【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年4月25日(2011.4.25)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００６】
通常、組織蛍光を励起するのに必要な光は、内視鏡管に設けられた小さなチューブを通じて挿入される光ファイバーまたはファイバー束を通じて伝達される。集光用の小さな光ファイバーまたはファイバー束は、この同じチューブに通すことができ、および/または、送光ファイバーは、表面集光用に使用されてもよい。この方法で通常見られる最も強い組織蛍光の中には、NADH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）、コラーゲンおよび、トリプトファンのような芳香族アミノ酸に起因するものもある。それらの蛍光は、約2〜4 eVの光子エネルギーに相当する波長約250〜450 nmの紫外線を吸収することによって励起される、または、ときとして、これよりやや波長が長い可視光線が、フラビンタンパク質などの内因性発光体のために使用されうる。コントラストや信号強度を強めるために添加されたフルオレセインなどの蛍光色素からの蛍光発光を励起し、集光することも可能である。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】０００９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【０００９】
大口径微細構造ファイバーによるフェムト秒パルス伝播が発明された。これらのファイバーは高いマルチモード性を有するものの、基本モードの励起が容易に達成され、ファイバーに曲げまたは捩れがある場合も高次モードとのカップリングが弱い。3ナノジュール（「nJ」）という大きなエネルギーを有する、プリチャープされた入力パルスの場合、ファイバーの出力側では140フェムト秒（「fs」）という短いパルスが生成された。そのようなシステムは、インビボの多光子顕微鏡観察および内視鏡観察など、フェムト秒パルスの送達と蛍光の収集とを必要とする用途に特に有用であることが示された。
【誤訳訂正３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１４
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１４】
発明の概要
本発明のひとつの局面は、植物または動物の特定組織内の疾患を検出する方法に関する。この方法は、特定の植物または動物の組織の非線形または多光子の同時活性化を促進するため、ファイバーからの照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導することにより特定の植物または動物の組織を活性化する段階を含む。本明細書において「非線形の活性化」という用語は、蛍光をもたらし得るまたはもたらし得ない任意の非線形多光子吸収過程、および、第二高調波発生など任意の非線形散乱を意味する。本明細書において「非線形信号」という用語は、（1）非線形多光子吸収過程で生成される蛍光、（2）非線形散乱、および／または（3）非線形多光子吸収過程で生成される非蛍光信号を意味する。第二高調波（「SH」）光を逆方向に集光することは、逆方向伝播するSHを直接生成できる、コラーゲンなど特定の構造により可能である（参照によりその全部が本明細書に組み入れられる、Zipfel et al., PNAS 100(12):7075 (2003)）。順方向SHも、組織により（線形に）後方散乱させ、集光ファイバーで収集することができる。生成された信号（蛍光信号および／または非線形散乱信号）は、送光ファイバーおよび／または補助集光ファイバーを介して回収され、次に、特定の植物または動物の健常組織を励起させることにより放射される信号と比較される。2つの信号に何らかの差がある場合は疾患の可能性が示唆される。少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、開口数が約0.2以上である。
【誤訳訂正４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１５
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１５】
本発明の別の局面は、植物または動物の特定の組織の内部領域の画像を生成する方法に関する。この方法は、植物または動物の特定の組織の内部領域の同時多光子活性化および／または非線形活性化を促進し、且つ、固有蛍光、添加されたコントラスト増強蛍光体が発する蛍光、非線形多光子吸収過程で生成される非蛍光信号、および／または非線形散乱信号を生成するため、ファイバーからの照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導することにより特定の植物組織または動物組織を活性化する段階を含む。ファイバーにより送達される活性化照射を走査し、且つ、生成される信号を照明位置と時間的に相互に関連させることにより、ラスター走査像を作成することができる。
【誤訳訂正５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１６
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１６】
本発明はまた、被検体内で蛍光または他の非線形信号を検出および位置特定する方法に関する。この方法は、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して、被検体の内部表面に照射を行う段階を含む。各ファイバーは開口数が約0.2以上であり、且つ、内部表面付近の先端内で終結する。照射は、内部表面内で分子の同時非線形活性化を生じさせ、その結果、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーの先端付近で非線形信号を生成させるのに有効な条件下で行われる。内部表面に照射を行う段階は、照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導する段階を含む。
【誤訳訂正６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００１７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００１７】
本発明の別の態様は、貫通可能な物体の中で非線形信号を検出および位置特定する方法に関する。この方法は、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して、貫通可能な物質の体の内部領域に照射を行う段階を含む。各ファイバーは開口数が約0.2以上であり、且つ、内部領域付近の先端内で終結する。ひとつの態様において、照射は、内部領域内で蛍光体分子の同時多光子吸収を生じさせるのに有効な条件下で行われ、その結果、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーの先端付近で蛍光が励起される。内部領域に照射を行う段階は、照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導する段階を含む。
【誤訳訂正７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２０】
体腔または組織を貫通する光ファイバーを介した内部多光子非線形分光法について前述したものと同じ利点は、蛍光性であるかもしくは蛍光性にしてもよい他の貫通可能な物質、または、非線形散乱信号もしくは他の非線形信号を生成する他の貫通可能な物質のプロービングにも有利に適用できる。そのような他の利用法のいくつかの例としては、食品、天然もしくは人工のポリマー構造（例えばコラーゲンゲルまたは足場）、または多孔性媒質などの物質のプロービング、および、蛍光を利用した高速インビトロスクリーニングの用途などがある。本発明の方法はまた、薬剤候補物質を同定するための高スループットアッセイと組み合わせてもよい。貫通可能な物体は、非液体試料および液体試料を含んでいてもよい。後者の例の利点は、多光子照明により、IR光を用いて異なる蛍光体を効率的に同時励起でき（参照によりその全部が本明細書に組み入れられる、Xu et al., PNAS 93(20): 10763, (1996)）、したがって複数の励起源を使用する必要がないことである。さらに、集光は開口数（NA）の4乗（すなわち、NA2）に比例することから、微細構造ファイバーの開口数（NA）が大きい（典型的に > 0.6）ことにより、従来の単一モードファイバー（NA < 0.2）の場合と比較して、ファイバーを通って戻る信号をはるかに効率的に収集することができる。
【誤訳訂正８】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２７】
発明の詳細な説明
本発明のひとつの局面は、植物または動物の特定組織内の疾患を検出する方法に関する。この方法は、照射の少なくとも1つの出力パルスを送達すること、ならびに、特定の植物組織または動物組織の同時多光子励起を促進し、且つ、固有組織蛍光、添加されたコントラスト増強蛍光体もしくは蛍光性薬品が発する蛍光、および／または第二高調波などの非線形散乱信号を生成することに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導することにより特定の植物組織または動物組織を活性化する段階を含む。次にこれらの信号を、活性化の段階の実施に用いたものと同じ条件下で特定の植物または動物の健常組織を励起させることにより放射された信号と比較する。信号が、同じ条件下で特定の植物または動物の健常組織を活性化させることにより放射された信号と異なる植物または動物の特定の組織は、疾患の可能性があるものとして同定される。少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、開口数が0.2以上である。
【誤訳訂正９】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２８】
本明細書において、大口径微細構造マルチモード光ファイバーの特性を説明するために使用する「開口数」（「NA」）という用語は、次式に示すように、半円錐角であるファイバーの受光角（「θa」）の正弦値として定義される。
2007503851.tif 000001
式中、n1およびn2はそれぞれコアおよびクラッドの有効屈折率である。本発明の別の局面は、植物または動物の特定の組織の内部領域の画像を生成する方法に関する。この方法は、植物または動物の特定の組織の内部領域の同時多光子活性化を促進し、且つ、固有蛍光、添加されたコントラスト増強蛍光体が発する蛍光、および／または非線形散乱信号を生成するため、ファイバーからの照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導することにより特定の植物組織または動物組織を活性化する段階を含む。ファイバーにより送達される活性化照射を走査し、且つ、生成される信号を照明位置と時間的に相互に関連させることにより、ラスター走査像を作成することができる。少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、開口数が0.2以上である。照射の少なくとも1つの入力パルスは、約10〜約1,000フェムト秒のパルス幅であってもよい。
【誤訳訂正１０】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００２９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００２９】
本発明はまた、被検体内で蛍光を検出および位置特定する方法に関する。この方法は、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して、被検体の内部表面に照射を行う段階を含む。各ファイバーは開口数が0.2以上であり、且つ、内部表面付近の先端内で終結する。照射は、内部表面内で蛍光体分子の同時多光子吸収を生じさせるのに有効な条件下で行われ、その結果、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーの先端付近で蛍光励起が生じる。内部表面に照射を行う段階は、照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導する段階を含む。照射の少なくとも1つの入力パルスは、約10〜約1,000フェムト秒のパルス幅であってもよい。
【誤訳訂正１１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３０】
本発明の別の態様は、貫通可能な物体の中で蛍光を検出および位置特定する方法に関する。この方法は、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して、貫通可能な物体の内部領域に照射を行う段階を含む。各ファイバーは開口数が0.2以上であり、且つ、内部領域付近の先端内で終結する。照射は、貫通可能な物体の中で分子の非線形活性化を生じさせるのに有効な条件下で行われる。ひとつの特定の態様において、照射は、内部領域内で蛍光体分子の同時多光子吸収を生じさせるのに有効な条件下で行われ、その結果、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーの先端付近で蛍光励起が生じる。内部領域に照射を行う段階は、照射の少なくとも1つの出力パルスを送達するのに有効な条件下で、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモード光ファイバーを介して照射の少なくとも1つの入力パルスを誘導する段階を含む。照射の少なくとも1つの入力パルスは、約10〜約1,000フェムト秒のパルス幅であってもよい。
【誤訳訂正１２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００３１
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００３１】
本発明の方法に使用するのに好適な大口径微細構造マルチモード光ファイバーの例の断面図を図4および図5に示す。具体的には、図4に、コア8、気孔6、コア8を支持するガラスウェブ4（気孔6の間）、および外部クラッド2を示す。外部クラッド2、ガラスウェブ4、およびコア8はガラスであり、気孔6は空気である。このファイバーのクラッドの有効屈折率n2はn22 〜 f + (1-f)nglass2となる。この式において、fはコア8の周囲の領域（ガラスウェブ4および気孔6）の空隙率（air-lling fraction)である。図5に、そのような微細構造ファイバーのひとつの具体的な態様の端部の画像を示す。
【誤訳訂正１３】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４７
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４７】
さらに、説明したファイバー送達システムは、従来の多光子顕微鏡にフェムト秒パルスを送達するのにも有用であり、これにより、顕微鏡システムへのモード同期レーザーのカップリングを容易にするとともに、フェムト秒レーザー源の配置の制限を緩和する。この実現方法は、ファイバーより後に分散グラスを必要とするのではなく、すべての補償がファイバーより前に実施されるという点で、これまでに提唱された実現方法（例えば、参照によりその全部が本明細書に組み入れられる、米国特許第5,995,281号、同第6,178,041号、および同第6,356,088号）と異なる。さらに、微細構造大口径ファイバーでは、これまで可能であったものよりはるかに高いレーザーパワーを伝達することができ、出力のパルス持続時間もファイバーへの入力時とほぼ等しい。ひとつの特定の態様において、大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、照射の少なくとも1つの出力パルスを従来の多光子顕微鏡に送達することを可能にする条件下で、従来の多光子顕微鏡に連結される。
【誤訳訂正１４】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４８】
本発明の方法には種々の大口径微細構造マルチモード光ファイバーが使用できる。ひとつの態様において、大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、大口径ステップインデックスファイバーであってもよい。本明細書において、「大口径ステップインデックスファイバー」という用語は、大口径およびコア-クラッドステップインデックスコントラストが大きい光ファイバーを意味する。本発明に使用するための特定の大口径ステップインデックスファイバーの好適な例としては、エア中のシリカロッドがあるが、それに限定されるわけではない。本発明に使用するのに好適な他の大口径ステップインデックスファイバーの例としては、MM-HMA-35ファイバー（Crystal Fibre A/S、デンマーク）およびMM-HMA-25ファイバー（Crystal Fibre A/S、デンマーク）があるが、それに限定されるわけではない。他の態様において、大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、焦点合わせまたは撮像を増強するため、当技術分野において公知の種々の装置と末端で連結されてもよい。例えば、大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、焦点合わせ装置と末端で連結されてもよい。好適な焦点合わせ装置としては、ファイバーからの照射の出力パルスを送達するための焦点ボリュームを減少させるのに有効な装置がある。好適な焦点合わせ装置の例としてはレンズまたはレンズシステムがあるが、それに限定されるわけではない。別の実施例として、大口径微細構造マルチモード光ファイバーは、走査装置が照射の出力パルスの非線形活性化焦点ボリュームを走査することを可能にする有効な条件下で、走査装置と末端で連結されてもよい。この走査装置を用いて、画像生成技術（例えばレーザー走査撮像）による画像生成を容易にして、被検体の画像を生成してもよい。
【誤訳訂正１５】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００４９
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００４９】
本発明はまた、超短パルスモード同期レーザーから出力された照射を顕微鏡の光路にカップリングする装置にも関する。このカップリングは、レーザーに続く少なくとも1つの大口径微細構造マルチモードファイバーにより実現され、レーザーとファイバーとの間には、レーザーパルスに負の分散を印加する分散補償を行うための装置を含む光学配置が設けられる。好適な分散前置補償器としては、必要な負の分散を生成するのに十分な距離だけ離れたマルチパス格子対、および／または、微細構造光ファイバーのコアにより生じる分散を補償するための十分な負の分散を生成できる他の任意の装置がある。ひとつの態様において、ファイバーのカップリングは、顕微鏡の焦点面に無走査の非線形活性化をもたらすため、顕微鏡への直接接続により実現される。別の態様において、顕微鏡はレーザー走査多光子顕微鏡であり、ファイバーはレーザー走査顕微鏡の走査装置を介してパルスレーザー照射を送達し、この照射は顕微鏡の焦点面に送達されてラスター走査像を生成する。別の態様において、カップリングは、少なくとも1つの大口径微細構造マルチモードファイバーにより実現される。
【誤訳訂正１６】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５０
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５０】
実施例
実施例1 - 大口径微細構造ファイバーを介したナノジュールフェムト秒パルスの送達
この実施例では、大口径MFを介したフェムト秒パルスの送達を示す。格子型前置補償器で負にプリチャープした100 fsの入力パルスを、コア径15μmおよび25μmのMFにカップリングした。基本モードの励起は容易に達成され、且つ、ファイバーをきつく曲げたときにも高次モードへのカップリングはわずかしか観察されなかった。同様の条件下で、標準的なSMFが送達したパルスは、MFが送達したパルスより10倍以上長かった。
【誤訳訂正１７】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】００５８
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【００５８】
【図１】先行技術に基づいた、単一モードの光ファイバーから放射される紫外光の空間的分布、およびそれに対応する自己蛍光を示す斜視図である。ここで、照射の強度の減衰は光ファイバー先端からの距離の2乗に反比例する。
【図２】本発明に基づいた、単一モードの光ファイバーから放射される2光子励起蛍光の紫外光の空間的分布を示す斜視図である。ここで、照射光のパターンは1光子励起と同様である。しかし、2光子励起の割合がパルスされた照度の2乗に比例するため、蛍光強度はファイバー先端からの距離の4乗にほぼ反比例して減衰し、蛍光の励起が高度に局在化された有効な集光量が得られる。より高次の蛍光励起については、直径の大きな光ファイバーを使用する場合は有効な集光量の鮮明さが低下し得るものの、放射の指数法則はさらに強くなり、例えば、3光子励起の場合は6乗に反比例する。
【図３】ファイバー出力の2光子励起プロフィールをガウス強度プロフィール（Gaussian Intensity Profile）で示したものである。この図は、光ファイバーの出口を起点として、光ファイバーの軸に沿った平面について、均一な蛍光体による2光子励起の蛍光放射の空間分布を示したものである。使用された微細構造ファイバーにとって、正規化された最大値は、軸に沿って約50マイクロメートルで半分に減少し、また、任意の追加の焦点光なしに典型的な単一モードのファイバー出口の半分の最大値半幅は約10μmを有する。
【図４】本発明の方法に使用するための大口径微細構造マルチモード光ファイバーの例の断面図を示した略図である。
【図５】本発明の方法に使用するための大口径微細構造マルチモード光ファイバーの例（Crystal Fibre A/S［デンマーク］より市販されているもの）の断面図を示した略図である。
【図６】本発明に係る内視鏡の配置を示した図である。
【図７】本発明に係る光学生検針の配置を示した図である。
【図８】微細構造ファイバーMF1の出力部のビームプロフィールである：デジタルカメラ写真（図8A）；強度分布（図8B）; 断面のガウスフィット（図8C）。
【図９】MF1への平均パワー100 mWに対する、強度の自己相関（図9A）および出力パルスのスペクトル（図9B）を示した図である。
【図１０】出力パルスの幅をファイバーに対するパワーの関数として示した図である：SMF（四角）、MF1（円）、およびMF2（三角）の3つの各ファイバーの測定値、ならびに各ファイバーの理論値（実線）。
【図１１】パルスエネルギー3 nJに対する、入力パルス（灰色）およびMF2からの出力パルス（黒色）の干渉自己相関を示した図である。