JPH0797080B2 - 分光蛍光光度計 - Google Patents
分光蛍光光度計Info
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- JPH0797080B2 JPH0797080B2 JP62080392A JP8039287A JPH0797080B2 JP H0797080 B2 JPH0797080 B2 JP H0797080B2 JP 62080392 A JP62080392 A JP 62080392A JP 8039287 A JP8039287 A JP 8039287A JP H0797080 B2 JPH0797080 B2 JP H0797080B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectroscope
- excitation
- fluorescence
- wavelength
- time
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/44—Raman spectrometry; Scattering spectrometry ; Fluorescence spectrometry
- G01J3/4406—Fluorescence spectrometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は生科学や医学などの分野で利用される分光蛍光
光度計に関するものである。
光度計に関するものである。
（従来の技術） 分光蛍光光度計を用いて反応の時間経過を追跡すること
が行なわれる。例えば、細胞内のカルシウムイオンの定
量測定を行なうために、キレート剤FURA IIを添加して
測定を行なうが、この場合カルシウムイオンとキレート
剤との反応の進行に伴なって励起波長を変える必要があ
る。そのため、２個の励起波長で交互に試料を励起する
方式がとられている。
が行なわれる。例えば、細胞内のカルシウムイオンの定
量測定を行なうために、キレート剤FURA IIを添加して
測定を行なうが、この場合カルシウムイオンとキレート
剤との反応の進行に伴なって励起波長を変える必要があ
る。そのため、２個の励起波長で交互に試料を励起する
方式がとられている。
第８図に励起波長を変えるようにした分光蛍光光度計を
示す。
示す。
２は光源であり、この光源２の励起光を分光して試料４
に照射するために２個の励起分光器６−1,6−２が設け
られている。励起分光器６−１は取り出される励起光波
長がEX1であるように設定されており、励起分光器６−
２は取り出される励起光波長がEX2であるように設定さ
れている。
に照射するために２個の励起分光器６−1,6−２が設け
られている。励起分光器６−１は取り出される励起光波
長がEX1であるように設定されており、励起分光器６−
２は取り出される励起光波長がEX2であるように設定さ
れている。
８はチョッパであり、励起分光器６−１からの波長EX1
の励起光と励起分光器６−２からの波長EX2の励起光と
を切り換えて試料４に交互に照射する。
の励起光と励起分光器６−２からの波長EX2の励起光と
を切り換えて試料４に交互に照射する。
10は蛍光分光器であり、試料４が励起されて発生した蛍
光を分光して検出器12に入射させる。蛍光分光器10の出
力波長はEMに設定されている。検出器12としては例えば
光電子倍増管が使用される。
光を分光して検出器12に入射させる。蛍光分光器10の出
力波長はEMに設定されている。検出器12としては例えば
光電子倍増管が使用される。
（発明が解決しようとする問題点） 第８図に示される分光蛍光光度計では、波長の異なる２
個の励起光を取り出すために２個の励起分光器が用いら
れている。そのためコストが高くなる問題がある。
個の励起光を取り出すために２個の励起分光器が用いら
れている。そのためコストが高くなる問題がある。
本発明は励起分光器と蛍光分光器をそれぞれ１個ずつ備
えた従来の分光蛍光光度計を用いて、励起波長と蛍光波
長の少なくとも一方を複数の波長で一定時間ごとに切り
換えて取り出しながら反応の時間変化を追跡することが
できるようにして、コストを低下させることのできる分
光蛍光光度計を提供することを目的とするものである。
えた従来の分光蛍光光度計を用いて、励起波長と蛍光波
長の少なくとも一方を複数の波長で一定時間ごとに切り
換えて取り出しながら反応の時間変化を追跡することが
できるようにして、コストを低下させることのできる分
光蛍光光度計を提供することを目的とするものである。
（問題点を解決するための手段） 第１図に本発明の構成を示す。
２は励起光源、６は励起光源２からの光を分光して試料
４に照射する励起分光器、10は励起された試料４から発
生する蛍光を分光して検出器12へ送る蛍光分光器であ
る。以上の光学系は従来の分光蛍光光度計が一般的に備
えている光学系である。
４に照射する励起分光器、10は励起された試料４から発
生する蛍光を分光して検出器12へ送る蛍光分光器であ
る。以上の光学系は従来の分光蛍光光度計が一般的に備
えている光学系である。
14は分光器制御部であり、励起分光器６と蛍光分光器10
とを対応させて又は励起分光器６もしくは蛍光分光器10
のいずれか一方を、複数の波長の間で一定時間ごとに繰
り返して各波長にり切り換える。16はデータ処理部であ
り、切り換えられた各波長条件での検出器12の検出出力
を取り込み、波長条件の異なる検出出力の比を算出して
リアルタイムで出力するデータ処理を行なう。
とを対応させて又は励起分光器６もしくは蛍光分光器10
のいずれか一方を、複数の波長の間で一定時間ごとに繰
り返して各波長にり切り換える。16はデータ処理部であ
り、切り換えられた各波長条件での検出器12の検出出力
を取り込み、波長条件の異なる検出出力の比を算出して
リアルタイムで出力するデータ処理を行なう。
（実施例） 第２図に一実施例のシステム構成図を示す。
20は測光用光電子増倍管12からの信号を増幅する増幅
器、22は増幅器20の出力信号をデジタル信号に変換する
A/D変換器である。A/D変換器22の動作は励起分光器６と
蛍光分光器10の波長移動中はCPU38からの信号により停
止させられる。
器、22は増幅器20の出力信号をデジタル信号に変換する
A/D変換器である。A/D変換器22の動作は励起分光器６と
蛍光分光器10の波長移動中はCPU38からの信号により停
止させられる。
24は励起分光器６と蛍光分光器10の出力波長に応じてA/
D変換器22の出力をラッチ26a又はラッチ26bに切り換え
て入力させるための切換えスイッチである。切換えスイ
ッチ24の切換え動作の制御もCPU38の信号によって行な
われる。
D変換器22の出力をラッチ26a又はラッチ26bに切り換え
て入力させるための切換えスイッチである。切換えスイ
ッチ24の切換え動作の制御もCPU38の信号によって行な
われる。
ラッチ26a,26bの状態はデジタルフィルタであるレスポ
ンス回路28a,28bにそれぞれ送られ、レスポンス回路28
a,28bで時定数が掛けられてそれぞれ出力ポート30a,30b
に出力される。ラッタ26a,26b及びレスポンス回路28a,2
8bはCPU38の信号によって動作が制御される。
ンス回路28a,28bにそれぞれ送られ、レスポンス回路28
a,28bで時定数が掛けられてそれぞれ出力ポート30a,30b
に出力される。ラッタ26a,26b及びレスポンス回路28a,2
8bはCPU38の信号によって動作が制御される。
32a,32bはそれぞれ出力ポート30a,30bからの信号を入力
して時間変化データ（ファイルＡ、ファイルＢ）として
記憶するメモリである。34はメモリ32,32bの記憶データ
間で割算演算を行なう割算回路であり、36はその割算さ
れた結果を表示するCRTである。CRT36はまた、メモリ32
a,32bの記憶データを表示することもできる。
して時間変化データ（ファイルＡ、ファイルＢ）として
記憶するメモリである。34はメモリ32,32bの記憶データ
間で割算演算を行なう割算回路であり、36はその割算さ
れた結果を表示するCRTである。CRT36はまた、メモリ32
a,32bの記憶データを表示することもできる。
42は励起分光器６の波長モータ、44は蛍光分光器10の波
長モータである。波長モータ42,44もCPU38によって制御
される。
長モータである。波長モータ42,44もCPU38によって制御
される。
CPU38による制御は全てI/Oポート40を通じて行なわれ
る。
る。
第１図における分光器制御部14はCPU38によって実現さ
れ、データ処理部16はCPU38、切換えスイッチ24、ラッ
チ26a,26b、レスポンス回路28a,28b,メモリ32a,32b及び
割算回路34などによって実現される。
れ、データ処理部16はCPU38、切換えスイッチ24、ラッ
チ26a,26b、レスポンス回路28a,28b,メモリ32a,32b及び
割算回路34などによって実現される。
第３図に本実施例の動作に関する波長条件の一例を示
す。
す。
励起分光器６を励起波長EX1とEX2の間で切り換え、それ
ぞれの励起波長EX1,EX2に伴なって蛍光分光器10の設定
波長をEM1とEM2の間で切り換えるように走査する。すな
わち励起波長と蛍光波長をともに異ならせて、Ａ状態か
らＢ状態へ、そしてＢ状態からＡ状態へと励起分光器６
と蛍光分光器10をともに同時に走査して交互に切り換え
る。
ぞれの励起波長EX1,EX2に伴なって蛍光分光器10の設定
波長をEM1とEM2の間で切り換えるように走査する。すな
わち励起波長と蛍光波長をともに異ならせて、Ａ状態か
らＢ状態へ、そしてＢ状態からＡ状態へと励起分光器６
と蛍光分光器10をともに同時に走査して交互に切り換え
る。
一方の状態から他方の状態に切り換えるのに励起分光器
６と蛍光分光器10を走査するため時間がかかる。その移
行時間を小さくするために両方の分光器6,10を同時に走
査させる。したがって、波長間隔の離れている分光器側
で移行時間が決定される。
６と蛍光分光器10を走査するため時間がかかる。その移
行時間を小さくするために両方の分光器6,10を同時に走
査させる。したがって、波長間隔の離れている分光器側
で移行時間が決定される。
時間走査記録のときは時間が正確である必要があり、一
定の時間間隔データを採取する。そのため、Ａ状態から
Ｂ状態への移行時間及びＢ状態からＡ状態への移行時間
はともにデータ採取時間より短かいことが必要である。
定の時間間隔データを採取する。そのため、Ａ状態から
Ｂ状態への移行時間及びＢ状態からＡ状態への移行時間
はともにデータ採取時間より短かいことが必要である。
第４図にＡ状態とＢ状態の間の波長切換えとデータの採
取の例を示す。ｔは分光器6,10の波長切換え時間であ
り、TaはＡ状態側でのデータ採取時間、TbはＢ状態側で
のデータ採取時間である。
取の例を示す。ｔは分光器6,10の波長切換え時間であ
り、TaはＡ状態側でのデータ採取時間、TbはＢ状態側で
のデータ採取時間である。
次に、本実施例の動作について説明する。
分光器6,10の波長移動中はCPU38の信号によりA/D変換器
22の動作を停止させておく。励起分光器６と蛍光分光器
10の状態がＡ状態となると、光電子増倍管12からの信号
を増幅器20で増幅してA/D変換器22に入力し、デジタル
信号に変換し、そのデジタル信号出力をラッチ26aに蓄
める。ラッチ26aの状態はレスポンス回路28aに送られ、
時定数が掛けられて出力ポート30aから出力され、メモ
リ32aに記憶される。
22の動作を停止させておく。励起分光器６と蛍光分光器
10の状態がＡ状態となると、光電子増倍管12からの信号
を増幅器20で増幅してA/D変換器22に入力し、デジタル
信号に変換し、そのデジタル信号出力をラッチ26aに蓄
める。ラッチ26aの状態はレスポンス回路28aに送られ、
時定数が掛けられて出力ポート30aから出力され、メモ
リ32aに記憶される。
一定時間後に分光器がＢ状態に移行され、同様にして光
電子増倍管12からの信号が増幅器20、A/D変換器22を経
てラッチ26bに蓄められ、レスポンス回路28b、出力ポー
ト30bを経てメモリ32bに記憶される。
電子増倍管12からの信号が増幅器20、A/D変換器22を経
てラッチ26bに蓄められ、レスポンス回路28b、出力ポー
ト30bを経てメモリ32bに記憶される。
そしてメモリ32a,32bに記憶された時間変化データが割
算回路34で演算処理され、その結果がCRT36に表示され
る。
算回路34で演算処理され、その結果がCRT36に表示され
る。
本実施例の使用方法は第３図に示される条件に限るもの
ではない。例えば第５図に示されるように励起波長をEX
で固定とし、蛍光波長のみをEM1とEM2で変えるようにし
てもよく、逆に第６図に示されるように蛍光波長をEMで
固定とし、励起波長をEX1とEM2で変えるようにしてもよ
い。
ではない。例えば第５図に示されるように励起波長をEX
で固定とし、蛍光波長のみをEM1とEM2で変えるようにし
てもよく、逆に第６図に示されるように蛍光波長をEMで
固定とし、励起波長をEX1とEM2で変えるようにしてもよ
い。
第７図には発生する蛍光スペクトルが時間によってT1,T
2,T3のように変化していく場合を示している。このよう
な試料の場合には、波長ｃと波長ｄで交互にモニタして
おき、出力としてはc/dをとるようにすると、何れかの
固定された波長でデータを採取するのに比べるとほぼ２
倍の感度で時間変化を測定することができる。
2,T3のように変化していく場合を示している。このよう
な試料の場合には、波長ｃと波長ｄで交互にモニタして
おき、出力としてはc/dをとるようにすると、何れかの
固定された波長でデータを採取するのに比べるとほぼ２
倍の感度で時間変化を測定することができる。
実施例では励起波長と蛍光波長の少なくとも一方を２つ
の状態で切り換えて時間変化を追跡するようにしている
が、励起波長と蛍光波長の少なくとも一方を３以上の波
長条件で順次切り換え、それぞれの状態の検出出力の時
間変化を測定するようにしてもよい。
の状態で切り換えて時間変化を追跡するようにしている
が、励起波長と蛍光波長の少なくとも一方を３以上の波
長条件で順次切り換え、それぞれの状態の検出出力の時
間変化を測定するようにしてもよい。
実施例のように測光出力の比率をとると、例えば測定対
象物の濃度変化（例えば粒子の破損や沈降）があっても
それらの影響を受けない。例えば波長λ１でI1の出力が
濃度変化によってkI1になると、波長λ２での強度I2も
当然kI2になる。しかしその比出力 kI1/kI2 を算出するとこの値は I1/I2 となって濃度変化の影響を受けない。例えば細胞の測定
を行なっているときは、細胞が沈降するのでメモリ32a,
32bに記憶される時間変化データは細胞の沈降に伴なっ
ても変化にする。しかし、それらの時間変化データの割
算を行なうと細胞の沈降の効果を除去することができ
る。
象物の濃度変化（例えば粒子の破損や沈降）があっても
それらの影響を受けない。例えば波長λ１でI1の出力が
濃度変化によってkI1になると、波長λ２での強度I2も
当然kI2になる。しかしその比出力 kI1/kI2 を算出するとこの値は I1/I2 となって濃度変化の影響を受けない。例えば細胞の測定
を行なっているときは、細胞が沈降するのでメモリ32a,
32bに記憶される時間変化データは細胞の沈降に伴なっ
ても変化にする。しかし、それらの時間変化データの割
算を行なうと細胞の沈降の効果を除去することができ
る。
（発明の効果） 本発明では１個の励起分光器と１個の蛍光分光器とを備
えた装置で、励起分光器と蛍光分光器の少なくとも一方
を一定時間ごとに切り換え、複数の状態での測光出力を
取り込むようにしたので、従来のように励起分光器を２
個備えた装置に比べてコストが低下する。
えた装置で、励起分光器と蛍光分光器の少なくとも一方
を一定時間ごとに切り換え、複数の状態での測光出力を
取り込むようにしたので、従来のように励起分光器を２
個備えた装置に比べてコストが低下する。
そして、このように複数の波長条件で測定して時間変化
を追跡することにより、スペクトルがシフトする試料の
時間変化を固定波長方式に比べて効率よく測定すること
ができる。また例えば、２つの波長での蛍光をモニタす
ることができるので、化学変化の前後の状態を正しく判
断することができる。
を追跡することにより、スペクトルがシフトする試料の
時間変化を固定波長方式に比べて効率よく測定すること
ができる。また例えば、２つの波長での蛍光をモニタす
ることができるので、化学変化の前後の状態を正しく判
断することができる。
第１図は本発明を示すブロック図、第２図は一実施例を
示すブロック図、第３図は同実施例の一使用条件を示す
図、第４図は同実施例の動作を示すタイミング図、第５
図及び第６図は他の使用条件を示す図、第７図は蛍光の
時間変化の一例を示す図、第８図は従来の分光蛍光光度
計を示すブロック図である。 ２……光源、 ４……試料、 ６……励起分光器、 10……蛍光分光器、 12……検出器、 14……分光器制御部、 16……データ処理部。
示すブロック図、第３図は同実施例の一使用条件を示す
図、第４図は同実施例の動作を示すタイミング図、第５
図及び第６図は他の使用条件を示す図、第７図は蛍光の
時間変化の一例を示す図、第８図は従来の分光蛍光光度
計を示すブロック図である。 ２……光源、 ４……試料、 ６……励起分光器、 10……蛍光分光器、 12……検出器、 14……分光器制御部、 16……データ処理部。
Claims (1)
- 【請求項１】励起光源からの光を分光して試料に照射す
る１つの励起分光器と、励起された試料から発生する蛍
光を分光して検出部へ送る１つの蛍光分光器とを備えた
分光蛍光光度計において、 励起分光器と蛍光分光器とを対応させて又は励起分光器
もしくは蛍光分光器のいずれか一方を、複数の波長の間
で一定時間ごとに繰り返して各波長に切り換える分光器
制御部と、 切り換えられた各波長条件での検出出力を取り込み、波
長条件の異なる検出出力の比を算出してリアルタイムで
出力するデータ処理を行なうデータ処理部と、を備えた
ことを特徴とする分光蛍光光度計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080392A JPH0797080B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 分光蛍光光度計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62080392A JPH0797080B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 分光蛍光光度計 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63243843A JPS63243843A (ja) | 1988-10-11 |
| JPH0797080B2 true JPH0797080B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=13717015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62080392A Expired - Fee Related JPH0797080B2 (ja) | 1987-03-31 | 1987-03-31 | 分光蛍光光度計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797080B2 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5144942A (ja) * | 1974-10-16 | 1976-04-16 | Nippon Kogaku Kk | Keikosotsukokenbikyo |
| JPS57198849A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-06 | Japan Spectroscopic Co | Measuring device for fluorescence |
| JPS5821143A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-07 | Shimadzu Corp | 螢光測定装置 |
| JPS60239652A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-28 | Shimadzu Corp | 分光けい光光度計のスペクトル測定方法 |
| JPS62263447A (ja) * | 1986-05-10 | 1987-11-16 | Japan Spectroscopic Co | カルシウム濃度測定用螢光光度計 |
| JP2717402B2 (ja) * | 1987-02-20 | 1998-02-18 | 日本分光工業株式会社 | 細胞内カルシウム測定装置 |
-
1987
- 1987-03-31 JP JP62080392A patent/JPH0797080B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63243843A (ja) | 1988-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |