二光子励起顕微鏡の原理と製品技術

Frontiers in Live Bone Imaging Researches. Two-Photon Excitation Microscopy, principles and technologies.

　1931年，米国の物理学者マリア・ゲッパート・マイヤーが予言した二光子吸収過程は，1990年にDenk, Webbらのグループが初めて現象を示し1996年に市場に製品が投入された。しかし，最近まで，ごく限られた研究者にしか使われていなかっただけでなく，導入したものの調整方法が難しく有効に使われていないというケースも多かった。しかし近年，顕微鏡各社より新製品が発売され赤外超短パルスレーザの使い勝手の向上もあいまって性能が安定し操作性が向上する一方，脳神経科学だけでなくがん，免疫分野への応用も広まり，2013年度の国内出荷台数は40台程度まで増えている。本稿では，二光子励起顕微鏡の原理および，効率的に画像取得するために工夫されたいくつかの製品技術を議論する。

　The“two photon absorption”phenomenon had been predicted by the American Physicist, Maria Ghöppert-Mayer in 1931. Denk and Webb group had proved it in 1990 and the first product had been launched in the market in 1996. But ever since the product became available, the number of users are not increased. Moreover, the system had been too difficult to use and the system sometimes stay not working in labs. But recently, the new easier-to-use products are released and the ultra short pulse IR laser became stable. And its applications are extending from neuro-science to oncology or immunology fields. Due to these reasons, the shipment of multi-photon microscope in Japan in 2013 is approximately 40 units which is 3 times bigger than in 2010. 　In this paper, I would like to discuss the principles of two-photon microscopy and some of the new technologies for the higher signal capture efficiency.