JP5479967B2 - 高感度発光測定装置 - Google Patents
高感度発光測定装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5479967B2 JP5479967B2 JP2010070075A JP2010070075A JP5479967B2 JP 5479967 B2 JP5479967 B2 JP 5479967B2 JP 2010070075 A JP2010070075 A JP 2010070075A JP 2010070075 A JP2010070075 A JP 2010070075A JP 5479967 B2 JP5479967 B2 JP 5479967B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- well
- luminescence
- photomultiplier tube
- well microplate
- light
- 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.)
- Active
Links
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 title claims description 58
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 47
- 238000005375 photometry Methods 0.000 claims description 16
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 108060001084 Luciferase Proteins 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- 239000005089 Luciferase Substances 0.000 claims description 6
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 33
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 7
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 108090000331 Firefly luciferases Proteins 0.000 description 4
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 4
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 3
- 238000005842 biochemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005415 bioluminescence Methods 0.000 description 3
- 230000029918 bioluminescence Effects 0.000 description 3
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N D-Luciferin Chemical compound OC(=O)[C@H]1CSC(C=2SC3=CC=C(O)C=C3N=2)=N1 IGXWBGJHJZYPQS-SSDOTTSWSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000254158 Lampyridae Species 0.000 description 2
- 108010047357 Luminescent Proteins Proteins 0.000 description 2
- 102000006830 Luminescent Proteins Human genes 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 108700008625 Reporter Genes Proteins 0.000 description 1
- 241001136903 Rhagoletis pomonella Species 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000023077 detection of light stimulus Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 108010021843 fluorescent protein 583 Proteins 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Description
一般に、光電子増倍管を測光デバイスとして搭載した24ウェルプレートを測定可能な発光測定装置においては、バイアルカリと呼ばれる材質の光電面を備えた光電子増倍管が使用されている。これは、以下の理由による。
(1)バイアルカリを光電面に使用した光電子増倍管における量子効率の高い(量子効率が10〜20%の)光波長域が350〜550nmの範囲であり(例えば、非特許文献1参照)、発光タンパク質や蛍光タンパク質の大半が発する光波長域とほぼ一致している。(2)バイアルカリの光電面を備えた光電子増倍管は、光電面の冷却を行わなくてもダークノイズが低いため、特別な冷却系を備えることなく高S/Nの測定データを得ることができる。
(3)バイアルカリの光電面を備えた光電子増倍管は他の材質の光電面を備えた光電子増倍管と比較して安価である。
これらの理由から、24ウェルマイクロプレートに入れた試料の発する550〜680nmの発光又は蛍光の強度を高感度に測定することができる発光測定装置は実用化できていなかった。
また、光電子増倍管(2)が、GaAsP(ガリウムヒ素リン)を材質とする直径5mm以下の光電面(13)を備えるようにすると、24ウェルマイクロプレート(7)に入れた試料の発する発光又は蛍光を高感度かつ高S/Nで測定することができる。
(1)GaAsP光電面が直径5mm以下である。
(2)GaAsP光電面を電子冷却素子によって、常時5℃以下に保つことができる。
(4)24ウェルマイクロプレートの1ウェルの直径(14mm程度)とほぼ同じ直径(14±2mm)の光入射窓を備える。
(6)底面が光透過性の材質で形成されている24ウェルマイクロプレートに収納した試料の発する発光または蛍光を、ウェルの上面又は下面又は上面と底面の両面から検出することができる。
(8)フォトンカウンティング法によって発光又は蛍光の強度をデジタル化したパルス信号として出力することができる。
本発明の発光測定装置の構造は、図1に示すように、測光を行うための測定暗室1と、試料の発する発光又は蛍光を検出する高感度光電子増倍管2と、測定暗室1と外部を隔絶するための開閉可能な測定暗室シャッター3と、試料を収納した24ウェルマイクロプレート7のウェルと高感度光電子増倍管2の光入射窓との相対位置を最適化するための可動部(図1の記号8及び記号9)と、制御部4と、高感度光電子増倍管2が出力したデジタル化されたパルス信号を伝達する信号線6と、そのデジタル化されたパルス信号を受信して光強度をパルス数として数値化するカウンタ5から構成される。
制御部4はCPUとソフトウェアを含み、実験者が設定した測光時間や測光待機時間や測定回数や測定時間間隔に基づいて、正確な時間タイミングで測定が自動実行できるように、高感度光電子増倍管2や測定暗室シャッター3や第1可動部(8)及び第2可動部(9)の動作の有無や動作速度や動作タイミングを計算して自動制御する。
(1)直径5mm以下のGaAsP光電面13を備えている。
(3)電子冷却素子14の放熱を熱伝導板15で誘導して水冷循環またはヒートシンクと空冷ファン16で冷却することができる。
(5)の光入射窓12から入射した光を、全反射型のライトガイド10によって、GaAsP光電面13へ高効率に集光することができる。
(8)高感度光電子増倍管2が24ウェルマイクロプレート7のウェル上面又はウェル底面又は上面と底面の両面から検出した発光又は蛍光の強度を、フォトンカウンティング法によってデジタル化したパルス信号として出力する。
赤色発光ルシフェラーゼの例としては、鉄道虫由来のSLR(発光のピーク波長は630nm)が挙げられる。
24ウェルマイクロプレート7の例としては、PerkinElmer社のViewPlate−24やCulturePlate−24が挙げられる。
(発光測定装置の特徴)
図4に、本実施形態の発光測定装置と従来の発光測定装置のピーク波長560nmの光に対する測定感度を示して、両者を比較した。なお、図4において、白丸は従来の装置の結果を、黒丸は本実施形態の発光測定装置の結果を、それぞれ表している。
本実施形態の発光測定装置は、従来の発光測定装置の約10倍の感度を示し、従来の発光測定装置よりも1桁低い濃度のホタルルシフェラーゼ反応液の発光まで、正確に測定することができた。この結果から、ピーク波長560nmの光に対して、従来の発光測定装置よりも10倍の高感度であることが証明された。
本実施形態の発光測定装置は、従来の発光測定装置の約50倍の感度を示した。この結果から、ピーク波長630nmの光に対して、従来の発光測定装置よりも50倍の高感度であることが証明された。
2…高感度光電子増倍管、
3…測定暗室シャッター、
4…制御部、
5…カウンタ、
6…信号線、
7…24ウェルマイクロプレート、
8…第1可動部、
9…第2可動部、
10…全反射型ライトガイド、
11…高感度光電子増倍管の筐体、
12…光入射窓、
13…GaAsP光電面、
14…電子冷却素子、
15…熱伝導板、
16…ヒートシンクと空冷ファン、
17…電子回路
Claims (3)
- インビトロ発光反応物又は蛍光反応物、並びにルシフェラーゼ又はGFPを発現する生きたままの細胞又は個体および前記細胞又は前記個体の抽出物を試料として、24ウェルマイクロプレートに収納した前記試料の発光又は蛍光の強度を測定する発光測定装置であって、
測光を行うための測定暗室と、
前記試料の発光又は蛍光を検出するGaAsPを材質とする直径5mm以下の光電面、前記24ウェルマイクロプレートの1ウェルの直径と比較して±2mm以内の直径を有する光入射窓、および、当該光入射窓から入射した光を前記光入射窓よりも小さな前記光電面に集光するライトガイドと、前記光電面を常時5℃以下に冷却する電子冷却素子と、前記電子冷却素子の放熱を行うための冷却水循環ライン又はヒートシンク付き空冷ファンと、前記光入射窓を有する筺体と、を少なくとも備える光電子増倍管と、
前記測定暗室と外部とを隔絶する開閉可能に構成された測定暗室シャッターと、
前記24ウェルマイクロプレートを移動させる第1可動部と、
前記光電子増倍管を前記24ウェルマイクロプレート方向に移動させる第2可動部と、
前記光電子増倍管から出力されるパルス信号を計数するためのカウンタと、
実験者が設定した測光時間、測光待機時間、測定回数又は測定時間間隔に基づいて、前記測定暗室シャッターの開閉、前記第1可動部及び前記第2可動部を介して前記24ウェルマイクロプレートと前記光電子増倍管の位置決め、の制御を行う制御部と、
を備え、
前記光電子増倍管は、
前記光電子増倍管に印加電圧を供給する電源と、
前記光電子増倍管から出力されるアナログ信号を増幅するプリアンプ回路と、
前記光電子増倍管から出力されたアナログ信号をA/D変換する波高弁別器と、
を前記筐体内に内蔵し、
前記24ウェルマイクロプレートのウェル上面、ウェル底面又は上面と底面の両面から検出した光を、フォトンカウンティング法によってデジタル化したパルス信号として出力していることを特徴とする発光測定装置。 - 請求項1に記載の発光測定装置おいて、
前記第1可動部及び前記第2可動部は、
前記光電子増倍管の光入射窓と前記24ウェルマイクロプレートのウェル底面又はウェル上面との相対位置が近接するように、前記24ウェルマイクロプレート及び前記光電子増倍管を移動させることを特徴とする発光測定装置。 - 請求項1または2に記載の発光測定装置において、
前記試料の発する550〜680nmの発光又は蛍光の強度を測定することを特徴とする発光測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070075A JP5479967B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 高感度発光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010070075A JP5479967B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 高感度発光測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011203085A JP2011203085A (ja) | 2011-10-13 |
JP5479967B2 true JP5479967B2 (ja) | 2014-04-23 |
Family
ID=44879894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010070075A Active JP5479967B2 (ja) | 2010-03-25 | 2010-03-25 | 高感度発光測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5479967B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6213759B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2017-10-18 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 分析装置 |
JP6470238B2 (ja) * | 2016-06-30 | 2019-02-13 | シスメックス株式会社 | 測定装置および測定方法 |
CN107560830B (zh) * | 2017-08-25 | 2018-11-02 | 北方夜视技术股份有限公司 | 大面积微通道板型光电倍增管测试装置 |
CN113607717A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-05 | 深圳市和来生物技术有限公司 | 化学发光的检测方法、装置与系统 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4123818C2 (de) * | 1991-07-18 | 1994-05-19 | Berthold Lab Prof Dr | Vorrichtung zur Messung der Chemilumineszenz einer in einem Probengefäß befindlichen Probe |
JP3950972B2 (ja) * | 2003-11-14 | 2007-08-01 | 国立大学法人名古屋大学 | 生物試料の生物発光測定装置 |
JP2005207740A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Juki Corp | 蛍光測定装置 |
JP2007078567A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Shimadzu Corp | 放射線検出器およびその製造方法 |
-
2010
- 2010-03-25 JP JP2010070075A patent/JP5479967B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011203085A (ja) | 2011-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5667040B2 (ja) | 分子オブジェクトを検出する装置及びシステム | |
JP2019049538A5 (ja) | ||
JP5760096B2 (ja) | 生物学的分析又は他のシステムにおける計量線量照明のためのシステム及び方法 | |
US5281825A (en) | Phase fluorometry using a modulated electroluminescent lamp as a light source | |
JP4286447B2 (ja) | ウェルプレート、ゲル及びブロットにおける検定のためのデジタル画像化システム | |
ES2202710T3 (es) | Sistema de medicion optica para registrar señales de luminiscencia o de fluorescencia. | |
US5096807A (en) | Imaging immunoassay detection system with background compensation and its use | |
Hirvonen et al. | Fast timing techniques in FLIM applications | |
JP5479967B2 (ja) | 高感度発光測定装置 | |
EP0194132A2 (en) | Imaging immunoassay detection system and method | |
US9915601B2 (en) | Method for examining microorganisms and examination apparatus for microorganisms | |
BRPI0711773A2 (pt) | aparelho de formação de imagens para obter uma imagem espacial combinada de temperatura e luminescência de um objeto associado, sistema de detecção biológico, e, método para obter uma imagem especial combinada de temperatura e luminescência de um objeto | |
CN202126403U (zh) | 基于分辨荧光光谱激发时间特性的抗生素分析装置 | |
Siegmund et al. | Cross delay line detectors for high time resolution astronomical polarimetry and biological fluorescence imaging | |
KR20130113072A (ko) | Cmos 이미지 센서를 이용한 흡광도 측정 장치 | |
IE20060447A1 (en) | Solid-state fluorescent analyser | |
Stagliano | Silicon photomultiplier current and prospective applications in biological and radiological photonics | |
Kim et al. | Modular platform for low-light microscopy | |
Berthold et al. | Luminometer design and low light detection | |
CN107389640A (zh) | 两点积分式荧光寿命快速检测系统 | |
JP3585439B2 (ja) | 発光測定方法及び発光測定装置 | |
Berthold et al. | Instrumentation for chemiluminescence and bioluminescence | |
US20240035980A1 (en) | High-sensitivity chemiluminescence detection systems and methods | |
RU2190208C2 (ru) | Устройство для измерения люминесценции биологических образцов | |
KR102219101B1 (ko) | 핵산 증폭 판별장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130204 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131022 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131224 |
|
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: 20140128 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5479967 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |