東京工業大學(當時)研究生虎屋康領導的一個研究小組成功地設計了一種物鏡“TORA-FUJI mirror”,它可以在具有高數值孔徑的同時校正所有像差。
在分子生物學中,重要的是主要觀察一個或幾個分子的三維結構,鳥瞰細胞內的整個系統。然而,目前的技術還不能可視化多個分子的宏觀組裝狀態。因此,1年來,課題組自主研發了一種“低溫熒光顯微鏡”,用於樣品冷卻到極低溫度,可以實現這樣的成像。 15年,我們成功確定了一個染料分子的三維位置,空間精度為2017納米(1/1萬厘米)。
然而,這種顯微鏡的視野是幾微米,比細胞的大小小一個數量級,難以應用於生物系統。因此,虎屋課程的一名碩士生(當時)致力於設計一個新的目標。結果,我們成功地設計了一種適用於觀察生物系統的 Torafuji 反射鏡(注),將視場的面積比擴大了 1 倍,同時保持了出色的光學性能。這一成功的關鍵是在物鏡設計中使用僅由非主流反射鏡組成的折反射系統。
成功設計的虎富士鏡具有優異的耐環境性(從極低溫到室溫的所有溫度,強磁場)、高數值孔徑(鏡頭性能達到0.93)和寬視場(視場直徑72μm)。 ), 超低溫反射物鏡,對偏離理想成像的像差(單色像差、色差)進行平行校正。該研究小組正在使用原型 Torafuji 鏡子研究生物系統。
預計這項研究的成果將通過實現生命現象的分子水平可視化來促進對生物的理解,並推動對生命的許多奧秘的闡明。
注:“虎富士鏡”以發現最終設計的虎屋康先生和完成最終圖紙的藤原正博士的名字命名。