JPH04200380A - レーザ加工方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ加工方法と装置に係り、特に生細胞等を
対象に穿孔してこれに遺伝子等を移入したり、あるいは
生細胞等の切断加工を行うレーザ加工方法と装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来の装置は特公昭６２−７８３７号に記載のように試
料ステージを移動しなからレーザ光を照射するシャッタ
を開放し、試料に連続的にレーザ光を照射するいわゆる
スキャニングモードの場合、試料ステージはＸ−Ｙステ
ージを対象に記載されており、レーザ光の照射領域は矩
形状であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はレーザ光の照射領域を円形にする配慮が
されていなかった。以下の点について第３図および第４
図を用いて詳細な説明を行う。

第３図はＸ−Ｙステージ１上に載せられたレーザ光照射
用容器２とレーザ光７の関係を示したもので、レーザ光
照射用容ｎ２は例えば、ガラス容器２の底に円形の穴を
開け、この部分にカバーグラス３を接着した構造である
。カバーグラス３を用いる理由はレーザ光を絞り込む対
物レンズ４の作動距離が短いためである。試料の細胞５
は培養液６に浸った状態でカバーグラス３の内面に固定
されており、絞り込まれたレーザ光７はこの細胞に照射
される。

第４図はａＵ＃ｉ２のスキャニングモードで処理する場
合のレーザ光の照射点を示した図で、第４図（１）より
明らかなように試料ステージがＸ−Ｙステージであるた
めレーザ光７は生細胞等がない斜線の領域も照射される
。これは単にレーザ光７の照射４間が長（なるという問
題のほか、接雪面がレーザ光で損傷をうけ隙間ができ、
レーザ光照射用容器２を使用後に洗滲する際に用いる殺
菌作用のある洗浄液がたまりやす曵なる。そのため、洗
浄後に再度、容器を使用する際、細胞の生育が残った微
量の洗浄液により悪くなるという欠点があった。

−これらの欠点を解決するにはレーザ光の照射領域を第
４図（ｂ）のように円に内接する正方形にすればよいが
それたけ細胞の処理数が減少する。すなわち、第４図（
ｂ）の正方形と円の面積比は１：１．６となる。

一方、カラス＄器の穴を円形から矩形にすることも考え
られるが、矩形の穴明は加工は円形よりも難しいため加
工費の増加を招き実用化が困難であった。

以上述べたように従来技術には細胞のある領域が円形で
あるのに対し、レーザ光の照射領域が矩形であるという
矛盾点があり、レーザ光の照射領域も円形にする必要が
あった。

本発明はレーザ光の照射領域を円形にするレーザ加工方
法及び装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するためには、レーザ光の照射点の軌跡
を渦讐状にする必要があり、そのために、試料ステージ
が対物レンズの光軸な中心に回転し、同時にレーザ光の
照射点が対物レンズの中心よす徐々に偏心していくよう
にしたものである。

〔作　　　用〕

回転ステージ上に載せられた試料はレンズの光軸、ある
いはその近傍を中心に回転する。一方、レンズに入射す
るレーザ光は、ミラーおよびこれに所定の回転角をつけ
るスキャナにより、レンズの光軸に対し連続的あるいは
間欠約１こ偏向されるので、試料面のレーザ光の照射点
は渦巻状かつ照射領域は円形になる。

〔鼻　施　例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図において
説明する。第１図において、８は回転ステージで従来の
Ｘ−Ｙステージｌの上に設けられている。

この回転ステージ８は８１のパルスモータと８ｂのパル
スコントローラおよび回転ステージ８内のウオームギヤ
により８Ｃ部のステージが４の対物レンズの光軸な中心
に３６０度回転する。また、９は２のレーザ光照射用容
器を保持し回転ステージ８に固定するサポートでレーザ
光照射用容器２を載せた後、回転ステージ８の貫通穴に
上部から挿入し、レーザ光照射用容器２を４の動物レン
ブ近傍に設けることができる。

レーザ光照射用容ｎ２は対物レンズ４の小さな作動距離
を考慮して小形のガラス製シャーレの底面に円穴の穴を
開番す、カバーグラス３を接着したもので、該カバーグ
ラス３の内面に試料である生細胞等が培養液等に浸った
状態で固定されている。

また、容器のふたと底とは細菌等による汚染防止のため
パラフィルムｌＯでシールされている。

以上述べた試料に対し、レーザ光は従来技術の特公昭６
２−７８２７号に記載のようにＸ　ｊ５　＠とＹ方向の
２個のスキャナミラー■およびνで偏向され対物レンズ
４を経由して試料面の任意の位置に照射される。

以上の構成要素をもっレーザ加工装置で、最初にレーザ
光を対物レンズの光軸を通るように２個のスキャナミラ
ー１１．１２を調整しておき、その後、回転ステージ８
を駆動してレーザ光照射用容器２を回転し、同時に２個
のスキャナミラーｕ、１２の−内、１個を徐々に回転す
るとレーザ光の照射点は′！Ｊ４図のように渦巻状の軌
跡にすることができる。

この場合、レーザのパルス繰り返し数（Ｈｚ）は一定で
あり、照射点の円周方向のピッチを一定にするには、レ
ーザ光を中心部に照射する時より外周部に照射する時の
方が、回転ステージの回転数を遅くすることが必要であ
る。

本実施例によれば、レーザ光の照射領域を、生細胞等の
試料がある領域と同じ円形にすることができる。そのた
め、円形の照射領域に内接する矩形の領域を処理する場
合に比べ、生細胞等の処理数が約６０％増加する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、レーザ光の照射領域を、生細胞等の試
料がある領域と同じ円形にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のレーザ加工装置で、試料と
対物レンズ近僕の断面図、第２図は本発明で試料にレー
ザ光を照射した場合のレーザ光照射−用容器の生細胞等
がある部分の平面図、第３図は従来技術の試料と対物レ
ンズ近傍の断面図、第４図（ａ）および第４図（ｂ’）
はレーザ光照射容器の平面図である。 ２・・・・・・レーザ光照射用容器、３・・曲カバーグ
ラス、５・・・・・・細胞、７・・・・・・レーザ光、
８・・曲回転ステージ、９・・・・・・サポート、１１
．１２・・・・・・スキャナミラー 代理人　弁理士　　／Ｉ）川　勝　男　−クー′ ′Ａ　Ｉ　図 ｙ−−−ｂ−ｒ−ｙｔ、　　　　　　　　　、、−−−
−ズ’ｒｗｊ；７−第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、レンズを用いてレーザ光を集光し、これを生細胞等
   の試料を照射して試料を加工するレーザ加工方法におい
   て、 試料をレンズの光軸あるいは光軸の近傍を中心に回転さ
   せ、同時にレンズに入射するレーザ光をミラーによりレ
   ンズの光軸に対し連続的あるいは間欠的に偏向し、試料
   面のレーザ光の照射点を渦巻状かつレーザ光の照射領域
   を円形にすることを特徴とするレーザ加工方法。 ２、レンズを用いてレーザ光を集光し、これを生細胞等
   の試料に照射して試料を加工するレーザ加工装置におい
   て、 レンズに入射するレーザ光の光路をレンズの光軸に対し
   偏向する１個あるいは複数個のミラーと、該ミラーの回
   転角を制御するスキャナおよび試料を載せる試料台がレ
   ンズの光軸近傍を中心に回転する回転ステージとで構成
   したことを特徴とするレーザ加工装置。