| チームリーダー ： |
河村 賢一【（株）東京インスツルメンツ 商品開発室 室長】 |
| サブリーダー ： |
岩田 耕一【学習院大学 理学部 教授】 |
| 中核機関 ： |
（株）東京インスツルメンツ |
| 参画機関 ： |
学習院大学、早稲田大学
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- Ⅰ．開発の概要
- 本プログラム「機器開発タイプ」で開発した成果をもとに、生きた細胞や組織のラマンイメージをリアルタイムで観察可能な２次元多共焦点ラマン分光顕微鏡の実用化開発を行う。本顕微鏡は、励起ビームを20×20（400点）に分割して集光照射し、試料やビームの走査を一切行うことなく２次元ラマンイメージとスペクトル測定が可能となる。生きた細胞のラマンイメージ取得時間が１秒以下、空間分解能500 nmを目指した実用化開発を行う。
- Ⅱ．開発項目
- （１）励起光照射光学系の確立
- ビーム分割光学系の確立：同時測定点数400点については、空間位相変調素子によるビーム分割光学系を完成し、当初の目標値を上回る441ピクセルの同時測定を実現している。分割光を顕微鏡に入射するための光学系の確立については、DOEで分割された励起レーザビームを光学顕微鏡に導光するための専用光学系を設計し、目標を達成している。 空間分解能 500 nm(XY面内)、1.5 μm(Z軸)については、励起波長532 nm、対物レンズ100倍（NA1.4）を使用して分解能を検証しており、目標を達成している。
- （２）ラマン散乱光検出光学系の確立
- 分光器波数分解能：10 cm-1については、体積型透過グレーティングを用いた分光器を開発し、441本のラマンスペクトル同時測定と空間分解能7 cm-1を達成している。生体試料評価時間:酵母菌観測時、CCD露光時間1秒については、計画していた試料を観察することは出来なかったが、実用的な条件で、従来のラマン顕微鏡よりも短時間に生きた観察できることを実証しており、ほぼ目標を達成している。装置の制御、データの取得と表示、さらに基本的な解析機能を持ったソフトウェアを開発している。
- Ⅲ．評 価
- バンドルファイバー、体積型透過グレーティング分光器等のキーデバイスを開発することにより、従来にない性能を有する多共焦点ラマン顕微鏡をほぼ目標に沿って開発することが出来きている。今後は、この装置の特長をアピールできる多くのデータを示す努力を継続すべきである。一方、この装置は上記した新規の光学部品を採用しているため高価であり、また励起光や分光器の選択の自由度に制約があるため用途が限定されるという欠点も併せ持ち、拡販のためにはこれらの克服が課題と考えられるが、当初の開発目標を達成し、本事業の趣旨に相応しい成果が得られたと考えられる［Ａ］。
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