JP5943432B2 - 共焦点顕微鏡 - Google Patents
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Description
[1]共焦点スキャナユニットと、励起光を出射する光源と、前記励起光を前記共焦点スキャナユニットに伝播するマルチモード光ファイバと、を有する共焦点顕微鏡であって:前記共焦点スキャナユニットは、前記マルチモード光ファイバから出射された光をコリメートするコリメータレンズと;前記コリメータレンズによりコリメートされた光を集光する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイディスクと;前記マイクロレンズアレイディスクに対して平行に配置され、かつ前記複数のマイクロレンズの集光点に対応する位置に複数のピンホールを有するニポウディスクとを有し;前記コリメータレンズは、前記マルチモード光ファイバの出射端の中心部と前記コリメータレンズの中心部との距離が前記コリメータレンズの焦点距離fとなるように配置されており;前記コリメータレンズの焦点距離をf(mm)とし、前記マルチモード光ファイバのコアの半径をy1(mm)とし、前記マイクロレンズアレイディスクと前記ニポウディスクとの中心間距離をD1(mm)とし、前記ニポウディスクにおける前記ピンホール間の中心間距離をD2(mm)としたときに、以下の式(1)が満たされる、共焦点顕微鏡。
[2]前記光源は、白色光源である、[1]に記載の共焦点顕微鏡。
[3]前記光源は、LED光源、水銀アークランプ、キセノンアークランプまたはハロゲンランプである、[2]に記載の共焦点顕微鏡。
白色光源、マルチモード光ファイバ(APCH1000;コアの直径1mm、開口数0.39、長さ2m;Fiberguide industries Inc.)、コリメータレンズ、共焦点スキャナユニット(CSU10;横河電機株式会社)、電動倒立顕微鏡(エクリプスTi−E;株式会社ニコン)、フィルタホイール(Ludl Electronic Products Ltd.)およびEM−CCDカメラ(ImagEM;浜松ホトニクス株式会社)を用いて、光学系を構築した。
本発明の共焦点顕微鏡について励起光量を評価するために、対物レンズ150の先端における励起光の強度を測定した。光源は、白色光源(SPECTRA7 Light Engine;Lumencor, Inc.)を使用した。光源110からの波長475/28nm(透過中心波長/半値幅)の励起光をマルチモード光ファイバ120に導入した。マルチモード光ファイバ120を伝播した励起光を、倍率4〜20倍(焦点距離10〜50mm)のコリメータレンズ131、または共焦点スキャナユニットのレーザ用ファイバーポート(図7において「B」で示す)に導入した。励起光の強度は、光パワーメータ(3664;日置電機株式会社)を用いて測定した。
本発明の共焦点顕微鏡について空間分解能を評価するために、蛍光ビーズからの蛍光強度を測定した。試料は、直径0.2μmの蛍光ビーズ(Tetraspeck;Invitrogen Corporation)を使用した。励起光は、白色光源(SPECTRA7 Light Engine;Lumencor, Inc.)からの波長475/28nmの光、100W水銀アークランプ(OSRAM GmbH)からの波長470/40nmの光、またはアルゴンイオンレーザ(Sapphire 488 LP;Coherent, Inc)からの波長488nmの光を使用した。白色光源からの波長475/28nmの光は、倍率10倍のコリメータレンズ(焦点距離20mm)に導入した。一方、水銀アークランプからの波長470/40nmの光、またはアルゴンイオンレーザからの波長488nmは、共焦点スキャナユニットのレーザ用ファイバーポート(コリメータレンズの焦点距離100mm以上)に導入した。
本発明の共焦点顕微鏡(図7参照)および従来の共焦点顕微鏡(図2参照)を用いて、イエローカメレオン(CFPおよびYFPを有するCa2+プローブ)を発現させたHeLa細胞の共焦点蛍光画像をリアルタイムで撮影した。
20 レーザ光源
20’ 白色光源
30 シングルモード光ファイバ
30’ マルチモード光ファイバ
40 共焦点スキャナユニット
41 コリメータレンズ
42 ミラー
43 マイクロレンズアレイディスク
44 ダイクロイックミラー
45 ニポウディスク
46 第2の結像レンズ
50 第1の結像レンズ
60 対物レンズ
70 CCDカメラ
80 試料
90 フィルタホイール
100 共焦点顕微鏡
110 光源
120 マルチモード光ファイバ
130 共焦点スキャナユニット
131 コリメータレンズ
132 マイクロレンズアレイディスク
133 ダイクロイックミラー
134 ニポウディスク
135 第2の結像レンズ
140 第1の結像レンズ
150 対物レンズ
160 フィルタホイール
170 CCDカメラ
180 試料
Claims (3)
- 共焦点スキャナユニットと、
励起光を出射する光源と、
前記励起光を前記共焦点スキャナユニットに伝播するマルチモード光ファイバと、
を有する共焦点顕微鏡であって、
前記共焦点スキャナユニットは、
前記マルチモード光ファイバから出射された光をコリメートするコリメータレンズと、
前記コリメータレンズによりコリメートされた光を集光する複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイディスクと、
前記マイクロレンズアレイディスクに対して平行に配置され、かつ前記複数のマイクロレンズの集光点に対応する位置に複数のピンホールを有するニポウディスクと、
を有し、
前記コリメータレンズは、前記マルチモード光ファイバの出射端の中心部と前記コリメータレンズの中心部との距離が前記コリメータレンズの焦点距離fとなるように配置されており、
前記コリメータレンズの焦点距離をf(mm)とし、前記マルチモード光ファイバのコアの半径をy1(mm)とし、前記マイクロレンズアレイディスクと前記ニポウディスクとの中心間距離をD1(mm)とし、前記ニポウディスクにおける前記ピンホール間の中心間距離をD2(mm)としたときに、以下の式(1)が満たされる、
- 前記光源は、白色光源である、請求項1に記載の共焦点顕微鏡。
- 前記光源は、LED光源、水銀アークランプ、キセノンアークランプまたはハロゲンランプである、請求項2に記載の共焦点顕微鏡。
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JPN6016005933; Kenta Saito, et al.: '"A mercury arc lamp-based multi-color confocal real time imaging system for cellular structure and f' Cell structure and function Vol.33, No.1, 2008, pp.133-141 * |
JPN6016005933; Kenta Saito, et al.: '"A mercury arc lamp-based multi-color confocal real time imaging system for cellular structure and f' Cell structure and function Vol.33, No.1, 200809, pp.133-141 * |
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