PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005046510A1 05.04.2007
Titel Mikroskopsystem für FCS-Messungen
Anmelder Leica Microsystems CMS GmbH, 35578 Wetzlar, DE
Erfinder Knebel, Werner, Dr., 76709 Kronau, DE
Vertreter Reichert, W., Dipl.-Phys. Univ. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 93047 Regensburg
DE-Anmeldedatum 29.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005046510
Offenlegungstag 05.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.2007
IPC-Hauptklasse G02B 21/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Es ist ein Mikroskopsystem (1) zur Durchführung von FCS-Messungen mit mindestens einer ersten Lichtquelle (3), die Beleuchtungslicht (2) aussendet, offenbart. Ferner ist eine Ziellichtquelle (7) zum Markieren eines FCS-Volumens im Probenvolumen (5) vorgesehen. Das Licht der Ziellichtquelle (7) und das Licht der ersten Lichtquelle (3) werden auf einen gemeinsamen Ort im Probenvolumen (5) gerichtet. Die Wellenlänge der ersten Lichtquelle (3) unterscheidet sich von der Wellenlänge der Ziellichtquelle (7).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Mikroskopsystem für FCS-Messungen. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein Mikroskopsystem zur Durchführung von FCS-Messungen mit mindestens einer Lichtquelle, die Beleuchtungslicht aussendet, und mit mehreren optischen Elementen, die das Beleuchtungslicht auf ein Probenvolumen richten.

Das europäische Patent EP 0 941 470 offenbart ein Fluoreszenzkorrelationons-Spektroskopiemodul für ein Mikroskop. Das FCS-Modul kann extra mit einem Mikroskop beliebiger Bauart verbunden werden. Mit der Fluoreszenzkorrelationons-Spektroskopie ist das Studium zur Untersuchung molekularer dynamischer Vorgänge möglich. Hierzu werden die in Lösung befindlichen Partikel mit zu Fluoreszenz fähigen Farbstoffen dotiert, und diese Farbstoffe dann über Licht bestimmter Wellenlänge angeregt. Das von einem Laser kommende Anregungslicht wird in das Modul über eine Flanschverbindung für einen Lichtwellenleiter eingekoppelt. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten FCS-Modul ist es schwierig, das FCS-Detektionsvolumen mit dem Probenbereich zur Deckung zu bringen, der untersucht werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskopsystem zu schaffen, mit dem auf zuverlässige Weise die Ausrichtung auf das zu untersuchende Probenvolumen erfolgen kann.

Die objektive Aufgabe wird durch ein Mikroskopsystem gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Mikroskopsystem zur Durchführung von FCS-Messungen mit einer Ziellichtquelle zum Markieren eines FCS-Volumens versehen ist. Dabei wird das Licht der Ziellichtquelle ebenfalls über die mehreren optischen Elemente auf das Probenvolumen gerichtet. Die Wellenlänge der ersten Lichtquelle unterscheidet sich von der Wellenlänge der Ziellichtquelle.

Ein Vereinigungselement ist vorgesehen, das das Beleuchtungslicht der ersten Lichtquelle mit dem Licht der Ziellichtquelle zu einem gemeinsamen Strahlengang vereinigt. Das Licht der Ziellichtquelle besitzt eine größere Wellenlänge als das Beleuchtungslicht der ersten Lichtquelle.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Licht der Ziellichtquelle eine Wellenlänge aufweist, die im Bereich von rotem Licht liegt. Ebenso kann das Licht der Ziellichtquelle eine Wellenlänge aufweisen, die im Bereich von IR-Licht liegt. Bei IR-Licht ist eine Kamera vorgesehen, die das IR-Licht registriert und in ein für den Benutzer sichtbares Bild wandelt. Ferner ist die Ziellichtquelle mit einer Korrekturoptik versehen, um die Farbfehler aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen von der ersten Lichtquelle und der Ziellichtquelle auszugleichen.

Die mindestens erste Lichtquelle und/oder die Ziellichtquelle ist ein Laser.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Mikroskop mit einer Lichtleitfaser versehen, in die das Beleuchtungslicht der mindestens ersten Lichtquelle und das Licht der Ziellichtquelle einkoppelbar ist, um die Kolinearität des Beleuchtungslichts und des Lichts der Ziellichtquelle zu erzielen. Das Vereinigungselement kann dabei ein Strahlteiler sein. Ebenso ist es denkbar, dass das Vereinigungselement ein AOTF, ein AOBS oder ein AOM ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und

2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

1 beschreibt schematisch ein Mikroskopsystem 1 zur Durchführung von FCS-Messungen. Das Mikroskopsystem 1 ist mit mindestens einer ersten Lichtquelle 3 versehen, die Beleuchtungslicht aussendet, das auf ein Probenvolumen 5 bzw. eine Probe gerichtet wird. Ferner ist eine Ziellichtquelle 7 zum Markieren des FCS-Volumens 5 vorgesehen. Die Ziellichtquelle 7 sendet Licht 6 aus, das ebenfalls auf das FCS-Volumen gerichtet wird. Die Wellenlänge des Beleuchtungslichts 2 der ersten Lichtquelle 3 unterscheidet sich von der Wellenlänge des Lichts 6 der Ziellichtquelle 7. Das Licht 2 von der Beleuchtungslichtquelle 3 und das Licht 6 von der Ziellichtquelle 7 werden durch ein Vereinigungselement 9 zu einem gemeinsamen, kolinearen Strahlengang zusammengeführt. Das Vereinigungselement 9 kann dabei als Strahlteiler ausgebildet sein. Ebenso ist es denkbar, dass das Vereinigungselement 9 ein AOTF, ein AOBS, oder AOM ist. Zwischen der Ziellichtquelle 7 und dem Vereinigungselement 9 ist eine Korrekturoptik 10 vorgesehen, um die Farbfehler aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts 2 der ersten Lichtquelle 3 und des Lichts 6 der Ziellichtquelle 7 auszugleichen. Das Licht 2 der ersten Lichtquelle 3 und das Licht 6 der Ziellichtquelle 7 wird über mehrere optische Elemente 12 und eine Mikroskopoptik 14 auf das Probenvolumen 5 bzw. die Probe gerichtet. Das Probenvolumen 5 bzw. die Probe ist zumindest auf einem XY-Tisch 16 vorgesehen, um dadurch das Probenvolumen hinsichtlich der Position des Beleuchtungslichts zu verändern. Das Probenvolumen 5 wird aufgrund der Beleuchtung durch das Licht der ersten Lichtquelle 3 zur Fluoreszenz angeregt, so dass das Probenvolumen 5 Detektionslicht 15 aussendet, das ebenfalls über die Mikroskopoptik 14 und die optischen Elemente auf den Detektor 18 gerichtet wird. Das Licht 6 der Ziellichtquelle 7 besitzt eine größere Wellenlänge als das Beleuchtungslicht 2 der ersten Licht-quelle 3. In einer ersten Ausführungsform besitzt das Licht 2 der Ziellichtquelle 3 eine Wellenlänge, die im Bereich von rotem Licht liegt. Den Ort des Lichts 6 der Ziellichtquelle 7 auf dem Probenvolumen 5 kann ein Benutzer 24 somit direkt und visuell beobachten. Falls das Licht 6 der Ziellichtquelle 7 im Wellen-längenbereich von IR-Licht liegt, ist eine Kamera 22 vorgesehen, die für den Benutzer 24 ein Bild erzeugt, damit dieser den Ort des Beleuchtungslichts 25 im Probenvolumen 5 erkennen kann.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Mikroskopsystems 1. Dem Vereinigungselement 9 ist eine Lichtleitfaser 30 nachgeordnet, in die das Beleuchtungslicht 2 der mindestens ersten Lichtquelle 3 und das Licht 6 der Ziellichtquelle eingekoppelt werden. Durch das Einkoppeln des Beleuchtungslichts 2 des Lichts 6 der Ziellichtquelle 7 in die Lichtleitfaser 30 erzielt man die Kolinearität des Beleuchtungslichts. Somit ist gewährleistet, dass das Licht 6 der Ziellichtquelle 7 und das Beleuchtungslicht 2 der mindestens ersten Lichtquelle 3 auf einen gemeinsamen Auftreffort 25 im Probenvolumen 5 oder in der Probe auftreffen. Die Lichtleitfaser 30 kann mit einer Einkoppeloptik 31 und einer Auskoppeloptik 32 versehen sein.


Anspruch[de]
Mikroskopsystem (1) zur Durchführung von FCS-Messungen mit mindestens einer ersten Lichtquelle (3), die Beleuchtungslicht (2) aussendet und mehreren optischen Elementen (12, 15), die das Beleuchtungslicht (2) auf ein Probenvolumen (5) richten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ziellichtquelle (7) zum Markieren eines FCS-Volumens im Probenvolumen (5) vorgesehen ist, deren Licht (6) ebenfalls über die mehreren optischen Elemente (12, 15) auf das Probenvolumen (5) gerichtet ist, und wobei sich die Wellenlänge der ersten Lichtquelle (3) von der Wellenlänge der Ziellichtquelle (7) unterscheidet. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vereinigungselement (9) vorgesehen ist, das das Beleuchtungslicht (2) der ersten Lichtquelle (3) mit dem Licht (6) der Ziellichtquelle (7) zu einem gemeinsamen Strahlengang vereinigt. Mikroskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (6) der Ziellichtquelle (7) eine größere Wellenlänge besitzt, als das Beleuchtungslicht (2) der ersten Lichtquelle (3). Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (6) der Ziellichtquelle (7) eine Wellenlänge aufweist, die im Bereich von rotem Licht liegt. Mikroskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht (6) der Ziellichtquelle (7) eine Wellenlänge aufweist, die im Bereich von IR-Licht liegt, und dass eine Kamera (22) vorgesehen ist, die das IR-Licht registriert und in ein für den Benutzer (24) sichtbares Bild wandelt. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziellichtquelle (7) mit einer Korrekturoptik (10) versehen ist, um die Farbfehler aufgrund der unterschiedlichen Wellenlängen von der ersten Lichtquelle (3) und der Ziellichtquelle (7) auszugleichen. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens erste Lichtquelle (3) und/oder die Ziellichtquelle (7) ein Laser ist. Mikroskop nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lichtleitfaser (30) vorgesehen ist, in die das Beleuchtungslicht (2) der mindestens ersten Lichtquelle (3) und das Licht (6) der Ziellichtquelle (7) einkoppelbar ist, um eine Kolinearität des Beleuchtungslichts (2) und des Lichts (6) der Ziellichtquelle (7) zu erzielen. Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereinigungselement (9) ein Strahlteiler ist. Mikroskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vereinigungselement (9) ein AOTF, ein AOBS, oder ein AOM ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com