JPH06294739A - 多波長分析装置 - Google Patents
多波長分析装置Info
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- JPH06294739A JPH06294739A JP5080927A JP8092793A JPH06294739A JP H06294739 A JPH06294739 A JP H06294739A JP 5080927 A JP5080927 A JP 5080927A JP 8092793 A JP8092793 A JP 8092793A JP H06294739 A JPH06294739 A JP H06294739A
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- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
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- G—PHYSICS
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- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
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- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
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- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 廉価で故障しにくく、高速信号読み出し可能
な、電気泳動分離分析装置などに使用する多波長分析装
置を提供する。 【構成】 一直線上に並んだ複数の測定点を含み各測定
点がそれぞれ複数波長の情報を担持している被測定部の
像を、像分割手段２を介して光検出器４上に複数形成
し、被測定部の複数の像の光路中にそれぞれ透過波長帯
域の異なるフィルター２を配置することによって各測定
点毎に複数波長の情報を分離して検出する多波長分析装
置において、光検出器４として一次元ラインセンサーを
用い、像分割手段１を介して光検出器４上に形成される
被測定部の複数の像１１を測定点の像が互いに重ならな
いようにその長手方向にずらして一次元ラインセンサー
上に形成する。
な、電気泳動分離分析装置などに使用する多波長分析装
置を提供する。 【構成】 一直線上に並んだ複数の測定点を含み各測定
点がそれぞれ複数波長の情報を担持している被測定部の
像を、像分割手段２を介して光検出器４上に複数形成
し、被測定部の複数の像の光路中にそれぞれ透過波長帯
域の異なるフィルター２を配置することによって各測定
点毎に複数波長の情報を分離して検出する多波長分析装
置において、光検出器４として一次元ラインセンサーを
用い、像分割手段１を介して光検出器４上に形成される
被測定部の複数の像１１を測定点の像が互いに重ならな
いようにその長手方向にずらして一次元ラインセンサー
上に形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多波長分析装置に関
し、特にＤＮＡ、ＲＮＡあるいは蛋白質などの電気泳動
分離分析装置に用いるのに好適な多波長分析装置に関す
る。
し、特にＤＮＡ、ＲＮＡあるいは蛋白質などの電気泳動
分離分析装置に用いるのに好適な多波長分析装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＤＮＡ等の分析には検体を蛍光体等で標
識し、電気泳動分離して光学的に分析する手法が用いら
れている。多種サンプルを比較分析したり、分析のスル
ープットをあげるためには、標識蛍光体として発光波長
の異なる複数の蛍光体を用いて種々のサンプルを標識
し、同時に分離分析する必要がある。この場合、各蛍光
体からの発光を分光して検出する必要があるが、通常、
透過波長の異なる複数のフィルターを具備した回転フィ
ルターを用いて蛍光を受光したり〔ネーチャー、１９８
６年、第３２１巻、６７４頁、（ Nature １９８６，３
２１，６７４）〕、複数の受光器を用いて波長分光測定
を行っている。
識し、電気泳動分離して光学的に分析する手法が用いら
れている。多種サンプルを比較分析したり、分析のスル
ープットをあげるためには、標識蛍光体として発光波長
の異なる複数の蛍光体を用いて種々のサンプルを標識
し、同時に分離分析する必要がある。この場合、各蛍光
体からの発光を分光して検出する必要があるが、通常、
透過波長の異なる複数のフィルターを具備した回転フィ
ルターを用いて蛍光を受光したり〔ネーチャー、１９８
６年、第３２１巻、６７４頁、（ Nature １９８６，３
２１，６７４）〕、複数の受光器を用いて波長分光測定
を行っている。
【０００３】従来用いられているゲル電気泳動板は２０
ｃｍ×４０ｃｍ程度の大きなもので被測定部の長さは１
０〜１５ｃｍに達する。このような線状発光領域からの
蛍光を効率よく検出する方法として、２次元検出器と像
分割プリズムを用いる方法が提案されている（米国特許
第５，０６２，９４２号明細書）。この方法では、プリ
ズムあるいはミラーと結像レンズを用いて複数の蛍光線
像を上下方向に分離した形で二次元検出器上に結像す
る。各線像位置には異なるフィルターを通過した蛍光が
結像されるように工夫されており、分光された蛍光像を
検出できる。この方法は複数種類の蛍光体を効率よく検
出する手法を提供するが、検出器に２次元検出器を使用
しているため高価になるほか、信号の読み出しに時間が
かかる難点がある。
ｃｍ×４０ｃｍ程度の大きなもので被測定部の長さは１
０〜１５ｃｍに達する。このような線状発光領域からの
蛍光を効率よく検出する方法として、２次元検出器と像
分割プリズムを用いる方法が提案されている（米国特許
第５，０６２，９４２号明細書）。この方法では、プリ
ズムあるいはミラーと結像レンズを用いて複数の蛍光線
像を上下方向に分離した形で二次元検出器上に結像す
る。各線像位置には異なるフィルターを通過した蛍光が
結像されるように工夫されており、分光された蛍光像を
検出できる。この方法は複数種類の蛍光体を効率よく検
出する手法を提供するが、検出器に２次元検出器を使用
しているため高価になるほか、信号の読み出しに時間が
かかる難点がある。
【０００４】また、最近提案された多種サンプル電気泳
動の手法にキャピラリーアレー電気泳動がある（特願平
３−２３４４２７号）。これはキャピラリー電気泳動管
を多数並べて一度に測定しようとするものであり、高速
・高スループットの測定を可能とするが、各キャピラリ
ーごとに管内径や内部のゲルなどが微妙に異なるため同
じ試料でも泳動速度に変化が生じる。そこで検体とは異
なる蛍光体で標識したマーカー等を同時に泳動させて分
子量標準とすることが必要である。複数の蛍光体を検出
する方法すなわち多波長検出法としては、前述の回転フ
ィルターを用いる方法や像分割プリズムを用いる方法を
採用することができるが、前者は可動部が加わるため高
価になり、また故障しやすくなる欠点がある。後者は２
次元検出器を用いるため高価で、速い信号読み出しがし
にくい問題点がある。
動の手法にキャピラリーアレー電気泳動がある（特願平
３−２３４４２７号）。これはキャピラリー電気泳動管
を多数並べて一度に測定しようとするものであり、高速
・高スループットの測定を可能とするが、各キャピラリ
ーごとに管内径や内部のゲルなどが微妙に異なるため同
じ試料でも泳動速度に変化が生じる。そこで検体とは異
なる蛍光体で標識したマーカー等を同時に泳動させて分
子量標準とすることが必要である。複数の蛍光体を検出
する方法すなわち多波長検出法としては、前述の回転フ
ィルターを用いる方法や像分割プリズムを用いる方法を
採用することができるが、前者は可動部が加わるため高
価になり、また故障しやすくなる欠点がある。後者は２
次元検出器を用いるため高価で、速い信号読み出しがし
にくい問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の電
気泳動分離分析装置における複数蛍光体検出手段すなわ
ち多波長検出手段は、回転フィルターを用いるか、像分
割手段と２次元検出器を用いている。したがって、前者
は可動部を有するため高価になるとともに故障が生じや
すいという問題があり、後者は２次元検出器を必要とす
るため装置が高価になるとともに信号読み出し速度が遅
くなるという問題があった。
気泳動分離分析装置における複数蛍光体検出手段すなわ
ち多波長検出手段は、回転フィルターを用いるか、像分
割手段と２次元検出器を用いている。したがって、前者
は可動部を有するため高価になるとともに故障が生じや
すいという問題があり、後者は２次元検出器を必要とす
るため装置が高価になるとともに信号読み出し速度が遅
くなるという問題があった。
【０００６】本発明は、前記従来技術の欠点を解消し、
廉価で故障しにくく、高速信号読み出し可能な、電気泳
動分離分析装置などに使用する多波長分析装置を提供す
ることを目的とする。
廉価で故障しにくく、高速信号読み出し可能な、電気泳
動分離分析装置などに使用する多波長分析装置を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一直線上に並
んだ複数の測定点を含み各測定点がそれぞれ複数波長の
情報を担持している被測定部の像を、像分割手段を介し
て光検出器上に複数形成し、被測定部の複数の像の光路
中にそれぞれ透過波長帯域の異なるフィルターを配置す
ることによって各測定点毎に複数波長の情報を分離して
検出する多波長分析装置において、光検出器として一次
元ラインセンサーを用い、像分割手段を介して光検出器
上に形成される被測定部の複数の像は測定点の像が互い
に重ならないようにその長手方向にずらして一次元ライ
ンセンサー上に形成することによって前記目的を達成す
る。
んだ複数の測定点を含み各測定点がそれぞれ複数波長の
情報を担持している被測定部の像を、像分割手段を介し
て光検出器上に複数形成し、被測定部の複数の像の光路
中にそれぞれ透過波長帯域の異なるフィルターを配置す
ることによって各測定点毎に複数波長の情報を分離して
検出する多波長分析装置において、光検出器として一次
元ラインセンサーを用い、像分割手段を介して光検出器
上に形成される被測定部の複数の像は測定点の像が互い
に重ならないようにその長手方向にずらして一次元ライ
ンセンサー上に形成することによって前記目的を達成す
る。
【０００８】被測定部の像を長手方向にずらす距離は被
測定部の像の長さにほぼ等しくする態様と、被測定部中
で隣接する測定点の像の間の距離より短くする態様とが
ある。像分割手段は、一次元ラインセンサーの長手方向
にほぼ垂直な方向に配列された分割プリズム、一次元ラ
インセンサーの長手方向にほぼ垂直な稜線を有する多面
プリズム又は被測定部の反射方向を互いに異にする複数
のミラーで構成することができる。
測定部の像の長さにほぼ等しくする態様と、被測定部中
で隣接する測定点の像の間の距離より短くする態様とが
ある。像分割手段は、一次元ラインセンサーの長手方向
にほぼ垂直な方向に配列された分割プリズム、一次元ラ
インセンサーの長手方向にほぼ垂直な稜線を有する多面
プリズム又は被測定部の反射方向を互いに異にする複数
のミラーで構成することができる。
【０００９】受光検出し得るラインセンサーの長さを検
出しようとする波長帯域の数で割った長さがこの場合の
被測定部の有効長となる。この領域以外から光が入らぬ
ようスリットなどを設けて被測定部の領域を制限する。
複数波長の情報は蛍光体又は蛍光物質が発する蛍光と
することができ、本発明の多波長分析装置は、複数の蛍
光体を用いる電気泳動装置の検出装置として使用するこ
とができる。
出しようとする波長帯域の数で割った長さがこの場合の
被測定部の有効長となる。この領域以外から光が入らぬ
ようスリットなどを設けて被測定部の領域を制限する。
複数波長の情報は蛍光体又は蛍光物質が発する蛍光と
することができ、本発明の多波長分析装置は、複数の蛍
光体を用いる電気泳動装置の検出装置として使用するこ
とができる。
【００１０】
【作用】像分割ミラーあるいは像分割プリズムは被測定
部の線状の蛍光像を互いにずらして複数の像として検出
部に結像するが、像をずらす方向は蛍光像に垂直な方向
ではなく、同じライン上に横に像シフトさせるようにし
て像をずらす。これらの像は透過帯域の異なるフィルタ
ーにより波長選別された蛍光像として検出器上に結像す
る。各像は一直線上に並ぶので一次元ラインセンサーで
すべて検出できる。すなわち、各ピクセルは受光波長の
異なる複数の群に分けられる。１つの測定点はラインセ
ンサー上の複数の点に結像し、各点の受光波長はフィル
ターの透過波長帯域で決定される。
部の線状の蛍光像を互いにずらして複数の像として検出
部に結像するが、像をずらす方向は蛍光像に垂直な方向
ではなく、同じライン上に横に像シフトさせるようにし
て像をずらす。これらの像は透過帯域の異なるフィルタ
ーにより波長選別された蛍光像として検出器上に結像す
る。各像は一直線上に並ぶので一次元ラインセンサーで
すべて検出できる。すなわち、各ピクセルは受光波長の
異なる複数の群に分けられる。１つの測定点はラインセ
ンサー上の複数の点に結像し、各点の受光波長はフィル
ターの透過波長帯域で決定される。
【００１１】被測定部の像を被測定部の像の長さにほぼ
等しい距離だけ長手方向にシフトさせると、ラインセン
サー上には波長帯域によってグループ分けされた被測定
部の像が検出波長帯域の数だけ横に並んで形成される。
また、被測定部の像を隣接する測定点の像の間の距離よ
り短い距離だけ長手方向にシフトさせると、ラインセン
サー上には各測定点毎にグループ分けされたスポット像
の組が測定点の数だけ横に並んで形成される。
等しい距離だけ長手方向にシフトさせると、ラインセン
サー上には波長帯域によってグループ分けされた被測定
部の像が検出波長帯域の数だけ横に並んで形成される。
また、被測定部の像を隣接する測定点の像の間の距離よ
り短い距離だけ長手方向にシフトさせると、ラインセン
サー上には各測定点毎にグループ分けされたスポット像
の組が測定点の数だけ横に並んで形成される。
【００１２】
〔実施例１〕本発明を、４種類の蛍光体を使用する電気
泳動分離分析装置に適用した場合を例にとって説明す
る。図１は、本発明の一実施例の多波長一次元像分析装
置を組み込んだ電気泳動分離分析装置の概要を示したも
のである。
泳動分離分析装置に適用した場合を例にとって説明す
る。図１は、本発明の一実施例の多波長一次元像分析装
置を組み込んだ電気泳動分離分析装置の概要を示したも
のである。
【００１３】電気泳動分離部は、キャピラリーアレー電
気泳動部３からなる。電界注入法などにより各キャピラ
リー上端部に注入された試料は、上部バッファー液７及
び下部バッファー液８間に印加される泳動電圧によって
下方に泳動する。キャピラリー端部から溶出した試料
は、シース流供給手段を有する図示しない試料セルに入
り、次いで中空キャピラリーを通って下部バッファー液
８中に流入する。キャピラリーアレー３の各キャピラリ
ー端部から溶出した試料には、反射ミラー６で偏向され
たレーザ５からの光ビームが同時に照射される。この励
起光ビームの照射によって、光ビームの光路上に存在す
る蛍光体は同時に発光する。すなわち、光ビームの光路
上に線状の蛍光領域が形成される。
気泳動部３からなる。電界注入法などにより各キャピラ
リー上端部に注入された試料は、上部バッファー液７及
び下部バッファー液８間に印加される泳動電圧によって
下方に泳動する。キャピラリー端部から溶出した試料
は、シース流供給手段を有する図示しない試料セルに入
り、次いで中空キャピラリーを通って下部バッファー液
８中に流入する。キャピラリーアレー３の各キャピラリ
ー端部から溶出した試料には、反射ミラー６で偏向され
たレーザ５からの光ビームが同時に照射される。この励
起光ビームの照射によって、光ビームの光路上に存在す
る蛍光体は同時に発光する。すなわち、光ビームの光路
上に線状の蛍光領域が形成される。
【００１４】この蛍光線は、４個のプリズムからなる像
分割プリズム１及びレンズ１８によって、一直線上に並
んだ４本の蛍光線像としてラインセンサー４上に結像さ
れる。各プリズムの前には透過波長帯域を異にするフィ
ルター２が設置されているので、ラインセンサー４上に
結像した４本の蛍光線像はそれぞれ異なる蛍光波長の像
である。
分割プリズム１及びレンズ１８によって、一直線上に並
んだ４本の蛍光線像としてラインセンサー４上に結像さ
れる。各プリズムの前には透過波長帯域を異にするフィ
ルター２が設置されているので、ラインセンサー４上に
結像した４本の蛍光線像はそれぞれ異なる蛍光波長の像
である。
【００１５】本実施例では励起光として波長５３２ｎｍ
のＹＡＧレーザー第２高調波（５ｍＷ）を用い、蛍光体
にはエリスロシン・イソチオシアネート（発光波長５６
０ｎｍ）、テトラメチル・ローダミン・イソチオシアネ
ート（ＴＲＩＴＣ、発光波長５７２ｎｍ）、ローダミン
Ｘ（発光波長６０２ｎｍ）、スルフォローダミン１０１
（テキサスレッド、発光波長６２０ｎｍ）を用いた。も
ちろん他のレーザーと蛍光体の組み合わせでもよい。各
フィルターは、誘電体多層膜で形成された中心透過波長
が前記各蛍光体の発光波長に一致するバンドパスフィル
ターで、散乱光遮断用に色ガラスフィルターを用い、そ
の上にバンドパスフィルターを固定して使用した。
のＹＡＧレーザー第２高調波（５ｍＷ）を用い、蛍光体
にはエリスロシン・イソチオシアネート（発光波長５６
０ｎｍ）、テトラメチル・ローダミン・イソチオシアネ
ート（ＴＲＩＴＣ、発光波長５７２ｎｍ）、ローダミン
Ｘ（発光波長６０２ｎｍ）、スルフォローダミン１０１
（テキサスレッド、発光波長６２０ｎｍ）を用いた。も
ちろん他のレーザーと蛍光体の組み合わせでもよい。各
フィルターは、誘電体多層膜で形成された中心透過波長
が前記各蛍光体の発光波長に一致するバンドパスフィル
ターで、散乱光遮断用に色ガラスフィルターを用い、そ
の上にバンドパスフィルターを固定して使用した。
【００１６】波長分離された蛍光はそれぞれ線像として
検出器上に結像するが、像分割プリズム１の各プリズム
の入射面が同一平面上にあり、出射面の傾きがラインセ
ンサーの軸方向と一致しているので、４つの線像は同一
線上に結像する。このためラインセンサー４を用いて複
数の蛍光体を検出することができる。このように、本実
施例によると１個のラインセンサーを使用するだけで、
装置中に可動部を含むことことなく、４種類の蛍光体か
らの蛍光を同時に測光することができる。ラインセンサ
ー４の出力信号は、制御回路９を経てデータ処理装置１
０に入力される。データ処理装置１０は、モニター画面
上に分割蛍光像１１を表示したり、各キャピラリーから
溶出した試料に起因する４つの波長帯域の蛍光、すなわ
ち４つの分割像の対応位置の信号強度を用いて４種の蛍
光体のスペクトルの重なりを補正し、各蛍光体からの信
号に変換して表示したり、各蛍光体毎の時間スペクトル
を求める演算等を行う。
検出器上に結像するが、像分割プリズム１の各プリズム
の入射面が同一平面上にあり、出射面の傾きがラインセ
ンサーの軸方向と一致しているので、４つの線像は同一
線上に結像する。このためラインセンサー４を用いて複
数の蛍光体を検出することができる。このように、本実
施例によると１個のラインセンサーを使用するだけで、
装置中に可動部を含むことことなく、４種類の蛍光体か
らの蛍光を同時に測光することができる。ラインセンサ
ー４の出力信号は、制御回路９を経てデータ処理装置１
０に入力される。データ処理装置１０は、モニター画面
上に分割蛍光像１１を表示したり、各キャピラリーから
溶出した試料に起因する４つの波長帯域の蛍光、すなわ
ち４つの分割像の対応位置の信号強度を用いて４種の蛍
光体のスペクトルの重なりを補正し、各蛍光体からの信
号に変換して表示したり、各蛍光体毎の時間スペクトル
を求める演算等を行う。
【００１７】図２は、図１に示したラインセンサー用像
分割プリズム１の正面図及び側面図である。この像分割
プリズム１は、キャピラリーアレーから溶出する試料か
ら発せられる線状の多波長蛍光像を偏向し、結像レンズ
１に入射させて一直線上に並んだ４本の蛍光線像として
ラインセンサー上に結像させるためのもので、図の実施
例の場合それぞれ傾きを異にする４個のプリズムから構
成されている。各プリズムは、同一平面上にある入射面
と、傾斜角度がラインセンサーの長手方向及びそれに垂
直な方向に対してそれぞれ異なる出射面を有し、４本の
蛍光像がラインセンサー上で互に重なることなく横方向
に並ぶように設計されている。
分割プリズム１の正面図及び側面図である。この像分割
プリズム１は、キャピラリーアレーから溶出する試料か
ら発せられる線状の多波長蛍光像を偏向し、結像レンズ
１に入射させて一直線上に並んだ４本の蛍光線像として
ラインセンサー上に結像させるためのもので、図の実施
例の場合それぞれ傾きを異にする４個のプリズムから構
成されている。各プリズムは、同一平面上にある入射面
と、傾斜角度がラインセンサーの長手方向及びそれに垂
直な方向に対してそれぞれ異なる出射面を有し、４本の
蛍光像がラインセンサー上で互に重なることなく横方向
に並ぶように設計されている。
【００１８】図３は、蛍光がプリズムで屈折されてでき
る虚像の様子を示す。簡単のため１つのプリズムについ
て考える。プリズム１３の頂角をαとし、屈折率をｎと
する。プリズム１３は結像レンズに密着させ、照射部１
２とのあいだの距離をＬとし、検出部の長さをｌとす
る。長さｌの蛍光像はプリズム１３を通らないもとの像
とプリズムでｈだけずらされた２つの像として検出され
る。ｈ＝β・Ｌと表せる。プリズムの屈折率ｎを用いて
出射角α2≒ｎαと近似でき、β＝α2−α＝（ｎ−１）
αとかけるので、ｈ＝（ｎ−１）α・Ｌと近似できる。
虚像がもとの像に重ならない為にはｈ≧ｌである必要が
あり、プリズム１３の角度としてα≧ｌ／（ｎ−１）Ｌ
が得られる。
る虚像の様子を示す。簡単のため１つのプリズムについ
て考える。プリズム１３の頂角をαとし、屈折率をｎと
する。プリズム１３は結像レンズに密着させ、照射部１
２とのあいだの距離をＬとし、検出部の長さをｌとす
る。長さｌの蛍光像はプリズム１３を通らないもとの像
とプリズムでｈだけずらされた２つの像として検出され
る。ｈ＝β・Ｌと表せる。プリズムの屈折率ｎを用いて
出射角α2≒ｎαと近似でき、β＝α2−α＝（ｎ−１）
αとかけるので、ｈ＝（ｎ−１）α・Ｌと近似できる。
虚像がもとの像に重ならない為にはｈ≧ｌである必要が
あり、プリズム１３の角度としてα≧ｌ／（ｎ−１）Ｌ
が得られる。
【００１９】本実施例ではプリズムの材質としてＢＫ−
７を用いた。ＢＫ−７の屈折率はｎ＝１．５２である。
ラインセンサーとして有効長２５．６ｍｍの浜松ホトニ
クス社製Ｓ２３０１−５１２Ｑ型ＣＣＤリニアイメージ
センサーを用いた。被測定部の長さは１８ｍｍとした。
結像レンズはＦ１．２（ｆ＝５０ｍｍ）のカメラレンズ
である。被測定部とレンズの距離は３００ｍｍで、像倍
率は１／５である。プリズムは結像レンズに近接して設
置され、Ｌ＝２７０ｍｍである。４ケのプリズムの頂角
はそれぞれ １１゜，３．７゜，−３．７°，−１１°
である。ここで負の角度は、プリズムの頂角が逆になる
ように置いたことを意味する。この実施例では、長さ１
８ｍｍの照射部は４ケのプリズムにより中心部から２７
ｍｍ，９ｍｍ，−９ｍｍ，−２７ｍｍずれた点を中心に
持つ４本の蛍光線虚像に変換されて検出される。
７を用いた。ＢＫ−７の屈折率はｎ＝１．５２である。
ラインセンサーとして有効長２５．６ｍｍの浜松ホトニ
クス社製Ｓ２３０１−５１２Ｑ型ＣＣＤリニアイメージ
センサーを用いた。被測定部の長さは１８ｍｍとした。
結像レンズはＦ１．２（ｆ＝５０ｍｍ）のカメラレンズ
である。被測定部とレンズの距離は３００ｍｍで、像倍
率は１／５である。プリズムは結像レンズに近接して設
置され、Ｌ＝２７０ｍｍである。４ケのプリズムの頂角
はそれぞれ １１゜，３．７゜，−３．７°，−１１°
である。ここで負の角度は、プリズムの頂角が逆になる
ように置いたことを意味する。この実施例では、長さ１
８ｍｍの照射部は４ケのプリズムにより中心部から２７
ｍｍ，９ｍｍ，−９ｍｍ，−２７ｍｍずれた点を中心に
持つ４本の蛍光線虚像に変換されて検出される。
【００２０】〔実施例２〕図４に、本発明の他の実施例
を示す。本実施例では、図１に示したプリズムに代えて
反射ミラー４を用いて像分割を行う。像分割ミラー１４
は、それぞれ被測定部の反射方向を異にする４枚の矩形
平面境から構成されている。レーザ光１５を照射するこ
とによって発生された被測定部１２の線状蛍光領域は、
像分割ミラー１４で反射され、レンズ１８によってＣＣ
Ｄリニアイメージセンサー４の長手方向に隣接して位置
する４本の線像として結像される。図には示していない
が、像分割ミラー１４を構成する各ミラーで反射された
光線の光路中にはそれぞれ透過波長帯域を異にするバン
ドパスフィルターが配置されていて、各蛍光体から発せ
られる蛍光を波長選択する。リニアイメージセンサー４
の出力信号は制御回路９を経てデータ処理装置１０に入
力される。
を示す。本実施例では、図１に示したプリズムに代えて
反射ミラー４を用いて像分割を行う。像分割ミラー１４
は、それぞれ被測定部の反射方向を異にする４枚の矩形
平面境から構成されている。レーザ光１５を照射するこ
とによって発生された被測定部１２の線状蛍光領域は、
像分割ミラー１４で反射され、レンズ１８によってＣＣ
Ｄリニアイメージセンサー４の長手方向に隣接して位置
する４本の線像として結像される。図には示していない
が、像分割ミラー１４を構成する各ミラーで反射された
光線の光路中にはそれぞれ透過波長帯域を異にするバン
ドパスフィルターが配置されていて、各蛍光体から発せ
られる蛍光を波長選択する。リニアイメージセンサー４
の出力信号は制御回路９を経てデータ処理装置１０に入
力される。
【００２１】本実施例の像分割ミラー１４は、前記実施
例における像分割プリズムより廉価に製作することがで
きる。また、像分割ミラーとして結像作用を有する曲面
ミラーを用いると結像レンズ１８を省略することも可能
である。 〔実施例３〕図５に、本発明の他の実施例を示す。
例における像分割プリズムより廉価に製作することがで
きる。また、像分割ミラーとして結像作用を有する曲面
ミラーを用いると結像レンズ１８を省略することも可能
である。 〔実施例３〕図５に、本発明の他の実施例を示す。
【００２２】本実施例では、像分割プリズムとして図１
にような上下方向に重ねられたプリズムの代わりに一体
型の多面プリズム１６を用いる。多面プリズム１６は、
１つの入射面とラインセンサー４の長手方向に直角な稜
線によって区画された４つの出射面を有する。前述の実
施例と同様に、レーザ光１５を照射することによって発
生された被測定部１２の線状蛍光領域は、像分割プリズ
ム１６及び結像レンズ１８によってＣＣＤリニアイメー
ジセンサー４の長手方向に隣接して位置する４本の線像
として結像される。像分割プリズム１６とＣＣＤリニア
イメージセンサー４の間には、それぞれの線像の蛍光波
長を選択するバンドパスフィルターが配置される。
にような上下方向に重ねられたプリズムの代わりに一体
型の多面プリズム１６を用いる。多面プリズム１６は、
１つの入射面とラインセンサー４の長手方向に直角な稜
線によって区画された４つの出射面を有する。前述の実
施例と同様に、レーザ光１５を照射することによって発
生された被測定部１２の線状蛍光領域は、像分割プリズ
ム１６及び結像レンズ１８によってＣＣＤリニアイメー
ジセンサー４の長手方向に隣接して位置する４本の線像
として結像される。像分割プリズム１６とＣＣＤリニア
イメージセンサー４の間には、それぞれの線像の蛍光波
長を選択するバンドパスフィルターが配置される。
【００２３】本実施例では４種類の蛍光体を検出する場
合について説明したが、もちろん蛍光体の種類は４種類
でなくとも同様にして検出可能である。ただし、その場
合には分割するプリズムの数、多面プリズムの出射面の
数又は反射ミラーの数及び併用するフィルターの数を蛍
光体の種類の数に合わせて増減する必要がある。また、
前記実施例はいずれも所定長さの蛍光線像をその長さ分
だけずらした像に分割して多波長検出しているが、隣接
するキャピラリーの間隔をあらくし、被測定部のスポッ
ト状の測定点の像の間に分割像の測定点の像がくるよう
にしてもよい。この場合、被測定部の像を長手方向にず
らす距離は被測定部中で隣接する測定点の像の間の距離
より短くなり、分割像のずれの大きさは０．５〜１ｍｍ
程度でよい。
合について説明したが、もちろん蛍光体の種類は４種類
でなくとも同様にして検出可能である。ただし、その場
合には分割するプリズムの数、多面プリズムの出射面の
数又は反射ミラーの数及び併用するフィルターの数を蛍
光体の種類の数に合わせて増減する必要がある。また、
前記実施例はいずれも所定長さの蛍光線像をその長さ分
だけずらした像に分割して多波長検出しているが、隣接
するキャピラリーの間隔をあらくし、被測定部のスポッ
ト状の測定点の像の間に分割像の測定点の像がくるよう
にしてもよい。この場合、被測定部の像を長手方向にず
らす距離は被測定部中で隣接する測定点の像の間の距離
より短くなり、分割像のずれの大きさは０．５〜１ｍｍ
程度でよい。
【００２４】本発明の多波長分析装置は、キャピラリー
アレー電気泳動路以外にも、ガラス板にエッチング等で
溝を形成した細溝型泳動路あるいは平板ゲル電気泳動路
に対しても適用可能である。さらに、本発明の多波長分
析装置は、電気泳動分析装置以外にも、アレー状に配列
された複数のフローセル中を流れる複数の蛍光体あるい
は蛍光物質を同時に分析する装置等、直線状の被測定部
から複数波長の情報が同時に得られるものであればどの
様な装置にも適用することができる。
アレー電気泳動路以外にも、ガラス板にエッチング等で
溝を形成した細溝型泳動路あるいは平板ゲル電気泳動路
に対しても適用可能である。さらに、本発明の多波長分
析装置は、電気泳動分析装置以外にも、アレー状に配列
された複数のフローセル中を流れる複数の蛍光体あるい
は蛍光物質を同時に分析する装置等、直線状の被測定部
から複数波長の情報が同時に得られるものであればどの
様な装置にも適用することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、可
動部も２次元検出器も必要とせず一次元ラインセンサー
を用いて多波長分析を行うことができる。したがって、
ラインセンサーを用いて種々蛍光体を用いた分析を行う
ことができるので、故障しにくく廉価で高速のＤＮＡ等
の分離分析装置を実現できる。
動部も２次元検出器も必要とせず一次元ラインセンサー
を用いて多波長分析を行うことができる。したがって、
ラインセンサーを用いて種々蛍光体を用いた分析を行う
ことができるので、故障しにくく廉価で高速のＤＮＡ等
の分離分析装置を実現できる。
【図１】本発明の一実施例の多波長分析装置を組み込ん
だ電気泳動分離分析装置の概念図。
だ電気泳動分離分析装置の概念図。
【図２】図１の実施例に用いた像分割プリズムの正面図
及び側面図。
及び側面図。
【図３】プリズムによる像分割の説明図。
【図４】分割ミラーを用いた実施例の概念図。
【図５】多面プリズムを用いた実施例の概念図。
１…像分割プリズム，２…バンドパスフィルター，３…
キャピラリーアレー電気泳動部，４…光検出部，５…レ
ーザー，６…反射ミラー，７…上部バッファー槽，８…
下部バッファー槽，９…制御回路，１０…データ処理装
置，１１…分割蛍光像，１２…被測定部，１３…プリズ
ム，１４…像分割ミラー，１５…レーザー光，１６…像
分割多面プリズム，１８…レンズ
キャピラリーアレー電気泳動部，４…光検出部，５…レ
ーザー，６…反射ミラー，７…上部バッファー槽，８…
下部バッファー槽，９…制御回路，１０…データ処理装
置，１１…分割蛍光像，１２…被測定部，１３…プリズ
ム，１４…像分割ミラー，１５…レーザー光，１６…像
分割多面プリズム，１８…レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 勝彦 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (10)
- 【請求項１】 一直線上に並んだ複数の測定点を含み各
測定点がそれぞれ複数波長の情報を担持している被測定
部の像を、像分割手段を介して光検出器上に複数形成
し、前記被測定部の複数の像の光路中にそれぞれ透過波
長帯域の異なるフィルターを配置することによって各測
定点毎に複数波長の情報を分離して検出する多波長分析
装置において、 前記光検出器は一次元ラインセンサーであり、前記像分
割手段を介して光検出器上に形成される前記被測定部の
複数の像は前記測定点の像が互いに重ならないようにそ
の長手方向にずらして前記一次元ラインセンサー上に形
成されることを特徴とする多波長分析装置。 - 【請求項２】 前記被測定部の像を長手方向にずらす距
離は被測定部の像の長さにほぼ等しいことを特徴とする
請求項１記載の多波長分析装置。 - 【請求項３】 前記被測定部の像を長手方向にずらす距
離は被測定部中で隣接する測定点の像の間の距離より短
いことを特徴とする請求項１記載の多波長分析装置。 - 【請求項４】 前記像分割手段は前記一次元ラインセン
サーの長手方向にほぼ垂直な方向に配列された分割プリ
ズムであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
多波長分析装置。 - 【請求項５】 前記像分割手段は前記一次元ラインセン
サーの長手方向にほぼ垂直な稜線を有する多面プリズム
であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の多波
長分析装置。 - 【請求項６】 前記像分割手段は前記被測定部の反射方
向を互いに異にする複数のミラーであることを特徴とす
る請求項１、２又は３記載の多波長分析装置。 - 【請求項７】 前記複数波長の情報は蛍光体又は蛍光物
質が発する蛍光であることを特徴とする請求項１〜６の
いずれか１項記載の多波長分析装置。 - 【請求項８】 前記被測定部は複数の電気泳動路上に設
定されることを特徴とする請求項７記載の多波長分析装
置。 - 【請求項９】 電気電気泳動路は分離された複数の電気
泳動路からなることを特徴とする請求項８記載の多波長
分析装置。 - 【請求項１０】 前記電気泳動路はキャピラリー電気泳
動路であることを特徴とする請求項９記載の多波長分析
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08092793A JP3230890B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 電気泳動分離分析装置 |
| DE69422077T DE69422077T2 (de) | 1993-04-07 | 1994-03-28 | Elektrophorese-Analysator mit Wellenlängen selektivem Nachweis |
| EP94104912A EP0619483B1 (en) | 1993-04-07 | 1994-03-28 | Electrophoresis analyzer with wavelength selective detection |
| US08/220,261 US5534703A (en) | 1993-04-07 | 1994-03-30 | Electrophoresis analyzer with wavelength selective detection |
| CN94104612A CN1045662C (zh) | 1993-04-07 | 1994-04-07 | 带有波长选择检测的电泳分析器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08092793A JP3230890B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 電気泳動分離分析装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06294739A true JPH06294739A (ja) | 1994-10-21 |
| JP3230890B2 JP3230890B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=13732075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08092793A Expired - Fee Related JP3230890B2 (ja) | 1993-04-07 | 1993-04-07 | 電気泳動分離分析装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5534703A (ja) |
| EP (1) | EP0619483B1 (ja) |
| JP (1) | JP3230890B2 (ja) |
| CN (1) | CN1045662C (ja) |
| DE (1) | DE69422077T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010032306A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 株式会社島津製作所 | 蛍光画像検出装置及び蛍光画像検出方法 |
| JP2015505620A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-02-23 | カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハーＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ Ｇｍｂｈ | 高分解能３ｄ蛍光顕微鏡法のための顕微鏡および方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6017434A (en) | 1995-05-09 | 2000-01-25 | Curagen Corporation | Apparatus and method for the generation, separation, detection, and recognition of biopolymer fragments |
| US6485625B1 (en) | 1995-05-09 | 2002-11-26 | Curagen Corporation | Apparatus and method for the generation, separation, detection, and recognition of biopolymer fragments |
| US5582705A (en) * | 1995-05-19 | 1996-12-10 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Multiplexed capillary electrophoresis system |
| DE19533092A1 (de) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Basf Ag | Vorrichtung zur parallelisierten Zweiphotonen-Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (TPA-FCS) und deren Verwendung zum Wirkstoff-Screening |
| EP0854362A3 (en) * | 1997-01-16 | 2000-12-20 | Japan Science and Technology Corporation | Multi-capillary electrophoresis apparatus |
| JPH10227740A (ja) * | 1997-02-18 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 多色蛍光検出電気泳動分析装置 |
| DE19719422A1 (de) * | 1997-05-12 | 1998-11-19 | Matthias Dipl Ing Lau | Vorrichtung zur Messung von durch Licht angeregter Fluoreszenz und deren Verwendung |
| JPH1151900A (ja) * | 1997-08-07 | 1999-02-26 | Hitachi Electron Eng Co Ltd | 蛍光検出装置 |
| GB9719673D0 (en) | 1997-09-17 | 1997-11-19 | Glaxo Group Ltd | Novel apparatus |
| US5998796A (en) * | 1997-12-22 | 1999-12-07 | Spectrumedix Corporation | Detector having a transmission grating beam splitter for multi-wavelength sample analysis |
| US7250098B2 (en) | 2001-09-28 | 2007-07-31 | Applera Corporation | Multi-capillary array electrophoresis device |
| JP4616051B2 (ja) * | 2005-04-05 | 2011-01-19 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電気泳動装置、及び電気泳動方法 |
| WO2017033224A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2017-03-02 | 株式会社日立製作所 | 光検出装置 |
| JP6231709B1 (ja) | 2016-05-31 | 2017-11-15 | シスメックス株式会社 | 蛍光画像分析装置および分析方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3618605A1 (de) * | 1986-06-03 | 1987-12-10 | Europ Lab Molekularbiolog | Vorrichtung zur detektion von zur photonenemission anregbaren stoffen |
| JP2550106B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1996-11-06 | 株式会社日立製作所 | 光分散検出型電気泳動装置 |
| US5062942A (en) * | 1989-04-12 | 1991-11-05 | Hitachi, Ltd. | Fluorescence detection type electrophoresis apparatus |
| US5307148A (en) * | 1990-04-05 | 1994-04-26 | Hitachi, Ltd. | Fluorescence detection type electrophoresis apparatus |
| US5162654A (en) * | 1991-02-01 | 1992-11-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Detection apparatus for electrophoretic gels |
| JP2785530B2 (ja) * | 1991-09-13 | 1998-08-13 | 株式会社日立製作所 | 電気泳動装置 |
| JP2815506B2 (ja) * | 1992-04-14 | 1998-10-27 | 株式会社日立製作所 | 光検出型電気泳動装置 |
-
1993
- 1993-04-07 JP JP08092793A patent/JP3230890B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-28 DE DE69422077T patent/DE69422077T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-28 EP EP94104912A patent/EP0619483B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-03-30 US US08/220,261 patent/US5534703A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-07 CN CN94104612A patent/CN1045662C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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| WO2010032306A1 (ja) * | 2008-09-18 | 2010-03-25 | 株式会社島津製作所 | 蛍光画像検出装置及び蛍光画像検出方法 |
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| US8575569B2 (en) | 2008-09-18 | 2013-11-05 | Shimadzu Corporation | Fluorescence imaging apparatus and method for detecting fluorescent image |
| JP2015505620A (ja) * | 2012-01-24 | 2015-02-23 | カール ツァイス マイクロスコピー ゲーエムベーハーＣａｒｌ Ｚｅｉｓｓ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ Ｇｍｂｈ | 高分解能３ｄ蛍光顕微鏡法のための顕微鏡および方法 |
| US9885860B2 (en) | 2012-01-24 | 2018-02-06 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Microscope and method for high-resolution 3D fluorescence microscopy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1045662C (zh) | 1999-10-13 |
| US5534703A (en) | 1996-07-09 |
| DE69422077T2 (de) | 2000-06-08 |
| CN1103951A (zh) | 1995-06-21 |
| JP3230890B2 (ja) | 2001-11-19 |
| EP0619483A1 (en) | 1994-10-12 |
| EP0619483B1 (en) | 1999-12-15 |
| DE69422077D1 (de) | 2000-01-20 |
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