KR101953864B1 - 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기 - Google Patents

회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기 Download PDF

Info

Publication number
KR101953864B1
KR101953864B1 KR1020170119348A KR20170119348A KR101953864B1 KR 101953864 B1 KR101953864 B1 KR 101953864B1 KR 1020170119348 A KR1020170119348 A KR 1020170119348A KR 20170119348 A KR20170119348 A KR 20170119348A KR 101953864 B1 KR101953864 B1 KR 101953864B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluorescence
light
unit
polarizer
filter wheel
Prior art date
Application number
KR1020170119348A
Other languages
English (en)
Inventor
박한이
김종갑
Original Assignee
(주)바이오니아
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)바이오니아 filed Critical (주)바이오니아
Priority to KR1020170119348A priority Critical patent/KR101953864B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101953864B1 publication Critical patent/KR101953864B1/ko

Links

Images

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
    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • 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
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • 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
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6463—Optics
    • G01N2021/6471—Special filters, filter wheel

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

본 발명은 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기에 관한 것으로, 본 발명의 목적은, 구성 부품 개수를 최소화하고 배치를 최적화함으로써, 형광측정기의 소형화 및 경제성을 극대화시킬 수 있도록 하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 형광물질을 측정함에 있어서 통상적으로 반드시 사용되었던 다이크로익 빔스플리터를 제거할 수 있도록 광로 설계를 최적화하고, 또한 다종의 형광물질을 측정함에 있어서 구성부품 개수를 더욱 최소화할 수 있도록 밴드패스필터들의 배치 및 구조를 최적화하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다.

Description

회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기 {System for multi-channel fluorescence detection having a rotatable cylindrical filter-wheel}
본 발명은 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 생화학물질에서 발생하는 형광을 측정하는 형광측정기에 있어서 여러 종류의 형광을 원활하게 측정할 수 있음과 동시에 장치의 소형화 및 경제성 향상을 달성할 수 있도록 하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기에 관한 것이다.
생화학물질에서 발생하는 형광을 측정하기 위해서는, 먼저 형광을 발생시키기 위해서 형광물질에 에너지를 주기 위한 여기광을 제공한다. 다양한 형광물질에 따라 여기효율이 높은 여기광의 파장대가 각각 따로 존재하기 때문에, 어떤 특정 형광물질을 원활하게 측정하기 위해서는 해당 형광물질의 발생 형광의 양을 최대로 만들기 위해 해당 형광물질에 적합한 파장대의 여기광을 사용하게 된다. 이러한 원리에 따라 다중 형광 검출을 위해서는 여러 종류의 여기광이 사용되는데, 이러한 여기광들이 형광검출에 서로 영향을 주지 않아야 한다. 따라서 다채널 형광측정장치는, 다양한 종류의 형광물질에 각각 적합한 서로 다른 파장대의 여기광을 형광물질 별로 공급할 수 있도록 형성된다. 이와 같은 기능을 실현하기 위하여 통상적으로는, 모든 파장 대역의 광을 포함하는 백색광원을 기본광원으로 사용하되, 각 형광물질에 맞는 파장대의 광만 선택적으로 통과시키는 다수의 밴드패스필터를 필터휠에 설치하고, 필터휠을 회전시켜 측정하고자 하는 형광물질에 적합한 밴드패스필터를 선택하여 여기광을 만들어낸다. 또한 형광을 검출하는 수광부의 경우에도, 특정 파장만 통과시키는 다수의 밴드패스필터를 필터휠에 설치하고, 필터휠을 회전시켜 검출하고자 하는 형광물질에 적합한 밴드패스필터를 선택하여 형광량을 측정한다. 이러한 과정에서, 여기광에 의한 백그라운드 간섭을 최소화하기 위해 통상적으로 다이크로익 빔스플리터(dichroic beam splitter)를 사용한다.
미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16, 이하 '선행문헌 1')에는 실시간 유전자 증폭장치가 개시되는데, 여기에 다채널 형광측정장치가 사용된다. 선행문헌 1에 개시된 다채널 형광측정장치는, 앞서 설명한 바와 같은 여기광용 밴드패스필터, 형광용 밴드패스필터, 다이크로익 빔스플리터 이 3종의 부품이 하나의 모듈로 구성되어, 형광물질의 파장대에 따라 별도의 모듈이 사용되도록 구성된다. 즉 5종의 형광물질을 검출하기 위해서는 5개의 모듈이 필요하게 되는 것이다. 즉 선행문헌 1의 장치의 경우, 보다 많은 종류의 형광물질을 검출하기 위해서는 3종의 부품으로 이루어진 모듈들을 형광물질 개수만큼 구비해야 하므로, 장치 자체의 부피가 지나치게 커지게 되는 단점이 있다.
뿐만 아니라 선행문헌 1의 장치는 다음과 같은 문제도 있다. 일반적으로 형광물질 검출 시 복수의 시료를 담을 수 있도록 8개, 96개, 384개 등의 웰을 가지는 용기(이하 플레이트)를 사용하는데, 선행문헌 1에서는 면광원을 사용하기 때문에 여기광의 사이즈가 커져야 하고, 이에 따라 장치 부피 증가의 문제가 또다시 발생한다. 더불어 면광원을 사용하기 때문에 주변과 중앙 간의 밝기차에 의한 측정오차 발생 문제 또한 있다.
또한 선행문헌 1에서처럼 면광원에 의해 발생되는 형광의 측정을 위해서는 카메라 등에 사용되는 고가의 고감도 이미지 센서(CCD 혹은 CMOS 센서)를 사용해야 하기 때문에, 수광센서로 포토다이오드 등을 사용하는 것에 비해 회로구성이 복잡하고 비용이 증가하게 된다. 또한 형광 측정을 위해 형광 물질로부터 이미지 센서와도 일정거리 이상 이격이 필요해서 소형화가 어렵고 사이즈가 큰 고가의 광학 렌즈를 사용해야만 하는 단점이 있다.
미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16, 이하 '선행문헌 2')에는 다수 시료의 형광 측정을 위해서 형광측정모듈이 플레이트 상의 각 웰을 한 번씩 이동하면서 형광을 측정하도록 이루어지는 구성이 개시된다. 선행문헌 2의 장치는 비교적 저렴한 여기광원 및 수광센서로 장치를 구성할 수 있다는 장점이 있기는 하지만, 한 번에 하나씩의 형광물질 측정만이 가능하며 측정 후 이동을 하여야만 하므로, 예를 들어 96개의 웰로 구성된 플레이트의 경우 96번 이동하면서 96번의 측정을 수행하여야 하여, 측정 시간이 지나치게 늘어나 측정 효율이 극도로 저하된다는 큰 단점이 있다. 또한 이처럼 측정 시간의 증가로 인하여, 시료에서 반응이 진행되는 경우 측정 초기에 측정한 시료와 나중에 측정한 시료 간에 반응 정도의 차이로 인한 편차가 발생할 수 있다는 문제 또한 있다.
또한 선행문헌 2의 장치 역시, 특정 파장대의 형광을 검출하기 위해서는 2개의 밴드패스필터, 다이크로익 빔스플리터, LED 광원, PD 수광센서를 포함하여 이루어지는 측정채널이 필요한바, 다수 파장대의 형광 검출을 위해서는 다수의 측정채널이 필요하여 장치 부피 및 비용이 지나치게 증가하게 된다.
뿐만 아니라 한 웰에 존재하는 서로 다른 파장대의 형광을 측정하기 위해서는, 특정 파장대에 최적화된 어느 하나의 측정채널로 측정을 수행한 뒤 이동하여 다른 특정 파장대에 최적화된 다른 측정채널로 바꾸어 다시 측정을 해야 하는데, 이 과정에서 앞서 설명한 바와 같은 시간적 지연에 따른 반응 정도 차이로 인한 측정 오차가 발생될 위험성 또한 커진다.
1. 미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16) 2. 미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 구성 부품 개수를 최소화하고 배치를 최적화함으로써, 형광측정기의 소형화 및 경제성을 극대화시킬 수 있도록 하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은, 형광물질을 측정함에 있어서 통상적으로 반드시 사용되었던 다이크로익 빔스플리터를 제거할 수 있도록 광로 설계를 최적화하고, 또한 다종의 형광물질을 측정함에 있어서 구성부품 개수를 더욱 최소화할 수 있도록 밴드패스필터들의 배치 및 구조를 최적화하는, 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기는, 수평 일방으로 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부의 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 타방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부를 포함하여 이루어지는 렌즈고정부(341); 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 일방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사하도록 이루어지는 편광부(331); 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323a~323d)로 이루어지는 필터세트가 구비되되, 복수 개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되는 원통형 필터휠(332); 을 포함하는 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어질 수 있다.
이 때 상기 렌즈고정부(341)는, 상기 광원부가, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 여기광을 발생시키는 광원(311) 및 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준하는 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어지며, 상기 수광부가, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 형광을 센싱하는 수광센서(321) 및 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어지며, 상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 때 상기 광원(311)은, 백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드일 수 있다. 또한 상기 수광센서(321)는, 포토 다이오드(Photo Diode), CCD, CMOS 센서 중 선택되는 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
또한 상기 편광부(332)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시키는 제1편광자(314)와, 상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시키는 표면경(315)과, 상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키는 편광빔분할기(325)와, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시키는 제2편광자(324)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이 때 상기 다채널 형광측정기는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되고, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사되며, 상기 시료에서 발생되는 형광이 상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 가지도록 변환되며 수평 일방으로 광로가 변경되고, 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323a~323d)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되어 상기 수광부로 조사되도록 광로가 형성될 수 있다.
또한 상기 원통형 필터휠(332)은, 상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비될 수 있다.
또한 상기 다채널 형광측정기는, 상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부; 를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이 때 상기 이동부는, 회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104), 회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되어, 상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 이동가능하게 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 단일 개의 광원 및 수광부를 사용하되 다양한 파장대의 여기광 및 형광에 적합한 밴드패스필터들로만 이루어진 필터휠이 회전하도록 이루어지는 구성을 통하여, 다중 채널 형광 측정 시 사용되는 구성 부품 개수를 최소화하고 배치를 최적화하는 효과가 있다.
이에 따라 제작에 있어서의 경제성을 극대화할 수 있는 큰 효과가 있으며, 뿐만 아니라 종래의 형광측정장치에 통상적으로 사용되던 다이크로익 빔스플리터를 사용하지 않음으로써 광학적 설계의 제약을 크게 완화하는 효과 또한 있다. 특히 종래에는
또한 본 발명에 의하면, 상술한 바와 같이 형광측정기의 소형화를 극대화함으로써 자체 중량이 적기 때문에, 96웰, 384웰 플레이트 등과 같은 다수의 측정 대상체에 대해서 종래보다 훨씬 빠른 속도의 안정적인 스캐닝이 가능해지게 되는 효과도 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 다채널 형광측정기를 구성하는 형광측정부의 분해도.
도 2는 형광측정부의 단면도.
도 3은 형광측정부의 외형도.
도 4는 스캔 기능을 가지는 본 발명의 다채널 형광측정기의 다른 실시예.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 시료에 대하여 여기광과 형광이 광축이 일치되도록 광로를 설계하였기 때문에 여기광과 형광을 분리하기 위하여 다이크로익 빔스플리터가 필수적이었다. 그러나 본 발명에서는, 빛의 편광(polarization) 특성을 이용하여 여기광과 형광을 서로 수직인 평면(plane)상의 편광성분만을 갖게 함으로써, 파장에 관계없이 하나의 빔스플리터로 모든 파장대의 여기광과 형광을 분리할 수 있도록 하는 구성을 도입하며, 이에 따라 다이크로익 빔스플리터를 구성에서 제거할 수 있다. 또한 본 발명에서는, 각 파장대의 여기광 및 형광에 적합한 밴드패스필터들만을 회전하는 원통형 필터휠에 설치함으로써, 한 개의 광원과 한 개의 검출기만으로도 다양한 파장대의 형광을 측정할 수 있게 하여, 다종 형광물질 검출을 하면서도 기존에 비해 부품 수를 극대로 최소화할 수 있게 된다.
형광측정부의 전체적인 구성 및 각부 상세 구성
도 1은 본 발명의 다채널 형광측정기를 구성하는 형광측정부의 분해도이며, 도 2는 형광측정부의 단면도이다. 더불어 도 3은 형광측정부의 외형도이다. 본 발명의 다채널 형광측정기는, 기본적으로 도 1 내지 도 3에 도시된 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며, 상기 형광측정부(300)가 시료로 여기광을 조사하고, 여기광에 의하여 발생된 형광을 센싱하는 기능을 수행한다. 먼저 도 1 내지 도 3을 통해 상기 형광측정부(300)의 상세한 구성을 설명하면 다음과 같다.
상기 형광측정부(300)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 크게는 렌즈고정부(341), 편광부(331), 원통형 필터휠(332)를 포함하여 이루어진다. 상기 렌즈고정부(341)는, 렌즈 뿐 아니라 상기 편광부(331) 및 상기 원통형 필터휠(332) 등 상기 형광측정부(300)를 구성하는 여러 부품들이 결합 고정되는 베이스 역할을 한다. 이 때 상기 형광측정부(300)에는, 외부의 광이 측정에 불필요한 영향을 주지 않도록, 상기 형광측정부(300)를 구성하는 여러 부품들을 둘러싸 외부의 광을 막아주는 커버(342)가 더 구비되어, 상기 렌즈고정부(341)에 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 편광부(331)는, 여기광 및 형광에 대하여 편광성분을 분리하고 각각의 광로를 변경시키는 등의 역할을 한다. 상기 원통형 필터휠(332)은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형 형태로 이루어져, 여기광 및 형광에 대하여 미리 결정된 파장대역의 광만을 통과시키도록 이루어지며, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어진다. 각부에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 렌즈고정부(341)는, 수평 일방으로 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부의 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 타방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부를 포함하여 이루어진다. 보다 구체적으로는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 광원부가 광원(311) 및 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어지며, 상기 수광부가 수광센서(321) 및 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어지며, 여기에 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)가 더 구비되어 이루어진다.
상기 광원(311)은, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 여기광을 발생시킨다. 이 때 상기 광원(311)은 백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드일 수 있다. 상기 제1렌즈(312)는 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준(collimating)하는, 즉 평행광으로 만들어주는 역할을 한다. 즉 상기 광원(311)에서 발생된 광이 상기 제1렌즈(312)를 통과함으로써 수평 일방으로 진행하게 되는 것이다.
상기 수광센서(321)는, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 형광을 센싱한다. 이 때 상기 수광센서(321)는 포토 다이오드(Photo Diode)일 수 있다. 상기 제2렌즈(322)는 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 역할을 한다. 이후 보다 상세히 설명하겠지만, 상기 시료에서 발생된 형광은 (이후 설명될) 여러 광학 부품에 의하여 광로가 조절되어, 최종적으로는 수평 타방으로부터 진행해오는 평행광 형태로서 진행해오게 된다. 이러한 형태의 형광이 상기 제2렌즈(322)를 통과함으로써 상기 수광센서(321) 상에 상이 맺히게 되고(결상), 이에 따라 상기 수광센서(321)에서 형광을 센싱할 수 있게 된다.
상기 제3렌즈(326)는, 상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 역할, 즉 여기광을 상기 시료로 조사해 주는 역할을 한다. 물론 상기 제3렌즈는, 여기광이 조사됨으로써 상기 시료에서 발생된 형광을 모아서 수직 상방의 상기 편광부로 진행시키는 역할도 한다.
상기 편광부(332)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 일방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사한다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 상기 수광부는 상기 광원부의 수직 하방으로 이격 배치되어 있으므로, 여기광의 수평 방향의 광로에 대하여 수직 하방으로 형광의 수평 방향의 광로가 이격되어 형성된다. 상기 편광부(332)는 또한 물론, 여기광의 수평 방향의 광로 상에 상기 광원부가 존재하고, 형광의 수평 방향의 광로 상에 상기 수광부가 존재하도록 형성된다. 상기 편광부(332)는 이처럼 광로를 조절할 뿐 아니라 편광성분을 적절하게 조절해 주는 역할 또한 한다. 이러한 기능을 실현하기 위해서, 상기 편광부(332)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1편광자(314), 표면경(315), 편광빔분할기(325), 제2편광자(324)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 제1편광자(314)는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)는 s파 편광성분만 통과시키게 형성될 수 있다.
상기 표면경(315)은, 상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시킨다.
상기 편광빔분할기(325)는, 상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)가 상술한 바와 같이 s파 편광성분만 통과시키도록 이루어졌다면, 이 때 상기 편광빔분할기(325)는 s파 편광성분을 통과시키고 p파 편광성분을 반사시키도록 이루어지면 된다.
상기 제2편광자(324)는, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시킨다. 예를 들어 상기 제1편광자(314)가 상술한 바와 같이 s파 편광성분만 통과시키도록 이루어졌다면, 상기 제2편광자(324)는 p파 편광성분만 통과시키도록 이루어지면 된다.
상기 원통형 필터휠(332)은 앞서 설명한 바와 같이 상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되어, 상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어진다.
보다 구체적으로 설명하자면, 상기 원통형 필터휠(332)에는, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323a~323d)로 이루어지는 필터세트가 구비된다. 이 때 복수 개의 상기 필터세트는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되게 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 특정 형광물질에서의 형광을 최대한으로 여기시키기 위해서는 그에 맞는 특정 파장대역의 여기광을 조사하여야 한다. 또한 이렇게 발생된 형광은 또 다른 특정 파장대역으로 한정된다. 검출하고자 하는 형광물질의 물적 특성, 즉 해당 형광물질을 여기시키기에 가장 좋은 여기광의 파장대역 및 해당 형광물질에서 발생되는 형광의 파장대역은 미리 알려져 있는 것이므로, 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323a~323d) 각각의 파장대역은 이에 따라 적절히 결정하면 된다.
도 1에는 예시적으로 6개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되는 것으로 도시되었으나, 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 즉 측정하고자 하는 형광물질의 개수에 따라 상기 필터세트의 개수는 원하는 대로 변경 결정될 수 있다.
더불어, 상기 원통형 필터휠(332)에는, 상기 원통형 필터휠(332)을 용이하고 정확하게 회전시킬 수 있도록, 상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비되는 것이 바람직하다.
형광측정부에서의 여기광 및 형광의 상세 광로
상술한 바와 같이 이루어지는 상기 형광측정부(300)에서 형광물질의 검출이 이루어지는 과정을 상세히 설명한다. 즉 도 1의 분해사시도에 도시되어 있는 각 부품들이 모두 결합되어 도 2에 도시된 바와 같이 구성된 상태에서의 광로 및 광로상의 각 부품의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 각 부품의 배치를 설명한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 형광측정부(300)를 구성하는 각 부품들이 모두 결합된 상태에서, (상기 광원(311) 및 상기 제1렌즈(312)로 이루어지는) 상기 광원부 - (상기 수광센서(312) 및 상기 제2렌즈(322)로 이루어지는) 상기 수광부는 수직 방향으로 나란하게 이격 배치된다. 또한 상기 표면경(315) - 상기 편광빔분할기(325) - 상기 제3렌즈(326) - 상기 시료 역시 수직 방향으로 나란하게 이격 배치된다.
이 때 역시 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 편광부(331)에 상기 원통형 필터휠(332)이 씌워진 상태에서, 상기 광원부(상기 광원(311) - 상기 제1렌즈(312)) - 상기 여기광용 밴드패스필터 중 선택된 하나(도 2에서는 313a) - 상기 제1편광자(314) - 상기 표면경(315)은 수평 방향으로 나란하게 이격 배치된다. 마찬가지로, 상기 수광부(상기 수광 센서(321) - 상기 제2렌즈(322)) - 상기 형광용 밴드패스필터 중 선택된 하나(도 2에서는 323a) - 상기 제2편광자(324) - 상기 편광빔분할기(325)도 수평 방향으로 나란하게 이격 배치된다.
이와 같은 배치 상태에서, 먼저 여기광의 광로를 설명한다.
상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환된다. 앞서 설명한 바와 같이 형광물질에 따라 통과시키는 파장대역은 미리 결정될 수 있으며, 또한 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분은 s파 또는 p파 중 원하는 대로 적절히 결정할 수 있다. 여기에서 이해를 쉽게 하기 위해, 예시적으로 도 2에서의 상기 여기광용 밴드패스필터(313a)는 A-A' 파장대역을, 상기 제1편광자(314)는 s파 편광성분을 통과시키는 것으로 결정되었다고 가정한다.
이처럼 미리 선택된 파장대역 및 편광성분만을 가지도록 조절된 여기광은, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사된다. 앞서의 예시에 따르면, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 진행되는 여기광은 A-A' 파장대역 및 s파 편광성분만을 가지는 광이다. 상기 편광빔분할기(325)는 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키도록 이루어져 있으므로, 이 광은 아무 변화 없이 상기 편광빔분할기(325)를 통과하게 된다.
이러한 여기광이 상기 제3렌즈(326)에 의해 집광되어 상기 시료에 조사되면, 상기 시료에서는 형광이 발생한다. 상기 시료에서 발생되는 형광은 상기 제3렌즈(326)에 의해 모여져 수직 상방으로 진행한다. 이 때 상기 시료에서 발생되는 형광이 B-B' 파장대역을 가진다고 가정한다. 또한 이 형광은 s파 및 p파 편광성분을 모두 가지고 있다.
이와 같은 시점에서, 이제 형광의 광로를 설명한다.
상기 시료에서 발생되는 형광은 앞서 설명한 바와 같이 모든 편광성분을 가지고 있다. 이 때 상기 편광빔분할기(325)는 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키도록 이루어져 있으므로, 앞서의 예시에 따르면 상기 편광빔분할기(325)는 s파 편광성분은 통과시키되 p파 편광성분은 반사시키게 된다.
상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 형광은, 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분(즉 앞서의 예시에 따르면 p파 편광성분)을 가지도록 변환되며, 수평 일방으로 광로가 변경된다.
상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 p파 편광성분만을 가진 상태로 수평 일방으로 진행하는 형광은, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323a~323d)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환된다. 상기 제2편광자(324)는 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되므로, 앞서의 예시에 따르면 상기 제2편광자(324)는 p파 편광성분만을 통과시킨다. 또한 형광물질에서 발생되는 형광의 파장대역은 미리 알려져 있으므로, 도 2에서의 상기 형광용 밴드패스필터(323a)는 B-B' 파장대역을 통과시키는 것이라고 가정한다. 상기 형광용 밴드패스필터(323a)를 통과시킴으로써, 혹시라도 발생할 수 있는 노이즈 파장대역의 광이 차단될 수 있다.
이 시점에서 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323a~323d)를 순차적으로 통과하여 상기 수광부로 조사되는 형광은 B-B' 파장대역 및 p파 편광성분만을 가지는 광이다. 즉 상기 수광부로 조사되는 형광은, s파 편광성분을 가지는 여기광 및 B-B' 파장대역 외의 광 등과 같은 불필요한 노이즈의 영향이 완전히 제거된 상태로서, 상기 수광부에서의 정확한 검출이 가능하게 된다.
본 발명에서는, 이처럼 편광성분을 이용하여 여기광 및 형광을 분리하는 방식을 사용한다. 이로 인하여 얻을 수 있는 장점을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
종래에는 측정대상인 시료에 대해 여기광과 형광의 광축이 일치될 때 여기광 / 형광 분리를 위해 파장대역에 따라 광을 선택적으로 통과시키거나 반사시키는 다이크로익 빔스플리터를 사용했으며, 이에 따라 여기광용 / 형광용 밴드패스필터 및 다이크로익 빔스플리터, 총 3개의 광학부품이 세트를 이루어 하나의 모듈 형태로 구성되어야만 했다. 또한 다종의 형광을 보기 위해서는 상기 하나의 모듈을 다수로 설치하여 모듈을 회전시키면서 형광을 측정하거나 필터 세트별로 광원 및 렌즈 등을 각각 별도로 설치하여 형광을 측정하여야 했다. 따라서 제품설계 시 기구적으로 복잡해지고 소형화하기 어렵고 제조비용이 상승하는 문제가 있었다. 또한 사용하는 형광을 다른 것으로 바꾸려면 밴드패스필터뿐 아니라 다이크로익 빔스플리터까지 교환을 해야 하는 문제가 발생했으며, 이는 다양한 형광 물질을 사용하는데 제약 사항이 되었다.
그러나 본 발명에서는, 여기광 / 형광 분리를 위하여 다이크로익 빔스플리터의 사용을 배제하였으며, 편광성분을 이용하여 여기광 / 형광 분리를 수행하도록 편광자 및 편광빔분할기를 사용한다. 즉 본 발명에서는, 형광의 발생 / 센싱에 여기광의 일부 편광성분 / 형광의 다른 편광성분만을 사용하는 것이다. 이 때 편광자들 및 편광빔분할기에서 광을 통과시키거나 반사시키는 특성은 파장대역과는 무관하기 때문에, 다종의 파장대역의 광에 대하여 편광자들 및 편광빔분할기를 공통으로 사용할 수 있다.
본 발명에서는, 각각 단일 개의 광원, 수광센서, 편광빔분할기만을 사용하되, 광로 상의 적절한 위치에 원하는 파장대역의 광만을 통과시키도록 하는 밴드패스필터들을 사용하여 형광을 발생시키도록 광로 설계 및 부품 배치가 이루어져 있다. 이 때 상술한 바와 같이 편광빔분할기는 모든 파장대역에서 공통으로 사용할 수 있으므로, 이러한 밴드패스필터들만을 변경시키면서 형광의 발생 및 센싱을 원활하게 수행할 수 있다. 즉, 종래에 다채널 형광측정을 위해서는 [여기광용 밴드패스필터 + 다이크로익 빔스플리터 + 형광용 밴드패스필터]의 세트가 다수 개 필요하였던 것과 달리, 본 발명에서는 편광빔분할기 단일 개에 [여기광용 밴드패스필터 + 형광용 밴드패스필터]의 세트만 다수 개 구비하면 되는 것이다.
이처럼 본 발명에서는 앞서 설명한 바와 같이 광로 설계 및 부품 배치를 최적화함으로써, 가격 상승 및 부피 증가의 원인인 다이크로익 빔스플리터를 제거하고, 또한 다종의 형광을 보기 위해서 밴드패스필터들로만 이루어진 원통형 필터휠만을 회전시키면 되도록 구성된다. 따라서 앞서 설명한 바와 같은 종래의 문제점들(가격 상승, 부피 증가, 교체 난해 등)이 모두 원천적으로 해결되어, 장치를 훨씬 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 경제적이고도 효과적으로 다채널 형광 측정이 가능하게 된다.
형광측정부로 스캔을 수행하는 다채널 형광측정기의 구성
도 4는 스캔 기능을 가지는 본 발명의 다채널 형광측정기의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 다채널 형광측정기는 상기 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지는데, 상술한 바와 같이 상기 형광측정부(300)는 광로 설계 및 부품 배치가 최적화됨으로써 종래에 비해 훨씬 소형화가 가능하다. 따라서 상기 형광측정부(300)를 이동시키면서 다수 개의 시료에 대한 검출 작업을 수행하는 것이 훨씬 용이하게 이루어질 수 있다.
일반적으로 이러한 실험 작업에서의 시료는, 수평 평면 상에 행과 열을 이루어 배열되어 있는 다수 개의 웰(well)이 형성된 플레이트(400)의 각 웰에 담겨지며, 이러한 플레이트는 96웰, 384웰 등과 같이 규격화된 제품으로서 상용화되어 있다. 이에 따라 본 발명의 다채널 형광측정기는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부를 더 포함하여 이루어짐으로써, 수평 평면 상에서 상기 형광측정부(300)를 이동시켜 가면서 다수의 시료에 대한 신속하고 효과적인 검출 작업을 실현할 수 있다.
도 4에 도시된 상기 이동부의 한 실시예의 구체적인 구성을 설명하면 다음과 같다. 상기 이동부는, 제1축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들과, 제2축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들로 이루어질 수 있다.
먼저 제1축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들은, 도 4의 실시예에 따르면, 회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104)이다.
또한 제2축 방향으로의 이동을 담당하는 부품들은, 도 4의 실시예에 따르면, 회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)이다.
이와 같이 상기 이동부가 구성될 경우, 상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되게 함으로써, 상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 원활하게 이동가능하게 형성될 수 있다.
물론 상기 이동부의 구성은 예시적인 것일 뿐으로, 수평 평면 상에 행과 열을 이루어 배열되어 있는 다수 개의 웰의 위치에 맞추어 효과적으로 상기 형광측정부(300)를 이동시킬 수 있는 구성이라면, 어떠한 구성을 채용하여도 무방함은 물론이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
101 : 제1축 구동부 102 : 제1축 안내부
103 : 제1축 이송부 104 : 제1축 몸체부
201 : 제2축 구동부 202 : 제2축 안내부
203 : 제2축 이송부 204 : 제2축 몸체부
300 : 형광측정부 301 : 필터휠 모터
311 : 광원 312 : 제1렌즈
313a~313d : 여기광용 밴드패스필터
314 : 제1편광자 315 : 표면경(Surface Mirror)
321 : 수광센서 322 : 제2렌즈
323a~323d : 형광용 밴드패스필터
324 : 제2편광자 325 : 편광빔분할기(Polarizing Beam Splitter, PBS)
326 : 제3렌즈 331 : 편광부
332 : 원통형 필터휠 341 : 렌즈고정부
342 : 커버 400 : 플레이트

Claims (9)

  1. 수평 일방으로 진행하는 여기광을 조사하는 광원부와, 상기 광원부의 수직 하방으로 이격 배치되며 수평 타방에서 진행해온 형광을 센싱하는 수광부를 포함하여 이루어지는 렌즈고정부(341);
    제1편광자(314), 표면경(315) 및 편광빔분할기(325)를 이용하여 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 광로를 수직 하방으로 변경시켜 시료로 조사하고, 제2편광자(324) 및 상기 편광빔분할기(325)를 이용하여 상기 시료에서 발생된 형광의 다른 일부 편광성분만을 광로를 수평 일방으로 변경시켜 상기 수광부로 조사하도록 이루어지는 편광부(331);
    상기 편광부(331)를 둘러싸는 원통형으로 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 파장대역만을 통과시키는 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 시료로부터 진행해온 형광의 일부 파장대역만을 통과시키는 형광용 밴드패스필터(323a~323d)로 이루어지는 필터세트가 구비되되, 복수 개의 상기 필터세트가 원통 측면에 둘러 배열되도록 형성되는 원통형 필터휠(332);
    을 포함하는 형광측정부(300)를 포함하여 이루어지며,
    상기 원통형 필터휠(332)이 회전됨에 따라 여기광 및 형광의 파장대역 선택 변경이 가능하도록 이루어지며,
    상기 제1편광자(314), 상기 제2편광자(324), 상기 편광빔분할기(325)에 의하여, 편광성분에 의해 여기광 및 형광의 분리가 수행되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 렌즈고정부(341)는,
    상기 광원부가, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 여기광을 발생시키는 광원(311) 및 상기 광원(311)에서 진행해온 여기광을 시준하는 제1렌즈(312)를 포함하여 이루어지며,
    상기 수광부가, 상기 렌즈고정부(341)의 일측에 고정 구비되어 형광을 센싱하는 수광센서(321) 및 상기 시료에서 진행해온 형광을 결상하는 제2렌즈(322)를 포함하여 이루어지며,
    상기 편광부(331)에 의해 수직 하방으로 형성된 광로 상 최하단에 배치되어 상기 시료로 광을 집광하는 제3렌즈(326)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 광원(311)은,
    백색 LED(Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 수광센서(321)는,
    포토 다이오드(Photo Diode), CCD, CMOS 센서 중 선택되는 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 편광부(331)는,
    상기 광원부에서 진행해온 여기광의 일부 편광성분만을 통과시키는 상기 제1편광자(314)와,
    상기 제1편광자(314)에서 진행해온 광을 반사시켜 수직 하방으로 광로를 변경시키는 상기 표면경(315)과,
    상기 표면경(315)의 수직 하방으로 이격 배치되며 상기 제1편광자(314)와 동종의 편광성분을 통과시키고 이종의 편광성분을 반사시키는 상기 편광빔분할기(325)와,
    상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 통과시키도록 형성되며 상기 편광빔분할기(325)에서 반사된 광을 통과시키는 상기 제2편광자(324)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 다채널 형광측정기는,
    상기 광원부에서 진행해온 여기광이 상기 여기광용 밴드패스필터(313a~313d) 및 상기 제1편광자(314)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되고, 상기 표면경(315)에 반사되어 수직 하방으로 광로가 변경되어 상기 시료로 조사되며,
    상기 시료에서 발생되는 형광이 상기 편광빔분할기(325)에서 반사되어 상기 제1편광자(314)가 통과시키는 편광성분과 이종의 편광성분을 가지도록 변환되며 수평 일방으로 광로가 변경되고, 상기 제2편광자(324) 및 상기 형광용 밴드패스필터(323a~323d)를 순차적으로 통과하여 미리 선택된 파장대역 및 편광성분을 가지도록 변환되어 상기 수광부로 조사되도록
    광로가 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 원통형 필터휠(332)은,
    상기 원통형 필터휠(332)을 회전시키는 필터휠 모터(301)가 구비되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 다채널 형광측정기는,
    상기 형광측정부(300)를 수평 평면에 포함되는 제1축 및 수평 평면에 포함되며 제1축에 수직하는 제2축 방향으로 이동시키는 이동부;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 이동부는,
    회전 모터로 이루어지는 제1축 구동부(101), 제1축 방향으로 연장되는 제1축 안내부(102), 상기 제1축 구동부(101)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제1축 이송부(103), 상기 제1축 안내부(102)에 의하여 안내되며 상기 제1축 이송부(103)와 연결되어 제1축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제1축 몸체부(104),
    회전 모터로 이루어지는 제2축 구동부(201), 제2축 방향으로 연장되는 제2축 안내부(202), 상기 제2축 구동부(201)에 의하여 구동되는 캐터필러 형태로 이루어지는 제2축 이송부(203), 상기 제2축 안내부(202)에 의하여 안내되며 상기 제2축 이송부(203)와 연결되어 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 제2축 몸체부(204)
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 제1축 몸체부(104)에 상기 제2축 안내부(202)의 일측 끝단이 고정되고, 상기 제2축 몸체부(204)에 상기 형광측정부(300)가 고정되어,
    상기 형광측정부(300)가 제1축 및 제2축 방향으로 이동가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기.
KR1020170119348A 2017-09-18 2017-09-18 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기 KR101953864B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170119348A KR101953864B1 (ko) 2017-09-18 2017-09-18 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170119348A KR101953864B1 (ko) 2017-09-18 2017-09-18 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101953864B1 true KR101953864B1 (ko) 2019-05-23

Family

ID=66680923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170119348A KR101953864B1 (ko) 2017-09-18 2017-09-18 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101953864B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111024222A (zh) * 2020-01-06 2020-04-17 上海仪电科学仪器股份有限公司 多通道光参数测量装置
KR20210061815A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 주식회사 바이오티엔에스 다채널 형광 검출 장치
KR20210070514A (ko) 2019-12-05 2021-06-15 주식회사 신코 멀티형 형광측정기
KR20220141116A (ko) 2021-04-12 2022-10-19 (주)바이오니아 개선된 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기
KR102522512B1 (ko) 2021-10-27 2023-04-17 한국전기연구원 시분할 광원장치와 공간분할 이미징 센서를 이용한 filter-wheel free 다파장 형광 동시 검출 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029155A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Nikon Corp 蛍光顕微鏡および蛍光顕微鏡用ターレット装置
JP2007199458A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Yokogawa Electric Corp 共焦点顕微鏡
KR20120133654A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 삼성전자주식회사 형광 검출 광학계 및 이를 포함하는 다채널 형광 검출 장치
JP2013167542A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Fujitsu Ltd 樹脂硬化状態モニタリング装置及び樹脂硬化状態モニタリング方法
KR20150026003A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 (주)마이크로디지탈 다중 모드 자동 광학 측정기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003029155A (ja) * 2001-07-19 2003-01-29 Nikon Corp 蛍光顕微鏡および蛍光顕微鏡用ターレット装置
JP2007199458A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Yokogawa Electric Corp 共焦点顕微鏡
KR20120133654A (ko) * 2011-05-31 2012-12-11 삼성전자주식회사 형광 검출 광학계 및 이를 포함하는 다채널 형광 검출 장치
JP2013167542A (ja) * 2012-02-16 2013-08-29 Fujitsu Ltd 樹脂硬化状態モニタリング装置及び樹脂硬化状態モニタリング方法
KR20150026003A (ko) * 2013-08-30 2015-03-11 (주)마이크로디지탈 다중 모드 자동 광학 측정기

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. 미국특허등록 제6818437호("Instrument for monitoring polymerase chain reaction of DNA", 2004.11.16)
2. 미국특허등록 제8835118호("Systems and methods for fluorescence detection with a movable detection module", 2014.09.16)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210061815A (ko) * 2019-11-20 2021-05-28 주식회사 바이오티엔에스 다채널 형광 검출 장치
KR102278405B1 (ko) * 2019-11-20 2021-07-16 주식회사 바이오티엔에스 다채널 형광 검출 장치
KR20210070514A (ko) 2019-12-05 2021-06-15 주식회사 신코 멀티형 형광측정기
CN111024222A (zh) * 2020-01-06 2020-04-17 上海仪电科学仪器股份有限公司 多通道光参数测量装置
KR20220141116A (ko) 2021-04-12 2022-10-19 (주)바이오니아 개선된 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기
KR102522512B1 (ko) 2021-10-27 2023-04-17 한국전기연구원 시분할 광원장치와 공간분할 이미징 센서를 이용한 filter-wheel free 다파장 형광 동시 검출 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101953864B1 (ko) 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기
EP1632762B1 (en) Optical detection apparatus for multi-channel multi-color measurement and multi-channel sample analyzer employing the same
KR100647317B1 (ko) 다채널 형광 측정용 광학계 및 이를 채용한 다채널 형광시료 분석 장치
US8912007B2 (en) Optical measuring apparatus and method for the analysis of samples contained in liquid drops
JP3626951B2 (ja) 複数のサンプルを走査する走査システムおよび走査方法
US9488579B2 (en) Optical measuring apparatus and method for the analysis of samples contained in liquid drops
US10386232B2 (en) Compact spectroscopic optical instrument
JP6255022B2 (ja) 光学素子の配置を有する装置
US9488576B2 (en) Optical measuring apparatus and method for the analysis of samples contained in liquid drops
US7209237B2 (en) Optical system for analyzing multi-channel samples and multi-channel sample analyzer employing the same
US7113285B2 (en) Multimode reader
CN105258799A (zh) 具有单色器和阶数选择滤光器的光谱仪
JP2007127449A (ja) 測定容器
CN113994194A (zh) 生物分析装置和系统
KR20220141116A (ko) 개선된 회전 원통형 필터휠이 구비된 다채널 형광측정기
RU2809485C1 (ru) Оптическая система для детекции продуктов амплификации нуклеиновых кислот
JP2006266868A (ja) 吸光分析装置および吸光分析方法
KR102273485B1 (ko) 멀티형 형광측정기
JP2010117287A (ja) 蛍光偏光検出装置
KR101849606B1 (ko) 단일샷에 의한 심도 분해 분광 분석 이미징 장치
JPH01295134A (ja) 自動化学分折装置
KR20170002840A (ko) 다파장 측정 광 검출기
KR20190070087A (ko) 스펙트럼 측정 장치 및 방법
JP2007218882A (ja) 自動分析装置および分光装置
JP3137044U (ja) 蛍光分光光度計