JPH0653062B2 - レ−ザ穿孔装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はレーザ穿孔装置に関し、特に生細胞等を対象に
穿孔し、これに遺伝子を移入するレーザ穿孔装置に関す
る。

〔発明の背景〕 第６図に従来の生細胞レーザ穿孔装置の構成を、第７図
に同装置の構成要素である光路偏光装置の構造を示す。
以下、両図を用い、従来技術を説明する。１は穿孔用レ
ーザ、２は１が可視光でない場合を考慮し、穿孔用レー
ザ１の光路を見るために設けた参照用レーザである。ま
た３は顕微鏡、４は顕微鏡３に組込まれた光路偏光装置
である。上記穿孔用レーザ１は、シヤツター５を経由し
て、また参照用レーザ２はそのままの状態でミラー６及
び７により光路偏光装置４へ入射される。この場合、両
者のレーザ光は両者の光軸が一致するように調整されて
いる。光路偏光装置４に入射したレーザ光１，２は、こ
こで光路の微小な位置決めをされ、対物レンズ８を経由
してステージ９上に設置された試料ビン１０中の試料１
１に入射される。

ステージ９はパルスモータ等の駆動装置１２及びこれを
制御するステージコントローラ１３により、ステージ面
内のＸ，Ｙの２方向に移動する。

顕微鏡３には試料１１を観察する接眼レンズ１４の他に
ＴＶカメラ１５が設置され、試料はモニターＴＶ１６へ
映し出される。

光路光装置４は、第７図に示すように２ケのミラー１
７，１７′を取り付けたスキヤナー１８，１８′が組込
まれ、ここに入射したレーザ光１９を試料１１のＸＹ方
向へ偏向できる構造になつている。このスキヤナーは、
モニターＴＶ上の試料をライトペン２０（第６図）で指
示すると、指示点に対応した試料上にレーザ光が入射さ
れるよう位置コントローラ２１、スキヤナコントローラ
２２でコントロールされる。

以上、従来技術の構成と機能を説明したが、以下、同装
置の使用法について説明する。

使用法の１つは前記のようにモニターＴＶに映し出され
た試料を見ながら穿孔する個所をライトペンで指示し、
その個所を穿孔する方法である。

この場合、ステージ９は静止している。

もう１つの使用法は、光路偏光装置のミラー１７，１
７′を固定し、ステージ９をたとえば第８図のように走
査する方法である。この場合、第６図のシヤツター５を
開いたままの状態にすると、穿孔用レーザはパルスレー
ザであるため、たとえば第８図の白丸印のように試料上
に照射される。このとき目標に命中する確率は、細胞の
分布状態とレーザ光の照射密度に依存し、照射密度はレ
ーザ光のパルス数とステージの移動速度に依存する。い
ずれにせよ第８図に示すステージの走査ピツチＰは、細
胞２３の大きさと同程度の非常に小さな値になり試料全
体を走査するのに長時間を必要とする。このようにレー
ザ穿孔装置の使用法の内、ステージを走査する方法にお
いて穿孔処理時間に長時間を要する問題があつた。尚こ
れに類する穿孔装置は特開昭60-83583号公報に開示され
ている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、高速度で細胞等を穿孔することのでき
るレーザ穿孔装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、第１面に、一部を反射し残りを透過さ
せるコーテイングを施した平行平面ミラーをレンズを用
いてレーザ光を集光するレーザ穿孔装置に１個あるいは
複数個取り付け、入射光を複数個の反射光に分割し、こ
の反射光を用いて同時に複数の個所を穿孔し、これによ
つて穿孔処理時間を大幅に短縮するものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図〜第５図により説明す
る。

第１図〜第３図で構成要素の反射鏡（ミラー）について
説明し、次に第４図，第５図によりこのミラーを組込ん
だレーザ穿孔装置について説明する。

第１図は平行平面ミラーを示したもので、入射角ｉで入
射したレーザ光は一部が第１面で反射し、ａ点を通る。
また残りはｃ点を経由してｄ点を通る。ここでｃ点を含
む第２面に全反射コーテイングを施すと、ｅ点を経由し
てｆ点を通る。ここで▲▼と▲▼は平行であ
る。▲▼と▲▼の距離ｌは、第４図から明らか
なように式（１）（２）で表わされる。

ここでｎはミラーの屈折率、ｉ，ｒは第１図に示す値で
ある。仮りにｎ＝１．４８，ｔ＝５mmにすると第２図に
示す値になり、ｌはｉに依存し、また式（１）のように
ｔに比例する。このため１本のレーザ光を種々の間隔の
２本の平行光線に分割することができる。

以下、このミラーを平行ビームスプリツター２４とよぶ
と、この平行ビームスプリツターを第３図のように２枚
組合わせると４本に分割することができ、さらに枚数を
増やすと分割された光が干渉しない範囲でそれだけレー
ザ光の本数を増やすことができる。

第４図は平行ビームスプリツターを２枚組合わせ従来の
レーザ穿孔装置の光路偏光部に組込んだ状態を示す。こ
のように１本のレーザ光Ａを４本のレーザ光Ａ_１，
Ａ_２，Ａ_３，Ａ_４に分割してステージを走査した場合の
一例を第５図に示す。

第５図は、第８図と同じ穿孔処理を４本のレーザ光を用
いて行う場合を考えたもので、第８図ではステージを４
往復走査する必要があつたものが、第５図では当然のこ
とながら１往復のステージの走査で完了することができ
る。すなわちレーザ光の分割数だけ短時間で穿孔処理を
することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、ステージを走査して細胞
等を穿孔処理した場合、レーザ光が平行ビームスプリツ
ターにより分割され、同時に複数の個所を穿孔できるた
め、穿孔処理時間が大幅に短縮される。この短縮時間
は、たとえば平行ビームスプリツターを２枚組合せレー
ザ光を４分割した場合は1/4に、また３枚組合せて８分
割した場合は1/8になる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、本発明の実施例の説明図であつて、
第１図は、ミラーの断面図、第２図は、補足説明図、第
３図は平行ビームスプリツターの断面図、第４図は、本
発明の一実施例の概念図、第５図は試料の平面図、第６
図は従来の装置の構成ブロック図、第７図は、第６図の
要部を概念的に表わした図、第８図は、試料の平面図で
ある。 ２４，２４′……平行ビームスプリツター、１７……ミ
ラー、１８……スキヤナー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズを用いてレーザ光を集光し、これを
   前記レンズに対し相対的に移動する生細胞等の試料に照
   射して穿孔するレーザ穿孔装置において、 入射光の一部を第１面で反射し、残りを第２面で反射す
   ることにより入射光を２本の平行な反射光に分割する平
   行平面ミラーを少くとも１個前記レンズの前に配設し、
   レンズに入射するレーザ光を複数個のレーザ光に分割し
   たことを特徴とするレーザ穿孔装置。