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公開番号2024178268
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2024160449,2021547134
出願日2024-09-17,2020-02-12
発明の名称顕微鏡用試料ホルダのための装置、システム及び方法
出願人ユニヴァーシティオブワシントン
代理人アインゼル・フェリックス=ラインハルト,個人,個人,個人,個人
主分類G02B 21/34 20060101AFI20241217BHJP(光学)
要約【課題】顕微鏡の光学装置に干渉することなく、種々のタイプの試料や試料ホルダに対応する顕微鏡があると便利な場合がある。
【解決手段】モジュール式試料ホルダのための装置、システム及び方法である。顕微鏡は、照明パスに沿って照明光を試料の方に向け、集光パスに沿って試料からの光を集光し得る。照明パスに沿った光は、試料に到達するために、浸漬流体と試料ホルダの材料とを通過し得る。集光パスに沿った光は、試料ホルダの材料と浸漬流体とを通過し得る。試料ホルダは、照明パスの光軸に対して概ね垂直である、照明パスに沿った第1の光学面を有し得る。試料ホルダは、集光パスの光軸に対して概ね垂直である、集光パスに沿った第2の光学面を有し得る。試料ホルダは、モジュール式であり得る。試料ホルダは、密閉チャネル内に試料を含み得る。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
照明パスに沿って照明光を試料に向けるように構成された照明光学装置と、
集光パスに沿って前記試料からの光を受け取るように構成された集光光学装置と、
浸漬媒体を保持するように構成された浸漬チャンバと、
前記試料を支持するように構成された試料ホルダと、
を備える装置であって、
前記試料ホルダは、第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを含み、
前記第２の表面は、浸漬媒体に隣接し、
前記第２の表面は、前記照明パスに対して概ね垂直である、前記照明パスに沿った第１の光学面と、前記集光パスに対して概ね垂直である、前記集光パスに沿った第２の光学面とを含む、装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記装置は、前記照明パス及び前記集光パスに対する配向において前記試料ホルダを支持するように構成された支持部材をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記試料ホルダは、前記支持部材の受け口に取り外し可能に位置決め可能なモジュール式試料ホルダである、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の光学面は、前記第２の光学面に対して概ね垂直である、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記浸漬媒体、前記試料、前記第１の光学面及び前記第２の光学面は、整合された屈折率を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記試料ホルダは、前記試料を含むように構成された密閉チャネルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記密閉チャネルは、当該チャネルに流体を供給するように構成された入口と、当該チャネルから流体を排出するように構成された出口とに結合されている、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記試料ホルダは、複数のトラフを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記試料ホルダは、複数のウェルを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
支持体受け口と浸漬流体とを含み、前記浸漬流体を通って照明パスに沿って照明ビームを焦点領域の方に向け、当該焦点領域から前記浸漬流体を通って集光パスに沿って集光光を受け取るように構成された顕微鏡と、
モジュール式試料ホルダと、
を備えるシステムであって、
前記モジュール式試料ホルダは、
試料を支持するように構成された試料チャンバと、
前記モジュール式試料ホルダの側面に沿って位置決めされた第１の光学面及び第２の光学面と、
を備え、
前記モジュール式試料ホルダは、以下のように前記支持体受け口に取り外し可能に位置決め可能である、即ち、
前記焦点領域は、前記試料内において位置決め可能であり、
前記第１及び前記第２の光学面は、前記浸漬流体に隣接し、
前記第１の光学面は、前記照明パスに沿って、前記照明パスに対して概ね垂直であり、
前記第２の光学面は、前記集光パスに沿って、前記集光パスに対して概ね垂直であるように、前記モジュール式試料ホルダは、前記支持体受け口に取り外し可能に位置決め可能である、システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年２月１２日に出願された米国仮特許出願第６２／８０４，６０６号の先行する出願日の米国特許法（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．）第１１９条の下における利益を主張するものであり、当該米国仮特許出願の内容全体は、あらゆる目的のために参照により完全に本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,200 文字）【０００２】
研究開発に関する声明
本発明は、米国国防総省から授与された助成金番号Ｗ８１ＸＷＨ－１４－２－０１８３及び米国国立衛生研究所から授与された助成金番号Ｆ３２ＣＡ２１３６１５の下で政府支援を受けてなされたものである。政府は、本発明について一定の権利を有している。
【０００３】
本発明の実施形態は、概して光学的撮像、特に顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００４】
顕微鏡は、一般的に、光を試料に向け、次いで、試料から受け取った光に基づいて試料を撮像することに関与し得る。いくつかの顕微鏡においては、システムの光学装置を、試料に対して試料ホルダの反対側（底部）に配置する場合がある。これにより、試料へのアクセスを向上させ、試料の準備／装着などを容易にさせることができる。従って、照明光及び集光光は、光学装置と試料との間を通過するために試料ホルダの材料を通過する場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
異なるタイプの試料は、それらを支持するために異なるタイプの試料ホルダを必要とする場合がある。例えば、いくつかの試料は、ガラススライドのような平坦なプレート上に載置される場合があり、一方、他の試料は、液体（例えばウェルプレート内）に懸濁される場合がある。顕微鏡の光学装置に干渉することなく、種々のタイプの試料や試料ホルダに対応する顕微鏡があると便利な場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
概要
少なくとも１つの態様においては、本開示は、照明光学装置、集光光学装置、浸漬チャンバ及び試料ホルダを含む装置に関する。照明光学装置は、照明パスに沿って照明光を試料に向ける。集光光学装置は、集光パスに沿って試料からの光を受け取る。浸漬チャンバは、浸漬媒体を保持する。試料ホルダは、試料を支持し、第１の表面と、当該第１の表面とは反対側の第２の表面と、を含む。第２の表面は、浸漬媒体に隣接している。第２の表面は、照明パスに対して概ね垂直である、照明パスに沿った第１の光学面と、集光パスに対して概ね垂直である、集光パスに沿った第２の光学面と、を含む。
【０００７】
装置は、照明パス及び集光パスに対する配向において試料ホルダを支持することが可能な支持部材を含み得る。試料ホルダは、支持部材の受け口に取り外し可能に位置決め可能なモジュール式試料ホルダであるものとしてもよい。第１の光学面は、第２の光学面に対して概ね垂直であるものとしてもよい。浸漬媒体、試料、第１の光学面及び第２の光学面は、整合された屈折率を有し得る。試料ホルダは、試料を含むことが可能な密閉チャネルを含み得る。この密閉チャネルは、チャネルに流体を供給するように構成された入口と、チャネルから流体を排出するように構成された出口とに結合されるものとしてもよい。試料ホルダは、複数のトラフを含み得る。試料ホルダは、複数のウェルを含み得る。
【０００８】
少なくとも１つの態様においては、本開示は、顕微鏡とモジュール式試料ホルダとを含むシステムに関する。顕微鏡は、支持体受け口と、浸漬流体とを含む。顕微鏡は、浸漬流体を通って照明パスに沿って照明ビーム光を焦点領域の方に向け、当該焦点領域から浸漬流体を通って集光パスに沿って集光光を受け取る。モジュール式試料ホルダは、試料を支持する試料チャンバと、モジュール式試料ホルダの側面に沿って位置決めされた第１の光学面及び第２の光学面とを含む。モジュール式試料ホルダは、焦点領域が試料内において位置決め可能であり、第１及び第２の光学面が浸漬流体に隣接し、第１の光学面が照明パスに沿って、当該照明パスに対して概ね垂直であり、第２の光学面が集光パスに沿って、当該集光パスに対して概ね垂直であるように、支持体受け口に取り外し可能に位置決め可能である。
【０００９】
照明ビームは、光シートであるものとしてもよい。試料ホルダは、試料を保持するように構成されたトラフを含み得る。その場合、第１の光学面及び第２の光学面は、トラフの底部を形成し得る。試料ホルダは、試料を保持するように構成されたウェルを含み得る。その場合、第１の光学面及び第２の光学面は、ウェルの底部を形成し得る。試料ホルダは、試料を保持することが可能なチャネルを含み得る。第１の光学面は、第２の光学面に対して概ね垂直であるものとするとよい。試料、浸漬流体、第１の光学面及び第２の光学面は、整合された屈折率を有し得る。
【００１０】
少なくとも１つの態様においては、本開示は、照明光を試料に供給する照明光学装置と、試料からの光を受け取る集光光学装置と、浸漬流体を保持する浸漬チャンバと、試料ホルダとを含む装置に関するものである。この試料ホルダは、当該試料ホルダの材料を貫通する密閉チャネルを含む。この密閉チャネルは、試料を保持する。試料ホルダは、当該試料ホルダの表面が浸漬流体に隣接するように位置決め可能である。照明光は、試料に到達する前に、浸漬媒体と試料ホルダとを通過し、試料からの光は、集光光学装置に到達する前に、試料ホルダと浸漬媒体とを通過する。
（【００１１】以降は省略されています）

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