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高感度発光測定装置 コモンズ

国内特許コード P100000782
整理番号 NU-0342
掲載日 2010年7月2日
出願番号 特願2010-070075
公開番号 特開2011-203085
登録番号 特許第5479967号
出願日 平成22年3月25日(2010.3.25)
公開日 平成23年10月13日(2011.10.13)
登録日 平成26年2月21日(2014.2.21)
発明者
  • 小内 清
  • 石浦 正寛
  • 白木 央
  • 大久保 充宏
  • 中村 隆司
  • 伊藤 英樹
  • 長谷川 寛
出願人
  • 国立大学法人名古屋大学
発明の名称 高感度発光測定装置 コモンズ
発明の概要 【課題】24ウェルマイクロプレートに入れた試料の発する550~680nmの光波長域の発光又は蛍光を高感度かつ高S/Nで高速に測定する発光測定装置を提供する。
【解決手段】試験管内の発光反応物や蛍光反応物またはルシフェラーゼやGFPを発現する生きたままの細胞や個体およびその抽出物を試料として、24ウェルマイクロプレート7に収納した試料の発光又は蛍光の強度を測定する装置であり、測定暗室1、高感度光電子増倍管2、測定暗室シャッター3、第1可動部8、第2可動部9及びカウンタ5及び制御部4を備え、計測部4実験者が設定した測光時間、測光待機時間、測定回数又は測定時間間隔に基づいて、測定暗室シャッター3の開閉、第1可動部8及び第2可動部9を介して24ウェルマイクロプレート7と高感度光電子増倍管2の位置決め、の制御を行うとともに、高感度光電子増倍管2からの出力を、カウンタ5を介して計数する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



試験管内における生化学反応の反応速度の定量、試験管内における細胞抽出物を用いた遺伝子発現の定量、および生きたままの細胞や個体における遺伝子発現の定量が、ルシフェラーゼなどの発光タンパク質やGFPなどの蛍光タンパク質に起因する発光又は蛍光の強度を測定することで行われている。





そして、これらの発光又は蛍光の強度を測定するために、発光測定装置(ルミノメーター、シンチレーションカウンター、生物発光測定装置などの光計測装置)が利用されている。





一般に、発光測定装置においては、外部からの光を遮断する暗箱(測定暗室)、暗箱内に設置した測光デバイス(CCDカメラ、フォトダイオード、光電子増倍管などの光検出器)、および暗箱の内部と外部とを必要に応じて隔絶するために開閉可能な暗室シャッターによって構成される。そして、試料の発光又は蛍光の検出は、暗箱内で測光デバイスによって行われる(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。





一般に、発光測定装置においては、24ウェルマイクロプレートに収納した試料の発光又は蛍光の検出は、CCDカメラや光電子増倍管などの測光デバイスによって行われている。





そして、試料と測光デバイスが近接した状態で測定する発光測定装置においては、最も感度良く測定することができる測光デバイスが光電子増倍管であることが周知である。

一般に、光電子増倍管を測光デバイスとして搭載した24ウェルプレートを測定可能な発光測定装置においては、バイアルカリと呼ばれる材質の光電面を備えた光電子増倍管が使用されている。これは、以下の理由による。

(1)バイアルカリを光電面に使用した光電子増倍管における量子効率の高い(量子効率が10~20%の)光波長域が350~550nmの範囲であり(例えば、非特許文献1参照)、発光タンパク質や蛍光タンパク質の大半が発する光波長域とほぼ一致している。(2)バイアルカリの光電面を備えた光電子増倍管は、光電面の冷却を行わなくてもダークノイズが低いため、特別な冷却系を備えることなく高S/Nの測定データを得ることができる。

(3)バイアルカリの光電面を備えた光電子増倍管は他の材質の光電面を備えた光電子増倍管と比較して安価である。

産業上の利用分野



本発明は、試料の発する550~680nmの発光又は蛍光の強度を高感度に測定することができる発光測定装置に関する。この発光測定装置は、試験管内における化学反応や生化学反応の反応速度の定量や、試験管内における細胞抽出物を用いた遺伝子発現の定量や、生きたままの細胞または個体における遺伝子発現の定量などに広く利用することができる。

特許請求の範囲 【請求項1】
インビトロ発光反応物又は蛍光反応物、並びにルシフェラーゼ又はGFPを発現する生きたままの細胞又は個体および前記細胞又は前記個体の抽出物を試料として、24ウェルマイクロプレートに収納した前記試料の発光又は蛍光の強度を測定する発光測定装置であって、
測光を行うための測定暗室と、
前記試料の発光又は蛍光を検出するGaAsPを材質とする直径5mm以下の光電面、前記24ウェルマイクロプレートの1ウェルの直径と比較して±2mm以内の直径を有する光入射窓、および、当該光入射窓から入射した光を前記光入射窓よりも小さな前記光電面に集光するライトガイドと、前記光電面を常時5℃以下に冷却する電子冷却素子と、前記電子冷却素子の放熱を行うための冷却水循環ライン又はヒートシンク付き空冷ファンと、前記光入射窓を有する筺体と、を少なくとも備える光電子増倍管と、
前記測定暗室と外部とを隔絶する開閉可能に構成された測定暗室シャッターと、
前記24ウェルマイクロプレートを移動させる第1可動部と、
前記光電子増倍管を前記24ウェルマイクロプレート方向に移動させる第2可動部と、
前記光電子増倍管から出力されるパルス信号を計数するためのカウンタと、
実験者が設定した測光時間、測光待機時間、測定回数又は測定時間間隔に基づいて、前記測定暗室シャッターの開閉、前記第1可動部及び前記第2可動部を介して前記24ウェルマイクロプレートと前記光電子増倍管の位置決め、の制御を行う制御部と、
を備え
前記光電子増倍管は、
前記光電子増倍管に印加電圧を供給する電源と、
前記光電子増倍管から出力されるアナログ信号を増幅するプリアンプ回路と、
前記光電子増倍管から出力されたアナログ信号をA/D変換する波高弁別器と、
を前記筐体内に内蔵し、
前記24ウェルマイクロプレートのウェル上面、ウェル底面又は上面と底面の両面から検出した光を、フォトンカウンティング法によってデジタル化したパルス信号として出力していることを特徴とする発光測定装置。

【請求項2】
請求項1に記載の発光測定装置おいて、
前記第1可動部及び前記第2可動部は、
前記光電子増倍管の光入射窓と前記24ウェルマイクロプレートのウェル底面又はウェル上面との相対位置が近接するように、前記24ウェルマイクロプレート及び前記光電子増倍管を移動させることを特徴とする発光測定装置。

【請求項3】
請求項1または2に記載の発光測定装置において、
前記試料の発する550~680nmの発光又は蛍光の強度を測定することを特徴とする発光測定装置。
産業区分
  • 試験、検査
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010070075thum.jpg
出願権利状態 登録
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