KR101171344B1 - 형광 측정 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 장치 및 방법은, 샘플의 형광 이미지를 획득하고 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경에 ‘그 이미지 면 상의 일정 위치에 말단이 위치한 광섬유’, ‘그 형광 이미지와 광섬유 말단이 특정 위치에 위치함을 동시에 보여주는 이미지 센서’ 및 ‘그 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 그 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 광신호 처리부’를 포함함으로써, 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득할 수 있다. 또한, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면 상기 형광 측정 장치에 그 소정 이미지 면으로부터 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 이미지 센서를 더 구비함으로써, 샘플을 이미지로 모니터링 함과 동시에 그 샘플의 특정 위치에서의 형광 정보를 쉽고 빠르게 얻을 수 있는 것이다.

Description

형광 측정 장치 및 방법{Fluorescence measuring apparatus and method}

본 발명은 측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 샘플의 형광 정보를 측정하는 형광 정보 측정 방안에 관한 것이다.

생체 세포를 관찰하기 위한 광학 시스템으로 가장 일반적으로 사용 되는 것은 형광 현미경(fluorescence microscope)이다. 형광 현미경의 원리는 형광 염료로 염색된 세포에서 나온 형광 빛을 대물 렌즈로 받아들여 확대된 세포의 이미지를 이미지 센서(예를 들어 CCD(Charge Coupled Device))에 맺히게 하여 세포의 이미지를 얻는 방식이다. 형광 현미경의 광학 시스템은 고전적인 Wide Field Microscope를 기본 구조로 한 것이며, 단순히 세포에서 나오는 형광 빛을 이용해 세포를 관찰하는 시스템이기 때문에, 세포의 특정 부분의 형광이 어떤 정보를 담고 있는지 알아내지는 못하는 문제점을 갖는다.

본 발명의 적어도 일 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 샘플의 형광 이미지를 모니터링 할 수 있는 데 그치는 것이 아니라 그 샘플의 특정 위치에서의 형광 정보를 신속 정확히 얻을 수 있는 형광 측정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 적어도 일 실시예가 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 샘플의 형광 이미지를 모니터링 할 수 있는 데 그치는 것이 아니라 그 샘플의 특정 위치에서의 형광 정보를 신속 정확히 얻을 수 있는 형광 측정 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 형광 측정 장치는 샘플의 형광 이미지를 획득하고, 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경; 상기 이미지 면 상의 일정 위치에 말단이 위치한 광섬유; 상기 광섬유 말단과 형광 이미지를 동시에 모니터링 하는 이미지 센서; 및 상기 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 상기 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 광신호 처리부를 포함한다.

여기서, 상기 광섬유는 하나 이상 마련되며, 하나 이상의 상기 광섬유들 각각의 말단은 상기 이미지 면 상의 일정 위치에 위치한다.

여기서, 상기 특정 위치는 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된다.

여기서, 상기 형광 측정 장치는 상기 광섬유의 말단의 상기 이미지 면상에서의 위치를 변경 가능한 스테이지를 더 포함한다.

여기서, 상기 형광 측정 장치는 상기 광섬유가 통과되며 상기 광섬유의 형상을 고정시키기 위한 관통 튜브를 더 포함한다. 이 때, 상기 관통 튜브는 주사 바늘로 구현되어 있을 수 있다.

여기서 상기 형광 측정 장치는 상기 형광 이미지가 상기 소정 이미지 면에서 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 결상되도록 하는 렌즈; 및 상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지를 모니터링 하기 위한 이미지 센서를 더 포함한다. 이 때 상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지는 상기 광섬유의 말단이 상기 이미지 면 상에서 이동함에 따라 갱신되고, 상기 이격 면은 상기 소정 이미지 면으로부터 상기 렌즈의 초점 거리의 복수 배만큼 이격되어 있다.

여기서, 상기 광섬유의 말단 부분은 상기 광섬유에서의 상기 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 갖는다.

여기서, 상기 광신호 처리부는 상기 입사된 형광 빛을 감지하여 처리하는 부분으로 분광기나 오실로스코프, 포토 다이오드 등 형광 빛을 측정할 수 있는 모든 광학 검출 기기가 그 일 구현 례가 될 수 있다. 상기 광신호 처리부는 일예로 상기 입사된 형광 빛을 평행하게 나가게 하는 콜리메이팅 렌즈; 상기 평행하게 들어오는 형광 빛을 파장별로 분리해주는 프리즘; 상기 프리즘을 거친 파장별 형광 빛을 한 점으로 모아주는 포커싱 렌즈; 및 상기 한 점으로 모아진 형광 빛을 모니터링하기 위한 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서에 의해 모니터링 되는 형광 빛은 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된다.

여기서, 상기 콜리메이팅 렌즈에 입사되는 형광 빛은 상기 광신호 처리부에 마련된 복수의 광섬유들로서 서로 일정 거리만큼 유격된 광섬유들 중 하나를 통해 입사된 형광 빛이다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 방법은 (a) 샘플의 형광 이미지를 획득하고 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경의 상기 이미지 면 상의 광섬유 말단의 위치를 갱신하는 단계; 및 (b) 상기 갱신된 위치의 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 상기 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 광섬유는 하나 이상 마련되며, 하나 이상의 상기 광섬유들 각각의 말단은 상기 이미지 면 상의 일정 위치에 위치한다.

여기서, 상기 특정 위치는 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된다.

여기서 상기 형광 측정 방법은 상기 소정 이미지 면에서 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지를 모니터링 하는 단계를 더 포함한다. 이 때 상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지는 상기 광섬유의 말단의 상기 이미지 면상에서의 위치가 갱신됨에 따라 갱신되고, 상기 이격 면은 상기 소정 이미지 면으로부터 상기 렌즈의 초점 거리의 복수 배만큼 이격되어 있다.

여기서, 상기 광섬유의 말단 부분은 상기 광섬유에서의 상기 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 갖는다.

여기서, 상기 (b) 단계는 상기 입사된 형광 빛을 평행하게 나가게 하는 콜리메이팅 렌즈를 통해 평행하게 들어오는 형광 빛을 파장별로 분리해주는 프리즘을 거친 파장별 형광 빛을 한 점으로 모아주는 포커싱 렌즈를 통해 한 점으로 모아진 형광 빛을 모니터링한다.

여기서, 상기 콜리메이팅 렌즈에 입사되는 형광 빛은 상기 광신호 처리부에 마련된 복수의 광섬유들로서 서로 일정 거리만큼 유격된 광섬유들 중 하나를 통해 입사된 형광 빛이다.

본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 장치 및 방법은, 샘플의 형광 이미지를 획득하고 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경에 ‘그 이미지 면 상의 일정 위치에 말단이 위치한 광섬유’, ‘그 형광 이미지와 광섬유 말단이 특정 위치에 위치함을 동시에 보여주는 이미지 센서’ 및 ‘그 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 그 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 광신호 처리부’를 포함함으로써, 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득할 수 있다.

또한, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면 상기 형광 측정 장치에 그 소정 이미지 면으로부터 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 이미지 센서를 더 구비함으로써, 샘플을 이미지로 모니터링 함과 동시에 그 샘플의 특정 위치에서의 형광 정보를 쉽고 빠르게 얻을 수 있는 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 장치를 설명하기 위한 참고도들이다.
도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 광섬유를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 이미지 센서로 본 샘플과 광섬유의 이미지를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 방법을 나타내는 플로우챠트이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 그 첨부 도면을 설명하는 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 본 발명의 적어도 일 실시예에 의한 형광 측정 장치 및 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1a는 형광 측정에 대해 설명하기 위한 참고도이다.

도 1a 의 (a)에서 ‘Laser Focus ~ 1um^3’은 레이저 빔을 렌즈를 사용해 모아주었을 때의 체적이 1 um^3 이하라는 의미이며, 이를 리터로 표현할 경우 1fl(팸토리터)가 된다. 도 1a의 (a)에서 진하게 하얀 부분이 있는데 이는 레이저 빔을 모아줬을 때의 초점에서의 체적을 나타낸다. 그 체적 근방의 동그란 점들은 형광 분자(fluorescence molecule)를 나타낸다. 본 명세서에서, 초점에서의 체적(= 초점의 체적=초점 체적)에 대해 설명하면, 렌즈를 거친 빛이 초점으로 모이는데 빛이 그 초점에 무한대로 작게 모이는 것은 아니므로(회절한계 때문) 그 초점은 현실에서는 타원체의 체적을 갖게 되며 이 때의 체적을 초점 체적(focal volume)이라 명명하는 것이다.

도 1a의 (b)에서 타원체는 도 1a의 (a)에서 초점의 체적만 도시한 것이고, 동그란 점들은 앞서 언급한 바와 같이 형광 분자를 의미하고, 이러한 형광 분자들 각각은 브라운 운동의 영향을 받아 랜덤하게 움직이게 된다. 도 1a의 (b)에 도시된 구불구불한 선은 형광 분자가 브라운 운동의 영향을 받아 랜덤하게 움직이는 것을 나타낸다.

도 1a의 (c)는 시간에 따른 형광 신호의 변화를 나타낸다. 형광 분자가 초점의 체적 안에 들어왔을 때는 신호가 크고 초점의 체적 외부로 나갔을 때는 신호가 작은 것이다. 이와 같은 변화가 랜덤하게 일어나기 때문에 도 1의 (c)에서처럼 불규칙적인 형광 신호 그래프가 측정되는 것이다.

도 1a의 (c) 상의 수학식 즉 다음의 수학식 1에서 i(t)는 시간의 흐름에 따른 형광 신호값을 의미하고 <i>는 형광 신호의 평균치를 의미하고, δi(t)는 측정된 형광신호값에서 형광 신호의 평균치를 제한 결과를 의미한다.

[ 수학식 1 ]

δi(t) = i(t) - <i>

도 1b는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 장치를 나타내는 시스템도이다. 도 1b에 도시된 바에 따르면, 형광 현미경(101), 하나 이상의 광섬유(107)들, 하나 이상의 관통 튜브(108)들, 하나 이상의 스테이지(109)들, 렌즈(110), 및 이미지 센서(112)를 포함한다. 여기서 형광 현미경(101)은 샘플 스테이지(102), 대물렌즈(103), 튜브 렌즈(104), 광원(미 도시)를 포함한다.

형광 현미경(101)은 샘플의 형광염료를 여기 시키고, 여기된 형광 빛이 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력한다. 구체적으로, 형광 염료로 염색된 샘플이 샘플 스테이지(102)상에 마련되어 있으며, 여기광이 그 샘플에 조사되면, 그 샘플에 부착된 형광체에서 이차적으로 형광 빛이 방출되며, 대물 렌즈(103)는 그 방출된 형광 빛을 모으고 튜브 렌즈(104)가 소정 이미지 면(106)에 형광 이미지를 만든다. 본 명세서에서, 소정 이미지 면(106)이란 형광 현미경(101)이 여기시킨 형광 빛이 (최초로) 결상되는 면을 의미하고 앞서 언급한 레이저 빔은 여기광을 의미하고 앞서 언급한 형광 신호는 형광 빛을 의미한다.

광섬유(107)의 말단은 이미지 면(106) 상의 일정 위치에 위치한다. 광섬유를 통해 입사되는 형광 빛은 샘플의 특정 위치로부터 방출되는 형광 빛이며, 이러한 특정 위치는 광섬유(107) 말단의 이미지 면(106) 상에서의 위치에 따라 결정된다.

광섬유(107)는 도 1b에 도시된 바와 같이 하나 이상 마련되며 하나 이상의 광섬유들 각각의 말단은 이미지 면(106) 상의 일정 위치에 위치한다.

관통 튜브(108)는 속이 비어있고 충분히 단단하며, 광섬유(107)의 적어도 일부 구간은 관통 튜브(108) 속에 위치하고 있어 관통 튜브(108)가 형태를 고정시켜 주고 있다. 관통 튜브(108)는 주사 바늘 등으로 구현될 수 있다.

관통 튜브(108)는 광섬유(107)마다 마련되므로, 광섬유(107)의 개수 만큼 존재한다.

스테이지(stage)(109)는 공간적으로 자유로이 움직일 수 있으며 관통 튜브에 연결된 채 이동함에 따라 광섬유(107) 말단의 이미지 면(106)상에서의 위치를 변경할 수 있다.

스테이지(109)는 광섬유(107)마다 마련되므로, 광섬유(107)의 개수만큼 존재한다.

렌즈(110)는 형광 이미지가 소정 이미지 면(106)로부터 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면(111)에 결상되도록 한다. 이격 면(111)은 소정 이미지 면(106)으로부터 렌즈(110)의 초점 거리(f)의 복수 배(예컨대 도 1에서처럼 4배)만큼 이격된 것일 수 있다.

이미지 센서(112)는 이격 면(111)에 결상된 형광 이미지와 광섬유 말단의 위치를 동시에 출력하여 그 형광 이미지를 모니터링할 수 있도록 한다. 이격 면(111)에 결상된 형광 이미지는 광섬유(107)의 말단이 이미지 면(106) 상에서 이동함에 따라 갱신된다. 이로써, 본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 샘플의 변화를 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 동시에 샘플의 어느 지점에서 형광 빛이 광섬유를 통해 가이딩 되는지도 모니터링할 수 있다. CCD 센서는 이미지 센서(112)의 일 구현례이다.

광신호 처리부(113)는 광섬유(107)를 통해 입사된 형광 빛을 이용해, 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득한다. 분광기는 광신호 처리부(113)의 일 구현례이다.

광신호 처리부(113)는 광섬유(107)를 통해 입사된 형광 빛(형광 신호)의 자기상관값(autocorrelation)을 고려해, 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 인식한다. 여기서 형광 신호 i(t)의 자기상관값(G(τ))은 다음의 수학식 2에 따라 표현된다.

[ 수학식 2 ]

도 1c는 광신호 처리부(113)의 일 실시예를 나타낸다.

보다 구체적으로, 도 1c의 경우 광신호 처리부(113)가 다수의 렌즈들로 구성되어 있다.

다시 말해, 광신호 처리부(113)는 그 입사된 형광 빛을 평행하게 나가게 하는 콜리메이팅 렌즈(collimating lens)(115), 콜리메이팅 렌즈를 통해 평행하게 들어오는 형광 빛을 파장 별로 분리해주는 프리즘(116), 프리즘을 거친 파장별 형광 빛 각각을 한 점으로 모아주는 포커싱 렌즈(focusing lens)(117), 그 한 점으로 모아진 형광 빛을 모니터링하기 위한 이미지 센서(118)를 포함한다. 이미지 센서(118)는 EMCCD(Electron Multiplying Charge Coupled Device)로 구현될 수 있다.

이 경우, 이미지 센서(118)에 의해 모니터링 되는 형광 빛은 그 말단의 이미지 면(106)상의 위치에 따라 결정되는 것임은 물론이다.

한편, 도 1c에 도시된 바와 같이, 콜리메이팅 렌즈(115)에 입사되는 형광 빛은 광신호 처리부(113)에 마련된 복수의 광섬유들로서 서로 일정 거리만큼 유격된 광섬유들 중 하나를 통해 입사된 형광 빛일 수 있다. 보다 구체적으로, 공초점 시스템(114)의 532nm DPSS(diode pumped solid state) 레이저에서 나온 빛이 아래쪽 광섬유(120)에 들어가 가이딩되어 형광 현미경(101)에 들어가고 샘플스테이지(102)에서의 형광 빛이 다시 그 광섬유(120)를 통해 들어오게 되고 이러한 형광 빛은 다시 렌즈(공초점 시스템(114)상의 렌즈)를 통해 광섬유(107)로 들어가는 것이며 이 때 그 광섬유(107)들은 도1c에 도시된 바와 같이 그 말단의 그 이미지 면(106)상에서의 가능한 특정 위치들에 마련될 수 있으며 이 때 그 광섬유(107)들 각각은 서로 유격되어 있다.

한편, 이상에서 언급된 형광 측정 방안은 형광상관분광법에 적용될 수 있다.

소위, 형광상관분광법이란 일정한 신호 감지 영역(구체적으로, ‘초점 체적’)안에서의 형광 분자(fluorescence molecule)들의 움직임을 단일 분자 수준(single molecule level)에서 관찰할 수 있는 단분자 분광학 기술의 한 방법으로 용액 내 존재하는 형광 분자들의 크기와 확산 현상과 같은 다양한 물리적 특성과 함께 동시에 점성, 온도, 극성 등 주변 분자들로부터의 영향 등을 관찰할 수 있도록 하는 분광법이다.

기존의 형광상관분석법은 신호 감지 영역이 한 채널(즉, 한 광섬유(107))에서의 영역이었고 다만, 기존의 형광상관분석법 하에서도 여러 채널로 측정하고자 하는 시도가 있었지만, 그 경우 여러 채널로의 측정 시도 역시 초점 체적을 움직일 수 없어 일정한 고정된 영역만 측정할 수 있었으며, 이에 따라, 기존의 형광상관분석법에 따르면 동시에 여러 곳에서 일어나는 현상을 쉽고 편하게 관찰하기 어려웠다.

하지만, 본 발명과 형광상관분석법을 결합할 경우, 여러 채널에서 각 채널이 샘플에 아무런 영향을 주지 않으면서도 독립적으로 자유로이 움직일 수 있기에 동시에 여러 곳에서 일어나는 현상을 한 번에 관찰 및 측정할 수 있게 된다.

이상에서 언급된 도 1c의 실시예는 본 발명의 일 실시예에 불과한 것이며 본 발명이 도 1c에 도시된 구현례에 한정되어서만 구현되는 것이 아님은 물론이다.

도 2는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 광섬유를 나타내는 도면이다. 구체적으로 도 2는 도 1b의 a부분의 광섬유(107)를 일반 현미경으로 찍은 사진이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 광섬유(107)의 말단 부분은 광섬유(107)에서의 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 가질 수 있다.

구체적으로, 도 2의 경우의 광섬유(107)는 서로 크기가 다른 두 광섬유(210, 220)를 붙인 뒤 한 쪽(210)을 자름으로써 생성되었고, 이는, 광섬유(107)의 말단이 이미지 면(106)에 정확히 위치하는지 즉, 광섬유(107)의 끝이 초점이 맞았는지의 여부를 확인하기 위해 특수하게 제작된 것이다. 이미지 센서(112)로 광섬유(107) 말단의 이미지를 볼 때, 광섬유(107) 중 초점이 맞은 부분은 선명하게 보이지만 안 맞은 부분은 흐릿하게 보이는데, 광섬유(107) 끝에 어떤 표식을 준다면 이미지 면(106)이 광섬유 끝에 맞았는지의 여부를 그 표식을 보고 쉽게 판별할 수 있는 것이다. 본 발명에서는 이와 같은 초점 확인을 위해 서로 다른 크기의 광섬유를 사용했지만 형광 빛이 통과하는데 방해가 없고 광섬유 말단(=끝)이라는 어떤 표식만 해 줄 수 있다면 그 표식이 구체적으로 무엇이든 상관없다.

도 3은 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 이미지 센서로 본 샘플과 광섬유의 이미지를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 3은 도 1b의 이미지 센서(112)로 획득한 이미지이다.

도 3의 경우 샘플은 일반 형광 극소 구체를 사용하여 만든 것이고 형광 현미경을 이용하여 샘플을 여기시키고 있다. 도 3에서 검고 길쭉한 것은 본 발명에서 제안한 광섬유(107)로 도 2에 도시된 바와 같이 서로 다른 광섬유를 붙였기에 끝부분이 둥그렇고 확실히 초점이 맞은 것을 ‘쉽게’ 확인 할 수 있다. 또한 광섬유(107)는 샘플에 아무런 영향 없이 공간적으로 자유로이 움직일 수 있는 스테이지(109)와 결합되어 있기에 본 이미지 상에 어디나 쉽게 이동할 수 있고, 광섬유(107) 말단의 코어 크기만큼의 일정 영역에서만 빛을 받아 들여 가이딩하여 광신호 처리부(113)와 결부시켜 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 얻어 낼 수 있다. 또한 본 이미지를 보며 샘플의 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있을 뿐 아니라 샘플의 어느 특정 위치에서 빛을 받아들이는지도 모니터링 할 수 있음은 이미 언급한 바이다.

도 4는 본 발명의 적어도 일 실시예에 따른 형광 측정 방법을 나타내는 플로우챠트이다.

스테이지(109)는 형광 현미경(101)의 이미지 면(106) 상의 광섬유(107) 말단의 위치를 갱신한다(제410 단계).

제410 단계 후에 광신호 처리부(113)는 그 갱신된 위치의 광섬유(107)를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득한다(제420단계).

이제까지 본 발명을 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (24)

1. 샘플의 형광 이미지를 획득하고, 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경;
   상기 이미지 면 상의 일정 위치에 말단이 위치한 광섬유; 및
   상기 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 상기 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 광신호 처리부;
   를 포함하고, 상기 광섬유의 말단 부분은 상기 광섬유에서의 상기 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 광섬유는 하나 이상 마련되며, 하나 이상의 상기 광섬유들 각각의 말단은 상기 이미지 면 상의 일정 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 특정 위치는 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
4. 제1 항에 있어서, 상기 형광 측정 장치는
   상기 광섬유의 말단의 상기 이미지 면상에서의 위치를 변경 가능한 스테이지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
5. 제1 항에 있어서, 상기 형광 측정 장치는
   상기 광섬유가 통과되며 상기 광섬유의 형상을 고정시키기 위한 관통 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 관통 튜브는 주사 바늘로 구현된 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
7. 제1 항에 있어서, 상기 형광 측정 장치는
   상기 형광 이미지가 상기 소정 이미지 면에서 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 결상되도록 하는 렌즈; 및
   상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지를 모니터링 하기 위한 이미지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지는 상기 광섬유의 말단이 상기 이미지 면 상에서 이동함에 따라 갱신되는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
9. 제7 항에 있어서, 상기 이격 면은 상기 소정 이미지 면으로부터 상기 렌즈의 초점 거리의 복수 배만큼 이격된 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
10. 삭제
11. 제1 항에 있어서, 상기 광신호 처리부는
    상기 입사된 형광 빛을 평행하게 나가게 하는 콜리메이팅 렌즈;
    상기 평행하게 들어오는 형광 빛을 파장별로 분리해주는 프리즘;
    상기 프리즘을 거친 파장별 형광 빛을 한 점으로 모아주는 포커싱 렌즈; 및
    상기 한 점으로 모아진 형광 빛을 모니터링하기 위한 이미지 센서를 포함하고,
    상기 이미지 센서에 의해 모니터링 되는 형광 빛은 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
12. 제11 항에 있어서, 상기 콜리메이팅 렌즈에 입사되는 형광 빛은 상기 광신호 처리부에 마련된 복수의 광섬유들로서 서로 일정 거리만큼 유격된 광섬유들 중 하나를 통해 입사된 형광 빛인 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
13. (a) 샘플의 형광 이미지를 획득하고 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경의 상기 이미지 면 상의 광섬유 말단의 위치를 갱신하는 단계; 및
    (b) 상기 갱신된 위치의 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 상기 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 단계;
    를 포함하고, 상기 광섬유의 말단 부분은 상기 광섬유에서의 상기 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 광섬유는 하나 이상 마련되며, 하나 이상의 상기 광섬유들 각각의 말단은 상기 이미지 면 상의 일정 위치에 위치한 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
15. 제13 항에 있어서,
    상기 특정 위치는 상기 말단의 상기 이미지 면상의 위치에 따라 결정된 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
16. 제13 항에 있어서, 상기 형광 측정 방법은
    상기 소정 이미지 면에서 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지를 모니터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
17. 제16 항에 있어서,
    상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지는 상기 광섬유의 말단의 상기 이미지 면상에서의 위치가 갱신됨에 따라 갱신되는 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
18. 제16 항에 있어서, 상기 이격 면은 상기 소정 이미지 면으로부터 렌즈의 초점 거리의 복수 배만큼 이격된 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
19. 삭제
20. 제13 항에 있어서, 상기 (b) 단계는
    상기 입사된 형광 빛을 평행하게 나가게 하는 콜리메이팅 렌즈를 통해 평행하게 들어오는 형광 빛을 파장별로 분리해주는 프리즘을 거친 파장별 형광 빛을 한 점으로 모아주는 포커싱 렌즈를 통해 한 점으로 모아진 형광 빛을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
21. 제20 항에 있어서, 상기 콜리메이팅 렌즈에 입사되는 형광 빛은 광신호 처리부에 마련된 복수의 광섬유들로서 서로 일정 거리만큼 유격된 광섬유들 중 하나를 통해 입사된 형광 빛인 것을 특징으로 하는 형광 측정 방법.
22. 샘플의 형광 이미지를 획득하고 획득된 형광 이미지가 소정 이미지 면에 결상되도록 형광 빛을 출력하는 형광 현미경을 위한 형광 측정 장치에 있어서,
    상기 이미지 면 상의 일정 위치에 말단이 위치한 광섬유;
    상기 광섬유를 통해 입사된 형광 빛을 이용해 상기 샘플의 특정 위치의 형광 정보를 획득하는 광신호 처리부;
    상기 형광 이미지가 상기 소정 이미지 면에서 일정 거리만큼 이격된 면인 이격 면에 결상되도록 하는 렌즈; 및
    상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지를 모니터링 하기 위한 이미지 센서;
    를 포함하고, 상기 광섬유의 말단 부분은 상기 광섬유에서의 상기 말단 부분 이외의 부분과 시각적으로 구별된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
23. 제22 항에 있어서,
    상기 이격 면에 결상된 상기 형광 이미지는 상기 광섬유의 말단이 상기 이미지 면 상에서 이동함에 따라 갱신되는 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.
24. 제22 항에 있어서, 상기 이격 면은 상기 소정 이미지 면으로부터 상기 렌즈의 초점 거리의 복수 배만큼 이격된 것을 특징으로 하는 형광 측정 장치.

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