專利名稱：光照射裝置及光測定裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向微量盤照射測定光的光照射裝置，及具備該光照射裝置及微量盤、可對來自測定對象物的熒光等進(jìn)行測定的光測定裝置。
背景技術(shù)：
以往，作為向二維排列于微量盤主面上的多個井分別照射測定光(激發(fā)光)的技術(shù)，例如已知有在專利文獻(xiàn)1 3記載的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，從微量盤的背面，相對于井的深度方向平行地向?qū)?yīng)的井照射測定光。在設(shè)置于微量盤的各井中注入有培養(yǎng)液、熒光指示劑、及評估化合物等的溶液以及細(xì)胞等測定對象物。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-108146號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平10-197449號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開平10-281994號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題發(fā)明者們對上述的以往技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)研究后，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下的問題。S卩，存在有下述問題在專利文獻(xiàn)1記載的測定光的照射方法中，相對于井的深度方向平行地向?qū)?yīng)的井照射測定光。因此，不僅向測定對象物而且向溶液也照射有多量的測定光。此時，來自各井內(nèi)的溶液的背景光噪聲會變得較大。本發(fā)明為解決上述的問題而完成，其目的在于提供一種光照射裝置，其具備用于有效降低來自設(shè)置于微量盤的多個井的背景光噪聲的構(gòu)造；及包含該光照射裝置與微量盤的光測定裝置。解決問題的技術(shù)手段本發(fā)明的光照射裝置，從微量盤的背面?zhèn)认蛟撐⒘勘P照射測定光，上述微量盤具有二維配置有用于容納測定對象物的多個井的主面，及與該主面相對的背面。該光照射裝置具備光源，及導(dǎo)光部件。光源輸出從微量盤的背面?zhèn)认蚨鄠€井分別照射的測定光。導(dǎo)光部件是使從光源所輸出的測定光在其內(nèi)部傳播的部件，且具有用于將該測定光向微量盤的各個井照射的構(gòu)造。具體而言，導(dǎo)光部件具有與微量盤背面直接面對的主面、與該主面相對的背面、及與這些主面及背面交叉的側(cè)面。側(cè)面作為入射來自光源的測定光的光入射面而發(fā)揮功能。此外，本發(fā)明的光測定裝置，具備具有上述構(gòu)造的光照射裝置，及以使其背面直接面對該光照射裝置的導(dǎo)光部件主面的方式配置的微量盤。尤其在導(dǎo)光部件的主面上，分別對應(yīng)于所述微量盤的多個井設(shè)置有多個光出射部。這些光出射部控制測定光的出射方向，以避免在該導(dǎo)光部件內(nèi)傳播的測定光從垂直于所述微量盤的背面方向入射。即，各光出射部發(fā)如下功能，誘發(fā)從該各光出射部向微量盤所對應(yīng)的井照射的測定光產(chǎn)生散射。換言之，在各光出射部的表面使測定光折射及反射，并使
4該折射光成分及反射光成分向微量盤的背面?zhèn)日丈渲翆?yīng)的井。通過該結(jié)構(gòu)，可大幅降低從微量盤背面入射的測定光中，相對于背面垂直入射的測定光成分。因此，可有效降低因?qū)?yīng)于測定光照射而產(chǎn)生的來自各井的背景光噪聲。例如，在導(dǎo)光部件的主面上設(shè)置的多個光出射部，分別包含在主面上具有開口，并從該導(dǎo)光部件的主面向背面延伸的1個或1個以上的凹部。此時，導(dǎo)光部件可以使微量盤的背面(各井的底面)與各凹部的開口相對的方式進(jìn)行配置。此外，從側(cè)面入射至導(dǎo)光部件內(nèi)的測定光，在各凹部的側(cè)面折射及反射，從各凹部的開口出射。在由作為光照射部的光照射裝置與微量盤所構(gòu)成的光測定裝置中，所述光照射裝置具備在其主面上形成有凹部的導(dǎo)光部件，若從導(dǎo)光部件的側(cè)面向該導(dǎo)光部件內(nèi)入射測定光，則該測定光在各凹部的側(cè)面折射及反射，從各凹部的開口入射至對應(yīng)的井的底面。如上所述，根據(jù)凹部作為光出射部適用的光照射裝置及光測定裝置，測定光在各凹部的側(cè)面折射及反射，而從各凹部的開口出射。即，到達(dá)對應(yīng)的各井的測定光的行進(jìn)方向相對于井的深度方向傾斜。因此，照射至容納于微量盤各井內(nèi)的培養(yǎng)液、熒光指示劑、及評估化合物等溶液的測定光變得較少。因此，可有效地降低因向各井內(nèi)的溶液照射測定光所產(chǎn)生的來自微量盤各井的背景光噪聲。再者，優(yōu)選作為光出射部而設(shè)置于導(dǎo)光部件主面上的多個凹部分別為圓柱形狀的低洼部。此時，因各凹部的側(cè)面不存在角部，故易于在各凹部內(nèi)部引起無規(guī)則的光的散射。 因此，可降低對于微量盤各井的測定光的照射不均。優(yōu)選作為光出射部而設(shè)置于導(dǎo)光部件主面上的多個凹部分別具有平坦的底面。此時，在導(dǎo)光部件內(nèi)傳播后到達(dá)各凹部的平坦底面的測定光的一部分，在該各凹部的底面進(jìn)行全反射。因此，可減少相對于井的深度方向平行的測定光。此外，作為光出射部而設(shè)置于導(dǎo)光部件主面上的多個凹部各自的底面，優(yōu)選被實施鏡面加工。此時，在導(dǎo)光部件內(nèi)傳播后到達(dá)各凹部底面的測定光的大部分，在該各凹部的底面進(jìn)行全反射。因此，可進(jìn)一步減少相對于井的深度方向平行的測定光。設(shè)置于導(dǎo)光部件主面上的多個光出射部，分別也可包含從上述導(dǎo)光部件主面向與背面相反方向突出的1個或1個以上的凸部。此時，各凸部具有與上述導(dǎo)光部件主面大致平行的上表面，上述導(dǎo)光部件可以以使各凸部的上表面直接接觸于微量盤的背面的方式配置。在由作為光照射部的光照射裝置與微量盤所構(gòu)成的光測定裝置中，所述光照射裝置具備在其主面上形成有凸部的導(dǎo)光部件，導(dǎo)光部件其各凸部的上表面接觸于微量盤的背面，并且，各凸部的上表面以與微量盤各井的底面相對的方式配置。此外，從導(dǎo)光部件側(cè)面入射的測定光在導(dǎo)光部件的主面及背面反射，從各凸部的上表面入射至設(shè)置于微量盤的各井的底面。如上所述，根據(jù)凹部作為光出射部而適用的光照射裝置及光測定裝置，從導(dǎo)光部件側(cè)面入射的測定光在導(dǎo)光部件的主面及背面反射后，由各凸部的上表面到達(dá)微量盤的對應(yīng)各井。此時，到達(dá)各井底面的測定光的行進(jìn)方向相對于井的深度方向傾斜。因此，照射至容納于微量盤各井內(nèi)的培養(yǎng)液、熒光指示劑、及評估化合物等溶液的測定光較少。因此，可有效地降低因向各井內(nèi)的溶液照射測定光所產(chǎn)生的來自微量盤各井的背景光噪聲。再者，優(yōu)選作為光出射部而在導(dǎo)光部件主面上所設(shè)置的多個凸部，分別具有比導(dǎo)光部件本體(由主面、背面及側(cè)面所包圍的區(qū)域)高的折射率。此時，測定光易于從導(dǎo)光部件本體向各凸部通過。其結(jié)果可使更多的測定光照射至微量盤的各井。此外，導(dǎo)光部件的主面及背面優(yōu)選被實施鏡面加工。此時，入射至導(dǎo)光部件的測定光的一部分，在導(dǎo)光部件的主面及背面進(jìn)行全反射。其結(jié)果可有效抑制測定光從導(dǎo)光部件的主面及背面泄漏。作為光出射部而在導(dǎo)光部件的主面上設(shè)置有多個凸部的結(jié)構(gòu)中，本發(fā)明的光照射裝置優(yōu)選為進(jìn)一步具備具有比各凸部低的折射率的填充部件，該填充部件填充于由上述多個凸部所夾持的空間內(nèi)。此時，可有效抑制在導(dǎo)光部件內(nèi)傳播后到達(dá)凸部的測定光的泄漏， 即，抑制測定光從各凸部側(cè)面的泄漏。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的光照射裝置及光測定裝置，可大幅降低來自設(shè)置于微量盤的多個井的背景光噪聲。


圖1是顯示本發(fā)明的光測定裝置的第1實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖2是用于說明圖1所示的微量盤構(gòu)造的圖。圖3是用于說明圖1所示的光照射裝置構(gòu)造的圖。圖4是用于說明圖1所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的圖。圖5是用于說明圖1所示的微量盤的井與導(dǎo)光部件的凹部的位置關(guān)系的圖。圖6是用于說明圖1所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的平面圖。圖7是用于說明圖1所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的剖面圖。圖8是用于說明圖1所示的光照射裝置的測定光入射方法的圖。圖9是用于說明圖1所示的微量盤及導(dǎo)光部件的測定光光路的圖。圖10是顯示來自保持于圖1所示的微量盤的測定對象物及溶液的放出光(熒光等的被測定光)的測定結(jié)果的圖表。圖11是顯示本發(fā)明的光測定裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)圖。圖12是用于說明圖11所示的微量盤構(gòu)造的圖。圖13是用于說明圖11所示的光照射裝置構(gòu)造的圖。圖14是用于說明圖11所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的圖。圖15是用于說明圖11所示的微量盤的井與導(dǎo)光部件的凸部的位置關(guān)系的圖。圖16是用于說明圖11所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的平面圖。圖17是用于說明圖11所示的光照射裝置的其它構(gòu)造的剖面圖。圖18是用于說明圖11所示的光照射裝置的測定光的入射方法的圖。圖19是用于說明圖11所示的微量盤及導(dǎo)光部件的測定光的光路的圖。
具體實施例方式以下，一面參照圖1 圖19 一面詳細(xì)說明本發(fā)明的光照射裝置及光測定裝置的各實施方式。此外，在圖式的說明中對于相同的部位、相同的要素賦予相同的符號而省略其重復(fù)的說明。
(第1實施方式)圖1是顯示本發(fā)明的光測定裝置的第1實施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，光測定裝置IOA具備微量盤20、微量盤貯存器30、40、搬運(yùn)帶50、光照射裝置60、激發(fā)光截止濾光器70、及檢測器80。此外，光照射裝置60具備導(dǎo)光部件61及光源裝置62。光測定裝置 IOA通過向保持于微量盤20的測定對象物照射測定光(激勵光)，而檢測從測定對象物放出的被測定光(從測定對象物發(fā)出的熒光等，以下簡稱為放出光)的裝置。圖2是顯示微量盤20的構(gòu)造圖。圖2中區(qū)域(a)是微量盤20的平面圖，區(qū)域(b) 是沿區(qū)域(a)中的I - I線的微量盤20的剖面圖。如圖2的區(qū)域(a)及區(qū)域(b)所示，微量盤20在其主面22上具有分別為圓柱形狀低洼部的多個(例如96個)井21。在微量盤 20的主面22，這些多個井21的開口例如為二維(8列12行)排列。此外，在多個井21分別注入有細(xì)胞等測定對象物A與培養(yǎng)液、熒光指示劑、評估化合物等的溶液B。測定對象物 A沉淀于各井21的底部。再者，微量盤20的各井21不限定為圓柱形狀的低洼部。例如，微量盤20的井21，也可以是如圖2的區(qū)域(c)所示的方柱形狀的低洼部(井21a)。再次參照圖1進(jìn)行說明。微量盤貯存器30貯存測定前的微量盤20。而微量盤貯存器40貯存測定后的微量盤20。搬運(yùn)帶50將測定前的微量盤20，從微量盤貯存器30搬運(yùn)至特定的測定位置(與光照射裝置60相對的位置)。而且，搬運(yùn)帶50將測定后的微量盤 20，由上述特定的測定位置搬運(yùn)至微量盤貯存器40。該第1實施方式中，光照射裝置60具備導(dǎo)光部件61及光源裝置62。導(dǎo)光裝置61 例如由石英玻璃所構(gòu)成。光源裝置62向?qū)Ч獠考?1的側(cè)面61b射出測定光。光照射裝置 60從微量盤20的背面23側(cè)向各井21照射測定光。此處，該第1實施方式的光測定裝置 10A，具有用于使光照射裝置60向與背面23垂直的方向(微量盤20的井21的深度方向) 移動的機(jī)構(gòu)(未圖示)。再者，光照射裝置60也可固定于導(dǎo)光部件61的主面61a與微量盤 20的背面23具有特定間隔(例如5mm左右)的位置。此時，可將微量盤20不與光照射裝置60產(chǎn)生沖突地搬運(yùn)至特定的測定位置。激發(fā)光截止濾光器70阻止測定光(激發(fā)光)的透過，而使來自測定對象物A等的放出光透過。檢測器80配置于微量盤20的背面23側(cè)，檢測來自測定對象物A等的放出光。此外，檢測器80具有用于使透過激發(fā)光截止濾光器70的放出光成像的光學(xué)系統(tǒng)(未圖標(biāo))，及用于拍攝成像的像的二維CXD相機(jī)等光檢測裝置。再者，檢測器80也可配置于微量盤20的主面22側(cè)。此時，例如可使檢測器80作為相對于微量盤20的各井21而分別配置的多個光電倍增管，或可拍攝微量盤20的多個井21的二維攝像裝置。此外，在檢測器80 使用有光電倍增管時，可使光電倍增管在微量盤20的主面22側(cè)的上方移動，檢測來自各井 21的放出光。接著，對光照射裝置60進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖3是顯示光照射裝置60的構(gòu)造圖。在該圖3中，區(qū)域(a)沿區(qū)域(b)中的II-II線的光照射裝置60的剖面圖，區(qū)域(b)是光照射裝置60的平面圖。如圖3的區(qū)域(a)及(b)所示，光照射裝置60的導(dǎo)光部件61具有 主面61a、與主面61a大致正交且相互相對的兩個側(cè)面61b、與主面61a大致正交且相互相對的兩個側(cè)面61c、及與主面61a相對的背面。此外，導(dǎo)光部件61，作為為避免測定光垂直入射至微量盤20的背面23而控制測定光出射方向的光出射部，具有二維排列于主面61a 的多個凹部61e。各凹部61e是在導(dǎo)光部件61的主面61a具有開口的圓柱形狀的低洼部，其包含與光出射面61a大致平行的平坦的底面61f。底面61f被實施鏡面加工。在導(dǎo)光部件61的側(cè)面61b側(cè)配置有光源裝置62。光源裝置62包含框架62a、作為光源的多個LED62b、及濾光器62c。多個LED62b以沿導(dǎo)光部件61的側(cè)面61b排列的狀態(tài)， 由框架6 所保持。這些多個LED62b經(jīng)由濾光器62c向?qū)Ч獠考?1的側(cè)面61b，出射具有指向性的測定光。濾光器62c是僅使特定波長頻帶的光透過的短波段通光濾光器(short pass filter)或帶通濾光器等，其僅使從LED62b出射的光中波長適合于測定的測定光透過。如此，通過組合LED62b與濾光器62c，波長更加適合于測定的光作為測定光引導(dǎo)至導(dǎo)光部件61內(nèi)。如此，依據(jù)上述的裝置結(jié)構(gòu)可提高測定精度。再者，導(dǎo)光部件61的各凹部61e不限于圓柱形狀的低洼部，也可以是如圖3的區(qū)域(c)所示的方柱形狀的低洼部61g。再者，導(dǎo)光部件61的各凹部(凹部61e或凹部61g) 也可如圖4的區(qū)域(a)及區(qū)域(b)所示，是其剖面(與圖3的區(qū)域(b)中的沿II-II線的剖面一致)為梯形形狀的低洼部。此時，導(dǎo)光部件61的各凹部(凹部61e或凹部61g)的側(cè)面與主面61a形成的角Φ優(yōu)選為銳角。但，角Φ也可為90度 120度左右的鈍角。此外，如圖4的區(qū)域(c)所示，導(dǎo)光部件61也可通過排列分別設(shè)置有多個凹部61e的多個方柱形狀的光纖61i而形成。以上說明的導(dǎo)光部件61如圖1所示，各井21的底部與各凹部 61e的開口能夠以相對的方式配置。此外，導(dǎo)光部件61的各凹部(凹部61e或凹部61g)的深度優(yōu)選為2mm左右。圖5是用于示意地說明相對于多個的井21的多個凹部61e的配置圖案的變形的圖。通常，如圖5的區(qū)域(a)所示，各凹部61e優(yōu)選為以與各井21—對一對應(yīng)的方式設(shè)置。 但，如圖5的區(qū)域(b)所示，也可以以多個的凹部61e對應(yīng)于1個井21的方式設(shè)置。此外， 各凹部61e也可如圖5的區(qū)域(c)所示，設(shè)置為與各井21 —對一對應(yīng)，且寬度比各井21的寬度寬。再者，各凹部61e也可如圖5的區(qū)域(d)所示，多個凹部61e對應(yīng)于1個井21，且從主面61a上方觀察，以各凹部61e的一部分不重合于井21的方式(而且，各凹部61e的剩余部分重合于井21的方式)設(shè)置。作為光源裝置62的光源可使用射出波長互不相同的光的2種LED。此時，如圖6 的區(qū)域(a)所示，沿導(dǎo)光部件61的側(cè)面61b排列多個LED62b，另一方面沿導(dǎo)光部件61的另一側(cè)面61c排列多個LED62d(各自出射與LED62b波長不同的光的LED)。通過該結(jié)構(gòu)，光源裝置62可向?qū)Ч獠考?1供給互不相同的2種波長的測定光。在LED62b與導(dǎo)光部件61 之間配置濾光器62c，在LED62d與導(dǎo)光部件61之間配置另外的濾光器62e(透過與濾光器 62c波長不同的光的短波段通光濾光器或帶通濾光器等)。由此，濾光器6 僅使從LED62d 出射的光中波長適合于測定的測定光透過。此外，如圖6的區(qū)域(b)所示，也可沿導(dǎo)光部件 61的側(cè)面61b及側(cè)面61c交替排列LED6^與LED62d。此時，在LED6^及LED62d與導(dǎo)光部件61之間，交替配置濾光器62c及濾光器62e。再者，光源裝置62的光源不限于LED，作為光源裝置62的光源，例如如圖7的區(qū)域 (a)所示可使用氙燈62f等白色光源。此時，氙燈62f經(jīng)由波長切換裝置62g及光纖62h， 將具有指向性的特定波長的測定光從導(dǎo)光部件61的側(cè)面61b出射至導(dǎo)光部件61。由此， 可將用LED無法實現(xiàn)的波長的光用作測定光。此時，作為光源的氙燈62f本身，也可如圖7 的區(qū)域(a)所示，不配置于導(dǎo)光部件61的側(cè)面61b。此外，如圖7的區(qū)域(b)所示，作為光源裝置62的光源也可使用出射不具有指向性的光的特定光源62k，在該光源6 與濾光器6 !之間配置準(zhǔn)直透鏡62η。該準(zhǔn)直透鏡62η也可如圖7的區(qū)域(c)所示，在導(dǎo)光部件61 的側(cè)面61b與導(dǎo)光部件61 —體設(shè)置。濾光器6 !僅使從光源62k出射的光中波長適合于測定的測定光透過。圖8是用于說明被導(dǎo)入導(dǎo)光部件61內(nèi)的測定光的入射方法的圖。如圖8的區(qū)域 (a)所示，優(yōu)選為將測定光從側(cè)面61b中對應(yīng)于各凹部61e的背面61f與導(dǎo)光部件61的底面61h(導(dǎo)光部件61的背面)間的區(qū)域部分，導(dǎo)入導(dǎo)光部件61內(nèi)。但，如圖8的區(qū)域(b) 所示，也可將測定光從側(cè)面61b的整個面導(dǎo)入導(dǎo)光部件61內(nèi)。如以上的說明，在第1實施方式的光測定裝置IOA的光照射裝置60，從導(dǎo)光部件 61的側(cè)面61b向在主面61a形成有多個凹部61e的導(dǎo)光部件61入射具有指向性的測定光。 入射至導(dǎo)光部件61的測定光的一部分，如圖9的區(qū)域(a)所示，沿用虛線Ll表示的光路行進(jìn)，而在各凹部61e的底面61f、導(dǎo)光部件61的背面61h、及主面61a全反射。因此，可有效地抑制測定光中向井21的深度方向行進(jìn)的成分向凹部61e內(nèi)的入射。此外，入射至導(dǎo)光部件61內(nèi)的測定光的一部分，沿圖9的區(qū)域(a)中的用點(diǎn)劃線L2表示的光路行進(jìn)，而由各凹部61e的側(cè)面到達(dá)該各凹部61e內(nèi)。如此的測定光成分因?qū)Ч獠考?1與各凹部61e內(nèi)空氣的折射率差，而向與光出射面61a平行的方向折射，照射至各井21。由此，向井21入射的測定光的行進(jìn)方向具有相對于井21深度方向的傾斜度。因此，如圖9的區(qū)域(b)所示， 照射至溶液B的測定光較少。因此，可有效地降低因測定光照射至溶液B而產(chǎn)生的來自各井21的背景光噪聲。相對于此，圖9的區(qū)域(c)是表示利用以往的方法，向各井21照射沿井的深度方向行進(jìn)的測定光(相對于各井21垂直入射的測定光)時的該測定光光路的圖。 如該圖9的區(qū)域(c)所示，依據(jù)以往的方法，除對測定對象物A外，對溶液B也照射有較多的測定光。因此，以往的方法與適用本光照射裝置60的第1實施方式的光測定裝置IOA比較，其來自各井21的背景光噪聲會比較大。圖10是顯示來自測定對象物A等的放出光(被測定光)的熒光的測定結(jié)果圖表。 在該圖10所示的圖表中，橫軸是表示注入各井21的細(xì)胞(測定對象物A)的數(shù)量，縱軸是表示熒光檢測比率。注入各井21的細(xì)胞利用熒光染色色素而染色。由虛線L3所表示的測定結(jié)果，向微量盤20的各井21注入細(xì)胞與熒光溶液(溶液B =FITC)后，相對于井21垂直入射(相對于井的深度方向平行入射)測定光時(以往的方法)的熒光測定結(jié)果。由點(diǎn)劃線L4所表示的測定結(jié)果，向微量盤20的各井21注入細(xì)胞與熒光溶液后，利用光照射裝置 60向各井21照射測定光時的熒光測定結(jié)果。在點(diǎn)劃線L4的測定中，導(dǎo)光部件60的各凹部 61e的深度為4mm。由二點(diǎn)劃線L5所表示的測定結(jié)果，向微量盤20的各井21注入細(xì)胞與熒光溶液后，利用光照射裝置60向各井21照射測定光時的熒光測定結(jié)果。在二點(diǎn)劃線L5 的測定中，光照射裝置60的導(dǎo)光部件61的各凹部61e的深度為1mm。由實線L6所表示的測定結(jié)果，是向微量盤20的各井21僅注入(Wash Out)細(xì)胞后，向各井21照射測定光時的熒光測定結(jié)果。因此，在圖10的圖表中，越接近由實線L6所顯示的結(jié)果，成為越降低來自熒光溶液的背景光噪聲的結(jié)果。根據(jù)圖10的圖表所顯示的測定結(jié)果，可知由點(diǎn)劃線L4及二點(diǎn)劃線L5所表示的利用光照射裝置60照射照射光時的測定結(jié)果，比起由虛線L3所表示的利用以往的照射光照射方法的測定結(jié)果，更接近于由實線L6所表示的測定結(jié)果。因此， 可知根據(jù)適用于該第1實施方式的光測定裝置IOA的光照射裝置60，可有效降低來自微量盤20的各井21的背景光噪聲。
(第2實施方式)下面，圖11是顯示本發(fā)明的光測定裝置的第2實施方式的結(jié)構(gòu)圖。如圖11所示， 光測定裝置IOB具備微量盤20、微量盤貯存器30、40、搬運(yùn)帶50、光照射裝置600、移動裝置90、激發(fā)光截止濾光器70、及檢測器80。此外，光照射裝置600包含導(dǎo)光部件610及光源裝置62。該光測定裝置IOB通過向保持于微量盤20的測定對象物照射測定光(激發(fā)光)， 而檢測來自測定對象物的放出光(熒光等由測定對象物發(fā)出的被測定光)的裝置。圖12為顯示微量盤20的構(gòu)造圖。該圖12中，區(qū)域(a)是微量盤20的平面圖，區(qū)域(b)是沿區(qū)域(a)中的I - I線的微量盤20的剖面圖。如圖12的區(qū)域(a)及區(qū)域(b) 所示，微量盤20具有各為圓柱形狀的低洼部的多個(例如為96個)井21。在微量盤20的主面22，這些多個井21的開口例如呈二維(8行12列)排列。此外，在多個井21分別注入有細(xì)胞等測定對象物A與培養(yǎng)液、熒光指示劑、評估化合物等的溶液B。測定對象物A沉淀于井21的底部。再者，微量盤20的井21并不限定于圓柱形狀的低洼部。例如，微量盤20 的井，也可是如圖12的區(qū)域(c)所示的方柱形狀的低洼部(井21a)。再次參照圖11進(jìn)行說明。微量盤貯存器30貯存測定前的微量盤20。而微量盤貯存器40貯存測定后的微量盤20。搬運(yùn)帶50將測定前的微量盤20，從微量盤貯存器30搬運(yùn)至特定的測定位置(與光照射裝置600相對的位置)。進(jìn)而，搬運(yùn)帶50將測定后的微量盤20，從上述特定的測定位置搬運(yùn)至微量盤貯存器40。該第2實施方式中，光照射裝置600包含導(dǎo)光部件610及光源裝置62。導(dǎo)光裝置 610例如由石英玻璃所構(gòu)成。光源裝置62向?qū)Ч獠考?10的側(cè)面610b入射測定光。光照射裝置600從微量盤20的背面23側(cè)向各井21照射測定光。移動裝置90包含有馬達(dá)等， 使光照射裝置600沿垂直于微量盤20的背面23的方向(微量盤20的井深度方向)移動。激發(fā)光截止濾光器70阻止測定光的透過，而使來自測定對象物A等的放出光(熒光)透過。檢測器80配置于微量盤20的背面23側(cè)，檢測來自測定對象物A等的放出光。此外，檢測器80具有用于使透過激發(fā)光截止濾光器70的放出光成像的光學(xué)系統(tǒng)(未圖標(biāo))， 及用于拍攝成像的像的二維CXD相機(jī)等光檢測裝置。再者，檢測器80也可配置于微量盤20 的主面22側(cè)。此時，例如可使檢測器80作為相對于微量盤20的各井21分別配置的多個光電倍增管，或可拍攝微量盤20的多個井21的二維攝像裝置。此外，在檢測器80使用光電倍增管時，可使光電倍增管在微量盤20的主面22側(cè)的上方移動，檢測來自各井21的放出光。接著，對光照射裝置600進(jìn)行詳細(xì)地說明。圖13的區(qū)域(a)是沿區(qū)域(b)中的 II-II線的光照射裝置600的剖面圖。區(qū)域(b)是光照射裝置600的平面圖。如圖13的區(qū)域(a)及(b)所示，光照射裝置600的導(dǎo)光部件610具有主面610a、與該主面610a大致正交且相互相對的二個側(cè)面610b、與主面610a大致正交且相互相對的另外二個側(cè)面610c、及與主面610a相對的背面610h。此外，導(dǎo)光部件610，作為光出射部具有多個凸部610e，其二維排列于主面610a，并分別一體地設(shè)置于導(dǎo)光部件610的本體(由主面610a、側(cè)面610b，側(cè)面610c及背面610h所包圍的區(qū)域)。多個凸部610e分別大致為同一形狀。各凸部610e是圓柱形狀的突起，具有與主面610a大致平行的平坦的上表面610f。主面610a及背面610h 被實施鏡面加工。在導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b側(cè)配置有光源裝置62。光源裝置62包含框架62a、作為光源的多個LED62b、及濾光器62c。多個LED62b以沿導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b排列的狀態(tài)，由框架6 所保持。這些多個的LED62b經(jīng)由濾光器62c從導(dǎo)光部件610的側(cè)面 610b，向?qū)Ч獠考?10出射具有指向性的測定光。濾光器62c是僅使特定波長頻帶的光透過的短波段通光濾光器或帶通濾光器等，其僅使從各LED62b出射的光中波長適合于測定的測定光透過。如此，通過組合LED62b與濾光器62c，而向?qū)Ч獠考?10引導(dǎo)波長更加適合于測定的光。如此，根據(jù)上述的裝置結(jié)構(gòu)可提高測定精度。以上說明的導(dǎo)光部件610可如圖11所示，以使其各凸部610e的上表面610f接觸于微量盤20的背面23的方式配置。此外，導(dǎo)光部件610也可使其各凸部610e的上表面610f與微量盤20的井21的底面相對的方式配置。再者，導(dǎo)光部件610的各凸部610e不限于圓柱形狀的突起，如圖13的區(qū)域(c)所示，也可為方柱形狀突起的凸部610g。再者，凸部610e (凸部610g)也可為刳通其內(nèi)部而成為中空的圓筒狀(方筒狀)突起。此外，如圖14的區(qū)域(a)所示，各凸部610e也可使用與導(dǎo)光部件610本體不同的材料(例如硅酮等)形成。各凸部610e的材料優(yōu)選為具有高于導(dǎo)光部件610的折射率。此時，因測定光易于從導(dǎo)光部件610向各凸部610e通過，故可使更多的測定光從各凸部610e的上表面610f向微量盤20的背面出射。此外，如圖14的區(qū)域(b)所示，也可在凸部610e間的區(qū)域填充填充部件610j。填充部件610j優(yōu)選為具有低于各凸部610e的折射率。由此，可有效抑制入射至各凸部610e的測定光的泄漏，即，有效抑制測定光從各凸部610e的側(cè)面泄漏。再者，填充部件610j優(yōu)選為具有低于導(dǎo)光部件610 的折射率。由此，可有效抑制測定光從導(dǎo)光部件610向填充部件610j的入射。此外，如圖 14的區(qū)域(c)所示，也可通過排列分別設(shè)置有多個凸部610e的多個方柱形狀的光纖610i 而形成導(dǎo)光部件610。圖15是示意地顯示相對于多個井21的多個凸部610e的配置圖案的變形的圖。如圖15的區(qū)域(a)所示，各凸部610e優(yōu)選為以與各井21—對一對應(yīng)的方式設(shè)置。但，如圖 15的區(qū)域(b)所示，也能夠以多個凸部610e對應(yīng)于1個井21的方式設(shè)置。此外，各凸部 610e也可如圖15的區(qū)域(c)所示，設(shè)置為由主面610a上方觀察，各凸部610e與井21不重
口 O作為光源裝置62的光源可使用射出波長互不相同的光的2種LED。此時，如圖16 的區(qū)域(a)所示，沿導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b排列多個LED62b，另一方面沿導(dǎo)光部件610的另一側(cè)面610c配置多個LED62d(其是出射與LED62b波長不同的光的LED)。通過該結(jié)構(gòu)， 光源裝置62可向?qū)Ч獠考?10出射互不相同的2種波長的測定光。在LED62b與導(dǎo)光部件 610之間配置濾光器62c，在LED62d與導(dǎo)光部件610之間配置另一濾光器6 (透過與濾光器62c波長不同的光的短波段通光濾光器或帶通濾光器等)。濾光器6 僅使由LED62d出射的光中波長適合于測定的測定光透過。此外，如圖16的區(qū)域(b)所示，也可沿導(dǎo)光部件 610的側(cè)面610b及側(cè)面610c交替排列LED6^與LED62d。此時，在LED6^及LED62d與導(dǎo)光部件610之間交替配置濾光器62c及濾光器62e。再者，光源裝置62的光源不限于LED。作為光源裝置62的光源，例如如圖17的區(qū)域(a)所示，可使用氙燈62f等白色光源。此時，氙燈62f經(jīng)由波長切換裝置62g及光纖 62h，將具有指向性的特定波長的測定光出射至導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b。由此，可將用LED 無法實現(xiàn)的波長的光用作測定光。此時，作為光源的氙燈62f本身，也可如圖17的區(qū)域(a)所示，不配置于導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b。此外，如圖17的區(qū)域(b)所示，作為光源裝置 62的光源也可使用出射不具有指向性的光的特定光源62k，而在該光源6 與濾光器6 ! 之間配置準(zhǔn)直透鏡62η。該準(zhǔn)直透鏡62η也可如圖17的區(qū)域(c)所示，在導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b與導(dǎo)光部件610 —體設(shè)置。濾光器6 !僅使從光源62k出射的光中波長適合于測定的測定光透過。圖18是用于說明向?qū)Ч獠考?10入射測定光的方法的圖。如圖18的區(qū)域(a)所示，也可將測定光從側(cè)面610b的一部分(例如底面610h側(cè)的一部分)導(dǎo)入導(dǎo)光部件610 內(nèi)。此外，也可如圖18的區(qū)域(b)所示，由側(cè)面610b的整個面將測定光導(dǎo)入導(dǎo)光部件610 內(nèi)。如以上說明，適用于上述第2實施方式的光測定裝置IOB的光照射裝置600，從導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b，向在主面610a形成有多個凸部610e的導(dǎo)光部件610入射具有指向性的測定光。入射至導(dǎo)光部件610內(nèi)的測定光的一部分，沿如圖19的區(qū)域(a)中由虛線 Ll表示的光路行進(jìn)，而在導(dǎo)光部件610的背面610h及主面610a全反射。此外，入射至導(dǎo)光部件610的測定光的一部分，沿圖19的區(qū)域(a)中的由點(diǎn)劃線L2表示的光路行進(jìn)，而在導(dǎo)光部件610的主面610a及背面610h反射后，到達(dá)各凸部610e。如此的測定光成分從各凸部610e的上表面610f出射，經(jīng)由接觸于各凸部610e的微量盤20的背面23照射至對應(yīng)的井21。由此，從各凸部610e的上表面610f出射的測定光，相對于井21的深度方向傾斜地照射至井21。因此，如圖19的區(qū)域(b)所示，照射至溶液B的測定光較少。因此，可有效地降低因測定光照射至溶液B而由各井21產(chǎn)生的背景光噪聲。此外，因?qū)Ч獠考?10的主面610a及背面6IOh被實施鏡面加工，故從導(dǎo)光部件610的側(cè)面610b入射至導(dǎo)光部件610 的測定光的一部分，在導(dǎo)光部件610的主面610a及背面610h全反射。因此，可有效地抑制入射至導(dǎo)光部件610的測定光從導(dǎo)光部件610泄漏。相對于此，在圖19的區(qū)域(c)顯示利用以往的方法，測定光垂直入射(沿井的深度方向入射)至各井21時的上述測定光的光路圖。如該圖19的區(qū)域(c)所示，根據(jù)以往的方法，除對測定對象物A外，對溶液B也照射有多的測定光。因此，以往的方法與適用本光照射裝置600的第2實施方式的光測定裝置IOB 比較，其來自各井21的背景光噪聲會比較大。符號說明10AU0B光測定裝置20微量盤21、21a 井22、61a、610a 主面23、61h、610h 背面30、40微量盤貯存器50搬運(yùn)帶60、600光照射裝置61,610 導(dǎo)光部件61b、61c、610b、610c 側(cè)面61e、61g 凹部610e、610g 凸部
61f底面
610f上表面
610j填充部件
62光源裝置
62a框架
62b、62d LED
62c、62e、62m 濾光器
62f氙燈
62g波長切換裝置
61i、610i,62h 光纖
62k光源
62n準(zhǔn)直透鏡
70激發(fā)光截止濾光器
80檢測器
90移動裝置
權(quán)利要求
1.一種光照射裝置，其特征在于，用于從微量盤的背面?zhèn)认蛟撐⒘勘P照射測定光，所述微量盤具有二維配置有用于容納測定對象物的多個井的主面，及與該主面相對的背面， 所述光照射裝置包含光源，輸出從所述微量盤的背面?zhèn)认蛩龆鄠€井分別照射的測定光；及導(dǎo)光部件，使從所述光源輸出的測定光在其內(nèi)部傳播，且具有直接面對所述微量盤的背面的主面、與該主面相對的背面、及作為與這些主面及背面交叉的面的入射來自所述光源的測定光的側(cè)面，所述導(dǎo)光部件具有多個光出射部，其分別對應(yīng)于所述微量盤的多個井而設(shè)置在該導(dǎo)光部件的主面上，且分別控制所述測定光的出射方向，以避免在所述導(dǎo)光部件內(nèi)傳播的測定光從垂直于所述微量盤的背面的方向入射。
2.一種光測定裝置，其特征在于， 具備如權(quán)利要求1所述的光照射裝置；及微量盤，其具有二維配置有用于容納測定對象物的多個井的主面、及與該主面相對的背面，且以直接面對所述光照射裝置的所述導(dǎo)光部件的主面的方式配置。
3.如權(quán)利要求1所述的光照射裝置，其特征在于，所述多個光出射部分別包含從該導(dǎo)光部件的主面向背面延伸并在該主面具有開口的1 個或1個以上的凹部，從該側(cè)面入射至所述導(dǎo)光部件內(nèi)的所述照射光，在所述凹部的各個側(cè)面折射及反射， 并從所述凹部各自的開口出射。
4.如權(quán)利要求3所述的光照射裝置，其特征在于， 所述多個凹部分別是圓柱形狀的低洼部。
5.如權(quán)利要求3或4所述的光照射裝置，其特征在于， 所述多個凹部分別具有平坦的底面。
6.如權(quán)利要求5所述的光照射裝置，其特征在于， 所述多個凹部各自的底面被實施鏡面加工。
7.—種光測定裝置，其特征在于， 具備如權(quán)利要求3所述的光照射裝置；及微量盤，其具有二維配置有用于容納測定對象物的多個井的主面、及與該主面相對的背面，且以直接面對設(shè)置于所述光照射裝置的所述導(dǎo)光部件的主面上的多個凹部的開口的方式配置。
8.如權(quán)利要求1所述的光照射裝置，其特征在于，所述多個光出射部分別包含1個或1個以上的凸部，該凸部從所述導(dǎo)光部件的主面向背面?zhèn)鹊南喾磦?cè)延伸，并具有與所述主面大致平行的上表面，所述導(dǎo)光部件能夠配置為，使所述凸部各自的上表面與所述微量盤的背面接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的光照射裝置，其特征在于， 所述多個凸部分別具有比所述導(dǎo)光部件高的折射率。
10.如權(quán)利要求8或9所述的光照射裝置，其特征在于， 所述導(dǎo)光部件的主面及背面分別被實施鏡面加工。
11.如權(quán)利要求8或9所述的光照射裝置，其特征在于，還具有填充部件，其填充于設(shè)置在所述導(dǎo)光部件的主面上的多個凸部間的空間，且具有比所述多個凸部的各個低的折射率。
12.一種光測定裝置，其特征在于， 具備如權(quán)利要求8所述的光照射裝置；及微量盤，其具有二維配置有用于容納測定對象物的多個井的主面、及與該主面相對的背面，且以直接面對設(shè)置于所述光照射裝置的所述導(dǎo)光部件的主面上的所述多個凸部的上表面的方式配置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光照射裝置等，其可降低來自設(shè)置于微量盤(microplate)的多個井的背景光噪聲。該光照射裝置具備微量盤(20)、導(dǎo)光部件(60)、及光源裝置(62)。導(dǎo)光部件(60)具備對應(yīng)于多個井(21)而設(shè)置于主面(61a)的多個光出射部。各光出射部包含在主面(61a)上具有開口的凹部(61e)。來自光源裝置(62)的測定光從側(cè)面(61b)入射后，在各凹部(61e)的側(cè)面折射及反射，從各凹部(61e)的開口出射。通過該結(jié)構(gòu)，可大幅降低從背面(23)所入射的測定光中向背面(23)垂直入射的測定光成分。因此，可有效降低因?qū)?yīng)于測定光照射而產(chǎn)生的來自各井(21)的背景光噪聲。
文檔編號G01N21/03GK102365544SQ20108001397
公開日2012年2月29日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月26日
發(fā)明者伊藤平良, 片岡卓治 申請人:浜松光子學(xué)株式會社