JPS6239702B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6239702B2 JPS6239702B2 JP55025927A JP2592780A JPS6239702B2 JP S6239702 B2 JPS6239702 B2 JP S6239702B2 JP 55025927 A JP55025927 A JP 55025927A JP 2592780 A JP2592780 A JP 2592780A JP S6239702 B2 JPS6239702 B2 JP S6239702B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- suspended particles
- image
- light
- slit
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/416—Systems
- G01N27/447—Systems using electrophoresis
- G01N27/44704—Details; Accessories
- G01N27/44717—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones
- G01N27/44721—Arrangements for investigating the separated zones, e.g. localising zones by optical means
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- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は細胞のような可視的な粒子の溶液中で
の電気泳動における泳動速度を測定する方法に関
する。
の電気泳動における泳動速度を測定する方法に関
する。
白血球等の溶液中における電気泳動を測定する
ことによつて医学上の特殊な情報を得ることがで
きる。このため浮遊細胞その他の可視的な浮遊粒
子の電気泳動を測定する装置が既に提案されてい
る。この既提案装置の原理は次のようなものであ
る。電気泳動管に浮遊粒子を含んだ試料液を入れ
電界を与え強い光で浮遊粒子を照明し、浮遊粒子
を輝いた像を格子上に結像させる。格子上の浮遊
粒子の像は浮遊粒子の電気泳動に従つて移動す
る。格子は浮遊粒子像の移動方向と直角の方向に
延びた格子線を有し、その格子線が多数平行に浮
遊粒子像の移動方向に並んだもので、この格子の
背後に受光素子を置いておくと、浮遊粒子の輝い
た像が格子線を横切るとき格子透過光量が減少す
るから受光素子の出力は格子上の浮遊粒子像の移
動に伴つて周期的に変動する。そこでこの受光素
子の出力を周波数分析することにより浮遊粒子の
電気泳動における易動度が求められる。この方法
では浮遊粒子の中に目的の粒子以外の粒子が混じ
つておりしかも易動度が目的粒子の易動度に近い
ときは両者を識別することができず、また白血球
のような細胞は大型なのでその格子上の像は何本
かの格子線にまたがつて形成されるため像の移動
による格子透過光の周期的変動の振幅が小さくな
りＳ／Ｎ比が低下する。本発明はこのような問題
に対する一つの解決を与えることを目的としてな
されたものである。
ことによつて医学上の特殊な情報を得ることがで
きる。このため浮遊細胞その他の可視的な浮遊粒
子の電気泳動を測定する装置が既に提案されてい
る。この既提案装置の原理は次のようなものであ
る。電気泳動管に浮遊粒子を含んだ試料液を入れ
電界を与え強い光で浮遊粒子を照明し、浮遊粒子
を輝いた像を格子上に結像させる。格子上の浮遊
粒子の像は浮遊粒子の電気泳動に従つて移動す
る。格子は浮遊粒子像の移動方向と直角の方向に
延びた格子線を有し、その格子線が多数平行に浮
遊粒子像の移動方向に並んだもので、この格子の
背後に受光素子を置いておくと、浮遊粒子の輝い
た像が格子線を横切るとき格子透過光量が減少す
るから受光素子の出力は格子上の浮遊粒子像の移
動に伴つて周期的に変動する。そこでこの受光素
子の出力を周波数分析することにより浮遊粒子の
電気泳動における易動度が求められる。この方法
では浮遊粒子の中に目的の粒子以外の粒子が混じ
つておりしかも易動度が目的粒子の易動度に近い
ときは両者を識別することができず、また白血球
のような細胞は大型なのでその格子上の像は何本
かの格子線にまたがつて形成されるため像の移動
による格子透過光の周期的変動の振幅が小さくな
りＳ／Ｎ比が低下する。本発明はこのような問題
に対する一つの解決を与えることを目的としてな
されたものである。
本発明は浮遊粒子を励起光で照射し、浮遊粒子
から発する螢光によつて格子、スリツト等の上に
浮遊粒子の螢光発光部の像を形成せしめるように
したものである。例えば細胞は核を持つており核
には核酸が含まれていてこれが螢光性を有する。
従つて可視光によつて照射した細胞全体の像より
も核中の核酸から発せられる螢光による像は小さ
く、かつ螢光性を有しない他の粒子とは容易に区
別がつけられる。以下実施例によつて本発明を説
明する。
から発する螢光によつて格子、スリツト等の上に
浮遊粒子の螢光発光部の像を形成せしめるように
したものである。例えば細胞は核を持つており核
には核酸が含まれていてこれが螢光性を有する。
従つて可視光によつて照射した細胞全体の像より
も核中の核酸から発せられる螢光による像は小さ
く、かつ螢光性を有しない他の粒子とは容易に区
別がつけられる。以下実施例によつて本発明を説
明する。
第１図は本発明の一実施例装置を示す。１は電
気泳動管で両端に電極２，３が挿入してあり同管
内の試料液に電界を作用させる。４は紫外線光源
で集光レンズ５により電気泳動管１内の適所を紫
外線で照射する。６は集光レンズ５と直交する光
軸を有する投影レンズであり、７はレンズ６の後
方に設置されたフイルタで紫外線を除去し可視光
即ちこの場合浮遊粒子から発せられる螢光を透過
させるものであり、透明ガラス製である。８は格
子であつて浮遊粒子の螢光による像がその上に形
成される。９は格子８の背後に配置された受光素
子でその出力が信号処理回路１０に印加される。
気泳動管で両端に電極２，３が挿入してあり同管
内の試料液に電界を作用させる。４は紫外線光源
で集光レンズ５により電気泳動管１内の適所を紫
外線で照射する。６は集光レンズ５と直交する光
軸を有する投影レンズであり、７はレンズ６の後
方に設置されたフイルタで紫外線を除去し可視光
即ちこの場合浮遊粒子から発せられる螢光を透過
させるものであり、透明ガラス製である。８は格
子であつて浮遊粒子の螢光による像がその上に形
成される。９は格子８の背後に配置された受光素
子でその出力が信号処理回路１０に印加される。
第２図は本発明の他の実施例装置を示す。１は
電気永動管、４は光源、６は投影レンズであり、
その他第１図の構成の各部に対応する部分には第
１図と同じ番号がつけてある。１１は分光器の入
射スリツトで、その長さ方向が電気泳動管１内の
浮遊粒子の移動方向と平行にしてあり、レンズ６
による浮遊粒子の像はこのスリツト上に形成され
る。スリツト１１は余り幅がせまいと、スリツト
上に浮遊粒子の像が一つもないと云う事態も起り
得る反面浮遊粒子の像は小さい（具体的には0.01
〜0.1mm位）ので個々の像そのものを分光器の入
射スリツトと考えてよいからスリツト１１の幅は
通常の分光器の場合よりも広くしておく。１２は
凹面反射回折格子でスリツト１１上の浮遊粒子像
は回折格子で分光されて励起光と螢光とに分けて
夫々に格子８，８′上に形成される。これらの格
子はスリツト１１の幅方向と平行な方向に延びた
格子線をスリツト１１の長さ方向に並べたもので
ある。各波長の細胞粒子回折像はスリツト１１上
における浮遊粒子の移動に従つて格子８，８′上
を移動するから格子８，８′の背後におかれた受
光素子９，９′によつて格子８，８′を透過した光
の光量変化を検出し信号処理回路１０に送る。
電気永動管、４は光源、６は投影レンズであり、
その他第１図の構成の各部に対応する部分には第
１図と同じ番号がつけてある。１１は分光器の入
射スリツトで、その長さ方向が電気泳動管１内の
浮遊粒子の移動方向と平行にしてあり、レンズ６
による浮遊粒子の像はこのスリツト上に形成され
る。スリツト１１は余り幅がせまいと、スリツト
上に浮遊粒子の像が一つもないと云う事態も起り
得る反面浮遊粒子の像は小さい（具体的には0.01
〜0.1mm位）ので個々の像そのものを分光器の入
射スリツトと考えてよいからスリツト１１の幅は
通常の分光器の場合よりも広くしておく。１２は
凹面反射回折格子でスリツト１１上の浮遊粒子像
は回折格子で分光されて励起光と螢光とに分けて
夫々に格子８，８′上に形成される。これらの格
子はスリツト１１の幅方向と平行な方向に延びた
格子線をスリツト１１の長さ方向に並べたもので
ある。各波長の細胞粒子回折像はスリツト１１上
における浮遊粒子の移動に従つて格子８，８′上
を移動するから格子８，８′の背後におかれた受
光素子９，９′によつて格子８，８′を透過した光
の光量変化を検出し信号処理回路１０に送る。
第２図の実施例の変形実施例について述べる。
この場合分光器の入射スリツトは長さ方向を同ス
リツト上の浮遊粒子像の移動方向と直交させる。
回折格子による回折スペクトルにおいて励起光及
び螢光の各波長位置に受光素子を置く。投影レン
ズと分光器の入射スリツトとの間に投影光学系の
光軸を分光器の入射スリツトと直角の方向に往復
して振らせる光路偏光装置を配置する。この装置
は小角範囲で揺動せしめられる鏡であるが、電気
光学偏向素子のように印加電圧によつて同素子を
透過する光の方向が変化する素子を用いてもよ
い。上の構成によつて浮遊粒子の像は分光器の入
射スリツト上を投影光路の偏向に応じて移動す
る。分光器には入射スリツト上を粒子像が通過す
るときだけ光が入射されるから、受光素子の出力
は投影光路の或る回の振りにおいて第３図ａのよ
うな波形となり、次の回の振りにおいては前回の
振りの時よりも粒子像は電気泳動の分だけ移動し
ているので、受光素子の出力は第３図ｂのように
なり、ａ，ｂ両波形の相関関数を求める演算を行
うと浮遊粒子の電気泳動速度が求まる。即ち第２
図ｂの波形をａの波形に重ねて少しずつ左方へず
らせると、粒子像の電気泳動による移動に相当す
る長さだけ左方にずらせたとき第３図ａ，ｂの波
形が全体的に最も良く一致するから、ａ，ｂの両
波形の一番良好な重なりが得られるときのｂの波
形のずらせ量から電気泳動速度が判るのである。
この場合分光器の入射スリツトは長さ方向を同ス
リツト上の浮遊粒子像の移動方向と直交させる。
回折格子による回折スペクトルにおいて励起光及
び螢光の各波長位置に受光素子を置く。投影レン
ズと分光器の入射スリツトとの間に投影光学系の
光軸を分光器の入射スリツトと直角の方向に往復
して振らせる光路偏光装置を配置する。この装置
は小角範囲で揺動せしめられる鏡であるが、電気
光学偏向素子のように印加電圧によつて同素子を
透過する光の方向が変化する素子を用いてもよ
い。上の構成によつて浮遊粒子の像は分光器の入
射スリツト上を投影光路の偏向に応じて移動す
る。分光器には入射スリツト上を粒子像が通過す
るときだけ光が入射されるから、受光素子の出力
は投影光路の或る回の振りにおいて第３図ａのよ
うな波形となり、次の回の振りにおいては前回の
振りの時よりも粒子像は電気泳動の分だけ移動し
ているので、受光素子の出力は第３図ｂのように
なり、ａ，ｂ両波形の相関関数を求める演算を行
うと浮遊粒子の電気泳動速度が求まる。即ち第２
図ｂの波形をａの波形に重ねて少しずつ左方へず
らせると、粒子像の電気泳動による移動に相当す
る長さだけ左方にずらせたとき第３図ａ，ｂの波
形が全体的に最も良く一致するから、ａ，ｂの両
波形の一番良好な重なりが得られるときのｂの波
形のずらせ量から電気泳動速度が判るのである。
第４図は本発明の他の実施例装置を示す。この
実施例は分光器の代りにフイルタを用いて浮遊粒
子の螢光像と散乱光像とを別々に格子８，８′上
に形成するようにしたもので、７，７′がフイル
タ、６，６′は螢光像用及び散乱光像用の投影レ
ンズであり、その他の部分には第１、第２図の実
施例の各部と同じ番号をつけてある。
実施例は分光器の代りにフイルタを用いて浮遊粒
子の螢光像と散乱光像とを別々に格子８，８′上
に形成するようにしたもので、７，７′がフイル
タ、６，６′は螢光像用及び散乱光像用の投影レ
ンズであり、その他の部分には第１、第２図の実
施例の各部と同じ番号をつけてある。
上記実施例では浮遊粒子の像を格子或はスリツ
ト上に形成するようになつているが格子の代りに
一次元アレー検出器を用いてもよい。一次元アレ
ー検出器は微小な単位受光素子を一列に並べ、単
位素子を端から走査して各単位素子の出力を取り
出すことにより同素子上に投影されている像の映
像信号を形成するものである。従つてアレー素子
から一定時間間隔で出力を読出し浮遊粒子の映像
信号を形成し、或る回の読出しと次回の読出しの
両映像信号間の相関関数を求める演算を行うよう
にすることもできる。
ト上に形成するようになつているが格子の代りに
一次元アレー検出器を用いてもよい。一次元アレ
ー検出器は微小な単位受光素子を一列に並べ、単
位素子を端から走査して各単位素子の出力を取り
出すことにより同素子上に投影されている像の映
像信号を形成するものである。従つてアレー素子
から一定時間間隔で出力を読出し浮遊粒子の映像
信号を形成し、或る回の読出しと次回の読出しの
両映像信号間の相関関数を求める演算を行うよう
にすることもできる。
本発明電気泳動測定装置は上述したような構成
で、浮遊粒子の発する螢光による像を用いるので
対象が細胞であるときは細胞が核の大きさに縮小
したのと同じ効果があつて格子を用いる場合電気
泳動速度を求めるときのＳ／Ｎ比が向上し、螢光
を発する目的粒子と螢光性のない粒子とが混じつ
ているとき両者を識別して電気泳動速度を求める
ことが可能となる。
で、浮遊粒子の発する螢光による像を用いるので
対象が細胞であるときは細胞が核の大きさに縮小
したのと同じ効果があつて格子を用いる場合電気
泳動速度を求めるときのＳ／Ｎ比が向上し、螢光
を発する目的粒子と螢光性のない粒子とが混じつ
ているとき両者を識別して電気泳動速度を求める
ことが可能となる。
第１図は本発明の一実施例装置の要部斜視図、
第２図は本発明の他の実施例装置の要部斜視図、
第３図は浮遊粒子像の映像信号の波形図、第４図
は本発明の更に他の実施例の要部斜視図である。 １……電気泳動管、２，３……電極、４……光
源、６……投影レンズ、７……フイルタ、８……
格子、９……受光素子、１０……信号処理装置、
１１……分光器の入射スリツト。
第２図は本発明の他の実施例装置の要部斜視図、
第３図は浮遊粒子像の映像信号の波形図、第４図
は本発明の更に他の実施例の要部斜視図である。 １……電気泳動管、２，３……電極、４……光
源、６……投影レンズ、７……フイルタ、８……
格子、９……受光素子、１０……信号処理装置、
１１……分光器の入射スリツト。
Claims (1)
- １ 電気泳動管を照明する装置と、電気泳動管内
の浮遊粒子の像を格子、スリツト或は受光素子等
の上に形成する投影レンズ系と、電気泳動管と上
記投影レンズ系の前或は後に配置した分光手段と
よりなる装置を用い、この分光手段によつて電気
泳動管内の浮遊粒子から来る光を浮遊粒子による
散乱光と浮遊粒子から発せられる蛍光とに分離
し、この蛍光によつて上記格子、スリツト或は受
光素子等の上に浮遊粒子における蛍光を発する部
分の像を形成させ、この像の移動による上記蛍光
検出信号によつて浮遊粒子の速度を求めることを
特徴とする細胞浮遊液中の細胞の電気泳動速度測
定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2592780A JPS56122945A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Measuring apparatus of cataphoresis |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2592780A JPS56122945A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Measuring apparatus of cataphoresis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56122945A JPS56122945A (en) | 1981-09-26 |
| JPS6239702B2 true JPS6239702B2 (ja) | 1987-08-25 |
Family
ID=12179400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2592780A Granted JPS56122945A (en) | 1980-02-29 | 1980-02-29 | Measuring apparatus of cataphoresis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56122945A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4657655A (en) * | 1986-01-30 | 1987-04-14 | Fotodyne, Inc. | Foto/phoresis apparatus |
| JP4684915B2 (ja) * | 2006-02-27 | 2011-05-18 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 生体分子の親和性解析装置及び該装置を使用する生体分子間の親和性を解析する方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4154669A (en) * | 1977-02-11 | 1979-05-15 | Pen Kem, Inc. | Automatic electrophoresis apparatus |
-
1980
- 1980-02-29 JP JP2592780A patent/JPS56122945A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56122945A (en) | 1981-09-26 |
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