JPS6125030A - 螢光偏光測定装置 - Google Patents
螢光偏光測定装置Info
- Publication number
- JPS6125030A JPS6125030A JP14654984A JP14654984A JPS6125030A JP S6125030 A JPS6125030 A JP S6125030A JP 14654984 A JP14654984 A JP 14654984A JP 14654984 A JP14654984 A JP 14654984A JP S6125030 A JPS6125030 A JP S6125030A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluorescence
- polarization
- analyzer
- degree
- polarizer
- 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
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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
- G01N21/6445—Measuring fluorescence polarisation
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は螢光偏光測定装置に係り、特に螢光偏光度の測
定時間を短縮するとともに螢光偏光度の時間的変化を高
精度で測定するのに好適な螢光偏光測定装置に関するも
のである。
定時間を短縮するとともに螢光偏光度の時間的変化を高
精度で測定するのに好適な螢光偏光測定装置に関するも
のである。
従来の螢光偏光測定装置に螢光の偏光を観測する検光子
を０°と９０°に交互に回転させて偏光の平行成分と直
交成分とを一定間隔で交互に測定するようにしたものが
ある（東京化学同人発行、神田著「けい光とシん光」Ｐ
８６〜８７．１９７１参照）。第１図は従来法の測定時
間と処理フローとを示した図で、第１図（ａ）は測定時
間、同図の）は処理フローを示す。従来法では、螢光偏
光度Ｐを求めるために、検光子を０６から９０°に回転
させなければならず、しかも、検光子を０°から９０’
まで回転している間は測定が行われないため、全測定時
間に対して実際に測定している時間が第１図（ａ）に示
しであるように短く、測定効率が悪いという欠点があっ
た。
を０°と９０°に交互に回転させて偏光の平行成分と直
交成分とを一定間隔で交互に測定するようにしたものが
ある（東京化学同人発行、神田著「けい光とシん光」Ｐ
８６〜８７．１９７１参照）。第１図は従来法の測定時
間と処理フローとを示した図で、第１図（ａ）は測定時
間、同図の）は処理フローを示す。従来法では、螢光偏
光度Ｐを求めるために、検光子を０６から９０°に回転
させなければならず、しかも、検光子を０°から９０’
まで回転している間は測定が行われないため、全測定時
間に対して実際に測定している時間が第１図（ａ）に示
しであるように短く、測定効率が悪いという欠点があっ
た。
第２図は従来法によシ螢光偏光度の時間的変化を求める
場合の螢光強度測定値の時間的変化と処理フローとを示
した図で、第２図（ａ）は螢光強度測定値の時間的変化
、同図（ｂ）は処理フローを示す。
場合の螢光強度測定値の時間的変化と処理フローとを示
した図で、第２図（ａ）は螢光強度測定値の時間的変化
、同図（ｂ）は処理フローを示す。
第２図に示すように、従来法では、螢光偏光度Ｐを演算
するためには、検光子の回転（ハ）、平行成分の測定０
）、検光子の回転ｅ→、直交成分の測定←）、螢光偏光
度の演算に）という過程が必要であり、Ｐ値の演算点と
次のＰ値の演算点との間隔が検光子の回転時間に左右さ
れ、Ｐ値の測定間隔を検光子を０６から９０°に回転さ
せる時間より短かくできず、検光子の回転時間よシ速い
螢光偏光度の時間的変化を精度よく測定することができ
なかった。
するためには、検光子の回転（ハ）、平行成分の測定０
）、検光子の回転ｅ→、直交成分の測定←）、螢光偏光
度の演算に）という過程が必要であり、Ｐ値の演算点と
次のＰ値の演算点との間隔が検光子の回転時間に左右さ
れ、Ｐ値の測定間隔を検光子を０６から９０°に回転さ
せる時間より短かくできず、検光子の回転時間よシ速い
螢光偏光度の時間的変化を精度よく測定することができ
なかった。
ところで、螢光偏光測定の要求は、医学、特に免疫学の
分野において高まシつつあυ、薬物代謝測定を始めとす
る医用目的に使用する場合には、多試料を連続して短時
間で測定することが要求され、このため、−試料の測定
時間を短縮することが重要である。また、試料の化学的
変化の過程を知る目的で、螢光偏光度の時間的変化を測
定しようとする要求も多く、このときにも螢光偏光度の
測定間隔を短縮し、かつ、精度を上げることが重要であ
る。
分野において高まシつつあυ、薬物代謝測定を始めとす
る医用目的に使用する場合には、多試料を連続して短時
間で測定することが要求され、このため、−試料の測定
時間を短縮することが重要である。また、試料の化学的
変化の過程を知る目的で、螢光偏光度の時間的変化を測
定しようとする要求も多く、このときにも螢光偏光度の
測定間隔を短縮し、かつ、精度を上げることが重要であ
る。
本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、螢光偏光度の測定時間を短縮でき、かつ、螢
光偏光度の時間的変化を高精度で測定できる螢光偏光測
定装置を提供することにある。
ところは、螢光偏光度の測定時間を短縮でき、かつ、螢
光偏光度の時間的変化を高精度で測定できる螢光偏光測
定装置を提供することにある。
本発明の特徴は、偏光子および検光子の偏光角を制御す
る制御系は、上記偏光子または検光子の偏光角を順次変
化したときに同時に偏光角に対応した偏光角信号を出力
する出力手段を備え、螢光偏光度を演算する演算器は、
所定時間間隔で上記偏光角信号と螢光側分光器からの螢
光の強度を検知する検知系からのその時点の偏光角に対
応した螢光強度信号とを順次入力して連続した２つの上
記偏光角信号と螢光強度信号とからその時点における螢
光偏光度の平行成分と直交成分とを演算し、さらにとの
平行成分と直交成分とから螢光偏光度を演算する演算手
段を具備した構成とした点にある。
る制御系は、上記偏光子または検光子の偏光角を順次変
化したときに同時に偏光角に対応した偏光角信号を出力
する出力手段を備え、螢光偏光度を演算する演算器は、
所定時間間隔で上記偏光角信号と螢光側分光器からの螢
光の強度を検知する検知系からのその時点の偏光角に対
応した螢光強度信号とを順次入力して連続した２つの上
記偏光角信号と螢光強度信号とからその時点における螢
光偏光度の平行成分と直交成分とを演算し、さらにとの
平行成分と直交成分とから螢光偏光度を演算する演算手
段を具備した構成とした点にある。
以下本発明を第３図〜第５図、第７図に示した実施例お
よび第６図を用いて詳細に説明する。
よび第６図を用いて詳細に説明する。
第３図は本発明の螢光偏光測定装置の一実施例を示す構
成図である。第３図において、１は試料励起用光源で、
光源１からの出射光は、励起側分光器２で分光された後
、偏光子３で偏光されて試料４を励起する。励起によ多
試料４から発生した螢光は、検光子５を通って螢光側分
光器６に入シ、ここで分光された後、検知系７で螢光強
度が測定される。ところで、偏光子３、検光子５の角度
は制御系８によって制御されている。検知系７による測
定結果は演算器９で処理され、螢光偏光度が求められる
。
成図である。第３図において、１は試料励起用光源で、
光源１からの出射光は、励起側分光器２で分光された後
、偏光子３で偏光されて試料４を励起する。励起によ多
試料４から発生した螢光は、検光子５を通って螢光側分
光器６に入シ、ここで分光された後、検知系７で螢光強
度が測定される。ところで、偏光子３、検光子５の角度
は制御系８によって制御されている。検知系７による測
定結果は演算器９で処理され、螢光偏光度が求められる
。
第４図は第３図の要部の詳細を示す説明図、第５図は本
発明の螢光偏光測定装置における螢光偏光度を求めるだ
めの処理フロー線図である。第４図において、励起側分
光器２からの励起光は偏光子３で偏光角θｚｘの偏光と
され、また試料４から発生する螢光は検光子５で偏光角
θｌ１１Ｍのものが選択されるが、偏光角θＲＸ、θＫ
Ｍ は偏光子３、検光子５をそれぞれパルスモータ１
０，１１で回転角を制御することによって得られ、それ
らの回転角は後の演算のために制御系８でモニタされる
。
発明の螢光偏光測定装置における螢光偏光度を求めるだ
めの処理フロー線図である。第４図において、励起側分
光器２からの励起光は偏光子３で偏光角θｚｘの偏光と
され、また試料４から発生する螢光は検光子５で偏光角
θｌ１１Ｍのものが選択されるが、偏光角θＲＸ、θＫ
Ｍ は偏光子３、検光子５をそれぞれパルスモータ１
０，１１で回転角を制御することによって得られ、それ
らの回転角は後の演算のために制御系８でモニタされる
。
いま、検光子５が任意の角度θにあるときの螢光強度■
は、平行成分をＩ＋ ＋直行成分をＩ２とすると、 Ｉ：Ｉ、ＣＯ５”θ十ｌ２ｓｉｎ”θ ・
（１）で示される。そこで、第５図に示しであるように
偏光子３の偏光角θＥＸ”Ｏｏ、検光子５の偏光角θｆ
ｆ１Ｍ”θＩ。としくステップ８１）、螢光強度（Ｌ＋
）を測定しくステップＳ２）、次に、θｔχ＝０°。
は、平行成分をＩ＋ ＋直行成分をＩ２とすると、 Ｉ：Ｉ、ＣＯ５”θ十ｌ２ｓｉｎ”θ ・
（１）で示される。そこで、第５図に示しであるように
偏光子３の偏光角θＥＸ”Ｏｏ、検光子５の偏光角θｆ
ｆ１Ｍ”θＩ。としくステップ８１）、螢光強度（Ｌ＋
）を測定しくステップＳ２）、次に、θｔχ＝０°。
θＶ輩＝θ、としくステップ８３）、螢光強度（Ｉ２２
）を測定する（ステップ８４）。いま、螢光強度の平行
成分をＩＩ ｒ直交成分を工２とすると（１）式よシ、 ＩＩＩ ” ＩＩωＳ２θ１＋ Ｉ ２ ｓｉｎ”θｌ
”’（２）Ｉｓａ ＝ １１ｃｐｓ”θ２
＋ Ｉ、 ｓｉｎ”θ２ ”・（ａ）が得られ
、（２）、 （３）式より が得られる。したがって、螢光偏光度Ｐは、Ｉｔｔ
Ｉｌｌ ・・・（６） より求めることができる。このような演算を演算器９で
行い、Ｐを求める（ステップ８５）。
）を測定する（ステップ８４）。いま、螢光強度の平行
成分をＩＩ ｒ直交成分を工２とすると（１）式よシ、 ＩＩＩ ” ＩＩωＳ２θ１＋ Ｉ ２ ｓｉｎ”θｌ
”’（２）Ｉｓａ ＝ １１ｃｐｓ”θ２
＋ Ｉ、 ｓｉｎ”θ２ ”・（ａ）が得られ
、（２）、 （３）式より が得られる。したがって、螢光偏光度Ｐは、Ｉｔｔ
Ｉｌｌ ・・・（６） より求めることができる。このような演算を演算器９で
行い、Ｐを求める（ステップ８５）。
上記した実施例によれば、螢光偏光度Ｐを求めるために
、検光子５を９０′回転させる必要がなく、設定でき、
−試料の螢光偏光度Ｐの測定時間を短縮することができ
る。
、検光子５を９０′回転させる必要がなく、設定でき、
−試料の螢光偏光度Ｐの測定時間を短縮することができ
る。
なお、検光子５を連続的に回転して、一定時間間隔で角
度θと螢光強度■とを測定するようにしてもよく、また
、検光子５を不連続に回転させてもよい。また、θ１．
θ２け任意でよく、■１．Ｉｔはいくつかのθ８．θ２
の組について計算した結果の平均値であってもよい。さ
らに、検光子５を固定とし、偏光子３を回転させて角度
を変化させて偏光度の変化を観測するようにしてもよい
。
度θと螢光強度■とを測定するようにしてもよく、また
、検光子５を不連続に回転させてもよい。また、θ１．
θ２け任意でよく、■１．Ｉｔはいくつかのθ８．θ２
の組について計算した結果の平均値であってもよい。さ
らに、検光子５を固定とし、偏光子３を回転させて角度
を変化させて偏光度の変化を観測するようにしてもよい
。
次に、螢光偏光度の時間的変化を測定する場合について
説明する。第６図は測定の時間間隔と各時点における螢
光強度との関係を示した線図で、第７図はそのときの処
理フロー線図である。まず、偏光子３を０°、検光子５
をθ、′としくステップＳ１．）、時間Ｔにおける螢光
強度Ｉ１１を測定しくステップ５１２）、次に、検光子
５のみをθ、′としくステップ８１３）、時間２Ｔにお
ける螢光強度■。を測定しくステップ５１４）、ステッ
プ８１５で、θ１．θ９ ＋ ＩＩＩ ＋ Ｉ□ から
螢光偏光度Ｐ、を求める。次に、検光子５のみを０３′
としくステップ８１６）、時間３Ｔにおける螢光強度Ｌ
ｓを測定しくステップ５１７）、ステップ８１８で、θ
８．θａ ＋ Ｉｌｌ＋！ ＋ Ｉｓａ から螢光偏
光度Ｐ。
説明する。第６図は測定の時間間隔と各時点における螢
光強度との関係を示した線図で、第７図はそのときの処
理フロー線図である。まず、偏光子３を０°、検光子５
をθ、′としくステップＳ１．）、時間Ｔにおける螢光
強度Ｉ１１を測定しくステップ５１２）、次に、検光子
５のみをθ、′としくステップ８１３）、時間２Ｔにお
ける螢光強度■。を測定しくステップ５１４）、ステッ
プ８１５で、θ１．θ９ ＋ ＩＩＩ ＋ Ｉ□ から
螢光偏光度Ｐ、を求める。次に、検光子５のみを０３′
としくステップ８１６）、時間３Ｔにおける螢光強度Ｌ
ｓを測定しくステップ５１７）、ステップ８１８で、θ
８．θａ ＋ Ｉｌｌ＋！ ＋ Ｉｓａ から螢光偏
光度Ｐ。
を求め、ステップ８１９で（ＰＩ十Ｐり／２を演算し、
この値Ｐ（！？）を時間２ＴＫおける螢光偏光度とする
。以下同様である。
この値Ｐ（！？）を時間２ＴＫおける螢光偏光度とする
。以下同様である。
螢光偏光度に時間的変化がある場合には、平行成分■、
と直交成分■、とを一定とすることはできないが、短時
間では一定とみなすことができるから、上′記したよう
に、一定時間間隔Ｔ毎に検光子５０角度と螢光強度とを
測定し、各測定時点の前後２時点の測定値よシそれぞれ
算出した螢光偏光度の平均値をその測定時点における螢
光偏光度とすることができる。それを繰シ返すことによ
って一定時間間隔で螢光偏光度の時間的変化を測定する
ことができる。しかも、測定時間間隔Ｔは任意に設定で
きるから、Ｔを小さくして螢光偏光度の変化を十分精度
よく測定することができる。
と直交成分■、とを一定とすることはできないが、短時
間では一定とみなすことができるから、上′記したよう
に、一定時間間隔Ｔ毎に検光子５０角度と螢光強度とを
測定し、各測定時点の前後２時点の測定値よシそれぞれ
算出した螢光偏光度の平均値をその測定時点における螢
光偏光度とすることができる。それを繰シ返すことによ
って一定時間間隔で螢光偏光度の時間的変化を測定する
ことができる。しかも、測定時間間隔Ｔは任意に設定で
きるから、Ｔを小さくして螢光偏光度の変化を十分精度
よく測定することができる。
なお、この場合、平均値を出すための測定時点の数は任
意に設定してもよく、また、測定時間間隔を一定とせず
に検光子５の角度θの変化を一定にしてもよい。
意に設定してもよく、また、測定時間間隔を一定とせず
に検光子５の角度θの変化を一定にしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、螢光偏光度の測
定時間間隔を偏光子または検光子の回転時間に関係なく
設定できるから、−試料に対する螢光偏光度の測定時間
を短縮でき、一定時間当りの測定可能試料数を多くする
ことが可能で、また、測定時間内の試料の変質を防止す
ることができ、さらには、螢光偏光度の時間的変化を高
精度で測定できるという効果がある。
定時間間隔を偏光子または検光子の回転時間に関係なく
設定できるから、−試料に対する螢光偏光度の測定時間
を短縮でき、一定時間当りの測定可能試料数を多くする
ことが可能で、また、測定時間内の試料の変質を防止す
ることができ、さらには、螢光偏光度の時間的変化を高
精度で測定できるという効果がある。
第１図は従来法の測定時間と処理フローとを示した図、
第２図は従来法により螢光偏光度の時間的変化を求める
場合の螢光強度測定値の時間的変化と処理フローとを示
した図、第３図は本発明の螢光偏光測定装置の一実施例
を示す構成図、第４図は第３図の要部の詳細を示す説明
図、第５図は本発明の螢光偏光測定装置における螢光偏
光度を求めるための処理の一実施例を示す処理フロー線
図、第６図は螢光偏光度の時間的変化を測定する場合の
測定の時間間隔と各時点における螢光強度との関係を示
した線図、第７図は本発明の螢光偏光測定装置における
螢光偏光度の時間的変化を測定する場合の処理の一実施
例を示す処理フロー線図である。 １・・・励起用光源、２・・・励起側分光器、３・・・
偏光子、４・・・試料、５・・・検光子、６・・・螢光
側分光器、７・・・検知系、８・・・制御系、９・・・
演算器、１０．１１・・・パルスモータ。 翳１図 （ａ） 口、直奸冷（ｒ２）測定時間 八：検±３ｎ日に時間 （ｂ） ｔｉ１− 門′ 卒２図 （αラ イ ： −ＰｔｒＥｈ（１＋ ）ｅａす２８％間。、
、、２女「〉芝〈２）酬（Ｉ２）潜り定時閘へ−数ｊ乃
回艷叫購 二：量尤倫尤Ｉ月
第２図は従来法により螢光偏光度の時間的変化を求める
場合の螢光強度測定値の時間的変化と処理フローとを示
した図、第３図は本発明の螢光偏光測定装置の一実施例
を示す構成図、第４図は第３図の要部の詳細を示す説明
図、第５図は本発明の螢光偏光測定装置における螢光偏
光度を求めるための処理の一実施例を示す処理フロー線
図、第６図は螢光偏光度の時間的変化を測定する場合の
測定の時間間隔と各時点における螢光強度との関係を示
した線図、第７図は本発明の螢光偏光測定装置における
螢光偏光度の時間的変化を測定する場合の処理の一実施
例を示す処理フロー線図である。 １・・・励起用光源、２・・・励起側分光器、３・・・
偏光子、４・・・試料、５・・・検光子、６・・・螢光
側分光器、７・・・検知系、８・・・制御系、９・・・
演算器、１０．１１・・・パルスモータ。 翳１図 （ａ） 口、直奸冷（ｒ２）測定時間 八：検±３ｎ日に時間 （ｂ） ｔｉ１− 門′ 卒２図 （αラ イ ： −ＰｔｒＥｈ（１＋ ）ｅａす２８％間。、
、、２女「〉芝〈２）酬（Ｉ２）潜り定時閘へ−数ｊ乃
回艷叫購 二：量尤倫尤Ｉ月
Claims (1)
- １、試料励起用光源と、該光源からの出射光を分光する
励起側分光器と、該励起側分光器からの励起光を偏光さ
せる偏光子と、該偏光子からの励起光によって励起され
た試料から発生した螢光の偏光を選択する検光子と、該
検光子からの螢光を分光する螢光側分光器と、該螢光側
分光器からの螢光の強度を検知する検知系と、前記偏光
子および検光子の偏光角を制御する制御系と、前記検知
系の出力を入力して螢光偏光度を演算する演算器とより
なる螢光偏光測定装置において、前記制御系は前記偏光
子または前記検光子の偏光角を順次変化したときに同時
に偏光角に対応した偏光角信号を出力する出力手段を備
え、前記演算器は所定時間間隔で前記偏光角信号と前記
検知系からのその時点の偏光角に対応した螢光強度信号
とを順次入力して連続した２つの前記偏光角信号と螢光
強度信号とからその時点における螢光偏光度の平行成分
と直交成分とを演算し、さらに該平行成分と直交成分と
から螢光偏光度を演算する演算手段を具備することを特
徴とする螢光偏光測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14654984A JPS6125030A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 螢光偏光測定装置 |
| US06/754,925 US4699512A (en) | 1984-07-13 | 1985-07-15 | Device for measuring fluorescence polarization |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14654984A JPS6125030A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 螢光偏光測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6125030A true JPS6125030A (ja) | 1986-02-03 |
Family
ID=15410170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14654984A Pending JPS6125030A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | 螢光偏光測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4699512A (ja) |
| JP (1) | JPS6125030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01216221A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-30 | Nec Corp | 半導体レーザの特性測定装置 |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5270788A (en) * | 1986-05-27 | 1993-12-14 | Boris Cercek | Apparatus for measuring polarization of bathochromically shifted fluorescence |
| US5166052A (en) * | 1986-05-27 | 1992-11-24 | Boris Cercek | Method for measuring polarization of bathochromically shifted fluorescence |
| JPH01209343A (ja) * | 1988-02-16 | 1989-08-23 | Shimadzu Corp | 分光蛍光光度計 |
| US5028134A (en) * | 1990-05-24 | 1991-07-02 | Kollmorgen Instruments | Depolarizer for light measuring instruments |
| US6110750A (en) * | 1996-06-28 | 2000-08-29 | Sugden; Edward A. | Rapid detection method of Mycobacterium bovis by fluorescence polarization |
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