蛍光顕微鏡およびマイクロ分析チップ
【課題】自家蛍光の影響を排除しつつ十分な光量を取得し得る蛍光顕微鏡を提供する。
【解決手段】蛍光顕微鏡５０は、蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源５２と、光源５２からの励起光と蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニット５６と、蛍光ミラーユニット５６で分離された励起光をいったん収束させる収束レンズ５８と、収束レンズ５８による収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板６０と、共焦点開口板６０を通過した励起光を収束させるとともに蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズ６６と、共焦点開口板６０に対して共焦点に配置された、蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器７０とを有している。共焦点開口板６０の光学的開口は、励起光が照射されるマイクロ分析チップ１０の検出領域４０内の流路２０の形状に対応した形状を有している。
【解決手段】蛍光顕微鏡５０は、蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源５２と、光源５２からの励起光と蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニット５６と、蛍光ミラーユニット５６で分離された励起光をいったん収束させる収束レンズ５８と、収束レンズ５８による収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板６０と、共焦点開口板６０を通過した励起光を収束させるとともに蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズ６６と、共焦点開口板６０に対して共焦点に配置された、蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器７０とを有している。共焦点開口板６０の光学的開口は、励起光が照射されるマイクロ分析チップ１０の検出領域４０内の流路２０の形状に対応した形状を有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光観察において、基板が発する自家蛍光がノイズとなって測定値のＳ／Ｎを劣化させるという不具合がある。この不具合を解消する有効な手法の一つは、共焦点光学系を使用することである。共焦点光学系とは、結像面にピンホールを配置した光学系である。この共焦点光学系では、合焦位置からの光はピンホールを通って検出されるが、合焦位置以外からの光はピンホールを通過できず検出されない。このため、合焦位置からの光だけを選択的に取得し得る。
【０００３】
共焦点光学系の一例は、たとえば特開２００５−３０９４１５号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３０９４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、共焦点光学系では、合焦位置からの光だけを選択的に検出し得る反面、多くの光はピンホールで遮断される。このため、十分な光量を取得できないという事態もある。
【０００５】
本発明の目的は、自家蛍光の影響を排除しつつ十分な光量を取得し得る蛍光顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を含む流体が流れる流路を有するマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡である。この蛍光顕微鏡は、前記蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源と、前記光源からの前記励起光と前記蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニットと、前記蛍光ミラーユニットで分離された前記励起光をいったん収束させる収束レンズと、前記収束レンズによる収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板と、前記共焦点開口板を通過した前記励起光を収束させるとともに前記蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズと、前記共焦点開口板に対して共焦点に配置された、前記蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器とを有している。前記光学的開口は、前記励起光が照射される前記マイクロ分析チップの検出領域内の前記流路の形状に対応した形状を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自家蛍光の影響を排除しつつ十分な光量を取得し得る蛍光顕微鏡が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
＜第一実施形態＞
免疫分析装置は、臨床検査医療において、血清中に含まれる腫瘍マーカー、各種ホルモン、感染症の病原体の抗体などの測定に用いられる。この種の装置においては、被験者の負担を軽減するために、測定に用いる検体の量をより少なくすることが求められている。少量の検体による測定を可能にする方法として、測定に必要な一連の工程を一つの基板（チップ）上で行なうＬＯＣ（lab on a chip、ラボオンアチップ）という技術がある。ＬＯＣの一例では、大きさ数ｃｍのプラスチック製基板に設けた微小な流路内で検体と試薬の導入・攪拌・測定を行なう。
【００１０】
図１は、本発明の第一実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１に示すように、マイクロ分析チップ１０は、検出対象の蛍光物質を含む流体が流れる微小な流路２０を有している。流路２０は第一流路２２と第二流路２４と第三流路２６とから構成され、これらはほぼＹ字型に連結している。第一流路２２の端部には第一液を導入するための第一導入口３２が設けられ、第二流路２４の端部には第二液を導入するための第二導入口３４が設けられている。また、第三流路２６の端部には排出口３６が設けられており、排出口３６には第一液と第二液を吸引するための吸引機構が取り付けられる。流路２０は、蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域４０を除いて、遮光されている。
【００１１】
マイクロ分析チップ１０は、適宜な方法によって作製される。たとえば、流路２０に対応する溝を形成した第一基板に、第二基板を張り合わされることによって作製される。これらの基板は、たとえば、ＰＳやＰＭＭＡなどの樹脂材料をシリコンの型から射出成型して作製される。あるいは、半導体の加工技術を応用してシリコンなどの基板上に流路２０になる溝を異方性エッチングなどの微細加工技術を用いて形成した後、この溝を覆う蓋体を基板に接合することによって作製してもよい。ガラス基板から作る手法も知られている。
【００１２】
マイクロ分析チップ１０は、これに限らないが、たとえば、外形寸法が約８０ｍｍ×６０ｍｍ×１．７ｍｍである。流路２０は、これに限らないが、たとえば、幅が約０．５ｍｍ、深さが約０．９ｍｍである。
【００１３】
第一液たとえば検体を含む流体が第一導入口３２から第一流路２２に導入される。また第二液たとえば試薬を含む流体が第二導入口３４から第二流路２４に導入される。第一液と第二液はそれぞれ第一流路２２と第二流路２４を通って第三流路２６に進入し、第三流路２６内で混合され所定の化学反応を起こす。
【００１４】
免疫学的検査で使用される蛍光法は、蛍光検出イムノアッセイが知られている。この手法は、測定対象物体の抗原または抗体を、蛍光色素を標識した抗体または抗原に反応させ、励起光を照射した際に発生する蛍光量もしくは発光量を光検出器で検出する。たとえば、フルオレシンの結合した標識抗体を用いた場合、４９５ｎｍの励起光を照射すると、５１５ｎｍ付近の蛍光が出る。
【００１５】
図２は、図１のマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡の構成を概略的に示している。図２に示すように、蛍光顕微鏡５０は、光源５２と、コリメートレンズ５４と、蛍光ミラーユニット５６と、収束レンズ５８と、焦点開口板６０と、コリメートレンズ６４と、対物レンズ６６と、収束レンズ６８と、光検出器７０とを有している。
【００１６】
光源５２は、蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する。コリメートレンズ５４は、光源５２から射出された光を平行化する。蛍光ミラーユニット５６は、光源５２からの励起光と蛍光物質から発生した蛍光とを分離する。収束レンズ５８は、蛍光ミラーユニット５６で分離された励起光をいったん収束させる。共焦点開口板６０は少なくとも一つの光学的開口を有し、収束レンズ５８による収束面に配置される。コリメートレンズ６４は、共焦点開口板６０を通過した励起光を平行化する。対物レンズ６６は、共焦点開口板６０を通過した励起光を収束させるとともに、蛍光物質から発生した蛍光を集光する。収束レンズ６８は、蛍光ミラーユニット５６を通過した蛍光を収束させる光検出器７０は、共焦点開口板６０に対して共焦点に配置され、蛍光物質から発生した蛍光を検出する。共焦点開口板６０の光学的開口は、励起光が照射されるマイクロ分析チップ１０の検出領域４０内の流路２０の形状に対応した形状を有している。
【００１７】
蛍光顕微鏡５０の光学系は、収束レンズ５８をパワーの高いものに変更し、コリメートレンズ５４と収束レンズ６８を省略することも可能である。さらに、対物レンズ６６をパワーの高いものに変更することで、コリメートレンズ６４を省略することもできる。
【００１８】
光源５２は、これに限らないが、たとえば、ハロゲンランプや水銀ランプ、レーザー、ＬＥＤで構成されてよい。光検出器７０は、これに限らないが、たとえば、フォトダイオードやフォトマルチプライヤーで構成されてよい。光検出器７０は、共焦点開口板６０の光学的開口の投影像を受光できさえすれば、どのような素子で構成されてもよい。蛍光ミラーユニット５６は、たとえば、励起光を選択的に透過する励起フィルターと、励起光を選択的に反射し蛍光を選択的に透過するダイクロイックミラーと、蛍光を選択的に透過する吸収フィルターとから構成されている。蛍光ミラーユニット５６は、検出する蛍光物質に合った波長帯域のものが使用される。
【００１９】
光源５２から射出された光は、コリメートレンズ５４によって平行化され、蛍光ミラーユニット５６に到達する。蛍光ミラーユニット５６は、蛍光物質に対する励起波長の光つまり励起光を選択的に反射する。蛍光ミラーユニット５６で反射された励起光は、収束レンズ５８によっていったん収束され、共焦点開口板６０の光学的開口を通過する。その後、励起光は、コリメートレンズ６４によって平行化され、対物レンズ６６によって収束される。
【００２０】
マイクロ分析チップ１０の第三流路２６内を流れる流体（たとえば反応液）中の蛍光物質は、励起光の照射を受けて蛍光を発生する。また励起光の一部はマイクロ分析チップ１０で反射される。蛍光と励起光の一部は、対物レンズ６６に入射し、コリメートレンズ６４を経て、共焦点開口板６０に達する。収束位置からの光は共焦点開口板６０の光学的開口を通過し得るが、ほかの位置（光軸方向の位置）からの光は共焦点開口板６０の光学的開口を通過し得ない。共焦点開口板６０の光学的開口を通過した光は、収束レンズ５８によって平行化され、蛍光ミラーユニット５６に到達する。蛍光ミラーユニット５６は、蛍光を選択的に透過し、励起光を反射する。蛍光ミラーユニット５６を透過した蛍光は、収束レンズ６８によって収束され、光検出器７０に入射する。光検出器７０は、受光した光の強度に対応した電気信号を出力する。
【００２１】
本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０では、図１に示すように、流路２０（より詳しくは第三流路２６）は、検出領域４０内を直線的に延びている。
【００２２】
図３は、このマイクロ分析チップ１０に対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ａでは、図３に示すように、光学的開口は、直線的に延びている一本のスリット６２Ａで構成されている。スリット６２Ａの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。前述したように流路２０の幅は０．５ｍｍであり、スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００２３】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ａを通過する。一方、スリット６２Ａの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光は好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に広がりを伴って照射される。このため、これまでの単一のピンホールに比べて光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００２４】
図４は、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０に対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｂでは、図４に示すように、光学的開口は、直線的に並んだ複数のピンホール６２Ｂで構成されている。ピンホール６２Ｂの直径は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。ピンホール投影像の直径は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００２５】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、ピンホール６２Ｂを通過する。一方、ピンホール６２Ｂの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に沿って複数のスポットとして照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。複数のピンホール６２Ｂは、スリット６２Ａに比べて簡単に形成することができる。
【００２６】
図５は、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０に対して好適なまた別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｃでは、図５に示すように、光学的開口は、互いに平行に直線的に延びている複数本のスリット６２Ｃで構成されている。各スリット６２Ｃの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。また、スリット６２Ｃは互いに、スリット６２Ｃの幅の五倍以上離して配置されている。
【００２７】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、ピンホール６２Ｃを通過する。一方、スリット６２Ｃの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に広がりを伴って照射される。また、図３の共焦点開口板６０Ａと比較して、スリット６２Ｃの本数が多い分、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加する。このため、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎがさらに好適に改善される。また、スリット６２Ｃの間隔はスリット６２Ｃの幅の五倍以上と広いため、基板で発生した自家蛍光はスリットの共焦点作用で遮断される。例えば、中央のスリットを通過した励起光は、基板上のある領域を通過する。この時、この領域から自家蛍光が発生する。発生した自家蛍光は、対物レンズ６６とコリメートレンズ６４によって、中央のスリットの手前で集光される。集光された自家蛍光は、発散しながら中央のスリットに向かう。この時、発散光の一部は、隣のスリットにも向かうが、隣り合うスリットの間隔が十分であるため、この間隔の部分で遮られることになる。その結果、発散した自家蛍光が、となりのスリットに到達することが無い。なお、中央のスリットの幅は上記のように十分小さいため、自家蛍光は中央のスリットをほとんど通過できない。
【００２８】
図６は、図３〜図５に示した共焦点開口板に対して特に好適な収束レンズの構成を概略的に示している。蛍光ミラーユニット５６と共焦点開口板６０の間にある収束レンズ５８は、図６に示すように、シリンドリカルレンズ５８Ａで構成されている。
【００２９】
シリンドリカルレンズ５８Ａの作用によって、励起光は、直線状に収束されて、共焦点開口板６０に照射される。これにより、スリット６２Ａ，６２Ｃやピンホール６２Ｂ列でのけられが少なくなる。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３０】
蛍光顕微鏡５０の光学系は、たとえば、共焦点開口板６０から光検出器７０までは縮小光学系である。これにより、光検出器７０に投影されるスリット投影像を小さくすることができ、検出面の小さい光検出器を使用することができる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
図７は、本発明の第二実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図７に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ａでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ａ）は、検出領域４０内を蛇行して延びている。より詳しくは、流路２０は、検出領域４０内を矩形波状に蛇行して延びている。しかし、矩形波状の蛇行は、蛇行の形態の一例を示しているに過ぎず、蛇行の形態は、これに何ら限定されるものではない。
【００３２】
図８は、このマイクロ分析チップ１０Ａに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｄでは、図８に示すように、光学的開口は、第三流路２６Ａの蛇行と同様の形状に蛇行して延びている一本のスリット６２Ｄで構成されている。スリット６２Ｄの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ａに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３３】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｄを通過する。一方、スリット６２Ｄの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ａの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、蛇行している第三流路２６Ａと同じ形状で照射される。したがって、励起光は流路２０に沿った長い範囲で照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３４】
図９は、このマイクロ分析チップ１０Ａに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｅでは、図９に示すように、光学的開口は、第三流路２６Ａの蛇行に沿って延びている複数本のスリット６２Ｅで構成されている。複数本のスリット６２Ｅは、第三流路２６Ａの矩形波状の蛇行に対応して、互いに平行に直線的に延びている。スリット６２Ｅの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ａに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３５】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｅを通過する。一方、スリット６２Ｅの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ａの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ａの複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。スリット６２Ｅは互いにつながっていないため、蛇行しているスリット６２Ｄに比べて簡単に形成することができる。
【００３６】
＜第三実施形態＞
図１０は、本発明の第三実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１０に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ｂでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ｂ）は、検出領域４０内を部分的に放射状に延びている。第三流路２６Ｂは、曲がりながら放射状に延びていてもよいが、好ましくは、図１０に示すように、直線的に放射状に延びているとよい。
【００３７】
図１１は、このマイクロ分析チップ１０Ｂに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｆでは、図１１に示すように、光学的開口は、放射状に延びている複数本のスリット６２Ｆで構成されている。複数本のスリット６２Ｆは、たとえば、直線的に放射状に延びているスリット６２Ｆの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ｂに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３８】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｆを通過する。一方、スリット６２Ｆの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ｂの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ｂの放射状に延びている複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３９】
また、前述の第二実施形態では、スリット６２Ｄ，６２Ｅと励起光が照射される流路２０の部分とを共役にするためには、相対的な位置決めが正確になされているだけでなく、結像光学系（具体的にはコリメートレンズ６４と対物レンズ６６）は、ディストーションが十分に補正されているとともに光学横倍率にバラツキがないように十分に正確に作られている必要がある。これに対して本実施形態では、好ましくはスリット６２Ｆと励起光が照射される流路２０の部分とが直線的に放射状に延びているため、たとえディストーションが残存していたり、光学横倍率にバラツキがあったりしていても、これらの影響を考慮することなく、両者を容易に共役にすることができる。
【００４０】
＜第四実施形態＞
図１２は、本発明の第四実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１２に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ｃでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ｃ）は、部分的に検出領域４０内を同心円状に延びている。
【００４１】
図１３は、このマイクロ分析チップ１０Ｃに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｇでは、図１３に示すように、光学的開口は、部分的に同心円状に延びている複数本のスリット６２Ｇで構成されている。スリット６２Ｇの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ｃに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００４２】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｇを通過する。一方、スリット６２Ｇの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ｃの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ｃの同心円状に延びている複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。また、スリット６２Ｇと励起光が照射される流路２０の部分とが同心円状に延びているため、たとえ両者間に回転方向のズレが生じても、その影響を考慮することなく、両者を容易に共役にすることができる。これにより、スリット６２Ｇとマイクロ分析チップ１０Ｃとの間に要求される位置精度が軽減される。
【００４３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図２】図１のマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡の構成を概略的に示している。
【図３】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図４】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図５】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適なまた別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図６】図３〜図５に示した共焦点開口板に対して特に好適な収束レンズの構成を概略的に示している。
【図７】本発明の第二実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図８】第二実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図９】第二実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図１０】本発明の第三実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図１１】第三実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図１２】本発明の第四実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図１３】第四実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…マイクロ分析チップ、２０…流路、２２…第一流路、２４…第二流路、２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…第三流路、３２…第一導入口、３４…第二導入口、３６…排出口、４０…検出領域、５０…蛍光顕微鏡、５２…光源、５４…コリメートレンズ、５６…蛍光ミラーユニット、５８…収束レンズ、５８Ａ…シリンドリカルレンズ、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｆ，６０Ｇ…共焦点開口板、６２Ａ…スリット、６２Ｂ…ピンホール、６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ…スリット、６４…コリメートレンズ、６６…対物レンズ、６８…収束レンズ、７０…光検出器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
蛍光観察において、基板が発する自家蛍光がノイズとなって測定値のＳ／Ｎを劣化させるという不具合がある。この不具合を解消する有効な手法の一つは、共焦点光学系を使用することである。共焦点光学系とは、結像面にピンホールを配置した光学系である。この共焦点光学系では、合焦位置からの光はピンホールを通って検出されるが、合焦位置以外からの光はピンホールを通過できず検出されない。このため、合焦位置からの光だけを選択的に取得し得る。
【０００３】
共焦点光学系の一例は、たとえば特開２００５−３０９４１５号公報に開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３０９４１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、共焦点光学系では、合焦位置からの光だけを選択的に検出し得る反面、多くの光はピンホールで遮断される。このため、十分な光量を取得できないという事態もある。
【０００５】
本発明の目的は、自家蛍光の影響を排除しつつ十分な光量を取得し得る蛍光顕微鏡を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を含む流体が流れる流路を有するマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡である。この蛍光顕微鏡は、前記蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源と、前記光源からの前記励起光と前記蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニットと、前記蛍光ミラーユニットで分離された前記励起光をいったん収束させる収束レンズと、前記収束レンズによる収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板と、前記共焦点開口板を通過した前記励起光を収束させるとともに前記蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズと、前記共焦点開口板に対して共焦点に配置された、前記蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器とを有している。前記光学的開口は、前記励起光が照射される前記マイクロ分析チップの検出領域内の前記流路の形状に対応した形状を有している。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、自家蛍光の影響を排除しつつ十分な光量を取得し得る蛍光顕微鏡が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
＜第一実施形態＞
免疫分析装置は、臨床検査医療において、血清中に含まれる腫瘍マーカー、各種ホルモン、感染症の病原体の抗体などの測定に用いられる。この種の装置においては、被験者の負担を軽減するために、測定に用いる検体の量をより少なくすることが求められている。少量の検体による測定を可能にする方法として、測定に必要な一連の工程を一つの基板（チップ）上で行なうＬＯＣ（lab on a chip、ラボオンアチップ）という技術がある。ＬＯＣの一例では、大きさ数ｃｍのプラスチック製基板に設けた微小な流路内で検体と試薬の導入・攪拌・測定を行なう。
【００１０】
図１は、本発明の第一実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１に示すように、マイクロ分析チップ１０は、検出対象の蛍光物質を含む流体が流れる微小な流路２０を有している。流路２０は第一流路２２と第二流路２４と第三流路２６とから構成され、これらはほぼＹ字型に連結している。第一流路２２の端部には第一液を導入するための第一導入口３２が設けられ、第二流路２４の端部には第二液を導入するための第二導入口３４が設けられている。また、第三流路２６の端部には排出口３６が設けられており、排出口３６には第一液と第二液を吸引するための吸引機構が取り付けられる。流路２０は、蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域４０を除いて、遮光されている。
【００１１】
マイクロ分析チップ１０は、適宜な方法によって作製される。たとえば、流路２０に対応する溝を形成した第一基板に、第二基板を張り合わされることによって作製される。これらの基板は、たとえば、ＰＳやＰＭＭＡなどの樹脂材料をシリコンの型から射出成型して作製される。あるいは、半導体の加工技術を応用してシリコンなどの基板上に流路２０になる溝を異方性エッチングなどの微細加工技術を用いて形成した後、この溝を覆う蓋体を基板に接合することによって作製してもよい。ガラス基板から作る手法も知られている。
【００１２】
マイクロ分析チップ１０は、これに限らないが、たとえば、外形寸法が約８０ｍｍ×６０ｍｍ×１．７ｍｍである。流路２０は、これに限らないが、たとえば、幅が約０．５ｍｍ、深さが約０．９ｍｍである。
【００１３】
第一液たとえば検体を含む流体が第一導入口３２から第一流路２２に導入される。また第二液たとえば試薬を含む流体が第二導入口３４から第二流路２４に導入される。第一液と第二液はそれぞれ第一流路２２と第二流路２４を通って第三流路２６に進入し、第三流路２６内で混合され所定の化学反応を起こす。
【００１４】
免疫学的検査で使用される蛍光法は、蛍光検出イムノアッセイが知られている。この手法は、測定対象物体の抗原または抗体を、蛍光色素を標識した抗体または抗原に反応させ、励起光を照射した際に発生する蛍光量もしくは発光量を光検出器で検出する。たとえば、フルオレシンの結合した標識抗体を用いた場合、４９５ｎｍの励起光を照射すると、５１５ｎｍ付近の蛍光が出る。
【００１５】
図２は、図１のマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡の構成を概略的に示している。図２に示すように、蛍光顕微鏡５０は、光源５２と、コリメートレンズ５４と、蛍光ミラーユニット５６と、収束レンズ５８と、焦点開口板６０と、コリメートレンズ６４と、対物レンズ６６と、収束レンズ６８と、光検出器７０とを有している。
【００１６】
光源５２は、蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する。コリメートレンズ５４は、光源５２から射出された光を平行化する。蛍光ミラーユニット５６は、光源５２からの励起光と蛍光物質から発生した蛍光とを分離する。収束レンズ５８は、蛍光ミラーユニット５６で分離された励起光をいったん収束させる。共焦点開口板６０は少なくとも一つの光学的開口を有し、収束レンズ５８による収束面に配置される。コリメートレンズ６４は、共焦点開口板６０を通過した励起光を平行化する。対物レンズ６６は、共焦点開口板６０を通過した励起光を収束させるとともに、蛍光物質から発生した蛍光を集光する。収束レンズ６８は、蛍光ミラーユニット５６を通過した蛍光を収束させる光検出器７０は、共焦点開口板６０に対して共焦点に配置され、蛍光物質から発生した蛍光を検出する。共焦点開口板６０の光学的開口は、励起光が照射されるマイクロ分析チップ１０の検出領域４０内の流路２０の形状に対応した形状を有している。
【００１７】
蛍光顕微鏡５０の光学系は、収束レンズ５８をパワーの高いものに変更し、コリメートレンズ５４と収束レンズ６８を省略することも可能である。さらに、対物レンズ６６をパワーの高いものに変更することで、コリメートレンズ６４を省略することもできる。
【００１８】
光源５２は、これに限らないが、たとえば、ハロゲンランプや水銀ランプ、レーザー、ＬＥＤで構成されてよい。光検出器７０は、これに限らないが、たとえば、フォトダイオードやフォトマルチプライヤーで構成されてよい。光検出器７０は、共焦点開口板６０の光学的開口の投影像を受光できさえすれば、どのような素子で構成されてもよい。蛍光ミラーユニット５６は、たとえば、励起光を選択的に透過する励起フィルターと、励起光を選択的に反射し蛍光を選択的に透過するダイクロイックミラーと、蛍光を選択的に透過する吸収フィルターとから構成されている。蛍光ミラーユニット５６は、検出する蛍光物質に合った波長帯域のものが使用される。
【００１９】
光源５２から射出された光は、コリメートレンズ５４によって平行化され、蛍光ミラーユニット５６に到達する。蛍光ミラーユニット５６は、蛍光物質に対する励起波長の光つまり励起光を選択的に反射する。蛍光ミラーユニット５６で反射された励起光は、収束レンズ５８によっていったん収束され、共焦点開口板６０の光学的開口を通過する。その後、励起光は、コリメートレンズ６４によって平行化され、対物レンズ６６によって収束される。
【００２０】
マイクロ分析チップ１０の第三流路２６内を流れる流体（たとえば反応液）中の蛍光物質は、励起光の照射を受けて蛍光を発生する。また励起光の一部はマイクロ分析チップ１０で反射される。蛍光と励起光の一部は、対物レンズ６６に入射し、コリメートレンズ６４を経て、共焦点開口板６０に達する。収束位置からの光は共焦点開口板６０の光学的開口を通過し得るが、ほかの位置（光軸方向の位置）からの光は共焦点開口板６０の光学的開口を通過し得ない。共焦点開口板６０の光学的開口を通過した光は、収束レンズ５８によって平行化され、蛍光ミラーユニット５６に到達する。蛍光ミラーユニット５６は、蛍光を選択的に透過し、励起光を反射する。蛍光ミラーユニット５６を透過した蛍光は、収束レンズ６８によって収束され、光検出器７０に入射する。光検出器７０は、受光した光の強度に対応した電気信号を出力する。
【００２１】
本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０では、図１に示すように、流路２０（より詳しくは第三流路２６）は、検出領域４０内を直線的に延びている。
【００２２】
図３は、このマイクロ分析チップ１０に対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ａでは、図３に示すように、光学的開口は、直線的に延びている一本のスリット６２Ａで構成されている。スリット６２Ａの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。前述したように流路２０の幅は０．５ｍｍであり、スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００２３】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ａを通過する。一方、スリット６２Ａの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光は好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に広がりを伴って照射される。このため、これまでの単一のピンホールに比べて光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００２４】
図４は、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０に対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｂでは、図４に示すように、光学的開口は、直線的に並んだ複数のピンホール６２Ｂで構成されている。ピンホール６２Ｂの直径は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。ピンホール投影像の直径は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００２５】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、ピンホール６２Ｂを通過する。一方、ピンホール６２Ｂの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に沿って複数のスポットとして照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。複数のピンホール６２Ｂは、スリット６２Ａに比べて簡単に形成することができる。
【００２６】
図５は、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０に対して好適なまた別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｃでは、図５に示すように、光学的開口は、互いに平行に直線的に延びている複数本のスリット６２Ｃで構成されている。各スリット６２Ｃの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０に投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。また、スリット６２Ｃは互いに、スリット６２Ｃの幅の五倍以上離して配置されている。
【００２７】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、ピンホール６２Ｃを通過する。一方、スリット６２Ｃの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０の基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、流路２０の長手方向に広がりを伴って照射される。また、図３の共焦点開口板６０Ａと比較して、スリット６２Ｃの本数が多い分、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加する。このため、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎがさらに好適に改善される。また、スリット６２Ｃの間隔はスリット６２Ｃの幅の五倍以上と広いため、基板で発生した自家蛍光はスリットの共焦点作用で遮断される。例えば、中央のスリットを通過した励起光は、基板上のある領域を通過する。この時、この領域から自家蛍光が発生する。発生した自家蛍光は、対物レンズ６６とコリメートレンズ６４によって、中央のスリットの手前で集光される。集光された自家蛍光は、発散しながら中央のスリットに向かう。この時、発散光の一部は、隣のスリットにも向かうが、隣り合うスリットの間隔が十分であるため、この間隔の部分で遮られることになる。その結果、発散した自家蛍光が、となりのスリットに到達することが無い。なお、中央のスリットの幅は上記のように十分小さいため、自家蛍光は中央のスリットをほとんど通過できない。
【００２８】
図６は、図３〜図５に示した共焦点開口板に対して特に好適な収束レンズの構成を概略的に示している。蛍光ミラーユニット５６と共焦点開口板６０の間にある収束レンズ５８は、図６に示すように、シリンドリカルレンズ５８Ａで構成されている。
【００２９】
シリンドリカルレンズ５８Ａの作用によって、励起光は、直線状に収束されて、共焦点開口板６０に照射される。これにより、スリット６２Ａ，６２Ｃやピンホール６２Ｂ列でのけられが少なくなる。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３０】
蛍光顕微鏡５０の光学系は、たとえば、共焦点開口板６０から光検出器７０までは縮小光学系である。これにより、光検出器７０に投影されるスリット投影像を小さくすることができ、検出面の小さい光検出器を使用することができる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
図７は、本発明の第二実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図７に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ａでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ａ）は、検出領域４０内を蛇行して延びている。より詳しくは、流路２０は、検出領域４０内を矩形波状に蛇行して延びている。しかし、矩形波状の蛇行は、蛇行の形態の一例を示しているに過ぎず、蛇行の形態は、これに何ら限定されるものではない。
【００３２】
図８は、このマイクロ分析チップ１０Ａに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｄでは、図８に示すように、光学的開口は、第三流路２６Ａの蛇行と同様の形状に蛇行して延びている一本のスリット６２Ｄで構成されている。スリット６２Ｄの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ａに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３３】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｄを通過する。一方、スリット６２Ｄの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ａの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、蛇行している第三流路２６Ａと同じ形状で照射される。したがって、励起光は流路２０に沿った長い範囲で照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３４】
図９は、このマイクロ分析チップ１０Ａに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｅでは、図９に示すように、光学的開口は、第三流路２６Ａの蛇行に沿って延びている複数本のスリット６２Ｅで構成されている。複数本のスリット６２Ｅは、第三流路２６Ａの矩形波状の蛇行に対応して、互いに平行に直線的に延びている。スリット６２Ｅの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ａに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３５】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｅを通過する。一方、スリット６２Ｅの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ａの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ａの複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。スリット６２Ｅは互いにつながっていないため、蛇行しているスリット６２Ｄに比べて簡単に形成することができる。
【００３６】
＜第三実施形態＞
図１０は、本発明の第三実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１０に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ｂでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ｂ）は、検出領域４０内を部分的に放射状に延びている。第三流路２６Ｂは、曲がりながら放射状に延びていてもよいが、好ましくは、図１０に示すように、直線的に放射状に延びているとよい。
【００３７】
図１１は、このマイクロ分析チップ１０Ｂに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｆでは、図１１に示すように、光学的開口は、放射状に延びている複数本のスリット６２Ｆで構成されている。複数本のスリット６２Ｆは、たとえば、直線的に放射状に延びているスリット６２Ｆの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ｂに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００３８】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｆを通過する。一方、スリット６２Ｆの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ｂの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ｂの放射状に延びている複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。
【００３９】
また、前述の第二実施形態では、スリット６２Ｄ，６２Ｅと励起光が照射される流路２０の部分とを共役にするためには、相対的な位置決めが正確になされているだけでなく、結像光学系（具体的にはコリメートレンズ６４と対物レンズ６６）は、ディストーションが十分に補正されているとともに光学横倍率にバラツキがないように十分に正確に作られている必要がある。これに対して本実施形態では、好ましくはスリット６２Ｆと励起光が照射される流路２０の部分とが直線的に放射状に延びているため、たとえディストーションが残存していたり、光学横倍率にバラツキがあったりしていても、これらの影響を考慮することなく、両者を容易に共役にすることができる。
【００４０】
＜第四実施形態＞
図１２は、本発明の第四実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。図１２に示すように、本実施形態で使用するマイクロ分析チップ１０Ｃでは、流路２０（より詳しくは第三流路２６Ｃ）は、部分的に検出領域４０内を同心円状に延びている。
【００４１】
図１３は、このマイクロ分析チップ１０Ｃに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。この共焦点開口板６０Ｇでは、図１３に示すように、光学的開口は、部分的に同心円状に延びている複数本のスリット６２Ｇで構成されている。スリット６２Ｇの幅（短辺の長さ）は、マイクロ分析チップ１０Ｃに投影されるスリット投影像において０．１〜１０μｍになる寸法に設定されている。スリット投影像の幅は流路２０の幅に比べて十分に狭い。
【００４２】
ここで、流路２０内から発生した蛍光は、スリット６２Ｇを通過する。一方、スリット６２Ｇの作用によって、流路２０の上下の位置から発生する蛍光、すなわち、マイクロ分析チップ１０Ｃの基板からの自家蛍光が好適に低減される。また励起光は、第三流路２６Ｃの同心円状に延びている複数の部分にその長手方向に広がりを伴って照射される。このため、光検出器７０に到達する蛍光の光量が増加し、光検出器７０から出力される信号のＳ／Ｎが好適に改善される。また、スリット６２Ｇと励起光が照射される流路２０の部分とが同心円状に延びているため、たとえ両者間に回転方向のズレが生じても、その影響を考慮することなく、両者を容易に共役にすることができる。これにより、スリット６２Ｇとマイクロ分析チップ１０Ｃとの間に要求される位置精度が軽減される。
【００４３】
これまで、図面を参照しながら本発明の実施形態を述べたが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な変形や変更が施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図２】図１のマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡の構成を概略的に示している。
【図３】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図４】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図５】第一実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適なまた別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図６】図３〜図５に示した共焦点開口板に対して特に好適な収束レンズの構成を概略的に示している。
【図７】本発明の第二実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図８】第二実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図９】第二実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な別の共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図１０】本発明の第三実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図１１】第三実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【図１２】本発明の第四実施形態で使用するマイクロ分析チップの構成を概略的に示している。
【図１３】第四実施形態で使用するマイクロ分析チップに対して好適な共焦点開口板の構成を概略的に示している。
【符号の説明】
【００４５】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…マイクロ分析チップ、２０…流路、２２…第一流路、２４…第二流路、２６，２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ…第三流路、３２…第一導入口、３４…第二導入口、３６…排出口、４０…検出領域、５０…蛍光顕微鏡、５２…光源、５４…コリメートレンズ、５６…蛍光ミラーユニット、５８…収束レンズ、５８Ａ…シリンドリカルレンズ、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ，６０Ｅ，６０Ｆ，６０Ｇ…共焦点開口板、６２Ａ…スリット、６２Ｂ…ピンホール、６２Ｃ，６２Ｄ，６２Ｅ，６２Ｆ，６２Ｇ…スリット、６４…コリメートレンズ、６６…対物レンズ、６８…収束レンズ、７０…光検出器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有するマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡であり、
前記蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源と、
前記光源からの前記励起光と前記蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニットと、
前記蛍光ミラーユニットで分離された前記励起光をいったん収束させる収束レンズと、
前記収束レンズによる収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板と、
前記共焦点開口板を通過した前記励起光を収束させるとともに前記蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズと、
前記共焦点開口板に対して共焦点に配置された、前記蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器とを有しており、
前記光学的開口は、前記励起光が照射される前記マイクロ分析チップの検出領域内の前記流路の形状に対応した形状を有している、蛍光顕微鏡。
【請求項２】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、直線的に延びている一本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項３】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、直線的に並んだ複数のピンホールで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項４】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、互いに平行に直線的に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項５】
前記収束レンズは、シリンドリカルレンズで構成されている、請求項２〜請求項４のいずれかひとつに記載の蛍光顕微鏡。
【請求項６】
前記流路は、前記検出領域内を蛇行して延びており、前記光学的開口は、前記流路の蛇行と同様の形状に蛇行して延びている一本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項７】
前記流路は、前記検出領域内を蛇行して延びており、前記光学的開口は、前記流路の蛇行に沿って延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項８】
前記流路は、前記検出領域内を矩形波状に蛇行して延びており、前記複数本のスリットは、互いに平行に直線的に延びている、請求項７に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項９】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に放射状に延びており、前記光学的開口は、放射状に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１０】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に直線的に放射状に延びており、前記複数本のスリットは、直線的に放射状に延びている、請求項９に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１１】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に同心円状に延びており、前記光学的開口は、部分的に同心円状に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１２】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有し、前記流路は、前記蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域内を部分的に直線的に放射状に延びている、マイクロ分析チップ。
【請求項１３】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有し、前記流路は、前記蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域内を部分的に同心円状に延びている、マイクロ分析チップ。
【請求項１】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有するマイクロ分析チップを用いて蛍光観察を行なうための蛍光顕微鏡であり、
前記蛍光物質に対する励起光を含む光を射出する光源と、
前記光源からの前記励起光と前記蛍光物質から発生した蛍光とを分離する蛍光ミラーユニットと、
前記蛍光ミラーユニットで分離された前記励起光をいったん収束させる収束レンズと、
前記収束レンズによる収束面に配置された、少なくとも一つの光学的開口を有する共焦点開口板と、
前記共焦点開口板を通過した前記励起光を収束させるとともに前記蛍光物質から発生した蛍光を集光する対物レンズと、
前記共焦点開口板に対して共焦点に配置された、前記蛍光物質から発生した蛍光を検出する光検出器とを有しており、
前記光学的開口は、前記励起光が照射される前記マイクロ分析チップの検出領域内の前記流路の形状に対応した形状を有している、蛍光顕微鏡。
【請求項２】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、直線的に延びている一本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項３】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、直線的に並んだ複数のピンホールで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項４】
前記流路は、前記検出領域内を直線的に延びており、前記光学的開口は、互いに平行に直線的に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項５】
前記収束レンズは、シリンドリカルレンズで構成されている、請求項２〜請求項４のいずれかひとつに記載の蛍光顕微鏡。
【請求項６】
前記流路は、前記検出領域内を蛇行して延びており、前記光学的開口は、前記流路の蛇行と同様の形状に蛇行して延びている一本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項７】
前記流路は、前記検出領域内を蛇行して延びており、前記光学的開口は、前記流路の蛇行に沿って延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項８】
前記流路は、前記検出領域内を矩形波状に蛇行して延びており、前記複数本のスリットは、互いに平行に直線的に延びている、請求項７に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項９】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に放射状に延びており、前記光学的開口は、放射状に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１０】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に直線的に放射状に延びており、前記複数本のスリットは、直線的に放射状に延びている、請求項９に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１１】
前記流路は、前記検出領域内を部分的に同心円状に延びており、前記光学的開口は、部分的に同心円状に延びている複数本のスリットで構成されている、請求項１に記載の蛍光顕微鏡。
【請求項１２】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有し、前記流路は、前記蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域内を部分的に直線的に放射状に延びている、マイクロ分析チップ。
【請求項１３】
蛍光物質を含む流体が流れる流路を有し、前記流路は、前記蛍光物質に対する励起光が照射される検出領域内を部分的に同心円状に延びている、マイクロ分析チップ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−６３４３６（Ｐ２００９−６３４３６Ａ）
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２３１７５４（Ｐ２００７−２３１７５４）
【出願日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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