JP2000508778A - 分析用テストエレメントの評価に用いられる画像記録システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 テストエレメントが中に設けられる収容手段８と、該テストエレメントの画像をＣＣＤチップ上で記録するレンズシステム５と、該ＣＣＤチップ上で画像を評価する評価手段とを備えた分析テストエレメントの評価のための画像記録システム。当該画像記録システムは、ユーザーによる焦点合わせを要求することなく、異なる波長で異なるサイズの多くのテストエレメントを評価することを可能にする。このための当該レンズシステムは、光学システムの画像側の開口を少なくとも0.7に減少し、ＣＣＤチップと、レンズシステムのもっとも近いレンズとの間の距離を15mm未満に減少させる。適切な鋭敏さを保証するために、さらに、該レンズシステムのもっとも近いレンズと、ＣＣＤチップとの間の距離が少なくとも10μmに維持される。この距離を維持するために補償器が記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】 分析用テストエレメントの評価に用いられる 画像記録システム 本発明は、分析用テストエレメントの画像記録および評価に用いられる画像記 録システムに関するものであり、同システムはテストエレメントのための収容手 段と、収容手段内におけるテストエレメントをＣＣＤチップ上に画像形成するた めのレンズシステムと、テストエレメントの画像を記録し、評価手段に転送する ためのＣＣＤチップおよびＣＣＤチップの信号をテストエレメントの画像の描出 に変換するための評価手段を有し、これにおいてレンズシステムの焦点は固定的 に調整されており、レンズシステムは表面側の開口が少なくとも0.7mmである縮 小レンズであり、ＣＣＤチップとレンズシステムの最も近いレンズとの間の距離 が15mmより小さく、同距離が少なくとも10μm単位において一定に保たれている 。 本発明は特に分子生体学のような生体分子(biomolecule)がマーキングあるい は染色を用いて証明されたり、また通常は平坦である分析キャリア上におけるそ れらの位置が定められる必要がある分野に関するものである。 本発明における意味合いの生体分子とは具体的には核酸、核酸フラグメントお よびプロテインを指す。 核酸およびプロテインのラベリング（マーキング）および検出は、ほとんどの 生体化学的、生体学的および生体臨床医学的な研究所において行われている標準 的な技術である。 実地において、生体分子を３つの異なった方法でもって直接的にマーキングす ることができる： １．ラジオイソトープによって ２．蛍光染色料によって ３．コロイド金によって しかしながら、より高い感度のため、ほとんどの場合には生体分子をハプテン またはビオチンを用いてマーキングし、その後抗体またはストレプタビデンを用 いて検出するという、間接的な証明が行なわれることになる。 検知プロテイン（抗体またはストレプトビデン(streptavidin)）はほとんどの 場合より高い証明感度を得るためにアルカリホスファターゼまたはホースラディ シュ系ペルオキシダーゼのような、適当な素材を用いた場合には染色または化学 ルミネッセンス触媒反応を引き起こす酵素に連結されている。このような反応が 最終的には証明のために役立つ。 核酸のマーキングの分野においては今日でも放射能を用いる方法が放射能性ア イソトープに関連する欠点を呈するのにもかかわらず、放射能を用いない方法よ りもはるかに多く採用されている。主な欠点としてはアイソトープの半減期が短 い点ならびに放射能性のアイソトープによって健康および環境に対して危険を及 ぼし得る点である。そのため生体分子のマーキングのために放射能性のアイソト ープを用いない別の方法が開発されてきた。その一つの可能性としては生体分子 を直接蛍光染色料と連結させ、その後蛍光顕微鏡を用いて証明することが考えら れる。しかしながら、生体化学の分野においてはいわゆるブロッティング処理(b lotting method)（核酸の 場合にはサザン−、ノーザン−、ドット−ブロッタ(Southern，Northern and do t blots)、プロテインの場合にはウェスタンープロッタ(Western blots))が広く 行われている。通常このような適用領域において、使用されるブロッティング薄 膜のシグナルバックグラウンド(signal background)および自己蛍光性の問題が 生じるために蛍光染色料の感度は十分でないと考えられている。しかしながら、 このような薄膜を非放射能的に検出することはプロテインを例えばアルカリホス フォターゼまたはペルオキシダーゼなどの酵素に直接あるいは間接的に結合させ ることによって可能となる。このような酵素は適当な素材を付加した場合に化学 ルミネセンス光線の照射を触媒反応によって生じさせる。同様に、核酸を例えば ジゴキシゲニンまたはビオチンのようなハプテンとともに用いて、これらラベル を特殊な、それ自体が酵素と結合しているような抗体を用いて証明することがで きる。 直接的に染色料を証明するような方法においては薄膜の画像を視覚的に評価し たり、標準的な装置を用いて撮像することができる。しかしながら前述のような 検出処理においては、化学ルミネセンス反応を用いるのがその速度と感度の点に おいて好ましい。実験の結果、化学ルミネセンス反応を用いた場合の証明の感度 は放射能性の証明を用いた場合のものと少なくとも同等の感度を呈するが、その 証明時間がかなり早くなることが判明した。現在化学ルミネセンス信号の記録は 薄膜にレントゲンフィルムを乗せることによって行われている。レントゲンフィ ルムの利点は、その解像度のよさと、例えば、40×30cmサイズのブロッタのよう に比較的大きな対象 物の評価にも用いられ得るという点である。しかしながら、レントゲンフィルム の欠点はその２マグニチュード(2 orders of magnitude)程度である小さなダイ ナミックレンジ(dynamic range)であり、そのため同一フィルム上で信号の強弱 を見分けるのにはさほど適していない。そのため信号の定量化を希望する場合に は単一の分析テストエレメントにおいて多数の記録を行うことが必要となる。レ ントゲンフィルムのさらなる欠点としてはその現像のために特殊なラポ、さらに は特殊な薬剤が必要となり、これら薬剤を使用後に処理しなければならないとい う点にある。 現在の技術水準において部分的にルミネセンス画像を記録するいわゆるホスフ ォラス・イメージャ(phosphorous imager)が知られている。しかしながらホスフ ォラス・イメージャは高価であり、その動力領域が比較的小さく、さらには局所 的解像度が低いために不利である。 さらにルミネセンス反応の評価のために既に冷却されているＣＣＤカメラが市 販されている。しかしながら公知である装置は評価されるべき対象物の大きさが 異なる場合には別々の光学系を用いなければならないという欠点を呈する。さら にはこのような装置においては光学系のフォーカスを行う必要がある。生体化学 系の研究室においては数多くのブロッタまたはゲルのような分析テストエレメン トが評価されるため、フォーカスを行う作業は時間がかかるものであり、オペレ ータにとっては面倒である。 本発明の解決すべき問題としては十分なダイナミックレンジにおいて高い感度 を可能にし、さらにはフォーカ スを行う作業を必要とせずに異なるテストエレメントの評価に用いられ得るよう な分析用テストエレメントの評価に用いられるシステムを提供することにあった 。 前述のような問題は請求の範囲第１項に記載の分析用テストエレメントの評価 に用いられる画像記録システムによって解決され得た。具体的には、表面側にお いて高い開口を有し、センサに対する距離が少ないような特殊なレンズシステム を選択した場合にこの問題が解決され得ることが判明した。しかしながらこの場 合表面側においてはかなり小さな焦点深度となる。本発明によるレンズシステム においてはレンズ側において高い焦点深度を有し、そのためテストエレメントと レンズシステムとの間の距離を大まかに定めることになるテストエレメントのた めの収容手段が設けられている場合にはフォーカスを行う必要がない。使用され るレンズシステムのレンズ側における焦点深度が大きいため、テストエレメント の厚みにおける変動に伴うレンズシステムとテストエレメントとの間の距離にお ける変動が重要とならない。本発明のレンズシステムに伴う表面側における焦点 深度がかなり小さいという問題は、本発明においてレンズシステムとＣＣＤチッ プとの間の距離における変動を補整する補償手段を使用することによって解決さ れた。本発明によるシステムのさらなる利点としては均一な画像スケールを用い ることによる定量的な評価の簡素化されるということである。 本発明による画像記録システムは、分析用テストエレメントの記録および評価 において用いられる。このようなテストエレメントとしては例えばその上でブロ ッティ ング反応が行われる薄膜、あるいは例えばＤＮＡシーケンシング(sequencing)に おいても使用されるようなゲルがある。しかしながら、本発明においてはまた蛍 光性のあるいは染色された検体が存在するようなテストエレメントも適用され得 る。画像記録システムにおいて使用されているレンズシステムは特に約4×4cm以 上の大きさを有するテストエレメントにおいてこのような利点が得られるように 設けられている。 平坦なテストエレメントのための収容手段は例えばその上にテストエレメント が積載される板材であり得る。しかしながら収容手段は引き出しのような形状を 呈するのが好ましく、この場合その底部の上にテストエレメントが積載され、そ れが引き出しとともに画像記録システム内に押し込まれる。また収容手段は例え ばガイド溝から形成されていてもよく、さらに必要に応じてキャリアの上に積載 されたテストエレメントがその中に押し込まれる。本発明における収容手段が果 たす役割とは、テストエレメントがそのテストエレメントの検査される平面がレ ンズシステムの光学軸に対して垂直になり、且つ評価される領域が捕らえられ得 るようにテストエレメントが横方向に位置され得るようにテストエレメントがレ ンズシステムに対して本質的に一定の距離を保つようにすることである。しかし ながら、レンズ側において高い焦点深度を有する特殊な光学系が用いられている ため、テストエレメントとレンズシステムとの間の距離はさほど重要ではなく、 数ミリメートル内の領域における変動は甘受され得る。異なるテストエレメント が種々の厚みを呈し、同種のテストエレメントの厚みもまた変動し得る ために、ここに本発明の画像記録システムの本質的な利点があるといえる。よっ てシステム内における特殊なテストエレメントに対してフォーカスを行う必要が ないままテストエレメントの十分に鮮明な画像を記録することができる。 この種のシステムは、光学系とＣＣＤチップとの間の距離をとても小さく選択 し、ＣＣＤチップに対向する面におけるレンズシステムの開口が従来のシステム に比して大きくすることによって実現され得ることが判明した。本発明において レンズシステムの最終レンズ面とＣＣＤチップとの間の距離は15mmより小さく、 好ましくは12mmよりも小さい。本発明においてＣＣＤチップに対向する面におけ るレンズシステムの絞りの半径は25mmより大きく、好ましくは30mmよりも大きい 。実地における20×20cm²以上のテストエレメントの画像を一般に使用されてい るＣＣＤチップに適するように形成するために、レンズシステムは１：ｎ、但し ｎは10より大きく、好ましくは14より大きい縮小レンズとして設けられる。典型 的にレンズシステムのレンズ側における焦点距離が850mmであり、その開口率が0 .95である。開口率は光学系における焦点距離の入射ひとみの直径に対する商と して与えられる。 レンズシステムの表面側における開口は少なくとも0.7、好ましくは少なくと も1.0である。表面側における開口とは表面レベルから見たＲＡＤにおける総入 射ひとみの角度と理解され得る。 前述のようなレンズにおけるひずみをできるだけ小さいものにするためにし、 高い光度を得るためにはＣＣＤ チップをレンズシステムの可能な限り近くに設ける必要がある。このような配置 に伴って焦点距離がとても小さくなることによってＣＣＤチップとレンズシステ ムの主軸との間の距離が極めて正確に調整され、一定に保持されなければならな いという問題が生じる。本発明において用いられている15mm、好ましくは12mmよ り小さい距離においてはデフォーカスを防止するために少なくとも10μm、より よくは7μm単位で一定に保持されなければならない。このような要求のため、画 像記録システムとＣＣＤチップのために特殊な取り付け具を構成する必要がある 。補償手段との関係においてこのような距離の一定性を実現するためのその他の 可能性について以下に説明する。 レンズの十分に高い感度と解像度を達成するためには1000×1000以上の画素を 有し、その画素サイズが好ましくは15×15μmであるＣＣＤチップを用いるのが 好ましい。適当なＣＣＤチップは市販されているものであるため、ここでは詳細 な説明を省略する。 ＣＣＤチップによって記録されたテストエレメントの画像は評価手段に転送さ れる。このような評価手段とは通常、信号変換のための手段を有するマイクロプ ロセッサである。このような手段はフレームグラバー(frame-grabber)と称され る。画像の評価の際には使用者にとってそれぞれの問題定義に適したソフトウェ アを提供することが試みられる。例えば電気泳動ゲルの評価においてソフトウェ アはゲル上を移動した検体の帯を画像的に表現し、さらに定量化することも可能 にし得る。 一般的に本発明における画像記録システムの使用者は 検体が写っているテストエレメントの画像を得ることに興味を抱いていると思わ れる。そのため評価手段はテストエレメントの画像を作成し、これを例えばモニ ターあるいはプリンタに表示する。 既に述べたように、レンズシステムとＣＣＤチップとの間の距離は異例に小さ く、この距離を少なくとも10μm、よりよくは7μm単位で一定に保持するための 手段が講じられねばならない。本発明によるとＣＣＤチップ、レンズシステムお よびこれら手段の間の距離を画定するその他の素材として極めて小さい熱膨張率 を有するいわゆるインバー鋼を用いることによってこのような高い距離の一定性 が達成され得る。しかしながらインバー鋼は高価でありその加工も労力を要する ものであるため、本発明においては距離の一定性を得るためその他の可能性が好 ましいとされる。 熱に起因するレンズシステムとＣＣＤチップとの間の距離における変化を反向 する長さ変化によって調整する補償手段を用いることが特に好都合であることが 判明した。これは例えばＣＣＤチップを補償手段の上に積載し、それ自体をレン ズシステムの取り付け具の上に積載するような構成によって達成され得る。この 構成は温度が変化した場合にハウジングの長さ変化と補償手段のそれがベクトル 的に反向するように選択される。一般的に補償手段は熱に起因するＣＣＤチップ とレンズシステムとの間の距離変化が補償手段の長さ変更によって調整されるよ うに設けられる。補償手段の機能方法は図３において例を用いてより詳細に説明 されている。 既に説明したレンズシステムとＣＣＤチップとの間の 距離の測定を必要としない補償手段とは別に、予め距離を測定することによって 補整を行うような補償手段を用いてもよい。このような補償手段とは例えばモー タ駆動手段、圧電駆動手段あるいは水力手段であり得る。しかしながら本発明に おいては、例えば写真式カメラにおいてそうであるようにフォーカスを行うため にレンズシステムをねじることはない。むしろ本発明による補償手段は直接的な 直線的な距離変更を行う。必要とされるマイクロメートル領域における長さ変更 においては特に圧電要素が適している。 ＣＣＤチップが真空状態の容器に入れられている場合は特に有利であることが 判明した。このような構成によって塵あるいは湿気が侵入することを防止するこ とができる。さらにそのような容器に例えばシリカゲルのような湿気を吸収する 素材を挿入し、それによってレンズまたはセンサの上に結露し得る残留湿気を除 去することが有利であることが判明した。さらに容器の光学的窓を加熱し、この 窓に湿気が結露することを防止することが有利であることが判明した。さらに前 述の窓とレンズシステムとの間の空間をも容器内（例えば、N₂雰囲気内に）設け 、熱の漏出ならびに湿気または塵の侵入を防止することが有利であることが判明 した。 前述の説明のレンズシステムにおけるレンズ側における焦点長さは使用される 光線波長に比較的強く左右される。したがって、異なる波長を計測する際にレン ズシステムからそれぞれ異なる距離の記録位置を有する収容手段を選択すること が非常に有利であることが判明した。本発明においては検査のために使用される 波長に応じて テストエレメントとレンズシステムの間の距離変更を行うような収容手段を用い ることも可能である。これは、例えばモータ駆動式のテーブルによって実現され 得る。本発明による画像記録システムが用いられるべく第一に構成された分析方 法においては、一般的には単一の波長あるいは比較的狭い波長帯の光線が評価さ れる。ルミネセンス反応においてはただ検出される波長の光線のみが現れた。対 応する蛍光反応においては第一の波長において入射し、第２の波長の蛍光光線が 検出される。ルミネセンスあるいは蛍光光線の特殊な評価によってシグナルバッ クグラウンドを小さく保つことが可能である。したがって本発明による画像記録 システムには評価されるべき光線のみを通過させ、背景照射(background radiat ion)をフィルタによって除去するスペクトルフィルタ(spectral filter)が設け られることが好ましい。 本発明において、システムはさらに周辺光線の侵入を防止する遮蔽性のハウジ ングを有するように構成されている。蛍光測定のためにはこのハウジング内に蛍 光照射を励起する照明手段を設けてもよい。 前述の発明は以下の図面に基づきさらに詳細に説明される： 図１：画像記録システム 図２：容器内のＣＣＤチップ 図３：レンズシステムおよびＣＣＤチップ 図４：複数の記録位置を有する収容手段の概略図 図５：異なった波長の光学系のデフォーカス 図６：ＤＮＡ化学ルミネセンスブロッタ評価の画面写真 図１には本発明による画像記録システムの図が示されている。光学系手段１は ハウジング２の上部に位置される。光学系１内においてはＣＣＤチップ３があり 、これはペルチエ要素４が配されていることによって冷却される。ペルチエ要素 ４から放出される熱は送風機によって排出される。レンズシステム５とＣＣＤチ ップ３との間には測定が行われない場合にはＣＣＤチップの上に光線が照射され るのを防止するための閉塞手段６が設けられる。画像記録システムの下部領域に おいて電源７ならびにテストエレメントの収容手段８が設けられる。図示されて いる収容手段はハウジングから引き出され得る引き出しの形状を呈している。検 査されるテストエレメントは引き出しの底面９上に積載され、引き出しとともに ハウジング内に押込まれる。テストエレメントが底面において平面的に積載され るようにするために、さらには引き出しを引き出した場合には一方側において上 昇し、その下にテストエレメントが押し入れられ得るようなガラス板１０が設け られている。引き出しを押込む際にガラス板は下降し、テストエレメントを引き 出しの底面９上に押し付ける。 図２において容器２０内における温度調節手段を含むＣＣＤチップ３の領域が 示されている。ＣＣＤチップ３はそれ自体距離保持手段２２を介して容器２０に 連結されている取り付け具２１上に積載されている。ＣＣＤチップ３は、光学軸 の周りを回動することによって調整され、その調整位置において固定され得るよ うに取り付け具２１に固定されている。距離保持手段２２によってＣＣＤチップ は冷却ブロック２９上に取り付けされてい る。冷却ブロックを適宜形成することによってチップを光学軸に対して垂直に位 置させることができる。冷却ブロックは熱抵抗器２４および温度センサ２５を内 蔵している。ＣＣＤチップ３の上方にはこれによってＣＣＤチップが冷却ブロッ ク２９上に押し付けられるように取り付けフレーム２３が設けられる。 ＣＣＤチップ３の上方にはさらに別の取り付けプレート２３が設けられており 、これを介してＣＣＤチップが冷却ブロック２９に連結されている。温度センサ および熱抵抗器からなる手段は熱伝導性であり、ペルチエ要素４のカスケードを 介して冷却される。最上のペルチエ要素は放出された熱を容器２０に、そして容 器は冷却シート２６に伝達する。前述のように、冷却シートは換気手段を介して 冷却されるのが好ましい。 容器の下側において光学窓２７が見受けられる。光学窓２７とレンズシステム ５の第１のレンズ２８との間には閉塞手段６が設けられている。 図３において窓２７を有する容器２０および特に容器に接続される取り付け具 を有するレンズシステムが示されている。レンズシステムはアルミニウム製シリ ンダ３４および鋼製シリンダ３３からなるトランペット(trumpet)構造を介して 定盤３２に連結されている。フランジプレート３２は容器２０に取り付けられて いる。 フランジプレート３２には鋼製シリンダ３３が取り付けられている（位置３５ ））。アルミニウム製シリンダ３４はフランジとは反対側において鋼製シリンダ に取り付けられており（位置３６））、フランジレベルにおいて単に鋼製シリン ダの上に横たわっている（位置３７））。 光学系５はフランジ付近においてアルミニウム製シリンダに取り付けられており 、アルミニウム製シリンダの他端において単にガイドされている（ガイド３９参 照）。熱に起因する（容器、フランジプレート、取り付けピン、取り付けプレー ト等を含む）取り付け具構造の長さ変化に伴い、これらはアルミニウム製シリン ダの長さ変更によって補償される。この構造において実現された原理は取り付け 具構造の長さ変化が補償要素（この場合にはアルミニウム製シリンダ）の長さ変 更によって補償されるという点である。さらには補償要素の長さ変更が残りの取 り付け具構造の長さ変化に対してベクトル的に反向していることが必要とされる 。一般にさらには補償要素の熱膨張率が残りの取り付け具構造のものよりも大き いことが必要とされるであろう。ここに記載の実施例は、自らの熱に起因する長 さ変化に基づいて補償を行う補償要素に基づくものである。若干労力がかかるも のの同様に技術的に実現されるものとしてはＣＣＤチップとレンズシステムとの 間の距離測定を行うか、あるいは温度計測を実施してその後距離の修正を行う補 償要素も有り得る。 本発明によるシステムは使用者がフォーカスを行う必要がないように構想され ている。しかしながら製造側においてはフォーカスを行うことが必要となる。こ のようなフォーカスを行うには歯車３０ａおよびレンズシステムにおけるねじ込 みナットを介して回動される調整輪３１を介して行われる。レンズシステム自体 がねじれに対抗するように固定されることが好ましい。製造許容差によって、レ ンズシステムは回動対称的ではない軽い変形を呈する場合があり、よってレンズ システムのねじれとと もに回動され得る場合がある。これに対してレンズシステムにねじれ対策を講じ た場合には、試験を行うことによって存在し得る不均一性を突き止めて、場合に よっては評価手段によって補償することが可能となる。 図４において収容手段において実現され得る様々なレベルが概略的に示されて いる。縦座標において「０」で示されているレベルはＣＣＤチップから850mm離 れており、このレベルから1.7mm下方においてはルミネセンス反応を用いての評 価のために薄膜がその上に積載されるための第１のプレートが存在する。このレ ベルは既に図１において示されている引き出しの底面９の表面に対応する。この レベルの距離は、画像記録システムが頻繁に使用されるルミネセンス波長である 460nmにおいて最適な画像を提供するように選択される。しかしながら本発明の システムを用いることによって評価される得るのは平面状のテストエレメントだ けではなく、例えば図４において概略的に示されているようなマイクロタイター プレート４０なども可能である。マイクロタイタープレート４０の評価のために ０線から８mmの距離にある第２のレベルを設けることが可能である。この距離は 実地において生じるマイクロタイタープレートの空洞の液体レベルにおいて評価 が行われ得るように選択される。第３のレベルは−27.5mmにおいて描写されてい る。この位置は特に600nmにおける臭化エチジウムゲル４１の評価に適している 。通常、臭化エチジウムゲルは槽４２において評価されるため、レベルを選択す る際に槽の高さをも考慮する必要がある。図４において描写されている第４のレ ベルは700nmにおける蛍光測定によく適し ている。図４において概略的に示されているプレート４３は静電帯電され得る。 このプレートの上に薄膜を積載すると静電相互作用によってこれが密着する。こ のような位置づけによってガラスプレート１０の場合と同様、薄膜が確実に下敷 きの上に平坦に沿い、起伏によるエラーが生じないようにされる。 図４において第１の縦座標において基準レベルあるいはゼロレベルに対する距 離が示されている。それに対して右側に位置する縦座標はそれぞれ使用された焦 点レベルを表す。薄膜を使用する場合には焦点レベルおよび受面レベルはほとん どの場合一致している。臭化エチジウムゲル４１の例においては焦点レベルが− 21mmにおいてゲルの真ん中を通過するように選択される。 図５において図を用いてＣＣＤチップとレンズシステムとの間のレベルの間の 距離が変化した場合の画像記録システムのデフォーカスが示されている。縦座標 においては４つの異なる局所周波数のためのＸ方向（実線）およびＹ方向（点線 ）におけるフォーカスが示されている。横座標においては０でもって正確な焦点 レベルが表されている。横座標におけるそれぞれの目盛り線は焦点レベルからの ２μｍ毎の偏向を示す。よって図５からは、十分な鮮明さを得るために本発明に よるレンズシステムにおいてはいかにＣＣＤチップとレンズシステムとの間の距 離を正確に一定に保つ必要があるかが見受けられる。 図６においてＤＮＡ化学ルミネセンスブロッタが描出された画面上の表示が示 されている。画面上左側には本来のＤＮＡ化学ルミネセンスブロッタの帯が表示 されている。その右側にはゲルの第５の線に対応する帯の強度 が示されている。メニューに沿って評価の作業を実行することができる。 符号一覧 （１）光学系 （２）ハウジング （３）ＣＣＤチップ （４）ペルチエ要素 （５）レンズシステム （６）閉塞手段 （７）電源 （８）収容手段 （９）底面 （１０）ガラス板 （２０）容器 （２１）ＣＣＤチップ用の取り付け具 （２２）距離保持手段 （２３）取り付けフレーム （２４）加熱抵抗器 （２５）温度センサ （２６）冷却シート （２７）光学窓 （２８）第１レンズ （２９）冷却ブロック （３０）フォーカス用の歯車 （３０ａ）フォーカス用の歯車 （３１）フォーカス用の調整輪 （３２）フランジプレート （３３）鋼製シリンダ （３４）アルミニウム製シリンダ （３５）鋼製シリンダ３３用の固定位置 （３６）アルミニウム製シリンダ３４の鋼製シリン ダ３３への固定位置 （３７）アルミニウム製シリンダ３４上の鋼製シリ ンダ３３のスライド個所 （３９）ガイド （４０）マイクロタイタープレート （４１）臭化エチジウムゲル （４２）槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 1. 分析用テストエレメントの画像記録および評価に用いられる画像記録システ ムであって、 テストエレメントのための収容手段と、 収容手段内におけるテストエレメントをＣＣＤチップ上に画像形成するためのレ ンズシステムと、 テストエレメントの画像を記録し、評価手段に転送するためのＣＣＤチップと、 ＣＣＤチップの信号をテストエレメントの画像の描出に変換するための評価手段 とを有し、 前記レンズシステムの焦点は固定的に調整されており、レンズシステムは表面側 における開口が少なくとも0.7である縮小レンズであり、ＣＣＤチップとレンズ システムの最も近いレンズとの間の距離が15mmより小さく、該距離が少なくとも 10μm単位において一定に保持されてなる画像記録システム。 2. 前記ＣＣＤチップとレンズシステムの次のレンズとの間の距離が12mmより小 さいことを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 3. 前記レンズシステムの絞りの半径が25mmより大きく、好ましくは30mmよりも 大きいことを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 4. 前記表面側における開口が少なくとも1.0であることを特徴とする請求の範 囲第１項記載の画像記録システム。 5. 前記レンズシステムとＣＣＤチップとの間の熱に起 因する距離変化が少なくとも部分的に補償手段によって補償されることを特徴と する請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 6． 前記レンズシステムまたはＣＣＤチップが補償手段の上に積載され、同手 段自体はレンズシステムまたはＣＣＤチップの取り付け具の上に積載されること を特徴とする請求の範囲第５項記載の画像記録システム。 7． 前記補償手段はその熱膨張率に基づいてレンズシステムまたはＣＣＤチッ プの取り付け具における熱に起因する長さ変化に対してベクトル的に反向するレ ンズシステムまたはＣＣＤチップの動作を誘発することを特徴とする請求の範囲 第５項記載の画像記録システム。 8． 前記補償手段はアルミニウム金属からなることを特徴とする請求の範囲第 ６項記載の画像記録システム。 9． 前記補償手段は鮮明な画像を得るためにレンズシステムとＣＣＤチップと の間の距離を変更することを特徴とする請求の範囲第５項記載の画像記録システ ム。 10． 前記補償手段はモータ駆動手段、圧電手段または水力手段であることを特 徴とする請求の範囲第９項記載の画像記録システム。 11． 前記ＣＣＤチップが容器内に収容されていることを特徴とする請求の範囲 第１項記載の画像記録システム。 12． 前記容器内において湿気を吸収する素材が存在することを特徴とする請求 の範囲第１１項記載の画像記録システム。 13． 加熱可能な窓を有することを特徴とする請求の範囲第１１項記載の画像記 録システム。 14． 前記レンズシステムを光学軸の周りを回動させるこ となく焦点を調整するための手段を有することを特徴とする請求の範囲第１項記 載の画像記録システム。 15． 前記収容手段は、レンズシステムに対して異なる距離にある２つ以上の記 録位置を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 16． 前記収容手段は、それを用いてテストエレメントとレンズシステムとの間 の距離が変更され得る作動手段を有することを特徴とする請求の範囲第１項記載 の画像記録システム。 17． 前記テストエレメントはゲル、薄膜またはマイクロタイタープレートであ ることを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 18． 前記分析用テストエレメントを照射するための照明手段を有することを特 徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 19． 前記テストエレメント、レンズシステムおよびＣＣＤチップが遮蔽性のハ ウジング内にあることを特徴とする請求の範囲第１項記載の画像記録システム。 20． 化学ルミネセンス信号に基づいて薄膜を記録および評価するために請求の 範囲第１項記載の画像記録および評価用の画像記録システムの使用。 21． 蛍光信号に基づいて薄膜を記録および評価するために請求の範囲第１項記 載の画像記録および評価用の画像記録システムの使用。 22． 化学ルミネセンス信号に基づいて薄膜を記録および評価するために請求の 範囲第１項記載の画像記録および評価用の画像記録システムの使用。