説明

蛍光観察又は蛍光測光システム、及び蛍光観察又は蛍光測光方法

【課題】微弱蛍光観察においてS/N比の良い画像を取得することが可能であり、また、対物レンズを用いた全反射照明のための光学調整を容易にすることが可能な、高開口数を持つ光学システムとしての、イマージョン物質を用いた観察システム、測光システム、観察方法、及び測光方法を提供する。
【解決手段】低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である。
IM'/BIM≦0.7
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蛍光観察又は蛍光測光システム、及び蛍光観察又は蛍光測光方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の顕微鏡分野、蛍光顕微鏡分野、タンパク質・DNA解析装置分野などにおける測定機器と装置の発展により、これらの分野における観察・計測の傾向が変化している。その傾向の変化としては、次の2つの大きな流れがある。
【0003】
その一つは、固定された細胞の観察・計測から生細胞の観察・計測といった観察・計測対象の変貌である。ポストゲノムの時代に入り、蛍光色素一分子蛍光測定、蛍光色素の多色化による生体機能の同時解析など、微弱な蛍光を広帯域で正確に観察・計測できる技術に関する重要性が増してきている。特に、近年、最先端のリサーチ分野では、生体の機能解明やタンパク質の挙動解析・相互作用の解析などを目的として、細胞を生かしたまま、長時間(数日から数週間)に渡り観察しつづけたいというニーズが高まっており、そのような観察をする手法が種々開発されて来ている。細胞の観察手法としては、蛍光タンパク質を所望の細胞に発現させたり、蛍光色素を導入して、その蛍光を観察する手法がよく用いられている。そして、最近の技術として、究極の微弱蛍光観察といえる一分子蛍光観察などがあり、より一層の微弱蛍光の観察、計測がトレンドとなっている。また、一般の蛍光観察においても、蛍光物質を励起するための光(励起光)が強すぎると細胞へダメージを与えてしまう。このため、長時間細胞を生かしつづけるには、できるだけ励起光強度を弱くする必要がある。また、細胞観察に限らず、蛍光物質に励起光を照射するとその蛍光が褪色していくことが知られている。弱い励起光を照射することで褪色を抑制するためにも、微弱蛍光でS/N比よく観察できるようにすることが非常に有用である。
しかし、弱い励起光を用いると、検出される蛍光強度も弱くなり、S/N比の高い画像を得ることが困難となる。究極の微弱蛍光観察である一分子蛍光観察をはじめとして、蛍光が微弱であればあるほどノイズの寄与が大きくなり、S/N比を下げることになる。ここで、ノイズとは主に光学系や試料からの自家蛍光などを指す。
【0004】
もう一つは、従来の顕微鏡装置のような観察する機能のみを備えた装置から、さらに蛍光強度、波長、被検出物の局在などを計測し定量化する手段を備えた装置への変貌である。ノイズも含めた正確な定量性が必要とされてきている。
【0005】
ところで、蛍光顕微鏡等の蛍光観察装置やゲノム/タンパク質分析装置などの蛍光計測装置では、紫外〜赤外の広い範囲でさまざまな波長を観察・計測する。特に、U励起、B励起、G励起と呼ばれる3つの励起による蛍光観察・計測が代表的であり、U励起では、365nm付近の波長で励起し450nm付近の蛍光を、B励起では、488nm付近の波長で励起し540nm付近の蛍光を、G励起では、550nm付近の波長で励起し600nm付近の蛍光を、それぞれ観察・計測する。
【0006】
従来の蛍光観察装置及び蛍光計測装置としては、例えば、次の特許文献1,2に記載のものが提案されている。
【特許文献1】特開平08−320437号公報
【特許文献2】特開平08−178849号公報
【0007】
また、従来、蛍光観察を行う顕微鏡としては、例えば、次の特許文献3に、通常の落射照明による蛍光観察と全反射照明による蛍光観察とを切り替えて行うように構成された顕微鏡が記載されている。
特許文献3に記載の顕微鏡など、従来の蛍光顕微鏡を介した蛍光検出システムでは、蛍光物質に励起光を照射し、蛍光物質の発する蛍光を検出器で検出することで試料を観察するように構成されている。
【特許文献3】特開2001−83318号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかし、特許文献1や特許文献2に開示されているような、従来の蛍光観察装置や蛍光計測装置は、蛍光観察における見えのよさや、蛍光測定における定量性に関し、装置に用いられている、光学素子に含まれる不純物(特に白金コロイド)から発した自家蛍光や、カバーガラスから発した自家蛍光や、低屈折率オイルから発した自家蛍光によるノイズの影響を大きく受けて、品質が下げられたものとなっていた。
【0009】
また、特許文献3に記載の顕微鏡など、従来の蛍光顕微鏡を介した蛍光検出システムにおいては、検出器で検出される信号は、所望の深度からの蛍光のみならず、蛍光顕微鏡観察に使用する対物レンズやイマージョン物質自体など光学系や試料から発せられる自家蛍光なども検出され、これがノイズとなりS/N比を低下させる原因となる。
特に、高倍率・高NAの(油浸)対物レンズで観察する際には、対物レンズと試料との間にイマージョン物質として、水などに比べて自家蛍光の大きなイマージョン物質を塗布する必要があり、また、一分子観察など微弱な蛍光を検出する際には、これらのノイズの寄与が大きくなるので、S/N比の劣化が顕著となっていた。
【0010】
また、特許文献3に記載の顕微鏡など全反射照明による蛍光観察を行うことのできる顕微鏡では、全反射照明することにより、ノイズとなる試料の所望深度以外の他の深さからの蛍光を抑えることができるという利点がある一方、全反射照明できる範囲が非常に狭く、光学調整が煩雑であるという問題があった。
【0011】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、自家蛍光によるノイズの影響を効率良く低減でき、高精度、高品質な蛍光観察、蛍光計測が可能で、更には微弱蛍光の観察や計測が可能な蛍光観察システム、蛍光測光システム、蛍光観察方法、及び蛍光測光方法を提供することを目的とする。
【0012】
詳しくは、本発明は、微弱蛍光観察においてS/N比の良い画像を取得することが可能であり、また、対物レンズを用いた全反射照明のための光学調整を容易にすることが可能な、高開口数を持つ光学システムとしての、イマージョン物質を用いた観察システム、測光システム、観察方法、及び測光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記目的を達成するため、本発明による蛍光観察又は蛍光測光システムは、低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上であることを特徴としている。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0014】
また、本発明による蛍光観察又は蛍光測光システムは、低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上であることを特徴としている。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0015】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムにおいては、前記低蛍光なイマージョン物質が、ジヨードメタンに硫黄を溶解させてなるのが好ましい。
【0016】
また、本発明による蛍光観察又は蛍光測光方法は、次の工程A,B,Cからなることを特徴としている。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0017】
また、本発明による蛍光観察又は蛍光測光方法は、次の工程A,B,Cからなることを特徴としている。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0018】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-1),(3-1)の少なくとも一方を満足するのが好ましい。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
3BIM/B≧0.2 …(3-1)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0019】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であるのが好ましい。
【0020】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであるのが好ましい。
【0021】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であるのが好ましい。
【0022】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであるのが好ましい。
【0023】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであるのが好ましい。
【0024】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されているのが好ましい。
【発明の効果】
【0025】
本発明によれば、自家蛍光によるノイズの影響を効率良く低減でき、高精度、高品質な蛍光観察、蛍光計測が可能で、更には微弱蛍光の観察や計測が可能な観察システム、測光システム、観察方法、及び測光方法が得られる。
【0026】
詳しくは、本発明によれは、微弱蛍光観察においてS/N比の良い画像を取得することが可能であり、また、対物レンズを用いた全反射照明のための光学調整を容易にすることが可能な、高開口数を持つ光学システムとしての、イマージョン物質を用いた観察システム、測光システム、観察方法、及び測光方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0027】
実施例の説明に先立ち、本発明を想到するに至った過程について説明する。
試料の明るさのランク分け
まず、本発明者は、高精度、高品質な蛍光観察、蛍光測光、更には微弱蛍光観察や微弱蛍光測光などのアプリケーションが可能な蛍光観察装置及び蛍光測光装置に求められるノイズレベルが、観察・測光に用いられる試料ごとに後述のようにランク分けをすることができることを見出した。
ここで、ランク分けに用いた式を定義する。
被観察物(又は被測光物)の蛍光の強度の平均値をS、背景(観察領域において被観察物、又は被測光物が存在しない部分)の自家蛍光の強度の平均値をB、それらの強度の揺らぎをそれぞれs,bとしたときのアプリケーションのS/N比を次式(2-0)のように定義した。
(S−s)/(B+b) …(2-0)
【0028】
(1)一分子
まず、最も自家蛍光の影響を受けやすい試料として、微弱蛍光の観察に応用される特開2001−272606号公報に示されているようないわゆる一分子蛍光観察のS/N比について考察した。一分子蛍光観察では、観察光学系または測光光学系の自家蛍光が最も観察、計測に影響を与え易く、従来用いられてきた対物レンズやイマージョン物質やカバーガラスの自家蛍光の低蛍光化が求められる。このような微弱蛍光一分子観察では、S/N比は次の条件式(2-3)を満たす。
(S−s)/(B+b)≦2 …(2-3)
【0029】
(2)暗い試料
次に、現在最も利用されている生細胞を用いた蛍光観察(又は測光)について考察した。生細胞観察では、細胞の活性を長時間にわたって維持しなければならない。そこで、一般に、細胞へのダメージを軽減するため、蛍光物質の量を少なくすることや、励起光の生細胞への照射強度を弱くすることが行われている。したがって、蛍光の強度も小さくなり、S/N比は次の条件式(2-2)を満たす。
(S−s)/(B+b)≦3 …(2-2)
【0030】
(3)通常の明るさの試料
次に、これまで一般に用いられてきた固定細胞を用いた蛍光観察(又は測光)、あるいは、生細胞を用いた蛍光観察のうち蛍光強度の強い場合について考察した。固定細胞の場合、細胞の活性を維持する必要がないため、蛍光物質の濃度を高くすることができ、また、励起光の強度も強くすることができる。したがって、比較的蛍光の強度を強くすることができる。また、生細胞を用いる場合でも、活性を維持する期間が短くてよい場合や、細胞への影響が少ない部位に蛍光タンパクを発現させる場合などが該当する。このような場合、S/N比は次の条件式(2-1)を満たす。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
【0031】
アプリケーションの種類
以上のように、本発明者は、蛍光観察(又は測光)に用いられている試料について、アプリケーションのS/N比に応じて大きく3つに分類できることを見出した。
さらに、本発明者は、これらの試料を蛍光観察(又は測光)するためのアプリケーションの種類について考察した。
(1)形態観察、FRET
上記のような試料を観察又は測光する手法として、良く利用されるものにFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)がある。
FRETではドナーとアクセプタの2つの蛍光物質を用い、ドナーの蛍光波長とアクセプタの励起波長が重なるようになっている。そのため、FRETにおける励起光の波長は、アクセプタの蛍光物質を単独で用いる場合の励起光の波長よりも、アクセプタの蛍光波長に対して短波長側に離れている。一方、観察または測光光学系からの自家蛍光は、励起光の波長が短くなるほど強くなる傾向にある。従って、FRETでは、同じ蛍光波長を観察または測光する場合であっても、アクセプタの蛍光物質を単独で用いる場合に比べて励起波長が短いため、観察または測光光学系からの自家蛍光が大きくなってしまうという問題がある。
【0032】
(2)カルシウムイメージング
また、細胞内、あるいは、細胞間の信号の伝達に大きな役割を果たしている物質にカルシウムイオンがある。このカルシウムイオンの濃度勾配や濃度の変化を観察、測光することは細胞の機能解明において極めて重要である。カルシウムイオンの濃度を検出する場合によく用いられる試薬として、Fura-2、Indo-1がある。これらの試薬には励起光として300〜400nmのUV域の光が利用される。そのため、観察または測光光学系からの自家蛍光が大きくなってしまうという問題があった。また、近年はUV光を用いないCameleonという試薬が開発されているが、Cameleonは上述のFRETを応用した試薬であるため、FRETと同様の問題が残る。
【0033】
(3)動画、タイムラプス
また、細胞膜上の一分子を観察する場合や、上記FRET、カルシウムイメージングにおいては、その強度の比だけでなく、強度比の時間変化を調べることが重要である。変化のスピードが速い場合には、ビデオレートあるいはそれ以上の高速度カメラによる動画観察が行われる。動画観察の場合、変化の速い現象を検出するため、1コマ当たりのカメラの露光時間が必然的に短くなり、得られる蛍光強度が弱くなる。したがって、動画観察では、一般的な蛍光観察または測光に比べて、蛍光が弱いために、S/N比の良いデータを得ることが難しいという問題があった。
また、変化のスピードが遅い場合には、数時間から数日にわたり観察を続けるタイムラプス観察が行われる。タイムラプス観察においては、細胞の活性を長時間にわたって維持しなければならないため、細胞へ照射する励起光の強度を可能な限り小さくすることが要求される。したがって、タイムラプス観察では、一般的な蛍光観察または測光に比べて、蛍光が弱いため、S/N比の良いデータを得ることが難しいという問題があった。
【0034】
以上のように、本発明者は、上記試料を観察するアプリケーションにおいても、アプリケーションに依存したS/N比を劣化させる要因があることを見出した。
実際には、上記条件式(2-1)〜(2-3)の少なくともいずれかの明るさの条件に当てはまる試料と、上記(1)〜(3)の各アプリケーションとの組み合わせによって蛍光観察または蛍光測光が行われており、S/N比も上記条件式(2-1)〜(2-3)と上記アプリケーション(1)〜(3)との組み合わせによって決まる。
【0035】
自家蛍光の割合の調査
次に、本発明者は、従来の一般的な対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスを用いた顕微鏡や測光装置などの光学システムにおける各々の自家蛍光の割合を調べた。
光源が発した光はフィルタ(例えばU-MWIB3(OLYMPUS)のようなフィルタユニット)により、適切な波長を選択され、励起光として照明光学系を通り、試料に照射される。その際、照明光学系中に配置された対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスや、試料と一緒に封入されている物質が励起され、ノイズとなる自家蛍光を発する。本発明者は、この自家蛍光の量を観察光学系に取り付けられたフォトマル(浜松ホトニクス)や冷却CCDであるCoolSNAP HQ(Photometrics)などの検出器で測定した。
【0036】
蛍光顕微鏡システムにおけるノイズは、試料からの自家蛍光と、光学系からの自家蛍光とに大別できる。正立顕微鏡BX51(OLYMPUS)を用いて測定した場合において、ノイズに含まれる試料からの自家蛍光と光学系からの自家蛍光の割合を調査した。
まず、通常の落射蛍光観察方法で試料の背景からの自家蛍光を測定する。次に試料を除いた状態で同測定を行う。これらの値の差分が試料からの自家蛍光で、残りが光学系からの自家蛍光として算出される。
算出されたノイズのうち、試料からの自家蛍光は、例えば後述する試料の洗浄度など、試料作製の条件により変動する。本発明者は、試料の作製条件により、試料からの自家蛍光のノイズのノイズ全体に及ぼす影響の度合の傾向が大きく3つに分類されることを見出した。これをノイズ全体に対する光学系からの自家蛍光のノイズの割合で示すと次のように表すことができる。
普通の(洗浄しない)試料
(光学系からの自家蛍光のノイズ)/B≧0.2 …(3'-1)
洗浄した試料
(光学系からの自家蛍光のノイズ)/B≧0.4 …(3'-2)
極めて綺麗に洗浄した試料
(光学系からの自家蛍光のノイズ)/B≧0.6 …(3'-3)
但し、上記条件式(3'-1)〜(3'-3)において、Bは背景(観察領域において被観察物、又は被測光物が存在しない部分)の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(3'-1)〜(3'-3)において、下限値が大きいほど光学系からの自家蛍光のノイズの占める割合が大きくなり、光学系からの自家蛍光を改善したときに、その改善の効果がより顕著に現れることになる。
【0037】
また、S/N比向上のためには光学系からの自家蛍光のノイズの内訳を知る必要がある。そこで、本発明者は、次に、対物レンズとイマージョン物質とカバーガラスのそれぞれのノイズ(自家蛍光)値の割合を調査した。測定方法は、前述した試料からの自家蛍光と光学系からの自家蛍光の割合を調査したときと同様の方法を用いた。
まず、照明光学系に対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスを適切に配置した状態(実使用状態)で検出される自家蛍光量を測定する。その後、カバーガラスを光学系から除いて測定、次にイマージョンオイルを光学系から除いた状態での自家蛍光を測定し、それぞれの値の差分を取ることで対物レンズ、イマージョンオイル、カバーガラスのそれぞれからの自家蛍光値を算出した。
UPLSAPO60XO(OLYMPUS),イマージョンオイル(OLYMPUS),一般的に用いられるカバーガラス(松浪ガラス工業)のそれぞれからの自家蛍光値について測定したところ、対物レンズとイマージョンオイルとカバーガラスの自家蛍光値は同程度であった。
【0038】
その結果、光学システムの観察光学系(又は測光光学系)全体のノイズに占める各々の自家蛍光は、対物レンズが約3割、イマージョン物質が約3割、カバーガラスが約3割を占め、その他が約1割であることが分かった。そして、微弱蛍光観察(又は測光)にとってこれら対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスからの自家蛍光は、品質の低下を招き、システム全体の性能維持において無視できないレベルにあることが明らかとなった。
【0039】
そして、本発明者は、精査の結果、S/N比を5%向上するためには、対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスの3つの自家蛍光のうち少なくともひとつの自家蛍光を30%低減、あるいはこれら3つの自家蛍光全体で10%低減することが必要であることをつきとめた。
これらのことから、本発明者は、試料、アプリケーション、またその組み合わせにおけるS/N比と、S/N比を改善するために必要な条件を精査し、本発明に至った。
【0040】
即ち、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムは、低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(1-1)の上限値は、上述した「S/N比を5%向上するためには対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスの3つの自家蛍光のうち少なくともひとつの自家蛍光を30%低減させる必要がある」ということより導出したものである。
【0041】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムは、低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(1-1)の上限値は、上述した「S/N比を5%向上するためには対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスの3つの自家蛍光のうち少なくともひとつの自家蛍光を30%低減させる必要がある」ということより導出したものである。
【0042】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムにおいては、次の条件式(1-2)を満足するのがより好ましい。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
さらには、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムにおいては、次の条件式(1-3)を満足するのがより一層好ましい。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0043】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システムにおいては、前記低蛍光なイマージョン物質が、ジヨードメタンに硫黄を溶解させてなるのが好ましい。
高屈折率な液浸油として、ジヨードメタンに硫黄を溶解させてなる低蛍光な液浸油を用いれば、液浸油自体の自家蛍光が低減されてS/N比が向上する。
【0044】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法は、次の工程A,B,Cからなる。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(1-1)の上限値は、上述した「S/N比を5%向上するためには対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスの3つの自家蛍光のうち少なくともひとつの自家蛍光を30%低減させる必要がある」ということより導出したものである。
【0045】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法は、次の工程A,B,Cからなる。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(1-1)の上限値は、上述した「S/N比を5%向上するためには対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスの3つの自家蛍光のうち少なくともひとつの自家蛍光を30%低減させる必要がある」ということより導出したものである。
【0046】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで用いる前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-2)を満足するのがより好ましい。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
さらには、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで用いる前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-3)を満足するのがより一層好ましい。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0047】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-1),(3-1)の少なくとも一方を満足するのが好ましい。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
3BIM/B≧0.2 …(3-1)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(2-1)の上限値は、上述した試料の明るさのランク分けにおける「通常の明るさの試料」を蛍光観察・蛍光測光する場合に求められるアプリケーションのS/N比に対応させたものである。
上記条件式(3-1)の下限値は、上述したノイズ全体に対する光学系からの自家蛍光のノイズの割合における「普通の(洗浄しない)試料」についての条件式(3'-1)に対応させたものである。また、上記条件式(3-1)の左辺は、上述した「光学システムの観察光学系(又は測光光学系)全体のノイズに占める各々の自家蛍光は、対物レンズが3割、イマージョン物質が3割、カバーガラスが3割を占め」、対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスのそれぞれの光学系全体に占めるノイズの割合が同じであること、及び条件式(3'-1)より、光学系からの自家蛍光のノイズのうちの対物レンズ及びカバーガラスの自家蛍光のノイズの割合をイマージョン物質の自家蛍光のノイズの割合に置き換えることによって導出したものである。
【0048】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-2),(3-2)の少なくとも一方を満足するのが好ましい。
(S−s)/(B+b)≦3 …(2-2)
3BIM/B≧0.4 …(3-2)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(2-2)の上限値は、上述した試料の明るさのランク分けにおける「暗い試料」を蛍光観察・蛍光測光する場合に求められるアプリケーションのS/N比に対応させたものである。
上記条件式(3-2)の下限値は、上述したノイズ全体に対する光学系からの自家蛍光のノイズの割合における「洗浄した試料」についての条件式(3'-2)に対応させたものである。また、上記条件式(3-2)の左辺は、上述した「光学システムの観察光学系(又は測光光学系)全体のノイズに占める各々の自家蛍光は、対物レンズが3割、イマージョン物質が3割、カバーガラスが3割を占め」、対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスのそれぞれの光学系全体に占めるノイズの割合が同じであること、及び条件式(3'-2)より、光学系からの自家蛍光のノイズのうちの対物レンズ及びカバーガラスの自家蛍光のノイズの割合をイマージョン物質の自家蛍光のノイズの割合に置き換えることによって導出したものである。
【0049】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-3),(3-3)の少なくとも一方を満足するのが好ましい。
(S−s)/(B+b)≦2 …(2-3)
3BIM/B≧0.6 …(3-3)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
上記条件式(2-3)の上限値は、上述した試料の明るさのランク分けにおける「一分子」を蛍光観察・蛍光測光する場合に求められるアプリケーションのS/N比に対応させたものである。
上記条件式(3-3)の下限値は、上述したノイズ全体に対する光学系からの自家蛍光のノイズの割合における「極めて綺麗に洗浄した試料」についての条件式(3'-3)に対応させたものである。また、上記条件式(3-3)の左辺は、上述した「光学システムの観察光学系(又は測光光学系)全体のノイズに占める各々の自家蛍光は、対物レンズが3割、イマージョン物質が3割、カバーガラスが3割を占め」、対物レンズ、イマージョン物質、カバーガラスのそれぞれの光学系全体に占めるノイズの割合が同じであること、及び条件式(3'-3)より、光学系からの自家蛍光のノイズのうちの対物レンズ及びカバーガラスの自家蛍光のノイズの割合をイマージョン物質の自家蛍光のノイズの割合に置き換えることによって導出したものである。
【0050】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であるのが好ましい。
【0051】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであるのが好ましい。
【0052】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであるのが好ましい。
【0053】
また、本発明の蛍光観察又は蛍光測光方法においては、前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されているのが好ましい。
【0054】
次に、本発明の蛍光観察システム、蛍光測光システム、蛍光観察方法、蛍光測光方法の実施例について、図を用いて説明する。
まず、従来の蛍光顕微鏡システムの一構成例を示す。
図1、図2は従来の倒立蛍光顕微鏡装置の一構成例を示す側面図であって、図1はレーザ光源を用いた落射蛍光顕微鏡装置の概略図、図2は白色アーク光源を用いた落射蛍光顕微鏡装置の概略図である。図3は図1の蛍光顕微鏡装置における照明光学系の要部の配置を示す概略図であり、(a)は通常蛍光観察時の光学部材の配置、(b)は全反射蛍光観察時の光学部材の配置を示している。
なお、ここでは、便宜上、図1の顕微鏡装置について説明することとする。図2の顕微鏡装置は、光源部にアーク光源1’を用いて落射投光管6に直接接続しているが、それ以外の構成は図1の顕微鏡装置とほぼ同じである。
【0055】
図1に示す蛍光顕微鏡装置は、レーザ光源1と、レーザ光源1から発振されたレーザ光を光ファイバ3へ導入する導入光学系を備えたレーザ導入機構2と、光ファイバ3を射出した光を試料8に照射する照射光学系としての、落射投光管6から対物レンズ7に至る光学部材と、光ファイバ3の配置を光軸上からエバネッセント照明可能な光軸から所定量ずれた位置まで位置調整可能な機構としてのアダプタ4及びファイバ位置調整摘み5を備えた照明光学系を備えた顕微鏡として構成されている。なお、図1中、9はダイクロイックミラー、10は吸収フィルタ、11は顕微鏡本体、12は観察鏡筒である。
【0056】
照射光学系15は、図3に示すように、試料8側に配置された対物レンズ7と、光ファイバ3側(例えば、落射投光管6)に配置された集光レンズ14を有している。なお、図3中、16は光軸、17はカバーガラスである。また、FBは対物レンズ7の後側焦点位置である。なお、図3では、便宜上、ダイクロイックミラー9は省略し、光ファイバ3から対物レンズ7までを直線的に示している。
集光レンズ14は、対物レンズ7の後側焦点位置あるいはその近傍に光ファイバ3から射出された光を集光させるように構成されている。
【0057】
アダプタ4は、光ファイバ3の出射端を接続するとともに、落射投光管6に接続されており、光ファイバ3から出射したレーザ光を落射投光管6に導くようになっている。また、アダプタ4内においては、光ファイバ3の出射端が、ファイバ位置調整摘み5に保持されている。また、アダプタ4内には、ファイバ位置調整摘み5を外部より操作することにより、光ファイバ3の出射端を、光軸上(図3(a)参照)や、エバネッセント照明可能な光軸から所定量ずれた位置(図3(b)参照)に、移動させることができる公知の機構を備えている。そして、図1の顕微鏡では、ファイバ位置調整摘み5を操作することにより、光ファイバ3を照射光学系の光軸上に位置させた通常の落射照明(図3(a)参照)と、光ファイバ3を照射光学系の光軸から所定量離れて位置させた全反射照明(図3(b)参照)とに、切り替え可能に構成されている。
また、対物レンズ7と試料8との間は、イマージョン物質13で満たされている。
【0058】
次に、本発明の実施例及び比較例の蛍光顕微鏡装置について説明する。本発明の実施例及び比較例の蛍光顕微鏡装置の基本的な概略構成は図1及び図2に示した従来の蛍光顕微鏡装置と同じである。以下は、実施例と比較例とで異なる構成部分のみを説明し、同一の構成部分についての説明は省略する。
【0059】
比較例1
まず、図1及び図2に示した従来の蛍光顕微鏡装置を用いて観察を行った。対物レンズとしてはOLYMPUS社製UPLSAPO60XO、カバーガラスとしては松浪ガラス工業社製 MATSUNAMI MICRO COVER GLASS No.1-S、イマージョン物質としてはOLYMPUS社製 イマージョンオイル(屈折率nd=1.52)、倒立顕微鏡としてはOLYMPUS社製IX71、検出器としては浜松ホトニクス社製EM-CCDを用いて、通常落射蛍光による1分子蛍光観察を行った。また、通常蛍光観察だけでなく、図3(b)に示す全反射蛍光観察装置による全反射蛍光観察も行った。さらに、FRETおよび動画観察も行った。この試料は上述の条件式(2-3)(即ち、(S−s)/(B+b)≦2)、および条件式(3-3)(即ち、3BIM/B≧0.6)を満たす。比較例1の蛍光顕微鏡装置では、自家蛍光による背景光が強く、1分子観察を行うことができなかった。
【0060】
実施例1
次に、比較例1で用いた蛍光顕微鏡装置のうち、イマージョン物質のみを次のようなイマージョン物質に変更して観察を行った。実施例1のイマージョン物質は、屈折率、アッベ数が、比較例1のイマージョン物質と同等である。また、実施例1のイマージョン物質の自家蛍光をB'IMとし、比較例1で用いたイマージョン物質の自家蛍光をBIMとすると、自家蛍光の比は、条件式(1-1)(即ち、B'IM/BIM≦0.7)を満たす。
比較例1のイマージョン物質の代わりに実施例1のイマージョン物質を用いて、比較例1と同じ試料を同じ条件で観察したところ、自家蛍光による背景光が低減され、1分子を観察することが可能となった。
【0061】
比較例2
次に、比較例1と同じ蛍光顕微鏡装置を用いて、条件式(2-2)(即ち、(S−s)/(B+b)≦3)、および条件式(3-2)(即ち、3BIM/B≧0.4)を満たす試料の観察を行った。また、通常蛍光観察だけでなく、図3(b)に示す全反射蛍光観察装置による全反射蛍光観察も行った。さらに、FRET、カルシウムレシオイメージング、および動画観察も行った。そのときの観察画像は図4(b)に示すように画面全体に薄く白みがかかっており、観察対象の微細な構造が非常に観察し難かった。
【0062】
実施例2
次に、比較例2で用いた蛍光顕微鏡装置のうち、イマージョン物質のみを次のようなイマージョン物質に変更して観察を行った。実施例2のイマージョン物質は、屈折率、アッベ数が、比較例2のイマージョン物質と同等である。また、実施例2のイマージョン物質の自家蛍光をB'IMとし、比較例2で用いたイマージョン物質の自家蛍光をBIMとすると、自家蛍光の比は、条件式(1-2)(即ち、B'IM/BIM≦0.5)を満たす。
比較例2のイマージョン物質の代わりに実施例2のイマージョン物質を用いて、比較例2と同じ試料を同じ条件で観察したところ、図4(a)に示すように観察対象の微細な構造を鮮明に観察でき、自家蛍光による背景光が低減され、観察像のS/N比が改善されていることが確認できた。
【0063】
比較例3
次に、比較例1と同じ蛍光顕微鏡装置を用いて、条件式(2-1)(即ち、(S−s)/(B+b)≦5)、および条件式(3-1)(即ち、3BIM/B≧0.2)を満たす試料の観察を行った。また、通常蛍光観察だけでなく、図3(b)に示す全反射蛍光観察装置による全反射蛍光観察も行った。さらに、FRET、カルシウムレシオイメージング、および動画観察も行った。
【0064】
実施例3
次に、比較例3で用いた蛍光顕微鏡装置のうち、イマージョン物質のみを次のようなイマージョン物質に変更して観察を行った。実施例3のイマージョン物質は、屈折率、アッベ数が、比較例3のイマージョン物質と同等である。また、実施例3のイマージョン物質の自家蛍光をB'IMとし、比較例3で用いたイマージョン物質の自家蛍光をBIMとすると、自家蛍光の比は、条件式(1-3)(即ち、B'IM/BIM≦0.3)を満たす。
比較例3のイマージョン物質の代わりに実施例3のイマージョン物質を用いて、比較例3と同じ試料を同じ条件で観察したところ、自家蛍光による背景光が低減され、観察像のS/N比が改善されていることが確認できた。
【0065】
比較例4
次に、観察光学系のNAを大きくすることによって、より微弱な蛍光を観察するために、比較例1で用いた従来の顕微鏡装置において、対物レンズをOLYMPUS社製APO100XOHR(NA1.65)、イマージョン物質をCargille社製の屈折率1.78のもの、カバーガラスをOHARA 社製ガラスS-LAH66(屈折率1.77)から研磨したものに変更して、条件式(2-3)(即ち、(S−s)/(B+b)≦2)を満たす試料の観察を行った。また、通常蛍光観察だけでなく、図3(b)に示す全反射蛍光観察装置による全反射蛍光観察も行った。さらに、FRETおよび動画観察も行った。
【0066】
実施例4
次に、比較例4で用いた蛍光顕微鏡装置のうち、イマージョン物質のみを次のようなイマージョン物質に変更して観察を行った。実施例4のイマージョン物質は、屈折率、アッベ数が、比較例4のイマージョン物質と同等である。また、実施例4のイマージョン物質の自家蛍光をB'IMとし、比較例4で用いたイマージョン物質の自家蛍光をBIMとすると、自家蛍光の比は、条件式(1-1)(即ち、B'IM/BIM≦0.7)を満たす。
比較例4のイマージョン物質の代わりに実施例4のイマージョン物質を用いて、比較例4と同じ試料を同じ条件で観察したところ、自家蛍光による背景光が低減され、観察像のS/N比が改善されていることが確認できた。
【0067】
上記比較例と実施例との比較により、本発明のイマージョン物質を用いると、蛍光観察のS/N比が改善され、より高品質な観察が可能であることが確認できた。また、本発明は上記各実施例の組み合わせに限定されるものでははない。たとえば、実施例1において、B'IM/BIM≦0.3を満たすイマージョン物質を用いればよりS/N比改善の効果が高くなる。
【0068】
また、上記各実施例では、倒立顕微鏡を用いて説明したが、倒立顕微鏡に限定されるものではなく、本発明は正立顕微鏡においても同様の効果が発揮できる。
また、本発明に用いる顕微鏡としては、倒立顕微鏡と正立顕微鏡とを試料を挟んで配置した上下顕微鏡として構成してもよい。上下顕微鏡の場合は正立顕微鏡側、倒立顕微鏡側のいずれか一方に本発明の実施例に示したイマージョン物質が用いられていれば本発明の効果が発揮できる。また、正立顕微鏡側、倒立顕微鏡側は、それぞれ独立に駆動する構成、あるいは連動して駆動する構成のどちらでもよい。さらに、正立顕微鏡側で通常蛍光観察、倒立顕微鏡側で全反射蛍光観察というように、上下の顕微鏡で異なる観察方法を用いてもよい。
【0069】
以上のように、本発明の蛍光観察又は蛍光測光システム、及び蛍光観察又は蛍光測光方法は、特許請求の範囲に記載された発明の他にも、次に示すような特徴を有している。
【0070】
(1)低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-2)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0071】
(2)低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-2)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0072】
(3)低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-3)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0073】
(4)低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-3)を満足し、且つ、前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0074】
(5)前記低蛍光なイマージョン物質が、ジヨードメタンに硫黄を溶解させてなることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれかに記載の蛍光観察又は蛍光計測システム。
【0075】
(6)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-2),(3-2)の少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項4又は5に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦3 …(2-2)
3BIM/B≧0.4 …(3-2)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0076】
(7)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(6)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0077】
(8)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(7)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0078】
(9)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(7)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0079】
(10)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(7)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0080】
(11)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(6)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0081】
(12)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(11)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0082】
(13)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(11)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0083】
(14)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(11)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0084】
(15)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(6)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0085】
(16)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(15)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0086】
(17)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(15)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0087】
(18)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(15)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0088】
(19)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-3),(3-3)の少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項4又は5に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦2 …(2-3)
3BIM/B≧0.6 …(3-3)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0089】
(20)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(19)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0090】
(21)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(20)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0091】
(22)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(20)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0092】
(23)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(20)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0093】
(24)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(19)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0094】
(25)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(24)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0095】
(26)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(24)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0096】
(27)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(24)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0097】
(28)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(19)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0098】
(29)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(28)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0099】
(30)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(28)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0100】
(31)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(28)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0101】
(32)蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-2)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0102】
(33)蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-2)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.5 …(1-2)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0103】
(34)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-1),(3-1)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(32)又は(33)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
3BIM/B≧0.2 …(3-1)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0104】
(35)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(34)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0105】
(36)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(35)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0106】
(37)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(35)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0107】
(38)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(35)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0108】
(39)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(34)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0109】
(40)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(39)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0110】
(41)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(39)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0111】
(42)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(39)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0112】
(43)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(34)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0113】
(44)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(43)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0114】
(45)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(43)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0115】
(46)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(43)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0116】
(47)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-2),(3-2)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(32)又は(33)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦3 …(2-2)
3BIM/B≧0.4 …(3-2)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0117】
(48)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(47)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0118】
(49)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(48)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0119】
(50)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(48)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0120】
(51)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(48)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0121】
(52)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(47)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0122】
(53)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(52)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0123】
(54)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(52)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0124】
(55)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(52)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0125】
(56)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(47)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0126】
(57)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(56)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0127】
(58)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(56)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0128】
(59)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(56)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0129】
(60)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-3),(3-3)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(32)又は(33)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦2 …(2-3)
3BIM/B≧0.6 …(3-3)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0130】
(61)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(60)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0131】
(62)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(61)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0132】
(63)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(61)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0133】
(64)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(61)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0134】
(65)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(60)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0135】
(66)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(65)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0136】
(67)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(65)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0137】
(68)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(65)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0138】
(69)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(60)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0139】
(70)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(69)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0140】
(71)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(69)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0141】
(72)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(69)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0142】
(73)蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-3)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0143】
(74)蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-3)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM'/BIM≦0.3 …(1-3)
ただし、BIM'は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0144】
(75)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-1),(3-1)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(73)又は(74)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
3BIM/B≧0.2 …(3-1)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0145】
(76)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(75)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0146】
(77)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(76)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0147】
(78)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(76)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0148】
(79)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(76)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0149】
(80)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(75)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0150】
(81)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(80)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0151】
(82)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(80)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0152】
(83)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(80)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0153】
(84)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(75)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0154】
(85)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(84)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0155】
(86)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(84)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0156】
(87)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(84)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0157】
(88)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-2),(3-2)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(73)又は(74)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦3 …(2-2)
3BIM/B≧0.4 …(3-2)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0158】
(89)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(88)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0159】
(90)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(89)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0160】
(91)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(89)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0161】
(92)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(89)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0162】
(93)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(88)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0163】
(94)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(93)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0164】
(95)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(93)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0165】
(96)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(93)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0166】
(97)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(88)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0167】
(98)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(97)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0168】
(99)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(97)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0169】
(100)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(97)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0170】
(101)前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-3),(3-3)の少なくとも一方を満足することを特徴とする上記(73)又は(74)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦2 …(2-3)
3BIM/B≧0.6 …(3-3)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【0171】
(102)前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする上記(101)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0172】
(103)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(102)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0173】
(104)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(102)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0174】
(105)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(102)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0175】
(106)前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする上記(101)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0176】
(107)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(106)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0177】
(108)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(106)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0178】
(109)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(106)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0179】
(110)前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする上記(101)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0180】
(111)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする上記(110)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0181】
(112)前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする上記(110)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【0182】
(113)前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする上記(110)に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【産業上の利用可能性】
【0183】
本発明の蛍光観察又は蛍光測光システム、及び蛍光観察又は蛍光測光方法は、微弱な蛍光を広帯域で正確に観察・計測できる技術に関する重要性が増し、ノイズも含めた正確な定量性が必要とされる顕微鏡分野、蛍光顕微鏡分野、タンパク質・DNA解析装置分野に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0184】
【図1】本発明の実施例の蛍光観察又は蛍光測光システムを適用可能な従来の倒立蛍光顕微鏡装置の一構成例を示す側面図であって、レーザ光源を用いた落射蛍光顕微鏡装置の概略図である。
【図2】本発明の実施例の蛍光観察又は蛍光測光システムを適用可能な従来の倒立蛍光顕微鏡装置の一構成例を示す側面図であって、白色アーク光源を用いた落射蛍光顕微鏡装置の概略図である。
【図3】図1の蛍光顕微鏡装置における照明光学系の要部を示す説明図であり、(a)は通常の落射照明時の光学部材の配置、(b)は全反射照明時の光学部材の配置を示している。
【図4】蛍光顕微鏡観察で得られた試料の観察画像を示す代用写真であり、(a)は本発明の実施例2の蛍光顕微鏡観察による観察画像、(b)は比較例2の蛍光顕微鏡観察による観察画像を示している。
【符号の説明】
【0185】
1 レーザ光源
2 レーザ導入機構
3 光ファイバ
4 アダプタ
5 ファイバ位置調整摘み
6 落射投光管
7 対物レンズ
8 試料
9 ダイクロイックミラー
10 吸収フィルタ
11 顕微鏡本体
12 観察鏡筒
13 イマージョン物質
14 集光レンズ
15 照明光学系
16 光軸
17 カバーガラス
B 対物レンズの後側焦点位置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、
前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、
前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM’/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM’は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【請求項2】
低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムであって、
前記低蛍光なイマージョン物質が次の条件式(1-1)を満足し、且つ、
前記低蛍光なイマージョン物質におけるd線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上であることを特徴とする蛍光観察又は蛍光計測システム。
IM’/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM’は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【請求項3】
前記低蛍光なイマージョン物質が、ジヨードメタンに硫黄を溶解させてなることを特徴とする請求項1又は2に記載の蛍光観察又は蛍光計測システム。
【請求項4】
蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.70以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM’/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM’は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【請求項5】
蛍光観察又は蛍光測光方法において、次の工程A,B,Cからなることを特徴とする蛍光観察又は蛍光測光方法。
A.生細胞を用いた蛍光を発する試料を選択する工程。
B.前記工程Aで選択した試料を観察又は測光するためのアプリケーション、及び次の条件式(1-1)を満足し、且つ、d線(587.56nm)における屈折率ndが1.78以上である低蛍光なイマージョン物質を用いてなる蛍光観察又は蛍光測光システムを選択する工程。
C.前記工程Bで選択したアプリケーション及びシステムを用いて、前記工程Aで選択した試料を蛍光観察又は蛍光測光する工程。
IM’/BIM≦0.7 …(1-1)
ただし、BIM’は前記低蛍光なイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【請求項6】
前記工程Aで選択する生細胞を用いた蛍光を発する試料が、次の条件式(2-1),(3-1)の少なくとも一方を満足することを特徴とする請求項4又は5に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
(S−s)/(B+b)≦5 …(2-1)
3BIM/B≧0.2 …(3-1)
ただし、Sは前記試料が発する蛍光の強度の平均値、sは該蛍光の強度の揺らぎ幅、Bは試料が存在しない背景ノイズの強度の平均値、bは該背景ノイズの強度の揺らぎ幅、BIMは従来一般的に使用されているイマージョン物質の自家蛍光の強度の平均値である。
【請求項7】
前記工程Bで選択したアプリケーションがFRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer:蛍光共鳴エネルギー移動)であることを特徴とする請求項6に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項8】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする請求項7に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項9】
前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする請求項7に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項10】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする請求項7に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項11】
前記工程Bで選択したアプリケーションがカルシウムイメージングであることを特徴とする請求項6に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項12】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする請求項11に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項13】
前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする請求項11に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項14】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする請求項11に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項15】
前記工程Bで選択したアプリケーションが動画観察又はタイムラプス観察であることを特徴とする請求項6に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項16】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡システムであることを特徴とする請求項15に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項17】
前記工程Bで選択したシステムが全反射顕微鏡システムであることを特徴とする請求項15に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。
【請求項18】
前記工程Bで選択したシステムが蛍光顕微鏡と全反射顕微鏡のいずれか一方を2つ又は両方を1つずつ有し、前記試料を挟んで対物光学系が対向配置された顕微鏡システムとして構成されていることを特徴とする請求項15に記載の蛍光観察又は蛍光測光方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2008−3051(P2008−3051A)
【公開日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−175494(P2006−175494)
【出願日】平成18年6月26日(2006.6.26)
【出願人】(000000376)オリンパス株式会社 (11,466)
【Fターム(参考)】