JP3236751U - Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit - Google Patents

Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit Download PDF

Info

Publication number
JP3236751U
JP3236751U JP2021004195U JP2021004195U JP3236751U JP 3236751 U JP3236751 U JP 3236751U JP 2021004195 U JP2021004195 U JP 2021004195U JP 2021004195 U JP2021004195 U JP 2021004195U JP 3236751 U JP3236751 U JP 3236751U
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polarization
optical system
sample
fluorescence
induced fluorescence
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021004195U
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
哲次 青柳
周博裕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Health Peak Ltd
Original Assignee
Health Peak Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Health Peak Ltd filed Critical Health Peak Ltd
Priority to JP2021004195U priority Critical patent/JP3236751U/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3236751U publication Critical patent/JP3236751U/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

【課題】現場においてサンプルの蛍光偏光を検出するために適用可能であり、簡単且つ正確に蛍光偏光の測定を実施可能な光学系を提供する。【解決手段】蛍光偏光を検出する光学系において、偏光ビーム出射ユニット10は、半導体レーザ装置101、コリメートレンズ102、光学フィルタ103及び偏光板104から構成される。半導体レーザ装置101は、規定波長の偏光レーザビームを出射する。コリメートレンズ102はレーザビームをコリメートする。コリメートされた後、レーザビームは光学フィルタ103及び偏光板104を通過する。サンプルは、方形槽2a内に位置している。偏光度測定ユニットは、一対の検出器ユニットからなる。各検出器ユニットは、光電検出器31、コリメートレンズ32及び偏光板33を備える。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical system which can be applied to detect fluorescent polarization of a sample in the field and can easily and accurately measure fluorescence polarization. In an optical system for detecting fluorescent polarization, a polarized beam emitting unit 10 is composed of a semiconductor laser device 101, a collimating lens 102, an optical filter 103, and a polarizing plate 104. The semiconductor laser device 101 emits a polarized laser beam having a specified wavelength. The collimating lens 102 collimates the laser beam. After being collimated, the laser beam passes through the optical filter 103 and the polarizing plate 104. The sample is located in the square tank 2a. The polarization degree measuring unit consists of a pair of detector units. Each detector unit includes a photoelectric detector 31, a collimating lens 32, and a polarizing plate 33. [Selection diagram] FIG. 4

Description

本考案は光学の技術分野に関し、特に、蛍光偏光を検出する光学系及び偏光度測定ユニットに関する。 The present invention relates to the technical field of optics, and particularly to an optical system for detecting fluorescent polarization and a degree of polarization measuring unit.

蛍光偏光(Fluorescence polarization,FP)度の測定は、標的分子における慣性モーメント(moment of inertia)の変化に基づいて行われる。慣性モーメントの変化を誘起するためには、サンプルと標的DNAの相補的配列を持つプローブ(probe)とを混合する。また、当該プローブは、5’位置に付着するFAM-蛍光標識を有する。ハイブリダイゼーション(hybridization)の発生時には、FAM-プローブを有するDNAが重く且つ長くなり、慣性モーメントに変化が生じる。FAM-プローブの双極子モーメント(dipole moment)と入射レーザビームが同じ偏光方向である場合、FAM-プローブは特定波長(483nm)の光子を吸収する。また、その励起寿命から、FAM-プローブは正確な時間(2nsec)内に蛍光光子を出射する。このような蛍光は、DNA上に付着しているか否かに関わらず、レーザビームの入射により励起したあらゆるFAM-プローブに発生する。ところが、DNAに付着するFAM-プローブは総質量が重いため、未付着のFAM-プローブに比べて慣性モーメントが大きくなる。即ち、DNAに付着するFAM-プローブは未付着のFAM-プローブよりも回転がかなり遅くなる。そのため、出射時間(2nsec)内に蛍光が発生した場合、出射される蛍光光子は、DNAに付着又は未付着という2種類の異なる偏光特性を示すことになる。ストークスベクトル(Stokes vector)は、偏光度(Degree of Polarization)と称される偏光特性について明確に定義している。 Measurements of the degree of fluorescence polarization (FP) are based on changes in the moment of inertia in the target molecule. In order to induce a change in the moment of inertia, the sample is mixed with a probe having a complementary sequence of target DNA. The probe also has a FAM-fluorescent label attached to the 5'position. During hybridization, the DNA carrying the FAM-probe becomes heavier and longer, resulting in a change in the moment of inertia. When the dipole moment of the FAM-probe and the incident laser beam are in the same polarization direction, the FAM-probe absorbs photons of a specific wavelength (483 nm). Also, due to its excitation lifetime, the FAM-probe emits fluorescent photons within an accurate time (2 nsec). Such fluorescence occurs in any FAM-probe excited by the incident of a laser beam, whether or not it is attached to the DNA. However, since the FAM-probe attached to DNA has a heavy total mass, the moment of inertia is larger than that of the FAM-probe not attached. That is, the FAM-probe attached to DNA rotates much slower than the FAM-probe not attached. Therefore, when fluorescence is generated within the emission time (2 nsec), the emitted fluorescent photons exhibit two different polarization characteristics, that is, they are attached to or not attached to DNA. The Stokes vector clearly defines a polarization property called the degree of polarization.

代表的な偏光度の測定結果によれば、未付着のFAM-プローブの分子量は約5000g/mol、中型DNAは約10000g/mol、大型DNAは約20000g/molである。 According to the measurement result of a typical degree of polarization, the molecular weight of the unattached FAM-probe is about 5000 g / mol, the medium-sized DNA is about 10,000 g / mol, and the large-sized DNA is about 20000 g / mol.

そのため、プローブ-DNAのハイブリダイゼーション作用において重量に変化が生じさえすれば、FP測定を標的DNA配列の鑑定/選別に適用可能である。 Therefore, FP measurement can be applied to the identification / selection of the target DNA sequence as long as the weight changes in the probe-DNA hybridization action.

FP測定は、簡単且つ正確なDNA鑑定方法である。その他のDNA鑑定方法とは異なり、FP測定は、大部分の場合に測定前の濾過が不要であるとの利点を有する。近年、FPは、生物学分野においてハイブリダイゼーション現象を分析するための有力ツールの一つとなっており、使用者はこのような現象をFP測定の簡単且つ直接的な測定プロセスによってリアルタイムで観察可能である。更に、FP測定は、大部分の場合に測定前の濾過が不要であるとの極めて大きな利点を有する。現在、パンデミックや食中毒といったケースにおいて、「現場」でのDNA鑑定ニーズが非常に高まっている。こうした場合には、現場でのスクリーニングが非常に重要な手順となる。現場でのスクリーニングには容易なサンプル調製や携帯型装置、バッテリオペレーション、及び迅速且つ正確な測定結果が必要とされる。そのため、FP測定は現場での測定としては最も将来性のある分析方法の一つとなり得る。ところが、従来のFP測定システムはいずれも巨大且つ高価であり、これらの機器を現場での測定に適用することは不可能である。そこで、バッテリオペレーションや携帯が可能なFP測定装置を提供できれば、社会にとって多大な貢献を果たすことになる。 FP measurement is a simple and accurate DNA testing method. Unlike other DNA testing methods, FP measurements have the advantage that in most cases pre-measurement filtration is not required. In recent years, FP has become one of the leading tools for analyzing hybridization phenomena in the field of biology, and users can observe such phenomena in real time by a simple and direct measurement process of FP measurement. be. In addition, FP measurements have the tremendous advantage that, in most cases, pre-measurement filtration is not required. Currently, in cases such as pandemics and food poisoning, the need for DNA testing in the "field" is extremely increasing. In such cases, on-site screening is a very important procedure. On-site screening requires easy sample preparation, portable equipment, battery operation, and quick and accurate measurement results. Therefore, FP measurement can be one of the most promising analytical methods for on-site measurement. However, all the conventional FP measurement systems are huge and expensive, and it is impossible to apply these devices to the measurement in the field. Therefore, if we can provide a battery-operated and portable FP measuring device, it will make a great contribution to society.

本考案は、簡単且つ正確な蛍光偏光を検出する光学系を提供する。当該光学系は、現場でサンプルの蛍光偏光を検出するために適用可能である。本考案における蛍光偏光を検出する光学系は、レーザ光源、簡易型の光学構造、常用の光電ユニット、短縮型の光路長、及び入射波長を選別可能な複数の光源を使用する。また、本考案の一実施例における蛍光偏光を検出する光学系は、更に、バッテリオペレーティングシステムとネットワーク接続を含む。これらの手段によって、本考案の蛍光偏光を検出する光学系はポイントオブケアの目的を達成可能となる。 The present invention provides an optical system that detects fluorescent polarization easily and accurately. The optical system is applicable for detecting fluorescent polarization of a sample in the field. The optical system for detecting fluorescent polarization in the present invention uses a laser light source, a simple optical structure, a conventional photoelectric unit, a shortened optical path length, and a plurality of light sources capable of selecting an incident wavelength. Also, the optical system for detecting fluorescent polarization in one embodiment of the present invention further includes a battery operating system and a network connection. By these means, the optical system for detecting the fluorescent polarization of the present invention can achieve the purpose of the point of care.

本考案の実施例で提供する蛍光偏光を検出する光学系は、レーザ光学系を簡略化することで、携帯機器のサイズ、FP測定の精度及び再現性を達成可能である。また、電力消費が小さく、バッテリによる電気供給が可能であるとともに、迅速且つ簡便なサンプル調製ができるため、現場での測定に有利である。 The optical system for detecting fluorescent polarization provided in the embodiment of the present invention can achieve the size of a portable device, the accuracy and reproducibility of FP measurement by simplifying the laser optical system. In addition, it consumes less power, can be supplied with electricity by a battery, and can prepare a sample quickly and easily, which is advantageous for on-site measurement.

本考案において、上記の目的は、光源として半導体レーザダイオード或いはLEDを用いるシステム、1種類のレンズユニット、即ちコリメートレンズのみを光源として用いるシステム、一対の偏光器を用いて水平及び垂直の偏光ビームをそれぞれ検出するシステム、偏光ビームスプリッタを用いて水平及び垂直の偏光ビームを検出するシステム、一対のシリコン光電検出器を用いて偏光を検出するシステム、偏光ビームスプリッタに直接装着されるシリコン光電検出器を用いるシステム、複数の光源を用いるシステム、コリメートされたレーザビームをサンプルに直接入射させるシステム、蛍光ビームによる検出角度を調整可能なシステム、同時に蛍光強度を測定可能なシステム、及び、同時に光吸収を測定可能なシステム、により実現される。 In the present invention, the above object is a system using a semiconductor laser diode or an LED as a light source, a system using only one kind of lens unit, that is, a collimating lens as a light source, and a horizontal and vertical polarized beam using a pair of splitters. A system that detects each, a system that detects horizontal and vertical polarized beams using a polarized beam splitter, a system that detects polarization using a pair of silicon photoelectric detectors, and a silicon photoelectric detector that is directly mounted on the polarized beam splitter. A system to be used, a system using multiple light sources, a system in which a collimated laser beam is directly incident on a sample, a system in which the detection angle by the fluorescent beam can be adjusted, a system in which the fluorescence intensity can be measured at the same time, and a system in which light absorption is measured at the same time. It is realized by a possible system.

携帯機器サイズの目的を達成するために、光源としては、常用のハロゲンランプ/タングステン電球/HIDランプではなく、レーザダイオードを使用する。蛍光偏光の測定には、単色光化された良好な光源が必要である。これは、蛍光偏光の測定に常用されるFITCのような蛍光剤は、非常に狭い吸収帯域幅(493nm±10nm)を有するためである。そこで、FITC材料を励起するためには493nmの単色光源が必要となる。従来設計において、システムは、ハロゲンランプ、タングステン電球又はHIDランプを光源として使用していた。図1A及び図1Bは、ハロゲンランプ及びHIDランプからの出射スペクトルを示している。図示するように、ハロゲンランプとHIDランプは広いスペクトルを有している。そこで、モノクロメータ又はバンドパスフィルタを用いて特定の波長を選別すると、選別された波長の強度が非常に弱くなってしまう(図1C)。これに対し、半導体レーザダイオードの場合には、出射光が実質的にほぼ単色光である(図2)。そのため、選別される波長の相対強度がハロゲンランプやHIDランプの相対強度よりも大幅に強くなる。よって、蛍光偏光を検出する光学系の光源として半導体レーザダイオードを使用する場合、出射される蛍光がより強くなる。また、レーザダイオードを光源として使用する場合には、かなり複雑/高価なモノクロメータをシステムから省略可能となる。 To achieve the purpose of mobile device size, a laser diode is used as the light source instead of the usual halogen lamp / tungsten bulb / HID lamp. A good monochromatic light source is required for the measurement of fluorescence polarization. This is because fluorescent agents such as FITC, which are commonly used for measuring fluorescent polarization, have a very narrow absorption bandwidth (493 nm ± 10 nm). Therefore, a 493 nm monochromatic light source is required to excite the FITC material. In the conventional design, the system uses a halogen lamp, a tungsten bulb or a HID lamp as a light source. 1A and 1B show emission spectra from halogen lamps and HID lamps. As shown, halogen lamps and HID lamps have a wide spectrum. Therefore, when a specific wavelength is selected using a monochromator or a bandpass filter, the intensity of the selected wavelength becomes very weak (FIG. 1C). On the other hand, in the case of a semiconductor laser diode, the emitted light is substantially monochromatic light (FIG. 2). Therefore, the relative intensity of the selected wavelength is significantly stronger than the relative intensity of the halogen lamp or the HID lamp. Therefore, when a semiconductor laser diode is used as a light source of an optical system for detecting fluorescence polarization, the emitted fluorescence becomes stronger. Further, when a laser diode is used as a light source, a considerably complicated / expensive monochromator can be omitted from the system.

本考案の光学系は、ピンホールと偏光ビームスプリッタにより偏光を検出することで、光路を短縮するとともに、コリメートレンズを省略する。図3は、代表的な蛍光偏光を検出する光学系を示している。入射光はモノクロメータにより単色化された後、偏光板によりコリメート及び偏光される。偏光ビームはスプリッタにより二手に分けられる。半分のビームはコリメートレンズを経由して光電子増倍管に伝送される。また、残り半分のビームはサンプルに送られて蛍光反応する。出射された蛍光光子は、回転により最大出力を得るもう一つの偏光板を経由した後、もう一つのコリメートレンズを経由して光電検出器に到達する。図7は、本考案の蛍光偏光検出ユニットを備える本考案における光学系の構造を示している。レーザビームはコリメートされてサンプルへと直接送られる。蛍光偏光検出ユニットは、ピンホール、偏光ビームスプリッタ及び2つのシリコン光電検出器から構成される。当該システムでは、偏光板、コリメートレンズを有するスプリッタ及び回転する偏光板を省略可能である。本考案の光学系によれば、より短い光路とより少ないガラス表面が提供される。光の強度は、距離の二乗の逆数に伴って低下する。更に、コリメートレンズを省略することで、各ガラス表面によって生じる反射損失を減少させられる。また、シリコン光電検出器は偏光ビームスプリッタに直接装着され、より短い光路長を提供するため、コリメートレンズが省略されるとともに、光電検出器の光学キャリブレーションも不要となる。また、本考案の光学系における他の設計では、複数の光源を用いて入射ビームを選別する。図8に示すように、モノクロメータと光学ユニットを省略した設計とすることで、本考案の光学系は、偏光板を備える複数のレーザ光源或いはLED光源を使用可能となる。また、本システムは、異なる励起波長を有する異なる蛍光標識を同じ検出ユニットで測定可能である。 The optical system of the present invention shortens the optical path and omits the collimating lens by detecting the polarization by the pinhole and the polarization beam splitter. FIG. 3 shows an optical system for detecting typical fluorescent polarization. The incident light is monochromated by a monochromator, and then collimated and polarized by a polarizing plate. The polarized beam is split into two by a splitter. Half of the beam is transmitted to the photomultiplier tube via the collimating lens. The other half of the beam is sent to the sample and undergoes a fluorescence reaction. The emitted fluorescent photon passes through another polarizing plate that obtains the maximum output by rotation, and then reaches the photoelectric detector via another collimating lens. FIG. 7 shows the structure of the optical system according to the present invention including the fluorescence polarization detection unit of the present invention. The laser beam is collimated and sent directly to the sample. The fluorescence polarization detection unit consists of a pinhole, a polarization beam splitter and two silicon photoelectric detectors. In the system, a polarizing plate, a splitter having a collimating lens, and a rotating polarizing plate can be omitted. According to the optical system of the present invention, shorter optical paths and less glass surface are provided. The intensity of light decreases with the reciprocal of the square of the distance. Further, by omitting the collimating lens, the reflection loss caused by each glass surface can be reduced. Also, since the silicon photoelectric detector is mounted directly on the polarization beam splitter and provides a shorter optical path length, the collimating lens is omitted and the optical calibration of the photoelectric detector is not required. Further, in another design of the optical system of the present invention, a plurality of light sources are used to select the incident beam. As shown in FIG. 8, by designing without the monochrome meter and the optical unit, the optical system of the present invention can use a plurality of laser light sources or LED light sources including a polarizing plate. The system can also measure different fluorescent labels with different excitation wavelengths with the same detection unit.

本考案の光学系は、光電子増倍管を備えない低コストのシリコン光電検出器を使用する。代表的な蛍光偏光測定システムでは、光電子増倍管を用いて蛍光光子を検出する。これは、励起ビームの強度が弱いため、出射される蛍光光子も非常に弱くなるためである。しかし、本考案の光学系では、レーザダイオードからの強力な単色光を使用する。これにより、相対的に強力な蛍光が出射されるため、低コストのシリコン光電検出器であっても蛍光偏光を測定可能となる。本考案では、レーザ光源及び極めて短い光路を用いることで、一対の低コストのシリコン光電検出器による偏光の検出を可能としているのに対し、大多数の蛍光偏光測定システムでは、高価な光電子増倍器の使用が必須となっている。 The optical system of the present invention uses a low-cost silicon photoelectric detector without a photomultiplier tube. In a typical fluorescence polarization measurement system, a photomultiplier tube is used to detect fluorescence photons. This is because the intensity of the excitation beam is weak, so that the emitted fluorescent photons are also very weak. However, the optical system of the present invention uses a strong monochromatic light from a laser diode. As a result, relatively strong fluorescence is emitted, so that even a low-cost silicon photoelectric detector can measure fluorescence polarization. In the present invention, by using a laser light source and an extremely short optical path, it is possible to detect polarization by a pair of low-cost silicon photoelectric detectors, whereas in most fluorescent polarization measurement systems, expensive optoelectronic multiplication is performed. The use of vessels is mandatory.

本考案の光学系では、単色波選別ユニットを省略している。モノクロメータは、温度の変化や環境内の振動に対し非常に敏感である。そのため、現在の蛍光偏光を検出する光学系は「ポイントオブケア」への利用には適していない。これに対し、本考案におけるレーザ光源を用いる光学系はモノクロメータの使用が不要なため、システムのコスト低下やサイズの縮小が可能となる。 In the optical system of the present invention, the monochromatic wave sorting unit is omitted. Monochromators are extremely sensitive to changes in temperature and vibrations in the environment. Therefore, the current optical system for detecting fluorescent polarization is not suitable for use in the "point of care". On the other hand, the optical system using the laser light source in the present invention does not require the use of a monochromator, so that the cost and size of the system can be reduced.

本考案の光学系では、レーザ光で直接励起するため、光ファイバのような導波ユニットが省略される。モノクロメータのサイズに起因して、モノクロメータを備えるシステムの場合には、ビームをサンプル表面に直接入射させることが困難である。そのため、光ファイバを用いて入射ビームをサンプルの表面まで案内せねばならない。また、光ファイバは出射された蛍光光子を収集し、光電子増倍器へと案内する。これに対し、本考案ではモノクロメータが不要なため、導波ユニットも不要となり、使用するレーザ光が蛍光標識を直接励起する。 In the optical system of the present invention, since it is directly excited by a laser beam, a waveguide unit such as an optical fiber is omitted. Due to the size of the monochromator, it is difficult to make the beam directly incident on the sample surface in the case of a system equipped with a monochromator. Therefore, an optical fiber must be used to guide the incident beam to the surface of the sample. In addition, the optical fiber collects the emitted fluorescent photons and guides them to the photomultiplier. On the other hand, since the monochromator is not required in the present invention, the waveguide unit is also unnecessary, and the laser beam used directly excites the fluorescent label.

本考案の光学系は反射鏡が不要である。従前の設計では、反射鏡を用いて蛍光ビームを検出ユニットに案内していた。これに対し、本考案では、蛍光ビームがPDセンサユニットに直接送出される。 The optical system of the present invention does not require a reflector. In previous designs, a reflector was used to guide the fluorescent beam to the detection unit. On the other hand, in the present invention, the fluorescent beam is sent directly to the PD sensor unit.

本考案の光学系では、レーザビームがサンプルに直接衝突する。従前の設計では、サンプルに衝突するビームの手前に配置されたダイクロイックミラーを用いて入射ビームの波長を選別していた。これに対し、本考案の方案ではレーザビームがサンプルに直接衝突するため、ダイクロイックミラーを省略可能である。 In the optical system of the present invention, the laser beam directly collides with the sample. In the previous design, the wavelength of the incident beam was selected using a dichroic mirror placed in front of the beam colliding with the sample. On the other hand, in the proposed method, the laser beam directly collides with the sample, so that the dichroic mirror can be omitted.

本考案は、蛍光偏光を検出する光学系であって、ビームを出射する半導体レーザダイオードを含む光源、当該ビームの光路に設けられ、当該ビームをコリメートするコリメートレンズ、当該コリメートレンズ近傍の光路に設けられ、当該ビームを偏光する偏光板、当該偏光ビームを受け付けるとともに、サンプル室を含み、蛍光を誘起するようプローブと混合されたサンプルが当該サンプル室に収容されるサンプル台、及び、偏光度測定ユニット、を含み、当該偏光度測定ユニットは、サンプルからの誘起蛍光を通過させるピンホールが設けられ、散乱した蛍光を減少させるピンホールプレート、ピンホールを通過した誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に分割するスプリッタ、及び、当該水平偏光誘起蛍光と当該垂直偏光誘起蛍光を受け付けて現場での検出を実行する2つの光電検出器、を含み、当該ピンホールプレートは当該スプリッタの表面に装着され、且つ、当該2つの光電検出器はそれぞれ当該スプリッタの異なる表面に装着される光学系に関する。 The present invention is an optical system for detecting fluorescent polarization, which is provided in a light source including a semiconductor laser diode that emits a beam, a collimating lens that is provided in the optical path of the beam and collimates the beam, and an optical path in the vicinity of the collimating lens. A polarizing plate that polarizes the beam, a sample table that includes a sample chamber and contains a sample mixed with a probe to induce fluorescence, and a degree of polarization measurement unit. , The polarization degree measuring unit is provided with a pinhole for passing the induced fluorescence from the sample, a pinhole plate for reducing scattered fluorescence, and the induced fluorescence passing through the pinhole is subjected to horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization. The pinhole plate is mounted on the surface of the splitter, including a splitter that divides into induced fluorescence and two photoelectric detectors that accept the horizontal polarization induced fluorescence and the vertical polarization induced fluorescence to perform on-site detection. And the two photoelectric detectors relate to optical systems mounted on different surfaces of the splitter, respectively.

具体的実施例において、前記光学系は、当該コリメートレンズと当該偏光板の間に設けられ、当該コリメートレンズによりコリメートされたビームを濾過する光学フィルタを更に含む。 In a specific embodiment, the optical system further includes an optical filter provided between the collimating lens and the polarizing plate to filter a beam collimated by the collimating lens.

具体的実施例において、前記サンプル室は、円管槽又は方形槽である。 In a specific embodiment, the sample chamber is a circular tube tank or a square tank.

具体的実施例において、前記サンプル室はガラス管ユニットであり、偏光度測定ユニットは、あらゆる角度で当該誘起蛍光を受け付けられるよう、ガラス管ユニットの周囲であって、偏光板の外部に設けられる。 In a specific embodiment, the sample chamber is a glass tube unit, and the degree of polarization measuring unit is provided around the glass tube unit and outside the polarizing plate so that the induced fluorescence can be received at any angle.

具体的実施例において、前記光源は複数の光源である。 In a specific embodiment, the light source is a plurality of light sources.

具体的実施例において、前記複数の光源の波長は同じ又は異なる。 In a specific embodiment, the wavelengths of the plurality of light sources are the same or different.

具体的実施例において、前記光学系は携帯可能式である。 In a specific embodiment, the optical system is portable.

具体的実施方案において、前記のプローブと混合されたサンプルは、標的DNAの相補的配列を有する。 In a specific implementation, the sample mixed with the probe has a complementary sequence of target DNA.

具体的実施例において、前記光学系は、蛍光強度の測定能力が強化されるよう、当該サンプル台の一方の側の近傍に設けられるとともに、偏光度測定ユニットの方向と垂直なもう一つの光電検出器を更に含む。 In a specific embodiment, the optical system is provided in the vicinity of one side of the sample table so as to enhance the ability to measure the fluorescence intensity, and another photoelectric detection perpendicular to the direction of the degree of polarization measurement unit. Including more vessels.

本考案は、更に、蛍光偏光を検出する偏光度測定ユニットであって、ピンホールが設けられ、プローブと混合されたサンプルから誘起された蛍光を通過させるピンホールプレート、ピンホールを通過した誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に分割するスプリッタ、及び、当該水平偏光誘起蛍光と当該垂直偏光誘起蛍光を受け付ける2つの光電検出器、を含み、当該ピンホールプレートは当該スプリッタの1つの表面に装着され、且つ、2つの光電検出器はそれぞれ当該スプリッタの異なる表面に装着される偏光度測定ユニットに関する。 The present invention is a polarization degree measuring unit that detects fluorescence polarization, and is provided with a pinhole, a pinhole plate that allows fluorescence induced from a sample mixed with a probe to pass through, and induced fluorescence that passes through a pinhole. The pinhole plate comprises a splitter that divides the horizontal polarization-induced fluorescence into a vertical polarization-induced fluorescence, and two photoelectric detectors that accept the horizontal polarization-induced fluorescence and the vertical polarization-induced fluorescence, and the pinhole plate is one surface of the splitter. And the two photoelectric detectors relate to a degree of polarization measuring unit mounted on different surfaces of the splitter.

本考案は、更に、蛍光偏光を検出する光学系であって、レーザビームを出射する半導体レーザダイオードを含む光源と、当該レーザビームの光路に設けられ、当該レーザビームをコリメートする第1コリメートレンズと、当該第1コリメートレンズ近傍の光路に設けられ、当該レーザビームを偏光する第1偏光板と、蛍光を誘起するようプローブと混合されたサンプルを収容するサンプル室を備えるサンプル台と、偏光度検出ユニットと、を含み、当該偏光度検出ユニットは、当該誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に偏光するよう、各々が当該サンプル台の一方の側に設けられる2つの第2偏光板、各々が当該2つの第2偏光板のうち一方の第2偏光板に対応する近傍にそれぞれ設けられ、当該偏光誘起蛍光をコリメートする2つの第2コリメートレンズ、及び、各々が当該2つのコリメートレンズのうち一方のコリメートレンズに対応する近傍にそれぞれ設けられ、2つの第2コリメートレンズによりコリメートされて得られたコリメート水平偏光誘起蛍光と、コリメート垂直偏光誘起蛍光を受け付けて、現場での検出を実行する2つの光電検出器、を含む光学系に関する。 The present invention further comprises an optical system for detecting fluorescent polarization, which includes a light source including a semiconductor laser diode that emits a laser beam, and a first collimating lens provided in the optical path of the laser beam and collimating the laser beam. , A sample table provided in the optical path near the first collimating lens and provided with a first polarizing plate for polarizing the laser beam, a sample chamber for accommodating a sample mixed with a probe so as to induce fluorescence, and a degree of polarization detection. A unit and two second polarizing plates, each of which is provided on one side of the sample table so that the induced fluorescence is polarized into horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization-induced fluorescence. Two second collimating lenses, each of which is provided in the vicinity corresponding to one of the two second polarizing plates and collimates the polarization-induced fluorescence, and each of the two collimating lenses. It receives the collimated horizontal polarization-induced fluorescence and the collimated vertical polarization-induced fluorescence obtained by collimating with two second collimating lenses, which are provided in the vicinity corresponding to one of the collimating lenses, and performs on-site detection. It relates to an optical system including two photoelectric detectors.

具体的実施例において、前記光学系は、更に、第1コリメートレンズと第1偏光板の間に設けられ、当該第1コリメートレンズによりコリメートされたレーザビームを濾過する光学フィルタを含む。 In a specific embodiment, the optical system further includes an optical filter provided between the first collimating lens and the first polarizing plate to filter a laser beam collimated by the first collimating lens.

具体的実施例において、前記2つの光電検出器、当該2つの第2コリメートレンズ及び当該2つの第2偏光板は、それぞれ当該サンプル台の両側に設けられるとともに、当該サンプル台に対し180°又は90°で位置決めされる。 In a specific embodiment, the two photoelectric detectors, the two second collimating lenses, and the two second polarizing plates are provided on both sides of the sample table, respectively, and are 180 ° or 90 ° with respect to the sample table. Positioned at °.

具体的実施例において、前記サンプル台はガラス管又は方形ガラス管である。 In a specific embodiment, the sample table is a glass tube or a square glass tube.

具体的実施方案において、前記光源の数は1つ以上であり、且つ、サンプル台の周囲に設けられる。 In the specific implementation plan, the number of the light sources is one or more, and the light sources are provided around the sample table.

具体的実施例において、前記半導体レーザダイオードの波長は同じ又は異なる波長である。 In a specific embodiment, the wavelength of the semiconductor laser diode is the same or different.

具体的実施例において、当該光学系は携帯可能式である。 In a specific embodiment, the optical system is portable.

本考案は、更に、サンプルの蛍光偏光を検出する光学系であって、レーザビームを出射する半導体レーザダイオードを含む光源と、当該レーザビームの光路に設けられ、当該レーザビームをコリメートするコリメートレンズと、当該コリメートレンズの近傍に設けられ、当該コリメート光を濾過する第1光学フィルタと、当該第1光学フィルタ近傍の光路に設けられ、当該レーザビームを偏光する偏光板と、当該偏光ビームを受け付けるとともに、サンプル室を含み、蛍光を誘起するようプローブと混合されたサンプルが当該サンプル室に収容されるサンプル台と、偏光度検出ユニットを含み、当該偏光度検出ユニットは、当該誘起蛍光を濾過する第2光学フィルタ、当該誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に分割する偏光ビームスプリッタ、及び、当該偏光ビームスプリッタの両側に設けられ、当該水平偏光誘起蛍光と当該垂直偏光誘起蛍光を受け付けて現場での検出を実行する2つの光電検出器、を含む光学系に関する。 The present invention further comprises an optical system for detecting fluorescent polarization of a sample, which includes a light source including a semiconductor laser diode that emits a laser beam, and a collimating lens provided in the optical path of the laser beam and collimating the laser beam. A first optical filter provided in the vicinity of the collimating lens to filter the collimated light, a polarizing plate provided in the optical path in the vicinity of the first optical filter to polarize the laser beam, and a polarizing plate for receiving the polarized beam are received. A sample chamber containing a sample chamber in which a sample mixed with a probe to induce fluorescence is housed in the sample chamber, and a degree of polarization detection unit, wherein the degree of polarization detection unit filters the induced fluorescence. Two optical filters, a polarization beam splitter that divides the induced fluorescence into horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization-induced fluorescence, and a polarization beam splitter provided on both sides of the polarization beam splitter to accept the horizontal polarization-induced fluorescence and the vertical polarization-induced fluorescence. It relates to an optical system including two photoelectric detectors, which perform on-site detection.

具体的実施例において、当該サンプル台はガラス管又は方形ガラス管である。 In a specific embodiment, the sample table is a glass tube or a square glass tube.

具体的実施例において、当該光学系は携帯可能式である。 In a specific embodiment, the optical system is portable.

図1Aは、広範囲に拡散するハロゲンランプの出射スペクトルである。FIG. 1A is an emission spectrum of a halogen lamp that diffuses over a wide range. 図1Bは、広範囲に拡散するHIDランプの出射スペクトルである。FIG. 1B is an emission spectrum of a HID lamp that diffuses over a wide area. 図1Cは、モノクロメータ(monochromator)で特定波長の白色光を選別することで強度の低下が招来されることを説明する図である。FIG. 1C is a diagram illustrating that selection of white light having a specific wavelength with a monochromator causes a decrease in intensity. 図2は、実質的にほぼ単色光の半導体レーザダイオード(semiconductor laser diode)のスペクトルである。FIG. 2 is a spectrum of a semiconductor laser diode with substantially monochromatic light. 図3は、代表的な偏光度測定システムである。FIG. 3 is a typical polarization degree measuring system. 図4は、本考案の具体的実施例における蛍光偏光を検出する光学系を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an optical system for detecting fluorescent polarization in a specific embodiment of the present invention. 図5は、一実施例における円管槽を用いて検出角度を調整可能な蛍光偏光を検出する光学系を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an optical system for detecting fluorescent polarization whose detection angle can be adjusted by using the circular tube tank in one embodiment. 図6は、本考案の具体的実施例における蛍光偏光を検出する光学系を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an optical system for detecting fluorescent polarization in a specific embodiment of the present invention. 図7は、本考案の実施例における円管槽を備えた蛍光偏光を検出する光学系を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an optical system for detecting fluorescent polarization provided with a circular tube tank according to an embodiment of the present invention. 図8は、本考案の一実施例における蛍光標識別に用いられる複数の偏光ビーム出射ユニットを示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a plurality of polarized beam emitting units used for each fluorescent label in the embodiment of the present invention. 図9は、本考案の一実施例における複数の光電検出器を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a plurality of photoelectric detectors in one embodiment of the present invention. 図10は、本考案の一実施例において、本考案の蛍光偏光を検出する光学系を用いて大腸菌ゲノムDNA(E.coli genomic DNA)につき実施した特異性検出の一実施例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of specificity detection carried out on E. coli genomic DNA using the optical system for detecting fluorescent polarization of the present invention in one embodiment of the present invention. ..

本考案が所期の考案の目的を達成するために用いる技術的手段及び効果につきより詳細に述べるために、以下に、図面と好ましい実施例を組み合わせて、本考案による具体的実施形態、構造、特徴及び効果につき詳細に説明する。 In order to describe in more detail the technical means and effects that the present invention uses to achieve the intended purpose of the present invention, the following is a combination of drawings and preferred embodiments, the specific embodiments, structures, according to the present invention. The features and effects will be described in detail.

図4は、本考案の具体的実施例における蛍光偏光を検出する光学系を示している。図4に示すように、偏光ビーム出射ユニット(Polarized beam emitting unit)10は、半導体レーザ装置(semi-conductor laser)101、コリメートレンズ(collimator lens)102、光学フィルタ(optical filter)103及び偏光板(polarizer plate)104から構成される。当該半導体レーザ装置101は、規定波長の偏光レーザビームを出射する。当該コリメートレンズ102は当該レーザビームをコリメートする。コリメートされた後、当該レーザビームは当該光学フィルタ103及び当該偏光板104を通過する。サンプルは、方形槽(square shape cell)2a内に位置している。なお、図4において当該槽は方形であるが、円管槽を使用してもよい。図4の偏光度測定ユニットは、一対の検出器ユニットからなる。各検出器ユニットは、光電検出器(photodetector)31、コリメートレンズ(collimator lens)32及び偏光板(polarizer plate)33を備える。なお、各検出器ユニットの位置によって、偏光板33を、偏光軸が当該レーザビーム上となる偏光平面に位置決めする一方、他方の偏光板33を、偏光軸が当該レーザビームに対し垂直となる偏光平面に位置決め可能である。また、各光電検出器31からの電圧の出力が測定及び記録される。 FIG. 4 shows an optical system for detecting fluorescent polarization in a specific embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the polarized beam emitting unit 10 includes a semiconductor laser device (semi-conductor laser) 101, a collimator lens 102, an optical filter 103, and a polarizing plate (polarizer). Polarizer plate) 104. The semiconductor laser device 101 emits a polarized laser beam having a specified wavelength. The collimating lens 102 collimates the laser beam. After being collimated, the laser beam passes through the optical filter 103 and the polarizing plate 104. The sample is located in a square tank (square cell) 2a. Although the tank is square in FIG. 4, a circular tube tank may be used. The polarization degree measuring unit of FIG. 4 consists of a pair of detector units. Each detector unit includes a photodetector 31, a collimator lens 32, and a polarizing plate 33. Depending on the position of each detector unit, the polarizing plate 33 is positioned on the polarization plane on which the polarization axis is on the laser beam, while the other polarizing plate 33 is polarized so that the polarization axis is perpendicular to the laser beam. It can be positioned on a flat surface. Further, the output of the voltage from each photoelectric detector 31 is measured and recorded.

図5は、円管槽(round-tube cell)2bを用いて検出角度を調整可能とする具体的実施例を示している。当該偏光ビーム出射ユニット10は、半導体レーザ装置101、コリメートレンズ102、光学フィルタ103及び偏光板104から構成される。サンプルは円管槽2b内に位置している。偏光度測定ユニットは、一対の検出器ユニットからなる。各検出器ユニットは、光電検出器31、コリメートレンズ32及び偏光板33をそれぞれ備える。当該光電検出器31は、90度をなすよう設けられる。 FIG. 5 shows a specific embodiment in which the detection angle can be adjusted by using the round-tube cell 2b. The polarized beam emitting unit 10 includes a semiconductor laser device 101, a collimating lens 102, an optical filter 103, and a polarizing plate 104. The sample is located in the circular tube tank 2b. The polarization degree measuring unit consists of a pair of detector units. Each detector unit includes a photoelectric detector 31, a collimating lens 32, and a polarizing plate 33, respectively. The photoelectric detector 31 is provided so as to form a right angle of 90 degrees.

図6は、本考案の具体的実施例における蛍光偏光を検出する光学系を示している。図6に示すように、偏光ビーム出射ユニット10は、半導体レーザ装置101、コリメートレンズ102、光学フィルタ103及び偏光板104から構成される。当該半導体レーザ装置101は、規定波長の偏光レーザビームを出射する。当該コリメートレンズ102は当該レーザビームをコリメートする。その後、当該コリメートされたレーザビームは当該光学フィルタ103及び当該偏光板104を通過する。サンプルは方形槽2a内に位置している。なお、本図において当該槽は方形であるが、円管槽を使用してもよい。図6の検出器ユニットは、2つの光電検出器31、1つの偏光ビームスプリッタ34及びの1つの光学フィルタ35から構成される。当該2つの光電検出器31は、90度をなすよう設けられる。 FIG. 6 shows an optical system for detecting fluorescent polarization in a specific embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the polarized beam emitting unit 10 is composed of a semiconductor laser device 101, a collimating lens 102, an optical filter 103, and a polarizing plate 104. The semiconductor laser device 101 emits a polarized laser beam having a specified wavelength. The collimating lens 102 collimates the laser beam. After that, the collimated laser beam passes through the optical filter 103 and the polarizing plate 104. The sample is located in the square tank 2a. Although the tank is square in this figure, a circular pipe tank may be used. The detector unit of FIG. 6 is composed of two photoelectric detectors 31, one polarization beam splitter 34 and one optical filter 35. The two photoelectric detectors 31 are provided so as to form 90 degrees.

図7は、本考案の具体的実施例における円管槽2bを備えた蛍光偏光を検出する光学系を示している。図7に示すように、偏光ビーム出射ユニット10は、半導体レーザ装置101、コリメートレンズ102、光学フィルタ103及び偏光板104から構成される。当該半導体レーザ装置101は、規定波長の偏光レーザビームを出射する。当該コリメートレンズ102は当該レーザビームをコリメートする。その後、当該コリメートされたレーザビームは当該光学フィルタ103及び当該偏光板104を通過する。サンプルは円管槽2b内に位置するため、ユーザはサンプル管をどのような角度とすることも可能である。図7の検出器ユニットは、2つの90度に位置決めされた光電検出器31、1つの偏光ビームスプリッタ34及び1つのピンホールプレート36から構成される。当該ピンホールプレート36は当該偏光ビームスプリッタ34の表面に装着されている。また、当該光電検出器31は当該偏光ビームスプリッタ34の表面に装着されている。ピンホールプレート36と光電検出器31を当該偏光ビームスプリッタ34の表面に装着することで、光学キャリブレーションがより簡単且つ容易となる。 FIG. 7 shows an optical system for detecting fluorescent polarization provided with a circular tube tank 2b in a specific embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the polarized beam emitting unit 10 is composed of a semiconductor laser device 101, a collimating lens 102, an optical filter 103, and a polarizing plate 104. The semiconductor laser device 101 emits a polarized laser beam having a specified wavelength. The collimating lens 102 collimates the laser beam. After that, the collimated laser beam passes through the optical filter 103 and the polarizing plate 104. Since the sample is located in the circular tube tank 2b, the user can make the sample tube at any angle. The detector unit of FIG. 7 comprises two 90 degree positioned photoelectric detectors 31, a polarization beam splitter 34 and a pinhole plate 36. The pinhole plate 36 is mounted on the surface of the polarization beam splitter 34. Further, the photoelectric detector 31 is mounted on the surface of the polarization beam splitter 34. By mounting the pinhole plate 36 and the photoelectric detector 31 on the surface of the polarization beam splitter 34, optical calibration becomes easier and easier.

図8は、本考案の具体的実施例における蛍光標識別に用いられる複数の偏光ビーム出射ユニット10を示している。複数の偏光ビーム出射ユニットは、入射ビームを選別するために異なる波長を有している。 FIG. 8 shows a plurality of polarized beam emitting units 10 used for each fluorescent label in a specific embodiment of the present invention. The plurality of polarized beam emitting units have different wavelengths for selecting the incident beam.

図9は、本考案の具体的実施例における複数の光電検出器31を示す。当該具体的実施例において、システムは、別途追加された一対の光電検出器31を用いて蛍光偏光を検出可能なだけでなく、蛍光ビームの強度についても同時に検出して光子の吸収状況を提供可能である。 FIG. 9 shows a plurality of photoelectric detectors 31 in a specific embodiment of the present invention. In the specific embodiment, the system can not only detect fluorescent polarization using a pair of separately added photoelectric detectors 31, but also simultaneously detect the intensity of the fluorescent beam to provide a photon absorption status. Is.

サンプルを調製するために、標的サンプルからDNAを抽出した後、標準的なPCRプログラムによりDNA数を増幅させる。DNAを増幅した後、増幅したDNAに蛍光プローブを追加することでサンプルの検出準備を整える。次に、本システムを操作するために、本考案の光学系を、例えばノート型パソコンやデスクトップ型パソコンといったコンピュータデバイスにコネクタを介して接続した後、本考案における光学系の測定ソフトを動作させる。最適には、当該ソフトはグラフィカルユーザインタフェース(graphical user interface,GUI)形式とする。続いて、本考案の光学系を起動して、サンプルを含むユニットを本考案の光学系におけるサンプル台に配置し、蛍光測定を開始する。蛍光偏光値はスクリーン上に表示されるが、Y軸がmP値を、X軸が秒単位の時間目盛を示す。通常、mP値は10~20秒後に安定する。基準値として各種DNAに対し提供される参考mP値よりもmP値が高い場合には、当該サンプルに標的DNAが含まれることを意味するが、mP値が基準値未満の場合には、当該サンプルに標的DNAが含まれないことを意味する。 To prepare the sample, DNA is extracted from the target sample and then the DNA number is amplified by a standard PCR program. After amplifying the DNA, a fluorescent probe is added to the amplified DNA to prepare the sample for detection. Next, in order to operate the present system, the optical system of the present invention is connected to a computer device such as a notebook personal computer or a desktop personal computer via a connector, and then the measurement software of the optical system of the present invention is operated. Optimally, the software is in the form of a graphical user interface (GUI). Subsequently, the optical system of the present invention is activated, the unit containing the sample is placed on the sample table in the optical system of the present invention, and the fluorescence measurement is started. The fluorescence polarization value is displayed on the screen, and the Y-axis shows the mP value and the X-axis shows the time scale in seconds. Normally, the mP value stabilizes after 10 to 20 seconds. When the mP value is higher than the reference mP value provided for various DNAs as the reference value, it means that the target DNA is contained in the sample, but when the mP value is less than the reference value, the sample concerned. Means that the target DNA is not contained in.

図10は、実施例3の図6で記載した具体的実施例である本考案の光学系を用い、大腸菌ゲノムDNAにつき実施した特異性検出の一実施例を示す。標的DNA断片の非対象PCR増幅後に、本考案の光学系を用いて偏光度測定を実施したところ、10~10の大腸菌ゲノムDNAが検出された。この大腸菌検出試験の特異性より、投入したサルモネラ菌のゲノムDNA、或いは、使用したサーモン精子のDNA(非特異性であり、ランダムシーケンスの陰性対照群DNA)を検出したところ、その信号を考慮不要なことが明らかとなった。 FIG. 10 shows an example of specificity detection performed on Escherichia coli genomic DNA using the optical system of the present invention, which is a specific example described in FIG. 6 of Example 3. After non-target PCR amplification of the target DNA fragment, the degree of polarization was measured using the optical system of the present invention, and 102 to 107 Escherichia coli genomic DNAs were detected. Based on the specificity of this E. coli detection test, when the genomic DNA of the introduced Salmonella or the DNA of the salmon sperm used (non-specific, negative control group DNA of random sequence) was detected, it is not necessary to consider the signal. It became clear.

本明細書は、当業者が本考案を製造及び使用しやすいよう、本考案について十分詳細に記載し、且つ、例を挙げて説明している。本考案の精神と範囲を逸脱しないことを前提に、各種の置き換え、修正及び改良は自明である。 The present specification describes the present invention in sufficient detail and provides examples to facilitate the manufacture and use of the present invention by those skilled in the art. Various replacements, modifications and improvements are self-evident, provided that they do not deviate from the spirit and scope of the present invention.

当業者であれば理解可能なように、本考案は上記目標の実現に非常に適しており、上記の目的と利点、及び固有の目的と利点を達成している。なお、細胞、動物、製造工程及びその調製方法については代表的な好ましい具体的実施方案であり、例示であって、本考案の範囲を制限する主旨ではない。当業者は、修正の手法及びその他用途への適用を周知している。 As can be understood by those skilled in the art, the present invention is very suitable for achieving the above-mentioned goals, and achieves the above-mentioned purposes and advantages, as well as specific purposes and advantages. It should be noted that the cells, animals, the manufacturing process and the method for preparing the cells are typical preferable concrete implementation methods, and are examples only, and do not limit the scope of the present invention. Those skilled in the art are familiar with the modification method and its application to other uses.

Claims (17)

蛍光偏光を検出する光学系であって、
ビームを出射する半導体レーザダイオードを含む光源、
前記ビームの光路に設けられ、前記ビームをコリメートするコリメートレンズ、
前記コリメートレンズの近傍の光路に設けられ、前記ビームを偏光する偏光板、
偏光されたビームを受け付けるとともに、サンプル室を含み、蛍光を誘起するようプローブと混合されたサンプルが前記サンプル室に収容されるサンプル台、及び、
偏光度測定ユニット、を含み、前記偏光度測定ユニットは、
前記サンプルから誘起された蛍光を通過させるピンホールが設けられ、散乱した蛍光を減少させるピンホールプレート、
前記ピンホールを通過した誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に分割するスプリッタ、及び、
前記水平偏光誘起蛍光と前記垂直偏光誘起蛍光を受け付けて現場での検出を実行する2つの光電検出器、を含み、
前記ピンホールプレートは前記スプリッタの表面に装着され、且つ、前記2つの光電検出器はそれぞれ前記スプリッタの異なる表面に装着されることを特徴とする光学系。
An optical system that detects fluorescent polarization,
A light source, including a semiconductor laser diode that emits a beam,
A collimating lens provided in the optical path of the beam and collimating the beam,
A polarizing plate provided in an optical path near the collimating lens to polarize the beam,
A sample table that accepts a polarized beam and contains a sample chamber, in which a sample mixed with a probe to induce fluorescence is housed in the sample chamber, and
The polarization degree measuring unit includes the polarization degree measuring unit.
A pinhole plate provided with pinholes that allow fluorescence induced from the sample to pass through and reduce scattered fluorescence.
A splitter that divides the induced fluorescence that has passed through the pinhole into horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization-induced fluorescence, and
Includes two photoelectric detectors that accept the horizontal polarization-induced fluorescence and the vertical polarization-induced fluorescence and perform on-site detection.
An optical system in which the pinhole plate is mounted on the surface of the splitter, and the two photoelectric detectors are mounted on different surfaces of the splitter, respectively.
更に、前記コリメートレンズと前記偏光板の間に設けられ、前記コリメートレンズによりコリメートされたビームを濾過する光学フィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, further comprising an optical filter provided between the collimating lens and the polarizing plate and filtering a beam collimated by the collimating lens. 前記サンプル室は、円管槽又は方形槽であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein the sample chamber is a circular tube tank or a square tank. 前記サンプル室はガラス管ユニットであり、前記偏光度測定ユニットは、前記ガラス管ユニットの周囲であって、前記偏光板の外部に設けられることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein the sample chamber is a glass tube unit, and the degree of polarization measuring unit is provided around the glass tube unit and outside the polarizing plate. 前記光源は、複数の光源であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein the light source is a plurality of light sources. 前記複数の光源の波長は、同じ又は異なることを特徴とする請求項5に記載の光学系。 The optical system according to claim 5, wherein the wavelengths of the plurality of light sources are the same or different. 前記光学系は、携帯可能式であることを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein the optical system is portable. 前記プローブと混合された前記サンプルは、標的DNAの相補的配列を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, wherein the sample mixed with the probe has a complementary sequence of the target DNA. 更に、前記サンプル台の一方の側の近傍に設けられるとともに、前記偏光度測定ユニットの方向と垂直なもう一つの光電検出器を含むことを特徴とする請求項1に記載の光学系。 The optical system according to claim 1, further comprising another photoelectric detector provided in the vicinity of one side of the sample table and perpendicular to the direction of the degree of polarization measuring unit. 半導体レーザーダイオードを含む光源を用いて蛍光偏光を検出する光学系のための偏光度測定ユニットであって、
ピンホールが設けられ、プローブと混合されたサンプルから誘起された蛍光を通過させるピンホールプレートと、
前記ピンホールを通過した誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に分割するスプリッタと、
前記水平偏光誘起蛍光と前記垂直偏光誘起蛍光を受け付ける2つの光電検出器、を含み、
前記ピンホールプレートは前記スプリッタの1つの表面に装着され、且つ、前記2つの光電検出器はそれぞれ前記スプリッタの異なる表面に装着されることを特徴とする偏光度測定ユニット。
A polarization degree measuring unit for an optical system that detects fluorescent polarization using a light source including a semiconductor laser diode.
A pinhole plate provided with pinholes to allow fluorescence induced from the sample mixed with the probe to pass through.
A splitter that divides the induced fluorescence that has passed through the pinhole into horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization-induced fluorescence.
Includes two photoelectric detectors, the horizontal polarization-induced fluorescence and the vertical polarization-induced fluorescence.
A polarization degree measuring unit, wherein the pinhole plate is mounted on one surface of the splitter, and the two photoelectric detectors are mounted on different surfaces of the splitter, respectively.
蛍光偏光を検出する光学系であって、
レーザビームを出射する半導体レーザダイオードを含む光源、
前記レーザビームの光路に設けられ、前記レーザビームをコリメートする第1コリメートレンズ、
前記第1コリメートレンズの近傍の光路に設けられ、前記レーザビームを偏光する第1偏光板、
前記第1偏光板により偏光されたレーザビームを受け付けるとともに、サンプル室を含み、蛍光を誘起するようプローブと混合されたサンプルが前記サンプル室に収容されるサンプル台、及び、
偏光度検出ユニット、を含み、
前記偏光度検出ユニットは、
誘起蛍光を水平偏光誘起蛍光と垂直偏光誘起蛍光に偏光するよう、各々が前記サンプル台の一方の側に設けられる2つの第2偏光板、
各々が前記2つの第2偏光板のうち一方の第2偏光板に対応する隣接位置にそれぞれ設けられ、前記水平偏光誘起蛍光と前記垂直偏光誘起蛍光をコリメートする2つの第2コリメートレンズ、及び、
各々が前記2つの第2コリメートレンズのうち一方のコリメートレンズに対応する隣接位置にそれぞれ設けられ、前記2つの第2コリメートレンズによりコリメートされて得られたコリメート水平偏光誘起蛍光と、コリメート垂直偏光誘起蛍光を受け付けて、現場での検出を実行する2つの光電検出器、を含むことを特徴とする光学系。
An optical system that detects fluorescent polarization,
A light source containing a semiconductor laser diode that emits a laser beam,
A first collimating lens provided in the optical path of the laser beam and collimating the laser beam,
A first polarizing plate provided in an optical path near the first collimating lens to polarize the laser beam,
A sample table that receives a laser beam polarized by the first polarizing plate, includes a sample chamber, and contains a sample mixed with a probe so as to induce fluorescence, and a sample chamber.
Including the degree of polarization detection unit,
The degree of polarization detection unit is
Two second polarizing plates, each provided on one side of the sample table, so as to polarize the induced fluorescence into horizontal polarization-induced fluorescence and vertical polarization-induced fluorescence.
Two second collimating lenses, each of which is provided at an adjacent position corresponding to one of the two second polarizing plates and collimates the horizontal polarization-induced fluorescence and the vertical polarization-induced fluorescence, and
The collimated horizontal polarization-induced fluorescence and the collimated vertical polarization-induced fluorescence obtained by collimating with the two second collimating lenses, each of which is provided at an adjacent position corresponding to one of the two second collimating lenses. An optical system comprising two photoelectric detectors, which accept fluorescence and perform on-site detection.
更に、前記第1コリメートレンズと前記第1偏光板の間に設けられ、前記第1コリメートレンズによりコリメートされたレーザビームを濾過する光学フィルタを含むことを特徴とする請求項11に記載の光学系。 The optical system according to claim 11, further comprising an optical filter provided between the first collimating lens and the first polarizing plate and filtering a laser beam collimated by the first collimating lens. 前記2つの光電検出器、前記2つの第2コリメートレンズ及び前記2つの第2偏光板は、それぞれ前記サンプル台の両側に設けられるとともに、前記サンプル台に対し180°又は90°の位置に設けられることを特徴とする請求項11に記載の光学系。 The two photoelectric detectors, the two second collimating lenses, and the two second polarizing plates are provided on both sides of the sample table, respectively, and are provided at a position of 180 ° or 90 ° with respect to the sample table. The optical system according to claim 11. 前記サンプル台は、ガラス管又は方形ガラス管であることを特徴とする請求項12に記載の光学系。 The optical system according to claim 12, wherein the sample table is a glass tube or a square glass tube. 前記光源の数は1つ以上であり、且つ、前記サンプル台の周囲に設けられることを特徴とする請求項14に記載の光学系。 The optical system according to claim 14, wherein the number of the light sources is one or more, and the light sources are provided around the sample table. 半導体レーザダイオードの波長は、同じ又は異なる波長であることを特徴とする請求項15に記載の光学系。 The optical system according to claim 15, wherein the wavelengths of the semiconductor laser diodes are the same or different wavelengths. 前記光学系は、携帯可能式であることを特徴とする請求項11に記載の光学系。 The optical system according to claim 11, wherein the optical system is portable.
JP2021004195U 2021-10-29 2021-10-29 Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit Active JP3236751U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021004195U JP3236751U (en) 2021-10-29 2021-10-29 Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021004195U JP3236751U (en) 2021-10-29 2021-10-29 Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019080725A Continuation JP2020176967A (en) 2019-04-22 2019-04-22 Optical system and polarization degree measurement unit detecting fluorescence polarization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP3236751U true JP3236751U (en) 2022-03-15

Family

ID=80629202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021004195U Active JP3236751U (en) 2021-10-29 2021-10-29 Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3236751U (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826422A (en) * 2019-04-22 2020-10-27 康岭有限公司 Optical system for detecting fluorescence polarization and polarization degree measuring unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826422A (en) * 2019-04-22 2020-10-27 康岭有限公司 Optical system for detecting fluorescence polarization and polarization degree measuring unit
CN111826422B (en) * 2019-04-22 2024-03-26 康岭有限公司 Optical system for detecting fluorescence polarization and polarization degree measuring unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6455861B1 (en) Fluorescence polarization assay system and method
US7196339B2 (en) Light-receiving unit and measuring apparatus including the same
US11892402B2 (en) High throughput method and apparatus for measuring multiple optical properties of a liquid sample
US6654119B1 (en) Scanning spectrophotometer for high throughput fluroescence detection
US20010007496A1 (en) Apparatus and methods for spectroscopic measurements
TWI263072B (en) Method and system for reading microarrays
US20010046050A1 (en) Instantaneous dual band fluorescence detection systems
JP2004514878A (en) Versatile microplate analyzer
CN103499391B (en) Spectral measurement system
JP2005500513A (en) Scanning spectrophotometer for high-throughput fluorescence detection
JP3236751U (en) Optical system for detecting fluorescence polarization and degree of polarization measurement unit
CN105527263A (en) Optical fiber beam splitting method and device for laser-induced fluorescent light path
JP2003521670A (en) Apparatus and method for measuring fluorescence polarization
EP1411345A1 (en) Multi-parameter fluorimetric analysis in a parallel multi-focal arrangement
WO1999037203A9 (en) Apparatus and methods for improving signal resolution in optical spectroscopy
Asbury et al. Polarization of scatter and fluorescence signals in flow cytometry
CN111826422B (en) Optical system for detecting fluorescence polarization and polarization degree measuring unit
JP2020176967A (en) Optical system and polarization degree measurement unit detecting fluorescence polarization
JPH0486546A (en) Specimen inspection device
JP4692848B2 (en) Fluorometer calibration method
JP2006125919A (en) Spectral analyzer and spectral analysis method
CN111707657A (en) Dual-wavelength laser confocal Raman probe and Raman spectrometer
JP2004286578A (en) Reflection type spectrum analyzer for hot lens
JPH03214038A (en) Instrument for measuring aerosol, dust and the like spreaded in the air
CN212321446U (en) Dual-wavelength laser confocal Raman probe and Raman spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220208

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3236751

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150