JPS622128A - 螢光偏光測定装置 - Google Patents
螢光偏光測定装置Info
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- JPS622128A JPS622128A JP14108985A JP14108985A JPS622128A JP S622128 A JPS622128 A JP S622128A JP 14108985 A JP14108985 A JP 14108985A JP 14108985 A JP14108985 A JP 14108985A JP S622128 A JPS622128 A JP S622128A
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- JP
- Japan
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- light
- polarization
- switching element
- phase switching
- fluorescence
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-
- 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
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- 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】
産業上の利用分野
、この発明は蛍光の偏光度によって細胞の状態を測定す
るための蛍光偏光測定装置に関するものであり、この蛍
光偏光測定装置は、蛍光染色等の方法で細胞内の物質に
蛍光を持たせた後、蛍光励起光を直線偏光させて照射し
、物質からの蛍光を測定し偏光のずれ(偏光度)により
物質の伏態を調べるものである。
るための蛍光偏光測定装置に関するものであり、この蛍
光偏光測定装置は、蛍光染色等の方法で細胞内の物質に
蛍光を持たせた後、蛍光励起光を直線偏光させて照射し
、物質からの蛍光を測定し偏光のずれ(偏光度)により
物質の伏態を調べるものである。
従来の技術
一般に、蛍光偏光測定で得られる蛍光偏光度をPとする
と、P値は次式で求められる。
と、P値は次式で求められる。
IA+IB
ここで、■6は蛍光励起光の偏光方゛向と平行な方向の
蛍光の偏光成分の強度、rBは蛍光励起光の偏光方向と
直角な方向の蛍光の偏光成分の強度である。
蛍光の偏光成分の強度、rBは蛍光励起光の偏光方向と
直角な方向の蛍光の偏光成分の強度である。
発明が解決しようとする問題点
偏光度を求めるための蛍光励起光の偏光方向に平行な方
向の蛍光の偏光成分の強度および蛍光励8光の偏光方向
に直角な方向の蛍光の偏光成分の強度を検出するのに、
従来は、励起側の偏光子の偏光方向を固定し、受光側の
検光子を回転させることによって各偏光成分の強度を分
離検出したり、受光側の検光子を固定し、励起側の偏光
子を回転させることにより蛍光励起光の偏光方向を検光
子の検光方向に対して平行と直角に切り換えて、偏光度
を測定していた。
向の蛍光の偏光成分の強度および蛍光励8光の偏光方向
に直角な方向の蛍光の偏光成分の強度を検出するのに、
従来は、励起側の偏光子の偏光方向を固定し、受光側の
検光子を回転させることによって各偏光成分の強度を分
離検出したり、受光側の検光子を固定し、励起側の偏光
子を回転させることにより蛍光励起光の偏光方向を検光
子の検光方向に対して平行と直角に切り換えて、偏光度
を測定していた。
しかし、このような偏光子や検光子を機械的に回転させ
る構成においては、偏光子や検光子を回転させる機械的
な精度が装置全体の性能を左右する上に、装置として大
きくなるとともに製造が容易でないという欠点がある。
る構成においては、偏光子や検光子を回転させる機械的
な精度が装置全体の性能を左右する上に、装置として大
きくなるとともに製造が容易でないという欠点がある。
また、偏光子の偏光方向や検光子の検光方向を機械的に
切り換えるのに代えて、例えば液晶。
切り換えるのに代えて、例えば液晶。
PLZT等の位相切換素子を利用して偏光子から出た偏
光光の偏光方向を電気的に切り換えることもできるが、
偏光子や検光子を機械的に回転させるのとは異なり、切
換によって透過光量が変化し、精密な装置には使用しが
たい欠点があった。
光光の偏光方向を電気的に切り換えることもできるが、
偏光子や検光子を機械的に回転させるのとは異なり、切
換によって透過光量が変化し、精密な装置には使用しが
たい欠点があった。
この発明は、上記の欠点に鑑みてなされたもので、小型
で製造が容易でしかもより精度の高い蛍光偏光測定装置
を提供することを目的とする。
で製造が容易でしかもより精度の高い蛍光偏光測定装置
を提供することを目的とする。
問題点を解決するためのの手段
この発明の蛍光偏光測定装置は、蛍光励起光を発する光
源と、この光源の光を直線偏光する偏光子と、この偏光
子から出た光の偏光方向を互いに直交する2方向に切り
換えてサンプルセルに入射させる位相切換素子と、第1
図において紙面と垂直に検光方向が設定され前記サンプ
ルセルから出た蛍光を検光する検光子と、この検光子か
ら出た蛍光を受ける第1の光検出素子と、前記位相切換
素子から出た光を受ける第2の光検出素子と、前記位相
切換素子から出た光を前記第2の光検出素子に導く光フ
ァイバと、前記第2の光検出素子の出力に応じて前記光
源の光量を制御することにより前記光源の位相切換素子
から出る光を一定に制御するフィードバック回路とを備
える構成にしたものである。
源と、この光源の光を直線偏光する偏光子と、この偏光
子から出た光の偏光方向を互いに直交する2方向に切り
換えてサンプルセルに入射させる位相切換素子と、第1
図において紙面と垂直に検光方向が設定され前記サンプ
ルセルから出た蛍光を検光する検光子と、この検光子か
ら出た蛍光を受ける第1の光検出素子と、前記位相切換
素子から出た光を受ける第2の光検出素子と、前記位相
切換素子から出た光を前記第2の光検出素子に導く光フ
ァイバと、前記第2の光検出素子の出力に応じて前記光
源の光量を制御することにより前記光源の位相切換素子
から出る光を一定に制御するフィードバック回路とを備
える構成にしたものである。
作用
上記のように、本発明においては、位相切換素子により
蛍光励起光の偏光方向を互いに異なる2方向に電気的に
切り換えるようにしたため、従来例のように機械的に切
り換えるのに較べ小型化できるとともに製造が容易であ
る。
蛍光励起光の偏光方向を互いに異なる2方向に電気的に
切り換えるようにしたため、従来例のように機械的に切
り換えるのに較べ小型化できるとともに製造が容易であ
る。
しかも、位相切換素子から出た光を検出して光源の光量
を制御することにより位相切換素子から出る光の光量を
一定に制御する構成で、位相切換素子の電気的切換によ
る位相切換素子の透過光量の違いによる測定誤差を解消
しているため、高精度に測定することができる。特に、
位相切換素子から出た光を光ファイバによって第2の光
検出素子に導いているため、第2の光検出素子の偏光特
性の影響を受けることなく定光量制御を行うことができ
る。
を制御することにより位相切換素子から出る光の光量を
一定に制御する構成で、位相切換素子の電気的切換によ
る位相切換素子の透過光量の違いによる測定誤差を解消
しているため、高精度に測定することができる。特に、
位相切換素子から出た光を光ファイバによって第2の光
検出素子に導いているため、第2の光検出素子の偏光特
性の影響を受けることなく定光量制御を行うことができ
る。
実施例
この発明の一実施例を第1図および第2図に基づいて説
明する。この蛍光偏光測定装置は、第1図に示すように
、水銀ランプ、ハロゲンランプ。
明する。この蛍光偏光測定装置は、第1図に示すように
、水銀ランプ、ハロゲンランプ。
キセノンランプ等の光源lより出た光を集光レンズ2に
より平行光にし、この平行光を波長選択フィルタ3を通
すことで蛍光励起光を抽出し、さらに偏光子4を用いて
直線偏光の蛍光励起光にするようになっている。位相切
換素子5は、例えば液晶やPLZTのような素子からな
り、電極に直流電圧が比較的長い切換周期で断続印加さ
れ、偏光子4を通して入射する直線偏光の蛍光励起光を
電圧印加状態ではそのまま通過させ、非電圧印加状態で
は偏光方向を90度回転させて通過させるようになって
いる。
より平行光にし、この平行光を波長選択フィルタ3を通
すことで蛍光励起光を抽出し、さらに偏光子4を用いて
直線偏光の蛍光励起光にするようになっている。位相切
換素子5は、例えば液晶やPLZTのような素子からな
り、電極に直流電圧が比較的長い切換周期で断続印加さ
れ、偏光子4を通して入射する直線偏光の蛍光励起光を
電圧印加状態ではそのまま通過させ、非電圧印加状態で
は偏光方向を90度回転させて通過させるようになって
いる。
上記位相切換素子5は、電圧印加状態と非電圧印加状態
とによって偏光光の透過率が1%程度変化して蛍光励起
光の強度が変化するので、以下に述べる構成によって位
相切換素子による偏光方向の切り換えによる蛍光励起光
の強度変化を防止するようになっている。
とによって偏光光の透過率が1%程度変化して蛍光励起
光の強度が変化するので、以下に述べる構成によって位
相切換素子による偏光方向の切り換えによる蛍光励起光
の強度変化を防止するようになっている。
ハーフミラ−等を使用して光検出素子に入る光源からの
光をフィードバックして光度の安定化を図る方法は、本
発明における偏光光学系では使用できない、それは、光
検出素子が偏光特性を持つためである、そのため、本実
施例の偏光光学系では、「フィードバック用偏光光を一
度光ファイバを通過させると反射の繰り返しによって偏
光特性が解消した光が光ファイバの出力端に得られるJ
という性質を利用して、一旦光ファイバ11を通して光
検出素子12に蛍光励起光の一部を入射させ、光検出素
子12の出力をフィードバック回路13に加えることに
よりフィードバック回路13がフィードバック量に応じ
て光源1の電源14を制御することにより、光源1の光
量を制御して位相切換素子5から出る光の光量を常に一
定に保つようにしている。これにより、電気制御による
位相切換素子(液晶、PLZTなど)5の切換誤差を解
消させるようになっている。この際、フィードバック回
路13は、光検出素子12の出力電流を電圧変換して適
正増幅の後、電源(市販のスイッチング電源、例えば、
ネミフクλ社製のHR−11−12)1の電圧制御端子
に加えることにより光源1の光量制御を行うようになっ
ている。
光をフィードバックして光度の安定化を図る方法は、本
発明における偏光光学系では使用できない、それは、光
検出素子が偏光特性を持つためである、そのため、本実
施例の偏光光学系では、「フィードバック用偏光光を一
度光ファイバを通過させると反射の繰り返しによって偏
光特性が解消した光が光ファイバの出力端に得られるJ
という性質を利用して、一旦光ファイバ11を通して光
検出素子12に蛍光励起光の一部を入射させ、光検出素
子12の出力をフィードバック回路13に加えることに
よりフィードバック回路13がフィードバック量に応じ
て光源1の電源14を制御することにより、光源1の光
量を制御して位相切換素子5から出る光の光量を常に一
定に保つようにしている。これにより、電気制御による
位相切換素子(液晶、PLZTなど)5の切換誤差を解
消させるようになっている。この際、フィードバック回
路13は、光検出素子12の出力電流を電圧変換して適
正増幅の後、電源(市販のスイッチング電源、例えば、
ネミフクλ社製のHR−11−12)1の電圧制御端子
に加えることにより光源1の光量制御を行うようになっ
ている。
そして、上記のようにして光量が一定に制御され、かつ
直線偏光された蛍光偏光光がサンプルセル6に入射する
ことになる。
直線偏光された蛍光偏光光がサンプルセル6に入射する
ことになる。
サンプルセル6中の試料から出た側方(直角)散乱光と
螢光、ラマン光等は、波長選択フィルタ7を通すことに
よって物質による蛍光のみが抽出され、抽出された蛍光
が偏光子3の偏光方向と平行な偏光方向の検光子8を通
して集光レンズ9で集光されて光電子増倍管などの光検
出素子10に入射することになる。この結果、光検出素
子10の出力には、電圧印加状態では、偏光子3の偏光
方向と平行な方向の蛍光光の偏光成分に対応したものが
現われ、非電圧印加状態では、偏光子3の偏光方向と直
角な方向の蛍光光の偏光方向成分に対応したものが現わ
れる。
螢光、ラマン光等は、波長選択フィルタ7を通すことに
よって物質による蛍光のみが抽出され、抽出された蛍光
が偏光子3の偏光方向と平行な偏光方向の検光子8を通
して集光レンズ9で集光されて光電子増倍管などの光検
出素子10に入射することになる。この結果、光検出素
子10の出力には、電圧印加状態では、偏光子3の偏光
方向と平行な方向の蛍光光の偏光成分に対応したものが
現われ、非電圧印加状態では、偏光子3の偏光方向と直
角な方向の蛍光光の偏光方向成分に対応したものが現わ
れる。
なお、検光子8の検光方向は、第1図において紙面に垂
直でなければならない。
直でなければならない。
第2図は、光検出素子10からの測定出力波形で、光強
度を縦軸に、時間を横軸に取ったものである。光検出素
子10の出力として得られる光強度Iは、電圧印加状態
、すなわち偏光子3の偏光方向と平行な方向の蛍光の偏
光方向成分が入射されたときにIAとなり、非電圧印加
状態、すなわち偏光子3の偏光方向と直角な方向の蛍光
の偏光方向成分が入射されたときにIBとなり、得られ
た光強度■^、IBを元にして第+11式の演算を行え
ば、物質の状態を調べることができる。
度を縦軸に、時間を横軸に取ったものである。光検出素
子10の出力として得られる光強度Iは、電圧印加状態
、すなわち偏光子3の偏光方向と平行な方向の蛍光の偏
光方向成分が入射されたときにIAとなり、非電圧印加
状態、すなわち偏光子3の偏光方向と直角な方向の蛍光
の偏光方向成分が入射されたときにIBとなり、得られ
た光強度■^、IBを元にして第+11式の演算を行え
ば、物質の状態を調べることができる。
このように、この実施例の蛍光偏光測定装置によれば、
位相切換素子5から出た光を光ファイバ11を通してフ
ィードバックすることにより位相切換素子5から出る光
の光量を常に一定に制御するようにしたため、位相切換
素子5の透過光量が電圧印加状態と非電圧印加状態とで
変化してもその光量変化を補正して位相切換素子から出
る光の光量を常に一定にすることができ、高い精度で測
定を行うことが可能となる。しかも、フィードバックす
る光は、光ファイバ11を通すことで偏光を解消してい
るので、光検出素子12が偏光特性を有していても全く
問題ない。
位相切換素子5から出た光を光ファイバ11を通してフ
ィードバックすることにより位相切換素子5から出る光
の光量を常に一定に制御するようにしたため、位相切換
素子5の透過光量が電圧印加状態と非電圧印加状態とで
変化してもその光量変化を補正して位相切換素子から出
る光の光量を常に一定にすることができ、高い精度で測
定を行うことが可能となる。しかも、フィードバックす
る光は、光ファイバ11を通すことで偏光を解消してい
るので、光検出素子12が偏光特性を有していても全く
問題ない。
以上の結果、偏光度Pを迅速にかつ高精度に測定するこ
とが可能になり、偏光方向を機械的に切り換える場合に
較べて小型で製造の容易な故障の少ない測定器を作るこ
とができる。
とが可能になり、偏光方向を機械的に切り換える場合に
較べて小型で製造の容易な故障の少ない測定器を作るこ
とができる。
次に、試料からの出力は検光子8の偏光方向を固定して
側方(直角)散乱光を捉えることにより光検出素子(光
電子増倍管)10の一方向のみの偏光特性を利用できる
ので、光検出素子による偏光誤差を避けることができる
。
側方(直角)散乱光を捉えることにより光検出素子(光
電子増倍管)10の一方向のみの偏光特性を利用できる
ので、光検出素子による偏光誤差を避けることができる
。
発明の効果
この発明の蛍光偏光測定装置によれば、位相切換素子に
より蛍光励起光の偏光方向を互いに異なる2方向に電気
的に切り換えるようにしたため、従来例のように機械的
に切り換えるのに較べ小型化できるとともに製造が容易
である。
より蛍光励起光の偏光方向を互いに異なる2方向に電気
的に切り換えるようにしたため、従来例のように機械的
に切り換えるのに較べ小型化できるとともに製造が容易
である。
しかも、位相切換素子から出た光を検出して光源の光量
を制御することにより位相切換素子から出る光の光量を
一定に制御する構成で、位相切換素子の電気的切換によ
る位相切換素子の透過光量の違いによる測定誤差を解消
しているため、高精度に測定することができる。特に、
位相切換素子から出た光を光ファイバによって第2の光
検出素子に導いているため、第2の光検出素子の偏光特
性の影響を受けることなく定光量制御を行うことができ
る。
を制御することにより位相切換素子から出る光の光量を
一定に制御する構成で、位相切換素子の電気的切換によ
る位相切換素子の透過光量の違いによる測定誤差を解消
しているため、高精度に測定することができる。特に、
位相切換素子から出た光を光ファイバによって第2の光
検出素子に導いているため、第2の光検出素子の偏光特
性の影響を受けることなく定光量制御を行うことができ
る。
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す構成図、第2
図はその出力波形図である。 1・・・光源、2・・・集光レンズ、3・・・波長選択
フィルタ、4・・・偏光子、5・・・位相切換素子、6
・・・サンプルセル、7・・・波長選択フィルタ、8・
・・検光子、9・・・集光レンズ、lO・・・光検出素
子、11・・・光ファイバ、12・・・光検出素子、1
3・・・フィードバック回路、14・・・電源 第1図 −六M 第2図
図はその出力波形図である。 1・・・光源、2・・・集光レンズ、3・・・波長選択
フィルタ、4・・・偏光子、5・・・位相切換素子、6
・・・サンプルセル、7・・・波長選択フィルタ、8・
・・検光子、9・・・集光レンズ、lO・・・光検出素
子、11・・・光ファイバ、12・・・光検出素子、1
3・・・フィードバック回路、14・・・電源 第1図 −六M 第2図
Claims (1)
- 蛍光励起光を発する光源と、この光源の光を直線偏光す
る偏光子と、この偏光子から出た光の偏光方向を互いに
直交する2方向に切り換えてサンプルセルに入射させる
位相切換素子と、この位相切換素子から出た光の偏光方
向のいずれか一方と平行に検光方向が設定され前記サン
プルセルから出た蛍光を検光する検光子と、この検光子
から出た蛍光を受ける第1の光検出素子と、前記位相切
換素子から出た光を受ける第2の光検出素子と、前記位
相切換素子から出た光を前記第2の光検出素子に導く光
ファイバと、前記第2の光検出素子の出力に応じて前記
光源の光量を制御することにより前記位相切換素子から
出る光の光量を一定に制御するフィードバック回路とを
備えた蛍光偏光測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14108985A JPH073367B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 螢光偏光測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14108985A JPH073367B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 螢光偏光測定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS622128A true JPS622128A (ja) | 1987-01-08 |
JPH073367B2 JPH073367B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=15283945
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14108985A Expired - Lifetime JPH073367B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | 螢光偏光測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH073367B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02256803A (ja) * | 1988-12-02 | 1990-10-17 | Ormat Turbines 1965 Ltd | 蒸気で作動する発電用動力装置及び発電方法 |
JP2007505307A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | サーモ エレクトロン オイ | 偏光蛍光計 |
JP2007071606A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Olympus Medical Systems Corp | ラマン散乱光観測装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4953060A (ja) * | 1972-09-20 | 1974-05-23 | ||
JPS5356078A (en) * | 1976-10-30 | 1978-05-22 | Nippon Bunko Kogyo Kk | Poralized fluorescence measuring apparatus |
JPS56130619A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Photodetecting device |
JPS57204426A (en) * | 1981-06-01 | 1982-12-15 | Du Pont | Spectrophotometer |
JPS58156838A (ja) * | 1982-03-15 | 1983-09-17 | Hitachi Ltd | ゼ−マン原子吸光光度計 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP14108985A patent/JPH073367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Cited By (4)
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JP2007505307A (ja) * | 2003-09-10 | 2007-03-08 | サーモ エレクトロン オイ | 偏光蛍光計 |
JP4692848B2 (ja) * | 2003-09-10 | 2011-06-01 | サーモ フィッシャー サイエンティフィック オイ | 蛍光計の較正方法 |
JP2007071606A (ja) * | 2005-09-05 | 2007-03-22 | Olympus Medical Systems Corp | ラマン散乱光観測装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH073367B2 (ja) | 1995-01-18 |
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