JP3395468B2 - 蛍光検出装置 - Google Patents
蛍光検出装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蛍光検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】蛍光標識されたＤＮＡを平板ゲルを用い
て分離し、その分離パターンを検出するには平板の一定
位置をレーザ照射し、発する蛍光をホトマルチプライヤ
で検出したり、イメージインテンシファイヤ（Ｉ.Ｉ.）
付のラインあるいはエリアセンサで受光することが行わ
れている(特開昭63−313035号，特開平1−116441 号公
報)。最近これらに用いる光検出器としてＣＣＤ（電荷
結合素子；Charge Coupled Device）カメラが用いられ
始めている。ＣＣＤカメラは暗電流雑音を低減させて長
時間露光することにより、広いダイナミックレンジで超
高感度を達成し、特に微弱光の計測分野で利用されてい
る。暗電流雑音はＣＣＤを冷却することで極限まで低減
されている。ＣＣＤを−４０℃まで冷却した場合、暗電
流は平均で0.1 electron／画素／秒である。一方、露光
時間の制御はＣＣＤの直前に置かれたメカニカルシャッ
タの開閉により行い、１０ｍ秒から解放まで可能であ
る。
て分離し、その分離パターンを検出するには平板の一定
位置をレーザ照射し、発する蛍光をホトマルチプライヤ
で検出したり、イメージインテンシファイヤ（Ｉ.Ｉ.）
付のラインあるいはエリアセンサで受光することが行わ
れている(特開昭63−313035号，特開平1−116441 号公
報)。最近これらに用いる光検出器としてＣＣＤ（電荷
結合素子；Charge Coupled Device）カメラが用いられ
始めている。ＣＣＤカメラは暗電流雑音を低減させて長
時間露光することにより、広いダイナミックレンジで超
高感度を達成し、特に微弱光の計測分野で利用されてい
る。暗電流雑音はＣＣＤを冷却することで極限まで低減
されている。ＣＣＤを−４０℃まで冷却した場合、暗電
流は平均で0.1 electron／画素／秒である。一方、露光
時間の制御はＣＣＤの直前に置かれたメカニカルシャッ
タの開閉により行い、１０ｍ秒から解放まで可能であ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＣＣＤカメラは冷却す
ると暗電流が減少し、極微弱光まで検出できるので最近
光計測に幅広く用いられ始めている。多くの場合長時間
露光して微弱光のスペクトルを測定したり、発光体の分
布を検出したりするのに用いられている。このカメラを
ＤＮＡ塩基配列決定のように時々刻々変化する蛍光像の
計測に用いようとすると問題が生じる。これはＣＣＤカ
メラに蓄積された信号の読み出しは、２次元の信号を１
次元の読み出しピクセルまで順次シフトさせて行うた
め、読み出し時間内に入射する光信号が重ね書きされ、
正確な測定が行えなくなるからである。これを防ぐため
に露光時間だけ光がＣＣＤ面に到達し、読み出し時間中
は遮光する必要がある。
ると暗電流が減少し、極微弱光まで検出できるので最近
光計測に幅広く用いられ始めている。多くの場合長時間
露光して微弱光のスペクトルを測定したり、発光体の分
布を検出したりするのに用いられている。このカメラを
ＤＮＡ塩基配列決定のように時々刻々変化する蛍光像の
計測に用いようとすると問題が生じる。これはＣＣＤカ
メラに蓄積された信号の読み出しは、２次元の信号を１
次元の読み出しピクセルまで順次シフトさせて行うた
め、読み出し時間内に入射する光信号が重ね書きされ、
正確な測定が行えなくなるからである。これを防ぐため
に露光時間だけ光がＣＣＤ面に到達し、読み出し時間中
は遮光する必要がある。
【０００４】従来のＣＣＤカメラではメカニカルシャッ
タで露光時間を制御しているが、これは複雑な可動部が
あるので故障しやすく、耐久性に問題がある。メーカが
保証している開閉回数も１０万回程度であり、繰り返し
の計測を行う場合、この回数を簡単に超えてしまう。例
えばＤＮＡ塩基配列決定では、蛍光標識ＤＮＡをゲル電
気泳動分離し、レーザ照射部の蛍光像を露光時間１〜２
秒で５〜１０時間以上計測する必要がある。つまり計測
を２秒間隔で行うと、１回の計測で18,000回のシャッタ
の開閉が必要になり、わずか６回の計測でメーカの保証
範囲を超えてしまう。保証範囲を超えて計測を続けると
露光時間が狂い、正確な計測を行えない可能性が生ず
る。また、故障が明らかになった場合でも、メカニカル
シャッタがカメラ本体と一体型であるため修理が容易で
ない。
タで露光時間を制御しているが、これは複雑な可動部が
あるので故障しやすく、耐久性に問題がある。メーカが
保証している開閉回数も１０万回程度であり、繰り返し
の計測を行う場合、この回数を簡単に超えてしまう。例
えばＤＮＡ塩基配列決定では、蛍光標識ＤＮＡをゲル電
気泳動分離し、レーザ照射部の蛍光像を露光時間１〜２
秒で５〜１０時間以上計測する必要がある。つまり計測
を２秒間隔で行うと、１回の計測で18,000回のシャッタ
の開閉が必要になり、わずか６回の計測でメーカの保証
範囲を超えてしまう。保証範囲を超えて計測を続けると
露光時間が狂い、正確な計測を行えない可能性が生ず
る。また、故障が明らかになった場合でも、メカニカル
シャッタがカメラ本体と一体型であるため修理が容易で
ない。
【０００５】本発明の目的はこれらの問題を解決するた
めにメカニカルシャッタを用いない露光時間制御手段を
提供することにある。
めにメカニカルシャッタを用いない露光時間制御手段を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では励起光源であるレーザの試料への照射，
非照射の時間を制御し、ＣＣＤカメラの信号読み出しと
同期させて用いた。具体的には、レーザと試料の中間部
に電気制御できるチョッパや電気光学素子を配し、レー
ザビームの通過と遮断を時間制御した。またはレーザの
発振そのものを制御できるパルス発振レーザや半導体レ
ーザを用いて照射時間を制御してもよい。
に、本発明では励起光源であるレーザの試料への照射，
非照射の時間を制御し、ＣＣＤカメラの信号読み出しと
同期させて用いた。具体的には、レーザと試料の中間部
に電気制御できるチョッパや電気光学素子を配し、レー
ザビームの通過と遮断を時間制御した。またはレーザの
発振そのものを制御できるパルス発振レーザや半導体レ
ーザを用いて照射時間を制御してもよい。
【０００７】
【作用】ＣＣＤ上の電荷をすべて消去した後、レーザを
試料に一定時間照射する。この間、試料からの蛍光及び
散乱光は順次ＣＣＤに達し、電荷に変換されて素子に蓄
積される。レーザ照射時間が終了すると、蛍光発光や散
乱光は全くなくなり、ＣＣＤに光は届かなくなる。つま
りメカニカルシャッタを用いている場合のシャッタを閉
じている状態と同じになる。もちろんレーザ光以外の迷
光がカメラに入射しないように、装置全体を遮光する必
要がある。次にＣＣＤ上に蓄積された電荷パターン情報
をコンピュータに転送して１回の計測を終える。このよ
うに照射時間と転送を同期させてやれば、以上の操作を
繰り返す連続計測も可能であり、メカニカルシャッタを
用いずに同様の機能が得られる。
試料に一定時間照射する。この間、試料からの蛍光及び
散乱光は順次ＣＣＤに達し、電荷に変換されて素子に蓄
積される。レーザ照射時間が終了すると、蛍光発光や散
乱光は全くなくなり、ＣＣＤに光は届かなくなる。つま
りメカニカルシャッタを用いている場合のシャッタを閉
じている状態と同じになる。もちろんレーザ光以外の迷
光がカメラに入射しないように、装置全体を遮光する必
要がある。次にＣＣＤ上に蓄積された電荷パターン情報
をコンピュータに転送して１回の計測を終える。このよ
うに照射時間と転送を同期させてやれば、以上の操作を
繰り返す連続計測も可能であり、メカニカルシャッタを
用いずに同様の機能が得られる。
【０００８】
（実施例１）本実施例はゲル電気泳動を用いたＤＮＡの
塩基配列決定装置を対象としたものである。装置は図１
に示したように、レーザ光源部１，レーザ照射制御部
４，ゲル電気泳動部５，蛍光選別部６，２次元蛍光検出
部７，データ処理部８よりなる。レーザ光源１はアルゴ
ンイオンレーザ（２０ｍＷ；４８８ｎｍ及び５１５ｎｍ
を発振）を用いた。
塩基配列決定装置を対象としたものである。装置は図１
に示したように、レーザ光源部１，レーザ照射制御部
４，ゲル電気泳動部５，蛍光選別部６，２次元蛍光検出
部７，データ処理部８よりなる。レーザ光源１はアルゴ
ンイオンレーザ（２０ｍＷ；４８８ｎｍ及び５１５ｎｍ
を発振）を用いた。
【０００９】レーザ照射制御部４は光変調器として図２
に示したような回転円盤型のビームチョッパを用いた。
円盤９の１／２の面積は光を通さないコート１０を施し
てあり、残る１／２の面積はほぼ１００％光が透過でき
る透光部１１とした。この円盤を２秒に１回転の割合で
一定速度で回転させた。
に示したような回転円盤型のビームチョッパを用いた。
円盤９の１／２の面積は光を通さないコート１０を施し
てあり、残る１／２の面積はほぼ１００％光が透過でき
る透光部１１とした。この円盤を２秒に１回転の割合で
一定速度で回転させた。
【００１０】図２に示したように、この円盤上の１点に
レーザビーム１２が当たるようにし、１秒間のレーザ透
過，１秒間のレーザ非透過を繰り返すようにし、レーザ
透過のときに限り、レーザビームが検出対象であるゲル
電気泳動部に照射されるようにした。
レーザビーム１２が当たるようにし、１秒間のレーザ透
過，１秒間のレーザ非透過を繰り返すようにし、レーザ
透過のときに限り、レーザビームが検出対象であるゲル
電気泳動部に照射されるようにした。
【００１１】ゲルは幅２０cm，長さ４０cm，厚さ０.４m
m の平板型で、７Ｍのウレアを含む６％のポリアクリル
アミドより調製した。レーザ照射状態のとき、レーザビ
ームをレンズで集光してゲル上端より３０cmの位置をゲ
ル板の側面より入射するようにした。また、レーザ照射
状態でないときは、検出器に光が全く届かないように装
置全体を遮光した。
m の平板型で、７Ｍのウレアを含む６％のポリアクリル
アミドより調製した。レーザ照射状態のとき、レーザビ
ームをレンズで集光してゲル上端より３０cmの位置をゲ
ル板の側面より入射するようにした。また、レーザ照射
状態でないときは、検出器に光が全く届かないように装
置全体を遮光した。
【００１２】３種類のＤＮＡシーケンス反応物を平板ゲ
ルの上端の異なる位置に注入し、１ｋＶの電圧を印加し
て電気泳動を行った。シーケンス反応はサンガー法に従
ったパーキンエルマー社の反応キットを用いて行った。
調製されたＤＮＡ断片には、末端塩基種Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔ
に対応して４種の蛍光体ＪＯＥ（極大発光波長５５０ｎ
ｍ），ＦＡＭ（極大発光波長５２０ｎｍ），ＴＡＭＲＡ
（極大発光波長５８０ｎｍ），ＲＯＸ（極大発光波長６
０５ｎｍ）を標識した。電気泳動によって塩基長分離さ
れたＤＮＡ断片が、ゲル中に照射されたレーザビームを
塩基長が短いほうから順番に通過する際に発する蛍光を
識別することにより、末端塩基種を知り、試料ＤＮＡの
塩基配列を決定できる。蛍光選別部は４種の蛍光を識別
するために、像分割プリズム及び波長選別フィルタを用
いた。
ルの上端の異なる位置に注入し、１ｋＶの電圧を印加し
て電気泳動を行った。シーケンス反応はサンガー法に従
ったパーキンエルマー社の反応キットを用いて行った。
調製されたＤＮＡ断片には、末端塩基種Ａ，Ｃ，Ｇ，Ｔ
に対応して４種の蛍光体ＪＯＥ（極大発光波長５５０ｎ
ｍ），ＦＡＭ（極大発光波長５２０ｎｍ），ＴＡＭＲＡ
（極大発光波長５８０ｎｍ），ＲＯＸ（極大発光波長６
０５ｎｍ）を標識した。電気泳動によって塩基長分離さ
れたＤＮＡ断片が、ゲル中に照射されたレーザビームを
塩基長が短いほうから順番に通過する際に発する蛍光を
識別することにより、末端塩基種を知り、試料ＤＮＡの
塩基配列を決定できる。蛍光選別部は４種の蛍光を識別
するために、像分割プリズム及び波長選別フィルタを用
いた。
【００１３】図３（ａ）のように、３種類の試料に対応
した蛍光点群はレーザビームに沿ってライン状に並ぶ
が、像分割プリズムは図３（ｂ）のようにライン状蛍光
点群をラインと直角方向に四つのチャンネルに分割す
る。波長選別フィルタは各チャンネルに４種の蛍光をそ
れぞれ選択的に透過させるフィルタを組み合わせたもの
である。つまり、どのチャンネルを透過した蛍光が大き
いかを判断することで、その蛍光種を識別できる。用い
る蛍光体が１色の場合、蛍光選別部は必要ないので図３
（ａ）のライン状蛍光像をラインセンサで検出できる
が、以上に述べたような蛍光選別部を用いて多色検出を
行うにはエリアセンサが必要である。
した蛍光点群はレーザビームに沿ってライン状に並ぶ
が、像分割プリズムは図３（ｂ）のようにライン状蛍光
点群をラインと直角方向に四つのチャンネルに分割す
る。波長選別フィルタは各チャンネルに４種の蛍光をそ
れぞれ選択的に透過させるフィルタを組み合わせたもの
である。つまり、どのチャンネルを透過した蛍光が大き
いかを判断することで、その蛍光種を識別できる。用い
る蛍光体が１色の場合、蛍光選別部は必要ないので図３
（ａ）のライン状蛍光像をラインセンサで検出できる
が、以上に述べたような蛍光選別部を用いて多色検出を
行うにはエリアセンサが必要である。
【００１４】２次元蛍光検出部は結像レンズと冷却型Ｃ
ＣＤカメラとし、図３（ｂ）の２次元蛍光像を一括計測
する。１秒間のレーザ照射状態のとき、ゲル中の試料蛍
光及びゲルのレーザ散乱光は、蛍光選別部を透過した後
ＣＣＤ上に結像し、電荷に変換され、蓄積される。レー
ザ照射状態が終了して１秒間の非照射状態に移行するの
と同期させて、ＣＣＤ上に蓄積された電荷情報をデータ
処理部であるコンピュータに転送した。更に次の１秒間
のレーザ照射に備えてＣＣＤ上の電荷をすべて消去し
た。以上の２秒間のサイクルを約１０時間繰り返した。
データ処理部では得られた４種の蛍光強度の時系列デー
タを解析することで、試料ＤＮＡの塩基配列を決定し
た。
ＣＤカメラとし、図３（ｂ）の２次元蛍光像を一括計測
する。１秒間のレーザ照射状態のとき、ゲル中の試料蛍
光及びゲルのレーザ散乱光は、蛍光選別部を透過した後
ＣＣＤ上に結像し、電荷に変換され、蓄積される。レー
ザ照射状態が終了して１秒間の非照射状態に移行するの
と同期させて、ＣＣＤ上に蓄積された電荷情報をデータ
処理部であるコンピュータに転送した。更に次の１秒間
のレーザ照射に備えてＣＣＤ上の電荷をすべて消去し
た。以上の２秒間のサイクルを約１０時間繰り返した。
データ処理部では得られた４種の蛍光強度の時系列デー
タを解析することで、試料ＤＮＡの塩基配列を決定し
た。
【００１５】以上の実施例以外で、レーザ光源部を複数
のレーザから構成し、各レーザを同時に、あるいは交互
に照射するようにしてもよい。レーザ照射制御部の光変
調器は電気光学変調器，超音波光変調器等を用いてもよ
い。
のレーザから構成し、各レーザを同時に、あるいは交互
に照射するようにしてもよい。レーザ照射制御部の光変
調器は電気光学変調器，超音波光変調器等を用いてもよ
い。
【００１６】（実施例２）本実施例は蛍光顕微鏡を用い
たＤＮＡ診断装置を対象としたものである。本実施例で
はＨＩＶウイルスの定量検査を行った。まず、ＨＩＶウ
イルスのＲＮＡの異なる２ケ所と相補鎖結合可能な２種
類のＤＮＡオリゴマＡ，Ｂ（それぞれ２０塩基長）を合
成した。ＤＮＡオリゴマＡは９６穴マイクロタイタープ
レートの各ウェル（直径６mm）の底面に固定した。ＤＮ
ＡオリゴマＢにはバイオロジカル・ディテクション・シ
ステム社（米国）より販売されている蛍光体Ｃｙ５（発
光極大波長６６５ｎｍ）を標識した。
たＤＮＡ診断装置を対象としたものである。本実施例で
はＨＩＶウイルスの定量検査を行った。まず、ＨＩＶウ
イルスのＲＮＡの異なる２ケ所と相補鎖結合可能な２種
類のＤＮＡオリゴマＡ，Ｂ（それぞれ２０塩基長）を合
成した。ＤＮＡオリゴマＡは９６穴マイクロタイタープ
レートの各ウェル（直径６mm）の底面に固定した。ＤＮ
ＡオリゴマＢにはバイオロジカル・ディテクション・シ
ステム社（米国）より販売されている蛍光体Ｃｙ５（発
光極大波長６６５ｎｍ）を標識した。
【００１７】血清より調製された９６種類の試料をＣｙ
５標識ＤＮＡオリゴマＢと混合し、９６穴マイクロタイ
タープレートの各ウェルに満たした。マイクロタイター
プレートを９０℃で２分間加熱した後、室温までゆっく
り冷却した。この段階で試料中のＨＩＶウイルスＲＮＡ
は、ウェルの底面に固定されたＤＮＡオリゴマＡ、及び
溶液中のＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢと図４のように特
異的に相補鎖結合する。次に相補鎖結合せずに浮遊して
いるＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢ，ＤＮＡ，ＲＮＡを洗
浄して除去した。ここで、相補鎖結合によりウェルの底
面に捕捉されたＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢの密度を定
量分析できれば、あらかじめ求めてある検量線を用いて
試料中のＨＩＶウイルスの濃度検査を行うことができ
る。
５標識ＤＮＡオリゴマＢと混合し、９６穴マイクロタイ
タープレートの各ウェルに満たした。マイクロタイター
プレートを９０℃で２分間加熱した後、室温までゆっく
り冷却した。この段階で試料中のＨＩＶウイルスＲＮＡ
は、ウェルの底面に固定されたＤＮＡオリゴマＡ、及び
溶液中のＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢと図４のように特
異的に相補鎖結合する。次に相補鎖結合せずに浮遊して
いるＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢ，ＤＮＡ，ＲＮＡを洗
浄して除去した。ここで、相補鎖結合によりウェルの底
面に捕捉されたＣｙ５標識ＤＮＡオリゴマＢの密度を定
量分析できれば、あらかじめ求めてある検量線を用いて
試料中のＨＩＶウイルスの濃度検査を行うことができ
る。
【００１８】以下に説明する装置は、９６穴マイクロタ
イタープレート上の９６種類の試料について上記の定量
分析を行うものである。装置は図５に示したように、レ
ーザ光源部，レーザ照射制御部，蛍光顕微鏡部，ステー
ジ２次元可動部，２次元蛍光検出部，データ処理部より
なる。レーザ光源は半導体レーザ（１００ｍＷ；630ｎ
ｍを発振）を用いた。レーザ照射制御部は電気回路で半
導体レーザに印加する電圧を制御することにより、半導
体レーザを４秒間発振、１秒間非発振を５秒間の周期で
繰り返させた。発振レーザは拡大レンズ，ダイクロイッ
クミラー，対物レンズ（４０倍）を介して蛍光顕微鏡の
ステージ上の計測点にビーム径５mmで照射させた。
イタープレート上の９６種類の試料について上記の定量
分析を行うものである。装置は図５に示したように、レ
ーザ光源部，レーザ照射制御部，蛍光顕微鏡部，ステー
ジ２次元可動部，２次元蛍光検出部，データ処理部より
なる。レーザ光源は半導体レーザ（１００ｍＷ；630ｎ
ｍを発振）を用いた。レーザ照射制御部は電気回路で半
導体レーザに印加する電圧を制御することにより、半導
体レーザを４秒間発振、１秒間非発振を５秒間の周期で
繰り返させた。発振レーザは拡大レンズ，ダイクロイッ
クミラー，対物レンズ（４０倍）を介して蛍光顕微鏡の
ステージ上の計測点にビーム径５mmで照射させた。
【００１９】ダイクロイックミラーはレーザ波長（６３
０ｎｍ）を選択的に反射し、Ｃｙ５の発光波長域である
６５０〜６８０ｎｍの蛍光を選択的に透過するように設
計されている。半導体レーザが非発振状態のとき、計測
点には全く光が照射されないように装置全体を遮光し
た。蛍光顕微鏡のステージ上にはＣｙ５標識試料が満た
された９６穴マイクロタイタープレートを固定した。
０ｎｍ）を選択的に反射し、Ｃｙ５の発光波長域である
６５０〜６８０ｎｍの蛍光を選択的に透過するように設
計されている。半導体レーザが非発振状態のとき、計測
点には全く光が照射されないように装置全体を遮光し
た。蛍光顕微鏡のステージ上にはＣｙ５標識試料が満た
された９６穴マイクロタイタープレートを固定した。
【００２０】ステージ２次元可動部は、９６穴の各ウェ
ルの中心を順番に蛍光顕微鏡の計測点中心に一致させる
ように、ステージ全体を機械的に移動可能とした。４秒
間のレーザ照射状態ではステージは静止状態とし、計測
点上にあってレーザ照射を受けている特定のウェル内の
試料計測を行った。続く１秒間のレーザ非照射状態を利
用してステージを動かし、次のウェルを計測点に移動し
た。以上の５秒間のサイクルを繰り返すことで、９６穴
すべてを４８０秒間（８分間）かけて走査した。
ルの中心を順番に蛍光顕微鏡の計測点中心に一致させる
ように、ステージ全体を機械的に移動可能とした。４秒
間のレーザ照射状態ではステージは静止状態とし、計測
点上にあってレーザ照射を受けている特定のウェル内の
試料計測を行った。続く１秒間のレーザ非照射状態を利
用してステージを動かし、次のウェルを計測点に移動し
た。以上の５秒間のサイクルを繰り返すことで、９６穴
すべてを４８０秒間（８分間）かけて走査した。
【００２１】２次元蛍光検出部は冷却型ＣＣＤカメラを
用いた。半導体レーザの４秒間の照射状態に限り、発光
蛍光は対物レンズ，ダイクロイックミラーを透過して結
像レンズにより検出面上に２次元蛍光像を形成し、ＣＣ
Ｄ素子上で電荷に変換され蓄積される。レーザ照射状態
が終了して１秒間の非照射状態に移行するのと同期させ
て、ＣＣＤ上に蓄積された電荷情報をデータ処理部であ
るコンピュータに転送した。
用いた。半導体レーザの４秒間の照射状態に限り、発光
蛍光は対物レンズ，ダイクロイックミラーを透過して結
像レンズにより検出面上に２次元蛍光像を形成し、ＣＣ
Ｄ素子上で電荷に変換され蓄積される。レーザ照射状態
が終了して１秒間の非照射状態に移行するのと同期させ
て、ＣＣＤ上に蓄積された電荷情報をデータ処理部であ
るコンピュータに転送した。
【００２２】ＣＣＤカメラに蓄積された信号の読み出し
は、２次元の信号を１次元の読み出しピクセルまで順次
シフトさせて行うため、読み出し時間内に光が入射する
と信号が重ね書きされてしまうが、ここではレーザ非照
射状態で読み出しを行っているのでそのような問題は生
じない。また、この時間内に次の４秒間のレーザ照射に
備えてＣＣＤ上の電荷をすべて消去した。データ処理部
では得られた２次元蛍光像を順次画像解析することによ
り、蛍光体分子密度すなわちウェル底面に捕捉されたＤ
ＮＡオリゴマＢの密度を求め、９６試料分の検体のＨＩ
Ｖウイルス濃度を定量した。
は、２次元の信号を１次元の読み出しピクセルまで順次
シフトさせて行うため、読み出し時間内に光が入射する
と信号が重ね書きされてしまうが、ここではレーザ非照
射状態で読み出しを行っているのでそのような問題は生
じない。また、この時間内に次の４秒間のレーザ照射に
備えてＣＣＤ上の電荷をすべて消去した。データ処理部
では得られた２次元蛍光像を順次画像解析することによ
り、蛍光体分子密度すなわちウェル底面に捕捉されたＤ
ＮＡオリゴマＢの密度を求め、９６試料分の検体のＨＩ
Ｖウイルス濃度を定量した。
【００２３】以上は、蛍光顕微鏡を用いて１試料につき
１回の撮影を複数試料について繰り返し行う場合の実施
例であるが、単一試料の蛍光顕微鏡像の時間変化を調べ
るのに本手法を用いてもよい。
１回の撮影を複数試料について繰り返し行う場合の実施
例であるが、単一試料の蛍光顕微鏡像の時間変化を調べ
るのに本手法を用いてもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、耐久性に問題のあった
メカニカルシャッタを用いずに、レーザ照射時間を制御
することによって同様の機能が得られる。レーザ照射時
間制御手法には、レーザビームチョッパ，電気光学素
子，パルス発振レーザ，半導体レーザ等が考えられた
が、これらは故障が少なく、耐久性が上昇する。
メカニカルシャッタを用いずに、レーザ照射時間を制御
することによって同様の機能が得られる。レーザ照射時
間制御手法には、レーザビームチョッパ，電気光学素
子，パルス発振レーザ，半導体レーザ等が考えられた
が、これらは故障が少なく、耐久性が上昇する。
【図１】本発明の実施例１の装置のブロック図。
【図２】回転円盤型のビームチョッパの説明図。
【図３】蛍光選別部による像分割の説明図。
【図４】相補鎖結合によるＤＮＡ検出の説明図。
【図５】本発明の実施例２の装置のブロック図。
１…レーザ光源部、２…レーザビーム、３…ミラー、４
…レーザ照射時間制御部、５…ゲル電気泳動部、６…蛍
光選別部、７…２次元蛍光検出部、８…データ処理部。
…レーザ照射時間制御部、５…ゲル電気泳動部、６…蛍
光選別部、７…２次元蛍光検出部、８…データ処理部。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平１−116441（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−36147（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−12837（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−94617（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−240531（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−61853（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 27/447
G01N 21/64
Claims (7)
- 【請求項１】試料に照射するレーザを発する光源と、前
記試料からの蛍光を検出するＣＣＤカメラと、前記レー
ザの前記試料への照射及び非照射の時間制御を行なうレ
ーザ照射制御部とを具備し、前記レーザが前記試料への
非照射である状態に前記ＣＣＤカメラに蓄積された信号
を読み出すことを特徴とする蛍光検出装置。 - 【請求項２】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザはゲル電気泳動部を泳動する前記試料を照射
することを特徴とする蛍光検出装置。 - 【請求項３】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザは蛍光標識されたＤＮＡオリゴマと結合した
前記試料を蛍光顕微鏡のステージ上で照射することを特
徴とする蛍光検出装置。 - 【請求項４】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザ照射制御部は光変調器から構成されることを
特徴とする蛍光検出装置。 - 【請求項５】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザ照射制御部は光変調器から構成され、前記光
変調器が、回転円盤型のビームチョッパ、電気光学変調
器、超音波光変調器の何れかであることを特徴とする蛍
光検出装置。 - 【請求項６】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザ照射制御部は前記光源の発振の制御を行なう
ことを特徴とする蛍光検出装置。 - 【請求項７】請求項１に記載の蛍光検出装置において、
前記レーザ照射制御部は前記光源の発振の制御を行な
い、前記光源が、半導体レーザ又はパルス発振レーザで
あることを特徴とする蛍光検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19941595A JP3395468B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 蛍光検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19941595A JP3395468B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 蛍光検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0943197A JPH0943197A (ja) | 1997-02-14 |
| JP3395468B2 true JP3395468B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=16407432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19941595A Expired - Lifetime JP3395468B2 (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 蛍光検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3395468B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-08-04 JP JP19941595A patent/JP3395468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH0943197A (ja) | 1997-02-14 |
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