Moving Samples and Optics Fast and Accurately

瞳の色はブルー、ブラウン、グリーン?髪の毛の色は?私たちに影響を与える可能性のある病気は?私は誰の子供なのか?これらの情報はすべて遺伝子に保存されているか、少なくともセットされています。犯罪小説だけでなく、現実の世界でも、「誰がやったのか?」という問いに対する答えを見つけるために、遺伝子解析が助言を求められることがあります。. 「遺伝子指紋」は、よく参考にされる紛れもない証拠となっています。最後になりましたが、ゲノム解析は、健康に関する多くの疑問に対する画期的な発見の鍵を握っています。

その決定的な根拠は、ゲノムの包括的分析の可能性です。そのため、この包括的な分析はますます重要になってきています。その代表的な技術が、蛍光顕微鏡を原理とする「Sequencing-by-Synthesis」法です。この方法は開発以来、大きな進歩を遂げています。速度と精度は数桁向上し、コストも数桁削減されています。顕微鏡システムに搭載されている位置決め技術も、この目的のために使用されており、その進歩に大きく貢献しています。

蛍光信号を検出して可視化するDNA組み換え技術

「sequencing-by-synthesis」法では、蛍光マーカを持つヌクレオチドのいわゆる「フローセル」が、一本のDNA(核酸鎖)に徐々に組み込まれ、「合成」されていきます。もし、塩基対の組み換えが起こると、4つの異なる塩基対の組み合わせのそれぞれについて、特徴的な蛍光色のシグナルが視覚スペクトルに発生します。4色とは:青、緑、黄、赤のことです。 これらの信号は、顕微鏡で見ることができます。

この信号は微弱で、しかも非常に短命であるため、検出や撮像には高速性が求められる。そのためには、2つの調整された位置決めプロセスが必要です。

まず、フローセルを対物レンズの下に正確に配置する必要があります。そのために、PIは高精度のXYステージを提供しています。フローセルのサイズと実際の幾何学的形状にもよりますが、フローセルは100mm以上の移動範囲で分析されます ー すべての信号を検出するためには、これを迅速かつ高精度に行う必要があります。

また、対物レンズは、レンズの被写界深度の範囲内で、光軸に沿って発生に正確に合わせる必要があります。レンズの倍率にもよりますが、被写界深度は数百ナノメートルの範囲になります。精度だけでなく、スピードやダイナミクスも重要な鍵となります。なぜなら、一方では、発生する現象(蛍光信号)の正確なレベルを予測することはできませんし、そのまた一方で、フローセルの許容範囲や、XY位置決めステージのピッチ/ヨーによるわずかな誤差は、動作によって平準化されなければならないからです。

Zフォーカス用には、レバー増幅型ピエゾアクチュエータを使用したPIFOC対物レンズ位置決めステージと、大きな移動範囲を持つ高ダイナミックボイスコイルドライブの両方を提供しています。

パンフレット

Genome Sequencing - Sequencing-by-Synthesis Method

日付 / バージョン
FLY61E
pdf - 931 KB

Positioning optics and samples fast and safely: Learn more about our extensive portfolio of XY stages – up to complete gantry solutions – as well as Z axes

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