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JP6827201B2 - Fluorescence detector - Google Patents
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JP6827201B2 - Fluorescence detector - Google Patents

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Description

本発明は、試料に励起光を照射することにより、試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出器に関する。 The present invention relates to a fluorescence detector that detects fluorescence generated from a sample by irradiating the sample with excitation light.

バイオ分野では、試料中に存在するDNA(デオキシリボ核酸)、RNA(リボ核酸)又は蛋白質等の生体分子を検出する蛍光検出法が知られている。この蛍光検出法では、蛍光分子でラベリングした試料に励起光を照射して励起させることにより、試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出器が用いられている。 In the field of biotechnology, a fluorescence detection method for detecting a biomolecule such as DNA (deoxyribonucleic acid), RNA (ribonucleic acid) or protein present in a sample is known. In this fluorescence detection method, a fluorescence detector that detects fluorescence generated from a sample by irradiating a sample labeled with a fluorescent molecule with excitation light to excite it is used.

上述した蛍光検出器として、互いに異なる中心波長の複数種類の蛍光分子でそれぞれラベリングされた複数種類の生体分子を一括で検出する、いわゆるマルチカラータイプの蛍光検出器が知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。このタイプの蛍光検出器は、白色光源と、複数の蛍光キューブと、ターレットと、モータとを備えている。複数の蛍光キューブの各々は、励起フィルタと、ダイクロイックミラーと、吸収フィルタとを1つにユニット化したものである。ターレットは、モータによって回転軸を中心に所定方向に回転する。ターレットには、複数の蛍光キューブが取り付けられている。 As the above-mentioned fluorescence detector, a so-called multicolor type fluorescence detector that collectively detects a plurality of types of biomolecules labeled with a plurality of types of fluorescent molecules having different central wavelengths is known (for example, a patent). References 1 and 2). This type of fluorescence detector includes a white light source, multiple fluorescence cubes, a turret, and a motor. Each of the plurality of fluorescent cubes is a unitization of an excitation filter, a dichroic mirror, and an absorption filter. The turret is rotated in a predetermined direction around a rotation axis by a motor. Multiple fluorescent cubes are attached to the turret.

このタイプの蛍光検出器では、試料にラベリングされた蛍光分子の種類に応じて、試料に照射すべき最適な励起光の中心波長が異なる。そのため、ターレットを適宜回転させることにより、複数の蛍光キューブの中から、試料にラベリングされた蛍光分子の種類に最適な蛍光キューブを所定の位置に配置させる。これにより、白色光源からの白色光は、上記所定の位置に配置された蛍光キューブを透過することにより、試料に照射すべき最適な中心波長の励起光に変換され、試料に照射される。 In this type of fluorescence detector, the optimum center wavelength of the excitation light to be irradiated to the sample differs depending on the type of fluorescent molecules labeled on the sample. Therefore, by appropriately rotating the turret, the fluorescent cube most suitable for the type of fluorescent molecule labeled on the sample is arranged at a predetermined position from among the plurality of fluorescent cubes. As a result, the white light from the white light source is converted into excitation light having the optimum center wavelength to be irradiated on the sample by passing through the fluorescent cubes arranged at the predetermined positions, and is irradiated on the sample.

特開平8−94940号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-94940 特開2011−164409号公報JP 2011-164409

しかしながら、上述した従来の蛍光検出器では、ターレット及び当該ターレットを回転させるためのモータ等が必要となるため、蛍光検出器が大型化してしまうという課題が生じる。 However, since the above-mentioned conventional fluorescence detector requires a turret and a motor for rotating the turret, there arises a problem that the fluorescence detector becomes large in size.

そこで、本発明は、小型化を図ることができる蛍光検出器を提供する。 Therefore, the present invention provides a fluorescence detector that can be miniaturized.

本発明の一態様に係る蛍光検出器は、試料に励起光を照射することにより、前記試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出器であって、第1の励起光を発する第1の発光素子と、前記第1の励起光と中心波長が異なる第2の励起光を発する第2の発光素子と、前記第1の発光素子が発光した際には、前記第1の発光素子からの前記第1の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記試料からの第1の蛍光を透過し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記第2の発光素子からの前記第2の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記第1の蛍光と中心波長が異なる前記試料からの第2の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光を受光し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光を受光する発光素子と、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子からそれぞれ第1の定格出力及び第2の定格出力で前記第1の励起光及び前記第2の励起光を順に発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1の発光素子から前記第1の定格出力で前記第1の励起光を発している際には、前記第2の発光素子が前記第2の定格出力よりも低い出力で前記第2の励起光を発し、前記第2の発光素子から前記第2の定格出力で前記第2の励起光を発している際には、前記第1の発光素子が前記第1の定格出力よりも低い出力で前記第1の励起光を発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御するThe fluorescence detector according to one aspect of the present invention is a fluorescence detector that detects fluorescence generated from the sample by irradiating the sample with excitation light, and is a first light emitting element that emits the first excitation light. A second light emitting element that emits a second excitation light having a center wavelength different from that of the first excitation light, and when the first light emitting element emits light, the first light emitting element from the first light emitting element. When the excitation light of 1 is reflected toward the sample and the first fluorescence from the sample is transmitted and the second light emitting element emits light, the second light emitting element from the second light emitting element emits light. When the dichroic mirror that reflects the excitation light of 2 toward the sample and transmits the second fluorescence from the sample having a center wavelength different from that of the first fluorescence and the first light emitting element emit light. , said dichroic receives dichroic mirror and the first transmission fluorescence, wherein when the second light emitting element emits light, a light emitting element for receiving the dichroic said second fluorescence transmitted through the dichroic mirror, the The first emission light is emitted so that the first excitation light and the second excitation light are sequentially emitted from the first light emitting element and the second light emitting element at the first rated output and the second rated output, respectively. The control unit includes an element and a control unit that controls the second light emitting element, and when the control unit emits the first excitation light at the first rated output from the first light emitting element. The second light emitting element emits the second excitation light at an output lower than the second rated output, and the second light emitting element emits the second excitation light at the second rated output. At that time, the first light emitting element and the second light emitting element are controlled so that the first light emitting element emits the first excitation light at an output lower than the first rated output. To do .

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 It should be noted that these comprehensive or specific embodiments may be realized in a recording medium such as a system, method, integrated circuit, computer program or computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, computer program. And any combination of recording media may be realized.

本発明の一態様に係る蛍光検出器では、小型化を図ることができる。 The fluorescence detector according to one aspect of the present invention can be miniaturized.

実施の形態1に係る蛍光検出器の外観を示す図である。It is a figure which shows the appearance of the fluorescence detector which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る蛍光検出器の構成を簡略的に示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluorescence detector which concerns on Embodiment 1 simply. 実施の形態1に係る励起フィルタの透過特性を示す図である。It is a figure which shows the transmission characteristic of the excitation filter which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るダイクロイックミラーの透過特性を示す図である。It is a figure which shows the transmission characteristic of the dichroic mirror which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る吸収フィルタの透過特性を示す図である。It is a figure which shows the transmission characteristic of the absorption filter which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る蛍光検出器の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation of the fluorescence detector which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施例に係る蛍光検出器の各発光素子の発光シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the light emission sequence of each light emitting element of the fluorescence detector which concerns on Example. 実施例に係る蛍光検出器の各発光素子の発光条件を示す図である。It is a figure which shows the light emitting condition of each light emitting element of the fluorescence detector which concerns on Example. 実施例に係る蛍光検出器のダイクロイックミラーの透過特性を示す図である。It is a figure which shows the transmission characteristic of the dichroic mirror of the fluorescence detector which concerns on Example. 比較例に係る蛍光検出器の各発光素子の発光シーケンスを示す図である。It is a figure which shows the light emission sequence of each light emitting element of the fluorescence detector which concerns on a comparative example. 実施例に係る蛍光検出器による蛍光信号の検出結果を示す図である。It is a figure which shows the detection result of the fluorescence signal by the fluorescence detector which concerns on Example. 図11の蛍光信号のクロストーク比率を示す図である。It is a figure which shows the crosstalk ratio of the fluorescent signal of FIG. 実施例及び比較例に係る蛍光検出器による蛍光強度の検出結果を示す図である。It is a figure which shows the detection result of the fluorescence intensity by the fluorescence detector which concerns on Example and the comparative example. 実施の形態2に係る蛍光検出器の構成を簡略的に示す図である。It is a figure which shows the structure of the fluorescence detector which concerns on Embodiment 2 simply. 実施の形態2に係る蛍光検出器の受光素子を示す平面図である。It is a top view which shows the light receiving element of the fluorescence detector which concerns on Embodiment 2. FIG.

本発明の一態様に係る蛍光検出器は、試料に励起光を照射することにより、前記試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出器であって、第1の励起光を発する第1の発光素子と、前記第1の励起光と中心波長が異なる第2の励起光を発する第2の発光素子と、前記第1の発光素子が発光した際には、前記第1の発光素子からの前記第1の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記試料からの第1の蛍光を透過し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記第2の発光素子からの前記第2の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記第1の蛍光と中心波長が異なる前記試料からの第2の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光を受光し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光を受光する受光素子と、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子からそれぞれ第1の定格出力及び第2の定格出力で前記第1の励起光及び前記第2の励起光を順に発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第1の発光素子から前記第1の定格出力で前記第1の励起光を発している際には、前記第2の発光素子が前記第2の定格出力よりも低い出力で前記第2の励起光を発し、前記第2の発光素子から前記第2の定格出力で前記第2の励起光を発している際には、前記第1の発光素子が前記第1の定格出力よりも低い出力で前記第1の励起光を発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御するThe fluorescence detector according to one aspect of the present invention is a fluorescence detector that detects fluorescence generated from the sample by irradiating the sample with excitation light, and is a first light emitting element that emits the first excitation light. A second light emitting element that emits a second excitation light having a center wavelength different from that of the first excitation light, and when the first light emitting element emits light, the first light emitting element from the first light emitting element. When the excitation light of 1 is reflected toward the sample and the first fluorescence from the sample is transmitted and the second light emitting element emits light, the second light emitting element from the second light emitting element emits light. When the dichroic mirror that reflects the excitation light of 2 toward the sample and transmits the second fluorescence from the sample having a center wavelength different from that of the first fluorescence and the first light emitting element emit light. , said dichroic receives dichroic mirror and the first transmission fluorescence, wherein when the second light emitting element emits light, a light receiving element for receiving the dichroic said second fluorescence transmitted through the dichroic mirror, the The first emission light is emitted so that the first excitation light and the second excitation light are sequentially emitted from the first light emitting element and the second light emitting element at the first rated output and the second rated output, respectively. The control unit includes an element and a control unit that controls the second light emitting element, and when the control unit emits the first excitation light at the first rated output from the first light emitting element. The second light emitting element emits the second excitation light at an output lower than the second rated output, and the second light emitting element emits the second excitation light at the second rated output. At that time, the first light emitting element and the second light emitting element are controlled so that the first light emitting element emits the first excitation light at an output lower than the first rated output. To do .

本態様によれば、いわゆるマルチバンドパスタイプのダイクロイックミラーを用いるので、例えば互いに異なる中心波長の第1の蛍光分子及び第2の蛍光分子が試料にラベリングされている場合であっても、1つのダイクロイックミラーにより、第1の蛍光分子及び第2の蛍光分子をそれぞれ励起させるための第1の励起光及び第2の励起光を反射することができ、且つ、第1の蛍光分子及び第2の蛍光分子からそれぞれ発生した第1の蛍光及び第2の蛍光を透過することができる。その結果、背景技術の欄で説明したターレット及び当該ターレットを回転させるためのモータ等を省略することができ、蛍光検出器の小型化を図ることができる。また、例えば、第1の発光素子から第1の定格出力で第1の励起光を発している際には、第2の発光素子は、第2の定格出力よりも低い出力で第2の励起光を発する。これにより、次のシーケンスで第2の発光素子を第2の定格出力で第2の励起光を発する際には、直前のシーケンスで第2の発光素子の発光を完全にオフさせていた場合と比較して、第2の発光素子の出力を短時間で安定させることができ、試料から安定した第2の蛍光を発生させることができる。その結果、第1の発光素子の発光と第2の発光素子の発光とを高速で切り替えることができる。 According to this aspect, since a so-called multi-band pass type dichroic mirror is used, for example, even when the first fluorescent molecule and the second fluorescent molecule having different center wavelengths are labeled on the sample, one is used. The dichroic mirror can reflect the first excitation light and the second excitation light for exciting the first fluorescent molecule and the second fluorescent molecule, respectively, and can reflect the first fluorescent molecule and the second fluorescent molecule, respectively. It is capable of transmitting the first fluorescence and the second fluorescence generated from the fluorescent molecules, respectively. As a result, the turret described in the background technology column, the motor for rotating the turret, and the like can be omitted, and the fluorescence detector can be miniaturized. Further, for example, when the first light emitting element emits the first excitation light at the first rated output, the second light emitting element is excited at a power lower than the second rated output. It emits light. As a result, when the second light emitting element emits the second excitation light at the second rated output in the next sequence, the light emission of the second light emitting element is completely turned off in the immediately preceding sequence. In comparison, the output of the second light emitting element can be stabilized in a short time, and stable second fluorescence can be generated from the sample. As a result, the light emission of the first light emitting element and the light emission of the second light emitting element can be switched at high speed.

例えば、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の各々は、レーザダイオードであるように構成してもよい。 For example, each of the first light emitting element and the second light emitting element may be configured to be a laser diode.

本態様によれば、第1の発光素子及び第2の発光素子の各々はレーザダイオードであるので、第1の励起光及び第2の励起光の各々の波長帯域(スペクトル幅)を小さく抑えることができる。その結果、第1の励起光の第1の蛍光への混色及び第2の励起光の第2の蛍光への混色を抑えることができる。 According to this aspect, since each of the first light emitting element and the second light emitting element is a laser diode, the wavelength band (spectral width) of each of the first excitation light and the second excitation light is suppressed to be small. Can be done. As a result, it is possible to suppress the mixing of the first excitation light with the first fluorescence and the mixing of the second excitation light with the second fluorescence.

例えば、前記蛍光検出器は、さらに、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子と前記ダイクロイックミラーとの間に配置された励起フィルタを備え、前記励起フィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記第1の発光素子からの前記第1の励起光の波長帯域を制限し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記第2の発光素子からの前記第2の励起光の波長帯域を制限するように構成してもよい。 For example, the fluorescence detector further includes an excitation filter arranged between the first light emitting element and the second light emitting element and the dichroic mirror, and the excitation filter is the first light emitting element. When the light is emitted, the wavelength band of the first excitation light from the first light emitting element is limited, and when the second light emitting element emits light, the said from the second light emitting element. It may be configured to limit the wavelength band of the second excitation light.

本態様によれば、励起フィルタが第1の発光素子及び第2の発光素子とダイクロイックミラーとの間に配置されているので、第1の励起光及び第2の励起光の各々の波長帯域を小さく抑えることができる。その結果、第1の励起光の第1の蛍光への混色及び第2の励起光の第2の蛍光への混色を抑えることができる。 According to this aspect, since the excitation filter is arranged between the first light emitting element and the second light emitting element and the dichroic mirror, the wavelength bands of the first excitation light and the second excitation light are set. It can be kept small. As a result, it is possible to suppress the mixing of the first excitation light with the first fluorescence and the mixing of the second excitation light with the second fluorescence.

例えば、前記蛍光検出器は、さらに、前記ダイクロイックミラーと前記受光素子との間に配置された吸収フィルタを備え、前記吸収フィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光の波長帯域を制限し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光の波長帯域を制限するように構成してもよい。 For example, the fluorescence detector further includes an absorption filter arranged between the dichroic mirror and the light receiving element, and the absorption filter comprises the dichroic mirror when the first light emitting element emits light. The wavelength band of the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror is limited, and when the second light emitting element emits light, the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror is limited. May be good.

本態様によれば、吸収フィルタがダイクロイックミラーと受光素子との間に配置されているので、受光素子により受光される第1の蛍光及び第2の蛍光の各々の波長帯域を小さく抑えることができる。その結果、特定の蛍光分子から発生した蛍光による他の蛍光分子の励起を抑制することができる。 According to this aspect, since the absorption filter is arranged between the dichroic mirror and the light receiving element, the wavelength bands of the first fluorescence and the second fluorescence received by the light receiving element can be suppressed to be small. .. As a result, the excitation of other fluorescent molecules due to the fluorescence generated from the specific fluorescent molecule can be suppressed.

例えば、前記受光素子は、画素が配置された受光面と、前記画素に対応して配置された第1のフィルタ及び第2のフィルタを有するフィルタアレイと、を有し、前記第1のフィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光の波長帯域を制限し、前記第2のフィルタは、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光の波長帯域を制限するように構成してもよい。 For example, the light receiving element has a light receiving surface on which pixels are arranged, and a filter array having a first filter and a second filter arranged corresponding to the pixels, and the first filter is When the first light emitting element emits light, the wavelength band of the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror is limited, and the second filter emits light when the second light emitting element emits light. May be configured to limit the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror.

本態様によれば、1つの画素に対応して第1のフィルタ及び第2のフィルタが配置されているので、1つの画素で受光される第1の蛍光及び第2の蛍光の各波長帯域を小さく抑えることができる。そのため、特定の蛍光分子から発生した蛍光による他の蛍光分子の励起を抑制することができる。 According to this aspect, since the first filter and the second filter are arranged corresponding to one pixel, each wavelength band of the first fluorescence and the second fluorescence received by one pixel can be set. It can be kept small. Therefore, it is possible to suppress the excitation of other fluorescent molecules by the fluorescence generated from a specific fluorescent molecule.

例えば、前記第1の発光素子、前記第2の発光素子、前記ダイクロイックミラー及び前記受光素子は、前記ダイクロイックミラーで反射した前記第1の励起光及び前記第2の励起光と、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光とが同一平面上に位置するように配置されているように構成してもよい。 For example, the first light emitting element, the second light emitting element, the dichroic mirror, and the light receiving element include the first excitation light and the second excitation light reflected by the dichroic mirror, and the dichroic mirror. The transmitted first fluorescence and the second fluorescence may be arranged so as to be located on the same plane.

本態様によれば、蛍光検出器の薄型化を図ることができる。 According to this aspect, the fluorescence detector can be made thinner.

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。 It should be noted that these comprehensive or specific embodiments may be realized in a recording medium such as a system, method, integrated circuit, computer program or computer-readable CD-ROM, and the system, method, integrated circuit, computer program. Alternatively, it may be realized by any combination of recording media.

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。 It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. The numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of the components, steps, the order of steps, and the like shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Further, among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims indicating the highest level concept are described as arbitrary components.

(実施の形態1)
[1−1.蛍光検出器の構成]
まず、図1及び図2を参照しながら、実施の形態1に係る蛍光検出器2の構成について説明する。図1は、実施の形態1に係る蛍光検出器2の外観を示す図である。図1の(a)は、蛍光検出器2の正面側を示す図であり、図1の(b)は、図1の(a)のI−I線断面図である。図2は、実施の形態1に係る蛍光検出器2の構成を簡略的に示す図である。
(Embodiment 1)
[1-1. Fluorescence detector configuration]
First, the configuration of the fluorescence detector 2 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing the appearance of the fluorescence detector 2 according to the first embodiment. FIG. 1 (a) is a view showing the front side of the fluorescence detector 2, and FIG. 1 (b) is a sectional view taken along line II of FIG. 1 (a). FIG. 2 is a diagram simply showing the configuration of the fluorescence detector 2 according to the first embodiment.

図1に示すように、蛍光検出器2は、試料4に励起光を照射して励起させることにより、試料4から発生した蛍光を検出する、いわゆるマルチカラータイプの蛍光検出器である。蛍光検出器2は、筐体6と、筐体6の内部に配置された光学系8とを備えている。 As shown in FIG. 1, the fluorescence detector 2 is a so-called multi-color type fluorescence detector that detects the fluorescence generated from the sample 4 by irradiating the sample 4 with excitation light to excite the sample 4. The fluorescence detector 2 includes a housing 6 and an optical system 8 arranged inside the housing 6.

試料4は、蛍光検出器2の検出対象となる試料であり、例えばマイクロTAS(Total Analysis Systems)チップである。試料4には、互いに異なる中心波長の複数種類の蛍光分子でそれぞれラベリングされた複数種類の生体分子が含まれている。具体的には、試料4には、a)第1の励起光(後述する)が照射されることにより励起して第1の蛍光(例えば中心波長455nm)を発生する第1の蛍光分子(例えばPacific Blue)でラベリングされた生体分子と、b)第2の励起光(後述する)が照射されることにより励起して第2の蛍光(例えば中心波長512nm)を発生する第2の蛍光分子(例えばBODIPY−FL)でラベリングされた生体分子と、c)第3の励起光(後述する)が照射されることにより励起して第3の蛍光(例えば中心波長580nm)を発生する第3の蛍光分子(例えばTAMRA)でラベリングされた生体分子と、d)第4の励起光(後述する)が照射されることにより励起して第4の蛍光(例えば中心波長680nm)を発生する第4の蛍光分子(例えばATTO665)でラベリングされた生体分子とが含まれている。 The sample 4 is a sample to be detected by the fluorescence detector 2, and is, for example, a micro TAS (Total Analysis Systems) chip. Sample 4 contains a plurality of types of biomolecules labeled with a plurality of types of fluorescent molecules having different center wavelengths. Specifically, the sample 4 is a) a first fluorescent molecule (for example, a center wavelength of 455 nm) that is excited by being irradiated with a first excitation light (described later) to generate a first fluorescence (for example, a center wavelength of 455 nm). A biomolecule labeled with Pacific Blue) and a second fluorescent molecule (for example, a center wavelength of 512 nm) that is excited by irradiation with a second excitation light (described later) to generate a second fluorescence (for example, a center wavelength of 512 nm). For example, a biomolecule labeled with BODIPY-FL) and c) a third fluorescence that is excited by irradiation with a third excitation light (described later) to generate a third fluorescence (for example, a center wavelength of 580 nm). A biomolecule labeled with a molecule (eg, TAMRA) and d) a fourth fluorescence that is excited by irradiation with a fourth excitation light (described later) to generate a fourth fluorescence (eg, center wavelength 680 nm). Biomolecules labeled with a molecule (eg ATTO665) are included.

図2に示すように、蛍光検出器2の光学系8は、第1の発光素子10と、第2の発光素子12と、第3の発光素子14と、第4の発光素子16と、第1のレンズ18と、第2のレンズ20と、第3のレンズ22と、第4のレンズ24と、第1のダイクロイックミラー26と、第2のダイクロイックミラー28と、第3のダイクロイックミラー30と、第5のレンズ32と、励起フィルタ34と、ダイクロイックミラー36と、第6のレンズ38と、吸収フィルタ40と、第7のレンズ42と、受光素子44とを備えている。 As shown in FIG. 2, the optical system 8 of the fluorescence detector 2 includes a first light emitting element 10, a second light emitting element 12, a third light emitting element 14, a fourth light emitting element 16, and a second light emitting element. 1 lens 18, 2nd lens 20, 3rd lens 22, 4th lens 24, 1st dichroic mirror 26, 2nd dichroic mirror 28, 3rd dichroic mirror 30 A fifth lens 32, an excitation filter 34, a dichroic mirror 36, a sixth lens 38, an absorption filter 40, a seventh lens 42, and a light receiving element 44 are provided.

第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16は、互いに異なる中心波長の単色のレーザ光を励起光として発するレーザダイオードである。具体的には、第1の発光素子10は、第1の中心波長λ1(例えば405nm)の紫色のレーザ光を第1の励起光として発する。第2の発光素子12は、第2の中心波長λ2(例えば470nm)の青色のレーザ光を第2の励起光として発する。第3の発光素子14は、第3の中心波長λ3(例えば528nm)の緑色のレーザ光を第3の励起光として発する。第4の発光素子16は、第4の中心波長λ4(例えば632nm)の赤色のレーザ光を第4の励起光として発する。 The first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 are laser diodes that emit monochromatic laser light having different center wavelengths as excitation light. Specifically, the first light emitting element 10 emits a purple laser light having a first central wavelength λ1 (for example, 405 nm) as the first excitation light. The second light emitting element 12 emits a blue laser light having a second central wavelength λ2 (for example, 470 nm) as the second excitation light. The third light emitting element 14 emits a green laser light having a third central wavelength of λ3 (for example, 528 nm) as a third excitation light. The fourth light emitting element 16 emits a red laser light having a fourth central wavelength λ4 (for example, 632 nm) as the fourth excitation light.

第1のレンズ18、第2のレンズ20、第3のレンズ22及び第4のレンズ24はそれぞれ、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16からのレーザ光を発散光から平行光に変換するコリメートレンズである。 The first lens 18, the second lens 20, the third lens 22, and the fourth lens 24 are the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth, respectively. This is a collimating lens that converts the laser light from the light emitting element 16 from divergent light to parallel light.

第1のダイクロイックミラー26、第2のダイクロイックミラー28及び第3のダイクロイックミラー30の各々は、特定の中心波長の光のみを反射し、その他の中心波長の光を透過する光学素子である。具体的には、第1のダイクロイックミラー26は、緑色のレーザ光のみを反射し、緑色以外の色のレーザ光を透過する。第2のダイクロイックミラー28は、青色のレーザ光のみを反射し、青色以外の色のレーザ光を透過する。第3のダイクロイックミラー30は、紫色のレーザ光のみを反射し、紫色以外の色のレーザ光を透過する。 Each of the first dichroic mirror 26, the second dichroic mirror 28, and the third dichroic mirror 30 is an optical element that reflects only light having a specific central wavelength and transmits light having other central wavelengths. Specifically, the first dichroic mirror 26 reflects only the green laser light and transmits the laser light of a color other than green. The second dichroic mirror 28 reflects only the blue laser light and transmits the laser light of a color other than blue. The third dichroic mirror 30 reflects only the purple laser light and transmits the laser light of a color other than purple.

第4の発光素子16からの赤色のレーザ光(第4の励起光)は、第1のダイクロイックミラー26、第2のダイクロイックミラー28及び第3のダイクロイックミラー30の各々を透過する。第3の発光素子14からの緑色のレーザ光(第3の励起光)は、第1のダイクロイックミラー26で反射した後に、第2のダイクロイックミラー28及び第3のダイクロイックミラー30を透過する。第2の発光素子12からの青色のレーザ光(第2の励起光)は、第2のダイクロイックミラー28で反射した後に、第3のダイクロイックミラー30を透過する。第1の発光素子10からの紫色のレーザ光(第1の励起光)は、第3のダイクロイックミラー30で反射する。 The red laser light (fourth excitation light) from the fourth light emitting element 16 passes through each of the first dichroic mirror 26, the second dichroic mirror 28, and the third dichroic mirror 30. The green laser light (third excitation light) from the third light emitting element 14 is reflected by the first dichroic mirror 26 and then passes through the second dichroic mirror 28 and the third dichroic mirror 30. The blue laser light (second excitation light) from the second light emitting element 12 is reflected by the second dichroic mirror 28 and then passes through the third dichroic mirror 30. The purple laser light (first excitation light) from the first light emitting element 10 is reflected by the third dichroic mirror 30.

第5のレンズ32は、第3のダイクロイックミラー30から出射したレーザ光を集光するための集光レンズである。 The fifth lens 32 is a condensing lens for condensing the laser light emitted from the third dichroic mirror 30.

励起フィルタ34は、複数の波長帯域の光のみを透過する、いわゆるマルチバンドパスタイプのフィルタである。励起フィルタ34は、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16とダイクロイックミラー36との間に配置されている。図3は、実施の形態1に係る励起フィルタ34の透過特性を示す図である。図3の(a)は、励起フィルタ34の透過特性を示すグラフであり、図3の(b)は、励起フィルタ34により制限された、第1の励起光、第2の励起光、第3の励起光及び第4の励起光の各波長帯域を示すグラフであり、図3の(c)は、試料4における吸収/蛍光強度を示すグラフである。 The excitation filter 34 is a so-called multi-bandpass type filter that transmits only light in a plurality of wavelength bands. The excitation filter 34 is arranged between the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, the fourth light emitting element 16, and the dichroic mirror 36. FIG. 3 is a diagram showing the transmission characteristics of the excitation filter 34 according to the first embodiment. FIG. 3A is a graph showing the transmission characteristics of the excitation filter 34, and FIG. 3B is a first excitation light, a second excitation light, and a third excitation light limited by the excitation filter 34. It is a graph which shows each wavelength band of the excitation light and the 4th excitation light of FIG. 3, and FIG. 3C is a graph which shows the absorption / fluorescence intensity in sample 4.

図3に示す例では、励起フィルタ34は、第1の波長帯域B1、第2の波長帯域B2、第3の波長帯域B3及び第4の波長帯域B4(B1<B2<B3<B4)のレーザ光のみを透過する。これにより、励起フィルタ34は、第1の発光素子10からの第1の励起光の波長帯域を第1の波長帯域B1に制限する。また、励起フィルタ34は、第2の発光素子12からの第2の励起光の波長帯域を第2の波長帯域B2に制限する。また、励起フィルタ34は、第3の発光素子14からの第3の励起光の波長帯域を第3の波長帯域B3に制限する。また、励起フィルタ34は、第4の発光素子16からの第4の励起光の波長帯域を第4の波長帯域B4に制限する。 In the example shown in FIG. 3, the excitation filter 34 is a laser having a first wavelength band B1, a second wavelength band B2, a third wavelength band B3, and a fourth wavelength band B4 (B1 <B2 <B3 <B4). Only light is transmitted. As a result, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the first excitation light from the first light emitting element 10 to the first wavelength band B1. Further, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the second excitation light from the second light emitting element 12 to the second wavelength band B2. Further, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the third excitation light from the third light emitting element 14 to the third wavelength band B3. Further, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the fourth excitation light from the fourth light emitting element 16 to the fourth wavelength band B4.

ダイクロイックミラー36は、複数の中心波長の光のみを反射し、その他の中心波長の光を透過する、いわゆるマルチバンドパスタイプのダイクロイックミラーである。図4は、実施の形態1に係るダイクロイックミラー36の透過特性を示す図である。図4の(a)は、ダイクロイックミラー36の透過特性を示すグラフであり、図4の(b)は、試料4における吸収/蛍光強度を示すグラフである。 The dichroic mirror 36 is a so-called multi-bandpass type dichroic mirror that reflects only light having a plurality of central wavelengths and transmits light having other central wavelengths. FIG. 4 is a diagram showing the transmission characteristics of the dichroic mirror 36 according to the first embodiment. FIG. 4A is a graph showing the transmission characteristics of the dichroic mirror 36, and FIG. 4B is a graph showing the absorption / fluorescence intensity in the sample 4.

図4に示す例では、ダイクロイックミラー36は、第1の中心波長λ1のレーザ光(第1の励起光)、第2の中心波長λ2のレーザ光(第2の励起光)、第3の中心波長λ3のレーザ光(第3の励起光)及び第4の中心波長λ4のレーザ光(第4の励起光)のみを反射し、その他の中心波長のレーザ光及び蛍光(例えば、第1の蛍光、第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光)を透過する。 In the example shown in FIG. 4, the dichroic mirror 36 has a first center wavelength λ1 laser light (first excitation light), a second center wavelength λ2 laser light (second excitation light), and a third center. Reflects only laser light of wavelength λ3 (third excitation light) and laser light of fourth center wavelength λ4 (fourth excitation light), and laser light and fluorescence of other center wavelengths (eg, first fluorescence). , 2nd fluorescence, 3rd fluorescence and 4th fluorescence).

第6のレンズ38は、ダイクロイックミラー36で反射したレーザ光、及び、試料4から発生した蛍光を集光するための集光レンズである。 The sixth lens 38 is a condensing lens for condensing the laser light reflected by the dichroic mirror 36 and the fluorescence generated from the sample 4.

吸収フィルタ40は、複数の波長帯域の光のみを透過する、いわゆるマルチバンドパスタイプのフィルタである。吸収フィルタ40は、ダイクロイックミラー36と受光素子44との間に配置されている。図5は、実施の形態1に係る吸収フィルタ40の透過特性を示す図である。図5の(a)は、吸収フィルタ40の透過特性を示すグラフであり、図5の(b)は、吸収フィルタ40により制限された、第1の蛍光、第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光の各波長帯域を示すグラフであり、図5の(c)は、試料4における吸収/蛍光強度を示すグラフである。 The absorption filter 40 is a so-called multi-bandpass type filter that transmits only light in a plurality of wavelength bands. The absorption filter 40 is arranged between the dichroic mirror 36 and the light receiving element 44. FIG. 5 is a diagram showing the transmission characteristics of the absorption filter 40 according to the first embodiment. FIG. 5A is a graph showing the transmission characteristics of the absorption filter 40, and FIG. 5B is a first fluorescence, a second fluorescence, and a third fluorescence limited by the absorption filter 40. It is a graph which shows each wavelength band of the 4th fluorescence, and (c) of FIG. 5 is a graph which shows the absorption / fluorescence intensity in the sample 4.

図5に示す例では、吸収フィルタ40は、第5の波長帯域B5、第6の波長帯域B6、第7の波長帯域B7及び第8の波長帯域B8(B5<B6<B7<B8)の蛍光のみを透過する。これにより、吸収フィルタ40は、試料4から発生した第1の蛍光の波長帯域を第5の波長帯域B5に制限する。また、吸収フィルタ40は、試料4から発生した第2の蛍光の波長帯域を第6の波長帯域B6に制限する。また、吸収フィルタ40は、試料4から発生した第3の蛍光の波長帯域を第7の波長帯域B7に制限する。また、吸収フィルタ40は、試料4から発生した第4の蛍光の波長帯域を第8の波長帯域B8に制限する。 In the example shown in FIG. 5, the absorption filter 40 has fluorescence in the fifth wavelength band B5, the sixth wavelength band B6, the seventh wavelength band B7, and the eighth wavelength band B8 (B5 <B6 <B7 <B8). Only transparent. As a result, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the first fluorescence generated from the sample 4 to the fifth wavelength band B5. Further, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the second fluorescence generated from the sample 4 to the sixth wavelength band B6. Further, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the third fluorescence generated from the sample 4 to the seventh wavelength band B7. Further, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the fourth fluorescence generated from the sample 4 to the eighth wavelength band B8.

第7のレンズ42は、吸収フィルタ40を透過した蛍光を集光するための集光レンズである。 The seventh lens 42 is a condensing lens for condensing the fluorescence transmitted through the absorption filter 40.

受光素子44は、第7のレンズ42からの蛍光(第1の蛍光、第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光)を受光することにより、蛍光強度を示す受光信号(蛍光信号)を生成する。 The light receiving element 44 receives fluorescence from the seventh lens 42 (first fluorescence, second fluorescence, third fluorescence, and fourth fluorescence) to indicate a fluorescence intensity (fluorescence signal). To generate.

なお、図1に示すように、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14、第4の発光素子16、ダイクロイックミラー36及び受光素子44は、ダイクロイックミラー36で反射した励起光(第1の励起光、第2の励起光、第3の励起光及び第4の励起光)と、ダイクロイックミラー36を透過した蛍光(第1の蛍光、第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光)とが同一平面上(YZ平面上)に位置するように配置されている。 As shown in FIG. 1, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, the fourth light emitting element 16, the dichroic mirror 36, and the light receiving element 44 are formed by the dichroic mirror 36. The reflected excitation light (first excitation light, second excitation light, third excitation light and fourth excitation light) and fluorescence transmitted through the dichroic mirror 36 (first fluorescence, second fluorescence, second fluorescence). The fluorescence of No. 3 and the fluorescence of No. 4) are arranged so as to be located on the same plane (on the YZ plane).

図2に示すように、蛍光検出器2は、さらに、制御部46を備えている。制御部46は、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を、所定の定格出力(例えば光量100%)(第1の定格出力及び第2の定格出力の一例)で且つこの順のシーケンスで繰り返し発光させる。 As shown in FIG. 2, the fluorescence detector 2 further includes a control unit 46. The control unit 46 outputs the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 to a predetermined rated output (for example, 100% light intensity) (first rated output). And an example of the second rated output), and the light is repeatedly emitted in this order sequence.

このとき、制御部46は、第1の発光素子10を所定の定格出力で発光させている際には、第1の発光素子10以外の第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を所定の定格出力よりも低い出力、具体的には発光閾値(例えば光量1%未満)以上且つ所定の定格出力の28%(例えば光量28%)以下の出力で発光させる。また、制御部46は、第2の発光素子12を所定の定格出力で発光させている際には、第2の発光素子12以外の第1の発光素子10、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 At this time, when the control unit 46 causes the first light emitting element 10 to emit light at a predetermined rated output, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the third light emitting element 14 other than the first light emitting element 10 are emitted. The fourth light emitting element 16 is made to emit light at an output lower than a predetermined rated output, specifically, an output equal to or higher than a light emission threshold (for example, less than 1% of light) and 28% or less of a predetermined rated output (for example, 28% of light). .. Further, when the control unit 46 emits light from the second light emitting element 12 at a predetermined rated output, the control unit 46 emits light from the first light emitting element 10, the third light emitting element 14, and the third light emitting element 14 other than the second light emitting element 12. The light emitting element 16 of No. 4 is made to emit light at an output equal to or higher than the light emission threshold and 28% or less of the predetermined rated output.

また、制御部46は、第3の発光素子14を所定の定格出力で発光させている際には、第3の発光素子14以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第4の発光素子16を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。また、制御部46は、第4の発光素子16を所定の定格出力で発光させている際には、第4の発光素子16以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第3の発光素子14を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 Further, when the control unit 46 emits light from the third light emitting element 14 at a predetermined rated output, the control unit 46 emits light from the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the second light emitting element 12 other than the third light emitting element 14. The light emitting element 16 of No. 4 is made to emit light at an output equal to or higher than the light emission threshold and 28% or less of the predetermined rated output. Further, when the control unit 46 causes the fourth light emitting element 16 to emit light at a predetermined rated output, the control unit 46 emits light from the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the second light emitting element 12 other than the fourth light emitting element 16. The light emitting element 14 of 3 is made to emit light at an output equal to or more than the light emission threshold value and 28% or less of the predetermined rated output.

さらに、制御部46は、受光素子44により生成された受光信号を受信する。このとき、制御部46は、第1の発光素子10を所定の定格出力で発光させている際には、受光信号のうち第1の蛍光に対応する信号成分を検出し、且つ、受光信号のうち第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去する。また、制御部46は、第2の発光素子12を所定の定格出力で発光させている際には、受光信号のうち第2の蛍光に対応する信号成分を検出し、且つ、受光信号のうち第1の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去する。 Further, the control unit 46 receives the light receiving signal generated by the light receiving element 44. At this time, when the first light emitting element 10 is made to emit light at a predetermined rated output, the control unit 46 detects the signal component corresponding to the first fluorescence of the received light signal, and the light receiving signal Of these, the signal components corresponding to the second fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence are removed by calculation. Further, when the second light emitting element 12 is made to emit light at a predetermined rated output, the control unit 46 detects a signal component corresponding to the second fluorescence in the received light signal and among the received light signals. The signal components corresponding to the first fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence are removed by calculation.

また、制御部46は、第3の発光素子14を所定の定格出力で発光させている際には、受光信号のうち第3の蛍光に対応する信号成分を検出し、且つ、受光信号のうち第1の蛍光、第2の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去する。また、制御部46は、第4の発光素子16を所定の定格出力で発光させている際には、受光信号のうち第4の蛍光に対応する信号成分を検出し、且つ、受光信号のうち第1の蛍光、第2の蛍光及び第3の蛍光に対応する信号成分を演算により除去する。 Further, when the third light emitting element 14 is made to emit light at a predetermined rated output, the control unit 46 detects a signal component corresponding to the third fluorescence in the received light signal and among the received light signals. The signal components corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the fourth fluorescence are removed by calculation. Further, when the fourth light emitting element 16 is made to emit light at a predetermined rated output, the control unit 46 detects a signal component corresponding to the fourth fluorescence in the received light signal and among the received light signals. The signal components corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the third fluorescence are removed by calculation.

[1−2.蛍光検出器の動作]
次に、図2及び図6を参照しながら、蛍光検出器2の動作(蛍光検出器2の制御方法)について説明する。図6は、実施の形態1に係る蛍光検出器2の動作を示すフローチャートである。
[1-2. Fluorescence detector operation]
Next, the operation of the fluorescence detector 2 (control method of the fluorescence detector 2) will be described with reference to FIGS. 2 and 6. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the fluorescence detector 2 according to the first embodiment.

図6に示すように、まず、第1のシーケンス(S1〜S3)が実行される。制御部46は、第1の発光素子10を所定の定格出力で発光させる(S1)。このとき、制御部46は、第1の発光素子10以外の第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 As shown in FIG. 6, first, the first sequence (S1 to S3) is executed. The control unit 46 causes the first light emitting element 10 to emit light at a predetermined rated output (S1). At this time, the control unit 46 sets the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 other than the first light emitting element 10 to the light emitting threshold value or more and 28% or less of the predetermined rated output. Make the output emit light.

図2に示すように、第1の発光素子10からの第1の励起光は、第3のダイクロイックミラー30で反射した後に、第5のレンズ32を透過して励起フィルタ34に入射する。このとき、励起フィルタ34は、第1の励起光の波長帯域を第1の波長帯域B1(図3参照)に制限する。励起フィルタ34を透過した第1の励起光は、ダイクロイックミラー36で反射した後に、第6のレンズ38を透過して試料4に照射される。 As shown in FIG. 2, the first excitation light from the first light emitting element 10 is reflected by the third dichroic mirror 30, then passes through the fifth lens 32 and is incident on the excitation filter 34. At this time, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the first excitation light to the first wavelength band B1 (see FIG. 3). The first excitation light transmitted through the excitation filter 34 is reflected by the dichroic mirror 36, and then passes through the sixth lens 38 to irradiate the sample 4.

試料4に含まれる第1の蛍光分子が第1の励起光で励起されることにより、試料4から第1の蛍光が発生する。試料4から発生した第1の蛍光は、第6のレンズ38及びダイクロイックミラー36を透過した後に、吸収フィルタ40に入射する。このとき、吸収フィルタ40は、第1の蛍光の波長帯域を第5の波長帯域B5(図5参照)に制限する。吸収フィルタ40を透過した第1の蛍光は、第7のレンズ42を透過して受光素子44により受光される(S2)。これにより、受光素子44は、受光した第1の蛍光に基づいて受光信号を生成する。 When the first fluorescent molecule contained in the sample 4 is excited by the first excitation light, the first fluorescence is generated from the sample 4. The first fluorescence generated from the sample 4 passes through the sixth lens 38 and the dichroic mirror 36, and then enters the absorption filter 40. At this time, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the first fluorescence to the fifth wavelength band B5 (see FIG. 5). The first fluorescence transmitted through the absorption filter 40 is transmitted through the seventh lens 42 and received by the light receiving element 44 (S2). As a result, the light receiving element 44 generates a light receiving signal based on the first fluorescence received.

上述したように、第1の発光素子10以外の第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16は比較的低い光量で発光しているので、受光信号には、第1の蛍光に対応する信号成分以外に、第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分が僅かに含まれる。そのため、制御部46は、受光信号のうち第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去することにより、受光信号のうち第1の蛍光に対応する信号成分のみを検出することができる。 As described above, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 other than the first light emitting element 10 emit light at a relatively low amount of light. In addition to the signal components corresponding to the first fluorescence, a small amount of signal components corresponding to the second fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence are included. Therefore, the control unit 46 calculates and removes the signal components corresponding to the second fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence of the received light signal, so that the signal corresponding to the first fluorescence of the received light signal is obtained. Only components can be detected.

その後、制御部46は、第1の発光素子10の出力を所定の定格出力から低下させ(S3)、発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 After that, the control unit 46 lowers the output of the first light emitting element 10 from the predetermined rated output (S3), and emits light at an output equal to or higher than the light emission threshold value and 28% or less of the predetermined rated output.

次に、第2のシーケンス(S4〜S6)が実行される。制御部46は、第2の発光素子12を所定の定格出力で発光させる(S4)。このとき、制御部46は、第2の発光素子12以外の第1の発光素子10、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 Next, the second sequence (S4 to S6) is executed. The control unit 46 causes the second light emitting element 12 to emit light at a predetermined rated output (S4). At this time, the control unit 46 sets the first light emitting element 10, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 other than the second light emitting element 12 to the light emitting threshold value or more and 28% or less of the predetermined rated output. Make the output emit light.

図2に示すように、第2の発光素子12からの第2の励起光は、第2のダイクロイックミラー28で反射した後に、第3のダイクロイックミラー30及び第5のレンズ32を透過して励起フィルタ34に入射する。このとき、励起フィルタ34は、第2の励起光の波長帯域を第2の波長帯域B2(図3参照)に制限する。励起フィルタ34を透過した第2の励起光は、ダイクロイックミラー36で反射した後に、第6のレンズ38を透過して試料4に照射される。 As shown in FIG. 2, the second excitation light from the second light emitting element 12 is reflected by the second dichroic mirror 28 and then transmitted through the third dichroic mirror 30 and the fifth lens 32 to be excited. It is incident on the filter 34. At this time, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the second excitation light to the second wavelength band B2 (see FIG. 3). The second excitation light that has passed through the excitation filter 34 is reflected by the dichroic mirror 36, and then passes through the sixth lens 38 to irradiate the sample 4.

試料4に含まれる第2の蛍光分子が第2の励起光で励起されることにより、試料4から第2の蛍光が発生する。試料4から発生した第2の蛍光は、第6のレンズ38及びダイクロイックミラー36を透過した後に、吸収フィルタ40に入射する。このとき、吸収フィルタ40は、第2の蛍光の波長帯域を第6の波長帯域B6(図5参照)に制限する。吸収フィルタ40を透過した第2の蛍光は、第7のレンズ42を透過して受光素子44により受光される(S5)。これにより、受光素子44は、受光した第2の蛍光に基づいて受光信号を生成する。 When the second fluorescent molecule contained in the sample 4 is excited by the second excitation light, the second fluorescence is generated from the sample 4. The second fluorescence generated from the sample 4 passes through the sixth lens 38 and the dichroic mirror 36, and then enters the absorption filter 40. At this time, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the second fluorescence to the sixth wavelength band B6 (see FIG. 5). The second fluorescence transmitted through the absorption filter 40 is transmitted through the seventh lens 42 and received by the light receiving element 44 (S5). As a result, the light receiving element 44 generates a light receiving signal based on the second fluorescence received.

上述したように、第2の発光素子12以外の第1の発光素子10、第3の発光素子14及び第4の発光素子16は比較的低い光量で発光しているので、受光信号には、第2の蛍光に対応する信号成分以外に、第1の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分が僅かに含まれる。そのため、制御部46は、受光信号のうち第1の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去することにより、受光信号のうち第2の蛍光に対応する信号成分のみを検出することができる。 As described above, the first light emitting element 10, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 other than the second light emitting element 12 emit light at a relatively low amount of light. In addition to the signal components corresponding to the second fluorescence, a small amount of signal components corresponding to the first fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence are included. Therefore, the control unit 46 calculates and removes the signal components corresponding to the first fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence of the received light signal, so that the signal corresponding to the second fluorescence of the received light signal is obtained. Only components can be detected.

その後、制御部46は、第2の発光素子12の出力を所定の定格出力から低下させ(S6)、発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 After that, the control unit 46 lowers the output of the second light emitting element 12 from the predetermined rated output (S6), and emits light at an output equal to or higher than the light emission threshold value and 28% or less of the predetermined rated output.

次に、第3のシーケンス(S7〜S9)が実行される。制御部46は、第3の発光素子14を所定の定格出力で発光させる(S7)。このとき、制御部46は、第3の発光素子14以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第4の発光素子16を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 Next, the third sequence (S7 to S9) is executed. The control unit 46 causes the third light emitting element 14 to emit light at a predetermined rated output (S7). At this time, the control unit 46 sets the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the fourth light emitting element 16 other than the third light emitting element 14 to the light emitting threshold value or more and 28% or less of the predetermined rated output. Make the output emit light.

図2に示すように、第3の発光素子14からの第3の励起光は、第1のダイクロイックミラー26で反射した後に、第2のダイクロイックミラー28、第3のダイクロイックミラー30及び第5のレンズ32を透過して励起フィルタ34に入射する。このとき、励起フィルタ34は、第3の励起光の波長帯域を第3の波長帯域B3(図3参照)に制限する。励起フィルタ34を透過した第3の励起光は、ダイクロイックミラー36で反射した後に、第6のレンズ38を透過して試料4に照射される。 As shown in FIG. 2, the third excitation light from the third light emitting element 14 is reflected by the first dichroic mirror 26, and then the second dichroic mirror 28, the third dichroic mirror 30, and the fifth dichroic mirror 30. It passes through the lens 32 and enters the excitation filter 34. At this time, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the third excitation light to the third wavelength band B3 (see FIG. 3). The third excitation light that has passed through the excitation filter 34 is reflected by the dichroic mirror 36, and then passes through the sixth lens 38 to irradiate the sample 4.

試料4に含まれる第3の蛍光分子が第3の励起光で励起されることにより、試料4から第3の蛍光が発生する。試料4から発生した第3の蛍光は、第6のレンズ38及びダイクロイックミラー36を透過した後に、吸収フィルタ40に入射する。このとき、吸収フィルタ40は、第3の蛍光の波長帯域を第7の波長帯域B7(図5参照)に制限する。吸収フィルタ40を透過した第3の蛍光は、第7のレンズ42を透過して受光素子44により受光される(S8)。これにより、受光素子44は、受光した第3の蛍光に基づいて受光信号を生成する。 When the third fluorescent molecule contained in the sample 4 is excited by the third excitation light, the third fluorescence is generated from the sample 4. The third fluorescence generated from the sample 4 passes through the sixth lens 38 and the dichroic mirror 36, and then enters the absorption filter 40. At this time, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the third fluorescence to the seventh wavelength band B7 (see FIG. 5). The third fluorescence transmitted through the absorption filter 40 is transmitted through the seventh lens 42 and received by the light receiving element 44 (S8). As a result, the light receiving element 44 generates a light receiving signal based on the received third fluorescence.

上述したように、第3の発光素子14以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第4の発光素子16は比較的低い光量で発光しているので、受光信号には、第3の蛍光に対応する信号成分以外に、第1の蛍光、第2の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分が僅かに含まれる。そのため、制御部46は、受光信号のうち第1の蛍光、第2の蛍光及び第4の蛍光に対応する信号成分を演算により除去することにより、受光信号のうち第3の蛍光に対応する信号成分のみを検出することができる。 As described above, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the fourth light emitting element 16 other than the third light emitting element 14 emit light with a relatively low amount of light. In addition to the signal components corresponding to the third fluorescence, a small amount of signal components corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the fourth fluorescence are included. Therefore, the control unit 46 calculates and removes the signal components corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the fourth fluorescence of the received light signal, so that the signal corresponding to the third fluorescence of the received light signal is obtained. Only components can be detected.

その後、制御部46は、第3の発光素子14の出力を所定の定格出力から低下させ(S9)、発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 After that, the control unit 46 lowers the output of the third light emitting element 14 from the predetermined rated output (S9), and emits light at an output equal to or higher than the light emission threshold value and 28% or less of the predetermined rated output.

次に、第4のシーケンス(S10〜S12)が実行される。制御部46は、第4の発光素子16を所定の定格出力で発光させる(S10)。このとき、制御部46は、第4の発光素子16以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第3の発光素子14を発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 Next, the fourth sequence (S10 to S12) is executed. The control unit 46 causes the fourth light emitting element 16 to emit light at a predetermined rated output (S10). At this time, the control unit 46 sets the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the third light emitting element 14 other than the fourth light emitting element 16 to the light emitting threshold value or more and 28% or less of the predetermined rated output. Make the output emit light.

図2に示すように、第4の発光素子16からの第4の励起光は、第1のダイクロイックミラー26、第2のダイクロイックミラー28、第3のダイクロイックミラー30及び第5のレンズ32を透過した後に、励起フィルタ34に入射する。このとき、励起フィルタ34は、第4の励起光の波長帯域を第4の波長帯域B4(図3参照)に制限する。励起フィルタ34を透過した第4の励起光は、ダイクロイックミラー36で反射した後に、第6のレンズ38を透過して試料4に照射される。 As shown in FIG. 2, the fourth excitation light from the fourth light emitting element 16 passes through the first dichroic mirror 26, the second dichroic mirror 28, the third dichroic mirror 30, and the fifth lens 32. After that, it enters the excitation filter 34. At this time, the excitation filter 34 limits the wavelength band of the fourth excitation light to the fourth wavelength band B4 (see FIG. 3). The fourth excitation light that has passed through the excitation filter 34 is reflected by the dichroic mirror 36, and then passes through the sixth lens 38 to irradiate the sample 4.

試料4に含まれる第4の蛍光分子が第4の励起光で励起されることにより、試料4から第4の蛍光が発生する。試料4から発生した第4の蛍光は、第6のレンズ38及びダイクロイックミラー36を透過した後に、吸収フィルタ40に入射する。このとき、吸収フィルタ40は、第4の蛍光の波長帯域を第8の波長帯域B8(図5参照)に制限する。吸収フィルタ40を透過した第4の蛍光は、第7のレンズ42を透過して受光素子44により受光される(S11)。これにより、受光素子44は、受光した第4の蛍光に基づいて受光信号を生成する。 When the fourth fluorescent molecule contained in the sample 4 is excited by the fourth excitation light, the fourth fluorescence is generated from the sample 4. The fourth fluorescence generated from the sample 4 passes through the sixth lens 38 and the dichroic mirror 36, and then enters the absorption filter 40. At this time, the absorption filter 40 limits the wavelength band of the fourth fluorescence to the eighth wavelength band B8 (see FIG. 5). The fourth fluorescence transmitted through the absorption filter 40 is transmitted through the seventh lens 42 and received by the light receiving element 44 (S11). As a result, the light receiving element 44 generates a light receiving signal based on the received fourth fluorescence.

上述したように、第4の発光素子16以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第3の発光素子14は比較的低い光量で発光しているので、受光信号には、第4の蛍光に対応する信号成分以外に、第1の蛍光、第2の蛍光及び第3の蛍光に対応する信号成分が僅かに含まれる。そのため、制御部46は、受光信号のうち第1の蛍光、第2の蛍光及び第3の蛍光に対応する信号成分を演算により除去することにより、受光信号のうち第4の蛍光に対応する信号成分のみを検出することができる。 As described above, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, and the third light emitting element 14 other than the fourth light emitting element 16 emit light at a relatively low amount of light. In addition to the signal component corresponding to the fourth fluorescence, a small amount of the signal component corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the third fluorescence is included. Therefore, the control unit 46 calculates and removes the signal components corresponding to the first fluorescence, the second fluorescence, and the third fluorescence of the received light signal, so that the signal corresponding to the fourth fluorescence of the received light signal is obtained. Only components can be detected.

その後、制御部46は、第4の発光素子16の出力を所定の定格出力から低下させ(S12)、発光閾値以上且つ所定の定格出力の28%以下の出力で発光させる。 After that, the control unit 46 lowers the output of the fourth light emitting element 16 from the predetermined rated output (S12), and causes the control unit 46 to emit light at an output equal to or higher than the light emission threshold value and 28% or less of the predetermined rated output.

第1〜第4の蛍光の検出が終了していない場合には(S13でNO)、上述したステップS1〜S12が再度実行される。第1〜第4の蛍光の検出が終了した場合には(S13でYES)、蛍光検出器2の動作は完了する。 If the detection of the first to fourth fluorescence is not completed (NO in S13), the above-mentioned steps S1 to S12 are executed again. When the detection of the first to fourth fluorescence is completed (YES in S13), the operation of the fluorescence detector 2 is completed.

[1−3.効果]
上述したように、実施の形態1に係る蛍光検出器2では、いわゆるマルチバンドパスタイプのダイクロイックミラー36が用いられる。これにより、複数種類の蛍光分子が試料4にラベリングされている場合であっても、1つのダイクロイックミラー36により、複数種類の蛍光分子をそれぞれ励起させるための複数種類の励起光を反射することができ、且つ、複数種類の蛍光分子からそれぞれ発生した複数種類の蛍光を透過することができる。その結果、背景技術の欄で説明したターレット及び当該ターレットを回転させるためのモータ等を省略することができ、蛍光検出器2の小型化を図ることができる。
[1-3. effect]
As described above, in the fluorescence detector 2 according to the first embodiment, a so-called multi-bandpass type dichroic mirror 36 is used. As a result, even when a plurality of types of fluorescent molecules are labeled on the sample 4, one dichroic mirror 36 can reflect a plurality of types of excitation light for exciting the plurality of types of fluorescent molecules. It is possible to transmit a plurality of types of fluorescence generated from each of a plurality of types of fluorescent molecules. As a result, the turret described in the background technology column, the motor for rotating the turret, and the like can be omitted, and the fluorescence detector 2 can be miniaturized.

なお、筐体6の大きさの一例としては、図1に示すように、筐体6の幅Wを約17mm、奥行きDを約74mm、高さHを約39mmにすることができる。 As an example of the size of the housing 6, as shown in FIG. 1, the width W of the housing 6 can be about 17 mm, the depth D can be about 74 mm, and the height H can be about 39 mm.

また、上述したように、実施の形態1に係る蛍光検出器2では、例えば、第1の発光素子10を所定の定格出力で発光させている際には、第1の発光素子10以外の第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を所定の定格出力よりも低い出力で(0%よりも大きい光量で)発光させる。これにより、次のシーケンスで第2の発光素子12を所定の定格出力で発光させた際には、直前のシーケンスで第2の発光素子12の発光を完全にオフ(光量0%)させていた場合と比較して、第2の発光素子12の出力を短時間で安定させることができ、試料4から安定した第2の蛍光を発生させることができる。その結果、所定の定格出力で発光させる対象となる第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を高速で切り替えることができる。 Further, as described above, in the fluorescence detector 2 according to the first embodiment, for example, when the first light emitting element 10 emits light at a predetermined rated output, the first light emitting element other than the first light emitting element 10 is emitted. The second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 are made to emit light at an output lower than a predetermined rated output (with a light amount larger than 0%). As a result, when the second light emitting element 12 was made to emit light at a predetermined rated output in the next sequence, the light emission of the second light emitting element 12 was completely turned off (light intensity 0%) in the immediately preceding sequence. Compared with the case, the output of the second light emitting element 12 can be stabilized in a short time, and stable second fluorescence can be generated from the sample 4. As a result, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 to be light-emitting at a predetermined rated output can be switched at high speed.

なお、例えば、第2の発光素子12を所定の定格出力で発光させている際に、第2の発光素子12以外の第1の発光素子10、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を所定の定格出力の28%以下の出力で発光させるのが好ましい。このとき、第2の発光素子12以外の第1の発光素子10、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を所定の定格出力の28%を超える出力で発光させた場合には、例えば、試料4に含まれる第3の蛍光分子(TAMRA)が第3の発光素子14からの第3の励起光(緑色のレーザ光)で励起されることにより、第3の蛍光分子から発生する第3の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率が大きくなってしまう。 For example, when the second light emitting element 12 emits light at a predetermined rated output, the first light emitting element 10, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element other than the second light emitting element 12 are emitted. It is preferable to make 16 emit light at an output of 28% or less of a predetermined rated output. At this time, when the first light emitting element 10, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 other than the second light emitting element 12 are made to emit light at an output exceeding 28% of the predetermined rated output, the light is emitted. For example, the third fluorescent molecule (TAMRA) contained in the sample 4 is excited by the third excitation light (green laser light) from the third light emitting element 14, so that it is generated from the third fluorescent molecule. The crosstalk ratio of the fluorescence signal of the third fluorescence becomes large.

[1−4.実施例及び比較例]
以下、図7〜図13を参照しながら、蛍光検出器の実施例及び比較例について説明する。
[1-4. Examples and Comparative Examples]
Hereinafter, examples and comparative examples of the fluorescence detector will be described with reference to FIGS. 7 to 13.

図7は、実施例に係る蛍光検出器2の各発光素子10,12,14及び16の発光シーケンスを示す図である。図8は、実施例に係る蛍光検出器2の各発光素子10,12,14及び16の発光条件を示す図である。図9は、実施例に係る蛍光検出器2のダイクロイックミラー36の透過特性を示す図である。図10は、比較例に係る蛍光検出器2’の各発光素子10,12,14及び16の発光シーケンスを示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing light emission sequences of the light emitting elements 10, 12, 14 and 16 of the fluorescence detector 2 according to the embodiment. FIG. 8 is a diagram showing light emitting conditions of the light emitting elements 10, 12, 14 and 16 of the fluorescence detector 2 according to the embodiment. FIG. 9 is a diagram showing the transmission characteristics of the dichroic mirror 36 of the fluorescence detector 2 according to the embodiment. FIG. 10 is a diagram showing light emission sequences of the light emitting elements 10, 12, 14 and 16 of the fluorescence detector 2'according to the comparative example.

図11は、実施例に係る蛍光検出器2による蛍光信号の検出結果を示す図である。図12は、図11の蛍光信号のクロストーク比率を示す図である。図13は、実施例及び比較例に係る蛍光検出器2,2’による蛍光強度の検出結果を示す図である。図13の(a)は、実施例に係る蛍光検出器2による蛍光強度の検出結果を示す図であり、(b)は、比較例に係る蛍光検出器2’による蛍光強度の検出結果を示す図であり、(c)は、実施例及び比較例に係る蛍光検出器2,2’による蛍光強度の変動率を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing the detection result of the fluorescence signal by the fluorescence detector 2 according to the embodiment. FIG. 12 is a diagram showing the crosstalk ratio of the fluorescent signal of FIG. FIG. 13 is a diagram showing the results of detection of fluorescence intensity by the fluorescence detectors 2 and 2'according to Examples and Comparative Examples. FIG. 13A is a diagram showing the detection result of the fluorescence intensity by the fluorescence detector 2 according to the example, and FIG. 13B is a diagram showing the detection result of the fluorescence intensity by the fluorescence detector 2'according to the comparative example. FIG. 3C is a diagram showing the volatility of fluorescence intensity by the fluorescence detectors 2 and 2'according to Examples and Comparative Examples.

[1−4−1.実施例]
実施例に係る蛍光検出器として、図1に示す蛍光検出器2を用いた。筐体6は、アルミニウムの削り出しにより形成されたものを用いた。
[1-4-1. Example]
As the fluorescence detector according to the example, the fluorescence detector 2 shown in FIG. 1 was used. As the housing 6, a housing 6 formed by carving out aluminum was used.

第1の発光素子10として、中心波長405nmの紫色の光を発するLED(Light Emitting Diode)(LED ENGIN社製、LZ1−00UB00)を用いた。第2の発光素子12として、中心波長470nmの青色の光を発するLED(OSRAM社製、LBW5SN−GYHZ−25)を用いた。第3の発光素子14として、中心波長528nmの緑色の光を発するLED(OSRAM社製、LTW5SN−KYLY−25)を用いた。第4の発光素子16として、中心波長632nmの赤色の光を発するLED(OSRAM社製、LRW5SN−JYKY−1)を用いた。 As the first light emitting element 10, an LED (Light Emitting Diode) (LZ1-00UB00, manufactured by LED ENGIN) that emits purple light having a center wavelength of 405 nm was used. As the second light emitting element 12, an LED (LBW5SN-GYHZ-25 manufactured by OSRAM) that emits blue light having a center wavelength of 470 nm was used. As the third light emitting element 14, an LED (LTW5SN-KYLY-25 manufactured by OSRAM) that emits green light having a center wavelength of 528 nm was used. As the fourth light emitting element 16, an LED (LRW5SN-JYKY-1 manufactured by OSRAM) that emits red light having a center wavelength of 632 nm was used.

また、第4の発光素子16(赤:632nm)、第3の発光素子14(緑:528nm)、第2の発光素子12(青:475nm)及び第1の発光素子10(紫:405nm)を、図7に示すシーケンス「1」、「2」、「3」、「4」、・・・の順に光量100%(定格出力)で繰り返し発光させた。なお、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16の各発光期間は、500msecであった。図7において、「High」は、発光素子の出力が光量100%であることを意味し、「Low」は、発光素子の出力が光量28%以下であることを意味する。例えば、図7に示すシーケンス「1」では、第4の発光素子16を光量100%(High)で発光させ、第4の発光素子16以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第3の発光素子14を光量28%以下(Low)で発光させた。 Further, the fourth light emitting element 16 (red: 632 nm), the third light emitting element 14 (green: 528 nm), the second light emitting element 12 (blue: 475 nm), and the first light emitting element 10 (purple: 405 nm) are used. , The sequence “1”, “2”, “3”, “4”, ... As shown in FIG. 7 was repeatedly emitted at a light intensity of 100% (rated output). The light emitting period of each of the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 was 500 msec. In FIG. 7, “High” means that the output of the light emitting element has a light intensity of 100%, and “Low” means that the output of the light emitting element has a light intensity of 28% or less. For example, in the sequence "1" shown in FIG. 7, the fourth light emitting element 16 is made to emit light at a light amount of 100% (High), and the first light emitting element 10 and the second light emitting element 12 other than the fourth light emitting element 16 are emitted. And the third light emitting element 14 was made to emit light with a light amount of 28% or less (Low).

また、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16を、LED調光回路により図8に示す発光条件で発光させた。LED調光回路は、D/Aコンバータ制御により第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16に流れる電流量を制御する回路であった。例えば、第4の発光素子16をHighで発光させた場合における投入電流は700mA、電圧は2.48V、消費電力は1.74W、光量は100%であった。また、第4の発光素子16をLowで発光させた場合における投入電流は100mA、電圧は1.9V、消費電力は0.19W、光量は15%であった。 Further, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 were made to emit light by the LED dimming circuit under the light emitting conditions shown in FIG. The LED dimming circuit was a circuit that controls the amount of current flowing through the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 by D / A converter control. .. For example, when the fourth light emitting element 16 was made to emit light at High, the input current was 700 mA, the voltage was 2.48 V, the power consumption was 1.74 W, and the light amount was 100%. Further, when the fourth light emitting element 16 was made to emit light at Low, the input current was 100 mA, the voltage was 1.9 V, the power consumption was 0.19 W, and the light amount was 15%.

また、ダイクロイックミラー36として、図9に示す透過特性を有するマルチバンドパスタイプのダイクロイックミラー(Semrock社製、FF409/493/573/652−Di01−25x36)を用いた。ダイクロイックミラー36は、12×18mmのサイズにカッティングしたものを用いた。 Further, as the dichroic mirror 36, a multi-bandpass type dichroic mirror (manufactured by Semirock, FF409 / 493/573/652-Di01-25x36) having the transmission characteristics shown in FIG. 9 was used. The dichroic mirror 36 used was cut to a size of 12 × 18 mm.

励起フィルタ34として、マルチバンドパスタイプのフィルタ(Semrock社製、FF01−392/474/554/635−25)を用いた。吸収フィルタ40として、マルチバンドパスタイプのフィルタ(Semrock社製、FF01−432/515/595/730−25)を用いた。励起フィルタ34及び吸収フィルタ40は、直径12mmにカッティングしたものを用いた。 As the excitation filter 34, a multi-bandpass type filter (manufactured by Semirock, FF01-392 / 474/554/635-25) was used. As the absorption filter 40, a multi-bandpass type filter (manufactured by Semirock, FF01-432 / 515/595 / 730-25) was used. As the excitation filter 34 and the absorption filter 40, those cut to a diameter of 12 mm were used.

第1のレンズ18、第2のレンズ20、第3のレンズ22及び第4のレンズ24として、平凸レンズ(Edmund社製、♯45−228)を用いた。第5のレンズ32、第6のレンズ38及び第7のレンズ42として、アクロマートレンズ(Edmund社製、♯65−549)を用いた。 A plano-convex lens (manufactured by Edmund, # 45-228) was used as the first lens 18, the second lens 20, the third lens 22, and the fourth lens 24. An achromat lens (manufactured by Edmund, # 65-549) was used as the fifth lens 32, the sixth lens 38, and the seventh lens 42.

受光素子44として、フォトダイオード(Hamamatsu社製、S2386−44K)を用いた。受光素子44からの蛍光信号は、フォトセンサアンプ(Hamamatsu社製、C9329)により増倍率1E+7V/Aで増幅させた後にA/D変換させ、蛍光信号の大きさを表す電圧値をパーソナルコンピュータに取り込んだ。 As the light receiving element 44, a photodiode (manufactured by Hamamatsu, S2386-44K) was used. The fluorescence signal from the light receiving element 44 is amplified by a photosensor amplifier (manufactured by Hamamatsu, C9329) at a magnification of 1E + 7V / A and then A / D converted, and a voltage value indicating the magnitude of the fluorescence signal is taken into a personal computer. It is.

試料4として、Q−Probeカラーコンペンセーションキット(日鉄住金環境社製)を用いた。マイクロチューブに蛍光試薬200μLを注入し、励起光を蛍光試薬に照射して蛍光を検出した。Q−Probeを構成する第1の蛍光分子として紫色の光で励起するPacific Blue(以下、「色素B」ともいう)を用い、第2の蛍光分子として青色の光で励起するBODIPY−FL(以下、「色素G」ともいう)を用い、第3の蛍光分子として緑色の光で励起するTAMRA(以下、「色素R」ともいう)を用い、第4の蛍光分子として赤色の光で励起するATTO665(以下、「色素S」ともいう)を用いた。 As Sample 4, a Q-Probe color compensation kit (manufactured by Nippon Steel & Sumitomo Metal Industries, Ltd.) was used. 200 μL of the fluorescent reagent was injected into the microtube, and the fluorescent reagent was irradiated with excitation light to detect fluorescence. Pacific Blue (hereinafter, also referred to as “dye B”) excited by purple light is used as the first fluorescent molecule constituting Q-Probe, and BODIPY-FL (hereinafter, also referred to as “dye B”) excited by blue light is used as the second fluorescent molecule. , "Dye G") and TAMRA (hereinafter, also referred to as "Dye R") excited by green light as the third fluorescent molecule, ATTO665 excited by red light as the fourth fluorescent molecule. (Hereinafter, also referred to as "dye S") was used.

[1−4−2.比較例]
比較例に係る蛍光検出器として、図1に示す蛍光検出器2’を用いた。
[1-4-2. Comparative example]
As the fluorescence detector according to the comparative example, the fluorescence detector 2'shown in FIG. 1 was used.

第4の発光素子16(赤:632nm)、第3の発光素子14(緑:528nm)、第2の発光素子12(青:475nm)及び第1の発光素子10(紫:405nm)を、図10に示すシーケンス「1」、「2」、「3」、「4」、・・・の順に光量100%(定格出力)で繰り返し発光させた。なお、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16の各発光期間は、500msecであった。図10において、「High」は、発光素子の出力が光量100%(定格出力)であることを意味し、「Off」は、発光素子の出力が光量0%(発光しない)であることを意味する。例えば、図10に示すシーケンス「1」では、第4の発光素子16を光量100%(High)で発光させ、第4の発光素子16以外の第1の発光素子10、第2の発光素子12及び第3の発光素子14の発光を完全にオフ(Off)させた。 The fourth light emitting element 16 (red: 632 nm), the third light emitting element 14 (green: 528 nm), the second light emitting element 12 (blue: 475 nm), and the first light emitting element 10 (purple: 405 nm) are shown in the figure. The sequence "1", "2", "3", "4", ... Shown in No. 10 was repeatedly emitted with a light intensity of 100% (rated output). The light emitting period of each of the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 was 500 msec. In FIG. 10, “High” means that the output of the light emitting element has a light intensity of 100% (rated output), and “Off” means that the output of the light emitting element has a light intensity of 0% (does not emit light). To do. For example, in the sequence "1" shown in FIG. 10, the fourth light emitting element 16 is made to emit light at a light amount of 100% (High), and the first light emitting element 10 and the second light emitting element 12 other than the fourth light emitting element 16 are emitted. And the light emission of the third light emitting element 14 was completely turned off.

なお、比較例の上記以外の条件については、実施例と同一であるため、説明を省略する。 Since the conditions other than the above in the comparative example are the same as those in the embodiment, the description thereof will be omitted.

[1−4−3.結果]
実施例に係る蛍光検出器2による蛍光信号の検出結果は、図11及び図12に示す通りであった。
[1-4-3. result]
The detection results of the fluorescence signal by the fluorescence detector 2 according to the embodiment are as shown in FIGS. 11 and 12.

図11及び図12から明らかなように、例えば、第4の発光素子16を光量100%で発光させた場合には、試料4に含まれる第4の蛍光分子(色素S)が第4の発光素子16からの第4の励起光(赤色の光)で励起されることにより、第4の蛍光分子から発生する第4の蛍光の蛍光信号(電圧値)が大きくなった。このとき、第4の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率を100.0%としたとき、試料4に含まれる第1の蛍光分子(色素B)、第2の蛍光分子(色素G)及び第3の蛍光分子(色素R)からそれぞれ発生する第1の蛍光、第2の蛍光及び第3の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率は1.4%、3.4%、1.9%であった。 As is clear from FIGS. 11 and 12, for example, when the fourth light emitting element 16 emits light with a light amount of 100%, the fourth fluorescent molecule (dye S) contained in the sample 4 emits the fourth light. By being excited by the fourth excitation light (red light) from the element 16, the fluorescence signal (voltage value) of the fourth fluorescence generated from the fourth fluorescent molecule became large. At this time, when the crosstalk ratio of the fluorescent signal of the fourth fluorescence is 100.0%, the first fluorescent molecule (dye B), the second fluorescent molecule (dye G) and the third fluorescent molecule (dye B) contained in the sample 4 are contained. The crosstalk ratio of the fluorescent signals of the first fluorescence, the second fluorescence, and the third fluorescence generated from the fluorescent molecule (dye R) of the above was 1.4%, 3.4%, and 1.9%, respectively. ..

また、第3の発光素子14を光量100%で発光させた場合には、試料4に含まれる第3の蛍光分子(色素R)が第3の発光素子14からの第3の励起光(緑色の光)で励起されることにより、第3の蛍光分子から発生する第3の蛍光の蛍光信号が大きくなった。このとき、第3の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率を100.0%としたとき、試料4に含まれる第1の蛍光分子(色素B)、第2の蛍光分子(色素G)及び第4の蛍光分子(色素S)からそれぞれ発生する第1の蛍光、第2の蛍光及び第4の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率は9.7%、26.4%、0.7%であった。 Further, when the third light emitting element 14 is made to emit light with a light amount of 100%, the third fluorescent molecule (dye R) contained in the sample 4 is the third excitation light (green) from the third light emitting element 14. The fluorescence signal of the third fluorescence generated from the third fluorescent molecule became larger by being excited by the light). At this time, when the crosstalk ratio of the fluorescent signal of the third fluorescence is 100.0%, the first fluorescent molecule (dye B), the second fluorescent molecule (dye G) and the fourth fluorescent molecule (dye B) contained in the sample 4 are contained. The crosstalk ratios of the fluorescent signals of the first fluorescence, the second fluorescence, and the fourth fluorescence generated from the fluorescent molecule (dye S) of the above were 9.7%, 26.4%, and 0.7%, respectively. ..

また、第2の発光素子12を光量100%で発光させた場合には、試料4に含まれる第2の蛍光分子(色素G)が第2の発光素子12からの第2の励起光(青色の光)で励起されることにより、第2の蛍光分子から発生する第2の蛍光の蛍光信号が大きくなった。このとき、第2の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率を100.0%としたとき、試料4に含まれる第1の蛍光分子(色素B)、第3の蛍光分子(色素R)及び第4の蛍光分子(色素S)からそれぞれ発生する第1の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率は3.8%、0.2%、0.7%であった。 Further, when the second light emitting element 12 is made to emit light with a light amount of 100%, the second fluorescent molecule (dye G) contained in the sample 4 is the second excitation light (blue) from the second light emitting element 12. The fluorescence signal of the second fluorescence generated from the second fluorescent molecule became larger by being excited by the light). At this time, when the crosstalk ratio of the fluorescent signal of the second fluorescence is 100.0%, the first fluorescent molecule (dye B), the third fluorescent molecule (dye R) and the fourth fluorescent molecule (dye B) contained in the sample 4 are contained. The crosstalk ratios of the fluorescent signals of the first fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence generated from the fluorescent molecule (dye S) of the above were 3.8%, 0.2%, and 0.7%, respectively. ..

また、第1の発光素子10を光量100%で発光させた場合には、試料4に含まれる第1の蛍光分子(色素B)が第1の発光素子10からの第1の励起光(紫色の光)で励起されることにより、第1の蛍光分子から発生する第1の蛍光の蛍光信号が大きくなった。このとき、第1の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率を100.0%としたとき、試料4に含まれる第2の蛍光分子(色素G)、第3の蛍光分子(色素R)及び第4の蛍光分子(色素S)からそれぞれ発生する第2の蛍光、第3の蛍光及び第4の蛍光の蛍光信号のクロストーク比率は0.8%、0.0%、1.5%であった。 Further, when the first light emitting element 10 is made to emit light with a light amount of 100%, the first fluorescent molecule (dye B) contained in the sample 4 is the first excitation light (purple) from the first light emitting element 10. The fluorescence signal of the first fluorescence generated from the first fluorescent molecule was increased by being excited by the light). At this time, when the crosstalk ratio of the fluorescent signal of the first fluorescence is 100.0%, the second fluorescent molecule (dye G), the third fluorescent molecule (dye R) and the fourth fluorescent molecule (dye G) contained in the sample 4 are contained. The crosstalk ratios of the fluorescent signals of the second fluorescence, the third fluorescence, and the fourth fluorescence generated from the fluorescent molecule (dye S) of the above were 0.8%, 0.0%, and 1.5%, respectively. ..

さらに、実施例及び比較例に係る蛍光検出器2,2’による蛍光強度の検出結果は、図13に示す通りであった。 Further, the results of detecting the fluorescence intensity by the fluorescence detectors 2 and 2'in the Examples and Comparative Examples are as shown in FIG.

図13の(a)及び(c)から明らかなように、実施例に係る蛍光検出器2では、検出される蛍光強度のピーク値にバラツキはほとんど生じず、蛍光強度の変動率は0.2%であった。 As is clear from (a) and (c) of FIG. 13, in the fluorescence detector 2 according to the embodiment, the peak value of the detected fluorescence intensity hardly varies, and the fluctuation rate of the fluorescence intensity is 0.2. %Met.

一方、図13の(b)及び(c)から明らかなように、比較例に係る蛍光検出器2’では、検出される蛍光強度のピーク値にはバラツキが生じ、蛍光強度の変動率は4.1%であった。 On the other hand, as is clear from (b) and (c) of FIG. 13, in the fluorescence detector 2'according to the comparative example, the peak value of the detected fluorescence intensity varies, and the fluctuation rate of the fluorescence intensity is 4. It was .1%.

以上の結果より、実施例の蛍光検出器2では、試料4から安定した蛍光を発生させる効果が得られることが確認できた。 From the above results, it was confirmed that the fluorescence detector 2 of the example has an effect of generating stable fluorescence from the sample 4.

(実施の形態2)
次に、図14及び図15を参照しながら、実施の形態2に係る蛍光検出器2Aの構成について説明する。図14は、実施の形態2に係る蛍光検出器2Aの構成を簡略的に示す図である。図15は、実施の形態2に係る蛍光検出器2Aの受光素子44Aを示す平面図である。
(Embodiment 2)
Next, the configuration of the fluorescence detector 2A according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a diagram simply showing the configuration of the fluorescence detector 2A according to the second embodiment. FIG. 15 is a plan view showing a light receiving element 44A of the fluorescence detector 2A according to the second embodiment.

図14に示すように、実施の形態2に係る蛍光検出器2Aでは、受光素子44Aはフィルタアレイ48を有している。図15に示すように、受光素子44Aの受光面には、複数の画素50が行列状に配置されている。フィルタアレイ48は、複数の画素50にそれぞれ対応して配置された複数のフィルタセット52を有している。 As shown in FIG. 14, in the fluorescence detector 2A according to the second embodiment, the light receiving element 44A has a filter array 48. As shown in FIG. 15, a plurality of pixels 50 are arranged in a matrix on the light receiving surface of the light receiving element 44A. The filter array 48 has a plurality of filter sets 52 arranged corresponding to the plurality of pixels 50, respectively.

複数のフィルタセット52の各々は、第1のフィルタ52aと、第2のフィルタ52bと、第3のフィルタ52cと、第4のフィルタ52dとを有している。第1のフィルタ52aは、第1の発光素子10が所定の定格出力で発光した際に、ダイクロイックミラー36を透過した第1の蛍光の波長帯域を制限する、いわゆるバンドパスタイプのフィルタである。第2のフィルタ52bは、第2の発光素子12が所定の定格出力で発光した際に、ダイクロイックミラー36を透過した第2の蛍光の波長帯域を制限する、いわゆるバンドパスタイプのフィルタである。第3のフィルタ52cは、第3の発光素子14が所定の定格出力で発光した際に、ダイクロイックミラー36を透過した第2の蛍光の波長帯域を制限する、いわゆるバンドパスタイプのフィルタである。第4のフィルタ52dは、第4の発光素子16が所定の定格出力で発光した際に、ダイクロイックミラー36を透過した第4の蛍光の波長帯域を制限する、いわゆるバンドパスタイプのフィルタである。 Each of the plurality of filter sets 52 has a first filter 52a, a second filter 52b, a third filter 52c, and a fourth filter 52d. The first filter 52a is a so-called bandpass type filter that limits the wavelength band of the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror 36 when the first light emitting element 10 emits light at a predetermined rated output. The second filter 52b is a so-called bandpass type filter that limits the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror 36 when the second light emitting element 12 emits light at a predetermined rated output. The third filter 52c is a so-called bandpass type filter that limits the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror 36 when the third light emitting element 14 emits light at a predetermined rated output. The fourth filter 52d is a so-called bandpass type filter that limits the wavelength band of the fourth fluorescence transmitted through the dichroic mirror 36 when the fourth light emitting element 16 emits light at a predetermined rated output.

これにより、1つの画素50に対して第1のフィルタ52a、第2のフィルタ52b、第3のフィルタ52c及び第4のフィルタ52dが配置されているので、1つの画素50で受光される蛍光のスペクトル幅を小さくすることができる。そのため、特定の蛍光分子から発生した蛍光による他の蛍光分子の励起を抑制することができる。 As a result, the first filter 52a, the second filter 52b, the third filter 52c, and the fourth filter 52d are arranged with respect to one pixel 50, so that the fluorescence received by one pixel 50 can be received. The spectral width can be reduced. Therefore, it is possible to suppress the excitation of other fluorescent molecules by the fluorescence generated from a specific fluorescent molecule.

(変形例)
以上、一つ又は複数の態様に係る蛍光検出器について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態又は変形例における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
(Modification example)
Although the fluorescence detector according to one or more embodiments has been described above based on the above embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, there may be one or a plurality of forms in which various modifications that can be conceived by those skilled in the art are applied to the present embodiment, or forms constructed by combining components in different embodiments or modifications. It may be included within the scope of the embodiment.

上記各実施の形態では、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16をレーザダイオードで構成したが、これに限定されず、例えばLED等で構成してもよい。 In each of the above embodiments, the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 are configured by a laser diode, but the present invention is not limited to this, and for example, an LED. Etc. may be configured.

上記各実施の形態では、励起フィルタ34及び吸収フィルタ40の両方を配置したが、これに限定されず、励起フィルタ34及び吸収フィルタ40のいずれか一方のみを配置してもよく、あるいは、励起フィルタ34及び吸収フィルタ40の両方を省略してもよい。 In each of the above embodiments, both the excitation filter 34 and the absorption filter 40 are arranged, but the present invention is not limited to this, and only one of the excitation filter 34 and the absorption filter 40 may be arranged, or the excitation filter may be arranged. Both 34 and the absorption filter 40 may be omitted.

上記各実施の形態では、第1の発光素子10、第2の発光素子12、第3の発光素子14及び第4の発光素子16の各定格出力を全て同一の出力(光量100%)としたが、これに限定されず、互いに異なる出力としてもよい。例えば、第1の発光素子10の第1の定格出力と、第2の発光素子12の第2の定格出力とが異なっていてもよい。 In each of the above embodiments, the rated outputs of the first light emitting element 10, the second light emitting element 12, the third light emitting element 14, and the fourth light emitting element 16 are all the same output (light intensity 100%). However, the output is not limited to this, and the outputs may be different from each other. For example, the first rated output of the first light emitting element 10 and the second rated output of the second light emitting element 12 may be different.

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPU又はプロセッサ等のプログラム実行部が、ハードディスク又は半導体メモリ等の記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。 In each of the above embodiments, each component may be configured by dedicated hardware or may be realized by executing a software program suitable for each component. Each component may be realized by a program execution unit such as a CPU or a processor reading and executing a software program recorded on a recording medium such as a hard disk or a semiconductor memory.

また、以下のような場合も本発明に含まれる。 The following cases are also included in the present invention.

(1)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムで実現され得る。RAM又はハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。 (1) Each of the above devices can be specifically realized by a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, a hard disk unit, a display unit, a keyboard, a mouse, and the like. A computer program is stored in the RAM or the hard disk unit. Each device achieves its function by operating the microprocessor according to a computer program. Here, a computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating commands to a computer in order to achieve a predetermined function.

(2)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとしてもよい。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ROMには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、ROMからRAMにコンピュータプログラムをロードし、ロードしたコンピュータプログラムにしたがって演算等の動作をすることにより、システムLSIは、その機能を達成する。 (2) A part or all of the components constituting each of the above devices may be composed of one system LSI (Large Scale Integration: large-scale integrated circuit). A system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on a single chip, and specifically, is a computer system including a microprocessor, ROM, RAM, and the like. .. A computer program is stored in the ROM. The system LSI achieves its function by loading a computer program from the ROM into the RAM by the microprocessor and performing operations such as calculations according to the loaded computer program.

(3)上記の各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なICカード又は単体のモジュールから構成されてもよい。ICカード又はモジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAMなどから構成されるコンピュータシステムである。ICカード又はモジュールには、上記の超多機能LSIが含まれてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、ICカード又はモジュールは、その機能を達成する。このICカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有してもよい。 (3) A part or all of the components constituting each of the above devices may be composed of an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device. An IC card or module is a computer system composed of a microprocessor, ROM, RAM, and the like. The IC card or module may include the above-mentioned super multifunctional LSI. When the microprocessor operates according to a computer program, the IC card or module achieves its function. This IC card or this module may have tamper resistance.

(4)本発明は、上記に示す方法で実現されてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムで実現してもよいし、コンピュータプログラムからなるデジタル信号で実現してもよい。 (4) The present invention may be realized by the method shown above. Further, these methods may be realized by a computer program realized by a computer, or may be realized by a digital signal composed of a computer program.

また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu−ray(登録商標) Disc)、半導体メモリなどに記録したもので実現してもよい。また、これらの記録媒体に記録されているデジタル信号で実現してもよい。 The present invention also relates to recording media capable of computer-readable computer programs or digital signals, such as flexible discs, hard disks, CD-ROMs, MOs, DVDs, DVD-ROMs, DVD-RAMs, and BDs (Blu-ray®). ) Disc), may be realized by recording in a semiconductor memory or the like. Further, it may be realized by a digital signal recorded on these recording media.

また、本発明は、コンピュータプログラム又はデジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送してもよい。 Further, the present invention may transmit a computer program or a digital signal via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, or the like.

また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、メモリは、コンピュータプログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、コンピュータプログラムにしたがって動作してもよい。 Further, the present invention is a computer system including a microprocessor and a memory, in which the memory stores a computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program.

また、プログラム又はデジタル信号を記録媒体に記録して移送することにより、又はプログラム又はデジタル信号をネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。 It may also be carried out by another independent computer system by recording the program or digital signal on a recording medium and transferring it, or by transferring the program or digital signal via a network or the like.

(5)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。 (5) The above-described embodiment and the above-described modification may be combined.

本発明の蛍光検出器は、例えば試料に励起光を照射することにより、試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出法等に適用することができる。 The fluorescence detector of the present invention can be applied to a fluorescence detection method for detecting fluorescence generated from a sample, for example, by irradiating the sample with excitation light.

2,2’,2A 蛍光検出器
4 試料
6 筐体
8 光学系
10 第1の発光素子
12 第2の発光素子
14 第3の発光素子
16 第4の発光素子
18 第1のレンズ
20 第2のレンズ
22 第3のレンズ
24 第4のレンズ
26 第1のダイクロイックミラー
28 第2のダイクロイックミラー
30 第3のダイクロイックミラー
32 第5のレンズ
34 励起フィルタ
36 ダイクロイックミラー
38 第6のレンズ
40 吸収フィルタ
42 第7のレンズ
44,44A 受光素子
46 制御部
48 フィルタアレイ
50 画素
52 フィルタセット
52a 第1のフィルタ
52b 第2のフィルタ
52c 第3のフィルタ
52d 第4のフィルタ
2,2', 2A Fluorescence detector 4 Sample 6 Housing 8 Optical system 10 First light emitting element 12 Second light emitting element 14 Third light emitting element 16 Fourth light emitting element 18 First lens 20 Second Lens 22 3rd lens 24 4th lens 26 1st dichroic mirror 28 2nd dichroic mirror 30 3rd dichroic mirror 32 5th lens 34 Excitation filter 36 Dicroic mirror 38 6th lens 40 Absorption filter 42 No. Lens 44, 44A Light receiving element 46 Control unit 48 Filter array 50 Pixels 52 Filter set 52a First filter 52b Second filter 52c Third filter 52d Fourth filter

Claims (6)

試料に励起光を照射することにより、前記試料から発生した蛍光を検出する蛍光検出器であって、
第1の励起光を発する第1の発光素子と、
前記第1の励起光と中心波長が異なる第2の励起光を発する第2の発光素子と、
前記第1の発光素子が発光した際には、前記第1の発光素子からの前記第1の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記試料からの第1の蛍光を透過し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記第2の発光素子からの前記第2の励起光を前記試料に向けて反射し、且つ、前記第1の蛍光と中心波長が異なる前記試料からの第2の蛍光を透過するダイクロイックミラーと、
前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光を受光し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光を受光する受光素子と、
前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子からそれぞれ第1の定格出力及び第2の定格出力で前記第1の励起光及び前記第2の励起光を順に発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第1の発光素子から前記第1の定格出力で前記第1の励起光を発している際には、前記第2の発光素子が前記第2の定格出力よりも低い出力で前記第2の励起光を発し、前記第2の発光素子から前記第2の定格出力で前記第2の励起光を発している際には、前記第1の発光素子が前記第1の定格出力よりも低い出力で前記第1の励起光を発するように、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子を制御する
蛍光検出器。
A fluorescence detector that detects fluorescence generated from a sample by irradiating the sample with excitation light.
A first light emitting element that emits a first excitation light,
A second light emitting element that emits a second excitation light having a center wavelength different from that of the first excitation light.
When the first light emitting element emits light, the first excitation light from the first light emitting element is reflected toward the sample, and the first fluorescence from the sample is transmitted. When the second light emitting element emits light, the sample that reflects the second excitation light from the second light emitting element toward the sample and has a center wavelength different from that of the first fluorescence. A dichroic mirror that transmits the second fluorescence from
When the first light emitting element emits light, the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror is received, and when the second light emitting element emits light, the second light transmitted through the dichroic mirror is received. A light receiving element that receives the fluorescence of
The first excitation light and the second excitation light are sequentially emitted from the first light emitting element and the second light emitting element at the first rated output and the second rated output, respectively. A light emitting element and a control unit for controlling the second light emitting element are provided.
When the control unit emits the first excitation light from the first light emitting element at the first rated output, the second light emitting element has an output lower than that of the second rated output. When the second excitation light is emitted from the second light emitting element and the second excitation light is emitted from the second light emitting element at the second rated output, the first light emitting element has the first rating. A fluorescence detector that controls the first light emitting element and the second light emitting element so as to emit the first excitation light at an output lower than the output .
前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子の各々は、レーザダイオードである
請求項1に記載の蛍光検出器。
The fluorescence detector according to claim 1, wherein each of the first light emitting element and the second light emitting element is a laser diode.
前記蛍光検出器は、さらに、前記第1の発光素子及び前記第2の発光素子と前記ダイクロイックミラーとの間に配置された励起フィルタを備え、
前記励起フィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記第1の発光素子からの前記第1の励起光の波長帯域を制限し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記第2の発光素子からの前記第2の励起光の波長帯域を制限する
請求項1又は2に記載の蛍光検出器。
The fluorescence detector further includes an excitation filter arranged between the first light emitting element and the second light emitting element and the dichroic mirror.
The excitation filter limits the wavelength band of the first excitation light from the first light emitting element when the first light emitting element emits light, and when the second light emitting element emits light. The fluorescence detector according to claim 1 or 2, which limits the wavelength band of the second excitation light from the second light emitting element.
前記蛍光検出器は、さらに、前記ダイクロイックミラーと前記受光素子との間に配置された吸収フィルタを備え、
前記吸収フィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光の波長帯域を制限し、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光の波長帯域を制限する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の蛍光検出器。
The fluorescence detector further includes an absorption filter arranged between the dichroic mirror and the light receiving element.
The absorption filter limits the wavelength band of the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror when the first light emitting element emits light, and when the second light emitting element emits light, the absorption filter limits the wavelength band of the first fluorescence. The fluorescence detector according to any one of claims 1 to 3, which limits the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror.
前記受光素子は、
画素が配置された受光面と、
前記画素に対応して配置された第1のフィルタ及び第2のフィルタを有するフィルタアレイと、を有し、
前記第1のフィルタは、前記第1の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光の波長帯域を制限し、
前記第2のフィルタは、前記第2の発光素子が発光した際には、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第2の蛍光の波長帯域を制限する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の蛍光検出器。
The light receiving element is
The light receiving surface on which the pixels are arranged and
It has a first filter and a filter array having a second filter arranged corresponding to the pixels.
The first filter limits the wavelength band of the first fluorescence transmitted through the dichroic mirror when the first light emitting element emits light.
The second filter according to any one of claims 1 to 4, which limits the wavelength band of the second fluorescence transmitted through the dichroic mirror when the second light emitting element emits light. Fluorescence detector.
前記第1の発光素子、前記第2の発光素子、前記ダイクロイックミラー及び前記受光素子は、前記ダイクロイックミラーで反射した前記第1の励起光及び前記第2の励起光と、前記ダイクロイックミラーを透過した前記第1の蛍光及び前記第2の蛍光とが同一平面上に位置するように配置されている
請求項1〜5のいずれか1項に記載の蛍光検出器。
The first light emitting element, the second light emitting element, the dichroic mirror, and the light receiving element transmitted the first excitation light and the second excitation light reflected by the dichroic mirror and the dichroic mirror. The fluorescence detector according to any one of claims 1 to 5, wherein the first fluorescence and the second fluorescence are arranged so as to be located on the same plane.
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