(57)【要約】【課題】光強度の解析結果のイメージングを行うことができるとともに、これら解析結果のイメージと試料の画像との重ね合わせや比較も可能にした測定装置を提供する。【解決手段】蛍光を発する試料９上の測定点の位置を測定点走査ユニット３により移動させ、試料９上の測定点の位置からの光強度を光検出ユニット６により検出し、この光検出ユニット６より検出された光強度データを統計解析装置７に与え、この統計解析装置７での統計解析処理により得られた統計解析値と、測定点走査ユニット３により得られた試料９上の測定点の位置のそれぞれのデータについてデータ処理装置８により関連付けを行う。【選択図】    図１
2004170306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する試料上の測定点の位置を制御する測定点制御手段と、
前記測定点制御手段により制御される前記試料上の測定点の位置からの光強度を検出する光検出手段と、
前記光検出手段の検出信号を統計解析処理する統計解析手段と、
前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置のそれぞれのデータを関連付けるデータ処理手段と
を具備したことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置、さらに前記光検出手段から得られた光強度のそれぞれのデータを関連付けることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
さらに、前記試料の顕微鏡画像を取得するとともに、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データを出力する顕微鏡画像測定手段を有し、
前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置のそれぞれのデータに、さらに前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データを関連付けることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
さらに、前記試料の顕微鏡画像を取得するとともに、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データを出力する顕微鏡画像測定手段を有し、
前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置、前記光検出手段から得られた光強度のそれぞれのデータに、さらに前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データを関連付けることを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項５】
さらに、前記データ処理手段での関連付け処理により取得された各種データを記録または外部に出力するための出力手段を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の測定装置。
【請求項６】
さらに、前記データ処理手段での関連付け処理により取得された各種データを視覚的に表示する画像表示手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の測定装置。
【請求項７】
前記統計解析手段に代えて、前記光検出手段の検出信号を相関解析処理する相関解析手段を用いることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の測定装置。
【請求項８】
さらに前記データ処理手段は、前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置と前記光検出手段から得られた蛍光強度のそれぞれのデータの関連付けによりレーザ顕微鏡画像を生成し、該レーザ顕微鏡画像と前記統計解析手段から得られた統計解析結果を重畳して出力することを特徴とする請求項２記載の測定装置。
【請求項９】
さらに前記データ処理手段は、前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データの関連付けにより光学顕微鏡画像を生成し、該光学顕微鏡画像と前記統計解析手段から得られた統計解析結果を重畳して出力することを特徴とする請求項３記載の測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光信号を統計解析して蛍光を測定する測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛍光信号を統計解析して蛍光を測定する測定装置には、蛍光相関分光による方法を用いたものが知られている。そして、この方法を用いた蛍光相関分光装置については、例えば、「”Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ”Ｒ．Ｒｉｇｌｅｒ，Ｅ．Ｓ．Ｅｌｓｏｎ（ｅｄｓ．）Ｓｐｒｉｎｇｅｒ（Ｂｅｒｌｉｎ）」や、「金城政孝「蛋白質核酸酵素」（１９９９）Ｖｏｌ４４，Ｎｏ．９，Ｐ１４３７」などで論じられている。なお、蛍光相関解析は、一定期間（１〜１０秒）断続的にデータ取得を行い、標識した物質の挙動を数値化する新規な技術であり、蛍光強度のみを数値化して重畳表示する従来の技術とは異なる。
【０００３】
このような蛍光相関分光装置は、例えば、光源ユニットからの励起光を集光ユニットを介して試料に照射し、この励起光により、試料より蛍光を発生させ、この蛍光を光検出ユニットに入射させる。一方、測定点走査ユニットにより、試料上の測定点の位置を制御する。これにより、光検出ユニットに入射する蛍光は、測定点走査ユニットにより制御される試料上の測定点と一致したものとなり、この状態で、光検出ユニットからの信号が統計解析装置に入力され、統計解析装置において光強度値の統計解析が行われ、光強度統計解析値を出力するようになっている。
【０００４】
このようにして蛍光の統計解析が行われるが、さらに蛍光相関解析では、粒子の蛍光強度のゆらぎを測定し、この結果を解析して自己相関関数を求め、この自己相関関数から、対象とする粒子の拡散時間、濃度、大きさなどを推測するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようにした蛍光相関分光装置によると、蛍光強度の統計解析の結果を試料上の測定位置と対応させることができないため、統計解析結果のイメージングが難しいという問題があり、また、統計解析結果のイメージと試料のレーザ顕微鏡や光学顕微鏡の取得画像との重ね合わせや比較が難しいという問題もあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、光強度の解析結果のイメージングを行うことができるとともに、これら解析結果のイメージと試料の画像との重ね合わせや比較も可能にした測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
つまり、光強度の解析結果は、時間、空間に依存して変化する動的数値である。このため、この解析結果の像は、時間的、空間的に動的である。この動的画像と光学顕微鏡像などの画像との重畳を可能にする装置を提供することが本発明の目的でもある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、光を発する試料上の測定点の位置を制御する測定点制御手段と、前記測定点制御手段により制御される前記試料上の測定点の位置からの光強度を検出する光検出手段と、前記光検出手段の検出信号を統計解析処理する統計解析手段と、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置のそれぞれのデータを関連付けるデータ処理手段とを具備したことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置、さらに前記光検出手段から得られた光強度のそれぞれのデータを関連付けることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、さらに、前記試料の顕微鏡画像を取得するとともに、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データを出力する顕微鏡画像測定手段を有し、前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置のそれぞれのデータに、さらに前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データを関連付けることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項２記載の発明において、さらに、前記試料の顕微鏡画像を取得するとともに、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データを出力する顕微鏡画像測定手段を有し、前記データ処理手段は、前記統計解析手段から得られた統計解析値と前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置、前記光検出手段から得られた光強度のそれぞれのデータに、さらに前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データを関連付けることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、さらに、前記データ処理手段での関連付け処理により取得された各種データを記録または外部に出力するための出力手段を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、さらに、前記データ処理手段での関連付け処理により取得された各種データを視覚的に表示する画像表示手段を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記統計解析手段に代えて、前記光検出手段の検出信号を相関解析処理する相関解析手段を用いることを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項２記載の発明において、さらに前記データ処理手段は、前記測定点制御手段により得られた前記試料上の測定点の位置と前記光検出手段から得られた蛍光強度のそれぞれのデータの関連付けによりレーザ顕微鏡画像を生成し、該レーザ顕微鏡画像と前記統計解析手段から得られた統計解析結果を重畳して出力することを特徴としている。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項３記載の発明において、さらに前記データ処理手段は、前記顕微鏡画像測定手段より得られた顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データの関連付けにより光学顕微鏡画像を生成し、該光学顕微鏡画像と前記統計解析手段から得られた統計解析結果を重畳して出力することを特徴としている。
【００１７】
請求項１記載の発明は、第１の実施の形態が対応する。
【００１８】
光検出手段からは、光強度に関する検出信号が統計解析手段に送られる。統計解析手段では、検出信号を統計解析し、その結果である統計解析値をデータ処理手段に与える。データ処理手段には、測定点制御手段により試料上の測定点の位置データが与えられており、これら２種類のデータが関連付けられる。
【００１９】
ここでは、統計解析値のイメージングを行うことができる。また、データ処理手段は、統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさ等が算出される。これらの値のイメージングも可能で、統計解析値の代わりに、これらの値を用いた像の形成も可能である。また、データ処理手段では、得られたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。例えば、この実施の形態を用いれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングができる。また、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この実施の形態を用いることで、各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。
【００２０】
請求項２記載および請求項８記載の発明は、第２の実施の形態が対応する。
【００２１】
光検出手段からは、光強度に関する検出信号が統計解析手段に送られると同時に、データ処理手段にも送られる。統計解析手段では、検出信号を統計解析し、その結果である統計解析値をデータ処理手段に与える。データ処理手段には、測定点制御手段により試料上の測定点の位置データが与えられており、これら３種類のデータが関連付けられる。
【００２２】
ここでは、統計解析値と試料上の測定点の位置のそれぞれのデータの関連付けにより、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点の位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができ、さらに、統計解析値像とレーザ顕微鏡像画像との比較、重畳も可能である。データ処理手段では、統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさ等が算出される。統計解析値の代わりに、これらの値を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理手段では、得られたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。例えば、この実施の形態を用いれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングができる。また、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この実施の形態を用いることで、各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。また、同時にレーザ顕微鏡画像を得ることができるので、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができる。これより、興味の有るタンパク質間結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。
【００２３】
請求項３記載および請求項９記載の発明は、第３の実施の形態が対応する。
【００２４】
光検出手段からは、受光強度に関する検出信号が統計解析手段に送られる。統計解析手段では、検出信号を統計解析し、その結果である統計解析値をデータ処理手段に与える。データ処理手段には、測定点制御手段により試料上の測定点の位置データが与えられ、さらに、顕微鏡画像測定ユニットからは、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データが与えられており、これら４種類のデータが関連付けられる。
【００２５】
ここでは、統計解析値と試料上の測定点の位置のそれぞれのデータの関連付けにより統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができ、さらに、統計解析値像と光学顕微鏡像との比較、重畳も可能である。データ処理手段では、統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさ等が算出される。統計解析値の代わりに、これらの値を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理手段では、得られたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。例えば、この実施の形態を用いれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングができる。また、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この実施の形態を用いることで、各測定点において、該蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。また、同時に光学顕微鏡画像を得ることができるので、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができる。これより、興味の有るタンパク質問結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。
【００２６】
請求項４記載の発明は、第４の実施の形態が対応する。
【００２７】
光検出手段からは、光強度に関する検出信号が統計解析手段に送られると同時に、データ処理手段にも送られる。統計解析手段では、検出信号を統計解析し、その結果である統計解析値をデータ処理手段に与える。データ処理手段には、測定点制御手段により試料上の測定点の位置データが与えられ、さらに顕微鏡画像測定ユニットからは、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データが与えられており、これら５種類のデータが関連付けられる。
【００２８】
ここでは、統計解析値と試料上の測定点の位置のそれぞれのデータの関連付けにより統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができるとともに、顕微鏡画像光強度データと該顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができ、さらに、統計解析値像とレーザ顕微鏡像と光学顕微鏡像との比較、重畳も可能である。データ処理手段では、統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさ等が算出される。統計解析値の代わりに、これらの値を用いた像の形成も可能である。また、データ処理手段では、得られたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。例えば、この実施の形態を用いれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングができる。また、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この実施の形態を用いることで、各測定点において、該蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報と共に知ることができる。また、同時にレーザー顕微鏡画像と光学顕微鏡画像を得ることができるので、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができる。これより、興味の有るタンパク質問結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。
【００２９】
請求項５記載の発明は、第５の実施の形態が対応する。
【００３０】
ここでは、統計解析手段によって送られる統計解析値、光検出手段によって送られる光強度データ、測定点制御手段によって送られる試料上の測定点の位置データ、顕微鏡画像測定ユニットによって送られる顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データなどをデータ処理手段において関連付けし、ここでの関連付けで取得された各種のデータを出力手段により記録したり、外部に出力できるようにしている。
【００３１】
請求項６記載の発明は、第６の実施の形態が対応する。
【００３２】
ここでは、統計解析手段によって送られる統計解析値、光検出手段によって送られる光強度データ、測定点制御手段によって送られる試料上の測定点の位置データ、顕微鏡画像測定ユニットによって送られる顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データなどをデータ処理手段において関連付けし、ここでの関連付けで取得された各種のデータを画像表示手段により外部から視覚的に捉えることができるようにしている。
【００３３】
請求項７記載の発明は、第７の実施の形態が対応する。
【００３４】
ここでは、相関解析手段によって送られる相関解析値、光検出手段によって送られる光強度データ、測定点制御手段によって送られる測定点の位置データ、顕微鏡画像測定ユニットによって送られる顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データなどをデータ処理において関連付けし、ここでの関連付けで取得された試料上の測定点の位置データに対応させた相関解析手段からの相関解析値を各種のデータとともに、外部から視覚的に捉えることができるように画像表示手段に表示させている。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
【００３６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態が適用された測定装置の概略構成を示している。
【００３７】
図において、１は光源ユニットで、この光源ユニット１には、励起光発生源として、例えば発振波長４８８ｍｍのアルゴンレーザが用いられている。
【００３８】
光源ユニット１の光路上には、分光ユニット２が配置されている。この分光ユニット２には、例えば波長５００ｍｍ以下の光を反射し、５００ｍｍ以上の光を透過するダイクロイックミラーが用いられる。
【００３９】
分光ユニット２の反射光路には、測定点制御手段としての測定点走査ユニット３、集光ユニット４および試料保持ユニット５が配置されている。ここで、測定点走査ユニット３には、ガルバノスキャナーが用いられる。また、集光ユニット４には、例えば倍率４０倍で開口数１．２の対物レンズが用いられる。さらに、試料保持ユニット５は、顕微鏡用試料ステージで、この試料保持ユニット５には、試料９が載置されている。
【００４０】
なお、試料９は、試料保持ユニット５以外の、例えばウェルのような容器などに収容されていてもよい。  分光ユニット２の透過光路には、光検出手段としての光検出ユニット６が配置されている。この光検出ユニット６には、アバランシェフォトダイオードが用いられていて、分光ユニット２を介して入射される試料９より発せられた蛍光を検出するようになっている。
【００４１】
光検出ユニット６には、統計解析手段としての統計解析装置７が接続されている。この統計解析装置７には、統計解析を行うための相関関数解析ボードが設けられている。
【００４２】
そして、統計解析装置７には、データ処理手段としてのデータ処理装置８が接続されている。このデータ処理装置８には、パーソナルコンピューターが用いられている。この場合、データ処理装置８には、測定点走査ユニット３から、試料９上の測定位置を示す測定点位置データが送られるようになっている。
【００４３】
このような第１の実施の形態は、統計解析装置７で統計解析された統計解析値と、測定点走査ユニット３により制御される試料９上の測定位置を示す測定点位置データをデータ処理装置８に取り込むことを特徴としている。
【００４４】
なお、試料９として細胞を観察するような場合は、細胞をローダミングリーン色素で標識することが望ましく、また、光検出ユニット６の光路は、共焦点光学系を構成するのが望ましい。
【００４５】
次に、このように構成した実施の形態を説明する。
【００４６】
光源ユニット１から励起光が出射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に照射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【００４７】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上での走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これらの光路を一つの測定点走査ユニット３により移動させることができる。
【００４８】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【００４９】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。データ処理装置８には、統計解析値と同時に、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データが与えられる。
【００５０】
これにより、データ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値と測定点位置の２種類のデータを関連付けることができ、統計解析値のイメージングを行うことが可能となる。
【００５１】
また、このデータ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。
【００５２】
さらにデータ処理装置８では、求めたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【００５３】
このような第１の実施の形態によれば、例えば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができる。この場合、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入することを考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、第１の実施の形態を適用することで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることが可能になる。なお、この処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【００５４】
従って、このようにすれば、統計解析装置７にり得られる統計解析値と、測定点走査ユニット３によって得られる測定点位置データを、データ処理装置８によって関連付けることができるので、統計解析値のイメージングを実現することができる。
【００５５】
なお、この実施の形態での構成は、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と蛍光光路の重なる領域がないように構成すれば、分光ユニット２を省略することができる。さらに、試料９が十分な蛍光を発するような場合は、光源ユニット１および分光ユニット２を省略することもできる。
【００５６】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【００５７】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００５８】
図２は、第２の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００５９】
この場合、統計解析装置７で統計解析された統計解析値、測定点走査ユニット３により制御される試料９上の測定位置を示す測定点位置データに加えて、光検出ユニット６で受光される受光強度に関する光強度データがデータ処理装置８に与えられるようになっている。
【００６０】
その他は、図１と同様である。
【００６１】
次に、このようにした実施の形態を説明する。
【００６２】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に照射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【００６３】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これらの光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【００６４】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【００６５】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【００６６】
なお、この場合の統計解析装置７からの統計解析値は、測定点走査ユニット３による測定点走査の影響を受けない、あるは除いたものであることが望ましい。
【００６７】
データ処理装置８には、統計解析装置７からの統計解析値とともに、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データと、光検出ユニット６より蛍光の強度に対応した光強度データが与えられる。
【００６８】
これにより、データ処理装置８では、光強度データ、統計解析値および測定点位置データの３種類の信号を関連付けることができる。ここで、統計解析値と測定点位置データが関連付けられているため、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、統計解析値像とレーザ顕微鏡画像との比較や重畳も行うことができる。
【００６９】
また、データ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【００７０】
このような第２の実施の形態によれば、例えば、生細胞内のタンパク質問の結合の様子のイメージングを行うことができる。この場合、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入することを考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、第２の実施の形態を適用することで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることが可能になる。また、これと同時に、レーザ顕微鏡画像を取得することができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質間の結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知るようなこともできる。なお、これらの処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【００７１】
従って、このようにすれば、統計解析装置７より得られる統計解析値と、光検出ユニット６によって得られる光強度データと、測定点走査ユニット３によって得られる測定点位置データのそれぞれを、データ処理装置８によって関連付けることにより、蛍光強度の統計解析値のイメージングや統計解析値イメージとレーザ顕微鏡画像の重ね合わせや比較などを行うことができる。
【００７２】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と蛍光光路の重なる領域がないように構成すれば、分光ユニット２を省略することができる。さらに、試料９が十分な蛍光を発するような場合は、光源ユニット１および分光ユニット２を省略することもできる。
【００７３】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【００７４】
（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００７５】
図３は、第３の実施の形態の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【００７６】
この場合、顕微鏡画像測定手段としての顕微鏡画像測定ユニット１０がさらに設けられている。この顕微鏡画像測定ユニット１０は、試料９の顕微鏡画像を取得するとともに、顕微鏡画像上の各測定位置での受光量を示す顕微鏡画像光強度データと各測定点の位置情報を示す顕微鏡画像測定点位置データを出力するものである。
【００７７】
そして、統計解析装置７で統計解析された統計解析値、測定点走査ユニット３により制御される試料９上の測定位置を示す測定点位置データ、顕微鏡画像測定ユニット１０からの顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データがそれぞれデータ処理装置８に与えられるようになっている。
【００７８】
その他は、図１と同様である。
【００７９】
次に、このようにした実施の形態の作用を説明する。
【００８０】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に入射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【００８１】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これら光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【００８２】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【００８３】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【００８４】
なお、この場合の統計解析装置７からの統計解析値は、測定点走査ユニット３による測定点走査の影響を受けない、あるは除いたものであることが望ましい。
【００８５】
データ処理装置８には、統計解析装置７からの統計解析値の他に、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データと、顕微鏡画像測定ユニット１０より顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが与えられる。
【００８６】
これにより、データ処理装置８では、これら４種類の信号を関連付けすることができる。ここで、統計解析値と測定点位置データが関連付けられているため、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、統計解析値像と光学顕微鏡画像の比較、重畳も行うことができる。
【００８７】
また、データ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【００８８】
このような第３の実施の形態によれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができる。この場合、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、第３の実施の形態を適用することで、試料９上での各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることが可能になる。また、これと同時に、光学顕微鏡画像を取得することができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質間結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知るようなこともできる。なお、これらの処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【００８９】
従って、このようにすれば、統計解析装置７より得られる統計解析値と、測定点走査ユニット３によって得られる測定点位置データおよび顕微鏡画像測定ユニット１０からの顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データのそれぞれを、データ処理装置８によって関連付けることにより、該統計解析値の統計解析値像、光学顕微鏡画像の形成や統計解析値像と光学顕微鏡画像との比較、重畳などを行うことができる。
【００９０】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と検出光路の重なる領域が無いようにすることで、分光ユニット２を省略することができる。あるいは、試料９が十分な蛍光を発するような場合、光源ユニット１及び分光ユニット２を省略することもできる。
【００９１】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【００９２】
（第４の実施の形態）
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００９３】
図４は、第４の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【００９４】
この場合、統計解析装置７で統計解析された統計解析値、測定点走査ユニット３により制御される試料９上の測定位置を示す測定点位置データ、顕微鏡画像測定ユニット１０からの顕微鏡画像光強度データおよび顕微鏡画像測定点位置データに加えて、光検出ユニット６で受光される受光強度に関する光強度データがデータ処理装置８に与えられるようになっている。
【００９５】
その他は、図３と同様である。
【００９６】
次に、このようにした実施の形態を説明する。
【００９７】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に入射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【００９８】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これら光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【００９９】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【０１００】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【０１０１】
データ処理装置８には、統計解析装置７からの統計解析値の他に、光検出ユニット６より蛍光強度に対応した光強度データ、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データ、顕微鏡画像測定ユニット１０より顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが与えられる。
【０１０２】
これにより、データ処理装置８では、これら５種類の信号を関連付けすることができる。ここで、統計解析値と測定点位置データが関連付けられているため、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらにまた、統計解析値像、レーザ顕微鏡像、光学顕微鏡像の比較、重畳も行うことができる。
【０１０３】
また、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【０１０４】
このような第４の実施の形態によれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができる。この場合も、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考える。蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この第４の実施の形態を適用することで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。また、これと同時にレーザ顕微鏡画像と光学顕微鏡画像を取得することができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質間結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。なお、これらの処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【０１０５】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と検出光路の重なる領域が無いようにすることで、分光ユニット２を省略することができる。あるいは、試料９が十分な蛍光を発するような場合、光源ユニット１及び分光ユニット２を省略することもできる。
【０１０６】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【０１０７】
（第５の実施の形態）
次に、本発明の第５の実施の形態を説明する。
【０１０８】
図５は、第５の実施の形態の概略構成を示すもので、図４と同一部分には、同符号を付している。
【０１０９】
この場合、データ処理装置８には、出力手段としての出力装置１１が接続されている。出力装置１１は、データ処理装置８での関連付け処理により取得された各種データを記録する記録手段や外部に出力するためのインターフェース手段などを有している。
【０１１０】
その他は、図４と同様である。
【０１１１】
次に、このようにした実施の形態を説明する。
【０１１２】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に入射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【０１１３】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これら光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【０１１４】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【０１１５】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【０１１６】
データ処理装置８には、統計解析装置７からの統計解析値の他に、光検出ユニット６より蛍光強度に対応した光強度データ、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データ、顕微鏡画像測定ユニット１０より顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが与えられる。
【０１１７】
これにより、データ処理装置８では、これら５種類の信号を関連付けすることができる。ここで、統計解析値と測定点位置データが関連付けられているため、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらにまた、統計解析値像、レーザ顕微鏡像、光学顕微鏡像の比較、重畳も行うことができる。
【０１１８】
また、データ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【０１１９】
その後、データ処理装置８での関連付け処理により取得された各種のデータは、出力装置１１に送られる。出力装置１１では、これら各種のデータを記録手段に記録するとともに、必要に応じてインターフェース手段を介して外部に出力する。
【０１２０】
このような第５の実施の形態によれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができるとともに、これらを記録手段に記録したり、外部装置に対して出力することもできる。
【０１２１】
この場合も、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この第５の実施の形態を適用することで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。また、これと同時にレーザ顕微鏡画像と光学顕微鏡画像を取得することができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質間結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。なお、これらの処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【０１２２】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と検出光路の重なる領域が無いようにすることで、分光ユニット２を省略することができる。あるいは、試料９が十分な蛍光を発するような場合、光源ユニット１及び分光ユニット２を省略することもできる。
【０１２３】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【０１２４】
（第６の実施の形態）
次に、本発明の第６の実施の形態を説明する。
【０１２５】
図６は、第６の実施の形態の概略構成を示すもので、図４と同一部分には、同符号を付している。
【０１２６】
この場合、データ処理装置８には、画像表示手段として画像表示装置１２が接続されている。この画像表示装置１２は、データ処理装置８での関連付け処理により取得された各種のデータを表示するもので、例えば液晶モニターからなっている。
【０１２７】
その他は、図４と同様である。
【０１２８】
次に、このようにした実施の形態を説明する。
【０１２９】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に入射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【０１３０】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これら光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【０１３１】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、統計解析装置７に送られる。
【０１３２】
統計解析装置７では、相関関数解析ボードにより光強度データを統計解析し、この解析結果として統計解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【０１３３】
データ処理装置８には、統計解析装置７からの統計解析値の他に、光検出ユニット６より蛍光強度に対応した光強度データ、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データ、顕微鏡画像測定ユニット１０より顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが与えられる。
【０１３４】
これにより、データ処理装置８では、これら５種類の信号を関連付けすることができる。ここでは、統計解析値と測定点位置データが関連付けられているため、統計解析値の統計解析値像を形成することができる。また、光強度データと測定点位置データが関連付けられているため、光強度データの像の形成、すなわちレーザ顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらにまた、統計解析値像、レーザ顕微鏡像、光学顕微鏡像の比較、重畳も行うことができる。
【０１３５】
また、データ処理装置８では、統計解析装置７からの統計解析値より測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさなども算出する。この場合、統計解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【０１３６】
その後、データ処理装置８での関連付けにより取得された各種のデータは、画像表示装置１２に送られる。画像表示装置１２では、これら各種データを外部から視覚的に捉えることのできる様態で液晶モニターに表示する。
【０１３７】
このような第６の実施の形態によれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができるとともに、これらを外部から視覚的に捉えることのできる様態で液晶モニターに表示することができる。
【０１３８】
この場合も、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この第６の実施の形態を適用することで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報とともに知ることができる。また、これと同時にレーザ顕微鏡画像と光学顕微鏡画像を取得することができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質間結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。なお、これらの処理では、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【０１３９】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と検出光路の重なる領域が無いようにすることで、分光ユニット２を省略することができる。あるいは、試料９が十分な蛍光を発するような場合、光源ユニット１及び分光ユニット２を省略することもできる。
【０１４０】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【０１４１】
（第７の実施の形態）
次に、本発明の第７の実施の形態を説明する。
【０１４２】
図７は、第７の実施の形態の概略構成を示すもので、図３と同一部分には、同符号を付している。
【０１４３】
この場合、光検出ユニット６には、統計解析装置７に代えて相関解析手段としての相関解析装置１３が接続されている。この相関解析装置１３は、光検出ユニット６より出力される光強度データを相関解析し、その結果である相関解析値をデータ処理装置８に与えるようにしている。また、データ処理装置８には、画像表示装置１４が接続されている。この画像表示装置１４は、例えば液晶モニターなどからなるもので、データ処理装置８で関連付けられた各種データを表示するとともに、測定点走査ユニット３からの試料９上の測定点の位置データに対応させて相関解析装置１３からの相関解析値を表示するようになっている。
【０１４４】
その他は、図３と同様である。
【０１４５】
次に、このようにした実施の形態の作用を説明する。
【０１４６】
この場合も、光源ユニット１から励起光が出照射されると、この励起光は、分光ユニット２で反射し、測定点走査ユニット３、集光ユニット４を通過して試料９に入射される。試料９は、励起光の照射により蛍光を発する。この試料９より発せられた蛍光は、集光ユニット４、測定点走査ユニット３を通り、分光ユニット２を透過して光検出ユニット６に入射される。
【０１４７】
この場合、測定点走査ユニット３により、試料９上の測定点の位置が制御されるが、このときの試料９上の走査位置は、励起光路と蛍光光路が一致しているので、これら光路は、一つの測定点走査ユニット３により振られる。
【０１４８】
光検出ユニット６は、入射される蛍光の強度に対応した光強度データを出力する。この光強度データは、相関解析装置１３に送られる。
【０１４９】
相関解析装置１３では、光強度データを相関解析し、この解析結果として相関解析値を求め、データ処理装置８に送出する。
【０１５０】
なお、この場合の相関解析装置１３からの相関解析値は、測定点走査ユニット３による測定点走査の影響を受けない、あるは除いたものであることが望ましい。
【０１５１】
データ処理装置８には、相関解析装置１３からの相関解析値の他に、測定点走査ユニット３より試料９上の測定位置を表わす測定点位置データと、顕微鏡画像測定ユニット１０より顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが与えられる。
【０１５２】
これにより、データ処理装置８では、これら４種類の信号を関連付けすることができる。
【０１５３】
ここで、相関解析値と測定点位置データが関連付けられているため、相関解析値の統計解析値像を形成することができる。また、顕微鏡画像光強度データと顕微鏡画像測定点位置データが関連付けられているため、顕微鏡画像光強度データの像の形成、すなわち光学顕微鏡画像の形成を行うことができる。さらに、相関解析値像と光学顕微鏡画像の比較、重畳も行うことができる。また、相関解析装置１３からの相関解析値から測定対象粒子の拡散時間、濃度、大きさが算出される。これらの値も測定点位置データと関連付けられる。この場合、相関解析値の代わりに、これらの算出結果を用いた像の形成も可能である。さらに、データ処理装置８では、求められたデータの２値化、各種の平滑化、微分等の数学的処理を行うこともできる。
【０１５４】
その後、データ処理装置８での関連付けにより取得された各種のデータは、画像表示装置１４に送られる。画像表示装置１４では、外部から視覚的に捉えることのできる様態で、各種データを表示するとともに、測定点走査ユニット３からの試料９上の測定点の位置データに対応させて相関解析装置１３からの相関解析値を表示する。
【０１５５】
このような第７の実施の形態によれば、生細胞内のタンパク質間の結合の様子のイメージングを行うことができるとともに、これらを外部から視覚的に捉えることのできる様態で液晶モニターに表示することができる。
【０１５６】
この場合も、蛍光標識したタンパク質を生細胞内に導入する場合を考えると、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合した場合、その拡散時間が長くなるが、この第７の実施の形態を用いることで、試料９上の各測定点において、蛍光標識したタンパク質が他のタンパク質と結合しているか否かを、その測定点の位置情報と共に知ることができる。また、これと同時に光学顕微鏡画像を得ることができる。このため、各細胞器官の位置情報を得ることができる。すなわち、各地点の蛍光標識したタンパク質の他のタンパク質との結合の有無と、各細胞器官の位置情報を同時に得ることができることから、興味の有るタンパク質問結合がどの細胞器官内で起こっているのかを知ることができる。なお、これらの処理の際、データ処理装置８での数学的処理が有用である。
【０１５７】
なお、この実施の形態の構成についても、当然、各種の変形、変更が可能である。例えば、測定点走査ユニット３の代わりに可動式の試料保持ユニットを用いることができる。また、測定点走査ユニット３の位置を変えることができる。また、励起光路と検出光路の重なる領域が無いようにすることで、分光ユニット２を省略することができる。あるいは、試料９が十分な蛍光を発するような場合、光源ユニット１及び分光ユニット２を省略することもできる。
【０１５８】
また、試料９は、固定化された細胞に限らず、例えば浮遊細胞や組織、あるいはポリマーなどの細胞以外のものでもよい。さらに、細胞９は、単一の細胞でなく、複数設置されてもよい。なお、タンパク質間の結合の様子として、同一細胞内の異なる細胞器官同士の比較だけでなく、同一細胞内の同種の細胞器官同士や複数細胞間の同種の細胞器官同士の比較も行ってよい。ローダミングリーン以外の蛍光物質の例として、ＧＦＰ（緑色蛍光タンパク）、シアニン系色素、ＴＡＭＲＡ、Ａｌｅｘａなどが挙げられる。これらの色素を用いるときは、本実施の形態と異なる励起光源、ダイクロイックミラーを用いる必要が生じる場合もある。標識用物質は、例えば化学的発光物質、電気化学的発光物質などの蛍光物質以外でもよい。また、統計解析は、自己相関のみでなく、相互相関であってもよい。測定点は、光軸方向に垂直な面上のみならず、３次元の任意の位置に設置されてよい。光軸方向の測定点移動は、ステージの移動を用いることなどにより可能である。
【０１５９】
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、実施段階では、その要旨を変更しない範囲で種々変形することが可能である。例えば、上述した各実施の形態では、試料９より発せられた光として、蛍光について述べたが、蛍光以外にも、化学発光、電気化学発光のような他の光信号を発する試料であってもよい。
【０１６０】
さらに、上記実施の形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示されている複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出できる。例えば、実施の形態に示されている全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出できる。
【０１６１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、光強度の解析結果のイメージングを行うことができるとともに、これら解析結果のイメージと試料の画像との重ね合わせや比較も可能にした測定装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の概略構成を示す図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の概略構成を示す図。
【図３】本発明の第３の実施の形態の概略構成を示す図。
【図４】本発明の第４の実施の形態の概略構成を示す図。
【図５】本発明の第５の実施の形態の概略構成を示す図。
【図６】本発明の第６の実施の形態の概略構成を示す図。
【図７】本発明の第７の実施の形態の概略構成を示す図。
【符号の説明】
１…光源ユニット
２…分光ユニット
３…測定点走査ユニット
４…集光ユニット
５…試料保持ユニット
６…光検出ユニット
７…統計解析装置
８…データ処理装置
９…試料
１０…顕微鏡画像測定ユニット
１１…出力装置
１２…画像表示装置
１３…相関解析装置
１４…画像表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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