[發明專利]微小物體的集聚系統以及微小物體的集聚方法

有效

• 申請號: 202080030830.2
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN113727776B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 飯田琢也;床波志保;石川弘樹;山崎力
• 申請（專利權）人: 公立大學法人大阪;株式會社村田制作所
• 主分類號: H01S5/02253
• 分類號: H01S5/02253;H01S5/02251;B01J19/00;C12M1/26
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 趙琳琳

樣本臺(1)構成為對設置了薄膜(12)的基板(11)進行保持。激光模塊(4)包含多個發光區域(421)，從多個發光區域(421)分別發出多個激光光線(L)。光波導(44)以及透鏡(45)將多個激光光線(L)聚光到同一聚光點(F)。調整機構(6)構成為對樣本臺(1)與聚光透鏡(光波導(44)以及透鏡(45))之間的相對位置關系進行調整。控制裝置(50)構成為能夠進行單一照射模式和多點照射模式的切換。單一照射模式是對調整機構(6)進行控制使得多個激光光線(L)的聚光點(F)與薄膜(12)一致的模式。多點照射模式是對調整機構(6)進行控制使得聚光點(F)偏離薄膜(12)的模式。

技術領域

本公開涉及微小物體的集聚系統以及微小物體的集聚方法，更特定地，涉及對分散在液體中的多個微小物體進行集聚的技術。

背景技術

已提出一種用于對分散在液體中的多個微小物體(微粒子、細胞或者微生物等)進行集聚的技術。例如日本特開2017-202446號公報(專利文獻1)以及國際公開第2018/159706號(專利文獻2)公開如下技術，即，通過光照射對分散在液體中的多個微小物體進行集聚。若對將光變換為熱的光熱變換區域照射光，則光照射位置附近的液體被局部地加熱。由此，產生微泡并且在液體中產生對流。這樣一來，多個微小物體搭乘對流而朝向微泡被運送從而集聚于光照射位置附近。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2017-202446號公報

專利文獻2：國際公開第2018/159706號

發明內容

發明要解決的課題

在通過光照射對分散在液體中的多個微小物體進行集聚的集聚系統中，要求在更短時間集聚更多的微小物體，換言之，要求更高效率地集聚微小物體。

為了高效率地集聚微小物體，也可以考慮使照射到光熱變換區域的光的輸出增大。然而，伴隨光輸出的增大，光照射位置附近的溫度上升量變大。在微小物體之中存在應抑制熱損傷的微小物體。例如微生物一般不耐熱，因此若由于光照射而引起過度的溫度上升則有可能會死亡。因此，根據微小物體，有時期望抑制對微小物體的熱損傷。另一方面，還可能存在如下的微小物體，即，可以不特別考慮上述那樣的情況而單純使光輸出增大。因此，期望集聚系統的用戶能夠根據微小物體的種類或者特性等來選擇以怎樣的方式對微小物體進行集聚。

本公開正是為了解決上述課題而完成的，其目的在于，使得用戶能夠選擇分散在液體中的多個微小物體的集聚方式。

用于解決課題的手段

(1)按照本公開的某個方面的微小物體的集聚系統對分散在液體中的多個微小物體進行集聚。微小物體的集聚系統具備：保持裝置，構成為對設置了光熱變換區域的基板進行保持；激光光源，包含多個發光區域，從多個發光區域分別發出多個激光光線；聚光透鏡，將多個激光光線聚光到同一聚光點；調整機構，構成為對保持裝置與聚光透鏡之間的相對位置關系進行調整；以及控制裝置，對調整機構進行控制。控制裝置構成為能夠進行單一照射模式和多點照射模式的切換，其中，單一照射模式和多點照射模式分別是將多個激光光線之中的至少一部分照射到光熱變換區域的模式。單一照射模式是對調整機構進行控制使得多個激光光線的聚光點與光熱變換區域一致的模式。多點照射模式是對調整機構進行控制使得多個激光光線之中的至少一部分通過光熱變換區域而聚光點偏離光熱變換區域的模式。

(2)在多點照射模式下，控制裝置對調整機構進行控制來調整聚光透鏡與光熱變換區域之間的距離，由此設定照射到光熱變換區域的多個激光光線間的間隔。

(3)激光光源是垂直共振面發光激光器。

(4)聚光透鏡包含漸變折射率型的光纖和平凸透鏡。光纖具有覆蓋多個發光區域的一端和與平凸透鏡的平面側接合的另一端。