簡易二焦点面光学を用いた三次元粒子追跡法

 蛍光粒子の蛍光像は、その焦点の位置によって、像の明るさや見え方が変化します。三次元粒子追跡法では、像の明るさの変化から、対物レンズに対する蛍光粒子の位置を計算する方法です。

像の明るさの変化から、対物レンズに対する蛍光粒子の位置を計算する方法

 下図は、蛍光粒子の位置を光軸方向にずらしながら観察した蛍光像です。path1でできる焦点面と、path2でできる焦点面の間に蛍光粒子が存在するようにしています。path1では、蛍光像は段々と暗くなっていき、path2では、逆に明るくなっていきます。つまり、二つの蛍光像の差から、その光軸方向の位置を計算することが可能です。水平方向の位置は、従来の通り、蛍光像の重心位置で計算します。

蛍光粒子の位置を光軸方向にずらしながら観察した蛍光像

 カバーガラスに蛍光粒子を固定し、ピエゾ素子を用いて、XYZ方向に様々に動かして、実際に三次元的に追跡した図を示します。 原理も方法も単純で、簡単に三次元追跡が可能です。

図:三次元的追跡

省スペース全反射顕微鏡の構築

 照射系カスタム部品と光学部品を組み合わせることで、IX71のポートに接続することが可能です。ジーオングベースの上に設置しますので、省スペースでの全反射顕微鏡の構築が可能です。学校の理科室など防振台設置スペースが無い場所でも、アクティブ防振台を設置することで全反射顕微鏡が構築できます。


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