(57)【要約】【課題】可視光を励起光としても、その蛍光を励起光から分離して観察する。【解決手段】トランスイルミネータは、筺体１１と、その筺体の上部に設けられ蛍光性染色剤２１ａを含む電気泳動ゲル２１が載置されるバンドパスフィルタ１２と、筺体の内部に収容され蛍光性染色剤を励起させる励起波長の光を出力する光源１３と、バンドパスフィルタ１２の上方に設けられ励起した蛍光性染色剤から発生する蛍光の一部又は全部を透過する励起光カットフィルタ１５とを備える。蛍光性染色剤の蛍光波長域より短いか又は蛍光波長域に含まれる波長であってかつ蛍光性染色剤の吸収光波長域より長いか又は吸収光波長域に含まれる波長を所定の波長とするとき、バンドパスフィルタ１２が所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ１８を備え、励起光カットフィルタ１５が所定の波長より短い光を遮断するように構成される。【選択図】  図１
2015118026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筺体(11)と、前記筺体(11)の上部に設けられ蛍光性染色剤(21a)を含む電気泳動ゲル(21)が載置されるバンドパスフィルタ(12)と、前記筺体(11)の内部に収容され前記蛍光性染色剤(21a)を励起させる励起波長の光を出力する光源(13)と、前記バンドパスフィルタ(12)の上方に設けられ励起した前記蛍光性染色剤(21a)から発生する蛍光の一部又は全部を透過する励起光カットフィルタ(15)とを備えたトランスイルミネータにおいて、
前記蛍光性染色剤(21a)の蛍光波長域(Em)より短いか又は前記蛍光波長域(Em)に含まれる波長であってかつ前記蛍光性染色剤(21a)の吸収光波長域(Ex)より長いか又は前記吸収光波長域(Ex)に含まれる波長を所定の波長とするとき、
前記バンドパスフィルタ(12)が前記所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ(18)を備え、
前記励起光カットフィルタ(15)が前記所定の波長より短い光を遮断するように構成された
ことを特徴とするトランスイルミネータ。
【請求項２】
バンドパスフィルタ(12)が、ダイクロイックフィルタ(18)上に積層されて蛍光を吸収し、前記蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタ(19)を更に備えた請求項１記載のトランスイルミネータ。
【請求項３】
蛍光性染色剤(21a)を含む電気泳動ゲル(21)をバンドパスフィルタ(12)上に載置し、前記バンドパスフィルタ(12)の下方から前記蛍光性染色剤(21a)を励起させる励起波長の光を照射して前記蛍光性染色剤(21a)を励起させ、励起した前記蛍光性染色剤(21a)から発生する蛍光を観察する蛍光物質観察方法において、
前記蛍光性染色剤(21a)の蛍光波長域(Em)より短いか又は前記蛍光波長域(Em)に含まれる波長であってかつ前記蛍光性染色剤(21a)の吸収光波長域(Ex)より長いか又は前記吸収光波長域(Ex)に含まれる波長を所定の波長とするとき、
前記バンドパスフィルタ(12)が前記所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ(18)を備え、
前記所定の波長より短い光を遮断するように構成された前記励起光カットフィルタ(15)を介して前記蛍光性染色剤(21a)から発生した前記蛍光を観察する
ことを特徴とする蛍光物質観察方法。
【請求項４】
バンドパスフィルタ(12)が、ダイクロイックフィルタ(18)上に積層されて蛍光を吸収し、前記蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタ(19)を更に備える請求項３記載の蛍光物質観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動ゲルに励起光を照射して蛍光を発生させるトランスイルミネータ及び蛍光物質観察方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＮＡ、ＲＮＡ等の核酸を分析する方法として、核酸をアガロースゲルやポリアクリルイミドゲルといったゲル中で電気泳動して分離（例えばＤＧＧＥ法。ＤＧＧＥ:Denaturing Gradient Gel Electrophoresis 変性剤濃度勾配ゲル電気泳動法）し、これを蛍光法にて観察する方法が広く行われている。核酸を含むサンプルをゲル中で電気泳動させると、核酸がその分子量の違い等に応じた移動速度の違いによって分離される。ゲル中の核酸は、核酸分子に結合する蛍光性染色剤（以下、単に染色剤とも言う。例えばエチジウムブロマイド（商標））を用いて染色する。染色剤は、その溶液をゲルの作成時にゲルに加える、あるいは、染色剤の溶液を加えたサンプルをゲルに設置して電気泳動する、あるいは、サンプルの電気泳動後にゲルを染色剤溶液に浸す、といった手法によりゲル中に混入させ、核酸分子に結合させる。また、余剰の染色剤は洗い流す。
【０００３】
染色剤としては、紫外線を励起光として蛍光を発するものが広く用いられており、このような染色剤を用いた場合、電気泳動後のゲルに紫外線等の励起光を照射すると、核酸と結合している染色剤が蛍光を発することで、電気泳動によって分離された核酸の位置が視認可能となる。サンプルに含まれる核酸は、その分子量、サイズ等によって、電気泳動の際の移動速度が決まる。そして、サンプル中の核酸は電気泳動の際の移動速度に応じたバンドを形成するので、その電気泳動ゲルの内、所望のバンドを含む部位を切り出して、ＰＣＲ分析（ＰＣＲ:Polymerase Chain Reaction。ポリメラーゼ連鎖反応）等が行われる。
【０００４】
ゲルの染色剤に励起光を照射する照射装置がトランスイルミネータと称され、このトランスイルミネータとして、励起光を出力する光源が内部に収容された筐体の上部に励起光を透過するバンドパスフィルタを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。このようなトランスイルミネータにおけるバンドパスフィルタには、色ガラスや各種の樹脂製の波長制御フィルタなど染色式のフィルタが用いられ、そのバンドパスフィルタ上に載置された電気泳動ゲルに、そのバンドパスフィルタを介して下方から励起光を照射し、それにより電気泳動ゲル中の蛍光性染色剤を励起させて、その染色剤が吸収する光の波長よりも長い波長の蛍光を発生させるようにしている。このように発生した蛍光の観察にあっては、光源から発せられた励起光を励起光カットフィルタで除去し、染色剤から発せられた蛍光のみを観察し、また画像に記録することになる。
【０００５】
しかし、励起光として紫外線を用いると、光源から発せられる紫外線は作業者の皮膚や目を刺激して、日焼けや目の障害の原因となり、発がん性の危険もあるといわれている。このため、近年では、紫外線よりも波長の長い可視光を吸収して蛍光を発する染色剤が増えており、この様な可視光を吸収して蛍光を発する染色剤を用いた場合の光源として、本出願人は、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成るものを提案した（例えば、特許文献２参照。）。よって、近年では、可視光を発光させる白色蛍光管や単色発光ＬＥＤを光源とする可視光のトランスイルミネータが増えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１９５７９号公報
【特許文献２】特開２００１−１８８１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、可視光で蛍光を発する染色剤（例えば、サイバーグリーン（SYBR  Green）（商標））は、紫外線よりも波長が長い可視光を主に吸収して蛍光を発するので、その染色剤が励起するために吸収する光とその染色剤が発する蛍光のそれぞれの波長の差は小さくなる傾向にある。そして、その差が小さくなって吸収光波長域と蛍光波長域の一部が重複するようになると、その染色剤に照射する励起光と分離した蛍光の観察が困難になる不具合があった。
【０００８】
即ち、従来の可視光トランスイルミネータにおけるバンドパスフィルタは、染色式のフィルタ等からなり、図１１及び図１２に示すように、可視光を励起光とすると、このバンドパスフィルタもその可視光からなる励起光を透過させるものとなる。けれども、従来からバンドパスフィルタとして用いられている染色式のフィルタは、その励起光以外の光を、その波長が増加又は減少するに従って遮断する光の割合を増加させる様なものである。このため、染色剤の吸収光波長域と蛍光波長域の一部が重複するようになると、そのバンドパスフィルタは蛍光波長域と重複する励起光を透過させるものになり、蛍光を透過させる必要のある励起光カットフィルタでは、その蛍光波長域と重複する波長の励起光を透過させることになる。すると、励起光カットフィルタにおいて、励起光の全てを遮断することができずに、遮断できなかった可視光は、蛍光を観察する際の視認し得るバックグラウンドとなる。よって、可視光を励起光とすると、微弱な蛍光を可視光からなる励起光から分離して観察できない不具合があった。
【０００９】
本発明の目的は、可視光を励起光としても、その蛍光を励起光から分離して観察し得るトランスイルミネータ及び蛍光観察方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、筺体と、筺体の上部に設けられ蛍光性染色剤を含む電気泳動ゲルが載置されるバンドパスフィルタと、筺体の内部に収容され蛍光性染色剤を励起させる励起波長の光を出力する光源と、バンドパスフィルタの上方に設けられ励起した蛍光性染色剤から発生する蛍光の一部又は全部を透過する励起光カットフィルタとを備えたトランスイルミネータの改良である。
【００１１】
その特徴ある構成は、蛍光性染色剤の蛍光波長域より短いか又は蛍光波長域に含まれる波長であってかつ蛍光性染色剤の吸収光波長域より長いか又は吸収光波長域に含まれる波長を所定の波長とするとき、バンドパスフィルタが所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタを備え、励起光カットフィルタが所定の波長より短い光を遮断するように構成されたところにある。
【００１２】
この場合、バンドパスフィルタが、ダイクロイックフィルタ上に積層されて蛍光を吸収し、蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタを更に備えることが必要となる。
【００１３】
また、別の本発明は、蛍光性染色剤を含む電気泳動ゲルをバンドパスフィルタ上に載置し、バンドパスフィルタの下方から蛍光性染色剤を励起させる励起波長の光を照射して蛍光性染色剤を励起させ、励起した蛍光性染色剤から発生する蛍光を観察する蛍光物質観察方法の改良である。
【００１４】
その特徴ある点は、蛍光性染色剤の蛍光波長域より短いか又は蛍光波長域に含まれる波長であってかつ蛍光性染色剤の吸収光波長域より長いか又は吸収光波長域に含まれる波長を所定の波長とするとき、バンドパスフィルタが所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタを備え、所定の波長より短い光を遮断するように構成された励起光カットフィルタを介して蛍光性染色剤から発生した蛍光を観察するところにある。
【００１５】
この場合、バンドパスフィルタが、ダイクロイックフィルタ上に積層されて蛍光を吸収し、蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタを更に備えることが必要となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のトランスイルミネータ及び蛍光物質観察方法によれば、バンドパスフィルタが所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタを備えるので、光源が発する励起光の所定の波長を超える光は遮断され、そのバンドパスフィルタを通過した所定の波長より短い波長の励起光が電気泳動ゲルに照射される。そして、電気泳動ゲルにおける染色剤は、その励起光に含まれる所定の波長の光を吸収して蛍光を発することになる。
【００１７】
一方、励起光カットフィルタは、所定の波長より短い光を遮断するので、バンドパスフィルタを通過した励起光の全てを遮断することに成る。従って、バンドパスフィルタを通過した励起光は、励起光カットフィルタを介して蛍光を観察する観察者のバックグラウンドになることはない。よって、本発明では、染色剤が励起するために吸収する光とその染色剤が発する蛍光のそれぞれの波長の差が小さい場合であっても、その蛍光を励起光から分離して観察することが可能になる。
【００１８】
ここで、ダイクロイックフィルタを使用するうえでの最大の問題点は、ダイクロイックフィルタは、所定の波長より長い光を反射することになり、ダイクロイックフィルタにおいて反射した蛍光と染色剤から直接観察者に向かう蛍光が平行になると、その蛍光が二重になって観察されることである。けれども、ダイクロイックフィルタ上に蛍光を吸収する色フィルタを積層する本発明により、染色剤から発せられてダイクロイックフィルタに向かう蛍光はその色フィルタに吸収されて反射することはない。よって、染色剤から直接観察者に向かう蛍光のみを観察することになり、単一の染色剤から発せられた蛍光が二重になって観察される様なことを本発明により防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のトランスイルミネータを示す図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】そのトランスイルミネータの斜視図である。
【図３】電気泳動ゲルにバンドパスフィルタの下方から励起光を照射して染色剤から発生した蛍光を観察する状態を示す概念図である。
【図４】染色剤がサイバーグリーンである場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにダイクロイックフィルタと励起光カットフィルタの光透過率を示す図である。
【図５】光源が発する励起光と、バンドパスフィルタを透過する励起光の範囲を示す図４に対応する図である。
【図６】励起光の照射により発生した蛍光の範囲を示す図４に対応する図である。
【図７】励起光カットフィルタを介して観察される蛍光の範囲を示す図４に対応する図である。
【図８】染色剤がエチジウムブロマイドである場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにダイクロイックフィルタと励起光カットフィルタの光透過率を示す図である。
【図９】有色ガラス板をダイクロイックフィルタに積層してその有色ガラス板を色フィルタとして用いる図３に対応する図である。
【図１０】実施例１において用いたバンドパスフィルタを示す図３に対応する図である。
【図１１】比較例１の染色剤がサイバーグリーンである場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにバンドパスフィルタと励起光カットフィルタの光透過率を示す図である。
【図１２】比較例１の染色剤がエチジウムブロマイドである場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにバンドパスフィルタと励起光カットフィルタの光透過率を示す図である。
【図１３】実施例１の蛍光を撮影した図である。
【図１４】実施例２の蛍光を撮影した図である。
【図１５】比較例１の蛍光を撮影した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、本発明のトランスイルミネータ１０は、核酸又はタンパク質を含むサンプルを電気泳動させたゲル２１に、そのゲル２１中の核酸又はタンパク質の分子を染色した蛍光性染色剤を励起させて、蛍光を発生させる励起光を照射するものである。そして、このトランスイルミネータ１０は、筺体１１と、この筺体１１の内に収納されて励起光を出力する光源１３（図１）と、その筺体１１の上部に設けられて上面が平坦なゲル載置面１２ａを形成するバンドパスフィルタ１２とを具備するものである。
【００２２】
ここで、ゲル２１としては、電気泳動によって核酸分子を分離した電気泳動ゲル２１（電気泳動済みのゲル）を用いたものが例示される。けれども、これに代えて、ゲル２１として電気泳動によってタンパク質分子を分離したゲル２１を用いることも可能である。これは、ゲル２１中での電気泳動によって、移動速度に応じたバンドを形成することは、タンパク質の電気泳動を行ったゲル２１の場合も、核酸の電気泳動を行ったゲル２１の場合と同様だからである。
【００２３】
筺体１１は、脂板板や金属板等の遮光性材料から成り、直方体形状を成して構成される。この筺体１１の内部に収容される光源１３は、電気泳動ゲル２１中の核酸分子に結合させた染色剤（蛍光性染色剤２１ａ）を励起させて蛍光を発生させる励起光を出力するものである。染色剤２１ａは、個々に、蛍光を発するために特定波長の光を吸収し、その染色剤２１ａが吸収する光の波長よりも長い波長の蛍光を発するのが一般的である。光源１３は、染色剤２１ａが吸収する波長に相当する波長の光を励起光として出力するものであり、例えば、励起光として紫外線を用いる場合には、紫外線を出力する紫外線ランプが例示され、可視光を励起光とする場合には、白色蛍光管や単色発光ＬＥＤが例示される。図１では、単色発光ＬＥＤからなる光源１３を描くものとする。
【００２４】
図１に示すように、筺体１１の上部に設けられるバンドパスフィルタ１２は、筺体１１内部の光源１３が出力する光から、必要な波長の光を選択的に透過させるものであって、このトランスイルミネータ１０は、ゲル載置面１２ａが上となる向きで使用される。筺体１１の上部には内部に設けられた光源１３からの光を通過させる開口１１ａが形成され、バンドパスフィルタ１２はこの開口１１ａを閉塞するようにその筺体１１に接着又はネジ止めされる。そして、このトランスイルミネータ１０では、電気泳動ゲル２１をバンドパスフィルタ１２の上面におけるゲル載置面１２ａ上に重ね合わせるようにして設置し、その後光源１３を点灯させることにより、その光源１３から出力された励起光がバンドパスフィルタ１２を透過して、その電気泳動ゲル２１に照射可能に構成される。
【００２５】
図１及び図２に示すように、バンドパスフィルタ１２の上方には板状の励起光カットフィルタ１５が設けられる。この励起光カットフィルタ１５は、電気泳動ゲル２１中の蛍光性染色剤２１ａから発生する蛍光の一部又は全部を透過するものであって、筺体１１の上方に、そのバンドパスフィルタ１２から所定の間隔をあけて設けられる。この実施の形態では、筺体１１の前面に開閉機構であるヒンジ１４の一端が取付けられ、このヒンジ１４の他端に励起光カットフィルタ１５の前端が取付けられる場合を示す。この励起光カットフィルタ１５は、光源１３から出力された励起光を遮断してその励起光が蛍光を観察する際のバックグラウンドになることを防止するためのものであり、この開閉機構であるヒンジ１４を介して筺体１１に取付けられ、これによりその励起光カットフィルタ１５は筺体１１に対して開閉自在に取付けられる。なお、各図において、符号１６は、光源１３の電源のオン・オフ切り換え用のスイッチ１６を示す。
【００２６】
そして、本発明の特徴ある構成は、バンドパスフィルタ１２が所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ１８（図１）を備え、励起光カットフィルタ１５が、その所定の波長より短い光を遮断するように構成されたところにある。
【００２７】
図１に示すように、この実施の形態におけるバンドパスフィルタ１２は、拡散板１７を備え、その拡散板１７にダイクロイックフィルタ１８が積層されるものとする。拡散板１７は光を拡散しつつ透過させて、このバンドパスフィルタ１２を介して筺体１１の外部から光源１３の外観がそのまま観察できることを防止するものであり、例えば、透光性を有するアクリル樹脂等からなる板材が例示される。
【００２８】
この拡散板１７の上面に積層されるダイクロイックフィルタ１８は、ガラス板１８ａに誘電体膜や金属膜等を使用目的に応じて蒸着し、その蒸着膜１８ｂの屈折率や厚さや層数を変える事によって特定の波長域の光を透過したり反射させたりするものである。このダイクロイックフィルタ１８は、ある所定の波長を境に透過する光と反射する光を比較的明確に分けることが可能なものとして知られており、本発明において使用するダイクロイックフィルタ１８は、観察対象である電気泳動ゲル２１の蛍光性染色剤２１ａとの関係で、その境における所定の波長が決定される。
【００２９】
ここで、図４に示すように、所定の波長Ｓとは、使用される蛍光性染色剤２１ａの蛍光波長域Ｅｍより短いか又は蛍光波長域に含まれる波長であって、かつその蛍光性染色剤２１ａの吸収光波長域Ｅｘより長いか又は吸収光波長域に含まれる波長である。そして、吸収光の最大ピーク値より僅かに長くかつ蛍光波長域Ｅｍより短いか又は蛍光波長域に含まれる波長であることが好ましい。
【００３０】
具体的には、図４に示すように、可視光を吸収して蛍光を発する、例えばサイバーグリーン（SYBR  Green（商標））のような染色剤では、それが吸収する光のピーク値は４９８ｎｍであり、それが発する蛍光のピーク値は５２２ｎｍである。このため、それらの差は比較的小さく、その吸収光波長域Ｅｘと蛍光波長域Ｅｍの一部は重複する。この場合の光源１３としては、それが吸収する光のピーク値近傍の光を発する、例えば、ピ−ク波長が５０５ｎｍのＬＥＤ等が用いられることになるので、その光源１３から発せられる励起光の波長域Ｒｍも蛍光波長域Ｅｍの一部と重複することになる。このような染色剤を用いた電気泳動ゲル２１における蛍光の観察には、例えば、その吸収光のピーク値（４９８ｎｍ）より長くかつ蛍光波長域Ｅｍに含まれる５３０ｎｍを所定の波長Ｓとして選択し、それより短い波長の光を透過させるダイクロイックフィルタ１８を用いる。
【００３１】
図１に戻って、この実施の形態におけるバンドパスフィルタ１２は、拡散板１７の上にダイクロイックフィルタ１８がその蒸着膜１８ｂ側を下方にした状態で積層され、そのダイクロイックフィルタ１８上には、色フィルタ１９と保護のための透明ガラス板２０が更に積層される。そして、電気泳動ゲル２１は透明ガラス板２０の上に載置される。
【００３２】
色フィルタ１９は、電気泳動ゲル２１中における染色剤２１ａから下方に向かって発せられて透明ガラス板２０を透過する蛍光を吸収するものである。この様に蛍光を吸収してその反射を防止するために、この色フィルタ１９としては、例えば、少なくとも励起光を透過させる、ＰＥＴ（Polyethylene terephtalate）樹脂やＴＡＣ（Triacetylcellulose）樹脂等から成る有色フィルム、又はアクリルなどの着色樹脂板や色ガラスが例示される。そして、この色フィルタ１９は、ダイクロイックフィルタ１８により反射される蛍光を抑えて、その反射する蛍光が、直接観察される蛍光と平行になって、観察イメージが二重になることを防ぐように構成される。
【００３３】
一方、その所定の波長Ｓより短い光を遮断する励起光カットフィルタ１５は、例えば、アクリルなどの着色透明樹脂板が例示される。ここで、この実施の形態では、ヒンジ１４を介して励起光カットフィルタ１５が筺体１１に取付けられる場合を示すけれども、この励起光カットフィルタ１５は、筺体１１と別に準備しても良い。例えば、励起光カットフィルタ１５を、観察者が装着するゴーグルとして準備しても良く、蛍光を撮影する場合であれば、その蛍光を撮影するカメラの前に設置するフィルタとして、準備しても良い。
【００３４】
次に、このように構成されたトランスイルミネータを用いた本発明の蛍光物質観察方法を説明する。
【００３５】
本発明の、蛍光物質観察方法は、図３に示すように、バンドパスフィルタ１２上に載置された電気泳動ゲル２１にバンドパスフィルタ１２の下方から励起光を照射して電気泳動ゲル２１中の蛍光性染色剤２１ａを励起させて蛍光性染色剤２１ａから発生した蛍光を観察する方法である。そして、蛍光性染色剤２１ａの蛍光波長域Ｅｍより短いか又は蛍光波長域Ｅｍに含まれる波長であって、かつ蛍光性染色剤２１ａの吸収光波長域Ｅｘより長いか又は吸収光波長域Ｅｘに含まれる波長を所定の波長Ｓ（図４）とするとき、バンドパスフィルタ１２が所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ１８を備え、所定の波長より短い光を遮断するように構成された励起光カットフィルタ１５を介して蛍光性染色剤２１ａから発生した蛍光を観察することを特徴とする。
【００３６】
ここで、染色剤２１ａが可視光を吸収して蛍光を発する、例えばサイバーグリーン（SYBR  Green（商標））のようなものである場合を説明すると、図４に示すように、この蛍光性染色剤が吸収する光のピーク値は４９８ｎｍであるので、光源１３としては、そのピーク値近傍、例えば、５０５ｎｍの光をピーク値とする励起光を発するＬＥＤが用いられるものとする。
【００３７】
図４に示すように、サイバーグリーン（SYBR  Green（商標））のような蛍光性染色剤２１ａは、破線で示すように可視光を主に吸収して蛍光を発するものであるので、その吸収光波長域Ｅｘと蛍光波長域Ｅｍはその一部において重複することになる。このような染色剤２１ａを用いた電気泳動ゲル２１における蛍光の観察は、それが吸収する光のピーク値４９８ｎｍより長くかつ蛍光波長域Ｅｍに含まれる５３０ｎｍを所定の波長Ｓとして選択する。そして、その所定の波長Ｓより短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ１８を備えるバンドパスフィルタ１２を用いる。そして、図３に示すように、電気泳動ゲル２１をそのバンドパスフィルタ１２上に載置し、光源１３（図１）を点灯してその電気泳動ゲル２１にバンドパスフィルタ１２の下方から励起光を照射して、バンドパスフィルタ１２に載置された電気泳動ゲル２１中の蛍光性染色剤２１ａを励起させる。
【００３８】
バンドパスフィルタ１２は、所定の波長Ｓより短い波長の光を透過させるダイクロイックフィルタ１８を備えており、その所定の波長Ｓとは５３０ｎｍであるので、図５に示すように、光源１３が発する励起光の波長域Ｒｍにおいて、その５３０ｎｍを超える光は遮断される。けれども、このダイクロイックフィルタ１８は、所定の波長Ｓを境に透過する光と反射する光を比較的明確に分けることが可能なものであるので、その所定の波長Ｓより短い波長の励起光の大部分はそのバンドパスフィルタ１２を通過し、電気泳動ゲル２１に照射されることになる。このため、電気泳動ゲル２１に照射される励起光が著しく減少することはない。
【００３９】
図３及び図６に示すように、バンドパスフィルタ１２を通過した励起光が照射された電気泳動ゲル２１における蛍光性染色剤２１ａは、その励起光に含まれる所定の波長の光を吸収して蛍光を発することになる。蛍光性染色剤２１ａから発せられた蛍光は、所定の波長より短い光を遮断するように構成された励起光カットフィルタ１５を介して観察者により観察される。
【００４０】
励起光カットフィルタ１５は、少なくとも所定の波長Ｓより短い光を遮断する色フィルタであって、例えば、オレンジ色の色フィルタを用いた場合には、図７に示すように、バンドパスフィルタ１２を通過した励起光の全てと、蛍光の一部を遮断することに成る。
【００４１】
従って、図４に示すように、このような色フィルタから成る励起光カットフィルタ１５を介して蛍光を観察すると、蛍光の一部が励起光から確実に分離した状態で観察されることになる。従って、バンドパスフィルタ１２を通過した励起光は蛍光を観察する観察者のバックグラウンドになることはなく、電気泳動ゲル２１を観察する観察者は、その電気泳動ゲル２１の蛍光が発する部位を容易に認識することが可能になる。
【００４２】
図１０に示すように、所定の波長より短い波長の光を透過させるダイクロイックフィルタ１８は、その所定の波長より長い光を反射するミラーともいえる。このため、染色剤２１ａから発せられた所定の波長より長くなる蛍光をそのダイクロイックフィルタ１８は反射することになる。よって、ダイクロイックフィルタ１８と直交する方向、この実施の形態では、蛍光を真上から観察する場合には、そのダイクロイックフィルタ１８において反射した蛍光が染色剤２１ａから直接観察者に向かう蛍光と重なり合うので二重になることはない。
【００４３】
けれども、その図１０に矢印で示すように、ダイクロイックフィルタ１８に対して傾斜する方向から蛍光を観察する場合には、そのダイクロイックフィルタ１８において反射した実線矢印で示す蛍光と染色剤２１ａから直接観察者に向かう実線矢印で示す蛍光が平行になって、単一の染色剤２１ａから発せられた蛍光が二重になって観察されることになる。このため、ダイクロイックフィルタ１８を含むバンドパスフィルタに対して傾斜する方向から蛍光を観察する場合には、図３に示すように、ダイクロイックフィルタ１８上に積層されて蛍光を吸収し、蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタ１９を備えたバンドパスフィルタ１２を用いることが必要となる。
【００４４】
即ち、ダイクロイックフィルタ１８上に色フィルタ１９を積層したバンドパスフィルタ１２を用いると、染色剤２１ａから発せられてダイクロイックフィルタ１８に向かう蛍光は、色フィルタ１９により吸収された後にダイクロイックフィルタ１８に達する。吸収されなかった蛍光はダイクロイックフィルタ１８の蒸着膜１８ｂにおいて反射することになるけれども、色フィルタ１９を再び通過する際に全て吸収される。よって、ダイクロイックフィルタ１８に向かう傾向は色フィルタ１９に吸収されて反射することは回避される。このため、観察者は、染色剤２１ａから直接観察者に向かう実線で示す蛍光のみを観察することになり、単一の染色剤２１ａから発せられた蛍光がダイクロイックフィルタ１８の鏡面状反射により二重になって観察される様なことは防止されることになる。
【００４５】
従って、本発明のトランスイルミネータ及び蛍光物質観察方法では、バンドパスフィルタ１２を透過した可視光からなる励起光を遮断して、その励起光が電気泳動ゲル２１を観察するバックグラウンドとなることを防止することができる。また、反射防止の色フィルタ１９をバンドパスフィルタ１２が備えていれば、蛍光が二重に観察されるようなこともない。このため、本発明にあっては、その電気泳動ゲル２１が局部的に発する微弱なゲル２１の蛍光であっても明瞭に確認でき、その蛍光を視認しつつ作業者が行う電気泳動ゲル２１の切り出し作業を容易なものとすることができるのである。
【００４６】
また、図１に示すように、開閉機構のヒンジ１４を介して励起光カットフィルタ１５を筺体１１に取付ければ、その開閉機構により、後述する電気泳動ゲル２１の切り出し作業時において、その励起光カットフィルタ１５を筺体１１に対して回動させることができる。そして、その電気泳動ゲル２１を作業者が見やすい角度にその励起光カットフィルタ１５を傾動させることができる。また、この開閉機構であるヒンジ１４は筺体１１の作業者側における前面に取付けられるので、その励起光カットフィルタ１５を作業者側に回動させて、その開口１１ａ部を作業者側に傾けることにより筺体１１により包囲されたバンドパスフィルタ１２上方の作業空間を広くすることができる。そして、ゲル２１の交換時には、本発明の励起光カットフィルタ１５を反転させることによりバンドパスフィルタ１２の上方空間を開放することもでき、これによりそのゲル２１交換を容易に行うこともできる。
【００４７】
なお、上述した実施の形態では、可視光を吸収して蛍光を発する、例えばサイバーグリーン（SYBR  Green（商標））のような染色剤２１ａを用い、その光源として波長が５０５ｎｍをピーク値とする青緑色の励起光を生じさせるＬＥＤを用いた場合を説明したけれども、染色剤２１ａは可視光領域の光で蛍光を発するようなものであれば、主に紫外線により蛍光を発するようなものを用いても良い。例えばエチジウムブロマイド（商標）のような染色剤２１ａを用いると、図８に示すように、その染色剤２１ａが励起するために吸収する光は可視光の範囲においても複数のピーク値を有することが知られている。従って、このような染色剤２１ａであっても、その蛍光を励起光から分離して観察することが可能になる。
【００４８】
即ち、図８に示すように、エチジウムブロマイド（商標）のような染色剤は、それが吸収する光の最大ピーク値は紫外線域の３００ｎｍであり、それから発せられた蛍光のピーク値は可視光域の６１７ｎｍである。けれども、この染色剤２１ａが励起するために吸収する光は可視光の範囲においても複数のピーク値を有するので、例えば、５００ｎｍから５３０ｎｍ前後の可視光域における励起光においても蛍光を発することになる。このため、このような染色剤２１ａを用いた電気泳動ゲル２１における蛍光を観察する場合であっても、その吸収光のピーク値より長くかつ蛍光波長域Ｅｍより低い５３０ｎｍ辺りを所定の波長Ｓとして選択し、それより短い波長の光を透過させるダイクロイックフィルタ１８が用いられたバンドパスフィルタを用いることにより、蛍光を励起光から分離して観察することが可能になる。
【００４９】
また、上述した実施の形態では、ダイクロイックフィルタ１８上に色フィルタ１９と透明ガラス板２０が積層されたバンドパスフィルタを用いた場合を説明したけれども、蛍光を吸収し得る限り、図９に示すように、有色ガラス板をダイクロイックフィルタ１８に積層して、蛍光を吸収する有色ガラス板を、蛍光の反射光を抑えて観察イメージが二重になることを防ぐ色フィルタ１９として用いても良い。
【００５０】
更に、上述した実施の形態では、蒸着膜１８ｂ側を下方にしたダイクロイックフィルタを拡散板１７の上に積層したバンドパスフィルタ１２を説明したけれども、バンドパスフィルタ１２は、蒸着膜１８ｂ側を上方にしたダイクロイックフィルタ１８を拡散板１７の上に積層したものであっても良い。
【実施例】
【００５１】
次に、本発明の実施例を比較例とともに説明する。
【００５２】
＜実施例１＞
ピーク値が５０５ｎｍの励起光を発する単色発光ＬＥＤからなる光源１３を筺体に内蔵したトランスイルミネータを準備した。そのバンドパスフィルタ１２には、図１０に示すように、拡散板１７にダイクロイックフィルタ１８が積層されたものを用いた。ダイクロイックフィルタ１８には、所定の波長である５３０ｎｍより短い波長の光を透過させるものを用い、拡散板１７の上にその蒸着膜１８ｂ側を下方にした状態で積層した。また、励起光カットフィルタ１５には、少なくともその所定の波長である５３０ｎｍより短い波長の光を遮断するオレンジフィルタを用いた。このようなトランスイルミネータを実施例１とした。
【００５３】
＜実施例２＞
バンドパスフィルタとして、図３に示すように、拡散板１７にダイクロイックフィルタ１８と反射防止用の色フィルタ１９と透明ガラス板２０がこの順序で積層されたものを用いたことを除いて、実施例１と同一のトランスイルミネータを準備した。このトランスイルミネータを実施例２とした。
【００５４】
＜比較例１＞
バンドパスフィルタとして、従来から用いられている染色式のフィルタを用いたことを除いて、実施例１と同一のトランスイルミネータを準備した。染色式のフィルタからなるバンドパスフィルタは、図１１及び図１２に示すように、５００ｎｍの光をピークとして透過させ、そこを中心として波長が増加又は減少するに従って遮断する光の割合を増加させる様なものを使用した。即ち、このバンドパスフィルタの光透過率は５００ｎｍをピークとして、山形になるようなものを使用した。このトランスイルミネータを比較例１とした。
【００５５】
＜比較試験及び結果＞
実施例１、実施例２及び比較例１におけるそれぞれのトランスイルミネータのバンドパスフィルタ上に、染色剤２１ａとしてサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）及びエチジウムブロマイド（商標）に相当する蛍光性染色剤を塗布したテストチャートを載置し、それぞれのバンドパスフィルタを介して下方から励起光を照射し、テストチャートから発生した蛍光を励起光カットフィルタ１５を介して観察し、画像に記録した。
【００５６】
ここで、実施例１及び２において、染色剤２１ａがサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）である場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにダイクロイックフィルタ１８と励起光カットフィルタ１５の光を透過又は遮断する範囲を図４に示す。
【００５７】
また、実施例１及び２において、染色剤２１ａがエチジウムブロマイド（商標）である場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにダイクロイックフィルタ１８と励起光カットフィルタ１５の光を透過又は遮断する範囲を図８に示す。
【００５８】
一方、比較例１において、染色剤２１ａがサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）である場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにバンドパスフィルタ１２と励起光カットフィルタ１５の光を透過又は遮断する範囲を図１１に示す。
【００５９】
また、比較例１において、染色剤２１ａがエチジウムブロマイド（商標）である場合の励起光と吸収光と蛍光の各スペクトル並びにバンドパスフィルタ１２と励起光カットフィルタ１５の光を透過又は遮断する範囲を図１２に示す。
【００６０】
そして、テストチャートを記録した各画像を図１３〜１５に示す。
【００６１】
＜評価＞
図１３及び図１４に示すように、実施例１及び２ではバックグラウンドがなくて、蛍光を明るい状態で観察しうることが判る。そして、観察される蛍光の内、染色剤であるサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）相当の染色剤から発せられる蛍光に比較して、染色剤であるエチジウムブロマイド相当の染色剤から発せられる蛍光の方が明るく観察されていることが判る。
【００６２】
これに対して、図１５に示すように、比較例１のトランスイルミネータでは、観察される蛍光が弱く、実施例１及び２で観察された染色剤であるサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）相当の染色剤から発せられる蛍光はほとんど観察されていないことが判る。
【００６３】
図１５に示すように、比較例１のトランスイルミネータにおいて観察される蛍光が弱いのは、蛍光の他にバックグラウンドが明るくなっているためと考えられる。これは染色式のフィルタからなるバンドパスフィルタが可視光を透過させ、励起光カットフィルタが、蛍光と重複する波長の励起光を透過させるので、図１１及び図１２に濃色で示す範囲の励起光が励起光カットフィルタを通過し、蛍光を観察する際に視認し得るバックグラウンドとなったものと考えられる。
【００６４】
これに対して、図１３及び図１４に示すように、実施例１及び２においてバックグラウンドが観察されなかったのは、バンドパスフィルタ１２が所定の波長より短い波長の光を透過するダイクロイックフィルタ１８を備えるので、光源が発する励起光の所定の波長を超える光を遮断し、そのバンドパスフィルタ１２を通過した所定の波長より短い波長の励起光を、励起光カットフィルタ１５が遮断したことによるものと考えられる。
【００６５】
よって、本発明では、染色剤が励起するために吸収する光とその染色剤が発する蛍光のそれぞれの波長の差が小さい場合であっても、その蛍光を励起光から分離して観察することが可能になることが判る。そして、観察される蛍光の内、染色剤であるサイバーグリーン（SYBR  Green）（商標）相当の染色剤から発せられる蛍光に比較して、染色剤であるエチジウムブロマイド相当の染色剤から発せられる蛍光の方が明るく観察されているのは、図４及び図８に示すように、励起光カットフィルタ１５を透過する蛍光量の違いに起因するものと考えられる。
【００６６】
また、図１３における実施例１では蛍光が二重になっている箇所があるけれども、図１４における実施例２では、二重になることなく観察されている。これは実施例２ではダイクロイックフィルタ１２の上に色フィルタ１９を積層しているので、その色フィルタ１９が、染色剤から発せられてダイクロイックフィルタ１２に向かう蛍光を吸収したことによるものと考えられる。よって、ダイクロイックフィルタ１２の上に色フィルタ１９を積層することにより、単一の染色剤から発せられた蛍光が二重になって観察される様なことを防止しうることが判る。
【符号の説明】
【００６７】
１０  トランスイルミネータ
１１  筺体
１２  バンドパスフィルタ
１３  光源
１５  励起光カットフィルタ
１８  ダイクロイックフィルタ
１９  色フィルタ
２１  電気泳動ゲル
２１ａ  染色剤
【図１】
2015118026.tif 000003
【図２】
2015118026.tif 000004
【図３】
2015118026.tif 000005
【図４】
2015118026.tif 000006
【図５】
2015118026.tif 000007
【図６】
2015118026.tif 000008
【図７】
2015118026.tif 000009
【図８】
2015118026.tif 000010
【図９】
2015118026.tif 000011
【図１０】
2015118026.tif 000012
【図１１】
2015118026.tif 000013
【図１２】
2015118026.tif 000014
【図１３】
2015118026.tif 000015
【図１４】
2015118026.tif 000016
【図１５】
2015118026.tif 000017