JPH09184807A - Method and apparatus for detecting weak light - Google Patents

Method and apparatus for detecting weak light

Info

Publication number
JPH09184807A
JPH09184807A JP34385395A JP34385395A JPH09184807A JP H09184807 A JPH09184807 A JP H09184807A JP 34385395 A JP34385395 A JP 34385395A JP 34385395 A JP34385395 A JP 34385395A JP H09184807 A JPH09184807 A JP H09184807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
sample
pinhole
decomposed
fluorescence
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.)
Pending
Application number
JP34385395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaro Nakano
義太郎 中野
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.)
BUNSHI BIO PHOTONICS KENKYUSHO
Bunshi Biophotonics Kenkyusho KK
Original Assignee
BUNSHI BIO PHOTONICS KENKYUSHO
Bunshi Biophotonics Kenkyusho KK
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 BUNSHI BIO PHOTONICS KENKYUSHO, Bunshi Biophotonics Kenkyusho KK filed Critical BUNSHI BIO PHOTONICS KENKYUSHO
Priority to JP34385395A priority Critical patent/JPH09184807A/en
Publication of JPH09184807A publication Critical patent/JPH09184807A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a weak light detection method accurately measuring the state in a sample in a non-contact state. SOLUTION: After a photo-decomposable substance is introduced into a sample 900, the decomposition light outputted from a first light source 100 passes through a first pinhole 511 and a beam scanner 400 and subsequently reaches the almost diffraction limit in a visual field by an object lens 20 and the image of the first pinhole is stopped down to one point in the sample to irradiate the sample 900. When the photo-decomposable substance is present at one point in the sample 900, the stopped down decomposition light sufficient to perform photodecomposition irradiates the photo-decomposable substance to develop a decomposition produce. The intensity of the light generated from the sample accompanying the development of the decomposition product is detected to be stored along with the data of a scanning position. By detecting the intensities of fluorescence accompanying the decomposition product developed at the respective positions in the sample 900, the state in the sample is measured.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、細胞などの試料内
の物質状態の測定にあたって使用される微弱光検出技術
に属するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weak light detection technique used for measuring a substance state in a sample such as a cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】細胞などの試料中の物質状態の測定にあ
たって、蛍光物質を試料中へ導入してこの蛍光物質に励
起光を直接照射して励起し、蛍光物質より発せられる蛍
光を観察する方法(以後、従来例1とも呼ぶ)が多用さ
れている。
2. Description of the Related Art In measuring the state of a substance in a sample such as cells, a method of introducing a fluorescent substance into the sample, directly irradiating this fluorescent substance with excitation light to excite it, and observing fluorescence emitted from the fluorescent substance (Hereinafter, also referred to as Conventional Example 1) is frequently used.

【0003】こうした蛍光の観察には、レーザ走査型共
焦点顕微鏡が好適に使用される。図5は、レーザ走査型
共焦点顕微鏡を使用した蛍光測定の説明図である。図5
に示すように、レーザ走査型共焦点顕微鏡は、光源91
0と、対物レンズ920と、ビームスプリッタ930
と、ビームスキャナ940と、ピンホール951、95
2とを有する光学顕微鏡である。そして、光源910か
ら出力された励起光をピンホール951に照射し、ピン
ホール951の像を対物レンズ920によって顕微鏡の
視野内で回折限界近くまで絞り、かつ、ビームスキャナ
940によってピンホール951の像を視野内で自由に
走査する。この照射によって、試料990内にあらかじ
め導入しておいた蛍光物質を直接励起し、蛍光物質より
発せられる蛍光をピンホール952を通じて光検出器9
60で検出し、検出光量とビームスキャナ940を処理
部970によって連動させることによって試料990内
でマッピングを行う。
A laser scanning confocal microscope is preferably used for such fluorescence observation. FIG. 5 is an explanatory diagram of fluorescence measurement using a laser scanning confocal microscope. FIG.
As shown in FIG.
0, the objective lens 920, and the beam splitter 930.
, Beam scanner 940, pinholes 951, 95
2 is an optical microscope having 2 and. Then, the pinhole 951 is irradiated with the excitation light output from the light source 910, the image of the pinhole 951 is narrowed down to near the diffraction limit in the field of view of the microscope by the objective lens 920, and the image of the pinhole 951 is obtained by the beam scanner 940. Freely scan within the field of view. This irradiation directly excites the fluorescent substance previously introduced into the sample 990, and the fluorescence emitted from the fluorescent substance is detected by the photodetector 9 through the pinhole 952.
60, and the processing unit 970 interlocks the detected light amount with the beam scanner 940 to perform mapping in the sample 990.

【0004】また、蛍光などの発生光の測定に替わっ
て、試料(細胞など)表面に生じる電気的な性質(抵
抗、電流、電圧)を測定する方法(以後、従来例2とも
呼ぶ:W.Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol.91, p
p6629-6633, July 1994)が提案されている。
Also, instead of measuring the generated light such as fluorescence, a method of measuring the electrical properties (resistance, current, voltage) generated on the surface of the sample (cell etc.) (hereinafter also referred to as conventional example 2: W. Denk, Proc. Natl. Acad. Sci. USA Vol.91, p
p6629-6633, July 1994) has been proposed.

【0005】図6は、この方法の説明図である。図6に
示すように、この方法では、図5の場合と同様にして回
折限界まで絞ったレーザ光を試料990に照射して、こ
れをビームスキャナ940によって走査し、あらかじめ
試料990に導入しておいたケージド(Caged)物
質(通常は、化学的な活性を持たないが、特定の波長の
光を吸収することによって光化学反応によって化学変化
(ケージド解除)し、特定の活性をもつような物質)を
解除する。ケージド物質のケージド解除の結果、試料9
90内では作用を生じる。その結果、試料表面に生じる
電気的な性質(抵抗、電流、電圧)をガラス微小電極9
70で検出する。そして、電気的な信号とビームスキャ
ナ950を連動させることによって試料内のマッピング
を行う。
FIG. 6 is an explanatory diagram of this method. As shown in FIG. 6, in this method, laser light focused to the diffraction limit is irradiated to the sample 990 in the same manner as in FIG. 5, and this is scanned by the beam scanner 940 and introduced into the sample 990 in advance. A caged substance (usually a substance that does not have a chemical activity, but that chemically changes (decages) by a photochemical reaction by absorbing light of a specific wavelength and has a specific activity) To cancel. As a result of uncaged caged material, sample 9
The action occurs within 90. As a result, the electrical properties (resistance, current, voltage) generated on the surface of the sample are measured by the glass microelectrode 9.
Detect at 70. Then, the inside of the sample is mapped by linking the electrical signal with the beam scanner 950.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の試料内の状態を
測定する方法は、上記のように構成されるので以下のよ
うな問題点があった。
Since the conventional method for measuring the state in the sample is constructed as described above, it has the following problems.

【0007】すなわち、従来例1の方法では、ある蛍光
物質を使用して検出される試料内の状態変化が、その蛍
光物質の励起光の波長とは異なる波長の光で誘発される
場合は検出が困難であった。
That is, in the method of Conventional Example 1, when a state change in the sample detected using a certain fluorescent substance is induced by light having a wavelength different from the wavelength of the excitation light of the fluorescent substance, detection is performed. Was difficult.

【0008】従来例2の方法では、ガラス微小電極を用
いるために熟練を要する。また、接触測定なので、試料
に対する影響が大きくなる懸念があり、好ましい環境下
での測定が必ずしも行うことができない。
The method of Conventional Example 2 requires skill because glass microelectrodes are used. Further, since it is a contact measurement, there is a concern that the influence on the sample may be large, and the measurement in a preferable environment cannot always be performed.

【0009】本発明は、上記を鑑みてなされたものであ
り、非接触で、蛍光測定により精度良く試料内の状態を
測定する微弱光検出方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to provide a weak light detection method for accurately measuring the state in a sample by fluorescence measurement without contact.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1の微弱光検出方
法は、(a)光分解性物質を試料内に導入する第1のス
テップと、(b)第1の光源から出力された第1の波長
の分解光で第1のピンホールを有する第1の光制限部材
を照射する第2のステップと、(c)第1のピンホール
を通過した分解光について第1のピンホールの像を視野
内で略回折限界に絞り込み、絞り込まれた第1のピンホ
ールの像を試料内で走査するとともに、第2の光源から
出力された第2の波長の励起光で試料を照射する第3の
ステップと、(d)光分解性物質に解除光が照射され、
分解産物の発現に伴う試料内の状態の変化に応じた、励
起光の照射によって生じる第3の波長の蛍光の強度を走
査位置ごとに検出する第4のステップとを備えることを
特徴とする。
The weak light detection method according to claim 1 comprises: (a) a first step of introducing a photodegradable substance into a sample; and (b) a first step of outputting from a first light source. A second step of irradiating the first light limiting member having the first pinhole with the decomposed light of the first wavelength; and (c) an image of the first pinhole with respect to the decomposed light that has passed through the first pinhole. Is narrowed down to the diffraction limit within the field of view, the narrowed down image of the first pinhole is scanned in the sample, and the sample is irradiated with the excitation light of the second wavelength output from the second light source. Step, and (d) the photolytic substance is irradiated with release light,
A fourth step of detecting, for each scanning position, the intensity of the fluorescence of the third wavelength generated by the irradiation of the excitation light according to the change in the state of the sample due to the expression of the degradation product.

【0011】請求項1の微弱光検出方法では、微弱光の
検出に先立って、測定対象である試料内に光分解性物質
を導入する。そして、光分解性物質として、光分解後の
分解産物が試料内に予め存在する物質と相互作用し、試
料内の状態を変化させ、その結果として試料内物質の蛍
光特性を変化させる物質を選択する。
In the weak light detection method of the first aspect, the photodegradable substance is introduced into the sample to be measured prior to the detection of the weak light. Then, as the photodegradable substance, a substance whose decomposition product after photolysis interacts with a substance existing in the sample to change the state in the sample and, as a result, changes the fluorescence characteristic of the substance in the sample is selected. To do.

【0012】試料内への光分解性物質の導入後、試料を
測定位置に配設する。そして、第1の光源から分解光を
出力し、第1のピンホールを有する第1の光制限部材を
照射する。第1のピンホールを通過した分解光は、視野
内で略回折限界にまでその担った第1のピンホールの像
が試料内の1点に絞り込まれる。なお、絞り込まれる試
料内の位置はビームスキャナによって設定される。ま
た、分解光の試料への照射と同時に第2の光源から出力
された第2の波長の光(励起光)が試料に照射される。
この励起光の照射位置は、試料全体であってもよいし、
分解光の絞り込み位置付近に限定してもよい。
After introducing the photodegradable substance into the sample, the sample is placed at the measurement position. Then, the decomposed light is output from the first light source to irradiate the first light restricting member having the first pinhole. The decomposed light that has passed through the first pinhole has an image of the first pinhole that has reached the diffraction limit within the field of view narrowed down to one point in the sample. The position within the sample to be narrowed down is set by the beam scanner. At the same time that the sample is irradiated with the decomposed light, the sample is irradiated with the light having the second wavelength (excitation light) output from the second light source.
The irradiation position of the excitation light may be the entire sample,
It may be limited to the vicinity of the narrowed down position of the decomposed light.

【0013】分解光が絞り込まれた試料内の1点に光分
解性物質が存在すると、光分解性物質に充分な分解光が
照射され、光分解がなされて分解産物が発現する。この
分解産物の発現により、分解産物と試料内物質との相互
作用によって試料内の状態が変化する。この結果、試料
内の励起光の照射による第3の波長を有する蛍光の発生
特性が変化するので、蛍光の発生状況が変化する。この
蛍光の強度を検出し、試料内の分解光の絞り込み位置と
ともに格納する。
When a photodegradable substance is present at one point in the sample where the decomposed light is narrowed down, the photodegradable substance is irradiated with sufficient decomposed light, and photodegradation is performed to develop a degradation product. Due to the expression of this degradation product, the state in the sample changes due to the interaction between the degradation product and the substance in the sample. As a result, the emission characteristic of the fluorescence having the third wavelength due to the irradiation of the excitation light in the sample changes, so that the emission situation of the fluorescence changes. The intensity of this fluorescence is detected and stored together with the narrowed down position of the decomposed light in the sample.

【0014】次に、ビームスキャナを操作して、分解光
の絞り込み位置を試料内で順次走査する。そして、各走
査位置で、蛍光の強度を検出し、各走査位置の情報とと
もに格納する。
Next, the beam scanner is operated to sequentially scan the sampled position of the decomposed light in the sample. Then, the fluorescence intensity is detected at each scanning position and stored together with the information on each scanning position.

【0015】こうして、試料内の各位置で発生した第3
の波長の光すなわち蛍光の強度を検出することにより、
試料内の状態を測定する。
In this way, the third generated at each position in the sample
By detecting the intensity of light of the wavelength
Measure the condition in the sample.

【0016】第1のピンホールに対して共焦点の位置に
ある第2のピンホールを有する第2の光制限部材を通過
した発生光を検出することが可能である。
It is possible to detect the generated light which has passed through the second light restricting member having the second pinhole located at the confocal position with respect to the first pinhole.

【0017】この場合には、共焦点顕微鏡を用いた場合
と同様に、解除光が絞り込まれた試料内の位置での発生
光を高S/Nで検出できる。
In this case, as in the case of using the confocal microscope, the generated light at the position in the sample where the release light is narrowed down can be detected with high S / N.

【0018】請求項3の微弱光検出装置は、(a)第1
の波長を有する分解光を出力する第1の光源と、(b)
第2の波長を有する励起光を出力する第2の光源と、
(c)第1の光源から出力された分解光を入力し、第1
のピンホールに入力した分解光を選択的に通過させる第
1の光制限部材と、(d)出力方向指示に従って、第1
のピンホールを介して試料へ向かう前記分解光の出力方
向を制御するビームスキャナと、(e)ビームスキャナ
を介した分解光と第2の光源から出力された励起光とを
入力して試料へ向かう方向へ出力するとともに、試料の
側からの入射光を分解光および励起光の入力方向とは異
なる方向へ向けて出力するビームスプリッタと、(f)
ビームスプリッタを介した分解光を入力し、第1のピン
ホールの像を視野内で前記試料内の1点に回折限界近く
まで絞り込む対物レンズと、(g)分解光の照射と励起
光の照射とによって発生した蛍光であって、対物レンズ
およびビームスプリッタを順次介した蛍光を入力し、蛍
光の光量を検出する光検出器と、(h)ビームスキャナ
へ出力方向指示を通知するとともに、光検出器から出力
された光検出結果を収集し、画像再構成を行う処理部と
を備えることを特徴とする。
The weak light detection device according to claim 3 is (a) the first
A first light source that outputs decomposed light having a wavelength of
A second light source that outputs excitation light having a second wavelength;
(C) Inputting the decomposed light output from the first light source,
A first light restricting member for selectively passing the decomposed light input to the pinhole of (1) and (d) an output direction instruction,
Beam scanner for controlling the output direction of the decomposed light toward the sample through the pinhole of (4), and (e) the decomposed light through the beam scanner and the excitation light output from the second light source are input to the sample. (F) a beam splitter that outputs light in a direction toward and outputs light incident from the sample side in a direction different from the input direction of decomposed light and excitation light.
An objective lens that inputs the decomposed light through the beam splitter and narrows down the image of the first pinhole to a point in the sample near the diffraction limit in the field of view, and (g) irradiation of the decomposed light and irradiation of the excitation light. Which is the fluorescence generated by and which receives the fluorescence through the objective lens and the beam splitter in order and detects the light quantity of the fluorescence, and (h) notifies the beam scanner of the output direction and also detects the light. And a processing unit that collects light detection results output from the container and performs image reconstruction.

【0019】請求項3の微弱光検出装置では、光分解性
物質と例えば膜電位感受性の蛍光物質が導入された試料
に、第1の光源から出力された分解光が、第1のピンホ
ールを有する第1の光制限部材、ビームスキャナ、ビー
ムスプリッタ、および対物レンズを順次介して、視野内
で略回折限界にまで、その担った第1のピンホールの像
が試料内の初期位置に絞り込まれる。
In the weak light detection device of the third aspect, the decomposed light output from the first light source causes the first pinhole to pass through the sample into which the photolytic substance and the fluorescent substance sensitive to the membrane potential are introduced. The image of the first pinhole carried by the first light limiting member, the beam scanner, the beam splitter, and the objective lens is narrowed down to the initial position in the sample to the diffraction limit in the field of view. .

【0020】また、第2の光源から出力された励起光
が、ビームスプリッタを介して試料中の特定の部位に励
起光を照射される。
Further, the excitation light output from the second light source is applied to a specific portion of the sample via the beam splitter.

【0021】分解光が絞り込まれた試料内の1点に光分
解性物質が存在すると、光分解性物質に充分な分解光が
照射され、光分解がなされて光分解産物が発現し、例え
ば細胞膜の電位の変化が生じる。この結果、励起光の照
射による蛍光物質の蛍光特性が変化し、発生する蛍光量
が変化する。
When a photodegradable substance is present at one point in the sample in which the decomposed light is narrowed down, the photodegradable substance is irradiated with sufficient decomposed light and photodegraded to express a photodegraded product, for example, a cell membrane. The change of the electric potential of occurs. As a result, the fluorescence characteristics of the fluorescent substance change due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0022】蛍光の内、対物レンズおよびビームスプリ
ッタを順次介した蛍光は、光検出器に入力し、光強度が
検出され処理部に通知される。処理部は、光検出器から
出力された光量検出結果を収集し、試料内の初期位置情
報とともに格納する。
Of the fluorescence, the fluorescence that has sequentially passed through the objective lens and the beam splitter is input to the photodetector, and the light intensity is detected and notified to the processing unit. The processing unit collects the light amount detection result output from the photodetector and stores it together with the initial position information in the sample.

【0023】次に、処理部が、ビームスキャナへ出力方
向指示を通知して、解除光の絞り込み位置を試料内で順
次走査する。そして、各走査位置で、上記と同様にし
て、蛍光の強度を検出し、各走査位置の情報とともに格
納する。
Next, the processing unit notifies the beam scanner of the output direction instruction, and sequentially scans the narrowing position of the release light in the sample. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0024】ここで、対物レンズ、ビームスプリッタを
順次介した蛍光を入力し、第1のピンホールと共焦点の
位置にある第2のピンホールに入力した蛍光を選択的に
通過させる第2の光制限部材を更に備えることとするこ
とが可能である。
Here, the second fluorescence is inputted through the objective lens and the beam splitter in sequence, and the second fluorescence is selectively passed through the second pinhole located at the confocal position with the first pinhole. It is possible to further include a light limiting member.

【0025】この場合には、共焦点顕微鏡を用いた場合
と同様に、解除光が絞り込まれた試料内の位置での発生
光を高S/Nで検出できる。
In this case, similarly to the case of using the confocal microscope, the generated light at the position in the sample where the release light is narrowed down can be detected with high S / N.

【0026】請求項5の微弱光検出装置は、(a)第1
の波長を有する分解光を出力する第1の光源と、(b)
第2の波長を有する励起光を出力する第2の光源と、
(c)第1の光源から出力された分解光を入力し、第1
のピンホールに入力した分解光を選択的に通過させる第
1の光制限部材と、(d)第1の光制限部材を介した分
解光と第2の光源から出力された励起光とを入力して試
料へ向かう方向へ出力するとともに、試料の側からの入
射光を分解光および励起光の入力方向とは異なる方向へ
向けて出力するビームスプリッタと、(e)ビームスプ
リッタを介した光を入力し、出力方向指示に従って、第
1のピンホールを介して試料へ向かう分解光の出力方向
を制御するビームスキャナと、(f)ビームスキャナを
介した分解光を入力し、第1のピンホールの像を視野内
で試料内の1点に回折限界近くまで絞り込む対物レンズ
と、(g)分解光の照射と励起光の照射とによって発生
した蛍光であって、対物レンズ、およびビームスプリッ
タを順次介した蛍光を入力し、前記蛍光の光量を検出す
る光検出器と、(h)ビームスキャナへ出力方向指示を
通知するとともに、光検出器から出力された光検出結果
を収集し、画像再構成を行う処理部とを備えることを特
徴とする。
The weak light detection device according to claim 5 is (a) the first
A first light source that outputs decomposed light having a wavelength of
A second light source that outputs excitation light having a second wavelength;
(C) Inputting the decomposed light output from the first light source,
The first light restricting member that selectively passes the decomposed light input to the pinhole of (1), and (d) the decomposed light that has passed through the first light restricting member and the excitation light that is output from the second light source. And outputs the light in the direction toward the sample and outputs the incident light from the side of the sample in a direction different from the input direction of the decomposed light and the excitation light, and (e) the light passing through the beam splitter. A beam scanner for controlling the output direction of the decomposed light directed to the sample via the first pinhole according to the input and output direction instruction, and (f) the decomposed light via the beam scanner is input to the first pinhole. Objective lens that narrows down the image of 1 to one point in the sample within the field of view to near the diffraction limit, and (g) fluorescence generated by irradiation of the decomposition light and irradiation of the excitation light, the objective lens and the beam splitter being sequentially arranged. Through firefly (H) Notifying the output direction instruction to the photodetector for detecting the amount of fluorescence and the output direction instruction to the beam scanner, and collecting the photodetection results output from the photodetector to perform image reconstruction. And a section.

【0027】請求項5の微弱光検出装置では、光分解性
物質と例えば膜電位感受性の蛍光物質が導入された試料
に、第1の光源から出力された分解光が、第1のピンホ
ールを有する第1の光制限部材、ビームスプリッタ、ビ
ームスキャナ、ビームスプリッタ、および対物レンズを
順次介して、視野内で略回折限界にまで、その担った第
1のピンホールの像が試料内の初期位置に絞り込まれ
る。
In the weak light detection device of the fifth aspect, the decomposed light output from the first light source causes the first pinhole to enter the sample into which the photolytic substance and the fluorescent substance sensitive to the membrane potential are introduced. The image of the first pinhole carried by the first light limiting member, the beam splitter, the beam scanner, the beam splitter, and the objective lens, which is carried to the diffraction limit in the field of view, is initially located in the sample. Is narrowed down to.

【0028】また、第2の光源から出力された励起光
が、ビームスプリッタおよびビームスキャナを介して試
料中の特定の部位に励起光を照射される。
Further, the excitation light output from the second light source is applied to a specific site in the sample via the beam splitter and the beam scanner.

【0029】分解光が絞り込まれた試料内の1点に光分
解性物質が存在すると、光分解性物質に充分な分解光が
照射され、光分解がなされて光分解産物が発現し、例え
ば細胞膜の電位の変化が生じる。この結果、励起光の照
射による蛍光物質の蛍光特性が変化し、発生する蛍光量
が変化する。
When a photodegradable substance is present at one point in the sample where the decomposed light is narrowed down, the photodegradable substance is irradiated with sufficient decomposed light, and photodegradation is performed to produce a photodegradation product, for example, a cell membrane. The change of the electric potential of occurs. As a result, the fluorescence characteristics of the fluorescent substance change due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0030】蛍光の内、対物レンズ、ビームスキャナ、
およびビームスプリッタを順次介した蛍光は、光検出器
に入力し、光強度が検出され処理部に通知される。処理
部は、光検出器から出力された光量検出結果を収集し、
試料内の初期位置情報とともに格納する。
Among the fluorescence, the objective lens, the beam scanner,
The fluorescence that has passed through the beam splitter and the beam splitter is input to the photodetector, and the light intensity is detected and notified to the processing unit. The processing unit collects the light amount detection result output from the photodetector,
Store with the initial position information in the sample.

【0031】次に、処理部が、ビームスキャナへ出力方
向指示を通知して、解除光の絞り込み位置を試料内で順
次走査する。そして、各走査位置で、上記と同様にし
て、蛍光の強度を検出し、各走査位置の情報とともに格
納する。
Next, the processing section notifies the beam scanner of the output direction, and sequentially scans the narrowing position of the release light in the sample. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0032】ここで、対物レンズ、ビームスキャナ、お
よびビームスプリッタを順次介した蛍光を入力し、第1
のピンホールと共焦点の位置にある第2のピンホールに
入力した蛍光を選択的に通過させる第2の光制限部材を
更に備えることとすることが可能である。
Here, the fluorescence is sequentially input through the objective lens, the beam scanner, and the beam splitter, and the first
It is possible to further include a second light restricting member that selectively allows the fluorescence that has entered the second pinhole located at a confocal position to the pinhole of FIG.

【0033】この場合には、共焦点顕微鏡を用いた場合
と同様に、解除光が絞り込まれた試料内の位置での発生
光を高S/Nで検出できる。
In this case, similarly to the case of using the confocal microscope, the generated light at the position in the sample where the release light is narrowed down can be detected with high S / N.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の微弱光検出方法および微弱光検出装置の実施の形態を
説明する。なお、図面の説明にあたって同一の要素には
同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a weak light detection method and a weak light detection device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

【0035】本実施形態は、分解産物と試料内物質との
相互作用による試料内の状態の変化にともなう、励起光
による蛍光特性の変化を検出するものである。なお、光
分解性物質としてケージドグルタミン酸を使用して、グ
ルタミン酸による膜電位の変化を測定する場合を例にと
って、以下の説明を行う。
In the present embodiment, a change in the fluorescence characteristic due to the excitation light accompanying the change in the state in the sample due to the interaction between the decomposition product and the substance in the sample is detected. Note that the following description will be given by taking as an example the case of using caged glutamic acid as a photodegradable substance and measuring the change in membrane potential due to glutamic acid.

【0036】(第1実施形態)図1は、本実施形態の微
弱光検出装置の構成図である。図1に示すように、この
装置は、(a)波長=351nmの分解光を出力するエ
キシマレーザ(XeF)光源100と、(b)励起光を
出力する水銀灯光源150と、(c)エキシマレーザ光
源100から出力された分解光を入力し、ピンホール5
11に入力した分解光を選択的に通過させる光制限部材
510と、(d)出力方向指示に従って、ピンホール5
11を介して試料900へ向かう分解光の出力方向を制
御するビームスキャナ400と、(e)ビームスキャナ
400を介した分解光を入力して試料900へ向かう方
向へ分解光を出力し、水銀灯光源150から出力された
励起光を入力して試料900へ向かう方向へ励起光を出
力するビームスプリッタ310と、(f)ビームスプリ
ッタ310を介した分解光および励起光を入力して試料
900へ向かう方向へ出力するとともに、試料900側
からの入射光を分解光および励起光の入力方向とは異な
る方向へ向けて出力するビームスプリッタ320と、
(g)ビームスプリッタ320を介した分解光を入力
し、ピンホール511の像を視野内で試料900内の1
点に回折限界近くまで絞り込む対物レンズ200と、
(h)ピンホール511と共焦点の位置にピンホール6
11を有する光制限部材610と、(i)分解光の照射
の結果、試料900内で発生したグルタミン酸による膜
電位の変化に応じて蛍光特性が変化した結果、励起光の
照射によって発生した蛍光であって、対物レンズ200
およびビームスプリッタ320を順次介した発生光を入
力し、蛍光の光量を検出する光検出器600と、(j)
ビームスキャナ400へ出力方向指示を通知するととも
に、光検出器600から出力された光検出結果を収集
し、画像再構成を行う処理部700とを備える。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram of a weak light detection device of this embodiment. As shown in FIG. 1, this apparatus includes (a) an excimer laser (XeF) light source 100 that outputs decomposed light having a wavelength of 351 nm, (b) a mercury lamp light source 150 that outputs excitation light, and (c) an excimer laser. The decomposed light output from the light source 100 is input to the pinhole 5
A light restricting member 510 for selectively passing the decomposed light input to 11 and (d) an output direction instruction, and the pinhole 5
A beam scanner 400 that controls the output direction of the decomposed light toward the sample 900 via (11), and (e) the decomposed light through the beam scanner 400 is input and the decomposed light is output toward the sample 900, and the mercury lamp light source is used. A beam splitter 310 that inputs the excitation light output from 150 and outputs the excitation light in the direction toward the sample 900; and (f) a direction that inputs the decomposed light and the excitation light through the beam splitter 310 and proceeds toward the sample 900. A beam splitter 320 that outputs the incident light from the sample 900 side in a direction different from the input direction of the decomposed light and the excitation light,
(G) The decomposed light is input through the beam splitter 320, and the image of the pinhole 511 is displayed within the field of view of 1 of the sample 900.
An objective lens 200 that narrows the point to near the diffraction limit,
(H) The pinhole 6 is located at a confocal position with the pinhole 511.
11) and (i) as a result of irradiation with decomposed light, the fluorescence characteristics change according to the change in the membrane potential due to glutamic acid generated in the sample 900. Yes, the objective lens 200
And a photodetector 600 for detecting the amount of fluorescent light by inputting the generated light sequentially through the beam splitter 320, and (j)
The beam scanner 400 is provided with a processing unit 700 that notifies the output direction and collects the photodetection results output from the photodetector 600 to perform image reconstruction.

【0037】ビームスプリッタ310は、波長が400
nm以下の光を透過し、波長=500〜550nmの光
を効率良く反射する。
The beam splitter 310 has a wavelength of 400
Light having a wavelength of 500 to 550 nm is efficiently reflected.

【0038】ビームスプリッタ320は、波長が600
nm以下の光を透過し、波長が600nm以上の光を効
率良く反射する。
The beam splitter 320 has a wavelength of 600.
Light having a wavelength of 600 nm or more is transmitted, and light having a wavelength of 600 nm or more is efficiently reflected.

【0039】なお、ビームスキャナ400としては、独
立に駆動可能なガルバノミラーを2個組合わせて構成し
た。
The beam scanner 400 is constructed by combining two galvano mirrors that can be independently driven.

【0040】また、励起光の試料900への照射にあた
っては、分解光と同軸とするとともに、試料中の特定の
部位への照射とした。
Further, when irradiating the sample 900 with the excitation light, the excitation light was coaxial with the decomposed light and was irradiated onto a specific portion of the sample.

【0041】本実施形態では、図1の装置を使用し、以
下のようにして微弱光を検出する。
In this embodiment, the apparatus of FIG. 1 is used to detect weak light as follows.

【0042】まず、微弱光の検出に先立って、測定対象
である試料900内に光分解性物質を導入する。例え
ば、試料900としては、膜電位感受性色素(例えば、
RH160)を作用させたショウジョウバエの筋細胞を
分布させて調整し、これらの細胞にケージドグルタミン
酸を導入する。光分解性物質であるケージドグルタミン
酸の光分解産物であるグルタミン酸は、細胞表面にある
グルタミン酸レセプタに作用して膜電位を変化させる。
そして、膜電位感受性色素は、膜電位の変化に応じて蛍
光特性が変化する。
First, prior to the detection of weak light, a photodegradable substance is introduced into the sample 900 to be measured. For example, as the sample 900, a membrane potential sensitive dye (for example,
RH160) -acting Drosophila muscle cells are distributed and adjusted, and caged glutamate is introduced into these cells. Glutamic acid, which is a photodegradation product of caged glutamic acid, which is a photodegradable substance, acts on a glutamate receptor on the cell surface to change the membrane potential.
The fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes according to the change of the membrane potential.

【0043】試料900の細胞内へのケージドグルタミ
ン酸の導入後、試料900を測定位置に配設する。そし
て、エキシマレーザ光源100から分解光を出力し、ピ
ンホール511を有する光制限部材510を照射する。
ピンホール511を通過した分解光は、ビームスキャナ
400、ビームスプリッタ310、ビームスプリッタ3
20、および対物レンズ200を順次介して、視野内で
略回折限界にまで、その担ったピンホール511の像が
試料900内の初期位置に絞り込まれる。
After the caged glutamic acid is introduced into the cells of the sample 900, the sample 900 is placed at the measuring position. Then, the decomposed light is output from the excimer laser light source 100 to irradiate the light limiting member 510 having the pinhole 511.
The decomposed light that has passed through the pinhole 511 is the beam scanner 400, the beam splitter 310, and the beam splitter 3.
The image of the pinhole 511 that has been carried is narrowed down to the initial position in the sample 900 through 20 and the objective lens 200 in order until the diffraction limit is reached in the field of view.

【0044】また、水銀灯光源150から、波長=50
0〜550nmの励起光を出力し、光制限部材160の
ピンホール161やビームスプリッタ310などを介し
て試料900中の特定の部位に励起光を照射する。
From the mercury lamp light source 150, wavelength = 50
The excitation light of 0 to 550 nm is output, and the excitation light is irradiated to a specific portion in the sample 900 via the pinhole 161 of the light limiting member 160, the beam splitter 310, and the like.

【0045】分解光が絞り込まれた試料900内の1点
にケージドグルタミン酸が存在すると、ケージドグルタ
ミン酸に充分な分解光が照射され、光分解がなされて光
分解産物であるグルタミン酸が発現する。グルタミン酸
の発現に伴って、グルタミン酸が細胞膜表面にあるグル
タミン酸レセプタに作用し、細胞膜の電位の変化が生じ
る。この結果、励起光の照射による膜電位感受性色素の
蛍光特性が変化し、発生する蛍光量が変化する。
When caged glutamic acid is present at one point in the sample 900 where the decomposition light has been narrowed down, the caged glutamic acid is irradiated with sufficient decomposition light, and photodecomposition is performed to develop glutamic acid which is a photodecomposition product. With the expression of glutamate, glutamate acts on the glutamate receptor on the cell membrane surface, causing a change in cell membrane potential. As a result, the fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0046】蛍光の内、対物レンズ200、ビームスプ
リッタ320、および光制限部材610のピンホール6
11を順次介した蛍光は、光検出器600に入力し、光
強度が検出され処理部700に通知される。
Of the fluorescence, the objective lens 200, the beam splitter 320, and the pinhole 6 of the light limiting member 610.
The fluorescence sequentially passing through 11 is input to the photodetector 600, the light intensity is detected, and the processing unit 700 is notified.

【0047】処理部700は、光検出器600から出力
された光量検出結果を収集し、試料900内の初期位置
情報とともに格納する。
The processing unit 700 collects the light amount detection result output from the photodetector 600 and stores it together with the initial position information in the sample 900.

【0048】次に、処理部700が、ビームスキャナ4
00へ出力方向指示を通知して、解除光の絞り込み位置
を試料900内で順次走査する。そして、各走査位置
で、上記と同様にして、蛍光の強度を検出し、各走査位
置の情報とともに格納する。
Next, the processing section 700 causes the beam scanner 4
The output direction instruction is sent to 00, and the narrowing position of the release light is sequentially scanned in the sample 900. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0049】こうして、試料900内の各位置で発生し
た蛍光の強度を検出することにより、試料900内のグ
ルタミン酸による膜電位の測定を非接触で精度良く測定
する。
By detecting the intensity of the fluorescence generated at each position in the sample 900, the membrane potential of glutamic acid in the sample 900 can be accurately measured in a non-contact manner.

【0050】(第2実施形態)図2は、本実施形態の微
弱光検出装置の構成図である。図2に示すように、この
装置は、(a)波長=351nmの分解光を出力するエ
キシマレーザ(XeF)光源100と、(b)励起光を
出力する水銀灯光源150と、(c)エキシマレーザ光
源100から出力された分解光を入力し、ピンホール5
11に入力した分解光を選択的に通過させる光制限部材
510と、(d)出力方向指示に従って、ピンホール5
11を介して試料900へ向かう分解光の出力方向を制
御するビームスキャナ400と、(e)ビームスキャナ
400を介した分解光を入力して試料900へ向かう方
向へ分解光を出力し、水銀灯光源150から出力された
励起光を入力して試料900へ向かう方向へ励起光を出
力するとともに、試料900側からの入射光を分解光お
よび励起光の入力方向とは異なる方向へ向けて出力する
ビームスプリッタ310と、(f)励起光を入力して試
料900へ向かう方向へ出力するとともに、試料900
側からの入射光を励起光の入力方向とは異なる方向へ向
けて出力するビームスプリッタ320と、(g)ビーム
スプリッタ310を介した分解光を入力し、ピンホール
511の像を視野内で試料900内の1点に回折限界近
くまで絞り込む対物レンズ200と、(h)ピンホール
511と共焦点の位置にピンホール611を有する光制
限部材610と、(i)分解光の照射の結果、試料90
0内で発生したグルタミン酸による膜電位の変化に応じ
て蛍光特性が変化した結果、励起光の照射によって発生
した蛍光であって、対物レンズ200、ビームスプリッ
タ310、およびビームスプリッタ320を順次介した
発生光を入力し、蛍光の光量を検出する光検出器600
と、(j)ビームスキャナ400へ出力方向指示を通知
するとともに、光検出器600から出力された光検出結
果を収集し、画像再構成を行う処理部700とを備え
る。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a block diagram of a weak light detection device according to this embodiment. As shown in FIG. 2, this apparatus includes (a) an excimer laser (XeF) light source 100 that outputs decomposed light having a wavelength of 351 nm, (b) a mercury lamp light source 150 that outputs excitation light, and (c) an excimer laser. The decomposed light output from the light source 100 is input to the pinhole 5
A light restricting member 510 for selectively passing the decomposed light input to 11 and (d) an output direction instruction, and the pinhole 5
A beam scanner 400 that controls the output direction of the decomposed light toward the sample 900 via (11), and (e) the decomposed light through the beam scanner 400 is input and the decomposed light is output toward the sample 900, and the mercury lamp light source is used. A beam that inputs the excitation light output from 150 and outputs the excitation light in the direction toward the sample 900, and outputs the incident light from the sample 900 side in a direction different from the input direction of the decomposed light and the excitation light. The splitter 310 and (f) the excitation light are input and output in the direction toward the sample 900, and the sample 900
Beam splitter 320 that outputs incident light from the side in a direction different from the input direction of excitation light, and (g) decomposed light that has passed through beam splitter 310 is input, and the image of pinhole 511 is sampled in the visual field. The objective lens 200 for narrowing down to one point in 900 close to the diffraction limit, (h) the light limiting member 610 having the pinhole 611 at the confocal position with the pinhole 511, and (i) the result of irradiation of the decomposition light, the sample 90
As a result of the change in the fluorescence characteristic according to the change in the membrane potential due to the glutamate generated in 0, the fluorescence generated by the irradiation of the excitation light is generated through the objective lens 200, the beam splitter 310, and the beam splitter 320 in sequence. Photodetector 600 that inputs light and detects the amount of fluorescent light
And (j) a processing unit 700 that notifies the beam scanner 400 of the output direction instruction, collects the photodetection results output from the photodetector 600, and performs image reconstruction.

【0051】また、第1実施形態と同様に、励起光の試
料900への照射にあたっては、分解光と同軸とすると
ともに、試料中の特定の部位への照射とした。
Further, in the same way as in the first embodiment, the irradiation of the excitation light to the sample 900 was made to be coaxial with the decomposition light and irradiation to a specific portion in the sample.

【0052】本実施形態では、図2の装置を使用し、以
下のようにして微弱光を検出する。
In this embodiment, the apparatus of FIG. 2 is used to detect weak light as follows.

【0053】まず、第1実施形態と同様に、微弱光の検
出に先立って、測定対象である試料900内に光分解性
物質を導入する。例えば、試料900としては、膜電位
感受性色素(例えば、RH160)を作用させたショウ
ジョウバエの筋細胞を分布させて調整し、これらの細胞
にケージドグルタミン酸を導入する。光分解性物質であ
るケージドグルタミン酸の光分解産物であるグルタミン
酸は、細胞表面にあるグルタミン酸レセプタに作用して
膜電位を変化させる。そして、膜電位感受性色素は、膜
電位の変化に応じて蛍光特性が変化する。
First, as in the first embodiment, a photodegradable substance is introduced into the sample 900 to be measured prior to the detection of weak light. For example, as the sample 900, Drosophila muscle cells that have been acted on by a membrane potential-sensitive dye (for example, RH160) are distributed and adjusted, and caged glutamate is introduced into these cells. Glutamic acid, which is a photodegradation product of caged glutamic acid, which is a photodegradable substance, acts on a glutamate receptor on the cell surface to change the membrane potential. The fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes according to the change of the membrane potential.

【0054】試料900の細胞内へのケージドグルタミ
ン酸の導入後、試料900を測定位置に配設する。そし
て、エキシマレーザ光源100から分解光を出力し、ピ
ンホール511を有する光制限部材510を照射する。
ピンホール511を通過した分解光は、ビームスキャナ
400、ビームスプリッタ310、および対物レンズ2
00を順次介して、視野内で略回折限界にまで、その担
ったピンホール511の像が試料900内の初期位置に
絞り込まれる。
After the caged glutamic acid is introduced into the cells of the sample 900, the sample 900 is placed at the measurement position. Then, the decomposed light is output from the excimer laser light source 100 to irradiate the light limiting member 510 having the pinhole 511.
The decomposed light that has passed through the pinhole 511 is the beam scanner 400, the beam splitter 310, and the objective lens 2.
00 sequentially, the image of the pinhole 511 carried thereby is narrowed down to the initial position in the sample 900 until the diffraction limit is reached in the visual field.

【0055】また、水銀灯光源150から、波長=50
0〜550nmの励起光を出力し、ビームスプリッタ3
20、光制限部材160のピンホール161、ビームス
プリッタ310、および対物レンズ200を介して試料
900中の特定の部位に励起光を照射する。
From the mercury lamp light source 150, wavelength = 50
Outputs 0 to 550 nm excitation light and outputs the beam splitter 3
20, a specific portion of the sample 900 is irradiated with excitation light through the pinhole 161, the beam splitter 310, and the objective lens 200 of the light limiting member 160.

【0056】分解光が絞り込まれた試料900内の1点
にケージドグルタミン酸が存在すると、ケージドグルタ
ミン酸に充分な分解光が照射され、光分解がなされて光
分解産物であるグルタミン酸が発現する。グルタミン酸
の発現に伴って、グルタミン酸が細胞膜表面にあるグル
タミン酸レセプタに作用し、細胞膜の電位の変化が生じ
る。この結果、励起光の照射による膜電位感受性色素の
蛍光特性が変化し、発生する蛍光量が変化する。
When caged glutamic acid is present at one point in the sample 900 where the decomposition light is narrowed down, the caged glutamic acid is irradiated with sufficient decomposition light, and photodecomposition is carried out to express glutamic acid which is a photodecomposition product. With the expression of glutamate, glutamate acts on the glutamate receptor on the cell membrane surface, causing a change in cell membrane potential. As a result, the fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0057】蛍光の内、対物レンズ200、ビームスプ
リッタ310、光制限部材610のピンホール611、
およびビームスプリッタ320を順次介した蛍光は、光
検出器600に入力し、光強度が検出され処理部700
に通知される。
Of the fluorescence, the objective lens 200, the beam splitter 310, the pinhole 611 of the light limiting member 610,
The fluorescence that has sequentially passed through the beam splitter 320 and the beam splitter 320 is input to the photodetector 600, and the light intensity is detected.
Will be notified.

【0058】処理部700は、光検出器600から出力
された光量検出結果を収集し、試料900内の初期位置
情報とともに格納する。
The processing section 700 collects the light amount detection result output from the photodetector 600 and stores it together with the initial position information in the sample 900.

【0059】以後、第1実施形態と同様にして、処理部
700が、ビームスキャナ400へ出力方向指示を通知
して、解除光の絞り込み位置を試料900内で順次走査
する。そして、各走査位置で、上記と同様にして、蛍光
の強度を検出し、各走査位置の情報とともに格納する。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the processing section 700 notifies the beam scanner 400 of the output direction instruction, and sequentially scans the sample 900 with the stop position of the release light. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0060】こうして、試料900内の各位置で発生し
た蛍光の強度を検出することにより、試料900内のグ
ルタミン酸による膜電位の測定を非接触で精度良く測定
する。
Thus, by detecting the intensity of the fluorescence generated at each position in the sample 900, the membrane potential of glutamic acid in the sample 900 can be accurately measured in a non-contact manner.

【0061】(第3実施形態)図3は、本実施形態の微
弱光検出装置の構成図である。図3に示すように、この
装置は、(a)波長=351nmの分解光を出力するエ
キシマレーザ(XeF)光源100と、(b)励起光を
出力する水銀灯光源150と、(c)エキシマレーザ光
源100から出力された分解光を入力し、ピンホール5
11に入力した分解光を選択的に通過させる光制限部材
510と、(d)光制限部材510を介した分解光を入
力して試料900へ向かう方向へ分解光を出力し、水銀
灯光源150から出力された励起光を入力して試料90
0へ向かう方向へ励起光を出力するビームスプリッタ3
10と、(e)ビームスプリッタ310を介した分解光
および励起光を入力して試料900へ向かう方向へ出力
するとともに、試料900側からの入射光を分解光およ
び励起光の入力方向とは異なる方向へ向けて出力するビ
ームスプリッタ320と、(f)出力方向指示に従っ
て、ビームスプリッタ310を介して試料900へ向か
う分解光の出力方向を制御するビームスキャナ400
と、(g)ビームスキャナ400を介した分解光を入力
し、ピンホール511の像を視野内で試料900内の1
点に回折限界近くまで絞り込む対物レンズ200と、
(h)ピンホール511と共焦点の位置にピンホール6
11を有する光制限部材610と、(i)分解光の照射
の結果、試料900内で発生したグルタミン酸による膜
電位の変化に応じて蛍光特性が変化した結果、励起光の
照射によって発生した蛍光であって、対物レンズ20
0、ビームスキャナ400、およびビームスプリッタ3
20を順次介した発生光を入力し、蛍光の光量を検出す
る光検出器600と、(j)ビームスキャナ400へ出
力方向指示を通知するとともに、光検出器600から出
力された光検出結果を収集し、画像再構成を行う処理部
700とを備える。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a block diagram of a weak light detection device according to this embodiment. As shown in FIG. 3, this apparatus includes (a) an excimer laser (XeF) light source 100 that outputs decomposed light having a wavelength of 351 nm, (b) a mercury lamp light source 150 that outputs excitation light, and (c) an excimer laser. The decomposed light output from the light source 100 is input to the pinhole 5
The light restricting member 510 that selectively passes the decomposed light input to 11 and (d) the decomposed light that has passed through the light restricting member 510 are input and the decomposed light is output in the direction toward the sample 900. Sample 90 by inputting the output excitation light
Beam splitter 3 that outputs excitation light in the direction toward 0
10 and (e) the decomposed light and the excitation light via the beam splitter 310 are input and output in the direction toward the sample 900, and the incident light from the sample 900 side is different from the input direction of the decomposed light and the excitation light. Beam splitter 320 for outputting in the direction, and (f) a beam scanner 400 for controlling the output direction of the decomposed light toward the sample 900 via the beam splitter 310 according to the output direction instruction.
And (g) the decomposed light is input through the beam scanner 400, and the image of the pinhole 511 is displayed in the field of view of the sample 1
An objective lens 200 that narrows the point to near the diffraction limit,
(H) The pinhole 6 is located at a confocal position with the pinhole 511.
11) and (i) as a result of irradiation with decomposed light, the fluorescence characteristics change according to the change in the membrane potential due to glutamic acid generated in the sample 900. Yes, the objective lens 20
0, beam scanner 400, and beam splitter 3
The light detector 600 that sequentially inputs the generated light through 20 to detect the light amount of fluorescence, and (j) the beam scanner 400 are notified of the output direction, and the light detection result output from the light detector 600 is displayed. And a processing unit 700 that collects and reconstructs an image.

【0062】また、第1実施形態と同様に、励起光の試
料900への照射にあたっては、分解光と同軸とすると
ともに、試料中の特定の部位への照射とした。
Further, in the same way as in the first embodiment, when the excitation light is applied to the sample 900, the excitation light is made coaxial with the decomposition light and is applied to a specific portion in the sample.

【0063】本実施形態では、図3の装置を使用し、以
下のようにして微弱光を検出する。
In this embodiment, the apparatus shown in FIG. 3 is used to detect weak light as follows.

【0064】まず、第1実施形態と同様に、微弱光の検
出に先立って、測定対象である試料900内に光分解性
物質を導入する。例えば、試料900としては、膜電位
感受性色素(例えば、RH160)を作用させたショウ
ジョウバエの筋細胞を分布させて調整し、これらの細胞
にケージドグルタミン酸を導入する。光分解性物質であ
るケージドグルタミン酸の光分解産物であるグルタミン
酸は、細胞表面にあるグルタミン酸レセプタに作用して
膜電位を変化させる。そして、膜電位感受性色素は、膜
電位の変化に応じて蛍光特性が変化する。
First, as in the first embodiment, a photodegradable substance is introduced into the sample 900 to be measured prior to the detection of weak light. For example, as the sample 900, Drosophila muscle cells that have been acted on by a membrane potential-sensitive dye (for example, RH160) are distributed and adjusted, and caged glutamate is introduced into these cells. Glutamic acid, which is a photodegradation product of caged glutamic acid, which is a photodegradable substance, acts on a glutamate receptor on the cell surface to change the membrane potential. The fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes according to the change of the membrane potential.

【0065】試料900の細胞内へのケージドグルタミ
ン酸の導入後、試料900を測定位置に配設する。そし
て、エキシマレーザ光源100から分解光を出力し、ピ
ンホール511を有する光制限部材510を照射する。
ピンホール511を通過した分解光は、ビームスプリッ
タ310、ビームスプリッタ320、ビームスキャナ4
00、および対物レンズ200、を順次介して、視野内
で略回折限界にまで、その担ったピンホール511の像
が試料900内の初期位置に絞り込まれる。
After the caged glutamic acid is introduced into the cells of the sample 900, the sample 900 is placed at the measurement position. Then, the decomposed light is output from the excimer laser light source 100 to irradiate the light limiting member 510 having the pinhole 511.
The decomposed light that has passed through the pinhole 511 is the beam splitter 310, the beam splitter 320, and the beam scanner 4.
00 and the objective lens 200 in this order, the image of the pinhole 511 carried thereby is narrowed down to the initial position in the sample 900 up to the diffraction limit in the field of view.

【0066】また、水銀灯光源150から、波長=50
0〜550nmの励起光を出力し、光制限部材160の
ピンホール161やビームスプリッタ310などを介し
て試料900中の特定の部位に励起光を照射する。
From the mercury lamp light source 150, wavelength = 50
The excitation light of 0 to 550 nm is output, and the excitation light is irradiated to a specific portion in the sample 900 via the pinhole 161 of the light limiting member 160, the beam splitter 310, and the like.

【0067】分解光が絞り込まれた試料900内の1点
にケージドグルタミン酸が存在すると、ケージドグルタ
ミン酸に充分な分解光が照射され、光分解がなされて光
分解産物であるグルタミン酸が発現する。グルタミン酸
の発現に伴って、グルタミン酸が細胞膜表面にあるグル
タミン酸レセプタに作用し、細胞膜の電位の変化が生じ
る。この結果、励起光の照射による膜電位感受性色素の
蛍光特性が変化し、発生する蛍光量が変化する。
When caged glutamic acid is present at one point in the sample 900 where the decomposition light has been narrowed down, the caged glutamic acid is irradiated with sufficient decomposition light, and photodecomposition is performed to develop glutamic acid which is a photodecomposition product. With the expression of glutamate, glutamate acts on the glutamate receptor on the cell membrane surface, causing a change in cell membrane potential. As a result, the fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0068】蛍光の内、対物レンズ200、ビームスキ
ャナ400、ビームスプリッタ320、および光制限部
材610のピンホール611を順次介した蛍光は、光検
出器600に入力し、光強度が検出され処理部700に
通知される。
Of the fluorescent light, the fluorescent light that has passed through the objective lens 200, the beam scanner 400, the beam splitter 320, and the pinhole 611 of the light limiting member 610 in order is input to the photodetector 600, the light intensity is detected, and the processing unit is processed. 700 is notified.

【0069】処理部700は、光検出器600から出力
された光量検出結果を収集し、試料900内の初期位置
情報とともに格納する。
The processing section 700 collects the light amount detection result output from the photodetector 600 and stores it together with the initial position information in the sample 900.

【0070】以後、第1実施形態と同様にして、処理部
700が、ビームスキャナ400へ出力方向指示を通知
して、解除光の絞り込み位置を試料900内で順次走査
する。そして、各走査位置で、上記と同様にして、蛍光
の強度を検出し、各走査位置の情報とともに格納する。
Thereafter, as in the first embodiment, the processing section 700 notifies the beam scanner 400 of the output direction instruction, and sequentially scans the sample 900 for the stop position of the release light. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0071】こうして、試料900内の各位置で発生し
た蛍光の強度を検出することにより、試料900内のグ
ルタミン酸による膜電位の測定を非接触で精度良く測定
する。
Thus, by detecting the intensity of the fluorescence generated at each position in the sample 900, the membrane potential of glutamic acid in the sample 900 can be accurately measured in a non-contact manner.

【0072】(第4実施形態)図4は、本実施形態の微
弱光検出装置の構成図である。図4に示すように、この
装置は、(a)波長=351nmの分解光を出力するエ
キシマレーザ(XeF)光源100と、(b)励起光を
出力する水銀灯光源150と、(c)エキシマレーザ光
源100から出力された分解光を入力し、ピンホール5
11に入力した分解光を選択的に通過させる光制限部材
510と、(d)光制限部材510を介した分解光を入
力して試料900へ向かう方向へ分解光を出力し、水銀
灯光源150から出力された励起光を入力して試料90
0へ向かう方向へ励起光を出力するとともに、試料90
0側からの入射光を分解光および励起光の入力方向とは
異なる方向へ向けて出力するビームスプリッタ310
と、(e)励起光を入力して試料900へ向かう方向へ
出力するとともに、試料900側からの入射光を励起光
の入力方向とは異なる方向へ向けて出力するビームスプ
リッタ320と、(f)出力方向指示に従って、ピンホ
ール511を介して試料900へ向かう分解光の出力方
向を制御するビームスキャナ400と、(g)ビームス
キャナ400を介した分解光を入力し、ピンホール51
1の像を視野内で試料900内の1点に回折限界近くま
で絞り込む対物レンズ200と、(h)ピンホール51
1と共焦点の位置にピンホール611を有する光制限部
材610と、(i)分解光の照射の結果、試料900内
で発生したグルタミン酸による膜電位の変化に応じて蛍
光特性が変化した結果、励起光の照射によって発生した
蛍光であって、対物レンズ200、ビームスキャナ40
0、ビームスプリッタ310、およびビームスプリッタ
320を順次介した発生光を入力し、蛍光の光量を検出
する光検出器600と、(j)ビームスキャナ400へ
出力方向指示を通知するとともに、光検出器600から
出力された光検出結果を収集し、画像再構成を行う処理
部700とを備える。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a block diagram of the weak light detection device of the present embodiment. As shown in FIG. 4, this apparatus includes (a) an excimer laser (XeF) light source 100 that outputs decomposed light having a wavelength of 351 nm, (b) a mercury lamp light source 150 that outputs excitation light, and (c) an excimer laser. The decomposed light output from the light source 100 is input to the pinhole 5
The light restricting member 510 that selectively passes the decomposed light input to 11 and (d) the decomposed light that has passed through the light restricting member 510 are input and the decomposed light is output in the direction toward the sample 900. Sample 90 by inputting the output excitation light
The excitation light is output in the direction toward 0 and the sample 90
Beam splitter 310 that outputs incident light from the 0 side in a direction different from the input direction of decomposed light and excitation light
And (f) a beam splitter 320 that inputs the excitation light and outputs it in a direction toward the sample 900, and outputs incident light from the sample 900 side in a direction different from the input direction of the excitation light, ) A beam scanner 400 that controls the output direction of the decomposed light toward the sample 900 through the pinhole 511 according to the output direction instruction, and (g) the decomposed light through the beam scanner 400 are input, and the pinhole 51 is input.
The objective lens 200 for narrowing the image of No. 1 to one point in the sample 900 within the field of view to near the diffraction limit, and (h) the pinhole 51.
1 and a light limiting member 610 having a pinhole 611 at a confocal position, and (i) as a result of irradiation with decomposed light, as a result of a change in fluorescence characteristics according to a change in membrane potential due to glutamic acid generated in the sample 900, Fluorescence generated by irradiation of excitation light, which is the objective lens 200 and the beam scanner 40.
0, the beam splitter 310, and the beam splitter 320 are sequentially input, and a photodetector 600 that detects the amount of fluorescence light and (j) the beam scanner 400 are notified of the output direction and the photodetector. A processing unit 700 that collects the light detection results output from 600 and performs image reconstruction.

【0073】また、第1実施形態と同様に、励起光の試
料900への照射にあたっては、分解光と同軸とすると
ともに、試料中の特定の部位への照射とした。
Further, in the same manner as in the first embodiment, when the excitation light is irradiated to the sample 900, it is coaxial with the decomposed light and is irradiated to a specific portion in the sample.

【0074】本実施形態では、図4の装置を使用し、以
下のようにして微弱光を検出する。
In this embodiment, the apparatus shown in FIG. 4 is used to detect weak light as follows.

【0075】まず、第1実施形態と同様に、微弱光の検
出に先立って、測定対象である試料900内に光分解性
物質を導入する。例えば、試料900としては、膜電位
感受性色素(例えば、RH160)を作用させたショウ
ジョウバエの筋細胞を分布させて調整し、これらの細胞
にケージドグルタミン酸を導入する。光分解性物質であ
るケージドグルタミン酸の光分解産物であるグルタミン
酸は、細胞表面にあるグルタミン酸レセプタに作用して
膜電位を変化させる。そして、膜電位感受性色素は、膜
電位の変化に応じて蛍光特性が変化する。
First, as in the first embodiment, a photodegradable substance is introduced into the sample 900 to be measured prior to the detection of weak light. For example, as the sample 900, Drosophila muscle cells that have been acted on by a membrane potential-sensitive dye (for example, RH160) are distributed and adjusted, and caged glutamate is introduced into these cells. Glutamic acid, which is a photodegradation product of caged glutamic acid, which is a photodegradable substance, acts on a glutamate receptor on the cell surface to change the membrane potential. The fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes according to the change of the membrane potential.

【0076】試料900の細胞内へのケージドグルタミ
ン酸の導入後、試料900を測定位置に配設する。そし
て、エキシマレーザ光源100から分解光を出力し、ピ
ンホール511を有する光制限部材510を照射する。
ピンホール511を通過した分解光は、ビームスプリッ
タ310、ビームスキャナ400、および対物レンズ2
00を順次介して、視野内で略回折限界にまで、その担
ったピンホール511の像が試料900内の初期位置に
絞り込まれる。
After the caged glutamic acid is introduced into the cells of the sample 900, the sample 900 is placed at the measuring position. Then, the decomposed light is output from the excimer laser light source 100 to irradiate the light limiting member 510 having the pinhole 511.
The decomposed light that has passed through the pinhole 511 is the beam splitter 310, the beam scanner 400, and the objective lens 2.
00 sequentially, the image of the pinhole 511 carried thereby is narrowed down to the initial position in the sample 900 until the diffraction limit is reached in the visual field.

【0077】また、水銀灯光源150から、波長=50
0〜550nmの励起光を出力し、ビームスプリッタ3
20、光制限部材160のピンホール161、ビームス
プリッタ310、ビームスキャナ400、および対物レ
ンズ200を介して試料900中の特定の部位に励起光
を照射する。
From the mercury lamp light source 150, wavelength = 50
Outputs 0 to 550 nm excitation light and outputs the beam splitter 3
20, a specific portion in the sample 900 is irradiated with the excitation light via the pinhole 161, the beam splitter 310, the beam scanner 400, and the objective lens 200 of the light limiting member 160.

【0078】分解光が絞り込まれた試料900内の1点
にケージドグルタミン酸が存在すると、ケージドグルタ
ミン酸に充分な分解光が照射され、光分解がなされて光
分解産物であるグルタミン酸が発現する。グルタミン酸
の発現に伴って、グルタミン酸が細胞膜表面にあるグル
タミン酸レセプタに作用し、細胞膜の電位の変化が生じ
る。この結果、励起光の照射による膜電位感受性色素の
蛍光特性が変化し、発生する蛍光量が変化する。
When caged glutamic acid is present at one point in the sample 900 where the decomposition light has been narrowed down, the caged glutamic acid is irradiated with sufficient decomposition light, and photodecomposition is performed to express glutamic acid which is a photodecomposition product. With the expression of glutamate, glutamate acts on the glutamate receptor on the cell membrane surface, causing a change in cell membrane potential. As a result, the fluorescence characteristic of the membrane potential sensitive dye changes due to the irradiation of the excitation light, and the amount of generated fluorescence changes.

【0079】蛍光の内、対物レンズ200、ビームスキ
ャナ400、ビームスプリッタ310、光制限部材61
0のピンホール611、およびビームスプリッタ320
を順次介した蛍光は、光検出器600に入力し、光強度
が検出され処理部700に通知される。
Of the fluorescent light, the objective lens 200, the beam scanner 400, the beam splitter 310, and the light limiting member 61.
0 pinhole 611 and beam splitter 320
The fluorescence that has sequentially passed through is input to the photodetector 600, the light intensity is detected, and the processing unit 700 is notified.

【0080】処理部700は、光検出器600から出力
された光量検出結果を収集し、試料900内の初期位置
情報とともに格納する。
The processing section 700 collects the light amount detection result output from the photodetector 600 and stores it together with the initial position information in the sample 900.

【0081】以後、第1実施形態と同様にして、処理部
700が、ビームスキャナ400へ出力方向指示を通知
して、解除光の絞り込み位置を試料900内で順次走査
する。そして、各走査位置で、上記と同様にして、蛍光
の強度を検出し、各走査位置の情報とともに格納する。
Thereafter, similarly to the first embodiment, the processing section 700 notifies the beam scanner 400 of the output direction instruction, and sequentially scans the sample 900 for the stop position of the release light. Then, at each scanning position, the fluorescence intensity is detected in the same manner as above, and stored together with the information on each scanning position.

【0082】こうして、試料900内の各位置で発生し
た蛍光の強度を検出することにより、試料900内のグ
ルタミン酸による膜電位の測定を非接触で精度良く測定
する。
Thus, by detecting the intensity of the fluorescence generated at each position in the sample 900, the membrane potential of glutamic acid in the sample 900 can be accurately measured in a non-contact manner.

【0083】本発明は、上記の実施形態に限定されるも
のではなく、変形が可能である。たとえば、膜電位感受
性色素の代りに、Ca2+感受性色素(例えば、Fluo
3など)を細胞内へ導入して、膜電位の変化に応じて誘
起された細胞内Ca2+の変化を測定することによって
も、同様に膜電位変化を非接触で精度良く測定すること
ができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be modified. For example, instead of a membrane potential sensitive dye, a Ca 2+ sensitive dye (eg, Fluo
(3 etc.) is introduced into the cell and the change in intracellular Ca 2+ induced in response to the change in the membrane potential is also measured, and similarly, the change in the membrane potential can be accurately measured in a non-contact manner. it can.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の微
弱光検出方法および微弱光検出装置によれば、光分解性
物質を導入した試料に、解除光を回折限界まで絞り込ん
で照射するとともに、解除光の絞り込み照射位置を試料
内で走査しながら、各走査位置での分解産物の発現によ
る試料内での作用反応による蛍光微弱光の光量変化を測
定するので、非接触で精度良く試料内の状態を測定する
ことができる。
As described above in detail, according to the weak light detection method and the weak light detection device of the present invention, the release light is narrowed down to the diffraction limit and irradiated on the sample into which the photodegradable substance is introduced. While scanning the release light narrowing irradiation position in the sample, the change in the amount of fluorescent weak light due to the action reaction in the sample due to the expression of the decomposition product at each scanning position is measured, so that the sample can be accurately measured in a non-contact manner. The state of can be measured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の微弱光検出装置の第1実施形態の構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a weak light detection device of the present invention.

【図2】本発明の微弱光検出装置の第2実施形態の構成
図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment of a weak light detection device of the present invention.

【図3】本発明の微弱光検出装置の第3実施形態の構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a weak light detection device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の微弱光検出装置の第4実施形態の構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a weak light detection device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来例1の微弱光検出方法の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a weak light detection method of Conventional Example 1.

【図6】従来例2の微弱光検出方法の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a weak light detection method of Conventional Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…エキシマレーザ光源、150…水銀灯光源、2
00…対物レンズ、310,320…ビームスプリッ
タ、400…ビームスキャナ、160,510,610
…光制限部材、161,511,611…ピンホール、
600…光検出器、700…処理部、900…測定対象
試料。
100 ... Excimer laser light source, 150 ... Mercury lamp light source, 2
00 ... Objective lens, 310, 320 ... Beam splitter, 400 ... Beam scanner, 160, 510, 610
... Light restricting member, 161, 511, 611 ... Pinhole,
600 ... Photodetector, 700 ... Processing part, 900 ... Sample to be measured.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光分解性物質を試料内に導入する第1の
ステップと、 第1の光源から出力された第1の波長の分解光で第1の
ピンホールを有する第1の光制限部材を照射する第2の
ステップと、 前記第1のピンホールを通過した分解光について前記第
1のピンホールの像を視野内で略回折限界に絞り込み、
絞り込まれた前記第1のピンホールの像を前記試料内で
走査するとともに、第2の光源から出力された第2の波
長の励起光で試料を照射する第3のステップと、 前記光分解性物質に前記分解光が照射され、分解産物の
発現に伴う前記試料内の状態の変化に応じた、前記励起
光の照射によって生じる第3の波長の蛍光の強度を走査
位置ごとに検出する第4のステップと、 を備えることを特徴とする微弱光検出方法。
1. A first step of introducing a photodegradable substance into a sample, and a first light restricting member having a first pinhole with the decomposed light of the first wavelength output from the first light source. A second step of irradiating, and narrowing down the image of the first pinhole with respect to the decomposed light that has passed through the first pinhole to a substantially diffraction limit within the field of view,
A third step of scanning the narrowed-down image of the first pinhole in the sample and irradiating the sample with excitation light of a second wavelength output from a second light source; A substance is irradiated with the decomposition light, and the intensity of fluorescence of a third wavelength generated by the irradiation of the excitation light according to the change in the state in the sample accompanying the expression of the decomposition product is detected for each scanning position. A weak light detection method, comprising:
【請求項2】 前記第4のステップでは、前記第1のピ
ンホールと共焦点の位置の第2のピンホールを有する第
2の光制限部材を通過した発生光を検出する、ことを特
徴とする請求項1記載の微弱光検出方法。
2. In the fourth step, generated light passing through a second light limiting member having a second pinhole at a confocal position with the first pinhole is detected. The weak light detection method according to claim 1.
【請求項3】 第1の波長を有する分解光を出力する第
1の光源と、 第2の波長を有する励起光を出力する第2の光源と、 前記第1の光源から出力された分解光を入力し、第1の
ピンホールに入力した前記分解光を選択的に通過させる
第1の光制限部材と、 出力方向指示に従って、第1のピンホールを介して試料
へ向かう前記分解光の出力方向を制御するビームスキャ
ナと、 前記ビームスキャナを介した前記分解光と前記第2の光
源から出力された前記励起光とを入力して前記試料へ向
かう方向へ出力するとともに、前記試料の側からの入射
光を前記分解光および前記励起光の入力方向とは異なる
方向へ向けて出力するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタを介した前記分解光を入力し、前
記第1のピンホールの像を視野内で前記試料内の1点に
回折限界近くまで絞り込む対物レンズと、 前記分解光の照射と前記励起光の照射とによって発生し
た蛍光であって、前記対物レンズおよび前記ビームスプ
リッタを順次介した蛍光を入力し、前記蛍光の光量を検
出する光検出器と、 前記ビームスキャナへ出力方向指示を通知するととも
に、前記光検出器から出力された光検出結果を収集し、
画像再構成を行う処理部と、 を備えることを特徴とする微弱光検出装置。
3. A first light source that outputs decomposed light having a first wavelength, a second light source that outputs excitation light having a second wavelength, and a decomposed light that is output from the first light source. And a first light restricting member for selectively passing the decomposed light input to the first pinhole, and an output of the decomposed light toward the sample through the first pinhole according to an output direction instruction. A beam scanner that controls the direction, and inputs the decomposed light that has passed through the beam scanner and the excitation light that is output from the second light source to output in a direction toward the sample, and from the sample side. A beam splitter that outputs the incident light in a direction different from the input direction of the decomposed light and the excitation light, and the decomposed light that has passed through the beam splitter, and the image of the first pinhole is viewed. Within the trial An objective lens that narrows down to a diffraction limit near one point, fluorescence that is generated by irradiation of the decomposition light and irradiation of the excitation light, and fluorescence that is sequentially passed through the objective lens and the beam splitter is input, A photodetector for detecting the light amount of the fluorescence, and notifying an output direction instruction to the beam scanner, and collecting the photodetection result output from the photodetector,
A weak light detection device, comprising: a processing unit that performs image reconstruction.
【請求項4】 前記対物レンズおよび前記ビームスプリ
ッタを順次介した前記蛍光を入力し、前記第1のピンホ
ールと共焦点の位置にある第2のピンホールに入力した
前記蛍光を選択的に通過させる第2の光制限部材を更に
備える、ことを特徴とする請求項3記載の微弱光検出装
置。
4. The fluorescence is sequentially inputted through the objective lens and the beam splitter, and the fluorescence inputted through a second pinhole located at a confocal position with the first pinhole is selectively passed therethrough. The weak light detection device according to claim 3, further comprising a second light restricting member.
【請求項5】 第1の波長を有する分解光を出力する第
1の光源と、 第2の波長を有する励起光を出力する第2の光源と、 前記第1の光源から出力された分解光を入力し、第1の
ピンホールに入力した前記分解光を選択的に通過させる
第1の光制限部材と、 前記第1の光制限部材を介した前記分解光と前記第2の
光源から出力された前記励起光とを入力して前記試料へ
向かう方向へ出力するとともに、前記試料の側からの入
射光を前記分解光および前記励起光の入力方向とは異な
る方向へ向けて出力するビームスプリッタと、 前記ビームスプリッタを介した光を入力し、出力方向指
示に従って、第1のピンホールを介して試料へ向かう前
記分解光の出力方向を制御するビームスキャナと、 前記ビームスキャナを介した前記分解光を入力し、前記
第1のピンホールの像を視野内で前記試料内の1点に回
折限界近くまで絞り込む対物レンズと、 前記分解光の照射と前記励起光の照射とによって発生し
た蛍光であって、前記対物レンズ、および前記ビームス
プリッタを順次介した蛍光を入力し、前記蛍光の光量を
検出する光検出器と、 前記ビームスキャナへ出力方向指示を通知するととも
に、前記光検出器から出力された光検出結果を収集し、
画像再構成を行う処理部と、 を備えることを特徴とする微弱光検出装置。
5. A first light source that outputs decomposed light having a first wavelength, a second light source that outputs excitation light having a second wavelength, and a decomposed light that is output from the first light source. A first light restricting member that selectively transmits the decomposed light input to the first pinhole, and the decomposed light that has passed through the first light restricting member and the second light source. A beam splitter that inputs the generated excitation light and outputs it in a direction toward the sample, and outputs incident light from the sample side in a direction different from the input direction of the decomposed light and the excitation light. A beam scanner for inputting light through the beam splitter and controlling an output direction of the decomposed light toward a sample through a first pinhole in accordance with an output direction instruction; and the decomposition through the beam scanner. Enter the light, An objective lens that narrows down the image of the first pinhole to one point in the sample in the field of view to near the diffraction limit; fluorescence generated by irradiation of the decomposition light and irradiation of the excitation light, A photodetector for inputting fluorescence through the lens and the beam splitter in order to detect the light amount of the fluorescence, and an output direction instruction to the beam scanner, and a photodetection result output from the photodetector. Collect
A weak light detection device, comprising: a processing unit that performs image reconstruction.
【請求項6】 前記対物レンズ、前記ビームスキャナ、
および前記ビームスプリッタを順次介した前記蛍光を入
力し、前記第1のピンホールと共焦点の位置にある第2
のピンホールに入力した前記蛍光を選択的に通過させる
第2の光制限部材を更に備える、ことを特徴とする請求
項5記載の微弱光検出装置。
6. The objective lens, the beam scanner,
And the second fluorescence at the position confocal with the first pinhole by inputting the fluorescence through the beam splitter.
The weak light detection device according to claim 5, further comprising a second light limiting member that selectively allows the fluorescence that has entered the pinhole to pass therethrough.
JP34385395A 1995-12-28 1995-12-28 Method and apparatus for detecting weak light Pending JPH09184807A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34385395A JPH09184807A (en) 1995-12-28 1995-12-28 Method and apparatus for detecting weak light

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34385395A JPH09184807A (en) 1995-12-28 1995-12-28 Method and apparatus for detecting weak light

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09184807A true JPH09184807A (en) 1997-07-15

Family

ID=18364750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34385395A Pending JPH09184807A (en) 1995-12-28 1995-12-28 Method and apparatus for detecting weak light

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09184807A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012014066A (en) * 2010-07-02 2012-01-19 Olympus Corp Cell observation method and scanning microscope device
CN108896890A (en) * 2018-08-01 2018-11-27 深圳供电局有限公司 A kind of cable intermediate joint partial discharge signal detection system and method
CN108896890B (en) * 2018-08-01 2024-05-24 深圳供电局有限公司 System and method for detecting partial discharge signal of cable intermediate connector

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012014066A (en) * 2010-07-02 2012-01-19 Olympus Corp Cell observation method and scanning microscope device
CN108896890A (en) * 2018-08-01 2018-11-27 深圳供电局有限公司 A kind of cable intermediate joint partial discharge signal detection system and method
CN108896890B (en) * 2018-08-01 2024-05-24 深圳供电局有限公司 System and method for detecting partial discharge signal of cable intermediate connector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7230708B2 (en) Method and device for photothermal examination of microinhomogeneities
Periasamy et al. FLIM microscopy in biology and medicine
JP5354938B2 (en) Fluorescence microscope device
JP6283104B2 (en) Optical analyzer
JP6357245B2 (en) Optical analyzer and biomolecule analyzer
US20240035950A1 (en) Method and microscope for recording trajectories of individual particles in a sample
JP2012014066A (en) Cell observation method and scanning microscope device
JP2013174530A (en) Measuring instrument and measuring method
US7453567B2 (en) Fluorescence lifetime distribution image measuring system and its measuring method
EP1784633B1 (en) A method of analysing a sample and apparatus therefor
JP2008076361A (en) Microscopic apparatus and analyzer
JP2520665B2 (en) Fluorescence microspectrometer
Sullivan et al. Single-and two-photon fluorescence recovery after photobleaching
JPH09184807A (en) Method and apparatus for detecting weak light
JP2004069428A (en) Atomic force and molecular force microscope
JP2005043278A (en) Fluorescence correlation spectrometric apparatus and method of measuring diffusion coefficient for heterogeneous sample
JPH1090169A (en) Microscope apparatus
JP6279081B2 (en) Optical analyzer
JPH09170984A (en) Method and apparatus for detecting faint light
JPH06177218A (en) Measuring device for free-carrier life and the like of semiconductor
Gryczynski et al. Continuous scanning micro‐photolysis: A simple laser scanning microscopic method for lateral transport measurements employing single‐or two‐photon excitation
JPH09257813A (en) Probe scanning near-field optical microscope
JP2004163131A (en) Tooth caries detector using laser beam
JP4002818B2 (en) measuring device
JP2836859B2 (en) Three-dimensional spatial and time-resolved absorption spectrum measurement device