(57)【要約】【課題】  試料の必要な領域を効率良く得ることを可能にするマイクロダイセクション装置を提供する。【解決手段】  レーザ光源１４からのレーザ光を試料４に照射するレーザ光照射用光学系に透過型液晶基板１２を配置し、この透過型液晶基板１２によりレーザ光源１４から試料４に照射されるレーザ光照射領域を任意に設定して、試料４上の必要な領域に対応させて透過型液晶基板１２によるレーザ光照射領域を設定することで、試料４上の必要領域を切り出し可能とする。【選択図】    図１
2004170930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料から必要領域を得るためのマイクロダイセクション装置であり、
レーザ光を射出するレーザ光源と、
前記レーザ光源からのレーザ光を試料に照射するレーザ光照射用光学系とを備え、
レーザ光照射用光学系は、前記必要領域を反映したパターンを形成可能な能動光学素子を含んでおり、
前記能動光学素子に形成される前記パターンにより前記試料に照射されるレーザ光照射領域を設定する、マイクロダイセクション装置。
【請求項２】
前記能動光学素子に形成された前記パターンの像を前記試料上に投影するパターン像投影光学系を更に備えている、請求項１に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項３】
前記試料の観察像を取得する観察用光学系を更に備えている、請求項２に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項４】
観察用光学系で取得された観察像を表示する表示手段と、前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する情報を入力する入力手段とを有している、請求項３に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項５】
観察用光学系で取得された観察像に基づいて前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する制御手段とを有している、請求項３に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項６】
前記レーザ光照射用光学系は前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を取り囲む前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、前記試料に照射されるレーザ光は前記試料を蒸発させるに十分なエネルギー密度を有し、前記試料はレーザ光が照射された部分が蒸発され、前記必要領域が前記試料から切り離される、請求項１に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項７】
前記レーザ光照射用光学系は、試料の近くに配置される対物レンズと、前記能動光学素子と前記対物レンズの間の光路上に適宜配置されるリレーレンズと、前記リレーレンズを光路に対して着脱するリレーレンズ着脱機構とを含んでおり、
前記リレーレンズが光路上に位置する状態においては、前記能動光学素子は前記必要領域を反映したパターンを形成し、前記レーザ光照射用光学系は前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を除いた前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、
前記リレーレンズが光路から外れた状態においては、前記レーザ光照射用光学系は前記対物レンズによりレーザ光のビームを収束して前記試料に照射する、請求項１に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項８】
前記リレーレンズが光路から外れた状態において、前記対物レンズにより収束されて前記試料に照射されるレーザ光のビームは、前記試料を蒸発させるに十分なエネルギー密度を有している、請求項７に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項９】
前記試料上に形成されるレーザ光のビームスポットと前記試料とを相対的に移動させる移動手段を更に備えており、レーザ光のビームスポットは前記移動手段により前記必要領域を含む回収したい領域を取り囲むように前記試料の上を相対的に移動され、前記試料はレーザ光が照射された部分が蒸発され切断され、前記必要領域を含む回収したい領域が前記試料から切り離される、請求項８に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項１０】
前記能動光学素子は、透過型能動光学素子である請求項１に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項１１】
前記能動光学素子は、反射型能動光学素子である請求項１に記載のマイクロダイセクション装置。
【請求項１２】
試料から必要領域を得るためのマイクロダイセクション方法であり、
前記必要領域を反映したパターンを形成可能な能動光学素子を介してレーザ光を前記試料に照射する、マイクロダイセクション方法。
【請求項１３】
前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を取り囲む前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射して蒸発させて、前記必要領域を前記試料から切り離す、請求項１２に記載のマイクロダイセクション方法。
【請求項１４】
前記能動光学素子に形成された前記パターンの像を前記試料上に投影し、
前記試料の観察像を取得し、
取得したの観察像に基づいて前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する、請求項１３に記載のマイクロダイセクション方法。
【請求項１５】
前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を除く前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、
このレーザ光の選択的照射は、必要に応じて、位置を変えて繰り返し行い、
レーザ光のビームを収束して前記試料に照射しながら、前記試料上に形成されたレーザ光のビームスポットを前記必要領域を含む回収したい領域を取り囲むように前記試料の上を相対的に移動させ、レーザ光が照射された前記試料の部分を蒸発させて、前記必要領域を含む回収したい領域を前記試料から切り離す、請求項１２に記載のマイクロダイセクション方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体試料の顕微鏡切断を行うためのマイクロダイセクション装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、遺伝子などの研究分野では、生体試料切片の特定の細胞についてＤＮＡ解析などを行うため、生体試料切片から目的とする細胞のみを取り出すための技術が極めて重要になっている。
【０００３】
従来、顕微鏡下で生体試料切片から必要な細胞を切り出すための装置として、以下に述べるような試料上の必要な領域を回収する方法を採用したマイクロダイセクション装置が提案されている。
【０００４】
米国特許第５９９８１２９号公報には、フィルムを貼った試料固定台（スライドガラス）上に試料を固定し、電動ステージにより試料を動かしながら、対物レンズを通したＵＶレーザ光により試料上の必要な領域の輪郭をなぞることでフィルムごと切断し、その後、切断した領域にフォーカスをずらしたＵＶレーザ光を照射して弾き飛ばし、試料上方に配置した試料回収用粘着キャップに切断した試料領域を貼り付けて回収する方法が開示されている。
【０００５】
米国特許第６２１５５５０Ｂ１号公報には、ＩＲレーザ光を照射した領域のみを接着するような接着フィルムのついた試料回収用接着キャップを試料上に載置し、試料上の必要な領域にＩＲレーザ光を照射し、接着フィルム面に試料上の必要な領域のみを接着させることにより回収する方法が開示されている。
【０００６】
米国特許出願公開第２００２／００４８７４７Ａ１号明細書には、フィルムを貼った試料固定台（スライドガラス）上に試料を固定し、試料固定台の試料固定面を下方に向けるとともに、試料固定台上方から対物レンズを通したＵＶレーザ光により試料上の必要な領域の輪郭をなぞることでフィルムごと切断し、試料の下方に配置した試料回収チューブに切断した試料領域を落し込んで回収する方法が開示されている。
【０００７】
これらの方法は、いずれも顕微鏡下の試料に対して、必要な領域を切り分ける技術と、この切り分けた領域を回収する技術とで構成されている。
【０００８】
また、これらの方法では、試料上の必要な領域の輪郭をレーザ光でなぞったり、試料上の必要な領域全面にレーザ光を走査したりするため、固定されたレーザ光線に対して試料側を動かすための、例えばステップモータを用いた電動ＸＹステージを用いたり、固定された試料に対してレーザ光を走査するための、例えばガルバノミラーを用いたレーザ光走査機構を用いるものが実用化されている。
【特許文献１】米国特許第５９９８１２９号公報
【特許文献２】米国特許第６２１５５５０Ｂ１号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２００２／００４８７４７Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これらの文献に開示されるように、レーザ光により試料上の必要な領域の輪郭をなぞる方法や必要な領域全面にレーザ光を照射する方法を採用したものでは、レーザ光と試料の相対位置を変えながらレーザ光を照射するので、つまり、ステージ側またはレーザ光側を動かさなくてはならないため、試料上に必要とする領域が多数散在するような場合には、これら必要な領域の輪郭をレーザ光でなぞるための作業に多大な時間を必要とする。
【００１０】
また、試料上の必要な領域の輪郭をなぞるようにレーザ光を照射して必要な領域を切除するような場合、試料自身の蒸発による圧力や、未切除部分の応力により切除の途中で試料が変形し易くなるため、特に、変形し易い生体試料の場合は、必要な領域を正確に切り出すのが難しくなる。このため必要な領域が小さい場合、必要な領域を正確に回収できなくなるばかりか、不純物が多く混じることがあり、その後の試料の解析精度に大きな影響を及ぼすという問題を生じる。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、試料の必要な領域を効率良く得ることを可能にするマイクロダイセクション装置およびマイクロダイセクション方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ひとつには、試料から必要領域を得るためのマイクロダイセクション装置に向けられており、以下の各項に列記するマイクロダイセクション装置を含んでいる。
【００１３】
１．  本発明のマイクロダイセクション装置は、レーザ光を射出するレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を試料に照射するレーザ光照射用光学系とを備え、レーザ光照射用光学系は、試料上の必要領域を反映したパターンを形成可能な能動光学素子を含んでおり、前記能動光学素子に形成される前記パターンにより前記試料に照射されるレーザ光照射領域を設定する。
【００１４】
このマイクロダイセクション装置においては、能動光学素子に形成されたパターンに従ってレーザ光が試料に選択的に照射される。
【００１５】
２．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第１項のマイクロダイセクション装置において、前記能動光学素子に形成された前記パターンの像を前記試料上に投影するパターン像投影光学系を更に備えている。
【００１６】
このマイクロダイセクション装置においては、レーザ光照射領域を決める能動光学素子のパターンの像を試料上に投影することが可能になる。
【００１７】
３．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第２項のマイクロダイセクション装置において、前記試料の観察像を取得する観察用光学系を更に備えている。
【００１８】
このマイクロダイセクション装置においては、試料上に投影された能動光学素子のパターンの像を取得することが可能になる。
【００１９】
４．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第３項のマイクロダイセクション装置において、観察用光学系で取得された観察像を表示する表示手段と、前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する情報を入力する入力手段とを有している。
【００２０】
このマイクロダイセクション装置においては、能動光学素子のパターンを確認し、必要に応じて変更することが可能になる。
【００２１】
５．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第３項のマイクロダイセクション装置において、観察用光学系で取得された観察像に基づいて前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する制御手段とを有している。
【００２２】
このマイクロダイセクション装置においては、能動光学素子のパターンを必要に応じて自動的に形成することが可能になる。
【００２３】
６．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第１項のマイクロダイセクション装置において、前記レーザ光照射用光学系は前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を取り囲む前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、前記試料に照射されるレーザ光は前記試料を蒸発させるに十分なエネルギー密度を有し、前記試料はレーザ光が照射された部分が蒸発され、前記必要領域が前記試料から切り離される。
【００２４】
このマイクロダイセクション装置においては、一度のレーザ光の照射により、複数の必要領域を切り離すことが可能になる。
【００２５】
７．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第１項のマイクロダイセクション装置において、前記レーザ光照射用光学系は、試料の近くに配置される対物レンズと、前記能動光学素子と前記対物レンズの間の光路上に適宜配置されるリレーレンズと、前記リレーレンズを光路に対して着脱するリレーレンズ着脱機構とを含んでおり、前記リレーレンズが光路上に位置する状態においては、前記能動光学素子は前記必要領域を反映したパターンを形成し、前記レーザ光照射用光学系は前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を除いた前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、前記リレーレンズが光路から外れた状態においては、前記レーザ光照射用光学系は前記対物レンズによりレーザ光のビームを収束して前記試料に照射する。
【００２６】
このマイクロダイセクション装置においては、能動光学素子のパターンに従ったレーザ光の照射と、収束されたビームによるレーザ光照射とを切り替えて行うことが可能になる。
【００２７】
８．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第７項のマイクロダイセクション装置において、前記リレーレンズが光路から外れた状態において、前記対物レンズにより収束されて前記試料に照射されるレーザ光のビームは、前記試料を蒸発させるに十分なエネルギー密度を有している。
【００２８】
このマイクロダイセクション装置においては、試料を選択的に除去することが可能になる。
【００２９】
９．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第８項のマイクロダイセクション装置において、前記試料上に形成されるレーザ光のビームスポットと前記試料とを相対的に移動させる移動手段を更に備えており、レーザ光のビームスポットは前記移動手段により前記必要領域を含む回収したい領域を取り囲むように前記試料の上を相対的に移動され、前記試料はレーザ光が照射された部分が蒸発され切断され、前記必要領域を含む回収したい領域が前記試料から切り離される。
【００３０】
このマイクロダイセクション装置においては、必要領域を含む試料上の所望の領域を切り離すことが可能になる。
【００３１】
１０．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第１項のマイクロダイセクション装置において、前記能動光学素子は透過型能動光学素子である。
【００３２】
１１．  本発明の別のマイクロダイセクション装置は、第１項のマイクロダイセクション装置において、前記能動光学素子は反射型能動光学素子である。
【００３３】
本発明は、ひとつには、試料から必要領域を得るためのマイクロダイセクション方法に向けられており、以下の各項に列記するマイクロダイセクション方法を含んでいる。
【００３４】
１２．  本発明のマイクロダイセクション方法は、試料上の必要領域を反映したパターンを形成可能な能動光学素子を介してレーザ光を前記試料に照射する。
【００３５】
このマイクロダイセクション方法においては、能動光学素子に形成されたパターンに従ってレーザ光を試料に選択的に照射することが可能になる。
【００３６】
１３．  本発明の別のマイクロダイセクション方法は、第１２項のマイクロダイセクション方法において、前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を取り囲む前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射して蒸発させて、前記必要領域を前記試料から切り離す。
【００３７】
このマイクロダイセクション方法においては、一度のレーザ光の照射により、複数の必要領域を切り離すことが可能になる。
【００３８】
１４．  本発明の別のマイクロダイセクション方法は、第１３項のマイクロダイセクション方法において、前記能動光学素子に形成された前記パターンの像を前記試料上に投影し、前記試料の観察像を取得し、取得したの観察像に基づいて前記能動光学素子に形成されるパターンを設定する。
【００３９】
このマイクロダイセクション方法においては、レーザ光の照射領域の設定を短時間に行うことが可能になる。
【００４０】
１５．  本発明の別のマイクロダイセクション方法は、第１２項のマイクロダイセクション方法において、前記能動光学素子に形成された前記パターンに従って前記必要領域を除く前記試料の部分にレーザ光を選択的に照射し、このレーザ光の選択的照射は、必要に応じて、位置を変えて繰り返し行い、レーザ光のビームを収束して前記試料に照射しながら、前記試料上に形成されたレーザ光のビームスポットを前記必要領域を含む回収したい領域を取り囲むように前記試料の上を相対的に移動させ、レーザ光が照射された前記試料の部分を蒸発させて、前記必要領域を含む回収したい領域を前記試料から切り離す。
【００４１】
このマイクロダイセクション方法においては、必要領域を含む試料上の所望の領域を切り離すことが可能になる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明によれば、試料の必要な領域を効率良く得ることを可能にするマイクロダイセクション装置およびマイクロダイセクション方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態を図面に従い説明する。
【００４４】
第一実施形態
図１は、本発明が適用される倒立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【００４５】
図１において、試料４は、試料ホルダ、例えば、スライドガラス５１面に固定されている。スライドガラス５１は、図示しないが電動または手動により駆動されるＸＹステージ上に載置され、試料４の任意の位置を顕微観察できるようにしている。
【００４６】
マイクロダイセクション装置は更に、レーザ光を射出するレーザ光源１４と、レーザ光源１４からのレーザ光を試料４に照射するレーザ光照射用光学系とを備えている。レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と、能動光学素子１２と、リレーレンズ１３と、レーザ光用の対物レンズ３とを含んでいる。能動光学素子１２は透過型能動光学素子である。透過型能動光学素子１２は、これに限定されないが、例えば、透過型液晶基板で構成される。
【００４７】
レーザ光源１４は、所定波長のＵＶレーザ光を射出する。コリメータレンズ１５は、レーザ光源１４から射出されるレーザ光のビーム径を広げる。
【００４８】
レーザ光源１４から射出されたレーザ光のビームは、コリメータレンズ１５により、透過型液晶基板１２のほぼ全体を照射できる径に広げられる。コリメータレンズ１５を透過したレーザ光は、透過型液晶基板１２に導かれる。透過型液晶基板１２のパターンを透過したレーザ光は、リレーレンズ１３、対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。
【００４９】
試料４は、パターンを介して照射されるレーザ光により蒸発され切断される。そして、試料４から切り離された部分は、試料回収チューブ１６内に落とし込まれ回収される。
【００５０】
マイクロダイセクション装置は更に、試料４の観察像を取得する観察用光学系と、観察のために試料４を照明する照明用光学系とを有している。照明用光学系は、試料観察用の光源１と、ハーフミラー２と、レーザ光用の対物レンズ３とを含んでいる。観察用光学系は、観察用の対物レンズ６と、反射ミラー７と、結像レンズ８と、撮像手段である撮像素子９とを含んでいる。撮像素子９は、これに限定されないが、例えば、ＣＣＤカメラで構成される。
【００５１】
試料観察用の光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。
【００５２】
対物レンズ６はスライドガラス５１の下方に配置されている。対物レンズ６には、試料４を透過した光が入射される。そして、対物レンズ６に入射した光は、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過して、ＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００５３】
マイクロダイセクション装置は更に、透過型液晶基板１２に形成されたパターンの像を試料４に投影するパターン像投影光学系を備えている。パターン像投影光学系は、パターン像投影用の光源１０と、ハーフミラー１１と、透過型液晶基板１２と、リレーレンズ１３と、対物レンズ３とを含んでいる。
【００５４】
パターン像投影用の光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１で反射し、能動光学素子である透過型能動光学素子としての透過型液晶基板１２に導かれる。
【００５５】
透過型液晶基板１２は、後述する制御装置５からの制御信号２１により、試料４上の切り離し領域を設定する高解像度のパターン（レーザ光照射領域）を映し出し、このパターンに従って光源１０からの光を透過する。
【００５６】
そして、透過型液晶基板１２を透過した光（パターン像）は、リレーレンズ１３、ハーフミラー２、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に縮小して投影される。また、試料４を透過したパターン像は、対物レンズ６を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００５７】
ハーフミラー２とハーフミラー１１は、レーザ光の光路上に配置されるが、レーザ光源１４により試料４にレーザ光を照射する時は、光路から外されるとよい。こうすれば、レーザ光がハーフミラー２とハーフミラー１１で吸収されることがなくなり、レーザ光のパワーを有効に利用することができる。
【００５８】
ＣＣＤカメラ９には、制御手段として、制御装置５が接続されている。制御装置５には、上述した透過型液晶基板１２の他に、表示手段としてのモニタ１７、入力手段としての操作部１８が接続されている。
【００５９】
操作部１８には、マウスやジョイスティックなどが用いられている。
【００６０】
制御装置５は、ＣＣＤカメラ９から出力される画像信号１９を取り込み、モニタ１７に表示させる。また、制御装置５は、操作部１８でのマウスやジョイスティックの操作に応じた操作情報２０によりモニタ１７上でカーソルを移動させるとともに、このカーソルの移動により試料４上の回収したい（必要とする）領域を表わすパターンを設定する。さらに、制御装置５は、制御信号２１を透過型液晶基板１２に出力し、モニタ１７上に設定した試料４上の切り離し領域を表わすパターンを透過型液晶基板１２上に映し出させる。
【００６１】
次に、このように構成した実施形態の動作を説明する。
【００６２】
まず、スライドガラス５１に試料４を固定する。そして、スライドガラス５１をＸＹステージ上に載置する。
【００６３】
次に、試料観察用の光源１をオンにする。光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。試料４を透過した光は、対物レンズ６を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。そして、ＣＣＤカメラ９で撮像された試料４の観察像は、画像信号１９として制御装置５に送られ、モニタ１７に表示される。
【００６４】
図２（ａ）は、モニタ１７に表示される試料４の観察像の一例を示している。ここで、試料４上の解析のために回収したい領域を４ａ、それ以外の不要な領域を４ｂとする。ここで、回収したい領域４ａは、解析のために必要な領域と一致している。
【００６５】
操作者は、モニタ１７上の観察像の画面を見ながら、操作部１８でマウスやジョイスティックを操作し、モニタ１７上でカーソルを移動させて、試料４上の回収したい領域４ａと、それ以外の領域４ｂとの境界部分、つまり回収したい領域４ａの輪郭をなぞる。
【００６６】
すると、モニタ１７上には、試料４上で回収したい領域４ａを表わすパターンが設定される。このパターンの情報は、制御装置５より、制御信号２１として透過型液晶基板１２に送られる。これにより、透過型液晶基板１２上には、モニタ１７上で設定された試料４上の回収したい領域４ａを反映したパターン（レーザ光照射領域）が形成される、つまり映し出される。
【００６７】
次に、パターン像投影用の光源１０をオンにするとともに、試料観察用の光源１の明るさを落す。
【００６８】
光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１で反射し、透過型液晶基板１２に導かれ、透過型液晶基板１２上に映し出されたパターン部分を透過する。
【００６９】
透過型液晶基板１２を透過した光（パターン像）は、リレーレンズ１３、ハーフミラー２、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に縮小して投影される。試料４を透過したパターン像は、対物レンズ６を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００７０】
そして、ＣＣＤカメラ９で撮像されたパターン像は、画像信号１９として制御装置５に送られ、モニタ１７に表示される。この場合、試料観察用の光源１の明るさを落しているので、モニタ１７上のパターン像は、明瞭に表示される。
【００７１】
図２（ｂ）は、モニタ１７に表示されるパターン像の一例を示している。ここでは、レーザ光を透過するためのパターン像を４ｃで示している。
【００７２】
操作者は、モニタ１７上のパターン像４ｃの形状を参照して、試料４上の領域４ａを回収するのに最適なパターン形状であるかを判断する。
【００７３】
この段階では、必要があれば、操作部１８を操作しモニタ１７上でカーソルを移動させることで、パターン像４ｃの形状の修正を行うことができる。
【００７４】
パターン形状が確定したところで、レーザ光源１４をオンにする。
【００７５】
レーザ光源１４より発せられるレーザ光のビームは、コリメータレンズ１５により透過型液晶基板１２のほぼ全体を照射できる径に広げられた後、透過型液晶基板１２に導かれる。
【００７６】
透過型液晶基板１２のパターンを透過したレーザ光は、リレーレンズ１３、対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。これにより、試料４は、レーザ光が照射されるパターン形状に沿った部分が蒸発され、回収したい領域４ａが切り離される。
【００７７】
その後、パターン像投影用の光源１０をオフにし、試料観察用の光源１の明るさを元に戻すと、再び試料４の観察像がモニタ１７に表示される。図２（ｃ）は、領域４ａを切り離した状態にある試料４の観察像を示している。ここでは、試料４上の解析のために回収したい領域を４ａ、それ以外の不要な領域を４ｂ、パターン形状に沿ったレーザ光の照射により蒸発された試料除去部を４ｄで示している。
【００７８】
そして、試料４から切り離された領域４ａは、試料回収チューブ１６内に落とし込まれて回収される。
【００７９】
なお、試料４より切り離された領域４ａの回収方法については、例えば、上述した米国特許第５９９８１２９号公報、米国特許出願公開第２００２／００４８７４７Ａ１号明細書に開示された方法を始め、本出願人が先に出願した特願平２００２−１４６４３号明細書に開示された方法などを採用することができる。
【００８０】
従って、このようにすれば、試料４の観察画像上で必要とする複数の領域の輪郭をなぞり、それぞれの領域を設定し、これら必要とする領域に対し透過型液晶基板１２によりレーザ光照射領域を設定し、レーザ光を照射することで、これらの領域を一度に切り出せるようにしたので、従来の試料上の必要とする複数の領域について、それぞれの領域の輪郭をレーザ光と試料の相対位置を変えながらレーザ光を照射して切り出すようにしたものと比べ、試料上の必要とする領域の切り出し作業を簡単に、効率よく行うことができ、作業時間の大幅な短縮を図ることができる。
【００８１】
また、透過型液晶基板１２により試料４上に設定されたレーザ光照射領域に対してレーザ光を照射するのみで、これら領域を切り出せるようにしたので、従来の試料の必要な領域が小さい場合、輪郭をなぞる途中で試料がずれて、試料の必要な領域が正確に切り出せなかったものと比べ、必要な領域が小さい場合にも、これら領域を正確に切り出すことができる。これにより、切り出しの途中で不純物が混じるようなことがなくなり、その後の試料の解析を高い精度で行うことができる。
【００８２】
第一変形例
第一実施形態では、レーザ光用の対物レンズ３を有するレーザ照射用の光学系と観察用の対物レンズ６を有する観察用の光学系を別々に用意したが、この第一変形例では、例えば、図１と同一部分には同符号を付した図３に示すように、これらレーザ光照射用の光学系と観察用の光学系を共有する構成をとっている。
【００８３】
この構成では、レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と、ハーフミラー２２と、透過型液晶基板１２と、リレーレンズ１３と、観察用の対物レンズ６とを含む。照明用光学系は、試料観察用の光源１と、ハーフミラー２と、観察用の対物レンズ６とを含む。観察用光学系は、観察用の対物レンズ６と、リレーレンズ１３と、透過型液晶基板１２と、反射ミラー７と、結像レンズ８と、ＣＣＤカメラ９とを含む。パターン像投影光学系は、パターン像投影用の光源１０と、ハーフミラー１１と、透過型液晶基板１２と、リレーレンズ１３と、観察用の対物レンズ６とを含む。
【００８４】
試料観察用の光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、対物レンズ６、ハーフミラー２、リレーレンズ１３、透過型液晶基板１２、ハーフミラー１１、２２を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００８５】
また、パターン像投影用の光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１で反射し、透過型液晶基板１２、リレーレンズ１３、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、光源１から発せられる光の場合と同様な光路を通ってＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００８６】
そして、レーザ光源１４から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ１５を透過してハーフミラー２２で反射し、透過型液晶基板１２、リレーレンズ１３、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。
【００８７】
なお、この第一変形例では、試料４より切り離された領域は、試料回収用接着キャップ２３を用いて上述した米国特許第６２１５５５０Ｂ１号公報に開示された方法により回収される。
【００８８】
このようにしても、第一実施形態と同様な効果を期待でき、さらに、観察用とレーザ光用で対物レンズを共有できるので、構成を簡単にできる。
【００８９】
第二変形例
第一実施形態では、倒立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置について述べたが、この第二変形例では、例えば、図１と同一部分には、同符号を付した図４に示すように、正立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置にも適用できる。
【００９０】
この構成では、レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と、透過型液晶基板１２と、リレーレンズ１３と、観察用の対物レンズ６とを含む。照明用光学系は、試料観察用の光源１と、ハーフミラー２と、観察用の対物レンズ６とを含む。観察用光学系は、観察用の対物レンズ６と、ハーフミラー２４と、結像レンズ８と、ＣＣＤカメラ９とを含む。パターン像投影光学系は、パターン像投影用の光源１０と、ハーフミラー１１と、透過型液晶基板１２と、リレーレンズ１３と、観察用の対物レンズ６とを含む。
【００９１】
試料観察用の光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、対物レンズ６、ハーフミラー２を透過し、ハーフミラー２４で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００９２】
また、パターン像投影用の光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１で反射し、透過型液晶基板１２、リレーレンズ１３、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、光源１から発せられる光の場合と同様な光路を通ってＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【００９３】
そして、レーザ光源１４から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ１５、透過型液晶基板１２、リレーレンズ１３、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。
【００９４】
なお、この第二変形例でも、試料４より切り離された領域は、試料回収用接着キャップ２３を用いて上述した米国特許第６２１５５５０Ｂ１号公報に開示された方法により回収される。
【００９５】
このようにしても、第一実施形態と同様な効果を期待できる。
【００９６】
第三変形例
第一実施形態では、操作者がモニタ１７上の試料４の観察像を見ながら、操作部１８でマウスやジョイスティックを操作してモニタ１７上に回収したい領域を表わすパターンを形成するようにしたが、例えば、試料４上での必要部と不要部の判断条件を定式化できれば、試料４の観察像から試料４上で回収したい領域を表わすパターンを自動的に形成することができ、このパターン情報により透過型液晶基板１２上にも試料４上の回収したい領域を表わすパターンを自動的に映し出すことができる。
【００９７】
このようにすれば、操作者が試料４の観察像を見ながら領域を選択するという作業を省くことができるので、作業の簡易化と作業時間の大幅な短縮化を実現することができる。
【００９８】
第二実施形態
次に、本発明の第二実施形態を説明する。
【００９９】
図５は、本発明が適用される倒立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置の概略構成を示すもので、図１と同一部分には、同符号を付している。
【０１００】
本実施形態では、レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と、反射ミラー２４１と、能動光学素子２５と、反射ミラー２４２と、リレーレンズ１３と、レーザ光用の対物レンズ３とを含む。能動光学素子２５は反射型能動光学素子である。反射型能動光学素子２５は、これに限定されないが、例えば、透過型液晶基板で構成される。反射型能動光学素子２５は、これに限定されないが、例えば、マイクロミラーアレイで構成される。
【０１０１】
マイクロミラーアレイ２５は、二次元的に配列された多数の小型ミラーを有している。１つの小型ミラーは、１６μｍ角程度の大きさを持ち、１つの画素に対応している。複数の小型ミラーはそれぞれ静電電界作用により所定の傾き角で回転動作され得る。制御装置５からの制御信号２１によりそれぞれの画素に対応する小型ミラーの傾き角を制御することで、試料４上の切り離し領域を表わす反射パターン（レーザ光照射領域）が形成される。
【０１０２】
照明用光学系は、試料観察用の光源１と、ハーフミラー２と、観察用の対物レンズ６とを含む。観察用光学系は、観察用の対物レンズ６と、反射ミラー７と、結像レンズ８と、ＣＣＤカメラ９とを含む。パターン像投影光学系は、パターン像投影用の光源１０と、ハーフミラー１１と、反射ミラー２４１と、マイクロミラーアレイ２５と、反射ミラー２４２と、リレーレンズ１３と、レーザ光用の対物レンズ３とを含む。
【０１０３】
試料観察用の光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、観察用の対物レンズ６を透過して試料４に照射される。試料４を反射した光は、対物レンズ６に入射し、ハーフミラー２を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【０１０４】
また、パターン像投影用の光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１、反射ミラー２４１で反射し、マイクロミラーアレイ２５に導かれる。マイクロミラーアレイ２５には、制御装置５からの制御信号２１により、試料４上の切り離し領域を設定する反射パターン（レーザ光照射領域）が形成される。マイクロミラーアレイ２５は、この反射パターンに従って光源１０からの光を反射する。
【０１０５】
マイクロミラーアレイ２５を反射した光（パターン像）は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に縮小して投影される。また、試料４を透過したパターン像は、対物レンズ６、ハーフミラー２を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【０１０６】
また、レーザ光源１４からのレーザ光のビームは、コリメータレンズ１５によりマイクロミラーアレイ２５のほぼ全体を照射できる径に広げられる。コリメータレンズ１５を透過したレーザ光は、反射ミラー２４１を介してマイクロミラーアレイ２５に導かれる。マイクロミラーアレイ２５には、制御装置５からの制御信号２１により、試料４上の切り離し領域を設定する反射パターン（レーザ光照射領域）が形成される。マイクロミラーアレイ２５は、この反射パターンに従って光源１０からの光を反射する。
【０１０７】
マイクロミラーアレイ２５の反射パターンで反射したレーザ光は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。試料４は、パターンを介して照射されるレーザ光により蒸発され切断される。
【０１０８】
その他は、図１と同様である。
【０１０９】
このような構成において、まず、スライドガラス５１に試料４を固定する。そして、スライドガラス５１をＸＹステージ上に載置する。
【０１１０】
次に、試料観察用の光源１をオンにする。光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、対物レンズ６を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。そして、ＣＣＤカメラ９で撮像された試料４の観察像は、画像信号１９として制御装置５に送られ、モニタ１７に表示される。
【０１１１】
ここで、モニタ１７上には、試料４の観察像として、図２（ａ）に示すように試料４上の解析のために回収したい領域４ａと、それ以外の不要な領域４ｂが表示される。ここで、回収したい領域４ａは、解析のために必要な領域と一致している。
【０１１２】
操作者は、モニタ１７上の観察像の画面を見ながら、操作部１８でマウスやジョイスティックを操作し、モニタ１７上でカーソルを移動させて、試料４上の回収したい領域４ａと、それ以外の領域４ｂとの境界部分、つまり回収したい領域４ａの輪郭をなぞる。
【０１１３】
すると、モニタ１７上には、試料４上で回収したい領域４ａを表わすパターンが設定される。このパターンの情報は、制御装置５より、制御信号２１としてマイクロミラーアレイ２５に送られる。これにより、マイクロミラーアレイ２５上には、モニタ１７で形成した試料４上の回収したい領域４ａを表わす反射パターン（レーザ光照射領域）が設定される。
【０１１４】
この状態で、パターン像投影用の光源１０をオンにするとともに、試料観察用の光源１の明るさを落す。
【０１１５】
光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１と反射ミラー２４１で反射し、マイクロミラーアレイ２５に導かれ、このマイクロミラーアレイ２５を反射した光（パターン像）は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、レーザ光用の対物レンズ３を透過して試料４上に縮小して投影される。また、試料４を透過したパターン像は、対物レンズ６を透過し、反射ミラー７で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【０１１６】
そして、ＣＣＤカメラ９で撮像されたパターン像は、画像信号１９として制御装置５に送られ、モニタ１７に表示される。この場合、試料観察用の光源１の明るさを落しているので、モニタ１７上のパターン像は、明瞭に表示される。
【０１１７】
ここで、モニタ１７上には、パターン像として、図２（ｂ）に示すようにレーザ光を透過するためのパターン像４ｃが表示される。
【０１１８】
操作者は、モニタ１７上のパターン像４ｃの形状を参照して、試料４上の領域４ａを回収するのに最適なパターン形状であるかを判断する。
【０１１９】
この段階では、必要があれば、操作部１８を操作しモニタ１７上でカーソルを移動させることで、パターン像４ｃの形状の修正を行うことができる。
【０１２０】
パターン形状が確定したところで、レーザ光源１４をオンにする。
【０１２１】
レーザ光源１４より発せられるレーザ光のビームは、コリメータレンズ１５によりマイクロミラーアレイ２５のほぼ全体を照射できる径に広げられた後、反射ミラー２４１を介してマイクロミラーアレイ２５に導かれる。
【０１２２】
マイクロミラーアレイ２５の反射パターンで反射したレーザ光は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、対物レンズ３を透過して試料４上に照射される。これにより、試料４は、レーザ光が照射されるパターン形状に沿った部分が蒸発され、回収したい領域４ａが切り離される。
【０１２３】
その後、パターン像投影用の光源１０をオフにし、試料観察用の光源１の明るさを元に戻すと、再び試料４の観察像がモニタ１７に表示される。
【０１２４】
ここで、領域４ａを切り離した状態にある試料４の観察像として、図２（ｃ）に示すように、試料４上の解析のために回収したい領域４ａ、それ以外の不要な領域４ｂ、パターン形状に沿ったレーザ光の照射により蒸発された試料除去部４ｄが表示される。
【０１２５】
そして、試料４から切り離された領域４ａは、図示しない試料回収チューブ内に落とし込まれて回収される。
【０１２６】
この場合も、試料４より切り離された領域４ａの回収方法として、例えば、上述した米国特許第５９９８１２９号公報、米国特許出願公開第２００２／００４８７４７Ａ１号明細書に開示された方法を始め、本出願人が先に出願した特願平２００２−１４６４３号明細書に開示された方法などを採用することができる。
【０１２７】
従って、このようにしても、試料４の観察画像上で必要とする複数の領域の輪郭をなぞり、それぞれの領域を指定し、これら必要とする領域をマイクロミラーアレイ２５を介して試料４上に設定するとともに、レーザ光を照射することにより、これらの領域を一度に切り離すようにしたので、第一実施形態で述べたと同様な効果を期待できる。
【０１２８】
また、マイクロミラーアレイ２５を用いることにより、第一実施形態で述べた透過型液晶基板１２を用いるよりＵＶレーザ光の損失を小さくできるので、必要とする領域の切り離しを効率よく行うことができる。
【０１２９】
変形例
第一実施形態では、倒立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置について述べたが、この変形例では、例えば、図１と同一部分には、同符号を付した図６に示すように、正立顕微鏡を用いたマイクロダイセクション装置にも適用できる。
【０１３０】
この構成では、レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と、反射ミラー２４１と、マイクロミラーアレイ２５と、反射ミラー２４２と、リレーレンズ１３と、観察用の対物レンズ６とを含む。照明用光学系は、試料観察用の光源１と、ハーフミラー２と、観察用の対物レンズ６とを含む。観察用光学系は、観察用の対物レンズ６と、ハーフミラー２４と、結像レンズ８と、ＣＣＤカメラ９とを含む。パターン像投影光学系は、パターン像投影用の光源１０と、ハーフミラー１１と、反射ミラー２４１と、マイクロミラーアレイ２５と、反射ミラー２４２と、リレーレンズ１３と、レーザ光用の対物レンズ３とを含む。
【０１３１】
試料観察用の光源１から発せられる光は、ハーフミラー２で反射し、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、対物レンズ６、ハーフミラー２を透過し、ハーフミラー２４で反射し、結像レンズ８を透過してＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【０１３２】
また、パターン像投影用の光源１０から発せられる光は、ハーフミラー１１、反射ミラー２４１で反射し、マイクロミラーアレイ２５の反射パターンで反射した光（パターン像）は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、ハーフミラー２４、２、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。試料４で反射した光は、光源１から発せられる光の場合と同様な光路を通ってＣＣＤカメラ９の撮像面に結像される。
【０１３３】
また、レーザ光源１４から発せられるレーザ光は、コリメータレンズ１５を透過し、反射ミラー２４１で反射し、マイクロミラーアレイ２５に導かれる。マイクロミラーアレイ２５の反射パターンで反射した光（パターン像）は、反射ミラー２４２で反射し、リレーレンズ１３、対物レンズ６を透過して試料４上に照射される。
【０１３４】
なお、この第二変形例では、試料４より切り離された領域は、試料回収チューブ１６内に落とし込まれて回収される。
【０１３５】
このようにしても、第二実施形態と同様な効果を期待できる。
【０１３６】
第三実施形態
次に、本発明の第三実施形態を説明する。
【０１３７】
本実施形態は、能動光学素子に形成されたパターンに従って試料にレーザ光を選択的に照射してＤＮＡ解析に不要な試料の部分のＤＮＡを破壊するマイクロダイセクション装置である。
【０１３８】
図７は、本発明の第三実施形態による反射型能動光学素子を用いた正立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。図７において、図６と同一の参照符号が付された部分は同等の部材を示している。
【０１３９】
本実施形態のマイクロダイセクション装置は、基本的に、図６に示された装置（第二実施形態の変形例）に対して、リレーレンズをレーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成となっている。
【０１４０】
本実施形態のマイクロダイセクション装置の装置構成は、第二実施形態の変形例の装置と殆ど同じであるので、以下では、主に相違部分に重点をおいて説明する。
【０１４１】
図７において、試料４１は、試料ホルダであるスライドガラス５１に固定されている。スライドガラス５１は、電動または手動により駆動されるＸＹステージ６１の上に載置されている。
【０１４２】
本実施形態のマイクロダイセクション装置では、レーザ光照射用光学系は、コリメータレンズ１５と反射ミラー２４１とマイクロミラーアレイ２５と反射ミラー２４２と対物レンズ６とに加えて、リレーレンズ１３１と、リレーレンズ１３１を光路に対して着脱するリレーレンズ着脱機構１３２とを含んでいる。
【０１４３】
リレーレンズ着脱機構１３２はリレーレンズ１３１を移動可能に支持しており、マイクロミラーアレイ２５と対物レンズ６の間のレーザ光の光路に対してリレーレンズ１３１を着脱することができる。つまり、リレーレンズ着脱機構１３２は、必要に応じて、リレーレンズ１３１を光路上に配置したり、リレーレンズ１３１を光路上から外したりすることが可能である。
【０１４４】
マイクロミラーアレイ２５は、二次元的に配置された多数の小型ミラーを有しており、小型ミラーは制御装置５により反射角度が切り替え可能である。これにより、マイクロミラーアレイ２５は、試料４１の解析に必要な領域を反映したパターン、言い換えれば、レーザ光が照射される試料４１の領域を設定する反射パターンを形成可能である。
【０１４５】
レーザ光源１４から射出されたレーザ光のビームはコリメートレンズ１５に入射し、マイクロミラーアレイ２５のほぼ全体を照射する径の略平行ビームに変えられる。コリメートレンズ１５からのレーザ光のビームは、反射ミラー２４１で反射され、マイクロミラーアレイ２５に入射する。マイクロミラーアレイ２５で反射されたレーザ光は、反射ミラー２４２で反射され、対物レンズ６に方向付けられる。
【０１４６】
リレーレンズ１３１が光路上に位置する状態においては、対物レンズ６に向かうレーザ光の略平行ビームは、図８（ａ）に示されるように、リレーレンズ１３で一旦収束された後に対物レンズ６に入射し、対物レンズ６により再び略平行ビームに変えられて、試料４１の比較的広い範囲を照明する。
【０１４７】
この状態では、マイクロミラーアレイ２５は、試料４１の解析に必要な領域を反映したパターン、言い換えれば、レーザ光が照射される試料４１の領域を設定する反射パターンを形成する。
【０１４８】
レーザ光照射用光学系は、マイクロミラーアレイ２５に形成された反射パターンの像を試料４１に縮小投影する、つまり、マイクロミラーアレイ２５に形成されたパターンに従って必要な領域を除いた試料４１の部分にレーザ光を選択的に照射する。
【０１４９】
反射パターンの投影倍率は、リレーレンズ１３と対物レンズ６によって決まる。リレーレンズ１３は、試料４１に照射されたレーザ光が、試料面の単位面積あたりで、試料を蒸発させるには不十分だがＤＮＡを破壊するには十分なエネルギーを持つように設計されている。このため、試料４１に照射されるレーザ光は、試料を蒸発させる程のエネルギー密度は持たないが、ＤＮＡを破壊するに十分なエネルギー密度を持つ。
【０１５０】
本実施形態のマイクロダイセクション装置では、レーザ光照射用光学系は、高々、ＤＮＡを破壊するに十分であればよいエネルギー密度で試料４１にレーザ光を照射すればよいため、つまり、試料４１を蒸発させる程の高いエネルギー密度でレーザ光を照射する必要がないため、第二実施形態の変形例の装置と比較して、より広範囲な領域にレーザ光を照射することができる。
【０１５１】
マイクロミラーアレイ２５の一つの小型ミラーは、試料４１に投影されるマイクロミラーアレイ２５に形成されたパターンの像の一つの画素に対応している。マイクロミラーアレイ２５は、小型ミラーの反射角度を切り替えることにより、レーザ光の照射を試料４１に投影されるパターン像の画素単位でオンオフ制御できる。つまり、レーザ光が照射される試料４１の領域を任意に設定することができる。
【０１５２】
マイクロミラーアレイ２５に形成される反射パターンは、ＤＮＡ解析に必要な領域を除いた試料４１の部分にレーザ光を照射するパターンである。従って、試料４１は、レーザ光が照射された部分、すなわち、ＤＮＡ解析に必要な領域を除いた試料４１の部分のＤＮＡが破壊される。
【０１５３】
一方、リレーレンズ１３１が光路から外れた状態においては、対物レンズ６に向かうレーザ光の略平行ビームは、図８（ｂ）に示されるように、ほぼ平行ビームで対物レンズ６に入射し、対物レンズ６により収束され、試料４１の比較的狭い範囲を照明する。
【０１５４】
この状態では、マイクロミラーアレイ２５は、好ましくは、レーザ光が照射される試料４１の領域を設定する反射パターンを形成しない。
【０１５５】
試料４１に収束されて照射されるレーザ光は、試料面の単位面積あたりで試料４１を蒸発させるに十分なエネルギー、つまり、試料４１を蒸発させるに十分なエネルギー密度を持つ。
【０１５６】
試料４１は、レーザ光が収束されて照射された部分が蒸発して切断される。
【０１５７】
次に、本装置を用いたマイクロダイセクションの方法を一般的な操作手順に沿って説明する。
【０１５８】
スライドガラス５１に固定された試料４１を顕微鏡のＸＹステージ上に置き、試料観察用光源１の電源を入れる。試料観察用光源１によって照明された試料４１の顕微観察像はＣＣＤカメラ９に撮像され、画像信号１９は制御装置５を介してモニタに映し出される。
【０１５９】
図９（ａ）は、試料の観察像の一例を示している。ここで、符号４１ａは解析したい試料４１の必要な領域を示し、符号４１ｂはそれ以外の不要な領域を示している。必要な領域４１ａは、例えば、腫瘍や癌化した細胞などである。
【０１６０】
操作者は、この像をモニタ１７で見て、操作部１８により制御装置５に採取する試料４１の必要な領域４１ａと不要な領域４１ｂとの境界を入力し、レーザ光を照射してＤＮＡを破壊する領域を指定する。操作部１８は、マウスやジョイスティックなどで、モニタ１７上のカーソルを操作してレーザ照射範囲を指定できる。
【０１６１】
制御装置５は、操作部１８により入力された操作情報２０に基づき、レーザ光を照射する領域のみ反射するようにマイクロミラーアレイ２５に制御信号を出力する。その結果、マイクロミラーアレイ２５上には、試料４１の必要な領域４１ａと不要な領域４１ｂを反映したパターンが形成される。
【０１６２】
操作者が操作部１８を操作してＤＮＡを破壊する領域を指定する代わりに、試料４１の必要な領域４１ａと不要な領域４１ｂの判断条件を予め定式化しておき、試料４１の観察像から、試料４１の必要な領域４１ａと不要な領域４１ｂを反映したパターンを制御装置５が自動的に生成するようにしてもよい。
【０１６３】
図９（ｂ）は、マイクロミラーアレイ２５に形成されたパターンを示している。ここで、符号２５ａはレーザ光をレーザ光照射用光学系の光路に沿って反射する領域を示し、符号２５ｂはレーザ光をレーザ光照射用光学系の光路に沿って反射しない領域を示している。
【０１６４】
ここで、パターン像投影用光源１０をオンにし、試料観察用光源１の明るさを小さくすると、パターン像投影用光源１０によって試料４１に投影されたマイクロミラーアレイ２５のパターンの像がモニタ１７で観察できる。図９（ｃ）は、マイクロミラーアレイ２５のパターンの像を示している。ここで、符号４１ｃはレーザ光が照射される領域を示し、符号４１ｄはレーザ光が照射されない領域を示している。
【０１６５】
この段階で、必要があれば、操作部１８でパターンの形状を修正してもよい。
【０１６６】
パターンの形状が決まれば、不要な領域にレーザ光を照射してＤＮＡを破壊する。
【０１６７】
図９（ｄ）は、レーザ光を照射した後の試料の観察像を示している。ここで、符号４１ｅはレーザ光の照射によりＤＮＡが破壊された領域を示している。
【０１６８】
次に、ＸＹステージ６１により試料４１を移動して試料４１の他の部分に対して、マイクロミラーアレイ２５のパターンに従ったレーザ光の照射を同様に行う。試料４１の移動とマイクロミラーアレイ２５のパターンに従ったレーザ光の照射は、所望の範囲内の不要な領域４１ｂのＮＤＡが破壊されるように、必要な回数だけ繰り返し行う。ここで、所望の範囲とは、必要な領域４１ａを含む回収したい領域を含む範囲である。
【０１６９】
図９（ｅ）は、マイクロミラーアレイ２５のパターンに従ってレーザ光が照射される範囲に比べて広範な試料４１の領域を示している。また、図９（ｆ）は、図９（ｅ）に示された領域に対して、マイクロミラーアレイ２５のパターンに従ったレーザ光の照射を位置を変えて四回行った後の試料４１を示している。
【０１７０】
次に、リレーレンズ着脱機構１３２により、リレーレンズ１３を光路から外す。この状態では、図８（ｂ）に示されるように、レーザ光は対物レンズ６で収束されて試料４１に照射される。試料４１に照射されるレーザ光のビームは、試料４１を蒸発させるに十分なエネルギーを持つ。
【０１７１】
レーザ光を試料４１に照射しながらＸＹステージ６１により試料４１を移動させて、ＤＮＡが破壊された領域４１ｅの中で、必要な領域４１ａを含む回収したい領域を取り囲むように、例えば円形に、レーザ光のビームスポットを移動させる。これにより、レーザ光が照射された試料の部分を蒸発させて、必要な領域４１ａを含む回収したい領域を試料４１から切り離す。
【０１７２】
図９（ｇ）は、必要な領域４１ａを含む回収したい領域が切り離された試料４１を示している。ここで、符号４１ｆはレーザ光の照射により試料４１が蒸発した部分を示し、符号４１ｇは必要な領域４１ａを含む回収したい領域を示している。本実施形態では、解析に必要な領域４１ａは回収したい領域４１ｇと一致せず、回収したい領域４１ｇは解析に必要な領域４１ａを含んでいる。
【０１７３】
図１０（ａ）は、本発明の第三実施形態によるマイクロダイセクションを行う前の試料４１を示し、図１０（ｂ）は、本発明の第三実施形態によるマイクロダイセクションを行った後の試料４１を示している。
【０１７４】
図１０（ａ）に示された試料４１に対して、上述した操作手順により、本実施形態によるマイクロダイセクションを行うことにより、図１０（ｂ）に示されるように、必要な領域４１ａを含む回収したい領域４１ｇが、試料４１の残りの領域４１ｈから切り離される。
【０１７５】
本実施形態によれば、能動光学素子のパターンに従ったレーザ光の広域照射と、レーザ光の収束照射とを簡単に切り替えることができる。これにより、試料の不要な領域のＤＮＡの破壊と、試料４１の回収したい領域の切り離しとを、一つの装置で容易に行うことができる。
【０１７６】
低い倍率の対物レンズを使用する場合には、視野が広いために視野面の一括照射では光量不足になる恐れがある。その場合には、リレーレンズを外して点照射に切り換えれば、光量不足を防ぐことができる。例えば、使用する対物レンズの倍率が１０倍の場合、４０倍の倍率の対物レンズの使用時に対して視野の面積は１６倍になる。
【０１７７】
試料の不要な領域のＤＮＡを破壊するときは、リレーレンズを光路上に配置して、ＤＮＡの破壊に十分なエネルギー密度で試料４１の広範囲にレーザ光を照射すればよい。また、試料４１の回収したい領域を切り離すときは、リレーレンズを光路から外して、試料の蒸発に十分な高いエネルギー密度で試料４１の狭範囲にレーザ光を照射しながら、試料４１上のレーザ光のスポットを回収したい領域に沿って移動させればよい。
【０１７８】
変形例
第三実施形態では、反射型能動光学素子を用いた正立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置において、リレーレンズをレーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成としているが、透過型能動光学素子を用いたマイクロダイセクション装置や倒立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置において、リレーレンズを、必要に応じて適当な光学特性を持つものに変更するとともに、レーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成としてもよい。
【０１７９】
つまり、図１や図３に示される透過型能動光学素子を用いた倒立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置において、リレーレンズをレーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成としてもよい。また、図４に示される透過型能動光学素子を用いた正立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置において、リレーレンズをレーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成としてもよい。図５に示される反射型能動光学素子を用いた倒立顕微鏡型のマイクロダイセクション装置において、リレーレンズをレーザ光の光路に対して着脱可能にした装置構成としてもよい。
【０１８０】
このようにしても、第三実施形態と同様な効果を期待できる。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明の第一実施形態のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図２】図２（ａ）は、モニタに表示された試料の観察像を示し、図２（ｂ）は、モニタに表示されたパターン像を示し、図２（ｃ）は、回収したい領域を切り離した状態にある試料の観察像を示している。
【図３】第一実施形態の第一変形例のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図４】第一実施形態の第二変形例のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図５】本発明の第二実施形態のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図６】第二実施形態の変形例のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図７】図７は、本発明の第三実施形態のマイクロダイセクション装置の概略構成を示している。
【図８】図８（ａ）は、図７に示されたリレーレンズが光路上に位置する状態において試料に照射されるレーザ光の様子を示し、図８（ｂ）は、図７に示されたリレーレンズが光路から外れた状態において試料に照射されるレーザ光の様子を示している。
【図９】図９（ａ）は、試料の観察像の一例を示し、図９（ｂ）は、マイクロミラーアレイに形成されたパターンを示し、図９（ｃ）は、マイクロミラーアレイのパターン像を示し、図９（ｄ）は、レーザ光を照射した後の試料の観察像を示し、図９（ｅ）は、マイクロミラーアレイのパターンに従ってレーザ光が照射される範囲に比べて広範な試料の領域を示し、図９（ｆ）は、図９（ｅ）に示された領域に対してレーザ光の照射を位置を変えて四回行った後の試料を示し、図９（ｇ）は、必要な領域を含む回収したい領域が切り離された試料を示している。
【図１０】図１０（ａ）は、第三実施形態によるマイクロダイセクションを行う前の試料を示し、図１０（ｂ）は、第三実施形態によるマイクロダイセクションを行った後の試料を示している。
【符号の説明】
【０１８２】
１…光源、２…ハーフミラー、３…対物レンズ、４…試料、４ａ、４ｂ…領域、４ｃ…パターン部、４ｄ…試料除去部、５１…スライドガラス、５…制御装置、６…対物レンズ、７…反射ミラー、８…結像レンズ、９…ＣＣＤカメラ、１０…光源、１１…ハーフミラー、１２…透過型液晶基板、１３…リレーレンズ、１４…レーザ光源、１５…コリメータレンズ、１６…試料回収チューブ、１７…モニタ、１８…操作部、１９…画像信号、２０…操作情報、２１…制御信号、２２…ハーフミラー、２３…試料回収用接着キャップ、２４…ハーフミラー、２４１、２４２…反射ミラー、２５…マイクロミラーアレイ、１３１…リレーレンズ、１３２…リレーレンズ着脱機構。
【図１】
2004170930.tif 000003
【図２】
2004170930.tif 000004
【図３】
2004170930.tif 000005
【図４】
2004170930.tif 000006
【図５】
2004170930.tif 000007
【図６】
2004170930.tif 000008
【図７】
2004170930.tif 000009
【図８】
2004170930.tif 000010
【図９】
2004170930.tif 000011
【図１０】
2004170930.tif 000012