JP2006512620A - 波長特異的位相顕微鏡検査法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2002年12月31日に出願された、「近赤外位相顕微鏡検査のシステムおよび方法」と題する米国仮出願番号60/437,269の利益を主張する。
本発明の局面は、一般的に、位相顕微鏡検査画像化システムに関し、より詳細には、位相顕微鏡検査適用のための波長特異的な照明ストラテジーおよび減衰ストラテジーを用いたシステムおよび方法に関する。
生細胞、組織、および生物に対して蛍光顕微鏡検査を実施する場合、サンプルから構造的な情報を得ることがしばしば所望される。例えば、緑色蛍光タンパク質(GFP)のような蛍光タンパク質を用いて生細胞内のタンパク質構築物の局在を研究する場合、細胞の境界に関連してこれらの局在について述べることがしばしば所望される。細胞自体は、最も頻繁には、光の固有の吸収に欠けており、そのため白色光による可視化は多くの場合十分ではない。従って、顕微鏡検査者は、細胞とその環境との間および個々の細胞小器官の境界の間の屈折率勾配を活用することによってコントラストを生成する方法を、多くの場合使用する。このようなコントラストを生成するための当該分野において最も一般的な方法は、微分干渉コントラスト(DIC)顕微鏡検査および位相差(位相)顕微鏡検査である。これらの方法は、二つのしばしば相反する目的:一方は、注意深くかつ綿密な研究を可能にするために十分なシグナルの対ノイズ比を有する蛍光発光を検出すること;他方は、細胞に照射する光の潜在的に傷害を与えうる効果を最小にするかさもなければ制御すること、の間のバランスをとろうと試みている。
本発明の実施形態は、現在の技術の上記に記載されたおよび種々の他の欠点を克服し、位相顕微鏡検査適用のための波長特異的な照明ストラテジーおよび減衰ストラテジーを用いるシステムおよび方法を提供する。
本発明の局面は、強度および他の顕微鏡検査様式の光学的な質を阻害することなく、ならびにいかなる光学的な構成要素の除去も必要とすることなく、位相差顕微鏡画像を生成することおよび得ることに関する。以下により詳細に述べられるように、対物レンズの焦点面の後ろに完全に不透明な環を使用する代わりに、選択的に不透明な環(すなわち、特定の波長でのみ不透明な対物位相リング)が使用され得る。本明細書中で述べられる構造的な配置に従って、波長の減衰が選択的に制御され得る(すなわち、不透明度は、モニターされる蛍光シグナルについて所望される範囲外である波長についてのみ選択的に提供され得る)。対物位相リングにとって不透明である波長の範囲内の照明が、位相顕微鏡検査適用のために選択され得る。従って、波長特異的位相顕微鏡検査を可能にするために有効な対物位相リングは、例えば、蛍光顕微鏡検査のような他の適用のための顕微鏡の通常の使用法を阻害しなくともよい。
Claims (18)
- 方法であって、該方法が:
照明を光源から顕微鏡検査装置に提供する工程であって、該顕微鏡検査装置が、集光器位相リングおよび対物位相リングを有する、工程;
該集光器位相リングへの該照明の入射を、所定の範囲の波長に選択的に限定する、工程;ならびに
該対物位相リングへの放射光の入射を、該所定の範囲の波長に選択的に減衰する、工程
を包含する、方法。 - 前記選択的に限定する工程が、波長特異的な照明の光源を利用する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記選択的に限定する工程が、発光ダイオードを利用する工程を包含する、請求項2に記載の方法。
- 前記選択的に限定する工程が、レーザーを利用する工程を包含する、請求項2に記載の方法。
- 前記選択的に限定する工程が、前記光源と前記集光器位相リングとの間に波長特異的光学フィルターを置く工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記選択的に限定する工程が、前記照明を近赤外波長に限定する工程を包含する、請求項1に記載の方法。
- 前記選択的に限定する工程が、前記照明を650nmよりも長い波長に限定する工程を包含する、請求項6に記載の方法。
- システムであって、該システムが:
顕微鏡検査装置;
照明光源を備える励起光送達システムであって;該励起光送達システムが、選択された範囲の波長の光を該光源から該顕微鏡検査装置に送達させるために作動可能である、システム;および
該顕微鏡検査装置の対物レンズに結合された対物位相リングであって;該対物位相リングが、該選択された範囲の波長の光を減衰するために選択的に作動する、リング
を備える、システム。 - 前記励起光送達システムが、前記選択された範囲の波長の励起光を生成するために作動可能な波長特異的照明光源を備える、請求項8に記載のシステム。
- 前記波長特異的照明光源が、発光ダイオードを備える、請求項9に記載のシステム。
- 前記波長特異的照明光源が、レーザーを備える、請求項9に記載のシステム。
- 前記励起光送達システムが、前記光源と前記顕微鏡検査装置との間に置かれた波長特異的光学フィルターを備える、請求項8に記載のシステム。
- 前記波長特異的光学フィルターが、前記選択された範囲の波長の励起光を透過させるために選択的に作動する、請求項12に記載のシステム。
- 前記選択された範囲の波長が、近赤外波長を含む、請求項8に記載のシステム。
- 前記選択された範囲の波長が、650nmよりも長い近赤外波長を含む、請求項14に記載のシステム。
- システムであって、該システムが:
照明光源;ならびに
該光源からの照明を受け取り、かつ集光器位相リングおよび対物位相リングを有する顕微鏡検査システム;
を備え、
ここで、該光源が、所定の範囲の波長で該集光器位相リングに該照明を提供し、かつ該対物位相リングが、該所定の範囲の波長の光を減衰するために選択的に作動する、
システム。 - 前記光源が発光ダイオードである、請求項16に記載のシステム。
- 前記光源がレーザーである、請求項16に記載のシステム。
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