JP4119383B2 - Electrophoresis system and method for correcting an electrophoresis gel image - Google Patents
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Description
本発明は、電気泳動システムの非均一性を除去するための電気泳動システムおよび電気泳動ゲル画像を修正する方法に関する。 The present invention relates to an electrophoresis system for removing non-uniformity of an electrophoresis system and a method for correcting an electrophoresis gel image.
生物工学分野では、蛍光染料が感応非同位体ラベル(標識)として決まって用いられる。これらのラベルは、悪性腫瘍からDNA 配列の特定の染色体まで広範囲の細胞構造の同定および位置決定を行う。蛍光ラベル付けされたサンプルを読み取るため広範囲の装置が設計されている。 In the biotechnology field, fluorescent dyes are routinely used as sensitive non-isotopic labels. These labels identify and locate a wide range of cellular structures from malignant tumors to specific chromosomes in the DNA sequence. A wide range of devices have been designed for reading fluorescently labeled samples.
ゲル電気泳動は、蛍光染料その他マーカーと共に特定の分子およびその他の標識付けされたユニットを同定するため広く用いられる技術の1つである。この技術では、電界を用いてゲルまたは他の溶液中に標識付けユニットを移動させる。 Gel electrophoresis is one technique that is widely used to identify specific molecules and other labeled units along with fluorescent dyes and other markers. In this technique, an electric field is used to move the labeling unit into a gel or other solution.
米国特許第4,874,492号では、サンプルを電気泳動ゲルに加える前に蛍光マーカーで処理するゲル電気泳動システムが開示される。ゲルは、UVソースで照らされ、冷却した電荷結合素子(CCD )2次元ディテクタアレイによって蛍光パターンが検出される。CCD アレイは、光感受性を向上させ、ダイナミックレンジを増やすため、少なくとも−25℃まで冷却される。 US Pat. No. 4,874,492 discloses a gel electrophoresis system in which a sample is treated with a fluorescent marker before being added to the electrophoresis gel. The gel is illuminated with a UV source and the fluorescence pattern is detected by a cooled charge coupled device (CCD) two-dimensional detector array. The CCD array is cooled to at least −25 ° C. to improve photosensitivity and increase dynamic range.
米国特許第5,162,654号では、4つの発蛍光団のどれが電気泳動ゲルで蛍光を発しているかを光学的に決定するシステムが開示される。ゲルによって放射される蛍光はまず4個の別個の帯域フィルタを通過してから、4個のウェッジプリズムを通過する。このような光学的構成により、放射された蛍光がディテクタアレイの4個の分散領域に画像化される。放射ソースに励起された特定の発蛍光団を、4個の検出領域で検出された蛍光の相対強度を比較することで決定する。 U.S. Pat. No. 5,162,654 discloses a system for optically determining which of the four fluorophores are fluorescent in an electrophoresis gel. The fluorescence emitted by the gel first passes through four separate bandpass filters and then through four wedge prisms. With such an optical configuration, the emitted fluorescence is imaged in the four dispersed regions of the detector array. The specific fluorophore excited by the radiation source is determined by comparing the relative intensities of the fluorescence detected in the four detection regions.
米国特許第5,294,323号では、開示されるゲル電気泳動システムは縦の電気泳動プレートを利用している。レーザ光線は、電気泳動プレートの長手軸に対して垂直方向にゲルを水平に通過する。放射された蛍光は、反射パターンがレーザ光線の方向に平行になるようソリッドステート画像化センサに反射される。 In US Pat. No. 5,294,323, the disclosed gel electrophoresis system utilizes a vertical electrophoresis plate. The laser beam passes horizontally through the gel in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the electrophoresis plate. The emitted fluorescence is reflected by the solid state imaging sensor so that the reflection pattern is parallel to the direction of the laser beam.
米国特許第5,324,401号では、毛管電気泳動のための蛍光検出システムで、複数の毛管内での蛍光プローブの同時励起および検出を行うものが開示される。励起ソースは、光学ファイバ束を通る毛管に連結されたレーザである。毛管アレイからの蛍光がレンズを介して集束され、CCD カメラに画像化されて分析される。 U.S. Pat. No. 5,324,401 discloses a fluorescence detection system for capillary electrophoresis that simultaneously excites and detects fluorescent probes within a plurality of capillaries. The excitation source is a laser coupled to a capillary through the optical fiber bundle. Fluorescence from the capillary array is focused through a lens and imaged and analyzed by a CCD camera.
分析的生化学163、446−457(1987年) に発表された「電気泳動ゲルからの蛍光の直接かつ迅速な定量化のための電子的画像化システム:臭化エチジウム染色DNA への適用」と題するSutherland他の論文で著者らは、CCD カメラを使用する画像化システムを説明する。CCD カメラは電気泳動ゲル、クロマトグラムその他ソースから受け取った蛍光を定量化する。この論文では、システムが正確な結果を取得する能力に影響する非均一性について原因をいくつか述べている。 Published in Analytical Biochemistry 163, 446-457 (1987) “Electronic Imaging System for Direct and Rapid Quantification of Fluorescence from Electrophoretic Gels: Application to Ethidium Bromide Stained DNA” In a Sutherland et al. Paper entitled, the authors describe an imaging system that uses a CCD camera. CCD cameras quantify fluorescence received from electrophoresis gels, chromatograms and other sources. This paper describes several causes of non-uniformity that affect the ability of the system to obtain accurate results.
前述より、正確な定量的蛍光測定を可能にする改良された電気泳動装置が求められていることは明白である。 From the foregoing, it is apparent that there is a need for an improved electrophoretic device that enables accurate quantitative fluorescence measurements.
本発明は、電気泳動装置の非均一性を修正するための方法および装置を提供する。このような非均一性は画像化システムから生じる。これら非均一性を修正することで、電気泳動ゲルの定量的測定が可能で、電気泳動分析から得られる情報が増える。 The present invention provides a method and apparatus for correcting non-uniformity of an electrophoretic device. Such non-uniformity arises from the imaging system. By correcting these non-uniformities, quantitative measurement of the electrophoresis gel is possible, and information obtained from the electrophoresis analysis is increased.
本発明の形態では、レンズアセンブリによる非均一性は、既知の均一性の二次ソースをレンズアセンブリに通過させることで特性化する。所望なら、ソースの非均一性決定に用いたものと同じミラーを使用してレンズの非均一性を決定することができる。二次ソースは、連続ソースまたは一連のポイントソースのいずれかによるリニアソースである。前述のように、画像ファイルの正規化に用いた修正ファイルを作成・格納する。 In a form of the invention, the non-uniformity due to the lens assembly is characterized by passing a secondary source of known uniformity through the lens assembly. If desired, the same mirror used to determine source non-uniformity can be used to determine lens non-uniformity. The secondary source is a linear source with either a continuous source or a series of point sources. As described above, the correction file used for normalization of the image file is created and stored.
本発明の1つの形態では、電気泳動ゲルを保持するためのプラットホームと、前記電気泳動ゲルを照らすための第1光源と、前記電気泳動ゲルのラベル付き領域からの放射を第1ディテクタに画像化するための第1レンズアセンブリと、前記第1レンズアセンブリを通過する第2光源の強度パターンを前記第1ディテクタで測定して第1レンズアセンブリプロファイルを決定するものである、前記第1レンズアセンブリを介して前記第1ディテクタに前記第2光源からの照明を反射させるためのミラーと、前記第1レンズアセンブリプロファイルを使用して前記電気泳動ゲルの画像を正規化するものである、前記第1ディテクタに連結されたプロセッサと、を備えたことを特徴とする。 In one form of the invention, a platform for holding an electrophoretic gel, a first light source for illuminating the electrophoretic gel, and radiation from a labeled region of the electrophoretic gel is imaged on a first detector. A first lens assembly for measuring and an intensity pattern of a second light source passing through the first lens assembly is measured by the first detector to determine a first lens assembly profile. A mirror for reflecting the illumination from the second light source to the first detector, and the first detector using the first lens assembly profile to normalize the image of the electrophoretic gel. And a processor connected to each other.
本発明による電気泳動ゲル画像を修正する方法は、第1光源アレイからの光の一部を第1レンズアセンブリを介してディテクタアレイに反射し、前記第1光源アレイの前記ディテクタアレイで強度パターンを測定し、前記測定した強度パターンから第1レンズアセンブリ修正ファイルを決定し、前記第1レンズアセンブリ修正ファイルを格納し、電気泳動ゲル照明源で電気泳動ゲルを照らし、前記照明されたゲルの少なくとも1つのラベル付き領域が蛍光を発し、前記照らされた電気泳動ゲルを第2ディテクタアレイに画像化し、電気泳動ゲル画像ファイルを格納し、前記第1レンズアセンブリ修正ファイルで前記電気泳動ゲル画像ファイルを正規化し、前記正規化した電気泳動ゲル画像ファイルを格納する、各ステップを備えたことを特徴とする。 According to the method of correcting an electrophoretic gel image according to the present invention, a part of light from a first light source array is reflected to a detector array through a first lens assembly, and an intensity pattern is generated by the detector array of the first light source array. Measuring and determining a first lens assembly modification file from the measured intensity pattern; storing the first lens assembly modification file; illuminating the electrophoresis gel with an electrophoresis gel illumination source; and at least one of the illuminated gels Two labeled areas fluoresce, the illuminated electrophoretic gel is imaged onto a second detector array, an electrophoretic gel image file is stored, and the electrophoretic gel image file is normalized with the first lens assembly modification file. And each step of storing the normalized electrophoresis gel image file is provided. To.
本発明の性質と利点は、明細書の残りの部分および図面を参照することで理解されよう。 The nature and advantages of the present invention may be understood with reference to the remaining portions of the specification and drawings.
図1は、先行技術によるゲル電気泳動装置の断面図である。このシステムでは、ゲルプレート101が光源103によって照らされる。光源103は複数の個々の電球104から構成される。ソース103からの光は、サンプル101の特定の領域に含まれる発蛍光団または他の蛍光を発する材料に蛍光を放射させる。放射された蛍光は1個以上のレンズ107を通過してディテクタ109に画像化される。受け取った画像に基づき、サンプル101の蛍光領域を決定することが可能である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a prior art gel electrophoresis apparatus. In this system, the
サンプル101からの蛍光の強度には、蛍光材料の数量など追加情報が含まれるが、この情報を定量化する能力は、照明源、画像化光学およびディテクタの非均一性のためこれまで限られていた。
The intensity of fluorescence from
ディテクタの非均一性は最も容易に取り除かれる。たとえば、広範囲の強度レベルにわたってリニア応答を提供する多数のCCD アレイが利用可能である。一般に、これらアレイは画素毎に非常に均一な応答も提供するため、ディテクタから生じる非均一性を劇的に減少させる。 Detector non-uniformities are most easily removed. For example, a number of CCD arrays are available that provide a linear response over a wide range of intensity levels. In general, these arrays also provide a very uniform response from pixel to pixel, dramatically reducing the non-uniformity resulting from the detector.
個々の電球105からの光強度は、電球長さの大半にわたって比較的均一である。電球の両端で、輝度レベルは強度にわずかな低下を示す。この低下は、リフレクタ、マスク、拡散フィルタ、またはその組み合わせを利用することで最小限にできる。低下の影響も、単に長い電球を使用することで最小限にできる。電球を延長することで、輝度レベルの低下する電球端部が装置のサンプリング領域を過ぎるため、電球の比較的均一な長さのみサンプルの下に置かれる。
The light intensity from
図2は、電球の軸に垂直に測定した1つの電球105の強度プロファイルである。予想通り、電球からの距離が増加するため、強度が急速に低下する電球の真上にプロファイルのピーク201が現れる。ディップ203は、ステージ上のスクライブマークの結果である。図3は、電球105の軸に垂直に測定したソース103の強度プロファイルを示す。ピーク301は、個々の電球105の中央線上にあり、谷303は電球間の中間点を表す。ソース均一性は、電球の数を増やし、電球間の分離を減少させることでさらに改良される。
FIG. 2 is an intensity profile of one
図4は、照明源の均一性を改善する別の方法の図である。この方法では、サンプル101は1つのソース401に照らされる。ソース401は図示の通り1個の電球から構成されるが、ソース401は複数の電球でも構成することができる。ソース401を電球の軸に垂直な方向403でスキャンし、中央電球部分に沿った高度な強度均一性を活用する。電球端部近くの強度低下の影響は、サンプル101の縁を過ぎて距離405だけ電球を延長することで最小限にできる。ソース401は電球均一性領域に垂直な方向にスキャンするため、スキャン速度が一定である限りサンプル101は均一に照らされる。
FIG. 4 is an illustration of another method of improving illumination source uniformity. In this method,
図5は、本発明に基づくレンズの非均一性について画像を修正する主なステップを概略するブロック図である。まず、レンズアセンブリの非均一性を測定する(ステップ501)。レンズの非均一性の決定には多くの技術を用いることができるが、以下でその一部を説明する。レンズアセンブリをアパーチャと倍率に初期セットについて特性化した後、これらの設定を変更し(ステップ503および505)、レンズを特性化する。このプロセスは、アパーチャ設定範囲と倍率設定範囲についてレンズアセンブリが特性化されるまで続く。そしてこの情報を使用してルックアップテーブルまたはマトリクスを作成する(ステップ507)。
FIG. 5 is a block diagram outlining the main steps of correcting an image for lens non-uniformity according to the present invention. First, the non-uniformity of the lens assembly is measured (step 501). Many techniques can be used to determine lens non-uniformity, some of which are described below. After characterizing the lens assembly for aperture and magnification for the initial set, these settings are changed (
レンズ特性化ルックアップテーブルを作成したら、このデータを修正ファイルルックアップテーブルに変換する(ステップ509)。このステップは、修正ファイル1つあたりの修正データポイント数と、サンプル画像化プロセスによるデータポイント数を1対1で対応させるために必要になることがある。レンズアセンブリの特性化に用いる技術により、修正データポイントの数は結果としてサンプルポイント数より大幅に少なくなることがある。この場合、追加修正データポイントを周知の内挿技術を用いてデータプロセッサによって満たし、レンズアセンブリの対称があればそれを利用する。 Once the lens characterization lookup table is created, this data is converted to a modified file lookup table (step 509). This step may be necessary to have a one-to-one correspondence between the number of modified data points per modified file and the number of data points from the sample imaging process. Depending on the technique used to characterize the lens assembly, the number of modified data points may result in significantly less than the number of sample points. In this case, the additional modified data points are filled by the data processor using well-known interpolation techniques, and any lens assembly symmetry is utilized.
修正ファイルのルックアップテーブルの作成後、システムを使って電気泳動サンプルゲルを画像化する(ステップ511)。このとき、ユーザは未修正のサンプル画像を見るか、未修正画像のサンプルファイルを修正のため格納して後で表示することができる。サンプル画像を修正する前に、サンプル画像の取得に用いたアパーチャと倍率の設定をまず決定しなければならないが(ステップ513)、修正ファイルルックアップテーブル内で該当する修正ファイルを見つけるのにこのデータが必要なためである。この情報は、システムによって自動的に決定されるか、またはユーザが単にレンズ設定を入力することができる。 After creating the modified file lookup table, the electrophoresis sample gel is imaged using the system (step 511). At this time, the user can view the uncorrected sample image or store the sample file of the uncorrected image for correction and display it later. Before modifying the sample image, the aperture and magnification settings used to acquire the sample image must first be determined (step 513), but this data is used to find the appropriate modified file in the modified file lookup table. Is necessary. This information can be determined automatically by the system or the user can simply enter the lens settings.
サンプル画像からレンズアセンブリの非均一性を取り除くには、該当する修正ファイルで分けることでサンプルファイルを正規化する(ステップ515)。正規化の前に、修正ファイルをまず当業で周知のスムーズ化機能を用いてスムーズ化することができる。このスムーズ化機能によって、修正ファイルのノイズ源を正規化プロセスで増幅しないようにする。最後に、修正されたサンプル画像を将来の利用のため表示(ステップ517)または格納(ステップ519)する。 In order to remove the non-uniformity of the lens assembly from the sample image, the sample file is normalized by dividing by the corresponding correction file (step 515). Prior to normalization, the modified file can first be smoothed using a smoothing function well known in the art. This smoothing function ensures that the noise source of the modified file is not amplified during the normalization process. Finally, the modified sample image is displayed (step 517) or stored (step 519) for future use.
レンズおよびディテクタの非均一性の影響を取り除く1つの方法は、基準または較正標準の利用である。較正中、標準がサンプルに取って代る。好適な較正標準は、ソースで照らされた時、均一に蛍光を発する蛍光ガラスまたはプラスチック片である。標準がサンプルと共に使用するラベルと同じ波長を持つ蛍光を発し、標準がレンズおよびディテクタの非均一性を正確に再現するのが望ましい。 One way to remove the effects of lens and detector non-uniformity is to use a reference or calibration standard. During calibration, the standard replaces the sample. A preferred calibration standard is a piece of fluorescent glass or plastic that fluoresces uniformly when illuminated by a source. It is desirable for the standard to fluoresce with the same wavelength as the label used with the sample, so that the standard accurately reproduces the lens and detector non-uniformities.
実際には、ユーザはまず問題のサンプルのI1(x,y) で表される画像を取得する。そしてサンプルが標準に置き換わり、第2画像、I2(x,y)が取得される。第2画像は、フラットフィールド画像として知られる。修正された画像を取得するには、カメラのシャッタを完全に塞いで第3の露光を行う必要がある。第3画像、D0(x.y) は、ダークフィールドを表す。修正された画像、CI (x,y)は次によって表される。
CI (x,y)=〔{ I1(x,y)−D0(x,y) }/ I2(x,y)−D0(x,y) }〕*M
ただし、M は平均I2(x,y) に等しい。
In practice, the user first obtains an image represented by I1 (x, y) of the sample in question. The sample is then replaced with the standard, and the second image, I2 (x, y) is acquired. The second image is known as a flat field image. In order to obtain a corrected image, it is necessary to perform the third exposure with the camera shutter completely closed. The third image, D0 (xy), represents the dark field. The modified image, CI (x, y) is represented by:
CI (x, y) = [{I 1 (x, y) -D 0 (x, y)} / I 2 (x, y) -D 0 (x, y)} ] * M
Where M is equal to the average I2 (x, y).
上記の技術を使ってサンプルの正確な、ひいては定量的な画像を取得することができるが、均一な照明源を想定すると、この技術は多くの用途にとって実際的ではない。この技術では、ユーザがサンプルを変更して一連の測定を行い、1つの修正された画像を取得する必要がある。 While the above technique can be used to obtain an accurate and thus quantitative image of the sample, this technique is impractical for many applications given a uniform illumination source. This technique requires the user to change the sample and perform a series of measurements to obtain a single modified image.
図6は、本発明の別の実施例の図である。図1に示す先行技術のシステムのように、サンプル101からの蛍光がレンズ107によってディテクタ109に画像化される。この実施例では、ユーザが修正された画像の取得を望むなら、較正標準601をステージ603で移動する。本発明の実施例では、標準601をレンズ107の入口アパーチャに近接して置く。ステージ603は回転ステージであるのが望ましい。前の技術のように、サンプル画像、較正画像、ダークフィールド画像の3個の画像が必要である。修正された画像を取得する式は、上記のものと同じである。
FIG. 6 is a diagram of another embodiment of the present invention. As in the prior art system shown in FIG. 1, the fluorescence from the
レンズの非均一性を正確にマッピングするため、較正標準601はレンズのアパーチャを完全に塞がなければならない。しかしながら、標準601が前のシステムでサンプル面に置かれた標準よりレンズ107にはるかに近いため、標準601ははるかに小さくすることができる。この関係を図7に示す。集束アパーチャを点線701で示す。図示の通り、標準601はレンズに近接しているためレンズ107とほぼ同じサイズである。しかしながら、サンプル面に置かれた標準703は、レンズアパーチャを塞ぐためはるかに大きくしなければならず、製作コストと困難が増すことになる。
In order to accurately map lens non-uniformities, the
本発明はレンズおよびディテクタに関連する非均一性を克服するために用いることができるが、サンプル画像を定量化するには照明源が均一でなければならない。ソースが均一でないと、サンプル画像、I1(x,y) に関連する不正確性が、本発明の技術によっても完全に除去されない。照明の均一性は、複数の光源、リフレクタ、マスクまたはスキャニングライトシステムを使用して達成できる。 While the present invention can be used to overcome non-uniformities associated with lenses and detectors, the illumination source must be uniform to quantify the sample image. If the source is not uniform, the inaccuracy associated with the sample image, I1 (x, y), is not completely eliminated by the technique of the present invention. Illumination uniformity can be achieved using multiple light sources, reflectors, masks or scanning light systems.
しかしながら、本発明の実施例の較正ステップ中は、光の均一性は必要ない。光均一性の増加は説明した較正技術の精度を増すが、標準601から光源103までの距離605を考えると、照明の均一性はこの技術の要件ではない。
However, light uniformity is not required during the calibration step of embodiments of the present invention. Although increasing light uniformity increases the accuracy of the described calibration technique, considering the
図8は、光均一性と較正標準の配置との関係を示す。光源801は、光源801に近接して置かれる較正標準803を照らす。ランバートの法則に定義されるように、ソースJ θの小さいインクレメンタル領域の強度は、法線方向のインクレメンタル領域の強度、Joに、表面法線から測定した角度θのコサインを乗じたものに等しい。そのため、ソース801の領域807の真上にある標準803上のポイント805で測定した強度は、領域807の強度に等しい。これとは対照的に、標準803の対向端部のポイント809で測定した強度は大きく低下する。たとえば、80度の角度θを考えると、ポイント809の強度はポイント805で測定した強度のわずか17パーセントである。そのため、ソース801が非均一である場合、較正標準803は非均一に照らされ、較正技術はレンズおよびディテクタの非均一性の関数としてのみでなく、照明の非均一性の関数となる。
FIG. 8 shows the relationship between light uniformity and calibration standard placement. The
対照的に、ソース801からある程度距離を置いた較正標準を使用すると、照明の非均一性は較正技術にほとんど影響を与えない。たとえば、直径2センチメートルの測定値の較正標準811がソース801から65センチメートルにあると想定すると、ポイント813と815で測定した強度の差は1パーセント未満である。そのため、較正標準をレンズ近くにソースから離して置くことで、照明の非均一性の影響は大幅に削減できる。
In contrast, using a calibration standard some distance from the
図9は、本発明の別の実施例の図である。この実施例は、図6に示すのと同じ要素にディフューザ901を加えている。ディフューザ901は、較正標準601とレンズ107との間に取り付ける。ディフューザ901によって、較正標準内の小さい非均一性もスムーズ化することで、システムがレンズとディテクタの非均一性のモニタのみ行うようにする。
FIG. 9 is a diagram of another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
図10は、本発明の実施例の詳細な図である。この実施例では、サンプル1001は光源1003で照らされる。ソース1003は、トレイ1007内に配置される3個の電球1005から構成される。トレイ1007は、モータ1011で制御されるプーリーおよびベルトシステム1009に乗る。サンプリング中、光トレイ1007は、ポイント1013から始めてポイント1015で終了するようサンプル1001をスキャンする。スキャン速度、ソースの強度、および介入するフィルタ1017は、サンプル1001を照らす放射強度を決定するため、サンプル1001の適切にマークされた領域の蛍光を決定することになる。スキャニングソース1003によって照明を均一にする。
FIG. 10 is a detailed diagram of an embodiment of the present invention. In this example, the
サンプル1001から放射された蛍光は、レンズアセンブリ1023によってディテクタ1025に画像化される前に、アパーチャ1019またはフィルタホイール1021のフィルタ1019を通過する。この実施例では、ディテクタ1025はCCD ディテクタ、望ましくは二次元アレイである。較正画像が必要な場合、フィルタホイール1021がレンズアセンブリの前に較正標準1027を置くため回転する。
The fluorescence emitted from the
較正標準1027を照明する方法にはいくつかある。まず、ソース1003からサンプル1001を通過する放射を使用することができる。ゲルサンプル1001上のパターンのため、照明強度はきわめて非均一である。しかしながら、上記に示すように、この標準は照明の非均一性に対して相対的に感度が低い。ソース1003は、通常スキャニングモードで用いるか、装置中央の静止位置に保持することができる。第2に、サンプル1001を取り除き、ソース1003をスキャニングまたは静止モードで使用することができる。第3に、別ソース1029を使用して、較正標準1027を照らすことができる。ソース1029を図示のようにサンプル面上に位置決めして、較正画像を取得する前にサンプル1001を取り除く必要がないようにするのが望ましい。実施例では、1組のソース1029を使用して標準1027を照らす、標準1027に到達する光の均一性を改善する。
There are several ways to illuminate the
図11は、ディテクタアセンブリ1025、レンズアセンブリ1023、フィルタホイール1021のクローズアップ図である。図示の通り、較正標準1027は較正測定ができる面に回転している。
FIG. 11 is a close-up view of the
図12は、本発明のプロセスステップを示すブロック図である。当初、サンプルは試験装置に置く(ステップ1201)。本発明はゲル電気泳動用途に限られていないが、これが最もよく使われる用途の1つである。この例では、サンプルはゲルで、一定の領域、構造または分子が、マーカーの励起波長で放射された時に特定の波長で蛍光を発する蛍光マーカーでラベル付けしてある。放射波長が励起波長とは異なるため、放射をフィルタの使用によるソースからと区別することができる。選択した領域からの放射は、サンプルの画像を形成するため、ディテクタに画像化される(ステップ1203)。サンプル画像を取得したら、較正標準を移動させる(ステップ1205)。レンズおよびディテクタアセンブリの非均一性を正しく測定するため、システムのアパーチャおよび倍率設定は、サンプル画像化ステップ中に使用したものから変更されていない。サンプル照明源または上述の代替源を使用して、較正画像を取得する(ステップ1207)。そしてカメラのシャッタを閉じて(ステップ1209)、ダークフィールド画像を取得する(ステップ1211)。そして、上記の補正アルゴリズムなど周知の数学的関係を使ってサンプル画像を補正する(1213)。 FIG. 12 is a block diagram illustrating the process steps of the present invention. Initially, the sample is placed in the test apparatus (step 1201). Although the present invention is not limited to gel electrophoresis applications, it is one of the most commonly used applications. In this example, the sample is a gel, and certain regions, structures or molecules are labeled with a fluorescent marker that fluoresces at a specific wavelength when emitted at the excitation wavelength of the marker. Since the emission wavelength is different from the excitation wavelength, the emission can be distinguished from the source due to the use of a filter. Radiation from the selected area is imaged on a detector to form an image of the sample (step 1203). Once the sample image is acquired, the calibration standard is moved (step 1205). In order to correctly measure the non-uniformity of the lens and detector assembly, the aperture and magnification settings of the system have not been changed from those used during the sample imaging step. A calibration image is acquired using a sample illumination source or the alternative sources described above (step 1207). Then, the camera shutter is closed (step 1209), and a dark field image is acquired (step 1211). Then, the sample image is corrected using a well-known mathematical relationship such as the above correction algorithm (1213).
図13は、本発明の実施例によるシステムの主なコンポーネントの図である。この実施例では、中心的なシステムコンポーネントはプロセッサ1301に接続されている。プロセッサ1301は、プロセス全体を自動化することで、補正プロセスを直線的にして、ユーザエラーのリスクを最小限にできる。このシステムを使用するには、サンプル1001をまず電気泳動装置1303内に置く。そしてユーザは、システムがこれらパラメータを自動的に選択するよう設計されていない限り、システムのアパーチャと倍率を手動で設定する。実施例では、ユーザはユーザインターフェース1305を介して、サンプル1001について使用するマーカー(例:蛍光)をプロセッサ1301に入力する。この情報に基づき、プロセッサ1301は統合されたルックアップテーブルを使って適切な励起および放射設定を決定する。そして、プロセッサ1301はフィルタホイール1021の操作によって適切なフィルタを移動する。
FIG. 13 is a diagram of the main components of a system according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the central system component is connected to
システム操作パラメータを手動または自動で設定したら、ユーザはインターフェース1305を介してプロセッサ1301に該当する信号を送ることで実行を開始する。するとプロセッサ1301はソース1003をオンにしてサンプル1001の画像を取得する。ソース1003が図10に示すようにソースをスキャンしていると、プロセッサ1301もスキャニングモータ1011を制御することによってスキャン動作を制御する。 ディテクタ1025が取得した画像は、プロセッサ1301内に常駐するメモリに格納されると共にモニタ1307に表示される。ディテクタ1025がCCD カメラである場合、データは容易にデジタルフォーマットで格納されるため、後のデータ操作が容易になる。プロセッサ1301の構成により、いくつかの動作が次に起こり得る。システムが完全に自動モードだと、システムは自動的にサンプル画像の補正プロセスを始める。このモードでは、システムのセットアップにより初期の未補正画像は表示されることもされないこともある。初期画像を表示する利点は、画像に有益なデータが入っていないため補正技術を適用する前にサイクルを終了するということをユーザが判断できる点である。
Once the system operating parameters are set manually or automatically, the user starts execution by sending a corresponding signal to the
自動モードでは、サンプル画像を取得した後、プロセッサ1301はソース1003をオフにして、較正標準を移動する。較正標準はフィルタホイール1021内にあるため、プロセッサ1301は、適切なフィルタ凹部が来るまでホイールを単に回転させる。そしてプロセッサ1301は、ソース1003または代替源1029の内、適切な照明源を起動し、フラットフィールド画像を取得する。この画像からのデータは常駐プロセッサメモリに格納される。較正標準画像が完成すると、プロセッサ1301はカメラアセンブリ1025のシャッタを閉じ、ダークフィールド画像を取得する。これら2つの追加画像を使って、プロセッサ1301はサンプル画像を補正し、モニタに補正した画像を表示する。未補正画像と補正画像およびフラットフィールドとダークフィールドの両方とも、後で取り出して使用するため格納することができる。
In automatic mode, after obtaining a sample image,
図14は、レンズアセンブリの非均一性を判断する別の方法の図である。サンプル面1401は、光源1403で照らされる。この実施例では、光源1403は一連の電球1405で構成されるが、この技術は他の光源に等しく適用される。通常の利用では、たとえば電気泳動ゲルなどのサンプルはサンプル面1401内にある。かかるサンプルの励起された領域からの蛍光は、レンズアセンブリ1407によってディテクタ1409に画像化される。
FIG. 14 is an illustration of another method of determining lens assembly non-uniformity. The
レンズアセンブリ1407を特性化するため、二次ソース1411を使用する。ソース1411は、例えば一連の発光ダイオード(LED )1413などのラインソースである。ソース1411は、一連の他のタイプのポイントソース、または長い電球など一列のラインソースで構成することもできる。ソース1411からの放射は、ミラー1417で反射される前にレンズ1415で拡大される。ミラー1417は部分リフレクタなので、システムの通常動作中はその場に留まることができる。ミラー1417をレンズ非均一性の測定作業専用にすることもできる。ミラー1417が専用ミラーである場合、ステージに置いて、通常のシステム動作中サンプル画像化パスから外して移動できるようにする。
A
ミラー1417はパス1419に沿ったソース1411からの放射を反射する。そしてこの放射がレンズアセンブリ1407からディテクタ1409まで通過する。CCD アレイで取得可能な均一なディテクタ応答(感度など)を想定し、ミラー1417、レンズ1415、およびソース1411の均一性も想定すると、ディテクタ1409によって測定される非均一性があれば、レンズアセンブリ1407によるものである。
図14に示す装置は、レンズアセンブリ1407が球対称を示すと想定するため、レンズの非均一性を1つの軸1421に沿ってのみ判断できる。レンズアセンブリ1407がこのような対称を示さない場合、他の軸に沿ってさらに非均一性測定を行わなければならない。
The apparatus shown in FIG. 14 assumes that the
レンズアセンブリの非均一性を特性化する別の方法は、レンズアセンブリを取り外して電気泳動装置とは別に特性化することである。例えば図15に示すシステムでは、レンズアセンブリ1501を電気泳動装置(図示せず)から取り外し、較正ベンチ1507のソース1503とディテクタ1505との間に置く。この環境では、非常に均一なソース1503とディテクタ1505を使用できるため、高度な特性化精度が確保される。特性化したら、レンズアセンブリ1501を電気泳動装置に再度取り付ける。
Another way to characterize the non-uniformity of the lens assembly is to remove the lens assembly and characterize it separately from the electrophoresis apparatus. For example, in the system shown in FIG. 15, the
図16は本発明によるシステムの主なコンポーネントの図である。この実施例で、中心となるシステムコンポーネントは、ユーザインターフェース1603に接続されたプロセッサ1601に連結されている。プロセッサ1601は内挿および正規化プロセスをタイムリーに実行するため必要である。この実施例は、レンズアセンブリ1605の非均一性の特性化に用いる方法に関係なく使用することができる。
FIG. 16 is a diagram of the main components of the system according to the invention. In this embodiment, the central system component is coupled to a
サンプル画像を取得するには、ソース1607をオンにして適切にマークされたサンプル1609の領域に蛍光を発させる。蛍光は、レンズアセンブリ1605によってディテクタ1611に画像化される。サンプル画像は、直ちにディスプレイモニタ1613に表示されるか、プロセッサ1601に関連するメモリ内にサンプルファイルとして格納される。
To obtain a sample image, the
レンズの非均一性についてサンプル画像を補正するには、サンプル画像取得中に用いたレンズのアパーチャと倍率の設定をプロセッサ1601に入力しなければならない。これらの設定は、プロセッサ1601が正規化プロセス中に用いる適切な修正ファイルを判断できるようにするため必要である。画像ファイルを適切な修正ファイルで正規化した後、修正した画像ファイルをモニタ1613に表示することができる。修正した画像ファイルはまた、後に取り出して使用するためメモリ内に格納することもできる。
To correct the sample image for lens non-uniformity, the lens aperture and magnification settings used during sample image acquisition must be input to the
プロセッサ1601によってレンズ設定を取得する方法には多数ある。ユーザにとってもっともわかりやすい方法は、インターフェース1603を使用して設定情報を手動で入力することである。第2の方法は、レンズ設定をプロセッサ1601によって自動的に決定することである。この実施例では、レンズ1605には1個以上の設定センサ1615が含まれる。センサ1615は、ライン1617によってプロセッサ1601に連結される。センサ1615は、機械的あるいは電気光学的で、周知の技術を採用している。
There are many ways to obtain lens settings by the
図17は、1つの較正済み光源を利用してレンズ107のアパーチャおよび倍率設定を決定する別の技術の図である。光源は発光ダイオード(LED )または容易に較正できる他のソース形式でよい。ソースは位置1701か、静止したフィールド外の位置1703に置くことができる。ソースを場所1701のようなイメージャの視野内に置く場合は、取り外し可能でなければならない。たとえば、ステージ1705を使ってソースを動かすことができる。
FIG. 17 is an illustration of another technique that utilizes one calibrated light source to determine the aperture and magnification settings of the
この方法を使ってレンズ設定を決定するには、較正済みソースを配置してオンにする。問題のサンプルの画像取得に用いたのと同じ設定を使用してソースの画像を取得する。倍率設定は、較正済みソースの画像サイズを見て決定するが、アパーチャ設定はソースの強度で決定する。 To determine the lens settings using this method, place a calibrated source and turn it on. Acquire the source image using the same settings used to acquire the image of the sample in question. The magnification setting is determined by looking at the image size of the calibrated source, while the aperture setting is determined by the intensity of the source.
図18は、本発明の別の実施例の図である。サンプル面1801が光源1803で照らされる。この実施例では、光源1803は一連の電球1805から構成されるが、本発明は他の光源にも等しく適用可能である。通常の利用では、たとえば電気泳動ゲルなどのサンプルは、サンプル面1801内にある。かかるサンプルの励起された領域からの蛍光は、レンズアセンブリ1807によってディテクタ1809に画像化される。ディテクタ1809は二次元CCD アレイであるのが望ましい。
FIG. 18 is a diagram of another embodiment of the present invention. The
照明源1803から生じる非均一性を取り除くためには、ミラー1811を使ってソースの一部をサンプリングする。本発明の1実施例では、ミラー1811を部分リフレクタでコーティングし、ソース1803からの光の一部がレンズ1807とディテクタ1809に達するようにする。この実施例では、ソース1803からの光の第2の部分がパス1813に沿って反射される。光のわずかな部分のみミラー1811によりパス1813に沿って反射されると想定すると、この実施例の主な利点の1つは、ミラー1811をシステムの通常動作中に取り外す必要がない点となる。しかしながら、この構成では、ミラー1811が非均一性を導入するため、補正プロセスではこれも考慮しなければならない。代替実施例では、ミラー1811をステージ(図示せず)に連結する。通常動作中、ステージはミラー1811をライトパスから外し、プレーン1801のサンプルから画像化レンズアセンブリ1807へのライトパスを妨害しないようにする。光源1803の非均一性を判断するため、ステージはミラー1811を図18に示すようなサンプリング位置に動かす。
To remove non-uniformities arising from the
照明源1803の非均一性を判断するため、ミラー1811がレンズ1815を介してパス1813に沿ってソース1803の一部を反射する。レンズ1815は光をリニアディテクタアレイ1817に集束させる。ディテクタ1817はリニアCCD アレイであるのが望ましい。しかしながら、他の形式のインラインディテクタアレイを使用することができる。さらに、アレイ1817が連続している必要はない。それより、アレイ1817を一連のポイントディテクタと、測定済みポイントから内挿したポイントディテクタ間の均一性プロファイルから構成することができる。
To determine the non-uniformity of the
ミラー1811、レンズ1815、およびディテクタ1817の寸法および位置は、ソース1803の対称によって決まる。たとえば、図18に示すようなソースは、個々の主要軸に沿って延長した電球1805の照明均一性のため、軸1819に沿って比較的均一になると予想できる。対照的に、ソース1803は、軸1821に沿って、図3に示すものと似た照明プロファイルを持つと予想できる。そのため、図示のように軸1821に沿ってソース1803のプロファイルを測定することで、ソース全体の非均一性を判断できる。
The dimensions and positions of mirror 1811,
ソース非均一性を判断したら、サンプルの画像を補正できる。図19は、本発明を使用して画像を補正する主なステップを概略するブロック図である。まず、ソースのプロファイルを上記に説明した技術を使って測定しなければならない(ステップ1901)。プロファイルを決定したら、修正ファイルをシステム画像プロセッサに関連するメモリ内に格納する(ステップ1903)。 Once the source non-uniformity is determined, the sample image can be corrected. FIG. 19 is a block diagram outlining the main steps of correcting an image using the present invention. First, the source profile must be measured using the techniques described above (step 1901). Once the profile is determined, the modified file is stored in memory associated with the system image processor (step 1903).
修正ファイルには、サンプル画像化プロセスによるポイント数と同じ数の修正データポイントが入っていなければならない。修正データポイントの数は一般にサンプルポイントの数より大幅に少ない
ため、修正データポイントはプロセッサによって記入しなければならない。記入された修正データポイントは、ソースの対称とディテクタ1817の画素数をいずれも考慮する。図20は、内挿プロセスを示す。マトリクス2001は、修正データポイントの11x11のマトリクスによって表され、これによって121個のサンプルデータポイントのサンプル画像を再現する。軸1819に沿って均一で軸1821に沿って非均一な図18に示すようなソースを想定すると、修正データポイントの大半をプロセッサによって記入することができる。図示の例では、列2005の修正データポイント2003が本発明を使って測定されている。列2005の修正データポイント2007は、内挿によって記入される。軸1819に沿ったソースの均一性を考えると、残りの列2009は単に列2005の再現である。
The modified file must contain as many modified data points as there are points from the sample imaging process. Since the number of modified data points is generally much less than the number of sample points, the modified data points must be filled by the processor. The correction data points entered take into account both the symmetry of the source and the number of pixels of the
ソースプロファイルを測定したら、サンプル画像を取得し(ステップ1905)、格納する(ステップ1907) 。画像を正規化する前に、実施例では、修正ファイルがまず当業で周知のようなスムーズ化機能を使ってスムーズ化される(ステップ1909)。このスムーズ化機能によって、修正済みサンプル画像を不良とするような修正ファイルのノイズ源があれば正規化プロセスによって増幅しないようにする。最後に、修正されたサンプル画像ファイルを実現するには、サンプルファイルを修正ファイル(あるいはステップ1909を適用する場合はスムーズ化された修正ファイル)で分割することで正規化する(ステップ1911)。修正されたサンプル画像ファイルは、後の使用のため表示(ステップ1913)あるいは格納(ステップ1915)することができる。
When the source profile is measured, a sample image is acquired (step 1905) and stored (step 1907). Prior to normalizing the image, in an embodiment, the modified file is first smoothed using a smoothing function as is well known in the art (step 1909). By this smoothing function, if there is a noise source of the corrected file that makes the corrected sample image defective, it is not amplified by the normalization process. Finally, in order to realize the corrected sample image file, normalization is performed by dividing the sample file by a correction file (or a smoothed correction file if
図21は、本発明の別の実施例によるシステムの主なコンポーネントの図である。この実施例では、中心となるシステムコンポーネントは、ユーザインターフェース2102に接続されたプロセッサ2101に接続される。内挿/ 正規化プロセスをタイムリーに実行するためプロセッサ2101が必要だが、これによってプロセスの多くを自動化することもできる。使用中、照明源のプロファイリング前または後に、サンプル画像を取得し、格納することができる。さらに、ソースが短期間は比較的コンスタントであるため、各サンプルランでソースをプロファイリングする必要はない。しかしながら、各サンプルランでのソースのプロファイリングによって補正精度が向上する。実施例では、ソースは定期的にのみプロファリングされ、電球の経年による変化などの変化があったか否かを判断するため、新しいプロファイルが最後のプロファイルと比較される。
FIG. 21 is a diagram of the main components of a system according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the central system component is connected to a
サンプル画像をソースプロファイルより前に取得すると想定すると、サンプル2103はまず電気泳動装置2105内に入れられる。この実施例では、ソースプロファイルミラー2107をリトラクタブルステージ2109に取り付ける。サンプルラン中、ステージ2109が引き込まれ、ミラー2107が位置2111に来る。
Assuming that the sample image is acquired before the source profile, the
サンプル画像を取得するには、ソース2113をオンにしてサンプル2103の適切にマークされた領域に蛍光を発させる。蛍光はレンズアセンブリ2115によってディテクタ2117に画像化される。サンプル画像は、プロセッサ2101に関連するメモリ内にサンプルファイルとして格納される。希望するなら、修正前にサンプル画像をモニタ2119に表示することができる。
To obtain a sample image, the
ソースプロファイルを取得するには、サンプル2103を装置2105から取り外し、ミラー2107をステージ2109で動かす。ソース2113をオンにして、ソースプロファイルをレンズ2123でディテクタアレイ2121に画像化する。必要に応じて、ソース2103の対称により、追加ソースファイルを取得することができる。たとえば、ミラー2107、レンズ2123およびディテクタ2121を第2軸に沿って複製することで、第1に垂直な軸に沿って第2のソースプロファイルを取得することができる。単数または複数のソースプロファイルを取得すれば、プロセッサ2101は、修正ファイルと、希望するならスムーズ化した修正ファイルを作ることができる。そしてこのデータを使用して上述のように画像を正規化する。
To obtain the source profile, the
本発明の別の実施例では、ソースプロファイリングミラーを使ってレンズアセンブリをプロファイリングすることができる。この実施例を図22に示す。この実施例を、ソースおよびレンズの非均一性について修正されたサンプル画像を取得するため、前に説明した実施例と使用することができる。ソースが均一ソースであるなら、この実施例を別個にしようしてレンズアセンブリのみの非均一性を補正することができる。ソースは、スキャニングソース、リフレクタおよび/ またはマスクなど広範囲な技術を使って均一にできる。 In another embodiment of the invention, the lens assembly can be profiled using a source profiling mirror. This embodiment is shown in FIG. This embodiment can be used with the previously described embodiment to obtain a sample image modified for source and lens non-uniformities. If the source is a uniform source, this embodiment can be made separate to correct non-uniformities in the lens assembly only. The source can be made uniform using a wide range of techniques such as scanning sources, reflectors and / or masks.
レンズアセンブリ1807による非均一性を取り除くには、二次ソース2201を使用する。ソース2201は、一連の発光ダイオード(LED )2203などラインソースである。ソース2201はまた、一連の他タイプのポイントソースまたは長い電球のような1つのラインソースから構成することもできる。ソース2201からの放射は、ミラー1811が反射する前にレンズ2205で拡大される。前の実施例のように、ミラー1811は部分リフレクタであるため、システムの通常動作中、その場に留まることができる。ミラー1811を、レンズおよび/ または照明源の非均一性の測定作業専用にすることもできる。ミラー1817が専用ミラーである場合、ステージに置いて、通常のシステム動作中サンプル画像化パスから外して移動できるようにする。
To remove non-uniformity due to the
ミラー1811は、パス2207に沿ってソース2201からの放射を反射する。すると放射はレンズアセンブリ1807を通ってディテクタ1809まで通過する。CCD アレイで取得可能な均一なディテクタ応答(感度など)を想定し、ミラー1811、レンズ2205、およびソース2201の均一性も想定すると、ディテクタ1809によって測定される非均一性はレンズアセンブリ1807によるものである。
Mirror 1811 reflects radiation from
図22に示す装置は、レンズアセンブリ1807が球対称を示すと想定するため、レンズの非均一性を1つの軸2209に沿ってのみ判断できる。レンズアセンブリ1807がこのような対称を示さない場合、他の軸に沿ってさらに非均一性測定を行わなければならない。
Since the apparatus shown in FIG. 22 assumes that the
レンズの非均一性が判断されたら、図19に概略するのと同じステップに従ってサンプル画像を補正することができる。唯一の相違は、ソースのプロファイルを測定する代わりに、ステップ1901ではレンズアセンブリ1807のプロファイルを測定している点である。修正ファイルの作成とその後、修正ファイルをサンプルファイルの正規化に利用するなどの残りのステップは前述と同じである。
Once the lens non-uniformity is determined, the sample image can be corrected according to the same steps outlined in FIG. The only difference is that instead of measuring the source profile, step 1901 measures the profile of the
図23は本発明によるシステムの図で、レンズの非均一性測定の実行に必要なコンポーネントを含む。この図は図21に示すものと同一だが、ソース2201とレンズ2205を加えている。この実施例では、ソース2201をプロセッサ2101に接続し、レンズの非均一性測定を自動化できるようにしている。
FIG. 23 is a diagram of a system according to the present invention, including the components necessary to perform a lens non-uniformity measurement. This figure is the same as that shown in FIG. 21 except that a
図24は、本発明の別の実施例に従って用いられる主なステップを概略するブロック図である。この実施例では、ソースのプロファイルをまず上述のシステムを使って決定する(ステップ2401)。ソースプロファイルが決定したら、二次ソースのプロファイルを変更して、実際ソースの測定されたプロファイルを模すことができる(ステップ2403)。このステップでは、ソース2201を個々に制御可能な一連のポイントソース2203で構成する必要がある。ポイントソース2203は予め較正されプロセッサ2101によって制御されるのが望ましい。ソース2201は、ソース2403と同じプロファイルを提供するため調整されているので、格納された修正ファイルは、照明源2403の非均一性とレンズアセンブリ2407の非均一性を両方考慮する。前の実施例同様、修正ファイルはサンプル画像化プロセスによるデータポイント数と同じ修正データポイント数が入っていなければならない。そのため、修正ファイルには、測定されていないが、標準内挿機能を使用してプロセッサ2101によって計算された修正データポイントが多数入っている。
FIG. 24 is a block diagram outlining the major steps used in accordance with another embodiment of the present invention. In this embodiment, the source profile is first determined using the system described above (step 2401). Once the source profile is determined, the secondary source profile can be changed to mimic the measured profile of the actual source (step 2403). This step requires that the
修正プロセッサファイルを測定して適切な修正データファイルを格納した後、サンプル画像を取得し(ステップ2409)、格納し(ステップ2411)、正規化する(ステップ2413)。前の実施例同様、必要に応じて、サンプル画像の正規化に用いる前に、修正データファイルにスムーズ化機能を適用することができる。最後に、修正されたサンプルファイルは後の使用のため格納するか(ステップ2415)、直ちに表示する(ステップ2417)。 After measuring the modified processor file and storing the appropriate modified data file, a sample image is acquired (step 2409), stored (step 2411), and normalized (step 2413). Similar to the previous embodiment, if necessary, a smoothing function can be applied to the modified data file before it is used to normalize the sample image. Finally, the modified sample file is stored for later use (step 2415) or immediately displayed (step 2417).
当業者にとっては理解されるように、本発明はその精神や本質的特性から逸脱することなく他の特定の形式で具現化することができる。たとえば、本発明は特定の励起および放射波長に限定されない。そのため、可視波長で蛍光を発するUV励起マーカーを使用することができる。また、レンズの非均一性特性化の他の技術を使用することができる。従って、本書の開示および説明は図示のためのもので、以下の特許請求の範囲に記載された発明の範囲を限定しない。 As will be appreciated by those skilled in the art, the present invention may be embodied in other specific forms without departing from its spirit or essential characteristics. For example, the present invention is not limited to specific excitation and emission wavelengths. Therefore, a UV excitation marker that emits fluorescence at a visible wavelength can be used. Other techniques for lens non-uniformity characterization can also be used. Accordingly, the disclosure and description herein are for purposes of illustration and do not limit the scope of the invention described in the following claims.
Claims (9)
前記電気泳動ゲルを照らすための第1光源と、
前記電気泳動ゲルのラベル付き領域からの放射を第1ディテクタに画像化するための第1レンズアセンブリと、
前記第1レンズアセンブリを通過する第2光源の強度パターンを前記第1ディテクタで測定して第1レンズアセンブリプロファイルを決定するものである、前記第1レンズアセンブリを介して前記第1ディテクタに前記第2光源からの照明を反射させるためのミラーと、
前記第1レンズアセンブリプロファイルを使用して前記電気泳動ゲルの画像を正規化するものである、前記第1ディテクタに連結されたプロセッサと、
を備えたことを特徴とする電気泳動システム。 A platform for holding the electrophoresis gel;
A first light source for illuminating the electrophoresis gel;
A first lens assembly for imaging radiation from a labeled region of the electrophoresis gel onto a first detector;
An intensity pattern of a second light source passing through the first lens assembly is measured by the first detector to determine a first lens assembly profile. The first detector is used to determine the first lens assembly profile. A mirror for reflecting illumination from two light sources;
A processor coupled to the first detector for normalizing an image of the electrophoresis gel using the first lens assembly profile;
An electrophoretic system comprising:
前記第1光源アレイの前記ディテクタアレイで強度パターンを測定し、
前記測定した強度パターンから第1レンズアセンブリ修正ファイルを決定し、
前記第1レンズアセンブリ修正ファイルを格納し、
電気泳動ゲル照明源で電気泳動ゲルを照らし、前記照明されたゲルの少なくとも1つのラベル付き領域が蛍光を発し、
前記照らされた電気泳動ゲルを第2ディテクタアレイに画像化し、
電気泳動ゲル画像ファイルを格納し、
前記第1レンズアセンブリ修正ファイルで前記電気泳動ゲル画像ファイルを正規化し、
前記正規化した電気泳動ゲル画像ファイルを格納する、
各ステップを備えたことを特徴とする電気泳動ゲル画像を修正する方法。 A portion of the light from the first light source array is reflected to the detector array via the first lens assembly;
Measuring an intensity pattern with the detector array of the first light source array;
Determining a first lens assembly correction file from the measured intensity pattern;
Storing the first lens assembly correction file;
Illuminating the electrophoretic gel with an electrophoretic gel illumination source, at least one labeled region of the illuminated gel fluoresces,
Imaging the illuminated electrophoresis gel on a second detector array;
Store electrophoresis gel image file,
Normalizing the electrophoresis gel image file with the first lens assembly modification file;
Storing the normalized electrophoresis gel image file;
A method for correcting an electrophoretic gel image, comprising each step.
前記ミラーを第2位置に移すことで、前記第2位置の前記ミラーが前記電気泳動ゲルを前記電気泳動ゲル照明源によって妨害なく照らすステップを備える、請求項6に記載の方法。 By moving a mirror to a first position, the mirror in the first position performs the reflection step;
The method of claim 6, comprising moving the mirror to a second position so that the mirror in the second position illuminates the electrophoretic gel with the electrophoretic gel illumination source without interference.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/814,125 US5799773A (en) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | Method and apparatus for correcting lens and detector non-uniformities |
US08/814,812 US5891314A (en) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | Method and apparatus for correcting lens non-uniformities in an electrophoresis apparatus |
US08/814,127 US5897760A (en) | 1997-03-10 | 1997-03-10 | Method and apparatus for the removal of non-uniformities in an electrophoresis apparatus |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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