WO2004070366A1

WO2004070366A1 - 蛍光イメージングシステム及びこれを用いたバイオマニピュレータシステム

Info

Publication number: WO2004070366A1
Application number: PCT/JP2003/001136
Authority: WO
Inventors: Kunio Isono
Original assignee: Inabata & Co., Ltd.; Correctmedias Co., Ltd.
Priority date: 2003-02-04
Filing date: 2003-02-04
Publication date: 2004-08-19

Abstract

細胞中のタンパク質の局在観察に有効でマルチ同時励起蛍光観察もできる蛍光イメージングを可能にする。試料3に含まれる蛍光色素や蛍光物を光らせる励起光を試料3に射出、照明する落射照明系13と、レンズ10a、10b、励起光源17からの光を選択的に透過するエキサイターフィルタ16、励起光を反射して試料3に向かわせかつ試料からの蛍光を透過するダイクロックミラー11b等を備える蛍光観察用の顕微鏡光学系1と、顕微鏡光学系1を通過した蛍光のみを透過するエミションフィルタ18を備えた蛍光の撮像記録用のデジタル記録系2からなる。照明用の励起光源17は、半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子からなり、光の波長が異なる複数の小型発光素子を用い、各種波長毎の励起や任意の波長を組み合わせた励起の両方が可能なものを用い得る。

Description

蛍光ィメ一ジングシステム及びこれを用いたバイオマニピュレータシステム技術分野

本発明は、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子を用いて蛍光顕微鏡画像を取得する蛍光イメージングシステム及びこれを用いたバイオマニピュレータシステムに関する。背景技術

現今、生物の細胞の振舞いを観察し、タンパク質を特定することが重要な課題となつており、また細胞組織の微小部分の解析、細胞融合及びクローン技術のためのマ二ピユレータ技術が重要となっている。また近年、遺伝子レベルでの生体内観察がますます重要になっており、これらへの対応として蛍光イメージング観察法が注目されている。

蛍光イメージング観察法としては、生物組織の細胞内に特異的に結合する物質を蛍光試料等で標識化し、その細胞内の局所を観察しようとする蛍光抗体法という技術が知られている。

ところで、もともと発光現象は、様々な物質の中には光を照射すると物質中の分子等が光を吸収し、物質に内在していた電子が励起状態から基底状態へ戻る際にエネルギーを失ってゆく過程で光を放出する現象である。すなわち光エネルギーを吸収して、再ぴ発光が行われる現象で、蛍光現象もその一つである。また発光には、化学反応による化学発光と、生体内の酵素が関与する生物発光がある。後者は、酸化することにより光る有機化合物（例えば発光素ルシフェリン）とその酸化を助ける酵素（ルシフエラーゼ）とで行われる生体内の化学反応であり、ォワンクラゲの蛍光発光等が広く知られている。バイオイメージングの中核技術として GF P (G r e e n F 1 o u r e s c e n t P r o t e i n)を利用した蛍光画像観察法がこの現象を利用して発展を遂げている。

蛍光画像観察の代表的な方法には、目的の蛍光像観察を得るために開発された蛍光試薬を用いるが、代表的な染色法には F I TC染色法、 DAP I染色法、植物プランタトンの赤色自家蛍光観察法の三つがある。

F I T C染色法は、 470 n m近辺の光を吸収して 500〜 540n mの波長の光を発光する緑色蛍光を観察するもので、励起光には青色光源を用いる。 DAP I染色法は、 360 nm近辺の光を吸収して 460 n mの青色蛍光を発光させる蛍光色素を用い、細胞の核染色に使用する。励起光には紫外線を用いる。植物プランクトンの赤色自家蛍光観察法は、植物クロロフィル色素で 480〜570 nm近辺の波長を吸収し、 568 nm以上の橙から赤色を蛍光発光を観察する方法で、緑色励起光源を用いる。

ところで蛍光観察をするためには、蛍光顕微鏡を用いて観察対象の細胞からの発光を捉えるために、細胞を刺激する光源が必要である。そのような光源としては、従来キセノンランプや水銀ランプ等を用いている。しかしながら、例えば水銀ランプを用いるとすると、ランプ寿命があり（120Wクラスの水銀ランプで平均寿命は 200 0時間程である）、また 2 0 0 Vという高電圧を必要としたり、所要スペースが大きかったりし、高コストであった。

本発明は蛍光抗体法の原理を応用した、よりシンプルで簡便な蛍光ィメ一ジングシステムを提供することを目的とする。

また従来のバイオマニピュレータシステムでは、顕微鏡と個別のマニピュレータを組み合せて使用している。そのためマ-ピュレータの駆動系を顕微鏡側とは別に備えるようにしており、そのため高価となり、しかも広い設置スペースが必要であった。また通常の正立顕微鏡では、マニピュレータの取り付けが不便で、マニピュレータを設置する時には、倒立顕微鏡を必要とすることが多かつた。

さらに、ダイシング、すなわち細胞の微小部分の切り出しには、レーザを用いた大掛かりなシステムを必要とするし、一分子観察法では個別の照明ガイドを必要としている。

本案は従来顕微鏡部、マニピュレータを別ユニットとし、これを組合せて使用していたものを、顕微鏡本体と一体化し、より専用ィ匕し、個別に駆動系を備えていた点を一つにすることを可能とし、機構をシンプルにし、場所をとらず、低コスト化でき、さらこの機構を利用して局所照明を行えるものを提供することを目的とする。発明の開示

本発明に係る蛍光ィメージングシステムは、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して照射する励起光学系を備え、励起により上記試料が発生した蛍光を観察するための光学顕微鏡系と、蛍光を発している上記試料の画像を記録するためのデジタル記録系を含み、上記励起光学系が、半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子からなる光源を備える。

また本発明に係る蛍光ィメージングシステムは、光源からの光を試料へ導く落射照明光学系と、光学顕微鏡系と、上記光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系とから構成でき、上記落射照明光学系の光源は、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなり、上記光学顕微鏡系は、上記光源からの光を選択的に透過するェキサイターフィルタ、上記励起光を反射して上記試料に向かわせかっ該試料から発生した蛍光を透過するダイクロックミラー、対物レンズ、上記ダイクロックミラー及び上記対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミシヨンフィルタとからなる構成とすることができる。またこの蛍光ィメージングシステムにおいては、上記落射照明光学系の光源を、複数個の半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子から構成し、これらを環状かつ上記光学顕微鏡系の光軸と同心に配置するとよい。

さらに本発明に係る蛍光イメージングシステムは、光源からの光を試料へ導く反射照明光学系と、光学顕微鏡系と、デジタル記録系とからなり、上記反射照明光学系は、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備え、該光源からの光を試料へ導き、上記光学顕微鏡系は、上記光源からの光を上記試料に向かわせる対物レンズ及び該対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミションフィルタとからなり、上記デジタル記録系は、光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行う構成とすることができる。この蛍光イメージングシステムにおいては、上記反射照明光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の側面から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えるようにするとよい。また上記反射照明光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の斜め上方から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えるようにすることができる。

そして上記いずれかの蛍光イメージングシステムにおいて、上記光源が、射出する光の波長が異なる複数の小型発光素子を種々組み合わせ可能に備える構成とすることも可能である。

本発明に係る蛍光イメージングシステムは、顕微鏡蛍光観察を容易に行えるシステムである。各種照明法のうち、落射 (斜光)方式については、直接試料に各励起波長毎に対応した照射が行え、特に低倍時観察の実体顕微鏡下での観察に有効となる。落射 (同軸照明)方式については、実体顕微鏡より高倍の生物顕微鏡下における照明ができ、各種波長毎の照射もしくは複数波長同時励起を行える。全反射法 (光ファイバ水平入射法)及び反射法 (光フアイバ斜光入射法）については、特に細胞中のタンパク質の局在観察に有効な一分子蛍光イメージングに対応し、試料の局所に照射しその反射からより局在的な蛍光観察ができる。マルチパンド構成を採用すると、従来個別の蛍光フィルタを交換して蛍光観察していた方法に対して、フィルターセットの交換手間が省け、さらに従来なし得なかったマルチ同時励起蛍光観察もでき、一度に各蛍光反応観察、記録をなし得る。

本発明に係るバイオマニピュレータシステムは、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して照射する励起光学系と、発生した蛍光を観察するための光学顕微鏡系と、蛍光を発している上記試料の画像を記録するためのデジタル記録系と力らなり、上記励起光学系が、光源として半導体レーザゃ努光ダイオード等の小型発光素子を備える蛍光ィメ一ジングシステムと、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付けて細胞組織の微小部分の切断等の操作に用いるマニピュレータ機構とからなる。また本発明に係るバイオマニピュレータシステムは、蛍光イメージングシステムと細胞組織の微小部分の切断等の操作に用いるマニピュレータ機構とからなり、上記蛍光イメージングシステムは、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための光源として半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子を備え、該光源からの光を試料へ導く落射照明光学系と、上記光源からの光を選択的に透過するェキサイターフィルタ、上記励起光を反射して上記試科に向かわせかつ該試料から発生した蛍光を透過するダイクロックミラー、対物レンズ、上記ダイクロックミラー及ぴ上記対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミションフィルタとからなる光学顕微鏡系と、上記光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系とからなり、またマニピュレータ機構は、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付ける構成とすることができる。このバイオマニピュレータシステムにおいて、上記落射照明光学系が、複数個の半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子を環状かつ上記光学顕微鏡系の光軸と同心に配してなる構成とすることができる。さらに本発明に係るバイオマニピュレータシステムは、蛍光イメージングシステムと細胞組織の微小部分の切断等の操作に用いるマユピュレータ機構とからなり、上記蛍光イメージングシステムは、試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための光源として半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子を備え、該光源からの光を試料へ導く反射照明光学系と、上記光源からの光を上記試料に向かわせる対物レンズ及ぴ該対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミションフィルタとからなる光学顕微鏡系と、該光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系とからなり、そして上記マニピュレータ機構は、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付けて用いる構成とすることができる。このバイオマニピユレータシステムにおいて、上記反射照明光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の側面から入射するための光フアイバを含む入射光学系を備える構成とすることができる。また上記反射照明光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の斜め上方から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備える構成とすることもできる。

さらに上記いずれかのバイオマニピュレータシステムにおいて、上記光源が、射出する光の波長が異なる複数の小型発光素子を種々組み合わせ可能に備えてなる構成とすることができる。

すなわち、本発明に係るバイオマニピュレータシステムは、従来のように別ュニットの顕微鏡部とマニピュレータ部を組み合せるのではなく、顕微鏡本体と一体化するものである。したがって本発明の蛍光イメージングシステムとともに用いて、より専用化、駆動系等の共通化を可能にすることで、機構のシンプル化、省スペース化、低コスト化が図れる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明に係る蛍光イメージングシステムの一実施形態の構成を示す概念図である。

図 2は、蛍光スぺクトラムとフィルタ透過特性を示す図である。

図 3は、落射（同軸照明）方式の構成を示す図である。

図 4は、落射（斜光）方式の配置形態を示す図である。

図 5は、落射（斜光）方式の配置形態を示す図である。

図 6は、全反射法（光ファイバ水平入射法）の構成を示す図である。

図 7は、反射法（光ファイバ斜光入射法）の構成を示す図である。

図 8は、本発明に係るバイオマユピュレータシステムの一実施形態の構成を示す概念図である。発明を実施するための最良の形態

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図 1は本発明に係る蛍光イメージングシステムの一実施形態の構成を示す概念図である。図中 1は顕微鏡光学系、 2はデジタル記録系、 3は試料を示す。

顕微鏡光学系 1は、一個または複数個のレンズ（図では 2個のレンズ、すなわち対物レンズ 1 0 a、接眼レンズ 1 0 b ) 及び要すればその他の光学素子 1 0 c、さらに幾枚かのミラー 1 1 a、 l i b , 1 1 cを備え、試料 3が発する蛍光を接眼レンズ 1 O bを介して観察できるように構成してある。また、試料 3を下方から照明する透過照明系 1 2と、試料 3に予め染色してある蛍光色素を光らせるための励起光を試料 3 に対して射出する照明系として、試料 3の上方から照明する落射照明系 1 3とを備えている。図中 1 4は集光レンズ、 1 5はスリット、 1 6はェキサイターフィルタである。また落射照明系 1 3は、半導体レーザや発光ダイオード（以下 L E Dと省略することもある。）等の小型発光素子を励起光源 1 7として備えている。透過照明系 1 2 は、各種顕微鏡観察法との併用を可能とするもので、通常の明視野観察、位相差観察、蛍光観察等と併用するために設けてある。

なおこれら照明系 1 2、 1 3は、透過照明系 1 2が対物レンズ 1 0 aの直下から照明し、落射照明系 1 3が対物レンズ 1 0 aの直上から照明するが、両照明系 1 2、 1 3とも直下または直上からではなく、斜め下からあるいは斜め上から照明するものであってもよく、図示の例の照明方向には限定されない。

デジタル記録系 2は、上述した顕微鏡光学系 1により得た画像をデジタル的に記憶するとともに、画像表示できるようにするもので、エミッションフィルタ 1 8、撮像手段 1 9及ぴモニタ 2 0からなる。撮像手段 1 9は、詳細な図示は省略するが、 C C Dカメラ等と記録メディア（ハードディスク、 C Fカード、スマートメディア等々）から構成し、 C C D等の構成要素には公知の手段を適宜採用すればよい。 C C Dカメラを用いる場合には特殊なものは不要であり、市販品程度の精度レベルのものでかまわない。なお公知のように、 C C Dカメラ等と C R T等のモニタ 2 0の組み合わせにより観察倍率を上げることも可能である。ェミッションフィルタ 1 8は、後述するように特定波長光源により観察する場合には、波長カットフィルタとすることによってより正確に観察することが可能となる。

この第 1の実施の形態の蛍光イメージングシステムは、落射照明系 1 3から発した光を通ってェキサイターフィルタ 1 6により波長選択して励起光として試料 3に照射する。励起光はミラー（ダイクロックミラー） 1 1 b、対物レンズ 1 0 aを通り試料 3を照明する。必要であれば、透過照明系 1 2で試料 3を下方から照明することもできる。

試料 3はあらかじめ蛍光色素にて染色しておき、励起光が照射されると蛍光を発するようにしておく。この蛍光は対物レンズ 1 0 aを通りダイクロックミラー 1 1 bとェミッションフィルタ 1 8を透過し、接眼レンズ 1 0 bによる観察や、デジタル記録系 2による撮像、記録に供される。試料 3の蛍光色素による染色は公知の手法を用いればよいが、近年開発された微粒状の蛍光物を試料 3に含ませるようにしてもよい。この場合、試料 3が動物や植物等から採取するものであれば、微粒状の蛍光物を摂取させた後に試料とすることができる。

この第 1の実施の形態は、光源、として半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子を用いていることで光源部の小型化、顕微鏡部分の小型化、低消費電力化、低発熱量化を実現している。また顕微鏡としての構成要素の熱変形を小さくもしている。次に、励起光源の選択について説明する。既述の各種蛍光観察に対して本発明では以下のように発光ダイォードを組み合せて構成する。半導体レーザ等の他の小型発光素子を用いる場合についてもほぼ同様に検討すればよい。

< F I T C染色法 >

励起光は青色光源（4 7 0 n m近辺）の光を用い、 5 0 0〜 5 4 0 n mの波長の緑色蛍光を観察するために、蛍光フィルタにカットフィルタを使用する。

< D A P I染色法 > 励起光は紫外線 ( 3 6 0 n m近辺の光）を用い、 4 6 0 n mの青色蛍光を観察するために、蛍光フィルタにカットフィルタを使用する。

<植物プランクトンの赤色自家蛍光観察法 >

緑色励起光源（4 8 0〜5 7 0 n m近辺）を用い、 5 6 8 n m以上の橙から赤色を蛍光発光を観察できる蛍光フィルタを用いる。

なお上記各方法においては、予め所定の発信波長で励起光を射出できる発光ダイォードまたは半導体レーザの特性から、励起フィルタを省略できるが、もちろん各々に付加してもよい。また同時励起法に対応するために、ェミッションフィルタ及びダイクロックミラーは各蛍光波長バンドに対応するマルチバンドフィルタを用いるとよい。

次に蛍光スぺクトラムとフィルタ透過特性について説明する。微弱な蛍光波長のみを取り出すために励起光の干渉を避けたりして特定波長の透過特性を得るように、以下のようにフィルタ及ぴダイクロックミラーを組み合せて使用する。

普通の蛍光スぺタトラルとフィルタについては、図 2 (A) に示すような関係となる。ある種の励起光に対して、励起フィルタ（E X) を設ける。図の例では、 UV励起光（4 0 0 n m近辺）を発振させ、その蛍光光を透過させるため、蛍光フィルタ（E M) とダイクロックミラー（DM) という構成で蛍光観察を行えるようにしている。また本発明では、各励起光毎に対応するシングルバンド構成と複数の励起光に対応するマルチパンド構成（以下ではトリプルバンドの例を説明するが、これに限定されない。）を使用する。励起光に発振波長が明確な L E D若しくはレーザ光を用いることで励起フィルタを省くことができる。一方、シングルパンド構成は、図 2 (B ) に示すように励起光を UV光を基にその発光蛍光領域を透過する蛍光フィルタ（EM) を用いる。励起光として UVの他に青色（4 7 0 n m近辺）と緑色（5 2 0 n m近辺）を用いることを想定すると、 EMには口ングパスフィルタを使用するとよい。

またトリプルパンド構成は、各種励起光を同時に励起することを想定したもので、各々の蛍光波長領域だけを効率良く透過させるようにした蛍光フィルタとダイク口ックミラーとの組合せを用い、後述するような同軸落射照明方式に使用する。図 2 (C)では三つの各々の励起光に対応する蛍光波長域に透過するフィルタとミラーを示す。

次に励起光源の照射法について説明する。励起光源 1 7は発光波長が異なる複数の小型発光素子を用いて、各種波長毎の励起、及ぴ任意の波長を組み合わせた励起の両方ができるようにしたものを用いる。

( 1 ) 落射（同軸照明）方式

図 1のように落射方式でかつ同軸照明方式とするときは、図 3に示すように、半導体レーザや L E D等の小型発光素子からなるランプもしくはチップ（以下、ランプと省略する。） 2 1を環状あるいは半環状、またはランダムに配置する。ランプ 2 1は、例えば紫外光（UV)、青（B 1 u e )、緑（G r e e n ) の各色の小型発光素子を複数個配置して切り替えて使用できるようにするとよい。なお図 3において、 2 2は整光筒、 2 3は凹面鏡である。

( 2 ) 落射（斜光）方式

図 4に示すように、ランプ 2 1を環状に（図 4 A)、もしくは馬蹄形状に（図 4 B ) して配置し、励起する各種波長毎に交互に配置し、図示せぬスィッチ等で切替えし所定波長を照射する。ランプ 2 1は、例えば紫外光（UV)、青（B 1 u e )、緑（G r e e n ) の各色の小型発光素子を複数個、交互に配置するとよい。この場合、図 5に示すように対物レンズ 1 0 aの直下に環状または馬蹄形状の光源 1 7を配置する。

( 3 ) 全反射法（光ファイバ水平入射法）

また図 6に示すように、ランプ 2 1を光ファイバ 2 4をガイドとして試料 3の側面から入射させて照射するようにしてもよい。使用する光ファイバ 2 4は、紫外域波長に対応するものを使用する。紫外域波長の光源には、材料を劣化させ寿命を短くさせるからである。光ファイバ 2 4の固定は、 X Y軸で可動とし、芯出し機構を合わせ持つ固定ガイド機構 2 5を用い、微小スポット光を照射できるようにしたものが好ましい。また図示の例では、試料 3を保持するためのプレパラート 2 6とカバーグラス 2 7の間にギャップ材 2 8を設けてギャップを形成し、そこに光ファイバ 2 4の先端を向けて設け集光させるようにしている。

( 4 ) 反射法（光ファイバ斜光入射法）

さらに図 7に示すように、光ファイバ 2 4を斜めにまたは水平に入射させて照射する構成とすることもできる。この場合、顕微鏡光学系 1の光学鏡筒（レポルバ一） 3 0に光ファイバ 2 4を固定しかつ可動させる固定ホルダ 3 1を設け、光ファイバ 2 4 の設置角度を可変できるようにする。光ファイバ 2 4の設置角度は水平から斜めまで対応できるようにすることが好ましい。

次に本発明に係るバイオマニピュレータシステムの実施形態について図面を参照して説明する。なお以下では先に説明した蛍光ィメージングシステムの実施形態装置と共通する部分には共通する符号を付すに止め、重複する説明は省略する。

図 8は本発明に係るバイオマニピュレータシステムの一実施形態の構成を示す概念図である。図 1に示した蛍光イメージングシステムと同様に、顕微鏡光学系 1とデジタル記録系 2とからなり、顕微鏡光学系 1が、光学鏡筒 3 0に先の実施形態の固定ホルダを兼ねるマニピュレータ機構 5 0を設け、これを介してピぺット 5 1及び光フアイパ 2 4の角度を可変としてある。

またマニピュレータ機構 5 0は、共通のコントロールュニット 5 2により試料 3を搭載する X Y駆動系ステージ 5 3とともに制御駆動できるようになつている。駆動操作には例えばジョイスティック 5 4等の装置を用いればよい。またデジタル記録系 2 の撮像手段 1 9及びモニタ 2 0を制御するためのコンピュータ 5 5を、このマニピュレータ機構 5 0の制御にも共用している。

すなわち、マニピュレータ機構 5 0を光学鏡筒 3 0に設けてあるため、対物レンズ 1 0 aの交換は容易にでき、また光学顕微鏡としての駆動系を利用することにより、シンプル、コンパクト、低コスト化してあり、コントロールユニットも一系統で済むようにし、かつ専用化することで本来の蛍光観察作業の効率向上を図れるようにしてある。また本装置でも、レーザを用いた光トラップ、ダイシングとの併用も容易に構築可能となっている。

Claims

請求の範囲

1 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して照射する励起光学系と、発生した蛍光を観察するための光学顕微鏡系と、蛍光を発している上記試料の画像を記録するためのデジタル記録系とからなり、上記励起光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備えることを特徴とする蛍光ィメージングシステム。

2 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備え、該光源からの光を試料へ導く落射照明光学系と、

上記光源からの光を選択的に透過するェキサイターフィルタ、上記励起光を反射して上記試料に向かわせかつ該試料から発生した蛍光を透過するダイクロックミラー、対物レンズ、上記ダイクロックミラ一及び上記対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミシヨンフィルタとからなる光学顕微鏡系と、

上記光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系と、からなることを特徴とする蛍光イメージングシステム。

3 . 請求項 2の蛍光イメージングシステムにおいて、上記落射照明光学系の光源が、複数個の半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子を環状かつ上記光学顕微鏡系の光軸と同心に配してなることを特徴とする蛍光ィメージングシステム。

4 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備え、該光源からの光を試料へ導く反射照明光学系と、

上記光源からの光を上記試料に向かわせる対物レンズ及び該対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミションフィルタとからなる光学顕微鏡系と、

該光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系とからなることを特徴とする蛍光イメージングシステム。

5 . 請求項 4の蛍光イメージングシステムにおいて、上記反射照明光学系の光源が、半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の側面から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えることを特徴とする蛍光ィメ一ジングシステム。

.

6 . 請求項 4の蛍光イメージングシステムにおいて、上記反射照明光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の斜め上方から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えることを特徴とする蛍光イメージングシステム。

7 .請求項 1ないし 6のいずれかの蛍光イメージングシステムにおいて、上記光源が、射出する光の波長が異なる複数の小型発光素子を種々組み合わせ可能に備えてなることを特徴とする蛍光イメージングシステム。

8 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して照射する励起光学系と、発生した蛍光を観察するための光学顕微鏡系と、蛍光を発している上記試料の画像を記録するためのデジタル記録系とからなり、上記励起光学系が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備える蛍光イメージングシステムと、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付けて細胞組織の微小部分の切断等の操作に用いるマニピュレータ機構とからなることを特徴とするバイオマニピュレータシステム。

9 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備え、該光源からの光を試料へ導く落射照明光学系と、上記光源からの光を選択的に透過するェキサイターフィルタ、上記励起光を反射して上記試料に向かわせかつ該試料から発生した蛍光を透過するダイクロックミラー、対物レンズ、上記ダイクロックミラー及ぴ上記対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミシヨンフィルタとからなる光学顕微鏡系と、上記光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系とからなる蛍光イメージングシステムと、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付けて細胞糸且織の微小部分の切断等の操作に用いるマニピュレータ機構とからなることを特徴とするバイオマニピュレータシステム。

1 0 . 請求項 9のバイオマニピュレータシステムにおいて、上記落射照明光学系の光源が、複数個の半導体レーザゃ努光ダイォード等の小型発光素子を環状かつ上記光学顕微鏡系の光軸と同心に配してなることを特徴とするバイオマニピュレータシステム。

1 1 .試料が含む蛍光物を光らせるための励起光を上記試料に対して射出するための半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子からなる光源を備え、該光源からの光を試料へ導く反射照明光学系と、上記光源からの光を上記試料に向かわせる対物レンズ及び該対物レンズを透過してきた蛍光のみを透過するエミションフィルタとからなる光学顕微鏡系と、該光学顕微鏡系を通過した蛍光の撮像記録を行うためのデジタル記録系と力らなる蛍光ィメージングシステムと、上記光学顕微鏡系の鏡筒に取り付けて細胞組織の微小部分の切断等の操作に用いるマニピュレータ機構とからなることを特徴とするバイオマニピュレータシステム。

1 2 . 請求項 1 1のバイオマニピュレータシステムにおいで、上記反射照明光学系の光源が、半導体レーザや発光ダイオード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の側面から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えることを特徴とするパィォマニピュレータシステム。 ·

1 3 . 請求項 1 1のバイオマニピュレータシステムにおいて、上記反射照明光学系の光源が、半導体レーザや発光ダイォード等の小型発光素子が射出する光を上記試料の斜め上方から入射するための光ファイバを含む入射光学系を備えることを特徴とするバイオマユピュレータシステム。

1 4 . 請求項 8ないし 1 3のいずれかのバイオマニピュレータシステムにおいて、上記光源が、射出する光の波長が異なる複数の小型発光素子を種々組み合わせ可能に備えてなることを特徴とするバイオマニピュレータシステム。