JP5100473B2

JP5100473B2 - Singlet oxygen generator

Info

Publication number: JP5100473B2
Application number: JP2008092347A
Authority: JP
Inventors: 正幸岩瀬
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: JP2009242191A

Description

この発明は、一重項酸素を生成する一重項酸素生成装置に関する。 The present invention relates to a singlet oxygen generator that generates singlet oxygen.

従来から、通常の酸素分子（Ｏ_２）よりも活性化された状態の活性化酸素を発生させ、この活性化酸素を用いて、薬効検査処理などを行なっていた。この活性酸素を発生させる方法として、酸化チタンへ紫外光を照射する方法や過酸化水素または次亜塩素酸を用いた化学反応による方法などがある（非特許文献１参照）。 Conventionally, activated oxygen in a state of being activated with respect to normal oxygen molecules (O ₂ ) is generated, and a medicinal effect inspection process or the like is performed using the activated oxygen. As a method of generating this active oxygen, there are a method of irradiating ultraviolet light to titanium oxide, a method of chemical reaction using hydrogen peroxide or hypochlorous acid (see Non-Patent Document 1).

社団法人日本化学会編，「活性酸素種の化学〔季刊化学総説Ｎｏ．７〕」，初版，学会出版センター，１９９０年４月，ｐ．２９−３６The Chemical Society of Japan, “Chemistry of Reactive Oxygen Species [Quarterly Review of Chemical Review No. 7]”, First Edition, Academic Publishing Center, April 1990, p. 29-36

ここで、上述した薬効検査処理は長時間要する場合がある。しかしながら、従来の方法では、活性酸素を生成することはできるものの、寿命が数秒程度と大変短い活性酸素しか生成できなかったため、殺菌処理や薬効検査処理を行なうためには、過酸化水素と次亜塩素酸などの化学材料の供給による短時間の反応時間中に行なうか、供給を継続して活性酸素を生成し続けるしかなかった。 Here, the above-described medicinal effect inspection process may take a long time. However, in the conventional method, although active oxygen can be generated, only active oxygen having a very short lifetime of about a few seconds can be generated. There was no choice but to carry out during a short reaction time by supplying a chemical material such as chloric acid, or to continue the supply to generate active oxygen.

本発明は、活性酸素のうち一重項酸素を安定して生成できる一重項酸素生成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a singlet oxygen generator capable of stably generating singlet oxygen in active oxygen.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる一重項酸素生成装置は、少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発する発光手段を備え、前記発光手段は、酸素分子に前記少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発することによって一重項酸素を生成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a singlet oxygen generator according to the present invention includes a light emitting unit that emits light having an energy capable of at least oxygen molecule singlet oxygenation, and the light emitting unit includes: Singlet oxygen is generated by emitting light having energy capable of singlet oxygenation of at least oxygen molecules to oxygen molecules.

また、この発明にかかる一重項酸素生成装置は、前記発光手段は、前記酸素分子に少なくとも１２７０ｎｍを含む光を発することによって一重項酸素を生成することを特徴とする。 The singlet oxygen generator according to the present invention is characterized in that the light emitting means generates singlet oxygen by emitting light containing at least 1270 nm to the oxygen molecules.

また、この発明にかかる一重項酸素生成装置は、前記発光手段は、１２７０ｎｍにピークを有する光を前記酸素分子に発することを特徴とする。 In the singlet oxygen generator according to the present invention, the light emitting means emits light having a peak at 1270 nm to the oxygen molecules.

また、この発明にかかる一重項酸素生成装置は、前記発光手段は、前記少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有したレーザ光を前記酸素分子に発することを特徴とする。 In the singlet oxygen generator according to the present invention, the light emitting means emits a laser beam having energy capable of singlet oxygenation of at least oxygen molecules to the oxygen molecules.

また、この発明にかかる一重項酸素生成装置は、前記酸素分子を供給する酸素供給手段をさらに備え、前記発光手段は、前記酸素供給手段による酸素供給中または酸素供給後に前記前記少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発することを特徴とする。 The singlet oxygen generator according to the present invention further comprises oxygen supply means for supplying the oxygen molecules, and the light emitting means is configured to single the oxygen molecules during or after oxygen supply by the oxygen supply means. It emits light having energy that can be oxygenated.

本発明の一重項酸素生成装置は、少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発する発光手段を備え、発光手段は、酸素分子に少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発することによって、活性酸素のうち長寿命である一重項酸素を生成するため、活性酸素の一種である一重項酸素を安定して生成することが可能になる。 The singlet oxygen generator of the present invention includes a light emitting means that emits light having an energy capable of at least converting oxygen molecules into singlet oxygen, and the light emitting means has energy capable of at least converting oxygen molecules into singlet oxygen. By emitting the generated light, singlet oxygen having a long lifetime among the active oxygens is generated, so that singlet oxygen which is a kind of active oxygen can be stably generated.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。図面の記載において、同一部分には同一の符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In the description of the drawings, the same parts are denoted by the same reference numerals.

図１は、本実施の形態にかかる一重項酸素生成装置の構成を示す図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる一重項酸素生成装置１は、所定帯域の波長のレーザ光を発するレーザダイオード２、レーザダイオード２が発したレーザ光を伝送するファイバ３、ファイバ３から伝送されたレーザ光の出射口を有する出射管４、生成した一重項酸素による反応を用いて処理される処理対象物１３が設置される設置機構１４に酸素供給管１６を介して酸素分子（Ｏ_２）１１を供給する酸素供給機構１５、一重項酸素生成装置の各構成部位を制御する制御部５、一重項酸素生成装置の処理動作に要する諸情報や製造処理に対する指示情報等を外部から取得する入力部６、および、処理結果などの諸情報を出力する出力部６を備える。制御部５は、レーザダイオード２のレーザ光の出射や出力を制御する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a singlet oxygen generator according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a singlet oxygen generator 1 according to the present embodiment includes a laser diode 2 that emits laser light having a wavelength in a predetermined band, a fiber 3 that transmits laser light emitted from the laser diode 2, and a fiber 3 Oxygen molecules (through the oxygen supply pipe 16 are installed in the installation mechanism 14 in which the emission tube 4 having the emission port of the laser beam transmitted from the laser beam and the processing target 13 to be processed using the reaction with the generated singlet oxygen are installed. O ₂ ) 11 for supplying oxygen 11, control unit 5 for controlling each component of the singlet oxygen generator, various information necessary for processing operation of the singlet oxygen generator, instruction information for the manufacturing process, etc. from the outside An input unit 6 to acquire and an output unit 6 to output various information such as processing results are provided. The controller 5 controls the emission and output of the laser light from the laser diode 2.

レーザダイオード２は、１２７０ｎｍをピークとするレーザ光Ｌを発し、レーザダイオード２が発したレーザ光は、ファイバ３および出射管４を介して、設置機構１４内の酸素分子（Ｏ_２）１１に到達する。 The laser diode 2 emits laser light L having a peak at 1270 nm, and the laser light emitted by the laser diode 2 reaches the oxygen molecule (O ₂ ) 11 in the installation mechanism 14 via the fiber 3 and the emission tube 4. To do.

ここで、酸素分子は、所定のエネルギーを吸収することによって、基底状態（三重項酸素：^３Σ⁻（０）から励起状態の一重項酸素になる。具体的には、図２に示すように、酸素分子が、基底状態から、反結合性の軌道の不対電子１個がスピンの向きを変えた^１Σ_ｇ ^＋（０）の一重項酸素になるためには、１．６３ｅＶのエネルギーが必要となる。たとえば、１．６３ｅＶに対応する７６２ｎｍの波長の光が酸素分子に照射されることによって、酸素分子が励起され、^１Σ_ｇ ^＋（０）の一重項酸素が生成する。 Here, the oxygen molecule absorbs predetermined energy to change from the ground state (triplet oxygen: ³ Σ ⁻ (0) to singlet oxygen in the excited state. Specifically, as shown in FIG. In order for an oxygen molecule to become singlet oxygen of ¹ Σ _g ⁺ (0) in which one unpaired electron in an antibonding orbital changes the spin direction from the ground state, the energy of 1.63 eV is For example, when oxygen molecules are irradiated with light having a wavelength of 762 nm corresponding to 1.63 eV, the oxygen molecules are excited to generate singlet oxygen of ¹ Σ _g ⁺ (0).

また、酸素分子が、基底状態から、反結合性の軌道の不対電子が別の軌道に入って該別の軌道に存在した異なるスピンの不対電子と対になって互いのスピンを打ち消すようになった^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素になるためには、０．９８ｅＶのエネルギーが必要となる。たとえば、０．９８ｅＶに対応する１２７０ｎｍの波長の光が酸素分子に照射されることによって、酸素分子が励起され、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素が生成する。そして、図３の（１）式に示すように、酸素分子（Ｏ２）に１２７０ｎｍの波長の光を照射することによって、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素（^１Ｏ_２）が生成する。 Also, oxygen molecules from the ground state so that unpaired electrons in antibonding orbitals enter another orbit and pair with unpaired electrons of different spins that existed in the other orbit, so that each other's spins cancel each other. to become ¹ delta _g singlet oxygen (0) it becomes, it is necessary energy 0.98EV. For example, when oxygen molecules are irradiated with light having a wavelength of 1270 nm corresponding to 0.98 eV, the oxygen molecules are excited, and singlet oxygen of ¹ Δ _g (0) is generated. Then, as shown in equation (1) in FIG. 3, by irradiating light of a wavelength of 1270nm to the oxygen molecule ^{(O2), 1} delta _g (0) singlet oxygen ⁽¹ _{O 2)} is generated.

この一重項酸素は、通常の酸素分子（Ｏ_２）よりも活性化された反応性に富む活性化酸素の一種であり、たとえば、この活性化酸素の一種である一重項酸素を用いて処理対象物１３の特性を変化させることができる。 This singlet oxygen is a kind of activated oxygen having a higher reactivity than that of normal oxygen molecules (O ₂ ). For example, singlet oxygen that is a kind of this activated oxygen is used as a treatment target. The characteristics of the object 13 can be changed.

そして、この^１Σおよび^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素のうち、^１Σ_ｇ ^＋（０）の一重項酸素の寿命が７〜１２秒と短い。これに対し、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素の寿命は、数分から数十分と格段に長い。すなわち、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素は、一度生成されると、真空中では数分から数十分と長時間の間、また、溶液中では数μｓｅｃの間、安定して存在することができる。 Of the singlet oxygen of ¹ sigma and ^{_{^{1 Δ g (0), 1}}} Σ g + (0) singlet oxygen lifetime 7-12 seconds and shorter. In contrast, ¹ Δ _{g (0)} is the lifetime of singlet oxygen, much longer and several minutes to several ten minutes. That, ¹ delta _g singlet oxygen _(0), once generated, also during a long time, and several minutes to several tens of minutes in a vacuum for several μsec in solution, be present stably Can do.

本実施の形態においては、図１に示すように、酸素分子（Ｏ_２）に１２７０ｎｍの波長のレーザ光を照射することによって、活性化酸素の一種である一重項酸素のうち、寿命が格段に長い^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素の酸素を生成している。すなわち、一重項酸素生成装置１においては、レーザダイオード２は、酸素供給機構１５から供給された酸素分子（Ｏ_２）に、０．９８ｅＶのエネルギーに対応する１２７０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを発する。この結果、酸素分子（Ｏ_２）は励起され、長寿命の^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素（^１Ｏ_２）１２が生成される。このとき、制御部５は、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素の生成量、生成領域および生成時間に対応させて、レーザダイオード２の出力を制御するとともに、レーザダイオード２のスポット径を調整する。なお、生成した^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素（^１Ｏ_２）１２は、処理対象物１３に対する所定の反応を行なっている。 In this embodiment mode, as shown in FIG. 1, the lifetime of a singlet oxygen which is a kind of activated oxygen is markedly increased by irradiating oxygen molecules (O ₂ ) with laser light having a wavelength of 1270 nm. It produces long singlet oxygen of ¹ Δ _g (0). In other words, in the singlet oxygen generator 1, the laser diode 2 emits laser light L having a wavelength of 1270 nm corresponding to energy of 0.98 eV to oxygen molecules (O ₂ ) supplied from the oxygen supply mechanism 15. As a result, the oxygen molecules (O ₂ ) are excited, and ^single life oxygen ( ¹ O ₂ ) 12 having a long lifetime of ¹ Δ _g (0) is generated. At this time, the control unit 5 controls the output of the laser diode 2 and adjusts the spot diameter of the laser diode 2 in accordance with the generation amount, generation region, and generation time of singlet oxygen of ¹ Δ _g (0). To do. Incidentally, the generated ^{1 Δ} _g (0) singlet oxygen ⁽¹ _O 2) 12 of, is performed a predetermined response to the processing object 13.

このように、本実施の形態にかかる一重項酸素生成装置１では、レーザダイオード２から１２７０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを酸素分子に照射することによって、長寿命の^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素を発生させているため、活性酸素の一種である一重項酸素を安定して生成することができる。 Thus, in the singlet oxygen generator 1 according to the present embodiment, the singlet of long-lived ¹ Δ _g (0) is obtained by irradiating the oxygen molecules with the laser light L having a wavelength of 1270 nm from the laser diode 2. Since oxygen is generated, singlet oxygen which is a kind of active oxygen can be stably generated.

また、本実施の形態にかかる一重項酸素生成装置１によれば、過酸化水素や次亜塩素酸といった化学薬品を用いずとも、酸素分子に１２７０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを照射するだけで長寿命の一重項酸素を生成できるため、簡易な方法で安定した一重項酸素を生成することができる。 Further, according to the singlet oxygen generator 1 according to the present embodiment, the oxygen molecule is irradiated with the laser beam L having a wavelength of 1270 nm without using chemicals such as hydrogen peroxide and hypochlorous acid. Since singlet oxygen having a lifetime can be generated, stable singlet oxygen can be generated by a simple method.

また、本実施の形態にかかる一重項酸素生成装置１によれば、酸素分子に１２７０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを照射するだけで安定した一重項酸素を生成できるため、周囲の環境によらず簡易に安定した一重項酸素を生成することができる。 Also, according to the singlet oxygen generator 1 according to the present embodiment, stable singlet oxygen can be generated simply by irradiating the oxygen molecules with the laser light L having a wavelength of 1270 nm, and thus simple regardless of the surrounding environment. Stable singlet oxygen can be generated.

また、本実施の形態にかかる一重項生成装置１によれば、酸素供給機構１５の酸素供給量および酸素供給時間、酸素分子に発するレーザ光Ｌの出力、照射位置および発光時間を調整することによって、所望の量の一重項酸素を所望の位置に所望の間、柔軟に生成することができる。この場合、制御部５は、レーザダイオード２が、酸素供給機構１５による酸素分子供給中または酸素分子供給後に１２７０ｎｍの波長のレーザ光Ｌを発するように制御することによって、酸素分子の一重項酸素化を効率的に進めることができる。 Further, according to the singlet generation device 1 according to the present embodiment, by adjusting the oxygen supply amount and oxygen supply time of the oxygen supply mechanism 15, the output of the laser light L emitted to the oxygen molecules, the irradiation position and the light emission time. The desired amount of singlet oxygen can be flexibly generated at the desired location for as long as desired. In this case, the control unit 5 controls the laser diode 2 to emit laser light L having a wavelength of 1270 nm during or after oxygen molecule supply by the oxygen supply mechanism 15, thereby allowing singlet oxygenation of oxygen molecules. Can be carried out efficiently.

このように、本実施の形態においては、簡易な方法で長寿命の一重項酸素を安定して生成することができるため、たとえば、酸化防止剤などの薬効を検査する測定装置に応用できる。このような測定装置は、たとえば図４の測定装置１ａのように、酸化防止剤などの被測定サンプル１３ａの下方に光化学プローブＭＣＬＡ（化学名：２−メチル−６−（４−メトキシ）フェニル−３，７−ジヒドロイミダゾ［１，２−ａ］ピラジン−３−オン：ウミホタルルシフェリン誘導体）１７を有するとともに、光化学プローブＭＣＬＡ１７から発生した蛍光Ｌ１の発光強度を検出する測定機構１８を備える。測定機構１８は、酸素供給機構１５によって供給された酸素分子へのレーザ光Ｌ照射による一重項酸素生成期間、光化学プローブＭＣＬＡ１７からの蛍光強度を測定し、制御部５ａは、測定機構１８における発光強度測定値の経時的変化をもとに、被測定サンプル１３の薬効を検出する。この測定装置１ａが生成する^１Δの一重項酸素は一度生成すれば数分から数十分励起状態を維持できるとともに、酸素分子１１へのレーザ光Ｌの照射を継続すれば一重項酸素１２を生成し続けることが可能であるため、被測定サンプル１３ａに対する測定処理を長時間行なうことができ、被測定サンプル１３ａに対する薬効を十分かつ正確に検査することが可能である。 As described above, in the present embodiment, long-life singlet oxygen can be stably generated by a simple method, and thus, for example, the present invention can be applied to a measuring apparatus for examining the efficacy of an antioxidant or the like. Such a measuring device is, for example, a photochemical probe MCLA (chemical name: 2-methyl-6- (4-methoxy) phenyl-) below a sample 13a to be measured such as an antioxidant as in the measuring device 1a of FIG. 3,7-dihydroimidazo [1,2-a] pyrazin-3-one: Cypridina luciferin derivative) 17 and a measurement mechanism 18 for detecting the emission intensity of fluorescence L1 generated from photochemical probe MCLA17. The measurement mechanism 18 measures the singlet oxygen generation period by the laser beam L irradiation to the oxygen molecules supplied by the oxygen supply mechanism 15, the fluorescence intensity from the photochemical probe MCLA17, and the control unit 5a emits the emission intensity in the measurement mechanism 18. Based on the change over time of the measured value, the medicinal effect of the sample 13 to be measured is detected. ¹ Δ singlet oxygen generated by the measuring device 1 a can be maintained in an excited state for several minutes to several tens of minutes once generated, and singlet oxygen 12 is generated if laser light L is continuously irradiated to the oxygen molecules 11. Therefore, the measurement process for the sample 13a to be measured can be performed for a long time, and the medicinal effect on the sample 13a to be measured can be inspected sufficiently and accurately.

また、本実施の形態においては、一重項酸素生成のために使用するレーザ光Ｌとして、人体にほとんど影響がない１２７０ｎｍの波長の光を使用しているため、人体に対する医療装置にも適用可能である。たとえば、図５の医療装置１ｂに示すように、人体１４ａ内に導入されるファイバが内蔵されたカテーテル４１を介してレーザダイオード２が発した１２７０ｎｍのレーザ光Ｌを血液中の酸素分子（Ｏ_２）１１に照射することによって、この酸素分子（Ｏ_２）１１を活性化して、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素（^１Ｏ_２）１２を生成し、生成した一重項酸素（^１Ｏ_２）１２でがん細胞１０１を局所的に攻撃させる場合に適用可能である。この一重項酸素（^１Ｏ_２）１２は、一度生成すれば数分から数十分励起状態を維持できるとともに、酸素分子１１へのレーザ光Ｌの照射を継続すれば一重項酸素１２を生成し続けることが可能であるため、所定時間を要するがん細胞１０１の攻撃という生体反応にも十分使用可能である。 Further, in the present embodiment, as the laser light L used for generating singlet oxygen, light having a wavelength of 1270 nm that hardly affects the human body is used. Therefore, the present invention can be applied to a medical device for the human body. is there. For example, as shown in the medical device 1b of FIG. 5, 1270 nm laser light L emitted from the laser diode 2 through a catheter 41 containing a fiber introduced into the human body 14a is converted into oxygen molecules (O _{2 in the} blood). ) by irradiating the 11, the oxygen molecules _(O 2) 11 ^{activates, 1 Δ} _g (0) singlet oxygen ⁽¹ _O 2) of generating a 12, generated singlet oxygen ⁽¹ _{O 2} This is applicable when the cancer cell 101 is attacked locally at 12. This singlet oxygen ( ¹ O ₂ ) 12 can maintain an excited state for several minutes to several tens of minutes once generated, and continues to generate singlet oxygen 12 if irradiation of the laser light L to the oxygen molecules 11 is continued. Therefore, it can be sufficiently used for a biological reaction such as an attack of cancer cells 101 that requires a predetermined time.

なお、本実施の形態においては、１２７０ｎｍにピークを有する波長のレーザ光を発するレーザダイオード２を使用した場合を説明したが、このレーザダイオード２が発するレーザ光Ｌは、実際には、図６に示すように、±１０ｎｍ程度の半値幅を有する。また、レーザダイオードによっては、±３０ｎｍ程度の半値幅を有するものもある。Ｏ_２分子における原子間距離や全体のスピン状態に応じて、^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素化に要するエネルギーは、０．９８ｅＶを中心とした一定の幅を有するため、レーザ光が±１０〜±３０ｎｍ程度の半値幅を有することは酸素分子の一重項酸素化の円滑化を妨げるものではない。 In the present embodiment, the case where the laser diode 2 that emits laser light having a peak at 1270 nm is used has been described. However, the laser light L emitted from the laser diode 2 is actually shown in FIG. As shown, it has a half width of about ± 10 nm. Some laser diodes have a half-value width of about ± 30 nm. Depending on the interatomic distance in the O ₂ molecule and the overall spin state, the energy required for singlet oxygenation of ¹ Δ _g (0) has a constant width centered on 0.98 eV, so that the laser light is ± Having a half width of about 10 ± 30 nm does not hinder the smoothing of singlet oxygenation of oxygen molecules.

また、本実施の形態においては、使用する光として、１２７０ｎｍにピークを有する波長の光を用いた場合を例に説明したが、特に１２７０ｎｍにピークを有する必要はなく、酸素分子を必要な量だけ一重項酸素化できる強度の１２７０ｎｍの波長の光が含まれていれば足りる。また、本実施の形態においては、所望の領域の酸素分子を正確かつ効率的に一重項酸素化するために光束が絞られたレーザ光を使用した場合を例に説明したが、もちろんレーザ光以外を使用しても可能である。 Further, in the present embodiment, the case where light having a wavelength having a peak at 1270 nm is used as the light to be used has been described as an example, but it is not particularly necessary to have a peak at 1270 nm, and only a necessary amount of oxygen molecules is used. It suffices if light having a wavelength of 1270 nm having a singlet oxygenation intensity is included. In this embodiment, the case where laser light with a narrow beam is used to accurately and efficiently convert singlet oxygen into a desired region has been described as an example. Is also possible.

また、本実施の形態においては、一重項酸素（^１Ｏ_２）１２として^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素を生成する場合を例に説明したが、もちろんこの^１Δ_ｇ（０）の一重項酸素に限らない。たとえば、^１Σ_ｇ ^＋（０）の一重項酸素を生成する場合には、一重酸素生成装置として、レーザダイオード２に代えて、１．６３ｅＶに対応する７６２ｎｍの波長を少なくとも含むレーザ光を発振できるレーザダイオードを備えた構成であればよく、この７６２ｎｍの波長を少なくとも含むレーザ光を酸素分子に照射して、Σ_ｇ ^＋（０）の一重項酸素を生成すればよい。また、図２に示す^１Δ_ｇ（１）の一重項酸素を生成する場合には、一重酸素生成装置として、レーザダイオード２に代えて、１０６０ｎｍの波長を少なくとも含むレーザ光を発振できるレーザダイオードを備えた構成であればよく、この１０６０ｎｍの波長を少なくとも含むレーザ光を酸素分子に発振して、^１Δ_ｇ（１）の一重項酸素を生成すればよい。このように、生成対象の一重項酸素に対応させて、照射するレーザ光の波長を選択すればよい。すなわち、本実施の形態では、少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発するレーザダイオードを備え、このレーザダイオードから、酸素分子に少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有した光を発することによって、生成対象の一重項酸素を発生させることが可能になる。 Further, in this embodiment, single of has been described as an example case of generating a ¹ delta _g singlet oxygen ₍₀₎ singlet oxygen ^{(1 O} 2) _12, of course the ¹ delta _{g (0)} Not limited to oxygen. For example, in the case of generating singlet oxygen of ¹ Σ _g ⁺ (0), a laser beam including at least a wavelength of 762 nm corresponding to 1.63 eV can be oscillated as a single oxygen generator instead of the laser diode 2. Any structure including a laser diode may be used, and singlet oxygen of Σ _g ⁺ (0) may be generated by irradiating oxygen molecules with laser light including at least a wavelength of 762 nm. In the case of generating singlet oxygen of ¹ Δ _g (1) shown in FIG. 2, a laser diode that can oscillate laser light including at least a wavelength of 1060 nm is used as a single oxygen generator instead of the laser diode 2. Any structure may be used as long as the laser light including at least the wavelength of 1060 nm is oscillated into oxygen molecules to generate singlet oxygen of ¹ Δ _g (1). In this manner, the wavelength of the laser light to be irradiated may be selected in accordance with the singlet oxygen to be generated. That is, in this embodiment, a laser diode that emits light having an energy capable of at least oxygen molecule singlet oxygenation is provided, and from this laser diode, the oxygen molecule has energy capable of at least oxygen molecule singlet oxygenation. By emitting light, it is possible to generate singlet oxygen to be generated.

実施の形態にかかる一重項酸素生成装置の構成を示す図である。It is a figure showing composition of a singlet oxygen generating device concerning an embodiment. 酸素分子の基底状態および励起状態を説明する図である。It is a figure explaining the ground state and excited state of an oxygen molecule. 一重項酸素の生成反応式を示す図である。It is a figure which shows the production | generation reaction formula of singlet oxygen. 実施の形態にかかる一重項酸素生成装置を測定装置に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the singlet oxygen production | generation apparatus concerning embodiment to the measuring apparatus. 実施の形態にかかる一重項酸素生成装置を医療装置に適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example which applied the singlet oxygen production | generation apparatus concerning embodiment to a medical device. 図１に示すレーザダイオードが発するレーザ光の強度の波長依存を示す図である。It is a figure which shows the wavelength dependence of the intensity | strength of the laser beam which the laser diode shown in FIG. 1 emits.

符号の説明Explanation of symbols

１一重項酸素生成装置
２レーザダイオード
３ファイバ
４出射管
５制御部
６入力部
７出力部
１５酸素供給機構
１６酸素供給管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Singlet oxygen generator 2 Laser diode 3 Fiber 4 Output pipe 5 Control part 6 Input part 7 Output part 15 Oxygen supply mechanism 16 Oxygen supply pipe

Claims

１２７０ｎｍに波長ピークを有し、少なくとも酸素分子を一重項酸素化できるエネルギーを有したレーザ光を発する発光手段と、
前記酸素分子を供給する酸素供給手段と、
処理対象物が設置される設置部と、
を備え、
前記酸素供給手段から前記設置部内に前記酸素分子が供給され、
前記発光手段は、前記酸素供給手段による酸素供給中または酸素供給後に、前記設置部内において前記酸素分子に前記レーザ光を照射することによって一重項酸素を生成することを特徴とする一重項酸素生成装置。 A light emitting means for emitting a laser beam having a wavelength peak at 1270 nm and at least energy capable of singlet oxygenation of oxygen molecules ;
Oxygen supply means for supplying the oxygen molecules;
An installation section where the object to be treated is installed;
With
The oxygen molecules are supplied into the installation part from the oxygen supply means,
The light emitting means generates singlet oxygen by irradiating the oxygen molecules with the laser light in the installation section during or after oxygen supply by the oxygen supply means. .

前記レーザ光の出力およびスポット径を調整する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載の一重項酸素生成装置。The singlet oxygen generator according to claim 1, further comprising a control unit that adjusts an output of the laser beam and a spot diameter.

当該一重項酸素生成装置は前記レーザ光の照射位置を調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の一重項酸素生成装置。The singlet oxygen generator according to claim 1, wherein the singlet oxygen generator is configured to be capable of adjusting an irradiation position of the laser beam.

前記処理対象物の近傍にて前記レーザ光を前記酸素分子に照射することを特徴とする請求項１または３に記載の一重項酸素生成装置。4. The singlet oxygen generator according to claim 1, wherein the oxygen molecules are irradiated to the oxygen molecules in the vicinity of the object to be processed.

前記処理対象物は検査処理対象物であって、The processing object is an inspection processing object,
前記処理対象物の下方に設けられた、一重項酸素と反応して蛍光を発生する光化学プローブと、前記光化学プローブから発生した蛍光の光強度を検出する測定機構とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の一重項酸素生成装置。It further comprises a photochemical probe that is provided below the processing object and generates fluorescence by reacting with singlet oxygen, and a measurement mechanism that detects the light intensity of the fluorescence generated from the photochemical probe. The singlet oxygen generator according to claim 1.