使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析裝置、光分析方法以及光分析用計(jì) ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種在使用用于掃描分子計(jì)數(shù)法、FCS、FIDA、PCH等光分析技術(shù)的共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析技術(shù)中能夠在光強(qiáng)度測量前判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的狀態(tài)的技術(shù)。在本發(fā)明的測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行光強(qiáng)度的分析的光分析技術(shù)中，根據(jù)一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來執(zhí)行判定處理，在該判定處理中，對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的上述光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。
【專利說明】使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析裝置、光分析方法以及光分析用計(jì)算機(jī)程序

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光分析技術(shù)，能夠使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)等能夠檢測來自溶液中的微小區(qū)域的光的光學(xué)系統(tǒng)，檢測來自分散或溶解在溶液中的原子、分子或它們的聚合體(以下將它們稱為“粒子”。)、例如蛋白質(zhì)、肽、核酸、脂質(zhì)、糖鏈、氨基酸或它們的聚合體等生物體分子、病毒、細(xì)胞等粒子狀的對象物、或非生物學(xué)粒子的光，來獲取在分析或解析它們的狀態(tài)(相互作用、結(jié)合/離解狀態(tài)等)時(shí)有用的信息。此外，在本說明書中，所檢測的光可以是熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光、散射光等。發(fā)光的粒子(以下稱為“發(fā)光粒子”。)可以是其自身發(fā)光的粒子、或附加了任意的發(fā)光標(biāo)識(shí)或發(fā)光探針的粒子。

【背景技術(shù)】
[0002]由于近年來的光測量技術(shù)的發(fā)展，使用共焦顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)和還能夠進(jìn)行光子計(jì)數(shù)(單光子檢測)的超高靈敏度的光檢測技術(shù)，能夠檢測/測量單光子或熒光單分子水平的微弱光。因此，提出了各種使用這樣的微弱光測量技術(shù)對生物體分子等的特性、分子間相互作用、或結(jié)合/離解反應(yīng)進(jìn)行檢測的光分析技術(shù)。作為這樣的光分析技術(shù)，例如已知有焚光相關(guān)光譜分析(Fluorescence Correlat1n Spectroscopy:FCS。例如參照專利文獻(xiàn)1_3)、焚光強(qiáng)度分布分析(Fluorescence-1ntensity Distribut1n Analysis:FIDA。例如專利文獻(xiàn)4)、光子計(jì)數(shù)直方圖(Photon Counting Histogram:PCH。例如專利文獻(xiàn)5)等。另外，在專利文獻(xiàn)6?8中，提出了根據(jù)利用共焦顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量出的樣本溶液的熒光信號(hào)的時(shí)間經(jīng)過來檢測熒光性物質(zhì)的方法。
[0003]并且，本申請的 申請人:在專利文獻(xiàn)9?11中提出了利用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)等能夠檢測來自溶液中的微小區(qū)域的光的光學(xué)系統(tǒng)的、基于與FCS、FIDA等光分析技術(shù)不同的原理的新的光分析技術(shù)。在所述的新的光分析技術(shù)(以下稱為“掃描分子計(jì)數(shù)法”。)中，一邊使作為光的檢測區(qū)域的微小區(qū)域(以下稱為“光檢測區(qū)域”。在使用激勵(lì)光的情況下，與激勵(lì)光的會(huì)聚區(qū)域大致一致。)的位置在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)、即一邊通過光檢測區(qū)域?qū)颖救芤簝?nèi)進(jìn)行掃描，一邊在光檢測區(qū)域包含在樣本溶液中分散且隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的發(fā)光粒子時(shí)逐個(gè)檢測從該發(fā)光粒子發(fā)出的光，由此，能夠?qū)颖救芤褐械陌l(fā)光粒子逐一地進(jìn)行檢測，來獲取與發(fā)光粒子的計(jì)數(shù)、樣本溶液中的發(fā)光粒子的濃度或數(shù)密度有關(guān)的信息。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-098876
[0005]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-292371
[0006]專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-281831
[0007]專利文獻(xiàn)4:日本特許第4023523號(hào)
[0008]專利文獻(xiàn)5:國際公開2008-080417
[0009]專利文獻(xiàn)6:日本特開2007-20565
[0010]專利文獻(xiàn)7:日本特開2008-116440
[0011]專利文獻(xiàn)8:日本特開平4-337446號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)9:國際公開第2011/108369
[0013]專利文獻(xiàn)10:國際公開第2011/108370
[0014]專利文獻(xiàn)11:國際公開第2011/108371


【發(fā)明內(nèi)容】

_5] 發(fā)明要解決的問題
[0016]如上所述，為了如掃描分子計(jì)數(shù)法、FCS、FIDA、PCH等光分析技術(shù)那樣使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)成功地執(zhí)行光強(qiáng)度的測量，需要從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)成為預(yù)定的狀態(tài)。例如在樣本容器中必須可靠地存在樣本溶液，光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的焦點(diǎn)區(qū)域、即微小區(qū)域(光檢測區(qū)域)必須可靠地存在于所述樣本溶液中。另外，在是液浸式的物鏡的情況下，在物鏡與樣本容器之間必須存在規(guī)定的液體(水、油等)。并且，在被檢測的光需要激勵(lì)光的情況下，激勵(lì)光必須以預(yù)定的強(qiáng)度且以預(yù)定的區(qū)域會(huì)聚于樣本溶液內(nèi)而形成微小區(qū)域，檢測來自微小區(qū)域的光的光檢測器需要成為能夠?qū)⒄＝邮盏墓廪D(zhuǎn)換為電信號(hào)的狀態(tài)。另外，特別是在掃描分子計(jì)數(shù)法的情況下，在一邊使物鏡的光檢測區(qū)域的位置在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)一邊執(zhí)行光強(qiáng)度的測量時(shí)，如果在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、對光強(qiáng)度的測量產(chǎn)生影響的異物等，則可能需要進(jìn)行將該部分的光強(qiáng)度的測量值排除的處理等，分析處理耗費(fèi)勞力，因此優(yōu)選預(yù)先形成為不存在那樣的從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、異物等的狀態(tài)。
[0017]如上所述，對于在從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)中是否達(dá)成了預(yù)定的狀態(tài)的確認(rèn)，需要掌握物鏡的前端的小空間區(qū)域的狀況，因此以往一般多基于使用者的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行。特別是在光強(qiáng)度的測量時(shí)使用者難以直接確認(rèn)物鏡的視野或焦點(diǎn)區(qū)域附近的狀況的情況下，經(jīng)常在光強(qiáng)度的測量結(jié)束之后參照其結(jié)果來判斷是否在光學(xué)系統(tǒng)為預(yù)定的狀態(tài)下進(jìn)行了所述測量。然而，根據(jù)使用者的經(jīng)驗(yàn)、測量后的結(jié)果的狀態(tài)來判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否達(dá)成了預(yù)定的狀態(tài)是沒有效率的(根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件的不同，也存在一次的光強(qiáng)度的測量需要數(shù)十分鐘?一個(gè)小時(shí)左右的情況。)，另外，也可能存在需要費(fèi)用的情況。因而，不依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)而能夠在測量前判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的狀態(tài)是有利的。
[0018]這樣，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種在如上述那樣的使用用于掃描分子計(jì)數(shù)法、FCS、FIDA、PCH等光分析技術(shù)的共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析技術(shù)中，即使不依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)、光強(qiáng)度測量后的對結(jié)果的狀態(tài)的觀察也能夠在光強(qiáng)度的測量前判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)定的狀態(tài)的新結(jié)構(gòu)。
[0019]關(guān)于這一點(diǎn)，一般在使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析裝置的情況下，一般地，根據(jù)從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)不同而由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度中的背景(背景強(qiáng)度)的大小發(fā)生變化。即，只要參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小就能夠判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否達(dá)成了預(yù)定的狀態(tài)、即是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)。在本發(fā)明中，利用上述的知識(shí)。
[0020]用于解決問題的方案
[0021]根據(jù)本發(fā)明，通過下述裝置來達(dá)成上述課題，該裝置是使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行所述的光強(qiáng)度的分析的光分析裝置，其特征在于，包括:光檢測區(qū)域位置移動(dòng)器，其使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)；光檢測器，其用于檢測來自光檢測區(qū)域的光；以及判定器，其根據(jù)一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。在所述結(jié)構(gòu)中，共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的“光檢測區(qū)域”是指共焦區(qū)組織、即顯微鏡中檢測光的微小區(qū)域，在從物鏡提供激勵(lì)光的情況下，相當(dāng)于該激勵(lì)光會(huì)聚到的區(qū)域。另外，在本裝置中執(zhí)行的光強(qiáng)度的測量、分析只要是掃描分子計(jì)數(shù)法、FCS、FIDA、PCH等使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行光強(qiáng)度的測量、分析的光分析技術(shù)，則可以是任意的。光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置可以通過使樣本容器或承載樣本容器的臺(tái)移動(dòng)或者通過變更光學(xué)系統(tǒng)的光路內(nèi)的光學(xué)元件的朝向而使焦點(diǎn)位置移動(dòng)來達(dá)成。
[0022]上述的本發(fā)明的裝置基本上適用于與上述的專利文獻(xiàn)等所記載的使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量、分析的光分析裝置。如已經(jīng)提及的那樣，只要參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小就能夠判定在光學(xué)系統(tǒng)中是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)。因此，在本發(fā)明中，在顯微鏡中，參照一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，根據(jù)所述的信號(hào)強(qiáng)度的大小，對是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)、或者達(dá)成了所述狀態(tài)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，不依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)、光強(qiáng)度測量后的對結(jié)果的狀態(tài)的觀察而能夠參照從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小本身，因此能夠在確認(rèn)出達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)之后執(zhí)行光強(qiáng)度的測量，從而是有利的。此外，典型的是，進(jìn)行上述判定的判定器可以通過光分析裝置的依照計(jì)算機(jī)程序的動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。
[0023]在上述結(jié)構(gòu)中，為了進(jìn)行上述判定，判定器可以存儲(chǔ)在光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)獲得的從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍(第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍)。而且，在一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊執(zhí)行判定時(shí)，可以參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，在所述的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，即使在使用者難以直接視覺觀察物鏡的視野或焦點(diǎn)區(qū)域附近的狀況的情況下，也能夠容易地確認(rèn)光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。
[0024]另一方面，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小偏離了第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。此時(shí)，可知根據(jù)不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由不同而由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小不同。因此，在上述結(jié)構(gòu)中，可以構(gòu)成為判定器在由光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)，能夠掌握其理由，因此能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行處置使得能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。
[0025]作為用于判定上述不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由的結(jié)構(gòu)，具體地說，可以預(yù)先存儲(chǔ)在下述情況(i)?(V)中的至少一個(gè)情況下由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況⑴?(V)中的與由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，⑴是在樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(?)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于物鏡與樣本容器之間的液體的情況、(iii)是光檢測區(qū)域位于樣本容器的壁的情況、(iv)是光檢測器發(fā)生了故障的情況以及(V)是在光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到光檢測區(qū)域的情況。預(yù)先存儲(chǔ)的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍的數(shù)據(jù)可以通過在能夠確認(rèn)光檢測區(qū)域附近的狀況的狀態(tài)下進(jìn)行的預(yù)備實(shí)驗(yàn)等來獲取。此外，對于例如激勵(lì)光的照射的問題、光檢測器的故障之類的情形，即使在樣本容器內(nèi)不準(zhǔn)備樣本溶液也能夠檢測。因而，在上述的結(jié)構(gòu)中，也可以構(gòu)成為判定器根據(jù)光檢測區(qū)域沒有配置在樣本溶液內(nèi)時(shí)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
[0026]另外，在如之前列舉的那樣的各種光分析技術(shù)中的掃描分子計(jì)數(shù)法等中，一邊在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光的強(qiáng)度的測量。在這種情況下，如已經(jīng)提及的那樣，優(yōu)選成為在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上不存在從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、對光強(qiáng)度的測量產(chǎn)生影響的異物等的狀態(tài)。關(guān)于這一點(diǎn)，在光檢測區(qū)域通過存在從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、異物等的區(qū)域時(shí)，同樣地，從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的背景出現(xiàn)變化，典型的是，此時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度增大。另外，在移動(dòng)路徑是循環(huán)路徑的情況下，基于存在光檢測區(qū)域從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、異物等而觀測到周期性的信號(hào)強(qiáng)度的增大。
[0027]因此，在上述本發(fā)明的裝置是如掃描分子計(jì)數(shù)法那樣一邊使光檢測區(qū)域在樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的裝置的情況下，可以構(gòu)成為在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，該移動(dòng)路徑不是優(yōu)選的，因此變更光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑。第一規(guī)定值和第二規(guī)定值可以適當(dāng)?shù)赝ㄟ^實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)定，可以是相同的值，也可以是不同的值。
[0028]作為上述的本發(fā)明的一系列結(jié)構(gòu)中的一個(gè)實(shí)施方式的例子，判定器所進(jìn)行的上述判定可以在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前自動(dòng)地進(jìn)行。具體地說，例如在將被分注有樣本溶液的樣本容器載置在光分析裝置之后，首先將光檢測區(qū)域配置為位于樣本容器的外側(cè)并參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小。在此，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的大小，能夠確認(rèn)激勵(lì)光或光檢測器有無異常、在液浸式物鏡的情況下確認(rèn)在透鏡前端有無液體。之后，以橫穿樣本容器的方式移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置，依次參照此時(shí)的由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的大小，可以確認(rèn)容器的壁的存在范圍、容器內(nèi)的范圍和/或有無樣本溶液。這樣，在基于上述一系列的信號(hào)強(qiáng)度的大小的判定中，確認(rèn)光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量，或者確認(rèn)能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置或該位置的范圍，在判明不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的情況下，可以向使用者發(fā)出警告。并且，在執(zhí)行一邊使光檢測區(qū)域在樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的形式的光分析技術(shù)的情況下，使光檢測區(qū)域的位置在樣本溶液內(nèi)預(yù)定的路徑上移動(dòng)，參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，將信號(hào)強(qiáng)度的大小與第一或第二規(guī)定值進(jìn)行比較，可以確認(rèn)在移動(dòng)路徑上有無從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、對光強(qiáng)度的測量產(chǎn)生影響的異物等。而且，在估計(jì)出在移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液內(nèi)脫離的部分、對光強(qiáng)度的測量產(chǎn)生影響的異物等的情況下，可以變更移動(dòng)路徑。
[0029]上述的本發(fā)明的裝置中的根據(jù)一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量進(jìn)行判定或者對能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定的判定處理通過通用的計(jì)算機(jī)也能夠?qū)崿F(xiàn)。因而，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方式，提供一種光分析用計(jì)算機(jī)程序，用于使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行所述的光強(qiáng)度的分析，該計(jì)算機(jī)程序的特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟:使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)；檢測一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度；以及判定步驟，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度的大小，對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。此外，將計(jì)算機(jī)程序通過存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)能夠讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中來提供。計(jì)算機(jī)通過讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序來執(zhí)行信息的加工、運(yùn)算處理，由此實(shí)現(xiàn)上述的步驟。在此，計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)可以是磁盤、磁光盤、⑶_ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等。并且，上述的程序也可以通過通信線路傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，由接受該傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)來執(zhí)行程序。
[0030]在所述結(jié)構(gòu)中也同樣地，可以是，在判定步驟中，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)的第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。而且，可以是，在由光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。作為所述的方式之一，可以是，在判定步驟中，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的在下述情況⑴?(V)下由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況⑴?(V)中的與由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，⑴是在樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(?)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于物鏡與樣本容器之間的液體的情況、(iii)是光檢測區(qū)域位于樣本容器的壁的情況、(iv)是光檢測器發(fā)生了故障的情況以及(V)是在光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到光檢測區(qū)域的情況。另外，可以是，在判定步驟中，根據(jù)光檢測區(qū)域沒有配置在樣本溶液內(nèi)時(shí)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
[0031]并且，在上述的計(jì)算機(jī)程序中也同樣地，在該計(jì)算機(jī)程序是用于一邊使光檢測區(qū)域在樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的光分析用計(jì)算機(jī)程序的情況下，可以是，在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行變更光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑的步驟。
[0032]另外，在上述的計(jì)算機(jī)程序中也同樣地，優(yōu)選地可以在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前使計(jì)算機(jī)自動(dòng)地執(zhí)行判定步驟。
[0033]根據(jù)上述的本發(fā)明的裝置或計(jì)算機(jī)程序，提供一種包括以下過程的新的方法:根據(jù)一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量進(jìn)行判斷，或者對能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。這樣，根據(jù)本發(fā)明，還提供一種使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行光強(qiáng)度的分析的光分析方法，該方法的特征在于，包括以下過程:移動(dòng)過程，使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)；信號(hào)檢測過程，檢測一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度；以及判定過程，根據(jù)上述信號(hào)強(qiáng)度的大小，對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。
[0034]在所述結(jié)構(gòu)中也同樣地，可以是，在判定過程中，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)的第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。而且，可以是，在由光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。作為所述方式之一，可以是，在判定步驟中，在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的在下述情況⑴?(V)下由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況(i)?(V)中的與由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，⑴是在樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(?)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于物鏡與樣本容器之間的液體的情況、(iii)是光檢測區(qū)域位于上述樣本容器的壁的情況、(iv)是光檢測器發(fā)生了故障的情況以及(V)是在光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到光檢測區(qū)域的情況。另外，也可以是，在判定過程中，根據(jù)光檢測區(qū)域沒有配置在樣本溶液內(nèi)時(shí)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
[0035]并且，在上述方法中也同樣地，在應(yīng)用于一邊使上述光檢測區(qū)域在樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的光分析技術(shù)的情況下，可以是，在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，變更光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑。
[0036]另外，在上述方法中也同樣地，判定過程可以在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前自動(dòng)地執(zhí)行。
[0037]本發(fā)明依照掃描分子計(jì)數(shù)法(專利文獻(xiàn)6-8)、FIDA (專利文獻(xiàn)4)、FCS (專利文獻(xiàn)1-3)等處理，典型地應(yīng)用于用于分析或解析蛋白質(zhì)、肽、核酸、脂質(zhì)、糖鏈、氨基酸或它們的聚合體等生物體分子、病毒、細(xì)胞等粒子狀的生物學(xué)對象物在溶液中的狀態(tài)的用途的光分析技術(shù)，但是也可以用于分析或解析非生物學(xué)粒子(例如原子、分子、膠束(micelles)、金屬膠體等)在溶液中的狀態(tài)，應(yīng)該理解為這種情況也屬于本發(fā)明的范圍。
[0038]發(fā)明的效果
[0039]這樣，根據(jù)上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析技術(shù)中，參照從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，能夠判定光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)是否為能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)，因此即使不依賴于使用者的經(jīng)驗(yàn)、光強(qiáng)度測量后的對結(jié)果的狀態(tài)的觀察，也能夠在進(jìn)行實(shí)際的檢查等測量之前確認(rèn)是否能夠正確地進(jìn)行測量。因而，能夠預(yù)先防止盡管光學(xué)系統(tǒng)中產(chǎn)生各種問題而不是能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)、或者盡管光檢測區(qū)域在不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置或光檢測區(qū)域處于不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的范圍內(nèi)或光檢測區(qū)域通過不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的范圍，使用者也未注意到這些情況而執(zhí)行了需要比較長時(shí)間的光強(qiáng)度的測量。而且，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，能夠降低所謂的測量失敗的頻率，能夠期待測量效率的改善。
[0040]通過本發(fā)明的以下優(yōu)選實(shí)施方式的說明可清楚本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1的(A)是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的光分析裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖。圖1的(B)是共焦區(qū)組織(共焦顯微鏡的觀察區(qū)域)的示意圖。圖1的(C)是變更反射鏡7的朝向使光檢測區(qū)域的位置移動(dòng)的機(jī)構(gòu)的示意圖。圖1的(D)是移動(dòng)微板的水平方向位置來移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置的機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0042]圖2的(A)是在光分析裝置中使用的微板的立體圖。圖2的(B)是示意性地表示在微板的下方相對于該微板相對地移動(dòng)物鏡位置的情形的圖。
[0043]圖3的㈧是底面被形成為平坦的微管型容器的示意圖。圖3的⑶是在光分析裝置中使用微管型容器進(jìn)行光強(qiáng)度的測量的情況下的示意性的側(cè)方圖。圖3的(C)是表示在圖3的(B)的狀態(tài)下使共焦區(qū)組織相對于微管型容器在水平方向上以0.05mm的間距移動(dòng)時(shí)光檢測器所輸出的信號(hào)強(qiáng)度的曲線圖。左側(cè)是在容器內(nèi)存在樣本溶液的情況，右側(cè)是在容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況。
[0044]圖4的(A)是示意性地表示在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)共焦區(qū)組織的位置時(shí)的移動(dòng)路徑的圖。左側(cè)是圓形的移動(dòng)路徑，右側(cè)是直線的移動(dòng)路徑。圖4的(B)是示意性地表示在共焦區(qū)組織的移動(dòng)路徑上存在異物X的情況下進(jìn)行路徑變更的圖。圖4的(C)表示在掃描分子計(jì)數(shù)法的測量中在路徑上存在異物的情況下的測量例。
[0045]圖5是以流程圖的形式表示本發(fā)明的在光強(qiáng)度的測量之前執(zhí)行的判定處理的一個(gè)例子的圖。
[0046]附圖標(biāo)記說曰月
[0047]1:光分析裝置(共焦顯微鏡)；2:光源；3:單模光纖(single-mode opticalfiber) ；3a:光纖出射端；4:準(zhǔn)直透鏡；4a:針孔；5:分色鏡；6、7、11:反射鏡；7a:反射鏡偏轉(zhuǎn)器；8:物鏡；8a:液浸用液體；9:微板；9a:微管型容器；10:皿(樣本溶液容器)；10a:皿的壁部;10b:微板的底部；12:聚光鏡(condenser lens) ；13:針孔；14:屏蔽濾波器；15:多模光纖(mult1-mode optical fiber) ；16:光檢測器；17:反射鏡偏轉(zhuǎn)器電動(dòng)機(jī)；17a:臺(tái)位置變更裝置；18:計(jì)算機(jī)；CV:共焦區(qū)組織(光檢測區(qū)域)。

【具體實(shí)施方式】
[0048]以下詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
_9] 光分析裝置的結(jié)構(gòu)
[0050]本發(fā)明如圖1的(A)示意性地例示的那樣被應(yīng)用于將能夠執(zhí)行掃描分子計(jì)數(shù)法、FCS、FIDA、PCH等的共焦顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)和光檢測器組合而成的光分析裝置。參照圖1的(A)，光分析裝置I由光學(xué)系統(tǒng)2?17以及用于控制光學(xué)系統(tǒng)的各部分的動(dòng)作并且獲取并解析數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)18構(gòu)成。光分析裝置I的光學(xué)系統(tǒng)可以與通常的共焦顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)相同，在此，使從光源2發(fā)射并在單模光纖3內(nèi)傳播的激光(Ex)在光纖的出射端成為以由固有的NA決定的角度發(fā)散的光而發(fā)射，通過準(zhǔn)直器4成為平行光，被分色鏡5、反射鏡6、7反射，入射到物鏡8。典型的是，在物鏡8的上方配置有微板9，該微板9排列有注入了I μ L?幾十μ L的樣本溶液的樣本容器或皿10，從物鏡8射出的激光在樣本容器或皿10內(nèi)的樣本溶液中聚焦，形成光強(qiáng)度強(qiáng)的區(qū)域(激勵(lì)區(qū)域)。在樣本溶液中分散或溶解有作為觀測對象物的單一粒子、典型的是熒光性發(fā)光粒子或附加有熒光色素等發(fā)光標(biāo)識(shí)的發(fā)光粒子，當(dāng)所述發(fā)光粒子進(jìn)入激勵(lì)區(qū)域時(shí)，在其間發(fā)光粒子被激勵(lì)而釋放出光。釋放出的光(Em)通過物鏡8、分色鏡5，被反射鏡11反射后被聚光鏡12聚光，通過針孔13，透過屏蔽濾波器14 (在此，只選擇特定波長頻帶的光成分。)，被導(dǎo)入到多模光纖15，到達(dá)光檢測器16，在被變換為按時(shí)間序列的電信號(hào)之后輸入到計(jì)算機(jī)18，進(jìn)行用于光分析的處理。此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的那樣，在上述結(jié)構(gòu)中，針孔13配置在與物鏡8的焦點(diǎn)位置共軛的位置，由此僅從如圖1的(B)示意性地表示的激光的焦點(diǎn)區(qū)域、即激勵(lì)區(qū)域內(nèi)發(fā)出的光通過針孔13，來自激勵(lì)區(qū)域以外的光被遮斷。圖1的(B)所例示的激光的焦點(diǎn)區(qū)域通常是具有IfL?1fL左右的有效體積的本光分析裝置中的光檢測區(qū)域(典型的是光強(qiáng)度以區(qū)域中心為頂點(diǎn)的高斯型分布。有效體積是以光強(qiáng)度為的Ι/e2的面為邊界的大致橢圓球體的體積。)，被稱為共焦區(qū)組織。另外，在本發(fā)明中，檢測來自一個(gè)發(fā)光粒子的光、例如來自一個(gè)熒光色素分子的微弱光，因此作為光檢測器16，優(yōu)選的是使用能夠在光子計(jì)數(shù)中使用的超高靈敏度的光檢測器。在光的檢測是通過光子計(jì)數(shù)進(jìn)行的情況下，以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)按每個(gè)規(guī)定的單位時(shí)間(BIN TIME)逐次測量來到光檢測器的光子的個(gè)數(shù)的方式執(zhí)行光強(qiáng)度的測量。因而，在這種情況下，按時(shí)間序列的光強(qiáng)度的數(shù)據(jù)是按時(shí)間序列的光子計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。另外，可以在顯微鏡的臺(tái)(未圖示)設(shè)置用于移動(dòng)微板9的水平方向位置以變更要觀察的皿10的臺(tái)位置變更裝置17a?？梢杂捎?jì)算機(jī)18控制臺(tái)位置變更裝置17a的動(dòng)作。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，在存在多個(gè)檢體的情況下也能夠達(dá)成迅速的測量。
[0051]并且，在上述的光分析裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，還可以設(shè)置在上述的光分析裝置的光學(xué)系統(tǒng)中執(zhí)行掃描分子計(jì)數(shù)法時(shí)用于通過光檢測區(qū)域掃描樣本溶液內(nèi)、即用于使焦點(diǎn)區(qū)域即光檢測區(qū)域的位置在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)(光檢測區(qū)域位置移動(dòng)器)，或者根據(jù)執(zhí)行FCS、FIDA、PCH等的方式而設(shè)置用于通過光檢測區(qū)域掃描樣本溶液內(nèi)、即用于使焦點(diǎn)區(qū)域即光檢測區(qū)域的位置在樣本溶液內(nèi)移動(dòng)的機(jī)構(gòu)(光檢測區(qū)域位置移動(dòng)器)。作為所述的用于移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置的機(jī)構(gòu)，如圖1的(C)示意性地例示的那樣，可以采用變更反射鏡7的朝向的反射鏡偏轉(zhuǎn)器17 (變更光路來使光檢測區(qū)域的絕對位置移動(dòng)的方式)。所述反射鏡偏轉(zhuǎn)器17可以與在通常的激光掃描型顯微鏡中裝備的檢電鏡裝置相同。另外，還如圖1的(D)所例示的那樣，使臺(tái)位置變更裝置17a進(jìn)行動(dòng)作以移動(dòng)注入了樣本溶液的容器10 (微板9)的水平方向的位置來使光檢測區(qū)域在樣本溶液內(nèi)的相對位置移動(dòng)(使樣本溶液的位置移動(dòng)的方式)。無論在哪種方式的情況下，都在計(jì)算機(jī)18的控制下，與光檢測器16的光檢測協(xié)調(diào)地驅(qū)動(dòng)反射鏡偏轉(zhuǎn)器17或臺(tái)位置變更裝置17a以達(dá)成所期望的光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)圖案?？梢詮膱A形、橢圓形、矩形、直線、曲線或它們的組合中任意地選擇光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)軌跡(可以設(shè)為在計(jì)算機(jī)18中的程序中能夠選擇各種移動(dòng)圖案。)。此外，雖然沒有圖示，但也可以通過使物鏡8或臺(tái)上下移動(dòng)來使光檢測區(qū)域的位置在上下方向上移動(dòng)。
[0052]在作為觀測對象物的發(fā)光粒子通過多光子吸收而發(fā)光的情況下，上述光學(xué)系統(tǒng)被用作多光子顯微鏡。在這種情況下，只在激勵(lì)光的焦點(diǎn)區(qū)域(光檢測區(qū)域)釋放光，因此可以去除針孔13。另外，在作為觀測對象物的發(fā)光粒子不通過激勵(lì)光而通過化學(xué)發(fā)光、生物發(fā)光現(xiàn)象發(fā)光的情況下，可以省略用于生成激勵(lì)光的光學(xué)系統(tǒng)2?5。在發(fā)光粒子通過磷光或散射而發(fā)光的情況下，能夠直接使用上述的共焦顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)。并且，可以在光分析裝置I中如圖示那樣設(shè)置多個(gè)激勵(lì)光源2，可以設(shè)為能夠根據(jù)發(fā)光粒子的激勵(lì)波長而適當(dāng)?shù)剡x擇激勵(lì)光的波長。同樣地，可以在檢測光光路上插入分色鏡14a，來將檢測光分割為多個(gè)波長頻帶，并分別由多個(gè)光檢測器16檢測。
[0053]并且，本發(fā)明也可以應(yīng)用于在存在有意義的背景光的情況下對觀測對象粒子進(jìn)入光檢測區(qū)域而引起的光強(qiáng)度值的下降進(jìn)行檢測的形式的光分析技術(shù)。在這種情況下，光學(xué)系統(tǒng)與上述相同，但是在樣本溶液中分散有發(fā)出背景光的發(fā)光物質(zhì)和發(fā)光強(qiáng)度相對較低的觀測對象粒子。
[0054]計(jì)算機(jī)18具備CPU和存儲(chǔ)器，通過CPU執(zhí)行各種運(yùn)算處理來執(zhí)行本發(fā)明的過程。此外，各過程也可以通過硬件構(gòu)成。本實(shí)施方式所說明的處理的全部或一部分可以由計(jì)算機(jī)18使用存儲(chǔ)有實(shí)現(xiàn)這些處理的程序的計(jì)算機(jī)能夠讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)來執(zhí)行。S卩，計(jì)算機(jī)18可以通過讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中的程序執(zhí)行信息的加工、運(yùn)算處理來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的處理過程。在此，計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)可以是磁盤、磁光盤、⑶_ROM、DVD-ROM、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等，或者也可以將上述程序通過通信線路傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，由接受該傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)來執(zhí)行程序。
[0055]是否能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測暈的判定機(jī)構(gòu)
[0056]如“
【發(fā)明內(nèi)容】
”所提及的那樣，在上述的光分析裝置中在未注意到光檢測區(qū)域未存在于樣本溶液內(nèi)(光檢測區(qū)域的位置離開了樣本溶液、或者在樣本容器內(nèi)未放入樣本溶液等。)、在需要激勵(lì)光的情況下激勵(lì)光的聚光狀態(tài)存在異常、或者光檢測器的輸出存在異常等而執(zhí)行了來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的情況下，導(dǎo)致所述的光強(qiáng)度的測量變得無用。因而，在光強(qiáng)度的測量時(shí)，期望事先確認(rèn)從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)為了進(jìn)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量而變?yōu)轭A(yù)定的狀態(tài)從而能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量。然而，在上述的光分析裝置中，物鏡的前端區(qū)域、樣本容器等的尺寸比較小，使用者可能難以視覺上進(jìn)行確認(rèn)。另外，在共焦顯微鏡或多光子顯微鏡不以成像為目的而以光強(qiáng)度的測量作為主要目的的情況下，有時(shí)沒有設(shè)置用于觀察物鏡的視野的機(jī)構(gòu)、例如目鏡、顯微鏡像攝影用攝像機(jī)等，在這種情況下，更難以確認(rèn)物鏡的光軸方向前方的光檢測區(qū)域附近的狀態(tài)。
[0057]因此，在本發(fā)明中，在安裝樣本容器(9、10)之后，參照一邊使光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊從光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，根據(jù)所述的信號(hào)強(qiáng)度的大小，對是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)進(jìn)行判定，或者對達(dá)成了所述狀態(tài)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。如已經(jīng)記述的那樣，在使用了共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)的光分析裝置的情況下，根據(jù)從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)的不同而激勵(lì)光的散射/反射、雜散光、盲熒光的狀態(tài)、光檢測器本身的噪聲發(fā)生變化，從而由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度中的背景(背景強(qiáng)度)的大小發(fā)生變化。而且，所述變化通常大于在光檢測區(qū)域內(nèi)有無作為觀測對象的粒子所引起的光強(qiáng)度的變化。因而，通過參照由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度，能夠在光強(qiáng)度的測量之前對是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)進(jìn)行判定，或者對達(dá)成了所述狀態(tài)的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。
[0058]圖2示意性地示出了本發(fā)明中的如上述那樣的判定處理的情形。參照該圖，樣本容器如圖2的(A)示意性地描繪的那樣是多個(gè)皿10排列而成的微板9，在物鏡8是液浸式物鏡時(shí)，在能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)下，如圖2的(B)示意性地示出的那樣，對物鏡8與微板9的底面1b之間提供液體8a且光檢測區(qū)域CV存在于樣本溶液S內(nèi)。然而，如圖中虛線所示的那樣，在皿10與物鏡8之間的位置發(fā)生了偏移而光檢測區(qū)域CV存在于皿10的壁1a內(nèi)的情況下(左圖)、在不存在液體8a的情況下、在皿10內(nèi)不存在樣本溶液的情況下(右圖)，激勵(lì)光的散射光或反射光等的強(qiáng)度與光檢測區(qū)域CV存在于樣本溶液S內(nèi)而能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)不同，所述的差異表現(xiàn)在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度中。另外，在激勵(lì)光Ex沒有以預(yù)定的形態(tài)照射的情況下(在沒有照射激勵(lì)光的情況下、在聚光區(qū)域不在物鏡、針孔的共軛位置的情況等下)，該情形也反映在由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度中。
[0059]因此，在本實(shí)施方式中，優(yōu)選的是，如圖2的(B)的箭頭那樣使物鏡8的位置相對于樣本容器相對地移動(dòng)來改變光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置，與此同時(shí)檢測由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度。然后，計(jì)算機(jī)18將能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)下的由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置中，將相對于樣本容器移動(dòng)物鏡8的位置時(shí)所檢測出的光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度與預(yù)先存儲(chǔ)的上述信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行比較，由此能夠檢測在光檢測區(qū)域存在于任意的位置時(shí)是否能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量，或者檢測能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置的范圍。另外，更為優(yōu)選的是，通過將由于上述列舉的各種要因而不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)下的由光檢測器輸出的各個(gè)信號(hào)強(qiáng)度預(yù)先存儲(chǔ)到存儲(chǔ)裝置，在光檢測區(qū)域存在于任意的位置時(shí)不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況下，通過判定此時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度與對應(yīng)各種要因的預(yù)先存儲(chǔ)的上述信號(hào)強(qiáng)度中的哪一個(gè)大致一致，能夠判定不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的要因。此夕卜，應(yīng)該理解為預(yù)先存儲(chǔ)的上述一系列狀態(tài)的信號(hào)強(qiáng)度能夠在與進(jìn)行光強(qiáng)度的測量相同的條件下事先對同一光分析裝置進(jìn)行測量而得到。即，關(guān)于各測量條件，如果以能夠確認(rèn)從樣本容器直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)的方式測量了一次一系列狀態(tài)的信號(hào)強(qiáng)度并進(jìn)行存儲(chǔ)，則以后能夠利用所存儲(chǔ)的該信號(hào)強(qiáng)度的值。
[0060]不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況可以是例如下述的情況。
[0061](i)沒有照射激勵(lì)光的情況
[0062](?)光檢測器發(fā)生了故障的情況
[0063](iii)與液浸式物鏡的情況對應(yīng)的液體(水、硅油等)沒有被載置在物鏡前端的情況[在干燥式物鏡的情況是在物鏡前端存在異物的情況]
[0064](iv)在光檢測區(qū)域位于容器的壁部的情況
[0065](V)在皿內(nèi)沒有注入樣本溶液的情況
[0066](vi)其它情況
[0067]圖3示出了使用如圖3的㈧示意性地表示那樣的微管型容器9a作為樣本容器的情況的例子。所述的微管9a是將在本領(lǐng)域中、例如PCR等中經(jīng)常使用的塑料制的微管的底部形成為平坦?fàn)疃玫降?。在使用該微?a的情況下，如圖3的(B)示意性地表示的那樣，在具有開口部的板狀的座(adapter)上安裝多個(gè)微管9a，物鏡8隔著液浸用的液體接近微管9a的底面。在所述結(jié)構(gòu)中，在執(zhí)行本發(fā)明的判定處理時(shí)，如圖示那樣，與圖2的(B)的情況同樣地使物鏡8的位置相對于樣本容器相對地移動(dòng)，與此同時(shí)檢測由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度。圖3的(C)示出一邊確認(rèn)光檢測區(qū)域的位置的狀態(tài)一邊使如圖3的(B)所例不那樣的物鏡8 (水浸式物鏡)相對于樣本容器的相對位置每次移動(dòng)0.05mm時(shí)的光檢測器的輸出的例子。此外，在該圖中，縱軸為光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度，以在每個(gè)測量單位時(shí)間(BIN TIME)檢測出的光子數(shù)為單位[kHz]表示(在沒有照射激勵(lì)光的情況下，光子不會(huì)到達(dá)光檢測器，因此信號(hào)強(qiáng)度是將光檢測器自身的噪聲換算為光子數(shù)單位得到的值。)。另夕卜，在該圖中，左側(cè)的曲線是在被注入了樣本溶液的容器中獲得的結(jié)果，右側(cè)的曲線是在空的容器中獲得的結(jié)果。
[0068]參照圖3的(C)，理解出在光檢測區(qū)域分別處于容器的外側(cè)、容器的壁、存在樣本溶液的容器內(nèi)、空的容器內(nèi)的情況下光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度與容器的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)地變化。更詳細(xì)地說，在圖示的實(shí)驗(yàn)條件下，光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度如下面那樣。
[0069](a)光檢測區(qū)域處于容器的外側(cè)的狀態(tài)
[0070](a-1)在物鏡的前端不存在液浸用水的狀態(tài)...().3kHz
[0071](a-2)在物鏡的前端存在液浸用水的狀態(tài)...().5kHz
[0072](b)光檢測區(qū)域處于容器的壁部的狀態(tài)...3.0kHz以上
[0073](c)光檢測區(qū)域處于容器的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)
[0074](c-Ι)在容器內(nèi)存在溶液的情況...().7kHz
[0075](c-2)容器內(nèi)為空的情況...().2kHz
[0076]另外，在沒有照射激勵(lì)光的情況下，光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度為0.2kHz，在將光檢測器關(guān)閉的情況下，光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度為0kHz。此外，確認(rèn)出，上述的信號(hào)強(qiáng)度的值依賴于激勵(lì)光強(qiáng)度時(shí)，即使激勵(lì)光強(qiáng)度發(fā)生變化，各個(gè)的大小關(guān)系也被保持。上述的結(jié)果示出，通過參照光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度，能夠判定光檢測區(qū)域處于什么樣的狀態(tài)且是否能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量，并且在不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況下，能夠確定其原因。
[0077]這樣，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在測量光強(qiáng)度時(shí)，在執(zhí)行測量之前，使物鏡8的位置相對于樣本容器相對地移動(dòng)，與此同時(shí)檢測由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度。然后，通過判定所檢測出的信號(hào)強(qiáng)度是否與預(yù)先存儲(chǔ)的能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況下的值[(c-Ι)在光檢測區(qū)域處于注入有樣本溶液的容器的內(nèi)側(cè)的情況下的值]實(shí)質(zhì)一致，能夠判定在光檢測區(qū)域處于任意的位置的情況下是否能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量。另外，通過確定由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度與預(yù)先存儲(chǔ)的能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況下的值實(shí)質(zhì)(在允許的誤差的范圍內(nèi)(以下同樣))一致的光檢測區(qū)域的位置的范圍，能夠確定能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置的范圍。并且，通過將如上述那樣的各種狀態(tài)下的(以能夠確認(rèn)光檢測區(qū)域的狀態(tài)的方式測量出的)信號(hào)強(qiáng)度預(yù)先存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)18，由此在判斷為不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的情況下，判定由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度與預(yù)先存儲(chǔ)的值中的哪一個(gè)實(shí)質(zhì)一致或接近，從而能夠確定不能執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的原因。根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，期待能夠預(yù)先防止沒有注意到忘記載置樣本容器、樣本容器的位置偏離、忘記放入樣本溶液、忘記載置液浸用液體或者蒸發(fā)等導(dǎo)致的液浸用液體的丟失、載置錯(cuò)誤的液浸用液體、激勵(lì)光的照射錯(cuò)誤、光檢測器的異常等而執(zhí)行了光強(qiáng)度的測量等測量的失敗。此外，如上述那樣判定出的能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置或該位置的范圍在計(jì)算機(jī)18的存儲(chǔ)裝置中與光分析裝置的結(jié)構(gòu)、樣本容器的尺寸相關(guān)聯(lián)地進(jìn)行存儲(chǔ)，可以在以后執(zhí)行的光強(qiáng)度的測量時(shí)利用。
[0078]一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域一邊進(jìn)行光強(qiáng)度的測暈的情況下的移動(dòng)路徑的確認(rèn)
[0079]另外，如已經(jīng)提及的那樣，在掃描分子計(jì)數(shù)法、或FCS、FIDA、PCH等幾個(gè)方式中，如圖4的(A)所例示的那樣一邊通過光檢測區(qū)域CV掃描樣本溶液內(nèi)一邊執(zhí)行來自光檢測區(qū)域CV的光強(qiáng)度的測量。在這種情況下，當(dāng)在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液脫離的部分、異物(圖4的(B)中的X)時(shí)，需要費(fèi)時(shí)費(fèi)力地將那些部分在測量數(shù)據(jù)中去除。因而，在一邊通過光檢測區(qū)域掃描樣本溶液內(nèi)一邊進(jìn)行光強(qiáng)度的測量的方式中，優(yōu)選為在測量前事先確認(rèn)在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上不存在從樣本溶液脫離的部分、異物。
[0080]關(guān)于這一點(diǎn)，在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液脫離的部分、異物的情況下，在光檢測區(qū)域通過那些部分時(shí)，散射/反射的狀態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生背景光的變動(dòng)(通常來說信號(hào)強(qiáng)度變得非常大。)。因而，與是否能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的上述判定的情況同樣地，通過參照光檢測區(qū)域在移動(dòng)路徑上移動(dòng)的過程中的光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度，能夠判定有無從樣本溶液脫離的部分、異物。
[0081]圖4的(C)是在一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊進(jìn)行光強(qiáng)度的測量且在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑上存在異物的情況下的光強(qiáng)度(光子計(jì)數(shù))的測量數(shù)據(jù)的例子。在該圖的例子中，作為激勵(lì)光，使用波長640nm的激光將物鏡的出射強(qiáng)度調(diào)整為lmW，使光檢測區(qū)域以9000rpm(周期?6667微秒)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。此外，BIN --ΜΕ設(shè)為10微秒。在該圖的例子的情況下，以與光檢測區(qū)域的移動(dòng)周期6667微秒大致一致的間隔出現(xiàn)了光子計(jì)數(shù)超過50計(jì)數(shù)的峰值。通常作為觀測對象粒子的發(fā)光粒子(ATT0647N、ATT0633等)發(fā)出的光強(qiáng)度為10計(jì)數(shù)左右，因此與圖中的光檢測區(qū)域的移動(dòng)周期同步地產(chǎn)生的光子計(jì)數(shù)的峰值認(rèn)為是在移動(dòng)路徑上固定存在的異物。另外，在光檢測區(qū)域的移動(dòng)路徑例如橫穿容器的壁的情況下，也如從圖3的(C)的結(jié)果理解的那樣同樣輸出基于觀測對象粒子所估計(jì)不出的程度的大的信號(hào)強(qiáng)度。
[0082]這樣，在本實(shí)施方式中，在一邊移動(dòng)光檢測區(qū)域的位置一邊進(jìn)行光強(qiáng)度的測量的情況下，基于如上述的結(jié)果所例示那樣的知識(shí)，在執(zhí)行光強(qiáng)度的測量之前，使光檢測區(qū)域的位置沿著其移動(dòng)路徑移動(dòng)，并檢測光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度。然后，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度中存在超過適當(dāng)設(shè)定的閾值的值的情況下，可以判定為在移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液脫離的部分、異物等。另外，在移動(dòng)路徑為循環(huán)路徑的情況下，在使光檢測區(qū)域的位置多次沿著移動(dòng)路徑移動(dòng)而獲得的光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度中與光檢測區(qū)域的移動(dòng)周期同步地出現(xiàn)超過適當(dāng)設(shè)定的閾值的值的情況下，可以判定為在移動(dòng)路徑上存在固定存在的異物等。然后，在判明在移動(dòng)路徑上存在從樣本溶液脫離的部分、異物等時(shí)，可以如圖4的(B)的右圖那樣適當(dāng)變更移動(dòng)路徑。
[0083]判宙處理的流稈
[0084]本發(fā)明中的上述判定處理可以在設(shè)置樣本容器之后且執(zhí)行光強(qiáng)度的測量之前，依照計(jì)算機(jī)18的存儲(chǔ)裝置(未圖示)中存儲(chǔ)的程序(根據(jù)一邊使光檢測區(qū)域的位置相對于樣本容器移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小對光檢測區(qū)域是否被配置在樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量進(jìn)行判定或者對能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定的判定步驟、變更光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑的步驟)來執(zhí)行(即，執(zhí)行判定處理的判定器通過光分析裝置依照計(jì)算機(jī)中的程序進(jìn)行動(dòng)作來實(shí)現(xiàn)。)。圖5示出了在使用具有多個(gè)皿的微板的情況或使用如圖3那樣的被支承在座上的多個(gè)微管作為樣本容器的情況下的判定處理的過程的一例。(以下將來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量稱為“本測量”。)
[0085]參照圖5，在判定處理中，當(dāng)在設(shè)置樣本容器之后使用者對計(jì)算機(jī)18輸入執(zhí)行判定處理的指示時(shí)，移動(dòng)載置有樣本容器的臺(tái)使得物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域(光檢測區(qū)域)位于樣本容器的外側(cè)(步驟100)。此外，如果可能，則也可以使物鏡8下方的反射鏡偏轉(zhuǎn)器7a進(jìn)行動(dòng)作來將光檢測區(qū)域移動(dòng)到樣本容器的外側(cè)。在此，檢測光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度(步驟110)，判定所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度是否處于預(yù)先存儲(chǔ)的閾值1土 A0的范圍內(nèi)(步驟120)。在此，預(yù)定的狀態(tài)是物鏡8隔著液浸用液體8a接近樣本容器9的底面1b的狀態(tài)，因此閾值1被設(shè)定為在所述狀態(tài)下應(yīng)該獲得的信號(hào)強(qiáng)度(例如閾值1 = 0.5kHz)。Λ ο是可以適當(dāng)設(shè)定的誤差范圍。
[0086]在步驟120的判定處理中，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度偏離了閾值1土 Δ0的范圍時(shí)，存在某些異常，因此可以將所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度與預(yù)先存儲(chǔ)的異常時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度值進(jìn)行比較來確定異常的原因(步驟125)。具體地說，例如可以與輸出信號(hào)強(qiáng)度的值相應(yīng)地如下述那樣進(jìn)行處置。
[0087](i)在輸出信號(hào)強(qiáng)度=[不存在液浸用液體時(shí)的值]時(shí)(例:0.3kHz)
[0088]顯示表示有可能沒有液浸水這種意思的消息而結(jié)束處理。在裝置中有自動(dòng)供水機(jī)構(gòu)的情況下，實(shí)施自動(dòng)供水后再次執(zhí)行判定處理。
[0089](ii)在輸出信號(hào)強(qiáng)度=[光檢測器的背景值]時(shí)(例:0.2kHz)
[0090]顯示表示有可能激光器發(fā)生了故障這種意思的消息而結(jié)束處理。
[0091](iii)在輸出信號(hào)強(qiáng)度〈[光檢測器的背景值]時(shí)
[0092]顯示表示有可能光檢測器發(fā)生了故障這種意思的消息而結(jié)束處理。
[0093]在步驟120的判定處理中，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度處于閾值1土 Δ0的范圍內(nèi)時(shí)，依照樣本容器的尺寸信息，移動(dòng)載置有樣本容器的臺(tái)使得物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域位于樣本容器的壁部內(nèi)(步驟130)，檢測光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度(步驟140)，判定所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度是否為預(yù)先存儲(chǔ)的閾值Iw以上(步驟150)。在此，預(yù)定的狀態(tài)是物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域處于樣本容器的壁部內(nèi)的狀態(tài)，因此閾值Iw被設(shè)定為在所述狀態(tài)下應(yīng)該獲得的信號(hào)強(qiáng)度值(例如閾值Iw = 3kHz)。在此，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度不為閾值Iw以上的情況下，估計(jì)是不存在皿或管或者皿或管的位置偏離了預(yù)定的位置，因此顯示該意思，可以使使用者選擇跳過該皿或管而進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者暫時(shí)結(jié)束處理(步驟155)。
[0094]在步驟150的判定處理中，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度為閾值Iw以上時(shí)，依照樣本容器的尺寸信息，移動(dòng)載置有樣本容器的臺(tái)使得物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域位于樣本容器(皿或管)的內(nèi)側(cè)(步驟160)，檢測光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度(步驟170)，判定所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度是否在預(yù)先存儲(chǔ)的閾值Π±Δ?的范圍內(nèi)(步驟180)。在此，預(yù)定的狀態(tài)是物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域處于樣本容器的皿或管內(nèi)的樣本溶液中的狀態(tài)，因此閾值Ii被設(shè)定為在所述狀態(tài)下應(yīng)該獲得的信號(hào)強(qiáng)度(例如閾值Ii = 0.7kHz)。Ai是可以適當(dāng)設(shè)定的誤差范圍。此外，步驟180的判定也可以為判定輸出信號(hào)強(qiáng)度是否為閾值Ii以上。另外，閾值Ii與本測量中使用的樣本溶液的背景光對應(yīng)地設(shè)定，例如在觀測對象粒子是濃度低的發(fā)光粒子的情況下，閾值Ii為實(shí)質(zhì)不發(fā)光的溶液存在于皿或管內(nèi)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度。另一方面，在生成背景光的發(fā)光物質(zhì)分散于樣本溶液中的情況下，閾值Ii為分散有所述發(fā)光物質(zhì)的溶液存在于皿或管內(nèi)時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度。
[0095]在步驟180的判定中，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度不在預(yù)先存儲(chǔ)的閾值Ii± Δ i的范圍內(nèi)的情況下(或者小于閾值Ii的情況下)，估計(jì)是在皿或管內(nèi)不存在樣本溶液、或者皿或管的位置偏離了預(yù)定的位置，因此顯示該意思，可以使使用者選擇跳過該皿或管而進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者使處理中斷(步驟185)。
[0096]在步驟180的判定中，在所檢測出的輸出信號(hào)強(qiáng)度處于預(yù)先存儲(chǔ)的閾值Ii± Δ i的范圍內(nèi)的情況下(或者為閾值Ii以上的情況下)，估計(jì)為光檢測區(qū)域存在于樣本溶液內(nèi)，因此判定為能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量(步驟190)。此外，也可以使物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域相對于樣本溶液的相對位置移動(dòng)，來劃定所檢測的輸出信號(hào)強(qiáng)度處于預(yù)先存儲(chǔ)的閾值Ii土的范圍內(nèi)(或?yàn)殚撝礗i以上)的物鏡8的焦點(diǎn)區(qū)域的位置的范圍、即能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量的位置的范圍。
[0097]并且，在執(zhí)行一邊通過光檢測區(qū)域掃描樣本溶液內(nèi)一邊進(jìn)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的光分析技術(shù)的情況下，一邊在樣本溶液內(nèi)使光檢測區(qū)域沿著預(yù)定的移動(dòng)路徑移動(dòng)一邊進(jìn)行光檢測器的輸出信號(hào)強(qiáng)度的檢測(步驟200)，確認(rèn)是否存在輸出信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)先決定的閾值的部位。在所述處理中，如果不存在輸出信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)先決定的閾值的部位，則判定為能夠執(zhí)行光強(qiáng)度的測量(步驟220)。
[0098]另一方面，在存在輸出信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)先決定的閾值的部位時(shí)，可以通過下面說明的方式進(jìn)行處置(步驟225)。具體地說，在沿著循環(huán)路徑進(jìn)行光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)的情況下(圖4的(A)左:旋轉(zhuǎn)掃描)，在與旋轉(zhuǎn)掃描的周期無關(guān)地出現(xiàn)超過閾值的峰值時(shí)，顯示表示有可能有異物混入這種意思的消息，可以使使用者選擇直接執(zhí)行測量、進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者使處理中斷。另外，在與旋轉(zhuǎn)周期同步地出現(xiàn)超過閾值的峰值時(shí)，使旋轉(zhuǎn)掃描的中心移動(dòng)任意的距離(變更移動(dòng)路徑)，再次進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描和信號(hào)強(qiáng)度的檢測，確認(rèn)是否存在輸出信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)先決定的閾值的部位。在即使執(zhí)行所決定的次數(shù)的所述處理還出現(xiàn)與旋轉(zhuǎn)周期同步的超過閾值的峰值的情況下，顯示表示有可能有異物混入這種意思的消息，可以使使用者選擇直接執(zhí)行本測量、進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者使處理中斷。
[0099]另外，在沿著非循環(huán)路徑進(jìn)行光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)的情況下(圖4的㈧的右:光柵掃描)，在執(zhí)行了多次掃描時(shí)與位置無關(guān)地出現(xiàn)超過閾值的峰值的情況下，顯示表示有可能有異物混入這種意思的消息，可以使使用者選擇直接執(zhí)行本測量、進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者使測量中斷。另一方面，在執(zhí)行了多次掃描時(shí)在特定的位置持續(xù)出現(xiàn)超過閾值的峰值的情況下，使掃描位置移動(dòng)任意的距離(變更移動(dòng)路徑)，再次進(jìn)行光柵掃描和信號(hào)強(qiáng)度的檢測，確認(rèn)是否存在輸出信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)先決定的閾值的部位。在即使執(zhí)行所決定的次數(shù)的所述處理還在特定的位置出現(xiàn)超過閾值的峰值的情況下，顯示表示有可能有異物混入這種意思的消息，可以使使用者選擇直接執(zhí)行本測量、進(jìn)入下一個(gè)皿或管、或者使處理中斷。
[0100]這樣，根據(jù)上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度，在執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前確認(rèn)是否達(dá)成了光檢測區(qū)域被配置在樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的狀態(tài)，因此能夠預(yù)先防止由于各種從樣本溶液直到光檢測器的光學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)的問題所引起的測量的失敗。
【權(quán)利要求】
1.一種光分析裝置，使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行上述光強(qiáng)度的分析，該光分析裝置的特征在于，包括: 光檢測區(qū)域位置移動(dòng)器，其使上述光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)； 光檢測器，其用于檢測來自上述光檢測區(qū)域的光；以及 判定器，其根據(jù)一邊使上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置移動(dòng)一邊由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小，對上述光檢測區(qū)域是否被配置在上述樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行上述光強(qiáng)度的測量的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光分析裝置，其特征在于， 上述判定器存儲(chǔ)有上述光檢測區(qū)域被配置在上述樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)的第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍，在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于上述第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光分析裝置，其特征在于， 在由上述光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了上述第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光分析裝置，其特征在于， 預(yù)先存儲(chǔ)在下述情況(1)?中的至少一個(gè)情況下由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍，在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于上述預(yù)先存儲(chǔ)的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況(1)?(^)中的與由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的上述預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，(1)是在上述樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(11)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于上述物鏡與上述樣本容器之間的液體的情況、(111)是上述光檢測區(qū)域位于上述樣本容器的壁的情況、(14是上述光檢測器發(fā)生了故障的情況以及⑷是在上述光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)上述激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到上述光檢測區(qū)域的情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光分析裝置，其特征在于， 上述判定器根據(jù)上述光檢測區(qū)域沒有配置在上述樣本溶液內(nèi)時(shí)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的光分析裝置，其特征在于， 該光分析裝置為一邊使上述光檢測區(qū)域在上述樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的裝置，在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)上述光檢測區(qū)域的位置一邊由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，變更上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的光分析裝置，其特征在于， 在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前自動(dòng)地進(jìn)行上述判定器的上述判定。
8.一種光分析方法，使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行上述光強(qiáng)度的分析，該光分析方法的特征在于，包括以下過程: 移動(dòng)過程，使上述光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)； 信號(hào)檢測過程，檢測一邊使上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度；以及 判定過程，根據(jù)上述信號(hào)強(qiáng)度的大小，對上述光檢測區(qū)域是否被配置在上述樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行上述光強(qiáng)度的測量的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置或該位置的范圍進(jìn)行判定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光分析方法，其特征在于， 在上述判定過程中，在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的上述光檢測區(qū)域被配置在上述樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)的第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光分析方法，其特征在于， 在由上述光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了上述第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光分析方法，其特征在于， 在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的在下述情況(1)?下由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況⑴?⑷中的與由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的上述預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，(1)是在上述樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(11)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于上述物鏡與上述樣本容器之間的液體的情況、(111)是上述光檢測區(qū)域位于上述樣本容器的壁的情況、(:1^)是上述光檢測器發(fā)生了故障的情況以及是在上述光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)上述激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到上述光檢測區(qū)域的情況。
12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的光分析方法，其特征在于， 在上述判定過程中，根據(jù)上述光檢測區(qū)域沒有配置在上述樣本溶液內(nèi)時(shí)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中的任一項(xiàng)所述的光分析方法，其特征在于， 該光分析方法為一邊使上述光檢測區(qū)域在上述樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的方法，在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)上述光檢測區(qū)域的位置一邊由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，變更上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑。
14.根據(jù)權(quán)利要求8至13中的任一項(xiàng)所述的光分析方法，其特征在于， 在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前自動(dòng)地執(zhí)行上述判定過程。
15.—種光分析用計(jì)算機(jī)程序，用于使用共焦顯微鏡或多光子顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)測量來自配置在樣本溶液中的光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度并進(jìn)行上述光強(qiáng)度的分析，該光分析用計(jì)算機(jī)程序的特征在于，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟: 使上述光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)； 檢測一邊使上述光檢測區(qū)域相對于樣本容器的位置移動(dòng)一邊由光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度；以及 判定步驟，根據(jù)上述信號(hào)強(qiáng)度的大小，對上述光檢測區(qū)域是否被配置在上述樣本溶液中且是否能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量和/或能夠執(zhí)行上述光強(qiáng)度的測量的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置或該位置的范圍中的至少一個(gè)進(jìn)行判定。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 在上述判定步驟中，在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的上述光檢測區(qū)域被配置在上述樣本溶液中且能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量時(shí)的第一信號(hào)強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，判定為在此時(shí)的上述光檢測區(qū)域相對于上述樣本容器的位置處能夠執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 在由上述光檢測器檢測出的光強(qiáng)度的大小偏離了上述第一光強(qiáng)度參照值范圍時(shí)，根據(jù)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 在上述判定步驟中，在由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小處于預(yù)先存儲(chǔ)的在下述情況(1)?下由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小的范圍中的一個(gè)范圍時(shí)，判定為不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的理由是下述情況⑴?⑷中的與由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小所屬的上述預(yù)先存儲(chǔ)的范圍對應(yīng)的情況，其中，(1)是在上述樣本容器內(nèi)沒有樣本溶液的情況、(11)是在物鏡為液浸式時(shí)不存在應(yīng)該充滿于上述物鏡與上述樣本容器之間的液體的情況、(111)是上述光檢測區(qū)域位于上述樣本容器的壁的情況、(14是上述光檢測器發(fā)生了故障的情況以及是在上述光強(qiáng)度的測量中需要照射激勵(lì)光時(shí)上述激勵(lì)光沒有以預(yù)定的狀態(tài)會(huì)聚到上述光檢測區(qū)域的情況。
19.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 在上述判定步驟中，根據(jù)上述光檢測區(qū)域沒有配置在上述樣本溶液內(nèi)時(shí)由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小來判定是否存在不能執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的原因。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 該計(jì)算機(jī)程序?yàn)橛糜谝贿吺股鲜龉鈾z測區(qū)域在上述樣本溶液內(nèi)的位置移動(dòng)一邊進(jìn)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量的光分析用計(jì)算機(jī)程序，在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，當(dāng)在一邊移動(dòng)上述光檢測區(qū)域的位置一邊由上述光檢測器輸出的信號(hào)強(qiáng)度的大小中存在超過第一規(guī)定值的位置或者以與上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)周期大致相同的周期存在超過第二規(guī)定值的位置時(shí)，使計(jì)算機(jī)執(zhí)行變更上述光檢測區(qū)域的位置的移動(dòng)路徑的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中的任一項(xiàng)所述的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于， 在執(zhí)行來自上述光檢測區(qū)域的光強(qiáng)度的測量之前，使計(jì)算機(jī)自動(dòng)地執(zhí)行上述判定步









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【文檔編號(hào)】G02B21/06GK104508462SQ201380041133
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年5月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月2日
【發(fā)明者】山口光城 申請人:奧林巴斯株式會(huì)社