DE60029719T2

DE60029719T2 - Vorrichtung zur fluoreszenzmessung

Info

Publication number: DE60029719T2
Application number: DE60029719T
Authority: DE
Inventors: Noriko Yokohama-shi Yurino; Kenji Yokohama-shi Yamamoto; Kentaro Yokohama-shi SHISHIDO
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 2000-05-10
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP3597729B2; EP1095261A1; WO2000068668A1; US6563584B1; EP1095261B1; DE60029719D1; JP2000321206A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluoreszenz-Meßvorrichtung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Fluoreszenz-Meßvorrichtung, die für das Lesen eines Biochips bevorzugt ist, auf dem fluoreszenz-markierte Proben wie beispielsweise DNAs oder Proteine in einer Ebene angeordnet sind.
Eine bekannte Fluoreszenz-Meßvorrichtung dieser Art (JP-A-11 094 747) umfaßt

– eine Probenplattform, die einen kreisförmigen Biochip lagert, wobei der kreisförmige Biochip Probenstellen umfaßt, welche mit einer fluoreszenten Subtanz markiert sind und welche in konzentrischen Kreisen oder in einer Spirale angeordnet sind;
– einen ersten Motor zum Drehen der Probenplattform;
– einen optischen Kopf, der ein anregungslichtabstrahlendes optisches System mit einer durch einen Laser gebildeten Lichtquelle und ein fluoreszenzdetektierendes optisches System umfaßt, welches einen Photodetektor, ein konfokales optisches System und einen Fluoreszenz-Auswahlfilter umfaßt; und
– einen zweiten Motor zum Antreiben des optischen Kopfes in einer radialen Richtung des kreisförmigen Biochips.

In den Gebieten Molekularbiologie und Biochemie wird eine Hybridisierungsreaktion zwischen einer Nukleinsäure oder einem Protein, welche eine bekannte Sequenz haben, und einem Zielmolekül, welches in einer Probe enthalten ist, verwendet, um nützliche Gene zu suchen, oder für die Diagnose von Krankheiten verwendet. Zu diesem Zweck wird ein Biochip verwendet, der eine Mehrzahl von Probenstellen auf seiner Oberfläche aufweist, um eine große Anzahl von Proben in einer kurzen Zeit zu verarbeiten. Eine jede Probenstelle auf dem Biochip hat eine unterschiedliche Probe, die auf dieser immobilisiert ist. Dieser Biochip wird zusammen mit einer Proben-DNA in einem Reaktionsgefäß angeordnet, um Proben, die mit den Probenstellen auf dem Biochip verbunden sind, mit der fluoreszenz-markierten Proben-DNA zu hybridisieren. Dann wird der Biochip mit Anregungslicht bestrahlt, um die Fluoreszenzintensität einer jeden Probenstelle mit einer Fluoreszenz-Meßvorrichtung zu messen. Dementsprechend wird ein Bindungsgrad zwischen einer jeden Probe und der Proben-DNA erhalten, welcher dann in ein erwünschtes Stück Information umgewandelt wird.
5 ist eine schematische Ansicht, die eine herkömmliche Fluoreszenz-Meßvorrichtung zeigt, die zum Lesen eines Biochips verwendet wird. Die Fluoreszenz-Meßvorrichtung strahlt Anregungslicht auf eine jede Probenstelle auf dem Biochip und nimmt Fluoreszenz, die von einer jeden Probenstelle emittiert wird, über ein optisches Faserbündel gemäß einem Leuchtpunkt-Scansystem auf.
Die Oberfläche des Biochips 100 besteht aus einem Objektivträgerglas oder dergleichen, und sie hat fluoreszenz-markierte Probenstellen 101 wie beispielsweise DNA und Proteine, die gitterförmig angeordnet sind. Beispielsweise sind mikroskopische Stellen oder Punkte mit Durchmessern von 50 μm so angeordnet, daß sie in einer Richtung, die durch einen Pfeil Y repräsentiert ist, einen Zwischenraum von 100 μm zwischen sich lassen. Ein Chiptransportmotor 103 transportiert den Biochip 100 in Parallelrichtung, die durch den Pfeil Y repräsentiert ist. Ein Laserstrahl 107, der durch einen Laser 105 erzeugt wird, wird von einem Drehspiegel 109 reflektiert und als Leuchtpunkt auf die Oberfläche des Biochips geführt. Der Drehspiegel 109 wird durch einen Motor 111 in einer durch einen Pfeil R repräsentierten Richtung gedreht. Der Laserstrahl 107 tastet die Oberfläche des Biochips 100 linear in einer Richtung ab, die durch einen Pfeil X repräsentiert ist. Eine Motorsteuerung 119 steuert den Chiptransportmotor 103 und den Motor 111 wie oben beschrieben, um den Laserstrahl in X-Richtung laufen zu lassen, während der Biochip kontinuierlich in Y-Richtung transportiert wird, um die gesamte Probenfläche des Biochips 100 zu bestrahlen.
Die von einer jeden Probenstelle auf dem Biochip emittierte Fluoreszenz wird zu Photomultiplier-Röhren (PMTs) 115a und 115b über optische Faserbündel 113a bzw. 113b geführt. Die einfallenden Enden der optischen Faserbündel 113a und 113b sind in Linien bzw. Zeilen angeordnet, die der Abtastlinie bzw. -zeile des Laserstrahls auf der Oberfläche des Biochips 100 entsprechen. Die anderen Enden der optischen Faserbündel 113a und 113b erstrecken sich zu den PMTs 115a bzw. 115b. Optische Filter 117a und 117b sind zwischen den optischen Faserbündeln 113a und 113b und den PMTs 115a bzw. 115b angeordnet, so daß nur die interessierende Fluoreszenz-Wellenlänge von den PMTs 115a und 115b gelesen wird. Die Ausgabe von den PMTs 115a und 115b wird zur Datenverarbeitung an einen Datenprozessor 121 geschickt. Auf diese Weise wird eine Mehrzahl von lichtempfangenden Systemen mit optischen Filtern mit unterschiedlichen Wellenlängen-Transmissionsbereichen bereitgestellt, um ein polychromatisches Lesen zu gestatten.
Die lichtempfangenden Systeme der oben beschriebenen herkömmlichen Fluoreszenz-Meßvorrichtung empfangen nicht nur die Fluoreszenz von der Probe, sondern auch den Anregungslaserstrahl, welcher von der Probenoberfläche reflektiert oder gestreut wird. Da die Probenmenge mikroskopisch ist, ist die Menge von Anregungslicht, welche auf das lichtempfangende System einfällt, um ein vielfaches größer als die Menge der Fluoreszenz, die auf dieses einfällt. Somit muß der optische Filter einen engen Wellenlängentransmissionsbereich aufweisen, um das Anregungslicht zu entfernen, was dazu führt, daß die Fluoreszenz, die detektiert werden soll, ebenfalls abgeschnitten wird. Da die Anzahl der optischen Faserbündel, die zum Einfangen der Fluoreszenz verwendet werden, mindestens der Anzahl von Proben entlang der Strahl-Abtastrichtung entsprechen muß, ist dies im Hinblick auf die Kosten nachteilig und macht dies eine präzise Einrichtung und Einstellung zum Ausrichten der optischen Achsen erforderlich. Da darüber hinaus der Lichtempfangswinkel der optischen Fasern gering ist und somit eine geringe Fluoreszenzmenge von der Probe eingefangen wird, besteht die Neigung, daß das Signal-Rauschverhältnis gering ist. Um das Signal-Rauschverhältnis zu erhöhen, wurde versucht, nur die Fluoreszenz von der Probe zu empfangen, indem ein pulsierter Laser und ein akustooptischer Modulator (acoustooptic modulator, AOM) verwendet wurde, um die Intensität des Anregungslaserstrahls unmittelbar nach dem Anregen der Probe zu dämpfen. Jedoch sind gepulste Laser teuer, und der AOM dämpft die Intensität des Laserstrahls um lediglich 1/1000 und kann daher eine Kontamination durch den Anregungslaserstrahl nicht vollständig verhindern.
Die US-A-4,778,763 offenbart eine Fluoreszenzmeßvorrichtung, die eine Probenplattform umfaßt, die eine kreisförmige Reihe von Probenstellen lagert, einen Motor zum Drehen der Probenplattform und einen optischen Kopf, der ein anregungslichtabstrahlendes System und ein fluoreszenzdetektierendes System umfaßt, wobei die genannten Systeme so angeordnet sind, daß die optischen Achsen einander nicht kreuzen.
Die DE-A-19 707 226 offenbart eine ähnliche Vorrichtung, die eine drehbare Plattform zum Halten einer zu messenden Probe umfaßt, wobei eine Einheit aus einer Anregungslichtquelle und einem Fluoreszenzdetektor in radialer Richtung der Plattform und der Probe bewegt werden kann.
Offenbarung der Erfindung.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten Probleme zu lösen, die bei der herkömmlichen Technologie vorliegen, und eine Vorrichtung zur Fluoreszenzmessung mit einer hohen Detektionsgenauigkeit und einem einfachen Aufbau anzugeben, indem ein relativ preiswerter Laser wie beispielsweise ein Dauerstrich-Laser (continuous-wave laser, CW-Laser) als Anregungslichtquelle verwendet wird.
Dieses Ziel wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 erreicht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden ein anregungslichtabstrahlender Abschnitt und ein fluoreszenzdetektierender Abschnitt räumlich voneinander getrennt angeordnet. Die mit Anregungslicht von dem anregungslichtabstrahlenden Abschnitt bestrahlte Probe wird zu dem fluoreszenzdetektierenden Abschnitt transportiert, so daß die Fluoreszenz detektiert werden kann, ohne von dem Anregungslicht gestört zu werden. Dementsprechend wird das Signal-Rauschverhältnis gesteigert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die mit Anregungslicht bestrahlte Probe innerhalb einer Zeit, die kürzer als die Zeitdauer der von der Probe emittierten Fluoreszenz ist, zu einer optischen Achse des Fluoreszenzdetektors transportiert, wobei die optische Achse in Richtung auf eine Position gerichtet ist, die von der Position der Anregungslichtabstrahlung verschoben ist. Da das Anregungslicht, welches von der Probe an der Anregungslichtbestrahlungsposition reflektiert oder gestreut wird, nicht auf den Fluoreszenzdetektor auftrifft, kann erreicht werden, daß nur die Fluoreszenz mit hoher Empfindlichkeit detektiert wird.
Bei der Fluoreszenzmeßvorrichtung der Erfindung kreuzen sich eine optische Achse der anregungslichtabstrahlenden Mittel und eine optische Achse eines Fluoreszenzdetektors nicht. Die Fluoreszenz der Probe wird nicht unter den anregungslichtabstrahlenden Mitteln gemessen, sondern nachdem die Probe innerhalb einer Zeit, die kürzer als die Zeitdauer der Fluoreszenz ist, zum Fluoreszenzdetektor transportiert wurde. Dadurch, daß die Fluoreszenzbestrahlungsposition von der Fluoreszenzdetektionsposition räumlich getrennt ist, wird erreicht, daß das Anregungslicht, welches an der Anregungslicht-Bestrahlungsposition von der Probe reflektiert oder gestreut wird, nicht auf den Fluoreszenzdetektor auftrifft. Demzufolge kann erreicht werden, daß nur die Fluoreszenz mit hoher Empfindlichkeit detektiert wird.
Vorzugsweise ist der Fluoreszenzdetektor mit einem Photodetektor wie beispielsweise einer PMT und einem konfokalen optischen System versehen, in dem die photodetektierende Fläche des Photodetektors und die Probenfläche konjugiert sind. Die Probentransportmittel können die Probe durch Drehung transportieren. Eine Mehrzahl von Sätzen von Anregungslichtquellen, Anregungslicht-Abstrahlmitteln und Fluoreszenzdetektoren können vorgesehen sein, um Fluoreszenz unterschiedlicher Wellenlängen zu detektieren.
Die Fluoreszenzsubstanz, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat vorzugsweise eine lange Fluoreszenzdauer und ist vorzugsweise ein Eu(Europium)-Komplex wie beispielsweise 4,4'-Bis(1'',1'',1'',2'',2'',3'',2''-heptafluoro-4'',6''-hexanedion-6''-yl)chlorosulfoo-terphenyl (BHHCT), Rhodamin, FITC, Cy3 und Cy5. Beispielsweise ist BHHCT eine Fluoreszenzsubstanz, die Fluoreszenz mit einer Wellenlänge von 615 nm emittiert, wenn sie mit einer Wellenlänge von 340 nm bestrahlt wird, und die eine Fluoreszenz-Halbwertszeit von 100 bis 200 μsek hat, was sehr lang verglichen mit derjenigen von herkömmlichen Fluoreszenzsubstanzen ist (die einige zehn ns betragen). Durch Ausnutzen dieser Eigenschaft kann ein hoher Fluoreszenzgrad nach dem Bestrahlen der Probe mit Anregungslicht und Transportieren der Probe für die Fluoreszenzdetektion erreicht werden, wodurch das Signal-Rauschverhältnis dramatisch erhöht wird.
Kurzbeschreibung der Figuren
1 ist eine schematische Ansicht, die eine exemplarische Fluoreszenzmeßvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
2A und 2B sind schematische Ansichten zum Illustrieren der Positionsbeziehung zwischen einem anregungslichtabstrahlenden optischen System und einem fluoreszenzlichtdetektierenden System;
3A und 3B sind schematische Ansichten zum Illustrieren des Prinzips der Fluoreszenzdetektion gemäß der Erfindung;
4 ist eine schematische Ansicht, die eine andere exemplarische Fluoreszenzmeßvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt; und
5 ist eine schematische Ansicht, die eine herkömmliche Fluoreszenzmeßvorrichtung zeigt.
Beste Weise, die Erfindung auszuführen
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht, die eine beispielhafte Fluoreszenzmeßvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt. Diese Vorrichtung ist zum Lesen eines kreisförmigen Biochips geeignet. Der kreisförmige Biochip 10 ist mit einer Mehrzahl von Probenstellen 11 versehen, die in konzentrischen Kreisen oder in Form einer Spirale angeordnet sind. Der Biochip 10 wird auf einer Probenplattform 12 gehalten, die in einer durch einen Pfeil R repräsentierten Richtung von einem Drehmotor 13 gedreht werden kann. Oberhalb des Biochips 10 ist ein optischer Kopf 20 vorgesehen, der eine Anregungslichtquelle 30, ein anregungslichtabstrahlendes optisches System 40 und ein fluoreszenzdetektierendes optisches System 50 umfaßt. Beispielsweise wird auf den Probenstellen 11, die mikroskopische Ausmaße von 50 μm im Durchmesser aufweisen, ein Biopolymer wie beispielsweise DNA oder ein Protein, die mit einer Fluoreszenzsubstanz markiert sind, mit Proben-DNAs oder dergleichen hybridisiert.
Die Anregungslichtquelle 30 kann beispielsweise ein CW-Laser sein. Der von der Anregunsglichtquelle 30 emittierte Laserstrahl trifft auf das anregungslichtabstrahlende optische System 40 auf, wird von einem Spiegel 41 reflektiert und durch eine Objektlinse 42 in Richtung auf die Probenstellen auf dem Biochip 10 konvergiert. Das fluoreszenzdetektierende optische System 50 ist mit einer Lichtempfangslinse 51, einer Sammellinse 52, einem Fluoreszenz-Auswahlfilter 53, einem Schlitz 54 und einer Photomultiplier-Röhre als Photodetektor 55 versehen, um die Fluoreszenz von den Probenstellen zu detektieren.
Der optische Kopf 20 wird von einem Kopftransportmotor 14 in radialer Richtung des Biochips 10 transportiert und ausgerichtet. Wenn die Probenstellen 11 in konzentrischen Kreisen auf dem Biochip 10 angeordnet sind, richtet der Kopftransportmotor 14 den optischen Kopf 20 schrittweise bezüglich eines jeden konzentrischen Kreises der Probenstellen aus. Wenn die Probenstellen 11 in einer Spirale auf dem Biochip 10 angeordnet sind, transportiert der Kopftransportmotor 14 den optischen Kopf 20 kontinuierlich, um die spiralförmig angeordneten Probenstellen 11 zu verfolgen. Eine Motorsteuerung 15 steuert den Drehmotor 13 und den Kopftransportmotor 14, um die Drehgeschwindigkeit des Drehmotors 13 gemäß der radialen Position des optischen Kopfs 20 auf dem Biochip 10 so zu steuern, daß die Transportrate der Probenstellen 11 unter dem optischen Kopf 20 stets im allgemeinen konstant ist.
2A und 2B sind schematische Ansichten zum Illustrieren der Positionsbeziehung zwischen dem anregungslichtabstrahlenden optischen System und dem fluoreszenzdetektierenden optischen System. Unter Bezugnahme auf 2A wird eine der Probenstellen 11 auf dem sich drehenden Biochip 10 mit Anregungslicht von der Anregungslichtquelle (CW-Laser) 30 über das anregungslichtabstrahlende optische System 40 bestrahlt, um die fluoreszente Substanz, die in der Probenstelle 11a enthalten ist, anzuregen. Danach wird die mit Anregungslicht bestrahlte Probenstelle 11a, wie in 2B gezeigt, transportiert, indem sich der Biochip 10 dreht, um an eine Stelle direkt unter dem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50 zu gelangen. In dieser Position trifft die von der Probenstelle 11a emittierte Fluoreszenz auf das fluoreszenzdetektierende optische System 50 auf und wird von diesem detektiert.
3A und 3B sind schematische Ansichten zum Illustrieren des Prinzips der Fluoreszenzdetektion gemäß der vorliegenden Erfindung. 3A zeigt den Zustand, in dem die Probenstelle 11a auf dem transportierten Biochip 10 mit Anregungslicht von dem CW-Laser 30 bestrahlt wird. Wenn die Probenstelle 11a eine Fluoreszenz-Markierungssubstanz enthält, wird die mit dem Anregungslicht bestrahlte Probenstelle 11a Fluoreszenz emittieren. Die Probenstelle, die mit dem Anregungslicht bestrahlt wurde, wird unter dem anregungslichtabstrahlenden optischen System 40 hindurchlaufen und nach einer vorbestimmten Zeit nach der Bestrahlung eine Stelle unter dem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50 erreichen, wie in 3B gezeigt ist. Die lichtempfangende Linse 51 und die Sammellinse 52 des fluoreszenzdetektierenden optischen Systems 50 bilden ein konfokales optisches System. Die von der Probenstelle 11a emittierte Fluoreszenz wird in alle Richtungen gestreut, während die Fluoreszenz, die auf die lichtempfangende Linse 51, die das konfokale optische System bildet, auftrifft, durch die Sammellinse 52 konvergiert wird. Die konvergierte Fluoreszenz gelangt durch den optischen Filter 53 und den Schlitz 54 zur Rauschunterdrückung und trifft auf einen Photodetektor (PMT) 55 auf, durch den sie detektiert wird. Dementsprechend kann die Fluoreszenz detektiert werden, ohne durch das Anregungslicht gestört zu werden. Obwohl die optische Achse des anregungslichtabstrahlenden optischen Systems 40 und die optische Achse des fluoreszenzdetektierenden optischen Systems 50 in der Figur so dargestellt sind, daß sie parallel zueinander sind, müssen die optischen Achsen der zwei optischen Systeme 40 und 50 nicht notwendigerweise parallel zueinander sein.
4 ist eine schematische Ansicht zum Illustrieren eines weiteren Beispiels einer Fluoreszenzmeßvorrichtung der Erfindung. Die Fluoreszenzmeßvorrichtung ist mit zwei optischen Köpfen 20a und 20b zum Identifizieren und Detektieren von Fluoreszenz von zwei Arten von fluoreszenten Substanzen versehen, die in Probenstellen enthalten sind. Der optische Kopf 20a ist mit einer Anregungslichtquelle (CW-Laser) 30a versehen, einem anregungslichtabstrahlenden optischen System 40a und einem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50a. Der optische Kopf 20b ist mit einer Anregungslichtquelle (CW-Laser) 30b, einem anregungslichtabstrahlenden optischen System 40a und einem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50b versehen. Die Strukturen der anregungslichtabstrahlenden optischen Systeme 40a und 40b und der fluoreszenzdetektierenden optischen Systeme 50a und 50b sind identisch mit denjenigen des anregungslichtabstrahlenden optischen Systems 40 und des fluoreszenzdetektierenden optischen Systems 50, die in 1 gezeigt sind, und somit wird eine Beschreibung ihrer Details ausgelassen.
Die Anregungslichtquellen 30a und 30b sind jeweils mit optischen Filtern versehen, so daß die Anregungswellenlängen ausgewählt werden können, um die Fluoreszenzsubstanzen effizient anzuregen. Die fluoreszenzdetektierenden optischen Systeme 50a und 50b sind jeweils mit optischen Filtern versehen, so daß die Wellenlängen-Transmissionsbereiche für eine effiziente Fluoreszenzdetektion von verschiedenen fluoreszenten Substanzen ausgewählt werden kann. Ein optischer Kopf 20a strahlt Anregungslicht von der Anregungslichtquelle 30a über das anregungslichtabstrahlende optische System 40a zu einer Probenstelle 11b. Nach einer vorgeschriebenen Zeit wird von der Probenstelle 11b emittierte Fluoreszenz von dem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50a gemessen, ohne durch das Anregungslicht gestört zu werden, beispielsweise, um selektiv Cy3 zu detektieren, welches in der Probenstelle 11b enthalten ist. Der andere optische Kopf 20b strahlt Anregungslicht von der Anregungslichtquelle 30b zu einer Probenstelle 11c über das anregungslichtabstrahlende optische System 40b. Nach einer vorgeschriebenen Zeit wird von der Probenstelle 11c emittierte Fluoreszenz von dem fluoreszenzdetektierenden optischen System 50b gemessen, ohne durch das Anregungslicht gestört zu werden, um beispielsweise selektiv Cy5 zu detektieren, welches in der Probenstelle 11c enthalten ist.
Die zwei optischen Köpfe 20a und 20b werden durch Kopftransportmotoren 14a bzw. 14b in radialer Richtung des Biochips 10 transportiert, um im allgemeinen unter demselben radialen Abstand ausgerichtet zu werden. Wenn die Probenstellen 11 in konzentrischen Kreisen auf dem Biochip 10 angeordnet sind, richten die Kopftransportmotoren 14a und 14b die optischen Köpfe 20a und 20b schrittweise bezüglich eines jeden konzentrischen Kreises der Probenstellen aus. Wenn die Probenstellen 11 in Form einer Spirale auf dem Biochip 10 angeordnet sind, transportieren die Kopftransportmotoren 14a und 14b die optischen Köpfe 20a und 20b kontinuierlich, um die spiralförmig angeordneten Probenstellen 11 zu verfolgen. Eine Motorsteuerung 15 steuert den Drehmotor 13 und die Kopftransportmotoren 14a und 14b, um die Drehgeschwindigkeit des Drehmotors 13 gemäß der radialen Positionen der optischen Köpfe 20a und 20b auf dem Biochip 10 auf einstellbare Weise zu steuern, so daß die Transportrate der Probenstellen 11 unter den optischen Köpfen 20a und 20b im allgemeinen ungefähr konstant ist.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann Fluoreszenz von einer fluoreszenten Substanz, die in einer Probenstelle enthalten ist, mit einer hohen Empfindlichkeit gemessen werden, ohne durch Anregungslicht gestört zu werden.

Claims

Fluoreszenzmeßvorrichtung, die folgendes umfaßt: eine Probenplattform (12), die einen kreisförmigen Biochip (10) lagert, wobei der kreisförmige Biochip Probenstellen (11) umfaßt, die durch ein Biopolymer gebildet werden, welches mit einer fluoreszenten Substanz mit einer langen Fluoreszenzzeit markiert ist, und die in konzentrischen Kreisen oder einer Spirale angeordnet sind; einen ersten Motor (13) zum Drehen der Probenplattform (12); einen optischen Kopf (20), der ein anregungslichtabstrahlendes optisches System (40) mit einer Anregungslichtquelle (30), welche durch einen Dauerstrich-Laser (CW-Laser) gebildet wird, und ein fluoreszenzdetektierendes optisches System (50) umfaßt, welches einen Photodetektor (55), ein konfokales optisches System (51, 52) einen Fluoreszenz-Auswahlfilter (53) und einen Schlitz (54) umfaßt; einen zweiten Motor (14) zum Antreiben des optischen Kopfes in radialer Richtung des kreisförmigen Biochips (10); und eine Motorsteuerung (15) zum Steuern des ersten und des zweiten Motors (13, 14), wobei das anregungslichtabstrahlende optische System (40) und das fluoreszenzdetektierende optische System (50) so angeordnet sind, daß ihre optischen Achsen einander nicht oberhalb einer zu messenden Probenstelle (11) kreuzen und die Probenstelle, welche durch das anregungslichtabstrahlende optische System bestrahlt wird, unmittelbar unter das fluoreszenzdetektierende optische System (50) kommt, wenn die Probenplattform durch den ersten Motor (13) gedreht wird, wobei das Fluoreszenzlicht, welches von der Probenstelle emittiert wird, durch das konfokale optische System konvergiert wird, so daß es durch den Auswahlfilter und den Schlitz gelangt und auf den Photodetektor auftrifft, und die Motorsteuerung (15) die Drehgeschwindigkeit des ersten Motors (13) in Übereinstimmung mit der radialen Position des optischen Kopfes (20) über der Probenplattform (12) so steuert, daß die Transportrate der Probenstellen (11) unter dem optischen Kopf im allgemeinen konstant ist.
Fluoreszenzmeßvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die fluoreszente Substanz aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Cy3, Cy5, FITC, Rhodamin und BHHCT besteht.
Fluoreszenzmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der zweite Motor (14) den optischen Kopf (20) schrittweise transportiert.
Fluoreszenzmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der zweite Motor (14) den optischen Kopf kontinuierlich transportiert.
Fluoreszenzmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Fluoreszenzmeßvorrichtung eine Mehrzahl von optischen Köpfen (20a, 20b) umfaßt.
Fluoreszenzmeßvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Mehrzahl von optischen Köpfen (20a, 20b) in der Lage sind, Fluoreszenz verschiedener Wellenlängen zu detektieren.