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1. WO2020114930 - VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM NACHWEIS VON FLUORESZENZSIGNALEN IN EINER DREIDIMENSIONALEN REGION EINER PROBE

Veröffentlichungsnummer WO/2020/114930
Veröffentlichungsdatum 11.06.2020
Internationales Aktenzeichen PCT/EP2019/083219
Internationales Anmeldedatum 02.12.2019
IPC
G01N 21/64 2006.01
GPhysik
01Messen; Prüfen
NUntersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
21Optisches Untersuchen oder Analysieren von Stoffen, d.h. durch die Anwendung infraroten, sichtbaren oder ultravioletten Lichts
62Systeme, in welchen das untersuchte Material so angeregt wird, dass es Licht emittiert oder die Wellenlänge des auffallenden Lichts ändert
63optisch angeregt
64Fluoreszenz; Phosphoreszenz
G02B 21/00 2006.01
GPhysik
02Optik
BOptische Elemente, Systeme oder Geräte
21Mikroskope
CPC
G01N 21/6458
GPHYSICS
01MEASURING; TESTING
NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
21Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using infra-red, visible or ultra-violet light
62Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
63optically excited
64Fluorescence; Phosphorescence
645Specially adapted constructive features of fluorimeters
6456Spatial resolved fluorescence measurements; Imaging
6458Fluorescence microscopy
G02B 21/0076
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
21Microscopes
0004specially adapted for specific applications
002Scanning microscopes
0024Confocal scanning microscopes (CSOMs) or confocal "macroscopes"; Accessories which are not restricted to use with CSOMs, e.g. sample holders
0052Optical details of the image generation
0076arrangements using fluorescence or luminescence
G02B 26/06
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
26Optical devices or arrangements using movable or deformable optical elements for controlling the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light, e.g. switching, gating, modulating
06for controlling the phase of light
G02B 27/0075
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
27Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
0075with means for altering, e.g. increasing, the depth of field or depth of focus
G02B 3/0006
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
3Simple or compound lenses
0006Arrays
G02B 3/14
GPHYSICS
02OPTICS
BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
3Simple or compound lenses
12Fluid-filled or evacuated lenses
14of variable focal length
Anmelder
  • CARL ZEISS MICROSCOPY GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • KALKBRENNER, Thomas
Vertreter
  • MEYER, Jork
Prioritätsdaten
10 2018 220 779.803.12.2018DE
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM NACHWEIS VON FLUORESZENZSIGNALEN IN EINER DREIDIMENSIONALEN REGION EINER PROBE
(EN) METHOD AND APPARATUS FOR DETECTING FLUORESCENCE SIGNALS IN A THREE-DIMENSIONAL REGION OF A SAMPLE
(FR) PROCÉDÉ ET DISPOSITIF POUR DÉCELER DES SIGNAUX DE FLUORESCENCE DANS UNE RÉGION TRIDIMENSIONNELLE D'UN ÉCHANTILLON
Zusammenfassung
(DE)
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Nachweis von Fluoreszenzsignalen (12) in einer dreidimensionalen Region einer Probe (7), insbesondere ein Verfahren zum Nachweis von fluoreszenzmarkierten Antikörpern und/oder Antigenen auf einer biologischen Oberfläche, z. B. einer Zelloberfläche. Dabei werden von der Probe emittierte Fluoreszenzsignale (12) mittels eines Detektors (13) zweidimensional aufgelöst und mit einer gegenüber einer ursprünglichen Schärfentiefe (DOF) eines im Detektionsstrahlengang angeordneten Objektivs (5) erhöhten Schärfentiefe (EDOF) als Bilddaten erfasst. Die Bilddaten werden mittels einer Auswerteeinheit ausgewertet und die Anzahl der einer Bildregion zugeordneten Fluoreszenzsignale wird ermittelt und abgespeichert. Die gegenüber der ursprünglichen Schärfentiefe (DOF) erhöhte Schärfentiefe (EDOF) wird mittels eines in einer Pupille (15) des Detektionsstrahlengangs angeordneten optischen Elements (14), z. B. eines Axikons, einer kubischen Phasenmaske, einer Ringphasenmaske, eines doppelbrechenden Elements, einer Flüssiglinse, eines adaptiven Spiegels oder eines Mikrolinsenarrays, erzeugt.
(EN)
The invention relates to a method and an apparatus for detecting fluorescence signals (12) in a three-dimensional region of a sample (7), in particular a method for detecting fluorescence-marked antibodies and/or antigens on a biological surface, e.g., a cell surface. In the process, fluorescence signals (12) emitted by the sample are resolved in two dimensions by means of a detector (13) and are detected as image data with an extended depth of field (EDOF) that has been increased in relation to an original depth of field (DOF) of an objective lens (5) disposed in the detection beam path. The image data are evaluated by means of an evaluation unit and the number of fluorescence signals assigned to an image region is determined and stored. The extended depth of field (EDOF) in relation to the original depth of field (DOF) is generated by means of an optical element (14) disposed in a pupil (15) of the detection beam path, e.g., an axicon, a cubic phase mask, a ring phase mask, a birefringent element, a liquid lens, an adaptive mirror or a microlens array.
(FR)
L'invention concerne un procédé et un dispositif pour déceler des signaux de fluorescence (12) dans une région tridimensionnelle d'un échantillon (7), notamment un procédé pour déceler des anticorps et/ou des antigènes marqués par fluorescence sur une surface biologique, par exemple une surface cellulaire. Les signaux de fluorescence (12) émis par l'échantillon sont ici résolus en deux dimensions au moyen d'un détecteur (13) et acquis en tant que données d'image avec une profondeur de champ accrue (EDOF) par rapport à une profondeur de champ initiale (DOF) d'un objectif (5) disposé dans le trajet du faisceau de détection. Les données d'image sont interprétées au moyen d'une unité d'interprétation et le nombre de signaux de fluorescence associés à une région d'image est déterminé et mémorisé. La profondeur de champ accrue (EDOF) par rapport à la profondeur de champ initiale (DOF) est générée au moyen d'un élément optique (14), par exemple un axicon, un masque de phase cubique, un masque de phase en anneau, un élément biréfringent, une lentille liquide, un miroir adaptatif ou un réseau de microlentilles, disposé dans une pupille (15) du trajet du faisceau de détection.
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