[发明专利]荧光检测装置和荧光检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光检测装置和荧光检测方法，其中，接收测量对象物受到激光照射后所发出的荧光，并对获得自该荧光的荧光信号进行信号处理。

背景技术

用于医疗、生物领域的流式细胞仪，其为接收测量对象物被光照射后发出的光、并对测量对象物的种类进行特定和分析的装置。

具体来说，流式细胞仪中，采用荧光试剂使包括细胞、DNA、RNA、酶、蛋白等活体物质的浑浊液标签化，然后施加压力以使测量对象物流动在以每秒10m以下程度的速度在管道内流动的鞘液中流动，由此形成分层鞘流。通过朝向该流动中的测量对象物照射激光，由此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别，由此特定测量对象物。

在该流式细胞仪中，例如能够测量出细胞内的DNA、RNA、酶、蛋白质等在细胞内的相对量，且在短时间内能够对这些物质的作用进行分析。特别是在医疗领域，盛行对蛋白质之间的相互作用的研究，由此荧光共振能量转移(Fluorescence Resonance Energy Transfer，FRET)得到有效利用。FRET是指，通过激光照射而被激发的第一分子能量激发第二分子，由此第一分子的能量朝向第二分子的能量转移的现象。

在下述专利文献1中记载有一种除了荧光检测信息的不确定因素外，可以定量测量出FRET效率的检测方法和检测装置。

在该检测方法和检测装置中，朝向测量对象样品照射以规定频率对激光强度进行时间调制的激光，并用多个检测传感器来接收此时测量对象样品所发出的荧光，由此收集到含有测量对象样品所发出的荧光的荧光强度信息和相位信息的检测值。

专利文献1：特开2007-240424号公报

发明内容

然而，在上述公报所记载的检测方法和检测装置中，由于测量对象样品所发出的荧光的荧光强度动态范围较广，因此有时发生用来接收荧光的受光元件的输出处于饱和状态、且无法得到荧光的相位信息的情况。

另一方面，在采用光电倍增管(PMT)的情况下，通过控制加速电压的方式进行增益调节，由此通常可以防止受光元件的输出饱和。但是，在该增益调节中，由于在PMT内部对用来加速电子的加速电压进行控制，而使电子渡越时间发生变化，因此存在无法正确地得到荧光相位信息的问题。因此需要繁琐地准备用来校正的表格。

这种受光元件的输出饱和问题，并不限定于采用FRET的荧光检测。

另外，将减光镜设置在PMT或雪崩光电二极管等元件的受光面前面，并根据所求出的荧光强度，利用减光镜有规律地调整光强度，由此可以防止受光元件的输出饱和。然而，在该方法中，难以在测量对象样品通过被激光照射的测量位置的数十秒等的短时间内进行调整。

因此，本发明的目的在于，接收位于测量位置的测量对象物受到激光照射后所发出的荧光，并对获得自该荧光的荧光信号进行信号处理的荧光检测装置和荧光检测方法中，通过与以往不同的方法改善受光部的输出饱和。

通过下述的荧光检测装置可以达到接收位于测量位置的测量对象物受到激光照射后所发出的荧光、且对获得自该荧光的荧光信号进行信号处理的上述目的。

即，荧光检测装置包括：

(A)激光光源部，发射用以照射测量对象物的激光；

(B)受光部，输出测量对象物被激光照射后所发出的荧光的荧光信号；

(C)光源控制部，生成具有规定频率的调制信号，以便对发射自所述激光光源部的激光强度进行时间调制；

(D)处理部，根据由所述受光部输出的、测量对象物受到时间调制的激光照射后所发出的荧光信号，利用所述调制信号计算出测量对象物所发出的荧光的荧光弛豫时间；

(E)所述受光部包括使荧光在所述测量对象物的测量位置和荧光的受光面之间发生聚集的透镜，还包括使通过所述透镜的所述荧光形成具有均匀光强度分布的光束的装置、以及将通过该装置而形成的荧光的所述光束分割给多个区域而使多个区域分别接收这些被分割的光束的受光元件。

此时，优选的是，所述受光部包括将所述多个区域的每个区域上得到的部分荧光信号进行加法处理后作为一个荧光信号的信号加法器。

优选的是，在所述受光部中，所述多个区域的每个区域上均设置有是否将所述多个区域的每个区域上得到的部分荧光信号提供给所述信号加法器的开关电路。

优选的是，所述处理部除了计算所述荧光弛豫时间以外，根据所述荧光信号计算出荧光强度，当荧光强度超过规定阈值时，通过所述开关电路限制供给到所述信号加法器的所述部分荧光信号的供给数量。