ISO 21073:2019 顕微鏡—共焦点顕微鏡—生物学的イメージング用の蛍光共焦点顕微鏡の光学データ | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用される手順と、そのさらなる保守を目的とした手順は、ISO/IEC 指令第 1 Part に記載されています。特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。文書の作成中に特定された特許権の詳細は、序論および/または受け取った特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

本書で使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、推奨を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および貿易技術的障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) 原則への ISO の準拠に関する情報については、 www.iso.org/iso/foreword.html を 参照してください。

この文書は、ISO/TC 172光学およびフォトニクス技術委員会、SC 5顕微鏡および内視鏡小委員会によって作成されました。

導入

この文書は、顕微鏡メーカーによる共焦点顕微鏡の比較可能な仕様を提供し、ユーザーが共焦点顕微鏡の結像性能を比較および監視できるようにすることを目的としています。

この文献における共焦点レーザー走査型顕微鏡は、レーザー照明光源、励起レーザー光を偏向する走査ユニット、対物レンズ、および検出ピンホールおよび光検出器からなる検出ユニットを備える。

1 スコープ

この文書は、蛍光生物標本の画像化に使用される共焦点レーザー走査型顕微鏡の画像性能に関して一般的に使用される量を指定します。

この文書は、単一光子励起を使用する共焦点シングルポイントスキャナーにのみ適用されます。

2 規範的参照

以下の文書は、その内容の一部またはすべてがこの文書の要件を構成する形で本文中で参照されています。日付が記載された参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 10934-1, 光学および光学機器 — 顕微鏡の語彙 — Part 1: 光学顕微鏡
  • ISO 10934-2, 光学および光学機器 — 顕微鏡用語彙 — Part 2: 光学顕微鏡における高度な技術

3 用語と定義

この文書の目的上、ISO 10934-1, ISO 10934-2, および以下で与えられる用語と定義が適用されます。

ISO と IEC は、標準化に使用する用語データベースを次のアドレスで維持しています。

3.1

励起波長

蛍光抗体や蛍光タンパク質などの蛍光分子を励起して発光波長で光を放出するのに必要な特定の波長の光

3.2

検出波長帯域

光検出器によって収集される光の特定の波長範囲

3.3

エアリーユニット

オーストラリア

低開口数近似における検出 PSF の理論上の最初の最小値の直径
naは開口数です。
λrefは基準波長です。

3.4

ピクセル

属性が割り当てられるデジタル画像の最小要素

3.5

ピクセルサイズ

オブジェクト空間内で測定された、1 つのピクセルの中心から隣接するピクセルの中心までの最短距離

3.6

共焦点点像分布関数

cPSF

照明光学系と検出光学系の強度点像分布関数の積

[出典:ISO 10934-2:2007 2.11.7, 修正 - 「強度」という単語が追加され、「共焦点顕微鏡内」が定義から削除されました。]

3.7

座標系

z 軸としての光軸とそれに垂直な xy 平面によって定義される右手系デカルト座標系

注記 1: x および y 座標は横方向座標と呼ばれ、z 座標は軸方向座標と呼ばれます。

3.8

信号対雑音比

信号とノイズの比

3.9

シグナル対バックグラウンド比

シグナルとバックグラウンドの比

参考文献

1ISO 8039, 顕微鏡 — 倍率の値、許容差、および記号
2Corle TR, Kino GS, 「共焦点走査光学顕微鏡および関連イメージング システム」、Academic Press, 第 1 版、1996 年
3Wilson T.、共焦点蛍光顕微鏡における光学的切片化。 J.Microsc 1989, 154 (2) pp. 143-156
4Wilson T.、Carlini AR, 有限サイズの検出器を備えた共焦点イメージング システムにおける 3 次元イメージング。 J.Microsc 1988, 149 (1) pp. 51–66
5Richards B.、Wolf E.、光学システムにおける電磁回折。 II. アプラナティック システムにおける画像フィールドの構造。手順R. Soc.ロンドン。数学。科学 1959 年、253, 358-379 ページ
6Handbook of Biological Confocal Microscopy 、第 3 版、James B. Pawley 編集、Springer Science+Business Media, LLC, ニューヨーク、2006 年。

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172 Optics and photonics, Subcommittee SC 5 Microscopes and endoscopes.

Introduction

This document is intended to provide comparable specifications of confocal microscopes by microscope manufacturers and to allow users to compare and monitor the imaging performance of their confocal microscopes.

A confocal laser scanning microscope in this document comprises a laser illumination light source, a scanning unit to deflect the excitation laser light, an objective and a detection unit consisting of a detection pinhole and a photo detector.

1 Scope

This document specifies commonly used quantities regarding image performance in confocal laser scanning microscopy used for imaging of fluorescent biological specimens.

This document applies only to confocal single point scanners using single photon excitation.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 10934-1, Optics and optical instruments — Vocabulary for microscopy — Part 1: Light microscopy
  • ISO 10934-2, Optics and optical instruments — Vocabulary for microscopy — Part 2: Advanced techniques in light microscopy

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 10934-1, ISO 10934-2 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

excitation wavelength

specific wavelength of light required to excite a fluorescent molecule, such as a fluorescent antibody or fluorescent protein, to emit light at emission wavelengths

3.2

detection wavelength band

specific wavelength range of light collected by the photo detector

3.3

Airy unit

AU

diameter of the theoretical first minimum of the detection PSF in the low numerical aperture approximation
nais the numerical aperture;
λrefis the reference wavelength.

3.4

pixel

smallest element of the digital image to which attributes are assigned

3.5

pixel size

shortest distance from the centre of one pixel to the centre of an adjacent pixel measured in object space

3.6

confocal point spread function

cPSF

product of the intensity point spread functions of the illuminating and detecting optical systems

[SOURCE:ISO 10934-2:2007 2.11.7, modified — the word “intensity” has been added, and “in a confocal microscope” has been removed from the definition.]

3.7

coordinate system

right-handed Cartesian coordinate system defined by the optical axis as z-axis and the x-y plane perpendicular to it

Note 1 to entry: The x and y coordinates are referred to as lateral coordinates, while z coordinates are referred to as axial coordinates.

3.8

signal-to-noise ratio

ratio of signal to its noise

3.9

signal-to-background ratio

ratio of signal to the background

Bibliography

1ISO 8039, Microscopes — Values, tolerances and symbols for magnification
2Corle T. R., Kino G. S., “Confocal Scanning Optical Microscopy and Related Imaging Systems”, Academic Press, 1 edition, 1996
3Wilson T., Optical sectioning in confocal fluorescent microscopes. J. Microsc. 1989, 154 (2) pp. 143–156
4Wilson T., Carlini A.R., Three-dimensional imaging in confocal imaging systems with finite sized detectors. J. Microsc. 1988, 149 (1) pp. 51–66
5Richards B., Wolf E., Electromagnetic Diffraction in Optical Systems. II. Structure of the Image Field in an Aplanatic System. Proc. R. Soc. Lond. A Math. Phys. Sci. 1959, 253 pp. 358–379
6Handbook of Biological Confocal Microscopy, Third Edition, edited by James B. Pawley, Springer Science+Business Media, LLC, New York, 2006.