JPS6056242A - 螢光光度計 - Google Patents

螢光光度計

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JPS6056242A
JPS6056242A JP59167963A JP16796384A JPS6056242A JP S6056242 A JPS6056242 A JP S6056242A JP 59167963 A JP59167963 A JP 59167963A JP 16796384 A JP16796384 A JP 16796384A JP S6056242 A JPS6056242 A JP S6056242A
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JP
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chamber
photometer
indicator
measurement
measuring
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JP59167963A
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ノルベルト・オピツ
デイートリヒ・ヴエー・リユツバース
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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 本発明はモノクロメータ、発光体、受光体および被検体
が螢光指示薬を含む指示薬室と作用的に結合する測定室
からなる螢光光度計に関する。
従来の技術 このような螢光光度計のｉｆｌ、１１定原理は粒子また
はその物理的もしくは化学的・？ラノータか螢光を発す
る指示薬へ作用する際螢光の消光が生ずることに基く。
それによって濃度変化またｄ、・Ｓラメータ変化を」り
定することができる。このような測定の特徴的定数は指
示薬の濃度まだは・ξラメータ変化に対する測定感度を
規定する消光定数にである。
この特徴を有する螢光光度計は現在１て種々の測定目的
が同じ装置で解決される分野で広く使用された。その際
測定室または指示薬室はそのつど交換され、測光装置は
同じに留１つだ。
しかし測定装置の測定技術的特性をとくに測定目的に適
合させうるように測定装置１゛つ“の高度の特異化が可
能であるたとえば医学および生物学分野の連続的測定の
ような測定目的がある。
とくにこぐ僅かな螢光散乱しか示さない固体、液体また
はガス体の透明媒体の場合、たとえば透過光内で測定す
ることができる。透過光測定は米国特許第３７２５６５
８号および第３６１２８６６号明細書から公知である。
本発明の目的は透過光内で測定する螢光光度計を改善す
ることでちる。
問題点を解決するだめの手段 この目的は（（て１色化した光源に対して最大でも指示
薬室を含む測定室の厚さの測定距離内に単色化した受光
器が相対して配置されることによって解決される。
作　用 この装置の利点は受光器によって螢光放射の最大空間角
度を利用することができ、この角度が被検体まだは測定
室の層厚によって１〜か制限されないことにある。
本発明の装置によりＳ、／Ｎ比か著しく改善１ｇるので
、現在捷てその低い」１１定感度のだめ除夕（しなけれ
ばならなかった指示薬も使用することが可能になる。使
用可能の指示薬の数が多くなるので、現在オて測定不可
能の粒子または物理的・ξラノータのだめの指示薬も使
用することかできる。
たとえば現在″すで使用した指示薬は良好に検出しうる
信号を発生するため１０−１〜１０−３／トルの消光定
数（Ｋ値）を有しなければならなかったけれど、今や１
０’〜１０−５／トルのに値を有する指示薬を使用する
ことができる。
測定感度が低くなる長波長領域に感する指示薬を使用す
ることもできる。それによって長波長光源たとえば発光
ダイオードおよび半導体受光器を使用する可能性も生ず
る。このような光源寸たは受光器たとえば発光グイオー
ト、ホトダイオード捷たはホトトランジスクはこれ寸で
その低い光度捷たはこの領域内の低い感度のため、高い
費用によらなければ使用できなかった。
単色化はフィルタによって容易に実施することができる
。フィルタは信号の強さを低下するけれど、素子の本発
明の配置に基く大きい感度上昇によって補償される。波
長帯域の調節が受光器および光源によって可能な場合フ
ィルタは必要でない。
半導体素子の使用により素子のエネルギー消費が小をく
なるので、容易に可搬に形成しうる小さい堅固な装置の
構成も可能である。
ことに使用しつる測定不感受性指示薬の長時間安定性は
測定感受性指示薬のそれよりも著しく高い。同様測定不
感受性指示薬の直綜件は測定感受性指示薬のそれより著
しく太きい。両方とも測定技術的に大きい利点である。
さらに他の利点としてｐｌ−１値測定の際のＩＩＩＩＩ
Ｉ定範囲拡大が挙げられる。すなわち現在捷でｐＫ値を
中心とする約１．５１・ＩＩ年単位狭いＰＨ範囲しかｊ
ｉｌｌ定可能でなかった。というのはそれを超えると強
度が急激に低Ｉ・するからである。今や高い光線強度が
可能なので、これはもはや重要でなく、ｐＫ値から広く
肉１１れた範囲で測定することもできる。公知装置に比
して小さい測定制料の層厚を測定に使用するとともでき
、その結果応答時間が改善きれる。
本発明の他の形成によれば光源と受光器の測定距離は可
変である。それによって種々の厚をの」１１定室への適
合が凸］能になるので、そのつど光源と受光器の最小距
離を調節することができる。
さらに測定室自体の厚さを用液にすることができる。本
発明のこの形成により光線強笈を最適にするととがてき
る。
有利に指示薬室は受光器側に配置される。それによって
受光器によって捕そくされる空間角度は最大である。光
源側で捕そくでれる空間角度の減少は光源の強度上昇に
よって補償することができる。
もう１つの改善は測定室かに−・ζリエータとして形成
された、測定室内で摺動ｉ］能の指／ｊミ薬室を有する
ことによって達成きれる。
このようなにバリエータは局部的に変化するに値を有し
、したがってその光路内の摺動によって消光定数も調節
および最適化することができる。
実施例 次に図面により本発明を説明する。
第１図ではフィルタ１１によって単色化でれた発光体と
しての発光ダイオード１０がフィルタ２１によって単色
化された受光体２０と相対する。装置の１．；号は表示
器Ａに表示され、装置は電源ＢにＪ：　ｇｌ電流が供給
これる。
フィルタおよび発光ダイオードからなる単色化した光分
］−とフィルタおよび受光体からなる単色化した受光器
２の間にキュベツトまたは［ス示のようにｊ！↓流５：
（とじて形成した測定室３が配置される。
貫流室はこの場合大きい断面で形成できるので、カス流
ＧＱ」、妨げられずに通過し、しだがってたとえば呼吸
ノノス分析を実施することができる。これはコンパクト
な螢光光度計の小さい時定数のため測定技術的に容易に
可能である。
しかし適当な形成により透明液体を測定することもでき
る。
測定室流量を監視するため流量計、温度安定化のためサ
ーモスタットを備えることができる。
単色化した光踪ｉｔたは単色化した受光器２ハヘース板
４に調節可能に固定きれるので、２つの要素はできるた
け測定室３に密接配置することができる。有利にこれら
３つの要素のそれぞれ２つが調節可能である。
単色化した光源および単色化した受光器としてとくに電
気的および機械的に非常に堅固な半導体素子を使用する
ことができる。第３図に示すように多くの指示薬はスペ
クトルの短波長部分で動作するのに反し、この素子がス
ペクトルの長波長部分で動作する欠点は本発明による装
置の高い光線強度によって補償される。
測定室δ内でしばしばオシトートと称される指示薬室３
１が被検体Ｇと作用的に結合する。
指示薬室内に配置した指示薬の光学的性質は公知のよう
に被検体Ｇの作用によって変化し、この変化が学色化し
た受光器２によって測定される。
螢光光線の光度は測定室乙の側壁３３が弾性であり、測
定室３が調節装置３４によりそれぞれ最大信号すなわち
最適厚さへ調節可能であることによって上昇させること
ができる。
さらに測定室の窓３５．３６はフィルタ１１゜２１の代
りに光学的フィルタとして形成することがてき、または
指示薬室δＴ内に配置した指示薬は励起光線か指示薬室
内で完全に吸収されるような濃度を有する。いずれの場
合ももはや単色化する必要のない発光体１０と受光体２
０の距離はさらに縮小し、したがって測定光線の強度を
さらに」ケアすることができる。図面に略示した測定室
の保持装置もできるたけ薄く形成し、または最小距離の
調節を妨げないように形成しなければならない。
たとえば呼吸ガス分析の際のように」１１定室が一定厚
袋より薄くてはならない場合、光線を」！１定室へ集光
゛ノーる尤学部拐４０としてたとえはフレネル板またｒ
ｔレンズを使用することができる。
発光鉢土Ｏとしで有利にたとえば発光ダイオードのよう
な冷）℃発光体か使用される。グイメートは第３図に示
すように使用可能の指示薬と非常に狭い重なりしか有し
ない。曲線工で示す指示薬の励起光線゛、曲線３で示す
指示薬の螢光光線および発光ダイオードの放射２は４７
０ｒｕηを中心とする範囲でのみ小さい強さで合致する
。
しかしこの小さい強さは装置の高い信号利得によって補
償される。
しかし発生する熱を適当に導出ずれば他の光源を使用す
ることもできる。
付加的に第２図に示すように測定区間に測定室３０と平
行に参照室６０を配置することができる。それによって
公知法で光線強度の絶対的変動と無関係な測定信号Ｍを
たとえばコンピュータＣ内で参照室６０の参照信号Ｒと
測定室３０の測定信号Ａから商を形成して得ることがで
きる。参照室６０はその際標準条件１：に作業し、また
は同様図示のように被検体Ｇが貫流する。
しかしその際参照室の指示薬は被検体によって影響され
ないように選択しなければならない。
場らに指示薬室は第４ａ図に示すように空間的に可変の
に値をもって形成し、第４図に示すように光路３７内で
摺動可能にすることができる。この場合指示薬室３３は
矢印３３の方向にそのつと指示薬室の正しいに値が光路
３７内にあるように摺動される。正しいに値は表示装ｆ
６Ａの信号ノイズが最低値に達した際に得られろ。
このに値摺動を理解するため、螢光消光が／ユテルンー
ホルマーの弐。
■（ｐ）−Ｉｏ／（１＋Ｋｐ）（Ｉ） 〔ここにＩｏはパ゛ラメータの影響のないときの強度、
Ｉ（ｐ）はパラメータＰの影響があったときの強度、Ｋ
は／Ｉ１１尾定数、Ｐはパラメータの濃度値を表わす。
−１により進行し、しだがって測定感度５（ｐ）は式 ％式％）（２） によることを明らかにしておく。
測定感度を；ｊ、ず函数５（ｐ）に、消光定数にの種々
の値に対し大きい６１１１定値の１１↓α囲で交わる。
したがってたとえば指示薬室の物質構成によって制御し
うるに値の調節によって信号のノイズ分をそれぞれの測
定値で最小にすることがてきる１、函数（１）から低感
度の指示薬に対し測定感度の直線形 １　（ｐ）　＝　（ｌ　Ｋ−ｐ　）　Ｉｏ　（３）が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は螢）’Ｃ、）’Ｃ；度計０縦断面図、第２図は
参照室を有する光度用の縦断面図、第３図は発光グイオ
ート、螢光指示薬の螢光および励起光線のスペクトル図
、第４図はに−ｚリエータの縦断面図、第４ａ図は■（
パリエークのに値変化を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■　モノクロメータ、発光体、受光体および被検体が螢
    光指示薬を含む指示薬室と作用的に結合している測定室
    からなる螢光光度側において、単色化した光源（１）が
    最大でも指示薬室（３１，３３）を含む測定室（３）の
    厚さの測定距離内に単色化した受光器（２）と相対する
    ように配置されていることを特徴とする螢光光度計。 ２　螢光体（１０）が発光ダイオードとじて形成されて
    いる特許請求の範囲第１　Ｊｆ４記載の光度計。 ３　受光体（２０）が半導体受光器として形成されてい
    る特許請求の範囲第１項一または第２項記載の光度言１
    ゜ ４　単色化が発光体（１０）に直接および受光体（２０
    ）に直接配置したフィルタ（１１゜２１）Ｋよって実施
    てれる特許請求の範囲第１項から第３項寸でのいずれか
    １項に記載の光度言Ｉ。 ５　光源（１）、測定室（３）および受光器（２）の間
    の測定距離が可変であり、最小に調節されている特許請
    求の範囲第１項から第４項寸でのいずれか１項に記載の
    光度側。 ６　測定室（３）の厚さが可変である特許請求の範囲第
    １項から第５項寸でのいずれか１項に記載の光度側。 ７　指示薬室（３１，３３）が」り定室（３）の単色化
    した受光器（２）側に配置きれている特許請求の範囲第
    １項から第６項まてのいずれか１項に記ｉ父の光度計。 ８　測定室（３）かにパリエークとして形成された指示
    薬室を有し、この室が測定室（３）内の光路（３７）内
    を摺動可能である特許請求の範囲第１項′から第７項寸
    でのいずれか１項に記載の尤ｊ反計。 ９、指示薬が１０’より小さい消光定数（Ｋ）を有する
    特許請求の範囲第１項から第８項寸でのいずれか１項に
    記載の光度計。 １０　測定室（３）が呼吸ガス（Ｇ）の貫流のために形
    成されている特許請求の範囲第１項から第９項までのい
    ずれか１項に記載の光度言１゜１１　測定室（３）の窓
    （３５，３６）が単色化フィルタとして形成されている
    特許請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項
    に記載の光度計。 １２　測定室と同様の参照室（６０）が対応する参照受
    光器を備え、かつ測定室（３０）と同じ光路内に配置さ
    れ、表示器（Ｍ）が測定室（３０）の信号と参照室（６
    ｏ）の信号の商として形成された信号（Ｍ）を表示する
    特許請求の範囲第１項から第１１項１てのいずれか１項
    に記載の光度計。 １３、指示薬室（３１）の指示薬が、単色化した光源（
    １）の光線が受光体（２０）に達する前に吸収されるよ
    うな濃度を有する特許請求の範囲第１項から第１２項ま
    でのいずれか］−項に記載の光度計。 ■４　光線の集光装置ｔ　（４０）が光路（３７）内に
    配置きれている特許請求の範囲第１項から第１３項まで
    のいずれか１項に記載の光度計。 １５　測定室か一す−モスクノトを備えている特許請求
    の範囲第コー項から第１４項寸でのいずれか１項に記載
    の光度計。 １６、ｉｆｌ、ｌｊ定室の前に流量計が配置きれている
    特許請求の範囲第１項から第１．５項までのいずれか１
    項に記・１あの光度計。
JP59167963A 1983-08-12 1984-08-13 螢光光度計 Pending JPS6056242A (ja)

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DE19833329257 DE3329257A1 (de) 1983-08-12 1983-08-12 Fluorometer
DE3329257.4 1983-08-12

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JP (1) JPS6056242A (ja)
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