JP4327970B2 - Luminescence measuring apparatus and fluorescence measuring apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、マイクロプレートのウエル内に装填させた検査対象物(例えば、細胞や薬剤等)の発光状態又は蛍光状態を測定するための発光測定装置及び蛍光測定装置に関するものでもある。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平11−241947号公報がある。この公報に記載された光学式測定装置は、マイクロプレート(キャリア)のテストホール(ウエル)内に装填した試験対象物の発光状態を測定するため、マイクロプレートを搬送させながらテーパファイバの下方まで移動させる。そして、試験対象物の発光を、テーパファイバを介してCCDカメラに入射させ、発光状態を測定システムによって解析する。このように、テーパファイバを利用することで、高い解像度を得ることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の光学式測定装置には、次のような課題が存在している。すなわち、テーパファイバを利用することでCCDカメラまでの光伝送を確実に行うことができるが、テーパファイバとキャリアとの間を屈折率整合剤で満たすことにより、マイクロプレートの動作やテーパファイバの動作が規制され、汎用性が悪くなるといった問題点があった。
【0004】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、検査対象物の測定にあたって、測定の行い方に汎用性をもたせるようにした発光測定装置及び蛍光測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明の発光測定装置は、マイクロプレートに設けられた複数のウエル内の検査対象物の発光状態を測定する発光測定装置において、
マイクロプレートを載置させるマイクロプレートホルダと、
マイクロプレートの検査位置の下方に配置させてマイクロプレート内の検査対象物の光を検出する光検出手段と、
光検出手段を上下動させる上下機構と、を備え、
光検出手段は、マイクロプレートの下方に位置してマイクロプレートを透過した光を入射させるテーパファイバと、テーパファイバの下面に取り付けられたイメージインテンシファイアと、上下機構により上下動すると共に、イメージインテンシファイアを収容する筐体と、イメージインテンシファイアと筐体とを連結するバネと、テーパファイバの下方に位置してテーパファイバの下面から出射され、メージインテンシファイアにより増強された光を捕捉する光検出部と、を備えたことを特徴とする。
【0006】
この発光測定装置において、検査対象物を装填したマイクロプレートはマイクロプレートホルダに載置させた状態で、光検出手段の上方の測定位置まで自動又は手動で運ばれる。そして、測定位置に設置させたマイクロプレートホルダに対して光検出手段を上下機構により上下させるが、このとき、光検出手段は、マイクロプレートの底面を透過した光を入射させるテーパファイバと、このテーパファイバからの光を捕捉する光検出部(例えば、CCDカメラ等)とを具備するので、マイクロプレートホルダを測定位置に載置させる場合、上下機構により光検出手段を一旦下げることで、マイクロプレートホルダをテーパファイバの真上に載置させ易くする。そして、上下機構により光検出手段を上昇させ、テーパファイバを適切な位置まで上昇させることで、マイクロプレートの底面から出る光の状態をテーパファイバ内に導くことが可能となる。
【0007】
請求項2に係る発光測定装置において、上下機構は、テーパファイバの上面をマイクロプレートの底面に押し当てる最上位置と、テーパファイバの上面をマイクロプレートの底面から離間させる最下位置との間で、テーパファイバを上下動させる。このような構成を採用した場合、上下機構によりテーパファイバを最上位置まで上昇させ、テーパファイバの上面をマイクロプレートの底面に押し当てることにより、受光効率の極めて高いテーパファイバの特性が最大限に利用される。また、上下機構によりテーパファイバを最下位置まで下降させることで、マイクロプレートホルダをテーパファイバに衝突させることなく、検査位置にマイクロプレートを設置させることができることは言うに及ばず、振動手段によりマイクロプレートホルダを振動させる場合、テーパファイバの上面に傷をつけることなくマイクロプレートホルダを適切に振動させることができる。
【0008】
請求項3に係る発光測定装置に関して、上下機構は、最上位置と最下位置との間において、マイクロプレートの底面から離間した位置で且つマイクロプレートの底面から放出される光の検出可能な位置である中間位置で、テーパファイバを静止させる。この場合、上下機構によりテーパファイバを中間位置に静止させるので、マイクロプレートホルダを振動させつつ、検査対象物を撹拌しながらの状態で、検査対象物の発光状態を測定することができ、受光効率の極めて高いテーパファイバを利用したリアルタイムでの撹拌発光状態の測定を可能にする。
請求項4に係る発光測定装置に関して、マイクロプレートホルダは、水平方向の撹拌振動を与える振動手段を有する。従って、この構成は、前述した上下機構及とテーパファイバとの組み合わせによって、極めて高い汎用性が生み出されることになる。例えば、マイクロプレートホルダを振動させ、検査対象物を撹拌した後に、テーパファイバの上面をマイクロプレートの底面に押し当てて測定してもよく、また、テーパファイバの上面とマイクロプレートの底面とを僅かに離間させた状態で、マイクロプレートホルダを振動させつつ、検査対象物を撹拌しながら発光状態を測定してもよい。また、検査対象物を撹拌する必要がない測定の場合には、振動手段を停止させておく。このように、テーパファイバと振動手段と上下機構との組み合わせにより、極めて受光効率の良いテーパファイバを利用して、検査対象物の発光状態を様々な状態下で測定することを可能にする。
【0009】
請求項5に係る本発明の蛍光測定装置は、マイクロプレートに設けられた複数のウエル内の検査対象物の蛍光状態を測定する蛍光測定装置において、
マイクロプレートを載置させるマイクロプレートホルダと、
マイクロプレートのウエル内に励起光を入射させる励起光源と、
マイクロプレートの検査位置の下方に配置させてマイクロプレート内の検査対象物から発せられる蛍光を検出する光検出手段と、
光検出手段を上下動させる上下機構と、を備え、
光検出手段は、マイクロプレートの下方に位置してマイクロプレートを透過した光を入射させるテーパファイバと、テーパファイバの下面に取り付けられたイメージインテンシファイアと、上下機構により上下動すると共に、イメージインテンシファイアを収容する筐体と、イメージインテンシファイアと筐体とを連結するバネと、テーパファイバの下方に位置してテーパファイバの下面から出射され、メージインテンシファイアにより増強された光を捕捉する光検出部と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
この蛍光測定装置において、検査対象物を装填したマイクロプレートはマイクロプレートホルダに載置させた状態で、光検出手段の上方の測定位置まで自動又は手動で運ばれる。そして、測定位置に設置させたマイクロプレートホルダに対して光検出手段を上下機構により上下させるが、このとき、光検出手段は、マイクロプレートの底面を透過した蛍光を入射させるテーパファイバと、このテーパファイバからの蛍光を捕捉する光検出部(例えば、CCDカメラ等)とを具備するので、マイクロプレートホルダを測定位置に載置させる場合、上下機構により光検出手段を一旦下げることで、マイクロプレートホルダをテーパファイバの真上に載置させ易くする。そして、上下機構により光検出手段を上昇させ、テーパファイバを適切な位置まで上昇させることで、マイクロプレートの底面から出る蛍光の状態をテーパファイバ内に導くことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明による発光測定装置及び蛍光測定装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【0016】
図1に示す発光測定装置1は、薬剤等の刺激に反応して発光するような細胞、あるいは発光する物質を取り込ませた細胞などの検査対象物S(図3参照)を検査する装置であり、その検査対象物の発光量の変化を効率良く、しかも高いスループットで測定することを実現した装置である。
【0017】
この発光測定装置1で利用されるマイクロプレート2は、図2及び図3に示すような96又は384個のウエル3をもっており、各ウエル3内には検査対象物Sが装填される。そして、このマイクロプレート2の底面2aは透明に形成され、下方から検査対象物Sの測定を可能にしたものである。
【0018】
図1に示すように、発光測定装置1の暗箱4内には、マイクロプレート2の各ウエル3内に試薬を注入するための分注装置5が上方に設置されている。そして、検査位置Pの下方には、マイクロプレート2内の検査対象物Sの光を検出する光検出手段90が配置されている。
【0019】
更に、暗箱4の一側には、検査対象物Sが装填された検査前のマイクロプレート2を所定枚数(例えば25枚)積み重ねておくための供給側マイクロプレートストッカー6が配置され、暗箱4の他側には、検査後のマイクロプレート2を積み重ねておくための受容側マイクロプレートストッカー7が配置されている。そして、供給側マイクロプレートストッカー6と受容側マイクロプレートストッカー7との間に検査位置Pを設け、マイクロプレートストッカー6と7との間に、ガイドレールや搬送ベルト等から構成される搬送手段8を配置させ、これによって、マイクロプレート2がマイクロプレートストッカー6,7間を自動搬送される。
【0020】
従って、搬送手段8により、供給側マイクロプレートストッカー6から自動的に送り出されたマイクロプレート2は、検査位置Pで一旦停止させられ、測定完了後、搬送手段8により受容側マイクロプレートストッカー7に送り込まれ、自動的にストックさせられる。更に、暗箱4内には、マイクロプレートストッカー6の搬出口6aを適宜に遮光するシャッタ9が設けられ、このシャッタ9は、モータによって上下動する機構が採用されている。同様に、暗箱4内には、マイクロプレートストッカー7の搬入口7aを適宜に遮光するシャッタ10が設けられている。これらシャッタ9,10によってマイクロプレート2の搬出後や搬入後に暗箱4内に入ってくる光を適宜に遮断させることができる。
【0021】
図4に示すように、マイクロプレートストッカー6は、内部に所定枚数(例えば25枚程度)のマイクロプレート2を積層させるためのストッカー部11を有している。このストッカー部11の下部には、左右一対の係止手段12が出入自在に設けられ、この係止手段12によって最下のマイクロプレート2を支え、積層させたマイクロプレート2の落下を阻止している。
【0022】
この係止手段12の具体的構造は、図5〜図7に示すように、水平方向に延びる左右一対の爪部13を有し、この爪部13は、ストッカー部11の内壁面に形成した凹部14内に収容されると共に、軸部15によって回動自在に支持され、バネ16によって外方に付勢させている。そして、図5に示すように、爪部13がバネ力によって凹部14から出た状態では、マイクロプレート2は、爪部13によって支持され、図6に示すように、爪部13がバネ力に抗して凹部14内に引っ込んだ状態では、マイクロプレート2は、爪部13による支持から解放される。すなわち、このような爪部13の出入りによって、最下のマイクロプレート2の取出しが可能になる。
【0023】
更に、図4に示すように、マイクロプレートストッカー6には、マイクロプレート2を昇降させる第1のエレベータ機構18が設けられている。このエレベータ機構18は、モータ19を駆動源として昇降するリフト板20を有し、このリフト板20の昇降によってマイクロプレート2の取出しを行う。すなわち、リフト板20が上昇して最下のマイクロプレート2を所定量だけ押し上げることにより、図6に示すように、リフト板20の側面で爪部13を凹部14内に押し込み、その状態を維持し、リフト板20を降下させると、図7に示すように、最下のマイクロプレート2がリフト板20に載った状態で下方に取出されることになる。なお、リフト板20によって最下のマイクロプレート2が取出された後、爪部13は、バネ力によって飛び出し、次位のマイクロプレート2の底面を支持することになる。
【0024】
更に、マイクロプレートストッカー6は、取出されたマイクロプレート2をストッカー部11から外方に引き出すための引出しアーム21を有する。この引出しアーム21は、図示しないベルト駆動によって、ガイドレール22に沿うように水平方向に往復動し、マイクロプレート2の搬出時に搬出口6aを通ってストッカー部11内に差込まれる。
【0025】
この引出しアーム21は、図8及び図9に示すように、リフト板20の挿入を可能にする開口部23を有し、この開口部23の周囲には、マイクロプレート2を保持するためのフランジ部24が形成されている。従って、このフランジ部24を利用することで、リフト板20により取出されたマイクロプレート2を引出しアーム21上に載せることができ、引出しアーム21の水平動作によってマイクロプレート2をストッカー部11の外に適切に引出すことが可能となる。
【0026】
ここで、マイクロプレートストッカー6からマイクロプレート2を引き出す際の一連の動作について説明する。
【0027】
図10に示すように、エレベータ機構18のリフト板20を下げた状態で、ストッカー部11の搬出口6aを介して引出しアーム21を差込み、引出しアーム21をリフト板20の真上に位置させる。その後、図11に示すように、リフト板20を上昇させ、マイクロプレート2を所定量だけ押し上げる。この動作によって、図6に示すように、リフト板20の側面で爪部13を凹部14内に押し込む。その状態を維持しつつ、図7及び図12に示すように、リフト板20を降下させると、最下のマイクロプレート2がリフト板20に載った状態で下方に取出されることになる。
【0028】
そして、リフト板20の降下の途中で、マイクロプレート2は引出しアーム21に載せられた状態なり、マイクロプレート2はリフト板20から解放され、マイクロプレート2の引出し準備が整う。なお、リフト板20によって最下のマイクロプレート2が取出された後、爪部13は、バネ力によって飛び出し、次位のマイクロプレート2の底面を保持することになる。この状態で、引出しアーム21の外方への引出し動作により、マイクロプレート2がストッカー部11の外に搬出される。
【0029】
このように引き出されたマイクロプレート2は、引出しアーム21からマイクロプレートホルダ24に移し替える必要がある。なお、このマイクロプレートホルダ24は、図4に示すように、図示しないベルト駆動によって、ガイドレール25に沿うように水平方向に往復動する。そして、マイクロプレートホルダ24は、その中央にマイクロプレート2の通過を可能にする開口部26を有すると共に、図5と同様の構成をもつ爪部13を具備している。
【0030】
また、マイクロプレート2の移し替えの手段として、マイクロプレートストッカー6の外方には第2のエレベータ機構27が設けられ、この第2のエレベータ機構27は、第1のエレベータ機構18と同様、モータ28を駆動源として昇降するリフト板29を有している。従って、図13に示すように、ガイドレール22に沿って引出しアーム21を第2のエレベータ機構27まで引出し、リフト板29の真上にマイクロプレート2をセッティングし、更に、マイクロプレートホルダ24をマイクロプレート2の真上まで移動させる。
【0031】
その後、図14に示すように、リフト板29を上昇させ、引出しアーム21からマイクロプレート2を引き離すようにマイクロプレート2を持ち上げる。そして、マイクロプレート2の側面で爪部13を凹部14内に押し込むようにして(6参照)、マイクロプレートホルダ24の開口部26内にマイクロプレート2を挿入させる。また、リフト板29の更なる上昇により、爪部13がバネ力によって外方に突出し、マイクロプレート2を爪部13で保持させる。
【0032】
その後、図15に示すように、リフト板29を降下させることにより、マイクロプレート2は、爪部13によって保持されたまま、マイクロプレートホルダ24内に残ることになる。この状態で、マイクロプレートホルダ24を水平方向に移動させ、図1の検査位置Pまでマイクロプレート2を搬送させる。そして、測定完了後において、マイクロプレート2は、前述したマイクロプレートストッカー6と同一の構成をもつマイクロプレートストッカー7内に送り込まれて積層され、ストックされることになる。
【0033】
この搬送に利用されるマイクロプレートホルダ24は、図16及び17に示すように、強制的な水平振動を引き起こすための振動ベース板30と、保持機構31を介して振動ベース板30上に載置させたホルダ部32とを有する。また、マイクロプレートホルダ24の中央には、マイクロプレート2の下からの通過を可能にする開口部26が形成され、ホルダ部32には、水平方向に延在する図5と同様の構成をもつ爪部13が開口部26に臨むようにして、左右に設けられている。更に、ホルダ部32には、開口部26の四隅において、バネ34によって弾性支持したストッパピン35が配置され、このストッパピン35の上端には、下から開口部26内に差込まれたマイクロプレート2を弾発的に受け止めるためのヘッド部35aが設けられている。
【0034】
また、保持機構31は、ホルダ部32の四隅から外方に突出するガイド部36を有し、このガイド部36は、振動ベース板30に立設させた軸受37に差込まれてX方向の水平運動を許容する。更に、ガイド部36の軸受38とホルダ部32のガイドピン39との協働によって、ホルダ部32のY方向の水平運動を許容する。この構造により、ホルダ部32は振動ベース板30に対して水平方向に自由に運動することができる。
【0035】
更に、マイクロプレート2を載置させるためのホルダ部32を強制的に水平運動させるため、振動ベース板30には振動手段40が設けられている。図18及び図19に示すように、この振動手段40は、モータ44によって水平方向に振動する軸部42を有し、この軸部42の先端は、ホルダ部32に固定した軸受41を介して取り付けられ、この軸部42の途中に振動おもり43が固定され、軸部42はモータ44によって高速回転する。従って、図20に示すように、振動おもり43が遠心力によって外側に開くことで、軸部42は偏心回転をし、その結果、ホルダ部32は水平方向に振動することになる。これにより、検査対象物Sを、マイクロプレート2のウエル3内で撹拌することができる。
【0036】
図1及び図21〜図23に示すように、発光測定装置1は、マイクロプレート2の検査位置Pの下方に配置させてマイクロプレート2内の検査対象物Sの発光を検出する光検出手段90を有している。この光検出手段90には、その上部にテーパファイバ46が配置され、このテーパファイバ46は、多数本の光ファイバを集積させた構成を有し、極めて受光効率が高い。また、テーパファイバ46の上面46aは、受光にあたって、マイクロプレート2の底面2a(図3参照)に押し付けられるか又は僅かに離間させた状態で利用される。
【0037】
また、テーパファイバ46の下面46bには、イメージインテンシファイア47が取り付けられ、このイメージインテンシファイア47の下部にはリレーレンズ48が取り付けられ、そして、このリレーレンズ48の下部には光検出部の一例をなすCCDカメラ49が取り付けられている。従って、検査対象物Sから発せられた光は、テーパファイバ46の上面46aに入射し、これを透過した後、テーパファイバ46の下面46bから出射され、その後、イメージインテンシファイア47で増強され、リレーレンズ48を介してCCDカメラ49に取り込まれて撮像される。
【0038】
更に、光検出装置6は、テーパファイバ46、イメージインテンシファイア47、リレーレンズ48及びCCDカメラ49を一緒に上下動させる上下機構50を有している。この上下機構50は、パルスモータ51によって所定方向に回転するネジ軸52を有し、このネジ軸52は、上下方向に延在すると共に、イメージインテンシファイア47の筺体に固定した雌ネジ部53に螺合させている。また、安定した上下動を達成させるため、上下機構50にはリニアガイド手段54が設けられている。従って暗箱4内で固定したパルスモータ51のパルス駆動により、テーパファイバ46を所望の範囲内で上下動させることができ、しかも、所望の位置で静止させることも可能となる。
【0039】
ここで、テーパファイバ46を上下機構50によって上昇させ、テーパファイバ46の上面46aをマイクロプレート2の底面2aに押し当てる場合、この押し当て力を一定にすることが必要となる。そこで、図24に示すように、イメージインテンシファイア47は、衝撃吸収手段56を介してテーパファイバ46に取り付けられる。
【0040】
この衝撃吸収手段56は、バネ60によって衝撃力を吸収する。具体的には、イメージインテンシファイア47は、テーパファイバ46の筺体57に固定させた筺体61内に収容されると共に、ロッド63を介して上板58と下板59で挟まれ、筺体61に固定した支持板62と上板58との間にバネ60を配置させている。よって、テーパファイバ46の上面46aがマイクロプレート2の底面2aに押し当てられ、テーパファイバ46が押し戻された場合でも、バネ力に抗してテーパファイバ46とイメージインテンシファイア47とが同期して押し戻されることになる。その結果、テーパファイバ46の押し当て力を一定に保つことができ、テーパファイバ46の押し戻しによって、イメージインテンシファイア47に無理な負荷がかかることがなく、イメージインテンシファイア47やテーパファイバ46の破損を防止する。
【0041】
ここで、前述した発光測定装置1を利用した発光測定方法について説明する。第1の測定方法としては、マイクロプレート2を測定位置Pに静止させ、振動手段40を作動させない状態で、上下機構50を動作させ、マイクロプレート2の底面2aにテーパファイバ46の上面46aを押し当てる最上位置まで、テーパファイバ46、イメージインテンシファイア47、リレーレンズ48及びCCDカメラ49を一緒に上昇させる。そして、検査対象物Sを撹拌しない状態において、検査対象物Sの発光状態をリアルタイムに測定する。
【0042】
また、第2の測定方法としては、マイクロプレート2を測定位置Pに静止させ、振動手段40を作動させない状態で、上下機構50を動作させ、マイクロプレート2の底面2aにテーパファイバ46の上面46aを押し当てる最上位置まで、テーパファイバ46、イメージインテンシファイア47、リレーレンズ48及びCCDカメラ49を一緒に上昇させる。そして、検査対象物Sを撹拌しない状態において、検査対象物Sの発光状態をリアルタイムに測定する。その後、分注装置5によって、マイクロプレート2のウエル3内に薬剤を注入する。その後、図26に示すように、振動手段40によってマイクロプレート2のウエル3内の検査対象物Sを撹拌するため、テーパファイバ46の上面46aとマイクロプレート2の底面2aとが衝突しない最下位置まで、上下機構50を利用してテーパファイバ46を下げる。
【0043】
そして、所定の撹拌が完了した時点で、図27に示すように、上下機構50を利用してテーパファイバ46を上昇させ、マイクロプレート2の底面2aにテーパファイバ46の上面46aを押し当てる。これにより、薬剤注入後における検査対象物Sの発光状態がリアルタイムに測定される。
【0044】
また、第3の測定方法としては、マイクロプレート2を測定位置Pに静止させ、上下機構50を作動させて、図28に示すように、テーパファイバ46を中間位置まで上昇させる。この中間位置は、前述した最上位置と最下位置との間において、マイクロプレート2の底面2aから離間した位置で且つマイクロプレート2の底面2aから放出される光の検出可能な位置である。このような中間位置にテーパファイバ46の上面46aを位置決めすることで、振動手段40によってマイクロプレート2のウエル3内の検査対象物Sを水平方向に撹拌しながら、検査対象物Sの発光状態をリアルタイムで測定することが可能となる。
【0045】
ここで、図1に示すように、暗箱4に励起光源70を配置させ、マイクロプレート2のウエル3内に励起光を入射させるようにすることで、蛍光測定装置71が構成されることになる。そして、この蛍光測定装置71は、励起光源70を消灯した状態で利用されると発光測定装置1になることは言うまでもない。このような蛍光測定装置71は、検査対象物Sが励起光により蛍光を発し、これを測定する場合に利用される。
【0046】
【発明の効果】
本発明に係る発光測定装置及び蛍光測定装置においては、前述した構成により、検査対象物の測定にあたって測定の行い方に汎用性をもたせることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る発光測定装置及び蛍光測定装置の一実施形態を示す部分切欠断面図である。
【図2】マイクロプレートを示す斜視図である。
【図3】図2のマイクロプレートの断面図である。
【図4】マイクロプレートストッカーを示す部分切欠断面図である。
【図5】マイクロプレートを係止手段によって保持させた状態を示す断面図である。
【図6】マイクロプレートの係止が解除された状態を示す断面図である。
【図7】最下のマイクロプレートが取出された状態を示す断面図である。
【図8】引出しアームを示す平面図である。
【図9】図8のIX−IX線に沿う断面図である。
【図10】マイクロプレートストッカー内に引出しアームを差し込んだ状態を示す断面図である。
【図11】エレベータ機構のリフト板が上昇した状態を示す断面図である。
【図12】エレベータ機構のリフト板が下降した状態を示す断面図である。
【図13】引出しアームによってマイクロプレートがストッカーから引出された状態を示す側面図である。
【図14】リフト板を上昇させた状態を示す側面図である。
【図15】マイクロプレートを引出しアームからマイクロプレートホルダに移し替えた状態を示す側面図である。
【図16】マイクロプレートホルダを示す平面図である。
【図17】マイクロプレートホルダの側面図である。
【図18】振動手段を示す側面図である。
【図19】振動手段が作動せずに振動おもりが閉じている状態を示す平面図である。
【図20】振動手段が作動し、振動おもりが遠心力により開いている状態を示す平面図である。
【図21】光検出手段を示す正面図である。
【図22】光検出手段の側面図である。
【図23】光検出手段の背面図である。
【図24】衝撃吸収手段を示す断面図である。
【図25】非撹拌状態のマイクロプレートの底面にテーパファイバの上面を押し当てた状態を示す正面図である。
【図26】マイクロプレートからテーパファイバを離間させた状態を示す正面図である。
【図27】撹拌後のマイクロプレートの底面にテーパファイバの上面を押し当てた状態を示す正面図である。
【図28】マイクロプレートを撹拌しながらテーパファイバで発光状態を測定している状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1…発光測定装置、2…マイクロプレート、2a…マイクロプレートの底面、3…ウエル、24…マイクロプレートホルダ、40…振動手段、46…テーパファイバ、46a…テーパファイバの上面、46b…テーパファイバの下面、49…CCDカメラ(光検出部)、70…励起光源、71…蛍光測定装置、90…光検出手段、S…検査対象物。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention, SpecialIn addition, in order to measure the light emission state or fluorescence state of a test object (for example, a cell or a drug) loaded in the well of the microplate.DepartureIt also relates to a light measurement device and a fluorescence measurement device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is JP-A-11-241947 as a technique in such a field. The optical measuring device described in this publication moves to the lower part of the tapered fiber while transporting the microplate to measure the light emission state of the test object loaded in the test hole (well) of the microplate (carrier). Let Then, the light emitted from the test object is incident on the CCD camera via the taper fiber, and the light emission state is analyzed by the measurement system. Thus, high resolution can be obtained by using a tapered fiber.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional optical measurement apparatus has the following problems. In other words, optical transmission to the CCD camera can be reliably performed by using a taper fiber, but microplate operation and taper fiber operation can be achieved by filling the gap between the taper fiber and the carrier with a refractive index matching agent. However, there is a problem that versatility deteriorates.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in particular, to provide a luminescence measuring apparatus and a fluorescence measuring apparatus that have versatility in how to perform measurement when measuring an inspection object. PurposeThe
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The luminescence measuring apparatus of the present invention according to claim 1 is a luminescence measuring apparatus for measuring the luminescence state of an inspection object in a plurality of wells provided on a microplate.
A microplate holder for placing the microplate;
A light detection means for detecting the light of the inspection object in the microplate by arranging it below the inspection position of the microplate;
An up-and-down mechanism that moves the light detection means up and down,
The light detection means is positioned below the microplate, and enters a tapered fiber that enters the light transmitted through the microplate.An image intensifier attached to the lower surface of the taper fiber, a vertical movement by the vertical mechanism, a housing that houses the image intensifier, and a spring that connects the image intensifier and the housing;Output from the lower surface of the taper fiber located below the taper fiberAnd enhanced by the image intensifierAnd a light detection unit that captures light.
[0006]
In this luminescence measuring apparatus, the microplate loaded with the inspection object is automatically or manually carried to the measurement position above the light detecting means while being placed on the microplate holder. Then, the light detection means is moved up and down by a vertical mechanism with respect to the microplate holder placed at the measurement position. At this time, the light detection means includes a tapered fiber that makes light transmitted through the bottom surface of the microplate incident, and this taper. Since a light detection unit (for example, a CCD camera) that captures light from the fiber is provided, when the microplate holder is placed at the measurement position, the microplate holder Is easily placed on the taper fiber. Then, by raising the light detection means by the vertical mechanism and raising the tapered fiber to an appropriate position, it becomes possible to guide the state of light emitted from the bottom surface of the microplate into the tapered fiber.The
[0007]
In the light emission measuring apparatus according to
[0008]
In the luminescence measuring apparatus according to claim 3regardingThe vertical mechanism stops the tapered fiber between the uppermost position and the lowermost position at a position apart from the bottom surface of the microplate and at an intermediate position where light emitted from the bottom surface of the microplate can be detected. Let In this case, since the tapered fiber is stopped at the intermediate position by the vertical mechanism, the light emission state of the inspection object can be measured while the inspection object is being stirred while the microplate holder is vibrated, and the light receiving efficiency This makes it possible to measure the stirring light emission state in real time using an extremely high taper fiber.
With respect to the luminescence measuring apparatus according to claim 4, the microplate holder has a vibrating means for applying a horizontal stirring vibration. Therefore, this configuration produces extremely high versatility by the combination of the above-described vertical mechanism and the tapered fiber. For example, after the microplate holder is vibrated and the test object is stirred, the upper surface of the tapered fiber may be pressed against the bottom surface of the microplate, and the top surface of the tapered fiber and the bottom surface of the microplate may be slightly measured. The light emission state may be measured while the microplate holder is vibrated while the object to be inspected is stirred while being separated from each other. Further, in the case of measurement that does not require stirring of the inspection object, the vibration means is stopped. As described above, the combination of the taper fiber, the vibration means, and the vertical mechanism makes it possible to measure the light emission state of the inspection object under various conditions by using the taper fiber with extremely high light receiving efficiency.
[0009]
Claim5The fluorescence measurement device of the present invention according to the present invention is a fluorescence measurement device that measures the fluorescence state of an inspection object in a plurality of wells provided in a microplate.
A microplate holder for placing the microplate;
An excitation light source that causes excitation light to enter the well of the microplate;
A light detection means for detecting fluorescence emitted from an inspection object in the microplate by being arranged below the inspection position of the microplate;
An up-and-down mechanism that moves the light detection means up and down,
The light detection means is positioned below the microplate, and enters a tapered fiber that enters the light transmitted through the microplate.An image intensifier attached to the lower surface of the taper fiber, a vertical movement by the vertical mechanism, a housing that houses the image intensifier, and a spring that connects the image intensifier and the housing;Output from the lower surface of the taper fiber located below the taper fiberAnd enhanced by the image intensifierAnd a light detection unit that captures light.
[0010]
In this fluorescence measuring apparatus, the microplate loaded with the inspection object is automatically or manually carried to the measurement position above the light detection means while being placed on the microplate holder. Then, the light detection means is moved up and down by a vertical mechanism with respect to the microplate holder placed at the measurement position. At this time, the light detection means includes a taper fiber for allowing the fluorescence transmitted through the bottom surface of the microplate to enter, and the taper. Since the light detection unit (for example, a CCD camera) that captures the fluorescence from the fiber is provided, when the microplate holder is placed at the measurement position, the microplate holder Is easily placed on the taper fiber. Then, by raising the light detection means by the vertical mechanism and raising the tapered fiber to an appropriate position, it becomes possible to guide the state of fluorescence emitted from the bottom surface of the microplate into the tapered fiber.The
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the luminescence measuring device according to the present invention together with the drawingsas well asFluorescence measurement deviceSetPreferred embodiments will be described in detail.
[0016]
A luminescence measuring apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus for inspecting an inspection object S (see FIG. 3) such as a cell that emits light in response to a stimulus such as a drug or a cell that incorporates a luminescent substance. This is an apparatus that realizes an efficient and high-throughput measurement of the change in the amount of light emitted from the inspection object.
[0017]
The
[0018]
As shown in FIG. 1, a dispensing device 5 for injecting a reagent into each well 3 of the
[0019]
Further, on one side of the dark box 4, a supply-
[0020]
Therefore, the
[0021]
As shown in FIG. 4, the
[0022]
As shown in FIGS. 5 to 7, the specific structure of the locking means 12 has a pair of left and
[0023]
Further, as shown in FIG. 4, the
[0024]
Further, the
[0025]
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0026]
Here, a series of operations when pulling out the
[0027]
As shown in FIG. 10, with the
[0028]
In the middle of the lowering of the
[0029]
The
[0030]
Further, as a means for transferring the
[0031]
Thereafter, as shown in FIG. 14, the
[0032]
Thereafter, as shown in FIG. 15, the
[0033]
As shown in FIGS. 16 and 17, the
[0034]
The holding
[0035]
Further, a vibration means 40 is provided on the
[0036]
As shown in FIGS. 1 and 21 to 23, the light emission measuring device 1 is disposed below the inspection position P of the
[0037]
An
[0038]
Further, the
[0039]
Here, when the
[0040]
The
[0041]
Here, the light emission measuring method using the light emission measuring device 1 described above will be described. As a first measurement method, the
[0042]
As a second measurement method, the
[0043]
When the predetermined stirring is completed, as shown in FIG. 27, the
[0044]
As a third measurement method, the
[0045]
Here, as shown in FIG. 1, the
[0046]
【The invention's effect】
In the luminescence measuring apparatus and the fluorescence measuring apparatus according to the present invention, the above-described configuration makes it possible to give versatility to the measurement method when measuring the inspection object.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway sectional view showing an embodiment of a luminescence measuring apparatus and a fluorescence measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a microplate.
3 is a cross-sectional view of the microplate of FIG.
FIG. 4 is a partially cutaway sectional view showing a microplate stocker.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state where the microplate is held by the locking means.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the microplate is unlocked.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state where a lowermost microplate is taken out.
FIG. 8 is a plan view showing a drawer arm.
9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a state in which the drawer arm is inserted into the microplate stocker.
FIG. 11 is a sectional view showing a state where a lift plate of the elevator mechanism is raised.
FIG. 12 is a sectional view showing a state where a lift plate of the elevator mechanism is lowered.
FIG. 13 is a side view showing a state in which the microplate is pulled out from the stocker by the pull-out arm.
FIG. 14 is a side view showing a state where the lift plate is raised.
FIG. 15 is a side view showing a state in which the microplate is transferred from the drawer arm to the microplate holder.
FIG. 16 is a plan view showing a microplate holder.
FIG. 17 is a side view of the microplate holder.
FIG. 18 is a side view showing a vibrating means.
FIG. 19 is a plan view showing a state in which the vibration weight is closed without the vibration means being operated.
FIG. 20 is a plan view showing a state in which the vibration means is activated and the vibration weight is opened by centrifugal force.
FIG. 21 is a front view showing light detection means.
FIG. 22 is a side view of the light detection means.
FIG. 23 is a rear view of the light detection means.
FIG. 24 is a cross-sectional view showing an impact absorbing means.
FIG. 25 is a front view showing a state in which the upper surface of the tapered fiber is pressed against the bottom surface of the non-stirring microplate.
FIG. 26 is a front view showing a state in which the tapered fiber is separated from the microplate.
FIG. 27 is a front view showing a state where the upper surface of the tapered fiber is pressed against the bottom surface of the microplate after stirring.
FIG. 28 is a front view showing a state in which the light emission state is measured with a tapered fiber while stirring the microplate.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Luminescence measuring apparatus, 2 ... Microplate, 2a ... Bottom of microplate, 3 ... Well, 24 ... Microplate holder, 40 ... Vibrating means, 46 ... Tapered fiber, 46a ... Top surface of tapered fiber, 46b ... Tapered fiber Lower surface, 49... CCD camera (light detection unit), 70... Excitation light source, 71... Fluorescence measuring device, 90.
Claims (8)
前記マイクロプレートを載置させるマイクロプレートホルダと、
前記マイクロプレートの検査位置の下方に配置させて前記マイクロプレート内の前記検査対象物の光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段を上下動させる上下機構と、を備え、
前記光検出手段は、前記マイクロプレートの下方に位置して前記マイクロプレートを透過した光を入射させるテーパファイバと、前記テーパファイバの下面に取り付けられたイメージインテンシファイアと、前記上下機構により上下動すると共に、前記イメージインテンシファイアを収容する筐体と、前記イメージインテンシファイアと前記筐体とを連結するバネと、前記テーパファイバの下方に位置して前記テーパファイバの下面から出射され、前記メージインテンシファイアにより増強された光を捕捉する光検出部と、を備えたことを特徴とする発光測定装置。In the luminescence measuring device for measuring the luminescence state of the test object in the plurality of wells provided in the microplate,
A microplate holder for mounting the microplate;
A light detection means for detecting the light of the inspection object in the microplate by being arranged below the inspection position of the microplate;
An up-and-down mechanism for moving the light detection means up and down,
The photodetecting means is vertically moved by a taper fiber that is positioned below the microplate to enter the light transmitted through the microplate, an image intensifier attached to a lower surface of the taper fiber, and the vertical mechanism. And a housing that houses the image intensifier, a spring that connects the image intensifier and the housing, and is emitted from the lower surface of the tapered fiber located below the tapered fiber , And a light detection unit that captures light enhanced by the image intensifier .
前記マイクロプレートを載置させるマイクロプレートホルダと、
前記マイクロプレートの前記ウエル内に励起光を入射させる励起光源と、
前記マイクロプレートの検査位置の下方に配置させて前記マイクロプレート内の前記検査対象物から発せられる蛍光を検出する光検出手段と、
前記光検出手段を上下動させる上下機構と、を備え、
前記光検出手段は、前記マイクロプレートの下方に位置して前記マイクロプレートを透過した光を入射させるテーパファイバと、前記テーパファイバの下面に取り付けられたイメージインテンシファイアと、前記上下機構により上下動すると共に、前記イメージインテンシファイアを収容する筐体と、前記イメージインテンシファイアと前記筐体とを連結するバネと、前記テーパファイバの下方に位置して前記テーパファイバの下面から出射され、前記メージインテンシファイアにより増強された光を捕捉する光検出部と、を備えたことを特徴とする蛍光測定装置。In a fluorescence measuring apparatus that measures the fluorescence state of an inspection object in a plurality of wells provided on a microplate,
A microplate holder for mounting the microplate;
An excitation light source that makes excitation light incident into the well of the microplate;
A light detecting means for detecting fluorescence emitted from the inspection object in the microplate by being arranged below the inspection position of the microplate;
An up-and-down mechanism for moving the light detection means up and down,
The photodetecting means is vertically moved by a taper fiber that is positioned below the microplate to enter the light transmitted through the microplate, an image intensifier attached to a lower surface of the taper fiber, and the vertical mechanism. And a housing that houses the image intensifier, a spring that connects the image intensifier and the housing, and is emitted from the lower surface of the tapered fiber located below the tapered fiber , A fluorescence measuring apparatus comprising: a light detection unit that captures light enhanced by a image intensifier .
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