JP5011076B2 - レーザ顕微鏡 - Google Patents
レーザ顕微鏡 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5011076B2 JP5011076B2 JP2007304914A JP2007304914A JP5011076B2 JP 5011076 B2 JP5011076 B2 JP 5011076B2 JP 2007304914 A JP2007304914 A JP 2007304914A JP 2007304914 A JP2007304914 A JP 2007304914A JP 5011076 B2 JP5011076 B2 JP 5011076B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- spectral characteristics
- fluorescent
- fluorescent substance
- fluorescence
- 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.)
- Active
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 131
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 95
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 59
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 57
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 50
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 47
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 41
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 33
- MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N fluorescein-5-isothiocyanate Chemical compound O1C(=O)C2=CC(N=C=S)=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 MHMNJMPURVTYEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- MPLHNVLQVRSVEE-UHFFFAOYSA-N texas red Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C1=CC(S(Cl)(=O)=O)=CC=C1C(C1=CC=2CCCN3CCCC(C=23)=C1O1)=C2C1=C(CCC1)C3=[N+]1CCCC3=C2 MPLHNVLQVRSVEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 helium ion Chemical class 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
すなわち、最も大きな蛍光光量を受光可能な光学系を選択することはできるが、クロストークを除去することができないという不都合がある。
本発明は、励起光を出射する光源と、該光源からの励起光が照射されることにより試料内の蛍光物質において発生した蛍光を検出する検出器と、前記試料からの蛍光を前記検出器に導く設定可変の検出光学系と、該検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および蛍光物質毎の励起効率をデータとして記憶する特性記憶部と、複数の蛍光物質を含む試料を蛍光観察する際に、前記特性記憶部に記憶されているデータに基づいて前記検出器における蛍光物質毎の蛍光強度を算出する演算部と、該演算部により算出された特定波長における蛍光物質毎の蛍光強度を対比可能に表示する表示部とを備えるレーザ顕微鏡を提供する。
このようにすることで、複数の蛍光物質を含む試料を蛍光観察する際に、設定評価部によって検出光学系の設定の優劣が評価され、設定作業に要していた時間を大幅に短縮することができる。
また、上記発明においては、前記特性記憶部が、さらに、検出器の光電変換効率の分光特性をデータとして記憶し、前記演算部が、蛍光強度に代えて、前記検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および検出器の光電変換効率の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、蛍光物質毎の励起効率を乗算して光電変換後の信号レベルを算出することとしてもよい。
また、上記発明においては、前記設定可変の検出光学系が、挿脱可能なバリアフィルタを含むこととしてもよい。
本実施形態に係るレーザ顕微鏡1は、図1に示すように、レーザ光(励起光)を出射するレーザ光源2と、該レーザ光源2から発せられたレーザ光を試料Aに照射し、試料Aにおいて発生する蛍光を検出する顕微鏡本体3と、各種データを記憶するメモリ(特性記憶部)4と、該メモリ4に記憶されているデータに基づいて、蛍光物質毎の強度を算出する演算部(PC)5と、算出された蛍光物質毎の強度を対比可能に表示する表示部6とを備えている。演算部5には種々の撮影条件を入力する入力部7が備えられている。
顕微鏡本体3は、図2に示されるように、レーザ光源2からのレーザ光を試料Aに導く照明光学系8と、試料Aからの蛍光を検出する検出器9,10と、試料Aからの蛍光を検出器9,10まで導く検出光学系11とを備えている。
照明光学系8は、レーザ光源2からのレーザ光を導光する光ファイバ12と、コリメートレンズ13とを備えている。
検出光学系11は、試料Aからの蛍光を集光する対物レンズ14と、対物レンズ14により集光された蛍光を結像させる結像レンズ15と、スキャナ16と、結像レンズ15により結像された蛍光を略平行光にする瞳投影レンズ17と、略平行光にされた蛍光をレーザ光の光路から分岐する励起ダイクロイックミラー18と、分岐された蛍光を集光する共焦点レンズ19と、集光された蛍光のうち、対物レンズ14の焦点位置から発生した蛍光のみを通過させる共焦点ピンホール20と、共焦点ピンホール20を通過した蛍光を波長毎に分光する分光ダイクロイックミラー21と、分光された蛍光に含まれるレーザ光を除去するバリアフィルタ22,23とを備えている。図中符号24はミラーである。
メモリ4には、全ての励起ダイクロイックミラー18、分光ダイクロイックミラー21およびバリアフィルタ22,23の透過率分光特性のデータおよび蛍光試薬毎の励起効率分光特性、蛍光出力分光特性のデータが、観察を行う波長範囲にわたって、例えば、所定の波長刻みで記憶されている。
表示部6は、算出された複数の蛍光試薬における蛍光強度の分光特性を表示し、選択される光学素子毎に切り替えて表示することができるようになっている。
レーザ光源2として、発振波長488nmのアルゴンレーザと、発振波長543nmのヘリウムイオンレーザとを備えたものを採用する。
蛍光試薬として、488nmで励起可能な蛍光試薬FITC(Fluoresceinisothiocyanate)および543nmで励起可能な蛍光色素Cy3を採用する。
TPMTa(λ)=TDMa(λ)・TBFa(λ)
PPMTa(λ)=TPMTa(λ)・F(λ)・X488
DPMTa(λ)=∫PPMTa(λ)/∫F(λ)
具体的には、ユーザがバリアフィルタ22として、図7のような透過率分光特性を有する別のバリアフィルタ22に切り替える場合には、演算部5はメモリ4から切り替えたバリアフィルタ22の透過率分光特性のデータを読み出し、再計算を行う。その結果、図13に示されるような蛍光強度分光特性のデータを得る。これについても波長全域での受光効率の計算を行う。
本実施例においては、蛍光試薬として、488nmで励起可能な蛍光試薬FITCおよび543nmで励起可能な蛍光試薬Texas Red(商標)を採用する。
TPMTa(λ)=TDMa(λ)・{1−TDMb(λ)}・TBFb(λ)
TPMTb(λ)=TDMa(λ)・TDMb(λ)・TBFc(λ)
PPMTa(λ)
=TPMTa(λ)・F(λ)・{X488・(1−TDMa(488))・L488
+X543・(1−TDMa(543))・L543}
PPMTb(λ)
=TPMTb(λ)・F(λ)・{X488・(1−TDMa(488))・L488
+X543・(1−TDMb(543))・L543}
また、バリアフィルタ23を図9に示される透過率分光特性を有するものに切り替えた場合には図16に示されるような蛍光強度の分光特性が得られる。
まず、ユーザが蛍光試薬の種類および使用するレーザ光の波長を入力部7から入力する(ステップS11)。
演算部5は、入力された蛍光試薬を観察可能な光学素子のうち、いずれかの組合せを設定するとともに(ステップS12)、蛍光試薬毎の励起効率の分光特性および蛍光出力の分光特性および設定された光学素子の分光特性をメモリ4から読み出す(ステップS13)。
また、照明光学系8が、音響光学素子を含む場合には、音響光学素子の制御波長毎の透過率特性をメモリ4に記憶しておいてもよい。
1 レーザ顕微鏡
2 レーザ光源(光源)
4 メモリ(特性記憶部)
5 演算部(クロストーク判定部、設定評価部)
6 表示部
9,10 検出器
11 検出光学系
22,23 バリアフィルタ
Claims (10)
- 励起光を出射する光源と、
該光源からの励起光が照射されることにより試料内の蛍光物質において発生した蛍光を検出する検出器と、
前記試料からの蛍光を前記検出器に導く設定可変の検出光学系と、
該検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および蛍光物質毎の励起効率をデータとして記憶する特性記憶部と、
複数の蛍光物質を含む試料を蛍光観察する際に、前記特性記憶部に記憶されているデータに基づいて前記検出器における蛍光物質毎の蛍光強度を算出する演算部と、
該演算部により算出された特定波長における蛍光物質毎の蛍光強度を対比可能に表示する表示部とを備えるレーザ顕微鏡。 - 励起光を出射する光源と、
該光源からの励起光が照射されることにより試料内の蛍光物質において発生した蛍光を検出する検出器と、
前記試料からの蛍光を前記検出器に導く設定可変の検出光学系と、
該検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および蛍光物質毎の励起効率をデータとして記憶する特性記憶部と、
複数の蛍光物質を含む試料を蛍光観察する際に、前記特性記憶部に記憶されているデータに基づいて前記検出器における蛍光物質毎の蛍光強度を算出する演算部と、
該演算部により算出された特定波長における蛍光物質毎の蛍光強度の比率に基づいてクロストークの度合を判定するクロストーク判定部とを備えるレーザ顕微鏡。 - 前記演算部により算出された蛍光強度および前記クロストーク判定部により判定されたクロストークの度合に基づいて、検出光学系の設定を評価する設定評価部を備える請求項2に記載のレーザ顕微鏡。
- 前記演算部が、前記検出光学系の設定毎の分光特性および蛍光物質毎の蛍光分光特性の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、蛍光物質毎の励起効率を乗算する請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。
- 前記特性記憶部が、さらに、検出器の光電変換効率の分光特性をデータとして記憶し、
前記演算部が、蛍光強度に代えて、前記検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および検出器の光電変換効率の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、蛍光物質毎の励起効率を乗算して光電変換後の信号レベルを算出する請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。 - 前記特性記憶部が、さらに、光源の出力値、各蛍光物質の励起効率および光源から試料に至る照明光学系の分光特性を励起光の波長毎にデータとして記憶し、
前記演算部が、前記検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および照明光学系の分光特性の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、前記光源の出力値および蛍光物質毎の励起効率を乗算する請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。 - 前記特性記憶部が、さらに、光源の出力値、各蛍光物質の励起効率および光源から試料に至る照明光学系の特性を励起光の波長毎にデータとして記憶し、
前記演算部が、蛍光強度に代えて、前記検出光学系の設定毎の分光特性、蛍光物質毎の蛍光分光特性および検出器の光電変換効率の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、前記光源の出力値および蛍光物質毎の励起効率を乗算して光電変換後の信号レベルを演算する請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。 - 前記光源がレーザダイオードであり、
前記特性記憶部が、光源への印加電圧または環境温度毎の分光特性、各蛍光物質の励起効率および光源から試料に至る照明光学系の特性を励起光の波長毎にデータとして記憶し、
前記演算部が、光源の分光特性、前記検出光学系の分光特性、蛍光物質の蛍光分光特性および照明光学系の分光特性の波長毎の特性値どうしを乗算したものの総和に、蛍光物質毎の励起効率を乗算する請求項1から請求項3のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。 - 前記照明光学系が、音響光学素子を含み、
前記照明光学系の分光特性が、音響光学素子の制御波長毎の透過率特性を含む請求項6から請求項8のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。 - 前記設定可変の検出光学系が、挿脱可能なバリアフィルタを含む請求項1から請求項9のいずれかに記載のレーザ顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007304914A JP5011076B2 (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | レーザ顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007304914A JP5011076B2 (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | レーザ顕微鏡 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009128719A JP2009128719A (ja) | 2009-06-11 |
JP5011076B2 true JP5011076B2 (ja) | 2012-08-29 |
Family
ID=40819685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007304914A Active JP5011076B2 (ja) | 2007-11-26 | 2007-11-26 | レーザ顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5011076B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104662211A (zh) * | 2012-09-04 | 2015-05-27 | 新日铁住金株式会社 | 单晶的制造装置、用于该制造装置的坩埚以及单晶的制造方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5901368B2 (ja) * | 2011-06-20 | 2016-04-06 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡システム |
US10724956B1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-07-28 | Essen Instruments, Inc. | Spectral unmixing |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0748063B2 (ja) * | 1989-05-17 | 1995-05-24 | 松下電器産業株式会社 | 蛍光体混合比測定法およびその装置 |
JPH03138538A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-12 | Toshiba Lighting & Technol Corp | 光源の分光分布の測定方法および受光器系の分光応答度の測定方法 |
JP3568626B2 (ja) * | 1994-05-24 | 2004-09-22 | オリンパス株式会社 | 走査型光学顕微鏡 |
JPH08179218A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Olympus Optical Co Ltd | 顕微鏡システム |
JPH102861A (ja) * | 1996-06-13 | 1998-01-06 | Mitsubishi Oil Co Ltd | 石油製品の蛍光色評価方法及びそのための装置 |
DE19829944C2 (de) * | 1998-07-04 | 2002-03-28 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Gerätekonfiguration eines Fluoreszenz-Laserscanmikroskops |
JP2000097859A (ja) * | 1998-09-24 | 2000-04-07 | Olympus Optical Co Ltd | 蛍光観察方法及び装置 |
JP2001356272A (ja) * | 2000-06-12 | 2001-12-26 | Olympus Optical Co Ltd | 画像取得方法及び走査型光学顕微鏡 |
DE10222779A1 (de) * | 2002-05-16 | 2004-03-04 | Carl Zeiss Jena Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Untersuchung von Proben |
JP3903000B2 (ja) * | 2002-11-14 | 2007-04-11 | アークレイ株式会社 | 測定装置、蛍光測定装置及び蛍光測定方法 |
JP2005010296A (ja) * | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Olympus Corp | 蛍光顕微鏡 |
US20090207412A1 (en) * | 2003-12-24 | 2009-08-20 | Umar Mahmood | Multi-channel Optical Imaging |
-
2007
- 2007-11-26 JP JP2007304914A patent/JP5011076B2/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104662211A (zh) * | 2012-09-04 | 2015-05-27 | 新日铁住金株式会社 | 单晶的制造装置、用于该制造装置的坩埚以及单晶的制造方法 |
CN104662211B (zh) * | 2012-09-04 | 2017-04-05 | 新日铁住金株式会社 | 单晶的制造装置、用于该制造装置的坩埚以及单晶的制造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009128719A (ja) | 2009-06-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5445135B2 (ja) | 蛍光顕微鏡 | |
US6300639B1 (en) | Process and arrangement for the device configuration of confocal microscopes | |
JP4425098B2 (ja) | 蛍光顕微鏡および蛍光相関分光解析装置 | |
JP6306277B2 (ja) | 蛍光観察システム、および蛍光観察システムの動作方法 | |
KR101356707B1 (ko) | 투과 파장 가변 필터를 이용한 분광 형광 수명시간 이미징 현미경 | |
JP5218064B2 (ja) | 蛍光検出装置及び蛍光観察システム | |
CN112166314A (zh) | 荧光观察设备和荧光观察方法 | |
US8988771B2 (en) | Method for evaluating fluorescence results in a microscope image | |
US20180252909A1 (en) | Microscopy system and microscopy method for quantifying a fluorescence | |
JP5011076B2 (ja) | レーザ顕微鏡 | |
JPWO2006049180A1 (ja) | 発光測定装置及び発光測定方法 | |
US20090296208A1 (en) | Observation device and wavelength limiting filter | |
US20100134511A1 (en) | Process for Generating Display Images from Acquired Recorded Images, and Means for Carrying out the Process | |
EP3709004A1 (en) | Fluorescence photometer and observation method | |
JP2006201133A (ja) | 蛍光寿命測定装置 | |
JP5901368B2 (ja) | 顕微鏡システム | |
US20040218174A1 (en) | Laser scanning microscope and indicator discriminating method | |
US8345093B2 (en) | Method for adjusting lightness of image obtained by microscope | |
JP4994940B2 (ja) | レーザ走査型顕微鏡 | |
JP2023518448A (ja) | 蛍光顕微鏡および物体をイメージングする方法 | |
JP2023539435A (ja) | 蛍光顕微鏡における照明調整方法および対応する蛍光顕微鏡 | |
JP2009058405A (ja) | 光分析装置 | |
JP6049300B2 (ja) | 顕微鏡システム | |
JP2006284701A (ja) | 顕微鏡用照明装置および蛍光顕微鏡装置 | |
US20240060894A1 (en) | Fcs method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101020 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120515 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120604 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5011076 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150608 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |