JP4474655B2 - 顕微鏡装置 - Google Patents
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Description
上記構成において、好ましくは第2検出光学系の前に蛍光波長選択部を設ける。
ステージは、好ましくは、二次元または三次元ステージであり、前記画像情報による比例、積分、微分の何れか又はこれらの組み合わせにより制御される。
入射光学系は、好ましくは第1の光源の波長と被観察物から発生する蛍光の波長とを分離できるビームスプリッターを備えている。
[第一実施形態]
図1は本発明の第1実施形態の顕微鏡装置1の構成を示す模式図である。
本発明の顕微鏡装置1は、被観察物2を載置し、被観察物2の位置を制御するためのステージ3と、光学系10と、ステージの位置を制御する制御部20と、備えている。
光学系10は、被観察物の像や位置を検出するために被観察物に光を照射する第1の光源としての透過用光源4と、被観察物2に蛍光を生じさせるための第2の光源としての蛍光励起光源5と、上記光源からの光を被観察物2へ入射する入射光学系15と、被観察物2を透過した光を検出する第1検出光学系16と、被観察物2から生じた蛍光を検出する第2検出光学系17と、を有する。
図2は本発明の第2実施形態の顕微鏡装置30の構成を示す模式図である。
図2に示すように、本発明の顕微鏡装置30が顕微鏡装置1と異なるのは、蛍光を検出する第2検出光学系17の前に蛍光波長選択部25を設けた点にある。蛍光波長選択部25は、少なくとも2つ以上の蛍光波長を分離して検出できる構成を有している。蛍光波長選択部25は、第3のダイクロイックミラー26とミラー27とプリズム28とから構成されている。さらに、レンズ29を設けてもよい。この構成によれば、2波長の蛍光を分離して検知することができる。他の構成は顕微鏡装置1と同じであるので、説明は省略する。
図3は本発明の第3実施形態の顕微鏡装置40の構成を示す模式図である。
第3実施形態の顕微鏡装置40が顕微鏡装置1と異なるのは、被観察物2の上方から透過光が照射される、所謂倒立型の光学系10Aを有している点である。他の構成は顕微鏡装置1と同じであるので、説明は省略する。
次に、本発明の顕微鏡装置1,30,40を用いた蛍光観察方法について説明する。
被観察物2には、蛍光試薬を担持または注入する。微生物の場合には、Indo−1(AM体、同仁化学研究所)のような蛍光試薬を使用し、適度な濃度で所定時間負荷すればよい。Indo−1(AM体)は蛍光を発しないが、微生物の細胞膜を通過する。
図2に示す顕微鏡装置30を製作した。光学系10としては、正立顕微鏡(オリンパス株式会社製、BX51)を使用し、透過用光源となる透過用光源4及び蛍光を励起する蛍光励起光源5は、それぞれ、ハロゲンランプとキセノンランプを使用した。対物レンズ6は20倍のものを用いた。透過光検知部16には、並列演算用回路が内蔵されたカメラシステム(浜松ホトニクス製、I−CPV3、128×128画素)を用いた。I−CPV3カメラ部での露光時間、つまり、サンプリング周期は1msとした。
図10から明らかなように、回転しながら移動するゾウリムシ2を、視野内から外れることなく持続的に蛍光観察できたことが分かる。このとき、冷却CCDカメラの視野範囲は0.2mm×0.3mmであった。
図2に示した顕微鏡装置30を用いた場合には、2波長蛍光観察像を波長ごとに分割し(図11参照)、各画素ごとに計算した蛍光強度比(図12参照)を、あらかじめ作成しておいた検量線(図13参照)に代入することで、Ca2+濃度を求めることができる。
2:被観察物(ゾウリムシ)
3:ステージ(XYまたはXYZステージ)
4:透過用光源(第1の光源)
5:蛍光励起光源(第2の光源)
6:対物レンズ
7:接眼レンズ
8,9:フィルタ
10,10A:光学系
15:入射光学系
16:透過光検知部(透過光を検出する第1検出光学系)
17:蛍光検知部(蛍光を検出する第2検出光学系)
18,19:第1及び第2のビームスプリッター(ダイクロイックミラー)
20:制御部
21:パーソナルコンピュータ
22:ディスプレー装置
23:蛍光励起光源制御部
25:蛍光波長選択部
26:第3のダイクロイックミラー
27:ミラー
28:プリズム
29:レンズ
Claims (5)
- 被観察物を載置し、該被観察物の位置を制御するためのステージと、
上記被観察物に光を照射する第1の光源と、
該被観察物に蛍光を生じさせる第2の光源と、
上記被観察物へ上記第1及び第2の光源からの光を入射する入射光学系と、
上記被観察物を透過した光を検出する第1検出光学系と、
上記被観察物から生じた少なくとも1波長以上の蛍光を検出する第2検出光学系と、
上記第2の光源からの光及び蛍光と同じ透過光の波長帯をカットする第1の光学フィルタと、
前記透過光及び蛍光と干渉させないために上記第2の光源からの光の不必要な波長帯をカットする第2の光学フィルタと、
上記第1検出光学系から入力された上記被観察物の画像情報により上記被観察物を追尾するように上記ステージの位置を制御すると共に、上記被観察物の蛍光情報の取得を制御する制御部と、を備え、
上記制御部は、上記第1検出光学系から入力された上記被観察物の画像情報により上記第2の光源の点滅を制御するための第2光源制御部を備えたことを特徴とする、顕微鏡装置。 - 前記第2検出光学系の前に蛍光波長選択部を設けたことを特徴とする、請求項1に記載の顕微鏡装置。
- 前記ステージは二次元または三次元ステージであることを特徴とする、請求項1に記載の顕微鏡装置。
- 前記制御部は、前記画像情報による比例、積分、微分の何れか又はこれらの組み合わせにより前記ステージを制御することを特徴とする、請求項1に記載の顕微鏡装置。
- 前記入射光学系は、前記第1の光源の波長と前記被観察物から発生する蛍光の波長とを分離できるビームスプリッターを備えていることを特徴とする、請求項1〜4の何れかに記載の顕微鏡装置。
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