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誘導ラマン散乱顕微鏡 NEW 新技術説明会

国内特許コード P180015466
整理番号 332-J2017-003-JP01
掲載日 2018年11月19日
出願番号 特願2011-259619
公開番号 特開2013-113689
登録番号 特許第5831901号
出願日 平成23年11月28日(2011.11.28)
公開日 平成25年6月10日(2013.6.10)
登録日 平成27年11月6日(2015.11.6)
発明者
  • 橋本 守
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 誘導ラマン散乱顕微鏡 NEW 新技術説明会
発明の概要 【課題】生細胞にダメージを与えることを低減でき、指紋領域での生細胞のイメージングを行うことができる誘導ラマン散乱顕微鏡を提供する。
【解決手段】本発明の誘導ラマン散乱顕微鏡1は、第1パルス光ω1を発生する第1レーザ光源2と、第1パルス光ω1よりも周波数の低い第2パルス光ω2を発生する第2レーザ光源3と、第2パルス光ω2の光路に設けられ、入射光を0.5MHz以上の周波数で強度変調させる変調器4と、第1パルス光ω1と第2パルス光ω2とを重ね合わせるミラー(合波器)8とを備え、ミラー8からの第1パルス光ω1と第2パルス光ω2とは同期されており、さらに、ミラー8により重ね合わされたパルス光から、複数の光束を生成するマイクロレンズアレイ12と、複数の光束を試料に照射するための対物レンズ13と、変調器4によって変調された第2パルス光ω2を減衰させるフィルタ14と、フィルタ14を透過した光の強度を検出する2次元検出器15とを備える。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


分子生物学においては、生体内の分子、例えばDNAやアミノ酸、タンパク質、細胞小器官等の活動を、生きたまま観察したいという需要が多い。従来の蛍光観察や多光子励起蛍光観察を用いて生体内の分子を観察することはある程度可能であるが、観察目標とする分子を蛍光色素で標識する必要がある。



しかしながら、生体を蛍光色素で染色することは、蛍光色素に毒性が存在することや、蛍光色素によって生体反応が妨げられる等、少なからず生体に影響を及ぼすと考えられるため、好ましい方法とはいい難い。



近年、生体内の分子の3次元分布を無染色で観察する目的で、コヒーレントアンチストークスラマン散乱(CARS)を用いた顕微鏡(CARS顕微鏡)が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。



CARS顕微鏡は、波長の異なる2つの光波を試料の同一部分に同時に入射させ、この2つの光波の周波数差が上記試料を構成する物質の分子振動数に一致することによって発せられるCARS光を検出することにより上記試料の状態を3次元的に観測するものである。このようなCARS顕微鏡を用いれば、試料に対する染色の必要がなくなるという利点がある。

産業上の利用分野


本発明は、誘導ラマン散乱を利用して生細胞等の試料を高速にイメージングする誘導ラマン散乱顕微鏡に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
第1パルス光を発生する第1レーザ光源と、
前記第1パルス光よりも周波数の低い第2パルス光を発生する第2レーザ光源と、
前記第1パルス光の光路又は前記第2パルス光の光路に設けられ、入射光を0.5MHz以上の周波数で強度変調させる変調器と、
前記第1パルス光と前記第2パルス光とを重ね合わせる合波器と、を備え、
前記合波器からの前記第1パルス光と前記第2パルス光とは同期されており、
さらに、前記合波器により重ね合わされたパルス光から、複数の光束を生成する光学部品と、
前記複数の光束を試料に照射するための対物レンズと、
前記変調器によって変調された前記第1パルス光又は前記変調器によって変調された前記第2パルス光を減衰させるフィルタと、
前記フィルタを透過した光の強度を検出する2次元検出器と、を備え、
前記2次元検出器は、複数の撮像ピクセル及び当該撮像ピクセル毎に設けられた第1キャパシタ及び第2キャパシタを有しており、
前記フィルタを透過した光により発生する光電荷を前記第1キャパシタに溜める第1期間と前記光電荷を前記第2キャパシタに溜める第2期間との和が、前記変調器の1周期以内となるように同期されていることを特徴とする誘導ラマン散乱顕微鏡。

【請求項2】
前記変調器は、隣り合う複数のパルス群をオンにする区間と、他の隣り合う複数のパルス群をオフにする区間とを有する請求項1に記載の誘導ラマン散乱顕微鏡。

【請求項3】
前記変調器は、1のパルスをオンにする区間と、当該パルスの次のパルスをオフにする区間とを有する請求項1に記載の誘導ラマン散乱顕微鏡。

【請求項4】
前記変調器が電気光学効果を有する電気光学変調素子又は音響光学効果を有する音響光学変調素子からなる請求項1~3のいずれか1項に記載の誘導ラマン散乱顕微鏡。

【請求項5】
前記光学部品は、複数のマイクロレンズ及び当該複数のマイクロレンズを回転させる回転手段で構成される請求項1~4のいずれか1項に記載の誘導ラマン散乱顕微鏡。

【請求項6】
前記光学部品は、前記回転手段の代わりに、前記合波器により重ね合わされたパルス光をX軸に沿って走査させる第1走査ミラーと、当該パルス光をY軸に沿って走査させる第2走査ミラーとを備える請求項5に記載の誘導ラマン散乱顕微鏡。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011259619thum.jpg
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) 非線形ラマン散乱内視鏡
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