蛍光顕微鏡
暗室不要・フル電動制御・クリアな画像を実現したオールインワン設計の蛍光顕微鏡。生きた細胞間のコミュニケーションプロセスの観察や、全体像の高解像度撮影、全体形状を見ながらの分散状態の定量化など、従来の顕微鏡観察の常識を大きく変える蛍光顕微鏡です。
商品ラインナップ
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BZ-X シリーズ
「BZ-X」シリーズは、高度な観察能力とターゲットを瞬時に捕捉するフル電動操作系、先進の撮影機能や最先端の解析機能などを備えたオールインワン蛍光顕微鏡です。暗室不要、設置面積はA3用紙サイズ。モノクロ・カラー切り換え型の高感度冷却CCDカメラを搭載しており、高精細観察が可能です。大型電動ステージで見たい場所へすぐにアプローチでき、高速オートフォーカスや撮影条件再現機能などにより、作業者によるバラつきのない観察を実現しています。蛍光ボケのない高精細な撮影、マルチウェルプレートの全面一括自動撮影のほか、設定した間隔で明視野、蛍光、位相差のタイムラプス撮影が可能です。さらに、蛍光顕微鏡に欠かせない画像解析による定量化は自動化されており、三次元解析や動態解析、時系列自動定量化など豊富な解析機能を備えています。
ありのままを映し出す高度な観察能力
微弱な蛍光シグナルを鮮明に捉える高感度冷却CCDカメラを搭載。モノクロとカラーをワンタッチで切り換えることができ、観察目的や対象物に合せて、最適な観察方法を選択することができます。モノクロCCDでは高感度・高解像度の観察が可能で、高速・高階調・定量性を実現しています。一般的なカラーCCDに使われる赤外カットフィルタがないため、近赤外波長など長波長にも対応しており、ライブセルイメージングに最適です。また、16,384階調（14bit）の高階調データが取得でき、カラーフィルタがなく蛍光の色によって素子の受光量にばらつきの出ないモノクロCCDは、高精度な定量評価にも適しています。一方、カラーCCDでは色再現性の高い3CCDによる画質を実現しています。
光源には、広い波長で高い光量を持つメタルハライドランプを搭載し、1台で紫外から近赤外まで幅広く対応。対物レンズには、要求解像度の高い医学分野での実績と、デジタルマイクロスコープなど各種光学顕微鏡で培った光学技術を結集し開発したオールインワン蛍光顕微鏡専用レンズを搭載。高精度光学系を最大限に活かした鮮明な観察ができます。蛍光
位相差
明視野
位置合わせで迷わない、簡単フル電動システム
大型の電動ステージを搭載。ステージビューやナビゲーション機能により、広い範囲の中でターゲットを見失うことなく観察を進めることができます。各種ステージホルダに対応したマップ画像と大型電動ステージが完全連動するので、ワークをセットした直後から、瞬時に見たい場所に視野を合わせることができます。また、ワンクリックで画面が高感度パーシャルスキャンモードに切り換わり、Z方向を高速スキャンできます。明視野・位相差画像はもちろん、光量の弱い蛍光画像でも倍率を問わず瞬時にピントを合わせ、クリアな画像が得られます。
褪色低減モードでは、視野を変えると瞬間的に励起光を照射し、画像を取得します。その後、再度視野を変えるまで励起光を遮光するため、視野合わせの際の褪色を最小限に抑えることができます。その他、6穴電動レボルバやフローティング構造による防振設計の採用により高精度な位置決めを可能としており、多数の対象物を観察する場合にも素早く視野を合わせることができ、観察を効率的に進められます。A：大型電動ステージ B：6穴レボルバ C：フローティング構造
生産終了品
蛍光顕微鏡の仕組み
蛍光顕微鏡は、おおまかに検出器であるCCDカメラ、光源、フィルタ、ビームスプリッターで構成されています。このうち、フィルタは励起フィルタと蛍光フィルタで構成されています。従来、蛍光顕微鏡はサンプルを照射する励起光を観察光路から完全にカットするため、暗視野コンデンサを使った透過方式でした。しかし、近年になり短波長を反射し長波長を透過するダイクロイックミラーや自家蛍光の少ないガラス材料で構成された対物レンズなどの開発により、操作性の高い落射方式が主流になっています。ここでは、落射蛍光顕微鏡を例に説明します。
- CCDカメラ（検出器）
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放射された光を検出するカメラです。蛍光観察では、通常CCDカメラが使用されています。カメラはコンピュータ画面にも接続されており、撮影画像がコンピュータ画面上に表示されます。
- 光源
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水銀（Hg）ランプまたはキセノン（Xe）ランプ、またはLEDが使用されています。
- 励起フィルタ
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励起光源から蛍光物質の励起に必要な波長の光だけを取り出します。特定の波長の光のみを通し、それ以外の光を通さないフィルタです。
- ビームスプリッター（ダイクロイックミラー）
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励起光と蛍光を分離します。一般的な鏡と違い、特定の波長の光だけを反射し、それ以外の光は透過します。励起光をサンプルに反射させると同時に、サンプルが放射した蛍光だけをCCDカメラに伝送します。
- 蛍光フィルタ
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励起フィルタを透過した光はすべて遮断し、サンプルが放射した光の波長だけを伝送します。これにより、サンプルが放射した蛍光と、その他の散乱光などの不要な光を分離します。
蛍光顕微鏡のフィルタ
フィルタの役割り
蛍光顕微鏡の励起フィルタ、ビームスプリッター、および蛍光フィルタは、1つの「ミラーユニット」または「キューブ」に収められ、特定の蛍光物質が持つスペクトル（※）に適合するよう設計されています。また、ミラーユニット内にフィルタを収めないタイプもあり、この場合フィルタは「ターレット」といわれる円板に配置されます。そして、ターレットにより最適な状態に励起波長と蛍光波長を組み合わせます。
フィルタの目的は、結合した蛍光物質が発する目的の光をターゲットに集め、他の部分からの光（周辺光、励起光源など）は集光しないことです。このとき、検出器に到達する不要な光を「バックグランド蛍光」といいます。
※スペクトル：分光器で光を波長に分解（分光）するとき、波長における光の強度分布を配列したもの。
フィルタの選び方
フィルタの選び方は、観察したい蛍光色素が1種類の場合と2種類以上の場合で異なります。たとえば、観察したい蛍光色素が1種類の場合、励起フィルタと蛍光フィルタは蛍光色素に適したタイプを選びますが、2種類以上の蛍光を重ねて観察したい場合は使用する蛍光色素によって組み合わせが異なるため注意が必要です。これは、蛍光色素によって光のスペクトルが変わるためであり、フィルタの選択には蛍光色素のスペクトルを知ることは欠かせません。
- スペクトルを調べる
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フィルタを選ぶには、まず各蛍光色素の励起スペクトルと蛍光スペクトルを調べます。たとえば、2種類の蛍光色素を使う場合、どちらか一方の蛍光色素を観察するフィルタには他方を励起しないように透過域が狭い「色素分離用」のものを選びます。これは、一方のフィルタで長波長領域まで透過域をとってしまうと、他方の蛍光も一緒に観察してしまうことになるからです。
同様にして他方の蛍光色素もスペクトルに合ったフィルタに入れ替えて観察します。このように、それぞれの蛍光色素に合った透過域が狭いフィルタを採用することで目的のシグナルだけを観察することが可能になります。 - 励起フィルタの選び方
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光の波長域の広さに応じて、広帯域、狭帯域のフィルタがありますが、可能な限り蛍光物質の励起波長を満たすフィルタを選びます。特に、光源に水銀ランプを用いて効率良く励起するには、水銀ランプの輝線を励起波長に取り入れます。原則として、観察する蛍光物質の励起波長以外の波長帯域に強い光を与えると、背景光が上がり明るい画像が得られます。しかし、サンプルに不必要なダメージを与えることになりますので、狭帯域のフィルタを用いる場合が一般的です。
- 蛍光フィルタの選び方
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蛍光フィルタは光源によって異なったものを選びます。たとえば、白色光源を使用する場合は、光の帯域が広いため励起に必要な波長のみを取り出す必要があり、光学フィルタを用いることが一般的です。
光学フィルタには、簡易な色付きガラスから、特定の波長の光を通過させ他の波長の光を遮断するように設計された干渉フィルタまで多くの種類があります。 そして、ある特定の波長の光のみを取り出す場合は、「バンドパスフィルタ」といわれる狭い範囲の波長を通過させるフィルタを用いることが一般的です。また、単一の蛍光色素を観察する場合は「ロングパスフィルタ」や「ショートパスフィルタ」が用いられます。ロングパスフィルタとショートパスフィルタは、単一色素を観察する場合に使用します。ロングパスフィルタは、励起光を遮断しバックグラウンドノイズを低減させ、他の光はすべて通過させるフィルタです。
一方、ショートパスフィルタは一定の波長よりも短い波長だけを通します。これらはシグナルを最大限に検出することができるため、単一色素の観察には多く用いられます。バンドパスフィルタは、サンプルに複数の蛍光色素を用いる場合に使用します。各色素からの光を分離するため、検出器はサンプルから放出された蛍光のみを感知することができます。そして、このようなフィルタを「バンドパス蛍光フィルタ」といいます。
まとめ
このように、ミラーユニットは光源に合わせて好みのフィルタやビームスプリッターを個別に購入し、自分で組み立てることも可能です。この場合は、使用する蛍光色素に合わせて、ベストな組み合わせのミラーユニットを作成することができます。
一方で、ミラーユニットや光源、レンズが一体化されたオールインワンタイプの蛍光顕微鏡は、設置が容易で扱いやすく、顕微鏡の操作に不慣れな方でも確実に観察できるといったメリットがあります。以上から、説得力のある蛍光イメージングを得るためには、それぞれの特徴を上手く利用した観察が重要であるといえます。
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