KR100584678B1 - 광학 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학측정장치에 관한 것으로서, 형광 염색된 세포를 여기시켜 이미지를 형성하는 광을 방출하는 광원부, 상기 광원부에서 나오는 광에서 소정 파장 영역의 광을 여과하는 필터부, 상기 광원부 위에 장착되며 상기 형광 염색된 세포를 위치시키고 고정하는 샘플 고정부, 상기 광원부에서 광이 발생하도록 전원을 공급하는 전원부, 상기 광원부 하부에 셔터의 개폐에 의한 암실을 형성하는 암실부 및 상기 광원부, 상기 샘플 고정부, 상기 필터부, 상기 전원부, 상기 암실부를 형성하는 동시에 중심에는 개구부가 관통 형성되며 상기 광학 현미경에 탈착가능하게 구성된 몸체부를 포함하고, 광원이 집적화되어 휴대가 간편하고 광학 현미경에서 형광 염색 이미지를 획득할 수 있다.
형광염색, 키트, 광학장치, 필터, 유기전계발광소자, 형광현미경
Description
도1은 세포를 염색하여 이미지를 얻는 종래의 형광 염색 측정장치의 개략도이다.
도2는 상기 종래의 형광 염색 측정 장치에서 세포의 상을 관찰하는 형광 현미경의 구성도이다.
도3은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 개략도이다.
도4는 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 정면도이다.
도5는 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 측면도이다.
도6은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 형광염색샘플의 구성도이다.
도7은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 필터의 구성도이다.
도8은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 광원의 구성도이다.
도9는 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 광차단 셔터이다.
도10은 본 발명에 따른 광학측정장치에서 광원으로 사용된 발광소자의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
11, 21 : 광원 12 : 슬라이드 글라스
13, 50 : 형광 염색 세포 14 : 커버 글라스
15 : 현미경 16 : 디지털 카메라
22 : 열방지 필터 23 : 적색감쇄필터/슬라이더
24 : 광원 조리개 25 : 여기 필터
26 : 광선 분할 장치 27 : 대물 렌즈
28 : 시료 29 : 방사 필터
30 : 튜브 렌즈 31 : 접안 렌즈
40 : 광원부 60 : 필터부
61 : RGB 화소 62 : 양극 라인
63 : 양극 스위칭 드라이브 64 : 음극 라인
65 : 음극 스위칭 드라이브 66 : 기판
70 : 샘플고정부 80 : 전원부
90 : 몸체부 92 : 척(chuck)
93 : 지지대 100 : 암실부
101 : 척 삽입부 102 : 개구부
200 : 필터 201 : 필터마운트
300 : 광원기판 301 : 광원
302 : 회로부 303 : 광원보호층
304 : 음극라인 305 : 양극라인
400 : 광차단셔터
본 발명은 광학 측정 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 광학 현미경에서 형광 염색 이미지를 획득할 수 있으며 휴대가 간편한 광원이 집적화된 광학 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 세포나 조직의 특성을 보기위해서는 광학 현미경을 이용하게 되는데, 보다 자세한 이미지를 얻기 위해서는 면역 형광 현미경 사용법(immunofluorescence microscopy)을 이용하게 된다.
이는 특이항체를 반응시켜 형광현미경으로 세포나 조직의 구조를 육안으로 확인하며 세포의 항원과 반응성을 세포나 조직절편에서 항체와 부착된 물질을 확인하는데, 형광 현미경을 민감도로 육안으로 측정할 수 있다.
형광 현미경을 사용하기 위해서는 세포나 조직에 일련의 화학적 처리과정이 필요하다.
도1은 세포를 염색하여 이미지를 얻는 형광 염색 측정장치의 개략도이다.
도1에서, 상기 측정장치는 UV광이나 레이저를 사용하는 광원(11), 세포(13)를 염색처리하여 고정하는 슬라이드 글라스(12), 커버글라스(14)와 형광 현미경 본체(15) 및 상기 현미경에서 얻어진 이미지를 디스플레이하는 디지털 카메라 (16)로 구성된다.
또한, 상기 도1에서 사용되는 형광 현미경(15)의 측정 원리를 설명하기 위한 상세 구성은 도2에 도시된 바와 같다.
도2에 도시된 상기 형광현미경(15)에서, 상기 광원(21)으로부터 방출된 광은 열방지 필터 (heat-protection filter, 22), 적색감쇄필터/슬라이더(red-attenuation filter / barrier slider, 23) 및 광원 조리개 (24)를 거쳐서 여기 필터 (exciter filter) (25)에 도달하게 된다.
상기 여기 필터 (exciter filter, 25)는 또한 광선 분할 장치 (beam splitter, 26)를 포함한 리플렉터 슬라이드(reflector slide)에 내장 되어 있으며, 이중 광선 분할 장치(26)는 단파의 여기광을 대물렌즈 (27)를 통하여 측정 시료(28)로 반사한다.
그때 생기는 방사광은 여기광보다 파장이 더 길기 때문에 대물렌즈 (27)에 의해 모여지고, 이중 광선 분할 장치 (26)에 의해 전달된다.
상기 광선은 방사 필터 (emission filter, 29)를 통과하게 되고, 여기에서 나머지 여기 광이 필터로 걸러진다.
상기 걸러진 광은 튜브렌즈(tube lens, 30)와 접안렌즈(31)를 통하여 현미경의 상을 형성한다.
이와 같이, 염색된 세포를 UV광에 노출시키면 형광 염색부분이 광에 의해 여기(exitation)되면서 특정 파장에서 방사되는 빛이 필터에 의해 잡히면서 가시화 되는 것을 현미경을 통해 관찰하고 그 관찰된 결과를 촬영하도록 한다.
그러나, 일반적인 광학 현미경에서는 상기 형광 염색된 세포의 이미지를 획득할 수 없으며, 상기 형광 현미경을 이용하여 형광 염색된 세포 및 조직을 측정하는 방법은 광원에서부터 대물랜즈에서 시료를 확인하는 과정까지 복잡한 단계를 거쳐야 되며 광원으로서 고압수은등 및 텅스텐등을 사용하게 되어 오직 램프관 내에서만 사용해야하며 램프에서 발생하는 강한 광선은 화상을 초래하고 장기적으로는 피부암을 유발할 수도 있으며 열이 있는 램프에서의 높은 내부 압력에 의해 폭발 위험이 있다.
또한 램프의 열발생으로 인하여 장시간 사용할 수 없으며 램프를 구동 후 10∼20분간 대기시간이 필요하며 소비전력이 매우 높다.
그리고, 측정시 암실과 같은 어두운 환경에서 작업해야하며 시료를 관찰하지 않거나 사진을 찍지 않을 때에는 여기 빛에 의한 불필요한 표백을 방지하기 위해, 형광 조명기에 있는 필터 슬라이드를 사용하여 여기(excitation) 빛을 차단해야하며 형광 필터는 조명으로부터 방출되는 열에 예민하여 장치된 보온 필터 관리에 상당히 주의를 기울여야 한다.
또한, 형광 현미경의 가격은 매우 고가이며, 램프 교환 시에도 반드시 조명기를 재조정해야 하는 단점이 있으며 광원 및 현미경의 크기가 너무 커서 휴대용으로 사용하기 어렵다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 일반 광학 현미경에 있어서도 저렴하고 용이하게 형광 염색된 세포와 조직을 관찰 할 수 있도록 하기 위하여 광원이 집적화된 광학 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 암실을 따로 두고 측정을 하는 것이 아니라 전체 시스템이 간편하고 컴펙트한 키트 형태로 하여 휴대가 간편하고 일반 광학 현미경에 바로 장착하고 탈착할 수 있는 호환성이 뛰어난 광학 측정장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 광학 측정 장치는, 형광 염색된 세포를 여기시켜 이미지를 형성하는 광을 방출하는 광원부, 상기 광원부에서 나오는 광에서 소정 파장 영역의 광을 여과하는 필터부, 상기 광원부 위에 장착되며 상기 형광 염색된 세포를 위치시키고 고정하는 샘플 고정부, 상기 광원부에서 광이 발생하도록 전원을 공급하는 전원부, 상기 광원부 하부에 셔터의 개폐에 의한 암실을 형성하는 암실부 및 상기 광원부, 상기 샘플 고정부, 상기 필터부, 상기 전원부, 상기 암실부를 형성하는 동시에 중심에는 개구부가 관통 형성되며 광학 현미경에 탈착가능하게 구성된 몸체부를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 광원부, 상기 샘플 고정부, 상기 필터부, 상기 암실부에는 각각 광원, 슬라이드 글라스, 필터 및 셔터가 분리 가능하게 결합한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 광원부의 광원은 유기전계 발광소자, LED, FED, 텅스텐램프, 할로겐램프, 수은등에서 선택되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 유기전계 발광소자 또는 LED는 UV 파장을 발생하는 면광원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 유기 전계 발광 소자 또는 LED는 RGB 화소 또는 삼파장을 갖는 백색광 화소가 어레이되어 원하는 파장의 화소를 작동시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 유기 전계 발광 소자는, 라인 형태의 스트립 구조로 패턴이 형성된 양극과 음극, 상기 양극과 음극 라인이 교차되는 부분에 RGB가 번갈아 가면서 형성되는 화소, 상기 양극과 음극에 연결되며 상기 원하는 화소를 동작시킬 수 있도록 각각의 양극 또는 음극 라인을 제어할 수 있는 스위칭 드라이브 및 상기 양극, 음극, 화소를 구성하는 유기물층 또는 무기물층을 증착시키기 위한 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 유기 전계 발광 소자는 슬라이드 글라스 배면에 유기층, 무기층, 전극을 증착시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 전원부는 배터리 구동을 위한 회로부와 외부 전원을 위한 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 몸체부는 금속 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 몸체부에는 지지대를 통하여 슬라이딩하여 연장되는 척을 포함하고, 상기 광학현미경의 대물대의 가장자리를 척에 고정하여 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 샘플 고정부는 슬라이드 글라스와 커버 글라스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치에 있어서, 상기 암실부에는 개구부가 형성되고, 상기 셔터는 샘플의 초점을 맞추는 경우에 상기 개구부를 개방하며, 샘플로부터 형광 이미지를 얻는 경우에는 상기 개구부를 폐쇄하여 상기 암실부에 암실을 제공하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도3은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 개략도이고, 도4는 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 정면도이고, 도5는 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치의 측면도이다.
도3 내지 도5를 참조하면, 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치는 형광 염색된 세포(50)를 여기시켜 이미지를 형성하는 광을 방출하는 광원부(40), 상기 광원부(40)에서 나오는 광에서 소정 파장 영역의 광을 여과하는 필터부(60), 상기 광원부(40) 위에 위치하며 상기 형광 염색된 세포(50)를 수용시키고 고정하는 샘플 고정부(70), 상기 광원부(40) 하부에 형성되어 암실을 형성하는 암실부(100), 상기 광원부(40)에서 광이 발생하도록 전원을 공급하는 전원부(80) 및 상기 광원부(40), 상기 샘플 고정부(70), 상기 필터부(60), 상기 전원부(80), 상기 암실부(100)를 형성하고, 광학 현미경에 탈착가능하게 이루어진 몸체부(90)를 포함한다.
상기 샘플 고정부(70)는 형광 염색된 세포(50)를 그 내부에 수용하여 고정하는 슬라이드 글라스(12)와 커버 글라스(14)를 포함하여 구성된다.
상기 광원부(40), 상기 샘플 고정부(70), 상기 필터부(60)는 상기 몸체부(90)에서 각각 광원(301), 슬라이드 글라스(12), 필터(200)를 탈착 가능하게 수납하게 된다.
또한, 상기 수납된 광원(301), 필터(200), 슬라이드 글라스(12)는 상기 몸체부(90)의 테두리 부분에 의하여 지지되고, 상기 몸체부(90)의 가운데로는 개구부(102)가 관통 형성되어 있고, 상기 개구부(102) 위로는 광학 현미경의 경통이 위치하게 된다.
상기 광학 키트는 광학 현미경의 대물대 위에 걸쳐서 결합되는데, 상기 결합구조는 여러 가지 방법으로 구현할 수 있으나 도3에서 도시된 실시예에서는 몸체부(90)에서 지지대(93)를 통하여 연장되어 있는 척(92, chuck)에 상기 대물대를 끼워서 탈착하도록 되어 있다.
상기 척(92)과 연결되는 지지대(93)는 통상의 경우에 상기 몸체부(90)에 형성된 척 삽입부(101)에 수납되고 상기 척은 상기 몸체부(90)의 측면 소정부에 결합하여 컴팩트한 구조가 되며, 현미경의 대물대에 결합하는 경우에는 상기 몸체부(90)의 척 삽입부(101)에서부터 슬라이딩되어 상기 지지대(93)는 대물대 위에서 연장되며, 상기 척(92)은 상기 대물대의 가장자리에 끼워지며 상기 광학 현미경의 대물대와 탈착 가능하게 결합된다.
상기 광학 측정 장치에서, 상기 몸체부(90)는 플라스틱 또는 금속으로 이루 어지는 것이 바람직하며, 이때 상기 전원부(80)는 상기 몸체부(90)의 소정 부분 내부에 배터리 또는 이와 연결되는 전원장치를 수납하여 상기 몸체부(90)가 컴팩트하게 구성되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 전원부(80)는 배터리 구동을 위한 회로부와 케이블(82)을 통하여 외부 전원을 사용하기 위한 회로부를 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 광학 측정 장치에서 적용될 수 있는 상기 광원은 유기전계 발광소자, LED, FED, 텅스텐램프, 할로겐램프, 수은등에서 선택할 수 있는 것이 바람직하다.
이때 상기 유기 전계 발광 소자 또는 LED는 RGB 화소가 어레이되어 원하는 파장의 화소를 작동시킬 수 있도록 형성되는 것이다.
또한, 상기 암실부(100)에 결합되는 도9에 도시된 바와 같은 광차단셔터(400)는 광학 현미경에서 초기에 샘플의 초점을 맞추는 경우에는 암실부(100)에 관통 형성된 개구부(102)를 개방한다.
이후, 광원으로부터 발생된 광을 이용하여 형광 염색된 샘플(50)로부터 형광 이미지를 얻는 경우에는 상기 암실부(100)에 형성된 개구부(102)를 폐쇄하여 상기 암실부(100)에 암실을 제공하게 되는 것이다.
상기 광원으로 사용되는 유기 전계 발광소자, LED 등은 세포(50)와 시료에 염색된 형광색소를 여기(excitation) 시키는 것으로, 특히 유기 전계 발광소자는 저전압 구동으로 고효율 특성을 가질 뿐 아니라 소형화가 용이한 면광원으로 적용된다.
상기 광원부(40)의 광원에서 방사되는 광은 슬라이드 글라스(12) 위에 있는 형광염색된 세포 또는 조직(50)에 도달하여 형광염색체를 여기 시킨 후 광학 현미경의 렌즈에서 집광되어 상이 확대 및 필터링된다.
상기 광학 현미경의 렌즈로 광이 집광되어 이미지를 얻기 위해서는, 상기 광원부(40)로부터 측정 대상물에 따라 소정 파장의 광을 선별하는 것이 필요한데, 상기 형광 염색된 세포(50)의 측정 실시예에서 상기 형광 염색된 색상에 흡수되는 파장의 광이 다시 방출되면 상기 필터부(60)를 통해서 수광이 이루어지고, 상기 필터부(60)에서 수광된 광중에서 상기 형광 염색된 세포에서 흡수되는 파장만 걸러내어 상기 집광렌즈로 집광하여 주게 된다.
여기서, 상기 광학 측정 장치에서부터 나오는 광을 일반 광학현미경에서 집광하여 이미지를 확인하고 상기 접안렌즈부분에 디지털 카메라등을 연결하면 원하는 영상 이미지를 관찰 및 촬영할 수 있게 된다.
도6은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 형광염색샘플의 구성도이다.
상기 키트 형태의 광학 측정 장치의 샘플 고정부(70)에 수용되는 슬라이드 글라스(12)와 그 위에 형광 염색된 세포(50)를 수용하여 고정하는 커버 글라스(14)를 포함하여 구성된다.
도7은 상기 키트 형태의 광학 측정 장치의 필터부(60)에 수용되는 필터(200)의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
상기 필터(200)는 필터 마운트(201)에 형성되어 있으며, 광원에서 발생된 광이 상기 형광 염색된 샘플을 통과된 경우 이미지를 획득하기 위하여 특정 파장의 광을 흡수하기 위한 것이다.
도8은 본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치를 위한 광원으로서 유기 전계 발광 소자 구성의 일 실시예이다.
도8에서, 글라스와 같은 광원 기판(300) 위에 광을 발생하는 광원 부분(301)과, 상기 광원 부분(301)에 전원을 공급하기 위한 회로부(302)와 상기 광원부분(301)을 보호하기 위한 광원 보호층(303)이 증착 형성되며, 상기 광원부분(301)과 회로부(302)사이에는 음극라인(304)과 양극라인(305)이 더 형성되어 있다.
한편, 상기 유기전계 발광소자에서 가시광 영역의 기본이 되는 3원색 (적색(red), 청색(blue), 녹색(green))의 구현이 가능하며, 이를 응용한 백색(white) 광원의 구현 또한 가능하여, 세포나 조직에 사용하는 형광염색의 종류(DAPI, FITC, CY3)에 따른 색과 동일한 색을 만들 수 있다.
즉, DAPI인 경우는 여기 되었을 때 청색을 나타내며 FITC인 경우 녹색을 나타내며 CY3인 경우 적색을 나타낸다. 이러한 형광염색의 발광 원리는 형광색소가 광원으로부터 광자에너지를 흡수하면 광자의 에너지를 얻게 되어 바닥상태(기저상태, ground state, 낮은 에너지)에서 들뜬 상태(여기상태, excited state, 높은 에너지)로 올라간다. 바닥상태와 들뜬상태의 에너지 차이는 흡수된 광자의 에너지와 정확히 일치하며 에너지의 증가는 분자의 전자중 하나를 핵으로부터 더 먼 전자궤도로 이동시킨다. 이렇게 들뜬상태가 되면 매우 불안정한 퍼텐셜에너지를 가진 상태가 되며 분자는 그 상태에서 오래 머물러 있지 않고 흡수된 에너지의 대부분을 형광(fluorescence)으로 내놓으며 바닥상태로 돌아온다. 형광에서 들뜬 전자는 더 높은 전자궤도에서 원래의 낮은 전자궤도로 돌아오는데 이 과정에서 에너지 손실이 동반되며 다른 광자의 형태로 방출된다. 그러나 열역학 제2법칙에 따라 이 광자의 에너지는 색소가 흡수한 에너지보다 다소 적어서 방출되는 광자는 흡수된 것보다 더 긴 파장을 갖는다. 이렇게 생기는 에너지 변화로 인해 형광이 발생되고 이를 관찰자가 현미경을 통해 관찰하게 된다.
상기 광원을 집적화한 광학 측정 장치는 기존의 복잡한 단계의 과정을 피하고 소형화할 수 있는 장점을 가지고 있다.
세포 및 조직의 염색 과정은 이미 알려진 방법을 따르고 검출 과정에서 형광 발생의 원리는 동일한 원리에 의하지만 기존 광원보다 소형화하여 일반적으로 사용하는 커버글라스(14, cover glass)의 크기에 맞게 그 크기를 다양하게 만들 수 있으며 휴대용 측정기에 집적화 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 광학 측정 장치에 있어서, 광원으로 적용되는 유기전계발광소자는 유리기판 위에 무기층과 유기층이 열증착기로 증착되고 전극 또한 열증착기로 증착되어 공정이 간단하고 기판으로서 유리 기판을 사용하므로 상기 언급된 바와 같이 슬라이드 글라스(12) 배면에 유기층, 무기층, 전극을 증착시켜 형성함으로써 슬라이드 글라스(12) 기판에 직접 광원을 집적화 할 수도 있다.
그리고, 형광 색소를 여기 시키는데 필요한 충분한 에너지를 발산할 수 있으며 가시광 영역의 기본이 되는 3원색의 적색(red), 청색(blue), 녹색(green)을 구현하고, 예를들면 DC 3V 정도에서 구동 되므로 소비전력이 매우 낮다는 장점이 있다.
여기서, 본 발명에 따른 상기 광학 측정 장치에 있어서, 광원으로 사용되는 상기 유기 전계 발광 소자는 RGB에 의하여 형성되어 다양한 파장의 광을 방출하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 상기 광학 측정 장치에 있어서, 상기 유기 전계 발광 소자는 도10과 같이 각 RGB 화소가 어레이된 형태로서 원하는 파장의 화소를 동작시킬 수 있는 패턴으로 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 유기 전계 발광 소자의 양극(62)과 음극(64)은 라인 형태의 스트립 구조로 패턴을 형성하고 각 화소는 Red, Green, Blue 화소를 선택적으로 구동 시킬 양극 스위칭 드라이브(63), 음극 스위칭 드라이브(65)를 집적시킨다.
상기 유기 전계 발광소자는 양극(62) 위에 발광을 위한 유기물이 증착되고, 그 상부에 음극(64)이 증착되어 음극(64)과 양극(62)에 전계를 가하면 유기층에서 특정한 파장이 여기된다.
그러므로, 스트립 구조 하에서는 양극 라인(62)과 음극 라인(64)이 교차되는 부분이 화소(61)가 되며, 화소(61)를 지나는 양극라인(62)과 음극라인(64)을 선택적으로 전계를 가하면 원하는 화소(61)를 동작 시킬 수 있다.
화소(61)의 어레이(array)는 음극 또는 양극의 라인(64, 62)을 따라 각각 Red, Green, Blue화소를 반복적으로 배열 하는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 음극(64)의 첫 번째 스트립 라인 상에 생성되는 화소는 Red, 두 번째 라인은 Green, 세 번째 라인은 Blue, 이러한 형태가 반복적으로 형성된다. 이는 양극 라인을 선택하여서도 같은 구조를 형성 할 수 있다.
스위칭 드라이브(63, 64)는 각각 스트립 형태의 라인 구조를 갖는 양극, 음극 전극(62, 64)에 연결되어 원하는 화소를 동작시킬 수 있도록 각각의 라인을 컨트롤 할 수 있는 역할을 한다.
상기 스위칭 드라이브(63, 65)는 간단한 패턴을 기판에 형성하여 그 구조를 형성 할 수 있으며, 다른 형태의 드라이브를 연결 할 수도 있다.
상술한 구조의 RGB 화소(61)가 어레이된 형태는 특정 형광염색체로 형광 염색되어 특정한 파장대의 광원을 요할 경우 색변환 필터 없이 원하는 파장대의 화소(61) 부위에 전원을 인가하여 원하는 파장대의 광원을 얻을 수 있다.
특히, 상기 광원으로서 유기전계 발광소자 또는 LED는 UV 파장을 발생하는 면광원으로 구성되는 것이 바람직하고, 상기 도10에서 설명된 어레이 구조는 LED 광원을 사용하는 경우에도 유사하게 설계할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치의 광원에 있어서, 상기 LED는 램프 또는 SMD(surface mounting device)타입이 어레이되며 구동회로부를 포함하여 상기 어레이된 LED는 DC 전류에 의하여 그 휘도와 화소를 선택적으로 변화할 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 키트 형태의 광학장치는 광원에서 발생되는 열이 매우 낮으므로 세포나 조직 샘플에 영향을 거의 미치지 않으므로 열방지 필터가 필요 없으며, 장시간 사용하는데 열에 의한 영향을 최소화 할 수 있다.
상기 광학 측정 장치는 도3에 도시된 바와 같이 전원부(80)를 구비하여 예컨데 DC 3V 전압을 유기 전계 발광소자에 인가하여 광을 발생시키게 된다.
본 발명에 따른 키트 형태의 광학 측정 장치에 있어서 공급 전원으로서 배터리를 구비함으로써, 휴대용으로서 실험실 및 측정이 가능한 공간 어느 곳에서도 사용이 가능하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 광학 측정 장치는 저전압 구동, 높은 발광효율, 소형화 및 집적화를 통하여 일반 광학 현미경에 있어서도 저렴하고 용이하게 형광 염색된 세포와 조직을 관찰할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 광학 측정 장치는 전체 시스템이 간편하고 컴펙트한 키트 형태로 하여 휴대가 간편하고 일반 광학 현미경에 바로 장착하고 탈착할 수 있는 호환성이 뛰어난 장점이 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
Claims (12)
- 형광 염색된 세포를 여기시켜 이미지를 형성하는 광을 방출하는 광원부;상기 광원부에서 나오는 광에서 소정 파장 영역의 광을 여과하는 필터부;상기 광원부 위에 장착되며 상기 형광 염색된 세포를 위치시키고 고정하는 샘플 고정부;상기 광원부에서 광이 발생하도록 전원을 공급하는 전원부;상기 광원부 하부에 셔터의 개폐에 의한 암실을 형성하는 암실부; 및상기 광원부, 상기 샘플 고정부, 상기 필터부, 상기 전원부, 상기 암실부를 형성하는 동시에 중심에는 개구부가 관통 형성되며 광학 현미경에 탈착가능하게 구성된 몸체부를 포함하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광원부, 상기 샘플 고정부, 상기 필터부, 상기 암실부에는 각각 광원, 슬라이드 글라스, 필터 및 셔터가 분리 가능하게 결합한 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 광원부의 광원은 유기전계 발광소자, LED, FED, 텅스텐램프, 할로겐램프, 수은등 에서 선택되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 유기전계 발광소자 또는 LED는 UV 파장을 발생하는 면광원으로 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 유기 전계 발광 소자 또는 LED는 RGB 화소 또는 삼파장을 갖는 백색광 화소가 어레이되어 원하는 파장의 화소를 작동시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 유기 전계 발광 소자는,라인 형태의 스트립 구조로 패턴이 형성된 양극과 음극;상기 양극과 음극 라인이 교차되는 부분에 RGB가 번갈아 가면서 형성되는 화소;상기 양극과 음극에 연결되며 상기 원하는 화소를 동작시킬 수 있도록 각각의 양극 또는 음극 라인을 제어할 수 있는 스위칭 드라이브; 및상기 양극, 음극, 화소를 구성하는 유기물층 또는 무기물층을 증착시키기 위한 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 유기 전계 발광 소자는 슬라이드 글라스 배면에 유기층, 무기층, 전극을 증착시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 전원부는 배터리 구동을 위한 회로부와 외부 전원을 위한 회로부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 몸체부는 금속 또는 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 몸체부에는 지지대를 통하여 슬라이딩하여 연장되는 척을 포함하고, 상기 광학현미경의 대물대의 가장자리를 척에 고정하여 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 샘플 고정부는 슬라이드 글라스와 커버 글라스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 암실부에는 개구부가 형성되고, 상기 셔터는 샘플의 초점을 맞추는 경우에 상기 개구부를 개방하며, 샘플로부터 형광 이미지를 얻는 경우에는 상기 개구부를 폐쇄하여 상기 암실부에 암실을 제공하는 것을 특징으로 하는 광학 측정 장치.
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