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バイオサイエンス向けモジュラー分光ソリューション

Andorの高感度カメラおよび分光器のラインナップは、生物由来および人工バイオ材料の化学的・構造的特性を、マクロスケールからナノスケールまで、生体内または 生体外において、高い精度と再現性をもって評価するための高度にカスタマイズ可能なソリューションを提供します。

これには、ラマン分光法、発光/蛍光分光法、吸収/反射分光法、拡散反射分光法、レーザー誘起破壊分光法(LIBS)による細胞 ・組織、標的検出・治療用機能化分子、ウイルス・病原体、植物の研究が含まれます。 生物医学的応用において、分光法は様々な医療環境における非侵襲的ながん・疾患診断法の開発に不可欠なツールであると同時に、手術中の効率向上を目的とした術中診断環境での利用も拡大しています。

お客様のニーズに合わせた分光分析ソリューション

Andorのモジュラー分光検出ソリューションは、UVからSWIR領域まで高感度プラットフォームを提供し、多様な生物試料・生体材料、光子領域、およびマイクロ分光法などの設定構成において、最高精度と測定再現性を保証します。

高感度&ダイナミックレンジ

  • 高感度UV-SWIR
  • 大型画素ウェル深さ
  • 高解像度マトリクス
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ns から µs
時間分解能

  • ナノ秒ゲート
  • 単一光子レベルまでの高感度
  • 頭部搭載型DDG(ps精度)
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マイクロ秒からミリ秒
時間分解能

  • 数kHzのスペクトルレート
  • 単一光子レベルの高感度
  • 高分解能マトリクス
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分光器システムと付属品

  • 高モジュラー性、高分解能、高スループットを実現したKymera & Shamrock
  • 広帯域同時測定、高分解能のMechelle
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応用と技術

ウイルスと病原体

有害な生物学的実体を迅速に検出し、正確に同定する能力は、生体内 ・生体外・遠隔バイオセンシング手法の高度化に依存しています。

この分野の研究には、特定の標的種の検出効率を高めるためのバイオタグや機能化分子、複合ナノ粒子および基質の開発が含まれます。さらに、ラベルフリーかつサンプル前処理を必要としない分子検出手法(例:ラマン分光法、特にサンプルの自己蛍光干渉を回避できるUVラマン)や、原子検出手法(例:広帯域LIBS)の開発も進められています。これらの手法を多変量解析と組み合わせることで、実験室内や現場において未知物質を直接同定することが可能になります。

液体、スプレー、浮遊粒子など、さまざまな媒体におけるウイルスや病原体の拡散を研究する際には、主に高速sCMOSカメラやゲート付きICCD検出器を用いた時間分解イメージング手法(例:レーザー誘起蛍光法[LIF])が使用されます。また、蛍光分光法やラマン分光法などの分光手法も、複雑な化学環境や生体材料マトリックス中に存在する物質の識別や分離に有効です。

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がん・疾患

分光法は、さまざまな疾患に関連する異常な分子構造や原子構造を検出・同定するための、高感度かつ高特異性の手法開発を支える強力なツールです。

ラベルフリー近赤外(NIR)ラマン分光法、蛍光分光法、広帯域拡散反射分光法は、ケモメトリクスと組み合わせることで、がん組織を健康な組織と区別し、生体内または 生体外で迅速にスクリーニング・識別することが可能です。これらの技術に基づく装置は、医療・臨床環境における患者診断への応用が進んでいます。また、レーザー誘起破壊分光法(LIBS)は、特定の疾患に関連する微量元素の同定を可能にします。

分光法に基づく分析技術は、設計された生体分子や関連するナノ材料の開発および特性評価においても重要な役割を果たします。これらの構造体はバイオタグとして利用可能であり、複雑な生物学的環境における異常構造や健康マーカーの特定、特定環境への薬剤送達、さらには特定疾患に対する治療法や薬剤の効果評価などに活用されます。

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関連文献

術中手術

がん組織を完全かつ確実に切除するためには、外科医をリアルタイムで支援する高度なツールの活用が不可欠です。

現在、開発段階、臨床試験、FDA承認プロセスにある一部のツールでは、フォトニクス技術が用いられています。例えば蛍光イメージングでは、標的組織のみに結合するよう設計された生体分子を使用することで、腫瘍やその境界を可視化します。

さらに、近赤外(NIR)ラマン分光法のように、より高い感度と特異性を備えた技術もあります。この手法では、組織タイプごとに固有の化学的特徴を利用することで、残存腫瘍の存在を明確に示すと同時に、正常組織の不要な除去を最小限に抑えることが可能になります。

選別と品質管理

フォトニクス技術は、研究機関や製薬・産業分野において、細胞、エクソソーム、タンパク質、微生物、人工生体材料、生体分子、組織など、幅広い生物学的サンプルを迅速にスクリーニングするために日常的に用いられています。

分光法は、これらの試料における関心のある特性や機能を、直接的かつラベルフリーで、あるいは特定の生物学的構造や分子を標的とするよう設計されたバイオマーカーを用いて間接的に特定することができる、高度に特異的な技術群(例:ラマン分光法)を含みます。そのため、ハイスループットによる選別・分類、品質管理、さらには医療診断においても強力なツールとなります。

植物

分光法に基づく技術は、植物の代謝や発育に関する理解を深めるために活用できます。レーザー誘起破壊分光法(LIBS)は元素情報を提供し、例えば、疾病や消費者への潜在的な健康リスクに関連する重金属や汚染物質の特定に用いられます。

ラマン分光法、特にラマンマッピングは、特定の代謝過程や構造的な発達(例:細胞壁)に関連する化学物質を検出するために使用できます。

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生体材料工学

ナノ材料科学は、生物学的および生物医学的応用に向けた高度なツールを次々と生み出しています。これには、特定の生物学的構造や化学種、あるいは機能について、生体内・生体外での研究や同定を強化するための機能化ナノプローブが含まれます。例えば、より明るく、より安定で、低毒性の量子ドットや、SERS基盤基板の開発などが挙げられます。

これらの技術は、より迅速かつ正確な医療診断手法の開発や、リアルタイムでの外科手術支援への応用が期待されています。さらに、他のナノ構造材料も、薬物送達や治療法の効率性および正確性の向上に貢献する可能性があります。

研究能力を拡大する

Andorの生物学および生物医学分野向け検出ソリューションは分光法を超えて展開しています:

学習センターのリソース

出版物

著者 タイトル
Liu et al Robust Synthesis of Targeting Glyco-Nanoparticles for Surface Enhanced Resonance Raman Based Image-Guided Tumor Surgery 2024
Pirnat et al Quantifying local stiffness and forces in soft biological tissues using droplet optical microcavities 2024
Wang et al Theranostic Nanocapsules: Heating, Imaging, and Luminescence Nanothermometry 2024
Eshun et al Investigating fluorescent amino acids with entangled two-photon excited fluorescence 2024
Uriel et al De Novo Access to BODIPY C-Glycosides as Linker-Free Nonsymmetrical BODIPY-Carbohydrate Conjugates 2024
Gayathri et al Tumour polyp detection using random lasing 2024
Paul et al Comparing lipid remodeling of brown adipose tissue, white adipose tissue, and liver after one-week high fat diet intervention with quantitative Raman microscopy 2024
Murakami et al Backward multiplex coherent anti-Stokes Raman (CARS) spectroscopic imaging with electron-multiplying CCD (EM-CCD) camera 2023
Wang et al Fast determination of electrolyte elements in human blood plasma using surface-enhanced laser-induced breakdown spectroscopy combined with a gel film method 2023
Wu et al Detection of melanin influence on skin samples based on Raman spectroscopy and optical coherence tomography dual-modal approach 2023
Cai et al Activity-Based Self-Enriched SERS Sensor for Blood Metabolite Monitoring 2023
Rodríguez-López et al Network Viscoelasticity from Brillouin Spectroscopy 2023
Chen et al Au@4-MBA@Ag NPs labeled SERS lateral flow immunoassay for ultrasensitive and quantitative detection of Salmonella enteritidis 2023
Lian et al Identification of Lung Tumors in Nude Mice Based on the LIBS With Histogram of Orientation Gradients and Support Vector Machine 2023
Kalcec et al Selenium Nanoparticles as Potential Drug-Delivery Systems for the Treatment of Parkinson’s Disease 2023