JP5972531B2 - 生物学的及び化学的マイクロスコピックターゲティング - Google Patents
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Claims (22)
- レーザビームを放射するように構成された光源と、
前記ビームを、当該ビームの直径を膨張させる少なくとも一つのレンズを有する少なくとも一つの光路に沿って試料基板に向け照射して、前記レンズによるビーム発散によりレーザスポットが当該結像システムの光学焦点面に対してデフォーカスされるように構成された結像システムであって、対物レンズを備え、前記ビームは前記対物レンズを通過して前記試料基板を照明し、前記試料基板から集光された光が前記対物レンズを経て戻るように構成された結像システムと、
非弾性的に散乱された光子を弾性的な入射光子から分離する光学装置であって、狭い帯域幅を有する通過帯域を規定する少なくとも一つのフィルタを備え、前記少なくとも一つのフィルタが、所定かつ固定スペクトル領域内のスペクトル的にシフトされた波長を通過させ、前記フィルタの前記狭い帯域幅は、C−Hx分子結合(x=1、2又は3)に対するラマンシフトのみを検出するために3000cm -1 の近傍に選択され、これにより、前記フィルタが、入射光子の波長を非弾性的にシフトさせるC−Hx分子結合(x=1、2又は3)を有する前記試料基板上の前記視野内のあらゆる種類の物質のために非弾性的に散乱した光子を通過させ、前記非弾性的に散乱された光子のうち前記狭い帯域幅外の光子を減衰させる光学装置と、
前記狭い帯域幅内におけるピークの検出のみに基づいて、C−Hxを有する生物学的又は化学的な関心粒子を、前記試料基板上に含まれる他の粒子と区別し、この区別に基づいて、前記試料基板内に含まれる物質が、前記生物学的又は化学的な関心粒子を含むか否かに関する情報をユーザに出力する出力装置と、
を備える生物学的及び化学的マイクロスコピックターゲティングシステム。 - 前記ビームの直径を膨張させる少なくとも一つのレンズは、前記ビームを少なくとも一方向に膨張させるガリレイ望遠鏡で構成され、前記ビームは、自身と顕微鏡対物レンズのバックアパーチャとの間の距離にほぼ等しい焦点距離を有するレンズにより少なくとも一方向に再収束される、請求項1記載のシステム。
- 前記光源は、少なくとも35ミリワットの633nm未満の波長を有するレーザ放射により前記試料基板上の試料区域を80μm2以上の視野で照明するように構成されている、請求項1記載のシステム。
- 前記非弾性的に散乱された光子を弾性的な入射光子から分離する前記光学装置は633nmのロングパスダイクロイックミラーを備え、前記少なくとも一つのフィルタは633nmのロングパスフィルタ及び780nmのバンドパスフィルタを備える、請求項3記載のシステム。
- 前記ダイクロイックミラー及び前記ロングパスフィルタは前記レーザの基本波長を少なくとも500nm〜633nmのスペクトル範囲に亘って1桁以上減衰させる、請求項4記載のシステム。
- 前記光源は、35ミリワット未満の567nm〜650nmの波長を有するレーザ放射により前記試料基板上の試料区域を80ミクロン以上の長い線で照明する、請求項1記載のシステム。
- 前記非弾性的に散乱された光子を弾性的な入射光子から分離する前記光学装置はロングパスダイクロイックミラーを備え、前記少なくとも一つのフィルタはロングパスフィルタ及びレーザ波長未満の3000cm-1バンドパスフィルタを備える、請求項6記載のシステム。
- 前記出力装置は、C−Hx非弾性散乱情報を反映する前記試料基板上の試料の空間位置を表すCCDカメラを備える、請求項1記載のシステム。
- 前記出力装置からの前記結果を、少なくとも一つの可視画像空間情報及び蛍光空間情報と一緒に使用して、前記物質が生物学的又は化学的物質として正しく検出される確率を高める、請求項1記載のシステム。
- 前記出力装置からの出力結果が、関心のある物質を検出する確率を高めるために、前記試料基板上の試料中における少なくとも一つの他のタイプの分子結合の検出と一緒に使用される、請求項1記載のシステム。
- C−Hx非弾性散乱が起こる空間的に狭い領域のスペクトルに関連する狭い帯域幅内の波長を取り出すために、少なくとも2つのフィルタを更に備え、前記出力装置により収集された2つの画像が各フィルタにより取り出され、互いに差し引かれる、請求項1記載のシステム。
- 前記試料基板は、テープ基板上に収集された試料を前記結像システムの検査領域へ連続的に移動させるテープ基板システムを備える、請求項1記載のシステム。
- 生物学的及び化学的マイクロスコピックターゲティングを実行する方法であって、
光源からのレーザビームを、結像システムにおいて、当該ビームの直径を膨張させる少なくとも一つのレンズを有する少なくとも一つの光路に沿って試料基板に向け照射して、前記レンズによるビーム発散によりレーザスポットが結像システムの光学焦点面に対してデフォーカスされるステップと、
前記ビームを対物レンズを通して前記試料基板に照射するステップと、
前記試料基板から反射されて前記結像システムに戻ってくる光を集光するステップと、
非弾性的に散乱された光子を弾性的な入射光子から分離するステップであって、前記非弾性的に散乱された光子を、狭い帯域幅内で帯域通過フィルタリングして、所定かつ固定スペクトル領域内のスペクトル的にシフトされた波長を通過させるステップであって、前記帯域通過フィルタリングの前記狭い帯域幅は、C−Hx分子結合(x=1、2又は3)に対するラマンシフトのみを検出するために3000cm -1 の近傍に選択され、これにより、入射光子の波長を非弾性的にシフトさせるC−Hx分子結合(x=1、2又は3)を有する前記試料基板上の前記視野内のあらゆる種類の物質のために非弾性的に散乱した光子を通過させ、前記非弾性的に散乱された光子のうち前記狭い帯域幅外の光子を減衰させるステップと、
前記フィルタリングした非弾性的に散乱された光子を出力装置に送り、当該出力装置が、前記狭い帯域幅内におけるピークの検出のみに基づいて、C−Hxを有する生物学的又は化学的な関心粒子を、前記試料基板上に含まれる他の粒子と区別し、この区別に基づいて、前記試料基板内に含まれる物質が、前記生物学的又は化学的な関心粒子を含むか否かに関する情報をユーザに出力するステップと
を備える生物学的及び化学的マイクロスコピックターゲティング方法。 - 光源からのレーザビームを、結像システムにおいて、当該ビームの直径を膨張させる少なくとも一つのレンズを有する少なくとも一つの光路に沿って試料基板に向け照射する前記ステップは、前記ビームを少なくとも一方向に膨張させるガリレイ望遠鏡に通すステップを含み、前記ビームは自身と顕微鏡対物レンズのバックアパーチャとの間の距離にほぼ等しい焦点距離を有するレンズにより少なくとも一方向に再収束される、請求項13記載の方法。
- 光源からのレーザビームを結像システムの少なくとも一つの光路に沿って試料基板に向け照射する前記ステップは、35ミリワット以上の633nm未満の波長を有するレーザ放射によって前記試料基板上の試料区域を80μm2以上の視野で照明するように前記レーザビームを構成するステップを備える、請求項13記載の方法。
- 弾性的な入射光子から非弾性的に散乱された光子を分離する前記ステップは、前記非弾性的に散乱された光子を633nmのロングパスダイクロイックミラーを用いて指向させ、633nmのロングパスフィルタ及び780nmのバンドパスフィルタを用いてフィルタリングするステップを備える、請求項15記載の方法。
- 前記ダイクロイックミラー及び前記ロングパスフィルタを用いて前記レーザの基本波長を少なくとも500nm〜633nmのスペクトル範囲に亘って1桁以上減衰させるステップを更に備える、請求項16記載の方法。
- 弾性的な入射光子から非弾性的に散乱された光子を分離する前記ステップは、ロングパスフィルタ及びレーザ波長未満の3000cm-1バンドパスフィルタを用いて弾性的な入射光子から非弾性的に散乱された光子を分離するステップを備え、
前記非弾性的に散乱された光子を出力装置に送るステップは、前記非弾性的に散乱された光子をC−Hx非弾性散乱情報を反映する試料平面における物質の空間位置を表すCCDカメラに送るステップを備える、請求項13記載の方法。 - 空間C−Hx非弾性散乱情報を、少なくとも一つの可視画像空間情報及び蛍光空間情報と組み合わせて使用して、前記物質が生物学的又は有機的物質として正しく検出される確率を高めるステップを更に備える、請求項13記載の方法。
- 空間C−Hx非弾性散乱情報を、関心のある物質を空間的に検出する確率を高めるために、少なくとも一つの他のタイプの分子結合の検出と組み合わせて使用するステップを更に備える、請求項13記載の方法。
- C−Hx非弾性散乱が起こる空間的に狭い領域のスペクトルに関連する狭い帯域幅内の波長を取り出すために、少なくとも2つのフィルタを用い、前記出力装置により収集された2つの画像を各フィルタにより取り出し、互いに差し引くステップを更に備える、請求項13記載の方法。
- 前記試料基板としてテープを用い、
テープ基板上に収集された試料を前記結像システムの検査領域へ移動させるステップを更に備える、請求項13記載の方法。
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