JP5087745B2 - 複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム - Google Patents
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Description
Axelrod, D., Traffic, Vol.2, pp.764-774, (2001) Prieve, D. C. and Frej, N. A., Langmuir, 6, pp.396-403, (1990) Conibear, P. B. and Bagshaw, C. R., Journal of Microscopy, Vol. 200, Pt 3, pp.218-229, (2000) Teruel, M. N. and Meyer, T., Science, Vol. 295, pp.1910-1912, (2002)
前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記全反射試料照明装置の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には結像光学系と撮像素子が、他方の光路中には落射蛍光顕微鏡用の励起光源が配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記スライドガラスのレーザ光導入部に至る光路中と、前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源と前記光路分割素子との間にそれぞれ照明光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光源の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源の照明光路とが選択的に開かれ、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とが前記撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とするものである。
前記全反射試料照明装置は、前記スライドガラスを滴下した屈折率整合液を介してその面内で移動可能に支持する入射プリズムと放射プリズムとを備え、
前記入射プリズムは前記光源に対して固定され、前記放射プリズムは前記入射プリズムに対して前記レーザ光進行方向に位置調節可能に配置されており、
前記入射プリズムの前記スライドガラスの支持面と、前記放射プリズムの前記スライドガラスの支持面とは、前記放射プリズムの調節位置に係わらずに同一高さで同一面になるように配置され、
前記入射プリズムと前記放射プリズムとの上に支持される前記スライドガラスを把持して、前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記レーザ光は、前記入射プリズムを経て前記支持面から出てその上に滴下されている前記屈折率整合液を介してその上に支持されている前記スライドガラス内に入って多重全反射により導波され、前記放射プリズムの前記支持面の上に滴下されている前記屈折率整合液を介して前記放射プリズムの前記支持面から前記放射プリズム内に入り、前記放射プリズムから外部へ放射されるように前記全反射試料照明装置が構成され、
前記全反射試料照明装置の前記入射プリズムと前記放射プリズムの間の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には結像光学系と撮像素子が、他方の光路中には落射蛍光顕微鏡用の励起光源が配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記入射プリズムに至る光路中と、前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源と前記光路分割素子との間にそれぞれ照明光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光源の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源の照明光路とが選択的に開かれ、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とが前記撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とするものである。
前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記全反射試料照明装置の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には、前記エバネッセント波発生用の光源からの照明光の波長の光を阻止するフィルターと第1の結像光学系と第1の撮像素子とが、他方の光路中には、共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナが配置されており、
前記共焦点スキャナの照明側には共焦点蛍光顕微鏡用の励起光源が、また、前記共焦点スキャナの出力側には第2の結像光学系と第2の撮像素子がそれぞれ配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記スライドガラスのレーザ光導入部に至る光路中と、前記共焦点スキャナと前記光路分割素子の間の光路中と、前記光路分割素子と前記第1の撮像素子の間の光路中とに、それぞれ照明光あるいは蛍光光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光路と撮像光路の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節と、前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置調節をする焦点調節機構とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路とが選択的に開かれ、前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路が開かれたときには、前記焦点調節機構を制御して前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置を所定の複数位置に調節することにより、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とがそれぞれ前記第1撮像素子、前記第2撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とするものである。
前記全反射試料照明装置は、前記スライドガラスを滴下した屈折率整合液を介してその面内で移動可能に支持する入射プリズムと放射プリズムとを備え、
前記入射プリズムは前記光源に対して固定され、前記放射プリズムは前記入射プリズムに対して前記レーザ光進行方向に位置調節可能に配置されており、
前記入射プリズムの前記スライドガラスの支持面と、前記放射プリズムの前記スライドガラスの支持面とは、前記放射プリズムの調節位置に係わらずに同一高さで同一面になるように配置され、
前記入射プリズムと前記放射プリズムとの上に支持される前記スライドガラスを把持して、前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記レーザ光は、前記入射プリズムを経て前記支持面から出てその上に滴下されている前記屈折率整合液を介してその上に支持されている前記スライドガラス内に入って多重全反射により導波され、前記放射プリズムの前記支持面の上に滴下されている前記屈折率整合液を介して前記放射プリズムの前記支持面から前記放射プリズム内に入り、前記放射プリズムから外部へ放射されるように前記全反射試料照明装置が構成され、
前記全反射試料照明装置の前記入射プリズムと前記放射プリズムの間の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には、前記エバネッセント波発生用の光源からの照明光の波長の光を阻止するフィルターと第1の結像光学系と第1の撮像素子とが、他方の光路中には、共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナが配置されており、
前記共焦点スキャナの照明側には共焦点蛍光顕微鏡用の励起光源が、また、前記共焦点スキャナの出力側には第2の結像光学系と第2の撮像素子がそれぞれ配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記入射プリズムに至る光路中と、前記共焦点スキャナと前記光路分割素子の間の光路中と、前記光路分割素子と前記第1の撮像素子の間の光路中とに、それぞれ照明光あるいは蛍光光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光路と撮像光路の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節と、前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置調節をする焦点調節機構とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路とが選択的に開かれ、前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路が開かれたときには、前記焦点調節機構を制御して前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置を所定の複数位置に調節することにより、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とがそれぞれ前記第1撮像素子、前記第2撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とするものである。
2…開口
3…入射プリズム
4…放射プリズム
5…移動台
6…位置調節ネジ
10…エバネッセント波発生用のレーザ光
11…レーザ
12…反射鏡
20…スライドガラスチェンバー
21…スライドガラス
25…油浸オイル
31…入射プリズムの透過面
32…入射プリズムの反射面
33…入射プリズムの透過面
41…放射プリズムの透過面
42…放射プリズムの透過面
50…X−Yステージ
51…X方向位置調節ネジ
52…Y方向位置調節ネジ
53、54…ステップモータ
55…スライドガラス把持機構
56…パッド
61…顕微鏡対物レンズ
62…ダイクロイックミラー
63…結像レンズ
64…撮像素子
65…落射蛍光照明光源
66…フィルター装置
67…バリアフィルター
71、72…シャッター装置
75…落射蛍光照明光源からの励起光
76…観察位置からの蛍光
80…パソコン
81…ハーフミラー
82…励起光カットフィルター
84…リレーレンズ
83、85…シャッター装置
86…ピエゾ素子
90…共焦点スキャナ
120…共焦点スキャナを照明するレーザ
121…レーザ光(励起光)
122…マイクロレンズディスク
123…マイクロレンズ
124…ダイクロイックミラー
125…ピンホールディスク(ニポウディスク)
126…ピンホール
127…部材
128…回転軸
129…結像レンズ
151…撮像素子
S…細胞試料
Ev…エバネッセント波
C…細胞質
PM…細胞膜
N…核
Claims (6)
- エバネッセント波発生用の光源を備え、その光源からのレーザ光をスライドガラスに導入してスライドガラス内で多重全反射により導波させて前記スライドガラスの上面にエバネッセント波を発生させ、前記スライドガラスの上面に位置する細胞試料をそのエバネッセント波で照明する全反射試料照明装置を備えており、
前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記全反射試料照明装置の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には結像光学系と撮像素子が、他方の光路中には落射蛍光顕微鏡用の励起光源が配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記スライドガラスのレーザ光導入部に至る光路中と、前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源と前記光路分割素子との間にそれぞれ照明光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光源の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源の照明光路とが選択的に開かれ、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とが前記撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とする複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。 - エバネッセント波発生用の光源を備え、その光源からのレーザ光をスライドガラスに導入してスライドガラス内で多重全反射により導波させて前記スライドガラスの上面にエバネッセント波を発生させ、前記スライドガラスの上面に位置する細胞試料をそのエバネッセ
ント波で照明する全反射試料照明装置を備えており、
前記全反射試料照明装置は、前記スライドガラスを滴下した屈折率整合液を介してその面内で移動可能に支持する入射プリズムと放射プリズムとを備え、
前記入射プリズムは前記光源に対して固定され、前記放射プリズムは前記入射プリズムに対して前記レーザ光進行方向に位置調節可能に配置されており、
前記入射プリズムの前記スライドガラスの支持面と、前記放射プリズムの前記スライドガラスの支持面とは、前記放射プリズムの調節位置に係わらずに同一高さで同一面になるように配置され、
前記入射プリズムと前記放射プリズムとの上に支持される前記スライドガラスを把持して、前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記レーザ光は、前記入射プリズムを経て前記支持面から出てその上に滴下されている前記屈折率整合液を介してその上に支持されている前記スライドガラス内に入って多重全反射により導波され、前記放射プリズムの前記支持面の上に滴下されている前記屈折率整合液を介して前記放射プリズムの前記支持面から前記放射プリズム内に入り、前記放射プリズムから外部へ放射されるように前記全反射試料照明装置が構成され、
前記全反射試料照明装置の前記入射プリズムと前記放射プリズムの間の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には結像光学系と撮像素子が、他方の光路中には落射蛍光顕微鏡用の励起光源が配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記入射プリズムに至る光路中と、前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源と前記光路分割素子との間にそれぞれ照明光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光源の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源の照明光路とが選択的に開かれ、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とが前記撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と落射蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とする複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。 - 前記光路分割素子がダイクロイックミラーからなり、前記エバネッセント波発生用の光源から照明光の波長の光と、前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源とから照明光の波長の光とを、前記撮像素子側光路へ至ることを阻止し、細胞試料から生じた蛍光のみが前記撮像素子側光路へ至るようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。
- 前記落射蛍光顕微鏡用の励起光源と前記光路分割素子との間に励起波長を選択するフィルター装置が配置されており、前記制御装置からの指令により前記フィルター装置を透過する励起波長が選択されることを特徴とする請求項1から3の何れか1項記載の複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。
- エバネッセント波発生用の光源を備え、その光源からのレーザ光をスライドガラスに導入してスライドガラス内で多重全反射により導波させて前記スライドガラスの上面にエバネッセント波を発生させ、前記スライドガラスの上面に位置する細胞試料をそのエバネッセント波で照明する全反射試料照明装置を備えており、
前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記全反射試料照明装置の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には、前記エバネッセント波発生用の光源からの照明光の波長の光を阻止するフィルターと第1の結像光学系と第1の撮像素子とが、他方の光路中には、共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナが配置されており、
前記共焦点スキャナの照明側には共焦点蛍光顕微鏡用の励起光源が、また、前記共焦点スキャナの出力側には第2の結像光学系と第2の撮像素子がそれぞれ配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記スライドガラスのレーザ光導入部に至る光路中と、前記共焦点スキャナと前記光路分割素子の間の光路中と、前記光路分割素子と前記第1の撮像素子の間の光路中とに、それぞれ照明光あるいは蛍光光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光路と撮像光路の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節と、前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置調節をする焦点調節機構とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路とが選択的に開かれ、前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路が開かれたときには、前記焦点調節機構を制御して前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置を所定の複数位置に調節することにより、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とがそれぞれ前記第1撮像素子、前記第2撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とする複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。 - エバネッセント波発生用の光源を備え、その光源からのレーザ光をスライドガラスに導入してスライドガラス内で多重全反射により導波させて前記スライドガラスの上面にエバネッセント波を発生させ、前記スライドガラスの上面に位置する細胞試料をそのエバネッセント波で照明する全反射試料照明装置を備えており、
前記全反射試料照明装置は、前記スライドガラスを滴下した屈折率整合液を介してその面内で移動可能に支持する入射プリズムと放射プリズムとを備え、
前記入射プリズムは前記光源に対して固定され、前記放射プリズムは前記入射プリズムに対して前記レーザ光進行方向に位置調節可能に配置されており、
前記入射プリズムの前記スライドガラスの支持面と、前記放射プリズムの前記スライドガラスの支持面とは、前記放射プリズムの調節位置に係わらずに同一高さで同一面になるように配置され、
前記入射プリズムと前記放射プリズムとの上に支持される前記スライドガラスを把持して、前記スライドガラスをその面に沿った2次元方向に位置調節するスライドガラス位置調節機構を備えており、
前記レーザ光は、前記入射プリズムを経て前記支持面から出てその上に滴下されている前記屈折率整合液を介してその上に支持されている前記スライドガラス内に入って多重全反射により導波され、前記放射プリズムの前記支持面の上に滴下されている前記屈折率整合液を介して前記放射プリズムの前記支持面から前記放射プリズム内に入り、前記放射プリズムから外部へ放射されるように前記全反射試料照明装置が構成され、
前記全反射試料照明装置の前記入射プリズムと前記放射プリズムの間の前記スライドガラスを見込む位置に、前記スライドガラスに対して垂直方向に顕微鏡対物レンズが配置され、
前記顕微鏡対物レンズの結像側には、光路分割素子を介して一方の光路中には、前記エバネッセント波発生用の光源からの照明光の波長の光を阻止するフィルターと第1の結像光学系と第1の撮像素子とが、他方の光路中には、共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナが配置されており、
前記共焦点スキャナの照明側には共焦点蛍光顕微鏡用の励起光源が、また、前記共焦点スキャナの出力側には第2の結像光学系と第2の撮像素子がそれぞれ配置されており、
前記エバネッセント波発生用の光源から前記入射プリズムに至る光路中と、前記共焦点スキャナと前記光路分割素子の間の光路中と、前記光路分割素子と前記第1の撮像素子の間の光路中とに、それぞれ照明光あるいは蛍光光を遮断・透過するシャッター装置が配置されており、
各々の前記シャッター装置の開閉による照明光路と撮像光路の切り換えと、前記スライドガラス位置調節機構によるスライドガラス位置調節と、前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置調節をする焦点調節機構とを制御する制御装置を備えており、
前記制御装置からの指令により前記スライドガラス位置調節機構を制御して前記スライドガラス上の細胞試料観察・検出位置が選択され、かつ、前記制御装置からの指令により前記シャッター装置各々の開閉が制御され、前記エバネッセント波発生用の光源の照明光路と前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路とが選択的に開かれ、前記共焦点蛍光顕微鏡用の共焦点スキャナの照明光路が開かれたときには、前記焦点調節機構を制御して前記顕微鏡対物レンズの光軸方向の位置を所定の複数位置に調節することにより、前記スライドガラス上の選択された細胞試料観察・検出位置の全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とがそれぞれ前記第1撮像素子、前記第2撮像素子を介して前記制御装置に取り込まれ、その全反射蛍光顕微鏡像と共焦点蛍光顕微鏡像とから細胞反応を検出することを特徴とする複数の観察手法を用いた顕微鏡細胞観察・検査システム。
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