2016 Fiscal Year Annual Research Report
Personal flow cytometry by ultra-compact high-spatial-resolution line spectroscopic imaging
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26560214
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
石丸 伊知郎 香川大学, 工学部, 教授 (70325322)
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2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分光 / フーリエ分光 / ハイパースペクトルカメラ / 光圧力 / 光ピンセット / フローサイトメトリー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マルチフローサイトメトリーに必要となる、蛍光標識の検出感度向上として高感度ワンショットフーリエ分光法を新たに考案した。これは、物体共役面に設置した視野絞りでもあるスリットの幅を拡げることにより受光光量を増加させる手法である。ただこの場合、スリットからの回折角が小さくなることから、結像面上での干渉領域、つまりインターフェログラムの取得範囲が狭くなってしまう。これは、最大光路長差が短くなることと同等であり、波長分解能の劣化にもつながる。そこで、無限遠焦点光学系であることから、回折角の減少に伴う平行光束が狭まることを防止する為の凹レンズを新たに導入した。これにより、光束径を拡げて十分な干渉幅を確保することが可能となった。可視光領域での分光特性取得に成功して、従来スリット幅が５０µm程度であったが、５mm程度、つまり１００倍の光量を確保しても干渉像であるインターフェログラムを取得可能であることを確認した。また、更なる小型化を目指した豆粒大のワンショットフーリエ分光装置の試作にも成功している。これは、透過型位相シフターと結像レンズであるシリンドリカルレンズを１部品にすることにより達成した。シリンドリカルレンズの平面側の半面を傾斜研磨することにより、物体光束の半分に空間的な光路長差を生じさせることが可能となった。これにより、直径５mm、長さ６mmの豆粒大のライン分光イメージング装置が実現してる。また、光ピンセットの照射N.A.(数値開口数：Numerical Aperture)を小さくして斥力として作用させることにより細胞をレーザー出力１０ｍｗ程度で十分ソーティング可能であることも実験により確認できた。このように、手のひらサイズのマルチフローサイトメトリーの基本技術の研究に成功することができた。
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