Feb. 8, 2012 1Ver. 1.0

＊Fluorescence micro-optics＊Fluorescence detectors

蛍光検出光学ヘッドと蛍光検出器

Nippon Sheet Glass Co., Ltd.Information and Telecommunication Device DivisionHideki.Kitamichi@nsg.com Phone: +81-42-775-1546

日本板硝子株式会社

情報通信デバイス事業部

Hideki.Kitamichi@nsg.com 電話：

042-775-1546

Feb. 8, 2012 2Ver. 1.0

Contents

Global info. of Fluorescence micro-optics / detectors 3 - 4

Fluorescence micro-optics 5- Small optical probes for parallel detection 6- Small optical probes for placing in narrow space 7- Wide varieties of optical probes 8 - 10- Customization of optical probes 11- Wide varieties in wavelength 12- Pen-type optical heads 13 - 14

Fluorescence detectors: FLE1100 15 - 19Fluorescence detectors: FLE500 20 - 21

Applications of NSG’s Fluorescence micro-optics / detectors- for bio-chemistry and life-science 22- for environmental inspections 23- for quality inspections in production lines 24

The other application candidates 25 - 26

SELFOC used in this document is registered trademark of Nippon Sheet Glass Co., Ltd.R

本資料で用いています、セルフォック

、SELFOC は、日本板硝子（株）の登録商標です。R

2R

Feb. 8, 2012 3Ver. 1.0

＊Fluorescence micro-optics＊Fluorescence detectors

蛍光検出光学ヘッドと蛍光検出器

NSG has developed various Fluorescence micro-optical heads applying muchexperience from SELFOC micro-optics. They are useful for mounting in manykinds of equipment such as real-time PCR machines, etc. and for realizing hand-held equipments. NSG also provides Fluorescence detectors as equipmentthat includes controllers and software. Both Fluorescence micro-optics andFluorescence detectors are commercially available. Please contact with us!

日本板硝子（株）は、様々な装置への組み込みに適した蛍光検出光学ヘッドを開発しました。特注も含め、各種、製造販売致します。また、コントローラやソフトウエアがセットになった、すぐにお使い頂ける蛍光検出器も製造販売しています。 3

Feb. 8, 2012 4Ver. 1.0

Product line-up

Any component, combination, system can be chosen. Customization is available as well.ご要望のコンポーネント、組合せ、システムをご提供致します。カスタム仕様への対応も可能です。 4

Specimen

Fiber

Specimen

OpticalProbe

ConnectorFilter

LED PDSelfoc microlens

Filter

LED PDS microlens

Fluorescence Fluorescence microopticsmicrooptics

Fluorescence detectorsFluorescence detectors

Electronicscircuit

Software

SELFOC microlens

Feb. 8, 2012 5Ver. 1.0

Fluorescence micro-opticsNSG’s Fluorescence micro-optical heads are based on stacked planar structureof SELFOC lenses and wavelength filters that deriver small, stable, and cost-competitive features.

蛍光検出光学ヘッド

NSGの蛍光検出光学ヘッドの特徴は、セルフォックレンズと波長フィルタの積層一体化構造。これによって、小型化、

特性安定化など、様々な長所を具現化することができました。

Fiber

Filter

LED PD

SpecimenProbe

SELFOC microlens

5

Feb. 8, 2012 6Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 1

Small optical probes for parallel detectionSmall optical probes composed of SELFOC microlenses and fibers canbe placed close to specimen or can be applied to realize array heads.

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長1：

小型光学プローブ（アレイ化）

写真は、384チャネル-マイクロタイタープレートの並列読み出しをイメージして試作した、ピッチ4.5mmの16チャネルプローブアレイです。Φ3.5mmのプローブ先端を試料に近接させることが可能です。

No more scan …No more 2-D image sensors …

A 16ch probe array of 4.5mmA 16ch probe array of 4.5mm--pitch for 384ch micropitch for 384ch micro--well plates.well plates.

6

Feb. 8, 2012 7Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 2

Small optical probes for placing in narrow spaceSmall optical probes composed of SELFOC microlenses and fibers canbe placed close to specimen or can be applied to realize array heads.

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長2：

小型光学プローブ（狭い場所に設置可能）

小型プローブを、入り組んだ狭い場所に自由に設置できることも、NSGの蛍光検出光学ヘッドの特長です。

No matter how narrow …No matter how complicated …

Feb. 8, 2012 8Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 3

Wide varieties of optical probes - 1Wide varieties of optical probes can be lined up by applyingSELFOC microlenses.

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長3：

光学プローブのバリエーション

様々な作動距離と励起光スポット径、プローブのバリエーションも、豊富にご用意しています。ご希望のものが見つからないときは、特注対応も致します。

Many different eyestake the informationthat you want.Probes of working distances ofaround 1, 2, 4, and 10mm areprepared, corresponding totheir spot sizes of 0.1, 0.2, 0.4,and 1.0mm, respectively.

Workingdistance

Probe 4mm or 3.5mmin diameter

WD profile of the fluorescence signal(Sample thickness=1mm)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0 1 2 3 4 5WD (mm)

Fluo

resc

ence

sig

nal

［a.

u.］

4020

4010

4040

8

Feb. 8, 2012 9Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 3

Wide varieties of optical probes - 2Thinner probes of 1.25, 0.75, and 0.25mm in dia. have also been developed.

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長3：

光学プローブのバリエーション

超細径プローブのラインナップです。ご希望のものが見つからないときは、特注対応も致します。

WD profile of the fluorescence signal(Sample thickness=1mm)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5WD (mm)

Fluo

resc

ence

sig

nal ［

a.u.

］

φ0.25

φ0.75

φ1.25

φ1.25

φ1.25

φ1.25

Not a needle, but a probe …

9

Feb. 8, 2012 10Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 3

Line-up of optical probes

光学プローブの標準ラインナップを表にまとめました。

ご希望のものが見つからないときは、特注対応も致します。10

We will also provide a custom product to meet your requirements.

No. Probe dia. Spot dia. W.D.

40100 4.0 (mm) 1.0 (mm) 10 (mm)4040 4.0 0.4 44020 4.0 0.2 24010 4.0 0.1 11210 1.25 0.5 11208 1.25 0.4 0.81206 1.25 0.3 0.60702 0.75 0.4 0.20200 0.25 0.2 0

No. Probe dia. Spot dia. W.D.

40100 4.0 (mm) 1.0 (mm) 10 (mm)4040 4.0 0.4 44020 4.0 0.2 24010 4.0 0.1 11210 1.25 0.5 11208 1.25 0.4 0.81206 1.25 0.3 0.60702 0.75 0.4 0.20200 0.25 0.2 0

Feb. 8, 2012 11Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 4

Customization of optical probesIn case you do not find a suitable product in our line-up, we will providea custom product to meet your requirements.

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長4：

光学プローブの特注対応

光学設計で、様々なご要望にお応えします。ご要望をお聞かせください。

NSG’s vast experienceand knowledge of micro-optics provides the bestsolution.

Excitation beam profile

Excitation beam

Specimen

Z

[1]Y

X

Selfoc probe

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

0 1 2 3 4 5 6 7 8

WD (mm)

Fluo

resc

ence

sign

al ［

a.u.

］

Sample-t : 1mm(Simulation)Sample-t : 2mm(Simulation)Sample-t : 3mm(Simulation)Sample-t : 1mm(Measurement data)Sample-t : 2mm(Measurement data)Sample-t : 3mm(Measurement data)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

WD (mm)

Fluo

resc

ence

sign

al［

a.u.

］

[1]

[2]

[3]

Three-typesof probesdesigned atWD = 3 – 4mm.Lines: estimatedDots: measured

Three-typesof probesdesigned atWD = 18 – 24mm.

Feb. 8, 2012 12Ver. 1.0

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長5：

波長バリエーション

円柱形状のセルフォックレンズは波長フィルタとの積層一体化に好適。標準ラインナップとセミカスタム品種がお客様のご要望に対応します。

400 500 600 700 300

400

50

0

6

00

700

Exci

tatio

n (n

m)

Fluorescence (nm)

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 5

Wide varieties in wavelength Wide varieties in wavelength of both excitation and fluorescence are available by integrating SELFOCmicrolenses with small size filters.

Five standard lineups ( paintedrectangles ) and semi-customs( many other rectangles ) coverany position in the wavelengthcoordinates.Blue dots indicate examples offluorescence agent.

More than rainbow !Ask any colorthat you want.

RR

GG

BB

VV

UVUV

12

Feb. 8, 2012 13Ver. 1.0

Pen-type optical heads have been newly developed. It is the best choicefor inspection in production lines or for making various types of hand-heldequipments.

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 6

Pen-type optical heads

NSG蛍光検出光学ヘッドの特長6： ペンタイプ

工程内の各種検査、あるいは、携帯用検査器に適した、ペンタイプ光学ヘッドを開発しました。

Probe LED Wavelength-division optics with PD～120

Feb. 8, 2012 14Ver. 1.0

Pen-type optical heads ( cont. )

Optimum design of micro-optics that consists of SELFOC microlenses, wave-length filters, and optical fibers, minimizes the optical noise. It results in theability to work in high ambient light, even in bright sunshine.

セルフォックレンズを用いて最適設計された光学系がノイズ光をカット。明るい環境、屋外などでも、S/N劣化は

小さく、測定可能です。

Features of NSG’s Fluorescence micro-optics - 6

0.1

1

10

100

1000

1 10 100 1000

蛍光

強度

[mV

]

FITC濃度[nM]

FITC校正線(純水信号除去)

屋内消灯

直射日光下

FITC density (nM)

Fluo

resc

ence

sig

nal (

mV)

In the dark Under the sun

In the dark Bright room Under the sun

0 20 40 60 (sec)0

10

20

30

40

50

Fluo

resc

ence

sig

nal (

a.u.

)

14

Take it !Go outside.

Go to the frontline.

Feb. 8, 2012 15Ver. 1.0

Fluorescence detectors: FLE1100NSG’s Fluorescence detector FLE1100 is combining Fluorescence micro-opticswith a controller unit and software, which enables one to obtain fluorescencesignal easily just after buying it.

Wavelength line-up;Excitation Fluorescence

- UV 365nm 470nm- Violet 405nm 470nm- Blue 470nm 530nm- Green 530nm 630nm- Red 630nm 670nm

Please ask what you want

Interface RS232C (to PC), analog voltage (for your requirements)Software attached (easily installed to your PC)Size 130 x 160 x 40mmPower supply AC 100 – 240VDetection area 0.2mm in dia. approximately (customization available)Optical probe 4mm in dia. (Typically)

蛍光検出器FLE1100蛍光検出光学ヘッドにコントローラとソフトウエアを付属、FLE1100は、ご購入後すぐに使用可能な蛍光検出器

です。ソフトのインストールも簡単。プローブは、標準品の他、多くのバリエーションの中からお選び頂けます。15

Feb. 8, 2012 16Ver. 1.0

An example of measurement

測定例（付属ソフトの結果出力例）

上のパソコン画面表示例は、マイクロウェルプレートの各ウェルの蛍光信号を順次読み出したものです。

Fluorescence signal of the each well of a micro-well plate is measuredin this case.

Fluorescencedetectors FLE1100

Feb. 8, 2012 17Ver. 1.0

Item

Characteristics

FLE1100-02-470/530 FLE1100-02-530/630 FLE1100-02-630/670

Light source(Excitation wavelength)

Blue LED (470 nm)

Green LED (530 nm)

Red LED (630 nm)

Fluorescence wavelength (central value) 530 nm 630 nm 670 nm

Reagent (for example) FITC Resorufin Cy5

Sensitivity

Digital output 1 nmol/ℓ 1 nmol/ℓ 1 nmol/ℓ

Analog output 2 nmol/ℓ 2 nmol/ℓ 2 nmol/ℓ

Dynamic range 27 dB 27 dB 27 dB

Specifications of FLE1100

Sensitivity roughly corresponds to minimum density of the reagents, FITC, Resorufin, and Cy5 withPBS solution, while the fluorescence signal is obtainable with SNR = 10.

NSG’s Fluorescence detector FLE1100 has five types, R, G, B, Violet, and UV,as typical products. Please specify the wavelength what you want.Specifications of R, G, and B-types are shown here as examples;

蛍光検出器FLE1100FLE1100の３品種（励起光 R, G, B）の仕様を表に例示しました。標準品種として、他に、VioletとUVもご用意

しています。これら以外の励起光波長、蛍光波長にも、極力、お応えします。ご要望をお聞かせください。 17

Feb. 8, 2012 18Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence detectors FLE1100 - 1

High sensitivity

蛍光検出器の特長1；

高感度

セルフォックレンズを用いた光学系と専用設計されたコントローラ回路が、ナノモラーの高感度を実現しました。

Combination of optimized optics andwell-designed controller enables you toobtain high sensitivity in the nM-range.

1

10

100

1000

1 10 100

Density of Cy5 [nM]

Flu

oresc

ence S

ignal

[a.

u.]

0.1

1

10

100

1000

1 10 100 1000

Density of FITC [nM]

Flu

ore

scence S

ignal

[a.

u.]

0.1

1

10

100

1000

1 10 100 1000

Density of Resolufin [nM]

Flu

ore

scence S

ignal

[a.

u.]

FLE1100 - 630/670 (Red LED)

FLE1100 - 530/630 (Green LED)FLE1100 - 470/530 (Blue LED)

FITC, Resorufin, and Cy5 are solved in PBS solution.The results may change corresponding to the mea-surement condition.

18

Feb. 8, 2012 19Ver. 1.0

Features of NSG’s Fluorescence detectors FLE1100 - 2

Easy to handle, easy to use

蛍光検出器の特長2；

接続も、ソフトのインストールも簡単。すぐに、簡単に、使えます。

USBをつないで、付属のCD-ROMからソフトウエアをコピーするだけ。すぐに、簡単に使えます。

Connect the USB cable andcopy attached software toyour PC.Then, just click the icon,you can start the detection.

Feb. 8, 2012 20Ver. 1.0

Fluorescence detectors: FLE500Fluorescence detector FLE500, newly appears as attractive version in cost. The same characteristics as FLE1100 including optics, probe varieties, and color varieties can be obtained with lower cost. Electronics circuit is simpli- fied as analog signal only, and is slightly lower sensitivity.

Wavelength line-up;Excitation Fluorescence

- UV 365nm 470nm- Violet 405nm 470nm- Blue 470nm 530nm- Green 530nm 630nm- Red 630nm 670nm

Please ask what you want

Interface Analog voltageSensitivity 5nM (Approximately)Size 100 x 75 x 30mmPower supply AC 100 – 240VDetection area 0.2mm in dia. approximately (customize available)Optical probe 4mm in dia. (Typically)

蛍光検出器FLE500FLE1100の弟分。FLE1100と同じ光学系、波長バリエーション、光学プローブバリエーションを、低価格でご提供致します。データ出力がアナログ電圧のみであること、感度が若干低いこと、がFLE1100との相違点です。 20

Feb. 8, 2012 21Ver. 1.0

Controller

FLE500の コントローラー

・FLE500に付属のコントローラです。蛍光信号に応じたアナログ

電圧を出力します。・ペンタイプ光学ヘッドなどと組合せてご提供も致します。ご希望を

お聞かせください。

- Controllers, circuits, and housings shown here are attached to FLE500.- They can be provided as options with any Fluorescence micro-optics as well.

（※）

DC12VGNDFL signalGNDShield

Fiber

Filter

LED PD

SpecimenProbe

Selfoc microlens

Fiber

Filter

LED PD

SpecimenProbe

Selfoc microlens

Driving circuit with optics including an LED and a PDis mounted inside the controller.

Fluorescencedetectors FLE500

SELFOC microlens

Feb. 8, 2012 22Ver. 1.0

Applications of NSG’s Fluorescence micro-optics / detectors - 1

for bio-chemistry and life-science

応用例１；

バイオ、ライフサイエンス分野

小型プローブは、マイクロウェルプレートやマイクロ化学チップと、相性抜群。小面積試料（右図 Φ0.1mm）の

信号検出ができることも、特長です。

By putting the optical probes closer to micro-well plates and chemical chips,fluorescence signals can be obtained in various applications such as DNAanalysis, chromatographic measurements, etc.

マイクロタイタープレート

マイクロ化学チップ

プローブ

φ１００ドットスキャン測定時

0

50

100

150

200

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1001 1101時間［ａ．ｕ．］

蛍光

信号

［ａ．

ｕ．

］

100-1

100-2

100-3

This graph shows a result of fluorescencesignal obtained from specimen dots of0.1mm in diameter.

Micro-well plate

Micro-chemical chip

ProbeProbe

22

Feb. 8, 2012 23Ver. 1.0

for environmental inspections

応用例２；

環境計測関連

ナノモラーレベルの高感度が特長の１つ。工業配管や河川などの水質検査も、考えられる用途の１つです。

- Inspection of pollutant densityin rivers.

- Water flow analysis applyingmulti-point measurements.

Probe

- Inspection of pollutant densityinside hose or tube, caused bybacteria, algae, etc.

Applications of NSG’s Fluorescence micro-optics / detectors - 2

Feb. 8, 2012 24Ver. 1.0

for quality inspections in production lines

応用例３；

工業計測分野

接着剤、グリス、オイル、インクなど、様々な蛍光材料の塗布ムラや漏れの有無などを検査可能、微小領域の検査や、狭く入り組んだ場所へのプローブ設置の可能なことが、特長です。

- Inspections of smearing or leakageof adhesive, grease, lubricant agent,oil, ink, etc.

- Inspections for any other fluorescencematerial such as printed material.

The optical probes enable to inspect small area of 0.2mm in case.They can be placed at the narrow space.

Adhesive

Probe

Lubricantagent onbearings

Probe

Applications of NSG’s Fluorescence micro-optics / detectors - 3

Feb. 8, 2012 25Ver. 1.0

The other application candidates - 1

For your next machines …- Real-time PCR リアルタイムPCR

- Flowcytometer フローサイトメーター

- micro-plate reader マイクロプレートリーダー

- DNA analyzer 遺伝子分析装置

- HPLC, High Performance Liquid Chromatography 液クロマトグラフィ

For the hand-held equipments, multi-point inspections, POCT, etc. …Bio-chemistry and life-science;- infection 感染症

- glucose 血糖値

- protein 蛋白質

- enzyme 酵素

- bacteria 細菌

- colon bacillus 大腸菌

- influenza インフルエンザ

- virus ウイルス

- fat 脂肪

- DNA/RNA 遺伝子

- allergy アレルギー

- collagen コラーゲン

- NADH - odor 芳香、臭い、悪臭

- fouling 腐敗

- drug 薬品

- cosmetics 化粧品

- food 食品

- cellulose セルロース

- cholesterol コレステロール

- chlorophyll クロロフィル

- cell 細胞

- amino acid アミノ酸

- ELISA- yeast 酵母

- immunity 免疫

- skin 皮膚

- plant 植物

- vegetable 野菜

- freshness 鮮度

- blood 血液

- urine 尿

- sweat 汗- calcium カルシウム

- porphyrin ポルフィリン

- fungus カビ菌類

- fermentation 発酵

- polyphenol ポリフェノール

- pollen 花粉

- microbe 微生物

- acceptor 受容体

- oxidation 酸化

For example …

25

Feb. 8, 2012 26Ver. 1.0

For the hand-held equipments, multi-point inspections, etc. …

Environmental inspections;- petroleum 石油成分

- aromatic hydrocarbon 芳香族炭化水素

- agrichemicals 農薬

- pesticide 殺虫剤

- bacteria 細菌

- industrial effluent 工業廃水

- mitochondria ミトコンドリア

- dissolved oxygen 溶存酸素

- toxin 毒素

- herbicide 除草剤

- water inspection 水質検査

- coarse-sediment 汚泥

- gas ingredient ガス成分

- soil pollution 土壌汚染

- algae 藻- phosphoric acid ion リン酸イオン

Quality inspections in production lines;- adhesive 接着剤

- lubricant agent 潤滑剤

- grease グリス

- ink インク

- dye 色素

- plastic 樹脂

- rubber ゴム

- paper money 紙幣識別

- liquid crystal 液晶

- plating agent メッキ薬剤

- soldering chemicals ハンダ薬剤

- filling agent 充填剤

- etching liquid エッチング溶液

- printing liquid 印刷薬剤

- coating liquid コーティング液

- painting agent 塗装薬剤

- application liquid 塗布液

- deterioration 劣化度

- impurities element 不純物元素

- screen-printing ink スクリーン印刷インク

For example …

The other application candidates - 2

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Feb. 8, 2012 27Ver. 1.0

Let us know what you want.Thank you.ご要望をお聞かせください。

Nippon Sheet Glass Co., Ltd.Information and Telecommunication Device DivisionHideki.Kitamichi@nsg.com Phone: +81-42-775-1546

日本板硝子株式会社

情報通信デバイス事業部

Hideki.Kitamichi@nsg.com 電話：

042-775-1546

… not only fluorescence micro-optics, but also the other micro-optics …

蛍光検出以外のマイクロオプティックスについても、ご要望をお聞かせください。

This document includes developing prototypes. Please ask us in detail.本資料は、一部、開発途上品を含んでいます。詳細はお問合せください。

27