(57)【要約】【課題】組織切片標本からのラマン散乱光を効果的に集光し、分光精度良く計測時間を短縮して測定することができ、組織切片標本のような面積の大きな対象であっても、広い面積にわたって良好な散乱スペクトルを観察することのできる、ラマン散乱光観察用基板の提供。【解決手段】生物標本１０からのラマン散乱光を観察するために用いる基板であって、基板母材１と、基板母材に配される、生物標本１０を載置するための標本載置部２と、基板母材における標本載置部を囲む領域３又は標本載置部に設けられる、標本載置部に載置された生物標本を液浸するための液層１１を標本載置部に保持する液層保持機構４を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物標本からのラマン散乱光を観察するために用いる基板であって、
基板母材と、
前記基板母材に配される、前記生物標本を載置するための標本載置部と、
前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域又は該標本載置部に設けられる、該標本載置部に載置された前記生物標本を液浸するための液層を該標本載置部に保持する液層保持機構
を備えることを特徴とするラマン散乱光観察用基板。
【請求項２】
前記標本載置部における前記生物標本側の表面が、光反射面で構成されていることを特徴とする請求項１に記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項３】
前記光反射面が、前記生物標本との接着作用を奏するための化学修飾を施された化学修飾部を有していることを特徴とする請求項２に記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項４】
前記液層保持機構が、前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域に着脱可能な壁枠を有して構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項５】
前記液層保持機構が、前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域又は該標本載置部に撥水面を有し、前記液層の表面張力と、前記液層と前記撥水面の界面張力と、前記撥水面の表面張力との力学的平衡により前記標本載置部に前記液層を保持するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項６】
前記壁枠と前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域の対向する面同士が、接着又は化学吸着されるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項７】
前記光反射面に施される化学修飾部は、該化学修飾部表面の官能基と前記生物標本との化学的相互作用を介して接着作用を奏することを特徴とする請求項２又は３に従属する請求項４〜６のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項８】
前記光反射面が、金、銀、アルミもしくはそれらを主成分とする金属層又は金属酸化物の多層膜からなり、入射した光のうち、励起光及び前記生物標本からのラマン散乱光又は前記生物標本からのラマン散乱光のみを反射するように構成されていることを特徴とする請求項２又は３に従属する請求項４〜６のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項９】
前記撥水面が、サブミクロン以下の凹凸構造を有することを特徴とする請求項５、請求項５に従属する請求項７又は８のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項１０】
前記撥水面が、前記標本載置部に設けられ、
前記標本載置部が、前記基板母材における該標本載置部を囲む領域に対し、前記生物標本側に凸となる段差を有していることを特徴とする請求項５、９、請求項５に従属する請求項７又は８のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項１１】
前記標本載置部が、前記基板母材に対し着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項４〜１０のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項１２】
前記生物標本を観察するための透明な窓を有する遮蔽カバーを、前記壁枠に吸着又は接着可能に備えたことを特徴とする請求項４、６、請求項４に従属する請求項７、８、１１のいずれかに記載のラマン散乱光観察用基板。
【請求項１３】
前記標本載置部を囲む領域に撥水面を有することを特徴とする請求項４に記載のラマン散乱光観察用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、病理組織切片や細胞などの生物標本からのラマン散乱光を測定し、得られたラマンスペクトルに基づき標本の生化学情報（化学成分及び化学結合の状態）を観察する、顕微ラマンイメージングに用いるラマン散乱光観察用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
病理組織切片や細胞などの生物由来の化学的な組成を、染色材を用いずに無染色で光学的にイメージングするケミカルイメージング技術として、例えば、次の特許文献１や非特許文献１に記載の顕微ラマンイメージング技術がある。
【０００３】
これらの顕微ラマンイメージング技術では、組織切片を観察する場合、凍結もしくはパラフィン包埋されたブロック状の組織標本がミクロトームで薄切された後にスライドガラス上へ伸展されて、乾燥雰囲気下で光学測定が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】System and Method for Classifying a Disease State Using Repre-sentative Data Sets, ＵＳ  ２０１０／０２２５９１１  Ａ１
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Vibrational Spectroscopy for Medical Diagnosis, Chap.3(2008 Willy Diem, Max/Griffiths, Peter et al.)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
病理組織切片や細胞などの生物標本の顕微ラマンイメージングは、通常、標本から発せられる自発ラマン散乱光を観測することによりなされる。
ところで、組織切片をHE染色（ヘマトキシレン・エオジン染色）などで染色した上で光学顕微鏡にて観察する、染色法による病理解析において対象とされる組織の大きさは、一般的に数ｍｍから十ｍｍ角（面積にして数ｍｍ2から百ｍｍ2）程度である。
しかし、自発ラマン散乱光は微弱である。このため、病理解析において一般的に解析対象とされる程度の大きさ（数ｍｍから十ｍｍ角、面積にして数ｍｍ2から百ｍｍ2程度）を有する組織切片標本を顕微ラマンイメージングすることは、細胞の大きさ（１０-4ｍｍ2）程度の空間分解能を維持した上で組織切片標本全体の分光データを取得するために膨大な計測時間を要してしまい、困難であった。
【０００７】
組織切片標本からのラマン散乱光を増強して計測時間を短縮する方法としては、非線形ラマン散乱を利用する、あるいは表面増強ラマン散乱を利用する等の自発ラマン散乱以外の散乱信号の増強を利用する方法がある。
しかし、これらの方法では、広い周波数帯域の生物標本のスペクトルを観測できず分析精度に劣る、観測されるスペクトルの再現性が低い、複雑な顕微イメージング装置が必要となる等の不都合な点がある。
【０００８】
また、自発ラマン散乱により生物標本の顕微イメージングを行う場合において、計測時間を短縮するには、励起光の強度を上げる、あるいは、励起光を短波長化して、自発ラマン散乱光の強度を上げる必要がある。
しかし、対象が組織切片標本の場合、レーザ光照射による標本の発熱もしくは光化学的な損傷が生じたり、組織の自家蛍光やレイリー散乱光に由来する迷光がラマンスペクトルを劣化させるため、これらの方法は実用的ではなく、病理組織標本のような大きなサンプルを顕微イメージングすることが困難であった。
【０００９】
また、組織切片標本は、一般的な病理切片の場合には数ミクロンメートルから２０ミクロンメートル程度に薄切されている上、組織切片標本からのラマン散乱光が微弱であるので、組織切片標本を載置する基板部材からのラマン散乱光によるノイズの影響を無視することが出来ない。そのため、組織切片標本を載置する基板部材の原料としては、発生するラマン散乱光の影響が比較的少ない石英やフッ化カルシウム等を利用せざるを得ず、より安価なスライドガラスを組織切片標本を載置する基板部材の代用とすることが難しいという課題もあった。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、組織切片標本からのラマン散乱光を効果的に集光し、分光精度良く計測時間を短縮して測定することができ、組織切片標本のような面積の大きな対象であっても、広い面積にわたって良好な散乱スペクトルを観察することのできる、ラマン散乱光観察用基板を提供することを目的としている
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明によるラマン散乱光観察用基板は、生物標本からのラマン散乱光を観察するために用いる基板であって、基板母材と、前記基板母材に配される、前記生物標本を載置するための標本載置部と、前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域又は該標本載置部に設けられる、該標本載置部に載置された前記生物標本を液浸するための液層を該標本載置部に保持する液層保持機構を備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記標本載置部における前記生物標本側の表面が、光反射面で構成されているのが好ましい。
【００１３】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記光反射面が、前記生物標本との接着作用を奏するための化学修飾を施された化学修飾部を有しているのが好ましい。
【００１４】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記液層保持機構が、前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域に着脱可能な壁枠を有して構成されているのが好ましい。
【００１５】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記液層保持機構が、前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域又は該標本載置部に撥水面を有し、前記液層の表面張力と、前記液層と前記撥水面の界面張力と、前記撥水面の表面張力との力学的平衡により前記標本載置部に前記液層を保持するように構成されているのが好ましい。
【００１６】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記壁枠と前記基板母材における前記標本載置部を囲む領域の対向する面同士が、接着又は化学吸着されるように構成されているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記光反射面に施される化学修飾部は、該化学修飾部表面の官能基と前記生物標本との化学的相互作用を介して接着作用を奏するのが好ましい。
【００１８】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記光反射面が、金、銀、アルミもしくはそれらを主成分とする金属層又は金属酸化物の多層膜からなり、入射した光のうち、励起光及び前記生物標本からのラマン散乱光又は前記生物標本からのラマン散乱光のみを反射するように構成されているのが好ましい。
【００１９】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記撥水面が、サブミクロン以下の凹凸構造を有するのが好ましい。
【００２０】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記撥水面が、前記標本載置部に設けられ、前記標本載置部が、前記基板母材における該標本載置部を囲む領域に対し、前記生物標本側に凸となる段差を有しているのが好ましい。
【００２１】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記標本載置部が、前記基板母材に対し着脱可能に構成されているのが好ましい。
【００２２】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、前記生物標本を観察するための透明な窓を有する遮蔽カバーを、前記壁枠に吸着又は接着可能に備えるのが好ましい。
【００２３】
また、本発明の前記液層保持機構が壁枠を有して構成されている、ラマン散乱光観察用基板においては、前記標本載置部を囲む領域に撥水面を有するのが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、生体標本からのラマン散乱光を効果的に集光し、分光精度良く計測時間を短縮して測定することができ、組織切片標本のような面積の大きな対象であっても良好な散乱スペクトルを観察することのできるラマン散乱光観察用基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態にかかるラマン散乱光観察用基板の基本構成を概念的に示す説明図で、(a)はラマン散乱光観察用基板における各部材の位置関係を概略的に示す図、(b)は(a)のラマン散乱光観察用基板における液層保持機構が液層を保持する作用を概念的に示す図、(c)は本実施形態のラマン散乱光観察用基板を用いて生物標本からのラマン散乱光を観察する際の基板と生物標本と液層と標本観察用の対物レンズとの位置関係の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例１にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は全体構成を示す図、(b)は(a)のラマン散乱光観察用基板における標本載置部の構成を模式的に示す図、(c)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態における各部材の位置関係を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例１の一変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の全体構成を示す説明図である。
【図４】本発明の実施例１の他の変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の全体構成を示す説明図である。
【図５】本発明の実施例２にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態での全体構成を示す図、(b)は液層保持機構が有する撥水面の構成を模式的に示す図である。
【図６】本発明の実施例２の一変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態での全体構成を示す図、(b)は液層保持機構の要部構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
実施例の説明に先立ち、本発明を想到するに至った経緯及び本発明の作用効果について説明する。
本件出願人は、計測時間を短縮して、組織切片標本のような面積の大きな対象であっても、広い面積にわたって良好な散乱スペクトルを観察することのできる、組織切片標本の顕微ラマンイメージングを実現させるための検討過程において、試行錯誤を重ねた結果、次に示すような知見を得た。
【００２７】
まず、パラフィン包埋組織ブロックから薄切した組織切片標本について、脱パラフィン化処理後に水等の所定の物性の液体に浸した状態で、顕微ラマンイメージングすると、ラマンスペクトルのＳＮ比が改善されることがわかった。
【００２８】
また、組織切片標本を液浸すると、標本から液槽への熱拡散作用を奏する結果、標本への光熱ダメージの閾値は、乾燥雰囲気下で組織切片標本に励起光を照射したときに比べて高くなることがわかった。このため、組織切片標本を液浸すると、組織切片標本への光熱ダメージの閾値が高くなった分、励起光強度を上げて、ラマン散乱光の発生効率を高めることができる結果を得た。
【００２９】
一方、組織切片標本を液浸する場合、次のような測定上の課題があることも判明した。
即ち、組織切片標本を液浸すると、石英やフッ化カルシウム製のスライドガラス上に載置された組織切片標本は著しく剥離し易くなり、スライドガラスから組織切片標本が剥離すると、デフォーカス状態（励起光の集光点が標本位置からずれた状態）となって、検出部で検出される組織切片標本からのラマン散乱光の強度が弱くなることがわかった。
【００３０】
本件出願人は、これらの知見に基づき、生物標本からのラマン散乱光を増強し、かつ集光効率を高めることで、組織切片標本のような大きなサンプルであっても顕微ラマンイメージングを実行可能な観察法についての所定の着想を得、そのような観察法を実現可能とする本発明のラマン散乱光観察用基板を想到するに至った。
【００３１】
図１は本発明の一実施形態にかかるラマン散乱光観察用基板の基本構成を概念的に示す説明図で、(a)はラマン散乱光観察用基板における各部材の位置関係を概略的に示す図、(b)は(a)のラマン散乱光観察用基板における液層保持機構が液層を保持する作用を概念的に示す図、(c)は本実施形態のラマン散乱光観察用基板を用いて生物標本からのラマン散乱光を観察する際の基板と生物標本と液層と標本観察用の対物レンズとの位置関係の一例を模式的に示す断面図である。
【００３２】
本発明のラマン散乱光観察用基板は、図１に一実施形態として示すように、基板母材１と、基板母材１に配される、生物標本１０を載置するための標本載置部２と、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３又は標本載置部２に設けられる、標本載置部２に載置された生物標本１０を液浸するための液層１１を標本載置部２に保持する液層保持機構４（液層保持機構４は図１(b)に概念のみが示されており、図１では詳細な構成は省略されている）を備える。
【００３３】
このように構成すると、液層１１が生物標本１０からの熱拡散を促進し、レーザ光照射による生物標本１０の熱損傷を低減することができ、生物標本１０への光熱ダメージの閾値が乾燥雰囲気下に比べて高くなる。このため、乾燥雰囲気下に比べて高強度の励起光を生物標本１０へ照射することができ、その結果、ＳＮ比の大きい良好なラマンスペクトルを測定することが可能となる。
【００３４】
また、脱パラフィン処理、もしくは凍結処理した組織切片の生物標本１０を液浸するための液層１１に、生物組織あるいは生物組織成分に近い屈折率を有し、且つ、所望の観測散乱波長帯に窓を有する液体を用いることにより、生物標本１０からの弾性散乱光および非弾性散乱光に由来する迷光を低減することができ、その結果、ＳＮ比の大きい良好なラマンスペクトルを測定することが可能となる。
【００３５】
なお、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、標本載置部２における生物標本１０側の表面が、光反射面２ａで構成されているのが好ましい。
このようにすれば、生物標本１０から等方的に発せられるラマン散乱光のうち標本観察用の対物レンズ１２とは反対方向に向かう一部の光（例えば、図１(c)に示す破線参照）を、光反射面２ａで反射させることにより、対物レンズ１２に向かわせて、対物レンズ１２に集光される、生物標本１０からのラマン散乱光を増強させることができ、その結果、ＳＮ比の大きい良好なラマンスペクトルを測定することが可能となる。
【００３６】
また、標本載置部２における生物標本１０側の表面を光反射面２ａで構成すれば、生物標本１０を透過して標本載置部２における生物標本１０側の表面より内側に位置する媒質や基板母材１等（例えば、ガラス）へ到達する励起光を除去し、基板母材等からのラマン散乱光や自家蛍光による迷光を除去することができる。その結果、観測される生体標本１０のラマンスペクトルに重畳される基板母材１等からのラマン信号・自家蛍光による迷光を除去でき、ＳＮ比の大きい良好なラマンスペクトルを測定することが可能となる。
【００３７】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、光反射面２ａが、金、銀、アルミもしくはそれらを主成分とする金属層又は金属酸化物の多層膜からなり、入射した光のうち、励起光及び生物標本１０からのラマン散乱光又は生物標本１０からのラマン散乱光のみを反射するように構成されているのが好ましい。
【００３８】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、光反射面２ａが、生物標本１０との接着作用を有するための化学修飾を施された化学修飾部（図１においては不図示）を有しているのが好ましい。
このようにすれば、液浸時における生物標本１０の基板の光反射面２ａからの剥離を防ぎ、デフォーカス（励起光の集光点の標本面に対する光軸方向の位置ずれ）を回避することができる。このため、励起光を標本面に集光点のあった状態で照射することによって生物標本１０からのラマン散乱光を、強度が最も強い状態で測定することができ、その結果、ＳＮ比の大きい良好なラマンスペクトルを安定的に取得することができる。
【００３９】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、光反射面２ａに施される化学修飾部は、化学修飾部表面の官能基と生物標本１０との化学的相互作用を介して接着作用を奏するのが好ましい。
【００４０】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、液層保持機構４が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域に着脱可能な壁枠（図１においては不図示）を有して構成されているのが好ましい。
このように構成すれば、多量の液層１１を安定した状態で標本載置部２に保持することができる。
【００４１】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、液層保持機構４を構成する壁枠と基板母材１における標本載置部２を囲む領域３の対向する面同士が、接着又は化学吸着されるように構成されているのが好ましい。
このように構成すれば、壁枠と基板母材１における標本載置部２を囲む領域３とを密着させることができ、壁枠と標本載置部２を囲む領域３との隙間からの漏出を防止できる。
【００４２】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、標本載置部２を囲む領域３に撥水面を有するのが好ましい。
このように構成すれば、生物標本１０を液浸する液層１１における壁枠と標本載置部２を囲む領域３との隙間からの漏出をより一層防止できる。
【００４３】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、液層保持機構４が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３又は標本載置部２に撥水面（図１においては不図示）を有し、液層１１の表面張力と、液層１１と撥水面の界面張力と、撥水面の表面張力との力学的平衡により標本載置部２に液層１１を保持するように構成されているのが好ましい。
このように構成すれば、液層保持機構４を構成する部品点数を少なくすることができる。また、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に壁枠等を配置させずに済むため、対物レンズ１２にて生物標本１０を液浸観察する際の対物レンズ１２との干渉を防ぐことができる。
【００４４】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、撥水面が、サブミクロン以下の凹凸構造を有するのが好ましい。
このように構成すれば、光反射面２ａを囲む領域の界面張力を低下させ、当該領域での撥水作用を増強して、液層保持効果が得られる。
【００４５】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、撥水面が、標本載置部２に設けられ、標本載置部２が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に対し、生物標本１０側に凸となる段差を有しているのが好ましい。
このように構成すれば、光反射面２ａ上の液層１１において、濡れのピン止め効果により、不連続な濡れ角が生じ液層１１を保持できる。
【００４６】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、標本載置部２が、基板母材１に対し着脱可能に構成されているのが好ましい。
このように構成すれば、標本載置部２を取り外した状態で、基板母材１を清浄にすることができる。その結果、液層保持機構４が基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に着脱可能な壁枠を有する構成において、標本載置部２を囲む領域３における壁枠に対向する面を、壁枠との接着力が良好な状態に保つことができる。
また、生物標本１０を載置した標本載置部２の個数に対して、基板母材１の個数を少なく抑えることができる。
なお、標本載置部２は、基板母材１と対向する側の面同士が相互に吸着するようにしてもよいし、基板母材１に形成された凹部に嵌め込むようにしてもよい。
【００４７】
また、本発明のラマン散乱光観察用基板においては、生物標本１０を観察するための透明な窓を有する遮蔽カバーを、壁枠に吸着又は接着可能に備えるのが好ましい。
このように構成すれば、液層１１を構成する液体の蒸発を抑制でき、生物標本１０を長時間液浸しながら観察することができる。
【００４８】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
実施例１
図２は本発明の実施例１にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は全体構成を示す図、(b)は(a)のラマン散乱光観察用基板における標本載置部の構成を模式的に示す図、(c)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態における各部材の位置関係を模式的に示す断面図である。図３は本発明の実施例１の一変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の全体構成を示す説明図である。図４は本発明の実施例１の他の変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の全体構成を示す説明図である。なお、図１に示した実施形態と同じ構成の部材については説明を省略する。
【００４９】
実施例１のラマン散乱光観察用基板は、図２に示すように、液層保持機構４が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に着脱可能な壁枠４ａを有して構成されている。
壁枠４ａは、シリコンゴム、テフロン（登録商標）、金属など、液層１１中の液体に対して化学反応性の低い物質を原料としてロ字状の開口部４ａ１を有して形成されており、自己的な化学吸着作用又は所定の接着剤を介して基板母材１における標本載置部２を囲む領域と接着されている。ロ字状の開口部４ａ１は、標本観察用の対物レンズに干渉しない程度の十分な面積を有している。
標本載置部２は、生物標本１０側の表面が光反射面２ａで構成されている。光反射面２ａは、金、銀、アルミもしくそれらを主成分とする金属層、又は金属酸化膜の多層膜からなり、入射した光のうち、励起光及び生物標本１０からのラマン散乱光、又は生物標本１０からのラマン散乱光のみを反射するように構成されている。
【００５０】
また、光反射面２ａは、生物標本１０との接着作用を有するための化学修飾を施された化学修飾部２ｂを有している。
化学修飾部２ｂは、例えば、シランカップリング剤、チオール基を含有する自己組織化膜、グラフェンシート、タンパク質コート、ポリペプチドコートで構成され、化学修飾部２ｂ表面の官能基によって供せられる正電荷又はπ電子系と生物標本１０との化学的相互作用を介して接着作用を奏するように化学修飾が施されている。例えば、化学修飾部２ｂは、生物標本１０との接触側においてアミノ基の正電荷、光反射面２ａ側にチオール基やカルボシキル基もしくはシランカップリングする官能基が露出する構造となっている。あるいは、化学修飾部２ｂは、二次元配列された芳香環のπ電子が生物標本１０及び光反射面２ａ側に形成されていてもよい。
【００５１】
実施例１のラマン散乱光観察用基板によれば、液層保持機構４を、壁枠４ａを有して構成したので、標本載置部２に多量の液層１１を安定した状態で保持させることができる。
また、壁枠４ａと基板母材１における標本載置部２を囲む領域３の対向する面同士を、接着又は化学吸着されるように構成したので、壁枠２ａと基板母材１における標本載置部２を囲む領域３とを密着させることができ、生物標本１０を液浸する液層１１の漏出を防止できる。
また、標本載置部２における生物標本１０側の表面を、光反射面２ａで構成したので、生物標本１０から等方的に発せられるラマン散乱光のうち対物レンズ１２とは反対方向に向かう一部の光を、光反射面２ａで反射させることにより、対物レンズ１２に向かわせて、対物レンズ１２に集光される、生物標本１０からのラマン散乱光を増強させることができる。
また、標本載置部２における生物標本１０側の表面を光反射面２ａで構成したので、生物標本１０を透過して標本載置部２における生物標本１０側の表面より内側に位置する媒質や基板母材１等（例えば、ガラス）へ到達する励起光を除去し、基板母材等からのラマン散乱光や自家蛍光による迷光を除去することができる。その結果、観測される生体標本１０のラマンスペクトルに重畳される基板母材１等からのラマン信号・自家蛍光による迷光を除去できる。
その結果、実施例１のラマン散乱光観察用基板によれば、生体標本１０からのラマン散乱光を効果的に集光し、分光精度良く計測時間を短縮して測定することができ、組織切片標本のような面積の大きな対象であっても良好な散乱スペクトルを観察することができる。
その他の作用効果は、図１に示した実施形態のラマン散乱光観察用基板と略同じである。
【００５２】
なお、実施例１のラマン散乱光観察用基板は、図３に一変形例として示すように、光反射面２ａを、基板母材１に対して着脱可能に構成してもよい。その場合、光反射面２ａを、基板母材１と対向する側の面同士が相互に吸着するようにしてもよいし、基板母材１に形成された凹部に嵌め込むようにしてもよい。
さらに、壁枠４ａは、基板母材１に対して一体的に固定されるように構成してもよい。
【００５３】
図３の一変形例のラマン散乱光観察用基板によれば、標本載置部２を、基板母材１に対し着脱可能に構成したので、標本載置部２を取り外した状態で、基板母材１を清浄することができる。その結果、標本載置部２を囲む領域３における壁枠４ａに対向する面を、壁枠４ａとの接着力が良好な状態に保つことができる。
また、生物標本１０を載置した標本載置部２の個数に対して、基板母材１の個数を少なく抑えることができる。
【００５４】
また、実施例１のラマン散乱光観察用基板は、図４に他の変形例として示すように、生物標本１０を観察するための透明な窓５ａを有する遮蔽カバー５を、壁枠４ａに吸着又は接着可能に備えてもよい。
詳しくは、遮蔽カバー５は、石英やフッ化カルシウムなどで作成されるカバーガラスのような部材からなる薄い透明な窓５ａを生物標本１０と対物レンズ１２との間に有する。窓５ａは、生物標本１０のラマン散乱を励起するための励起光及び生物標本１０からのラマン散乱光を透過させることができるように構成されている。また、遮蔽カバー５は、壁枠４ａに自己吸着するか、所定の接着剤もしくは壁枠４に施されたコーティングを介して共有結合やイオン結合により接着することで、密閉作用を有している。
また、遮蔽カバー５と壁枠４ａとを一体化させてもよい。この場合には、液層１１を構成する液体を注入するための注入孔を設けてもよいし、あるいは窓５ａ自体を開口孔で構成してもよい。
【００５５】
図４の他の変形例のラマン散乱光観察用基板によれば、生物標本１０を観察するための透明な窓５ａを有する遮蔽カバー５を、壁枠４ａに吸着又は接着可能に備えたので、液層１１を構成する液体の蒸発を抑制でき、生物標本１０を長時間液浸しながら観察することができる。
【００５６】
実施例２
図５は本発明の実施例２にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態での全体構成を示す図、(b)は液層保持機構が有する撥水面の構成を模式的に示す図である。図６は本発明の実施例２の一変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態での全体構成を示す図、(b)は液層保持機構の要部構成を模式的に示す断面図である。なお、図１に示した実施形態と同じ構成の部材については説明を省略する。
【００５７】
実施例２のラマン散乱光観察用基板は、図５に示すように、液層保持機構４が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に撥水面４ｂを有し、撥水面４ｂ上に形成される液層１１の表面張力と、液層１１と撥水面４ｂの界面張力と、撥水面４ｂの表面張力との力学的平衡により、標本載置部２に液層１１を保持するように構成されている。
撥水面４ｂは、サブミクロン以下の微細凹凸構造を有するように粗面化された撥水コーティングによって構成されている。
詳しくは、撥水面４ｂは、例えば、光反射面２ａを囲む領域３へ蒸着させたアルミニウム薄膜を所定の化学法で酸化した上で、フッ化炭素等で撥水処理することで作成できる。あるいは、チタンやシリコン基板に同様の処理を施すことによって作成してもよい。
その他の液層保持部２の構成は、実施例１のラマン散乱光観察用基板と略同じである。
【００５８】
実施例２のラマン散乱光観察用基板によれば、液層保持機構４が、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に撥水面４ｂを有し、撥水面４ｂ上に形成される液層１１の表面張力と、液層１１と撥水面４ｂの界面張力と、撥水面４ｂの表面張力との力学的平衡により、標本載置部２に液層１１を保持するように構成したので、構成する部品点数を少なくすることができる。また、基板母材１上における標本載置部２を囲む領域３に実施例１で示したような壁枠等を配置させずに済むため、対物レンズ１２で生物標本１０を液浸観察する際の対物レンズ１２の干渉を防ぐことができる。また、撥水面４ｂが、サブミクロン以下の凹凸構造を有するので、光反射面２ａを囲む領域３の界面張力を低下させ、当該領域での撥水作用を増強して、液層保持効果が得られる。
【００５９】
図６は実施例２の一変形例にかかるラマン散乱光観察用基板の構成を示す説明図で、(a)は液層保持機構が液層を標本載置部に保持した状態での全体構成を示す図、(b)は液層保持機構の構成を模式的に示す図である。
本変形例のラマン散乱光観察用基板では、液層保持機構４が、標本載置部２に撥水面４ｂを有し、撥水面４ｂ上に形成される液層１１の表面張力と、液層１１と撥水面４ｂの界面張力と、撥水面４ｂの表面張力との力学的平衡により、標本載置部２に液層１１を保持するように構成されている。
撥水面４ｂは、標本載置部２に設けられている。撥水面４ｂの構成は、図５の例と同様である。また、標本載置部２は、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に対し、生物標本１０側に凸となる段差を有している。
液体保持部２における光反射面２ａ、化学修飾２ｂの構成は、実施例１と略同じである。
【００６０】
図６の変形例のラマン散乱光観察用基板によれば、撥水面４ｂを標本載置部２に設け、標本載置部２を、基板母材１における標本載置部２を囲む領域３に対し、生物標本１０側に凸となる段差を有する構成としたので、光反射面２ａ上の液層１１において、濡れのピン止め効果により不連続な濡れ角が生じ液層１１を保持できる。
その他の作用効果は、図５の例と略同じである。
【００６１】
以上、本発明のラマン散乱光観察用基板の実施例及びその変形例を説明したが、本発明のラマン散乱光観察用基板は、図２〜図６に示した実施例及び変形例に限定されるものではない。
例えば、実施例１のラマン散乱光観察用基板において、標本載置部２を囲む領域３に撥水面４ｂを有してもよい。このように構成すれば、生物標本１０を液浸する液層１１における壁枠４ａと標本載置部２を囲む領域３との隙間からの漏出をより一層防止できる。
また、例えば、実施例２のラマン散乱光観察用基板において、標本載置部２を、基板母材１に対し着脱可能に構成してもよい。このように構成すれば、生物標本１０を載置した標本載置部２の個数に対して、基板母材１の個数を少なく抑えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明のラマン散乱光観察用基板は、薄片の生物標本に励起光を照射してラマン散乱光を測定することによって生化学情報を観察することが求められる分野に有用である。
【符号の説明】
【００６３】
１          基板母材
２          標本載置部
２ａ        光反射面
２ｂ        化学修飾部
３          標本載置部を囲む領域
４          液層保持機構
４ａ        壁枠
４ａ１      開口部
４ｂ        撥水面
５          遮蔽カバー
５ａ        窓
１０        生物標本
１１        液層
１２        対物レンズ
【図１】
2015026022.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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