DE10231543B3 - Confocal 3D scanning absorption - Google Patents

Confocal 3D scanning absorption Download PDF

Info

Publication number
DE10231543B3
DE10231543B3 DE2002131543 DE10231543A DE10231543B3 DE 10231543 B3 DE10231543 B3 DE 10231543B3 DE 2002131543 DE2002131543 DE 2002131543 DE 10231543 A DE10231543 A DE 10231543A DE 10231543 B3 DE10231543 B3 DE 10231543B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
focus
measuring beam
sample
transmission
change
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2002131543
Other languages
German (de)
Inventor
Erwin Dr. Thiel
Rainer Dipl.-Chem. Bornemann
Ingo Gregor
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bornemann Rainer 76571 Gaggenau De
Original Assignee
Universitaet Siegen
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 Universitaet Siegen filed Critical Universitaet Siegen
Priority to DE2002131543 priority Critical patent/DE10231543B3/en
Priority to PCT/EP2003/007290 priority patent/WO2004008217A1/en
Priority to AU2003246655A priority patent/AU2003246655A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10231543B3 publication Critical patent/DE10231543B3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052Optical details of the image generation
    • G02B21/0076Optical details of the image generation arrangements using fluorescence or luminescence
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity
    • G01N21/5907Densitometers
    • G01N21/5911Densitometers of the scanning type
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0032Optical details of illumination, e.g. light-sources, pinholes, beam splitters, slits, fibers
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/0052Optical details of the image generation
    • G02B21/006Optical details of the image generation focusing arrangements; selection of the plane to be imaged
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/0004Microscopes specially adapted for specific applications
    • G02B21/002Scanning microscopes
    • G02B21/0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
    • G02B21/008Details of detection or image processing, including general computer control

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Bei der konfokalen dreidimensionalen Scanning-Absorption werden zum Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts ein Anregungsstrahl (26) und ein Messstrahl (32) in einen im Wesentlichen gemeinsamen Fokus fokussiert. Das Objekt (10) und der Fokus werden zum Abtasten des Objekts durch den Fokus relativ zueinander bewegt. Die Änderung der Transmission des Messstrahls (32) bei dem Durchtritt durch den Fokus wird in Abhängigkeit von der Änderung der Intensität des Anregungsstrahls (26) bestimmt. Durch Bestrahlung der Probe mit Licht in einem wohldefinierten Fokus verändert sich lokal die Transmission der Probe in diesem Fokus. Dies wird mit Hilfe des Messstrahls erfasst. Dadurch können beispielsweise Zellen in ihrer inneren Struktur mittels Absorptionsmessungen dreidimensional erfasst werden, ohne dass sie vorher mit Farbstoffen angefärbt werden müssen.In confocal three-dimensional scanning absorption, an excitation beam (26) and a measuring beam (32) are focused into an essentially common focus in order to determine the three-dimensional structure of an object. The object (10) and the focus are moved relative to one another by the focus in order to scan the object. The change in the transmission of the measuring beam (32) when passing through the focus is determined as a function of the change in the intensity of the excitation beam (26). By irradiating the sample with light in a well-defined focus, the transmission of the sample in this focus changes locally. This is recorded using the measuring beam. In this way, for example, the inner structure of cells can be recorded three-dimensionally by means of absorption measurements without having to be stained with dyes beforehand.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts.The invention relates to an arrangement and a method for determining the three-dimensional structure of a Object.

Verfahren zum dreidimensionalen optischen Vermessen einer Probe, insbesondere von Zellen, sind beispielsweise aus der US 4,631,581 bekannt. Dazu werden i. d. R. Konfokalmikroskope verwendet, insbesondere konfokale Laser-Scanning-Mikroskope [J. B. Pawley, The Handbook of Biological Confocal Microscopy, Plenum 1990, New York; A. Boyde, Bibliography on confocal microscopy and its applications, Scanning 16 (1994) 33-56; J. W. Lichtmann, Confocal microscopy, Scientific American, 271 (1994) 340–345; J. B. Pawley, The Handbook of Biological Confocal Microscopy, Plenum 1990, New York]. Dabei wird ein Laserstrahl in dem Objekt fokussiert. Ein Teil des Laserlichts wird durch das Objekt absorbiert. Die absorbierte Lichtenergie wird von der Probe teilweise spontan emittiert und nachgewiesen. Auf diese Weise wird systematisch das gesamte Objekt abgetastet. Es werden lumineszierende, insbesondere fluoreszierende oder phosphoreszierende Proben oder mit entsprechenden Farbstoffen markierte Proben vermessen. Bekannt sind auch Verfahren, die die Reflexion von Licht an der Oberfläche eines Objekts zur Aufklärung von dessen Topographie nutzen.Methods for three-dimensional optical measurement of a sample, in particular cells, are known, for example, from US Pat US 4,631,581 known. Confocal microscopes are usually used for this, in particular confocal laser scanning microscopes [JB Pawley, The Handbook of Biological Confocal Microscopy, Plenum 1990, New York; A. Boyde, Bibliography on confocal microscopy and its applications, Scanning 16 (1994) 33-56; JW Lichtmann, Confocal microscopy, Scientific American, 271 (1994) 340-345; JB Pawley, The Handbook of Biological Confocal Microscopy, Plenum 1990, New York]. A laser beam is focused in the object. Part of the laser light is absorbed by the object. The absorbed light energy is sometimes spontaneously emitted and verified by the sample. In this way, the entire object is systematically scanned. Luminescent, in particular fluorescent or phosphorescent, samples or samples labeled with appropriate dyes are measured. Methods are also known which use the reflection of light on the surface of an object to clarify its topography.

Bei konfokalen Mikroskopen wird die Ortsauflösung durch eine räumliche Einschränkung des Fokus vor dem Objektiv verbessert.With confocal microscopes, the spatial resolution through a spatial restriction improved focus in front of the lens.

Dazu wird das von der Probe emittierte Licht auf eine Lochblende (Pinhole) abgebildet, die in einer zu der Fokalebene des Objektivs im Objekt konjugierten Ebene angeordnet ist. Die verbesserte Auflösung kommt dadurch zustande, dass zwei Punktabbildungsfunktionen die Abbildung in dem konfokalen Mikroskop bestimmen: die Abbildungsfunktion des Fokus des Laserstrahls und die Abbildungsfunktion des Detektors, welche die Abbildung des von der Probe emittierten Lichts in das Pinhole und den dahinter angeordneten Detektor beschreibt. Die Abbildungsfunktion des Detektors beschreibt die Wahrscheinlichkeit, mit der ein im Fokus emittiertes Photon zum Detektor gelangt. Da sowohl die Anregung als auch die Detektion stattfinden müssen, ist die Punktabbildungsfunktion eines konfokalen Mikroskops das Produkt aus den beiden Wahrscheinlichkeitsverteilungen, das heißt das Produkt der Punktabbildungsfunktionen für die Anregung und die Detektion. Dies führt zu einem deutlich schmaleren Hauptmaximum der konfokalen Punktabbildungsfunktion im Vergleich zu einem nicht konfokal angeordneten Mikroskop. Dies entspricht einer höheren Auflösung des konfokalen Mikroskops und bewirkt eine Diskriminierung aller Punkte, die sich nicht in der unmittelbaren Umgebung des Fokus befinden. Letzteres ist Voraussetzung für die Erstellung dreidimensionaler Bilder.This is done by emitting the sample Light mapped onto a pinhole, which is in a too the focal plane of the lens in the object conjugate plane is. The improved resolution is coming in that two point mapping functions do the mapping determine in the confocal microscope: the imaging function of the focus of the laser beam and the imaging function of the detector, which the imaging of the light emitted by the sample into the pinhole and describes the detector located behind it. The mapping function of the detector describes the probability with which an im Focus emitted photon reaches the detector. Since both the suggestion and also the detection must take place is the point mapping function of a confocal microscope Product from the two probability distributions, i.e. the product the point mapping functions for excitation and detection. This leads to a significantly narrower main maximum the confocal point mapping function compared to one not confocal microscope. This corresponds to a higher resolution of the confocal microscope and causes discrimination against all points, that are not in the immediate vicinity of the focus. The latter is a requirement for the creation of three-dimensional images.

Weiterhin sind konfokale optische Anordnungen mit zwei Strahlen, so genannte doppelt konfokale Mikroskope, bekannt, u. a. aus der DE 40 40 441 A1 oder der WO 92/18850. Diese werden teilweise zur 2-Photonen-Anregung der Probe verwendet (vgl. DE 43 24 681 A1 und DE 43 31 570 C2 ), oder zum teilweisen stimulierten Emittieren der Probe, um den Bereich der im Fokus befindlichen, angeregten und damit auch emittierenden Moleküle zu verkleinern, wodurch die Ortsauflösung erhöht wird (vgl. DE 44 16 558 C2 ).Furthermore, confocal optical arrangements with two beams, so-called double confocal microscopes, are known, inter alia from the DE 40 40 441 A1 or WO 92/18850. Some of these are used for 2-photon excitation of the sample (cf. DE 43 24 681 A1 and DE 43 31 570 C2 ), or for partially stimulated emitting of the sample in order to reduce the area of the focus, excited and thus also emitting molecules, which increases the spatial resolution (cf. DE 44 16 558 C2 ).

All diesen Laser-Scanning-Mikroskopen ist gemeinsam, dass sie zur Aufklärung der räumlichen Struktur eines Objekts die spontane Emission von lumineszierenden Molekülen nutzen. Da die zu untersuchende Probe i. d. R. selbst nicht fluoresziert – native Fluoreszenz ist recht selten –, muss die zu untersuchende Probe i. d. R. mit geeigneten Farbstoffmolekülen markiert werden. Diese verändern möglicherweise die Struktur oder gar die Funktion des zu untersuchenden Objekts und damit die Messung. Ferner leiden Farbstoffmoleküle häufig an einer geringen Photostabilität, mit der die Produktion von phototoxischen Substanzen in der Probe, z. B. Singulett-Sauerstoff, verbundenen ist. Auch. werden derartige Messungen stets durch Fluoreszenzlicht von Verunreinigungen bzw. frequenzverschobenes Streulicht (so genanntes Raman-Licht) verfälscht, insbesondere bei geringen Farbstoff-Konzentrationen.All of these laser scanning microscopes is common that they help clarify the spatial structure of an object use the spontaneous emission of luminescent molecules. Because the one to be examined Sample i. d. R. itself does not fluoresce - native fluorescence is right Rare -, the sample to be examined must i. d. R. marked with suitable dye molecules become. Change this possibly the structure or even the function of the object to be examined and thus the measurement. Furthermore, dye molecules often suffer low photostability, with which the production of phototoxic substances in the sample, z. B. singlet oxygen, is connected. Also. such measurements are always made using fluorescent light of contaminants or frequency-shifted scattered light (so-called Raman light) falsified, especially at low dye concentrations.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts zu ermöglichen, ohne das Objekt vorher mit Farbstoffmolekülen markieren zu müssen.The object of the invention is that Determining the three-dimensional structure of an object to enable without having to mark the object with dye molecules beforehand.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindungen mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.This task is shared by the inventions the characteristics of the independent Expectations 1 and 4 solved. Advantageous developments of the inventions are characterized in the subclaims.

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung zum Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts angegeben. Als Objekte sind u. a. biologische Objekte von Interesse, etwa Zellen, deren innere und/oder äußere Struktur aufgeklärt werden soll.According to the invention, an arrangement for determining the three-dimensional structure of an object. As objects are u. a. biological objects of interest, such as cells whose inner and / or outer structure enlightened shall be.

Die Anordnung weist einen Anregungsstrahl und einen Messstrahl mit einem im Wesentlichen gemeinsamen Fokus auf. Die Strahlen sind i. d. R. elektromagnetische Strahlen, insbesondere Lichtstrahlen, die vorzugsweise von einem Laser erzeugt werden. Denkbar sind jedoch auch akustische Strahlen, Neutronenstrahlen oder andere Teilchen-Strahlen. Die Strahlen sollten definiert fokussierbar sein.The arrangement has an excitation beam and a measuring beam with an essentially common focus. The rays are i. d. R. electromagnetic radiation, in particular Light rays that are preferably generated by a laser. However, acoustic rays, neutron rays, are also conceivable or other particle rays. The beams should be focusable his.

Um die dreidimensionale Struktur des Objekts aufklären zu können, ist der Fokus kleiner als das Objekt. Als Fokus wird das i. d. R. dreidimensionale Ellipsoid maximaler Bestrahlungsintensität bezeichnet. Je nach Größe des Objekts kann der Fokus relativ groß gewählt werden. Ist das Objekt klein, etwa eine biologische Zelle, so wird als Strahl i. d. R. ein Laserstrahl verwendet und der Fokus möglichst klein gewählt, insbesondere beugungsbegrenzt.In order to clarify the three-dimensional structure of the object, the focus is smaller than the object. The focus is usually on the three-dimensional ellipsoid of maximum radiation intensity records. Depending on the size of the object, the focus can be chosen to be relatively large. If the object is small, for example a biological cell, a laser beam is generally used as the beam and the focus is chosen to be as small as possible, in particular diffraction-limited.

Das Objekt kann frei im Raum fixiert sein. Das Objekt kann auch in einem Medium eingebettet sein, das im Wesentlichen transparent sowohl für den Anregungs- als auch für den Messstrahl ist.The object can be fixed freely in the room his. The object can also be embedded in a medium that essentially transparent for both the excitation and the measurement beam is.

Die Anordnung weist eine Einrichtung zur Relativbewegung von Objekt und Fokus zum Abtasten des Objekts durch den Fokus auf, damit die Struktur des Objekts ermittelt werden kann.The arrangement has a device for relative movement of object and focus for scanning the object by focusing on so that the structure of the object can be determined can.

Es gibt viele Möglichkeiten, die Transmissionseigenschaften der Probe für den Messstrahl zu verändern. Durch Bestrahlen des im Fokus befindlichen Teils des Objekts mit dem Anregungsstrahl verändert sich lokal die Transmission dieses Teils des Objekts für den Messstrahl, abhängig von der lokalen Beschaffenheit des Objekts. Die Anregung der Probe bzw. einiger selektiv auf den Anregungsstrahl ansprechender Moleküle innerhalb der Probe bewirkt, dass diese Moleküle von einem Grundzustand in einen angeregten Zustand überführt werden. Damit wird einerseits der Grundzustand entleert und andererseits der angeregte Zustand bevölkert. Beides lässt sich nachweisen. Der Anteil der Moleküle, die in einen angeregten Zustand überführt werden müssen, ist sehr gering und liegt typischerweise in der Größenordnung von 0,1% bis 1%.There are many options for the transmission properties the sample for to change the measuring beam. By irradiating the part of the object in focus with changed the excitation beam locally the transmission of this part of the object for the measuring beam, dependent on the local nature of the property. The excitation of the sample or some selectively responsive molecules within the excitation beam the sample causes these molecules to go from a ground state to transferred to an excited state. This empties the basic state on the one hand and on the other hand the excited state populates. Both leaves to prove themselves. The proportion of molecules in an excited Condition to be transferred need is very low and is typically on the order of 0.1% to 1%.

Häufig haben die elektronisch angeregten Moleküle einen gegenüber den Molekülen im Grundzustand veränderten Extinktionskoeffizienten bzw. ein verändertes Absorptionsspektrum. Die Veränderung ist i. d. R. für jede Molekülart spezifisch. Zum Nachweis der Bevölkerung des angeregten Zustands wird ein geeigneter Messstrahl gewählt, beispielsweise ein Laserstrahl mit einer Wellenlänge, die eine Absorptionsbande des angeregten Zustands der Moleküle trifft, die jedoch keine Absorptionsbande des Grundzustands trifft.Frequently the electronically excited molecules have one against the molecules changed in the basic state Extinction coefficients or a changed absorption spectrum. The change is i. d. R. for every kind of molecule specific. To prove the population A suitable measuring beam of the excited state is selected, for example a laser beam with a wavelength that is an absorption band of the excited state of the molecules, but none Absorption band of the ground state.

Die Bevölkerung des angeregten Zustands lässt sich auch durch stimulierte Emission nachweisen. Dazu wird der Messstrahl auf eine Wellenlänge abgestimmt, die einer Emissionsbande des angeregten Zustands entspricht. Kommt es zur stimulierten Emission, so erhöht sich die Transmission des Messstrahls scheinbar. Ferner erhöht sich bei Verwendung der stimulierten Emission die Photostabilität (die Anzahl der im Mittel möglichen Anregungszyklen) von ggf. eingesetzten Farbstoffen, da diese eine kürzere Zeit in elektronisch angeregten Zuständen verweilen, aus denen heraus sie i. d. R. chemische Reaktionen eingehen können, die ihre Fluoreszenzfähigkeit aufheben.The population of the excited state can be can also be demonstrated by stimulated emission. For this, the measuring beam tuned to a wavelength, which corresponds to an emission band of the excited state. comes stimulated emission, the transmission of the Measuring beam apparently. Furthermore, when using the stimulated emission the photostability (the number of on average potential Excitation cycles) of any dyes used, since this is a shorter time in electronically excited states linger from which they i. d. R. enter into chemical reactions can, which their fluorescence ability cancel.

Die Entleerung des Grundzustands kann dadurch nachgewiesen werden, dass der Messstrahl beispielsweise die gleiche oder ähnliche Wellenlänge wie der Anregungsstrahl hat und dann auch beide von einem Laser erzeugt werden. Beide mögen auf eine Absorptionsbande des Grundzustands der Moleküle abgestimmt sein. Wird der Grundzustand teilweise entvölkert bzw. ausgebleicht, so verringert sich die Absorption des Messstrahls abhängig von der Intensität des Anregungsstrahls, d. h. die Transmission erhöht sich. Möglich ist für diesen Fall auch, dass der Messstrahl auf eine andere Absorptionsbande des Grundzustands abgestimmt ist, also eine andere Wellenlänge hat als der Anregungsstrahl.The emptying of the basic state can be demonstrated that the measuring beam, for example the same or similar Wavelength like the excitation beam has and then both generated by a laser become. They both like tuned to an absorption band of the ground state of the molecules his. If the basic state is partially depopulated or faded, then so the absorption of the measuring beam decreases depending on the intensity the excitation beam, d. H. the transmission increases. In this case it is also possible that the measuring beam is matched to another absorption band of the ground state, so a different wavelength has as the excitation beam.

Auf diese Weise wird durch den Anregungsstrahl ein Volumen innerhalb des Objekts erzeugt, dass spezifische Eigenschaften hat, die selektiv nachgewiesen werden können. Dieses Volumen ist z. B. bestimmt durch den Bereich der maximalen Konzentration an Molekülen im angeregten Zustand. Dieser Bereich wird durch den Fokus des Anregungsstrahls erzeugt. Ohne diese gezielte Erzeugung eines präparierten Volumens im Objekt könnte eine Absorptionsmessung lediglich Informationen über die Gesamtheit der Moleküle im Strahlengang des Messstrahls liefern.In this way, through the excitation beam a volume within the object that produces specific properties that can be detected selectively. This volume is e.g. B. determined by the range of the maximum concentration of molecules in the excited Status. This area is defined by the focus of the excitation beam generated. Without this targeted creation of a prepared volume in the object could an absorption measurement only provides information about the totality of the molecules in the beam path of the measuring beam.

Je nach Notwendigkeit haben der Anregungsstrahl und der Messstrahl, sofern es sich um Laserstrahlen handelt, die gleiche Wellenlänge oder unterschiedliche Wellenlängen. Entsprechend werden eine oder mehrere Strahlungsquellen benötigt.Depending on the need have the excitation beam and the measuring beam, if it is a laser beam, the same wavelength or different wavelengths. Accordingly, one or more radiation sources are required.

Es ist nicht nötig, die Probe mit geeigneten Sonden, z. B. Farbstoff-Molekülen, zu markieren. Es genügt, eine Absorptionsbande von Teilen der Probe zu finden und diese durch den Anregungsstrahl reversibel und gezielt auszubleichen. Bei biologischen Proben gibt es oftmals eine Reihe solcher Absorptionsbanden, so beispielsweise bei Cytochromen oder Hämoglobin. Es ist jedoch möglich, durch Markieren des Objekts mit geeigneten Farbstoffen den gewünschten Effekt gezielt herbeizuführen oder zu verstärken. Dazu können auch Farbstoffe eingesetzt werden, die nur schlecht fluoreszieren, etwa klassische Färbemittel, deren Auswirkungen auf Zellen gut erforscht sind.It is not necessary to use suitable probes z. B. dye molecules, to mark. It is sufficient, find an absorption band from parts of the sample and pass them through reversibly and specifically bleach the excitation beam. For biological samples there are often a number of such absorption bands, for example cytochrome or hemoglobin. However, it is possible by marking the object with suitable dyes To bring about a targeted effect or reinforce. You can do this dyes are also used which fluoresce only poorly, such as classic colorants, whose effects on cells are well researched.

Die Anordnung weist schließlich eine Einrichtung auf zum Bestimmen der Änderung der Transmission des Messstrahls bei dem Durchtritt durch den Fokus, abhängig von der Änderung der Intensität des Anregungsstrahls. In der Regel ist die Änderung der Transmission proportional zur Konzentration der Moleküle, die durch den Anregungsstrahl in einen angeregten Zustand überführt wurden. Somit ist die relative Änderung der Transmission i. d. R. proportional zur Intensität des Anregungsstrahls. Typische Werte für die relative Änderung der Transmission des Messstrahls liegen im Bereich von 1% oder weniger. Relative Transmissionsänderungen bis 3*10^-8 sind bei geeigneter Ausrüstung noch nachzuweisen. Mit dieser Technik können einzelne Absorbermoleküle nachgewiesen werden.The arrangement finally has one Set up to determine the change in transmission of the Measuring beam when passing through the focus, depending on of change the intensity of the excitation beam. As a rule, the change in transmission is proportional to the concentration of the molecules, which have been brought into an excited state by the excitation beam. So that's the relative change the transmission i. d. R. proportional to the intensity of the excitation beam. Typical values for the relative change the transmission of the measuring beam is in the range of 1% or less. Relative transmission changes Up to 3 * 10 ^ -8 can still be demonstrated with suitable equipment. With this technique can individual absorber molecules be detected.

Ein großer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass auf die Markierung mit Farbstoffen verzichtet werden kann. Dadurch kommt es u. a. zu einer Reduzierung der Produktion phototoxischer Substanzen in der Probe, die stark durch fluoreszierende Farbstoffe katalysiert wird.A great advantage of the invention is that the marking with dyes can be dispensed with. This leads, among other things, to a reduction in the production of phototoxic substances zen in the sample, which is strongly catalyzed by fluorescent dyes.

Ferner kann das gewünschte Messsignal i. d. R. frei von Untergrund nachgewiesen werden. Wird als Messstrahl ein in der Wellenlänge schmalbandiger Laserstrahl verwendet, so wird auch das gewünschte Signal nur in diesem schmalen Wellenlängen-Bereich nachgewiesen. Dazu kann z. B. vor dem Detektor ein gleichfalls schmalbandiger Farbfilter oder Monochromator eingesetzt werden. Umgebungslicht, Hintergrund-Fluoreszenz oder Raman-Licht wird dadurch ausgeblendet. Wird, wie beim derzeitigen Stand der Technik, Fluoreszenzlicht nachgewiesen, so ist das Emissionslicht über einen wesentlich breiteren Wellenlängenbereich zu sammeln, was zu einem entsprechend erhöhten Untergrund führt. Ferner kann durch das Anregungslicht ein selektiver Zustand präpariert werden, der durch den Messstrahl nachgewiesen wird, ein Zustand, der in der Probe evtl. natürlicherweise nicht vorkommt und daher untergrundfrei ist.Furthermore, the desired measurement signal i. d. Can be proven free of underground. Is used as a measuring beam one in the wavelength narrow-band laser beam is used, so is the desired signal detected only in this narrow wavelength range. For this, e.g. B. in front of the detector also a narrow band Color filter or monochromator can be used. Ambient light This eliminates background fluorescence or Raman light. If, as in the current state of the art, fluorescent light is detected, so the emission light is over collect a much wider range of wavelengths what to a correspondingly increased Leads underground. Furthermore, a selective state can be prepared by the excitation light which is detected by the measuring beam, a state possibly natural in the sample does not occur and is therefore underground.

Die Erfindung kann neben vielen Anwendungen u. a. zur Ultra-Spuren-Analyse in einer Probe eingesetzt werden sowie zur Überprüfung der Homogenität der Färbung von Polymeren bzw. zur Überprüfung der inneren Struktur der Farbstoffverteilung in Proben.The invention can have many applications u. a. for ultra trace analysis be used in a sample and to check the homogeneity of the color of Polymers or to check the internal structure of the dye distribution in samples.

Vorteilhafterweise wird der durch die Probe transmittierte Messstrahl mit Hilfe eines konfokalen Aufbaus nachgewiesen. Das heißt, dass der Fokus des Messstrahls in der Probe auf ein Pinhole abgebildet wird, hinter dem sich ein Detektor befindet. Dadurch wird die Ortsauflösung erhöht. Gegenüber herkömmlichen Laser-Scanning-Mikroskopen hat dieses konfokale, zweistrahlige Absorptionsmikroskop eine um den Faktor Wurzel 2 verbesserte räumliche Auflösung.The measuring beam transmitted through the sample is advantageously detected with the aid of a confocal setup. This means that the focus of the measuring beam in the sample is imaged on a pinhole, behind which there is a detector. This increases the spatial resolution. Compared to conventional laser scanning microscopes, this confocal, double-beam absorption microscope has a root factor 2 improved spatial resolution.

Um die Ortsauflösung weiter zu erhöhen, wird i. d. R. ein Mikroskop dazu verwendet, den Anregungsstrahl und den Messstrahl in die Probe zu fokussieren. Am besten geeignet zur Durchführung der Erfindung ist ein modifiziertes konfokales Laser-Scanning-Mikroskop.To further increase the spatial resolution, i. d. R. used a microscope to view the excitation beam and the Focus the measuring beam into the sample. Most suitable for carrying out the invention is a modified confocal laser scanning microscope.

Die Erfindung erlaubt es, die spektrale Verteilung der Änderung der Transmission des Messstrahls bei dem Durchtritt durch den Fokus räumlich aufgelöst zu erfassen. Dazu wird zum Erzeugen des Messstrahls eine Lampe eingesetzt, die ein breites, möglichst kontinuierliches Spektrum an Licht aussendet. Alternativ kann auch eine schmalbandige, durchstimmbare Lichtquelle, etwa ein abstimmbarer Laser, eingesetzt werden. Die Transmission des Messstrahls wird dann mit Hilfe eines Spektraldetektors nachgewiesen. Die so ermittelten Transmissions- bzw. Absorptionsspektren können ferner als Funktion der Wellenlänge des Anregungsstrahls ermittelt werden. Damit wird ein neues Feld der mehrdimensionalen Spektroskopie eröffnet, dass enorme Möglichkeiten der differenzierten Darstellung z. B. von Gewebe oder Zellstrukturen schafft.The invention allows the spectral Distribution of the change the transmission of the measuring beam as it passes through the focus to be spatially resolved. For this purpose, a lamp is used to generate the measuring beam a broad, if possible emits a continuous spectrum of light. Alternatively, too a narrow-band, tunable light source, such as a tunable one Lasers. The transmission of the measuring beam is then detected using a spectral detector. The so determined Transmission or absorption spectra can also be a function of wavelength of the excitation beam can be determined. This will create a new field Multi-dimensional spectroscopy opens up enormous opportunities the differentiated representation z. B. of tissue or cell structures creates.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Figuren schematisch dargestellt sind. Gleiche Bezugsziffern in den einzelnen Figuren bezeichnen dabei gleiche Elemente. Im Einzelnen zeigt:The invention is described below of embodiments explained in more detail the are shown schematically in the figures. Same reference numbers in the individual figures denote the same elements. In detail shows:

1 eine schematische Darstellung des optischen Aufbaus; und . 1 a schematic representation of the optical structure; and .

2 eine beispielhafte Messung mit konfokaler Absorptionsmikroskopie. 2 an exemplary measurement with confocal absorption microscopy.

Wie in 1 zu sehen ist, ist eine Probe 10, z. B. ein Gewebepräparat, auf einem Positioniertisch 12 befestigt. Ein Mikroskopobjektiv 14 fokussiert einen kontinuierlichen Strahl eines Helium-Neon-Lasers 16 in die Probe 10, nachdem er durch ein Linsenpaar 17 in seinem Durchmesser vergrößert wurde. Der Helium-Neon-Laser hat eine Wellenlänge von 543,5 nm. Das transmittierte Licht wird durch ein zweites Mikroskopobjektiv 18 gesammelt und über einen Spektralfilter 19 auf ein Pinhole 20 mit Hilfe einer Linse 22 fokussiert. Hinter dem Pinhole ist eine Silizium-Photodiode 24 angeordnet, die das durch das Pinhole gelangende Licht detektiert. Es ist nicht nötig, einen besonders empfindlichen bzw. rauscharmen Photodetektor zu verwenden, da nicht einzelne Photonen nachgewiesen werden müssen, sondern lediglich die Änderung der Transmission des Messstrahls. Daher reichen einfache Photo-Dioden, CCDs o. ä. als Detektoren.As in 1 is seen is a sample 10 , e.g. B. a tissue preparation, on a positioning table 12 attached. A microscope lens 14 focuses a continuous beam of a helium-neon laser 16 in the rehearsal 10 after going through a pair of lenses 17 was increased in diameter. The helium-neon laser has a wavelength of 543.5 nm. The transmitted light is through a second microscope objective 18 collected and over a spectral filter 19 on a pinhole 20 with the help of a lens 22 focused. Behind the pinhole is a silicon photodiode 24 arranged, which detects the light passing through the pinhole. It is not necessary to use a particularly sensitive or low-noise photodetector, since it is not necessary to detect individual photons, but only the change in the transmission of the measuring beam. Therefore simple photo diodes, CCDs or similar are sufficient as detectors.

Das zweite Mikroskopobjektiv 18 wird ferner dazu verwendet, den Strahl 26 eines Argon-Ionen-Lasers 28 (mit einer Wellenlänge von 514,5 nm) in die Probe 10 zu fokussieren, nachdem auch dieser durch ein Linsenpaar 29 in seinem Durchmesser vergrößert wurde und durch einen dichroitischen Strahlteiler 30 in das Mikroskopobjektiv 18 eingekoppelt wurde. Die Intensität des Laserstrahls 26 wird mit einer Frequenz von 17 kHz moduliert. Dazu dient beispielsweise ein Chopper oder ein Modulator 31, beispielsweise ein akustooptischer oder elektro-optischer Modulator, vorzugsweise eine Pockelszelle. Vorzugsweise wird eine Rechteck-Modulation verwendet, d. h. der Anregungsstrahl 26 wird abwechselnd ein- und ausgeschaltet.The second microscope lens 18 is also used to beam 26 of an argon ion laser 28 (with a wavelength of 514.5 nm) into the sample 10 to focus after this too through a pair of lenses 29 was increased in diameter and by a dichroic beam splitter 30 into the microscope lens 18 was coupled. The intensity of the laser beam 26 is modulated with a frequency of 17 kHz. A chopper or a modulator is used for this purpose 31 , for example an acousto-optical or electro-optical modulator, preferably a Pockels cell. Rectangular modulation is preferably used, ie the excitation beam 26 is switched on and off alternately.

Die Fokusse der beiden Laserstrahlen fallen zusammen, ebenso wie die Abbildung des Pinholes 20 in der Ebene der Probe 10. Der Strahl 26 des Argon-Ionen-Lasers 28 dient als Anregungsstrahl. Der Strahl des Helium-Neon-Lasers 16 dient als Messstrahl 32.The foci of the two laser beams coincide, as does the image of the pinhole 20 in the plane of the sample 10 , The beam 26 of the argon ion laser 28 serves as an excitation beam. The beam of the helium-neon laser 16 serves as a measuring beam 32 ,

Die Wellenlänge des Anregungsstrahls 26 ist so gewählt, dass sie auf eine Absorptionsbande in der Probe 10 passt. Aufgrund der Absorption des Anregungsstrahls 26 in der Probe 10 kommt es in einem dynamischen Gleichgewicht dazu, dass ein bestimmter Anteil von Molekülen in einen elektronisch angeregten Zustand gebracht wird. Dieser Anteil liegt typischerweise im Bereich von einem Prozent oder mehrere Größenordnungen darunter.The wavelength of the excitation beam 26 is chosen to be on an absorption band in the sample 10 fits. Due to the absorption of the excitation beam 26 in the rehearsal 10 In a dynamic equilibrium, a certain proportion of molecules is brought into an electronically excited state. This percentage is typically in the range of one percent or several orders of magnitude below.

Häufig haben die elektronisch angeregten Moleküle einen gegenüber den Molekülen im Grundzustand veränderten Extinktionskoeffizienten für die Wellenlänge des Messstrahls 32. Damit ändert sich die Transmission des Messstrahls 32 durch die Probe 10 in Abhängigkeit von der Modulation des Anregungsstrahls 26. Diese periodische Änderung der Transmission weist auf die Anwesenheit von Absorbermolekülen in der Probe 10 hin. Durch dreidimensionales Abtasten der Probe 10 mit Hilfe des Positioniertisches 12 lässt sich die räumliche Verteilung der Absorbermoleküle und damit die räumliche Struktur der Probe 10 ermitteln.Often the electronically excited molecules have a different extinction coefficient for the wavelength of the measuring beam compared to the molecules in the ground state 32 , This changes the transmission of the measuring beam 32 through the sample 10 depending on the modulation of the excitation beam 26 , This periodic change in transmission indicates the presence of absorber molecules in the sample 10 out. By three-dimensional scanning of the sample 10 with the help of the positioning table 12 the spatial distribution of the absorber molecules and thus the spatial structure of the sample 10 determine.

Das Signal der Silizium-Photodiode 24 wird verstärkt und mit Hilfe eines Lock-in-Verstärkers 40 und eines Computers 42 ausgewertet. Der Lock-in-Verstärker 40 erlaubt eine effektive Rauschunterdrückung und damit eine hohe Dynamik der Messsignal-Aufnahme. Der Lock-in-Verstärker 40 wird auf die Frequenz und Phase des Modulators 31 abgestimmt. Der Computer 42 steuert ferner den Positioniertisch 12 und damit die relative räumliche Lage zwischen Probe 10 und Fokus. Auf diese Weise werden Änderungen in der Transmission des Messstrahls 32 durch die Probe 10 als Funktion der räumlichen Positionierung des Fokus in der Probe 10 ermittelt.The signal from the silicon photodiode 24 is amplified and with the help of a lock-in amplifier 40 and a computer 42 evaluated. The lock-in amplifier 40 allows effective noise suppression and thus high dynamics of the measurement signal recording. The lock-in amplifier 40 is based on the frequency and phase of the modulator 31 Voted. The computer 42 also controls the positioning table 12 and thus the relative spatial position between the sample 10 and focus. In this way, changes in the transmission of the measuring beam 32 through the sample 10 as a function of the spatial positioning of the focus in the sample 10 determined.

Um die Möglichkeiten dieser konfokalen Absorptionsmikroskopie zu demonstrieren, zeigt 2 eine beispielhafte Messung. Als Probe 10 wurde ein Objektträger 34 für die Mikroskopie mit Farbstoffmolekülen beschichtet. Dazu wurde eine 10^-4 molare Lösung von Rhodamin 6G in Chloroform mit drei Massenprozent Polycarbonat hergestellt. Diese wurde durch Spincoating bei 2000 Umdrehungen pro Minute als Schicht 36 auf den Objektträger aufgebracht.To demonstrate the possibilities of this confocal absorption microscopy, shows 2 an exemplary measurement. As a sample 10 became a slide 34 coated with dye molecules for microscopy. A 10 ^ -4 molar solution of rhodamine 6G in chloroform with three percent by mass polycarbonate was prepared. This was done by spin coating at 2000 revolutions per minute as a layer 36 applied to the slide.

2 zeigt die Änderung der Transmission Delta I/I als Funktion der Koordinate z, die den Abstand der Fokalebene 38 des Anregungsstrahls 26 bzw. des Messstrahls 32 zur Ebene der Farbstoff-Schicht 36 angibt. Die räumliche Lokalisierung der Schicht 36 in z-Richtung ist mit dem geschilderten Absorptionsverfahren möglich, wie es in 2 deutlich zu sehen ist. 2 shows the change in transmission delta I / I as a function of coordinate z, which is the distance of the focal plane 38 of the excitation beam 26 or the measuring beam 32 to the level of the dye layer 36 indicates. The spatial localization of the layer 36 in the z-direction is possible with the absorption method described, as in 2 is clearly visible.

Die Lage der Fokalebene 38 bezogen auf den Objektträger 34 bzw. die Schicht 36 ist im oberen Teil der 2 veranschaulicht. Bedingt durch die Brechung des Lichts des Anregungs- bzw. Messstrahls 26, 32 am Glas des Objektträgers 34 kommt es teilweise zu einer Verschiebung der Fokalebene, wie es in der Abbildung ganz links im oberen Teil der 2 zu sehen ist.The location of the focal plane 38 based on the slide 34 or the layer 36 is in the upper part of the 2 illustrated. Due to the refraction of the light from the excitation or measuring beam 26 . 32 on the glass of the slide 34 there is a partial shift in the focal plane, as shown in the illustration on the far left in the upper part of the 2 you can see.

1010
Probesample
1212
Positioniertischpositioning
1414
Mikroskopobjektivmicroscope objective
1616
Helium-Neon-LaserHelium-neon laser
1717
Linsenpaarpair of lenses
1818
Mikroskopobjektivmicroscope objective
1919
Spektralfilterspectral
2020
Pinholepinhole
2222
Linselens
2424
Silizium-PhotodiodeSilicon photodiode
2626
Anregungsstrahlexcitation beam
2828
Argon-Ionen-LaserIon laser
2929
Linsenpaarpair of lenses
3030
dichroitischer Strahlteilerdichroic beamsplitter
3131
Modulatormodulator
3232
Messstrahlmeasuring beam
3434
Objektträgerslides
3636
Farbstoff-SchichtDye layer
3838
Fokalebenefocal plane
4040
Lock-in-VerstärkerLock-in amplifier
4242
Computercomputer

Claims (5)

Anordnung zum Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts a) mit einem Anregungsstrahl (26) und einem Messstrahl (32) mit einem gemeinsamen Fokus; b) mit einer Einrichtung (12) zur Relativbewegung von Objekt (10) und Fokus zum Abtasten des Objekts durch den Fokus; und c) mit einer Einrichtung (24, 31, 40) zum Bestimmen der Änderung der Transmission des Messstrahls (32) bei dem Durchtritt durch den Fokus abhängig von der Änderung der Intensität des Anregungsstrahls (26).Arrangement for determining the three-dimensional structure of an object a) with an excitation beam ( 26 ) and a measuring beam ( 32 ) with a common focus; b) with a facility ( 12 ) for the relative movement of the object ( 10 ) and focus for scanning the object by the focus; and c) with a device ( 24 . 31 . 40 ) to determine the change in the transmission of the measuring beam ( 32 ) when passing through the focus depending on the change in the intensity of the excitation beam ( 26 ). Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (24, 31, 40) zum Bestimmen der Änderung der Transmission des Messstrahls (32) einen konfokalen Aufbau aufweist.Arrangement according to the preceding claim, characterized in that the device ( 24 . 31 . 40 ) to determine the change in the transmission of the measuring beam ( 32 ) has a confocal structure. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der Anregungsstrahl (26) und der Messstrahl (32) mit Hilfe eines Mikroskopobjektivs (14, 18) in die Probe fokussiert werden.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the excitation beam ( 26 ) and the measuring beam ( 32 ) with the help of a microscope objective ( 14 . 18 ) are focused in the sample. Verfahren zum Bestimmen der dreidimensionalen Struktur eines Objekts mit folgenden Schritten: a) ein Anregungsstrahl (26) und ein Messstrahl (32) werden in einen gemeinsamen Fokus fokussiert; b) das Objekt (10) und der Fokus werden zum Abtasten des Objekts durch den Fokus relativ zueinander bewegt; und c) die Änderung der Transmission des Messstrahls (32) bei dem Durchtritt durch den Fokus wird in Abhängigkeit von der Änderung der Intensität des Anregungsstrahls (26) bestimmt.Method for determining the three-dimensional structure of an object with the following steps: a) an excitation beam ( 26 ) and a measuring beam ( 32 ) are focused on a common focus; b) the object ( 10 ) and the focus are moved relative to each other to scan the object by the focus; and c) the change in the transmission of the measuring beam ( 32 ) when passing through the focus, depending on the change in the intensity of the excitation beam ( 26 ) certainly. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die spektrale Verteilung der Änderung der Transmission des Messstrahls (32) bei dem Durchtritt durch den Fokus erfasst wird.Method according to the preceding claim, characterized in that the spectral distribution of the change in the transmission of the measuring beam ( 32 ) is detected when passing through the focus.
DE2002131543 2002-07-11 2002-07-11 Confocal 3D scanning absorption Expired - Fee Related DE10231543B3 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002131543 DE10231543B3 (en) 2002-07-11 2002-07-11 Confocal 3D scanning absorption
PCT/EP2003/007290 WO2004008217A1 (en) 2002-07-11 2003-07-08 Confocal 3d-scanning absorption
AU2003246655A AU2003246655A1 (en) 2002-07-11 2003-07-08 Confocal 3d-scanning absorption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002131543 DE10231543B3 (en) 2002-07-11 2002-07-11 Confocal 3D scanning absorption

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10231543B3 true DE10231543B3 (en) 2004-02-26

Family

ID=30009923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002131543 Expired - Fee Related DE10231543B3 (en) 2002-07-11 2002-07-11 Confocal 3D scanning absorption

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003246655A1 (en)
DE (1) DE10231543B3 (en)
WO (1) WO2004008217A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006046369A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Luminescence microscopy method for examining biological preparations, involves detecting luminescence radiation from sample partial volume in modulation-filtering manner, so that luminescence radiation from another volume is suppressed

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1907826B2 (en) * 2005-07-22 2020-11-25 Carl Zeiss MicroImaging GmbH Luminescence microscopy with enhanced resolution
US9341515B2 (en) 2011-02-11 2016-05-17 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. Optical absorbance measurement apparatus, method, and applications
CN103115900A (en) * 2013-01-21 2013-05-22 合肥知常光电科技有限公司 Method and device for detecting surface and subsurface optical absorption of solid material

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631581A (en) * 1984-03-15 1986-12-23 Sarastro Ab Method and apparatus for microphotometering microscope specimens
DE4040441A1 (en) * 1990-12-18 1992-07-02 Hell Stefan DOUBLE CONFOCAL GRID MICROSCOPE
WO1992018850A1 (en) * 1991-04-10 1992-10-29 Mayo Foundation For Medical Education And Research Confocal imaging system for visible and ultraviolet light
DE4324681A1 (en) * 1993-07-22 1995-03-30 Hell Stefan Method and device for optical excitation of an energy state of a sample at a sample point with high spacial resolution
DE4331570C2 (en) * 1993-08-17 1996-10-24 Hell Stefan Process for the optical excitation of a sample
DE4416558C2 (en) * 1994-02-01 1997-09-04 Hell Stefan Method for optically measuring a sample point of a sample and device for carrying out the method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9014570D0 (en) * 1990-06-29 1990-08-22 Dixon Arthur E Method for transmitted-light and reflected-light imaging

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4631581A (en) * 1984-03-15 1986-12-23 Sarastro Ab Method and apparatus for microphotometering microscope specimens
DE4040441A1 (en) * 1990-12-18 1992-07-02 Hell Stefan DOUBLE CONFOCAL GRID MICROSCOPE
WO1992018850A1 (en) * 1991-04-10 1992-10-29 Mayo Foundation For Medical Education And Research Confocal imaging system for visible and ultraviolet light
DE4324681A1 (en) * 1993-07-22 1995-03-30 Hell Stefan Method and device for optical excitation of an energy state of a sample at a sample point with high spacial resolution
DE4331570C2 (en) * 1993-08-17 1996-10-24 Hell Stefan Process for the optical excitation of a sample
DE4416558C2 (en) * 1994-02-01 1997-09-04 Hell Stefan Method for optically measuring a sample point of a sample and device for carrying out the method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006046369A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Luminescence microscopy method for examining biological preparations, involves detecting luminescence radiation from sample partial volume in modulation-filtering manner, so that luminescence radiation from another volume is suppressed
US8399857B2 (en) 2006-09-29 2013-03-19 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Luminescence microscopy with enhanced resolution

Also Published As

Publication number Publication date
WO2004008217A1 (en) 2004-01-22
AU2003246655A1 (en) 2004-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10035190C5 (en) Method and device for fluorescence measurement
DE60109128T2 (en) Device for determining the volume of a single red blood cell
DE2446032A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING SUBMICROMETRICALLY SIZED PARTICLES
US20080038835A1 (en) Reference Member for Fluorescence Measurements, and Method for the Production Thereof
DE102008049886A1 (en) Device, in particular a microscope, for the examination of samples
EP2233913A1 (en) Optical standard for calibrating and characterising optical measuring devices
EP0979402B1 (en) Method for optical detection of analyte molecules in a natural biological medium
DE102009003548A1 (en) Method for the high-resolution detection of nanoparticles on two-dimensional measuring surfaces
EP1678547B1 (en) Device and method for measuring the optical properties of an object
EP2145925B1 (en) Use of a long-wave emitting cyanine compound as an NIR fluorescence standard and kit to calibrate photoluminescence measuring system
DE102012005417B4 (en) Apparatus and method for angle-resolved scattered light measurement
DE10231543B3 (en) Confocal 3D scanning absorption
DE112013005632T5 (en) Scanning probe microscope and sample observation method using the same
DE102013022026A1 (en) Multi-Color scanning microscope
WO2007101706A1 (en) Method for determining molecules or molecule parts in biological samples
EP2988950B9 (en) Calibration method and method for rapidly determining the absolute luminescence intensity
DE19822452C2 (en) Method for determining the density of luminescent molecules on a surface, use of the method for determining adsorption and binding kinetics and equilibrium and binding constants of molecules on a surface by luminescence measurements and device for carrying out the method
DE102012214932B4 (en) Test sample apparatus and test method for a sub-wavelength optical microscope
EP2261641A2 (en) System and method for determining the luminescence quantum efficiency of a luminescent sample
WO2022136205A1 (en) Device and method for a fluorescence measurement for an analysis of a biochemical sample
CN112557363A (en) Single-particle rapid identification device and method based on femtosecond laser modulation phase
DE60204735T2 (en) Method for calibrating the sample height in an analyzer
DE4104014A1 (en) Determining absolute intracellular calcium ion concn. - by staining with calcium sensitive fluorescent dye then scanning fluorescence decay of complexed and free dye
Carriles et al. Confocal and Multiphoton Microscopy
EP0950893A2 (en) Apparatus for the detection of a fluorescent dye

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BORNEMANN, RAINER, 76571 GAGGENAU, DE

8320 Willingness to grant licenses declared (paragraph 23)
R082 Change of representative

Representative=s name: DENNEMEYER & ASSOCIATES S.A., DE

R082 Change of representative

Representative=s name: DENNEMEYER & ASSOCIATES S.A., DE

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140201