고감도 실시간 공초점 형광 현미경
HIGH-SENSITIVITY AND VIDEO-RATE CONFOCAL FLUORESCENCE MICROSCOPE
특허 요약
본 발명은 세포나 조직 내부에서 단일 형광 분자 신호를 실시간으로 (수십 Hz 이상) 관측하고자 하는데 그 목적이 있다. 위의 과제를 해결하고자 본 발명은 크게 하나 이상의 단파장 레이저로 이루어진 광원부, 평행광인 광원을 적절한 크기의 선형의 빛으로 만드는 렌즈부, 광원은 반사하고 형광은 투과시킴으로써 광원과 형광을 분리하는 다색거울, 광원을 대상물의 넓은 면적에 조사하고 형광을 대면적 카메라에 뿌려주는 스캔거울, 입사한 광원을 대상물에 조사하고 대상으로부터 나온 형광을 집광하여 다시 내보내는 현미경부, 나온 형광신호로부터 백그라운드를 제거하고 관측하는 검출부로 구성된다.
청구항
번호청구항
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단일 형광 분자 관찰을 위한 공초점 형광 현미경에 있어서,하나 이상의 단파장 레이저로 이루어지며, 하나 이상의 이색 거울을 포함하여 광을 콜리메이트(collimate)하는 광원부;하나 이상의 원기둥 렌즈 및 하나 이상의 원형 렌즈를 포함하여 상기 광원부의 광을 선형으로 만드는 렌즈부;각도를 변화시켜 선형의 상기 광과 수직한 방향으로 상기 광을 이동시켜 대상물의 2차원적인 형광정보를 얻게하는 제 1 스캔 거울;상기 광원부와 상기 제 1 스캔 거울의 사이에 위치하는 다색 거울;상기 광을 상기 대상물에 조사하고 상기 대상물로부터 발생한 형광을 집광하는 현미경부; 및상기 형광을 관측하는 대면적 카메라 및 슬릿을 포함하는 검출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 1에서,상기 검출부는, 역스캔된 상기 형광을 상기 대면적 카메라에 스캔해주는 제 2 스캔 거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 2에서,상기 검출부의 상기 제 2 스캔 거울은, 상기 제 1 스캔 거울과 동기화 되어서 각도를 바꾸는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 2에서,상기 검출부의 상기 대면적 카메라는, 대면적 CCD 카메라인 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 1에서,상기 렌즈부는, 콜리메이트된 광이 순차적으로 통과되도록 배치된 제1 원기둥 렌즈, 제2 원기둥 렌즈 및 제3 원기둥 렌즈를 포함하며, 상기 제 2 원기둥 렌즈의 곡면의 방향은 상기 제 1 원기둥 렌즈의 곡면의 방향에 대해 수직이고, 상기 제 3 원기둥 렌즈의 위치는 상기 제 1 원기둥 렌즈로부터 상기 제 1 원기둥 렌즈의 초점거리와 상기 제 3 원기둥 렌즈의 초점거리의 합만큼 떨어져서 위치하며, 상기 제 3 원기둥 렌즈의 곡면의 방향은 상기 제 1 원기둥 렌즈의 곡면의 방향과 동일한 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 5에서,상기 렌즈부는, 제1 원형 렌즈, 제2 원형 렌즈 및 제3 원형 렌즈를 포함하며, 상기 제 1 원형 렌즈는, 상기 제 2 원기둥 렌즈로부터 상기 제 2 원기둥 렌즈의 초점거리와 상기 제 1 원형 렌즈의 초점거리의 합만큼 떨어진 곳에 위치하며, 상기 제 1 스캔 거울은 상기 제 1 원형 렌즈로부터 상기 제 1 원형 렌즈의 초점거리만큼 떨어진 곳에 위치하며, 상기 제 2 원형 렌즈는 상기 제 1 스캔 거울로부터 상기 제 2 원형 렌즈의 초점거리만큼 떨어진 곳에 위치하고, 상기 제 3 원형 렌즈는 상기 제 2 원형 렌즈로부터 상기 제 2 원형 렌즈의 초점거리와 상기 제 3 원형 렌즈의 초점거리의 합만큼 떨어진 곳에 위치하는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 1에서,상기 검출부는, 하나 이상의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 2에서,상기 검출부는, 제4 원형 렌즈, 제5 원형 렌즈 및 제6 원형 렌즈를 포함하며, 상기 제 4 원형 렌즈와 상기 제 5 원형 렌즈 사이에 상기 슬릿이 위치하며, 상기 제 2 스캔 거울의 다음에 상기 제 6 원형 렌즈가 위치하는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 2에서, 상기 검출부의 상기 대면적 카메라의 노출시간은, 상기 제 1 스캔 거울 및 상기 제 2 스캔 거울의 스캔시간과 서로 동기화되는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.

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청구항 1에서,상기 렌즈부와 상기 현미경부의 사이에, 하나 이상의 평면 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 공초점 형광 현미경.