光12によって、作業者はいま励起光10が照射されている1つの被測定対象領域4からの蛍光11が検出されていること、つまり蛍光11の有ることを知ることができる。
一方、検出器42の出力値が所定の閾値未満の場合には、CPU52は発光素子47を非動作状態にして可視光12を非発光にするためのオフ信号を出力するので、発光素子47からは可視光12が出射されず、したがって表示部8からは可視光12は放射されない。これにより、作業者はいま励起光10が照射されている1つの被測定対象領域4からの蛍光11が検出されていないこと、つまり蛍光11の無いことを知ることができる。
導光体30が上記走査手段により機械的に走査されることで、マイクロプレート2上に2次元に配置された複数の被測定対象領域4の第1行第1列から最終行最終列までが、発光部5と受光部6でマトリクス状に順次に走査される。これにより、全ての被測定対象領域4の各試料から発せられる蛍光11の光強度に応じた出力信号が検出器42から得られる。これらの出力信号に基づいてマイクロプレート2上に有る全ての試料についての定性分析や定量分析がなされるとともに、全ての被測定対象領域4について蛍光11の有無が表示部8から放射される可視光12の有無により表示される。
(蛍光色素と励起光の関係)
光源41は、例えば、複数のウェル3にそれぞれ収容する試料の染色に蛍光色素Cy3を使用する場合、波長が532nmの励起光10を出力するYAGレーザを用いる。この場合、試料は、波長が570nmの蛍光11を発する。
光源41は、例えば、複数のウェル3にそれぞれ収容する試料の染色に蛍光色素Cy3を使用する場合、波長が532nmの励起光10を出力するYAGレーザを用いる。この場合、試料は、波長が570nmの蛍光11を発する。
また、光源41は、例えば、試料の染色に蛍光色素Cy5を使用する場合、波長が633nmの励起光10を出力するヘリウムネオン(HeNe)レーザを用いる。この場合、試料は、波長が670nmの蛍光11を発する。
以上のように構成された第1実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
○被測定対象領域4の大きさよりも小さい距離に近接して配置された発光部5及び受光部6を、XYステージ20を含む走査手段により複数の被測定対象領域4内で、複数の被測定対象領域4に対して相対的に走査する。これにより、各被測定対象領域4に発光部5から励起光10を順に供給し、各被測定対象領域4からの蛍光11を受光部6を介して検出することができる。また、各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、表示部8から視認可能な光量の可視光12が発光部5及び受光部6に対して被測定対象領域4とは反対側へ放射されるので、この可視光12により微弱な蛍光11の有ることを知ることができる。これにより、蛍光11の有無を可視光12により簡便に表示すること
ができる。
○被測定対象領域4の大きさよりも小さい距離に近接して配置された発光部5及び受光部6を、XYステージ20を含む走査手段により複数の被測定対象領域4内で、複数の被測定対象領域4に対して相対的に走査する。これにより、各被測定対象領域4に発光部5から励起光10を順に供給し、各被測定対象領域4からの蛍光11を受光部6を介して検出することができる。また、各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、表示部8から視認可能な光量の可視光12が発光部5及び受光部6に対して被測定対象領域4とは反対側へ放射されるので、この可視光12により微弱な蛍光11の有ることを知ることができる。これにより、蛍光11の有無を可視光12により簡便に表示すること
ができる。
また、複数の被測定対象領域4に対して、1つの発光部5と1つの受光部6を設けるだけの構成で良いため、上記従来技術のように、多数のライトガイドの容積が非常に大きくなって装置が非常に大きくなったり、多数のライトガイドを実装するのが困難になるといった不具合の発生が無くなる。このため、小型で安価な光検出装置が得られる。したがって、小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価なマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
○発光部5及び受光部6は、ガラス製の導光体(光照射用導光体)30の先端部30aをそのコア中心軸30cに対して斜めに研磨した反射面7上の反射部でそれぞれ構成されているので、その導光体30の先端部30aに別途光源や受光素子を設ける必要がなく、導光体30に電気配線が不要となる。また、表示部8は、ガラス製の導光体(表示用導光体)31の先端部31aをそのコア中心軸31cに対して斜めに研磨した反射面9上の反射部で構成されているので、その導光体31の先端部31aに別途光源を設ける必要がなく、導光体31に電気配線が不要となる。その結果、信頼性が向上し、装置寿命が向上する。
○導光体30と導光体31は、表示部8から可視光12が放射される方向と、発光部5から励起光10が放射される方向とが互いに逆向きになるように配置されているので、可視光12が各被測定対象領域4から出射される蛍光11に干渉して蛍光11の測定精度が低下するのを抑制することができる。
○発光部5及び受光部6は、同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の同一位置にあるので、複数の被測定対象領域4に対して1本の導光体30を用い、その導光体30の先端部30aを研磨して反射面7を形成するだけで良い。これにより、被測定対象領域4が増えても、導光体30等を増やしたりする必要が無い。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトなマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
○光源41から発せられて基端部30b側から導光体30内に導入される励起光10は、反射面7上の発光部5を介して各被測定対象領域4へ供給される。各被測定対象領域4からの蛍光11は反射面7上の受光部6を介して導光体30内に導入され、導光体30により伝搬され基端部30b側から出射し、波長多重素子43及びフィルタ46を介して検出器42に入射する。このため、各被測定対象領域4からの蛍光11を高精度に検出することができる。
○各被測定対象領域4から出射される蛍光11が検出されると、発光素子47は、視認可能な光として視認可能な光量の可視光12を出射し、その可視光12を導光体31にその基端部31b側から入射させるので、導光体31内を伝搬した可視光12がその先端部31aに設けた表示部8から放射される。この可視光12により蛍光11の有ることを知ることができる。
○光学系50は、光源41からの励起光10を透過させるとともに、導光体30の基端部30bから出射される光のうち、励起光10とは波長の異なる蛍光11のみを反射させる波長多重素子43を含むので、波長の異なる励起光10と蛍光11に対して同じ光学系50を用いることができる。このため、光学系50の構成が簡単になり、より安価なマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
○複数の被測定対象領域4はマイクロプレート(基板)2上に2次元に配置されており
、XYステージ20を含む走査手段は、マイクロプレート2を固定とした状態で、発光部5及び受光部6を、複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査する。これにより、発光部5及び受光部6を走査手段により複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査することで、複数の被測定対象領域4の各々に励起光10を順に供給し、各被測定対象領域4からの被検出光を検出することができる。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトなマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
、XYステージ20を含む走査手段は、マイクロプレート2を固定とした状態で、発光部5及び受光部6を、複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査する。これにより、発光部5及び受光部6を走査手段により複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査することで、複数の被測定対象領域4の各々に励起光10を順に供給し、各被測定対象領域4からの被検出光を検出することができる。そのため、汎用性が高く、安価でコンパクトなマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
○走査手段は、マイクロプレート2を固定とした状態で、発光部5及び受光部6を機械的に走査するので、各被測定対象領域4内の試料(被測定対象物)が振動や衝撃等で他の被測定対象領域4へ移動したりするのを抑制できる。これにより、測定の信頼性を確保できる。
○走査手段は、導光体30及び導光体31の各基端部30b,31b側が固定された移動テーブル21を備え、この移動テーブル21を、複数の被測定対象領域4を含むXY平面内でX方向及びY方向に移動可能に構成したXYステージ20を含む構成としている。これにより、XYステージ20により移動テーブル21を、複数の被測定対象領域4を含むXY平面内でX方向及びY方向に移動させることにより、発光部5及び受光部6を複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査することができる。
○蛍光11を検出する検出器42の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、発光素子47を動作させて視認可能な光量の可視光12を出射させるCPU52を備える。これにより、各被測定対象領域4からの蛍光11を検出器42で検出し、検出器42の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、CPU52により発光素子47を動作させて可視光12が発光素子47から出射される。その可視光12が導光体31の表示部8から放射されるので、その可視光12により蛍光11が有ることを作業者が知ることができる。
○本例のマイクロプレートリーダ1において図7に示す構成のマイクロプレート2を用いるのが好ましい。このマイクロプレート2では、上述したように、複数の被測定対象領域4の間には、例えば各被測定対象領域4間の距離P1の0.1倍以上の被測定対象物の無い領域40がそれぞれ存在する。これにより、発光部5及び受光部6を走査手段により測定済みの被測定対象領域4から次の被測定対象領域4へ移動させるまでの間に、発光部5及び受光部6は被測定対象領域の無い領域40を通ることで、検出器42の出力値が閾値未満になり、発光素子47をCPU52により非動作状態に確実にリセットすることができる。このため、各被測定対象領域4において検出器42の出力値が所定の閾値以上となるような蛍光11が検出される毎に、発光素子47を動作状態にして可視光12を出射させることができるので、測定の信頼性が向上する。
○ガラス製の導光体30,31上には、検出器(受光素子)、光源(発光素子)、電気配線等の部品がないため、組立が容易である。したがって、装置の組立が容易で、量産化に適した構成を実現できる。
[第2実施形態]
第2実施形態に係るマイクロプレートリーダ1を図8(a),(b)に基づいて説明する。
第2実施形態に係るマイクロプレートリーダ1を図8(a),(b)に基づいて説明する。
上記第1実施形態に係るマイクロプレートリーダ1では、発光部5及び受光部6は、同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の同一位置にある。これに対して、本実施形態に係るマイクロプレートリーダ1では、ガラス製の導光体30に代えて2つのガラス製の導光体130,131を用いている。また、上記発光部5に相当する発光部135を導光体130の先端部130aに形成された反射面137上の反射部
とし、上記受光部6に相当する受光部136を導光体131の先端部131aに形成された反射面138上の反射部としている。
とし、上記受光部6に相当する受光部136を導光体131の先端部131aに形成された反射面138上の反射部としている。
また、発光部135と受光部136とが1つの被測定対象領域4の大きさよりも小さい距離に近接して配置されている。つまり、発光部135と交わる垂直線Aと、受光部136を交わる垂直線Bとの距離Cは、1つの被測定対象領域4の大きさDよりも小さくなっている。なお、導光体130,131は、上記導光体30と同様にそれぞれ光ファイバで構成されており、接着剤等により固定されている。
そして、上記第1実施形態と同様の導光体31が、表示部8からの可視光12の放射方向が発光部135からの励起光10の放射方向と逆向きでかつ一致するように、導光体130上に接着剤等により固定されている。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
以上のように構成された第2実施形態によれば、上記第1実施形態と同様に、小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価なマイクロプレートリーダ1を実現することができる。
[第3実施形態]
第3実施形態に係るマイクロプレートリーダ1Aを図9(a),(b)に基づいて説明する。
第3実施形態に係るマイクロプレートリーダ1Aを図9(a),(b)に基づいて説明する。
図9(a)は本例のマイクロプレートリーダ1Aにおける導光体部分とマイクロプレート2Aを示す平面図であり、図9(b)はマイクロプレートリーダ1Aによる測定状態を示す平面図である。
本例で用いるマイクロプレート2A上には、例えば6行×7列の2次元に配置された複数のウェル3Aが形成されている。図9(a)において、符号「4A」は、試料が複数のウェル3Aにそれぞれ収容された複数の被測定対象領域である。
本例のマイクロプレートリーダ1Aは、発光部5及び受光部6が先端部30aに形成された1つの導光体(光照射用導光体)30と表示部8が先端部31aに形成された1つの導光体(表示用導光体)31からなる1組の導光体が、複数の被測定対象領域4Aの列数(本例では7列)と同数組設けられている点に特徴がある。
図9(b)における斜線部は、導光体31の表示部8から可視光12が放射されている状態を示している。同図では。5つの導光体31の各表示部8から可視光12が放射されている様子を示している。
なお、図9(a),(b)では、7つの導光体31の下側に導光体30がそれぞれ固定されているので、符号「31」に括弧書きして符号「30」を記すことで、7つの導光体31の下側に導光体30がそれぞれあることを示している。
以上のように構成された第3実施形態によれば、上記第1実施形態の奏する、「小型で、試料への光の照射により変化の生じた微弱な蛍光等の有無を簡便に表示可能で、かつ安価なマイクロプレートリーダ1を実現することができる」という作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
○1つの導光体(光照射用導光体)30と1つの導光体(表示用導光体)31からなる1組の導光体が、複数の被測定対象領域4Aの列数と同数組設けられている。このため、
複数の(7つの)導光体30の各発光部5及び受光部6を、走査手段により複数の被測定対象領域4A内で第1行目から最終行まで順に一方向に走査することで、全ての被測定対象領域4Aに対する測定が完了する。これにより、走査手段としては、図5に示すXYステージ20に代えて、同図に示す移動テーブル21をX軸方向に摺動可能に支持するXテーブルのみを有する簡単な構成の1軸駆動機構で済む。これにより、コストをさらに低減することができ、より安価なマイクロプレートリーダ1Aを実現することができる。
複数の(7つの)導光体30の各発光部5及び受光部6を、走査手段により複数の被測定対象領域4A内で第1行目から最終行まで順に一方向に走査することで、全ての被測定対象領域4Aに対する測定が完了する。これにより、走査手段としては、図5に示すXYステージ20に代えて、同図に示す移動テーブル21をX軸方向に摺動可能に支持するXテーブルのみを有する簡単な構成の1軸駆動機構で済む。これにより、コストをさらに低減することができ、より安価なマイクロプレートリーダ1Aを実現することができる。
○1回の測定で1行分の7個の被測定対象領域4Aについて測定できるので、全ての被測定対象領域4Aに対する測定時間を短縮することができる。これにより、高効率で測定が可能なマイクロプレートリーダ1Aを実現することができる。
なお、この発明は以下のように変更して具体化することもできる。
・上記第1実施形態では、複数の被測定対象領域4の各々に励起光10を照射し、各被測定対象領域4から出射される蛍光11を被検出光として検出するマイクロプレートリーダ1について一例として説明したが、本発明は、このようなマイクロプレートリーダに限定されない。例えば、本発明は、被検出光として、試料からの励起発光或いは試料からの反射光/散乱光を検出し、検出した励起発光や、反射光/散乱光から得られる吸収(吸光)等の変化に基づき、試料の定性分析や定量分析を行うマイクロプレートリーダにも広く適用可能である。
・上記第1実施形態では、複数の被測定対象領域4の各々に励起光10を照射し、各被測定対象領域4から出射される蛍光11を被検出光として検出するマイクロプレートリーダ1について一例として説明したが、本発明は、このようなマイクロプレートリーダに限定されない。例えば、本発明は、被検出光として、試料からの励起発光或いは試料からの反射光/散乱光を検出し、検出した励起発光や、反射光/散乱光から得られる吸収(吸光)等の変化に基づき、試料の定性分析や定量分析を行うマイクロプレートリーダにも広く適用可能である。
・上記第1実施形態では、発光部5及び受光部6を、同一のガラス製の導光体30の先端部30aに形成された反射面7上の反射部でそれぞれ構成した例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されない。例えば、導光体30に代えて細長い棒状の振動体を用い、この振動体の先端部に発光部としての光源と、受光部としての検出器(受光素子)を設けた構成にも本発明は適用可能である。この場合、振動体上には、光源及び検出器にそれぞれ接続される電気配線が設置される。
・上記各実施形態では、ガラス製の導光体30,31,130,131をコアとクラッドとからなる光ファイバで構成したが、ガラス製の導光体は中空構造の導光体であっても良い。この場合、使用波長域が大きく拡大するという利点が得られる。
・上記各実施形態では、導光体としてガラス製の導光体30,,31,130,131を用いているが、導光体として透明な樹脂製の導光体を用いても良い。
・上記第1実施形態において、光学系50、図4及び図6に示すCPU等を含む電子回路、導光体30,31の各基端部30b,31bを支持する支持部材等を一体化して1つのモジュールとし、このモジュールを移動テーブル21上に固定するように構成しても良い。これと同様の構成は、上記第2及び第3実施形態においても採り得る。このような構成により、組立が容易になり、量産化に適した構成を実現できる。
・上記第1実施形態において、光学系50、図4及び図6に示すCPU等を含む電子回路、導光体30,31の各基端部30b,31bを支持する支持部材等を一体化して1つのモジュールとし、このモジュールを移動テーブル21上に固定するように構成しても良い。これと同様の構成は、上記第2及び第3実施形態においても採り得る。このような構成により、組立が容易になり、量産化に適した構成を実現できる。
・上記第1実施形態において、導光体30,31の各先端部30a,31aを駆動手段(図示省略)によりY軸方向に電磁駆動により振動させながら、発光部5及び受光部6をXYステージ20を含む走査手段により複数の被測定対象領域4内で2次元に機械的に走査するように構成しても良い。
C,P1…距離、D,P2…大きさ、1,1A…光検出装置としてのマイクロプレートリーダ、2,2A…基板としてのマイクロプレート、3,3A…ウェル、4,4A…被測定対象領域、5,135…発光部、6,136…受光部、7,9,137,138…反射面、8…表示部、10…励起光、11…被検出光としての蛍光、12…可視光、20…XYステージ、21…移動テーブル、30,31,130,131…導光体、30a,31a,130a,131a…先端部、30b,31b…基端部、40…被測定対象領域の無い領域、41…発光手段としての光源、42…受光手段としての検出器、43…分波手段としての波長多重素子、50…光学系。
Claims (10)
- 被測定対象物がそれぞれ収容された複数の被測定対象領域の各々に励起光を照射し、各被測定対象領域から出射される被検出光を検出する光検出装置において、
前記励起光を前記各被測定対象領域へ供給する発光部と前記被検出光を受ける受光部とが前記被測定対象領域の大きさよりも小さい距離に近接して配置され、
前記発光部及び前記受光部を前記複数の被測定対象領域内で、前記複数の被測定対象領域に対して相対的に走査する走査手段と、
前記各被測定対象領域から出射される被検出光が検出されると、視認可能な光を放射する表示部とを備え、
前記表示部を、前記発光部及び前記受光部に対して前記被測定対象領域とは反対側でかつ前記発光部及び前記受光部に近接した位置に配置したことを特徴とする光検出装置。 - 請求項1に記載の光検出装置において、
前記発光部及び前記受光部は、ガラス製の光照射用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部でそれぞれ構成され、前記表示部は、ガラス製の表示用導光体の先端部をその中心軸に対して斜めに研磨した反射面上の反射部で構成されており、前記光照射用導光体と前記表示用導光体は、前記視認可能な光が前記表示部から放射される方向と、前記励起光が前記発光部から放射される方向とが互いに逆向きになるように配置されていることを特徴とする光検出装置。 - 請求項2に記載の光検出装置において、
前記発光部及び前記受光部は、同一のガラス製の光照射用導光体の先端部に形成された前記反射面上の同一位置にあることを特徴とする光検出装置。 - 請求項2又は3に記載の光検出装置において、
前記励起光を発する発光手段と、前記被検出光を検出する受光手段と、前記発光手段からの励起光を前記光照射用導光体内に基端部側から入射させるとともに、前記基端部から出射する前記被検出光を前記受光手段に入射させる光学系と、前記視認可能な光として視認可能な光量の可視光を出射し、前記可視光を前記表示用導光体にその基端部側から入射させる可視光出射手段とを更に備えることを特徴とする光検出装置。 - 請求項4に記載の光検出装置において、
前記光学系は、前記発光手段からの前記励起光を透過させるとともに、前記光照射用導光体の基端部から出射される光のうち、前記励起光とは波長の異なる前記被検出光のみを反射させる分波手段を含むことを特徴とする光検出装置。 - 請求項2〜5のいずれ1つに記載の光検出装置において、
前記複数の被測定対象領域は基板上に1次元或いは2次元に配置されており、
前記走査手段は、前記基板を固定とした状態で、前記発光部及び前記受光部を、前記複数の被測定対象領域内で1次元或いは2次元に機械的に走査することを特徴とする光検出装置。 - 請求項6に記載の光検出装置において、
前記走査手段は、前記光照射用導光体及び前記表示用導光体の各基端部側が固定された移動テーブルを含み、前記移動テーブルを、前記複数の被測定対象領域を含むXY平面内でX方向及びY方向に移動可能に構成したXYステージであることを特徴とする光検出装置。 - 請求項3に記載の光検出装置において、
前記複数の被測定対象領域は基板上に2次元に配置されており、前記発光部及び前記受光部が先端部に形成された1つの光照射用導光体と前記表示部が先端部に形成された1つの表示用導光体からなる1組の導光体が、前記複数の被測定対象領域の列数と同数組設けられていることを特徴とする光検出装置。 - 請求項4〜8のいずれか1つに記載の光検出装置において、
前記被検出光を検出する前記受光手段の出力値が所定の閾値以上と判断されたとき、前記可視光出射手段を動作させて前記視認可能な光量の可視光を出射させる制御手段を更に含むことを特徴とする光検出装置。 - 請求項9に記載の光検出装置において、
複数の被測定対象領域の隣接する被測定対象領域間には、前記発光部及び受光部を前記走査手段により測定済みの被測定対象領域から次の被測定対象領域へ移動させる間に、前記可視光出射手段を前記可視光を出射する動作状態から非動作状態へリセットするのに十分な大きさの被測定対象物の無い領域がそれぞれ存在することを特徴とする光検出装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004167565A JP2005345378A (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 光検出装置 |
US11/142,020 US7227126B2 (en) | 2004-06-04 | 2005-06-01 | Light detection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004167565A JP2005345378A (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 光検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005345378A true JP2005345378A (ja) | 2005-12-15 |
Family
ID=35446664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004167565A Pending JP2005345378A (ja) | 2004-06-04 | 2004-06-04 | 光検出装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7227126B2 (ja) |
JP (1) | JP2005345378A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010501851A (ja) * | 2006-08-24 | 2010-01-21 | エージェンシー フォー サイエンス, テクノロジー アンド リサーチ | 小型光学検出システム |
JPWO2010110096A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2012-09-27 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 反応光学測定装置およびその測定方法 |
KR20140049501A (ko) * | 2011-02-04 | 2014-04-25 | 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 | 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법 |
JP2016509206A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-03-24 | マイクロニクス, インコーポレイテッド | 携帯型蛍光検出システムおよびマイクロアッセイカートリッジ |
US10065186B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-09-04 | Micronics, Inc. | Fluidic circuits and related manufacturing methods |
US10087440B2 (en) | 2013-05-07 | 2018-10-02 | Micronics, Inc. | Device for preparation and analysis of nucleic acids |
US10190153B2 (en) | 2013-05-07 | 2019-01-29 | Micronics, Inc. | Methods for preparation of nucleic acid-containing samples using clay minerals and alkaline solutions |
US10386377B2 (en) | 2013-05-07 | 2019-08-20 | Micronics, Inc. | Microfluidic devices and methods for performing serum separation and blood cross-matching |
US10518262B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-12-31 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Low elasticity films for microfluidic use |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL2344852T3 (pl) * | 2008-10-09 | 2023-11-27 | LGC Genomics, LLC | Głowica fotometru skanera i powiązany sposób |
US9921101B2 (en) | 2008-10-09 | 2018-03-20 | Douglas Scientific, LLC | Scanner photometer and methods |
US20100184616A1 (en) * | 2009-01-20 | 2010-07-22 | Bio-Rad Laboratories, Inc. | Spatially controlled illumination of biological sample array through wedge-shaped support |
KR102240655B1 (ko) | 2014-02-13 | 2021-04-16 | 삼성디스플레이 주식회사 | 노광 장치 및 이를 이용한 노광 방법 |
JP6807071B2 (ja) * | 2018-09-11 | 2021-01-06 | ウシオ電機株式会社 | マイクロプレートリーダー |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1985995A3 (en) | 1996-08-16 | 2009-09-16 | GE Healthcare Niagara Inc. | A digital imaging system for assays in well plates, gels and blots |
WO2002035260A2 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-02 | Molecular Devices Corporation | Light detection device |
-
2004
- 2004-06-04 JP JP2004167565A patent/JP2005345378A/ja active Pending
-
2005
- 2005-06-01 US US11/142,020 patent/US7227126B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010501851A (ja) * | 2006-08-24 | 2010-01-21 | エージェンシー フォー サイエンス, テクノロジー アンド リサーチ | 小型光学検出システム |
JPWO2010110096A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2012-09-27 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 反応光学測定装置およびその測定方法 |
JP5623385B2 (ja) * | 2009-03-26 | 2014-11-12 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 反応光学測定装置およびその測定方法 |
KR20140049501A (ko) * | 2011-02-04 | 2014-04-25 | 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 | 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법 |
KR101917402B1 (ko) | 2011-02-04 | 2019-01-24 | 유니바사루 바이오 리사치 가부시키가이샤 | 자동 반응ㆍ광측정 장치 및 그 방법 |
JP5906197B2 (ja) * | 2011-02-04 | 2016-04-20 | ユニバーサル・バイオ・リサーチ株式会社 | 自動反応・光測定装置およびその方法 |
US10065186B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-09-04 | Micronics, Inc. | Fluidic circuits and related manufacturing methods |
JP2016509206A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-03-24 | マイクロニクス, インコーポレイテッド | 携帯型蛍光検出システムおよびマイクロアッセイカートリッジ |
US10436713B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-10-08 | Micronics, Inc. | Portable fluorescence detection system and microassay cartridge |
US10518262B2 (en) | 2012-12-21 | 2019-12-31 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Low elasticity films for microfluidic use |
US11181105B2 (en) | 2012-12-21 | 2021-11-23 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Low elasticity films for microfluidic use |
US10087440B2 (en) | 2013-05-07 | 2018-10-02 | Micronics, Inc. | Device for preparation and analysis of nucleic acids |
US10190153B2 (en) | 2013-05-07 | 2019-01-29 | Micronics, Inc. | Methods for preparation of nucleic acid-containing samples using clay minerals and alkaline solutions |
US10386377B2 (en) | 2013-05-07 | 2019-08-20 | Micronics, Inc. | Microfluidic devices and methods for performing serum separation and blood cross-matching |
US11016108B2 (en) | 2013-05-07 | 2021-05-25 | Perkinelmer Health Sciences, Inc. | Microfluidic devices and methods for performing serum separation and blood cross-matching |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7227126B2 (en) | 2007-06-05 |
US20050269494A1 (en) | 2005-12-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7227126B2 (en) | Light detection device | |
JP4141512B2 (ja) | サンプルを分析するための可動走査ヘッドを含む光スキャナ | |
US7355710B2 (en) | Optical system and method for exciting and measuring fluorescence on or in samples treated with fluorescent pigments | |
US7615758B2 (en) | Laser confocal microarray scanner | |
EP1726940A1 (en) | Light measurement apparatus and light measurement method | |
TWI263072B (en) | Method and system for reading microarrays | |
US6646271B2 (en) | Method and apparatus for reading fluorescence | |
JP6058977B2 (ja) | 蛍光検出装置 | |
JP5575159B2 (ja) | 蛍光情報読み取り装置および蛍光情報読み取り方法 | |
JP6482486B2 (ja) | 光検出装置 | |
US7667184B2 (en) | Optical information reader | |
JP2008122297A (ja) | 蛍光検出装置および蛍光検出方法 | |
US7280213B2 (en) | Light detection device | |
KR20220031996A (ko) | 반도체 디바이스 검사 방법 및 반도체 디바이스 검사 장치 | |
US7545498B2 (en) | System and method for removing auto-fluorescence through the use of multiple detection channels | |
JP4624083B2 (ja) | 容器保持機構 | |
JP2019136023A (ja) | 細菌検出装置及び細菌検出方法 | |
EP0581217A1 (en) | Near field scanning optical microscope | |
JP2002207009A (ja) | 走査型蛍光測定装置 | |
CN112014362A (zh) | 显微成像全谱段高压模块时间分辨荧光测量系统 | |
EP4215973B1 (en) | Light source module for a microscope | |
US9523641B2 (en) | Fluorescence detection device | |
JP2014095601A (ja) | 光検出装置 | |
JP2007232613A (ja) | 蛍光検出装置 | |
JP2003337101A (ja) | 画像取り込み装置 |