JP2009526993A - 分子撮像のための蛍光フィルタリングシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
蛍光光学システムは、波長成分が吸収帯内の範囲にある光で蛍光色素分子標識化標的を照射し、かつ波長成分が発光帯内にある光を収集する。検出器の前に設置された発光フィルタが、発光帯には無い光をフィルタリングする。発光フィルタについての一つの難題は、望ましくない光子の排除が、光がフィルタを通過する角度に依存するということである。具体的には、入射角が増加するにつれて、フィルタの透過/反射が、低波長へシフトする。したがって、被写域(field of view)が、0度の角度で軸光線を与える単一点である場合さえも、同じ光ビームの他の光線は0度でない角度でフィルタを通過し、したがって、種々の量のフィルタリングを受けることになると考えられる。
本発明は特許請求の範囲によって規定され、この章の何れの事項も特許請求の範囲に対する限定であると受け取るべきではない。
蛍光検出は分子撮像のための手段である。それによって、研究者は生細胞中などの複雑な生体分子集合体の特定の構成要素を検出することができる。蛍光は、蛍光色素分子または蛍光染料と呼ばれる一定の分子と光との相互作用を含む、光物理学的プロセスである。それは、そのような分子による適当な波長の光エネルギーの吸収およびそれに続くより長い波長の他の光子の放射から成る。蛍光分子が吸収しかつ発光することができる波長範囲を、それぞれ吸収帯および発光帯と呼ぶ。
式中、θは、フィルタへの垂直線からの角度のずれであり、
は、薄膜の有効屈折率である。
の値は、通常1.5〜2.5の範囲であり、分極によって変化する。
Claims (21)
- 光源;および
蛍光物質の吸収帯内の波長の光を通すように設計された第1のフィルタセット
を含む光源サブシステム、ならびに
光検出器;
撮像光学系(imaging optics);
蛍光物質の発光帯内の波長の光を通すように設計され、かつ光検出器と撮像光学系の間に配置された第2のフィルタセット;および
撮像光学系の前焦点面に置かれたアパーチャ
を含み、複数の被写域点(field point)からの軸光線が互いに平行に、かつ第2のフィルタセットに垂直に撮像光学系から出射するように、光検出器と撮像光学系の間にテレセントリックスペースが作製される、検出器サブシステム
を含む、蛍光フィルタリングシステム。 - 第3のフィルタセットをさらに含むシステムであって、撮像光学系の一方側に第2のフィルタセットが置かれ、撮像光学系の反対側に第3のフィルタセットが置かれている、請求項1記載のシステム。
- 第3のフィルタセットがダイクロイックフィルタを含む、請求項2記載のシステム。
- 少なくとも一つの追加のフィルタセットを含むフィルタホイールに、第3のフィルタセットが置かれている、請求項2記載のシステム。
- 第1のフィルタセットの排除性能が第2のフィルタセットの排除性能と一致している、請求項1記載のシステム。
- 光源と検出器の間にダイクロイックスプリッタをさらに含むシステムであって、光源からの光が標的を照射し、かつ標的から発せられた光が検出器に達するように、ダイクロイックスプリッタが配置されている、請求項1記載のシステム。
- 一つまたは複数の追加の光源をさらに含む、請求項1記載のシステム。
- 光検出器;
撮像光学系;
光検出器と撮像光学系間に配置されたフィルタセット;および
撮像光学系の前焦点面に置かれたアパーチャ
を含み、複数の被写域点からの軸光線が互いに平行に、かつフィルタセットに垂直に撮像光学系から出射するように、光検出器と撮像光学系の間にテレセントリックスペースが作製される、検出器システム。 - 第2のフィルタセットをさらに含む検出器システムであって、撮像光学系の一方側にフィルタセットが置かれ、撮像光学系の反対側に第2のフィルタセットが置かれている、請求項8記載の検出器システム。
- 第2のフィルタセットがダイクロイックフィルタを含む、請求項9記載の検出器システム。
- 少なくとも一つの追加のフィルタセットを含むフィルタホイールに、第2のフィルタセットが置かれている、請求項9記載の検出器システム。
- フィルタセットが、蛍光物質の発光帯内の波長の光を通すように設計されている、請求項8記載の検出器システム。
- (a) 吸収帯内の光の吸収に応答して蛍光物質の発光帯内の光を発する蛍光物質を含む標的を、蛍光物質の吸収帯内の光で照射する工程;
(b) 標的中の複数の被写域点からの光ビームの軸光線を、互いに平行に、かつ発光帯内の波長の光を通すように設計されたフィルタセットに垂直に、撮像光学系から出射させる工程;および
(c) フィルタセットを通過した光を検出する工程
を含む、蛍光フィルタリングのための方法。 - 吸収帯内の光を通すように設計されたフィルタセットに、光源からの光を通す工程を、工程(a)の前にさらに含む、請求項13記載の方法。
- 発光帯内の波長の光を通すように設計されたフィルタセットの排除性能が、吸収帯内の波長の光を通すように設計されたフィルタセットの排除性能と一致する、請求項14記載の方法。
- 発光帯内の波長の光を通すように設計された第2のフィルタセットに、蛍光物質から発せられた光を通す工程を、工程(a)と工程(b)の間にさらに含む、請求項13記載の方法。
- 第2のフィルタセットがダイクロイックフィルタを含む、請求項16記載の方法。
- 少なくとも一つの追加のフィルタセットを含むフィルタホイールに、第2のフィルタセットが置かれている、請求項16の方法。
- 工程(a)が単一の光源によって行なわれる、請求項13記載の方法。
- 工程(a)が二つまたはそれ以上の光源によって行なわれる、請求項13記載の方法。
- 光源サブシステムが一つまたは複数の追加のフィルタセットを含む、請求項1記載のシステム。
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