JP2010160047A - 蛍光分光光度計 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この蛍光分光光度計は、励起光の照射により蛍光光を生ずる試料液が収容される上方に開口する凹所を有する測定セルと、検出すべき蛍光光の波長範囲と少なくとも一部が一致する波長範囲の励起光を、凹所内の試料液に対して上方側から照射する光源と、測定セルの、光源による光照射面に対して垂直な方向より蛍光光を検出する光ファイバと、当該光ファイバを介して測定セルと接続された分光器とを具えてなり、前記測定セルは、光源からの光および蛍光光を透過する材料よりなり、凹所の底面が光源からの励起光を散乱反射させる機能を有しており、光源からの励起光の散乱反射光の一部を蛍光光と共に検出する。
【選択図】 図1
Description
そして、蛍光検出法による、試料に関する定性、定量分析を行なう蛍光分光光度計として、これまでに種々の構成のものが提案されている(例えば特許文献1参照)。
この蛍光分光光度計は、試料液を収容する測定セル42と、例えば高圧キセノン放電灯(ランプ)や高圧水銀放電灯(ランプ)等よりなる光源40と、光源40からの励起光を分光する励起側分光手段41と、励起光の照射により試料液から生ずる蛍光光を分光する蛍光側分光手段45と、蛍光光の強度が最大となる励起光波長および蛍光波長を検出するスペクトル分析器46とを具えてなる。励起側分光手段41としては、例えばプリズム、回折格子分光器、フィルタ等が用いられる。
従って、バイオ分野において用いられる蛍光分光光度計においては、上記蛍光分光光度計のように、励起光波長および蛍光波長を検出する機能を有するものである必要はなく、また、モル吸光係数が比較的高いものが蛍光試薬として用いられるため、高感度である光センサや、強烈な光を出す光源を具えたものである必要はないものと考えられる。
前記測定セルは、光源からの光および蛍光光を透過する材料よりなり、凹所の底面が光源からの励起光を散乱反射させる機能を有しており、
光源からの励起光の散乱反射光の一部を蛍光光と共に検出することを特徴とする。
また、光源からの励起光の照射により生ずる蛍光光に係る信号を確実に検出することができるので、例えば1μl程度の微少量の試料液で、所期の蛍光検出を行うことができる。
この蛍光分光光度計は、例えばバイオ分野における核酸や蛋白質の濃度の定量、特異性の選別等に用いられるものであって、試料液が収容される測定セル10と、互いに異なる波長範囲の光を照射する複数例えば2つの光源15,16と、例えば光ファイバ18などの導光部材を介して測定セル10と接続された分光器20とを具えている。
また、測定セル10には、凹所を開閉するカバー(図示せず)が設けられており、このカバーにより、外光の侵入が防止されると共に試料液の蒸発が防止される。
凹所11の構成例を示すと、光検出面12に沿った方向における開口縁部の寸法(長さ)が3mm以下、光検出面12に垂直な方向における開口縁部の寸法(幅)が1mm以下、深さが0.4mm以下であり、容量が1μl(マイクロリットル)以下である。
光センサ25としては、例えば、暗時出力電圧が5〔mV〕以下である、CCDリニアセンサなどの、例えば冷却型リニアイメージセンサや光電子増倍管(ホトマル)などに比して感度の低いもの(冷却型リニアイメージセンサや光電子増倍管(ホトマル)であれば、例えば0.1fmol/μlまでの低濃度測定が可能であるのに対して、10fmol/μl程度までの濃度測定が可能であるもの)が用いられている。
すなわち、上記蛍光分光光度計においては、測定セル10における凹所11の底面13が、第1の光源15および第2の光源16からの光を散乱反射させる機能を有しており、図4に示すように、第1の光源15および第2の光源16からの光の散乱反射光の一部が試料から発せられる蛍光光と共に光ファイバ18に入射(導入)される。
このようにして得られる、試料液についての、蛍光光および第2の光源16からの光の散乱反射光の一部を含む測定光の蛍光スペクトル、および、標準液についての励起光スペクトルは、例えば図5に示すように、試料液についての蛍光スペクトル(図5における波形(イ))は、標準液についての励起光スペクトル(図5における波形(ロ))に対して、蛍光試薬についての既知の励起光波長(吸収光)λeにおいて光強度が小さくなると共に、蛍光光波長λfにおいて光強度が大きくなる波形となり、従って、励起光スペクトルから蛍光スペクトルを減算することにより、補償蛍光スペクトル(図5における波形(ハ))が取得される。この補償蛍光スペクトルは、蛍光光波長λfにおいてピーク強度Ifを有している。なお、励起光スペクトルおよび蛍光スペクトルにおいて、励起光波長λe付近、蛍光光波長λf付近以外の波長範囲の光の光強度は、実質的に同等の大きさとなる。
しかも、蛍光光以外の光を敢えて検出する構成上、例えば、冷却型リニアイメージセンサや光電子増倍管(ホトマル)などの超高感度の光センサや、紫外、可視から赤外の広い波長範囲にわたって強い連続したスペクトルを発する光源を用いることが不要となり、光学構成の簡素化を図ることができると共に、所期の蛍光分光光度計をコスト的にも有利に作製することができる。
また、光源からの励起光の照射により生ずる蛍光光についての信号を確実に検出することができるので、例えば1μl程度の微少量の試料液で、所期の蛍光検出を行うことができる。
図1および図3に示す構成に従って、本発明に係る蛍光分光光度計を作製した。測定セルの構成および光学構成は次に示すとおりである。
〔測定セル(10)〕
材質:石英ガラス、凹所の開口縁部の長さが3mm、凹所の開口縁部の幅が1mm、凹所の深さが0.3mm、容量が0.8μl(マイクロリットル)、凹所の底面に、表面を荒らしたステンレス板を埋設した構成、
〔第1の光源(15)〕
365nmにピーク波長を有する紫外線発光ダイオード、測定セルに対する入射角(α1)が30度、
〔第2の光源(16)〕
430〜650nmの波長範囲の光を照射する白色発光ダイオード、測定セルに対する入射角(α2)が30度、
〔分光器(20)〕
暗時出力電圧VMDK が2mVであるCCDリニアセンサ「TCD1304AP」(東芝製)を具えたもの、
例えば、光源は複数である必要はないが、検出すべき蛍光光のバイアス光として利用可能な、使用される蛍光試薬の種類に応じた波長範囲の光を確実に得るためには、複数の光源を具えていることが好ましく、この場合において、光源の組み合わせ(例えば上記実施例における紫外線発光ダイオードと白色発光ダイオード)は特に限定されるものではない。
11 凹所
12 光検出面
13 底面
15 第1の光源
16 第2の光源
18 光ファイバ
20 分光器
21 入口スリット
22 コリメートミラー
23 回折格子(グレーティング)
24 フォーカスミラー
25 光センサ
40 光源
41 励起側分光手段
42 測定セル
45 蛍光側分光手段
46 スペクトル分析器
Claims (3)
- 励起光が照射されることにより蛍光光を生ずる試料液が収容される上方に開口する凹所を有する測定セルと、検出すべき蛍光光の波長範囲と少なくとも一部が一致する波長範囲の励起光を、凹所内の試料液に対して上方側から照射する光源と、測定セルの、光源による光照射面に対して垂直な方向より蛍光光を検出する光ファイバと、当該光ファイバを介して測定セルと接続された分光器とを具えてなり、
前記測定セルは、光源からの光および蛍光光を透過する材料よりなり、凹所の底面が光源からの励起光を散乱反射させる機能を有しており、
光源からの励起光の散乱反射光の一部を蛍光光と共に検出することを特徴とする蛍光分光光度計。 - 互いに異なる波長範囲の光を照射する複数の光源を具えてなることを特徴とする請求項1に記載の蛍光分光光度計。
- 光源は、その照射光が測定セルの上面の法線に対して40度以下の入射角で入射されるよう、配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蛍光分光光度計。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62278436A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-03 | Hitachi Ltd | 蛍光測定法及び装置 |
JP2002122603A (ja) * | 1992-07-31 | 2002-04-26 | Thermo Biostar Inc | 光干渉による分析対象の検出装置およびその方法 |
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JP2002122603A (ja) * | 1992-07-31 | 2002-04-26 | Thermo Biostar Inc | 光干渉による分析対象の検出装置およびその方法 |
JP2003534545A (ja) * | 2000-05-19 | 2003-11-18 | アクララ バイオサイエンシーズ, インコーポレイテッド | キャピラリ壁散乱を用いた、キャピラリ検出における光学的配置 |
JP2008164550A (ja) * | 2006-12-29 | 2008-07-17 | Univ Of Tokushima | 蛍光光度計 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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