JP2017129735A - Laser microdissector and laser microdissection method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser microdissector that enables accurate dissection of a sample around a target portion thereof.SOLUTION: A laser microdissector comprises: a stage 10 on which a sample 1 is placed; a microscope 20 configured to acquire a three-dimensional image of the sample 1; a target portion identifier 301 configured to identify three-dimensional coordinates of a target portion of the sample 1 from the three-dimensional image; a dissection laser light source 41 configured to emit a dissection laser beam for dissecting the sample 1; and a position control mechanism 47 configured to alter the incident position and incident angle of the dissection laser beam on the sample 1 on the basis of the three-dimensional coordinates of the target portion in order to dissect the sample 1 around the target portion.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は微細加工技術に関し、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に関する。   The present invention relates to a microfabrication technique, and relates to a laser microdie sector and a laser microdissection method.

病理検査は、疾患の診断において信頼度の高い検査方法である。例えば、がんの診断においては、病理診断が必要とされることが多い。病理検査は、組織検査と、細胞診検査と、に分類される。特に組織検査は、組織から様々な情報を得ることができるため、病理検査の中でも有用な検査方法である。組織検査においては、体内から採取した組織を数ミクロンの厚さにスライスして得られた病理切片を顕微鏡下で観察する。しかし、病理切片といえども、大部分が正常細胞や検査対象外の細胞から構成されていることが多い。そのため、病理切片に含まれる、検査対象となる病変細胞はごくわずかである。現状、病変細胞の分析手法は、顕微鏡下での観察が主であるが、病変細胞がごくわずかである場合、病変細胞の分析は困難である。   Pathological examination is a highly reliable examination method in diagnosis of diseases. For example, pathological diagnosis is often required in the diagnosis of cancer. Pathological examination is classified into histological examination and cytological examination. In particular, tissue examination is a useful examination method among pathological examinations because various information can be obtained from tissues. In histological examination, a pathological section obtained by slicing a tissue collected from the body to a thickness of several microns is observed under a microscope. However, even a pathological section is often composed of normal cells or cells not to be examined. Therefore, there are very few lesion cells to be examined, which are included in the pathological section. At present, the analysis method of a lesion cell is mainly observed under a microscope, but when there are very few lesion cells, the analysis of the lesion cells is difficult.

そのため、単に病変細胞を顕微鏡観察するだけではなく、組織から病変細胞を切除、及び採取し、例えば質量分析装置のような分析装置を用いて病変細胞を分析し、疾患を診断する方法が提案されている。   Therefore, a method for diagnosing a disease by not only observing a diseased cell under a microscope but also excising and collecting the diseased cell from a tissue and analyzing the diseased cell using an analyzer such as a mass spectrometer is proposed. ing.

組織からの病変細胞の切除及び採取には、レーザーマイクロダイセクション法が用いられる。レーザーマイクロダイセクション法は、顕微鏡に接続したレーザー照射装置を用いて、顕微鏡下で組織切片を観察しながら標的とする病変細胞塊をレーザー光によって切り出し、採取、及び回収するための手法である(例えば、特許文献1から3参照。)。この方法は、複雑に混ざり合った組織標本の中から標的となる細胞群や単一細胞のみを回収することができるため、疾患や生命現象の解明にとって有用である。また、レーザーマイクロダイセクション法は、医療用途に限らず、工業製品等の試料から微小な標的部分を切り出すためにも用いられている。   Laser microdissection is used to excise and collect diseased cells from tissue. The laser microdissection method is a method for cutting out, collecting, and collecting a target lesion cell mass with a laser beam while observing a tissue section under a microscope using a laser irradiation apparatus connected to a microscope ( For example, see Patent Documents 1 to 3.) This method is useful for elucidating diseases and life phenomena because only a target cell group or a single cell can be collected from a complex mixed tissue sample. The laser microdissection method is used not only for medical use but also for cutting out a minute target portion from a sample such as an industrial product.

特開2014−78008号公報JP 2014-78008 A 特表2015−517669号公報JP-T-2015-517669 特開2013−63336号公報JP 2013-63336 A

本発明は、試料の標的部分の周囲を正確に切断可能な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を提供することを目的の一つとする。   An object of the present invention is to provide a laser microdissector and a laser microdissection method capable of accurately cutting around a target portion of a sample.

本発明の態様によれば、(a)試料が載せられるステージと、(b)試料の三次元画像を取得する顕微鏡と、(c)三次元画像から試料の標的部分の三次元座標を特定する標的部分特定部と、(d)試料を切断する切断レーザー光を発する切断レーザー光源と、(e)標的部分の三次元座標に基づき、試料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及び入射角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が提供される。   According to an aspect of the present invention, (a) a stage on which a sample is placed, (b) a microscope that acquires a three-dimensional image of the sample, and (c) three-dimensional coordinates of a target portion of the sample are specified from the three-dimensional image. A target portion specifying portion; (d) a cutting laser light source that emits a cutting laser beam that cuts the sample; and (e) cutting on the sample so that the periphery of the target portion of the sample is cut based on the three-dimensional coordinates of the target portion. There is provided a laser micro-die sector comprising a position control mechanism for changing an incident position and an incident angle of a laser.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、三次元画像から得られる、標的部分の断面形状に基づき、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。三次元画像から得られる、標的部分の断面形状の輪郭に沿って、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。   In the above laser microdie sector, the incident angle of the cutting laser beam to the sample may be changed based on the cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image. You may change the incident angle of the cutting | disconnection laser beam with respect to a sample along the outline of the cross-sectional shape of a target part obtained from a three-dimensional image.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、位置制御機構が、切断レーザー光の光学系を駆動して、試料に対する切断レーザー光の入射位置及び入射角を変化させてもよい。位置制御機構が、ステージを傾斜させることにより、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。   In the laser micro-die sector, the position control mechanism may drive the cutting laser beam optical system to change the incident position and the incident angle of the cutting laser beam on the sample. The position control mechanism may change the incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample by tilting the stage.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、試料に対する切断レーザー光の入射角が0°以上90°以下の範囲で変化してもよい。   In the laser micro-die sector described above, the incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample may vary in the range of 0 ° to 90 °.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、切断レーザー光が深紫外レーザー光であってもよい。切断レーザー光の波長範囲が200nm以上300nm以下であってもよい。切断レーザー光の焦点サイズが400nm以上10μm以下であってもよい。   In the above laser micro-die sector, the cutting laser beam may be a deep ultraviolet laser beam. The wavelength range of the cutting laser light may be 200 nm or more and 300 nm or less. The focal spot size of the cutting laser beam may be 400 nm or more and 10 μm or less.

上記のレーザーマイクロダイセクターが、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さらに備えていてもよい。マニピュレーターが、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ていてもよいし、標的部分を採取するカンチレバーを備えていてもよい。マニピュレーターが磁力を用いて標的部分を回収してもよいし、分子間の親和力を用いて標的部分を回収してもよい。   The laser micro-die sector may further include a manipulator that recovers the target portion isolated by the cutting laser light. The manipulator may include a capillary in which the liquid containing the target portion rises due to capillary action, or may include a cantilever that collects the target portion. The manipulator may recover the target portion using magnetic force, or may recover the target portion using intermolecular affinity.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、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ってもよい。   In the above laser microdissector, the microscope may be selected from the group consisting of a confocal laser microscope, a confocal Raman microspectroscope, an optical microscope, a fluorescence microscope, and an electron microscope.

上記のレーザーマイクロダイセクターにおいて、試料が生体試料であってもよいし、生体組織であってもよい。   In the above laser microdie sector, the sample may be a biological sample or a biological tissue.

本発明の態様によれば、(a)試料の三次元画像を取得することと、(b)三次元画像から試料の標的部分の三次元座標を特定することと、(c)試料を切断する切断レーザー光を発し、標的部分の三次元座標に基づき、試料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及び入射角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が提供される。   According to an aspect of the present invention, (a) acquiring a three-dimensional image of a sample, (b) specifying the three-dimensional coordinates of a target portion of the sample from the three-dimensional image, and (c) cutting the sample Emitting a cutting laser beam, and changing an incident position and an incident angle of the cutting laser with respect to the sample so that the periphery of the target portion of the sample is cut based on the three-dimensional coordinates of the target portion. A method is provided.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、三次元画像から得られる、標的部分の断面形状に基づき、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。三次元画像から得られる、標的部分の断面形状の輪郭に沿って、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。   In the laser microdissection method described above, the incident angle of the cutting laser beam on the sample may be changed based on the cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image. You may change the incident angle of the cutting | disconnection laser beam with respect to a sample along the outline of the cross-sectional shape of a target part obtained from a three-dimensional image.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、切断レーザー光の光学系を駆動して、試料に対する切断レーザー光の入射位置及び入射角を変化させてもよい。試料が載せられるステージを傾斜させることにより、試料に対する切断レーザー光の入射角を変化させてもよい。   In the laser microdissection method described above, the cutting laser beam optical system may be driven to change the incident position and the incident angle of the cutting laser beam on the sample. You may change the incident angle of the cutting laser beam with respect to a sample by inclining the stage on which a sample is mounted.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、試料に対する切断レーザー光の入射角が0°以上90°以下の範囲で変化してもよい。   In the laser microdissection method described above, the incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample may vary within a range of 0 ° to 90 °.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、切断レーザー光が深紫外レーザー光であってもよい。切断レーザー光の波長範囲が200nm以上300nm以下であってもよい。切断レーザー光の焦点サイズが400nm以上10μm以下であってもよい。   In the laser microdissection method described above, the cutting laser beam may be a deep ultraviolet laser beam. The wavelength range of the cutting laser light may be 200 nm or more and 300 nm or less. The focal spot size of the cutting laser beam may be 400 nm or more and 10 μm or less.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法が、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ていてもよい。マニピュレーターが、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ていてもよいし、標的部分を採取するカンチレバーを備えていてもよい。マニピュレーターが磁力を用いて標的部分を回収してもよいし、分子間の親和力を用いて標的部分を回収してもよい。   The laser microdissection method may further comprise recovering the target portion isolated with the cutting laser light with a manipulator. The manipulator may include a capillary in which the liquid containing the target portion rises due to capillary action, or may include a cantilever that collects the target portion. The manipulator may recover the target portion using magnetic force, or may recover the target portion using intermolecular affinity.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、試料の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ってもよい。   In the laser microdissection method described above, the microscope for acquiring the sample image is any one selected from the group consisting of a confocal laser microscope, a confocal Raman microspectroscope, an optical microscope, a fluorescence microscope, and an electron microscope. May be.

上記のレーザーマイクロダイセクション方法において、試料が生体試料であってもよいし、生体組織であってもよい。   In the laser microdissection method described above, the sample may be a biological sample or a biological tissue.

本発明によれば、試料の標的部分の周囲を正確に切断可能な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を提供可能である。   According to the present invention, it is possible to provide a laser microdissector and a laser microdissection method capable of accurately cutting around a target portion of a sample.

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の模式図である。It is a schematic diagram of the laser micro-die sector which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 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のステージの模式図である。It is a schematic diagram of the stage of the laser micro-die sector which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る切断される前の試料の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the sample before the cutting | disconnection which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る切断された試料の模式的断面図である。It is a typical sectional view of the cut sample concerning a 1st embodiment of the present invention. 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で切断される前の試料の模式的断面図である。It is a typical sectional view of a sample before being cut with a laser micro die sector concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態の比較例に係るレーザーマイクロダイセクターで切断された試料の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the sample cut | disconnected by the laser micro-die sector which concerns on the comparative example of the 1st Embodiment of this invention. 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で切断されている試料の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the sample cut | disconnected by the laser micro-die sector which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 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で切断されている試料の模式的断面図である。It is typical sectional drawing of the sample cut | disconnected by the laser micro-die sector which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターの模式図である。It is a schematic diagram of the laser micro-die sector which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターの模式図である。It is a schematic diagram of the laser micro-die sector which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るキャピラリーの模式図である。It is a schematic diagram of the capillary which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るキャピラリーの模式図である。It is a schematic diagram of the capillary which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係るマニピュレーターの模式図である。It is a schematic diagram of the manipulator which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係るレーザーマイクロダイセクターの模式図である。It is a schematic diagram of the laser micro-die sector which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に係るカンチレバーの模式図である。It is a schematic diagram of the cantilever which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明のその他の実施の形態に係る磁石の模式図である。It is a schematic diagram of the magnet which concerns on other embodiment of this invention.

以下に本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものである。したがって、具体的な寸法等は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   Embodiments of the present invention will be described below. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

(第1の実施の形態)
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の三次元画像を取得する顕微鏡20と、三次元画像から試料1の標的部分の三次元座標を特定する標的部分特定部301と、試料1を切断する切断レーザー光を発する切断レーザー光源41と、標的部分の三次元座標に基づき、試料1の標的部分の周囲が切断されるよう、試料1に対する切断レーザーの入射位置及び入射角を変化させる位置制御機構47と、を備える。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the laser microdissector according to the first embodiment of the present invention includes a stage 10 on which a sample 1 is placed, a microscope 20 that acquires a three-dimensional image of the sample 1, and a three-dimensional image. Based on the target part specifying part 301 for specifying the three-dimensional coordinates of the target part of the sample 1, the cutting laser light source 41 for emitting a cutting laser light for cutting the sample 1, and the three-dimensional coordinates of the target part, A position control mechanism 47 that changes an incident position and an incident angle of the cutting laser with respect to the sample 1 so as to cut the periphery.

試料は、例えば、培養細胞及びスライスされた生体組織等の生体試料である。ステージ10には、例えば、ステージ10を移動させるステージ駆動機構が接続される。ステージ駆動機構は、ステージ10を、ステージ10表面と平行方向(x方向及びy方向)に移動させたり、ステージ10表面に対して垂直方向(z方向)に移動させたりする。さらに、ステージ駆動装置は、ステージ10を、z方向を軸として傾斜させる。   The sample is, for example, a biological sample such as a cultured cell and a sliced biological tissue. For example, a stage driving mechanism that moves the stage 10 is connected to the stage 10. The stage drive mechanism moves the stage 10 in a direction parallel to the surface of the stage 10 (x direction and y direction) or in a direction perpendicular to the stage 10 surface (z direction). Further, the stage driving device tilts the stage 10 around the z direction as an axis.

顕微鏡20としては、例えば共焦点ラマン顕微分光装置が使用可能である。顕微鏡20は、励起光源21を備える。励起光源21は、ラマン散乱光を励起するレーザー光を照射するレーザーである。ラマン散乱光を励起するレーザー光の波長は、例えば532nm、633nm、及び785nmであるが、これらに限定されない。励起光源21から発せられた励起レーザー光は、例えば、ラインフィルター22を通過する。   As the microscope 20, for example, a confocal Raman microspectroscopic device can be used. The microscope 20 includes an excitation light source 21. The excitation light source 21 is a laser that emits laser light that excites Raman scattered light. Although the wavelength of the laser beam which excites Raman scattered light is 532 nm, 633 nm, and 785 nm, for example, it is not limited to these. The excitation laser light emitted from the excitation light source 21 passes through the line filter 22, for example.

顕微鏡20は、試料1に対して励起レーザー光を下方から照射するための倒立型の励起光光路と、試料1に対して励起レーザー光を上方から照射するための透過型の励起光光路と、の両方を備えていてもよい。   The microscope 20 has an inverted excitation light path for irradiating the sample 1 with excitation laser light from below, a transmission type excitation light path for irradiating the sample 1 with excitation laser light from above, Both may be provided.

倒立型の励起光光路において、例えば、励起レーザー光は、反射鏡23で、ステージ10に対して垂直方向下側に反射され、さらに反射鏡24で、ステージ10と略平行方向に反射される。反射鏡24で反射された励起レーザー光は、レンズ25で集光される。レンズ25で集光された励起レーザー光は、励起レーザー光を反射し、ラマン散乱光を透過させるハーフミラー26で、ステージ10に向けて反射され、対物レンズ27を経てステージ10上の試料1に集光される。   In the inverted excitation light path, for example, the excitation laser light is reflected by the reflecting mirror 23 downward in the vertical direction with respect to the stage 10 and further reflected by the reflecting mirror 24 in a direction substantially parallel to the stage 10. The excitation laser light reflected by the reflecting mirror 24 is collected by the lens 25. The excitation laser beam condensed by the lens 25 is reflected toward the stage 10 by the half mirror 26 that reflects the excitation laser beam and transmits the Raman scattered light, and passes through the objective lens 27 and is reflected on the sample 1 on the stage 10. Focused.

透過型の励起光光路において、例えば、励起レーザー光は、反射鏡23で、ステージ10に対して垂直方向上側に反射され、さらに反射鏡44で、ステージ10と平行方向に反射される。励起レーザー光は、xyθアパーチャー45を経て、レンズ46で集光され、例えばガルバノスキャナーを備える位置制御機構47を経て、対物レンズ48に入射し、試料1に集光される。後述するように、透過型の励起光光路は、切断レーザー光の光路と少なくとも一部重複していてもよい。   In the transmissive excitation light path, for example, the excitation laser light is reflected by the reflecting mirror 23 upward in the vertical direction with respect to the stage 10 and further reflected by the reflecting mirror 44 in a direction parallel to the stage 10. The excitation laser light passes through the xyθ aperture 45 and is collected by the lens 46, for example, enters the objective lens 48 via the position control mechanism 47 including a galvano scanner, and is focused on the sample 1. As will be described later, the transmissive excitation light optical path may at least partially overlap the optical path of the cutting laser light.

励起レーザー光を照射された試料1で生じたラマン散乱光は、対物レンズ27を経てハーフミラー26を透過し、反射鏡28でステージ10と平行方向に反射される。反射鏡28で反射されたラマン散乱光は、レイリー散乱光を除去するバンドパスフィルタ29を透過し、レンズ30で集光されて、ラマン分光器50に入射する。   The Raman scattered light generated by the sample 1 irradiated with the excitation laser light passes through the half mirror 26 through the objective lens 27 and is reflected by the reflecting mirror 28 in the direction parallel to the stage 10. The Raman scattered light reflected by the reflecting mirror 28 passes through a bandpass filter 29 that removes Rayleigh scattered light, is collected by a lens 30, and enters a Raman spectrometer 50.

ラマン分光器50において、ラマン散乱光はレンズ51で集光され、対物レンズ27の焦点で生じたラマン散乱光のみがピンホール52を通過する。さらにラマン散乱光は反射鏡53で反射され、凹面反射鏡54で平行光にされる。平行光にされたラマン散乱光は回折格子55で分光され、分光されたラマン散乱光は凹面反射鏡56で集光される。集光されたラマン散乱光は、分光したラマン散乱光を波長ごとに検出可能なCCD(電荷結合素子)イメージセンサ等の検出器57で受光される。検出器57は、受光したラマン散乱光を光電変換し、電気信号を出力する。   In the Raman spectroscope 50, the Raman scattered light is collected by the lens 51, and only the Raman scattered light generated at the focal point of the objective lens 27 passes through the pinhole 52. Further, the Raman scattered light is reflected by the reflecting mirror 53 and converted into parallel light by the concave reflecting mirror 54. The collimated Raman scattered light is dispersed by the diffraction grating 55, and the dispersed Raman scattered light is collected by the concave reflecting mirror 56. The condensed Raman scattered light is received by a detector 57 such as a CCD (charge coupled device) image sensor capable of detecting the dispersed Raman scattered light for each wavelength. The detector 57 photoelectrically converts the received Raman scattered light and outputs an electrical signal.

ラマン分光器50の検出器57は、中央演算処理装置(CPU)300に接続されている。CPU300は、画像生成部302を備える。画像生成部302は、検出器57から電気信号を受け取り、試料1の三次元画像を生成する。試料1の三次元画像は、三次元座標(x,y,z)情報を含んでいる。CPU300には、表示装置401が接続されている。表示装置401は、試料1の三次元画像を表示する。   The detector 57 of the Raman spectrometer 50 is connected to a central processing unit (CPU) 300. The CPU 300 includes an image generation unit 302. The image generation unit 302 receives an electrical signal from the detector 57 and generates a three-dimensional image of the sample 1. The three-dimensional image of the sample 1 includes three-dimensional coordinate (x, y, z) information. A display device 401 is connected to the CPU 300. The display device 401 displays a three-dimensional image of the sample 1.

CPU300には、さらに入力装置402が接続されている。使用者は、マウス等の入力装置402を用いて、表示装置401に表示された試料1の三次元画像の任意の標的部分の輪郭をマウスポインタでなぞり、標的部分を三次元形状で取り囲む。CPU300に含まれる標的部分特定部301は、マウスポインタの軌跡である三次元形状の三次元座標を特定し、試料1の標的部分の輪郭の三次元座標として、記憶装置403に保存する。あるいは、標的部分特定部301は、パターン認識、及び明度の判別等により、標的部分の輪郭の三次元座標を自動的に抽出してもよい。   An input device 402 is further connected to the CPU 300. Using the input device 402 such as a mouse, the user traces the outline of an arbitrary target portion of the three-dimensional image of the sample 1 displayed on the display device 401 with a mouse pointer, and surrounds the target portion in a three-dimensional shape. The target portion specifying unit 301 included in the CPU 300 specifies the three-dimensional coordinates of the three-dimensional shape that is the locus of the mouse pointer, and stores them in the storage device 403 as the three-dimensional coordinates of the contour of the target portion of the sample 1. Or the target part specific | specification part 301 may extract automatically the three-dimensional coordinate of the outline of a target part by pattern recognition, discrimination | determination of brightness, etc. FIG.

切断レーザー光源41は、例えば、波長範囲が200nm以上300nm以下である深紫外(DUV)レーザー光を切断レーザー光として発する。切断レーザー光源41から発せられた切断レーザー光は、例えば、ラインフィルター42を通過する。切断レーザー光は、反射鏡43で、ステージ10に対して垂直方向上側に反射され、さらに反射鏡44で、ステージ10と平行方向に反射される。切断レーザー光は、xyθアパーチャー45を経て、レンズ46で集光され、例えばガルバノスキャナーを備える位置制御機構47を経て、対物レンズ48に入射し、試料1の切断位置で集光される。   The cutting laser light source 41 emits, for example, deep ultraviolet (DUV) laser light having a wavelength range of 200 nm to 300 nm as cutting laser light. The cutting laser light emitted from the cutting laser light source 41 passes through the line filter 42, for example. The cutting laser light is reflected by the reflecting mirror 43 upward in the vertical direction with respect to the stage 10, and further reflected by the reflecting mirror 44 in a direction parallel to the stage 10. The cutting laser light passes through the xyθ aperture 45 and is collected by the lens 46, for example, enters the objective lens 48 through the position control mechanism 47 including a galvano scanner, and is collected at the cutting position of the sample 1.

切断レーザー光がDUV光である場合、レンズ46等で、切断レーザー光の焦点サイズ(直径)は、例えば400nm以上10μm以下に集束される。これにより、試料をより正確に切断することが可能となる。なお、切断レーザー光の焦点サイズは、標的部分の大きさに応じて変化させてもよい。   When the cutting laser light is DUV light, the focal size (diameter) of the cutting laser light is focused to, for example, 400 nm or more and 10 μm or less by the lens 46 or the like. Thereby, it becomes possible to cut | disconnect a sample more correctly. Note that the focal spot size of the cutting laser beam may be changed according to the size of the target portion.

位置制御機構47は、試料1の三次元画像から得られる標的部分の断面形状に基づき、例えばガルバノスキャナーを駆動して、試料1に対する切断レーザーの入射位置及び入射角を変化させる。例えば、位置制御機構47は、記憶装置403から、試料1の標的部分の輪郭の三次元座標の情報を読み取り、切断レーザー光の焦点が試料1の標的部分の輪郭に沿って移動するよう、ガルバノミラー等を駆動する。ここで、試料1の標的部分の断面形状の輪郭がステージ10の表面に対して垂直であれば、位置制御機構47は、切断レーザー光を試料1に対して垂直に入射させる。また、試料1の標的部分の断面形状の輪郭がステージ10の表面に対して傾斜していれば、位置制御機構47は、切断レーザー光を試料1に対して斜めに入射させる。   The position control mechanism 47 drives the galvano scanner, for example, based on the cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image of the sample 1 to change the incident position and the incident angle of the cutting laser with respect to the sample 1. For example, the position control mechanism 47 reads information on the three-dimensional coordinates of the contour of the target portion of the sample 1 from the storage device 403, so that the focal point of the cutting laser beam moves along the contour of the target portion of the sample 1. Drives mirrors and the like. Here, if the outline of the cross-sectional shape of the target portion of the sample 1 is perpendicular to the surface of the stage 10, the position control mechanism 47 causes the cutting laser light to enter the sample 1 perpendicularly. Further, if the contour of the cross-sectional shape of the target portion of the sample 1 is inclined with respect to the surface of the stage 10, the position control mechanism 47 causes the cutting laser light to enter the sample 1 obliquely.

ステージ10を移動させるステージ駆動機構が位置制御機構47に含まれていてもよい。図2に示すように、ステージ駆動機構がステージ10を傾斜させることによっても、試料1に対する切断レーザー光の入射角を変化させることが可能である。ステージ10とステージ駆動機構の組み合わせとしては、ゴニオステージ等が使用可能である。ガルバノスキャナーとステージ駆動機構が協調して、試料1に対する切断レーザーの入射位置及び入射角を変化させてもよい。試料1に対する切断レーザー光の入射角は、例えば0°以上90°以下の範囲で変化する。   A stage drive mechanism for moving the stage 10 may be included in the position control mechanism 47. As shown in FIG. 2, the incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample 1 can be changed also by tilting the stage 10 by the stage driving mechanism. As a combination of the stage 10 and the stage driving mechanism, a gonio stage or the like can be used. The galvano scanner and the stage drive mechanism may cooperate to change the incident position and the incident angle of the cutting laser with respect to the sample 1. The incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample 1 varies within a range of 0 ° to 90 °, for example.

例えば、図3に示すように、試料の二次元上面画像で観察された標的部分の輪郭が、試料の深さ方向において変化する場合がある。試料の深さ方向において、標的部分の輪郭が大きくなる場合、試料の二次元上面画像で観察された標的部分の輪郭に沿って試料を切断すると、深さ方向において輪郭が大きくなった部分を採取できない。   For example, as shown in FIG. 3, the outline of the target portion observed in the two-dimensional top surface image of the sample may change in the depth direction of the sample. When the contour of the target part increases in the depth direction of the sample, if the sample is cut along the contour of the target part observed in the two-dimensional top image of the sample, the part with the larger contour in the depth direction is collected. Can not.

また、試料の二次元上面画像で観察された標的部分の輪郭からマージンをとって、周囲の部分を幅広く含むように試料を切断すると、採取された標的部分の周囲に、標的部分ではない不要な部分が付着する。例えば標的部分が正常細胞に囲まれた異常細胞である場合、採取された異常細胞に正常細胞が付着していると、異常細胞に含まれるタンパク質や核酸について分析する際に、正常細胞からのタンパク質や核酸が混在し、異常細胞のタンパク質や核酸を正確に分析することができない。   In addition, if the sample is cut so as to include a wide range of surrounding parts by taking a margin from the outline of the target part observed in the two-dimensional upper surface image of the sample, unnecessary parts that are not target parts are not necessary around the collected target parts. The part adheres. For example, if the target part is an abnormal cell surrounded by normal cells, and the normal cells are attached to the collected abnormal cells, the protein from the normal cells is analyzed when analyzing proteins and nucleic acids contained in the abnormal cells. And nucleic acids are mixed, and proteins and nucleic acids of abnormal cells cannot be analyzed accurately.

これに対し、図4に示すように、標的部分の深さ方向においても、標的の輪郭に沿って試料を切断レーザー光で切断することにより、試料から標的部分を正確に切り出すことが可能となる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, even in the depth direction of the target portion, the target portion can be accurately cut out from the sample by cutting the sample with the cutting laser light along the outline of the target. .

また、例えば、図5に示すように、標的部分が試料の断面方向に埋もれている場合も、切断レーザー光で試料を垂直に切断すると、図6に示すように、標的部分の上下に、標的部分以外の試料が付着する。これに対し、図7に示すように、ステージを傾斜させたり、図8に示すように、切断レーザー光の光学系を駆動させたりすることにより、標的部分の深さ方向の輪郭に沿って試料を切断レーザー光で切断して、試料から標的部分を正確に切り出すことが可能となる。   Further, for example, as shown in FIG. 5, even when the target portion is buried in the cross-sectional direction of the sample, when the sample is cut vertically with the cutting laser light, the target is placed above and below the target portion as shown in FIG. 6. Samples other than the part adhere. In contrast, as shown in FIG. 7, the stage is tilted or the cutting laser light optical system is driven as shown in FIG. Can be cut with a cutting laser beam to accurately cut out the target portion from the sample.

以上説明したように、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によれば、標的部分の深さ方向において、標的の輪郭が四角のみならず、円や三角、多角形状であっても、正確に試料を切断することが可能となる。   As described above, according to the laser microdie sector according to the first embodiment, in the depth direction of the target portion, the target contour is not only a square, but also a circle, a triangle, a polygon, It becomes possible to cut the sample accurately.

また、切断レーザー光として、波長が355nmの紫外(UV)光を用いると、切断レーザー光を照射された試料の部分の温度が上昇し、高温により試料内の分子間結合が破壊され、試料が切断される。これに対し、切断レーザー光として、波長が266nm等のDUV光を用いると、試料内の分子間結合がDUV光によって直接切断される。そのため、DUV光による切断部位は、UV光による切断部位と比較して、発熱が抑制され、切削空間分解能が向上する。また、UV光により試料を切断する場合は、発熱を伴うため、パラフィン等により試料を固定する必要があるが、DUV光により試料を切断する場合は、試料を固定しなくともよい。   When ultraviolet (UV) light having a wavelength of 355 nm is used as the cutting laser light, the temperature of the portion of the sample irradiated with the cutting laser light rises, and the intermolecular bond in the sample is broken by the high temperature, and the sample is Disconnected. On the other hand, when DUV light having a wavelength of 266 nm or the like is used as the cutting laser light, the intermolecular bond in the sample is directly cut by the DUV light. Therefore, the cutting part by DUV light suppresses heat generation compared with the cutting part by UV light, and the cutting spatial resolution is improved. Further, when the sample is cut with UV light, heat is generated, and thus the sample needs to be fixed with paraffin or the like. However, when the sample is cut with DUV light, the sample does not have to be fixed.

(第2の実施の形態)
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三次元画像を取得可能な光学顕微鏡を用いてもよい。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which a confocal Raman microspectroscope is used as the microscope 20 has been described. On the other hand, in the laser micro die sector according to the second embodiment, as shown in FIG. 9, an optical microscope that can acquire a three-dimensional image that is not a confocal microscope may be used as the microscope 20.

光源121は、レーザー光又は白色光等の照明光を照射するレーザー又はハロゲンランプである。照明光は、例えば、対物レンズ48を経て、試料1に照射される。試料1を透過した透過照明光は、対物レンズ127を経て、反射鏡128でステージ10と平行方向に反射される。反射鏡128で反射された透過照明光は、レンズ130で集光されて、検出器131で受光される。検出器131は、受光した透過照明光を光電変換し、電気信号を出力する。   The light source 121 is a laser or a halogen lamp that emits illumination light such as laser light or white light. The illumination light is applied to the sample 1 through the objective lens 48, for example. The transmitted illumination light transmitted through the sample 1 passes through the objective lens 127 and is reflected by the reflecting mirror 128 in the direction parallel to the stage 10. The transmitted illumination light reflected by the reflecting mirror 128 is collected by the lens 130 and received by the detector 131. The detector 131 photoelectrically converts the received transmitted illumination light and outputs an electrical signal.

第2の実施の形態において、画像生成部302は、検出器131から電気信号を受け取り、試料1の二次元画像をまず生成する。さらに、画像生成部302は、デコンボリューション法等により、試料1の二次元画像から、試料1の三次元画像を生成する。ここで、デコンボリューション法とは、非焦点面以外で生じる光の拡散から、点像分布関数(PSF)を用いた数学的な演算により、二次元画像から三次元画像を生成する手法である。PSFは、例えばビーズ等の形状の分かっている物体の二次元画像を取得し、二次元画像における光のぼけ具合から得ることができる。   In the second embodiment, the image generation unit 302 receives an electrical signal from the detector 131 and first generates a two-dimensional image of the sample 1. Furthermore, the image generation unit 302 generates a three-dimensional image of the sample 1 from the two-dimensional image of the sample 1 by a deconvolution method or the like. Here, the deconvolution method is a method of generating a three-dimensional image from a two-dimensional image by a mathematical calculation using a point spread function (PSF) from the diffusion of light that occurs outside the non-focal plane. The PSF can be obtained from, for example, a two-dimensional image of an object whose shape is known, such as a bead, and the degree of light blur in the two-dimensional image.

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のその他の構成要素は、第1の実施の形態と同様である。共焦点顕微鏡の照明光又は励起光よりも、共焦点顕微鏡ではない顕微鏡の照明光又は励起光は、エネルギーが弱い傾向にある。そのため、試料1の三次元画像を取得する際に、共焦点顕微鏡ではない顕微鏡を用いれば、試料1へのダメージを抑制することが可能となる。   Other components of the laser micro-die sector according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment. The illumination light or excitation light of a microscope that is not a confocal microscope tends to have lower energy than the illumination light or excitation light of a confocal microscope. Therefore, when a three-dimensional image of the sample 1 is acquired, if a microscope that is not a confocal microscope is used, damage to the sample 1 can be suppressed.

(第3の実施の形態)
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。
(Third embodiment)
As shown in FIG. 10, the laser microdissector according to the third embodiment further includes a manipulator 60 that collects and collects the target portion isolated by the cutting laser beam. For example, as shown in FIG. 11, the manipulator 60 includes a capillary 61 in which a liquid including a target portion rises due to a capillary phenomenon. The capillary 61 is made of, for example, an acrylic resin and a transparent material such as polyethylene terephthalate (PET).

標的部分がキャピラリー61の内壁に付着しないよう、キャピラリー61の内壁は親水性であることが好ましい。例えば、図12に示すように、キャピラリー61の内壁に微細な凹凸を設けたり、粗面化したりすることにより、キャピラリー61の内壁を親水性にすることができる。あるいは、プラズマ処理及び化学蒸着(CVD)等によりキャピラリー61の内壁を親水性にしてもよい。また、親水性の程度を、キャピラリー61の導入口から奥に向けて上昇させることにより、標的部分を含む液体が毛細管現象によりキャピラリー61内部の奥深くまで上昇することが可能となる。   The inner wall of the capillary 61 is preferably hydrophilic so that the target portion does not adhere to the inner wall of the capillary 61. For example, as shown in FIG. 12, the inner wall of the capillary 61 can be made hydrophilic by providing fine irregularities on the inner wall of the capillary 61 or roughening the surface. Alternatively, the inner wall of the capillary 61 may be made hydrophilic by plasma treatment, chemical vapor deposition (CVD), or the like. Further, by increasing the degree of hydrophilicity from the inlet of the capillary 61 toward the back, the liquid including the target portion can be raised deep inside the capillary 61 by capillary action.

図13に示すように、マニピュレーター60は、例えば、図10に示す記憶装置403から試料1の標的部分の輪郭の三次元座標の情報を読み取り、標的部分の近傍に図13に示すキャピラリー61の導入口を近づけてもよい。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のその他の構成要素は、第1又は第2の実施の形態と同様である。   As shown in FIG. 13, the manipulator 60 reads, for example, the three-dimensional coordinate information of the contour of the target portion of the sample 1 from the storage device 403 shown in FIG. 10, and introduces the capillary 61 shown in FIG. 13 near the target portion. You may bring your mouth close. Other components of the laser micro-die sector according to the third embodiment are the same as those in the first or second embodiment.

(第4の実施の形態)
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。
(Fourth embodiment)
In the laser microdissector according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 14, a manipulator 60 that collects and collects a target portion isolated by cutting laser light includes a cantilever 62 shown in FIG. As the cantilever 62, a cantilever used in an atomic force microscope (AFM) can be used.

例えば、標的部分と特異的に結合する分子でカンチレバー62のチップを修飾することにより、分子間の親和力を用いて標的部分を回収することが可能である。例えば、予め、標的部分をビオチンで修飾し、カンチレバー62のチップをアビジンで修飾して、標的部分にカンチレバー62のチップを近づけることにより、ビオチン−アビジン結合により、標的部分を採取及び回収することが可能である。標的部分を採取及び回収には、その他のタンパク質相互作用、及び核酸相互作用等を用いてもよい。また、あるいは、標的部分を磁性粒子で修飾し、磁性を付与されたカンチレバー62のチップで標的部分を採取及び回収してもよい。   For example, by modifying the tip of the cantilever 62 with a molecule that specifically binds to the target moiety, it is possible to recover the target moiety using intermolecular affinity. For example, by previously modifying the target portion with biotin, modifying the tip of the cantilever 62 with avidin, and bringing the tip of the cantilever 62 close to the target portion, the target portion can be collected and recovered by biotin-avidin binding. Is possible. Other protein interactions, nucleic acid interactions, and the like may be used for collecting and collecting the target portion. Alternatively, the target portion may be modified with magnetic particles, and the target portion may be collected and collected with the tip of the cantilever 62 provided with magnetism.

図14に示すマニピュレーター60は、例えば、記憶装置403から試料1の標的部分の輪郭の三次元座標の情報を読み取り、標的部分の近傍に図15に示すカンチレバー62のチップを近づけてもよい。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のその他の構成要素は、第1又は第2の実施の形態と同様である。   The manipulator 60 shown in FIG. 14 may read, for example, the three-dimensional coordinate information of the contour of the target portion of the sample 1 from the storage device 403 and bring the tip of the cantilever 62 shown in FIG. 15 close to the target portion. Other components of the laser micro-die sector according to the fourth embodiment are the same as those in the first or second embodiment.

(その他の実施の形態)
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、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、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。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by the embodiments as described above, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques should be apparent to those skilled in the art. For example, in the first embodiment, an example in which a confocal Raman microspectroscope is used as a microscope is shown. Good. For example, when the target substance is stained with a fluorescent substance or a dye, only the surface of the target part is observed in the three-dimensional image of the sample. For example, it is possible to obtain a three-dimensional coordinate of a target portion by binarizing a three-dimensional image on the basis of a predetermined value regarding brightness and extracting only a bright portion. The sample may be an artifact other than a biological sample. Further, for example, as shown in FIG. 16, the target portion may be modified with magnetic particles, and the target substance may be recovered with an electromagnet 63 as a manipulator. A plurality of target substances isolated from the sample may be collected at once by the wide electromagnet 63. Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein.

1 試料
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
1 Sample 10 Stage 20 Microscope 21 Excitation light source 22 Line filters 23, 24, 28, 43, 44, 53 Reflectors 25, 30, 46, 51 Lens 26 Half mirror 27, 48 Objective lens 29 Band pass filter 41 Cutting laser light source 42 Line filter 45 Aperture 47 Position control mechanism 50 Raman spectrometer 52 Pinholes 54 and 56 Concave reflector 55 Diffraction grating 57 Detector 60 Manipulator 61 Capillary 62 Cantilever 63 Electromagnet 121 Light source 127 Objective lens 128 Reflector 130 Lens 131 Detector 301 Target Partial identification unit 302 Image generation unit 401 Display device 402 Input device 403 Storage device

Claims (34)

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試料の標的部分の三次元座標を特定する標的部分特定部と、
前記試料を切断する切断レーザー光を発する切断レーザー光源と、
前記標的部分の三次元座標に基づき、前記試料の標的部分の周囲が切断されるよう、前記試料に対する前記切断レーザーの入射位置及び入射角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。
A microscope for acquiring a three-dimensional image of the sample;
A target portion specifying unit for specifying the three-dimensional coordinates of the target portion of the sample from the three-dimensional image;
A cutting laser light source that emits a cutting laser beam for cutting the sample;
A position control mechanism that changes an incident position and an incident angle of the cutting laser with respect to the sample such that the periphery of the target portion of the sample is cut based on the three-dimensional coordinates of the target portion;
With the laser micro die sector.
前記三次元画像から得られる、前記標的部分の断面形状に基づき、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、請求項1に記載のレーザーマイクロダイセクター。   The laser microdissector according to claim 1, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample is changed based on a cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image. 前記三次元画像から得られる、前記標的部分の断面形状の輪郭に沿って、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、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。   The laser microdissector according to claim 1 or 2, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample is changed along a contour of a cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image. 前記位置制御機構が、前記切断レーザー光の光学系を駆動して、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射位置及び入射角を変化させる、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。   4. The laser micro of claim 1, wherein the position control mechanism drives an optical system of the cutting laser light to change an incident position and an incident angle of the cutting laser light with respect to the sample. 5. Die sector. 前記位置制御機構が、前記試料が載せられるステージを傾斜させることにより、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、請求項1から4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。   The laser microdissector according to any one of claims 1 to 4, wherein the position control mechanism changes an incident angle of the cutting laser light with respect to the sample by tilting a stage on which the sample is placed. 前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角が0°以上90°以下の範囲で変化する、請求項1から5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。   The laser microdissector according to any one of claims 1 to 5, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample is changed in a range of 0 ° to 90 °. 前記切断レーザー光が深紫外レーザー光である、請求項1から6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。   The laser microdie sector according to any one of claims 1 to 6, wherein the cutting laser light is deep ultraviolet laser light. 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7に記載のレーザーマイクロダイセクター。   The laser microdissector of Claim 7 whose wavelength range of the said cutting | disconnection laser beam is 200 nm or more and 300 nm or less. 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7又は8に記載のレーザーマイクロダイセクター。   The laser microdie sector according to claim 7 or 8, wherein a focal spot size of the cutting laser beam is 400 nm or more and 10 µm or less. 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9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。   The laser microdissector of any one of claims 1 to 9, further comprising a manipulator that recovers the target portion isolated by the cutting laser light. 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10に記載のレーザーマイクロダイセクター。   The laser microdissector of claim 10, wherein the manipulator comprises a capillary in which a liquid containing the target portion rises due to capillary action. 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10に記載のレーザーマイクロダイセクター。   The laser microdissector of claim 10, wherein the manipulator comprises a cantilever that collects the target portion. 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10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。   The laser microdissector of any one of claims 10 to 12, wherein the manipulator recovers the target portion using magnetic force. 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10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。   The laser microdissector of any one of claims 10 to 12, wherein the manipulator recovers the target portion using intermolecular affinity. 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。   The microscope according to any one of claims 1 to 14, wherein the microscope is any one selected from the group consisting of a confocal laser microscope, a confocal Raman microspectroscope, an optical microscope, a fluorescence microscope, and an electron microscope. Laser micro die sector. 前記試料が生体試料である、請求項1から15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。   The laser microdissector of any one of claims 1 to 15, wherein the sample is a biological sample. 前記試料が生体組織である、請求項1から16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。   The laser microdissector of any one of claims 1 to 16, wherein the sample is a biological tissue. 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試料の標的部分の三次元座標を特定することと、
前記試料を切断する切断レーザー光を発し、前記標的部分の三次元座標に基づき、前記試料の標的部分の周囲が切断されるよう、前記試料に対する前記切断レーザーの入射位置及び入射角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。
Acquiring a three-dimensional image of the sample;
Identifying the three-dimensional coordinates of the target portion of the sample from the three-dimensional image;
A cutting laser beam for cutting the sample is emitted, and an incident position and an incident angle of the cutting laser with respect to the sample are changed so that the periphery of the target portion of the sample is cut based on the three-dimensional coordinates of the target portion. When,
A laser microdissection method comprising:
前記三次元画像から得られる、前記標的部分の断面形状に基づき、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、請求項18に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   19. The laser microdissection method according to claim 18, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample is changed based on a cross-sectional shape of the target portion obtained from the three-dimensional image. 前記三次元画像から得られる、前記標的部分の断面形状の輪郭に沿って、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、請求項18又は19に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   The laser microdissection method according to claim 18 or 19, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample is changed along a cross-sectional outline of the target portion obtained from the three-dimensional image. 前記切断レーザー光の光学系を駆動して、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射位置及び入射角を変化させる、請求項18から20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。   21. The laser microdissection method according to claim 18, wherein an optical system of the cutting laser beam is driven to change an incident position and an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample. 前記試料が載せられるステージを傾斜させることにより、前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角を変化させる、請求項18から21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。   The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 21, wherein an incident angle of the cutting laser beam to the sample is changed by inclining a stage on which the sample is placed. 前記試料に対する前記切断レーザー光の入射角が0°以上90°以下の範囲で変化する、請求項18から22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。   The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 22, wherein an incident angle of the cutting laser beam with respect to the sample varies in a range of 0 ° to 90 °. 前記切断レーザー光が深紫外レーザー光である、請求項18から23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。   The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 23, wherein the cutting laser beam is a deep ultraviolet laser beam. 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24に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   The laser microdissection method according to claim 24, wherein a wavelength range of the cutting laser light is 200 nm or more and 300 nm or less. 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24又は25に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   The laser microdissection method according to claim 24 or 25, wherein a focal spot size of the cutting laser beam is 400 nm or more and 10 µm or less. 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18から26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。   27. The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 26, further comprising recovering the target portion isolated with the cutting laser light with a manipulator. 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27に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   28. The laser microdissection method according to claim 27, wherein the manipulator comprises a capillary in which a liquid containing the target portion rises by capillary action. 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27に記載のレーザーマイクロダイセクション方法。   28. The laser microdissection method of claim 27, wherein the manipulator comprises a cantilever that collects the target portion. 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27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。   30. The laser microdissection method according to any one of claims 27 to 29, wherein the manipulator recovers the target portion using magnetic force. 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27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。   30. A laser microdissection method according to any one of claims 27 to 29, wherein the manipulator recovers the target portion using intermolecular affinity. 前記試料の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18から31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。   The microscope for acquiring an image of the sample is any one selected from the group consisting of a confocal laser microscope, a confocal Raman microspectroscope, an optical microscope, a fluorescence microscope, and an electron microscope. The laser microdissection method according to claim 1. 前記試料が生体試料である、請求項18から32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。   The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 32, wherein the sample is a biological sample. 前記試料が生体組織である、請求項18から33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。   The laser microdissection method according to any one of claims 18 to 33, wherein the sample is a living tissue.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021170710A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Miltenyi Biotec B.V. & Co. KG Method for extraction of target cells from 3d tissue by optical identification
CN113964006A (en) * 2020-07-21 2022-01-21 聚束科技(北京)有限公司 Method and system for tracking beam spot of particle beam device
CN114008437A (en) * 2019-06-18 2022-02-01 Xyall私人有限公司 Dissection device
CN115308004A (en) * 2022-10-12 2022-11-08 天津云检医学检验所有限公司 Laser capture microdissection method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05329411A (en) * 1992-05-29 1993-12-14 Mikuni Corp Liquid feed structure for ultrasonic atomizing device
JPH11148887A (en) * 1997-11-17 1999-06-02 Japan Science & Technology Corp Cutting method for organism sample as well as method and apparatus for collection of cut piece
JP2004150841A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Hitachi Ltd Biological material purifying method, kit for purifying biological material, and biological material analysis system
WO2005026238A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-24 Nikon Corporation Processing method of polymer crystal, processing system of polymer crystal, and observation system of polymer crystal
JP2005342198A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Techno Medica Co Ltd Capillary blood-collecting device
JP2009103701A (en) * 2007-10-22 2009-05-14 Mmi Gmbh Molecular Machines & Industries Method and device for three-dimensional microdissection
JP2010002213A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 Tokyo Medical Univ Method for isolating and collecting living cell, structure or the like in living cell
JP2013178282A (en) * 2010-05-28 2013-09-09 Olympus Corp Cell isolation apparatus, cell isolation system and cell isolation method
WO2014207731A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Plasmore S.R.L. Spr and raman spectral image unit for biochemical assays in the form of a plate
JP2015071208A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 日本精工株式会社 Manipulator system and operation method of minute operation object

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05329411A (en) * 1992-05-29 1993-12-14 Mikuni Corp Liquid feed structure for ultrasonic atomizing device
JPH11148887A (en) * 1997-11-17 1999-06-02 Japan Science & Technology Corp Cutting method for organism sample as well as method and apparatus for collection of cut piece
JP2004150841A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Hitachi Ltd Biological material purifying method, kit for purifying biological material, and biological material analysis system
WO2005026238A1 (en) * 2003-09-11 2005-03-24 Nikon Corporation Processing method of polymer crystal, processing system of polymer crystal, and observation system of polymer crystal
JP2005342198A (en) * 2004-06-03 2005-12-15 Techno Medica Co Ltd Capillary blood-collecting device
JP2009103701A (en) * 2007-10-22 2009-05-14 Mmi Gmbh Molecular Machines & Industries Method and device for three-dimensional microdissection
JP2010002213A (en) * 2008-06-18 2010-01-07 Tokyo Medical Univ Method for isolating and collecting living cell, structure or the like in living cell
JP2013178282A (en) * 2010-05-28 2013-09-09 Olympus Corp Cell isolation apparatus, cell isolation system and cell isolation method
WO2014207731A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Plasmore S.R.L. Spr and raman spectral image unit for biochemical assays in the form of a plate
JP2015071208A (en) * 2013-10-03 2015-04-16 日本精工株式会社 Manipulator system and operation method of minute operation object

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114008437A (en) * 2019-06-18 2022-02-01 Xyall私人有限公司 Dissection device
WO2021170710A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Miltenyi Biotec B.V. & Co. KG Method for extraction of target cells from 3d tissue by optical identification
CN113964006A (en) * 2020-07-21 2022-01-21 聚束科技(北京)有限公司 Method and system for tracking beam spot of particle beam device
CN113964006B (en) * 2020-07-21 2023-09-12 聚束科技(北京)有限公司 Beam spot tracking method and system of particle beam device
CN115308004A (en) * 2022-10-12 2022-11-08 天津云检医学检验所有限公司 Laser capture microdissection method
CN115308004B (en) * 2022-10-12 2022-12-23 天津云检医学检验所有限公司 Laser capture microdissection method

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