一种荧光检测装置和荧光检测方法，在利用流式细胞仪的荧光检测装置中，照射通过调制信号进行强度调制的激光，由此获得以横切激光测量点的方式通过测量点的测量对象物所发出的荧光的荧光信号。在所述荧光检测装置另生成与所述调制信号不同的、所具有的频率与所述调制信号频率不同且与所述调制信号的相位同步的参照信号。荧光检测装置利用参照信号从荧光信号计算出测量对象物所发出的荧光的荧光弛豫时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，其中，朝向测量对象物照射进行强度调制的激光的同时，接收测量对象物通过照射发出荧光的荧光信号，并对该信号进行信号处理。例如涉及适用于医疗、生物领域的流式细胞仪等分析装置的荧光检测装置和荧光检测方法，该分析装置利用荧光色素所发出的荧光对以蛋白为代表的细胞、DNA和RNA等测量对象物进行识别，由此在短时间内进行测量对象物的分析等。
技术介绍
应用于医疗、生物领域的流式细胞仪中内置有一种荧光检测装置，该荧光检测装置接收测量对象物的荧光色素通过激光照射而发出的荧光，由此识别出测量对象物的种类。特别是在医疗领域，盛行对蛋白之间的生物结合等相互作用的研究。特别是，盛行采用萤光共振能量转移(FRET)的计测方法对蛋白之间的相互作用进行的研究。以往，通过改变荧光强度进行FRET的测量，但近年来，公开有各种利用荧光弛豫时间(荧光寿命)的变化对测量对象物进行分析的流式细胞仪。一般来说，流式细胞仪中，采用荧光色素(荧光试剂)使含有以蛋白为代表的细胞、DNA、RNA、酶的活体物质等的测量对象物的混浊液标签化，然后施加压力以使鞘液以每秒IOm以下的速度在管道内流动，且使含有被荧光色素标签化的测量对象物的混浊液流动于该鞘液中，由此形成测量对象物的流动池。通过该流动中的测量对象物被激光照射，流式细胞仪接收附着在测量对象物上的荧光色素所发出的荧光，并将该荧光作为标签进行识另U，由此特定测量对象物。该流式细胞仪，例如能够测量出细胞内的DNA、RNA、酶、蛋白等测量对象物在细胞内的相对量，且在短时间对能够对这些测量对象物的作用进行分析。另外，使用通过荧光对特定类型的细胞或染色体进行特定、并仅在特定的细胞或染色体以活着的状态下在短时间内进行分选收集的细胞分类器等。在上述仪器的使用中，要求在短时间内根据荧光信息对更多的测量对象物进行正确地特定。下述专利文献1中记载有根据荧光寿命(荧光弛豫时间)对采用不同荧光色素进行标签的每个粒子或细胞进行识别的识别装置和识别方法。该文献中，通过来自调制器的调制信号进行强度调制的激光从光源射出，并朝向流动腔内的照射口照射，并照射在一个个的粒子或细胞上。粒子或细胞所发出的荧光在光检测器变成荧光信号后被输送到两个混频器。另一方面，调制器的调制信号通过可变移相器被输送到两个混频器。此时，在一个混频器，通过使信号的相位发生90度位移的90度移相器，供给相位发生90度位移的调制信号，而在另一个混频器，相位没有发生位移的调制信号按照原样进行供给。由此，输送到各混频器的荧光信号和调制信号混合在一起，并通过低通滤波器可以得到作为荧光信号相位滞后信息的实数部成分和虚数部成分。根据该实数部成分和虚数部成分之间的比可计算出荧光寿命。由此，根据荧光寿命能够识别出每个粒子或细胞。除此之外，在专利文献2和专利文献3中也记载有利用荧光的相位滞后求出荧光寿命用以识别粒子或细胞的流式细胞仪。专利文献1 :US专利5504337号公报专利文献2 =US专利5270548号公报专利文献3 =US专利5317162号公报然而，对于上述专利文献中所记载的流式细胞仪，在荧光信号中作为调制信号相位滞后信息的实数部成分(或余弦成分)和虚数部成分(正弦成分)必定为固定值。另一方面，用来混合荧光信号和调制信号的混频器以含有因调制信号导致的DC成分的偏移量方式进行输出。当荧光信号的荧光强度较弱(荧光信号电平低)时，该偏移量对用于求出荧光强度的荧光弛豫时间的相位滞后信息影响较大，因此在上述流式细胞仪中存在无法正确计算出荧光弛豫时间的问题。因此，本专利技术为了解决上述问题，其目的在于提供一种荧光检测装置和荧光检测方法，朝向测量对象照射以规定频率进行强度调制的激光并接收该测量对象物发出的荧光，且对此时所得到的荧光信号进行信号处理并对其进行荧光检测时，即使混频器所输出的混合信号中含有DC信号，也能够比以往高精度地计算出荧光弛豫时间。
技术实现思路
因此，本专利技术为了解决上述问题，其目的在于提供一种荧光检测装置和荧光检测方法，朝向测量对象照射以规定频率进行强度调制的激光并接收该测量对象物发出的荧光，对此时所得到的荧光信号进行信号处理并对其进行荧光检测时，即使像以往那样混频器所输出的混合信号中含有DC成分的情况下，也与以往的荧光检测装置和荧光检测方法相比，能够高精度地计算出荧光弛豫时间(荧光寿命)。本专利技术的一个实施方式的荧光检测装置，朝向测量对象照射激光以接收该测量对象物所发出的荧光，并从通过接收所述荧光而得到的荧光信号求出荧光弛豫时间，所述荧光检测装置包括激光光源部，朝向测量对象物照射进行强度调制的激光；受光部，输出测量对象物被强度调制的激光照射后所发出的荧光的荧光信号；信号生成部，为了对从所述激光光源部射出的激光进行强度调制而生成具有规定频率的调制信号，而且，还另外生成与所述调制信号不同的、所具有的频率与所述调制信号频率不同且与所述调制信号同步的第一参照信号；信号处理部，包括第一混频器，将利用所述调制信号进行强度调制的激光照射在测量对象物上，由此对输出自所述受光部的荧光信号与所述第一参照信号进行第一混合处理；第一低通滤波器，其以截止频率对通过所述第一混合处理而得到的混合信号进行第一低通滤波处理以输出荧光信号基准的低频信号，其中，所述截止频率的频率低于所述调制信号频率和所述第一参照信号频率的合计频率且高于所述调制信号频率和所述第一参照信号频率之间的差分频率；荧光检测部，将所述荧光信号基准的低频信号转换成数字信号，并利用上述数字信号中对应于所述差分频率的第一信号成分，计算出相对于所述调制信号的所述荧光信号的相位，根据所述相位求出测量对象物所发出的荧光的荧光弛豫时间。此时，优选荧光检测装置的所述信号生成部包括第一振荡器，生成时钟信号 ’第二振荡器，与所述第一振荡器生成的所述时钟信号同步且生成所述调制信号；第三振荡器， 使所述第一参照信号按照与所述时钟信号同步的方式生成。所述荧光检测部对在频率中具有所述差分频率的作为数字信号的第二参照信号， 对所述第二参照信号和所述低频信号的数字信号进行混合，由此能够求出所述第一信号成分。另外，所述荧光检测部也可以生成所述第二参照信号。或者，所述信号处理部包括第二混频器，对所述调制信号和所述第一参照信号进行第二混合处理；第二低通滤波器，其以截止频率对通过所述第二混合处理而得到的混合信号进行第二低通滤波处理，由此输出在频率中具有所述差分频率的正弦波信号，其中，所述截止频率的频率低于所述合计频率且高于所述差分频率；所述荧光检测部通过使输出自所述第二低通滤波器的所述正弦波信号成数字化信号，由此也能够生成所述第二参照信号。另外，所述荧光检测部对所述荧光信号基准的低频信号的数字信号进行快速傅立叶变换(FFT，Fast Fourier Transformation)处理，将通过FFT处理而得到的、对应所述差分频率的实数部值和虚数部值作为第一信号成分来计算，并根据所述实数部值和所述虚数部值也可以计算出所述相位。另外，所述受光部除了接收所述荧光的受光元件以外，还具有接收通过所述激光而产生的测量对象物的侧向散射光的受光元件，并输出通过接收所述侧向散射光而得到的受光信号；所述信号处理部包括第三混频器，对所述受光信号和所述第一参照信号进行第三混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种采用强度调制激光的荧光检测装置，朝向测量对象照射激光以接收该测量对象物所发出的荧光，并从通过接收所述荧光而得到的荧光信号求出荧光弛豫时间，其特征在于，包括：激光光源部，朝向测量对象物照射进行强度调制的激光；受光部，输出测量对象物被强度调制的激光照射后所发出的荧光的荧光信号；信号生成部，为了对从所述激光光源部射出的激光进行强度调制而生成具有规定频率的调制信号，而且，还另外生成与所述调制信号不同的、所具有的频率与所述调制信号频率不同且与所述调制信号同步的第一参照信号；信号处理部，包括：第一混频器，将利用所述调制信号进行强度调制的激光照射在测量对象物上，由此对输出自所述受光部的荧光信号与所述第一参照信号进行第一混合处理；第一低通滤波器，其以截止频率对通过所述第一混合处理而得到的混合信号进行第一低通滤波处理以输出荧光信号基准的低频信号，其中，所述截止频率的频率低于所述调制信号频率和所述第一参照信号频率的合计频率且高于所述调制信号频率和所述第一参照信号频率之间的差分频率；荧光检测部，将所述荧光信号基准的低频信号转换成数字信号，并利用上述数字信号中对应于所述差分频率的第一信号成分，计算出相对于所述调制信号的所述荧光信号的相位，根据所述相位求出测量对象物所发出的荧光的荧光弛豫时间。...
【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：土井恭二，
申请(专利权)人：三井造船株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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