분자 생물학에서는, 주로 1개 내지 소수의 분자의 입체 구조를 관찰하고, 또한, 세포 내부의 시스템 전체의 조감이 중요하다.그러나, 현재의 기술에서는, 복수의 분자의 거시적 집합 상태를 시각화할 수 없었다.그래서 연구그룹은 15년간 이런 이미징을 실현할 수 있는 극저온으로 냉각한 시료인 '크라이오 형광 현미경'을 독자 개발해 왔다. 2017년, 색소 1분자의 1차원 위치를 1나노미터(1천만분의 XNUMXcm)의 공간 정밀도로 결정하는 데 성공했다.

　그러나, 이 현미경의 시야는 수 미크론과 세포의 크기보다 1 자리수 작기 때문에, 생체계에의 응용이 곤란했다.그래서 토라야 석사과정 학생(당시)이 새로운 대물경 설계에 임했다.그 결과, 우수한 광학 성능을 유지한 채, 시야를 면적비로 600배로 넓히는 것으로, 생물계의 관찰에 적합한 호도경(주)의 설계에 성공했다.이 성공의 핵심은 대물 렌즈 설계에서 비 주류 거울만으로 구성된 반사 광학계를 사용하는 것입니다.

　설계에 성공한 호랑이 거울은 우수한 내환경 성능(극저온에서 실온까지의 모든 온도, 강자장), 높은 개구수(렌즈의 성능을 나타내는 값으로 0.93을 달성), 넓은 시야(시야 직경 72μm) ), 이상적인 결상으로부터의 어긋남인 수차(단색수차, 색수차)의 보정을 병립시킨 극저온용 반사 대물렌즈.이 연구 그룹에서는 시작한 호랑이 거울을 이용하여 생체계 연구가 진행 중이다.

　이번 연구 성과에 의해 생명현상의 분자레벨 가시화가 실현됨으로써 생물에 대한 이해가 진행되어 많은 생명의 수수께끼의 해명이 진행될 것으로 기대된다.

주：「호랑이 거울」은, 궁극의 디자인을 밝혀낸 도라야 야스야 씨와 최종 도면을 쓴 후지와라 정규 박사의 이름으로부터 명명.

논문 정보:【Applied Physics Letters】Aberration correctod cryogenic objective mirror with a 0.93 numerical aperture