提供一种在使用了利用共焦显微镜或多光子显微镜的光测量的扫描分子计数法中能够提高其灵敏度和/或S/N比的技术。在本发明专利技术的检测样本溶液中的单个粒子的存在的光分析技术中，使光检测区域的位置在样本溶液内移动，测量来自光检测区域的光的强度并生成光强度数据，计算光强度数据上的光强度的时间变化的、假定为在光检测区域内不存在单个粒子的第一状态的情况下的第一产生概率和假定为在光检测区域内存在单个粒子的第二状态的情况下的第二产生概率，根据它们的产生概率检测在光检测区域内单个粒子存在的时间，来检测表示各个单个粒子的存在的信号。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供一种在使用了利用共焦显微镜或多光子显微镜的光测量的扫描分子计数法中能够提高其灵敏度和/或S/N比的技术。在本专利技术的检测样本溶液中的单个粒子的存在的光分析技术中，使光检测区域的位置在样本溶液内移动，测量来自光检测区域的光的强度并生成光强度数据，计算光强度数据上的光强度的时间变化的、假定为在光检测区域内不存在单个粒子的第一状态的情况下的第一产生概率和假定为在光检测区域内存在单个粒子的第二状态的情况下的第二产生概率，根据它们的产生概率检测在光检测区域内单个粒子存在的时间，来检测表示各个单个粒子的存在的信号。【专利说明】利用单个粒子检测的光分析装置、光分析方法以及光分析 用计算机程序
本专利技术涉及一种光分析技术，能够使用共焦显微镜或多光子显微镜的光学系统等 能够检测来自溶液中的微小区域的光的光学系统，检测分散或溶解在溶液中的原子、分子 或它们的聚合体（以下将它们称为"粒子"。）、例如蛋白质、肽、核酸、脂质、糖链、氨基酸或 它们的聚合体等生物体分子、病毒、细胞等粒子状的对象物、或非生物学粒子，来获取在分 析或解析它们的状态（相互作用、结合/离解状态等）时有用的信息，更详细地说，涉及一 种能够使用如上所述的光学系统逐个检测由于存在单个粒子而引起的光的变化（单个粒 子发出的光或单个粒子所产生的阴影）并进行各种光分析的光分析装置、光分析方法以及 光分析用计算机程序。此外，在本说明书中，所检测的光可以是荧光、磷光、化学发光、生物 发光、散射光等。发光的粒子（以下称为"发光粒子"。）可以是其自身发光的粒子、或附加 了任意的发光标识或发光探针的粒子。
技术介绍
由于近年来的光测量技术的发展，使用共焦显微镜的光学系统和还能够进行光子 计数（单光子检测）的超高灵敏度的光检测技术，能够检测/测量单光子或荧光单分子水 平的微弱光。因此，提出了各种使用这样的微弱光测量技术对生物体分子等的特性、分子 间相互作用、或结合/离解反应进行检测的光分析技术。作为这样的光分析技术，例如已 知有突光相关光谱分析（Fluorescence Correlation Spectroscopy :FCS。例如参照专利 文献1_3、非专利文献1-3)、突光强度分布分析（Fluorescence-Intensity Distribution Analysis :FIDA。例如专利文献4、非专利文献4)、光子计数直方图（Photon Counting Histogram :PCH。例如专利文献5)等。另外，在专利文献6?8中，提出了根据利用共焦显 微镜的光学系统测量出的样本溶液的荧光信号的时间经过来检测荧光性物质的方法。 并且，本申请的 申请人:在专利文献9?11中提出了利用共焦显微镜或多光子显微 镜的光学系统等能够检测来自溶液中的微小区域的光的光学系统的、基于与FCS、FIDA等 光分析技术不同的原理的新的光分析技术。在上述的FCS、FIDA等光分析技术的情况下，通 过计算统计性的波动的运算处理来针对通过连续地测量来自浮游于作为样本溶液内的光 的检测区域的微小区域（以下称为"光检测区域"。）的荧光分子的光而得到的光强度数据 进行解析，从而检测荧光分子的浓度和/或其它特性。对于此，在专利文献9?11所提出的 新的光分析技术中，一边使光检测区域的位置在样本溶液中移动、即一边通过光检测区域 对样本溶液内进行扫描，一边在光检测区域包含在样本溶液中分散且随机运动的发光粒子 时逐个检测从该发光粒子发出的光，由此，能够对样本溶液中的发光粒子逐一地进行检测， 来获取与发光粒子的计数、样本溶液中的发光粒子的浓度或数密度有关的信息。根据该光 分析技术（以下称为"扫描分子计数法"），与FCS、FIDA等光分析技术同样地，进行测量所 需要的样本可以是微量的（例如几十UL左右），另外，测量时间短（在一次测量中反复进 行多次秒级时间的测量。），并且能够在作为观测对象的粒子的浓度低于FCS、FIDA等光分 析技术能够良好地进行测量的水平（ΙηΜ左右）的样本溶液中检测发光粒子的存在，并定量 地检测其浓度、数密度或其它特性。 这样，期待"扫描分子计数法"在对医学、生物学的研究开发领域中经常使用的稀 少或昂贵的样本进行分析的情况下，或在疾病的临床诊断、生理活性物质的筛选等检测体 数多的情况下，成为与以前的生物化学方法相比能够廉价或迅速地执行实验或检查且能够 检测无法良好地执行FCS、FIDA等的程度的更低浓度的粒子的浓度和/或特性的强力工具。 专利文献1 :日本特开2005-098876 专利文献2 :日本特开2008-292371 专利文献3 :日本特开2009-281831 专利文献4 :日本特许第4023523号 专利文献5 :国际公开2008-080417 专利文献6 :日本特开2007-20565 专利文献7 :日本特开2008-116440 专利文献8 :日本特开平4-337446号公报 专利文献9 :国际公开第2011/108369 专利文献10 :国际公开第2011/108370 专利文献11 :国际公开第2011/108371 非专利文献1 :金城政孝、蛋白质核酸酶Vol. 44、No. 9、1431-1438页1999年 非专利文献 2 :F. J. Meyer-Alms、突光相关谱（Fluorescence Correlation Spectroscopy)、R. Rigler 编、Springer、柏林、2000 年、204-224 页 非专利文献3 :加藤则子及其他4名、遗传医学、Vol. 6、No. 2、271-277页 非专利文献4:卡斯柯（Kask)及其他3名、美国科学学院纪要、1999年、96卷、 13756-13761 页（P. Kask，K. Palo, D. Ullmann，K. Gall PNAS96, 13756-13761(1999)) 非专利文献 5 :Anal. Chem. Vol. 70、No. 3、632 页 1998 年
技术实现思路
专利技术要解决的问是页 在上述的专利文献9?11所记载的扫描分子计数法中，典型的是，在来自光检测 区域的光强度的时序数据（时序光强度数据）中，在吊钟状的光强度的变化对应作为观测 对象的单个粒子的存在的假定下，进行所述吊钟状的光强度的变化的检测。例如在观测对 象粒子是发光粒子的情况下（如后述那样，也有可能存在观测对象粒子是不发出检测波长 频带的光的粒子（非发光粒子）的情况。），时序光强度数据中观测出的吊钟状或脉冲状的 光强度增大中的符合发光粒子通过光检测区域内时假定的光强度增大的轮廓（峰值强度、 半峰全宽等）条件的光强度的变化被检测为表示粒子的存在的信号。而且，不符合发光粒 子的光强度增大的轮廓条件的光强度增大被判定为噪声。 然而，在时序光强度数据中检测出如上所述的吊钟状的信号的情况下，当粒子的 信号的大小变弱时，难以辨别粒子的信号和噪声信号。 如后述的实施方式一栏中更加详细地说明的那样，为了捕捉观测对象粒子的微弱 的光强度或其变化，典型地通过光子计数来执行光强度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光分析装置，使用共焦显微镜或多光子显微镜的光学系统检测在样本溶液中分散并随机运动的单个粒子，该光分析装置的特征在于，包括：光检测区域移动部，其使上述光学系统的光检测区域的位置在上述样本溶液内移动；光检测部，其检测来自上述光检测区域的光；以及信号处理部，其生成一边使上述光检测区域的位置在上述样本溶液内移动一边由上述光检测部检测出的来自上述光检测区域的光的按时间序列的光强度数据，在上述按时间序列的光强度数据上逐个地检测表示各个上述单个粒子的存在的信号，其中，上述信号处理部计算在上述按时间序列的光强度数据上按时间序列设定的各个解析窗中的光强度值的时间变化的、假定为在上述光检测区域内不存在上述单个粒子的第一状态的情况下的第一产生概率和假定为在上述光检测区域内存在上述单个粒子的第二状态的情况下的第二产生概率，根据上述第一产生概率和上述第二产生概率，在上述按时间序列的光强度数据上检测表示各个上述单个粒子的存在的信号。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：田边哲也，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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