JP6765192B2 - レーザーマイクロダイセクター及びレーザーマイクロダイセクション方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターは、図1に示すように、試料1が載せられるステージ10と、試料1の画像を取得する顕微鏡20と、画像から試料1の標的部分の座標を特定する標的部分特定部301と、試料1を切断する、深紫外レーザー光である切断レーザー光を発する切断レーザー光源41と、切断レーザー光を試料の標的部分に集束させるレンズ46と、標的部分の座標に基づき、試料10の標的部分の周囲が切断されるよう、試料に対する切断レーザーの入射位置を変化させる位置制御機構47と、を備える。
第1の実施の形態では、図1に示すように、顕微鏡20として共焦点ラマン顕微分光装置を使用する例を説明した。これに対し、第2の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターでは、図9に示すように、顕微鏡20として共焦点顕微鏡ではない光学顕微鏡を用いてもよい。
第3の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターは、図10に示すように、切断レーザー光で単離された標的部分を採取及び回収するマニピュレーター60をさらに備える。マニピュレーター60は、例えば図11に示すように、標的部分を含む液体が毛細管現象により内部を上昇するキャピラリー61を備える。キャピラリー61は、例えば、アクリル樹脂、及びポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明材料からなる。
第4の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターは、図14に示すように、切断レーザー光で単離された標的部分を採取及び回収するマニピュレーター60が、図15に示すカンチレバー62を備える。カンチレバー62としては、原子間力顕微鏡(AFM)で使用されるカンチレバーが使用可能である。
上記のように本発明を実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。例えば、第1の実施の形態では、顕微鏡として共焦点ラマン顕微分光装置を用いた例を示したが、二次元画像又は三次元画像を取得可能な共焦点レーザー顕微鏡、蛍光顕微鏡、及び電子顕微鏡等を用いてもよい。例えば、標的物質を蛍光物質や色素で染色すると、試料の二次元画像又は三次元画像において、標的部分の表面のみが光って観察される。例えば、二次元画像又は三次元画像を、明度に関して所定の値を基準にして二値化し、明るい部分のみを抽出することによって、標的部分の二次元画像又は三次元座標を得ることが可能となる。また、試料は、生体試料以外の人工物であってもよい。さらに、例えば、図16に示すように、標的部分を磁性粒子で修飾し、マニピュレーターとしての電磁石63で標的物質を回収してもよい。試料から複数単離された標的物質を、幅広の電磁石63で一度に回収してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。
10 ステージ
20 顕微鏡
21 励起光源
22 ラインフィルター
23、24、28、43、44、53 反射鏡
25、30、46、51 レンズ
26 ハーフミラー
27、48 対物レンズ
29 バンドパスフィルタ
41 切断レーザー光源
42 ラインフィルター
45 アパーチャー
47 位置制御機構
50 ラマン分光器
52 ピンホール
54、56 凹面反射鏡
55 回折格子
57 検出器
60 マニピュレーター
61 キャピラリー
62 カンチレバー
63 電磁石
121 光源
127 対物レンズ
128 反射鏡
130 レンズ
131 検出器
301 標的部分特定部
302 画像生成部
401 表示装置
402 入力装置
403 記憶装置
Claims (30)
- 生体試料の三次元画像を取得する顕微鏡と、
前記三次元画像から前記生体試料の標的部分の輪郭の三次元座標を特定する標的部分特定部と、
前記生体試料を切断する、深紫外レーザー光である切断レーザー光を発する切断レーザー光源と、
前記切断レーザー光を前記生体試料の標的部分に集束させるレンズと、
前記標的部分の輪郭の三次元座標に基づき、前記生体試料の標的部分の周囲が切断されるよう、前記生体試料に対する前記切断レーザー光の入射位置を変化させる位置制御機構と、
を備える、レーザーマイクロダイセクター。 - 前記切断レーザー光の波長範囲が200nm以上300nm以下である、請求項1に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記切断レーザー光の焦点サイズが400nm以上10μm以下である、請求項1又は2に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記切断レーザー光で単離された標的部分を回収するマニピュレーターを更に備える、請求項1から3のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記マニピュレーターが、前記標的部分を含む液体が毛細管現象により内部を上昇するキャピラリーを備える、請求項4に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記キャピラリーの内壁が親水性である、請求項5に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記キャピラリーの内壁に凹凸が設けられている、請求項6に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記キャピラリーの内壁が粗面化されている、請求項6に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記キャピラリーの内壁において、親水性の程度が導入口から奥に向けて上昇する、請求項6に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記マニピュレーターが、前記標的部分を採取するカンチレバーを備える、請求項4に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記マニピュレーターが磁力を用いて前記標的部分を回収する、請求項4に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記マニピュレーターが分子間の親和力を用いて前記標的部分を回収する、請求項4に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記顕微鏡が、共焦点レーザー顕微鏡、共焦点ラマン顕微分光装置、光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、及び電子顕微鏡からなる群から選択されるいずれかである、請求項1から12のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記生体試料が固定されていない生体試料である、請求項1から13のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 前記生体試料が生体組織である、請求項1から14のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクター。
- 生体試料の三次元画像を取得することと、
前記三次元画像から前記生体試料の標的部分の輪郭の三次元座標を特定することと、
前記生体試料を切断する、深紫外レーザー光である切断レーザー光を発し、前記切断レーザー光を前記生体試料の標的部分に集束し、前記標的部分の輪郭の三次元座標に基づき、前記生体試料の標的部分の周囲が切断されるよう、前記生体試料に対する前記切断レーザー光の入射位置を変化させることと、
を備える、レーザーマイクロダイセクション方法。 - 前記切断レーザー光の波長範囲が200nm以上300nm以下である、請求項16に
記載のレーザーマイクロダイセクション方法。 - 前記切断レーザー光の焦点サイズが400nm以上10μm以下である、請求項16又は17に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記切断レーザー光で単離された標的部分をマニピュレーターで回収することを更に備える、請求項16から18のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記マニピュレーターが、前記標的部分を含む液体が毛細管現象により内部を上昇するキャピラリーを備える、請求項19に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記キャピラリーの内壁が親水性である、請求項20に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記キャピラリーの内壁に凹凸が設けられている、請求項21に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記キャピラリーの内壁が粗面化されている、請求項21に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記キャピラリーの内壁において、親水性の程度が導入口から奥に向けて上昇する、請求項21に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記マニピュレーターが、前記標的部分を採取するカンチレバーを備える、請求項19に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記マニピュレーターが磁力を用いて前記標的部分を回収する、請求項19に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記マニピュレーターが分子間の親和力を用いて前記標的部分を回収する、請求項19に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記生体試料の三次元画像を取得する顕微鏡が、共焦点レーザー顕微鏡、共焦点ラマン顕微分光装置、光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、及び電子顕微鏡からなる群から選択されるいずれかである、請求項16から27のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記生体試料が固定されていない生体試料である、請求項16から28のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
- 前記生体試料が生体組織である、請求項16から29のいずれか1項に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。
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