JP2014517352A - 高分解能ルミネッセンス顕微鏡法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示される構成方式においては、ビーム・スプリッタ・モジュール12のところに、より正確にはスイッチング・ミラー11のところに、集光照明ビーム・パス16がカップリングされるようになっており、様々な顕微鏡検査方法のための照明ビームは、集光照明ビーム・パス16を通って走るようになっている。この集光照明ビーム・パス16には、個々の照明モジュールの様々な照明ビーム・パスがカップリングされている。例えば1つの広視野照明モジュール17により、1つのスイッチング・ミラー18を介して、広視野照明ビームが集光照明ビーム・パス16に結合されることにより、1つの鏡筒レンズ27と対物レンズ3とを介して、試料2の広視野照明が行われる。この広視野照明モジュールは、例えば1つのHBO超高圧水銀ショートアークランプを有しているとよい。さらにもう1つ照明モジュールとして、スイッチング・ミラー18が適切な姿勢を取ったときには、TIRF照明を実現するようになっている、1つのTIRF照明モジュール19が備えられている。そのためにこのTIRF照明モジュール19は、レーザ・モジュール15からのビームを1本の光ファイバ20を介して受け取るようになっている。このTIRF照明モジュール19は、前後方向に変位可能な1つのミラー21を有している。この前後方向の変位により、TIRF照明モジュール19から放出される照明ビームは、放出される照明ビームの主伝播方向に対して垂直に変位されることになるが、それにより結論としてはTIRF照明が、対物レンズ3のところで、対物レンズの光軸に対してある1つの調整可能な角度を成して入射することになる。そうすることによって、カバー・ガラスのところでの全反射に必要な角度を簡単に確保できるようにしている。当然ながら、それ以外にもこの角度調整をもたらすために適した手段はいろいろある。
Claims (8)
- 試料(2)の高解像度画像(55)を作成するための顕微鏡検査方法であって、
a) 励起後に統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つのマーカを該試料(2)に施す工程、または、励起後に局所的に分散した状態で統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つの試料(2)を使用する工程と、
b) 構造化照明により該試料(2)を励起して発光させる工程であって、その際には該試料を、該構造化照明の様々な照明状態(.o1〜.o9)において、繰り返して照明する工程と、
c) 該発光している試料(2)を、各異なる照明状態のそれぞれにおいて、繰り返して1つの検出器上に結像することにより、該各異なる照明状態(.o1〜o9)のそれぞれを対象として、画像列(44.o1〜44.o9)を1つずつ得る工程と、
d) それぞれの画像列(44.o1〜44.o9)から、該ブリンキングにより引き起こされる該画像列内の蛍光強度の変動を評価する1つのキュムラント関数(46)を利用して、光学的なイメージング分解能を超えて向上されたある1つの空間分解能を有する1つの原画を作成することにより、該各異なる照明状態(.o1〜o9)のそれぞれを対象として、高解像度原画(53.o1〜53.o9)を1つずつ得る工程と、
e) 該得られた各原画(53.o1〜53.o9)から、1回のフーリエ・フィルタリングを含む一定の演算処理(42)を通じて、該各原画(53.o1〜53.o9)と比べて向上されたある1つの空間分解能を有する該高解像度画像(55)を作成する工程と
を含む方法。 - 試料(2)の高解像度画像(51)を作成するための顕微鏡検査方法であって、
a) 励起後に統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つのマーカを該試料(2)に施す工程、または、励起後に局所的に分散した状態で統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つの試料(2)を使用する工程と、
b) 構造化照明により該試料(2)を励起して発光させる工程であって、その際には該試料を、該構造化照明の様々な照明状態(.o1〜.o9)を一揃いにして1セットとしたものを使用して、繰り返して照明する工程と、
c) それぞれのセットにおいて、それぞれのセット内の該様々な照明状態のそれぞれにおいて、該発光している試料(2)を1つの検出器上に結像することにより、いずれのセットにも様々な照明状態(.o1〜.o9)ごとに画像(40)が1つずつ含まれている、複数のセット(39.t1〜39.tn)からなる1つの列を得る工程と、
d) 該それぞれのセット(39.t1〜39.tn)から、1回のフーリエ・フィルタリングを含む一定の演算処理(42)を通じて、光学的なイメージング分解能を超えて向上されたある1つの空間分解能を有する1つの原画(49.t1〜49.tn)を作成することにより、複数の原画(49.t1〜49.tn)からなる1つの列(50)を得る工程と、
e) 該複数の原画(49.t1〜49.tn)からなる列(50)から、該ブリンキングにより引き起こされる該列(50)内の蛍光強度の変動を評価する1つのキュムラント関数(46)を利用して、該各原画(49.t1〜49.tn)と比べて向上されたある1つの空間分解能を有する該高解像度画像(51)を作成する工程と
を含む方法。 - ある1つの平均ブリンキング・レートでブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つのマーカまたは1つの試料を使用して、工程c)において、1つのセット(39.t1〜39.tn)を作成するための時間の長さが、該平均ブリンキング・レートの逆数以下、好適には該逆数の1/10以下となるように、それぞれの画像の記録時間が選定される、請求項2に記載の方法。
- 前記様々な照明状態が、前記構造化照明の3つの回転位置および回転位置当たり少なくとも3つのオフセット位置を有しており、前記試料が複数の画素を有する1つのフラット・パネル検出器上に結像される、請求項1、2または3に記載の方法。
- 試料(2)の高解像度画像(55)を作成するための顕微鏡であって、該試料(2)は、励起後に統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つのマーカを備えるか、または、励起後に局所的に分散した状態で統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出するものであり、該顕微鏡が、
・ 1つの検出ビーム・パス(8)および1つの照明ビーム・パス(16)であって、該検出ビーム・パス(8)は該試料(2)を1つの検出器(6)上に結像させ、また該照明ビーム・パス(16)は、構造化照明により該試料(2)を照明してこれを発光励起させるようになっており、さらに、該照明ビーム・パス(16)は、様々な照明状態(.o1〜.o9)を実現するための1つの装置を有している、前記1つの検出ビーム・パス(8)および1つの照明ビーム・パス(16)と、
・ 1つの演算制御装置(28)であって、該演算制御装置(28)により、該試料(2)が、該構造化照明の該様々な照明状態(.o1〜.o9)において、繰り返して照明されて、該発光している試料が、該様々な照明状態(.o1〜.o9)のそれぞれにおいて、繰り返して1つの検出器上に結像されていることによって、各異なる照明状態(.o1〜.o9)のそれぞれを対象として、画像列(44.o1〜44.o9)が1つずつ得られているように、該顕微鏡(1)が制御される、前記1つの演算制御装置(28)と
を備え、
該演算制御装置(28)により、それぞれの画像列(44.o1〜44.o9)から、該ブリンキングにより引き起こされる該画像列内の蛍光強度の変動を評価する1つのキュムラント関数(46)を利用して、光学的なイメージング分解能を超えて向上されたある1つの空間分解能を有する1つの原画が作成されることにより、該各異なる照明状態(.o1〜.o9)のそれぞれを対象として、高解像度原画(53.o1〜53.o9)が1つずつ得られ、
該演算制御装置(28)により、該得られた各原画(53.o1〜53.o9)から、1回のフーリエ・フィルタリングを含む一定の演算処理(42)を通じて、それぞれの個別画像(53.o1〜53.o9)と比べて向上されたある1つの空間分解能を有する該高解像度画像(55)が作成される、
顕微鏡。 - 試料(2)の高解像度画像を作成するための顕微鏡であって、該試料(2)は、励起後に統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出する1つのマーカを備えるか、または、励起後に局所的に分散した状態で統計学的にブリンキングを行うように発光ビームを放出するものであり、該顕微鏡が、
・ 1つの検出ビーム・パス(8)および1つの照明ビーム・パス(16)であって、該検出ビーム・パス(8)は該試料(2)を1つの検出器上(6)に結像させ、また該照明ビーム・パス(16)は、構造化照明により該試料(2)を照明してこれを発光励起させるようになっており、さらに、該照明ビーム・パス(16)は、様々な照明状態(.o1〜.o9)を実現するための1つの装置を有している、前記1つの検出ビーム・パス(8)および1つの照明ビーム・パス(16)と、
・ 1つの演算制御装置(28)であって、該演算制御装置(28)により、該試料(2)が、該構造化照明の様々な照明状態(.o1〜.o9)を一揃いにして1セットとしたものを使用して、繰り返して照明されており、それぞれのセットにおいて、それぞれのセット内の該様々な照明状態(.o1〜.o9)のそれぞれにおいて、発光している試料が1つの検出器(6)上に結像されていることにより、いずれのセットにも異なる照明状態ごとに画像が1つずつ含まれている、複数のセットからなる1つの列が得られているように、前記顕微鏡(1)が制御される、前記1つの演算制御装置(28)と
を備え、
該演算制御装置(28)により、それぞれのセットから、1回のフーリエ・フィルタリングを含む一定の演算処理(42)を通じて、光学的なイメージング分解能を超えて向上されたある1つの空間分解能を有する1つの原画(49.t1〜.t9)を作成することにより、複数の原画(49.t1〜.t9)からなる1つの列(50)が得られ、
該演算制御装置(28)により、該複数の原画(49.t1〜.t9)からなる列(50)から、該ブリンキングにより引き起こされる該列(50)内の蛍光強度の変動を評価する1つのキュムラント関数(46)を利用して、該各原画(49.t1〜.t9)と比べて向上されたある1つの空間分解能を有する該高解像度画像(55)が作成される、
顕微鏡。 - 前記試料(2)またはその1つのマーカが、ある1つの平均ブリンキング・レートでブリンキングを行うように発光ビームを放出し、1つのセット(39.t1〜39.tn)を作成するための時間の長さが、該平均ブリンキング・レートの逆数以下、好適には該逆数の1/10以下となるように、それぞれの画像の記録時間が決定されている、請求項6に記載の顕微鏡。
- 前記様々な照明状態が、前記構造化照明の3つの回転位置および回転位置当たり3つのオフセット位置を有しており、前記検出ビームパス(8)が、複数の画素を有する1つのフラット・パネル検出器(6)上に前記試料(2)を結像させる、請求項5、6または7に記載の顕微鏡。
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