JPS6083583A - 生細胞レ−ザ−穿孔装置 - 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） 本発明は生細胞レーザー穿孔装置、更に詳細には動植物
の生細胞にレーザー光を投射して、生細胞の側胞壁又は
細胞膜に穿孔を開け、これを通してＤＮＡ等の物質を細
胞又は細胞核に取り込ませる生細胞レーザー穿孔装置に
関する。

（従来技術） 近年、ｊｌｊ＃植物の生細胞に嚢種細胞の遺伝子移入技
術が確立しつつある。生物の形質を決定する多くの遺伝
子がどのような遺伝情報を有しているかを解明するため
には、この遺伝子移入技術を用いて、細胞に特定の遺伝
子を移入し、この移入された細胞の形質の変化を観察す
るのが、最も効果的な方法である。例えば、癌化した細
胞Ａのどの遺伝子が発癌の遺伝情報を担っているかを知
るためには、癌化した細胞膜からＤＮＡを抽出し、これ
を断片化した後正常細胞日に移入し、その正常細胞８が
癌化すれば、移入した断片に発癌遺伝子が含まれている
ことが判る。部ち、遺伝子移入技術は癌の原因と考えら
れる発癌遺伝子を検索するうえでも、極めて重要な手段
となっている。

ところで、遺伝子移入を行なう具体的な方法としては、
リン酸カルシウムでＤＮＡを沈澱させ食作用を通じて細
胞内へ移入する方法と、特開昭５８−７６０９　’１号
に開示されるように光学顕微鏡下で細い針を使い、細胞
に小さな穴をあけてＤＮＡを注入する方法とが用いられ
ている。しかしながら前者の方法を使用すると、高い濃
度のリン酸カルシウムで細胞を処理するので正常細胞の
損傷を伴なうとともに、ＤＮＡを移入できる確率は高々
−万分の一程度の低率であるという問題がある。また後
者の方法では熟練と多大の労力を要し、やはり一定時間
に多量の細胞にＤＮＡを移入することには限度がある。

多数の細胞ＫＤＮＡを同一条件ですみやかに移入できる
ことが望まれるが、発現効率の極めて小さな遺伝子も存
在するので、短時間に多数の細胞を処理しうろことが特
に望まれる。

また、上記従来の遺伝子移入技術では、堅固な細胞壁を
有する植物細胞には、遺伝子を移入することができなか
った。

（発明の目的） 従って、本発明の目的はＤＮＡ等の物質を短時間に極め
て多数の生細胞に同一条件ですみやかに移入することの
できる装置を提供することにあるわまた１本発明の別の
目的は各種の動植物の生細胞に特殊な処理を加えること
なく、穿孔を開けることのできる装置を提供することに
ある。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明者が鋭意研究を行なっ
たところ、生細胞にレーザー光を投射すると、その投射
された細胞の表面状態が改変してＤＮＡ等の物質を取込
める状態ｃ以下、この状態を説ＢＪｊの便宜上仮に「穿
孔」とし、かつこの状態を形成することを「穿孔を開け
る」と言うこぶにする）になることを見い出した。本発
明はかかる知見に基づくものである・ 即ち、本発明の第１の：レーザー穿孔製置は。

レーザー光源、 このレーザー光源から発せられたレーザー光を生細胞へ
投射する光学系、及び 前記の生細胞の状態を監視するモニターを備えることを
特徴とする。

また１本発明の第２のレーザー穿孔装餉は、レーザー光
源、 このレーザー光源から発せられたレーザーう’６を生細
胞へ投射する光学系、 前記の生細胞の状態を監視するモニター、このモニター
上の生細胞の位置を決定する位置決定手段、 この位置決定手段からの始動信号に応答してレーザー光
源からのレーザー光の放出を制御するレーザー光制御手
段、及び 前記の位置決定手段からの位俺信号に応答してレーザー
光を指定位置に投射するよう前記のレーザー１０投射位
置を制御する投射位置制ｍ１手段、全備えることを特徴
とする。

史に、本発明の第３のレーザー穿孔置方ケま、レーザー
光源、 このレーザー光源から発せられたレーザー光を生細胞へ
投射する光学系、 前記の生細胞の状態を監視するモニター１このモニター
上の生細胞の位置を決定する位置決定手段、 この位置決定手段からの位置信号に応答して指定位置を
記憶する記憶装置、及びこの記憶装置からの位置情報を
読出してレーザー光を指定位置に投射するよう前記のレ
ーザー光の投射位置を制御する投射位置制御手段 全備えることを特徴とする。

即ち、本発明の本質的な特徴はレーザー光を生細胞に投
射することにより、先に定義された意味での丁穿孔」を
開けるようにしたことにある。

なお１本発明において生細胞の状態を監視するモニター
とは、ＴＶカメラ等のように、生細胞の映像をとらえら
れるものの外に、分光手段等の、生細胞の物性的な特性
をとらえるものをも含むものとする。

（発明の効果） 本発明においては、本質的にレーザー光を用いたことに
より得られる種々の効果を得ることができる。即ち、レ
ーザー光は偏向手段等により安易にその投射位置を高速
かつ精密に制御することができるとともに、瞬時にして
穿孔を開けることができるので、一定時間内に極めて多
数の生細胞に穿孔を開けることができる。さらに、レー
ザー光はいくつかの特異な性質を有しているので生細胞
のオペレーションには極めて有利である。即ち、レーザ
ー光は指向性が大変優れており、これを顕＠鏡に導入す
ると、その限界分解能まで小さな焦点を結ばせることが
できるので、細肩の照射面積を広い範囲で調整すること
ができる。こうして生細胞に修復可能で且つ物質の透過
性の高い最適な大きさの「穿孔」を開けることができる
。また、レーザー光の波長を細胞壁や生体膜の光学的特
性（吸収率、吸収スペクトル特性）に最吃適した波長に
選ぶこともでき、一層効率よく「穿孔」を開けることが
可能となる。さらに、レーザー光としてパルスレーザ−
を使用し、そのノ９ルス幅をＨ１整すれば体積の小さな
細胞の温度を高めることなく、即ち細胞を生かしたまま
で「穿孔」を開けることが極めて容易である。また、し
７ザー先の使用は電気制御系又はＴＶモニターとの連携
を容易にし、穿孔作梁の迅速かつ精確な制御を可能とす
る。さらに、レーザー光はその強度を電気的に広範囲に
制御しうろことや、細胞内への焦点の深さを自由に光学
的に調整することもできるに のように１本発明はレーザー光を用いたことにより、生
細胞に修伎可能な穿孔を極めて高い効率で開けることが
できる。

また、堅固な細胞壁を有する植物細胞に対しても細胞壁
を取り除かなくても、遺伝子を移入することが本発明に
よると可能となる。

従って、′細胞内への遺伝子の移入に本発明を用いるこ
とにより、いろいろ々有用物質の細胞内生＃（例えばヒ
トの有用物質（インシュリン等）を生細胞内で合成）、
家畜や農産物の品種改良のための遺伝子移入（交配しな
い異属間植物での遺伝子の置換；受精を経由しｈい増殖
での優良遺伝子の導入〕を実現することができろう （実施例） 以下、本発明を添付図面を用すて説明する。

第１図は本発明のレーデ−穿孔装置の一実施例を示す概
略図である。

ＹＡＧレーザー等の穿孔用レーザー光源ｌがら発せられ
た長波長１１０６０ｎの穿孔用レーザー光２はＫＯＰ等
からなる倍周器３によりｌ紫外線領域の穿孔用レーザー
光（波長５５５　ｎｍ　または２６５０ｍ）に変換され
たのち、シャッタードライバ４により制御されるシャッ
ター５を３ｍ過して、ビーム整形器６によりレーザー光
２のビームの形状力調整されたのち反射鏡ンにより顕微
鏡をがねた集光装置８方向へ向けられる。他方、Ｈｅ　
−Ｎｅレーザー等の参照用レーザー光源９からは可視光
波長領域の参照用レーザー光（例えば、波長６＋＋３ｎ
ｍ）１０が発せられ、ぜ−ム整形器ｔｉ＜よりこの参照
用レーザー光１０のビームの形状が調整されたのち反射
鏡１２により集光装置８方向へ向けられ。

穿孔用レーザー光２と重ね合わされて、集光装置ｈ８内
へ導入される。集光装置８に導入された穿孔用レーザー
光２および参照用レーザー光１０１は光偏向手段１３を
通過したのち集光レンズ８′により集光されステージ１
４上に載置された試料ホルダー１５内にＤＮＡ等の物質
を含有する溶液とともに存在する生細胞に投射される。

生細胞に穿孔用レーザー光２が照射されると、この生細
胞の穿孔用レーザー光２が投射された部分には周囲のＤ
ＮＡ等の物質を内部に取り込める状態に改変する。部ち
、本明細書でいう「穿孔ｊが開けられることになる。試
料ホルダー１５の背面からはランプ１６により照明が得
られ、試料ホルダー１５を通過した光が集光レンズ８′
を逆に通過して集光装置２の上部に取り付けられたＴＶ
カメラ１７により試料ホルダー１５内に投入された生細
胞の位冑分布のイメージがとらえられ、これがモニター
ＴＶ１８上に可視１象として再現される。試潟ホル／−
１５を載置するステージ１４は２次元的に駆動できる−
わゆるｘ−Ｙステージである。このステージ１４はステ
ーヅ位置制御装置１９から発生されたパルス数に応じて
所定の角度だけ回転する／９ルスモータ２０により精密
に駆動される。々卦シャッター５はシャッタードライバ
ー４によりその開閉が制御され、レーザー光２の通過を
制御する。このように構成されたレーザー生細胞穿孔装
部においては、生細胞への穿孔は例えば次のようにして
行なわれる。試料ホルダー１５中の生細胞の分布状態を
、ステージ１４を移動しつつモニターＴＶ１９により観
察し、生細胞の分布している領域を選択し１次にシャッ
ター５′ｆ：開放してレーザー光２を試料ホルダー１５
に連続的に投射するとともに、ステージ１４を移動する
と、試料ホルダー１５中の生細胞に穿孔が開けられる。

このように生細胞に穿孔が開けられると、周囲の溶ｆｊ
５中に存在するＤＮＡ等の物質が、この穿孔を通して生
細胞内に取り込まれる。この後穿孔は数秒以内に修復さ
れ％特定の遺伝子情報を有する・＃−細胞が形成される
。本実施例においては装置が極めて簡易であるにもかか
わら′ず、試料ホルダー１５中の細胞の分布密度が高（
、−ｍ類のみの純ｌｉｔ！！ｌ、か存在しない場合は、
有効な手段である。なお、）し偏向手段１３１−ｊレー
ザー光２および１０を２次元的に偏向するものであり、
例えば第２図に示されるように、２つのガルバノミラ−
メーター１３’、１３〃の組み合わせからなるものが使
用さ九る。

この光偏向手段１３を２次元走査制御手段３８によりレ
ーザー光ｌＯを２次元的に走査し、その時得られる反射
光、〜発光、散乱光を集光装置８を介してＴＶカメラ１
７あるいはスチルカメラによりとらえると、ａｌ胞の細
部にわたる映像をとらえることができることを本発明者
は見い出したが、このレーザー光１０を走査することに
よって得られた細胞（ヒトの赤血球）の顕微鏡写真を第
６図に示す。第°６図において、中央部の白線に囲まれ
た部分が可視光レーザー１０を走査することにより得ら
れた本のであり、その他の部分、即ちランプ１６により
得られた通常の顕微鏡写真では得られない内部構造を観
察することができる。このようにレーザー光を走査する
ことにより得られる反射光、発光、散乱光をとらえると
試料のより詳細な映像を一察できることの理由は必ずし
も明らかで汀ないが、レーザー光を使用したことにより
、極めて小さな焦点が集光レンズにより形成され、ある
特定の焦点面のみからの画像情報が得られたものである
と考えることができる。上述のレーザー光の走査による
生細胞の状態の監視を本発明において併用すると生細胞
に穿孔を開けた際の内部構造の変化等を観察することが
できるので僚めて有効である。

第４図は本発明のレーザー穿孔装置の別の実砲例を示す
概略図である。

本実砲例は細管２０中を生細胞を通過させ、この際穿孔
用レーザー光源２１により生ａｔ　ｌ１ｌｉ！に穿孔を
開けるようにしたものである。即ち生Ｉ？ＩＩＩ　ＪＪ
ｉｉ！を含有した懸濁液２２は、生理食塩水２等の化１
１ｉ液２３とともに細管２０を通過するが、この際まず
プローブ用レーザー光源２４と検出器２５にょっそ生細
胞の通過が検出され、この検出の際に検出？ｈ２５から
発せられる検出信号がｃｐｕ（中央処理ユニット）２６
に入力される。しかる鰻このｃＰＵ２６により制御され
ることにより所定のタイミングで穿孔用レーザー光源２
１からレーザー光が発せられて、集光レンズ３１等から
なる光学系を通過したのち生細胞にレーザー光が投射さ
れて生細胞に穿孔が開けられる６懸濁液２２あるいは保
護液２３内にＤＮＡ等の物質を含有せしめておけば、こ
の物質が生細胞中に取り込まれるようになることは言う
までもない。本実施例によると毎秒１０００個程度の生
細胞に穿孔を開けることができるという愼めて商運な処
理が可能と々る。々卦、検出器２５としてプローブ用レ
ーザー光源２４から、発せられたレーザー光を生細胞を
投射した際に生じる散乱光の散乱角を検出しうるものに
すれば、生、細胞の大きさを検出することができ、これ
によって生細胞の極類を特定することができる。

（生細胞の大きさと生細胞の種類とはほぼ一対一に対応
することが知られている。）このようにすると、複数の
種類の生細胞が顕濁液２２中に含有されていても特定の
生細胞のみに穿孔を開けることができる。また、穿孔用
レーザー光源２１からのレーザー光の放出の制御も、レ
ーザー光源２１自体を制御するのではなく、レーザー光
源２１と細管２０との間にシャッターを設けこれを制ｈ
１？１するようにしてもよいことは言うまでもない。

第５図は本発明のレーザー穿孔装置の更に別の実施例を
示す概略図である。

本実施例は生細胞を液滴とともに落下させ、この落下の
際に生細胞にレーザー光により穿孔を開けるようにした
ものである。

生細胞を含有した懸濁液２２及び生ｆ！ｌ！食塩水等の
保護液２３はそれぞれ空気ボンデ２７．２７′により加
圧されることにより、ノズル２８へ移送される。ノズル
２８へ移送された懸濁液２２と保護液２３からなる生細
胞を含有した混合ＩＬ圧電素子等からなる超音波ノズル
振動子２９により。

下方へ液滴３０とたって落下する。この＋、’？、Ｓま
ず７０ローブ用レーザー光源２４と検出器２５によって
液滴３０中の生細胞の通過が検出され２この検出の際に
検出器２５から発ぜられる検出信号がＣＰＵ２６に入力
され、しかる後にこのＣＰＵ２６により制御されること
により所定のタイミングで穿孔用レーザー光源２１から
レーザー光が発せられて、集光レンズ３１等からなる光
学系を１ｊｆｌ　’Ｊ）したのち、生細胞にレーザー光
が投射され生細胞に穿孔が開けられる。

本実１ｆＪ１例においては、生細胞が液滴と々つて落下
するので、液〆酌にｔめ電荷を与えておき、図示される
ように、電極３２．３２’により液滴の落下通路に電界
を形成し、この電界を制御するようにすｈ−ｔｔ−；　
、各液滴を分類して集めることができる。

ＤＩ］ち、生別１胞のａＬ類あるいは穿孔が開けられた
が開けられなかったかによって生細胞を液留３３゜３３
′等に分類して集めることができる。なお、ＤＮＡ等の
に１（１胞に取り込まれる物質は）゛静濁液２２゜＠ね
負液２３あるいは液留３３．３３’　内に存在せしめて
おけば、穿孔が開けられた生ａＪ胞に取り込まれること
になる。また、穿孔用レーザー光源２１からのレーザー
光の放出の制御も、レーザー光源２１自体を制御するの
ではなく、レーザー光源２１と液滴３０との間にシャッ
ターを設けこれを制信ｌす、るようにして、もよいこと
、およびレーザー光の放出を全く制御することなく１甲
続的に放出するようにしてもよいことは上述と同様であ
る□第６甲は本発明のレーザー穿孔９首の史に別の実柿
例を示す概略図である・ 本実施例に卦いては、モニターＴＶｌ１３上の生細胞の
位置を指示することによりこの指示された生ａＩｆｆ８
１の位置を決定するライトペン３４と、ライト、”！　
ｙ　３．４　カモニター”ｒｖＩＢ上を指示することに
よりライトペン３４の指示位へに対応するレーｆ−スｄ
！ットの位置を決定するスバ？ツトｆＩｆａ　斜１４ｊ
手段３５．が備えられており、この位１α決定手段によ
り決定された指定位置にレーザー光′Ｔ投射するように
、・集光装置に８内の光偏向手段１３　ｆ制（，１１＋
＋するスポット位竜制餉装飲３６が設けられている。

このスポット位置制御装Ｐ３６は、位１ｉ’ｉ−決定手
段により決定された周る標位置を表ゎバー位ｊｆｊ　’
ｈ−！号が入力されると、レーザー）”Ｃの投射がＩｌ
”ｌ　ＮＬ：決定さｉｔだ位置で行なわれるように光甥
向手段１３を１！己４１ノする・このように構成さ九た
装置ｋを使Ｊ４４　（、て生細胞にＤＮＡ等が取り込ま
れるように穿孔を開けるためには、試料ホーシダー１５
内の生細胞の分布をモニターＴＶ１３でモニターし、モ
ニターＴＶ１８上に映し出された所望の生細胞の特定の
位置ヲライトヘン３４で指示する。このライトペン３４
の指示が行なわれると、指示した位置がスポット位置算
出手段３５により算出される。この算出された位１Ｎは
位置信号となってスポット位置算出手段３５から出力さ
れ、スポット位置制両置方庁３６に入力される。スポッ
ト位置面ｊ例装昔３６は入力された位置信号に応答して
レーザー光２、ｌＯがライトペン３４により指定された
指定位置に投射するよう光測光手段１３を制ｒｆＩ３１
駆動する。

また、ライトペンの指示が行なわれると、この指示の始
動を示す始動信号が位置決定手段力・らほぼ同時に発せ
られ、シャッタードライバー４に入力し、所定の期間だ
け、シャッター５が開放される。従って所定のノ９ルス
数のレーザー光２がライトペン３４より指示された位置
へ投射される。穿孔を開けられた生ＭｆＪ胞が周囲のＤ
ＮＡ等の物質を取り込んだ後、穿孔が修復して物質の移
入が完了されるのは前述のとおりである。

本実娼例においては、所望の生細唯の特定の位置に確実
に穿孔を開けることができるという極めて優れた利点を
得ることができる。

ｋお１本実施例においてはレーザー光の投射位置を制御
するのに光偏向手段１３をスＩット位館制御＠ｆ〜゛３
６により制御駆動するようにしたが。

ステージ１４をステージ位置制酬）装置１９により制御
駆動するようにしてもよいと、Ｉ−は言う首でもない。

第７図は本発明の穿孔装置の−に別の実施例を示す概略
図である。

本実施例は、以下の様に装置が作動するように構成これ
ている。用ノち、ライト（ン３４により、予じめモニタ
ーＴＶ１ｇ上に映し出された全てのあるいは複数の所望
の生細胞の特定の位置を指示した後、これら指示したこ
とによってスポット位置算出手段３５により算出された
各位置は、デジタル化された位置信号とされ、ｑｐｕ４
ｇを介してメモリー４１に記憶される。一旦メモリ−４
１に記憶された位置信号は、−づつ読み出されてＣＰＵ
４Ｑ等を介してスポット位置制＠装置３６に入力される
。位置信号がλカされたスｔ？ット位瞳制園置方３ｆｌ
ｔ前記実施例と同様にして光偏向手段１３を制御駆動す
る。また、これとほぼ同時にＣＰＵ４Ｑからはシャッタ
ードライバー４を駆動する駆動信号が発せられ、所定の
期間だけシャッター５が開放され、レーザー光２の投射
が行なわれる。従つ・て、予めライトペン３４により指
示された複数の指定位置にレーザー光２が順次投射され
る。このように構成されていると、モニター上の生細胞
の位置を決定する作業を一括して行なうことができるの
で極めて効率よくかつ高速に予成の細胞に穿孔を開ける
ことができる。なお、ＴＶカメラ１７から得られるビデ
オ信号の信号強度から生細胞が存在するか否かを判１ｊ
＋＋することができるので、この機能をスポット位置検
出器３５に含ませれば穿孔作東を完全に自動化すること
ができる。即ち、ＴＶカメラ１７がらのビデオ信号をス
ポット位置検出器３５により解析し、これによって生細
胞の位置を順次決定し、この決定盗れた位置の情報を有
する位置信号をメモリー４１に流入し、これを指定位置
として記憶させることも可能である。この場合生細胞を
認識する手段としてパターン認識手段を使用することが
可叶である。

上記説明に、Ｌ−ｕｎではモニターとしてＴＶカメラを
使用した場合について説明したが、第７図に示されるよ
うに分光器４２．光子計数器４３、多チャンネル分析器
４４からなる分析手段をモニターとして使用することが
できる。υＩＪち、試料の特定のポジションにおける分
光特性を四部することにより、前記ポジションに生細胞
が位置するか、あるいはさらに核が位置するかを判定す
ることがで践る。このような分析手段をモニターとして
使用する場合においても上述のように種々のレーザー穿
孔装置を構成することが可能と斤る。

上述のある実砲例にお込ては、押引用レーザー光源と鈴
照用レーザー光源の２つのレーザー光源が使用されたが
、穿孔用レーザー光として可視光領域で連続発光のもの
が使用される場合は、レ−デー光のスポット位僅かＴＶ
モニターにより確認することができるので参照用レーザ
ー）Ｃ源は必ずしも心安でない。また、穿孔用レーザー
光の放出を制御するシャッターも機械的なものでなくて
もよく、従来公知の光スィッチを使用することができる
。さらに、本発明においては、／クルスレーザーの代わ
りにＣＷレーザーを用いても、単位時間および単位面積
当りの照射エネルギーを調整することにより同様の効果
を上げることができる。

最後に、不発明を用いて実際に細胞内に物質が取り込ま
れたことを示す実貌結果を記述する。

まず、オスポーンメンデルラットの腎臓の細胞由来の媒
養細胞ＮＲにを大腸菌由来の遺伝子（Ｘａｎｔｈｌｎｅ
　−ｇｕａｎｉｎｅ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｌｂｏｓｙｌ　
−ｔｒａｎ　−５ｆｅｒａｓｅ　）を取込まないと生存
できない状態罠処理し、このように処理したＮＲにを前
記の遺伝子を含むｆｆ４ｆｆｌ（ｏｖＥＭに１０係牛脂
児崩精を加えたもの）に加えた。このようにして作成さ
れた試料を第１図に示されるレーザー穿孔装置の試料ホ
ルダーに装填した。試料ホルダー〇器壁の一部は穿孔用
レーザー光２に対して充分ガ透治性をもつ材質でつくら
れ、この部分に細１１ｉｉ１を固着（懸垂）させた。次
いで、穿孔用レーザー光源であるＹＡＧレーザーから発
射される波長１０６０　ｎｍ　のレーザー光を倍周器に
より波長５３５　ｎｍ　の紫外線領域のレーザー光に変
換し、集光装置に導入し、ノ＋ルス幅１０ナノ秒のレー
ザーパルス毎；ｔｌｏパルスの繰返し率で前記媒質中で
器壁に懸垂している生細胞に照射した。その結果を第８
図に示す。第８図の左半部はレーザー光が照射された部
分であり、右半部はレーザー光が照射されなかった部分
である。

レーザー光を照射された生細胞は遺伝子を取込み生存し
ているのに対し、レーザー光を照射されなかった生細胞
はすべて死滅した。

生細胞は穿孔された直後に修移してしまう。このためＴ
Ｖモニターでは穿孔状輯ヲ確４３できても写真撮影は困
難であるので生に）１１胞でにないがヒトの血球を染色
し、これにレーザー光を照射して７孔した状態を第９図
に示す。この図は生細胞に穿孔した直後の状態と同じ様
相を示し、本発明の装？！″により４′（■胞の特定個
所を選択して穿孔することができることを示している。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、瀉４図、第５図、第６図および第７図
は本発明のレーザー穿孔装置の概略図、第３図は、細胞
上をレーザー光により走査した際に得られる細胞の顕微
鏡写真、 第８図は本発明の装置により遺伝子を移入した生細胞の
形態を示す顕微鏡写真、 第９図は穿孔を開けた細胞（ヒトの血球）を示す顕微鏡
写真である。 １．２１・・・穿孔用レーザー光源、２・・・穿孔用レ
ー−’Ｊ’−ｆｆｉ、３・・・倍周器、４・・・シャッ
タードライバ、５・・・シャッター、６．１１・・・ビ
ーム整形器、７゜１２・・・反射鏡、８・・・集光装置
％　９・・・参照用レーザー光源、ｌＯ・・・参照用レ
ーザー光、１３・・・光偏向手段％　１３’　、１３Ｎ
・・・ガルバノメーターミラー。 １４・・・ステージ、１５・・・試料ホルダー、１６・
・・ランデ、１７・・・ＴＶカメラ、１８・・・モニタ
ーＴＶ。 １９・・・ステージ位置制御装置、２０・・・細管、２
２・・・懸濁液、２３・・・保護液、２４・・・ゾロー
グ用レーザー光源、２５・・・検出器、２６・・・ｃ　
Ｐ　Ｕ。 ２７．２７’・・・空気ポンプ、２８・・・ノズル、２
９・・・超音波ノズル振動子、３０・・・液＃Ｊ％　３
１・・・集光レンズ、３２．３２’・・・・１凱　３３
’、　３３’・・・ａｕｉｖ、３４　”−５イｈ、ｙｈ
３５００．ニア、ッ：）１置算出手段、３６・・・スポ
ット位置制御袈＠１１４０・・・ＣＰＵ％４１・・・メ
モリー、４２・・・分光ａ、４ａ・・・光イ計ｅＬｉ、
　４４　＝多ヶヤ７．２．お、□１゜第３図 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　レーザー光源、 このレーザー光源から発せられたレーザー光を生細胞へ
   投射する光学系、及び 前記の生細胞の状態を監視するモニターを備えることを
   特徴とする生細胞レーザー穿孔装置。
2. （２）　前記のモニターが、前記生細胞上に２次元的に
   レーザー光を走査する走査手段を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の生細胞レーザー穿孔装
   置。
3. （３）　レーザー光源、 このレーザー光源から発せられたレーザー光を生細胞へ
   投射する光学系、 前記の生細胞の状態を監視するモニター、このモニター
   上の生細胞の位置を決定する位置決定手段。 この位置決定手段からの始動信号に応答してレーザー光
   源からのレーザー光の放出を制御するレーザー光制御手
   段、及び 前記の位置決定手段からの位装置信号に応答してレーザ
   ー光を指定位置に投射するよう前記のレーザー光の投射
   位置を制御する投射位置制御手段、 を備えることを特徴とする生細胞レーザー穿孔装置。
4. （４）　レーザー光源、 このレーザー光源から発せられたレーザー光を生細胞へ
   投射する光学系、 前記の生細胞の状態を監視するモニター、このモニター
   上の生細胞の位置を決定する位置決定手段。 この位置決定手段からの位置信号に応答して指定位置を
   記憶する記憶装置、及びこの記憶装置からの位置情報を
   読出してレーザー光を指定位置に投射するよう前記のレ
   ーザー光の投射位置を制御する投射位階制御手段、 を備えることを特徴とする生細胞レーザー穿孔装置。