JP4219689B2 - イメージングの装置及び方法 - Google Patents
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- 検体アレイをイメージングするための装置であって、
実質的に不変の波長特性を有する偏光された光ビームを放射する光源と、
面を備えている構造体であって、前記光源からの前記光ビームが実質的に不変の入射角で入射して前記面で反射されてエバネッセント場を提供し、前記面に載せられて前記エバネッセント場に存在する前記検体アレイが前記光ビームの断面において空間的に分布している偏光変化を引き起こすように構成された、該構造体と、
前記検体アレイによって引き起こされた空間的に分布している、大きさと位相についての偏光変化を検出する 2 次元アレイ検出器であって、その空間における全ての位置で偏光変化を同時に検出するイメージング法を用いて偏光変化を検出するべく配設された、該2次元アレイ検出器とを有することを特徴とする装置。 - 前記光源は、10nm乃至50nmである光学的な帯域幅を有していることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、光を放出するレーザを有し、更に、機械的なアクチュエータに機械的に取付けられている光学的な拡散器を有し、前記レーザから放射される前記光は、前記拡散器を通るようにされており、該拡散器は、前記アクチュエータによって前記レーザに関して移動するようにされており、前記拡散器の前記レーザに関する前記移動によって、前記検出器で検出される光のスペックル・パターン内に前記光からのスペックル効果を除去するような補正変動が生じるようにされていることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、ビーム形成システムを有し、該ビーム形成システムによって、前記光源から放射される前記光が平行にされることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、光学的な偏光器を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、光学的なリターダを有し、該リターダは、当該リターダを通過する光の2つの直交する成分の間で光学的な位相シフトを生じさせることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記構造体は、光学的なプリズムを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記検体アレイは、生体分子物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記2次元アレイ検出器は、光学的な偏光器を有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記2次元アレイ検出器は、2次元CCDアレイを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記2次元アレイ検出器は、2次元光ダイオード・アレイを有することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 更に、信号処理構成要素を有し、該信号処理構成要素は、前記2次元アレイ検出器に接続されており、前記信号処理構成要素は、前記2次元アレイ検出器からの前記信号を処理して、前記検体アレイ内で生じている光学的な位相シフトの2次元的な表現を取得することを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、発光ダイオード(LED)であること特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、スーパー・ルミネッセント・ダイオード(SLD)であることを特徴とする請求項1に記載の装置。
- 前記光源は、半値全幅が30nm乃至50nmである光学的な帯域幅を有していることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記光源は、白熱光源及び光学的なフィルタを有し、前記光源から放射される光は、前記フィルタを通過するようにされており、前記フィルタによって、光の波長が制限されていることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 前記機械的なアクチュエータは、前記光学的な拡散器を回転させるモータであることを特徴とする請求項3に記載の装置。
- 前記光学的なリターダは、モータによって制御可能に回転されるように設定されることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記光学的なリターダは、外部から導入される物理的パラメータに従って、その遅延が変更されて設定されることを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記光源からの前記光は、前記プリズムの側面のうちの1つに垂直な軸に沿って前記プリズムに進入するように方向付けられていることを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記面から反射される前記光は、前記プリズムの側面のうちの1つに垂直な軸に沿って前記プリズムを退出することを特徴とする請求項7に記載の装置。
- 前記生体分子物質は、タンパク質であることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記生体分子物質は、ペプチドであることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記生体分子物質は、ポリヌクレオチド配列であることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 前記偏光器は、モータによって制御可能に回転されるように設定されることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- イメージングするための方法であって、
実質的に不変の入射角で入射し、光学的構造体の面で反射されてエバネッセント場を提供するように、実質的に不変の波長特性を有する偏光ビームを前記光学的構造体の中に通過させるステップであって、前記エバネッセント場に存在する検体アレイが前記光ビームの断面において空間的に分布している偏光変化を引き起こす、該ステップと、
前記検体アレイによって生じた空間的に分布している、大きさと位相についての偏光変化を検出するステップであって、その空間における全ての位置で同時に検出するイメージング法を用いて偏光変化を検出する、該検出するステップと、
前記検体アレイのイメージを提供するように、検出された空間的な分布している偏光変化を処理するステップとを有することを特徴とする方法。 - 前記検体アレイは、複数の別個の検体スポットを有し、前記イメージは、前記の別個の検体スポットの各々に対して提供されることを特徴とする請求項26に記載の方法。
- ビームの内部全反射に関連付けられているエバネッセント場内で2次元的に分布している化学的な検体アレイの特性を明らかにする方法であって、
実質的に不変の波長特性を有し、偏光状態が既知である拡張された光ビームを内部全反射面に方向付けるステップであって、前記ビームが、実質的に不変の入射角で入射して前記内部全反射面で1回、内部全反射される、ステップと、
エバネッセント場内の前記の化学的な検体アレイによって生じる、前記ビームの前記空間的に分布している、大きさと位相についての偏光変化を検出するステップであって、その空間における全ての位置で同時に測定するイメージング法を用いて偏光変化を検出する、該ステップとを有することを特徴とする方法。 - 更に、
前記ビームの偏光状態の前記空間的に分布している偏光変化を利用して、前記の化学的な検体アレイの構成要素の2次元的に分布している存在又は特性、若しくはその両方を測定するステップを有することを特徴とする請求項28に記載の方法。 - 前記の化学的な検体アレイは、マイクロタイター・プレート内にあり、
前記方法は、
前記のマイクロタイター・プレート内の配置と対応する、前記の空間的に分布している偏光の変化を解決するステップと、
各配置での所望の特性を決定するように前記の偏光の変化を解析するステップとを更に有することを特徴とする請求項29に記載の方法。 - 前記の化学的な検体アレイは、一連の別個の検体スポットから成っており、
前記方法は、
前記アレイ内の別個の検体スポットの各々の結合特性を決定するように、前記の偏光状態の変化を解析するステップを更に有することを特徴とする請求項29に記載の方法。
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