JP4445596B2

JP4445596B2 - 発光又は蛍光信号検出用の光学式測定装置

Info

Publication number: JP4445596B2
Application number: JP30173998A
Authority: JP
Inventors: ボルフガング・パフハウゼン; マルテイン・ベヘム
Original assignee: Bayer Pharma AG
Current assignee: Bayer Pharma AG
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-10-09
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2018-10-09
Also published as: ATE244882T1; EP0909947B1; DE19745373A1; CA2249908A1; IL126506A; EP0909947A3; DK0909947T3; JPH11241947A; CA2249908C; PT909947E; IL126506A0; DE59808960D1; EP0909947A2; US6191852B1; ES2202710T3

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、微量検定の光信号検出用の測定システムに基づく。このシステムにおいては、信号を発生している試験対象物は、その対象物の総てを２次元の感光式画像センサーで完全に画像化する方法で、測定すべき試験対象物の大きさを縮小する光学式画像化装置を備えた平らなキャリヤーの調査面上に配列される。光信号は画像センサーにより電気画像信号に変換され、これが公知の方法で測定用コンピューターにより評価され、更に処理される。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
本発明の文脈中の「試験対象物」は、キャリヤー上又は微量測定板に提供された蛍光又は発光及び／又は蛍光マーク付き又は発光マーク付きの標本であって、かつ分子間反応による発光の場合は化学発光反応又は生物発光反応が進行する標本を意味し、また適切な励起エネルギーにより刺激を与えられマーク付けされる蛍光染料による蛍光の場合は反応光子が解放され検出され又は蛍光を生じ光子を解放でき検出できる標本を意味すると理解すべきである。標本自体は、分解された化学成分の形、或いは酵素反応、抗原抗体連結、蛋白質結合検定、リガンドレセプター相互作用又はレセプター検定のような生物学的試験システムの形で与えることができる。この場合、生物学的試験システムは、細胞検定（植物細胞、細菌、真菌、酵母、又はビールスだけでなく癒着又は一時停止細胞、原発乳頭細胞）のような形を取ることができ、或いは例えば分離された細胞核又は細胞質の集塊のような細胞下位構成要素を含むことができ、或いは生物学的活物質、一般に細胞又は下位細胞（subcellular)構成要素を塗布されたプラスチックビーズ、微小ガラス球のような人工キャリヤーを含むことができ、異なった構成要素の相互作用の結果として光子の形の光信号が解放される。
【０００３】
生物医学的検定において発光又は蛍光の測定の際に生ずる問題は、生物学的相互作用と相関する光信号が一般に小さく、光電子倍増管（光増殖器）を使用しなければ生物発光又は生物蛍光を検出できないことである。検出可能な限度内で発光測定システム（光子計数システム）を使うことが必要である。
【０００４】
例えば、大きさが約１３０mm×８６mm、厚さが約１０−１４mmで、９６３８４個又は１５３６個のテストホールを有する微量測定板（ＭＴＰ）について、画像化法を使用して光学的に同時測定することを意図した場合は、これのために２次元発光測定システムが必要である。この方法での先行技術は、画像増強装置の光電陰極への光学レンズ配列（入口ウインドウ）の手段によりＭＴＰを画像化し、光・電子変換後にマルチチャンネルプレート（ＭＣＰ＝mult channel plate）における光電子とし、叩いている光子を増幅することである。倍増された電子は、ＭＣＰの出口ウインドウにおいて、発光蛍光体を叩き、これにより、空間的に解明された方法で、入力と比べて百万倍までにも増幅された光信号を作り、ＣＣＤセンサーを使用して空間的に解明された方法で検出することができる。
【０００５】
かかる方法で増強された出力画像は画像処理方法の支援で評価することができ、微小測定板の各ホールにおける明るさは、記録された光子の数として計算される。該当するシステムは、いわゆるＭＴＰリーダーとして種々の会社から商業的に入手可能である。強度が十分に大きく、かつ集積時間が重要でないならば、画像増強装置の代わりに市場で入手し得る冷却ＣＣＤシステムによることが可能である。
【０００６】
種々の製造業者からの異なった発光測定システムの比較により、１段又は２段増幅を有する公知の発光測定システムによって光電陰極において電子を作る光子を検出できることを示すことができた。光・電子変換後、即ち光電陰極より下流のより高度の増幅はシステムの感度の増大を導くことはない。
【０００７】
画像増強装置の光電陰極のより多い量子生成に基づく感度の増加が、理論的に可能である。しかし、対応する市販の検出機の物理的な限界及びその欠如が現在における技術的に信頼し得る解を与えない。
【０００８】
ここに説明された事例の微量測定板は、対象物を画像化するために、総ての製造業者が、画像増強装置の光電陰極上に集光能力の大きい対物レンズを使用する。ある製造業者は標準の写真対物レンズを使用し、別の製造業者はＦ値の大きい特に修正された対物レンズを使う。今日まで既に使用された最良の高性能対物レンズは、開口比が約１：１０、焦点距離５０mm の非常に明るいものである。極めて集光能力の大きい光学配列は物理的な理由で構成することができない。
【０００９】
ほぼ１０−１４mm の深さのホールを有する微量測定板の３次元的性質のため、通常の光学式画像化の場合は、縁のホールにおいて生ずる幾何学的な周辺部の焦点ボケのため、約７０cm の対物距離（画像センサーからＭＴＰの距離）で観察することが必要である。発光測定システムのための完全に遮光された方法で微量測定板と検出システムとが一体化されたハウジングは、対応した高さでなければならない。光源と検出器との間のこの幾何学的距離ｒは、強度が１／ｒ² で減少するためシステム感度に関して特に不利な影響を持つ。統計的に微量測定板のホールで生じる光量子はホールから拡散しつつ立ち去り、その結果、純幾何学的には数千分の１（直径５cm の対象物の開口に関する半径７０cm の半球の表面）しか検出することができない。レンズシステム或いはミラーシステムのような通常の光学式画像化装置では、システムの感度における基本的な改良は、これを達成することがでない。
【００１０】
数十万の物質の試験中に光信号の処理をするスクリーニング生物学試験システムの場合は、受容し得る時間での標本の高速処理を確保するために、例えば微量測定板における平行処理の利点により画像化方法を実施することが必要である。生物発光反応又は生物蛍光反応の低い光度のため、光子計数モードにおける統計的に確実な信号／雑音比のために数分間の集積時間を必要とすることが多い。
【００１１】
例えば微量測定板の測定のための集積時間を減らすことにより及び／又は例えばテストホール当たりのセル数を減らすことにより及び／又は酵素反応のための高価な基質の量を減らすことにより、微小測定板での発光又は蛍光信号の調査のための自動設備の容量を増加させるために、公知の発光又は蛍光測定測定システムの感度を大きくすることが目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
キャリヤーの調査面上に置かれた測定すべき試験対象物のための光学式画像化装置、及び対象物の全部を完全に画像化する２次元式の感光画像センサーを有する光学式測定システムの場合、この目的の全ては、本発明により、光学式画像化装置が大面積の端部と小面積の端部とを有する高解像度ガラスファイバーテーパー要素を備え、そして端面は大面積の端面が少なくもキャリヤーの調査面の対応し、かつ小面積の端面は画像センサーの大きさに対応し、キャリヤーの調査面を画像センサー上に完全に画像化するために両方の端面の比率が光学式画像化装置の縮小率を生成することにより達成される。「高解像度」は、この場合、互いに隣り合って置かれ密に詰められたガラスファイバーのガラスファイバーテーパー要素の大きい端面におけるファイバー直径が≦１２μm を意味すると理解すべきである。
【００１３】
本発明は、好ましくは、平面キャリヤーは信号発生試験対象物を受け入れるための多数のホールを有する微量測定板を備え、画像センサーは画像増強装置及び増強された画像信号を電子信号に変換するためのビデオカメラを備え、更にガラスファイバーテーパー要素は、画像増強装置の入口ウインドウを完全に満たす微量測定板の縮小された画像を作るように設計された装置の支援により実現される。
【００１４】
白いプラスチックキャリヤーが使用されたときに光で誘起された長時間燐光が偽の光信号を導くことを防ぐため、波長＞７００nm におけるスペクトル感度が＜１％であるバイアルカリ（bialkali）光電陰極を有する画像増強装置の使用が有利である。
【００１５】
好ましいデザインにより、微量測定板に、水平方向で可動でありかつ垂直方向で調整可能である引出し状マウントが設けられ、これは水平方向で押し込まれた後で、ガラスファイバーテーパー要素の大面積端部が微量測定板と直接接触するような量だけ持ち上げられる。
【００１６】
ガラスファイバーテーパー要素の小面積端部は、画像増強装置の入口ウインドウと直接光学的に接触することが有利である。
【００１７】
ガラスファイバーテーパー要素の表面から画像増強装置の光電陰極に、画像を幾何学的高解像度で効率的、光学的に確実な伝送をするために、光電陰極が内部に設置された画像増強装置の入口ウインドウは、開口数ＮＡ＝１.０を有するガラスファイバー板で仕上げられることが有利である。
【００１８】
反射損失を最小とするために、ガラスファイバーテーパー要素と画像増強装置の入口ウインドウとの間に残っている空隙を、テーパー要素の屈折率に対応する屈折率を有する油膜で満たす。
【００１９】
微量測定板において生物蛍光対象体を調査するために、本発明による装置は、微量測定板が光学的に透明なベースを有し、引出し状マウントがフレーム構造としてデザインされ、そして光学軸に関して斜めの入射光束を発生する蛍光励起用の光源が微量測定板の下方に配列されるように変更される。
【００２０】
本発明の更なる発展は、全装置を水平方向主軸のまわりで１８０゜にわたり旋回させることができ、更に以下の特徴を持つ。
【００２１】
ａ）微量測定板が光学的に透明なベースを持つこと、
ｂ）微量測定板用の引出し状スライドマウントがフレーム構造として設計されること。
【００２２】
ｃ）測定システムは、個々のピペットが微量測定板のテストホールに割り当てられたマイクロピペットシステムを更に有すること。
【００２３】
この形式の配列は、加えられた試薬の影響下で生物対象物の発光の自然位の観察を許す。これにより、薬理学的活性物質の動的な作用プロフィールを再現する動的な生物発光調査が可能である。
【００２４】
本発明は以下の利点をもたらす。
【００２５】
−この新規なシステムは、光の感度が通常の微量測定板発光測定システムより１０倍以上である。この方法で、非常に低強度の生物発光反応を実際に最初に検出することができる。
【００２６】
−与えられた同じ信号／雑音比で、集積時間を１／１０に短縮することができる。又は、与えられた同じ信号／雑音比で、生物学的対象物の量（例えば、細胞数／微量測定板）を１／１０に減らすことができ、又は逆に与えられた同じ基質の量で、単位時間当たり標本処理量を１０倍に増加させることができる。
【００２７】
−与えられた同じ信号／雑音比で、生物化学反応において検出される光子の解放用の基質の量を１／１０に減らすことができる。
【００２８】
−与えられた同じ信号／雑音比で、高感度のため、蛍光染料の濃度を１／１０に減らすこと（生物システムにおける２次効果の減少）、又は測定時間を１／１０に短縮することが可能である。
【００２９】
−微小測定板における光学的テーパー装置の直角方向の光の捕捉のため、ビグネッティング効果が生じない。
【００３０】
−レンズ画像化の場合の約７０cm の距離と比較して約１６cm の光学テーパー装置の小さい物理的高さによるシステムの小さい構造のため、重力軸を通る１８０゜回転軸の手段により再構成作業なしに表面観察から直接観察測定方法に変えることが可能である。
【００３１】
【実施例】
本発明は図面及び例示実施例を参照し以下なお詳細に説明される。
【００３２】
本発明は、光信号、特に個別の光子を含む広いスペクトル範囲の信号を送る光導波路（ガラス又はポリマーのファイバー）の特性を利用する。xy面に規則的に配列された多数のファイバーにより、明るさの像を、別の位置における強度のラスターグラフとして表示できる（画像伝送装置）。このためには、対物面ｇにおける各点xgi、ygiは、画像面ｂにおける点xbi、ybiと対応しなければならない。画像伝送装置の各ファイバーが対物面から画像面に至るその経路に沿ってその直径を小さくすることにより幾何学的にテーパーとした場合、対象物の像は次式に従って小さくされ、或いは、対物面と画像面とが互いに交換された場合は大きくされる。
【００３３】
計数＝ファイバー直径（対物面）／ファイバー直径（画像面）
光導波路に基づくこの画像化要素は、以下、光学テーパー装置又はテーパー要素と呼ばれる。かかる要素は光学式画像伝送要素として工業的に製造される。世界的に、大面積のテーパー要素、即ち直径が１４７mm までのガラスファイバーの束を処理加工し、これを希望の寸法減少率に関する顧客の仕様に従って作り得る製造会社が２社ある。重要な光学式画像化特性は、対物側（テーパー要素の大きい端面）及び画像側（テーパー要素の小さい端面）の両者において、個々のガラスファイバーが光軸と平行でありかつ信号を作っている試験対象物内、又はこれの上に直角に向けられ、これによりレンズ画像化の場合に生ずる妨害的なビグネッティング効果（視差）を避けることである。
【００３４】
市販の光子計数システムの画像増強装置光電陰極の入口ウインドウの直径は、１２mm 、１８mm、２５mm 又は４０mm である。面積が大きくなると画像増強装置の価格は比例以上に増加する。一方、テーパー要素については、最小縮小係数 fv を考えなければならない。これは、その開口、従って光信号伝送のその性能が 1/fv で減少するためである。本発明の場合は、価格と有用性との間の受入れ可能な妥協点として、直径２５mmの画像増強装置が選定された。これにより、ｆ１：１０の対物レンズの距離７０cmにおける０.１゜の非常に小さい開口角と比較して約２０゜の開口角による計算上の開口数０.１６７が得られる。
【００３５】
ガラスファイバー光学装置のこの開口角はレンズ／ミラー式画像化システムの場合より大きいので、光子を集める特性は、テーパー要素の支援により、通常の光学的装置と比較して何倍にも改良される。最初に光学レンズ装置（ライカノクチラックス（Leica Noctilux）f１：１０）に装備し、次いで光学テーパー装置を装備した最良の公知の光子計数システムによる比較測定は、１０００％の感度の増加を証明した。光信号伝達用システムの感度は、ガラスファイバー要素を備えた光学式画像化装置の支援により１０倍に増加させることができた。
【００３６】
光測定システムの基本構造が図１に示される。この例で最も重要な構成要素は、大面積の端部２と小面積の端部３とを有するガラスファイバーテーパー要素１である。大きい端面２と向かい合って平らなキャリヤー４が設置され、この上に試験対象物５が配列され、また小さい端面３に向かい合って、試験対象物５があるキャリヤー面の縮小された像を獲得し更に処理するために画像センサー６が設けられる。テーパー要素１は概ね鐘状の輪郭を持つ。大きい端面２及び小さい端面３の両者において、個々のガラスファイバー７は光学軸８と平行に向けられ、従ってそれぞれの面２及び３に直角である。
【００３７】
図２ａ及び２ｂにより、旋回式の発光測定システムが図示される。この事例では、キャリヤー４は、検査される対象物５のためのテストホール９を有する微量測定板である。この測定システムは、本質的に、微量測定板４、ガラスファイバーテーパー要素１、画像増強装置１０及びＣＣＤカメラ１１を備える。全システムは、これが水平の回転主軸１２まわりに旋回できる方法で固定フレーム１３上に取り付けられる。テーパー要素１は、遮光ハウジング１４内に入れられる。図２ａによる位置は基本位置に対応し、これにおいては、微量測定板４が最も下の構成要素として配置され、そして光学要素１、１０、１１は、その上方に配列される。この位置は、いわゆるＴＯＰ測定位置に対応する。これと比較して、図２ｂによる位置においては、全システムが回転主軸１２まわりに１８０゜旋回させられる。この事例では、微量測定板４は頂部に適切に設置され、従って頂部から接近可能であり、一方、光学構成要素１、１０、１１は微量分析プレート４の下方に設置される。この位置は、いわゆるＢＯＴＴＯＭ測定位置に対応する。１８０゜旋回した事例においては、遮光ハウジング１４は、光学式縮小装置としてのテーパー要素１及び強固なユニットとしてフランジ止めされた光子検出システム１０、１１と共に回転させられる。テーパー要素１の大面積の端部は微量測定板４に面し、そしてその小面積の端部は画像増強装置１０に面する。テーパー要素１の縮小率は、微量測定板４の縮小画像が画像増強装置１０の入口ウインドウを満たすように選定される。１：２から１：６の範囲の縮小率が、この形式の測定システムの場合において最適であると考えられる。
【００３８】
再びＴＯＰ位置が図示される図３に、光学システムの実際の構造が示される。このシステムの設置及び調整の工程においては、テーパー出口側の光子を画像増強装置１０の光電陰極１６に効果的に伝送するために、画像増強装置１０のガラスファイバーの入口ウインドウ１５をテーパー要素１の小面積の端部３と接触させることが必要である。
【００３９】
白いプラスチックのキャリヤー、例えば白い微量測定板が使われるときは、便宜上、バイアルカリ光電陰極を有する画像増強装置によっている。これは、識別不能な偽の光信号を生じ感度を限定するほぼ８００nmで生ずる光誘起された長時間燐光の（白い微量測定板と組み合わせられた）負の特性を、かかる光電陰極の特有のスペクトル感度が防止するためである。バイアルカリ光電陰極の特有の感度は７００nm以上では殆どゼロであり、長時間燐光から生ずる偽の光は抑制される。
【００４０】
要素１と入口ウインドウ１５との間の間隙１７は、カメラの支持板１９における調整ネジ１８の手段によりｚ方向距離をゼロにすることができる。この事例では、間隙１７内に導入された油滴２０の広がりが、テーパー要素１から検出システム１０、１１への移動中の屈折率を適合させることにより反射損失を最小にする。この場合、油はテーパー要素１のガラスと同じ屈折率を持つ。固定用ネジ２１の手段によりテーパー要素１と画像増強装置１０との間の強固な連結が確立され、この連結はライトトラップ２２の手段により光が入らないようにされる。
【００４１】
微量測定板（図４も参照）は、発光生物対象体５を受け入れるための多数の円筒状又は角柱状のテストホール９（いわゆるウエル（well））を持つ。（図２ｂによる）ＢＯＴＴＯＭ装置についての特別なデザインとして、微量測定板４のベース２３は光学的に透明な材料より構成される。
【００４２】
微量測定板４用の引出し形式のマウントが図５により詳細に説明される。引き出し得る引出し２４の支援により微量測定板４が測定装置に装填される。この引出しは、少なくもＢＯＴＴＯＭ測定法において、開放フレーム構造２５内に微量測定板４を受け入れることができ、従って実際の測定面は覆われないように設計される。画像増強装置１０が明るすぎて破損することを防ぐために、引出し２４が引き出されると高電圧が中断される。微量測定板４が押し込まれるとき、押し込み運動中の衝撃、従ってテーパー面２への破損の可能性を避けるために、引出しの面２６と大面積のテーパー面２（この場合は下方）との間に数mmの隙間２７を始めに維持する（図３参照）。最適の信号入力を最適の空間解像度に結び付ける条件を満たすために、微量測定板の面２６とテーパー面２とを接触させなければならない。これは、（図３及び５に図式的に示されるだけの）弾性的な垂直方向調整装置２９の手段により行われ、分析測定板４がテーパー要素１の大面積の端面２の下方に正確に置かれた後で、この手段により、微量測定板４がテーパー要素１を押すように持ち上げられる。しかし、決められた圧力を越すと面が撓む。これにより、高さ寸法の異なった微量測定板４を少しの遊びもなくテーパー面２に適合させることができる。引出し２４を囲んでいるハウジング部分３０の底面は、盲板３１により開口部を塞ぐことができる（図３参照）。
【００４３】
図６によれば、盲板は取り去られ、ウインドウ３２により置き換えられる。蛍光対象物を調査できるように、ＴＯＰ測定位置において、このウインドウを通して傾斜した入射角で蛍光励起光３３を放射することができる。この配列においては、微量測定板４のベース２３は同様に光学的に透明である。励起光３３からの干渉する放射を抑制するために、テーパー要素１の大面積の端面２と微量測定板４との間に、蛍光用に選定された交換式の大面積の干渉フィルター３４が配置される。そこで、この説明された装置は、発光測定システムから同じ高感度を有する蛍光測定システムに、迅速かつ困難なしに変換することができる。
【００４４】
発光測定システムの拡張の更なる可能性が図７に示される。この例ではＢＯＴＴＯＭ測定位置に回された装置には、微量測定板４の上方に配置されたマイクロピペットシステム３５が追加して装備される。この例では、微量測定板４の個々のテストホール９（ウエル）に個別にピペット３６が割り当てられる。微量測定板４の上側がマイクロピペットシステム３５のための接近が可能であり、そして下側が発光の観察のため接近可能であるように、上述のデザインの場合のように、フレーム２５（図５参照）が微量測定板４用の引出し状のマウント２４に設けられる。この場合も、下側からベース２３を通して標本５の発光放射を観察するために、微量測定板４のベース２３は光学的に透明な材料より構成される。この拡張により、例えばピペット３６を経て供給し得る反応液体の影響下での発光生物対象物の動的な調査ができる。この方法で、生物学的対象物における薬理学的活性物質の動的な作用プロフィールを反映する４０msの時間的分解能（ビデオ標準）での運動生物発光調査が可能である。数１００msから２sの生物システムの急速に減衰する発光反応の場合は、この方法でのみ物質の効果を調査することができる。
【００４５】
本発明の実施態様は以下のとおりである。
【００４６】
１．信号を発生する試験対象物（５）が平面キャリヤー（４）の調査面上に配列され、測定すべき試験対象物（４）の寸法を、対象物の全部を２次元の感光画像センサー（６）上において完全に画像化する方法で縮小する光学式画像化装置を備えた微量検定の光信号検出用測定システムであって、光学式画像化装置は大面積の端部（２）と小面積の端部（３）とを有する高解像度ガラスファイバーテーパー要素（１）を備え、そして端面（２、３）は大面積の端面（２）が少なくもキャリヤー（４）の調査面に対応し、かつ小面積の端面（３）が画像センサー（６）の大きさに対応し、キャリヤー（４）の調査面を画像センサー（６）上に完全に画像化するために端面（２、３）の比率が光学式画像化装置の縮小率を生成することを特徴とする前記測定システム。
【００４７】
２．平面キャリヤーは信号発生試験対象物（５）を受け入れるために多数のホール（９）を有する微量測定板（４）を備え、画像センサー（６）は画像増強装置（１０）と増強された画像信号を電子信号に変換するためのビデオカメラ（１１）とを備え、更にガラスファイバーテーパー要素（１）は画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）を完全に満たす微量測定板（４）の縮小された画像を作ることを特徴とする実施態様１による測定システム。
【００４８】
３．画像増強装置（１０）は、波長＞７００nmにおけるスペクトル感度が＜１％であるバイアルカリ光電陰極を有することを特徴とする実施態様１ないし２による測定システム。
【００４９】
４．微量測定板（４）が水平方向に可動でありかつ垂直方向で調整可能であるように配列され、引出し状マウント（２４）は、これが水平方向に押し込まれた後で、ガラスファイバーテーパー要素（１）の大面積端部（２）が微量測定板（４）の表面と直接接触するような量だけ持ち上げられることを特徴とする実施態様１ないし３による測定システム。
【００５０】
５．ガラスファイバーテーパー要素（１）の小面積端部（３）が画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）と直接光学的に接触することを特徴とする実施態様１ないし４による測定システム。
【００５１】
６．画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）がその後方に設置された画像増強装置（１０）の光電陰極（１６）上に画像を直接伝えるガラスファイバー板で形成されることを特徴とする実施態様１ないし５による測定システム。
【００５２】
７．反射損失を最小とするために、ガラスファイバーテーパー要素（１）と画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）との間に残っている空隙（１７）を油膜（２０）で満たし、その屈折率がテーパー要素（１）の屈折率に対応することを特徴とする実施態様５ないし６による測定システム。
【００５３】
８．微量測定板（４）が光学的に透明なベース（２３）を有し、引出し状マウント（２４）がフレーム構造（２５）として設計され、そして光学軸に関して斜めに入射する光束（３３）を発生する蛍光励起用の光源が微量測定板（４）の下方に配列されることを特徴とする実施態様１ないし７による測定システム。
【００５４】
９．全装置を水平主軸（１２）のまわりで１８０゜にわたり旋回させることができ、更に
ａ）微量測定板（４）が光学的に透明なベース（２３）を持つこと、
ｂ）微量測定板（４）用の引出し状マウント（２４）がフレーム構造（２５）として設計されること。
【００５５】
ｃ）測定システムは、更に個々のピペット（３６）が微量測定板（４）のテストホール（９）に割り当てられるマイクロピペットシステム（３５）を更に有すること。
【００５６】
の諸特徴を更に有することを特徴とする実施態様１ないし７による測定システム。
【図面の簡単な説明】
【図１】光学測定システムの基本構造を示す。
【図２】基本位置（ＴＯＰ位置）における発光測定システムの図式的な図面（ａ）、図２ａに関して１８０゜回された位置（ＢＯＴＴＯＭ位置）における発光測定システムの図式的な図面（ｂ）を示す。
【図３】発光生物対象物用の測定システムの構造を示す。
【図４】微量測定板の平面図を示す。
【図５】微量測定板の引出し状のマウントを示す。
【図６】傾斜した入射励起光により蛍光生物対象物を調査するための測定システムの基本構造を示す。
【図７】発光生物対象物における動的な経過を調査するためのピペット装置を有するＢＯＴＴＯＭ位置にある発光測定システムの基本構造を示す。
【符号の説明】
１テーパー要素
２端面
３端面
４試験対象物
５試験対象物
６画像センサー
９ホール

Claims

信号を発生する試験対象物（５）が平面キャリヤー（４）の調査面上に配列され、測定すべき試験対象物（４）の寸法を、対象物の全部を２次元の感光画像センサー（６）上において完全に画像化する方法で縮小する光学式画像化装置を備えた微量検定の光信号検出用測定システムであって、光学式画像化装置は大面積の端部（２）と小面積の端部（３）とを有する高解像度ガラスファイバーテーパー要素（１）を備え、そして端面（２、３）は大面積の端面（２）が少なくもキャリヤー（４）の調査面に対応し、かつ小面積の端面（３）が画像センサー（６）の大きさに対応し、キャリヤー（４）の調査面を画像センサー（６）上に完全に画像化するために端面（２、３）の比率が光学式画像化装置の縮小率を生成し、
ここで、平面キャリヤーは信号発生試験対象物（５）を受け入れるために多数のホール（９）を有する測定板（４）を備え、画像センサー（６）は画像増強装置（１０）と増強された画像信号を電子信号に変換するためのビデオカメラ（１１）とを備え、更にガラスファイバーテーパー要素（１）は画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）を完全に満たす測定板（４）の縮小された画像を作ることを特徴とする、
上記測定システム。
画像増強装置（１０）は、波長＞７００nmにおけるスペクトル感度が＜１％であるバイアルカリ光電陰極を有することを特徴とする請求項１に記載の測定システム。
測定板（４）が水平方向に可動でありかつ垂直方向で調整可能であるように配列され、引出し状マウント（２４）は、これが水平方向に押し込まれた後で、ガラスファイバーテーパー要素（１）の大面積端部（２）が測定板（４）の表面と直接接触するような量だけ持ち上げられることを特徴とする請求項１ないし２に記載の測定システム。
ガラスファイバーテーパー要素（１）の小面積端部（３）が画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）と直接光学的に接触することを特徴とする請求項１ないし３に記載の測定システム。
画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）が、その後方に設置された画像増強装置（１０）の光電陰極（１６）上に画像を直接伝えるガラスファイバー板で形成されることを特徴とする請求項１ないし４に記載の測定システム。
反射損失を最小とするために、ガラスファイバーテーパー要素（１）と画像増強装置（１０）の入口ウインドウ（１５）との間に残っている空隙（１７）を油膜（２０）で満たし、その屈折率がテーパー要素（１）の屈折率に対応することを特徴とする請求項４ないし５に記載の測定システム。
測定板（４）が光学的に透明なベース（２３）を有し、引出し状マウント（２４）がフレーム構造（２５）として設計され、そして光学軸に関して斜めに入射する光束（３３）を発生する蛍光励起用の光源が測定板（４）の下方に配列されることを特徴とする請求項１ないし６に記載の測定システム。
全装置を水平主軸（１２）のまわりで１８０゜にわたり旋回させることができ、
ａ）測定板（４）が光学的に透明なベース（２３）を持つこと、
ｂ）測定板（４）用の引出し状マウント（２４）がフレーム構造（２５）として設計されること、
ｃ）測定システムは、更に個々のピペット（３６）が測定板（４）のテストホール（９）に割り当てられるマイクロピペットシステム（３５）を更に有すること、
の更なる特色を有することを特徴とする、請求項１ないし７に記載の測定システム。
測定板（４）が微量測定板である、請求項１ないし８に記載の測定システム。