JP3813730B2 - Fluorescence measuring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光測定装置に関し、より詳細には、マイクロプレートの複数のウェル内に収容した細胞などからの蛍光を測定する蛍光測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からある蛍光測定装置として、マイクロプレートの複数のウェルに試料を収容して、各試料からの蛍光を測定する蛍光測定装置が知られている。例えば特開昭60−40955号公報には、マイクロプレートの複数のウェルに対応して主光ファイバから途中で分岐し光源からの光を複数のウェルに伝送する複数本の分岐光ファイバと、その分岐した複数本の分岐光ファイバにそれぞれ束ねられた蛍光検出用光ファイバとを有し、マイクロプレートの底面側で、複数のウェルに対応して分岐光ファイバ及び蛍光検出用光ファイバの端部が固定された蛍光測定装置が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開昭60−40955号公報の蛍光測定装置においては、細胞などからの蛍光を検出する場合に、細胞によってはその蛍光を十分に検出できない場合があった。
【0004】
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、試料の種類にかかわらず試料からの蛍光を十分に検出できる蛍光測定装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記従来の蛍光測定装置について鋭意検討した結果、細胞にはウェルの底面に付着する付着性細胞と、ウェル内で浮遊する浮遊性細胞があり、これら細胞の性状によって細胞からの蛍光強度が十分に検出できたりできなかったりする場合があることを見い出し、本発明を完成させた。
【0006】
すなわち、請求項1に係る発明は、マイクロプレートの底面側からマイクロプレートの複数のウェル内の試料に励起光を照射し、その試料による蛍光をマイクロプレートの底面側で検出する蛍光測定装置において、励起光を発生する励起光発生装置と、励起光発生装置から入射される励起光を複数のウェルに応じて分配する複数本の励起光照射用光ファイバと、複数のウェル内の試料から入射される蛍光を伝送する蛍光取得用光ファイバと、蛍光取得用光ファイバによって伝送された蛍光を検出する蛍光検出装置と、マイクロプレートの底面側に複数のウェルに対応して設けられ且つそれぞれが励起光照射用光ファイバの出射端部と蛍光取得用光ファイバの入射端部を束ねて構成される複数の光ファイババンドル部を、その光ファイババンドル部の端面とマイクロプレートの底面との距離を増減させるように移動させるファイバ移動機構とを備えることを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、励起光発生装置からの励起光を励起光照射用光ファイバを通して伝送し、マイクロプレートの複数のウェル内の試料に照射すると、各試料からの光が蛍光取得用光ファイバを通して伝送され、蛍光検出装置で試料からの蛍光が検出される。ここで、試料として付着性細胞や浮遊性細胞を含有する液体などを用いる場合、これら細胞の性状に応じ、ファイバ移動機構によってあらかじめ光ファイババンドル部の端面をマイクロプレートの底面に対して近づけたり遠ざけたりしておくと、細胞の性状にかかわらず、適切な強度の蛍光が検出される。
【0008】
また、上記蛍光測定装置は、複数のウェル内に試薬を分注する試薬分注装置と、マイクロプレートを振動させるマイクロプレート振動機構とを更に備えることが好ましい。
【0009】
この発明によれば、試薬分注装置によってマイクロプレートのウェル内に試薬を分注すると、液面のゆれなどによる試料中の細胞分布の変化により蛍光強度が変化することがあるが、試薬分注前後にかけてマイクロプレート振動機構によってマイクロプレートを振動させておくと、試薬を分注しても蛍光の強度がほとんど変化することがない。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面と共に本発明の蛍光測定装置の好適な実施形態について説明する。なお、全図中、同一又は相当する構成要素には同一符号を付する。
【0011】
図1は、本発明の蛍光測定装置の基本構成を示す概略図である。図1に示すように、蛍光測定装置1はマイクロプレート4を用いる。マイクロプレート4には、その表面4b側に複数のウェル3が形成され、例えばウェル3は96個形成され、これらは8列12行で配列されている。このマイクロプレート4は、その底面4aから入射される光を透過できるように光学的に透明な材料又はウェル3の底部のみが透明な材料で作られる。なお、試料Sとしては、蛍光指示薬(例えばFura2)を負荷した細胞が用いられ、細胞は細胞培養液などに浸漬される。蛍光測定装置1は、これら複数の試料Sに対し、暗箱2内でマイクロプレート4の底面4a側から励起光を照射し、複数の試料Sから出射される蛍光を同時一括に測定する。
【0012】
蛍光測定装置1は、励起光を発生する励起光発生装置5を備えている。励起光発生装置5は、光源7から出射される光を集光レンズ8を通して波長選択装置6を通過させることにより所望の波長の励起光を取り出すものである。波長選択装置6は、透過波長域の異なる複数(例えば2枚)の励起光選択フィルタ(例えば透過波長340nm,380nm)9,10が円周に沿って嵌め込まれた円板11を有している。この円板11を回転モータ12により中心回りに回転させると、光源7から出射された光が集光レンズ8で集光された後、励起光選択フィルタ9又は10を通過し、所望波長の励起光が取り出される。なお、波長選択装置6には、励起光選択フィルタ9,10の位置を識別するセンサ系が設けられている。このセンサ系からの信号に基づきパーソナルコンピュータ24からコントローラ50に制御信号CN1が送出され、コントローラ50によって回転モータ33の回転が制御される。
【0013】
この励起光発生装置5からは、励起光を伝送するための96本の励起光照射用光ファイバ13が延びている。これらの励起光照射用光ファイバ13の入射端部13aは円筒管14内に収容されて励起光発生装置5に接続されている。また、図2、図3に示すように、出射端部13bは、マイクロプレート4のウェル3に対応して例えば8列12行で1本ずつ分配され、これら出射端部13bの光軸は、マイクロプレート4の底面4aに直交する方向となっている。これら複数の励起光照射用光ファイバ13のそれぞれの出射端部13bの周囲には、各試料Sから出射される光を伝送するための6本の蛍光取得用光ファイバ15の入射端部15aが配置されている。そして、複数のウェル3のそれぞれに対応する1本の出射端部13bと、その周囲の6本の蛍光取得用光ファイバ15の入射端部15aは、円筒管16内に収納されている。このようにして、光ファイババンドル部17が構成される。
【0014】
図1に示すように、蛍光取得用光ファイバ15の出射端部15bから出射される光がそれぞれ蛍光選択フィルタ(例えば400nm以上の光を透過する干渉フィルタ)18を通過すると蛍光が取り出され、この蛍光は、光電子増倍管19で検出される。そして、これら蛍光選択フィルタ18と光電子増倍管19とで蛍光検出装置20が構成されている。なお、光電子増倍管19は、高圧電源21および独立したアンプ回路22に接続され、各アンプ回路22はアナログデータ処理装置23を介してパーソナルコンピュータ24に接続されている。従って、各光電子増倍管19から出力された信号はアンプ回路22で増幅され、その増幅された各信号はアナログデータ処理装置23でディジタル値に変換され、パーソナルコンピュータ24で各データの収集、解析等が行われる。
【0015】
以上の構成により、マイクロプレート4が複数の光ファイババンドル部17の上方に配置されると、複数の光ファイババンドル部17から出射される励起光はそれぞれマイクロプレート4の複数のウェル3に照射され、複数の試料Sから出射される光がそれぞれ光ファイババンドル部17の蛍光取得用光ファイバ15の入射端部15aに入射され、蛍光取得用光ファイバ15から出射された光が蛍光選択フィルタ18を経ることで蛍光が取り出され、その蛍光が光電子増倍管19で検出される。
【0016】
図2に示すように、光ファイババンドル部17は、平板状のファイバホルダ25に固定されている。ファイバホルダ25には、マイクロプレート4のウェル3に対応して形成された8列12行の開口部25aを貫通させて固定されている。図4に示すように、このファイバホルダ25は、U字型のガイド部材26で支持されている。ガイド部材26は、図5にも示すように、支持板27と、その支持板27の両側に直交して設けられる一対の支持腕28,28とで構成され、支持板27および一対の支持腕28,28によってファイバホルダ25が支持される。支持板27には、ボールねじ29がねじ係合され、このボールねじ29は昇降用ステッピングモータ30に接続されている。このようにしてファイバ移動機構が構成される。
【0017】
そして、昇降用ステッピングモータ30を作動させると、ボールねじ29が回転し、ガイド部材26が上昇する。従って、光ファイババンドル部17の上方にマイクロプレート4が配置されると、光ファイババンドル部17の端面17aがマイクロプレート4の底面4aに近づく。また、ボールねじ29を逆回転させると、ガイド部材26が下降し、光ファイババンドル部17の端面17aがマイクロプレート4の底面4aから遠ざかる。
【0018】
ところで、試料Sとして用いる細胞には、マイクロプレート4のウェル3の底面に付着する付着性細胞(図6(a)参照)と、ウェル3内の細胞培養液中で浮遊する浮遊性細胞(図6(b)参照)とがある。付着性細胞は、ウェル3内の定位置にあるため、遠い位置から励起光を照射すると蛍光が十分に取得できない場合がある。一方、浮遊性細胞は細胞培養液中で浮遊しているため、近い位置から励起光を照射すると蛍光が十分に得られない場合がある。
【0019】
従って、付着性細胞に励起光を照射する場合には、図7(a)に示すように、光ファイババンドル部17の端面17aをマイクロプレート4の底面4aに近づけることで蛍光が十分に得られ、浮遊性細胞に励起光を照射する場合には、図7(b)に示すように、光ファイババンドル部17の端面17aをマイクロプレート4の底面4aから遠ざけることで蛍光が十分に得られる。例えば、付着性細胞については、光ファイババンドル部17の端面17aとマイクロプレート4の底面4aとの距離を1mmとすると十分な蛍光強度が得られるが、4mmとすると、蛍光強度は、1mmの場合に得られる蛍光強度のおよそ1/2となる。このように細胞の性状に応じて光ファイババンドル部17の端面17aとマイクロプレート4の底面4aとの間の距離をあらかじめ調節することにより細胞の性状にかかわらず十分な強度の蛍光が確実に得られる。なお、ファイバホルダ25の位置は、細胞の性状に応じて、パーソナルコンピュータ24から昇降用ステッピングモータ30にパルス入力信号を送ることで制御される。
【0020】
図8は、本実施形態に係る蛍光測定装置1の構成をより詳細に示す概略図である。図8に示すように、蛍光測定装置1には、暗箱2内でマイクロプレート4の複数のウェル3に試薬を分注する試薬分注装置31が更に設けられ、この試薬分注装置31は、暗箱2内でガイドレール32,32の上方に試薬分注器33を備えている。この試薬分注器33は、試薬を貯留する貯留タンク34から複数の分注ノズル35を通して試薬を分注するものであり、分注ノズル35は、マイクロプレート4の複数のウェル3に対応して8列12行で配列されている。従って、これら分注ノズル35を通して各ウェル3に試薬が同時一括に注入される。この試薬分注器33は、暗箱2内でガイドレール32,32の上方でこれらと平行に延びる一対のガイドレール36,36に懸架される。また、ガイドレール36,36には、試薬分注器33とほぼ同一構成の試薬分注器37が懸架されている。なお、試薬分注器33,37はそれぞれパーソナルコンピュータ24から送出される入力指示信号CBに基づき駆動制御部38から送出される分注指示信号B1,B2によって制御され、これによって試薬の分注量や分注タイミング等が制御される。
【0021】
図9は、前述した試薬分注装置31を用いてマイクロプレート4の複数の試料Sに分注ノズル35から試薬を分注する前後における細胞培養液中の付着性細胞の分布状態の変化を示す図であり、図10は、試薬分注前後の付着性細胞の分布状態の変化をマイクロプレート4の表面側から見た図である。これらの図に示すように、試薬分注前では、励起光が十分な数の細胞に照射されているのに対し、試薬分注後では、試薬の分注により液面がゆれたり細胞が舞い上がったりする場合があるため、励起光に照射される細胞の数が減少する。従って、試薬分注後で蛍光強度が減少する場合がある。図11は、付着性細胞に340nm,380nmの2種類の波長の励起光をそれぞれ試薬分注前後にかけて試料Sに照射したときの蛍光強度の変化の一例を示しており、試薬を分注すると蛍光強度が急激に減少していることが分かる。このように蛍光強度が変化すると、蛍光強度の変化が試薬分注による細胞自体の変化によるものか否かが分からず、細胞の動態が的確に把握できなくなり好ましくない。
【0022】
そこで、蛍光測定装置1には、マイクロプレート4を振動させるマイクロプレート4のウェル3内の細胞が試薬分注前後にかけて運動した状態を維持するようにマイクロプレート振動機構が設けられている。
【0023】
図12は、このマイクロプレート振動機構の一例を示す平面図であり、図13は、図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。これらの図に示すように、マイクロプレート振動機構39は、例えばガイドレール32,32に沿って往復移動可能な矩形状の可動枠40を備えており、この可動枠40上には一対の支柱41,41を介してマイクロプレートホルダ42が支持されている。マイクロプレートホルダ42は、マイクロプレート4を支持するためのものであり、マイクロプレート4の底面4a側から励起光を照射できるように矩形状の開口部42aが形成されている。また、マイクロプレートホルダ42には1つの貫通孔43が形成され、この貫通孔43には円板44が回転可能に嵌め込まれ、この円板44にはその中心Cから離れた位置に回転軸45が貫通し、回転軸45は振動用モータ46に接続されている。振動用モータ46は可動枠40上に固定されている。
【0024】
このようなマイクロプレート振動機構39を作動させるにあたっては、まず、複数の光ファイババンドル部17の端面17aがそれぞれマイクロプレート4の対応する複数のウェル3に対向するように配置される。そして、光ファイババンドル部17の端面17aとマイクロプレート4の底面4aとの間の間隔が細胞の性状に応じてあらかじめ調節される。このような状態で、振動用モータ46を作動させると、円板44の中心Cが回転軸45回りに回転し、これに伴ってマイクロプレートホルダ42が振動する。マイクロプレートホルダ42は、ガイドレール32,32に沿った方向で振動し、かつガイドレール32,32に直交する方向でも振動する。
【0025】
ここで、マイクロプレートホルダ24は、ウェル3内の試料Sから出射される光が、振動中、同一の光ファイババンドル部17の端面17aに入射されるように振動される。このとき、マイクロプレート4のウェル3内の細胞が動いた状態を維持される。このため、試薬分注器33,36から試薬が分注されても、試薬分注前後にかけてウェル3内の細胞が動かされることとなるので、試薬分注によりウェル3内の静止細胞が動き出すことで生じる蛍光強度の変化が十分に防止される。このため、試薬分注による蛍光強度の変化が細胞自体の変化によるものとなり、試薬分注直後における細胞の動態をも的確に把握されることとなる。
【0026】
なお、振動用モータ46には回転速度制御回路47が接続され、この回転速度制御回路47により回転軸45の回転速度が制御され、この回転速度制御回路47には振動モータ46のON/OFFを制御するスイッチが接続されている。
【0027】
また、図8に示すように、暗箱2の側面2aには複数枚のマイクロプレート4を収納する収納ボックス48が設けられ、これらマイクロプレート4は、マイクロプレート送出機構(図示せず)によって収納ボックス48からガイドレール32,32上に順次送り出される。また、暗箱2の側面2aと反対の側面2bには、ガイドレール32,32上から送られるマイクロプレート4が収納ボックス49内に収容され、マイクロプレート4は、リフト機構(図示せず)によって順次上方に移動される。なお、マイクロプレート送出機構およびリフト機構はそれぞれパーソナルコンピュータ24から送出される入力指示信号CBに基づき駆動制御部38から送出される指示信号CL,CSによって制御され、また、ガイドレール32,32に沿って往復移動可能な可動枠40はパーソナルコンピュータ24から送出される入力指示信号CBに基づき駆動制御部38から送出される指示信号CCによって制御される。
【0028】
次に、以上のような構成を有する蛍光測定装置1の使用方法の一例について簡単に説明する。
【0029】
まず、例えば10枚のマイクロプレート4をあらかじめ収納ボックス48内に収納しておく。そして、あらかじめ測定すべき細胞が付着性細胞であるか浮遊性細胞であるか、また、試薬分注によって動きやすい細胞であるかどうかなどの細胞の性状や測定条件をパーソナルコンピュータ24に入力する。
【0030】
このようにして測定開始指示がなされると、駆動制御部38からの制御信号CLによってマイクロプレート送出機構を作動させ、マイクロプレート4を暗箱2内のガイドレール32,32の一端部(初期位置)に設置する。次に、駆動制御部38からの制御信号CCによって可動枠40を移動させることによりマイクロプレート4を光ファイババンドル部17の上方に配置する。
【0031】
ここで、あらかじめ入力された細胞の性状にしたがって、付着性細胞では例えば4mm、浮遊性細胞では例えば1mm程度となるように昇降用ステッピングモータ30を制御し、マイクロプレート4の底面4aと光ファイババンドル部17の端面17aとの間隔を設定する。また、浮遊性細胞あるいは付着性細胞でも試薬分注によって動きやすいものについてはマイクロプレート振動機構39の振動用モータ46を作動させる。
【0032】
次に、パーソナルコンピュータ24からの分注制御信号CBにより試薬分注器36をマイクロプレート4に対向する位置まで移動させる。次に、分注指示信号B1を試薬分注器36へ出力することにより、分注指示信号B1に応じてあらかじめ予定された量の第一試薬を試薬分注器36から複数のウェル3内に同時に一括して分注する。
【0033】
試薬分注器36での分注が完了したならば、試薬分注器36をもとの位置に戻し、続いて試薬分注器33をマイクロプレート4に対向する位置まで移動させる。そして、第一試薬の分注の場合と同様にして第二試薬を複数のウェル3内に同時一括して分注する。
【0034】
測定が終了したマイクロプレート4は、駆動制御部38からの制御信号CCによって可動枠40を移動させ、マイクロプレート4を駆動制御部38からの制御信号CSによってリフト機構を作動させることで1枚ずつ収納ボックス49内に収納する。以下、未測定のマイクロプレート4についても、同様にして測定を行う。
【0035】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、ファイバ移動機構は、光ファイバホルダ17の端面17aをマイクロプレート4の底面4aに直交する方向に移動させる機構であれば、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
【0036】
また、マイクロプレート振動機構39は、マイクロプレート4を振動させる機構である限り、マイクロプレート4を上下方向に移動させる機構であっても、一方向にのみ移動させる機構であってもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、励起光発生装置からの励起光を励起光照射用光ファイバを通して伝送し、マイクロプレートの複数のウェル内の試料に照射すると、各試料からの光が蛍光取得用光ファイバを通して伝送され、蛍光検出装置で試料からの蛍光が検出される。ここで、試料として付着性細胞や浮遊性細胞を含有する液体などを用いる場合、これら細胞の性状に応じ、ファイバ移動機構によってあらかじめ光ファイババンドル部の端面をマイクロプレートの底面に対して近づけたり遠ざけたりしておくと、細胞の性状に応じて適切な強度の蛍光が十分に検出される。その結果、細胞の性状にかかわらず試料から十分な強度の蛍光を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による蛍光測定装置の一実施形態の基本構成を示す概略断面図である。
【図2】光ファイババンドル部とマイクロプレートの位置関係を示す側面図である。
【図3】図2のIII−III線に沿った断面図である。
【図4】ファイバ移動機構の一例を示す側面図である。
【図5】図4のファイバ移動機構を示す平面図である。
【図6】(a)はウェルの底面に付着する付着性細胞を示す断面図、(b)は細胞培養液中に浮遊する浮遊性細胞を示す断面図である。
【図7】(a)は、付着性細胞に励起光を照射する場合の光ファイババンドル部の適切な位置を示す断面図、(b)は、浮遊性細胞に励起光を照射する場合の光ファイババンドル部の適切な位置を示す断面図である。
【図8】図1の蛍光測定装置の構成をより詳細に示す概略図である。
【図9】試薬分注前後の細胞分布の変化を示す図である。
【図10】図9の試薬分注による細胞分布の変化をマイクロプレートの表面側から見た図である。
【図11】図11は、付着性細胞に2種類の波長の励起光をそれぞれ試薬分注前後にかけて試料に照射したときの蛍光強度の変化を示すグラフである。
【図12】図12は、マイクロプレート振動機構の一例を示す平面図である。
【図13】図13は、図12のXIII−XIII線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1…蛍光測定装置、3…ウェル、4…マイクロプレート、4a…底面、5…励起光発生装置、7…光源(励起光発生装置)、8…集光レンズ、9,10…励起光選択フィルタ(励起光発生装置)、13…励起光照射用光ファイバ、13b…出射端部、15…蛍光取得用光ファイバ、15a…入射端部、17…光ファイババンドル部、17a…端面、18…蛍光選択フィルタ(蛍光検出装置)、19…光電子増倍管(蛍光検出装置)、25…ファイバホルダ(ファイバ移動機構)、26…ガイド部材(ファイバ移動機構)、27…支持板(ファイバ移動機構)、28…支持腕(ファイバ移動機構)、29…ボールねじ(ファイバ移動機構)、30…昇降用ステッピングモータ(ファイバ移動機構)、33,36…試薬分注器(試薬分注装置)、35…分注ノズル(試薬分注装置)、36…ガイドレール(試薬分注装置)、40…可動枠(マイクロプレート振動機構)、41…支柱(マイクロプレート振動機構)、42…マイクロプレートホルダ(マイクロプレート振動機構)、44…円板(マイクロプレート振動機構)、45…回転軸(マイクロプレート振動機構)、46…振動用モータ(マイクロプレート振動機構)、47…回転速度制御回路(マイクロプレート振動機構)。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluorescence measurement equipment, and more particularly to fluorescence measurement apparatus for measuring the fluorescence from such cells contained in a plurality of wells of a microplate.
[0002]
[Prior art]
As a conventional fluorescence measurement device, a fluorescence measurement device is known in which a sample is accommodated in a plurality of wells of a microplate and fluorescence from each sample is measured. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-40955 discloses a plurality of branched optical fibers that branch from the main optical fiber in the middle and transmit light from a light source to a plurality of wells corresponding to a plurality of wells of a microplate, Fluorescence detection optical fibers bundled with a plurality of branched optical fibers, respectively, and the ends of the branch optical fibers and the fluorescence detection optical fibers correspond to the plurality of wells on the bottom surface side of the microplate. A fixed fluorescence measurement device is disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the fluorescence measuring apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-40955, when detecting fluorescence from a cell or the like, the fluorescence may not be sufficiently detected depending on the cell.
[0004]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a fluorescence measuring apparatus that can sufficiently detect fluorescence from a sample regardless of the type of the sample.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the conventional fluorescence measuring apparatus, the present inventors have found that cells include adherent cells that adhere to the bottom of the well and suspension cells that float in the well. The present inventors completed the present invention by finding that there are cases where the fluorescence intensity of the fluorescent material cannot be detected sufficiently.
[0006]
That is, the invention according to claim 1 is a fluorescence measurement apparatus that irradiates a sample in a plurality of wells of a microplate from the bottom side of the microplate and detects fluorescence from the sample on the bottom side of the microplate. An excitation light generator that generates excitation light, a plurality of excitation light irradiation optical fibers that distribute excitation light incident from the excitation light generator according to a plurality of wells, and a sample in the plurality of wells. A fluorescence acquisition optical fiber for transmitting fluorescence, a fluorescence detection device for detecting fluorescence transmitted by the fluorescence acquisition optical fiber, and a plurality of wells provided on the bottom side of the microplate, each of which is excitation light A plurality of optical fiber bundle parts configured by bundling the emission end part of the irradiation optical fiber and the incident end part of the fluorescence acquisition optical fiber are arranged in the optical fiber band. Characterized in that it comprises a fiber moving mechanism for moving to increase or decrease the distance between the bottom surface of the part end face microplate.
[0007]
According to the present invention, when the excitation light from the excitation light generator is transmitted through the excitation light irradiation optical fiber and irradiated onto the samples in the plurality of wells of the microplate, the light from each sample passes through the fluorescence acquisition optical fiber. The fluorescence from the sample is detected by the fluorescence detection device. Here, when using a liquid containing adherent cells or floating cells as a sample, the end face of the optical fiber bundle portion is moved closer to or away from the bottom surface of the microplate in advance by a fiber moving mechanism according to the properties of these cells. In other words, fluorescence having an appropriate intensity is detected regardless of the properties of the cells.
[0008]
Moreover, it is preferable that the said fluorescence measuring apparatus is further provided with the reagent dispensing apparatus which dispenses a reagent in a some well, and the microplate vibration mechanism which vibrates a microplate.
[0009]
According to the present invention, when the reagent is dispensed into the well of the microplate by the reagent dispensing device, the fluorescence intensity may change due to the change in cell distribution in the sample due to the fluctuation of the liquid level, etc. If the microplate is vibrated by the microplate vibration mechanism before and after, the fluorescence intensity hardly changes even when the reagent is dispensed.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the fluorescence measuring apparatus of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In all drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.
[0011]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a fluorescence measuring apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 1, the fluorescence measuring device 1 uses a
[0012]
The fluorescence measurement device 1 includes an
[0013]
From this pumping
[0014]
As shown in FIG. 1, when the light emitted from the emission end 15b of the fluorescence acquisition
[0015]
With the above configuration, when the
[0016]
As shown in FIG. 2, the optical
[0017]
When the elevating stepping
[0018]
By the way, the cells used as the sample S include adherent cells attached to the bottom surface of the
[0019]
Therefore, when the adherent cells are irradiated with excitation light, sufficient fluorescence can be obtained by bringing the
[0020]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the fluorescence measuring apparatus 1 according to the present embodiment in more detail. As shown in FIG. 8, the fluorescence measuring device 1 is further provided with a
[0021]
FIG. 9 shows changes in the distribution state of the adherent cells in the cell culture solution before and after dispensing the reagent from the dispensing
[0022]
Therefore, the fluorescence measuring apparatus 1 is provided with a microplate vibration mechanism so that the cells in the
[0023]
FIG. 12 is a plan view showing an example of the microplate vibration mechanism, and FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG. As shown in these drawings, the
[0024]
In operating such a
[0025]
Here, the
[0026]
A rotation
[0027]
Further, as shown in FIG. 8, a
[0028]
Next, an example of how to use the fluorescence measuring apparatus 1 having the above configuration will be briefly described.
[0029]
First, for example, ten microplates 4 are stored in the
[0030]
When the measurement start instruction is given in this way, the microplate delivery mechanism is operated by the control signal CL from the
[0031]
Here, in accordance with the cell properties inputted in advance, the elevating stepping
[0032]
Next, the
[0033]
When dispensing with the
[0034]
The microplates 4 that have been measured are moved one by one by moving the
[0035]
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the fiber moving mechanism is not limited to the configuration of the above embodiment as long as it is a mechanism that moves the
[0036]
Moreover, as long as the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the excitation light from the excitation light generation device is transmitted through the optical fiber for excitation light irradiation and irradiated to the samples in the plurality of wells of the microplate, the light from each sample is fluorescent. The light is transmitted through the acquisition optical fiber, and the fluorescence from the sample is detected by the fluorescence detection device. Here, when using a liquid containing adherent cells or floating cells as a sample, the end face of the optical fiber bundle portion is moved closer to or away from the bottom surface of the microplate in advance by a fiber moving mechanism according to the properties of these cells. In other words, fluorescence having an appropriate intensity is sufficiently detected according to the properties of the cells. As a result, sufficient intensity of fluorescence can be detected from the sample regardless of the cell properties.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a basic configuration of an embodiment of a fluorescence measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a positional relationship between an optical fiber bundle portion and a microplate.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a side view showing an example of a fiber moving mechanism.
5 is a plan view showing the fiber moving mechanism of FIG. 4; FIG.
6A is a cross-sectional view showing adherent cells adhering to the bottom surface of a well, and FIG. 6B is a cross-sectional view showing floating cells floating in a cell culture medium.
7A is a cross-sectional view showing an appropriate position of an optical fiber bundle portion when irradiating an adherent cell with excitation light, and FIG. 7B is a light when irradiating the suspension cell with excitation light. It is sectional drawing which shows the suitable position of a fiber bundle part.
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the fluorescence measuring apparatus in FIG. 1 in more detail.
FIG. 9 shows changes in cell distribution before and after reagent dispensing.
10 is a diagram showing a change in cell distribution due to reagent dispensing in FIG. 9 as seen from the surface side of the microplate.
FIG. 11 is a graph showing changes in fluorescence intensity when an adherent cell is irradiated with excitation light of two types of wavelengths before and after reagent dispensing, respectively.
FIG. 12 is a plan view showing an example of a microplate vibration mechanism.
13 is a cross-sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fluorescence measuring apparatus, 3 ... Well, 4 ... Microplate, 4a ... Bottom surface, 5 ... Excitation light generator, 7 ... Light source (excitation light generator), 8 ... Condensing lens, 9,10 ... Excitation light selection filter (Excitation light generator), 13 ... Excitation light irradiation optical fiber, 13b ... Emission end, 15 ... Fluorescence acquisition optical fiber, 15a ... Incoming end, 17 ... Optical fiber bundle, 17a ... End face, 18 ... Fluorescence Selection filter (fluorescence detection device), 19 ... photomultiplier tube (fluorescence detection device), 25 ... fiber holder (fiber movement mechanism), 26 ... guide member (fiber movement mechanism), 27 ... support plate (fiber movement mechanism), 28 ... support arm (fiber movement mechanism), 29 ... ball screw (fiber movement mechanism), 30 ... elevating stepping motor (fiber movement mechanism), 33, 36 ... reagent dispenser (reagent dispensing device), 5 ... dispensing nozzle (reagent dispensing device), 36 ... guide rail (reagent dispensing device), 40 ... movable frame (microplate vibration mechanism), 41 ... support (microplate vibration mechanism), 42 ... microplate holder ( Microplate vibration mechanism), 44 ... Disk (microplate vibration mechanism), 45 ... Rotating shaft (microplate vibration mechanism), 46 ... Vibration motor (microplate vibration mechanism), 47 ... Rotational speed control circuit (microplate vibration) mechanism).
Claims (2)
前記励起光を発生する励起光発生装置と、
前記励起光発生装置から入射される励起光を前記複数のウェルに応じて分配する複数本の励起光照射用光ファイバと、
前記複数のウェル内の試料から入射される蛍光を伝送する蛍光取得用光ファイバと、
前記蛍光取得用光ファイバによって伝送された蛍光を検出する蛍光検出装置と、
前記マイクロプレートの底面側に前記複数のウェルに対応して設けられ且つそれぞれが前記励起光照射用光ファイバの出射端部と前記蛍光取得用光ファイバの入射端部を束ねて構成される複数の光ファイババンドル部を、その光ファイババンドル部の端面と前記マイクロプレートの底面との間の距離を増減させるように移動させるファイバ移動機構と、
を備えることを特徴とする蛍光測定装置。In the fluorescence measurement device that irradiates the sample in the plurality of wells of the microplate from the bottom side of the microplate with excitation light, and detects fluorescence from the sample on the bottom side of the microplate,
An excitation light generator for generating the excitation light;
A plurality of excitation light irradiating optical fibers that distribute the excitation light incident from the excitation light generator according to the plurality of wells;
A fluorescence acquisition optical fiber that transmits fluorescence incident from a sample in the plurality of wells;
A fluorescence detection device that detects fluorescence transmitted by the fluorescence acquisition optical fiber;
A plurality of wells provided corresponding to the plurality of wells on the bottom surface side of the microplate and each configured by bundling an emission end of the excitation light irradiation optical fiber and an incidence end of the fluorescence acquisition optical fiber; A fiber moving mechanism for moving the optical fiber bundle part so as to increase or decrease the distance between the end face of the optical fiber bundle part and the bottom surface of the microplate;
A fluorescence measuring apparatus comprising:
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