JP2020535421A - 複数の微小試料を光学的に検査する方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
光シートは、マイクロ流体のための流路の直径よりも実質的に大きな面積をカバーすることができるので、多数の流路と交差するように光シートを位置合わせすることが容易にできる。このことは、スループットを実質的に増加させることを可能にし、フローサイトメトリーおよび画像分析のためのプロセスの効率の向上をもたらす。
好適には、照明手段は、複数の蛍光マーカーで標識された複数の試料を励起するために、特定の波長または波長範囲で光を放出するように具体化され、この場合、複数の試料は、蛍光シグナルを放出する。そして、複数の蛍光シグナルは、結像検出光学ユニットによって検出され得る。しかしながら、検出手段は、さらに別の検出器、例えば、単純な光検出器を含むこともでき、この検出器によって、定量分析に注目している場合には、蛍光シグナルおよび/または散乱光を検出することができる。
面の光シートは、複数の流路3の直径よりも広い範囲(たとえば、選択した照明光学ユニットに応じて、幅400μm以上、長さ20μm〜200μmの範囲)を有しているため、また、検出対物レンズ16の焦点面は光シート面22にあるため、多数の平行な流路3が配置されたチャネル担体4を使用することができる。このような例が図5に示される。ここでは、すべての試料1が単一の大きな試料に由来する場合、複数の流路3は、共通の供給ラインおよび排出ラインを含み得る。しかしながら、複数の流路3は同様に複数のグループにグループ化され、各グループの要素は同じ供給ラインと排出ラインを有するが、各グループに対して供給ラインと排出ラインがある。これにより、異なる群の試料の試料1を並行して検査できる。さらに、各流路3は、専用の供給ラインおよび専用の排出ラインを有してもよい。さらに、排出ラインは、これらが異なるグループである場合でも、全ての流路3に対して共通にすることができ、例として、このことは、複数の試料1がその後使用されなくなったが、共通の廃棄物容器に供給されるべき場合に適用可能である。
2 チャネリング装置
3 流路
4 チャネル担体
5 管路
6 試料ステージ
7 支持面
8 光シート顕微鏡
9 照明光学ユニット
10 検出光学ユニット
11 レーザーモジュール
12 ビーム成形モジュール
13 走査モジュール
14 照明対物レンズ
15 ピエゾ駆動部
16 検出対物レンズ
17 ピエゾ駆動部
18 検出モジュール
19 光シート
20 交差領域
21 光シート面の垂線
22 光シート面
23 流れ方向
24 波面マニピュレータ
25 仮想リレー
26 空気
27 浸漬液
28 メニスカスレンズ
29 顕微鏡対物レンズ
30 カメラ
31 EDOF要素
32 別の光シート顕微鏡
33 分類機構
34 分岐チャネル
Claims (16)
- 多数の微小試料(1)を光学的に検査する方法であって、
複数の試料(1)は、前記多数の微小試料から供給され、流れによって少なくとも1つの流路(3)において連続して案内され、特定の流れ方向(23)に沿って移動し、
前記複数の試料(1)は照明され、
前記複数の試料(1)から放出される光が検出されて分析される、前記方法において、
前記複数の試料(1)は、少なくとも1つの流路(3)上に向けられた光シート面(22)を有する少なくとも1つの光シート(19)によって照明され、前記光シート(19)は、交差領域(20)において前記流路(3)と交差するように位置付けられ、前記光シート面(22)の垂線(21)は、前記交差領域(20)において前記流れ方向(23)に対してゼロではない角度を含み、
前記複数の試料(1)から放出された光は、結像検出光学ユニット(10)によって記録され、前記結像検出光学ユニット(10)の焦点面は、前記交差領域(20)にあることを特徴とする方法。 - 前記検出光学ユニット(10)は、前記交差領域(20)を流れる試料(1)のそれぞれについて、画像を検出するかまたは個々の画像からなる画像スタックを時間内に連続的に検出することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記画像スタックの個々の画像は、空間表現を形成するように組み合わされることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 前記複数の試料(1)は、検査前に蛍光マーカーで標識され、前記少なくとも1つの光シート(19)によって励起されて複数の蛍光シグナルを放出し、前記複数の蛍光シグナルが検出されて分析されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の試料(1)は、前記検出光学ユニットによって検出された光の分析に基づいて、場合によっては、複数の画像および複数の蛍光シグナルからの情報に基づいて、分類されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの光シート(19)は、前記複数の試料の経時的な挙動を検査するために、複数の交差領域(20)において前記少なくとも1つの流路(3)と複数回交差することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの光シート(19)は、複数の流路(3)と交差することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記複数の試料(1)は、複数の光シート(19)、好ましくは異なる波長の複数の光シートによって照明されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 複数の微小試料(1)を光学的に検査する機器であって、
前記複数の試料(1)を供給して少なくとも1つの流路(3)に連続的に送るチャネリング装置(2)であって、前記少なくとも1つの流路(3)において、前記複数の試料(1)は、特定の流れ方向に沿って移動する、前記チャネリング装置(2)と、
検出光を放出するために、前記少なくとも1つの流路(3)内の前記複数の試料(1)を照明する照明手段と、
前記複数の試料(1)から放出される検出光を検出する検出手段と、
前記検出光を分析する分析手段と、を備える前記機器において、
前記照明手段は、光シート面(22)を有する少なくとも1つの光シート(19)を生成する照明光学ユニット(9)を備え、前記光シート(19)は、交差領域(20)において前記流路(3)と交差するように前記流路(3)に対して位置合わせされ、前記光シート面(22)の垂線(21)は、前記交差領域(23)において流れ方向(20)に対してゼロではない角度を含み、これにより、前記複数の試料(1)は、前記交差領域(20)において照明され、
前記検出手段は、結像検出光学ユニット(10)を備え、該結像検出光学ユニット(10)の焦点面は、前記交差領域(20)にあることを特徴とする機器。 - 前記少なくとも1つの流路(3)は、交換可能なチャネル担体(4)上に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の機器。
- 前記チャネル担体(4)上には複数の平行流路(3)が配置されており、好ましくは、前記複数の平行流路は、互いに分離された供給ラインおよび排出ラインの少なくとも一方と、前記光シート(19)との交差領域(20)と、をそれぞれ有することを特徴とする請求項9または10に記載の機器。
- 前記流れ方向(23)に対して、前記光シート(19)の下流側には分類ユニットが設けられ、前記光シート(19)の上流側および下流側の少なくとも一方にはマニピュレーションユニットが設けられていることを特徴とする請求項9〜11のいずれか一項に記載の機器。
- 前記照明手段は、蛍光マーカーで標識された複数の試料(1)を励起して複数の蛍光シグナルを放出させるために光を照射するように構成されることを特徴とする請求項9〜12のいずれか一項に記載の機器。
- 前記検出手段は、前記複数の蛍光シグナルおよび迷光を検出するさらなる検出器を含むことを特徴とする請求項9〜13のいずれか一項に記載の機器。
- 前記照明手段は、複数の光シート(19)を生成する照明光学ユニット(9)又は複数の照明光学ユニット(9)を備え、前記複数の光シートの光シート面は、互いに平行であり、好ましくは、各光シートは異なる色を有することを特徴とする請求項9〜14のいずれか一項に記載の機器。
- 前記少なくとも一つの流路(3)は、複数の交差領域(20)を形成するために、前記流れ方向(23)に沿って直径が変化するように構成されること、及び前記光シート(19)の相対位置に対して蛇行するように構成されることのうちの少なくとも1つを特徴とする請求項9〜15のいずれか一項に記載の機器。
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