JP2003106950A - 微小液滴又は微小気泡の注入方法 - Google Patents
微小液滴又は微小気泡の注入方法Info
- Publication number
- JP2003106950A JP2003106950A JP2001297974A JP2001297974A JP2003106950A JP 2003106950 A JP2003106950 A JP 2003106950A JP 2001297974 A JP2001297974 A JP 2001297974A JP 2001297974 A JP2001297974 A JP 2001297974A JP 2003106950 A JP2003106950 A JP 2003106950A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine
- ejected
- droplets
- scanning
- nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 微小ノズルから射出された微小液滴や微小気
泡を円滑に微小容器中に注入するための方法を提供す
る。 【解決手段】 媒質中へノズルから射出された微小液滴
又は微小気泡を、レーザ光の焦点位置又は走査中心で捕
捉し、その焦点位置又は走査中心を移動するか、レーザ
光の走査軌道上又は走査空洞内に捕捉し、その走査軌道
又は走査空洞を移動することにより、微小容器内に誘導
して微小液滴又は微小気泡を注入する。
泡を円滑に微小容器中に注入するための方法を提供す
る。 【解決手段】 媒質中へノズルから射出された微小液滴
又は微小気泡を、レーザ光の焦点位置又は走査中心で捕
捉し、その焦点位置又は走査中心を移動するか、レーザ
光の走査軌道上又は走査空洞内に捕捉し、その走査軌道
又は走査空洞を移動することにより、微小容器内に誘導
して微小液滴又は微小気泡を注入する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小ノズルから射
出されたフェムトリットルからピコリットル量の液体、
気体又はマイクロメートルサイズの微粒子を微小容器内
に注入するための方法に関するものである。
出されたフェムトリットルからピコリットル量の液体、
気体又はマイクロメートルサイズの微粒子を微小容器内
に注入するための方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、医療、化学分析、環境計測などの
各分野において、混合・反応系、検出系、電子回路、作
動ポンプなどの構成員子をマイクロ化して、システム全
体をＩＣ化する技術、いわゆるμ−ＴＡＳの開発が重要
な課題となってきており、その一つとして、検査試薬の
微量液滴をアレイ状に配置されたマイクロ容器内に微小
ノズルを利用して滴下することが行われているが、この
方法では同一アレイヘ複数の液状試薬を正確な量で注入
したり、固体又は気体状試薬を注入することが困難であ
った。
各分野において、混合・反応系、検出系、電子回路、作
動ポンプなどの構成員子をマイクロ化して、システム全
体をＩＣ化する技術、いわゆるμ−ＴＡＳの開発が重要
な課題となってきており、その一つとして、検査試薬の
微量液滴をアレイ状に配置されたマイクロ容器内に微小
ノズルを利用して滴下することが行われているが、この
方法では同一アレイヘ複数の液状試薬を正確な量で注入
したり、固体又は気体状試薬を注入することが困難であ
った。
【０００３】他方、光ピンセットやレーザ走査マニピュ
レーションを用いてマイクロサイズの微粒子や液滴を操
作する方法が知られており、この方法を利用して化学分
野や生物工学分野における微小領域での反応の解析や分
析に際し、試薬や遺伝子を操作することが検討されてい
る。
レーションを用いてマイクロサイズの微粒子や液滴を操
作する方法が知られており、この方法を利用して化学分
野や生物工学分野における微小領域での反応の解析や分
析に際し、試薬や遺伝子を操作することが検討されてい
る。
【０００４】しかしながら、この方法では、操作しよう
とする液滴や微粒子を大量に用意し、その一部を顕微鏡
下で観察しながら操作しなければならないため、大部分
の液滴や微粒子は利用されないまま残り、これがレーザ
光集光時の外乱や移動操作時の経路の障害を引き起こす
という問題があり、これらの解決が試薬の必要量のみ
を、所定の微小容器に円滑に注入する際の重要な課題と
なっていた。
とする液滴や微粒子を大量に用意し、その一部を顕微鏡
下で観察しながら操作しなければならないため、大部分
の液滴や微粒子は利用されないまま残り、これがレーザ
光集光時の外乱や移動操作時の経路の障害を引き起こす
という問題があり、これらの解決が試薬の必要量のみ
を、所定の微小容器に円滑に注入する際の重要な課題と
なっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、微小ノズル
から射出された微小液滴や微小気泡を円滑に微小容器中
に注入するための方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
から射出された微小液滴や微小気泡を円滑に微小容器中
に注入するための方法を提供することを目的としてなさ
れたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の技
術によっては非常に困難とされていた微小ノズルから射
出された微小液滴又は微小気泡を微小容器内に注入する
方法について種々研究を重ねた結果、レーザマニピュレ
ーション技術を利用すれば、フェムトリットルからピコ
リットル量の液体又は気体を微小ノズルから射出して発
生させた微小液滴又は微小気泡を微小容器内に簡単に注
入しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。
術によっては非常に困難とされていた微小ノズルから射
出された微小液滴又は微小気泡を微小容器内に注入する
方法について種々研究を重ねた結果、レーザマニピュレ
ーション技術を利用すれば、フェムトリットルからピコ
リットル量の液体又は気体を微小ノズルから射出して発
生させた微小液滴又は微小気泡を微小容器内に簡単に注
入しうることを見出し、この知見に基づいて本発明をな
すに至った。
【０００７】すなわち、本発明は、媒質中へノズルから
射出された微小液滴又は微小気泡をレーザ光の焦点位置
又は走査中心で捕捉し、その焦点位置又は走査中心を移
動することにより、微小容器内に誘導することを特徴と
する微小液滴又は微小気泡の注入方法、及び媒質中へノ
ズルから射出された微小液滴又は微小気泡をレーザ光の
走査軌道上又は走査空洞内に捕捉し、その走査軌道又は
走査空洞を移動することにより、微小容器内に誘導する
ことを特徴とする微小液滴又は微小気泡の注入方法を提
供するものである。
射出された微小液滴又は微小気泡をレーザ光の焦点位置
又は走査中心で捕捉し、その焦点位置又は走査中心を移
動することにより、微小容器内に誘導することを特徴と
する微小液滴又は微小気泡の注入方法、及び媒質中へノ
ズルから射出された微小液滴又は微小気泡をレーザ光の
走査軌道上又は走査空洞内に捕捉し、その走査軌道又は
走査空洞を移動することにより、微小容器内に誘導する
ことを特徴とする微小液滴又は微小気泡の注入方法を提
供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明方法を、添付図面に
従って説明する。図１は微小ノズル２、例えばマイクロ
ピペットから、媒質１例えば水の中へ射出された微小液
滴３例えば微小流動パラフィン滴をレーザ光の焦点位置
（＋印）に捕捉して移動する状態を示す顕微鏡写真であ
る。この図においてマイクロピペット２から水１の中へ
インジェクション圧Ｐｉ、インジェクション時間Ｔｉで
射出された極微量の流動パラフィンは、直径約３μｍの
油滴３を形成し［図１（ａ）］、さらにＰｉをＴｉ秒間
加えて、次の油滴３´が射出されると最初の油滴３が図
１（ａ）の十字位置にあるレーザ光の焦点位置に捕捉さ
れる［図１（ｂ）］。そして、このように捕捉された油
滴３は左下位置へ移動され［図１（ｃ）］、さらにＰｉ
をＴｉ秒間加えて油滴３″が射出されると、２本目のレ
ーザ光により油滴３´は油滴３の隣へ移動する［図１
（ｄ）］。したがって、左下の位置に微小容器を配置し
ておけば油滴３，３´，３″…を順次この中へ注入する
ことができる。
従って説明する。図１は微小ノズル２、例えばマイクロ
ピペットから、媒質１例えば水の中へ射出された微小液
滴３例えば微小流動パラフィン滴をレーザ光の焦点位置
（＋印）に捕捉して移動する状態を示す顕微鏡写真であ
る。この図においてマイクロピペット２から水１の中へ
インジェクション圧Ｐｉ、インジェクション時間Ｔｉで
射出された極微量の流動パラフィンは、直径約３μｍの
油滴３を形成し［図１（ａ）］、さらにＰｉをＴｉ秒間
加えて、次の油滴３´が射出されると最初の油滴３が図
１（ａ）の十字位置にあるレーザ光の焦点位置に捕捉さ
れる［図１（ｂ）］。そして、このように捕捉された油
滴３は左下位置へ移動され［図１（ｃ）］、さらにＰｉ
をＴｉ秒間加えて油滴３″が射出されると、２本目のレ
ーザ光により油滴３´は油滴３の隣へ移動する［図１
（ｄ）］。したがって、左下の位置に微小容器を配置し
ておけば油滴３，３´，３″…を順次この中へ注入する
ことができる。
【０００９】次に図２は、２本の微小ノズル２，２´よ
り種類の異なった微小液滴３，３´を射出し、微小容器
７，７´内に注入する場合の説明図であって、微小ノズ
ル２より液滴３、微小ノズル２´より液滴３´が媒質１
で満たされた透明基盤６を加工することによって作製さ
れた微小容器７，７´上部へ射出され、それぞれレーザ
光Ａ及びＢに捕捉される。そして、ここで捕捉された液
滴３，３´は、レンズ８により集光された各レーザ光
Ａ、Ｂの焦点位置をノズル近傍から微小容器底辺位置ま
で三次元的に移動させることによって、正確に微小容器
７，７´の中に注入することができる。
り種類の異なった微小液滴３，３´を射出し、微小容器
７，７´内に注入する場合の説明図であって、微小ノズ
ル２より液滴３、微小ノズル２´より液滴３´が媒質１
で満たされた透明基盤６を加工することによって作製さ
れた微小容器７，７´上部へ射出され、それぞれレーザ
光Ａ及びＢに捕捉される。そして、ここで捕捉された液
滴３，３´は、レンズ８により集光された各レーザ光
Ａ、Ｂの焦点位置をノズル近傍から微小容器底辺位置ま
で三次元的に移動させることによって、正確に微小容器
７，７´の中に注入することができる。
【００１０】このような微小ノズルからの液滴の射出
は、射出する液滴の性質とノズル材質、形状の関係によ
り、射出後の液滴がノズル先端に付着して確実に行われ
ない場合が生じるが、そのような場合は、微小水槽壁面
４，４´に形成あるいは取り付けた圧電磁器薄膜などの
超音波発生素子５、５´により、微小ノズル先端近傍の
溶液に超音波を照射することで、液滴のノズルからの解
離と射出を行うことができる。また、射出する液滴の
径、個数は、射出圧、射出時間、維持圧を変更すること
により行われる。
は、射出する液滴の性質とノズル材質、形状の関係によ
り、射出後の液滴がノズル先端に付着して確実に行われ
ない場合が生じるが、そのような場合は、微小水槽壁面
４，４´に形成あるいは取り付けた圧電磁器薄膜などの
超音波発生素子５、５´により、微小ノズル先端近傍の
溶液に超音波を照射することで、液滴のノズルからの解
離と射出を行うことができる。また、射出する液滴の
径、個数は、射出圧、射出時間、維持圧を変更すること
により行われる。
【００１１】本発明方法においては、液滴の代りに微粒
子含有液滴を微小ノズル２，２´から射出させることも
できる。この場合、液滴の種類を媒質と同じにすること
により、液滴が微小ノズルから離れると同時に液滴部分
が消失し、含有されていた微粒子のみが媒質中に放出さ
れた状態になる。
子含有液滴を微小ノズル２，２´から射出させることも
できる。この場合、液滴の種類を媒質と同じにすること
により、液滴が微小ノズルから離れると同時に液滴部分
が消失し、含有されていた微粒子のみが媒質中に放出さ
れた状態になる。
【００１２】また、注入する液滴の種類に応じて、微小
容器底面を親水性又は疎水性の処理をしておけば、注入
後の固定化も可能である。微粒子の場合の固定化は、紫
外線硬化性の液滴と微粒子を同じ微小容器内に注入後に
紫外線照射するなどの処理によって行うことができる。
容器底面を親水性又は疎水性の処理をしておけば、注入
後の固定化も可能である。微粒子の場合の固定化は、紫
外線硬化性の液滴と微粒子を同じ微小容器内に注入後に
紫外線照射するなどの処理によって行うことができる。
【００１３】なお、媒質１の屈折率より低屈折率の液滴
や微粒子を捕捉、注入する場合は、液滴の周りを走査す
るレーザ走査マニピュレーション法を使用する。
や微粒子を捕捉、注入する場合は、液滴の周りを走査す
るレーザ走査マニピュレーション法を使用する。
【００１４】次に、図３は、２本のレーザ光の焦点位置
を微小ノズル近傍から微小容器内まで三次元的に移動す
るためのシステム構成の１例を説明するためのシステム
図であり、この図において光源１０からのレーザ光は、
ビームエクスパンダ１１で径を変換され、半波長板１２
を通り、第１偏光ビームスプリッタ１３、１３´により
分解され、それぞれ電磁シャッタ１４、１４´を介した
後に、顕微鏡下での焦点位置座標ＸＹＺが所望の位置に
なるように、コンピュータＣｐによって制御されるガル
バノミラー対及び焦点位置変更レンズで構成される焦点
位置移動機構１５、１５´により経路が制御されてい
る。
を微小ノズル近傍から微小容器内まで三次元的に移動す
るためのシステム構成の１例を説明するためのシステム
図であり、この図において光源１０からのレーザ光は、
ビームエクスパンダ１１で径を変換され、半波長板１２
を通り、第１偏光ビームスプリッタ１３、１３´により
分解され、それぞれ電磁シャッタ１４、１４´を介した
後に、顕微鏡下での焦点位置座標ＸＹＺが所望の位置に
なるように、コンピュータＣｐによって制御されるガル
バノミラー対及び焦点位置変更レンズで構成される焦点
位置移動機構１５、１５´により経路が制御されてい
る。
【００１５】上記の分解されたレーザ光は、再び第二偏
光ビームスプリッタ１６、１６´で同軸とされた後、リ
レーレンズ１７により落射照明光の軸と一致させて顕微
鏡１８内に導入し、各々を集光レンズ８により波長サイ
ズ程度、例えば１μｍ程度のスポットサイズに微小ノズ
ル近傍でなるように集光して照射することで、射出液滴
を捕捉する。その後、図２においてすでに述べたよう
に、焦点位置移動機構１５、１５´で、その焦点位置を
所望の微小容器７の位置まで三次元的に移動すること
で、正確に液滴を注入することができる。
光ビームスプリッタ１６、１６´で同軸とされた後、リ
レーレンズ１７により落射照明光の軸と一致させて顕微
鏡１８内に導入し、各々を集光レンズ８により波長サイ
ズ程度、例えば１μｍ程度のスポットサイズに微小ノズ
ル近傍でなるように集光して照射することで、射出液滴
を捕捉する。その後、図２においてすでに述べたよう
に、焦点位置移動機構１５、１５´で、その焦点位置を
所望の微小容器７の位置まで三次元的に移動すること
で、正確に液滴を注入することができる。
【００１６】この際、２本のレーザ光は偏光方向が直交
するので干渉を起こすことはなく、したがって、２本の
ビームの相対位置により強度分布が変化することはない
ので、各々のレーザ光で安定した状態で目的とする液滴
を捕捉、注入できる。また、２本のレーザ光の焦点位置
の移動経路、移動速度、走査位置、走査速度、同期走査
位相差及び走査パターンは、液滴の射出の状態、レーザ
光による捕捉、運搬状態をＣＣＤカメラ１９で観測し、
その画像を画像処理装置２０で処理することにより、そ
の目的に応じて自動的に変更することができる。
するので干渉を起こすことはなく、したがって、２本の
ビームの相対位置により強度分布が変化することはない
ので、各々のレーザ光で安定した状態で目的とする液滴
を捕捉、注入できる。また、２本のレーザ光の焦点位置
の移動経路、移動速度、走査位置、走査速度、同期走査
位相差及び走査パターンは、液滴の射出の状態、レーザ
光による捕捉、運搬状態をＣＣＤカメラ１９で観測し、
その画像を画像処理装置２０で処理することにより、そ
の目的に応じて自動的に変更することができる。
【００１７】このようにして、本発明方法においては、
図１に示したように、１個の微小ノズルから順々に射出
される微小液滴のみでなく、図２に示すように複数個の
微小ノズルから１個ずつ射出される微小液滴あるいは複
数個の微小ノズルからノズル１個当り複数の順々に射出
される微小液滴を正確に微小容器内に注入することがで
きる。
図１に示したように、１個の微小ノズルから順々に射出
される微小液滴のみでなく、図２に示すように複数個の
微小ノズルから１個ずつ射出される微小液滴あるいは複
数個の微小ノズルからノズル１個当り複数の順々に射出
される微小液滴を正確に微小容器内に注入することがで
きる。
【００１８】そして、これらの注入に際しては、画像処
理により微小ノズルから射出される微小液滴の状態を観
測しながら、あるいは事前に測定したデータにより、射
出圧、射出時間及び維持圧の中から選ばれた少なくとも
１つのファクターを変えることにより、微小液滴の径及
び個数を制御することができる。
理により微小ノズルから射出される微小液滴の状態を観
測しながら、あるいは事前に測定したデータにより、射
出圧、射出時間及び維持圧の中から選ばれた少なくとも
１つのファクターを変えることにより、微小液滴の径及
び個数を制御することができる。
【００１９】以上、本発明方法について、液体媒質中に
微小液滴又は微粒子含有微小液滴を射出し、レーザ光の
焦点位置を用いた例で説明したが、微小ノズルから液体
媒質中に射出された微小気泡及び走査中心、走査軌道又
は走査空洞の移動を用いた場合も同様にして所定の微小
容器中に注入することができる。この場合は、容器の開
口部を下向きとし、底部を上向きにして、微小気泡を捕
集するのが有利である。
微小液滴又は微粒子含有微小液滴を射出し、レーザ光の
焦点位置を用いた例で説明したが、微小ノズルから液体
媒質中に射出された微小気泡及び走査中心、走査軌道又
は走査空洞の移動を用いた場合も同様にして所定の微小
容器中に注入することができる。この場合は、容器の開
口部を下向きとし、底部を上向きにして、微小気泡を捕
集するのが有利である。
【００２０】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００２１】実施例１
図２又は図３に示すシステムにおいて、液滴捕捉用のレ
ーザ光として、連続発振のＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長１
０６４ｎｍ、直線偏光）を用い、顕微鏡カバーガラスを
エッチング処理して作成した微小容器を底面に有する微
小水槽を蒸留水（屈折率１．３３）で満たしたものに、
顕微鏡の油浸対物レンズ（倍率１００倍）を通して下方
より２本のレーザ光を照射することで、ガラスキャピラ
リを加工して作成した微小ノズルより射出した微小液滴
（流動パラフィン、屈折率１．４６）の捕捉と、微小容
器への注入を行った。すなわち、微小ノズルよりポンプ
で射出圧、射出時間、維持圧を制御して、大きさ３μｍ
の液滴を１個ずつ計２個射出し、各々を２本のレーザ光
による光ピンセット法で捕捉、移動して微小容器へ注入
を行う様子を顕微鏡で観察した結果を図１に示す。
ーザ光として、連続発振のＮｄ：ＹＡＧレーザ（波長１
０６４ｎｍ、直線偏光）を用い、顕微鏡カバーガラスを
エッチング処理して作成した微小容器を底面に有する微
小水槽を蒸留水（屈折率１．３３）で満たしたものに、
顕微鏡の油浸対物レンズ（倍率１００倍）を通して下方
より２本のレーザ光を照射することで、ガラスキャピラ
リを加工して作成した微小ノズルより射出した微小液滴
（流動パラフィン、屈折率１．４６）の捕捉と、微小容
器への注入を行った。すなわち、微小ノズルよりポンプ
で射出圧、射出時間、維持圧を制御して、大きさ３μｍ
の液滴を１個ずつ計２個射出し、各々を２本のレーザ光
による光ピンセット法で捕捉、移動して微小容器へ注入
を行う様子を顕微鏡で観察した結果を図１に示す。
【００２２】図１（ａ）は、微小ノズルに射出圧（３０
００ｈＰａ）を設定射出時間（０．１秒間）加えた後の
状態であり、ノズル先端に大きさ３μｍの液滴が１個形
成される。図中の白十字はノズル先端近傍に設定したレ
ーザ光の焦点位置を画像処理してリアルタイムで示した
ものである。図１（ｂ）は、２回目の射出圧（３０００
ｈＰａ）を０．１秒間加えた後の状態であり、ノズル先
端の液滴が射出され、白十字位置にあるレーザ光の焦点
位置に捕捉された状態を示している。この際、ノズル先
端には次の液滴が準備されている。図１（ｃ）は、捕捉
された液滴を図３の焦点位置移動機構１５のコンピュー
タ制御により、微小容器位置まで移動した状態を示して
いる。図１（ｄ）は、さらに３回目の射出圧（３０００
ｈＰａ）を０．１秒間加えて２個目の液滴を射出した
後、２本目のビームで液滴を捕捉し、図１（ｃ）の液滴
の隣の位置へＸ方向に並べた状態を示している。
００ｈＰａ）を設定射出時間（０．１秒間）加えた後の
状態であり、ノズル先端に大きさ３μｍの液滴が１個形
成される。図中の白十字はノズル先端近傍に設定したレ
ーザ光の焦点位置を画像処理してリアルタイムで示した
ものである。図１（ｂ）は、２回目の射出圧（３０００
ｈＰａ）を０．１秒間加えた後の状態であり、ノズル先
端の液滴が射出され、白十字位置にあるレーザ光の焦点
位置に捕捉された状態を示している。この際、ノズル先
端には次の液滴が準備されている。図１（ｃ）は、捕捉
された液滴を図３の焦点位置移動機構１５のコンピュー
タ制御により、微小容器位置まで移動した状態を示して
いる。図１（ｄ）は、さらに３回目の射出圧（３０００
ｈＰａ）を０．１秒間加えて２個目の液滴を射出した
後、２本目のビームで液滴を捕捉し、図１（ｃ）の液滴
の隣の位置へＸ方向に並べた状態を示している。
【００２３】実施例２
実施例１と同様のシステムを用い、射出圧、射出時間、
維持圧を変更することで、径の異なった液滴を１個ずつ
計２個射出し、各々をレーザ光による光ピンセット法で
捕捉、移動して微小容器へ注入を行った。図４は、射出
された大小２個の液滴を２本のビームで各々を捕捉した
後、微小容器上のＹ方向に並べた状態を示している。こ
れにより、射出圧、射出時間、維持圧を制御すること
で、大きさの異なる液滴を選択的に射出し、それらを精
密に移動、注入できることが分かる。
維持圧を変更することで、径の異なった液滴を１個ずつ
計２個射出し、各々をレーザ光による光ピンセット法で
捕捉、移動して微小容器へ注入を行った。図４は、射出
された大小２個の液滴を２本のビームで各々を捕捉した
後、微小容器上のＹ方向に並べた状態を示している。こ
れにより、射出圧、射出時間、維持圧を制御すること
で、大きさの異なる液滴を選択的に射出し、それらを精
密に移動、注入できることが分かる。
【００２４】本発明は、以上の実施例に限定されるもの
ではなく、レーザ光導入の光学系、微小ノズルと超音波
発生素子の位置、形状及び個数など、適宜設計変更でき
るものである。
ではなく、レーザ光導入の光学系、微小ノズルと超音波
発生素子の位置、形状及び個数など、適宜設計変更でき
るものである。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、μ−ＴＡＳを構築する
ための極微量の液体、気体及び粒子状試薬をミクロンサ
イズのアレイ状容器への自動的な注入、固定化が可能に
なるばかりでなく、過剰量の試薬による外乱場の発生や
汚染のない、感度のよいμ−ＴＡＳやマイクロメートル
オーダーの化学反応場、微生物の成育場の構築が可能と
なり、それによってその反応や成長の制御を行うことも
可能となる。
ための極微量の液体、気体及び粒子状試薬をミクロンサ
イズのアレイ状容器への自動的な注入、固定化が可能に
なるばかりでなく、過剰量の試薬による外乱場の発生や
汚染のない、感度のよいμ−ＴＡＳやマイクロメートル
オーダーの化学反応場、微生物の成育場の構築が可能と
なり、それによってその反応や成長の制御を行うことも
可能となる。
【図１】 本発明によって、微小ノズルより射出された
液滴が、運搬注入される過程を示す顕微鏡写真図。
液滴が、運搬注入される過程を示す顕微鏡写真図。
【図２】 本発明の注入方法の１例を示す説明図。
【図３】 本発明の構成の１例を示すシステム図。
【図４】 径の異なる液滴が射出、移動注入された状態
を示す顕微鏡写真図。
を示す顕微鏡写真図。
１ 媒質
２，２´微小ノズル
３，３´微小液滴
４，４´微小水槽壁面
５，５´超音波発生素子
６ 透明基板材料
７，７´微小容器
８ 集光レンズ
９ ポンプ
１０ レーザ光源
１１ビームエクスパンダ
１２ 半波長板
１３，１３´第１偏光ビームスプリッタ
１４，１４´電磁シャッタ
１５，１５´焦点位置移動機構
１６，１６´第２偏光ビームスプリッタ
１７ リレーレンズ
１８ 顕微鏡
１９ ＣＣＤカメラ
２０ 画像処理装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 木内 陽介
徳島県徳島市南矢三町３−３−14−２
(72)発明者 福岡 聰
香川県高松市林町2217番14 独立行政法人
産業技術総合研究所四国センター内
Ｆターム(参考） 2G052 AD26 AD42 AD46 CA04 CA07
CA18 DA09
2G058 AA03 AA09 EA11 EA14 ED11
5F072 JJ20 MM14 MM17 YY01 YY11
Claims (8)
- 【請求項１】 媒質中へノズルから射出された微小液滴
又は微小気泡をレーザ光の焦点位置又は走査中心で捕捉
し、その焦点位置又は走査中心を移動することにより、
微小容器内に誘導することを特徴とする微小液滴又は微
小気泡の注入方法。 - 【請求項２】 媒質中へノズルから射出された微小液滴
又は微小気泡をレーザ光の走査軌道上又は走査空洞内に
捕捉し、その走査軌道又は走査空洞を移動することによ
り、微小容器内に誘導することを特徴とする微小液滴又
は微小気泡の注入方法。 - 【請求項３】 微小液滴又は微小気泡が複数個の微小ノ
ズルから１個ずつ射出された微小液滴又は微小気泡であ
る請求項１又は２記載の注入方法。 - 【請求項４】 微小液滴又は微小気泡が１個の微小ノズ
ルから順々に射出された微小液滴又は微小気泡である請
求項１又は２記載の注入方法。 - 【請求項５】 微小液滴又は微小気泡が複数個の微小ノ
ズルからノズル１個当り複数の順々に射出される微小液
滴又は微小気泡である請求項１又は２記載の注入方法。 - 【請求項６】 画像処理により微小ノズルから射出され
る微小液滴又は微小気泡の状態を観測しながら、射出
圧、射出時間及び維持圧の中から選ばれた少なくとも１
つのファクターを変えることにより、微小液滴又は微小
気泡の径及び個数を制御する請求項１ないし５のいずれ
かに記載の注入方法。 - 【請求項７】 微小ノズル先端付近に超音波を印加しな
がら行う請求項１ないし６記載の注入方法。 - 【請求項８】 微小液滴中に微粒子を含有させる請求項
１ないし７記載の注入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297974A JP3837484B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 微量試料採取方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001297974A JP3837484B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 微量試料採取方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003106950A true JP2003106950A (ja) | 2003-04-09 |
| JP3837484B2 JP3837484B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=19118954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001297974A Expired - Lifetime JP3837484B2 (ja) | 2001-09-27 | 2001-09-27 | 微量試料採取方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837484B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004309405A (ja) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Univ Tokyo | 一分子酵素活性検出に用いられるマイクロチャンバ |
| EP1531347A1 (de) * | 2003-11-13 | 2005-05-18 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von flüssigen optischen Wellenleitern |
| JP2006090870A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Aida Eng Ltd | マイクロ流体デバイス |
| US7387682B2 (en) | 2003-01-21 | 2008-06-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid drop discharge device, printer, printing method, and electro-optical device |
| JP2011516914A (ja) * | 2008-04-03 | 2011-05-26 | カール ゼイス エスエムエス リミテッド | 液体中の気泡の形成、捕獲および操作方法 |
-
2001
- 2001-09-27 JP JP2001297974A patent/JP3837484B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7387682B2 (en) | 2003-01-21 | 2008-06-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid drop discharge device, printer, printing method, and electro-optical device |
| JP2004309405A (ja) * | 2003-04-10 | 2004-11-04 | Univ Tokyo | 一分子酵素活性検出に用いられるマイクロチャンバ |
| EP1531347A1 (de) * | 2003-11-13 | 2005-05-18 | Forschungszentrum Karlsruhe GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von flüssigen optischen Wellenleitern |
| JP2006090870A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Aida Eng Ltd | マイクロ流体デバイス |
| JP2011516914A (ja) * | 2008-04-03 | 2011-05-26 | カール ゼイス エスエムエス リミテッド | 液体中の気泡の形成、捕獲および操作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3837484B2 (ja) | 2006-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0437043B1 (en) | Laser method for processing microcapsules or particles | |
| US10847357B2 (en) | Structured biological samples for analysis by mass cytometry | |
| JPH04354532A (ja) | マルチビーム微粒子操作方法 | |
| JP2002528744A (ja) | 非原子粒子のレーザガイドされる操作 | |
| US20030020768A1 (en) | Direct write TM system | |
| JP2004170410A (ja) | ３次元構造の製作方法 | |
| WO2002004698A2 (en) | Particle guidance system | |
| CN107121318A (zh) | 一种基于铌酸锂夹层结构芯片的实时可控微液滴阵列化装置及方法 | |
| WO2020213674A1 (en) | Microfluidic system, microfluidic chip, and operating method | |
| JP2003106950A (ja) | 微小液滴又は微小気泡の注入方法 | |
| KR102457508B1 (ko) | 기판으로부터 시료를 선택적으로 분리하는 장치 | |
| Goto et al. | Laser expulsion of an organic molecular nanojet from a spatially confined domain | |
| CN111646425B (zh) | 一种离子束诱导的液膜图案化印刷方法 | |
| EP4112171A1 (en) | Method and apparatus for spatially manipulating at least one particle in a fluid, computer program product and computer-readable storage medium | |
| KR102931165B1 (ko) | 어블레이션 방법 | |
| Zamfirescu et al. | Laser processing and characterization with femtosecond laser pulses | |
| JP2005335020A (ja) | 微小物体加工装置 | |
| KR102956701B1 (ko) | 어블레이션 유닛 및 분석기 | |
| JPH04210231A (ja) | 微粒子動態パターン | |
| JP3644318B2 (ja) | 微細物体の操作装置および操作方法 | |
| JP2008035841A (ja) | 液滴吐出装置及び液滴吐出方法 | |
| CN116810136A (zh) | 一种基于飞秒激光制备超疏水移液针管的加工方法及其装置 | |
| JP5347494B2 (ja) | 細胞穿孔装置及び細胞穿孔形成方法 | |
| WO2024147131A1 (en) | Apparatus and system for nanoparticles' manipulation utilizing an asymmetric optical field | |
| Koroyasu et al. | Acoustic Needles: 3D Microfluidics using Focused Ultrasound passing through Hydrophobic Meshes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050207 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050421 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050613 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050613 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051208 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060130 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060629 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |