Инвертированный микроскоп-фотометр Советский патент 1989 года по МПК G01J1/42 

7 rf 15 . lit.

Изобретение относится к фотометрии и предназначено для биотехнологии и медицины, а именно для исследования клеток культур тканей, а также взвесей клеток. Цель изобретения - повышение производительности измерений. Цель достигается тем, что в инвертированный микроскоп, содержащий собственно микроскоп, сканирующий предметный стол с объектом, систему регистрации флуоресценции, систему фотографирования, введены два сменных светоделителя 12 и 13, линзы 14 и зеркало 18, выполненные с возможностью ввода-вывода из хода лучей, и запирающие светофильтры 15 и 20. Схема позволяет проводить одновременную регистрацию интенсивности флуоресценции клеток в ячейках специальных планшет в двух областях спектра и, кроме того, использовать фотоприемник 17 в качестве датчика сигнала получения оптимальной выдержки при автоматическом фотографировании. 1 ил.

2ll П

,f I-

га ft

Из(5бретение относится к фотометрии и предназначено для исследсхвания клеток культур тканей, а также взвесей клеток в спеш1альной посуде, и может быть использовано при производстве приборов для биотехнологии, медицины и биологин.

Цель изобретения - повьпение производительности измерений интенсивности флуоресценции объектов.

На чертеже представлена принци- пи;и1ьная оптическая схема инвертированного микроскопа-фотометра.

Инвертированный микроскоп-фотометр содержит источник света - ртутную .члмпу (ЛР111-230-2) 1, коллектор 2 теплогкицитиын светофильтр 3, узкопо- лосньй возбу/кдаюшш светофильтр 4, Ш1терференцпонпы1 1 светоделитель 5, микрообъектиБ 6, объект 7, запирающий светофильтр 8, призму 9, окуляр 10, масштабную сетку 11, сменные свзтоле;п1тели 12 и 13, переключаемую линзу 1 4 , запирающи светофильтр 15, диафрагму 16, фотоумножитель 17, зеркало 18, линзу 19, запирающий светофильтр 20, фотоумножитель 21 , окулгяр 22, электромагнитный затвор 23, фотоаппарат 24, KtMinencop

диафраг п, 26 , пака:1ива}1ия ,

коллектор

25, 27,

Излучение от ртутной лампы 1, прошедшее через коллектор 2, теплозащитный свс тоф1шьтр 3, узкополосный светофильтр 4, отразившись от интерфе- ренпионпого светоделителя 5, микрообъективом 6 собирается на объекте 7 и возбуждает его сЬлуоресценцию. Изображение препарата тем же микрообьек- тивом через запирающей светофильтр 8 при введеппой в ход лучей призме 9 и окуляром 10 с сеткой II получается на сетчатке глаза наблюдателя. При выведенной из хода лучей призме 9 свето)3ой по ГОК с шуоресцеиции с помощью ипторферспциопного светоделителя 12 разделяется па два потока,од№1 из которых с помощью липзы 14, запирающего светофильтра 15 и диафрагмы 16 попа;1ает на фотоумпожитель ФЭУ) 17; друГ лЧ - при выведенном из кода-лу- чс зеркале 18 с помощью 19 через з; пирак:ци11 снет;: фильгр 20 попадает па BTkJp ii 21 , Прп введенном в ход луче1 lu-pKn/ o 18 изображение объекта .рпк| 22 при открытом

э. 23 создает-

0

5

ся в плоскости фотопленки фотоаппарат та 24. Система освещения объекта в проходящем свете состоит из конденсора 25, полевой диафрагмы 26, коллектора 27, лампь 8 нлкапивания.

При измерении интенсивности флуоресценции объекта, предварительно окрашенного двумя флуоресцирующими кра- сителями флюоресце1шдиацетатом и

зтидиумбромидом), происходит возбуждение флуоресценции и указанных красителей при освещении ячейки планшета с объектом 7 возбуждаюашми лучами, выделенными из излучения источника 1 света с помощью светофильтра 4. Свет флуоресценции объекта нри выведенных из хода лучей нризме 9 и зеркале 18 с помощью интерференционного светоделителя 12 распределяется на два канала и через соответствующие запирагэ- щие светофильтры 15 и 20 попадает на ФЭУ 17 и 21 . Характеристики светсгде- .дителя 12 выбираются такими, чтобы отражалась более коротковолновая флуоресценция (зеленая) на ФЭУ 17 и пропускалась более длинноволновая флуоресценция (красная) - на ФЭУ 21. Запирающие светофильтры 15 и 20 пропускают соответственно зеленую и красную области спектра. Л1-гнзы 14 и 19 проектируют в плоскости фотокатодов соответствующих ФЭУ зрачок микрообъектива 6.

Так происходит pei-истрация интенсивности флуоресценпии в двух участках спектра для первой ячейки планшеты. Затем предмс тпый стол автоматически переме1цаот планшету в положение, в котором перед микрообъективом устанавливается вторая ячейка, производится измерение и т.д. Таким образом, при сканировании планшеты происходит одновременная регистрация интенсивностей ф.пуоресцендии объекта в зеленой и красной областях спектра. Обработка результатов измерений производится с помощью ЭВМ по разработанной математической программе с вы- дгччей процентного содержания живых и мертвых клеток на дисплее или принтере . Время измерения одной планшеты на 60 ячеек - 30 с

При фотографировании изображения клеток обеспечивается автоматическое регулирование выдержек как при интегральной оценке освещенности изображения всего ПИП болтитей части поля объекта, так и при г,ц кче освещеннос0

5

0

5

0

5

515

ти изображения (яркости флуоресценции) сюжетно важной части кадра, что требуется пр/и съемке объектор методами флуоресцентной микроскопии и томного поля. При первом способе в ход лучей вводится }1еседектив1 ый светоделитель 13, посылающий на ФЭУ 17 10% светового потока и пропускающий 90% светового потока; последний, отражаясь от зеркала 18 (при введенном в ход лучей зеркале), идет к фотоаппарату 24. Изображение объекта образуется в плоскости фотопленки с помощью микрообъектива 6 и окуляра 22. Осуществление микрофотографирования производится с помощью блока уп яп;1е- ния микрофотонасадкой, При этом ь..;ес- то светоделителя 12 в ход лучей вводятся светоделитель 13, зеркало 18 и открывается электроь агпитный заттюр 23. При достижении оптимальной выдержки (регистрации на ФЭУ 17 соответствующего сигнала) электромаг нит- ный затвор 23 закрывается и осу:цеств- ляется перемотка пленки на один кадр в кассете фотоаппарата.

При определении вы юржки по сюжетно важной части кадра (оОь)чпо выделя- стся 1/ плошйди кадрл линза 1 t Ы- водится из хода лучей. При этом и плоскость фотокатода ФЭУ микрооСъек- тиь 6 проектирует изображение препарата. С помощью диафрагмы 16 из этого изображения выдeJrяeтcя часть , равна по площади 1 % площади фотокадра 24X36 мм. Предварительно пентр диафрагмы 16 согласуется с центром кружка Б сетке 1 1 оку.чяра 10, На сетке нанесены рамка, соответствуюи ая фотокадру, кружок, соответствующий 1% фотокадра, и 4 бшнтриха, по которым наблюдатель настраивается на плоскость сетки.

Таким образом, инвертированный микроскоп-фотометр обеспечивает наблюдение клеток культур тканей в проходящем свете (в том числе методами фазового и интерференционного контраста при использовании соответствующего конденсора 25 и микрообъектива 6) , в свете флуоресценции, микрофотографирование этих объектов с автоматическим регулированием выдержек (по интегральному и точечному спосо86786

бам) , а также одновременное (мч«. интсисивностеГ флуоресценции в двух участках спектра при автоматич€п.-ком сканировании планшет с рег1 страцией и обработкой результатов с помощью ЭВМ.

0

5

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Инвертированный микроскоп-фотометр, содержащий ртутную лампу и расположенные по ходу ее луча коллектор, теплозащитный светофильтр и узконо- лосный возбуждающш светосЬштьтр, лампу накаливания и расположенные по ходу ее луча, перпендикулярному ходу луча ртутной лампы, второй коллектор, конденсор, мккрообьсктив, иитерферен- дионньй светоделитель, запипаюнагь светофютьтр , npH3Nry, снетоделш ель , зеркало, линзу и фотопр1 емник, при этом призма выполнена с возможностью выпада ее из хода лучей, а --.акже сис- визуального наблюдения, расположенную по ходу отраженного от призмы луча и состоящую из двух линз И расположенной между HIC-IH масштабной ci TKH, систему фотоэлс ктри 1еско{1 ре- гист)аци1 , состоящую и:; последоиа- тельно расположенньг по луча, отраженного от cвeтoдeJП ГL пя, диафрагмы и второго фoтGr;l ),l. cHCTff- му фотографической регистрации, состоящую из последователы о расткхчожгт - ных по ходу луча, отра;-кепиогп от зеркала окуляра, электромагнитного затвора н фотоаппарата, о т л п ч а ю - щ и и с я тем, что, с мелью повьпче- ния производительности изжрепи, н него дополнительно введены второй запирающий светофильтр, расположенный перед первым фотоприемником, дополнительная линза и третго запирающ1Ш светофильтр, расположенные перед диафрагмой в системе фотоэлектрической регистрации, и дополните;пзньп | интерференционный светоделитель, при этом первый светоделитель выполнен неселективным, зеркало и дополнительнап линза выполнены с возможностью впсуда и вывода из хода лучей, а iiepiu-ni ои - тоделитель и дополнительньп и ггерфе- ренционный светоделитель пшюлнгны сменными.