JPH1062332A - レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマ ニピュレータ - Google Patents
レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマ ニピュレータInfo
- Publication number
- JPH1062332A JPH1062332A JP8223358A JP22335896A JPH1062332A JP H1062332 A JPH1062332 A JP H1062332A JP 8223358 A JP8223358 A JP 8223358A JP 22335896 A JP22335896 A JP 22335896A JP H1062332 A JPH1062332 A JP H1062332A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell
- laser
- light
- minute
- wavelength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000651 laser trapping Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 41
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 27
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 51
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 23
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 70
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 23
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 12
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 8
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 5
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 5
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 5
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000195620 Euglena Species 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 2
- 230000008832 photodamage Effects 0.000 description 2
- 230000000243 photosynthetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 108010003118 Bacteriochlorophylls Proteins 0.000 description 1
- 108010058643 Fungal Proteins Proteins 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 241000223785 Paramecium Species 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- DSJXIQQMORJERS-AGGZHOMASA-M bacteriochlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC([C@H](CC)[C@H]3C)=[N+]4C3=CC3=C(C(C)=O)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 DSJXIQQMORJERS-AGGZHOMASA-M 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 210000003763 chloroplast Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 235000020776 essential amino acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000003797 essential amino acid Substances 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 210000000744 eyelid Anatomy 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H3/00—Production or acceleration of neutral particle beams, e.g. molecular or atomic beams
- H05H3/04—Acceleration by electromagnetic wave pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/10—Investigating individual particles
- G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
- G01N15/1468—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry with spatial resolution of the texture or inner structure of the particle
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B21/00—Microscopes
- G02B21/32—Micromanipulators structurally combined with microscopes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/4077—Concentrating samples by other techniques involving separation of suspended solids
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】可視光領域の波長のレーザ光を用いて生物粒子
を生物損傷を起こすことなく光学トラップすることがで
きるようにする。 【解決手段】 微小検体を光学トラップするために照射
するレーザ光の波長を、６００ｎｍ以上の可視光にし
た。その波長は、生物粒子を構成する蛋白質や核酸に吸
収される１５０〜３００ｎｍの範囲外であり、また、２
光子吸収により吸収される３００〜６００ｎｍの範囲外
でもあるため、色素を持たない生物粒子を光学トラップ
する場合に、生物損傷が生ずることがない。また、可視
光を使用しているため、その光路を視認することがで
き、光軸合わせが簡単で、安全性も高い。さらに、色素
を有する生物粒子を光学トラップするために照射するレ
ーザ光の波長が、６００ｎｍ以上の可視光で、且つ、そ
の色素により吸収しない光の波長に選定されているの
で、やはり、生物損傷を生ずることがない。
を生物損傷を起こすことなく光学トラップすることがで
きるようにする。 【解決手段】 微小検体を光学トラップするために照射
するレーザ光の波長を、６００ｎｍ以上の可視光にし
た。その波長は、生物粒子を構成する蛋白質や核酸に吸
収される１５０〜３００ｎｍの範囲外であり、また、２
光子吸収により吸収される３００〜６００ｎｍの範囲外
でもあるため、色素を持たない生物粒子を光学トラップ
する場合に、生物損傷が生ずることがない。また、可視
光を使用しているため、その光路を視認することがで
き、光軸合わせが簡単で、安全性も高い。さらに、色素
を有する生物粒子を光学トラップするために照射するレ
ーザ光の波長が、６００ｎｍ以上の可視光で、且つ、そ
の色素により吸収しない光の波長に選定されているの
で、やはり、生物損傷を生ずることがない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を集光光
学系によりその焦点上に集光させて微小検体が浮遊する
媒質中に照射し、その焦点位置にある微小検体を光学的
にトラップするレーザトラッピング装置とこれを利用し
たマイクロマニピュレータに関する。
学系によりその焦点上に集光させて微小検体が浮遊する
媒質中に照射し、その焦点位置にある微小検体を光学的
にトラップするレーザトラッピング装置とこれを利用し
たマイクロマニピュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、赤外光の波長のレーザ光を光
源として生物粒子を光学トラップすることが行われてい
る（特公平５−６１３６号公報参照）。これは、可視光
レーザ（Ａｒレーザ：波長５１４ｎｍ）を光源として生
物粒子をトラップしたときは光による生物損傷が観察さ
れたのに対し、赤外光レーザ（ＹＡＧレーザ：波長１０
６４ｎｍ）を光源として生物粒子をトラップしたときに
は光による生物損傷が観察されなかったというＡｓｈｋ
ｉｎらの実験結果に基づくものである。
源として生物粒子を光学トラップすることが行われてい
る（特公平５−６１３６号公報参照）。これは、可視光
レーザ（Ａｒレーザ：波長５１４ｎｍ）を光源として生
物粒子をトラップしたときは光による生物損傷が観察さ
れたのに対し、赤外光レーザ（ＹＡＧレーザ：波長１０
６４ｎｍ）を光源として生物粒子をトラップしたときに
は光による生物損傷が観察されなかったというＡｓｈｋ
ｉｎらの実験結果に基づくものである。
【０００３】しかしながら、赤外光レーザを用いた光学
トラップは、可視光を用いた光学トラップと比べると以
下のような問題点がある。第一に、可視光は目に見える
ので目に入ったときには瞼を閉じたり光線を遮ることで
危険を回避できるのに対し、赤外光は目に見えないため
目に入ったことに気付かず目を損傷しやすい。第二に、
可視光は視認できるので装置をセットしたときに光学系
の調整が容易であるのに対し、赤外光は視認できないの
で光学系の調整が困難である。第三に、一般に波長が長
いほどトラップ力が弱く、例えば、粒径３μｍのポリス
チレンラテックス粒子の場合、ＹＡＧレーザ（赤外光：
波長１０６４ｎｍ）のトラップ力は、赤色光（可視光：
波長６００ｎｍ）のトラップ力より２５％小さく、粒径
１μｍの場合は、ＹＡＧレーザのトラップ力は赤色光の
トラップ力に比して４５％も小さい。第四に、光学トラ
ップは対物レンズ（集光光学系）の焦点位置で行われ、
この焦点位置のビームスポット径は波長に比例し、波長
が長い程ビームスポット系は大きくなるので、可視光に
比して赤外光の方が小さい検体をトラップしにくくな
る。第五に、レーザトラッピング装置に使用するレン
ズ，ミラーその他の光学要素は、低コストに抑えるため
に一般顕微鏡用の汎用品を使用しており、これらは、可
視光領域の光を対象として設計されているため、赤外線
領域の光を使用した場合には、光の透過率が低下してレ
ーザ光の利用効率が下がるだけでなく、収差が増えて集
光性が低下してしまう。例えば、１００倍の対物レンズ
の場合、赤色光（可視光：波長６００ｎｍ）の透過率は
９０％以上あるが、ＹＡＧレーザ（赤外光：波長１０６
４ｎｍ）の光透過率は３０％以下まで下がるため、同じ
強度の光を照射しようとすれば赤外光は可視光の三倍程
度の出力の光源を使用しなければならない。また、赤外
光を使用した場合には、レンズの収差が大きくなること
により、焦点位置におけるビームスポット系が大きくな
り、小さい検体のトラップ力が低下してしまう。ただ
し、これらはいずれもレンズ設計の問題であり、赤外線
の透過率を向上させたり、収差を低く抑えるように設計
することはもちろん技術的に可能であり、そのような赤
外線専用の光学レンズを使用すれば、光の透過率や収差
の問題は解消されるが、専用品を設計製作した場合には
コストが嵩み、装置全体の価格が高くなるという別の問
題を生ずる。
トラップは、可視光を用いた光学トラップと比べると以
下のような問題点がある。第一に、可視光は目に見える
ので目に入ったときには瞼を閉じたり光線を遮ることで
危険を回避できるのに対し、赤外光は目に見えないため
目に入ったことに気付かず目を損傷しやすい。第二に、
可視光は視認できるので装置をセットしたときに光学系
の調整が容易であるのに対し、赤外光は視認できないの
で光学系の調整が困難である。第三に、一般に波長が長
いほどトラップ力が弱く、例えば、粒径３μｍのポリス
チレンラテックス粒子の場合、ＹＡＧレーザ（赤外光：
波長１０６４ｎｍ）のトラップ力は、赤色光（可視光：
波長６００ｎｍ）のトラップ力より２５％小さく、粒径
１μｍの場合は、ＹＡＧレーザのトラップ力は赤色光の
トラップ力に比して４５％も小さい。第四に、光学トラ
ップは対物レンズ（集光光学系）の焦点位置で行われ、
この焦点位置のビームスポット径は波長に比例し、波長
が長い程ビームスポット系は大きくなるので、可視光に
比して赤外光の方が小さい検体をトラップしにくくな
る。第五に、レーザトラッピング装置に使用するレン
ズ，ミラーその他の光学要素は、低コストに抑えるため
に一般顕微鏡用の汎用品を使用しており、これらは、可
視光領域の光を対象として設計されているため、赤外線
領域の光を使用した場合には、光の透過率が低下してレ
ーザ光の利用効率が下がるだけでなく、収差が増えて集
光性が低下してしまう。例えば、１００倍の対物レンズ
の場合、赤色光（可視光：波長６００ｎｍ）の透過率は
９０％以上あるが、ＹＡＧレーザ（赤外光：波長１０６
４ｎｍ）の光透過率は３０％以下まで下がるため、同じ
強度の光を照射しようとすれば赤外光は可視光の三倍程
度の出力の光源を使用しなければならない。また、赤外
光を使用した場合には、レンズの収差が大きくなること
により、焦点位置におけるビームスポット系が大きくな
り、小さい検体のトラップ力が低下してしまう。ただ
し、これらはいずれもレンズ設計の問題であり、赤外線
の透過率を向上させたり、収差を低く抑えるように設計
することはもちろん技術的に可能であり、そのような赤
外線専用の光学レンズを使用すれば、光の透過率や収差
の問題は解消されるが、専用品を設計製作した場合には
コストが嵩み、装置全体の価格が高くなるという別の問
題を生ずる。
【０００４】このように赤外光は可視光に比して多くの
欠点があるにもかかわらず、生物粒子の光学トラップに
用いられているのは、生きた状態で一つの個体を分離す
る要望が高いからである。例えば、微小検体となる大腸
菌は遺伝子操作を行うために頻繁に使用されるが、この
場合に、所定の媒質液中に分散させて遺伝子操作を行っ
た後、媒質液中に分散する大腸菌を媒質液ごとマイクロ
ピペット等で吸入し、これを培養槽に移植して培養し、
大量のＤＮＡを複製させるようにしている。しかし、媒
質液中に分散している大腸菌は、個体差により、その全
てが遺伝子操作されているわけではなく、これをマイク
ロピペットで吸入するときには同時に多数の大腸菌を吸
入してしまうため、培養された大腸菌は遺伝子操作され
たものとされないものが混合した状態になり、遺伝子操
作されたものの収率が低い。したがって、１個の大腸菌
から培養することができればこれを純粋培養することが
できるので、その大腸菌が遺伝子操作されていれば、遺
伝子操作された大腸菌だけを収率１００％で得ることが
可能になる。
欠点があるにもかかわらず、生物粒子の光学トラップに
用いられているのは、生きた状態で一つの個体を分離す
る要望が高いからである。例えば、微小検体となる大腸
菌は遺伝子操作を行うために頻繁に使用されるが、この
場合に、所定の媒質液中に分散させて遺伝子操作を行っ
た後、媒質液中に分散する大腸菌を媒質液ごとマイクロ
ピペット等で吸入し、これを培養槽に移植して培養し、
大量のＤＮＡを複製させるようにしている。しかし、媒
質液中に分散している大腸菌は、個体差により、その全
てが遺伝子操作されているわけではなく、これをマイク
ロピペットで吸入するときには同時に多数の大腸菌を吸
入してしまうため、培養された大腸菌は遺伝子操作され
たものとされないものが混合した状態になり、遺伝子操
作されたものの収率が低い。したがって、１個の大腸菌
から培養することができればこれを純粋培養することが
できるので、その大腸菌が遺伝子操作されていれば、遺
伝子操作された大腸菌だけを収率１００％で得ることが
可能になる。
【０００５】ここで、１個の大腸菌を取り出すために光
学トラップの技術を用いる場合、大腸菌を生きた状態の
まま取り出すことが前提になるが、前述したＡｓｈｋｉ
ｎの他、坂野らの研究（静電気学会論文集／１９９１年
１０月）によっても、大腸菌にＡｒレーザ光を0.64ｍＷ
／μｍ2 で照射した場合、約７秒で動きが停止している
のに対し、ＹＡＧレーザーを倍の強度の1.28ｍＷ／μｍ
2 で２時間以上照射しても動きは止まっていないと報告
されており、波長５１４ｎｍと波長１０６４ｎｍとで光
損傷を比較し、赤外光領域の波長が可視光領域の波長に
比して生物の光損傷に対して安全であると結論付けてい
ることから、可視光領域の波長の光による生物粒子の光
学トラップの可能性は否定されていた。
学トラップの技術を用いる場合、大腸菌を生きた状態の
まま取り出すことが前提になるが、前述したＡｓｈｋｉ
ｎの他、坂野らの研究（静電気学会論文集／１９９１年
１０月）によっても、大腸菌にＡｒレーザ光を0.64ｍＷ
／μｍ2 で照射した場合、約７秒で動きが停止している
のに対し、ＹＡＧレーザーを倍の強度の1.28ｍＷ／μｍ
2 で２時間以上照射しても動きは止まっていないと報告
されており、波長５１４ｎｍと波長１０６４ｎｍとで光
損傷を比較し、赤外光領域の波長が可視光領域の波長に
比して生物の光損傷に対して安全であると結論付けてい
ることから、可視光領域の波長の光による生物粒子の光
学トラップの可能性は否定されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、可視光
領域の波長の光を用いて生きたまま大腸菌をトラップす
ることができれば、上述したように、赤外線領域の光を
使用する場合に比して、数多くの利点がある。そこで、
本発明者らは、生物に照射されるレーザ光の波長とその
生物の光損傷の関係を研究した。まず、Ｆ．Ｂｒｙａｎ
ｔの研究 ( Archives of biochemistry and biophysics
Vol.135 / 1969 : Absolute optical cross sections o
f cellsand chloropla-sts)によれば、大腸菌やイース
ト菌の分光吸光度は可視光領域で変化するが、この原因
は菌の光の吸収によるものではなく光の散乱によるもの
であることが報告されている。また、本発明者らが積分
球を用いた分光光度計を用いてより広い波長範囲２００
〜１１００ｎｍの光で同様の実験を行ったところ、図４
に実線で示すように分光吸光度は波長に応じて変化し、
これより、大腸菌やイースト菌は波長３００ｎｍ以下の
光に対して光吸収が大きく、それ以上の光に対しては１
１００ｎｍまでの波長領域で光吸収は非常に小さく、し
かも、波長による吸収の差はほとんどないことが確認さ
れた。したがって、Ａｓｈｋｉｎらや坂野らの報告で生
物損傷が観察されたＡｒレーザ（可視光：波長５１４ｎ
ｍ）のレーザ光の波長は、大腸菌などに照射しても光吸
収のない３００〜１１００ｎｍの領域内であり生物損傷
はない筈であるが、現実には生物損傷が観察されている
ことから、この生物損傷は通常の光吸収によるものでは
ない非線形なものであることが推定される。一方、坂野
らが実験で用いた光パワー密度0.64ｍＷ／μｍ2 （＝６
４万ｋＷ／ｍ2 ）は、晴天時の地上で受ける太陽の光パ
ワー密度１ｋＷ／ｍ2 の６４万倍もある。このような高
密度の光の場では、光とそれを照射された物質間にさま
ざまな非線形な相互作用が起こり、その中でも最も起こ
りやすいのが２光子吸収である。この２光子吸収は、光
強度の２乗に比例して起こる吸収であって、通常の光強
度では起こらない。そして、Ｄ．Ｄｉｎｋｅｌらは、イ
ースト菌に５８０ｎｍの光を照射したことろ、２光子吸
収が観察されたと報告している ( Analytica chimica a
cta 236/1992, Remote two-photon excited fluorescen
ce sensing in a simulated ferme-ntation broth)。こ
の実験では、イースト菌の蛋白質を構成する必須アミノ
酸の一種であるトリプトファンが５８０ｎｍの２個の光
子を吸収し、あたかも５８０ｎｍの半波長の２９０ｎｍ
の紫外線を照射されたと同じ励起状態になったのであ
る。すなわち、Ａｓｈｋｉｎらや坂野らの報告におい
て、Ａｒレーザ（可視光：波長５１４ｎｍ）で生物損傷
が観察されたのは、その波長が可視光領域によるものだ
からではなく、２光子吸収現象により５１４ｎｍの半波
長の２５７ｎｍの光が照射されたと同じ状態になったか
らと考えることができる。
領域の波長の光を用いて生きたまま大腸菌をトラップす
ることができれば、上述したように、赤外線領域の光を
使用する場合に比して、数多くの利点がある。そこで、
本発明者らは、生物に照射されるレーザ光の波長とその
生物の光損傷の関係を研究した。まず、Ｆ．Ｂｒｙａｎ
ｔの研究 ( Archives of biochemistry and biophysics
Vol.135 / 1969 : Absolute optical cross sections o
f cellsand chloropla-sts)によれば、大腸菌やイース
ト菌の分光吸光度は可視光領域で変化するが、この原因
は菌の光の吸収によるものではなく光の散乱によるもの
であることが報告されている。また、本発明者らが積分
球を用いた分光光度計を用いてより広い波長範囲２００
〜１１００ｎｍの光で同様の実験を行ったところ、図４
に実線で示すように分光吸光度は波長に応じて変化し、
これより、大腸菌やイースト菌は波長３００ｎｍ以下の
光に対して光吸収が大きく、それ以上の光に対しては１
１００ｎｍまでの波長領域で光吸収は非常に小さく、し
かも、波長による吸収の差はほとんどないことが確認さ
れた。したがって、Ａｓｈｋｉｎらや坂野らの報告で生
物損傷が観察されたＡｒレーザ（可視光：波長５１４ｎ
ｍ）のレーザ光の波長は、大腸菌などに照射しても光吸
収のない３００〜１１００ｎｍの領域内であり生物損傷
はない筈であるが、現実には生物損傷が観察されている
ことから、この生物損傷は通常の光吸収によるものでは
ない非線形なものであることが推定される。一方、坂野
らが実験で用いた光パワー密度0.64ｍＷ／μｍ2 （＝６
４万ｋＷ／ｍ2 ）は、晴天時の地上で受ける太陽の光パ
ワー密度１ｋＷ／ｍ2 の６４万倍もある。このような高
密度の光の場では、光とそれを照射された物質間にさま
ざまな非線形な相互作用が起こり、その中でも最も起こ
りやすいのが２光子吸収である。この２光子吸収は、光
強度の２乗に比例して起こる吸収であって、通常の光強
度では起こらない。そして、Ｄ．Ｄｉｎｋｅｌらは、イ
ースト菌に５８０ｎｍの光を照射したことろ、２光子吸
収が観察されたと報告している ( Analytica chimica a
cta 236/1992, Remote two-photon excited fluorescen
ce sensing in a simulated ferme-ntation broth)。こ
の実験では、イースト菌の蛋白質を構成する必須アミノ
酸の一種であるトリプトファンが５８０ｎｍの２個の光
子を吸収し、あたかも５８０ｎｍの半波長の２９０ｎｍ
の紫外線を照射されたと同じ励起状態になったのであ
る。すなわち、Ａｓｈｋｉｎらや坂野らの報告におい
て、Ａｒレーザ（可視光：波長５１４ｎｍ）で生物損傷
が観察されたのは、その波長が可視光領域によるものだ
からではなく、２光子吸収現象により５１４ｎｍの半波
長の２５７ｎｍの光が照射されたと同じ状態になったか
らと考えることができる。
【０００７】このことより、本発明者らは、大腸菌やイ
ースト菌などの生物粒子をレーザ光で光学トラップする
場合、これらを構成する蛋白質や核酸が吸収するとされ
ている１５０ｎｍ以上，３００ｎｍ未満の波長( 図４：
実線参照）と、２光子吸収により吸収される３００ｎｍ
以上，６００ｎｍ未満の波長（図４：破線参照）のレー
ザ光を用いた場合には、生物損傷が生ずるという結論に
至った。なお、生物粒子には、色素を持つものと持たな
いものがあり、大腸菌，イースト菌，ゾウリムシなどの
ように色素を持たないものは、色素による光の吸収は生
じないが、ミドリムシ，赤血球，光合成細菌などのよう
に色素を有するものは、その色素により特定の色の光を
吸収し、この場合、従来の実験により生物損傷がないと
されていた赤外光でも生物損傷を起こす場合がある。
ースト菌などの生物粒子をレーザ光で光学トラップする
場合、これらを構成する蛋白質や核酸が吸収するとされ
ている１５０ｎｍ以上，３００ｎｍ未満の波長( 図４：
実線参照）と、２光子吸収により吸収される３００ｎｍ
以上，６００ｎｍ未満の波長（図４：破線参照）のレー
ザ光を用いた場合には、生物損傷が生ずるという結論に
至った。なお、生物粒子には、色素を持つものと持たな
いものがあり、大腸菌，イースト菌，ゾウリムシなどの
ように色素を持たないものは、色素による光の吸収は生
じないが、ミドリムシ，赤血球，光合成細菌などのよう
に色素を有するものは、その色素により特定の色の光を
吸収し、この場合、従来の実験により生物損傷がないと
されていた赤外光でも生物損傷を起こす場合がある。
【０００８】そこで本発明は、これらの考察に基づき、
色素を持たない生物粒子については、可視光領域の波長
のレーザ光を用いて生物損傷を起こすことなく光学トラ
ップすることができ、色素を持つ生物粒子についても生
物損傷を起こすことなく確実に光学トラップできるよう
にすることを技術的課題としている。
色素を持たない生物粒子については、可視光領域の波長
のレーザ光を用いて生物損傷を起こすことなく光学トラ
ップすることができ、色素を持つ生物粒子についても生
物損傷を起こすことなく確実に光学トラップできるよう
にすることを技術的課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明に係るレーザトラッピング装置は、微小検体
が浮遊する媒質中に焦点位置を有する集光光学系を通し
て前記媒質中にレーザ光を照射し、当該レーザ光を前記
集光光学系の焦点位置に集光させてその焦点位置にある
微小検体を光学的にトラップするレーザトラッピング装
置において、前記レーザ光の波長が、可視光領域に含ま
れ、且つ、６００ｎｍ以上に選定されていることを特徴
とする。
に、本発明に係るレーザトラッピング装置は、微小検体
が浮遊する媒質中に焦点位置を有する集光光学系を通し
て前記媒質中にレーザ光を照射し、当該レーザ光を前記
集光光学系の焦点位置に集光させてその焦点位置にある
微小検体を光学的にトラップするレーザトラッピング装
置において、前記レーザ光の波長が、可視光領域に含ま
れ、且つ、６００ｎｍ以上に選定されていることを特徴
とする。
【００１０】本発明によれば、微小検体を光学トラップ
するために照射するレーザ光の波長が、６００ｎｍ以上
であるから、その波長は、生物粒子を構成する蛋白質や
核酸に吸収される１５０〜３００ｎｍの範囲外であり、
また、２光子吸収により吸収される３００〜６００ｎｍ
の範囲外でもあるため、微小検体として色素を持たない
生物粒子を光学トラップする場合に、生物損傷が生ずる
ことがない。しかも、その波長は可視光領域に含まれ、
視認することができるので、目に入ったときの危険を回
避でき、装置をセットしたときに光学系の調整も容易に
行うことができる。また、赤外光に比して波長が短いの
で、同じ出力の光であれば、トラップ力が強く、さら
に、焦点位置のビームスポット径は波長に比例するの
で、赤外光に比してビームスポット系は小さくなり、赤
外光に比して小さい検体をトラップしやすくなる。そし
て、レーザトラッピング装置に使用するレンズ，ミラー
その他の光学要素は、低コストに抑えるために一般顕微
鏡用の汎用品を使用しても、透過率や収差などの光学性
能を低下させることがなく、装置全体のコストを低減で
きる。
するために照射するレーザ光の波長が、６００ｎｍ以上
であるから、その波長は、生物粒子を構成する蛋白質や
核酸に吸収される１５０〜３００ｎｍの範囲外であり、
また、２光子吸収により吸収される３００〜６００ｎｍ
の範囲外でもあるため、微小検体として色素を持たない
生物粒子を光学トラップする場合に、生物損傷が生ずる
ことがない。しかも、その波長は可視光領域に含まれ、
視認することができるので、目に入ったときの危険を回
避でき、装置をセットしたときに光学系の調整も容易に
行うことができる。また、赤外光に比して波長が短いの
で、同じ出力の光であれば、トラップ力が強く、さら
に、焦点位置のビームスポット径は波長に比例するの
で、赤外光に比してビームスポット系は小さくなり、赤
外光に比して小さい検体をトラップしやすくなる。そし
て、レーザトラッピング装置に使用するレンズ，ミラー
その他の光学要素は、低コストに抑えるために一般顕微
鏡用の汎用品を使用しても、透過率や収差などの光学性
能を低下させることがなく、装置全体のコストを低減で
きる。
【００１１】また、本発明に係る他のレーザートラッピ
ング装置は、前記微小検体として色素を有する生物粒子
を用いる場合に、前記レーザ光の波長が、６００ｎｍ以
上で、且つ、その微小検体の色素が吸収しない波長に選
定されていることを特徴とする。この発明によれば、微
小検体を光学トラップするために照射するレーザ光の波
長が、６００ｎｍ以上であるから、その波長は、生物粒
子を構成する蛋白質や核酸に吸収される１５０〜３００
ｎｍの範囲外であり、また、２光子吸収により吸収され
る３００〜６００ｎｍの範囲外でもあり、さらに、微小
検体の色素により吸収しない光の波長に選定されている
ので、微小検体として色素を持つ生物粒子を光学トラッ
プする場合に、生物損傷が生ずることがない。
ング装置は、前記微小検体として色素を有する生物粒子
を用いる場合に、前記レーザ光の波長が、６００ｎｍ以
上で、且つ、その微小検体の色素が吸収しない波長に選
定されていることを特徴とする。この発明によれば、微
小検体を光学トラップするために照射するレーザ光の波
長が、６００ｎｍ以上であるから、その波長は、生物粒
子を構成する蛋白質や核酸に吸収される１５０〜３００
ｎｍの範囲外であり、また、２光子吸収により吸収され
る３００〜６００ｎｍの範囲外でもあり、さらに、微小
検体の色素により吸収しない光の波長に選定されている
ので、微小検体として色素を持つ生物粒子を光学トラッ
プする場合に、生物損傷が生ずることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を、図面
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るレー
ザートラッピング装置を用いたマイクロマニピュレータ
を示すフローシート、図２はそれに使用するセルプレー
ト、図３（ａ）〜（ｅ）はその操作手順を示す説明図で
ある。
に基づいて具体的に説明する。図１は本発明に係るレー
ザートラッピング装置を用いたマイクロマニピュレータ
を示すフローシート、図２はそれに使用するセルプレー
ト、図３（ａ）〜（ｅ）はその操作手順を示す説明図で
ある。
【００１３】図中１は、セルプレート２に保持させた媒
質液に分散浮遊している微生物 (微小検体) から選んだ
一の微生物３を取り出すマイクロマニピュレータであっ
て、前記セルプレート２が倒立顕微鏡４のステージ５上
に置かれている。このマイクロマニピュレータ１は、顕
微鏡４の視野下で、媒質液に分散浮遊した微生物中から
選んだ微生物３にレーザ光を照射してその照射位置にあ
る微生物３をトラップするレーザトラッピング手段７
と、微生物３をトラップした状態で、セルプレート２を
移動させるか、又は、レーザ光を走査させて、当該微生
物３を他の微生物から分離させる検体分離手段８とを備
えている。
質液に分散浮遊している微生物 (微小検体) から選んだ
一の微生物３を取り出すマイクロマニピュレータであっ
て、前記セルプレート２が倒立顕微鏡４のステージ５上
に置かれている。このマイクロマニピュレータ１は、顕
微鏡４の視野下で、媒質液に分散浮遊した微生物中から
選んだ微生物３にレーザ光を照射してその照射位置にあ
る微生物３をトラップするレーザトラッピング手段７
と、微生物３をトラップした状態で、セルプレート２を
移動させるか、又は、レーザ光を走査させて、当該微生
物３を他の微生物から分離させる検体分離手段８とを備
えている。
【００１４】媒質液を保持するセルプレート２は、倒立
顕微鏡４のカバーガラスとなる0.17ｍｍのプレート本体
１０の上に、多数の微生物が分散浮遊している媒質液を
貯留する第一セル１１Ａと、微生物が浮遊していない媒
質液を貯留する第二セル１１Ｂが、その上面を開口して
所定間隔離れて形成されると共に、微生物の自由移動を
阻止する狭小な誘導路１２で連通されている。
顕微鏡４のカバーガラスとなる0.17ｍｍのプレート本体
１０の上に、多数の微生物が分散浮遊している媒質液を
貯留する第一セル１１Ａと、微生物が浮遊していない媒
質液を貯留する第二セル１１Ｂが、その上面を開口して
所定間隔離れて形成されると共に、微生物の自由移動を
阻止する狭小な誘導路１２で連通されている。
【００１５】したがって、誘導路１２は、その底面が倒
立顕微鏡４のカバーガラスとなる光学平面で形成される
と共に、その途中には、微生物が浮遊しない媒質液を貯
留するバッファセル１１Ｃがその上面を開口して形成さ
れ、これにより、誘導路１２が、第一セル１１Ａとバッ
ファセル１１Ｃとを連通する第一の誘導路１２ａと、バ
ッファセル１１Ｃと第二セル１１Ｂとを連通する第二の
誘導路１２ｂとから形成される。
立顕微鏡４のカバーガラスとなる光学平面で形成される
と共に、その途中には、微生物が浮遊しない媒質液を貯
留するバッファセル１１Ｃがその上面を開口して形成さ
れ、これにより、誘導路１２が、第一セル１１Ａとバッ
ファセル１１Ｃとを連通する第一の誘導路１２ａと、バ
ッファセル１１Ｃと第二セル１１Ｂとを連通する第二の
誘導路１２ｂとから形成される。
【００１６】そして、前記各セル１１Ａ〜１１Ｃは、プ
レート本体１０の表面に形成された媒質液注入口となる
大径の凹部１３Ａ〜１３Ｃ内に形成され、各セル１１Ａ
〜１１Ｃの上面開口部が、凹部１３Ａ〜１３Ｃの底面を
水平方向にスライドされる蓋体１４Ａ〜１４Ｃによって
開閉されるようになされている。この場合に、凹部１３
Ａ〜１３Ｂと各蓋体１４Ａ〜１４Ｃが互いに接する面
は、光の波長オーダーの隙間で摺接するように光学研磨
されている。これにより、蓋体１４Ａ〜１４Ｃをスライ
ドさせても、誘導路１２内に流れを作らずに各セルを開
閉することができる。
レート本体１０の表面に形成された媒質液注入口となる
大径の凹部１３Ａ〜１３Ｃ内に形成され、各セル１１Ａ
〜１１Ｃの上面開口部が、凹部１３Ａ〜１３Ｃの底面を
水平方向にスライドされる蓋体１４Ａ〜１４Ｃによって
開閉されるようになされている。この場合に、凹部１３
Ａ〜１３Ｂと各蓋体１４Ａ〜１４Ｃが互いに接する面
は、光の波長オーダーの隙間で摺接するように光学研磨
されている。これにより、蓋体１４Ａ〜１４Ｃをスライ
ドさせても、誘導路１２内に流れを作らずに各セルを開
閉することができる。
【００１７】なお、大腸菌を分離するセルプレート２に
おいて、各凹部１３Ａ〜１３Ｃは直径９ｍｍ×深さ２ｍ
ｍ程度、各セル１１Ａ〜１１Ｃは直径２ｍｍ×深さ1.8
ｍｍ程度、セル１１Ａ，１１Ｃ間及びセル１１Ｃ，１１
Ｂ間を連通する誘導路１２ａ及び１２ｂの長さは夫々約
９ｍｍ程度、誘導路１２ａ，１２ｂの断面は縦横各 0.1
ｍｍ程度に形成されている。
おいて、各凹部１３Ａ〜１３Ｃは直径９ｍｍ×深さ２ｍ
ｍ程度、各セル１１Ａ〜１１Ｃは直径２ｍｍ×深さ1.8
ｍｍ程度、セル１１Ａ，１１Ｃ間及びセル１１Ｃ，１１
Ｂ間を連通する誘導路１２ａ及び１２ｂの長さは夫々約
９ｍｍ程度、誘導路１２ａ，１２ｂの断面は縦横各 0.1
ｍｍ程度に形成されている。
【００１８】倒立顕微鏡４は、ステージ移動装置１５に
よりＸ−Ｙ方向に移動可能に配設されたステージ５の下
方に対物レンズ１６が配設されると共に、その光軸上に
セルプレート２内を撮影するＣＣＤカメラ１７がセット
され、当該ＣＣＤカメラ１７で撮影された像がディスブ
レイ装置１８に表示される。なお、対物レンズ１６とし
ては例えば倍率 100倍，ＮＡ＝1.30の液浸対物レンズが
使用されている。
よりＸ−Ｙ方向に移動可能に配設されたステージ５の下
方に対物レンズ１６が配設されると共に、その光軸上に
セルプレート２内を撮影するＣＣＤカメラ１７がセット
され、当該ＣＣＤカメラ１７で撮影された像がディスブ
レイ装置１８に表示される。なお、対物レンズ１６とし
ては例えば倍率 100倍，ＮＡ＝1.30の液浸対物レンズが
使用されている。
【００１９】そして、前記レーザトラッピング手段７
は、倒立型顕微鏡４の対物レンズ１６を透過するレーザ
光により第一セル１１Ａ内の微生物３をトラップするよ
うになされ、レーザ光源１９から出力されるレーザ光の
光路中には、レーザ光の照射位置をＸ方向及びＹ方向に
移動させるスキャニングミラー２０ｘ，２０ｙを有する
スキャニング装置２１及びダイクロイックミラー２２が
介装され、当該ダイクロイックミラー２２で反射された
反射されたレーザ光が対物レンズ１６を透過し、第一セ
ル１１Ａ内に集光されるように成されている。また、微
小検体として大腸菌などのように色素を持たない生物粒
子を光学トラップする場合、前記レーザ光源１９から出
射されるレーザ光の波長は、可視光領域に含まれ、且
つ、６００ｎｍ以上に選定されており、本例では波長６
９０ｎｍの半導体レーザを使用している。
は、倒立型顕微鏡４の対物レンズ１６を透過するレーザ
光により第一セル１１Ａ内の微生物３をトラップするよ
うになされ、レーザ光源１９から出力されるレーザ光の
光路中には、レーザ光の照射位置をＸ方向及びＹ方向に
移動させるスキャニングミラー２０ｘ，２０ｙを有する
スキャニング装置２１及びダイクロイックミラー２２が
介装され、当該ダイクロイックミラー２２で反射された
反射されたレーザ光が対物レンズ１６を透過し、第一セ
ル１１Ａ内に集光されるように成されている。また、微
小検体として大腸菌などのように色素を持たない生物粒
子を光学トラップする場合、前記レーザ光源１９から出
射されるレーザ光の波長は、可視光領域に含まれ、且
つ、６００ｎｍ以上に選定されており、本例では波長６
９０ｎｍの半導体レーザを使用している。
【００２０】また、前記検体分離手段８では、前記レー
ザトラッピング手段７で特定の微生物３をトラップした
状態で、ステージ移動装置１５によりセルプレート２を
移動させたり、スキャニング装置２１によりレーザ光を
走査することにより、当該微生物３を前記第一セル１１
Ａから誘導路１２を通って第二セル１１Ｂに移動させて
第一セル１１Ａ内の他の微生物から分離させるようにな
されている。なお、３０は、マイクロマニピュレータ１
を制御する制御装置であって、その入力側には、ＣＣＤ
カメラ１７，キーボード３１，マウス３２が接続され、
その出力側には、ディスプレイ装置１８，レーザ光源１
９の駆動装置３３，レーザスキャニング装置２１のドラ
イバ３４，ステージ移動装置１５が接続されている。
ザトラッピング手段７で特定の微生物３をトラップした
状態で、ステージ移動装置１５によりセルプレート２を
移動させたり、スキャニング装置２１によりレーザ光を
走査することにより、当該微生物３を前記第一セル１１
Ａから誘導路１２を通って第二セル１１Ｂに移動させて
第一セル１１Ａ内の他の微生物から分離させるようにな
されている。なお、３０は、マイクロマニピュレータ１
を制御する制御装置であって、その入力側には、ＣＣＤ
カメラ１７，キーボード３１，マウス３２が接続され、
その出力側には、ディスプレイ装置１８，レーザ光源１
９の駆動装置３３，レーザスキャニング装置２１のドラ
イバ３４，ステージ移動装置１５が接続されている。
【００２１】以上が本発明装置の一例であって、次に、
その作用について図３（ａ）〜（ｆ）を伴って説明す
る。まず、セルプレート２をステージ５にセットし、図
３（ａ）に示すように、微生物の存在しない清浄な媒質
液を、第二セル１１Ｂが形成された凹部１３Ｂに注ぎ込
み、蓋体１４Ｂが媒質液に浸漬されたところで当該蓋体
１４Ｂをスライドさせて第二セル１１Ｂの上面開口部を
塞ぐ。なお、このとき、第二セル１１Ｂ内の媒質液は毛
管現象により誘導路１２ｂ内を流れてバッファセル１１
Ｃ内に流出する。
その作用について図３（ａ）〜（ｆ）を伴って説明す
る。まず、セルプレート２をステージ５にセットし、図
３（ａ）に示すように、微生物の存在しない清浄な媒質
液を、第二セル１１Ｂが形成された凹部１３Ｂに注ぎ込
み、蓋体１４Ｂが媒質液に浸漬されたところで当該蓋体
１４Ｂをスライドさせて第二セル１１Ｂの上面開口部を
塞ぐ。なお、このとき、第二セル１１Ｂ内の媒質液は毛
管現象により誘導路１２ｂ内を流れてバッファセル１１
Ｃ内に流出する。
【００２２】次いで、図３（ｂ）に示すように、微生物
の存在しない清浄な媒質液を、バッファセル１１Ｃが形
成された凹部１３Ｃに注ぎ込み、蓋体１４Ｃが媒質液に
浸漬されたところで当該蓋体１４Ｃをスライドさせてバ
ッファセル１１Ｃの上面開口部を塞ぐ。なお、このと
き、バッファセル１１Ｃ内の媒質液は毛管現象により誘
導路１２ａ内を流れて第一セル１１Ａ内に流出する。
の存在しない清浄な媒質液を、バッファセル１１Ｃが形
成された凹部１３Ｃに注ぎ込み、蓋体１４Ｃが媒質液に
浸漬されたところで当該蓋体１４Ｃをスライドさせてバ
ッファセル１１Ｃの上面開口部を塞ぐ。なお、このと
き、バッファセル１１Ｃ内の媒質液は毛管現象により誘
導路１２ａ内を流れて第一セル１１Ａ内に流出する。
【００２３】そして、図３（ｃ）に示すように、多数の
微生物が分散浮遊する媒質液を、第一セル１１Ａが形成
された凹部１３Ａに注ぎ込み、蓋体１４Ａが媒質液に浸
漬されたところで当該蓋体１４Ａをスライドさせて第一
セル１１Ａの上面開口部を塞ぐ。このとき、蓋体１４Ａ
と凹部１３Ｂとの摺接面は光学研磨されているので、蓋
体１４Ａをスライドすることによって、第一セル１１Ａ
内の媒質液が誘導路１２ａ，１２ｂを通って、バッファ
セル１１Ｃや第二セル１１Ｂ内に流出することはない。
また、各セル１１Ａ〜１１Ｃの上面開口部は全て蓋体１
４Ａ〜１４Ｃにより閉鎖されており、しかも各蓋体１４
Ａ〜１４Ｃは媒質液に浸漬されているので、媒質液が蒸
発したとしても、蓋体１４Ａ〜１４Ｃで塞がれた各セル
１１Ａ〜１１Ｃの外側の凹部１３Ａ〜１３Ｃ内に貯留さ
れている媒質液が蒸発することとなり、各セル１１Ａ〜
１１Ｃ内にはその影響が及ばない。したがって、セル１
１Ａ〜１１Ｃ内の媒質液は停止された状態に維持され、
誘導路１２内に流れが形成されることもない。
微生物が分散浮遊する媒質液を、第一セル１１Ａが形成
された凹部１３Ａに注ぎ込み、蓋体１４Ａが媒質液に浸
漬されたところで当該蓋体１４Ａをスライドさせて第一
セル１１Ａの上面開口部を塞ぐ。このとき、蓋体１４Ａ
と凹部１３Ｂとの摺接面は光学研磨されているので、蓋
体１４Ａをスライドすることによって、第一セル１１Ａ
内の媒質液が誘導路１２ａ，１２ｂを通って、バッファ
セル１１Ｃや第二セル１１Ｂ内に流出することはない。
また、各セル１１Ａ〜１１Ｃの上面開口部は全て蓋体１
４Ａ〜１４Ｃにより閉鎖されており、しかも各蓋体１４
Ａ〜１４Ｃは媒質液に浸漬されているので、媒質液が蒸
発したとしても、蓋体１４Ａ〜１４Ｃで塞がれた各セル
１１Ａ〜１１Ｃの外側の凹部１３Ａ〜１３Ｃ内に貯留さ
れている媒質液が蒸発することとなり、各セル１１Ａ〜
１１Ｃ内にはその影響が及ばない。したがって、セル１
１Ａ〜１１Ｃ内の媒質液は停止された状態に維持され、
誘導路１２内に流れが形成されることもない。
【００２４】この状態で、第一セル１１Ａ内をディスプ
レイ装置１４で観察しながら、任意の微生物３に対し、
スキャニング装置２２によりレーザ光を照射すれば、図
３（ｄ）に示すようにその位置で微生物３がトラップさ
れる。このとき、レーザ光の波長は６９０ｎｍに選定さ
れているので、微生物３が光吸収及び２光子吸収を起こ
す波長１５０〜６００ｎｍから外れているので、微生物
３を損傷することなく光学トラップを行うことができ
る。
レイ装置１４で観察しながら、任意の微生物３に対し、
スキャニング装置２２によりレーザ光を照射すれば、図
３（ｄ）に示すようにその位置で微生物３がトラップさ
れる。このとき、レーザ光の波長は６９０ｎｍに選定さ
れているので、微生物３が光吸収及び２光子吸収を起こ
す波長１５０〜６００ｎｍから外れているので、微生物
３を損傷することなく光学トラップを行うことができ
る。
【００２５】この状態で、図３（ｅ）に示すように、ス
テージ移動装置１５によりステージ５を移動させること
により、レーザ光でトラップした特定の微生物３を第一
セル１１Ａから誘導路１２ａを通りバッファセル１１Ｃ
に移動し、さらに、誘導路１２ｂを通り第二セル１１Ｂ
まで移動する。このとき、第一セル１１Ａと第二セル１
１Ｂを連通する誘導路１２が、微生物の自由移動を阻止
し得る程度に狭小に形成されているのて、第一セル１１
Ａ内の他の微生物が誘導路１２を泳いで第二セル１１Ｂ
に達する確率は極めて低く、したがって、第二セル１１
Ｂにはレーザ光でトラップした特別の微生物３のみが存
在することになる。
テージ移動装置１５によりステージ５を移動させること
により、レーザ光でトラップした特定の微生物３を第一
セル１１Ａから誘導路１２ａを通りバッファセル１１Ｃ
に移動し、さらに、誘導路１２ｂを通り第二セル１１Ｂ
まで移動する。このとき、第一セル１１Ａと第二セル１
１Ｂを連通する誘導路１２が、微生物の自由移動を阻止
し得る程度に狭小に形成されているのて、第一セル１１
Ａ内の他の微生物が誘導路１２を泳いで第二セル１１Ｂ
に達する確率は極めて低く、したがって、第二セル１１
Ｂにはレーザ光でトラップした特別の微生物３のみが存
在することになる。
【００２６】また、本例では、誘導路１２の途中にバッ
ファセル１１Ｃが形成されているので、万一、微生物が
泳いで第一セル１１Ａから誘導路１２ａを通りバッファ
セル１１Ｃに達したとしても、再びバッファセル１１Ｃ
から誘導路１２ｂを通って第二セル１１Ｂに達すること
は皆無に等しく、したがって、第二セル１１Ｂ内には、
レーザ光でトラップした特定の微生物３のみが存在し、
他の微生物は存在しない。したがって、このセルプレー
ト２を用いて第二セル１１Ｂの微生物を培養すれば、ま
たは、マイクロピペットなどにより当該微生物を移植し
て培養すれば、例えば遺伝子操作した大腸菌を１個の菌
から１００％の収率で純粋培養することがきる。
ファセル１１Ｃが形成されているので、万一、微生物が
泳いで第一セル１１Ａから誘導路１２ａを通りバッファ
セル１１Ｃに達したとしても、再びバッファセル１１Ｃ
から誘導路１２ｂを通って第二セル１１Ｂに達すること
は皆無に等しく、したがって、第二セル１１Ｂ内には、
レーザ光でトラップした特定の微生物３のみが存在し、
他の微生物は存在しない。したがって、このセルプレー
ト２を用いて第二セル１１Ｂの微生物を培養すれば、ま
たは、マイクロピペットなどにより当該微生物を移植し
て培養すれば、例えば遺伝子操作した大腸菌を１個の菌
から１００％の収率で純粋培養することがきる。
【００２７】なお、バッファセル１１Ｃは、誘導路１２
の途中に一つだけ形成する場合に限らず、必要に応じて
任意の数だけ形成することができ、場合によっては、設
けなくてもよい。また、微小検体としては、大腸菌のよ
うな微生物に限らず、微粒子などであってもよい。さら
に、本例では、セルプレートに第一セル１１Ａと第二セ
ル１１Ｂを一つずつ形成した場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、第二セル１１Ｂを複数形成し
て、夫々を誘導路１２を介して第一セル１１Ａと連通さ
せるようにしてもよい。なお、この場合に、全ての第二
セル１１Ｂに微生物の浮遊してない媒質液を注入して、
夫々の上面開口部を蓋体１４Ｂで閉じた後、最後に、微
生物の分散浮遊している媒質液を第一セル１１Ａに注入
させて、その上面開口部を蓋体１４Ａで閉じればよい。
の途中に一つだけ形成する場合に限らず、必要に応じて
任意の数だけ形成することができ、場合によっては、設
けなくてもよい。また、微小検体としては、大腸菌のよ
うな微生物に限らず、微粒子などであってもよい。さら
に、本例では、セルプレートに第一セル１１Ａと第二セ
ル１１Ｂを一つずつ形成した場合について説明したが、
本発明はこれに限らず、第二セル１１Ｂを複数形成し
て、夫々を誘導路１２を介して第一セル１１Ａと連通さ
せるようにしてもよい。なお、この場合に、全ての第二
セル１１Ｂに微生物の浮遊してない媒質液を注入して、
夫々の上面開口部を蓋体１４Ｂで閉じた後、最後に、微
生物の分散浮遊している媒質液を第一セル１１Ａに注入
させて、その上面開口部を蓋体１４Ａで閉じればよい。
【００２８】このように、本例によれば、微小検体３を
光学トラップするために照射するレーザ光の波長が６９
０ｎｍであるから、その波長は、生物粒子を構成する蛋
白質や核酸に吸収される１５０〜３００ｎｍの範囲外で
あり、また、２光子吸収により吸収される３００〜６０
０ｎｍの範囲外でもあるため、微小検体として色素を持
たない生物粒子を光学トラップする場合に、生物損傷が
生ずることがない。しかも、その波長は可視光領域に含
まれ、視認することができるので、目に入ったときの危
険を回避でき、マイクロマニピュレータ１を組み立てる
ときなどに光学系の調整も容易に行うことができる。ま
た、赤外光に比して波長が短いので、同じ出力の光であ
れば、トラップ力が強く、さらに、焦点位置のビームス
ポット径は波長に比例するので、赤外光に比してビーム
スポット系は小さくなり、赤外光に比して小さい検体を
トラップしやすくなる。そして、マイクロマニピュレー
タ１に使用するレンズ，ミラーその他の光学要素とし
て、比較的安価な一般顕微鏡用の汎用品を使用しても、
透過率や収差などの光学性能を低下させることがない。
光学トラップするために照射するレーザ光の波長が６９
０ｎｍであるから、その波長は、生物粒子を構成する蛋
白質や核酸に吸収される１５０〜３００ｎｍの範囲外で
あり、また、２光子吸収により吸収される３００〜６０
０ｎｍの範囲外でもあるため、微小検体として色素を持
たない生物粒子を光学トラップする場合に、生物損傷が
生ずることがない。しかも、その波長は可視光領域に含
まれ、視認することができるので、目に入ったときの危
険を回避でき、マイクロマニピュレータ１を組み立てる
ときなどに光学系の調整も容易に行うことができる。ま
た、赤外光に比して波長が短いので、同じ出力の光であ
れば、トラップ力が強く、さらに、焦点位置のビームス
ポット径は波長に比例するので、赤外光に比してビーム
スポット系は小さくなり、赤外光に比して小さい検体を
トラップしやすくなる。そして、マイクロマニピュレー
タ１に使用するレンズ，ミラーその他の光学要素とし
て、比較的安価な一般顕微鏡用の汎用品を使用しても、
透過率や収差などの光学性能を低下させることがない。
【００２９】なお、上述の説明では、微小検体として大
腸菌などの色素を持たない微生物を光学トラップする場
合について説明したが、微小検体として色素を持つ微生
物を光学トラップする場合は、前記レーザトラッピング
手段７のレーザ光源１９として、そのレーザ光の波長
が、６００ｎｍ以上で、且つ、その微小検体の色素によ
り吸収されない波長に選定されている。例えば、ミドリ
ムシを微小検体とする場合、その色素となるクロロフィ
ルは、４００〜７００ｎｍの光を吸収をするので、これ
をトラップする場合には波長が７００ｎｍ以上のレーザ
光を照射しなけれぱならない。また、光合成細菌を微小
検体とする場合、その色素となるバクテリオクロロフィ
ルは、４００〜１１００ｎｍの光を吸収をするので、こ
れをトラップする場合には、波長が１１００ｎｍ以上の
レーザ光を照射しなければならない。すなわち、微小検
体として色素を持つ微生物を光学トラップする場合は、
照射する光の波長が可視光であると赤外光であるとに関
係なく、従来生物損傷がないとされていた赤外線領域の
光を用いても光損傷を生ずることがある。この原因は、
その微生物が有する色素により光吸収によるものであ
る。したがって、本発明のように、微生物を構成する蛋
白質や核酸による光吸収及び２光子吸収される波長領域
１５０〜６００ｎｍの範囲外の波長で、且つ、その微生
物の色素により吸収されない波長に選定されていれば、
光による生物損傷を起こすことなく光学トラップを行う
ことができる。この場合において、微生物の色素により
吸収されない波長として、可視光領域の波長が含まれて
いれば、その波長の光を用いれば、赤外光を用いる場合
に比して前述したような利点があるのは同様である。
腸菌などの色素を持たない微生物を光学トラップする場
合について説明したが、微小検体として色素を持つ微生
物を光学トラップする場合は、前記レーザトラッピング
手段７のレーザ光源１９として、そのレーザ光の波長
が、６００ｎｍ以上で、且つ、その微小検体の色素によ
り吸収されない波長に選定されている。例えば、ミドリ
ムシを微小検体とする場合、その色素となるクロロフィ
ルは、４００〜７００ｎｍの光を吸収をするので、これ
をトラップする場合には波長が７００ｎｍ以上のレーザ
光を照射しなけれぱならない。また、光合成細菌を微小
検体とする場合、その色素となるバクテリオクロロフィ
ルは、４００〜１１００ｎｍの光を吸収をするので、こ
れをトラップする場合には、波長が１１００ｎｍ以上の
レーザ光を照射しなければならない。すなわち、微小検
体として色素を持つ微生物を光学トラップする場合は、
照射する光の波長が可視光であると赤外光であるとに関
係なく、従来生物損傷がないとされていた赤外線領域の
光を用いても光損傷を生ずることがある。この原因は、
その微生物が有する色素により光吸収によるものであ
る。したがって、本発明のように、微生物を構成する蛋
白質や核酸による光吸収及び２光子吸収される波長領域
１５０〜６００ｎｍの範囲外の波長で、且つ、その微生
物の色素により吸収されない波長に選定されていれば、
光による生物損傷を起こすことなく光学トラップを行う
ことができる。この場合において、微生物の色素により
吸収されない波長として、可視光領域の波長が含まれて
いれば、その波長の光を用いれば、赤外光を用いる場合
に比して前述したような利点があるのは同様である。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、光
学トラップを行うレーザ光の波長が、６００ｎｍ以上の
可視光に選定されているので、生物粒子の光吸収及び２
光子吸収を生ずる光の波長１５０〜６００ｎｍの範囲外
であるため、微小検体として色素を持たない生物粒子を
光学トラップする場合に生物損傷が生ずることがなく、
また、その波長は可視光領域に含まれ視認することがで
きるので、目に入ったときの危険を回避できるだけでな
く、装置をセットしたときに光学系の調整も容易に行う
ことができるという効果を有し、赤外光に比して波長が
短いので同じ出力の光であればトラップ力が強く、焦点
位置のビームスポット径が赤外光に比して小さいので赤
外光に比して小さい検体をトラップすることができ、さ
らに、レーザトラッピング装置に使用するレンズ，ミラ
ーその他の光学要素は、低コストに抑えるために一般顕
微鏡用の汎用品を使用しても、透過率や収差などの光学
性能を低下させることがなく、装置全体のコストを低減
できるという大変優れた効果を有する。また、微小検体
として色素を有する生物粒子を用いる場合に、前記レー
ザ光の波長が、６００ｎｍ以上で、且つ、その微小検体
の色素が吸収しない波長に選定されているので、従来生
物損傷がないとされていた赤外光により光学トラップし
たときに生物損傷を生ずるものであっても、生物損傷を
起こさずに確実にトラップすることができるという効果
を有する。
学トラップを行うレーザ光の波長が、６００ｎｍ以上の
可視光に選定されているので、生物粒子の光吸収及び２
光子吸収を生ずる光の波長１５０〜６００ｎｍの範囲外
であるため、微小検体として色素を持たない生物粒子を
光学トラップする場合に生物損傷が生ずることがなく、
また、その波長は可視光領域に含まれ視認することがで
きるので、目に入ったときの危険を回避できるだけでな
く、装置をセットしたときに光学系の調整も容易に行う
ことができるという効果を有し、赤外光に比して波長が
短いので同じ出力の光であればトラップ力が強く、焦点
位置のビームスポット径が赤外光に比して小さいので赤
外光に比して小さい検体をトラップすることができ、さ
らに、レーザトラッピング装置に使用するレンズ，ミラ
ーその他の光学要素は、低コストに抑えるために一般顕
微鏡用の汎用品を使用しても、透過率や収差などの光学
性能を低下させることがなく、装置全体のコストを低減
できるという大変優れた効果を有する。また、微小検体
として色素を有する生物粒子を用いる場合に、前記レー
ザ光の波長が、６００ｎｍ以上で、且つ、その微小検体
の色素が吸収しない波長に選定されているので、従来生
物損傷がないとされていた赤外光により光学トラップし
たときに生物損傷を生ずるものであっても、生物損傷を
起こさずに確実にトラップすることができるという効果
を有する。
【図１】本発明に係るレーザートラッピング装置を用い
たマイクロマニピュレータを示すフローシート。
たマイクロマニピュレータを示すフローシート。
【図２】それに使用するセルプレートを示す斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はその操作手順を示す説明図。
【図４】大腸菌の吸光度を示すグラフ。
１・・・・・マイクロマニピュレータ ２・・・・・セルプレート ３・・・・・微生物（生物粒子） ４・・・・・倒立顕微鏡 ５・・・・・ステージ ７・・・・・レーザトラッピング手段 ８・・・・・検体分離手段 １０・・・・・プレート本体 １１Ａ・・・・第一セル １１Ｂ・・・・第二セル １２・・・・・誘導路 １４Ａ〜１４Ｃ・・・・蓋体 １６・・・・・対物レンズ（集光光学系） １９・・・・・レーザ光源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 岡 千 恵 神奈川県横浜市都筑区茅ヶ崎東三丁目６番 32号 株式会社モリテックス港北技術セン ター内 (72)発明者 堀 尾 浩 司 神奈川県横浜市都筑区茅ヶ崎東三丁目６番 32号 株式会社モリテックス港北技術セン ター内 (72)発明者 森 戸 祐 幸 東京都渋谷区神宮前三丁目１番14号 株式 会社モリテックス内
Claims (5)
- 【請求項１】 微小検体が浮遊する媒質中に焦点位置を
有する集光光学系（16）を通して前記媒質中にレーザ光
を照射し、当該レーザ光を前記集光光学系（16）の焦点
位置に集光させてその焦点位置にある微小検体（３）を
光学的にトラップするレーザトラッピング装置におい
て、前記レーザ光の波長が、可視光領域に含まれ、且
つ、６００ｎｍ以上に選定されていることを特徴とする
レーザトラッピング装置。 - 【請求項２】 微小検体が浮遊する媒質中に焦点位置を
有する集光光学系（16）を通して前記媒質中にレーザ光
を照射し、当該レーザ光を前記集光光学系（16）の焦点
位置に集光させてその焦点位置にある微小検体（３）を
光学的にトラップするレーザトラッピング装置におい
て、前記微小検体として色素を有する生物粒子を光学的
にトラップする場合に、前記レーザ光の波長が、６００
ｎｍ以上で、且つ、その微小検体の色素により吸収され
ない波長に選定されていることを特徴とするレーザトラ
ッピング装置。 - 【請求項３】 セルプレート（２）に保持させた媒質液
に分散浮遊している微小検体中から任意の微小検体
（３）を分離するマイクロマニピュレータであって、 前記セルプレート（２）は、そのプレート本体 (10)
に、多数の微小検体が分散浮遊した媒質液を貯留する第
一セル(11A) と、微小検体が浮遊しない媒質液を貯留す
る第二セル(11B) が、夫々その上面を開口して所定間隔
離れて形成されると共に、微小検体の自由移動を阻止す
る狭小な誘導路（12）を介して互いに連通され、 当該セルプレート（２）の第一セル(11A) に貯留された
媒質液中に焦点位置を有する集光光学系（16）を通し
て、波長が可視光領域に含まれ、且つ、６００ｎｍ以上
に選定されたレーザ光を照射し、当該レーザ光を前記集
光光学系（16）により集光させてその焦点位置にある微
小検体（３）を光学的にトラップするレーザトラッピン
グ手段（７）と、 当該レーザトラッピング手段（７）により微小検体
（３）をトラップした状態で、セルプレート（２）を移
動させるか又はレーザ光を走査させて、当該微小検体
（３）を前記第一セル(11A) から前記誘導路（12）を通
って前記第二セル (11B)に移動させる検体分離手段
（８）とを備えたことを特徴とするマイクロマニピュレ
ータ。 - 【請求項４】 微小検体として色素を持つ生物粒子を用
い、セルプレート（２）に保持させた媒質液に分散浮遊
している微小検体中から任意の微小検体（３）を分離す
るマイクロマニピュレータであって、 前記セルプレート（２）は、そのプレート本体 (10)
に、多数の微小検体が分散浮遊した媒質液を貯留する第
一セル(11A) と、微小検体が浮遊しない媒質液を貯留す
る第二セル(11B) が、夫々その上面を開口して所定間隔
離れて形成されると共に、微小検体の自由移動を阻止す
る狭小な誘導路（12）を介して互いに連通され、 当該セルプレート（２）の第一セル(11A) に貯留された
媒質液中に焦点位置を有する集光光学系（16）を通し
て、波長が６００ｎｍ以上で、且つ、その微小検体の色
素により吸収しない波長に選定されたレーザ光を照射
し、当該レーザ光を前記集光光学系（16）により集光さ
せてその焦点位置にある微小検体（３）を光学的にトラ
ップするレーザトラッピング手段（７）と、 当該レーザトラッピング手段（７）により微小検体
（３）をトラップした状態で、セルプレート（２）を移
動させるか又はレーザ光を走査させて、当該微小検体
（３）を前記第一セル(11A) から前記誘導路（12）を通
って前記第二セル (11B)に移動させる検体分離手段
（８）とを備えたことを特徴とするマイクロマニピュレ
ータ。 - 【請求項５】 前記セルプレートは、プレート本体（1
0）に、微小検体が分散浮遊した媒質液を貯留する第一
セル(11A) と、微小検体が浮遊しない媒質液を貯留する
第二セル(11B) が、夫々その上面を開口して所定間隔離
れて形成されると共に、微小検体の自由移動を阻止する
狭小な誘導路（12）を介して互いに連通され、前記各セ
ル(11A，11B)の上面開口部が、水平方向にスライドする
蓋体(14A〜14C)で開閉される請求項３及び４記載のマイ
クロマニピュレータ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22335896A JP3688820B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマニピュレータ |
| US08/872,177 US5952651A (en) | 1996-06-10 | 1997-06-10 | Laser manipulation apparatus and cell plate used therefor |
| DE1997636650 DE69736650T2 (de) | 1996-08-26 | 1997-07-03 | Lasermanipulationsvorrichtung |
| EP03019328A EP1367868A1 (en) | 1996-08-26 | 1997-07-03 | Laser manipulation apparatus and cell plate used therefor |
| EP19970111099 EP0827371B1 (en) | 1996-08-26 | 1997-07-03 | Laser manipulation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22335896A JP3688820B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマニピュレータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1062332A true JPH1062332A (ja) | 1998-03-06 |
| JP3688820B2 JP3688820B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=16796908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22335896A Expired - Fee Related JP3688820B2 (ja) | 1996-06-10 | 1996-08-26 | レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマニピュレータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (2) | EP1367868A1 (ja) |
| JP (1) | JP3688820B2 (ja) |
| DE (1) | DE69736650T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6778724B2 (en) | 2000-11-28 | 2004-08-17 | The Regents Of The University Of California | Optical switching and sorting of biological samples and microparticles transported in a micro-fluidic device, including integrated bio-chip devices |
| KR100675103B1 (ko) * | 2000-07-18 | 2007-01-29 | 주식회사 태산솔루젼스 | 운반체에 대한 세포의 부착력 측정장치 및 그 방법 |
| US7745221B2 (en) | 2003-08-28 | 2010-06-29 | Celula, Inc. | Methods and apparatus for sorting cells using an optical switch in a microfluidic channel network |
| JP2013066886A (ja) * | 2001-04-27 | 2013-04-18 | Univ Of Chicago | レーザ光を用いて生体物質を操作する方法 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2382647A1 (en) * | 1999-05-17 | 2000-11-23 | Kevin S. Marchitto | Electromagnetic energy driven separation methods |
| DE19952322C2 (de) * | 1999-10-29 | 2002-06-13 | Evotec Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Partikeltrennung |
| DK1573641T3 (da) * | 2002-07-31 | 2013-08-19 | Arryx Inc | System og fremgangsmåde til sortering af materialer under anvendelse af holografisk laserstyring |
| DE202005000844U1 (de) * | 2005-01-18 | 2005-04-14 | Passow, Harald | Versuchsanordnung zur Untersuchung der Wirkung von medizintechnischen Laserinstrumenten auf biologische Präparate |
| DE102005053669B4 (de) * | 2005-11-08 | 2007-12-13 | Kilper, Roland, Dr. | Probenmanipulationsvorrichtung |
| FR2930901A1 (fr) * | 2008-05-07 | 2009-11-13 | Commissariat Energie Atomique | Systeme de distribution de nano-objets et procede associe |
| CN103038672B (zh) * | 2010-07-27 | 2015-07-29 | 伦斯勒理工学院 | 可重构、非振荡液体透镜及成像系统 |
| CN102628758B (zh) * | 2012-03-01 | 2014-04-16 | 麦克奥迪实业集团有限公司 | 一种激光显微切割后收集细胞的收集装置、方法及系统 |
| CN112466506B (zh) * | 2021-01-29 | 2021-04-27 | 之江实验室 | 一种真空光阱起支方法及装置与应用 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893886A (en) * | 1987-09-17 | 1990-01-16 | American Telephone And Telegraph Company | Non-destructive optical trap for biological particles and method of doing same |
| JPH03110510A (ja) * | 1989-09-25 | 1991-05-10 | Res Dev Corp Of Japan | レーザ光微小物体トラッピング装置 |
| US5100627A (en) * | 1989-11-30 | 1992-03-31 | The Regents Of The University Of California | Chamber for the optical manipulation of microscopic particles |
| JP3138497B2 (ja) * | 1991-07-09 | 2001-02-26 | 彰 水野 | 微粒子の計測及び操作方法 |
| JPH07104191A (ja) * | 1991-09-02 | 1995-04-21 | Jasco Corp | 細胞等の微粒子の姿勢位置制御装置 |
| JP3244764B2 (ja) * | 1992-04-03 | 2002-01-07 | 科学技術振興事業団 | 微粒子反応とその計測方法 |
| JPH08280375A (ja) * | 1995-04-17 | 1996-10-29 | Moritetsukusu:Kk | マイクロマニピュレータ |
-
1996
- 1996-08-26 JP JP22335896A patent/JP3688820B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-03 DE DE1997636650 patent/DE69736650T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-03 EP EP03019328A patent/EP1367868A1/en not_active Withdrawn
- 1997-07-03 EP EP19970111099 patent/EP0827371B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100675103B1 (ko) * | 2000-07-18 | 2007-01-29 | 주식회사 태산솔루젼스 | 운반체에 대한 세포의 부착력 측정장치 및 그 방법 |
| US6778724B2 (en) | 2000-11-28 | 2004-08-17 | The Regents Of The University Of California | Optical switching and sorting of biological samples and microparticles transported in a micro-fluidic device, including integrated bio-chip devices |
| JP2013066886A (ja) * | 2001-04-27 | 2013-04-18 | Univ Of Chicago | レーザ光を用いて生体物質を操作する方法 |
| US7745221B2 (en) | 2003-08-28 | 2010-06-29 | Celula, Inc. | Methods and apparatus for sorting cells using an optical switch in a microfluidic channel network |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0827371B1 (en) | 2006-09-13 |
| EP0827371A3 (en) | 1999-08-11 |
| DE69736650D1 (de) | 2006-10-26 |
| JP3688820B2 (ja) | 2005-08-31 |
| EP0827371A2 (en) | 1998-03-04 |
| DE69736650T2 (de) | 2007-09-13 |
| EP1367868A1 (en) | 2003-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1667500B1 (en) | Apparatus and method for fabricating, sorting, and integrating materials with holographic optical traps | |
| Enger et al. | Optical tweezers applied to a microfluidic system | |
| US8338776B2 (en) | Optical array device and methods of use thereof for screening, analysis and manipulation of particles | |
| JP5244281B2 (ja) | 材料を操作するために光ピンセットを使用する装置 | |
| US4624915A (en) | Positive selection sorting of cells | |
| JPH1062332A (ja) | レーザトラッピング装置及びこれを利用したマイクロマ ニピュレータ | |
| JP6632525B2 (ja) | マイクロ流体デバイスならびにその製造方法および使用方法 | |
| US6991939B2 (en) | Optical array device and methods of use thereof for screening, analysis and manipulation of particles | |
| US5952651A (en) | Laser manipulation apparatus and cell plate used therefor | |
| EP0101572A1 (en) | Positive selection sorting of cells | |
| CN101208426A (zh) | 细胞分离的方法与设备 | |
| Wiklund et al. | Acoustofluidics 18: Microscopy for acoustofluidic micro-devices | |
| WO2020213674A1 (en) | Microfluidic system, microfluidic chip, and operating method | |
| Maruyama et al. | Immobilization of individual cells by local photo-polymerization on a chip | |
| Kreimer et al. | REFLECTIVE PROPERTIES OF THE STIGMA IN MALE GAMETES OF ECTOCARPUS SILICULOSUS (PHAEOPHYCEAE) STUDIED BY CONFOCAL LASER SCANNING MICROSCOPY 1 | |
| WO2004018665A1 (ja) | 核酸回収チップと核酸回収装置 | |
| JP3665681B2 (ja) | マイクロマニピュレータとそれに使用するセルプレート | |
| JP3796092B2 (ja) | 吸収スペクトルによる光泳動法 | |
| Chen et al. | Precision isolation and cultivation of single cells by vortex and flat-top laser ejection | |
| Diessel et al. | Novel laser-based technology for cell separation | |
| Terakawa et al. | Fluorescence micro-imaging of living cells and biomolecules with ultrahigh NA objectives | |
| Pilát et al. | Raman-Tweezers Optofluidic System for Automatic Analysis and Sorting of Living Cells | |
| JPH0755665A (ja) | 細胞及び染色体の標本用プラスティックシート | |
| Chakrabarty | Document Title: Holographic Optical Trapping in Forensic Research and Development: Application to Rape Kit Analysis | |
| Wiklund et al. | Microscopy for Acoustofluidic Micro-Devices |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040622 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050222 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050421 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050524 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050609 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |