コンプレックス光波面整形を基軸とする光アクセス可能なマウス脳空間の飛躍的拡大

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―近赤外光高速波面整形システムによるマウス脳深部への集光技術の開発―昨年度は，世界最速となる一次元空間光変調手法(1D-SLM)の開発に成功した．今年度，昨年度に出願した当該技術に関する国内特許が認定され，さらには当該技術に関するPCT出願を行った．また，開発技術の成果発表として，論文投稿を完了し，現在査読中である．今年度，世界最速1D-SLMを基盤とした高速閉ループ型の波面整形システムの構築を行っている．現状，目標とする10ミリ秒の応答速度を持った閉ループを実現しており，今後は今後1ミリ秒以下の応答速度の実現を目指す．―マウス脳皮質全体をカバーする超広視野対物レンズの開発昨年度は，世界最速1D-SLMを基盤とした散乱レンズの原理実証を行った．その結果，開口数0.5と5mmの視野を同時実現できる散乱レンズを実験的に実証することができた．開口数0.5のオリンパス対物レンズの視野と比べて，およそ5倍の視野拡大に成功した．この開発技術の成果発表として，論文投稿を完了し，現在査読中である．一方で，今年度，散乱レンズは，0.1%程度の極めて低い光利用効率しか達成できない事が実験的に判明した．この点は，神経細胞の蛍光計測を行う上で，本質的な問題となることが分かった．そこで，今年度は，散乱レンズのアプローチを断念し，全く異なるアプローチでマウス脳皮質全体をカバーする超広視野レンズの実現をめざした．具体的には，空間光変調器による波面補償を前提とすることで，収差を許容する対物レンズを設計することを検討した．