JPH02271827A - 蛍光画像情報の読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＤＮＡ診断等において、試料上の蛍光画像情
報を可視画像信号として得ることができる。蛍光画像情
報の読取装置に関する。

〔従来技術〕

例えば、ＤＮＡ診断においては、制限酵素によって切断
したＤＮＡ断片を、寒天等のゲル上において電気泳動さ
せ１分子量の大きい順に分画する。

そして、このように分画され、また蛍光物質が付与され
たＤＮＡ断片に励起光を照射し、蛍光を発光させ、該蛍
光信号を読取ることによって、目的とするＤＮＡの診断
を行っている。

しかして、従来は、ＤＮＡ診断における上記蛍光信号の
読み取りは、顕微鏡を用いて、目視にょり行われている
。また、上記ＤＮＡ断片の分画は。

１つのＤＮＡ被検体のみでなく、数個〜３０個の被検体
について行なう、そのため、前記電気泳動は、数個〜３
０列を並行して同時に行い、各列において前記のごとく
分子量順にＤＮＡ断片が分画される。それ故１分画後は
、前記ゲル上に多数の被検出物が存在することとなる。

そのため、これら多数の被検出物に、前記のごとく、励
起光を照射し、蛍光を発するＤＮＡ断片を検出すること
は、大変な苦労を要する。また５蛍光発光は長時間維持
できないため、短期間に前記検出を終了しなければなら
ない。

そのため、ゲル等の試料上の蛍光被検出物を２自動的に
、かつ迅速に読取ることができる装置の開発が切望さて
いる。

なお、生物組織に励起光を照射し、そこから発せられる
蛍光のマルチスペクトル画像を検出、解析する装置とし
ては、特開昭６１−１５４６３８号公報に示されたもの
がある。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記公開公報に示される解析装置は、励
起光としてレーザ光を使用し、かつイメージインテンシ
ファイア（光増幅器）とカメラとの組み合わせを多数使
用するものである。そして。

これらの機器はいずれも高価である。

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、試料上の多数の
蛍光画像情報を自動的に可視状態で読取ることができ、
かつ安価で、簡単な、蛍光画像情報の読取装置を提供し
ようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は１画像情報を有する蛍光物質が存在する試料に
励起光を走査しながら照射し、該試料から発せられた蛍
光を読取り、可視画像信号を得るようにした蛍光画像情
報の読取装置であって、該装置は試料上の蛍光物質を走
査する映像信号を発生させる映像信号発生手段と、該映
像信号に基づく映像光を照射する光照射手段と、上記映
像光のうち上記蛍光物質の発生に必要な波長の励起光の
みを選択する励起光選択手段と、上記励起光選択手段か
らの励起光により試料が発生した光のうち蛍光のみを選
択する蛍光選択手段と９選択された蛍光を電気信号に変
換する光電変換手段と、該電気信号に基づき上記蛍光の
強度を検出するデータ処理手段と、該データ処理からの
信号に基づき前記映像信号の走査座標位置に対応した蛍
光強度を記憶する蛍光強度記憶手段と、記憶した蛍光強
度を座標位置に対応させて表示する画像情報表示手段と
よりなることを特徴とする蛍光画像情報の読取装置にあ
る。

本発明において、映像信号発生手段は、後述する第４図
に示すごとく、必要な波長の光を含むような色で発色さ
せ、後述する第２図に示すごとく。

試料上において同−Ｙ座標に対してＸ方向に例えば５１
２ドツトを走査し、これをＹ方向に順次例えば５１２回
走査する走査を繰り返す映像信号を発生させる装置であ
る。

また、光照射手段は、上記映像信号に基づく映像光を試
料に向けて照射する装置である。かかる装置としては、
安価な点より、ＣＲＴデイスプレィを用いることが好ま
しい。

励起光選択手段としては、励起光のみを透過させるバン
ドパスフィルターがある。また、該バンドパスフィルタ
ーと共に、励起光を透過させ、試料上の蛍光物質から出
てくる蛍光は反射するダイクロイックミラーを併用する
こともできる。また蛍光選択手段としては、ダイクロイ
ックミラーがある。

〔作　用〕

本発明においては、映像信号発生手段から前記した波長
と前記走査（例えば３０回／秒）を行なう映像信号が発
せられ、光照射手段により上記映像信号に基づく映像光
が発射される。そして、励起光選択手段において、試料
上の蛍光物質に蛍光を発光させるに必要な波長、つまり
励起光が選択される。そして、その励起光は試料上に照
射される。

試料上においては、上記励起光によって蛍光物質の存在
する部分が蛍光を発する。この蛍光は蛍光選択手段を経
て、光電変換手段に送られ、電気信号に変えられる。そ
して、この電気信号は、デ−夕処理手段に入り、上記蛍
光の強度が検出され。

増幅される。即ち、前記試料上の蛍光の存在位置（複数
個所に分布している）と、その蛍光の強度についてのデ
ータ処理がおこなわれる。

そして、映像信号の走査座標位置に対応した。

試料上の蛍光の位置の分布状態と強度とが蛍光強度記憶
手段に記憶される。また１　これらのデータは１画像情
報表示手段に表示される。

〔効　果〕

上記のごとく１本発明によれば、試料上の蛍光物質の存
在位置、その蛍光強度を自動的かつ正確。

迅速に読取ることができ、また安価な、蛍光画像情報の
読取装置を提供することができる。

（実施例〕 本発明の実施例にかかる。蛍光画像情報の読取につき第
１図〜第６図を用いて説明する。

本例装置は、第１図に示すごとく、映像信号発生器１１
とＣＲＴデイスプレィ１３．光電変換器１４、画像表示
器１７等から構成する信号処理部と、集光レンズ２１．
バンドフィルター２２等から構成する光信号部とよりな
る。

また、本例装置は、前記したＤＮＡ診断において　分画
されたＤＮＡ断片の位置と蛍光強度を読取る装置である
。ＤＮＡ断片３１は、第３図に示すごとく、試料（電気
泳動ゲル、又はこれよりトランスファーした担体フィル
ター）３上に１分画されている。ここでは、３種の被検
体について図示しである。

本例装置は、この試料３上の、目的とするＤＮＡ断片の
分画位置を読取ろうとするものである。

以下、これらにつき、各機器の作用と共に説明する。

まず、映像信号発生器１１は、蛍光発光に必要な波長の
光を含む色で発色させ、また試料３上を走査する映像信
号を発生する。上記波長に関しては　例えば蛍光物質と
してＦＩＴＣ（励起光４９０ｎｍ、蛍光５３０　ｎｍ）
を使用する場合には。

第４図に示すごとく、映像信号として三原光である青Ｂ
、緑Ｇ、赤Ｒを混合して４９０ｎｍを多く含む色を発生
させる。

また、走査の座標に関しては、第２図に示すごとく、光
照射手段としてのＣＲＴデイスプレィ１３において、同
−Ｙ座標に対してＸ方向に５１２ドツト走査し、これを
Ｘ方向に順次５１２回走査する操作が繰り返し行われる
ように、ＣＲＴデイスプレィに映像信号が発信される。

上記走査は。

１秒間に３０回繰り返される。同図の符号１３５はドツ
トを示す。

ＣＲＴデイスプレィにおいては、上記映像信号に基づい
た映像光が発せられる。この映像光は。

集光レンズ２１を経て励起光選択手段としてのバンドパ
スフィルター２２に入る。ここで、上記映像光は、第５
図に実線２２０で示すごとり、４９０ｎｍ付近の光のみ
が透過させられ、ダイクロイックミラー２３に入る。

該ダイクロイックミラー２３は、第５図に点線２３０で
示すごと＜、４９０ｎｍ付近の光は透過させる。また、
ダイクロイックミラーは蛍光の波長である５３０ｎｍ付
近の光は透過させず反射する性能を（第６図点線２６）
を有する。即ち該ダイクロイックミラー２３は、前記蛍
光選択手段である。

そのため、上記の４９０ｎｍ付近の励起光はダイクロイ
ックミラー２３を通り、試料３に照射される。この照射
は、ＣＲＴデイスプレィ１３によって、前記走査により
行われる。この走査照射により、試料３上の目的とする
ＤＮＡ断片の蛍光物質が波長５３０ｎｍの蛍光２６を発
する。

そして、試料３からの光は、再びダイクロイックミラー
２３へ反射する。この試料３からの光は。

第６図に実線３１５で示すごとく蛍光（５３０ｎｍ）と
その他の光を含んでいる。そして　該ダイクロインクミ
ラー２３においては、第６図に示すごとく、蛍光波長で
ある５３０ｎｍ付近の光２６のみが反射される。この光
２６は、第１図に示すごとく集光レンズ２４を経て光電
変換器１４に入り、電気信号に変えられる。

この電気信号は、データ処理手段としてのデータ処理部
１５に送られる。そして、蛍光の強度と蛍光存在位置が
検出され、また増幅され、その信号は画像表示器１７に
送られる。また、該信号はコントローラ１２にも送られ
、前記映像信号からの座標に対応した画像データとして
、記憶手段としてのメモリ１６に記憶される。

上記データ処理１５．メモリ１６からのデータは、前記
画像表示器１７にて、可視画像として読取られる。

上記の操作は、前記のごと＜ＣＲＴデイスプレィによっ
て、１秒間に３０回の走査が行われるため、同一の画像
情報が１秒間に３０回、データ処理部１５等に送られる
ことになる。

それ故、試料の全座標上の蛍光強度９位置がメモリ１６
に記憶され、この座標データを順次読み出すことによっ
て１画像表示器１７に表示でき。

本来口に見えない蛍光物質の位置を２次元画像として、
見ることができる。

上記のごとく本例装置によれば、試料３上のＤＮＡ断片
の蛍光を、自動的、かつ正確迅速に読取ることができる
。また、そのデータを記憶することもできる。また５本
例ではＣＲＴデイスプレィなど安価な機器を用いている
ので、装置全体のコストも安くなる。

【図面の簡単な説明】

図は実施例の読取装置を示し、第１図はその全体説明図
、第２図はＣＲＴデイスプレィにおける走査の説明図、
第３図は試料上に分画されたＤＮＡ断片の様子を示す図
、第４図は映像信号の説明図、第５図はバンドパスフィ
ルターとグイクロイックミラーにおける光透過率の説明
図、第６図は試料からの光とグイクロイックミラー後の
光強度の説明図である。 １３、、　、ＣＲＴデイスプレィ。 ２２、、、バンドパスフィルター ２３・・・グイクロイックミラー ３００．試料。 ３１、、、ＤＮＡ断片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像情報を有する蛍光物質が存在する試料に励起光を走
   査しながら照射し、該試料から発せられた蛍光を読取り
   、可視画像信号を得るようにした蛍光画像情報の読取装
   置であって、 該装置は試料上の蛍光物質を走査する映像信号を発生さ
   せる映像信号発生手段と、該映像信号に基づく映像光を
   照射する光照射手段と、上記映像光のうち上記蛍光物質
   の発生に必要な波長の励起光のみを選択する励起光選択
   手段と、 上記励起光選択手段からの励起光により試料が発生した
   光のうち蛍光のみを選択する蛍光選択手段と、選択され
   た蛍光を電気信号に変換する光電変換手段と、 該電気信号に基づき上記蛍光の強度を検出するデータ処
   理手段と、該データ処理手段からの信号に基づき前記映
   像信号の走査座標位置に対応した蛍光強度を記憶する蛍
   光強度記憶手段と、記憶した蛍光強度を座標位置に対応
   させて表示する画像情報表示手段とよりなることを特徴
   とする蛍光画像情報の読取装置。