JPH0824630A - Method for catching and separating fine particles - Google Patents

Method for catching and separating fine particles

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JPH0824630A
JPH0824630A JP18176194A JP18176194A JPH0824630A JP H0824630 A JPH0824630 A JP H0824630A JP 18176194 A JP18176194 A JP 18176194A JP 18176194 A JP18176194 A JP 18176194A JP H0824630 A JPH0824630 A JP H0824630A
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JP
Japan
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particles
laser light
laser beam
laser
particle
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Application number
JP18176194A
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Japanese (ja)
Inventor
Suguru Shimizu
英 清水
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance the efficiency of the microscopic operation for fine particles such as cell fusion by controlling a deflection means the repeating pulse of a laser beam source so as to individually fix a plurality of particles to a predetermined position to control the laser beam irradiation pattern on a particle present surface. CONSTITUTION:When laser beam is emitted from a semiconductor laser 1 source 11, pulse driving is started in synchronously with the positions of galvano- mirrors 16, 17. At the same time, the galvano-mirrors 16, 17 are also cyclically and repeatedly shaken by the drive current by galvano-drive circuits 14, 15 and an intermittent irradiation pattern is formed in the visual field microscope by laser beam. At this time, the width of the irradiation pattern is set to the same degree as the diameter of desired particles P or less and, when scanning is repeatedly applied to a soln. S, the particles P enter a top site to be caught. By setting the width of a laser pulse to the size of the particles P to be caught and setting a cycle to the interval with the adjacent particle P, the particles P with a desired size are caught one at a time under the visual field of the microscope at a desired interval.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶液中の微小粒子を補
足したり分離する微小粒子捕捉方法及び分離方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for capturing and separating fine particles in a solution for capturing and separating them.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶液中の微小粒子を顕微鏡視野下で粒子
を捕捉し移動する手段として、例えば特開平3−110
510号公報に示すような、レーザー光を用いた光トラ
ップ技術などが知られている。これらの技術の応用例と
して、培養液中に浮遊する細胞の分離、或いは細胞融合
が挙げられる。これは浮遊細胞の顕微鏡画像から得られ
る情報を用いて粒子を選択し、光トラップにより所望の
粒子のみを捕捉し移動することにより行われる。
2. Description of the Related Art As means for trapping and moving fine particles in a solution under a microscope field, for example, JP-A-3-110.
An optical trap technique using a laser beam as shown in Japanese Patent Publication No. 510 is known. Examples of application of these techniques include separation of cells floating in a culture solution or cell fusion. This is done by selecting particles using information obtained from microscopic images of floating cells and capturing and moving only the desired particles by an optical trap.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、細胞の分離な
どの作業を効率的に行うためには、複数の粒子を同時に
捕捉することが望まれるが、従来の方法ではそのために
複数のレーザー光の光源を用いて、それぞれを顕微鏡の
視野下に集光しなければならず、装置が複雑化したり、
捕捉できる粒子の数が限られるといった問題点がある。
或いは、それぞれの粒子を独立に移動しようとすると、
それぞれのビームについて偏向手段を用いて照射位置を
変える必要があり、そのための光学系は複雑になるとい
う問題点がある。
However, in order to efficiently perform work such as cell separation, it is desired to capture a plurality of particles at the same time. However, in the conventional method, a plurality of laser beams are used for this purpose. Each must be focused under the field of view of the microscope using a light source, which complicates the device,
There is a problem that the number of particles that can be captured is limited.
Or if you try to move each particle independently,
It is necessary to change the irradiation position for each beam by using a deflecting means, and there is a problem that the optical system for that is complicated.

【0004】また、トラップの際の散乱光などを検知
し、その信号を基に各サイトの粒子の要否を判断し、所
望の粒子の存在する捕捉サイトのみ捕捉されるように走
査することにより、複数の種類の粒子から所望の粒子を
分離することができる。
Further, by detecting scattered light at the time of trapping, the necessity of particles at each site is determined based on the signal, and scanning is performed so that only the trapping sites where the desired particles are present are trapped. , Desired particles can be separated from plural kinds of particles.

【0005】本発明の目的は、簡単な構成の装置によ
り、容易に細胞融合などの微小粒子の顕微操作の効率を
高めることができる微小粒子捕捉方法及び分離方法を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for capturing and separating microparticles that can easily improve the efficiency of micromanipulation of microparticles such as cell fusion with a device having a simple structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の第1発明に係る微小粒子捕捉方法は、レーザー光を断
続的に発生するレーザー光源と、偏向手段とにより粒子
の存在面上に離散的な照射パターンを生成させるレーザ
ー光トラッピングを用いた微小粒子捕捉方法において、
複数の粒子を個々に所定の位置に固定させるように、前
記偏向手段と前記レーザー光源の繰り返しパルスを制御
することにより、粒子存在面上のレーザー光照射パター
ンを制御することを特徴とする。
A method for trapping fine particles according to a first aspect of the invention for achieving the above object is a laser light source for intermittently generating a laser beam and a deflecting means to disperse the particles on a surface where particles are present. In a method for trapping microparticles using laser light trapping to generate a specific irradiation pattern,
It is characterized in that the laser light irradiation pattern on the particle existing surface is controlled by controlling the repeating pulse of the deflection means and the laser light source so as to individually fix a plurality of particles at a predetermined position.

【0007】また、第2発明に係る微小粒子分離方法
は、捕捉されている複数の粒子から得られる信号を検知
して、該信号を用いたレーザー光照射によって各粒子の
捕捉と解放の切換えを行うことにより、複数種類の粒子
から所望の種類の粒子を分離することを特徴とする。
Further, the method for separating fine particles according to the second aspect of the invention detects a signal obtained from a plurality of particles that are trapped and switches between trapping and releasing each particle by irradiating laser light using the signals. It is characterized in that a desired kind of particles is separated from a plurality of kinds of particles by carrying out.

【0008】[0008]

【作用】上述の構成を有する微小粒子捕捉方法は、レー
ザーパルスの照射長さとレーザー光の走査を制御するこ
とにより、レーザー光の照射位置を1 回の走査ごとに少
しずつ変え、捕捉された粒子を移動する。
The fine particle trapping method having the above-described structure controls the irradiation length of the laser pulse and the scanning of the laser beam to slightly change the irradiation position of the laser beam for each scanning, thereby capturing the trapped particles. To move.

【0009】また微小粒子分離方法は、捕捉されている
粒子から得られる信号によりレーザー光を粒子に照射し
て捕捉と解放を切換えて所望の粒子の分離を行う。
Further, in the method of separating fine particles, desired particles are separated by irradiating the particles with a laser beam in accordance with a signal obtained from the particles being trapped to switch between trapping and releasing.

【0010】[0010]

【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図1は第1の実施例の構成図であり、11は半導
体レーザー光源であり、例えば波長680nmのレーザ
ー光を発する。この半導体レーザー光源11は駆動回路
12により制御され、1MHzまでのパルスのレーザー光
を発することができる。半導体レーザー光源11から出
射したレーザー光の光路には、コリメータレンズ13、
ガルバノ駆動回路14、15によりそれぞれ駆動される
ガルバノミラー16、17、600nm以上の波長光を
反射し他の波長光を透過する特性を有するダイクロイッ
クミラー18、顕微鏡の対物レンズ19、捕捉すべき多
数の微粒子Pを含む溶液Sが配置されている。この溶液
Sはスライドガラス20上に滴下され、カバーガラス2
1により覆われている。そして、溶液S内の粒子Pは数
μmから数100μmの大きさを持つ細胞或いはポリス
チレンなどから成り、溶液S内に混濁、浮遊して存在し
ている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment, and 11 is a semiconductor laser light source, which emits laser light having a wavelength of 680 nm, for example. The semiconductor laser light source 11 is controlled by the drive circuit 12 and can emit a laser beam of a pulse up to 1 MHz. In the optical path of the laser light emitted from the semiconductor laser light source 11, a collimator lens 13,
Galvano mirrors 16, 17 driven by the galvano drive circuits 14, 15 respectively, a dichroic mirror 18 having a characteristic of reflecting light having a wavelength of 600 nm or more and transmitting light of other wavelengths, an objective lens 19 of a microscope, a large number of objects to be captured. A solution S containing fine particles P is arranged. This solution S is dripped onto the slide glass 20 and the cover glass 2
Covered by 1. The particles P in the solution S are made of cells or polystyrene having a size of several μm to several 100 μm, and are present in the solution S in a cloudy or floating state.

【0011】スライドガラス20の下方には、600n
m以上の波長光を透過し他の波長光を反射するダイクロ
イックミラー22、コンデンサレンズ23、白色光源2
4が配置されている。また、ダイクロイックミラー22
の反射方向には、レンズ25、例えばフォトマルチプラ
イヤから成る光電変換素子26が配置され、光電変換素
子26の出力はオシロスコープなどの観察手段27に接
続されている。
Below the slide glass 20, 600n
A dichroic mirror 22, a condenser lens 23, and a white light source 2 that transmit light having a wavelength of m or more and reflect light having other wavelengths.
4 are arranged. In addition, the dichroic mirror 22
A lens 25, for example, a photoelectric conversion element 26 composed of a photomultiplier is arranged in the reflection direction, and the output of the photoelectric conversion element 26 is connected to an observation means 27 such as an oscilloscope.

【0012】一方、ダイクロイックミラー18の溶液S
からの光束の透過方向には、レンズ30、650nm以
下の波長光を透過させるバリヤフィルタ31、CCDカ
メラカメラ32が接続されており、CCDカメラ32の
出力は画像処理装置33、VTR34、テレビモニタ3
5に順次に接続されている。
On the other hand, the solution S of the dichroic mirror 18
A lens 30, a barrier filter 31 for transmitting light having a wavelength of 650 nm or less, and a CCD camera 32 are connected in the transmission direction of the luminous flux from the CCD camera 32. The output of the CCD camera 32 is an image processing device 33, a VTR 34, and a television monitor 3.
5 are sequentially connected.

【0013】半導体レーザー光源11からレーザー光が
出射されると、先ずガルバノミラー16、17に入射し
て偏向されるが、これらのレーザー光はガルバノによる
ミラー16、17の位置と同期して、図2(a) 示すよう
なパルス駆動を開始する。同時に、ガルバノミラー1
6、17も図2(b) 、(c) に示すようなガルバノ駆動回
路14、15による駆動電流で周期的に揺動を繰り返す
と、それぞれ紙面とを含む軸16A、紙面と垂直な軸1
7Aを中心に所定の角度に揺動することになり、顕微鏡
視野内でレーザー光は図3に示すような例えば10mS
おきの断続的な照射パターンが形成される。
When laser light is emitted from the semiconductor laser light source 11, it is first incident on the galvano mirrors 16 and 17 and is deflected. These laser lights are synchronized with the positions of the galvano mirrors 16 and 17 and Start pulse driving as shown in 2 (a). At the same time, galvanometer mirror 1
6 and 17, when the oscillations are periodically repeated by the driving currents of the galvano drive circuits 14 and 15 as shown in FIGS. 2B and 2C, the shaft 16A including the paper surface and the shaft 1 perpendicular to the paper surface, respectively.
The laser light is swung at a predetermined angle around 7A, and the laser light is, for example, 10 mS as shown in FIG.
Every other intermittent irradiation pattern is formed.

【0014】このときの照射パターンの幅gは、レーザ
ーパルス幅eとガルバノミラー16、17の角速度から
定まるが、これらを適当に設定して幅gを所望の粒子の
直径と同程度かそれ以下の長さになるようにして、溶液
Sに対して断続的に走査を繰り返す。すると、溶液S中
でブラウン運動により動いている粒子Pがトラップサイ
トに入って捕捉される。照射パターンの幅gは粒子Pの
径と同程度かそれ以下なので、それぞれの捕捉サイトに
捕捉される粒子Pは1個に限定され、数10秒後には図
4に示すように粒子Pが個々に分離された状態で捕捉さ
れることになる。
The width g of the irradiation pattern at this time is determined by the laser pulse width e and the angular velocities of the galvano mirrors 16 and 17, and these are set appropriately so that the width g is equal to or smaller than the diameter of the desired particle. And the solution S is intermittently repeated. Then, the particles P moving by the Brownian motion in the solution S enter the trap site and are captured. Since the width g of the irradiation pattern is about the same as or smaller than the diameter of the particle P, the number of particles P captured at each capture site is limited to one, and after several tens of seconds, the particles P are individually separated as shown in FIG. Will be captured in the separated state.

【0015】この様子は白色光源24で下方が照明さ
れ、粒子Pの像は対物レンズ19、ダイクロイックミラ
ー18、バリアフィルタ31を経てCCDカメラ32に
よって撮影され、画像処理装置33で画像処理された上
で、テレビモニタ35上で操作者により観察されると同
時にVTR34に録画される。その際に、CCDカメラ
32に粒子Pからのレーザー光の反射光が入らないよう
に、バリヤフィルタ31が650nm以下の波長光のみ
を透過している。
In this state, the lower side is illuminated by the white light source 24, and the image of the particle P is photographed by the CCD camera 32 through the objective lens 19, the dichroic mirror 18, and the barrier filter 31, and is image-processed by the image processing device 33. Then, it is recorded on the VTR 34 at the same time as it is observed by the operator on the television monitor 35. At that time, the barrier filter 31 transmits only the light having a wavelength of 650 nm or less so that the reflected light of the laser light from the particles P does not enter the CCD camera 32.

【0016】このとき、レーザーパルス幅eは捕捉する
粒子Pの大きさにより設定し、周期fは隣の粒子Pとの
間隔により適当に設定することにより、所望のサイズの
粒子Pを1個ずつ、所望の間隔で顕微鏡視野下に捕捉す
ることができる。また、効率良く粒子Pを捕捉するため
に、図3に示すように粒子Pの径に応じて走査方向に垂
直なレーザー光の径hを変えてもよい。
At this time, the laser pulse width e is set according to the size of the particles P to be captured, and the period f is set appropriately according to the interval between the particles P adjacent to each other, so that the particles P each having a desired size are obtained one by one. , Can be captured under the microscope field at desired intervals. Further, in order to efficiently capture the particles P, the diameter h of the laser light perpendicular to the scanning direction may be changed according to the diameter of the particles P as shown in FIG.

【0017】このようにして粒子捕捉を行うことで、簡
単な構成の装置で複数の粒子Pを1個ずつ所望の位置に
捕捉することができる。また、捕捉する位置の変更もレ
ーザー光の照射タイミング、又はガルバノ駆動回路1
4、15からの出力を変えることで容易に行うことが可
能となる。
By thus performing the particle trapping, a plurality of particles P can be trapped at desired positions one by one with a device having a simple structure. Also, the capture position can be changed by the laser light irradiation timing or the galvano drive circuit 1.
This can be easily performed by changing the outputs from 4 and 15.

【0018】レーザー光が微粒子Pをトラップする際の
粒子Pからのレーザー光の散乱光は、ダイクロイックミ
ラー22により反射し、レンズ25を介して光電変換素
子26により散乱光強度に応じた電気信号に変換され、
オシロスコープなどの観察手段27により観察される。
The scattered light of the laser light from the particles P when the laser light traps the fine particles P is reflected by the dichroic mirror 22 and is converted by the photoelectric conversion element 26 via the lens 25 into an electric signal corresponding to the scattered light intensity. Converted,
It is observed by an observation means 27 such as an oscilloscope.

【0019】この場合に光電変換素子41からは、例え
ば図2(d) に示すような電気信号が得られる。散乱光の
強度は主に粒子Pの表面反射や粒子Pの内部の散乱の大
きさにより決まり、また散乱光の強度分布は粒子Pの大
きさのサイズによることが知られているので、異種の或
いは異なるサイズの粒子Pが、混在して溶液S中に存在
する場合に、これらの情報を用いてどこにある粒子Pが
どのような種類の粒子Pかを判断することができる。
In this case, an electric signal as shown in FIG. 2 (d) is obtained from the photoelectric conversion element 41. It is known that the intensity of the scattered light is mainly determined by the size of the surface reflection of the particle P and the scattering inside the particle P, and the intensity distribution of the scattered light is known to depend on the size of the size of the particle P. Alternatively, when particles P having different sizes are mixedly present in the solution S, it is possible to determine where the particles P are and what kind of particles P by using these pieces of information.

【0020】そのためには、各サイトに粒子Pが捕捉さ
れた図4のような状態で、図5(d)に示すように予め設
定した閾値V1、V2と比較する。図5(a) 、図6に示すよ
うに光学変換素子26からの信号強度が閾値V1よりも大
きく、閾値V2よりも小さいと判断されたサイトのみオン
になるようにレーザー光を駆動する。すると、数秒後に
はレーザー光の照射のないサイトの粒子Pがブラウン運
動により捕捉サイトから離れてゆき、結果的には図7に
示すように所望の粒子Pのみが捕捉されることとなる。
For that purpose, in the state as shown in FIG. 4 in which the particles P are captured at each site, it is compared with preset threshold values V1 and V2 as shown in FIG. 5 (d). As shown in FIG. 5A and FIG. 6, the laser light is driven so that only the sites where the signal intensity from the optical conversion element 26 is judged to be larger than the threshold value V1 and smaller than the threshold value V2 are turned on. Then, after a few seconds, the particles P at the site not irradiated with the laser light move away from the trapping site due to Brownian motion, and as a result, only the desired particles P are trapped as shown in FIG. 7.

【0021】この際に、より確実な分類を行うために、
光学変換素子26の出力を走査の周期ごとに重ね合わせ
て平均することにより、信号に含まれるノイズを低減す
ることができる。また、得られた波形を解析すること
で、各サイトの粒子Pの分類の判断に使用することもで
きる。
At this time, in order to perform more reliable classification,
Noise included in the signal can be reduced by superimposing the output of the optical conversion element 26 for each scanning cycle and averaging the outputs. In addition, by analyzing the obtained waveform, it can be used to judge the classification of the particles P at each site.

【0022】このような手法により、簡単な構成の装置
で効率良く粒子Pの分離を行うことができる。また、ト
ラップビームが粒子Pに作用して得られる信号を用いる
ことで、画像処理など複雑な信号処理をすることなく、
粒子Pの大きさ、表面や内部の散乱など粒子Pの様々な
光学特性の信号を得て分離を行うことができる。
By such a method, the particles P can be efficiently separated with a device having a simple structure. In addition, by using the signal obtained by the trap beam acting on the particle P, complicated signal processing such as image processing can be performed,
Separation can be performed by obtaining signals of various optical characteristics of the particle P such as the size of the particle P and scattering on the surface and inside.

【0023】また、1回の走査ごとにレーザー光照射位
置を少しずつ変えることにより、捕捉した粒子Pを顕微
鏡の視野下で移動することができる。レーザー光照射位
置の変更は、レーザー光の照射タイミングを変えること
により行われる。或いは、レーザー光を偏向するガルバ
ノミラー16、17の制御により行うこともできる。
Further, the trapped particles P can be moved within the field of view of the microscope by slightly changing the laser light irradiation position for each scanning. The laser light irradiation position is changed by changing the laser light irradiation timing. Alternatively, it can be performed by controlling the galvanometer mirrors 16 and 17 that deflect the laser light.

【0024】例えば、細胞融合を行う場合に、所望の特
徴を持つ細胞を上述のように捕捉、分離した後に、レー
ザー光の照射パターンを徐々に変え、図8に示すように
2個の細胞が適度に接する状態にする。ここで、360
nmのレーザー光を細胞の接触面付近に照射することで
細胞融合ができる。
For example, when performing cell fusion, after capturing and separating cells having desired characteristics as described above, the irradiation pattern of laser light is gradually changed so that two cells are separated as shown in FIG. Put in a proper contact state. Where 360
Cell fusion can be performed by irradiating the contact surface of the cell with a laser beam of nm.

【0025】このような方法を用いることで、簡単な構
成の装置で複数の粒子Pを1個ずつ独立して移動するこ
とができ、粒子Pの顕微鏡操作を効率良く行うことがで
きる。
By using such a method, a plurality of particles P can be independently moved one by one with an apparatus having a simple structure, and the particles P can be efficiently operated under a microscope.

【0026】第1の実施例では、レーザー光照射中にも
走査が行われていたが、図9(b) に示すようなガルバノ
駆動電流を与え、走査をステップ状にし、レーザー光の
照射中に走査をしない状態にしても、同様に粒子Pを1
個ずつ所望の位置に固定できる。このとき、レーザー光
照射のパターンは図10に示すようになるが、レーザー
光の径iを調節することにより、捕捉される粒子Pの大
きさを選択することができる。
In the first embodiment, the scanning was performed during the laser light irradiation, but a galvano drive current as shown in FIG. 9 (b) was applied to make the scanning stepwise, and the laser light was irradiated. Even if the scanning is not performed in the
Can be fixed at desired position one by one. At this time, the pattern of laser light irradiation is as shown in FIG. 10, but the size of the particles P to be captured can be selected by adjusting the diameter i of the laser light.

【0027】また第1の実施例では、粒子Pの分別の信
号を光学変換素子26の信号を使用していたが、CCD
カメラ32により画像を撮影し、画像処理により各サイ
トの散乱光強度などの信号を測定し、分類の判断の基準
とすることもできる。
Further, in the first embodiment, the signal of the optical conversion element 26 is used as the signal for separating the particles P.
It is also possible to take an image with the camera 32, measure the signal such as scattered light intensity at each site by image processing, and use it as a criterion for classification determination.

【0028】また、粒子Pの分別の信号は散乱光だけで
なく他の信号でもよい。例えば、培養液中にある浮遊細
胞の分類においては、抗原抗体を利用して細胞を蛍光標
識し、トラッピングビームにより励起される蛍光を検知
することにより、その細胞を分類、分離することが可能
である。また、ここで蛍光標識の色素の励起波長とトラ
ッピングのレーザー光の波長が大きく異なる場合には、
細胞を捕捉した状態のまま、他の光源を用いて適当な波
長の光で細胞を照射し、蛍光を励起、測定することによ
り同様な分離を行うこともできる。
The signal for separating the particles P may be not only scattered light but also other signals. For example, when classifying floating cells in a culture medium, it is possible to classify and separate cells by fluorescently labeling the cells with an antigen antibody and detecting the fluorescence excited by the trapping beam. is there. Further, when the excitation wavelength of the fluorescent label dye and the wavelength of the trapping laser light are significantly different,
It is also possible to perform similar separation by irradiating the cells with light having an appropriate wavelength using another light source while exciting the cells and exciting and measuring fluorescence.

【0029】以上の実施例ではブラウン運動を利用して
いるが、溶液Sが流れを形成するような構造にして、粒
子Pの運動を高めることにより粒子Pの分離を早めるこ
ともできる。
Although the Brownian motion is used in the above embodiments, it is also possible to accelerate the separation of the particles P by increasing the motion of the particles P with a structure in which the solution S forms a flow.

【0030】また、粒子Pの捕捉の方法としてはレーザ
ー光を走査するものでなく、粒子Pを個々に固定できる
他の方法で粒子Pを分離することもできる。例えば、複
数のCWレーザー光を溶液Sの平面上の異なる位置に集
光して行い、各粒子Pからの信号に基づいて、それぞれ
のビームをオン・オフすることにより、粒子Pの分離を
行うこともできる。このビームのオン・オフはレーザー
駆動電流によって制御してもよいし、各ビームを独立し
て遮光できるような液晶シャッタのようなもので制御す
ることも可能である。
Further, as a method of capturing the particles P, the particles P can be separated by another method that can fix the particles P individually, instead of scanning with laser light. For example, a plurality of CW laser lights are collected at different positions on the plane of the solution S, and each beam is turned on / off based on a signal from each particle P to separate the particles P. You can also The on / off of the beam may be controlled by a laser drive current, or may be controlled by a liquid crystal shutter capable of independently shielding each beam.

【0031】また、光源は半導体レーザー光源ではなく
ともよく、例えば音響光学素子(AOM)を使用すれ
ば、CWレーザーを使って繰り返しパルスのレーザー光
を得て、同様に粒子Pを捕捉、分離することが可能であ
る。
The light source does not have to be a semiconductor laser light source. For example, if an acousto-optic device (AOM) is used, a CW laser is used to obtain laser light of repetitive pulses, and particles P are similarly captured and separated. It is possible.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように第1発明に係る微小
粒子捕捉方法は、レーザー光を照射する複数の位置が、
捕捉される微小粒子の大きさと同程度、或いはそれ以下
になるようにレーザーパルスの照射長さとレーザー光の
走査を制御することにより、希望の位置に微小粒子を1
個ずつ捕捉することが可能になる。
As described above, in the method for capturing fine particles according to the first aspect of the present invention, a plurality of positions for irradiating laser light are
By controlling the irradiation length of the laser pulse and the scanning of the laser light so that the size is the same as or smaller than the size of the trapped microparticles, the microparticles can be moved to the desired position.
It becomes possible to capture them one by one.

【0033】また、第2発明に係る微小粒子分離方法
は、捕捉されている粒子から得られる信号によりレーザ
ー光を粒子に照射して、粒子の捕捉と解放を切換えて所
望の粒子の分離を行うことができる。
Further, in the method for separating fine particles according to the second aspect of the present invention, the particles are irradiated with a laser beam according to a signal obtained from the particles that have been trapped, and the trapping and releasing of the particles are switched to separate the desired particles. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施例の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a first embodiment.

【図2】レーザー駆動、走査系駆動、各粒子からの信号
の波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram of signals from laser driving, scanning system driving, and each particle.

【図3】顕微鏡視野下の走査の様子とレーザー光の照射
位置の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a scanning state under a microscope field of view and an irradiation position of laser light.

【図4】粒子がそれぞれの捕捉サイトに捕捉された状態
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view of a state in which particles are trapped at each trapping site.

【図5】レーザー駆動、走査系駆動、各粒子からの信号
の波形図である。
FIG. 5 is a waveform diagram of signals from laser driving, scanning system driving, and each particle.

【図6】レーザー光照射位置の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a laser light irradiation position.

【図7】所望の粒子のみ捕捉した状態の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a state in which only desired particles are captured.

【図8】粒子を移動した状態の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a state where particles are moved.

【図9】第2の実施例におけるレーザー駆動、走査系駆
動の波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of laser driving and scanning system driving in the second embodiment.

【図10】レーザー光照射位置の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a laser light irradiation position.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体レーザー光源 12 レーザー駆動回路 16、17 ガルバノミラー 18 ダイクロイックミラー 19 対物レンズ 26 光電変換素子 32 CCD 33 画像処理装置 11 semiconductor laser light source 12 laser drive circuit 16, 17 galvano mirror 18 dichroic mirror 19 objective lens 26 photoelectric conversion element 32 CCD 33 image processing device

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザー光を断続的に発生するレーザー
光源と、偏向手段とにより粒子の存在面上に離散的な照
射パターンを生成させるレーザー光トラッピングを用い
た微小粒子捕捉方法において、複数の粒子を個々に所定
の位置に固定させるように、前記偏向手段と前記レーザ
ー光源の繰り返しパルスを制御することにより、粒子存
在面上のレーザー光照射パターンを制御することを特徴
とする微小粒子捕捉方法。
1. A method for trapping fine particles using laser light trapping, wherein a laser light source for intermittently generating laser light and a deflecting means generate a discrete irradiation pattern on a surface on which particles are present. A method for capturing fine particles, characterized in that a laser light irradiation pattern on a particle existing surface is controlled by controlling a repeating pulse of the deflecting means and the laser light source so as to individually fix the particles at a predetermined position.
【請求項2】 前記レーザー光照射パターンの大きさ
が、それぞれの粒子捕捉サイトについて捕捉する粒子の
大きさと略等しいか又はそれ以下とした請求項1に記載
の微小粒子捕捉方法。
2. The method for capturing microparticles according to claim 1, wherein the size of the laser beam irradiation pattern is substantially equal to or smaller than the size of particles captured at each particle capturing site.
【請求項3】 レーザー光照射のタイミング又は偏向手
段を制御することにより、粒子の存在面上のレーザー光
照射の位置を1回の走査ごとに変えることによって粒子
を移動するようにした請求項1に記載の微小粒子捕捉方
法。
3. The particles are moved by controlling the timing of laser light irradiation or the deflection means to change the position of laser light irradiation on the surface where the particles are present for each scanning. The method for capturing microparticles according to [1].
【請求項4】 捕捉されている複数の粒子から得られる
信号を検知して、該信号を用いたレーザー光照射によっ
て各粒子の捕捉と解放の切換えを行うことにより、複数
種類の粒子から所望の種類の粒子を分離することを特徴
とする微小粒子分離方法。
4. A signal obtained from a plurality of particles being trapped is detected, and switching between trapping and releasing of each particle is performed by irradiating a laser beam using the signal to obtain a desired signal from a plurality of types of particles. A method for separating minute particles, characterized in that particles of different types are separated.
【請求項5】 粒子から得られる前記信号を、粒子を捕
捉するレーザー光が粒子に作用して得られる信号とした
請求項4に記載の微小粒子分離方法。
5. The method for separating microparticles according to claim 4, wherein the signal obtained from the particles is a signal obtained by a laser beam that traps the particles acting on the particles.
JP18176194A 1994-07-11 1994-07-11 Method for catching and separating fine particles Pending JPH0824630A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012132890A (en) * 2010-12-22 2012-07-12 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Mobile type component sampling analyzer

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