JP4489146B2 - 蛍光検出装置及び蛍光検出方法 - Google Patents

蛍光検出装置及び蛍光検出方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4489146B2
JP4489146B2 JP2009523506A JP2009523506A JP4489146B2 JP 4489146 B2 JP4489146 B2 JP 4489146B2 JP 2009523506 A JP2009523506 A JP 2009523506A JP 2009523506 A JP2009523506 A JP 2009523506A JP 4489146 B2 JP4489146 B2 JP 4489146B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
fluorescence
measurement object
laser light
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009523506A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2009098868A1 (ja
Inventor
弘能 林
成幸 中田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Mitsui E&S Holdings Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd, Mitsui E&S Holdings Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP4489146B2 publication Critical patent/JP4489146B2/ja
Publication of JPWO2009098868A1 publication Critical patent/JPWO2009098868A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1456Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals
    • G01N15/1459Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry without spatial resolution of the texture or inner structure of the particle, e.g. processing of pulse signals the analysis being performed on a sample stream
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/51Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid inside a container, e.g. in an ampoule
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/14Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/149Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry specially adapted for sorting particles, e.g. by their size or optical properties
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N2021/4704Angular selective
    • G01N2021/4707Forward scatter; Low angle scatter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6482Sample cells, cuvettes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

本発明は、流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出装置及び蛍光検出方法に関する。
医療、生物分野で用いられるフローサイトメータには、レーザ光を照射することにより測定対象物の蛍光色素からの蛍光を受光して、測定対象物の種類を識別する蛍光検出装置が組み込まれている。
蛍光検出装置で使用するレーザ光の光強度は、一般的に中心が高く、その外側に行くに従って強度が低下するガウシアン分布を形成する。蛍光検出装置の蛍光を高分解能で正確に測定するには、測定対象物にレーザ光が一定の光強度で照射されることが必要である。このため、測定対象物には、ガウシアン分布を成すレーザ光の光強度が略一定の中心部分を照射する。しかし、流路を流れる測定対象物は、流路内で予め設定された測定点の中心に対して位置ずれすることから、測定対象物の位置ずれを可能な限り抑制することが行われている。また、レーザ光の光束を拡げて、ガウシアン分布の一定の光強度を持つ部分を拡げることも行われている。
下記非特許文献1には、フローサイトメータが記載されている。このフローサイトメータにおいて、高い測定分解能を得るには、レーザ光の光強度が安定していること、測定対象物を含ませて流すシース液を調整して流れの径を小さくすること、及びその流れが層流になっていること、が必要であると指摘されている。
しかし、高い測定分解能を得、かつ、レーザ光を効率よく使用するには、上述のレーザ光の光強度が安定していること、シース液の流れの径を小さくすること、及びその流れを層流にすること、だけでは十分とはいえない。
例えば、レーザ光の光束を拡げて、測定対象物の測定に用いる一定の強度を備える部分を拡げることはできても、レーザ光の外側の部分は、測定対象物の照射に用いていないため、レーザ光の使用効率が悪い。
http://www.bc-cytometry.com/FCM/fcmprinciple_6-6.html (2007年12月6日検索)
そこで、本発明は、上記問題点を解決するために、流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出装置において、レーザ光の使用効率を高め、得られた測定データを用いて高分解能の結果を得ることのできる蛍光検出装置及び蛍光検出方法を提供することを目的とする。
本発明は、流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出装置であって、流路中の測定点を通過する測定対象物に対してレーザ光を照射するレーザ光源部と、測定対象物からのレーザ光の前方散乱光を集光する光学系と、集光した前記前方散乱光を受光することによって、測定対象物が測定点を通過するタイミングを知らせるとともに、集光した前方散乱光の集束位置を検知するために、前記レーザ光の光軸の方向及び前記流路中の測定対象物の流れの方向と直交する方向に並列配置された複数の検出器と、を備える第1の受光部と、レーザ光の照射された測定対象物の蛍光を集光レンズを通して受光して受光信号を出力する第2の受光部と、前記第1の受光部から出力した検知信号をトリガー信号として、前記第2の受光部から出力した前記受光信号と前記検知信号とに基づいて、データ処理を開始し、蛍光強度の出力値を出力する処理部と、測定対象物のサイズを求める分析部と、を有し、
前記処理部は、前記第1の受光部から出力された検知信号のうち、最大値を示す検知信号を特定することにより、前方散乱光の集束位置を特定し、この集束位置から、前記第2の受光部から出力された受光信号を補正するための補正係数を求め、この補正係数を用いて前記受光信号を補正し、
前記分析部は、前記第1の受光部にて生成される前記前方散乱光の検知信号の強度と前記前方散乱光の集束位置とを用いて測定対象物のサイズを求める、ことを特徴とする蛍光検出装置を提供する。
前記処理部は、測定対象物に照射されるレーザ光の光強度分布の情報を用いて集束位置と受光信号を補正するための補正係数とを関係付けた補正テーブルを用いて、前記補正係数を求めることが好ましい。
前記流路と前記第1の受光部との間に、レーザ光の直接光が前記第1の受光部に照射されないように、前記光軸近傍のレーザ光を遮蔽する遮蔽板が設けられることが好ましい。
さらに、補正された受光信号を用いて、蛍光強度の頻度分布を作成する分析部を備えることが好ましい。
さらに、本発明は、流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出方法であって、測定対象物が流路中の測定点を通過するように測定対象物を流して、測定対象物に対してレーザ光を照射するステップと、測定対象物が測定点を通過するとき、レーザ光の前方散乱光が光学系を通して集光する集束位置を、前記レーザ光の光軸の方向及び前記流路中の測定対象物の流れの方向と直交する方向に並列配置された複数の検出器を用いて、検知する検知信号を生成するステップと、レーザ光の照射された測定対象物の蛍光を、集光レンズを通して受光して受光信号を出力するステップと、前記複数の検出器が出力する前記検知信号のうち、最大値を示す検知信号を特定することにより、前記前方散乱光の集束位置を特定し、この集束位置から、前記受光信号を補正するための補正係数を求め、この補正係数を用いて前記受光信号を補正することにより、蛍光強度を算出するステップと、前記前方散乱光の検知信号の強度と前記前方散乱光の集束位置とを用いて測定対象物のサイズを求めるステップと、を有することを特徴とする蛍光検出方法を提供する。
その際、前記受光信号を補正するとき、測定対象物に照射されるレーザ光の光強度分布の情報を用いて集束位置と受光信号を補正するための補正係数とを関係付けた補正テーブルを用いて、前記補正係数を求めることが好ましい。
さらに、流路中に測定対象物を順次複数流し、補正された前記受光信号を用いて、蛍光強度の頻度分布を作成するステップを有することが好ましい。
本発明の蛍光検出装置及び蛍光検出方法において、測定対象物からのレーザ光の前方散乱光を集光することによって、測定対象物が測定点を通過するタイミングを知らせる第1の受光部は、集光した前方散乱光の集束位置を検知するために、レーザ光の光軸の方向及び前記流路中の測定対象物の流れの方向と直交する方向に並列配置された複数の検出器を備える。このため、処理部では、第1の受光部から出力された検知信号から前方散乱光の集光位置を特定し、この集束位置から、第2の受光部から出力された受光信号を補正するための補正係数を求め、この補正係数を用いて受光信号を補正することができる。したがって、ガウシアン分布等の光強度を有するレーザ光であっても、光強度が一定の中心部の他に、その外側の急激に光強度が低下する周辺部を、測定対象物の照射に使用することができるので、レーザ光の使用効率を高めることができる。
また、受光信号を補正するので、分析部で作成する蛍光強度に対する頻度分布において、シャープな(分散が小さい)頻度分布を得ることができる。このため、頻度分布において、2つのピークが近接して存在する場合でも、2つのピークを判別できる程度に、高分解能の結果を得ることができる。
本発明の蛍光検出装置を用いたフローサイトメータの概略構成図である。 本発明の蛍光検出装置に用いられるレーザ光源部の一例を示す概略構成図である。 本発明の蛍光検出装置に用いられる第1の受光部の一例を示す概略構成図である。 本発明の蛍光検出装置に用いられる第2の受光部の一例を示す概略構成図である。 (a)〜(e)は、本発明の蛍光検出装置の補正について説明する図である。
符号の説明
10 フローサイトメータ
12 試料
20 信号処理装置
22 レーザ光源部
22r R光源
22g G光源
22b B光源
23a1,23a2,26b1,26b2 ダイクロイックミラー
23c レンズ系
24,26 受光部
24a 集光レンズ
24b 前方散乱検出ユニット
24c 遮蔽板
24d 検出器
26a 集束レンズ
26c1,26c2,26c バンドパスフィルタ
27a〜27c 光電変換器
28 処理部
29 制御部
30 管路
31 フローセル体
32 回収容器
34r,34g,34b レーザドライバ
35 パワースプリッタ
80 分析装置
以下、本発明の蛍光検出装置及び蛍光検出方法を詳細に説明する。
図1は、本発明の蛍光検出装置を用いたフローサイトメータ10の概略構成図である。
フローサイトメータ10は、レーザ光を測定対象とする細胞等の試料12に照射し、試料12中の一部分から発する蛍光を検出して信号処理をする信号処理装置(蛍光検出装置)20と、信号処理装置20で得られた処理結果から試料12中の測定対象物の分析を行なう分析装置80とを有する。
信号処理装置20は、レーザ光源部22と、受光部24、26と、処理部28と、制御部29と、管路30と、フローセル体31と、を有する。
処理部28は、試料12の蛍光強度の出力値を出力する。制御部29は、所定の強度でレーザ光を照射させ、各処理の動作の制御管理を行う。管路30は、高速流を形成するシース液に含ませて試料12を流す。フローセル体31は、管路30の端に接続され、試料12のフローを形成し、このフローの経路にレーザ光の測定点をつくる。
フローセル体31の出口側には、回収容器32が設けられている。フローサイトメータ10には、レーザ光の照射により短時間内に試料12中の特定の細胞等を分離するためのセル・ソータを配置して別々の回収容器に分離するように構成することもできる。
レーザ光源部22は、波長の異なる3つのレーザ光、例えばλ1=405nm、λ2=533nmおよびλ3=650nm等のレーザ光を出射する部分である。レーザ光は、フローセル体31中の所定の位置に集束するようにレンズ系が設けられ、この集束位置が試料12の測定点となっている。
図2は、レーザ光源部22の構成の一例を示す図である。
レーザ光源部22は、R光源22r、G光源22g、B光源22bと、ダイクロイックミラー23a1、23a2と、レンズ系23cと、レーザドライバ34r,34gおよび34bと、パワースプリッタ35と、を有して構成される。
R光源22r、G光源22g、B光源22bは、350nm〜800nmの可視光の、レーザ光を出射する部分で、R光源22rは、主に赤色のレーザ光Rを所定の強度で出射する。G光源22gは、緑色のレーザ光Gを所定の強度で出射する。B光源22bは、青色のレーザ光Bを所定の強度で出射する。
ダイクロイックミラー23a1、23a2は、特定の波長帯域のレーザ光を透過し、他の波長帯域のレーザ光を反射する。
レンズ系23cは、レーザ光R,GおよびBからなるレーザ光を管路30中の測定点に集束させる。レーザドライバ34r,34gおよび34bは、R光源22r、G光源22gおよびB光源22bのぞれぞれを駆動する。
パワースプリッタ35は、供給された信号をレーザドライバ34r,34gおよび34bにそれぞれ分配する。
これらのレーザ光を出射する光源として例えば半導体レーザが用いられる。
ダイクロイックミラー23a1は、レーザ光Rを透過し、レーザ光Gを反射するミラーであり、ダイクロイックミラー23a2は、レーザ光RおよびGを透過し、レーザ光Bを反射するミラーである。
この構成によりレーザ光R,GおよびBが合成されて、測定点を通過する試料12を照射する照射光となる。
レーザドライバ34r,34gおよび34bは、処理部28及び制御部29に接続されて、レーザ光R,G,Bの出射の強度が調整されるように構成される。
R光源22r、G光源22gおよびB光源22bは、レーザ光R、GおよびBが蛍光色素を励起して特定の波長帯域の蛍光を発するように、予め定められた波長帯域で発振する。レーザ光R、GおよびBによって励起される蛍光色素は測定しようとする生体物質等の試料12に付着されており、測定対象物としてフローセル体31の測定点を通過する際、測定点でレーザ光R、GおよびBの照射を受けて特定の波長で蛍光を発する。
受光部24は、管路30及びフローセル体31を挟んでレーザ光源部22と対向するように配置されており、測定点を通過する試料12によってレーザ光が前方散乱することにより試料12が測定点を通過する旨の検出信号を出力する光電変換器を備える。この受光部24から出力される信号は、処理部28及び制御部29に供給され、処理部28において試料12が管路30中の測定点を通過するタイミングを知らせるトリガー信号として用いられる。
図3は、受光部24の一例の概略の構成を示す概略構成図である。図3では、試料12の流れる方向が紙面に対して垂直方向である。
受光部24は、試料12に当たって前方散乱するレーザ光を集光する集光レンズ24aと、集光した光を検出する多チャンネルの前方散乱光検出ユニット24bと、遮蔽板24cと、を有する。
集光レンズ24aは、試料12に照射されて前方(レーザ光の進行方向前方、図3中の右側方向)に散乱したレーザ光を集光するために用いられる。
前方散乱光検出ユニット24bは、レーザ光の照射方向と直交し、かつ、試料12の流れる方向(図3中紙面に垂直方向)と直交する方向に、複数の検出器24dが並列配置されている。検出器24dのそれぞれは、検出信号が処理部28及び制御部29に出力されるように接続されている。検出器24dは、例えば、いずれも同じ構成をしたフォトダイオードが用いられる。このように、検出器24dを複数並列配置したのは、試料12が予め設定された測定点(レーザ光の集束点)の中心に対して位置ずれして通過するときの位置ずれの情報を得るためである。具体的には、試料12が、図3中、X方向に位置ずれした場合、レーザ光の前方散乱光は、散乱光検出ユニット24bの中心位置Aより図中下側の位置(図3中矢印の方向の位置)で集束する。試料12が、図3中、X方向と反対側方向に位置ずれした場合、レーザ光の前方散乱光は、散乱光検出ユニット24bの中心位置Aより図中上側の位置で集束する。この集束位置は、試料12のX方向の位置ずれ量に応じて変化する。したがって、計測した散乱光の最大強度がどの検出器24dで検出されたかによって、集束位置を知ることができる。これより、測定対象の試料12が測定点に対してどのくらい位置ずれして流れたかを知ることができる。測定した検出器24dの検知信号が処理部28及び制御部29に供給される。検知信号は、検出器24dそれぞれから出力されるので、最大値を示す検知信号を特定することで、散乱光の最大強度がどの検出器24dで検出されたか、知ることができる。また、検知信号は、データ処理の開始のためにトリガー信号として用いられる。
遮蔽板24cは、照射されたレーザ光の直接光が検出器24dで受光されないように、この直接光を遮蔽するために用いられる。
一方、受光部26は、レーザ光源部22から出射されるレーザ光の光軸に垂直な平面上の、試料12の流れに直交する方向、すなわち、レーザ光の照射方向に対して垂直方向であって、かつフローセル体31の流路中の試料12の移動方向に対して垂直方向に配置されており、測定点にて照射された試料12が発する蛍光を受光する光電変換器を備える。
一方、受光部26は、レーザ光源部22から出射されるレーザ光の出射方向に対して垂直方向であって、かつフローセル体31の流路中の試料12の移動方向に対して垂直方向に配置されており、測定点にて照射された試料12が発する蛍光を受光する光電変換器を備える。
図4は、受光部26の一例の概略の構成を示す概略構成図である。
図4に示す受光部26は、試料12からの蛍光信号を集束させるレンズ系26aと、ダイクロイックミラー26b,26bと、バンドパスフィルタ26c〜26cと、光電子倍増管等の光電変換器27a〜27cと、を有する。
レンズ系26aは、受光部26に入射した蛍光を光電変換器27a〜27cの受光面に集束させるように構成されている。
ダイクロイックミラー26b,26bは、所定の範囲の波長帯域の蛍光を反射させて、それ以外は透過させるミラーである。バンドパスフィルタ26c〜26cでフィルタリングして光電変換器27a〜27cで所定の波長帯域の蛍光を取り込むように、ダイクロイックミラー26b,26bの反射波長帯域および透過波長帯域が設定されている。
バンドパスフィルタ26c〜26cは、各光電変換器27a〜27cの受光面の前面に設けられ、所定の波長帯域の蛍光のみが透過するフィルタである。透過する蛍光の波長帯域は、蛍光色素の発する蛍光の波長帯域に対応して設定されている。
光電変換器27a〜27cは、例えば光電子倍増管を備えたセンサを備え、光電面で受光した光を電気信号に変換するセンサである。
制御部29は、所定の強度でレーザ光を照射させ、受光部24から供給されたトリガー信号に基づいて処理部28における各処理の動作の制御管理を行う部分である。
処理部28は、所定の信号処理を行って蛍光強度の出力値を分析装置80に出力する部分である。
処理部28では、受光部24から供給された検知信号に基づいて所定のデータ処理を開始する。処理部28は、受光部24から供給された検出信号のうち、最大の値を取るものが、どの検出器24dからのものであるか特定し、これによって前方散乱光の集束位置を特定し、この特定位置から、受光部26から出力された受光信号に補正をするための補正係数を求め、この補正係数を用いて受光信号を補正する。
処理部28は、検出器24dの集束位置からレーザ光の強度を求め、この強度に応じた補正係数を求める処理を一括して行うために、予め記憶されている補正テーブルを用いて補正を行う。この補正テーブルは、試料12に照射されるレーザ光の光強度分布の情報を用いて集束位置と受光信号を補正するための補正係数とを関係付けて設定されたものである。
図5(a)〜(e)は、受光信号に補正を行う必要性を説明する図である。
本発明では、受光信号は、後述する分析装置80において、図5(d)に示すような蛍光強度に対する試料12の頻度分布を算出し、この頻度分布から、特定の蛍光が測定されたか否かを判別するために使用する。このとき、蛍光が2種類存在する場合、頻度分布において2つのピークを形成する。この2つのピークの蛍光強度が近接しているとき、この2つのピークが判別できるためには、ピークの幅が狭いこと(分散が小さいこと)が必要である。図5(e)のように、1つのピークのピーク幅が広い(分散が大きい)場合、2つのピークは判別できない。図5(e)は、上述の補正をしない場合の頻度分布である。
図5(a)に示すように、試料12の通過する位置A〜C等に応じて、この位置におけるレーザ光の光強度分布の逆数の分布を持つ補正係数を用い、この補正係数を受光信号に乗算する。試料12の位置は、図5(c)のように、分布を持ってばらつくが、上述したように補正係数を用いて受光信号を補正するので、補正をしない場合の頻度分布である図5(e)に対して、図5(d)のようにピークの幅が狭くなる。
このように、受光信号に対して補正をするのは、図5(d)のようにピークの幅を狭くし、頻度分布における分解能を向上させるためである。
補正は単純に補正係数を受光信号に乗算するものである。これは、蛍光の強度が照射されるレーザ光の光強度に応じて線形的に変化する部分を好適に用いるからである。しかし、本発明ではこれに限定されない。少なくとも蛍光の強度が照射されるレーザ光の光強度と対応関係にあり、この関係を用いて補正係数を定めるとよい。
分析装置80は、処理部28から供給される補正された受光信号を用いて、図5(d)のような頻度分布を作成し、フローセル体31の測定点を通過する試料12中に含まれる生体物質の種類等を特定し、試料12中に含まれる生体物質の分析を行う装置である。
このような蛍光検出装置10では、試料12がレーザ光によって照射されたとき、試料12から発する前方散乱光を、散乱光検出ユニット24bの検出器24dで検出する。検出器24dの生成する検知信号によって、前方散乱光の集束位置がわかるので、この集束位置に基づいて、処理部28が保有する補正テーブルを用いて補正係数が求められる。この補正係数を受光部26の受光信号に乗算することにより、受光信号は補正される。
補正された受光信号は、分析装置80に供給されて、図5(d)に示すような頻度分布が作成される。
蛍光検出装置10では、処理部28において、レーザ光の光強度の分布を用いた補正テーブルを用いて受光信号の補正を行うので、分析装置80では、ピーク幅の狭い頻度分布を得ることができる。一方、レーザ光に光強度分布が存在しても、この分布を用いて補正するので、従来のように、一定の光強度を有するレーザ光の中心部のみを蛍光の測定に使用する必要はなく、従来測定に用いられなかったレーザ光の中心部分の外側部分も蛍光の測定に使用することができる。このため、レーザ光を効率よく使用することができる。
又、試料12の流れる位置を調べることもできる。検出器24dの検出信号から試料12の位置におけるレーザ光の光強度が既知となっている。一方、前方散乱光の光強度は、試料12の位置におけるレーザ光の光強度と試料12のサイズの乗算した結果として得られるものなので、既知のレーザ光の光強度を用いて、測定された試料12の概略のサイズを知ることもできる。このような測定された試料12の概略のサイズの算出処理を、分析装置80は行ってもよい。このとき、受光部24にて生成される前方散乱光の散乱光信号の強度と、前方散乱光の集束位置とを用いて試料12のサイズを求める。具体的には、前方散乱光の集束位置は既知となるので、この集束位置から試料12が通過する測定点の位置ずれを求め、この位置ずれした試料12の照射されるレーザ光の光強度を知ることができる。このレーザ光の光強度と、前方散乱光の散乱光信号の強度とから試料12のサイズを求めることができる。
以上、本発明の蛍光検出装置及び蛍光検出方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

Claims (7)

  1. 流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出装置であって、
    流路中の測定点を通過する測定対象物に対してレーザ光を照射するレーザ光源部と、
    測定対象物からのレーザ光の前方散乱光を集光する光学系と、集光した前記前方散乱光を受光することによって、測定対象物が測定点を通過するタイミングを知らせるとともに、集光した前方散乱光の集束位置を検知するために、前記レーザ光の光軸の方向及び前記流路中の測定対象物の流れの方向と直交する方向に並列配置された複数の検出器と、を備える第1の受光部と、
    レーザ光の照射された測定対象物の蛍光を集光レンズを通して受光して受光信号を出力する第2の受光部と、
    前記第1の受光部から出力した検知信号をトリガー信号として、前記第2の受光部から出力した前記受光信号と前記検知信号とに基づいて、データ処理を開始し、蛍光強度の出力値を出力する処理部と、
    測定対象物のサイズを求める分析部と、を有し、
    前記処理部は、前記第1の受光部から出力された検知信号のうち、最大値を示す検知信号を特定することにより、前方散乱光の集束位置を特定し、この集束位置から、前記第2の受光部から出力された受光信号を補正するための補正係数を求め、この補正係数を用いて前記受光信号を補正し、
    前記分析部は、前記第1の受光部にて生成される前記前方散乱光の検知信号の強度と前記前方散乱光の集束位置とを用いて測定対象物のサイズを求める、ことを特徴とする蛍光検出装置。
  2. 前記処理部は、測定対象物に照射されるレーザ光の光強度分布の情報を用いて集束位置と受光信号を補正するための補正係数とを関係付けた補正テーブルを用いて、前記補正係数を求める請求項1に記載の蛍光検出装置。
  3. 前記流路と前記第1の受光部との間に、レーザ光の直接光が前記第1の受光部に照射されないように、前記光軸近傍のレーザ光を遮蔽する遮蔽板が設けられる請求項1または2に記載の蛍光検出装置。
  4. さらに、流路中に測定対象物を順次複数流し、補正された前記受光信号を用いて、蛍光強度の頻度分布を作成する分析部を備える請求項1〜3のいずれか1項に記載の蛍光検出装置。
  5. 流路中を流れる測定対象物にレーザ光を照射し、そのとき発する蛍光を測定する蛍光検出方法であって、
    測定対象物が流路中の測定点を通過するように測定対象物を流して、測定対象物に対してレーザ光を照射するステップと、
    測定対象物が測定点を通過するとき、レーザ光の前方散乱光が光学系を通して集光する集束位置を、前記レーザ光の光軸の方向及び前記流路中の測定対象物の流れの方向と直交する方向に並列配置された複数の検出器を用いて、検知する検知信号を生成するステップと、
    レーザ光の照射された測定対象物の蛍光を、集光レンズを通して受光して受光信号を出力するステップと、
    前記複数の検出器が出力する前記検知信号のうち、最大値を示す検知信号を特定することにより、前前方散乱光の集束位置を特定し、この集束位置から、前記受光信号を補正するための補正係数を求め、この補正係数を用いて前記受光信号を補正することにより、蛍光強度を算出するステップと、
    前記前方散乱光の検知信号の強度と前記前方散乱光の集束位置とを用いて測定対象物のサイズを求めるステップと、を有することを特徴とする蛍光検出方法。
  6. 前記受光信号を補正するとき、測定対象物に照射されるレーザ光の光強度分布の情報を用いて集束位置と受光信号を補正するための補正係数とを関係付けた補正テーブルを用いて、前記補正係数を求める請求項に記載の蛍光検出方法。
  7. さらに、流路中に測定対象物を順次複数流し、補正された前記受光信号を用いて、蛍光強度の頻度分布を作成するステップを有する請求項またはに記載の蛍光検出方法。
JP2009523506A 2008-02-07 2009-02-04 蛍光検出装置及び蛍光検出方法 Expired - Fee Related JP4489146B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008027352 2008-02-07
JP2008027352 2008-02-07
PCT/JP2009/000424 WO2009098868A1 (ja) 2008-02-07 2009-02-04 蛍光検出装置及び蛍光検出方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP4489146B2 true JP4489146B2 (ja) 2010-06-23
JPWO2009098868A1 JPWO2009098868A1 (ja) 2011-05-26

Family

ID=40951948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009523506A Expired - Fee Related JP4489146B2 (ja) 2008-02-07 2009-02-04 蛍光検出装置及び蛍光検出方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8049185B2 (ja)
EP (1) EP2273253A1 (ja)
JP (1) JP4489146B2 (ja)
KR (1) KR101163197B1 (ja)
CN (1) CN101939633B (ja)
WO (1) WO2009098868A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018025559A (ja) * 2012-06-06 2018-02-15 ソニー株式会社 微小粒子測定装置におけるデータ補正方法及び微小粒子測定装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102713575A (zh) * 2010-01-15 2012-10-03 三井造船株式会社 荧光检测装置和荧光检测方法
DK2707699T3 (da) 2011-05-12 2021-09-20 Xy Llc Uv-diodelaserexcitering i flow-cytometri
US9746412B2 (en) 2012-05-30 2017-08-29 Iris International, Inc. Flow cytometer
CN104736995B (zh) * 2012-12-03 2017-07-25 富士电机株式会社 粒子束形成装置
CN103063626A (zh) * 2012-12-13 2013-04-24 江西科技师范大学 一种光路自动校正的细胞激光激发检测装置及其方法
CN103300863B (zh) * 2013-06-19 2014-09-10 张英泽 外科手术用激光尺
CN103881707A (zh) * 2013-12-30 2014-06-25 安徽师范大学 一种磷光能量转移体系,其合成方法,用途以及单链脱氧核糖核苷酸的检测方法
WO2017073737A1 (ja) * 2015-10-28 2017-05-04 国立大学法人東京大学 分析装置
CN109154425B (zh) * 2016-05-13 2021-06-15 新唐科技日本株式会社 光源装置以及照明装置
JP7026337B2 (ja) * 2017-08-29 2022-02-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 光観測装置
CN108489947B (zh) * 2018-03-22 2021-02-09 深圳大学 一种荧光寿命的测量方法及装置
CN109230757B (zh) * 2018-08-20 2020-05-08 山东中烟工业有限责任公司 高速卷接机的水松纸和盘纸拼接头检测装置及方法
US10908065B2 (en) 2018-09-17 2021-02-02 Inguran, Llc Light collection from objects within a fluid column
JP7260308B2 (ja) * 2019-01-24 2023-04-18 リオン株式会社 流体中浮遊物質測定用フローセル及び粒子計数装置
KR102458411B1 (ko) * 2020-11-30 2022-10-26 에스팩 주식회사 입자 계수 장치 및 방법
CN114993897B (zh) * 2022-07-18 2022-11-18 广东省麦思科学仪器创新研究院 气溶胶颗粒束束宽及颗粒分布的检测装置、套装和方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6129738A (ja) * 1984-07-20 1986-02-10 Canon Inc 粒子解析装置及び粒子解析方法
JPS61128140A (ja) * 1984-11-27 1986-06-16 Canon Inc 粒子解析装置
JPH03221837A (ja) * 1990-01-26 1991-09-30 Canon Inc 検体測定方法及び検体測定装置
JPH0996603A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 流動細胞分析装置
JP2004001569A (ja) * 2003-08-22 2004-01-08 Citizen Watch Co Ltd プリントギャップ調整機構

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4643566A (en) 1984-07-20 1987-02-17 Canon Kabushiki Kaisha Particle analyzing apparatus
DE69118429T2 (de) 1990-01-26 1996-09-12 Canon Kk Verfahren zur Messung einer Spezies unter Verwendung von Fluoreszenzlicht
US5315122A (en) * 1992-08-25 1994-05-24 Becton, Dickinson And Company Apparatus and method for fluorescent lifetime measurement
JP4384064B2 (ja) * 2005-02-15 2009-12-16 三井造船株式会社 強度変調したレーザ光による蛍光検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6129738A (ja) * 1984-07-20 1986-02-10 Canon Inc 粒子解析装置及び粒子解析方法
JPS61128140A (ja) * 1984-11-27 1986-06-16 Canon Inc 粒子解析装置
JPH03221837A (ja) * 1990-01-26 1991-09-30 Canon Inc 検体測定方法及び検体測定装置
JPH0996603A (ja) * 1995-09-29 1997-04-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 流動細胞分析装置
JP2004001569A (ja) * 2003-08-22 2004-01-08 Citizen Watch Co Ltd プリントギャップ調整機構

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018025559A (ja) * 2012-06-06 2018-02-15 ソニー株式会社 微小粒子測定装置におけるデータ補正方法及び微小粒子測定装置
US10371632B2 (en) 2012-06-06 2019-08-06 Sony Corporation Data correction method in fine particle measuring device and fine particle measuring device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100115774A (ko) 2010-10-28
EP2273253A1 (en) 2011-01-12
US8049185B2 (en) 2011-11-01
WO2009098868A1 (ja) 2009-08-13
CN101939633B (zh) 2012-10-31
US20100314557A1 (en) 2010-12-16
JPWO2009098868A1 (ja) 2011-05-26
KR101163197B1 (ko) 2012-07-06
CN101939633A (zh) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4489146B2 (ja) 蛍光検出装置及び蛍光検出方法
JP4472024B2 (ja) 蛍光検出装置および蛍光検出方法
JP7050983B2 (ja) マルチモードの蛍光撮像フローサイトメトリシステム
JP5381741B2 (ja) 光学的測定装置及び光学的測定方法
JP4365380B2 (ja) Fret検出方法および装置
JP4698766B2 (ja) 蛍光検出装置および蛍光検出方法
KR101152615B1 (ko) 형광공명에너지이동 검출 방법 및 장치
JP2012047464A (ja) 微小粒子測定装置及び光軸補正方法
JP2009210379A (ja) 蛍光検出方法及び蛍光検出装置
JP4540751B1 (ja) 蛍光検出装置及び蛍光検出方法
JP4902582B2 (ja) 蛍光検出装置
JP2021503608A (ja) 落射蛍光測定用の光学フローサイトメータ
JP2001194305A (ja) 蛍光相関分光解析装置
JP4834024B2 (ja) 蛍光検出装置
JP2013160672A (ja) 蛍光検出用光学系及び微小粒子分析装置
JP5052318B2 (ja) 蛍光検出装置
JP6129014B2 (ja) 蛍光検出装置および蛍光検出方法
TW202141022A (zh) 光學測定裝置及光學測定方法
KR102122020B1 (ko) 혈구 분석 장치, 이를 이용한 혈구 분석 방법
JP5324487B2 (ja) 蛍光検出用較正装置、蛍光検出用較正方法、および蛍光検出装置
TW202141021A (zh) 光學測定裝置及光學測定方法
US20140364708A1 (en) Apparatus for enhancing the mold-in algorithm

Legal Events

Date Code Title Description
A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20090629

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090616

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20090827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090901

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100105

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100204

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100316

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100330

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees