JP2021511515A - 定量的撮像のための強度安定化のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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- G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
Abstract
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、その内容が、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる、2018年1月26日に出願された、米国仮出願第62/622,311号の優先権を主張する。
本発明は、概して、蛍光を発するサンプルの顕微鏡撮像の分野に関する。
蛍光分析は、医薬品産業において非常に重要であって、薬学的に着目される化学種との相互作用のために、種々の組織タイプをスクリーニングするために使用される。
本発明の一実施形態では、顕微鏡サンプルを撮像するためのシステムが、提供される。本システムは、少なくとも1つのサンプルからの蛍光を励起させるための光源と、光源からの光を少なくとも1つのサンプルと一致する対物面に指向する1つ以上の対物レンズを備える、励起光学経路と、励起光学経路に沿って配置され、励起光学経路からの光の一部を分離するように構成される、ビームスプリッタと、励起光学経路から分離される光の一部を検出し、少なくとも1つのサンプルへの光束を表す電気信号を出力するように構成される、光センサと、像面に配置され、少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光の画像を得るように構成される、カメラと、光センサからの電気信号を積分し、総計された出力を生産するように構成される、積分器と、積分された出力を所定の閾値と比較するように構成される、比較器とを備える、コントローラとを備え、コントローラは、各サンプルが、所定の閾値が到達されると終了される、カメラ露光の持続時間の間、実質的に同一の総光束を受光するように、少なくともカメラの露光時間を制御する。
複数の顕微鏡サンプルの定量的スクリーニングのために、得られた画像が、信頼性があって、正確に同一励起電力レベルに対して効率的に参照されることが不可欠である。1つの従来のアプローチは、例えば、フォトダイオードを用いて、入手の間、強度を検出し、測定された値を使用して、その後スナップ撮影された画像を数値的に補正していた。
Claims (28)
- 顕微鏡サンプルを撮像するためのシステムであって、
少なくとも1つのサンプルからの蛍光を励起させるための光源と、
前記光源からの光を前記少なくとも1つのサンプルと一致する対物面に指向する、1つ以上の対物レンズを備える、光学励起経路と、
前記光学励起経路に沿って配置され、前記光学励起経路からの前記光の一部を分離するように構成されている、ビームスプリッタと、
前記光学励起経路から分離された前記光の一部を検出し、前記少なくとも1つのサンプルへの光束を表す電気信号を出力するように構成されている、光センサと、
前記少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光の画像を捕捉するように構成されている、カメラと、
前記光センサからの前記電気信号を積分し、積分された出力を生産するように構成されている、積分器と、前記積分された出力を所定の閾値と比較するように構成された比較器とを備える、コントローラと
を備え、
前記コントローラは、各サンプルが、前記所定の閾値が到達されると終了される、カメラ露光の持続時間の間、実質的に同一の総光束を受光するように、少なくとも、前記カメラの露光時間を制御する、システム。 - 前記コントローラは、電子回路またはプログラムコード、もしくは前記2つの組み合わせのうちの1つによって実装され、前記電気信号を積分し、前記積分された出力を生産し、前記積分された出力を前記所定の閾値と比較する、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、前記光源がオンに切り替えられる前またはそれと同時に、前記カメラ露光を開始するように構成され、
前記光源がオンに切り替えられた後、前記積分器は、前記光センサからの前記電気信号を積分し
前記所定の閾値が到達されると、前記カメラの露光時間は、終了される、請求項2に記載のシステム。 - 前記所定の閾値が到達されると、前記光源は、オフに切り替えられる、請求項3に記載のシステム。
- 前記所定の閾値が到達されると、前記光源は、オフに切り替えられる、請求項1に記載のシステム。
- 蛍光測定のためのフィルタセットをさらに備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は、発光ダイオードを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記光源は、光ファイバを伴う顕微鏡設定の中に結合されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記光ファイバは、ファイバガイドまたはファイバ束を備える、請求項7に記載のシステム。
- 前記1つ以上の対物レンズは、前記少なくとも1つのサンプルの複数の倍率を可能にする、請求項1に記載のシステム。
- 複数のサンプルを保持するマイクロプレートのためのホルダをさらに備え、前記カメラは、複数のサンプルを測定する、請求項1に記載のシステム。
- 前記コントローラは、1つのサンプルから別のサンプルへのシーケンスにおいて、前記サンプルの測定を指示する、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、同一サンプルを複数回測定する、時間経過シーケンスを指示する、請求項11に記載のシステム。
- 前記コントローラは、異なるサンプル間で複数回測定する、時間経過シーケンスを指示する、請求項1に記載のシステム。
- 前記ビームスプリッタは、前記カメラが配置されている顕微鏡設定の内側に配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ビームスプリッタは、前記カメラが配置されている顕微鏡設定の外側に配置されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記カメラによって撮像される前記蛍光は、前記ビームスプリッタを通して通過しない、請求項1に記載のシステム。
- 顕微鏡サンプルを撮像するためのシステムであって、
光源からの光を少なくとも1つのサンプルに指向する、光学励起経路と、
前記少なくとも1つのサンプルへの光束を表す電気信号を出力するように構成されている、光センサと、
前記少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光の画像を受信するように構成されている、カメラと、
各サンプルが、総光束を表す所定の閾値が到達されると終了される、カメラ露光の持続時間の間、実質的に同一の前記総光束を受光するように、前記カメラの露光時間を制御するように構成されている、コントローラと
を備える、システム。 - サンプルを撮像するためのシステムであって、
光源からの光を少なくとも1つのサンプルと一致する対物面に指向するための手段と、
前記光の一部の強度を測定するための手段と、
前記光源からの入射光への露光に応じて、前記少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光を撮像するための手段と、
得られた複数の画像に関して、各サンプルが前記入射光の実質的に同一の総光束を受光するように、前記少なくとも1つのサンプルから得られた各画像の露光時間を制御するための手段と
を備える、システム。 - 顕微鏡サンプルを撮像するための方法であって、
光源からの光を少なくとも1つのサンプルと一致する対物面に指向することと、
前記光の一部を光センサに分離し、前記少なくとも1つのサンプルへの光束を表す電気信号を出力することと、
前記光源からの入射光への露光に応じて、前記少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光の画像を形成することと、
得られた複数の画像に関して、各サンプルが前記入射光の実質的に同一の総光束を受光するように、前記少なくとも1つのサンプルから得られた各画像の露光時間を制御することと
を含む、方法。 - 前記光センサからの電気信号を積分し、総計された出力を生産することと、
前記総計された出力を所定の閾値と比較することと
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - 前記光源がオンに切り替えられる前またはそれと同時に、前記カメラ露光を開始することと、
前記光源がオンに切り替えられた後、前記光センサからの前記電気信号を積分することと、
前記所定の閾値が到達されると、前記カメラの前記露光時間を終了することと
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - 前記所定の閾値が到達されると、前記光源をオフにすることをさらに含む、請求項22に記載の方法。
- 前記所定の閾値が到達されると、前記光源をオフにすることをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 1つのサンプルから別のサンプルへのシーケンスにおいて、前記サンプルを測定することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 同一サンプルを複数回測定する、時間経過シーケンスにおいて測定することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- 異なるサンプル間で複数回測定する、時間経過シーケンスにおいて測定することをさらに含む、請求項20に記載の方法。
- プログラムコードを有するコンピュータ可読媒体であって、前記プログラムコードは、請求項1−19のいずれか1項に記載のシステム内のプロセッサ上で実行されると、以下のステップ:
光源をオンまたはオフにし、光を少なくとも1つのサンプルと一致する対物面に指向するステップと、
前記光の一部を受光する光センサから出力される電気信号を測定するステップと、
前記光源からの入射光への露光に応じて、カメラから前記少なくとも1つのサンプルから放出される蛍光の画像を受信するステップと、
得られた複数の画像に関して、各サンプルが前記入射光の実質的に同一の総光束を受光するように、前記カメラによって、前記少なくとも1つのサンプルから得られた各画像の露光時間を制御するステップと
を実施する、コンピュータ可読媒体。
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