熒光檢測(cè)裝置、被檢物檢測(cè)裝置及熒光檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熒光檢測(cè)裝置、被檢物檢測(cè)裝置及熒光檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]檢測(cè)生物試樣中含有的基因或蛋白質(zhì)等被檢物的方法有:讓作為標(biāo)記物的熒光物質(zhì)與被檢物結(jié)合，用激發(fā)光照射，熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，以此檢出被檢物。
[0003]運(yùn)用上述方法的裝置有無(wú)透鏡(lens-free)熒光顯微鏡(如參照非專利文獻(xiàn)1)，它將與被檢物結(jié)合的熒光物質(zhì)放在CMOS傳感器等受光傳感器上，用受光傳感器廣角地檢測(cè)出此熒光物發(fā)出的熒光。
[0004]非專利文獻(xiàn)1上記述的受光傳感器能夠識(shí)別并檢測(cè)出多種顏色。受光傳感器上配有棱鏡，此棱鏡反射斜向向受光傳感器照射的激發(fā)光，使該激發(fā)光難以射入受光傳感器，以防止激發(fā)光被受光傳感器作為噪聲檢出。
[0005]在先技術(shù)文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn) 1:科學(xué)報(bào)告(Scientific R印orts)，4: 3760，D01:10.1038, sr印03760。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題上述非專利文獻(xiàn)1所述無(wú)透鏡(lens-free)焚光顯微鏡為防止激發(fā)光射入受光傳感器而配備了棱鏡。然而，棱鏡價(jià)格非常高，是無(wú)透鏡(lens-free)熒光顯微鏡昂貴的原因。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種不使用昂貴的棱鏡，用便宜的結(jié)構(gòu)也能識(shí)別并檢測(cè)出多種顏色熒光的熒光檢測(cè)裝置、被檢物檢測(cè)裝置及熒光檢測(cè)方法。
[0008]解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)手段
熒光檢測(cè)裝置具有:光檢測(cè)器，用于識(shí)別并檢測(cè)出數(shù)種顏色；過(guò)濾器部分，設(shè)于光檢測(cè)器上，允許一定波長(zhǎng)以上的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光透過(guò)，切斷小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光，所述一定波長(zhǎng)包含在所述光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域中；照射部件，向放在所述過(guò)濾器部分上的測(cè)定對(duì)象熒光物質(zhì)照射峰值波長(zhǎng)在小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域內(nèi)的激發(fā)光；第一校正部件，彌補(bǔ)在所述激發(fā)光照射下所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光中被所述過(guò)濾器部分切斷的光的信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，還包括圖像處理裝置和顯示部件；所述圖像處理裝置在所述顯示部件顯示根據(jù)所述第一校正部件校正的信號(hào)生成的熒光的圖像。
[0010]優(yōu)選地，所述光檢測(cè)器具有:第一光檢測(cè)器、峰值波長(zhǎng)在小于所述第一光檢測(cè)器峰值波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中的第二光檢測(cè)器、以及峰值波長(zhǎng)在小于所述第二檢測(cè)器峰值波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中的第三光檢測(cè)器；所述一定波長(zhǎng)包含在所述第三光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域內(nèi)。
[0011]優(yōu)選地，所述激發(fā)光是具有與所述第三光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域重復(fù)的波長(zhǎng)域的光。
[0012]優(yōu)選地，所述第一校正部件對(duì)所述光檢測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行伽馬校正。
[0013]優(yōu)選地，還包括第二校正部件，所述第二校正部件用于減少透過(guò)所述過(guò)濾器部分、并被所述光檢測(cè)器檢測(cè)出來(lái)的激發(fā)光。
[0014]優(yōu)選地，所述第二校正部件對(duì)所述光檢測(cè)器的輸出信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償處理。
[0015]優(yōu)選地，所述過(guò)濾器部分為干涉過(guò)濾器，所述照射部件對(duì)所述干涉過(guò)濾器照射垂直的平行光。
[0016]優(yōu)選地，所述照射部件包括發(fā)出激發(fā)光的光源和使所述激發(fā)光形成沿所述光源的光軸的平行光的準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)。
[0017]優(yōu)選地，所述照射部件具有發(fā)出波長(zhǎng)比所述熒光物質(zhì)的激發(fā)波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光的其他光源。
[0018]優(yōu)選地，所述干涉過(guò)濾器具有使所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光的透射率為所述照射部件照射的平行光透射率的90倍以上的光透射性。
[0019]優(yōu)選地，所述激發(fā)光的峰值波長(zhǎng)在300nm以上且小于450nm的范圍內(nèi)，其具有與所述第三光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域重復(fù)的波長(zhǎng)域。
[0020]優(yōu)選地，所述一定波長(zhǎng)在400nm以上且小于500nm的范圍內(nèi)。
[0021]優(yōu)選地，所述過(guò)濾器部分具有切斷光的特性，使得小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中所含有的波長(zhǎng)的光的透射率不足5%。
[0022]優(yōu)選地，所述第一光檢測(cè)器的峰值波長(zhǎng)在620nm以上且小于750nm的范圍內(nèi)，所述第二光檢測(cè)器的峰值波長(zhǎng)在495nm以上且小于570nm的范圍內(nèi)，所述第三光檢測(cè)器的峰值波長(zhǎng)在450nm以上且小于495nm的范圍內(nèi)。被檢物檢測(cè)裝置具有:光檢測(cè)器，用于識(shí)別并檢測(cè)出數(shù)種顏色；過(guò)濾器部分，設(shè)于所述光檢測(cè)器上方，允許一定波長(zhǎng)以上的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光透過(guò)，切斷小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光，所述一定波長(zhǎng)包含在所述光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域中；照射部件，向放在所述過(guò)濾器部分上的、包括生物試樣所含有的被檢物與熒光物質(zhì)的復(fù)合物照射峰值波長(zhǎng)在小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域內(nèi)的激發(fā)光；第一校正部件，彌補(bǔ)在所述激發(fā)光照射下所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光中被所述過(guò)濾器部分切斷的光的信號(hào)。
[0023]被檢物檢測(cè)裝置具有:光檢測(cè)器，用于識(shí)別并檢測(cè)出數(shù)種顏色；過(guò)濾器部分，設(shè)于所述光檢測(cè)器上方，允許一定波長(zhǎng)以上的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光透過(guò)，切斷小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光，所述一定波長(zhǎng)包含在所述光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域中；照射部件，向放在所述過(guò)濾器部分上的、包括生物試樣所含有的被檢物與酶的復(fù)合物中的所述酶與底物反應(yīng)生成的熒光物質(zhì)照射峰值波長(zhǎng)在小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域的激發(fā)光；第一校正部件，彌補(bǔ)在所述激發(fā)光照射下所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光中被所述過(guò)濾器部分切斷的光的信號(hào)。
[0024]熒光檢測(cè)方法包括以下步驟:將測(cè)定對(duì)象熒光物質(zhì)放置在過(guò)濾器部分上，所述過(guò)濾器部分允許一定波長(zhǎng)以上的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光透過(guò)，切斷小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域中含有的波長(zhǎng)的光，所述一定波長(zhǎng)包含在識(shí)別并檢測(cè)出數(shù)種顏色的光檢測(cè)器具有靈敏度的波長(zhǎng)域中；向所述過(guò)濾器部分上的所述熒光物質(zhì)照射峰值波長(zhǎng)在小于所述一定波長(zhǎng)的波長(zhǎng)域內(nèi)的激發(fā)光；檢測(cè)出在所述激發(fā)光作用下所述熒光物質(zhì)發(fā)出的、透過(guò)所述過(guò)濾器部分的熒光；彌補(bǔ)在所述激發(fā)光照射下所述熒光物質(zhì)發(fā)出的熒光中被所述過(guò)濾器部分切斷的光的信號(hào)。
[0025]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠用低成本的結(jié)構(gòu)識(shí)別并檢測(cè)出數(shù)種顏色的熒光。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為實(shí)施方式涉及的被檢物檢測(cè)裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖；
圖2為圖1所示被檢物檢測(cè)裝置的光檢測(cè)部件的放大說(shuō)明圖；
圖3為圖1所示被檢物檢測(cè)裝置的信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置框圖；
圖4為圖1所示被檢物檢測(cè)裝置的過(guò)濾器部分特性、光檢測(cè)器分光靈敏度及激發(fā)光波長(zhǎng)的關(guān)系的圖形；
圖5為過(guò)濾器部分特性示意圖形；
圖6為被檢物的處理步驟的示意圖；
圖7為實(shí)驗(yàn)中使用的光檢測(cè)器的簡(jiǎn)要斜視圖；
圖8顯示了照射深紫外光作為激發(fā)光時(shí)圖7X軸上的光檢測(cè)器檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度曲線，特別是(a)為未配備過(guò)濾器部分時(shí)，(b)為配備過(guò)濾器部分時(shí)；
圖9顯示了照射紫外光作為激發(fā)光時(shí)圖7X軸上的光檢測(cè)器檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)度曲線，特別是(a)為未配備過(guò)濾器部分時(shí)，(b)為配備過(guò)濾器部分時(shí)；
圖10 (a)顯示了與圖8 (a)同樣的強(qiáng)度曲線，(b)顯示了對(duì)圖9 (b)所示輸出信號(hào)施以一定校正后的強(qiáng)度曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0027]就實(shí)施方式涉及的被檢物檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。如圖1所示，實(shí)施方式涉及的被檢物檢測(cè)系統(tǒng)10具有被檢物檢測(cè)裝置11、信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置12和圖像處理裝置13。
[0028]被檢物檢測(cè)裝置11具有照射部件21、過(guò)濾器部分22和光檢測(cè)器23。過(guò)濾器部分22和光檢測(cè)器23依此順序從上層壓。照射部件21配置于過(guò)濾器部分22和光檢測(cè)器23上方。過(guò)濾器部分22上放置包括被檢物和熒光物質(zhì)的復(fù)合物65。過(guò)濾器部分22上的復(fù)合物65中熒光物質(zhì)被光檢測(cè)器23檢測(cè)出來(lái)，從而間接地檢測(cè)出被檢物。因此，本實(shí)施方式的被檢物檢測(cè)裝置11也發(fā)揮熒光檢測(cè)裝置的功能。
[0029](照射部件21的結(jié)構(gòu))
照射部件21具有光源31和準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)32。光源31例如可以使用LED (LightEmitting D1de，發(fā)光二極管)等半導(dǎo)體元件。配置光源31使其光軸Y沿鉛直方向，向下照射光。光源31由耗電量比燈泡等小的LED等半導(dǎo)體發(fā)光元件構(gòu)成，因此，可以比用燈泡作光源31更加省電。
[0030]準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)32配置于光源31下方。準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)32具有沿光源31光軸Y上下排列的二個(gè)透鏡33、34。配置于上方的第一透鏡33由凹透鏡構(gòu)成，用于擴(kuò)散光源31的光。配置在下方的第二透鏡34由凸透鏡構(gòu)成，用于將第一透鏡33擴(kuò)散的光轉(zhuǎn)換為平行光。通過(guò)第二透鏡34的平行光沿光源31光軸Y向下前進(jìn)。