【手続補正書】
【提出日】平成29年10月6日(2017.10.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生きている生物試料をイメージングする方法であって、
１つ以上の第１のライトシートを生成することと、
前記生成された１つ以上の第１のライトシートが第１の画像平面において前記生物試料の少なくとも一部分と光学的に相互作用するように第１の照射軸と平行なそれぞれの経路に沿って前記１つ以上の第１のライトシートを誘導することと、
複数の第１のビュー方向のそれぞれにおいて、前記１つ以上の第１のライトシートと前記生物試料の一部分との前記光学的な相互作用により、前記生物試料から第１の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することと、
１つ以上の第２のライトシートを生成することと、
前記生成された１つ以上の第２のライトシートが第２の画像平面において前記生物試料の少なくとも一部分と光学的に相互作用するように第２の照射軸と平行なそれぞれの経路に沿って前記１つ以上の第２のライトシートを誘導することであって、前記第２の照射軸が前記第１の照射軸と平行ではないことと、
複数の第２のビュー方向のそれぞれにおいて、前記１つ以上の第２のライトシートと前記生物試料の一部分との前記光学的な相互作用により、前記生物試料から第２の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することと、
を含み、
それぞれの第２のビュー方向はそれぞれの第１のビュー方向と異なる、方法。
【請求項２】
１つ以上の第１のライトシートを生成することが、２つの第１の光源ユニットを活動化して２つの第１のライトシートを生成することを含み、
前記生成された１つ以上の第１のライトシートが前記第１の画像平面において前記生物試料と光学的に相互作用するように前記生物試料を通って前記第１の照射軸と平行なそれぞれの経路に沿って前記１つ以上の第１のライトシートを誘導することが、互いに平行であるが互いに反対方向を指しているそれぞれの経路に沿って前記生成された２つの第１のライトシートを誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記生成された２つの第１のライトシートが前記第１の画像平面に沿って前記生物試料内で空間的かつ時間的にオーバラップする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記生成された第１のライトシートの前記時間的オーバラップが、顕微鏡の空間分解能限界に対応する分解能時間より小さいタイムシフト内である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記タイムシフト中に前記生物試料の追跡された構造物における空間的変位が前記顕微鏡の前記空間分解能限界より小さい、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
１つ以上の第２のライトシートを生成することが、２つの第２の光源ユニットを活動化して２つの第２のライトシートを生成することを含み、
前記生成された１つ以上の第２のライトシートが前記第２の画像平面において前記生物試料と光学的に相互作用するように前記生物試料を通って前記第２の照射軸と平行なそれぞれの経路に沿って前記１つ以上の第２のライトシートを誘導することが、互いに平行であるが互いに反対方向を指しているそれぞれの経路に沿って前記生成された２つの第２のライトシートを誘導することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記生成された２つの第２のライトシートが前記第２の画像平面に沿って前記生物試料内で空間的かつ時間的にオーバラップする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記生成された第２のライトシートの前記時間的オーバラップが、前記顕微鏡の空間分解能限界に対応する分解能時間より小さいタイムシフト内である、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記タイムシフト中に前記生物試料の追跡された構造物における空間的変位が前記顕微鏡の前記空間分解能限界より小さい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１のビュー方向のそれぞれが前記第１の照射軸に垂直であり、前記第２のビュー方向のそれぞれが前記第２の照射軸に垂直である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記１つ以上の第１のライトシートを生成することが、１つ以上のそれぞれの第１の光源ユニットを活動化することを含み、
前記１つ以上の第２のライトシートを生成することが、１つ以上のそれぞれの第２の光源ユニットを活動化することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ以上の第２の光源ユニットを活動化しながら前記１つ以上の第１の光源ユニットを活動化すること
を更に含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記１つ以上の第１のライトシート及び前記１つ以上の第２のライトシートが同じ波長である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の検出軸に沿って放出された前記蛍光を第１の対物レンズで捕捉し、前記捕捉された蛍光を前記対物レンズから前記第１の対物レンズの焦平面に配置された第１のアパーチャを通って誘導して、前記第１のビュー方向において前記蛍光の画像を記録する前に、焦点が合っていない蛍光の少なくとも一部分を遮断することと、
前記第２の検出軸に沿って放出された前記蛍光を第２の対物レンズで捕捉し、前記捕捉された蛍光を前記第２の対物レンズから前記第２の対物レンズの焦平面に配置された第２のアパーチャを通って誘導して、前記第２のビュー方向において前記蛍光の画像を記録する前に、焦点が合っていない蛍光の少なくとも一部分を遮断することと、
を更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
それぞれの第１のライトシートを生成することが、前記第１の照射軸に対して横向きの方向に沿って第１の光源から放出された第１の光ビームをスキャンして前記第１のライトシートを生成することを含み、それぞれの第２のライトシートを生成することが、前記第２の照射軸に対して横向きの方向に沿って第２の光源から放出された第２の光ビームをスキャンして前記第２のライトシートを生成し、前記第１のライトシートの前記第１の光ビームが前記生物試料内で前記第２のライトシートの前記第２の光ビームと交差しないようになっていることを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することが、第１の対物レンズで前記蛍光を捕捉することと、前記捕捉された蛍光を前記対物レンズから前記蛍光の前記画像を記録する第１のカメラに誘導することを含み、
前記第２の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することが、第２の対物レンズで前記蛍光を捕捉することと、前記捕捉された蛍光を前記第２の対物レンズから前記蛍光の前記画像を記録する第２のカメラに誘導することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記生成された第１のライトシートのそれぞれが互いに異なる偏光状態を有し、前記生成された第２のライトシートのそれぞれが互いに異なる偏光状態を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つ以上の第１のライトシートの生成中に、
前記生物試料の少なくとも一部分に及ぶ１組の第１の画像平面に沿って前記１つ以上の第１のライトシートが前記生物試料と光学的に相互作用するように、増分ステップにより、前記生物試料、前記１つ以上の第１のライトシート、及び前記蛍光が記録される前記第１のビュー方向のうちの１つ以上を、前記第１の照射軸と垂直な第１の線形軸に沿って互いに対して並進させることと、
それぞれの第１の画像平面について、前記生物試料によって生成された蛍光を前記第１のビュー方向において記録することと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記生物試料、前記１つ以上の第１のライトシート、及び前記第１の記録ビュー方向のうちの１つ以上を、増分ステップにより前記第１の線形軸に沿って互いに対して並進させることが、
前記生物試料の位置を維持することと、
前記１つ以上の第１のライトシート及び前記第１の記録ビュー方向を前記第１の線形軸に沿って並進させることと、
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記１つ以上の第２のライトシートの生成中に、
前記生物試料の少なくとも一部分に及ぶ１組の第２の画像平面に沿って前記１つ以上の第２のライトシートが前記生物試料と光学的に相互作用するように、増分ステップにより、前記生物試料、前記１つ以上の第２のライトシート、及び前記蛍光が記録される前記第２のビュー方向のうちの１つ以上を、前記第２の照射軸と垂直な第２の線形軸に沿って互いに対して並進させることと、
それぞれの第２の画像平面について、前記生物試料によって生成された蛍光を前記第２のビュー方向において記録することと、
を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記第１及び第２のビュー方向において前記記録された蛍光の前記画像を位置合わせすることにより前記生物試料の画像を作成することと、マルチビュー・デコンボリューション・アルゴリズムを使用して、前記位置合わせされた画像を結合することを更に含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記記録に基づいて前記生物試料内の構造物を追跡することを更に含み、前記構造物を追跡することが、前記第１及び第２のビュー方向において前記記録された蛍光の画像を作成することと、前記位置合わせされた画像を結合することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１のビュー方向のそれぞれにおいて記録することが、前記第１の照射軸に垂直な前記第１の検出軸に沿って記録することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
そのそれぞれの検出軸に沿って取られた前記ライトシートのそれぞれの最小厚さが、イメージングすべき前記試料内の構造物の断面サイズより小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記第２の照射軸が前記第１の照射軸と垂直である、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記１つ以上の第１のライトシートが前記生物試料と光学的に相互作用した後又は相互作用している間に蛍光が前記第１の検出軸に沿って放出され、
前記１つ以上の第２のライトシートが前記生物試料と光学的に相互作用した後又は相互作用している間に蛍光が前記第２の検出軸に沿って放出される、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記第１の照射軸及び前記第２の照射軸が前記生物試料内で空間的にオーバラップする、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
ライトシートを生成することが、レーザ・ライトシートを生成することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２９】
ライトシートを生成することが、第１の交軸に垂直な第２の交軸より前記第１の交軸に沿ってより長い空間プロファイルを有する光のシートを形成することを含み、前記交軸が前記ライトシートの伝搬の方向に垂直である、請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記１つ以上の第１のライトシートの前記第２の交軸が前記第１の検出軸と平行であり、前記１つ以上の第２のライトシートの前記第２の交軸が前記第２の検出軸と平行である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の第１のビュー方向のそれぞれにおいて、前記生物試料から前記第１の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することが、前記複数の第１のビュー方向のそれぞれにおいて、前記第１の検出軸に沿って前記生物試料内で蛍光体から放出された蛍光の画像を記録することを含み、
前記複数の第２のビュー方向のそれぞれにおいて、前記生物試料から前記第２の検出軸に沿って放出された蛍光の画像を記録することが、前記複数の第１のビュー方向のそれぞれにおいて、前記第２の検出軸に沿って前記生物試料内で蛍光体から放出された蛍光の画像を記録することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
生きている生物試料をイメージングするための顕微鏡システムであって、
生物試料を受け入れるように構成された試料領域と、
３つ以上の光学アームであって、それぞれの光学アームが前記試料領域を横切る光路を有し、それぞれの光学アームが光源ユニットと検出ユニットとを含み、それぞれの光学アームが別個のアーム軸に沿って配置され、少なくとも２つのアーム軸が互いに平行ではない、３つ以上の光学アームと、を含み、
それぞれの光学アーム内の前記光源ユニットは、他のそれぞれの光学アーム内の前記光源ユニットとは別個であり、
それぞれの光源ユニットは、それぞれの照射軸に沿って前記試料領域に向かってライトシートを生成し誘導するように配置された１つの光源及び１組の照射光学装置と、１つ以上の照射光学装置に結合された１組のアクチュエータとを含み、
それぞれの検出ユニットは、前記照射軸のうちの１つ以上に垂直なそれぞれの検出軸に沿って前記試料領域内に受け入れた生物試料から放出された蛍光の画像を収集し記録するように配置された１つのカメラ及び１組の検出光学装置と、前記カメラ及び前記検出光学装置のうちの１つ以上に結合された１組のアクチュエータとを含み、
それぞれの光学アームは、前記試料領域と前記光源ユニットと前記検出ユニットとの間の前記経路上にあって、前記光源ユニットと前記検出ユニットとの間の光学データを分離するように構成された光学データ分離装置を含む、
顕微鏡システム。
【請求項３３】
前記試料領域、前記光源ユニット、及び前記検出ユニットのうちの１つ以上に結合され、前記試料領域内に受け入れた生物試料を回転させずに、前記試料領域、前記光源ユニット内の前記ライトシート、及び前記検出ユニットのうちの１つ以上を線形軸に沿って互いに対して並進させるように構成された並進システムを更に含む、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項３４】
前記試料領域内に位置するようにその上に前記生物試料が装着される試料ホルダを更に含む、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項３５】
少なくとも１つのコンポーネントがそれぞれの光学アームの前記光源ユニットと前記検出ユニットとの間で共用される、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項３６】
前記少なくとも１つの共用コンポーネントが顕微鏡対物レンズを含む、請求項３５に記載の顕微鏡システム。
【請求項３７】
前記少なくとも１つの共用コンポーネントが前記光学データ分離装置と前記試料領域との間に配置される、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項３８】
それぞれの光学アーム内の前記顕微鏡対物レンズが他の光学アーム内の他の顕微鏡対物レンズと同じ焦平面を有する、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項３９】
それぞれの光学アーム内の前記顕微鏡対物レンズと前記カメラとの間に配置されたアパーチャを更に含む、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項４０】
それぞれの検出ユニット内の前記顕微鏡対物レンズの視野が前記顕微鏡対物レンズの回折限界と少なくとも同じ大きさである、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項４１】
それぞれの検出ユニット内の前記顕微鏡対物レンズが、前記検出ユニットによって追跡された前記生物試料の構造物を解明するのに十分な開口数を有する、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項４２】
前記少なくとも１つの共用コンポーネントがチューブレンズを含む、請求項３６に記載の顕微鏡システム。
【請求項４３】
互いに平行ではない前記少なくとも２つのアーム軸が互いに垂直である、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４４】
前記３つ以上の光学アームが４つの光学アームを含み、それぞれの光学アーム軸が他の光学アーム軸のうちの少なくとも２つに垂直である、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４５】
前記光学データ分離装置が、前記光源ユニット及び前記検出ユニットの前記少なくとも１つの共用コンポーネントと残りのコンポーネントとの間に二色性光学素子を含む、請求項３２に記載の顕微鏡システム。
【請求項４６】
それぞれの光学アーム内で、前記光源からの前記ライトシートが前記二色性光学素子から反射され、前記生物試料からの前記蛍光が前記二色性光学素子を通って透過される、請求項４５に記載の顕微鏡システム。
【請求項４７】
前記第１の検出軸に垂直な方向に沿って前記第１のアパーチャを並進させて、前記第１の検出軸に沿って放出された前記蛍光が前記第１のアパーチャを通過して記録されることができるようにすることと、
前記第２の検出軸に垂直な方向に沿って前記第２のアパーチャを並進させて、前記第２の検出軸に沿って放出された前記蛍光が前記第１のアパーチャを通過して記録されることができるようにすることと、
を更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項４８】
それぞれの光学アーム内の前記検出ユニットは、他のそれぞれの光学アーム内の前記検出ユニットとは別個である、請求項３２に記載の顕微鏡システム。