[go: up one dir, main page]

JP4110473B2 - Screening method and screening apparatus - Google Patents

Screening method and screening apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4110473B2
JP4110473B2 JP2003329735A JP2003329735A JP4110473B2 JP 4110473 B2 JP4110473 B2 JP 4110473B2 JP 2003329735 A JP2003329735 A JP 2003329735A JP 2003329735 A JP2003329735 A JP 2003329735A JP 4110473 B2 JP4110473 B2 JP 4110473B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
objective lens
cells
focal position
confocal scanner
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 - Lifetime
Application number
JP2003329735A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005098722A (en
Inventor
勲 内田
健太 御厨
俊之 鈴木
俊雄 飯野
喬 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yokogawa Electric Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yokogawa Electric Corp filed Critical Yokogawa Electric Corp
Priority to JP2003329735A priority Critical patent/JP4110473B2/en
Priority to US10/928,173 priority patent/US20050142608A1/en
Priority to EP04020880.3A priority patent/EP1517134B1/en
Publication of JP2005098722A publication Critical patent/JP2005098722A/en
Priority to US11/200,143 priority patent/US20050287520A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4110473B2 publication Critical patent/JP4110473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Description

本発明は、薬物の発見あるいは新しい種類の医薬品を開発する創薬などにおいて用いられるスクリーニング方法および装置に関する。   The present invention relates to a screening method and apparatus used in drug discovery or drug discovery for developing new types of pharmaceuticals.

この種のスクリーニング装置としては、例えば蛍光試薬などで処理された細胞のスクリーニングを行う装置がよく知られている(例えば、特許文献1)。
図3は特許文献1に記載のスクリーニング装置の構成図である。この装置は、カメラに対して1−100倍の倍率を持つ標準的な対物レンズと、電源2を持つ光源(例えば、100W水銀−アーク灯または75Wキセノンンランプ)を使用するZeiss Axiovert倒立型蛍光顕微鏡のような倒立型蛍光顕微鏡1が使用される。顕微鏡対物レンズ上にはXY方向にプレート4を移動させるためのXYステージ3がある。
As this kind of screening apparatus, for example, an apparatus for screening cells treated with a fluorescent reagent or the like is well known (for example, Patent Document 1).
FIG. 3 is a configuration diagram of the screening apparatus described in Patent Document 1. This device is a Zeiss Axiovert inverted fluorescent that uses a standard objective lens with a magnification of 1-100 times for the camera and a light source with a power source 2 (eg, 100 W mercury-arc lamp or 75 W xenon lamp). An inverted fluorescent microscope 1 such as a microscope is used. There is an XY stage 3 for moving the plate 4 in the XY directions on the microscope objective lens.

プレート4は標準的な96ウェルのプレートである。各ウェルには細胞が注入され、そして試薬が添加される。プレート4は顕微鏡アセンブリ1に載置された後、XYステージ3によりXY方向に移動され、各ウェルの細胞から発せられる蛍光像はカメラ7で受像される。カメラの出力信号は中央処理装置10に入力され、処理されてディスプレイ12上に蛍光像に対応した表示形式で表示される。また、ブリンタ13にはハードコピーの記録を印刷することができる。
このようにして、試薬の細胞に対する作用効果を検出することができる。
Plate 4 is a standard 96 well plate. Cells are injected into each well and reagents are added. After the plate 4 is placed on the microscope assembly 1, the plate 4 is moved in the XY direction by the XY stage 3, and the fluorescence images emitted from the cells in each well are received by the camera 7. The output signal of the camera is input to the central processing unit 10, processed, and displayed on the display 12 in a display format corresponding to the fluorescent image. Further, a hard copy record can be printed on the printer 13.
In this way, the effect of the reagent on the cells can be detected.

なお、Z軸焦点駆動機構5は、対物レンズ焦点調節のためのZ軸方向移動機構である。また、ジョイスティック6は、ステージをXYZ方向に手動で移動させるものである。その他、カメラ用の電源8、自動コントローラ9が備えられている。   The Z-axis focus drive mechanism 5 is a Z-axis direction moving mechanism for adjusting the focus of the objective lens. The joystick 6 is for manually moving the stage in the XYZ directions. In addition, a power supply 8 for the camera and an automatic controller 9 are provided.

特表2002−525603号公報Special Table 2002-525603

しかし、このようなスクリーニング装置では次のような問題がある。
(1)光学的な蛍光顕微鏡では、同時に細胞の上から下までのすべての部分にピントの合った画像は得られず、焦点ボケしたぼやけた画像しか得られない。したがって、細胞全体にわたる形態や活性度(ADMETOX:absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity:吸収・分布・代謝・排泄・毒性)などが把握できる綺麗でかつSN比の良い正確な画像は得られない。
(2)光源の熱エネルギーが強く、細胞に悪影響を与える。
(3)観測に先立って、対物レンズの焦点位置調整を行う必要がある。
However, such a screening apparatus has the following problems.
(1) With an optical fluorescence microscope, it is not possible to obtain an image in which all the portions from the top to the bottom of the cell are in focus at the same time, and only a blurred image with a defocused image can be obtained. Therefore, it is not possible to obtain a clean and accurate image with good signal-to-noise ratio that can grasp the morphology and activity (ADMETOX: absorption, distribution, metabolism, excretion and toxicity) throughout the cell. .
(2) The thermal energy of the light source is strong and adversely affects cells.
(3) Prior to observation, it is necessary to adjust the focal position of the objective lens.

本発明の目的は、このような課題を解決するもので、ニポウ方式の共焦点スキャナを用いると共に対物レンズの焦点位置を光軸方向に変化させつつ細胞の画像を観測することにより、細胞の全体像を、高速に、しかも綺麗かつ正確(SN比が良い)な画像で得ることのできるスクリーニング方法および装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、励起光の照射光量を少なくし細胞に対して励起光の悪影響が出ないようにしたスクリーニング装置を提供することにある。
The object of the present invention is to solve such problems, and by using a Nipo type confocal scanner and observing an image of the cell while changing the focal position of the objective lens in the direction of the optical axis, It is an object of the present invention to provide a screening method and apparatus capable of obtaining an image as a high-speed, beautiful and accurate (good SN ratio) image.
Another object of the present invention is to provide a screening apparatus in which the irradiation light quantity of excitation light is reduced so that the adverse effect of excitation light does not occur on cells.

このような課題を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明では、
試薬と蛍光標識された細胞とが複数のウェルに注入されてなるプレートを用意しておき、このウェルに励起光を照射して細胞から発生する蛍光を受け細胞の蛍光画像を得るセンサ部と、このセンサ部からの蛍光画像信号に適宜の処理を施す画像処理部と、この画像処理部の出力を表示する表示部を備え、細胞の動態などを観測するスクリーニング装置であって、
前記センサ部は、ニポウ方式の共焦点スキャナと、対物レンズと、互いに焦点位置が異なりその切り換えにより前記対物レンズの焦点位置を移動させるマルチヘッドよりなる焦点位置可変手段と、前記共焦点スキャナの出力画像を撮像するカメラを含み、前記焦点位置可変手段により対物レンズの焦点位置を光軸方向に移動させ各焦点位置において、共焦点スキャナから対物レンズを介して前記細胞に励起光を照射し、細胞の光軸方向に異なる複数のスライス画像を得るように構成されたことを特徴とする。
In order to achieve such a subject, in the invention according to claim 1 of the present invention,
Preparing a plate in which a reagent and fluorescently labeled cells are injected into a plurality of wells, irradiating excitation light to the well to receive fluorescence generated from the cells, and obtaining a fluorescent image of the cells; An image processing unit that performs appropriate processing on the fluorescence image signal from the sensor unit, and a display unit that displays the output of the image processing unit, and a screening device that observes cell dynamics and the like,
The sensor unit includes a Niipou confocal scanner, an objective lens, a focal position variable means comprising a multi-head that has different focal positions and moves the focal position of the objective lens by switching, and an output of the confocal scanner A camera that captures an image, the focal position of the objective lens is moved in the optical axis direction by the focal position changing means, and at each focal position, the cell is irradiated with excitation light from the confocal scanner through the objective lens; A plurality of slice images differing in the optical axis direction are obtained.

以上説明したように、本発明によれば次のような効果がある。
(1)ニポウ方式の共焦点スキャナを用いると共に、対物レンズの焦点位置を光軸方向に変化させてサンプルの画像を観察するため、高速に、綺麗で正確(SN比の良い)な画像を得ることができる。
(2)従来に比べて励起光の熱エネルギーが弱く、細胞に悪影響を与えないで観測できる。
(3)従来のように観測に先立って対物レンズの焦点位置調整を行う必要はない。
As described above, the present invention has the following effects.
(1) A Nipo-type confocal scanner is used, and a sample image is observed by changing the focal position of the objective lens in the direction of the optical axis. Therefore, a clean and accurate (good SN ratio) image is obtained at high speed. be able to.
(2) The thermal energy of excitation light is weaker than in the past, and observation is possible without adversely affecting cells.
(3) There is no need to adjust the focal position of the objective lens prior to observation as in the prior art.

以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。図1は本発明に係るスクリーニング装置の一実施例を示す構成図である。図1において、100はセンサ部、200は機構制御部、300は画像処理部、400はプレート(図3のプレート4に相当)、500は中央処理装置、600は表示部である。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a screening apparatus according to the present invention. In FIG. 1, 100 is a sensor unit, 200 is a mechanism control unit, 300 is an image processing unit, 400 is a plate (corresponding to plate 4 in FIG. 3), 500 is a central processing unit, and 600 is a display unit.

センサ部100は、レーザ光源110、ニポウ方式の共焦点スキャナ120、対物レンズ130、焦点位置可変手段140、カメラ150から構成されている。
レーザ光源110から発生した励起光としてのレーザ光は、ニポウ方式の共焦点スキャナ120を通り、対物レンズ130によりプレート400のサンプル401上に集束する。レーザ光により励起され発光したサンプルからの蛍光は対物レンズ130を経由して共焦点スキャナ120に戻って来て、カメラ150に入力される。カメラ150ではサンプル401のXY平面の蛍光像が得られる。この場合、ニポウ方式の共焦点スキャナを使用しているため、高速で、しかも綺麗で正確な(SNの良い)画像が得られる。
The sensor unit 100 includes a laser light source 110, a Nipo type confocal scanner 120, an objective lens 130, a focal position varying unit 140, and a camera 150.
Laser light as excitation light generated from the laser light source 110 passes through the Nipo type confocal scanner 120 and is focused on the sample 401 of the plate 400 by the objective lens 130. Fluorescence from the sample excited and emitted by the laser light returns to the confocal scanner 120 via the objective lens 130 and is input to the camera 150. The camera 150 obtains a fluorescent image of the sample 401 on the XY plane. In this case, since a Nipo type confocal scanner is used, a high-speed, clean and accurate image (with a good SN) can be obtained.

ニポウ方式の共焦点スキャナ120は、例えば図2に示すような構成である。ただし、図2では、図1とは上下が逆の関係で示してあり、また、対物レンズ130およびカメラ150の受光素子151を併せて示してある。
図2において、励起光であるレーザ121は、マイクロレンズディスク122に配置された各マイクロレンズ123により個別の光束に集光され、ダイクロイックミラー124を透過後、ピンホールディスク(ニポウディスクともいう)125に設けられた個々のピンホール126を通過し、対物レンズ130によりサンプル401に集光される。
The Niipou confocal scanner 120 is configured as shown in FIG. 2, for example. However, in FIG. 2, the relationship between the upside and the downside of FIG. 1 is shown, and the objective lens 130 and the light receiving element 151 of the camera 150 are also shown.
In FIG. 2, a laser 121 that is excitation light is condensed into individual light beams by each microlens 123 disposed on the microlens disk 122, passes through a dichroic mirror 124, and then enters a pinhole disk (also referred to as a “Nipou disk”) 125. The light passes through the individual pinholes 126 and is focused on the sample 401 by the objective lens 130.

サンプル401から発生した蛍光は再び対物レンズ130を通り、ピンホールディスク125の個々のピンホール上に集光される。個々のピンホール126を通過した蛍光はダイクロイックミラー124で反射され、リレーレンズ129により、カメラの受光素子151上に蛍光画像を結像する。
ここで使用されるダイクロイックミラー124は、励起光121を透過し、サンプル401からの蛍光を反射するように設計されている。
The fluorescence generated from the sample 401 passes through the objective lens 130 again and is condensed on each pinhole of the pinhole disk 125. The fluorescence that has passed through each pinhole 126 is reflected by the dichroic mirror 124, and a fluorescent image is formed on the light receiving element 151 of the camera by the relay lens 129.
The dichroic mirror 124 used here is designed to transmit the excitation light 121 and reflect the fluorescence from the sample 401.

マイクロレンズディスク122とピンホールディスク125は部材127で機械的に連結され、回転軸128の周りを一体で回転する。個々のマイクロレンズ123とピンホール126は、ピンホールディスク125上に形成された個々のピンホール126からの励起光がサンプル401の観察平面を走査するように配置されている。また、ピンホール126が並んでいる平面と、サンプル401の観察平面と、カメラの受光素子151とが互いに光学的に共役な関係に配置されているため、受光素子151上にはサンプル401の光学的断面像、すなわち共焦点画像が結像される。   The microlens disk 122 and the pinhole disk 125 are mechanically connected by a member 127 and rotate integrally around the rotation shaft 128. The individual microlenses 123 and the pinholes 126 are arranged so that the excitation light from the individual pinholes 126 formed on the pinhole disk 125 scans the observation plane of the sample 401. In addition, since the plane in which the pinholes 126 are arranged, the observation plane of the sample 401, and the light receiving element 151 of the camera are arranged in an optically conjugate relationship with each other, the optical of the sample 401 is placed on the light receiving element 151. A cross-sectional image, that is, a confocal image is formed.

図1に戻って、焦点位置可変手段140は、対物レンズ130またはセンサ部100全体を駆動して、対物レンズ130による焦点位置をZ軸方向(光軸方向)に連続的または不連続的に移動(以下走査ともいう)させるものである。焦点位置可変手段としては、例えばピエゾアクチュエータ(単にアクチュエータという)が使用される。以後アクチュエータを例にとって説明する。   Returning to FIG. 1, the focal position changing unit 140 drives the objective lens 130 or the entire sensor unit 100 to move the focal position of the objective lens 130 continuously or discontinuously in the Z-axis direction (optical axis direction). (Hereinafter also referred to as scanning). For example, a piezo actuator (simply referred to as an actuator) is used as the focal position changing means. Hereinafter, an actuator will be described as an example.

機構制御部200は、プレート400を載置した基板ステージ(図示せず)をセンサ部100に対して所定位置に載置すると共に各ウェルを順次観測するために基板ステージをXYZ方向へ適宜移動するXYZ方向駆動と、センサ部のXY方向位置調整のためのXY方向駆動を行うものである。   The mechanism control unit 200 places a substrate stage (not shown) on which the plate 400 is placed at a predetermined position with respect to the sensor unit 100 and appropriately moves the substrate stage in the XYZ directions in order to sequentially observe each well. XYZ direction driving and XY direction driving for adjusting the position of the sensor unit in the XY direction are performed.

画像処理部300は、カメラ150からの画像信号を受けて、細胞の活性度などを表すための適宜の画像処理やデータ処理を行う。なお、処理には、例えば、細胞の蛍光強度やカイネティクス、さらにヒストグラムや相関図などの統計的解析を行うための処理も含まれる。

そして本装置では従来の装置とは異なり高速で、綺麗な正確なSN比の良い画像が得られることから、容易に細胞ごとの動態などを正確に得ることができる。
処理した画像は中央処理装置500により表示部600に表示される。
中央処理装置500は、また、機構制御部200、アクチュエータ140、画像処理部300を適宜制御する。
The image processing unit 300 receives an image signal from the camera 150 and performs appropriate image processing and data processing for representing cell activity and the like. The processing includes, for example, processing for performing statistical analysis such as cell fluorescence intensity and kinetics, and histograms and correlation diagrams.

Unlike the conventional apparatus, this apparatus can obtain a high-speed, clean and accurate image with a good S / N ratio, so that the dynamics of each cell can be easily obtained accurately.
The processed image is displayed on the display unit 600 by the central processing unit 500.
The central processing unit 500 also appropriately controls the mechanism control unit 200, the actuator 140, and the image processing unit 300.

このような構成における動作を次に説明する。あらかじめプレート400の各ウェルにはサンプルすなわち蛍光標識された生きた細胞および試薬がそれぞれ注入されている。このプレート400が、機構制御部200により駆動され、センサ部100上の所定位置に設置される。
センサ部100からのレーザ光(励起光)によりサンプルが照射され、細胞から蛍光が発生する。この蛍光は対物レンズ130、アクチュエータ140を通って、共焦点スキャナ120上に結像する。その像(細胞画像)はカメラ150で読取られる。
The operation in such a configuration will be described next. Each well of the plate 400 is pre-injected with a sample, ie, a live cell and a reagent that are fluorescently labeled. The plate 400 is driven by the mechanism control unit 200 and installed at a predetermined position on the sensor unit 100.
The sample is irradiated with laser light (excitation light) from the sensor unit 100, and fluorescence is generated from the cells. This fluorescence passes through the objective lens 130 and the actuator 140 and forms an image on the confocal scanner 120. The image (cell image) is read by the camera 150.

このとき、対物レンズ130はアクチュエータ140によりZ軸方向に連続的または不連続的に走査される。ニポウ方式の共焦点スキャナによれば高速に細胞のスライス像が得られ、カメラ150ではZ軸方向の上から下まで異なる各断面位置での細胞のスライス画像をとらえることができる。   At this time, the objective lens 130 is continuously or discontinuously scanned in the Z-axis direction by the actuator 140. According to the Nipo type confocal scanner, a slice image of a cell can be obtained at high speed, and the camera 150 can capture a slice image of a cell at each of different cross-sectional positions from the top to the bottom in the Z-axis direction.

画像処理部300では、カメラ150で得た複数のスライス画像を基に所定の画像処理を施し細胞全体にわたる活性度などの画像を得る。
なお、画像処理では、例えば、3次元データ処理によりカメラ150で得られた複数のスライス画像から1枚の2次元画像(重ね合わせ画像)としたり、蛍光の発現量の違いに応じて画像を色分けするなどの処理も行う。また、画像処理に、ハフ変換処理も含めることもできる。
In the image processing unit 300, predetermined image processing is performed based on a plurality of slice images obtained by the camera 150 to obtain an image such as activity over the entire cell.
In the image processing, for example, a plurality of slice images obtained by the camera 150 by three-dimensional data processing are used as one two-dimensional image (superimposed image), or the image is color-coded according to the difference in the amount of fluorescence generated. It also performs processing such as. The image processing can also include a Hough conversion process.

画像処理部300により処理された画像は、必要に応じて記憶手段(図示せず)に記憶されると共に、中央処理装置500により表示部600に表示される。
このようにして、従来の蛍光顕微鏡を用いた装置では得られない綺麗でSN比の良い正確な画像を観測することができる。
The image processed by the image processing unit 300 is stored in a storage unit (not shown) as necessary, and is displayed on the display unit 600 by the central processing unit 500.
In this way, it is possible to observe a clean and accurate image with a good S / N ratio that cannot be obtained by a conventional apparatus using a fluorescence microscope.

なお、本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
例えば、実施例では3次元対物レンズ130をピエゾアクチュエータ140でZ軸方向に走査するようにしたが、遠・中・近などのマルチヘッドを用いて3次元処理するようにしてもよい。
あるいはまた、対物レンズ130をピエゾアクチュエータで駆動するのではなく、対物レンズ130と共焦点スキャナ120の間に電圧制御型の可変焦点レンズを挿入して電圧制御により対物レンズのサンプルへの焦点位置を移動させるようにしてもよい。

The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes many changes and modifications without departing from the essence thereof.
For example, in the embodiment, the three-dimensional objective lens 130 is scanned in the Z-axis direction by the piezo actuator 140, but three-dimensional processing may be performed using a multihead such as far , middle, and near.
Alternatively, the objective lens 130 is not driven by a piezo actuator, but a voltage-controlled variable focus lens is inserted between the objective lens 130 and the confocal scanner 120, and the focal position of the objective lens on the sample is controlled by voltage control. You may make it move.

また、実施例ではレーザ光により励起するようにしたが、2光子吸収を利用し、励起光として赤外光を照射し、2光子吸収を誘起してサンプルから蛍光を発生させるようにしてもよい。これによれば、細胞には光エネルギーの少ない赤外光の照射で済み、細胞に対する光の影響をほぼなくすことができる。   In the embodiment, excitation is performed by laser light. However, two-photon absorption may be used, infrared light may be irradiated as excitation light, and two-photon absorption may be induced to generate fluorescence from the sample. . According to this, the cells need only be irradiated with infrared light with little light energy, and the influence of light on the cells can be almost eliminated.

また、量子ドットを用いて細胞を染色し、短波長のレーザ光で励起し、カメラのフィルターに識別機能を持つ分光特性を持たせて、サンプルの画像をカメラで撮像するようにしてもよい。これにより、感度と識別能力を容易に向上させることができる。
また、ニポウ方式の共焦点スキャナにおいて、その出力画像をラインセンサを用いて検出するようにしてもよい。これによれば、同時性と更なる高分解能性を同時に達成することができる。この場合、ラインセンサとして、マルチカラーラインセンサを用いてもよい。
Alternatively, the cells may be stained with quantum dots, excited with a short-wavelength laser beam, and the filter of the camera may have spectral characteristics having an identification function so that an image of the sample is captured by the camera. Thereby, sensitivity and identification ability can be improved easily.
Further, in a Nipo type confocal scanner, the output image may be detected using a line sensor. According to this, simultaneity and further high resolution can be achieved simultaneously. In this case, a multi-color line sensor may be used as the line sensor.

なお、画像処理部300で利用する画像としては、対物レンズを光軸方向に必要深さだけ走査して得られるサンプル(細胞)の断面の画像情報をカメラの同じフレーム期間内に露光させて得た画像(走査した厚さ分の長い焦点深度の画像。これを長焦点画像と呼ぶ)を用いるようにしてもよい。   The image used in the image processing unit 300 is obtained by exposing image information of a cross section of a sample (cell) obtained by scanning the objective lens by a necessary depth in the optical axis direction within the same frame period of the camera. Alternatively, an image (an image with a long focal depth corresponding to the scanned thickness, which is referred to as a long focal image) may be used.

本発明に係るスクリーニング装置の一実施例を示す構成図である。It is a block diagram which shows one Example of the screening apparatus based on this invention. 共焦点スキャナの一実施例図である。It is an example figure of a confocal scanner. 従来のスクリーニング装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional screening apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

100 センサ部
110 レーザ光源
120 共焦点スキャナ
121 レーザ
122 マイクロレンズディスク
123 マイクロレンズ
124 ダイクロイックミラー
125 ピンホールディスク
126 ピンホール
127 部材
128 回転軸
129 リレーレンズ
130 対物レンズ
140 アクチュエータ
150 カメラ
151 受光素子
200 機構制御部
300 画像処理部
400 プレート
401 サンプル
500 中央処理装置
600 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Sensor part 110 Laser light source 120 Confocal scanner 121 Laser 122 Micro lens disk 123 Micro lens 124 Dichroic mirror 125 Pin hole disk 126 Pin hole 127 Member 128 Rotating shaft 129 Relay lens 130 Objective lens 140 Actuator 150 Camera 151 Light receiving element 200 Mechanism control Section 300 Image processing section 400 Plate 401 Sample 500 Central processing unit 600 Display section

Claims (5)

試薬と蛍光標識された細胞とが複数のウェルに注入されてなるプレートを用意しておき、このウェルに励起光を照射して細胞から発生する蛍光を受け細胞の蛍光画像を得るセンサ部と、このセンサ部からの蛍光画像信号に適宜の処理を施す画像処理部と、この画像処理部の出力を表示する表示部を備え、細胞の動態などを観測するスクリーニング装置であって、
前記センサ部は、ニポウ方式の共焦点スキャナと、対物レンズと、互いに焦点位置が異なりその切り換えにより前記対物レンズの焦点位置を移動させるマルチヘッドよりなる焦点位置可変手段と、前記共焦点スキャナの出力画像を撮像するカメラを含み、前記焦点位置可変手段により対物レンズの焦点位置を光軸方向に移動させ各焦点位置において、共焦点スキャナから対物レンズを介して前記細胞に励起光を照射し、細胞の光軸方向に異なる複数のスライス画像を得るように構成されたことを特徴とするスクリーニング装置。
Preparing a plate in which a reagent and fluorescently labeled cells are injected into a plurality of wells, irradiating excitation light to the well to receive fluorescence generated from the cells, and obtaining a fluorescent image of the cells; An image processing unit that performs appropriate processing on the fluorescence image signal from the sensor unit, and a display unit that displays the output of the image processing unit, and a screening device that observes cell dynamics and the like,
The sensor unit includes a Niipou confocal scanner, an objective lens, a focal position variable means comprising a multi-head that has different focal positions and moves the focal position of the objective lens by switching, and an output of the confocal scanner A camera that captures an image, the focal position of the objective lens is moved in the optical axis direction by the focal position changing means, and at each focal position, the cell is irradiated with excitation light from the confocal scanner through the objective lens; A screening apparatus configured to obtain a plurality of slice images different in the optical axis direction.
前記画像処理部は、前記複数のスライス画像または長焦点画像に基づいて細胞の画像を求める機能を備えたことを特徴とする請求項1に記載のスクリーニング装置。   The screening apparatus according to claim 1, wherein the image processing unit has a function of obtaining a cell image based on the plurality of slice images or long-focus images. 前記センサ部は、励起光として赤外光を使用し、2光子吸収を誘起して前記細胞から蛍光を発生させるようにしたことを特徴とする請求項1または2に記載のスクリーニング装置。   The screening apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit uses infrared light as excitation light and induces two-photon absorption to generate fluorescence from the cells. 前記ウェルに注入された細胞があらかじめ量子ドットを用いて染色されており、
前記センサ部は、前記細胞に短波長のレーザ光を照射し、識別機能を持つ分光特性を持つフィルターを介して、共焦点スキャナの出力画像をカメラで撮像するように構成したことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のスクリーニング装置。
Cells injected into the well are pre-stained with quantum dots,
The sensor unit is configured to irradiate the cell with a laser beam having a short wavelength and capture an output image of the confocal scanner with a camera through a filter having a spectral characteristic having an identification function. The screening apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記センサ部は、前記共焦点スキャナの出力画像をラインセンサを用いて検出するように構成したことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のスクリーニング装置。   The screening apparatus according to claim 1, wherein the sensor unit is configured to detect an output image of the confocal scanner using a line sensor.
JP2003329735A 2003-09-22 2003-09-22 Screening method and screening apparatus Expired - Lifetime JP4110473B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003329735A JP4110473B2 (en) 2003-09-22 2003-09-22 Screening method and screening apparatus
US10/928,173 US20050142608A1 (en) 2003-09-22 2004-08-30 Screening method and device, and new drug screening method and device
EP04020880.3A EP1517134B1 (en) 2003-09-22 2004-09-02 Drug screening device using a Nipkow confocal scanner
US11/200,143 US20050287520A1 (en) 2003-09-22 2005-08-10 Screening method and device, and new drug screening method and device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003329735A JP4110473B2 (en) 2003-09-22 2003-09-22 Screening method and screening apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005098722A JP2005098722A (en) 2005-04-14
JP4110473B2 true JP4110473B2 (en) 2008-07-02

Family

ID=34458906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003329735A Expired - Lifetime JP4110473B2 (en) 2003-09-22 2003-09-22 Screening method and screening apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4110473B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4678601B2 (en) * 2006-08-15 2011-04-27 横河電機株式会社 Drug discovery screening device
JP4802950B2 (en) * 2006-09-08 2011-10-26 横河電機株式会社 Drug discovery screening device
JP2008185432A (en) * 2007-01-30 2008-08-14 Yokogawa Electric Corp Drug discovery screening device
CN120334202B (en) * 2025-06-17 2025-08-22 杭州华得森生物技术有限公司 Cell fluorescence microscopic image scanning and target cell marker screening device and application

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005098722A (en) 2005-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8254020B2 (en) Objective-coupled selective plane illumination microscopy
CN105039147B (en) A kind of high flux gene sequencing base fluoroscopic image capture systems device and method
US20090218527A1 (en) Confocal Microscopy with a Two-Dimensional Array of Light Emitting Diodes
US20090032736A1 (en) Biochip reader and fluorometric imaging apparatus
US6248995B1 (en) Confocal microscopic equipment
JPWO2004036284A1 (en) Confocal microscope, fluorescence measuring method and polarization measuring method using confocal microscope
US20190170646A1 (en) Light-sheet microscope with parallelized 3d image acquisition
JP2006235420A (en) Confocal microscope
US10890520B2 (en) Flow cytometer
US20050146784A1 (en) Confocal microscope having multiple independent excitation paths
JP4110473B2 (en) Screening method and screening apparatus
EP1517134B1 (en) Drug screening device using a Nipkow confocal scanner
JP2005095012A (en) Drug discovery screening device
JP3244100B2 (en) Two-photon excitation microscope
JP2000097857A5 (en)
JP2004069428A (en) Atomic force and molecular force microscope
JP2006162790A (en) Total reflection fluorescence illuminator
JP4867354B2 (en) Confocal microscope
JP4507060B2 (en) Drug discovery screening method and apparatus
JP2004530111A (en) Continuous sample observation device by fluorescence
AU2023225133A1 (en) Device for measuring intrinsic autofluorescence of a biological sample and method using thereof
JP4793626B2 (en) Confocal microscope
JP2004354344A (en) Light source device and biomolecule analysis apparatus using the light source device
CN116897309A (en) Digital microscopes and methods of operating digital microscopes
JP7754932B2 (en) Sample observation device and sample observation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070507

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070903

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071206

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080313

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110418

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120418

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130418

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140418

Year of fee payment: 6