JP2007108146A - Method for detecting direction of arrangement of well and optical analyzing apparatus - Google Patents

Method for detecting direction of arrangement of well and optical analyzing apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting the directions of arrangement of wells of a microplate. <P>SOLUTION: A stage 8 is horizontally moved in such a way that an immersion objective lens of an inverted fluorescence microscope may generate a horizontal trajectory 25 of a predetermined shape and size to the bottom surface of the microplate 20. Reflected light from the bottom surface of the microplate 20 is measured while the immersion objective lens generates the trajectory 25. The location of a well wall 23 traversed by the trajectory 25 are detected on the basis of the intensity of the reflected light. Intersecting cross shapes 24 in the well wall 23 are detected from among squares formed by the trajectory 25 on the basis of the detected location of the well wall 23. Plate X-axes 27 and plate Y axes 28 intersecting at the centers of the cross shapes 24, i.e., the directions of arrangement of the wells 22, are detected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法および光分析装置に関する。   The present invention relates to a method and an optical analyzer for detecting the array direction of wells in a microplate.

光分析装置に用いられるマイクロプレートは、業界規格（ＳＢＳ規格：Ｓｏｃｉｅｔｙ ｆｏｒ Ｂｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）に準拠されて形成されている。業界規格では、プレート本体の外形サイズが同じで、ウエル数が例えば９６ウエル、３８４ウエル、１５３６ウエルのように規定されている。これらのウエル数が増加したすなわちウエルが細分化されたマイクロプレートでは、ウエルを分離する隔壁の厚さが１ｍｍ以下に形成されている。   The microplate used for the optical analyzer is formed in conformity with an industry standard (SBS standard: Society for Biomolecular Screening). In the industry standard, the plate body has the same outer size, and the number of wells is defined as 96 wells, 384 wells, 1536 wells, for example. In the microplate in which the number of wells is increased, that is, the wells are subdivided, the partition walls separating the wells are formed with a thickness of 1 mm or less.

特開２００２−１４０３５号公報は、マイクロプレートのウエルが細分化すると、１つのマイクロプレートから得た各測定データを管理することが困難となる問題点を挙げ、この問題点を解決するために、マイクロプレート自体に配置状態を示す所定の標識を設け、標識の投影像を撮像素子により検出し、検出した投影像の状態に基づいて、各ウエルからの各光が成す各投影像の形成位置を認識することを開示している。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-14035 gives a problem that it becomes difficult to manage each measurement data obtained from one microplate when the well of the microplate is subdivided, and in order to solve this problem, The microplate itself is provided with a predetermined sign indicating the arrangement state, and the projected image of the sign is detected by the image sensor, and the formation position of each projected image formed by each light from each well is determined based on the detected projected image state. Disclosure of recognition.

特開２００３−５７１８０号公報は、２次元状に広がるサンプルの位置決めを容易に行うために、サンプルを透過またはサンプル表面で反射した励起光を受光する２次元状の受光素子と、この受光素子による観察像に基づいてサンプルの位置を決定し移動させることを開示している。
特開２００２−１４０３５号公報 特開２００３−５７１８０号公報 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-57180 discloses a two-dimensional light-receiving element that receives excitation light that is transmitted through a sample or reflected from a sample surface in order to easily position a sample that spreads two-dimensionally. It discloses that the position of the sample is determined and moved based on the observation image.
JP 2002-14035 A JP 2003-57180 A

しかしながら、特開２００２−１４０３５号公報に記載の配置状態を示す標識を設けたマイクロプレートを専用容器とすると、業界規格に従っていても標識のないマイクロプレートは利用できないので、ユーザーにとって不便である。また、特開２００３−５７１８０号公報に記載されるように受光素子による観察像を得るためには、観察用のカメラを設けることが必要になるので、装置全体が大きくなってしまう。   However, if a microplate provided with a label indicating the arrangement state described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-14035 is used as a dedicated container, a microplate without a label cannot be used even in accordance with industry standards, which is inconvenient for the user. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-57180, in order to obtain an observation image by a light receiving element, it is necessary to provide an observation camera, so that the entire apparatus becomes large.

本発明の目的は、マイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法および光分析装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method and an optical analyzer for detecting the direction of well arrangement in a microplate.

本発明によるマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法は、複数のウエルを有するマイクロプレートと対物レンズとを相対的に移動させながら、前記マイクロプレートの底面に光を照射し、前記対物レンズを介して底面からの反射光の強度を測定するステップと、測定された前記反射光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するステップと、検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出するステップとを有している。   According to the method of detecting the orientation direction of the wells of the microplate according to the present invention, the microplate having a plurality of wells and the objective lens are moved relative to each other while irradiating the bottom surface of the microplate with the objective lens. Measuring the intensity of the reflected light from the bottom surface, detecting the shape of the well wall based on the measured intensity of the reflected light, and the well arrangement direction based on the detected shape of the well wall Detecting.

本発明によるマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法は、複数のウエルを有するマイクロプレートと対物レンズとを相対的に移動させながら、前記マイクロプレートに光を照射し、前記対物レンズを介して前記マイクロプレートからの蛍光を測定するステップと、測定された前記蛍光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するステップと、検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出するステップとを有している。   According to the method for detecting the orientation direction of the wells of the microplate according to the present invention, the microplate having a plurality of wells and the objective lens are relatively moved while irradiating the microplate with light, and passing through the objective lens. Measuring fluorescence from the microplate, detecting a well wall shape based on the measured fluorescence intensity, and detecting a well array direction based on the detected well wall shape And have.

本発明による光分析装置は、複数のウエルを有するマイクロプレートを移動させるステージと、前記マイクロプレートからの光を受光する対物レンズと、前記ステージが前記マイクロプレートを移動させるとともに、前記対物レンズが前記マイクロプレートからの光を受光して得られた光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するウエル壁検出手段と、検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出する配列方向検出手段とを備え、前記対物レンズは、前記マイクロプレートの底面からの反射光、または、前記ウエルと前記ウエル壁が発する蛍光を受光する。   An optical analyzer according to the present invention includes a stage for moving a microplate having a plurality of wells, an objective lens for receiving light from the microplate, the stage for moving the microplate, and the objective lens for the objective lens Well wall detecting means for detecting the shape of the well wall based on the intensity of light obtained by receiving light from the microplate, and an array direction for detecting the well array direction based on the detected shape of the well wall Detecting means, and the objective lens receives reflected light from the bottom surface of the microplate or fluorescence emitted from the well and the well wall.

本発明によれば、マイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法および光分析装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the method and optical analyzer which detect the arrangement direction of the well of a microplate are provided.

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態である蛍光分析装置１０を以下に説明する。図２に本実施形態の蛍光分析装置１０を示す。蛍光分析装置１０は、光源５と、共焦点光学系を用いた倒立型蛍光顕微鏡１と、蛍光標識された試料が発する蛍光を取得して電気信号に変換する光電気信号変換部２と、光電気信号変換部２で求めた測定データに基づいて試料の特性を求めるデータ処理装置３と、求めた測定データに基づいて試料の各種特性を表示する表示装置４とを有する。また、蛍光分析装置１０には、上記各部を制御する制御装置６（図５を参照）が設けられる。光源５は例えばレーザー光発生装置で構成される。光電気信号変換部２はフォトマルチプライヤやアバランシェフォトダイオードで構成される。 <First embodiment>
The fluorescence analysis apparatus 10 which is 1st embodiment of this invention is demonstrated below. FIG. 2 shows a fluorescence analyzer 10 of the present embodiment. The fluorescence analyzer 10 includes a light source 5, an inverted fluorescence microscope 1 using a confocal optical system, a photoelectric signal conversion unit 2 that acquires fluorescence emitted from a fluorescently labeled sample and converts it into an electrical signal, It has a data processing device 3 that obtains the characteristics of the sample based on the measurement data obtained by the electrical signal converter 2, and a display device 4 that displays various characteristics of the sample based on the obtained measurement data. In addition, the fluorescence analyzer 10 is provided with a control device 6 (see FIG. 5) for controlling the above-described units. The light source 5 is composed of, for example, a laser light generator. The photoelectric signal converter 2 is composed of a photomultiplier or an avalanche photodiode.

倒立型蛍光顕微鏡１は、マイクロプレート２０を移動させるステージ８と、マイクロプレート２０からの光を受光する液浸対物レンズ７と、液浸対物レンズ７とマイクロプレート２０との間に液体１５を供給する液体供給装置１９と、ステージ８をｘｙ方向に駆動するステージ駆動装置９と、光源５で発生した光を液浸対物レンズ７に導く光経路１６と、液浸対物レンズ７で得られた光を光電気信号変換部２に導く光経路１７とを有する。   The inverted fluorescence microscope 1 supplies a liquid 15 between a stage 8 that moves the microplate 20, an immersion objective lens 7 that receives light from the microplate 20, and the immersion objective lens 7 and the microplate 20. Liquid supply device 19, stage drive device 9 that drives stage 8 in the xy direction, optical path 16 that guides light generated by light source 5 to immersion objective lens 7, and light obtained by immersion objective lens 7 And an optical path 17 for guiding the light to the photoelectric signal converter 2.

液浸対物レンズ７の上方には、マイクロプレート２０が配置される。図３にマイクロプレート２０を上から見た図（液浸対物レンズ７はマイクロプレート２０の下に配置されていて見えない）を示す。マイクロプレート２０のＩＶ−ＩＶ断面で、マイクロプレート２０と液浸対物レンズ７を側面から見た図を図４に示す。マイクロプレート２０は、図４に示すように容器支持部材であるステージ８に支持されて、液浸対物レンズ７の上方に配置される。マイクロプレート２０の底面２１と液浸対物レンズ７との間には、液体供給装置１９によって、液体供給ノズルから液体１５が供給される。ステージ８がｘｙ方向に駆動されることによって、マイクロプレート２０はｘｙ方向に移動する。マイクロプレート２０としては、試料を収容する凹形の容器であるウエル２２を複数持ち、光源５からの光を透過する底面２１を有するものが好ましい。   A microplate 20 is disposed above the immersion objective lens 7. FIG. 3 is a view of the microplate 20 as viewed from above (the immersion objective lens 7 is disposed below the microplate 20 and cannot be seen). FIG. 4 is a cross-sectional view of the microplate 20 taken along the line IV-IV and the microplate 20 and the immersion objective lens 7 are viewed from the side. As shown in FIG. 4, the microplate 20 is supported by the stage 8 that is a container support member, and is disposed above the immersion objective lens 7. The liquid 15 is supplied from the liquid supply nozzle 19 by the liquid supply device 19 between the bottom surface 21 of the microplate 20 and the immersion objective lens 7. When the stage 8 is driven in the xy direction, the microplate 20 moves in the xy direction. The microplate 20 preferably has a plurality of wells 22 that are concave containers for containing a sample and has a bottom surface 21 that transmits light from the light source 5.

図５に制御装置６を示す。制御装置６は、光源５および光経路１６，１７に配置された光学装置を制御する光源・光学系制御部６１、ステージ駆動装置９を制御するステージ制御部６２、液体供給装置１９を制御する液体供給制御部６３、液浸対物レンズ７の移動や焦点合わせを制御する対物レンズ制御部６４、各制御部６１〜６４に命令を与える中央制御部６０を有する。   FIG. 5 shows the control device 6. The control device 6 includes a light source / optical system control unit 61 that controls the light source 5 and optical devices disposed in the light paths 16 and 17, a stage control unit 62 that controls the stage driving device 9, and a liquid that controls the liquid supply device 19. It has the supply control part 63, the objective lens control part 64 which controls the movement and focusing of the immersion objective lens 7, and the central control part 60 which gives a command to each control part 61-64.

これまでに述べた装置構成において、光源５と光経路１６上に配置された光学装置は、マイクロプレート２０に光を照射する光学系を構成している。また、光経路１７上に配置された光学装置は、マイクロプレート２０からの光を受光して得られた光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するウエル壁検出手段を構成している。さらに、データ処理装置３は、前述した試料の特性を求める機能のほかに、検出されたウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出する配列方向検出手段としても機能する。   In the device configuration described so far, the optical device disposed on the light source 5 and the optical path 16 constitutes an optical system for irradiating the microplate 20 with light. The optical device disposed on the optical path 17 constitutes a well wall detecting means for detecting the shape of the well wall based on the intensity of the light obtained by receiving the light from the microplate 20. Further, the data processing device 3 functions as an array direction detecting means for detecting the well array direction based on the detected shape of the well wall in addition to the above-described function of obtaining the sample characteristics.

図６に蛍光分析装置１０の運転手順を示す。蛍光分析装置の運転手順を、（１）準備、（２）ウエル２２の配列方向の検出、（３）蛍光測定、（４）終了の４つの過程に沿って説明する。   FIG. 6 shows the operation procedure of the fluorescence analyzer 10. The operation procedure of the fluorescence analyzer will be described along four steps: (1) preparation, (2) detection of the orientation direction of the well 22, (3) fluorescence measurement, and (4) completion.

（１）準備
オペレーターは試料が収容されたマイクロプレート２０をステージ８に乗せ、蛍光分析装置の運転を開始する。（ステップＳ３１）
運転が開始されると、中央制御部６０はステージ制御部６２にステージの駆動を命令する。ステージ制御部６２は、測定を始めるウエル２２ａの下に液浸対物レンズ７が配置されるように、ステージ８を駆動させる。（ステップＳ３２）
中央制御部６０は液浸対物レンズ７とマイクロプレート２０との間に液体１５を供給することを液体供給制御部６３に命令する。液体供給制御部６３は液体供給装置１９を駆動し、液体供給装置１９が液浸対物レンズ７上に予め定められた量の液体１５を供給ノズルから吐出させる。（ステップＳ３３）
中央制御部６０は、液浸対物レンズ７の移動を行うことを対物レンズ制御部６４に命令する。対物レンズ制御部６４は液浸対物レンズ７を光軸方向（ｚ軸方向）でマイクロプレート２０へ近づける。（ステップＳ３４）
（２）ウエル２２の配列方向の検出
次いで中央制御部６０は、液浸対物レンズ７の焦点合わせを行うことを対物レンズ制御部６４に命令し、光源・光学系制御部６１にレーザー光の供給を命令する。光源・光学系制御部６１が光源５からレーザー光を出射するのと同時に、対物レンズ制御部６４はマイクロプレート２０の底面２１上に液浸対物レンズ７の焦点を合わせる。（ステップＳ３５）
中央制御部６０は、マイクロプレート２０を水平方向（ｘｙ平面内）に移動させることをステージ制御部６２に命令するとともに、底面２１からの反射光を測定することをデータ処理装置３に命令する。ステージ制御部６２は、液浸対物レンズ７が底面２１に対して、予め定められた形状と大きさの軌跡２５を水平方向に描くように、ステージ８を水平方向に移動させる。本実施形態では、軌跡２５は一辺がウエル２２の一辺よりも長い正方形で、ウエル壁２３を横切るように描かれ、液浸対物レンズ７が正方形の頂点ａを出発し、頂点ｂ，ｃおよびｄを通過して、再び頂点ａに戻るようにして描かれる。つまり、軌跡２５は閉じており、その内部にウエル壁２３の交差する部分を含む。正方形の辺ａｂおよび辺ｃｄはステージ８のｘ軸であるステージｘ軸１１に平行で、辺ｂｃおよび辺ｄａはステージ８のｙ軸であるステージｙ軸１２に平行である（図１を参照）。 (1) Preparation The operator places the microplate 20 containing the sample on the stage 8 and starts operation of the fluorescence analyzer. (Step S31)
When the operation is started, the central control unit 60 commands the stage control unit 62 to drive the stage. The stage controller 62 drives the stage 8 so that the immersion objective lens 7 is disposed under the well 22a where measurement is started. (Step S32)
The central control unit 60 instructs the liquid supply control unit 63 to supply the liquid 15 between the immersion objective lens 7 and the microplate 20. The liquid supply control unit 63 drives the liquid supply device 19 and causes the liquid supply device 19 to discharge a predetermined amount of the liquid 15 onto the immersion objective lens 7 from the supply nozzle. (Step S33)
The central control unit 60 commands the objective lens control unit 64 to move the immersion objective lens 7. The objective lens control unit 64 brings the immersion objective lens 7 closer to the microplate 20 in the optical axis direction (z-axis direction). (Step S34)
(2) Detection of the arrangement direction of the wells 22 Next, the central control unit 60 commands the objective lens control unit 64 to focus the immersion objective lens 7 and supplies the laser light to the light source / optical system control unit 61. Order. At the same time as the light source / optical system control unit 61 emits laser light from the light source 5, the objective lens control unit 64 focuses the immersion objective lens 7 on the bottom surface 21 of the microplate 20. (Step S35)
The central control unit 60 commands the stage control unit 62 to move the microplate 20 in the horizontal direction (in the xy plane) and commands the data processing device 3 to measure the reflected light from the bottom surface 21. The stage controller 62 moves the stage 8 in the horizontal direction so that the immersion objective lens 7 draws a locus 25 of a predetermined shape and size in the horizontal direction with respect to the bottom surface 21. In the present embodiment, the trajectory 25 is a square whose one side is longer than one side of the well 22 and is drawn so as to cross the well wall 23. The immersion objective lens 7 starts from the apex a of the square, and apexes b, c, and d. And is drawn so as to return to the vertex a again. That is, the locus 25 is closed and includes a portion where the well wall 23 intersects inside thereof. The square side ab and side cd are parallel to the stage x axis 11 which is the x axis of the stage 8, and the side bc and side da are parallel to the stage y axis 12 which is the y axis of the stage 8 (see FIG. 1). .

液浸対物レンズ７が軌跡２５を描く間に、データ処理装置３は底面２１からの反射光を測定する。ステージ８の移動が終わると光源・光学系制御部６１はレーザー光の供給を止める。（ステップＳ３６）。   While the immersion objective lens 7 draws the locus 25, the data processing device 3 measures the reflected light from the bottom surface 21. When the movement of the stage 8 is finished, the light source / optical system control unit 61 stops the supply of laser light. (Step S36).

マイクロプレート２０の下から光を照射して底面２１からの反射光を測定すると、ウエル２２の領域とウエル壁２３の領域とでは反射率が異なる。ウエル壁２３の真下の底面２１での反射率はウエル２２の真下の底面２１での反射率より大きい（図７を参照）。したがって、反射光の強度は、ウエル壁２３の真下で大きく、ウエル２２の真下で小さくなるから、軌跡２５に沿って反射光の強度を測定すれば、強度の大小から、軌跡２５上にウエル２２が存在するのか、ウエル壁２３が存在するのかが検出できる。   When light is irradiated from below the microplate 20 and the reflected light from the bottom surface 21 is measured, the reflectivity differs between the well 22 region and the well wall 23 region. The reflectance at the bottom surface 21 directly below the well wall 23 is greater than the reflectance at the bottom surface 21 directly below the well 22 (see FIG. 7). Accordingly, the intensity of the reflected light is large just below the well wall 23 and is small just below the well 22. Therefore, if the intensity of the reflected light is measured along the locus 25, the well 22 is placed on the locus 25 from the magnitude of the intensity. It can be detected whether or not the well wall 23 exists.

データ処理装置３は、反射光の強度の大小から軌跡２５が横切ったウエル壁２３の位置を検出し、検出されたウエル壁２３の位置からさらに、軌跡２５がつくる正方形の中に交差したウエル壁２３の十字２４を検出する（図８を参照）。さらにデータ処理装置３は、十字２４の中心で交差するプレートＸ軸２７およびプレートＹ軸２８、すなわちウエル２２の配列方向を検出する（図９を参照）。   The data processing device 3 detects the position of the well wall 23 crossed by the trajectory 25 from the intensity of the reflected light, and further detects the position of the well wall 23 intersecting in the square formed by the trajectory 25 from the detected position of the well wall 23. 23 crosses 24 are detected (see FIG. 8). Further, the data processing device 3 detects the arrangement direction of the plate X axis 27 and the plate Y axis 28, that is, the wells 22, which intersect at the center of the cross 24 (see FIG. 9).

そしてデータ処理装置３は、ステージ８のステージｘ軸１１とプレートＸ軸２７とのずれ量２９、およびステージ８のステージｙ軸１２とマイクロプレート２０のプレートＹ軸２８とのずれ量３０を求め（図１０を参照）、その値をステージ制御部６２に送る。（ステップＳ３７）
データ処理装置３が十字２４を検出できない場合、または十字２４の検出に適した測定データが得られなかった場合には、データ処理装置３は中央制御部６０に検出不可の信号を送る（ステップＳ３８）。 Then, the data processing device 3 obtains a deviation amount 29 between the stage x axis 11 and the plate X axis 27 of the stage 8 and a deviation amount 30 between the stage y axis 12 of the stage 8 and the plate Y axis 28 of the microplate 20 ( The value is sent to the stage control unit 62 (see FIG. 10). (Step S37)
If the data processing device 3 cannot detect the cross 24 or if measurement data suitable for detecting the cross 24 cannot be obtained, the data processing device 3 sends a non-detectable signal to the central control unit 60 (step S38). ).

データ処理装置３から検出不可の信号を受け取った中央制御部６０は、反射光の測定を再度行うことをステージ制御部６２およびデータ処理装置３に命令する。中央制御部６０は、前回とは異なる位置で軌跡２５を描くことを、または前回とは異なる大きさの軌跡２５を描くことを、ステージ制御部６２に命令する。（ステップＳ３９）
再度、ステージ制御部６２はマイクロプレート２０を水平方向に移動させ、データ処理装置３は底面２１からの反射光を測定する。（ステップＳ３６）
（３）蛍光測定
中央制御部６０は、液浸対物レンズ７の焦点合わせを行うことを対物レンズ制御部６４に命令し、光源・光学系制御部６１にレーザー光の供給を命令する。光源・光学系制御部６１が光源５からレーザー光を供給するのと同時に、対物レンズ制御部６４はマイクロプレート２０のウエル２２中に焦点を合わせる。（ステップＳ４０）
中央制御部６０は、試料が発する蛍光を測定することをデータ処理装置３に命令する。データ処理装置３は蛍光測定を行い、試料の各種特性を求めて表示装置４に表示する。蛍光測定が終わると、光源・光学系制御部６１はレーザー光の供給を止める。（ステップＳ４２）
最初の蛍光測定が終わると、次のウエル２２での蛍光測定のため、中央制御部６０はステージ制御部６２にステージ８の移動を命令する。ステージ制御部６２は、データ処理装置３で求められたずれ量２９，３０に基づいて、ステージ８の移動方向を補正しながら、隣接するウエル２２の下に液浸対物レンズ７が配置されるようにステージ８を駆動させる（ステップＳ４３）。 The central control unit 60 that has received the non-detectable signal from the data processing device 3 instructs the stage control unit 62 and the data processing device 3 to perform the measurement of the reflected light again. The central control unit 60 instructs the stage control unit 62 to draw the trajectory 25 at a position different from the previous time or to draw the trajectory 25 having a size different from the previous time. (Step S39)
Again, the stage control unit 62 moves the microplate 20 in the horizontal direction, and the data processing device 3 measures the reflected light from the bottom surface 21. (Step S36)
(3) Fluorescence measurement The central control unit 60 commands the objective lens control unit 64 to perform focusing of the immersion objective lens 7 and commands the light source / optical system control unit 61 to supply laser light. At the same time when the light source / optical system control unit 61 supplies laser light from the light source 5, the objective lens control unit 64 focuses on the well 22 of the microplate 20. (Step S40)
The central control unit 60 instructs the data processing device 3 to measure the fluorescence emitted by the sample. The data processing device 3 performs fluorescence measurement, obtains various characteristics of the sample, and displays them on the display device 4. When the fluorescence measurement is finished, the light source / optical system control unit 61 stops supplying the laser light. (Step S42)
When the first fluorescence measurement is completed, the central control unit 60 instructs the stage control unit 62 to move the stage 8 for the fluorescence measurement in the next well 22. The stage control unit 62 corrects the moving direction of the stage 8 based on the deviation amounts 29 and 30 obtained by the data processing device 3, and the immersion objective lens 7 is arranged below the adjacent well 22. The stage 8 is driven (step S43).

予定されたウエル２２での蛍光測定がすべて終了するまで、マイクロプレート２０の移動・焦点合わせおよび測定を繰り返す（ステップＳ４１〜ステップＳ４３）。このとき、液浸対物レンズ７とマイクロプレート２０との間の液体１５の量を保つために、途中で液体１５を供給するステップを設けてもよい。   The movement / focusing and measurement of the microplate 20 are repeated until all the planned fluorescence measurements in the well 22 are completed (steps S41 to S43). At this time, in order to maintain the amount of the liquid 15 between the immersion objective lens 7 and the microplate 20, a step of supplying the liquid 15 in the middle may be provided.

（４）終了
予定されたウエル２２での測定が終了すると、中央制御部６０は、液浸対物レンズ７をマイクロプレート２０から遠ざけることを対物レンズ制御部６４に命令する。対物レンズ制御部６４は命令に従って液浸対物レンズ７をマイクロプレート２０から遠ざける（ステップＳ４４）。この後、オペレーターはマイクロプレート２０を交換する（ステップＳ４５）。 (4) End When the planned measurement in the well 22 is completed, the central control unit 60 instructs the objective lens control unit 64 to move the immersion objective lens 7 away from the microplate 20. The objective lens control unit 64 moves the immersion objective lens 7 away from the microplate 20 according to the command (step S44). Thereafter, the operator replaces the microplate 20 (step S45).

本実施形態では、マイクロプレート２０の底面２１からの反射光の強度に基づいてウエル壁２３の形状を検出し、ウエル壁２３の形状に基づいてウエル２２の配列方向を検出している。このため、マイクロプレート２０に特定の標識を設けたり、観察用のカメラを新たに追加したりすることなく、ウエル２２の配列方向を検出できる。   In the present embodiment, the shape of the well wall 23 is detected based on the intensity of reflected light from the bottom surface 21 of the microplate 20, and the arrangement direction of the wells 22 is detected based on the shape of the well wall 23. Therefore, the arrangement direction of the wells 22 can be detected without providing a specific label on the microplate 20 or adding a new observation camera.

本実施形態によれば、ウエル壁２３の十字２４を検出し、検出された十字２４からウエル２２の配列方向とステージ８の移動方向とのずれ量を検出して、ずれ量を基にステージ８の移動方向と移動量を補正することによって、マイクロプレート２０を精度良く移動することができるので、細分化されたウエル２２中の試料について各種特性を精度良く求めることができる。   According to the present embodiment, the cross 24 of the well wall 23 is detected, the amount of deviation between the arrangement direction of the wells 22 and the moving direction of the stage 8 is detected from the detected cross 24, and the stage 8 is based on the amount of deviation. Since the microplate 20 can be moved with high accuracy by correcting the moving direction and the moving amount, various characteristics of the sample in the subdivided well 22 can be obtained with high accuracy.

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、１ヵ所で液浸対物レンズ７が軌跡２５を描き、そこでウエル壁２３の十字２４を検出して、ウエル２２の配列方向とステージ８の移動方向とのずれ量を求めたが、本実施形態では、２ヶ所で液浸対物レンズ７が軌跡２５，５６を描き、ウエル壁の十字の中心座標を検出し、２つの座標からステージ８の移動方向とのずれ量を求める（図３を参照）。本実施形態では、蛍光分析装置の運転方法のうち、（１）準備、（３）本測定および（４）終了は図６に示した手順と同じである。 <Second embodiment>
In the first embodiment, the immersion objective lens 7 draws a locus 25 at one place, and the cross 24 of the well wall 23 is detected there to determine the amount of deviation between the arrangement direction of the wells 22 and the moving direction of the stage 8. However, in the present embodiment, the immersion objective lens 7 draws the trajectories 25 and 56 at two locations, detects the center coordinates of the cross of the well wall, and obtains the amount of deviation from the moving direction of the stage 8 from the two coordinates ( (See FIG. 3). In the present embodiment, (1) preparation, (3) main measurement, and (4) end of the operation method of the fluorescence analyzer are the same as the procedure shown in FIG.

本実施形態でのウエル２２の配列方向の検出の手順を、図１１を用いて説明する。図１１は、蛍光分析装置の運転方法のうち、（２）ウエル２２の配列方向の検出の手順部分を示している。   A procedure for detecting the arrangement direction of the wells 22 in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows (2) a procedure part of detection of the array direction of the wells 22 in the operation method of the fluorescence analyzer.

本実施形態では、データ処理装置３は測定データに基づいて、１つ目のウエル壁２３がつくる十字２４およびその中心２６（図３を参照）を検出する。（ステップＳ３５〜ステップＳ３９）
その後、中央制御部６０がステージ制御部６２にステージ８の駆動を命令する。ステージ制御部６２は、ウエル２２ｂの下に液浸対物レンズ７が配置されるように、ステージ駆動装置９を制御してステージ８を移動させる。（ステップＳ５０）
軌跡２５で行ったのと同様に、データ処理装置３は軌跡５６でのウエル壁２３の位置を検出し、２つ目のウエル壁の十字とその中心５７（図３を参照）を検出する。（ステップＳ５１〜ステップＳ５４）
そして、データ処理装置３は検出した２つの中心２６および中心５７から、ウエル２２の配列方向とステージ８の移動方向とのずれ量を求め、ステージ制御部６２に送る。（ステップＳ５５）
本実施形態によれば、マイクロプレート２０上で、離れた２点のウエル壁２３の中心２６および中心５７を利用するので、ウエル２２の配列方向とステージ８の移動方向とのずれ量をより精度良く検出できる。したがって、マイクロプレート２０をより精度良く移動することができるので、細分化されたウエル２２中の試料について各種特性をより精度良く求めることができる。 In the present embodiment, the data processing device 3 detects the cross 24 formed by the first well wall 23 and its center 26 (see FIG. 3) based on the measurement data. (Step S35 to Step S39)
Thereafter, the central controller 60 instructs the stage controller 62 to drive the stage 8. The stage control unit 62 moves the stage 8 by controlling the stage driving device 9 so that the immersion objective lens 7 is disposed below the well 22b. (Step S50)
Similarly to the case of the locus 25, the data processing device 3 detects the position of the well wall 23 on the locus 56, and detects the cross of the second well wall and its center 57 (see FIG. 3). (Step S51 to Step S54)
Then, the data processing device 3 obtains a deviation amount between the arrangement direction of the wells 22 and the moving direction of the stage 8 from the detected two centers 26 and 57 and sends it to the stage control unit 62. (Step S55)
According to the present embodiment, the center 26 and the center 57 of the two well walls 23 that are separated from each other on the microplate 20 are used, so that the amount of deviation between the arrangement direction of the wells 22 and the movement direction of the stage 8 is more accurate. It can be detected well. Therefore, since the microplate 20 can be moved with higher accuracy, various characteristics can be obtained with higher accuracy for the sample in the subdivided well 22.

上記２つの実施形態では、ウエル２２の配列方向とステージ８の移動方向とのずれ量を検出するために、底面２１に焦点合わせをして、液浸対物レンズ７が描いた軌跡２５に沿って底面２１からの反射光の強度を測定し、反射光の強度からウエル壁２３を検出したが、ウエル２２中に焦点合わせをして、液浸対物レンズ７が描いた軌跡２５に沿ってウエル２２内の試料やウエル壁２３自体が発する蛍光を測定し、蛍光強度からウエル壁２３を検出するようにしてもよい。   In the above two embodiments, in order to detect the amount of deviation between the arrangement direction of the wells 22 and the moving direction of the stage 8, focusing is performed on the bottom surface 21 and along the locus 25 drawn by the immersion objective lens 7. The intensity of the reflected light from the bottom surface 21 was measured, and the well wall 23 was detected from the intensity of the reflected light, but the well 22 was focused along the locus 25 drawn by the immersion objective lens 7. Alternatively, the fluorescence emitted from the inner sample or the well wall 23 itself may be measured, and the well wall 23 may be detected from the fluorescence intensity.

また、測定された反射光の強度や蛍光の強度からウエル壁２３を検出するときに、強度の大小でウエル２２とウエル壁２３との境界を検出しても、予め決めたしきい値と比較してウエル壁２３を検出してもよい。   Further, when the well wall 23 is detected from the measured reflected light intensity or fluorescence intensity, even if the boundary between the well 22 and the well wall 23 is detected depending on the intensity, it is compared with a predetermined threshold value. Then, the well wall 23 may be detected.

また、上記２つの実施形態では、軌跡２５を正方形としたが、ウエル壁２３がつくる十字２４が特定できれば、軌跡はどのような形状でもよく、閉じていなくてもよい。   In the above two embodiments, the locus 25 is square, but the locus may have any shape as long as the cross 24 formed by the well wall 23 can be specified, and may not be closed.

また、上記２つの実施形態では、ウエル２２が正方形であるマイクロプレート２０について、ウエル壁２３を検出したが、ウエルがハニカム（六角形）や円形の場合でも、予め、ウエルの形状、大きさ、配置、ウエル壁の形状などのマイクロプレートの情報を制御装置で利用でき、かつ、ウエルの配列方向が特定できる軌跡を描くようにステージ８を移動することによって、ウエルの配列方向を検出することができる。   In the above two embodiments, the well wall 23 is detected for the microplate 20 in which the well 22 is square. However, even when the well is a honeycomb (hexagon) or a circle, the well shape, size, It is possible to detect the well arrangement direction by moving the stage 8 so that the microplate information such as the arrangement and the shape of the well wall can be used by the control device and the well arrangement direction can be specified. it can.

また、上記２つの実施形態で説明した蛍光分析装置は、試料を計測または観察するための対物レンズや光学部品を用いてマイクロプレートの位置を検出できるので、位置検出用の観察装置が不要となるから、装置全体を小型化することができる。また、位置検出用の標識が付けられていない標準のマイクロプレート２０を使用することができ、ユーザーの利便性が高い。   In addition, the fluorescence analyzers described in the above two embodiments can detect the position of the microplate using an objective lens or an optical component for measuring or observing a sample, so that an observation device for position detection is not necessary. Therefore, the entire apparatus can be reduced in size. Moreover, the standard microplate 20 without the label | marker for position detection can be used, and a user's convenience is high.

マイクロプレートと軌跡の位置関係を示している。The positional relationship between the microplate and the trajectory is shown. 本発明の第一実施形態の蛍光分析装置を示している。1 shows a fluorescence analyzer according to a first embodiment of the present invention. マイクロプレートの上面図である。It is a top view of a microplate. 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、マイクロプレートと液浸対物レンズの配置を示している。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3 and shows the arrangement of the microplate and the immersion objective lens. 図２の蛍光分析装置の制御装置を示している。3 shows a control device of the fluorescence analyzer of FIG. 図２の蛍光分析装置の運転手順を示している。The operation | movement procedure of the fluorescence analyzer of FIG. 2 is shown. マイクロプレートの底面での反射率とウエル壁の位置との関係を示している。The relationship between the reflectance at the bottom of the microplate and the position of the well wall is shown. マイクロプレートの底面に対する液浸対物レンズの相対移動の軌跡とウエル壁とを示している。The locus of the relative movement of the immersion objective lens with respect to the bottom surface of the microplate and the well wall are shown. マイクロプレートの底面に対する液浸対物レンズの相対移動の軌跡とプレートＸ軸およびプレートＹ軸とを示している。The locus of relative movement of the immersion objective lens with respect to the bottom surface of the microplate and the plate X axis and the plate Y axis are shown. ステージｘ軸およびステージｙ軸とプレートＸ軸およびプレートＹ軸とを示している。A stage x-axis and a stage y-axis, and a plate X-axis and a plate Y-axis are shown. 本発明の第二実施形態によるウエルの配列方向の検出手順を示している。The detection procedure of the arrangement direction of the well by 2nd embodiment of this invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

１…倒立型蛍光顕微鏡、２…光電気信号変換部、３…データ処理装置、４…表示装置、５…光源、６…制御装置、７…液浸対物レンズ、８…ステージ、９…ステージ駆動装置、１０…蛍光分析装置、１１…ステージｘ軸、１２…ステージｙ軸、１５…液体、１６…光経路、１７…光経路、１９…液体供給装置、２０…マイクロプレート、２１…底面、２２…ウエル、２２ａ…ウエル、２２ｂ…ウエル、２３…ウエル壁、２４…十字、２５…軌跡、２６…中心、２７…プレートＸ軸、２８…プレートＹ軸、２９…ずれ量、３０…ずれ量、５６…軌跡、５７…中心、６０…中央制御部、６１…光源・光学系制御部、６２…ステージ制御部、６３…液体供給制御部、６４…対物レンズ制御部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Inverted fluorescence microscope, 2 ... Photoelectric signal converter, 3 ... Data processing apparatus, 4 ... Display apparatus, 5 ... Light source, 6 ... Control apparatus, 7 ... Immersion objective lens, 8 ... Stage, 9 ... Stage drive Apparatus: 10 ... Fluorescence analyzer 11 ... Stage x-axis 12 ... Stage y-axis 15 ... Liquid 16 ... Light path 17 ... Light path 19 ... Liquid supply device 20 ... Microplate 21 ... Bottom surface 22 ... well, 22a ... well, 22b ... well, 23 ... well wall, 24 ... cross, 25 ... locus, 26 ... center, 27 ... plate X axis, 28 ... plate Y axis, 29 ... deviation amount, 30 ... deviation amount, 56 ... locus, 57 ... center, 60 ... central control unit, 61 ... light source / optical system control unit, 62 ... stage control unit, 63 ... liquid supply control unit, 64 ... objective lens control unit.

Claims (5)

複数のウエルを有するマイクロプレートと対物レンズとを相対的に移動させながら、前記マイクロプレートの底面に光を照射し、前記対物レンズを介して底面からの反射光の強度を測定するステップと、
測定された前記反射光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するステップと、
検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出するステップと
を備えることを特徴とするマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法。 Irradiating light to the bottom surface of the microplate while relatively moving the microplate having a plurality of wells and the objective lens, and measuring the intensity of reflected light from the bottom surface through the objective lens;
Detecting the shape of the well wall based on the measured intensity of the reflected light;
And a step of detecting a well arrangement direction based on the detected shape of the well wall. 前記反射光の強度を測定するステップは、前記マイクロプレートに対する前記対物レンズの軌跡がウエル壁を横切るように、前記マイクロプレートと前記対物レンズとを相対的に移動させるステップを含むことを特徴とする請求項１のマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法。   The step of measuring the intensity of the reflected light includes a step of relatively moving the microplate and the objective lens so that a trajectory of the objective lens with respect to the microplate crosses a well wall. The method of detecting the array direction of the well of the microplate of Claim 1. 前記軌跡の形状は閉じており、かつ内部にウエル壁の交差する部分を含むことを特徴とする請求項２のマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法。   3. The method according to claim 2, wherein the shape of the locus is closed and includes a portion where the well walls intersect each other. 複数のウエルを有するマイクロプレートを移動させるステージと、
前記マイクロプレートからの光を受光する対物レンズと、
前記ステージが前記マイクロプレートを移動させるとともに、前記対物レンズが前記マイクロプレートからの光を受光して得られた光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するウエル壁検出手段と、
検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出する配列方向検出手段とを備え、
前記対物レンズは、前記マイクロプレートの底面からの反射光、または、前記ウエルと前記ウエル壁が発する蛍光を受光することを特徴とする光分析装置。 A stage for moving a microplate having a plurality of wells;
An objective lens for receiving light from the microplate;
A well wall detecting means for detecting the shape of the well wall based on the intensity of light obtained by the stage moving the microplate and the objective lens receiving light from the microplate;
An arrangement direction detecting means for detecting a well arrangement direction based on the detected shape of the well wall;
The objective lens receives reflected light from the bottom surface of the microplate or fluorescence emitted from the well and the well wall. 複数のウエルを有するマイクロプレートと対物レンズとを相対的に移動させながら、前記マイクロプレートに光を照射し、前記対物レンズを介して前記マイクロプレートからの蛍光を測定するステップと、
測定された前記蛍光の強度に基づいてウエル壁の形状を検出するステップと、
検出された前記ウエル壁の形状に基づいてウエル配列方向を検出するステップと
を備えることを特徴とするマイクロプレートのウエルの配列方向を検出する方法。 Irradiating light to the microplate while relatively moving the microplate having a plurality of wells and the objective lens, and measuring fluorescence from the microplate through the objective lens;
Detecting the shape of the well wall based on the measured fluorescence intensity;
And a step of detecting a well arrangement direction based on the detected shape of the well wall.
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