JPH0714345B2 - 生試料のレ−ザ加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生細胞や微生物等の生試料にレーザ光を照射
して、生試料の加工を行うものに関する。

〔従来の技術〕

従来、生細胞あるいは微生物（生試料）にレーザ光を照
射して生試料の加工を行うものが公知である。これは、
例えば、特開昭60−83583号公報に開示されている。特
開昭60−83583号公報には、生細胞にレーザ光を照射し
て穿孔し、この穿孔した部分からDNAを生細胞内に移入
するものが開示されている。

上記したレーザによる生試料の加工を行う装置の構成
は、第２図に示される。

第２図において、１は穿孔用レーザ、２は１が可視光で
ない場合を考慮し、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は顕微鏡に組込まれ
た光路偏向装置である。上記１の穿孔用レーザは、シヤ
ツター５を経由して、またこの参照用レーザはそのまま
の状態で光学的インターフエイス６に入射され、ここで
両者のレーザが所望の特性に変換された後、両者を同軸
にして４の光路偏向装置に入射される。同軸にされたレ
ーザはここで微少な位置決めをされ、対物レンズ７で集
光され、ステージ８上に設置された試料ピン９中の試料
10に入射される。上記光路偏向装置は第３図のように２
個のミラー11,11′とスキヤナ12,12′が組込まれ、ここ
に入射したレーザを試料10のXY方向へ偏向できる構造に
なつている。以上のように構成された同装置の使用法の
１つに上記ミラー11,11′を固定し、ステージ（第２図
の８）をXY方向に走査する方法がある。この場合、穿孔
用レーザをパルスレーザとすると、たとえば第４図の白
丸印のようにレーザは試料に照射される。このとき目標
に命中する確率は、細胞13の分布状態とレーザの照射密
度に依存し、照射密度レーザ光のパルス数とステージの
移動速度に依存する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術において、目標の細胞の分布密度が第５図
のように低い場合と第４図のように高い場合、白丸印の
レーザの照射密度を変えることができる。しかし、当然
のことではあるが、細胞に命中する確率は、細胞の分布
密度が高い方が高い。

しかし、従来技術はこの細胞の分布密度を制御する点に
ついて配慮がされておらず、細胞の分布密度が低い場
合、命中する確率は低かつた。また生試料の位置は、試
料容器の高さ方向で一定でない。そのため、対物レンズ
の焦点から大きくずれた位置にある生試料は、レーザが
命中してもエネルギー密度が低くなるため穿孔できな
い。このように、従来技術の場合、生試料が穿孔される
確率は非常に低かつた。

本発明の目的は、生試料が穿孔される確率を高め、高能
率の生試料加工を行うことのできる生試料のレーザ加工
方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、生試料を容器内で浮遊状態とし、この浮遊
している生試料を泳動法（電気泳動法あるいは磁気泳動
法）を利用して所定領域に集合させ、この所定領域内の
生試料にレーザ光を照射することによつて達成できる。

〔作用〕

生試料が容器内で浮遊状態となつているので、この容器
のレーザ光照射方向と垂直方向のXY平面に電界または磁
界を印加することによつて生試料が泳動する。この泳動
によつて、生試料が所定領域に移動することとなり、こ
の領域内の生試料分布密度が高まる。したがつてこの高
密度になつた領域内の生試料に対してレーザ光を照射す
ると、照射効率が高まる。

〔実施例〕

第６図は本発明の一実施例における全体構成図、第６図
における試料容器９の平面図を第１図、また第１図のＡ
−Ａ及びＢ−Ｂ断面図を第７図に示す。

第１図において、９は試料容器、８は遺伝子等を溶かし
た培養液、13は生試料、19は試料容器の対角に固定され
たＬ形の電極で直流電源16が負荷されるようになつてい
る。20は多孔質の隔離膜で、電極近傍の電界液のpH変化
及び温度変化等が試料ピン全体に及ぶのを防ぎ、生試料
の電気泳動を円滑にする。

また、20はこの隔離膜を支持する支柱である。

試料容器のふたは、第７図の９−１に示すように対物レ
ンズ７の光軸に対し垂直である。一方、試料容器の底面
９−２は、上記ふたに対し傾斜している。上記のように
構成された装置において、電極19に通電すると、生試料
は電気泳動により第１図の矢印のように移動する。その
結果、第１図に示す面内での生試料の分布密度は増加す
る。一方、この移動方向に対し試料容器の形状は、第７
図のように断面積が減少するためＣ部の生試料の分布密
度は非常に高くなる。この高密度状態においては、細胞
の動きが制約されるため、実質的に固定されたと同様と
なる。

一方、このような生試料は、第６図のTVカメラ14及び生
試料径検出器により、生試料の平均的な直径が測定され
る。パルスレーザの照射密度は、穿孔用レーザのパルス
繰り返し数が一定の場合、ステージ８の移動速度に依存
しており、上記、生試料の平均的な直径に応じた最適の
ステージ速度が、ステージコントローラ17により求めら
れ、その速度にステージが制御される。なお、ステージ
の移動速度を一定にして、穿孔用レーザ１のパルス繰り
返し数の増減で制御することもできる。

以上は生試料の移動に電気泳動を利用している。ところ
で一対の電極19を一対の電磁石におきかえ、20の隔離膜
をとると磁気泳動装置になり、磁気泳動により生試料を
移動させ上記電気泳動と同等の効果をもたせることがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば浮遊生試料を所定領域に移動させ、該領
域内の生試料の分布密度を高くし、レーザ照射を行うの
で、能率的な加工を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る図、第２図は従来例を
示す図、第３図は第２図の光路偏向装置の概念図、第４
図及び第５図はレーザ照射状態を示す図である。第６図
は本発明の一実施例における全体構成図、第７図は第１
図の断面図である。 ９……試料容器、15……生試料径検出器、16……電源、
17……ステージコントローラ、19……電極、20……隔離
膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生試料にレーザ光を照射して加工を行う生
   試料のレーザ加工方法において、 該生試料を容器内で浮遊状態とし、 該浮遊状態となつた生試料を電気または磁気泳動によつ
   て所定領域に集合させ、 該所定領域内の該生試料に該レーザ光を照射することを
   特徴とする生試料のレーザ加工方法。