JP7426393B2 - スペクトル分離 - Google Patents

スペクトル分離 Download PDF

Info

Publication number
JP7426393B2
JP7426393B2 JP2021544125A JP2021544125A JP7426393B2 JP 7426393 B2 JP7426393 B2 JP 7426393B2 JP 2021544125 A JP2021544125 A JP 2021544125A JP 2021544125 A JP2021544125 A JP 2021544125A JP 7426393 B2 JP7426393 B2 JP 7426393B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
image
focus setting
emission wavelength
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
Application number
JP2021544125A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022519038A (ja
Inventor
ビエルズ，ポール，ジョセフ
ホルツ，ネヴィーン
エンズリー，エリック，ウィリアム
Original Assignee
ザルトリウス バイオアナリティカル インストゥルメンツ， インコーポレイテッド
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 ザルトリウス バイオアナリティカル インストゥルメンツ， インコーポレイテッド filed Critical ザルトリウス バイオアナリティカル インストゥルメンツ， インコーポレイテッド
Publication of JP2022519038A publication Critical patent/JP2022519038A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7426393B2 publication Critical patent/JP7426393B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6456—Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
    • G01N21/6458—Fluorescence microscopy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/50—Image enhancement or restoration by the use of more than one image, e.g. averaging, subtraction
    • G06T5/70—
    • G06T5/90—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G01N2021/6419—Excitation at two or more wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N2021/6417—Spectrofluorimetric devices
    • G01N2021/6421—Measuring at two or more wavelengths
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10056—Microscopic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10064—Fluorescence image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10141—Special mode during image acquisition
    • G06T2207/10148—Varying focus
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10141—Special mode during image acquisition
    • G06T2207/10152—Varying illumination
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing
    • G06T2207/30024—Cell structures in vitro; Tissue sections in vitro

Description

相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年２月１日に出願された米国特許出願番号第１６／２６４８１９号に対する優先権を主張する。
細胞（例えば、培養細胞、外植組織サンプル）は、適用された条件に対する細胞の反応を評価するために、様々な培地中でインキュベートし、様々な条件（温度、溶存ガスレベル、放射線、湿度、添加物質、電界または磁場、ウイルス、微生物など）にさらすことができる。適用された条件に対する細胞の反応は、薬物または治療の有効性を評価するために、物質の毒性（例えば、実験薬物または治療の毒性）を評価するために、細胞の遺伝子修飾の効果を研究するために、細胞および／もしくはそこから形成された組織のメタボロミクス、構造、または他の特性を研究するために、または何らかの他の情報を決定するために、測定することができる。この評価は、インキュベータからサンプルを取り出すことと、それを撮像すること（例えば、蛍光顕微鏡または他の撮像装置を使用して）と、を含むことができる。この撮像は、サンプルの破壊をもたらす可能性がある造影剤または化学試薬の添加を含むことができる。しかしながら、この方法は、撮像中のサンプルを摂動させ、したがって、サンプルの母集団の反応を経時的に評価するためには、それぞれの異なる持続時間の間、複数セットのサンプルがインキュベートされることを必要とする。
本開示の一態様は、（ｉ）第１の期間中に、光源を動作させて、第１の励起波長の光でサンプルを照射することと、（ｉｉ）第１の期間中に、第１の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第１の画像を取得するように、第１の焦点設定に従って撮像器を動作させることと、（ｉｉｉ）第２の期間中に、第２の励起波長の光でサンプルを照射することと、（ｉｖ）第２の期間中に、第２の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第２の画像を取得するように、第２の焦点設定に従って撮像器を動作させることであって、第２の焦点設定は、第１の焦点設定とは異なる、動作させることと、（ｖ）サンプルの第３の画像を取得することであって、第３の画像は、第１の焦点設定に従って撮像され、第２の励起波長の光によって照射されたときの第２の発光波長のサンプルを表す、取得することと、（ｖｉ）第１の画像から第３の画像の一部分を除去することにより、サンプルの改善された第１の画像を生成することと、を含む、方法に関する。
本開示の別の態様は、（ｉ）光源と（ｉｉ）撮像器と（ｉｉｉ）１つ以上のプロセッサを含むコントローラと、を含む、システムに関する。コントローラは、（ａ）第１の期間中に、光源を動作させて、第１の励起波長の光でサンプルを照射することと、（ｂ）第１の期間中に、第１の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第１の画像を取得するように、第１の焦点設定に従って撮像器を動作させることと、（ｃ）第２の期間中に、光源を動作させて、第２の励起波長の光でサンプルを照射すること、（ｄ）第２の期間中に、第２の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第２の画像を取得するように、第２の焦点設定に従って撮像器を動作させることであって、第２の焦点設定は、第１の焦点設定とは異なる、動作させることと、（ｅ）サンプルの第３の画像を取得することであって、第３の画像は、第１の焦点設定に従って撮像され、第２の励起波長の光によって照射されたときの第２の発光波長のサンプルを表す、取得することと、（ｆ）第１の画像から第３の画像の一部分を除去することにより、サンプルの改善された第１の画像を生成することと、を含む、コントローラ動作を実行するようにプログラムされている。
本開示のさらに別の態様は、コンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、本明細書に記載の方法の１つ以上を実行するコンピュータ動作をコンピューティングデバイスに実行させる、少なくともコンピュータ可読命令を格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体に関する。
本開示のさらに別の態様は、（ｉ）１つ以上のプロセッサと、（ｉｉ）１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、本明細書に記載の方法の１つ以上をシステムに実行させる少なくともコンピュータ可読命令を格納するように構成された非一時的コンピュータ可読媒体と、を含む、システムに関する。
これらの態様、利点、および代替、ならびに他の態様、利点、および代替は、必要に応じて添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことによって当業者には明らかになる。さらに、この概要の項および本文書の他の場所で提供される説明は、限定ではなく例として特許請求の主題を例示することを意図していることを理解されたい。
実施例の造影剤の励起および発光スペクトルを描写する。 実施例の造影剤の励起および発光スペクトルを描写する。 実施例の造影剤の励起スペクトルを描写する。 実施例の造影剤の励起および発光スペクトルを描写する。 サンプルの顕微鏡画像の実施例を描写する。 顕微鏡撮像システムの構成要素を断面で描写する。 顕微鏡撮像システムの構成要素を断面で描写する。 顕微鏡撮像システムの構成要素を断面で描写する。 サンプルの顕微鏡画像の実施例を描写する。 サンプルの顕微鏡画像の実施例を描写する。 自動サンプル撮像装置の実施例の構成要素を描写する。 実施例の方法のフローチャートである。
方法およびシステムの例が、本明細書に記載されている。「例示的」、「例」、および「例証」という語は、本明細書では「例、事例、または例証として役立つ」ことを意味するために使用されることが理解されるべきである。本明細書で「例示」、「例」、または「例示」として説明されるいかなる実施形態または特徴も、必ずしも他の実施形態または特徴よりも好ましいかまたは有利であると解釈されるべきではない。さらに、本明細書で説明される例示的な実施形態は、限定することを意図するものではない。開示されたシステムおよび方法の特定の態様は、多種多様な異なる構成に配置および組み合わせることができることが容易に理解される。
Ｉ．概要
サンプルの撮像を容易にするために、造影剤をサンプルに加えることができる。かかるサンプルは、関心対象の細胞を含む生物学的サンプルを含み得る。造影剤は、蛍光色素、非蛍光色素もしくは顔料、ナノロッドもしくは適切な波長で表面プラズモン共鳴を示す他の導電性要素、ラマン色素、またはサンプルおよび／もしくは内部の物質の撮像を改善するための他の物質を含むことができる。いくつかの実施例では、造影剤は、サンプル内の関心対象の物質に特異的に結合するか、または別様に相互作用するように（例えば、抗体で）官能化することができる。例えば、造影剤は、タンパク質、特定の細胞の表面マーカー、ＤＮＡ／ＲＮＡなどの特定の配列、またはサンプル内の他の物質もしくは要素のいくつかに特異的に結合するか、または別様に相互作用するように官能化され得る。
造影剤は、サンプルとその成分の全体的な視認性を改善することができる。追加的にまた代替的に、光学的に識別可能な複数の造影剤を使用して、複数の異なる造影剤を容易に個別撮像することができる。かかる複数の異なる造影剤は、かかる個別撮像を容易にするために、励起スペクトル、発光スペクトル、または他の特性が異なっていてよい。かかる撮像は、それぞれの異なる時点で、異なる造影剤のそれぞれの異なる励起波長で光を提供することによって達成することができる。
いくつかの例では、異なる造影剤を完全に区別することが難しい場合がある。例えば、サンプル中の緑色蛍光色素分子を励起するために使用される励起波長は、程度はより小さいが、サンプル中の赤色の蛍光色素分子も励起し得る。追加的にまた代替的に、第１の造影剤（例えば、緑色蛍光色素分子）からの光を検出するために使用されるセンサは、別の造影剤（例えば、赤色の蛍光色素分子）によって放出される光にも敏感な場合がある。他の例では、オレンジおよび近赤外蛍光色素分子、緑、オレンジ、および近赤外蛍光色素分子、または他のいくつかの蛍光色素分子のセットがサンプル中に存在する可能性がある。異なる造影剤間のこの「クロストーク」は、異なる造影剤の光学特性に関する類似性、検出装置の制限、または他の要因に関連している可能性がある。例えば、複数の異なる蛍光色素分子によって放出される光に敏感な単一の光検出器が、例えば装置のコスト、サイズ、および／または複雑さを低減するために、サンプルの撮像に使用される場合がある。かかる例では、異なる蛍光色素分子は、それぞれ異なる時点で、異なる蛍光色素分子のそれぞれ異なる励起波長で光を提供することによって、個別に撮像できる可能性がある。
しかしながら、かかる例では、２つ以上の蛍光色素分子が特定の励起波長の光に応答する可能性がある。例えば、長波長蛍光色素分子（例えば、赤色の蛍光色素分子）と、短波長蛍光色素分子（例えば、緑色蛍光色素分子）がサンプル中に存在する可能性があり得る。両方から放出された光が撮像されてしまう。短波長蛍光色素分子を撮像するためには、短波長蛍光色素分子の励起波長の光を提供して、サンプルを撮像することができる。例えば、短波長蛍光色素分子の励起スペクトルのピークに近い波長の光を提供することができる。しかしながら、長波長蛍光色素分子は、この提供された光によっても（例えば、程度はより小さいが）励起されてしまう場合がある。これは、短波長蛍光色素分子の励起スペクトルのピークと重なる、長いテールを有する長波長蛍光色素分子の励起スペクトルに起因するものであろう。かかる例では、短波長蛍光色素分子の画像は、長波長蛍光色素分子から放出される光に関連するアーチファクトを含む可能性がある。
この問題に対処するため、長波長のアーチファクトを含む短波長蛍光色素分子の画像から、長波長蛍光色素分子の画像を削除することができる。例えば長波長画像は、蛍光色素
分子の吸収および再発光特性の違いを補うため、縮小後、短波長画像から差し引かれ得る
。この解決策は、サンプルの撮像に使用される光学システムが、最小の色収差を呈す例に
おいてうまく機能し得る。例えば、サンプルの撮像に使用される顕微鏡が、サンプル内の
複数の異なる蛍光色素分子から放出された光に同時に焦点を合わせる場合である。ただし
、光学システムがサンプル内の異なる造影剤によって放出される光の波長間で色収差を呈
す場合、別の画像（例えば、赤色蛍光色素分子から受け取った光も示す緑の蛍光色素分子
画像）からアーチファクトを除去するために使用される画像は、補正する画像に表示され
ているアーチファクト光とは異なる焦点設定になっていてよい。
この問題に対処するために、アーチファクトが除去される画像と同じ焦点設定でサンプルの１つ以上の追加画像を取得することができる。例えば、緑色蛍光色素分子の励起波長で、緑色蛍光色素分子から放出される光に焦点が合うように焦点設定してサンプルを光で照射することにより、緑色蛍光色素分子の関心対象画像を撮影することができる。例えば、サンプルと、サンプルを撮像するために使用する顕微鏡との間の距離は、緑色蛍光色素分子が発光する光の焦点を合わせて撮像されるように設定され得る。この画像には、サンプル内の赤色蛍光色素分子から放出された光も含まれている場合がある。なお、この赤色蛍光色素分子光は、撮像装置の色収差のために、関心対象画像に焦点が合っていない状態で存在することに注意する。次に、アーチファクト画像を関心対象画像から削除すると、人工的な赤色蛍光色素分子光を除去することができる。このアーチファクト画像は、赤色蛍光色素分子の励起波長、かつ関心対象画像を取得するために使用されるのと同じ焦点設定で、サンプルを光で照射することによって取得することができる。例えば、緑色蛍光色素分子から放出された光の焦点が合うような焦点設定である。代替的に、アーチファクト画像は、赤色蛍光色素分子の焦点の合った画像をぼかすか、または別様にいくつかの画像処理技術を適用して、別の焦点設定を使用して撮影された画像に、関心対象画像を取得するために使用した焦点設定の効果をシミュレートすることによって取得することができる。例えば、赤色蛍光色素分子から放出される光が焦点を合わせて撮像されるような焦点設定を使用して撮影された画像である。
ＩＩ．撮像の実施例
サンプルを撮像することは、サンプルを照射し、サンプルから応答的に反射、散乱、吸収、および蛍光再放出、または別様にサンプルから放出される光を検出することを含むことができる。照明は、単一波長または波長域で提供することができる。例えば、照明は、サンプル中の蛍光色素または他の蛍光色素分子の励起スペクトルのピークに対応する波長で提供され得る。追加的にまた代替的に、照明は複数の波長／波長域、および／または広範囲の波長域にわたって提供され得る。例えば、照明は、可視波長域にわたる光の波長を含む白色光であり得る。
光を検出することは、カメラまたは他の撮像器、例えば、シングルチャネル光検出器、平面フーリエキャプチャアレイ、シングルピクセル撮像器、または他の何らかの撮像器生成装置を使用することを含むことができる。撮像器は、単一波長または波長域の光を検出するように構成または動作させることができる。例えば、サンプル中の蛍光色素または他の蛍光色素分子の発光スペクトルのピークに対応する波長である。代替的に、撮像器は、複数の波長／波長域の光を検出するように構成または動作させることができる。例えば、サンプル中の複数の蛍光色素分子の発光スペクトルのピークに対応する波長で）、および／または広範囲の波長域にわたるものを検出する。光の検出には、画像情報の単一の「チャネル」、例えば、ある範囲の波長にわたって受信された光の単色画像を検出することを含むことができる。代替的に、光の検出には、画像情報の複数の「チャネル」の検出を含むことができる。例えば、緑の波長の光の「緑」の画像、青の波長の光の「青」の画像、および赤の波長の光の「赤」の画像である。受信した光は、サンプル照射に使用する光を除去するため、サンプル内の人工的な自家蛍光を除去するため、サンプル内の他の蛍光色素からの光を除去するため、または他の何らかの理由に従ってフィルタリングされ得る。
サンプル中の特定の造影剤を撮像するため、造影剤が相互作用する照明を提供することができ、次に造影剤から応答して放出される光を撮像することができる。造影剤が蛍光色素分子を含む実施例では、照明は、蛍光色素分子の励起スペクトルのピーク付近で、および／または蛍光色素分子の他の励起波長で提供することができる。次に、蛍光色素分子の発光スペクトルのピーク付近および／または蛍光色素分子の他の発光波長の光を検出して、サンプル中の造影剤を撮像することができる。選択的に発光波長における光の検出および励起波長での励起光の除去を容易にするために、１つ以上のバンドパスフィルタ、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、または他のタイプもしくは組み合わせの光学フィルタ、プリズム、回折格子、光ファイバー、または他の構成要素を有する顕微鏡を使用してかかる検出を行うことができる。
図１Ａは、第１の実施例の蛍光色素分子（例えば、「緑色」蛍光色素分子）の励起スペクトル１１０ｅｘおよび発光スペクトル１１０ｅｍを示している。励起スペクトル１１０ｅｘと発光スペクトル１１０ｅｍの両方に、それぞれ異なる波長においてそれぞれのピークがある。励起スペクトル１１０ｅｘおよび発光スペクトル１１０ｅｍはそれぞれ、第１の蛍光色素分子が光子によって励起され、かかる励起に応答して、光子波長の関数として光子を放出する可能性がどの程度あるかを表している。したがって、照明が第１の蛍光色素分子を励起する効率を高めるために、励起スペクトル１１０ｅｘのピーク付近の波長で光を提供することができる。かかる照明の例を、第１の励起光１２０によって示す。励起光１２０と第１の蛍光色素分子の励起スペクトル１１０ｅｘとの間の波長に関するオーバーラップを、図１Ａの陰影によって示す。
かかる第１の蛍光色素分子を励起するために使用される光の特定の波長範囲を選択するために、追加の要素を使用することができる。例えば、撮像されるサンプルに他の蛍光色素分子が存在する場合、第１の蛍光色素分子が励起される程度を増加させながら、他の蛍光色素分子が励起される程度を低減させる（ように）波長範囲を選択することができる。他の蛍光色素分子の励起光の感受性が最小である波長域を選択することによって、および／または第１の蛍光色素分子の励起スペクトルのピーク付近の波長範囲を選択することによってこれを達成することができる。
かかる複数の励起光の波長を励起させることにより、サンプル中のそれぞれの複数の異なる蛍光色素分子の独立した撮像を容易にすることができる。サンプル内の異なる蛍光色素分子で生成された画像間の「クロストーク」を低減させるため（つまり、他の蛍光色素分子の活性によって生じる第１の蛍光色素分子の画像の量を低減させるために）、サンプルから放出される光はそれぞれの異なる波長で撮像することができる。例えば、サンプルから放出された光は、蛍光色素分子のそれぞれ異なる放出スペクトルのピークに対応する異なる波長で撮像することができる。これは、例えば、カラーおよび／もしくはハイパースペクトルカメラまたは他の撮像器を使用することによって、異なる発光波長に調整されたそれぞれの光学フィルタを備えた複数のカメラまたは他の撮像器を使用することによって、単一のカメラもしくは撮像器に結合された光学フィルタのセットを動作させることによって、または他の方法で達成され得る。
図１Ｂは、第２の実施例の蛍光色素分子（例えば、「赤色」蛍光色素分子）の励起スペクトル１４０ｅｘおよび発光スペクトル１４０ｅｍを示している。励起スペクトル１４０ｅｘと発光スペクトル１４０ｅｍの両方に、それぞれ異なる波長においてそれぞれのピークがある。照明が第２の蛍光色素分子を励起する効率を高めるために、励起スペクトル１４０ｅｘのピーク付近の波長で光を提供することができる。かかる照明の例を、第２の励起光１５０によって示す。励起光１５０と第２の蛍光色素分子の励起スペクトル１４０ｅｘとの間の波長に関するオーバーラップを、図１Ｂの陰影によって示す。第２の蛍光色素分子は、第１の蛍光色素分子よりも長い波長の光子によって励起され、かかる照明に応答して、第１の蛍光色素分子よりも長い波長の光を放出することに留意されたい。したがって、第２の蛍光色素分子はまた、「長波長蛍光色素分子」と称され得、第１の蛍光色素分子は、「短波長蛍光色素分子」と称され得る。
いくつかの使用例では、単一のカメラまたは他の撮像器を使用して、複数の異なる波長で検出することが有利であり得る。例えば、撮像器は、複数の異なる波長帯域において、複数の異なる蛍光色素分子の発光スペクトルのピークに対応する光を検出するように構成することができる。これは、撮像器のコストを低減し、撮像器の体積、直線寸法、所用電力、および／または質量を低減し、撮像器の耐久性を高め、撮像器をより困難な環境条件で動作することができるように、撮像器をデバイスの作動ガントリに取り付けることを可能にするため、または他の目的を容易にするために行うことができる。
しかしながら、かかる使用例では、第１の蛍光色素分子で撮影された画像は、第１の蛍光色素分子およびサンプル中に存在する他の蛍光色素分子の両方によって放出された光子を含み得る。これは、サンプル内の複数の蛍光色素分子の励起スペクトルが、提供された照明と波長に関してオーバーラップしていることが原因である可能性がある。図１Ｃは、第１の蛍光色素分子の励起スペクトル１１０ｅｘおよび第２の蛍光色素分子の励起スペクトル１４０ｅｘ、ならびに第１の蛍光色素分子を励起するために提供される第１の照明１２０を示す。励起スペクトル１１０ｅｘ、１４０ｅｘの両方が第１の照明１２０と重なるため、両方の蛍光色素分子が第１の照明１２０に応答して発光する可能性が高く、第１の照明１２０と第１の蛍光色素分子の励起スペクトル１１０ｅｘとの間の重なりがはるかに大きいために、第２の蛍光色素分子よりも実質的に多くの光を第１の蛍光色素分子がサンプル中の蛍光色素分子の量に比例して放出する可能性が高いと考えられる。
上記のように、複数の異なる蛍光色素分子からの複数の異なる波長の光を同時に検出するように構成された撮像器を使用することが有利であり得る。例えば、撮像器は、撮像される蛍光色素分子のそれぞれに対して１つ以上の通過帯域を有するように構成された１つ以上の光学フィルタを含むことができる。１つ以上の通過帯域の各通過帯域は、各蛍光色素分子の発光スペクトルのそれぞれのピークに対応し得る。これは、図１Ｄの二重バンドパスフィルタ１６０によって示され、第１の蛍光色素分子の発光スペクトル１１０ｅｍのピークに対応する第１のバンドパス１６５ａと、第２の蛍光色素分子の発光スペクトル１４０ｅｍのピークに対応する第２のバンドパス１６５ｂとを含む。かかる二重バンドパスフィルタは、例えば、サンプルに提供される第１の照明１２０および第２の照明１５０の除去を改善するために、および／または望ましくない他の光ノイズ源の除去を改善するために提供される、１つ以上のブラッグ反射器または他の構成要素を含むことができる。
しかしながら、図１Ｃに関連して考察されるように、かかる使用例では、異なる蛍光色素分子の「チャネル」間の「クロストーク」により、サンプル内の他の蛍光色素分子を表す成分を含む第１の蛍光色素分子の画像が生成される可能性がある。かかる第１の蛍光色素分子ではない成分は、第１の蛍光色素分子の画像では「アーチファクト」と見なすことができる。かかる「アーチファクト」が、独立して撮像できる他の蛍光色素分子の存在に起因する場合、「アーチファクト」を除去し、サンプル中の第１の蛍光色素分子の量および分布のより正確な画像を生成するために、かかる他の蛍光色素分子画像を取得し、第１の蛍光色素分子画像から除去することができる。この除去は、例えば、提供された照明に対する蛍光色素分子の感度の違い、蛍光色素分子の発光強度の違い、蛍光色素分子の量子効率の違い、蛍光色素分子のそれぞれの異なる発光波長での光に対する撮像器の感度の違いなどを考慮して、第１の蛍光色素分子画像から第２の蛍光色素分子画像を差し引く前にそれを縮小することを含み得る。
図２は、かかる画像処理手順の実施例を示している。第１の画像２１０は、第１の蛍光色素分子および第２の蛍光色素分子を含むサンプルを、第１の蛍光色素分子の励起波長の光（例えば、第１の光１２０）で照射することによって撮影される。第２の蛍光色素分子も光によって励起されるので、第１の画像２１０は、第１の蛍光色素分子の存在に関連する第１の成分２１５ａ、および第２の蛍光色素分子の存在に関連する第２の成分２１５ｂを含む。第２の画像２２０は、第２の蛍光色素分子の励起波長の光（例えば、第２の光１５０）でサンプルを照射することによって撮影される。したがって、第２の画像２２０は、第２の蛍光色素分子の存在に関連する成分２２５ａを含む。第２の画像２２０は、励起光に対する蛍光色素分子の感度の違いを考慮して（例えば、図２に示すように、特定のα％に）縮小して第１の画像２１０から除去し、第２の蛍光色素分子の影響を低減させた改善された画像２３０を生成する。したがって、改善された画像２３０は、第１の蛍光色素分子の存在に関連する成分２３５ａのみを含む。
２つの蛍光色素分子のみを含む場合については上記で考察したが、サンプルには任意の数の異なる造影剤が存在する可能性があり、個別に撮像することができる。かかる撮像は、撮像のためにサンプルを照射するときの異なる蛍光色素分子「チャネル」間の望ましくないクロストークの影響を低減させるために、画像を互いに縮小および減算することを含み得る。実際、サンプル内のそれぞれ異なる蛍光色素分子を示す複数の異なる画像を重み付けし、組み合わせて、サンプル内の他の蛍光色素分子からの影響を低減しつつ、サンプルの特定の蛍光色素分子の「補正された」画像を生成することができる。
異なる蛍光色素分子（またはサンプルの他の成分）を示す画像チャネル間の「クロストーク」がチャネルからチャネルへ（例えば、長波長蛍光色素分子の画像チャネルから短波長蛍光色素分子へ）一方向にのみ流れる場合、補正画像は、一連の短波長画像から長波長画像を除去することによって生成することができる。例えば、第１の最長波長の蛍光色素分子の第１の画像を、第２の短波長蛍光色素分子の第２の画像から除去（例えば、縮小および減算）し、第２の蛍光色素分子の補正された第２の画像を生成することができる。次に、この補正された第２の画像を、第３の最短波長蛍光色素分子の第３の画像から除去して、第３の蛍光色素分子の補正された第３の画像を生成することができる。代替的に（かつ数学的に同等に）、補正された第３の画像は、補正されていない第２の画像の一部分を除去し、第１の画像の一部分を補正されていない第３の画像に追加するか、または別様に含めることによって生成され得る。
画像チャネル間のクロストークがより複雑な状況では、他の方法を使用して、サンプル内の個々の蛍光色素分子（または他の造影剤もしくは他の関心対象の成分）の補正された画像を生成することができる。かかる方法は、蛍光色素分子のそれぞれについて、それぞれの蛍光色素分子の励起波長の光でサンプルを照射することにより、サンプルのそれぞれの画像を取得すること、および／またはそれぞれの蛍光色素分子の発光波長でサンプルから応答して放出される光を撮像することを含むことができる。次に、特定の蛍光色素分子の補正された画像を、重み付けされた線形結合、または異なる蛍光色素分子の画像の（特定の蛍光色素分子の画像を含む）他のタイプの複数の組み合わせに基づいて生成することができる。かかる組み合わせに使用される重みは、異なる画像チャネル間のクロストークの大きさを定義する、実験により決定された係数に基づいて決定できる。かかる方法は、クロストーク係数がチャネルペア間で強い非対称性を示す例で、上記の方法と数学的に同等であり得る。例えば、短波長の蛍光色素分子チャネルが長波長の蛍光色素分子からのアーチファクトを示す可能性があるが、その逆はない場合などである。
ＩＩＩ．色収差
多くの光学システムは、波長に依存する方法で光の焦点を合わせるか、または別様に操作する。例えば、光学システムは、焦点を合わせている赤の波長の光を撮像するように構成され得る一方、緑の波長の光は、焦点が合っていない状態で受容されるであろう。この波長依存性が画像に与える影響は、「色収差」と称されることが多い。色収差は、１つ以上の波長依存の光学特性を有する撮像システム（例えば、顕微鏡）の１つ以上の構成要素によって引き起こされ得る。すなわち、レンズの材料、回折格子の構造、または撮像システムの他の構成要素は、色分散を示し得る。例えば、レンズの屈折率は、波長の関数として変化し得る。したがって、レンズは波長に依存する焦点距離を有する。
光学システムは、ある波長範囲にわたって、および／または一連の離散した波長間で、色収差を低減または機能的に除去するように設計することができる。例えば、光学システムは、サンプル中の一連の蛍光造影剤の、それぞれの発光波長に対応する一連の波長間の色収差を低減するように設計することができる。これは、分散性の低い材料を使用するか、複数のレンズまたは他の光学要素を使用して光学システムの全体的な分散効果を低減するか、複数のレンズまたは他の光学要素を使用して一連の波長のそれぞれにおけるシステム全体の焦点距離（または他の光学特性）を一致させるか、ミラーまたは他の反射集束要素を使用するか、または他の何らかの手段によって行うことができる。しかしながら、これらの方法は、撮像システムがより大きくなるか、より重くなるか、構成要素が追加されるか、よりコストが大きくなるか、機械的衝撃もしくは動きに対する弾力性が低くなるか、湿度もしくは他の環境条件に対する弾力性が低くなるか、組み立ておよび／もしくは維持がより困難になるか、または他の何らかの性能が悪化する可能性がある。
図３Ａは、色収差を呈す対物レンズ３１０を描写する。対物レンズ３１０は、サンプル３０５から第１の距離ｄ１に位置している。距離ｄ１は、第１の波長３２０（例えば、赤色波長）の光が、対物レンズ３１０をその一部とする光学システム（例えば、顕微鏡）によって焦点を合わせて撮像され得るようになっている。すなわち、対物レンズ３１０がサンプル３０５から第１の距離ｄ１に位置する場合、第１の波長３２０の光は、電荷結合デバイス、ＣＭＯＳイメージセンサ、または他のいくつかのイメージセンサに焦点を合わせて提供され、第１の波長３２０の光の焦点を合わせた画像を取得することができる。アクチュエータを使用して、対物レンズ３１０とサンプル３０５との間の距離を制御することができる。
しかしながら、対物レンズ３１０の色収差のために、他の波長でサンプル３０５から放出された光は、焦点を合わせて撮像されない場合がある。図３Ｂは、第１の距離ｄ１によってサンプル３０５から離間された対物レンズ３１０を示している。しかしながら、この距離では、サンプル３０５から受信した第２の波長３３０（例えば、緑の波長）の光は、色収差のために焦点が合っていない状態で撮像される。したがって、対物レンズ３１０がサンプル３０５から第１の距離ｄ１だけ離れてサンプル３０５から撮影されたすべの画像は、第２の波長３３０の光をぼやけているか、または焦点を合わせていないものとして描写する。第２の波長３３０の光を焦点を合わせて撮像するために、対物レンズ３１０を、第２の波長での対物レンズ３１０の焦点距離に対応する、異なる距離に移動させることができる。代替的に、対物レンズ３１０は、第２の波長に対する対物レンズ３１０の焦点距離を調整するために、他の何らかの方法で動作され得る。これは、１つ以上のレンズ、格子、ミラー、または対物レンズの他の構成要素を、回転、変形、または移動させること、対物レンズ３１０の液晶もしくは他の材料の屈折率を、電子的もしくは他の方法で制御する液体レンズを動作させること、または他の手段を使用することで、第２の波長に対する対物レンズ３１０の焦点距離を制御することを含み得る。
図３Ｃは、サンプル３０５から第２の距離ｄ２まで動作させた対物レンズ３１０を描写する。距離ｄ２は、第２の波長３３０の光が、対物レンズ３１０をその一部とする光学システムによって焦点を合わせて撮像され得るものである。すなわち、対物レンズ３１０がサンプル３０５から第２の距離ｄ２に位置する場合、第２の波長３３０の光は、電荷結合デバイス、ＣＭＯＳイメージセンサ、または他のいくつかのイメージセンサに焦点を合わせて提供され、第２の波長３３０の光の焦点を合わせた画像を取得することができる。
なお、図３Ａ～Ｃは縮尺どおりに描かれておらず、例示のみを意図していることに留意されたい。図３Ａ～Ｃに描写される対物レンズ、その焦点距離、サンプルおよび／もしくはサンプル容器、または他の構成要素の相対的なサイズは、そこに描写されるサイズおよび／または比率と類似または異なる可能性がある。
色間のクロストークを含む画像が、色収差を呈す対物レンズまたは他の光学システムを使用して撮影される場合、かかる画像からアーチファクトを除去するためのプロセスには、修正が必要になる場合がある。これは、特定の画像に異なる蛍光色素分子からの異なる波長の光を示す成分が含まれている場合、異なる波長の光は異なるレベルの焦点外れのぼけで撮像されるという事実によるものである。例えば、サンプル内の赤色蛍光色素分子から放出された光の第１の画像を、焦点を合わせて撮影することができる。次に、サンプル内の緑色蛍光色素分子から放出された光に焦点が合うように、サンプルの第２の画像を撮影することができる。しかしながら、色収差および画像チャネル間のクロストークにより、第２の画像には、サンプルから放出される赤色光に関連する焦点が合っていない成分も含まれる。したがって、第２の画像から第１の画像を差し引くと、赤色光のアーチファクトを除去するのではなく、第１および第２の画像で赤色光を収集するために使用される焦点設定間の不一致による、追加のアーチファクトが生成されてしまう可能性がある。
かかる場合を図４に示す。第１の画像４１０ａは、第１の蛍光色素分子（例えば、緑色蛍光色素分子）の励起波長でサンプルを照射し、第１の蛍光色素分子の発光波長での光が焦点を合わせて撮像されるように、応答して放出された光を撮像することによって得られる。画像チャネル間のクロストークのために、第１の画像４１０ａは、サンプル中の第２の蛍光色素分子の存在に関連するアーチファクト４１５ａを含む。色収差に起因して、第２の蛍光色素分子アーチファクト４１５ａは焦点が合っていない。
第２の画像４２０ａは、第２の蛍光色素分子（例えば、赤色蛍光色素分子）の励起波長でサンプルを照射し、第２の蛍光色素分子の発光波長の光が焦点を合わせて撮像されるように、応答して放出された光を撮像することによって得られる。結果として、第２の画像４２０ａは、サンプル中の第２の蛍光色素分子の存在に関連する焦点の合った成分４２５ａを含む。第１の画像４１０ａからアーチファクトを除去することを試みるために、第２の画像４２０ａの一部分が第１の画像４１０ａから除去されている。特に第２の画像は、α％に縮小され、第１の画像４１０ａから差し引かれている。しかしながら、画像４１０ａ、４２０ａを取得するために使用される撮像器における色収差のために、得られた補正画像４３０ａは、修正されたアーチファクト４３５ａを含む。
色収差の影響を補正するために、様々な方法を採用することができる。例えば、図４Ａの第１の画像４１０ａからアーチファクトを除去するために、第１の画像４１０ａを取得するために使用する第１の焦点設定で撮影するが、第２の蛍光色素分子の励起光でサンプルを照射して、サンプルの追加画像を撮影することができる。第１の画像４１０ａを取得するために使用されるのと同じ焦点設定で撮影されたかかる画像は、第２の蛍光色素分子光を含むが、第１の画像４１０ａに存在する第２の蛍光色素分子光と同程度にぼやける。したがって、追加の画像を使用して、第１の画像４１０ａから追加の画像の一部分を除去することにより、第１の蛍光色素分子の改善された第１の画像を生成することができる。
これは、第１の画像４１０ａを示す図４Ｂに示されている。上記のように、第１の画像４１０ａは、第１の蛍光色素分子の第１の励起波長でサンプルを照射し、第１の蛍光色素分子の発光波長の光が焦点を合わせて撮像されるように、第１の焦点設定（例えば、第１の撮像器－サンプル間距離）で、応答して放出された光を撮像することによって取得される。画像チャネル間のクロストークのために、第１の画像４１０ａは、サンプル中の第２の蛍光色素分子の存在に関連するアーチファクト４１５ａを含む。色収差に起因して、第２の蛍光色素分子アーチファクト４１５ａは焦点が合っていない。
第３の画像４２０ｂは、第２の蛍光色素分子の第２の励起波長でサンプルを照射し、第１の画像４１０ａを取得するために使用されるのと同じ第１の焦点設定で、応答して放出された光を撮像することによって取得される。結果として、第３の画像４２０ｂは、サンプル中の第２の蛍光色素分子の存在に関連する焦点が合っていない成分４２５ｂを含む。同じ焦点設定が第１の画像４１０ａおよび第３の画像４２０ｂを取得するために使用されたため、第３の画像４２０ｂの第２の蛍光色素分子成分４２５ｂは、第１の画像４１０ａのアーチファクト４１５ａと同じようにぼやけている。結果として、第１の画像４１０ａからのアーチファクトは、第１の画像４１０ａから第３の画像４２０ｂの一部分を除去し、第２の蛍光色素分子アーチファクトの存在について図４Ａの補正画像４３０ａと比較して改善された第２の補正画像４３０ｂを生成することによって除去することができる。
上記のように、追加のアーチファクト補正画像は、適切な焦点設定としてサンプルを再撮像することによって取得することができる。したがって、第１の蛍光色素分子から放出される光波長に適切な第１の焦点設定で撮影された第１の蛍光色素分子の第１の画像を補正するために、サンプル中の他の蛍光色素分子の、一連の追加画像を第１の焦点設定を使用して撮影することができる。次に、第１の蛍光色素分子の補正画像を、第１の画像と例えば、重み付けされた組み合わせに従って、重みが様々な画像チャネル間のクロストークの程度を表すクロストーク係数に関連する追加画像とを組み合わせることによって生成することができる。
しかし、かかるアプローチでは、追加の画像を撮影する必要がある。これは、サンプルを撮像するためにさらなる時間を必要とする可能性があり、また、サンプルを撮像するためにサンプルに追加の照明を提供することによる光退色の量または他の望ましくない効果を増加させる可能性がある。このような効果は、必要な画像の総数が画像チャネルの数の２乗に比例するため、多数の蛍光画像チャネルが必要な場合に特に大きくなる可能性がある。代替として、かかる画像をシミュレートすることができる。例えば、第３の画像４２０ｂは、第１の焦点設定の使用をシミュレートすることによって、第２の画像４２０ａから取得することができる。代替焦点設定をシミュレートすることにより、撮像器を使用して追加画像を撮影する必要がないという利点がある。これにより、時間を節約するか、光退色の影響を低減するか、または他の利点を提供することができる。
かかるシミュレーションは、第１の画像４１０ａおよび第２の画像４２０ａを取得するために使用する撮像器のモデルを使用することを含み得る。かかるシミュレーションは、ガウシアンカーネルまたはフィルタを第２の画像４２０ａに適用すること、または第２の画像４２０ａに対して他の何らかのぼかし動作を実行することを含み得る。画像をぼかすために使用するガウシアンカーネルまたは他のぼけカーネルは、画像４１０ａ、４２０ｂを取得するために使用される撮像器の特性から理論的または実験的に決定される幅または他のパラメータを有することができる。例えば、非等方ガウシアンを使用して、第２の画像４２０ａをぼかすことができる。非等方ガウシアンの方向、長軸幅、および短軸幅を指定して、第１の焦点設定に従って撮像されたときの第２の蛍光色素分子から放出される光に対する撮像装置の光学系の効果を模倣することができる。画像全体をぼかすために適用される単一のガウス関数または他のぼかし関数、またはかかるぼかし関数のプロパティは、（例えば、画像を取得するために使用する撮像器の光学特性をより正確にシミュレートするため）画像内の場所によって異なる可能性がある。
ＩＶ．システムの実施例
自動撮像システムを利用して、複数の異なる経時的スキャン期間の間に、サンプル容器のそれぞれのウェルにおいて、複数の生物学的サンプルの画像（例えば蛍光活性画像）を自動的に入手することができる。自動撮像システムにより、各スキャン期間の間に各サンプルの画像のセット、例えば、３分間のスキャン期間にわたって毎秒３画像の割合で撮影された画像のセットを撮影することができる。次いで、例えば、本明細書に記載の方法に従って、サンプルに関する何らかの情報を決定するために、画像を分析することができる。本明細書の別の場所で説明されているように、画像は、例えば、それぞれの異なる焦点距離および励起光波長で撮影され、画像チャネル間のクロストークがかかるアーチファクトを引き起こす場合に、改善された、アーチファクトが低減された蛍光色素分子またはサンプルの他の成分の画像生成を容易にする。
かかる自動撮像システムの使用は、生物学的サンプルを撮像する人件費を大幅に低減することができ、ならびに、手動撮像と比較した場合に生成される画像のタイミング、ポジショニング、および画像パラメータに関する一貫性を増加させることができる。さらに、かかる自動撮像システムは、インキュベータ内で動作するように構成でき、撮像のためにインキュベータからサンプルを除去する必要性を除外する。したがって、サンプルの増殖環境をより一貫して維持することができる。さらに、自動化された撮像システムが顕微鏡または他の画像装置をサンプル容器に対して動かすように作用する場合（例えば、静的画像装置によって撮像されるサンプル容器を動かす代わりに）、動きに関連したサンプルの摂動は低減することができる。これにより、サンプルの増殖と展開を改善し、運動関連の交絡を低減することができる。
かかる自動撮像システムは、２４時間よりも、３日よりも、３０日よりも、またはそれよりも長い期間で分割したスキャン中に１つ以上の画像を入手するように動作することができる。スキャンは、指定された速度で、例えば、１日に１回、１日に１回より多く、１日に２回より多く、または１日に３回より多く発生するように指定することができる。スキャンは、２４時間以内に少なくとも２回、少なくとも３回、またはそれ以上の数のスキャンが発生するように指定することができる。いくつかの例では、１つ以上のスキャンからのデータを分析し（例えば、本明細書で説明する方法に従って）、追加のスキャンのタイミングを決定するために使用することができる（例えば、サンプル内で発生すると予測される離散イベントの発生を検出するために、スキャンの割合、持続時間、画像キャプチャ割合、または何らかの他の特性を増加させるため）。
かかる自動撮像システムの使用は、長期間にわたって複数の時点で同じ生物学的サンプルの撮像を容易にすることができる。したがって、個々の細胞および／または細胞のネットワークの発達および／または挙動を経時的に分析することができる。例えば、細胞のセット、細胞の一部、または他の活性オブジェクトは、単一のサンプル内で、異なる、広く離間された期間中に行われたスキャン内で同定することができる。次に、スキャン全体で同じ活性オブジェクトを同定するために、同定されたオブジェクトのこれらのセットをスキャン間で比較することができる。したがって、個々の細胞または細胞の一部の挙動を、数時間、数日、数週間、または数か月にわたって追跡および分析することができる。
図５は、かかる自動撮像システム５００の構成要素を示している。自動撮像システム５００は、自動撮像システム５００の他の構成要素が取り付けられるフレーム５１０を含む。フレーム５１０は、インキュベータ内に適合するように構成（例えば、サイズ設定）されてもよい。自動撮像システム５００は、フレーム５１０に連結されたサンプル容器トレイ５３０内に取り外し可能に配置されるサンプル容器５２０を含む。サンプル容器トレイ５３０は、様々な異なるサンプル容器（例えば、様々な業界標準のサンプル容器）の保持を容易にするために、取り外し可能とすることができ、および／または取り外し可能なインサートを含むことができる。システム５００は、撮像装置５４０がサンプル容器５２０の個々のウェル（例えば、実施例のウェル５２５）の内容物の画像を生成するように動作可能であるよう、撮像装置５４０をサンプル容器５２０に対して位置決めするように構成される作動ガントリ５５０をさらに含む。
撮像装置５４０は、顕微鏡、蛍光撮像装置、２光子撮像システム、位相コントラスト撮像システム、１つ以上の照明源、１つ以上の光学フィルタ、および／またはサンプル容器５２０内に含まれるサンプルの撮像を容易にするように構成される他の構成要素を含むことができる。いくつかの例では、撮像装置５４０は、サンプル容器５２０の両側に配置された構成要素（例えば、生物学的サンプルの位相コントラスト撮像を容易にするための、コヒーレント、偏光、単色、または他の指定された照明光源など）を含む。かかる例では、サンプル容器５２０の両側の構成要素は、それぞれ異なるガントリ、同じガントリ、に結合されてもよく、および／またはサンプル容器５２０の片側の構成要素は、サンプル容器５２０に対して移動可能でなくてもよい。
作動ガントリ５５０は、フレーム５１０および撮像装置５４０に結合され、サンプル容器５２０内の複数の異なるサンプルの撮像を容易にするために、サンプル容器５２０に対して少なくとも２つの方向で装置５４０の位置を制御するように構成される。作動ガントリ５５０はまた、撮像装置５４０を使用して得られる画像の焦点の制御を容易にするために、および／または、サンプル容器５２０内で、撮像装置５４０を使用して撮像できる材料の深さを制御するために、サンプル容器５２０に向かう、およびそこから離れる第３の方向において撮像装置５４０の位置を制御するように構成されてもよい。追加的にまた代替的に、撮像装置５４０は、撮像装置５４０の焦点距離を制御するための１つ以上のアクチュエータを含むことができる。撮像装置５４０は、撮像装置５４０の焦点設定の制御を容易にするために、１つ以上のモーター、ピエゾ素子、液体レンズ、または他のアクチュエータを含むことができる。例えば、撮像装置５４０は、撮像装置５４０と撮像されるサンプルとの間の距離を制御するように構成されたアクチュエータを含むことができる。これは、画像に焦点を合わせて撮影されることを保証するため、および／または本明細書の別の場所で説明される画像補正方法を容易にするために様々な異なる焦点設定で画像が撮影されることを可能にするために行うことができる。
作動ガントリ５５０は、サンプル容器５２０に対する（例えば、サンプル容器５２０の特定のウェルに対する）撮像装置５４０の絶対位置および／または相対位置の検出を容易にするように構成された構成要素を含むことができる。例えば、作動ガントリ５５０は、エンコーダ、リミットスイッチ、および／または他の位置検知要素を含み得る。追加的にまた代替的に、撮像装置５４０またはシステムの他の構成要素は、サンプル容器５２０に対する撮像装置５４０の絶対位置および／または相対位置を決定するために、サンプル容器５２０および／またはサンプル容器トレイ５３０の基準マークまたは他の特徴を検出するように構成できる。
計算機能（例えば、作動ガントリ５５０および／または撮像装置５４０を動作させて、指定された期間の間にサンプル容器５２０内のサンプルを撮像し、範囲画像を生成し、および／または本明細書に記載の他の方法を実行するための機能）が、１つ以上のコンピューティングシステムによって実施されてもよい。かかるコンピューティングシステムは、自動撮像システム（例えば、５００）に統合されてもよく、かかる自動撮像システムと連携されてもよく（例えば、直接有線または無線接続を介して、ローカルネットワークを介して、および／またはインターネット上の安全な接続を介して）、および／または他の何らかの形（例えば、自動撮像システムと通信する、および／または生物学的サンプルの画像のストアにアクセスするクラウドコンピューティングシステム）をとってもよい。かかるコンピューティングシステムは、通信インターフェース、ユーザインターフェース、プロセッサ、およびデータストレージを含み得、これらのすべては、システムバス、ネットワーク、または他の接続メカニズムによって互いに通信連結することができる。
通信インターフェースは、他のデバイス、アクセスネットワーク、および／またはトランスポートネットワークと、電気、磁気、電磁気、光学、または他の信号のアナログまたはデジタル変調を使用して、通信するコンピューティングシステムを可能にするように機能することができる。したがって、通信インターフェースは、従来の電話サービス（ＰＯＴＳ）通信および／またはインターネットプロトコル（ＩＰ）または他のパケット化通信などの回線交換および／またはパケット交換通信を容易にし得る。例えば、通信インターフェースは、無線アクセスネットワークまたはアクセスポイントとの無線通信用に配置されたチップセットおよびアンテナを含み得る。また、通信インターフェースは、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、または高品位マルチメディアインタフェース（ＨＤＭＩ）ポートなどの有線インターフェースの形を取るか、またはこれらを含み得る。通信インターフェースはまた、ＷｉＦｉ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、全地球測位システム（ＧＰＳ）のような無線インターフェース、または広域無線インターフェース（例えば、ＷｉＭＡＸ、または３ＧＰＰロングタームエボリューション（ＬＴＥ））の形態を採るか、またはこれらを含むことができる。しかしながら、物理層インターフェースの他の形態、および標準または専用の通信プロトコルの他のタイプの他の形態が、通信インターフェースにわたって使用されてもよい。さらに、通信インターフェースは、複数の物理的な通信インターフェース（例えば、ＷｉＦｉインターフェース、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）インターフェース、および広域無線インターフェース）を備えてもよい。
いくつかの実施形態では、通信インターフェースは、他のデバイス、リモートサーバ、アクセスネットワーク、および／またはトランスポートネットワークと通信することをコンピューティングシステムに可能にするように機能することができる。例えば、通信インターフェースは、生物学的サンプルの画像（例えば、蛍光活性画像）表示を送信および／または受信し、範囲画像、かかる画像内の活性オブジェクトの一連の位置、および／または、本明細書に記載の方法またはいくつかの他の情報を使用して、かかる画像から生成されたかかる活性オブジェクトから決定された時間変化活性トレースの表示を送信するように機能し得る。
かかるコンピューティングシステムのユーザインターフェースは、コンピューティングシステムが、ユーザと相互作用して、例えば、ユーザからの入力を受け取ること、および／またはユーザに出力を提供することを可能にするように機能することができる。したがって、ユーザインターフェースは、キーパッド、キーボード、タッチセンシティブまたはプレゼンスセンシティブパネル、コンピュータマウス、トラックボール、ジョイスティック、マイクなどの入力コンポーネントが含まれ得る。ユーザインターフェースはまた、例えば、プレゼンスセンシティブパネルと組み合わせることができる、表示画面などの１つ以上の出力構成要素を含むことができる。ディスプレイ画面は、ＣＲＴ、ＬＣＤ、および／もしくはＬＥＤ技術、または現在知られているかまたは今後開発される他の技術に基づいてもよい。ユーザインターフェースは、スピーカ、スピーカジャック、オーディオ出力ポート、オーディオ出力デバイス、イヤホン、および／または他の類似デバイスを介して、可聴出力を生成するように構成することもできる。
いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースは、ビデオ（例えば、特定の生物学的サンプルの特定のスキャンの間に生成される画像のビデオ）または他の画像をユーザに提示する役割を果たすディスプレイを含むことができる。加えて、ユーザインターフェースは、コンピューティングデバイスの構成および動作を容易にする１つ以上のボタン、スイッチ、ノブ、および／またはダイヤルを含むことができる。これらのボタン、スイッチ、ノブ、および／またはダイヤルのいくつかまたはすべてが、タッチセンシティブまたはプレゼンスセンシティブパネルの機能として実装されることが可能である。ユーザインターフェースは、ユーザが、自動撮像システム内に含まれるサンプルのタイプを指定すること、サンプルの撮像のスケジュールを指定すること、システムによって実行される画像のセグメント化および／もしくは分析のパラメータを指定すること、または自動撮像システムの動作のために、何らかの他のコマンドまたはパラメータを入力することを可能にすることができる。
いくつかの例では、用途に応じて、本明細書に記載されている方法の一部は、異なるデバイスによって実行され得る。例えば、システムの異なるデバイスは、計算リソース（例えば、メモリ、プロセッササイクル）およびデバイス間の通信のために異なる情報帯域幅の異なる量を有することができる。例えば、第１のデバイスは、作動ガントリ、撮像装置、または他の構成要素を動作させて、複数の異なるスキャン期間の間に異なる焦点設定および／または励起光波長に従って生物学的サンプルの画像を生成することができる組み込みプロセッサであり得る。次に、第２のデバイスは、第１のデバイスから、第１のデバイスからの画像情報を受信し（例えば、インターネットを介して、専用の有線リンクを介して）、受信した画像データに対して本明細書に記載の画像処理および分析方法を実行できる。本明細書に記載されている方法の異なる部分は、かかる考慮事項に応じて分担することができる。
Ｖ．方法の実施例
図６は、異なる蛍光色素分子の画像チャネル間にクロストークがある場合に、異なる蛍光色素分子（またはサンプル中の他の対象物質）から撮影された画像を補正するための方法６００のフローチャートである。この方法は、色収差を呈す画像を取得するために使用される撮像器（例えば、顕微鏡）で有益である可能性がある。
方法６００は、第１の期間中に、第１の励起波長の光でサンプルを照射すること（６１０）を含む。方法６００は、第１の期間中に、第１の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第１の画像を取得するように、第１の焦点設定に従って撮像器を動作させること（６２０）をさらに含む。これは、アクチュエータ（例えば、撮像器のアクチュエータ、撮像器の位置を制御するように構成されたガントリのアクチュエータ）を動作させて、撮像器とサンプルとの間の距離を、第１の焦点設定に対応する第１の距離に設定することを含むことができる。
方法６００は、第２の期間中に、第２の励起波長の光でサンプルを照射すること（６３０）をさらに含む。方法６００は、第２の期間中に、第２の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、サンプルの第２の画像を取得するように、第２の焦点設定に従って撮像器を動作させることであって、第２の焦点設定は、第１の焦点設定とは異なる、動作させること（６４０）をさらに含む。これには、アクチュエータを動作させて、撮像器とサンプルとの間の距離を、第１の距離とは異なり、第２の焦点設定に対応する第２の距離に設定することが含まれ得る。
方法６００は、サンプルの第３の画像を取得することであって、第３の画像は、第１の焦点設定に従って撮像され、第２の励起波長の光によって照射されたときの第２の発光波長のサンプルを表す、取得すること（６５０）をさらに含む。これは、第３の期間中に、第２の励起波長の光でサンプルを照射し、第１の焦点設定に従って撮像器を動作させ、サンプルの第３の画像を取得することを含むことができる。代替的に、第３の画像は、第２の画像に基づいて、例えば、第２の画像をぼかすことによって、または他の画像処理を第２の画像に適用することによって、第１の焦点設定の効果をシミュレートすることによって取得することができる。
方法６００は、第１の画像から第３の画像の一部分を除去することにより、サンプルの改善された第１の画像を生成すること（６６０）をさらに含む。これには、第１の画像から第２の画像の縮小されたバージョンを差し引くことを含み得る。いくつかの実施例では、改善された第１の画像を生成することは、第１の画像、第３の画像、および第１の焦点設定に従って、それぞれの異なる励起波長で追加の蛍光色素分子（またはサンプル内の他の関心対象の成分）について取得された多数の追加画像の組み合わせ（重み付けされた線形結合など）を生成することを含んでよい。
方法６００は、追加の構成要素または特徴を含むことができる。
ＶＩ．態様
（１） 方法であって、
第１の期間中に、第１の励起波長の光でサンプルを照射することと、
前記第１の期間中に、第１の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第１の画像を取得するように、第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることと、
第２の期間中に、第２の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第２の期間中に、第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第２の画像を取得するように、第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第２の焦点設定は、前記第１の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの第３の画像を取得することであって、前記第３の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第２の励起波長の光によって照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第１の画像から前記第３の画像の一部分を除去することにより、前記サンプルの改善された第１の画像を生成することと、を含む、方法。
（２） 前記サンプルの前記第３の画像を取得することは、
第３の期間中に、前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第３の期間中に、前記第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの前記第３の画像を取得することと、を含む、（１）に記載の方法。
（３） 前記サンプルの前記第３の画像を取得することは、前記サンプルの前記第２の画像のコピーを修正して、前記第１の焦点設定に従って前記第３の画像を取得するように、前記撮像器を動作させることをシミュレートすることを含む、（１）に記載の方法。
（４） 前記サンプルの前記第２の画像の前記コピーを修正することは、前記サンプルの前記第２の画像をぼかすことを含む、（３）に記載の方法。
（５） 特定の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることは、前記撮像器の構成要素と前記サンプルとの間の距離を調整することを含む、（１）～（４）のいずれか一項に記載の方法。
（６） 前記サンプルは、複数の細胞を含む生物学的サンプルである、（１）～（５）のいずれか一項に記載の方法。
（７） 第１および第２の蛍光色素分子を前記サンプルに導入することをさらに含み、前記第１の蛍光色素分子は、前記第１の励起波長に対応する励起波長および前記第１の発光波長に対応する発光波長を有し、前記第２の蛍光色素分子は、前記第２の励起波長に対応する励起波長および前記第２の発光波長に対応する発光波長を有する、（１）～（６）のいずれか一項に記載の方法。
（８） 前記サンプルの第４の画像を取得することであって、前記第４の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像と前記第４の画像との重み付けされた組み合わせを生成することによって、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、前記第１の画像と前記第３の画像との重み付けされた組み合わせを生成することを含む、（１）～（７）のいずれか一項に記載の方法。
（９） 第３の期間中に、第３の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第３の期間中に、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第４の画像を取得するように、第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第３の焦点設定は、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの第５の画像を取得することであって、前記第５の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像から前記第５の画像の一部分を除去することにより、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、
前記サンプルの第６の画像を取得することであって、前記第６の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、前記第６の画像の一部分を前記第１の画像に含めることをさらに含む、（１）～（７）のいずれか一項に記載の方法。
（１０） 第３の期間中に、第３の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第３の期間中に、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第４の画像を取得するように、第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第３の焦点設定は、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの改善された第４の画像を生成することであって、
前記サンプルの第５の画像を取得することであって、前記第５の画像は、前記第３の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記サンプルの第６の画像を取得することであって、前記第６の画像は、前記第３の焦点設定に従って撮像され、前記第２の励起波長の光によって照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第４の画像、前記第５の画像、および前記第６の画像の重み付けされた組み合わせを生成することと、により、前記サンプルの改善された第４の画像を生成することと、
前記サンプルの改善された第２の画像を生成することであって、
前記サンプルの第７の画像を取得することであって、前記第７の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記サンプルの第８の画像を取得することであって、前記第８の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像、前記第７の画像、および前記第８の画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、により、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、
前記サンプルの第９の画像を取得することであって、前記第９の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第１の画像、前記第３の画像、および前記第９の画像の重み付けされた組み合わせを生成することと、を含む、（１）～（７）のいずれか一項に記載の方法。
（１１） システムであって、
光源と、
撮像器と、
コントローラと、を備え、前記コントローラは、１つ以上のプロセッサを備え、前記コントローラは、
第１の期間中に、前記光源を動作させて、第１の励起波長の光でサンプルを照射することと、
前記第１の期間中に、第１の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第１の画像を取得するように、第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることと、
第２の期間中に、前記光源を動作させて、第２の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第２の期間中に、第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第２の画像を取得するように、第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第２の焦点設定は、前記第１の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの第３の画像を取得することであって、前記第３の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第２の励起波長の光によって照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第１の画像から前記第３の画像の一部分を除去することにより、前記サンプルの改善された第１の画像を生成することと、を含む、コントローラ動作を実行するようにプログラムされている、システム。
（１２） 前記サンプルの前記第３の画像を取得することは、
第３の期間中に光源を動作させて、前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、 前記第３の期間中に、前記第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させ、前記サンプルの前記第３の画像を取得することと、を含む、（１１）に記載のシステム。
（１３） 前記サンプルの前記第３の画像を取得することは、前記サンプルの前記第２の画像のコピーを修正して、前記第１の焦点設定に従って前記第３の画像を取得するように、前記撮像器を動作させることをシミュレートすることを含む、（１１）に記載のシステム。
（１４） 前記サンプルの前記第２の画像の前記コピーを修正することは、前記サンプルの前記第２の画像をぼかすことを含む、（１３）に記載のシステム。
（１５） 前記撮像器に機械的に結合されたアクチュエータをさらに含み、特定の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることは、アクチュエータを動作させて、前記撮像器の構成要素と前記サンプルとの間の距離を調整することを含む、（１１）～（１４）のいずれか一項に記載のシステム。
（１６） 前記サンプルは、複数の細胞を含む生物学的サンプルである、（１１）～（１５）のいずれか一項に記載のシステム。
（１７） 前記コントローラ動作は、
前記サンプルの第４の画像を取得することであって、前記第４の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像と前記第４との画像の重み付けされた組み合わせを生成することによって、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、前記第１の画像と前記第３の画像との重み付けされた組み合わせを生成することを含む、（１１）～（１６）のいずれか一項に記載のシステム。
（１８） 前記コントローラ動作は、
第３の期間中に前記光源を動作させて、第３の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第３の期間中に、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第４の画像を取得するように、第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第３の焦点設定は、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの第５の画像を取得することであって、前記第５の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像から前記第５の画像の一部分を除去することにより、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、
前記サンプルの第６の画像を取得することであって、前記第６の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、前記第６の画像の一部分を前記第１の画像に含めることをさらに含む、（１１）～（１６）のいずれか一項に記載のシステム。
（１９） 前記コントローラ動作は、
第３の期間中に、第３の励起波長の光で前記サンプルを照射することと、
前記第３の期間中に、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されて、前記サンプルの第４の画像を取得するように、第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることであって、前記第３の焦点設定は、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる、動作させることと、
前記サンプルの改善された第４の画像を生成することであって、
前記サンプルの第５の画像を取得することであって、前記第５の画像は、前記第３の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記サンプルの第６の画像を取得することであって、前記第６の画像は、前記第３の焦点設定に従って撮像され、前記第２の励起波長の光によって照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第４の画像、前記第５の画像、および前記第６の画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記サンプルの改善された第４の画像を生成することと、により、前記サンプルの改善された第４の画像を生成すること、
前記サンプルの改善された第２の画像を生成することであって、
前記サンプルの第７の画像を取得することであって、前記第７の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記サンプルの第８の画像を取得することであって、前記第８の画像は、前記第２の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第２の画像、前記第７の画像、および前記第８の画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、により、前記サンプルの改善された第２の画像を生成することと、をさらに含み、
前記サンプルの改善された第１の画像を生成することは、
前記サンプルの第９の画像を取得することであって、前記第９の画像は、前記第１の焦点設定に従って撮像され、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルを表す、取得することと、
前記第１の画像、前記第３の画像、および前記第９の画像の重み付けされた組み合わせを生成することと、を含む、（１１）～（１６）のいずれか一項に記載のシステム。
（２０）非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、（１）～（１０）のいずれか一項に記載の方法を実行するコントローラ動作を前記コンピューティングデバイスに実行させる、少なくともコンピュータ可読命令を格納するように構成された、非一時的コンピュータ可読媒体。
ＶＩＩ．結論
上記の詳細な説明は、添付の図面を参照して、開示されたシステム、デバイス、および方法の様々な特徴および機能を説明している。図面において、文脈がそうでないことを示さない限り、類似の記号は通常、類似のコンポーネントを同定する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲に記載されている例示的な実施形態は、限定することを意味していない。本明細書に提示される主題の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用することができ、他の変更を行うことができる。本明細書に一般的に記載され、図面に例解されるような本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置、置換、組み合わせ、分離、および設計することができ、これらのすべてが本明細書に明示的に企図されていることは容易に理解される。
図面におけるメッセージフロー図、シナリオ、およびフローチャートのいずれかまたはすべてに関して、本明細書で考察されるように、各ステップ、ブロック、および／または通信は、例示的実施形態に従う情報の処理および／または情報の送信を表し得る。代替的な実施形態は、これらの例示的な実施形態の範囲内に含まれる。これらの代替的な実施形態において、例えば、ステップ、ブロック、送信、通信、要求、応答、および／またはメッセージとして記載される機能は、関連する機能に依存して、図示または考察される順序とは異なる順序で実行されることができ、実質的に同時または逆の順序を含む。さらに、より多いかまたは少ないステップ、ブロック、および／または機能が、本明細書に考察されるメッセージフロー図、シナリオ、およびフローチャートのいずれかとともに使用することができ、これらのメッセージフロー図、シナリオ、およびフローチャートは、一部または全体で、互いと組み合わせることができる。
情報の処理を表すステップまたはブロックは、本明細書で説明する方法または技術の特定の論理機能を実行するように構成することができる回路に対応し得る。代替的または追加的に、情報の処理を表すステップまたはブロックは、モジュール、セグメント、またはプログラムコードの一部（関連データを含む）に対応し得る。プログラムコードは、方法または技術において特定の論理機能または動作を実装するためにプロセッサによって実行可能な１つ以上の命令を含むことができる。プログラムコードおよび／または関連データは、ディスクドライブ、ハードドライブ、または他の記憶媒体を含む記憶デバイスなど、任意のタイプのコンピュータ可読媒体に格納することができる。
コンピュータ可読媒体はまた、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ、および／またはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のような短期間データを格納するコンピュータ可読媒体などの非一時的コンピュータ可読媒体も含むことができる。コンピュータ可読媒体は、例えば、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、光学ディスクもしくは磁気ディスク、および／またはコンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）などの二次または永続的な長期ストレージなど、プログラムコードおよび／またはデータを長期間格納する非一時的なコンピュータ可読媒体も含むことができる。コンピュータ可読媒体はまた、任意の他の揮発性または不揮発性ストレージシステムでもあり得る。コンピュータ可読媒体は、例えば、コンピュータ可読記憶媒体、または有形の記憶デバイスと見なされ得る。
さらに、１つ以上の情報送信を表すステップまたはブロックは、同じ物理デバイス中のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュール間の情報送信に対応し得る。しかしながら、異なる物理デバイスにおけるソフトウェアモジュールおよび／またはハードウェアモジュール間で、他の情報送信が行われ得る。
本明細書において様々な態様および実施形態が開示されているが、他の態様および実施形態は当業者には明らかである。本明細書に開示されている様々な態様および実施形態は例示を目的としており、限定を意図するものではなく、その真の範囲は以下の特許請求の範囲によって示される。

Claims (20)

  1. 方法であって、
    第１の励起波長の光でサンプルを照射し、第１の発光波長の光が撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って、第２の励起波長の光で照射されたときの第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像から、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を除去することにより、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、を含む、方法。
  2. 前記第１の焦点設定に従って前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することは、前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することをさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することは、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像のコピーを修正して、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得するように、前記撮像器を動作させることをシミュレートすることを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の前記コピーを修正することは、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像をぼかすことを含む、請求項３に記載の方法。
  5. 特定の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることは、前記撮像器の構成要素と前記サンプルとの間の距離を調整することを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記サンプルは、複数の細胞を含む生物学的サンプルである、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 第１および第２の蛍光色素分子を前記サンプルに導入することをさらに含み、前記第１の蛍光色素分子は、前記第１の励起波長に対応する励起波長および前記第１の発光波長に対応する発光波長を有し、前記第２の蛍光色素分子は、前記第２の励起波長に対応する励起波長および前記第２の発光波長に対応する発光波長を有する、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像と、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像との重み付けされた組み合わせを生成することによって、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像と、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像との重み付けされた組み合わせを生成することを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
  9. 前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、第３の励起波長の光で照射されたときの第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像から、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を除去することにより、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、
    前記第１の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像に含めることをさらに含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    第３の励起波長の光で前記サンプルを照射し、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って、前記第２の励起波長の光で照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像、前記第３の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第３の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記第３の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第２の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、
    前記第１の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第１の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することと、を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
  11. システムであって、
    光源と、
    撮像器と、
    コントローラと、を備え、前記コントローラは、１つ以上のプロセッサを備え、前記コントローラは、
    前記光源を動作させて第１の励起波長の光でサンプルを照射し、第１の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って、第２の励起波長の光で照射されたときの第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第1の発光波長の前記サンプルの画像から、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を除去することにより、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、を含む、コントローラ動作を実行するようにプログラムされている、システム。
  12. 前記第１の焦点設定に従って前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することは、光源を動作させて、前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第１の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することを含む、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記コントローラ動作は、
    前記光源を動作させて前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することをさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することは、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像のコピーを修正して、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得するように、前記撮像器を動作させることをシミュレートすることを含む、請求項１１に記載のシステム。
  14. 前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の前記コピーを修正することは、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像をぼかすことを含む、請求項１３に記載のシステム。
  15. 前記撮像器に機械的に結合されたアクチュエータをさらに含み、特定の焦点設定に従って前記撮像器を動作させることは、アクチュエータを動作させて、前記撮像器の構成要素と前記サンプルとの間の距離を調整することを含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載のシステム。
  16. 前記サンプルは、複数の細胞を含む生物学的サンプルである、請求項１１～１５のいずれか一項に記載のシステム。
  17. 前記コントローラ動作は、
    前記光源を動作させて前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像と、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像との重み付けされた組み合わせを生成することによって、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像と、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像との重み付けされた組み合わせを生成することを含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のシステム。
  18. 前記コントローラ動作は、
    前記光源を動作させて前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、第３の励起波長の光で照射されたときの第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像から、前記第２の焦点設定にしたがって取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を除去することにより、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、
    前記第１の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の一部分を、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像に含めることをさらに含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のシステム。
  19. 前記コントローラ動作は、
    前記光源を動作させて前記第２の励起波長の光で前記サンプルを照射し、前記第２の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定とは異なる第２の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    第３の励起波長の光で前記サンプルを照射し、第３の発光波長の光が前記撮像器によって焦点を合わせて撮像されるように、前記第１の焦点設定および前記第２の焦点設定とは異なる第３の焦点設定に従って前記撮像器を動作させて、前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って、前記第２の励起波長の光で照射されたときの前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第３の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像、前記第３の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第３の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記第３の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第１の励起波長の光で照射されたときの前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光で照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第２の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することにより、前記第２の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像を改善することと、をさらに含み、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像を改善することは、
    前記第１の焦点設定に従って、前記第３の励起波長の光によって照射されたときの前記第３の発光波長の前記サンプルの画像を取得することと、
    前記第１の焦点設定に従って取得された前記第１の発光波長の前記サンプルの画像、前記第１の焦点設定に従って取得された前記第２の発光波長の前記サンプルの画像、および前記第１の焦点設定に従って取得された前記第３の発光波長の前記サンプルの画像の重み付けされた組み合わせを生成することと、を含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のシステム。
  20. 非一時的コンピュータ可読媒体であって、コンピューティングデバイスの１つ以上のプロセッサによって実行されるとき、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法を実行するコントローラ動作を前記コンピューティングデバイスに実行させる、少なくともコンピュータ可読命令を格納するように構成された、非一時的コンピュータ可読媒体。
JP2021544125A 2019-02-01 2020-01-27 スペクトル分離 Active JP7426393B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/264,819 2019-02-01
US16/264,819 US10724956B1 (en) 2019-02-01 2019-02-01 Spectral unmixing
PCT/US2020/015213 WO2020159871A1 (en) 2019-02-01 2020-01-27 Spectral unmixing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022519038A JP2022519038A (ja) 2022-03-18
JP7426393B2 true JP7426393B2 (ja) 2024-02-01

Family

ID=69740582

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021544125A Active JP7426393B2 (ja) 2019-02-01 2020-01-27 スペクトル分離

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10724956B1 (ja)
EP (1) EP3918311B1 (ja)
JP (1) JP7426393B2 (ja)
KR (1) KR20210122261A (ja)
CN (1) CN113508289A (ja)
WO (1) WO2020159871A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110741242B (zh) * 2017-04-07 2023-07-07 艾维拉斯生物科学公司 比率荧光成像方法
CN113469864B (zh) * 2021-06-28 2024-05-07 平湖莱顿光学仪器制造有限公司 一种用于获取显微图像的方法与设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003323A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 撮影システム
JP2009128719A (ja) 2007-11-26 2009-06-11 Olympus Corp レーザ顕微鏡
JP2014507662A (ja) 2011-02-22 2014-03-27 バイオ−ラド ラボラトリーズ インコーポレイテッド ラインスキャン血球計算システムおよび方法
JP2015045684A (ja) 2013-08-27 2015-03-12 独立行政法人理化学研究所 対物レンズの駆動制御方法及び蛍光顕微鏡システム
US20150216398A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 University Of Washington Multispectral wide-field endoscopic imaging of fluorescence
JP2015216495A (ja) 2014-05-09 2015-12-03 国立研究開発法人情報通信研究機構 色収差補正方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040021867A1 (en) * 2000-07-19 2004-02-05 Wolfgang Karthe Device for carrying out biochemical fluorescence tests
WO2004029566A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-08 Bio Techplex Corporation Method and apparatus for screening using a waveform modulated led
US20110259744A1 (en) * 2003-04-30 2011-10-27 Moyle William R Sensors for biomolecular detection and cell classification
FR2871358B1 (fr) * 2004-06-14 2007-02-09 Mauna Kea Technologies Soc Par Procede et systeme d'imagerie microscopique de fluorescence fibree multimarquage
DE102005045961B4 (de) 2005-09-26 2018-11-15 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung eines einen Fluoreszenzfarbstoff enthaltenden Gewebes
US7298476B2 (en) * 2005-10-14 2007-11-20 Laser Microtech, L.L.C. Method and system for far-field microscopy to exceeding diffraction-limit resolution
EP2047239A2 (en) * 2006-07-20 2009-04-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-color biosensor
EP2176647B1 (en) * 2007-07-27 2013-05-15 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for imaging samples
WO2009055705A2 (en) * 2007-10-25 2009-04-30 Washington University In St. Louis Confocal photoacoustic microscopy with optical lateral resolution
RU2414011C1 (ru) * 2009-09-25 2011-03-10 Эверхост Инвестментс Лимитед Устройство для записи-стирания-считывания информации в многослойном оптическом диске
US8767216B2 (en) * 2009-10-13 2014-07-01 California Institute Of Technology Holographically illuminated imaging devices
US8697346B2 (en) * 2010-04-01 2014-04-15 The Regents Of The University Of Colorado Diffraction unlimited photolithography
GB201007055D0 (en) * 2010-04-28 2010-06-09 Vib Vzw Method and apparatus for the imaging of a labelled sample
KR101799518B1 (ko) 2011-05-03 2017-11-21 삼성전자 주식회사 형광 검출 광학계 및 이를 포함하는 다채널 형광 검출 장치
CN102608748B (zh) * 2012-04-11 2014-01-22 上海理工大学 一种同轴光路实现多路频分复用荧光共焦显微成像方法
ES2700498T3 (es) * 2012-07-25 2019-02-18 Theranos Ip Co Llc Sistema para el análisis de una muestra
US9513224B2 (en) * 2013-02-18 2016-12-06 Theranos, Inc. Image analysis and measurement of biological samples
US10123697B2 (en) * 2013-09-10 2018-11-13 University Of Rochester Apparatus and method for automatic alignment in an optical system and applications
JP6578631B2 (ja) * 2014-07-09 2019-09-25 セイコーエプソン株式会社 照明装置およびプロジェクター
US9625387B2 (en) * 2014-09-16 2017-04-18 Lawrence Livermore National Security, Llc System and method for controlling depth of imaging in tissues using fluorescence microscopy under ultraviolet excitation following staining with fluorescing agents
CA2963987A1 (en) 2014-09-29 2016-04-07 Novadaq Technologies Inc. Imaging a target fluorophore in a biological material in the presence of autofluorescence
US9703211B2 (en) * 2014-10-16 2017-07-11 University Of Utah Research Foundation Sub-diffraction-limited patterning and imaging
CA2979392A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 California Institute Of Technology Correcting for aberrations in incoherent imaging system using fourier ptychographic techniques
CA3002902C (en) 2015-12-18 2023-05-09 Ventana Medical Systems, Inc. Systems and methods of unmixing images with varying acquisition properties
US10274712B2 (en) * 2016-01-08 2019-04-30 Optomak, Inc. Microscope for fluorescence imaging with variable focus
US10429629B1 (en) * 2017-04-18 2019-10-01 Veily Life Sciences LLC Imaging and side-scatter photon detection using a single immersion objective
US10699383B2 (en) * 2018-08-27 2020-06-30 Nvidia Corp. Computational blur for varifocal displays

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007003323A (ja) 2005-06-23 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 撮影システム
JP2009128719A (ja) 2007-11-26 2009-06-11 Olympus Corp レーザ顕微鏡
JP2014507662A (ja) 2011-02-22 2014-03-27 バイオ−ラド ラボラトリーズ インコーポレイテッド ラインスキャン血球計算システムおよび方法
JP2015045684A (ja) 2013-08-27 2015-03-12 独立行政法人理化学研究所 対物レンズの駆動制御方法及び蛍光顕微鏡システム
US20150216398A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 University Of Washington Multispectral wide-field endoscopic imaging of fluorescence
JP2015216495A (ja) 2014-05-09 2015-12-03 国立研究開発法人情報通信研究機構 色収差補正方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210122261A (ko) 2021-10-08
US10724956B1 (en) 2020-07-28
JP2022519038A (ja) 2022-03-18
US20200249163A1 (en) 2020-08-06
EP3918311A1 (en) 2021-12-08
CN113508289A (zh) 2021-10-15
EP3918311B1 (en) 2023-09-27
WO2020159871A1 (en) 2020-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cutrale et al. Hyperspectral phasor analysis enables multiplexed 5D in vivo imaging
Wu et al. Faster, sharper, and deeper: structured illumination microscopy for biological imaging
Chhetri et al. Whole-animal functional and developmental imaging with isotropic spatial resolution
JP5540102B2 (ja) 高められた病理学的決定のための複数モダリティコントラストおよび明視野コンテキスト表現、および組織内の複数検体検出
JP5935147B2 (ja) 顕微鏡システム、顕微鏡法、及び記憶媒体
EP2477016A2 (en) Multi-imaging system with interleaved images
Swedlow Quantitative fluorescence microscopy and image deconvolution
JP7426393B2 (ja) スペクトル分離
US10684461B2 (en) Digital pathology system
JP2010181833A (ja) 顕微鏡観察システム
Kumar et al. Using stage-and slit-scanning to improve contrast and optical sectioning in dual-view inverted light sheet microscopy (diSPIM)
Munck et al. Sub-diffraction imaging on standard microscopes through photobleaching microscopy with non-linear processing
Shaw Imaging the live plant cell
JP6327829B2 (ja) 顕微鏡の制御装置、顕微鏡システム、制御方法およびプログラム
Paddock An introduction to confocal imaging
Reilly et al. Advances in confocal microscopy and selected applications
Prigent et al. SPITFIR (e): a supermaneuverable algorithm for fast denoising and deconvolution of 3D fluorescence microscopy images and videos
WO2017217325A1 (ja) データ復元装置、顕微鏡システム、およびデータ復元方法
Xu et al. Three-dimensional live multi-label light-sheet imaging with synchronous excitation-multiplexed structured illumination
US20230092749A1 (en) High throughput snapshot spectral encoding device for fluorescence spectral microscopy
Klauss et al. Upgrade of a scanning confocal microscope to a single-beam path STED microscope
CN114730067A (zh) 显微镜装置、分光器和显微镜系统
Macháň Introduction to Fluorescence Microscopy
WO2023149296A1 (ja) 情報処理装置、生体試料観察システム及び画像生成方法
CN111435192B (zh) 利用荧光显微镜生成荧光照片的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20220720

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221019

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221020

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230712

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231128

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231213

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: 20240110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7426393

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150