[发明专利]ODMR温度测量方法

说明书

本发明以提供基于光学检测磁共振能够以更高的精度测量温度的技术为技术问题，通过如下方法解决该技术问题，该方法是基于无机荧光颗粒的光学检测磁共振来测量对象物的温度的方法，包括：(a)对包含无机荧光颗粒的对象物照射频率彼此不同的多种微波的步骤；(b)分别用不同的光子计数器测量照射各种微波时的无机荧光颗粒的荧光强度的步骤；(c)基于光子计数器间的脉冲测量数的误差来修正荧光强度的步骤；和(d)基于得到的修正值来计算对象物的温度的步骤。

技术领域

本发明涉及ODMR(Optically Detected Magnetic Resonance，光学检测磁共振)温度测量方法等。

背景技术

以荧光检测为基础开发了各种测量细胞内部的温度的技术。作为这样的技术，例如报告有利用荧光色素、荧光聚合物纳米颗粒基于荧光光谱的波长峰值变化来测量温度的技术、利用量子点基于荧光光谱的波长峰值变化来测量温度的技术、利用荧光纳米金刚石等无机荧光颗粒基于光学检测电子自旋共振波谱的频率峰值变化来测量温度的技术等。这些技术虽然空间分辨率、温度灵敏度比较高，但迄今为止无法进行生物体内的温度测量。

另一方面，作为小鼠在体(in vivo)温度测量技术，报告有利用荧光色素、稀土类纳米颗粒的测量技术，但其空间分辨率和温度灵敏度低，无法进行一个细胞水平的温度测量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/165505号

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明人着眼于基于光学检测电子自旋共振波谱峰位移的温度测量法，对此进行了研究。在该测量方法中，现有技术报告了捕捉整个波谱峰并计算其峰位移的方法。然而，在该方法中，为了捕捉整个波谱峰而需要时间，难以进行实时温度测量。为了解决该问题，在专利文献1中提出了如下技术：不捕捉要推算的整个波谱峰，而是测量该峰中的4个点，根据所得到的测量值来计算峰位移。

本发明人在对该多点测量技术进一步进行研究的过程中发现，在细胞、个体水平这样的动态环境下进行实时温度测量时，会引起要测量的光子数的变动等，这会引起温度测量值的伪值(artifact)。由于这样的伪值，即使在实际的温度恒定的状况下，测量温度也会大幅变动。

因此，本发明的技术问题在于提供一种基于光学检测磁共振，能够以更高的精度测量温度的技术。优选的是，本发明的技术问题在于提供一种能够以更高的精度实时地测量细胞、个体内的温度变化的技术。

用于解决技术问题的技术方案

本发明人进行了深入研究，结果发现，在多点测量中使用的多个光子计数器之间存在光电计数响应性的差异(来自光子的脉冲的测量数的误差)，这会引起上述的温度测量值的伪值。本发明人基于该发现进一步进行了研究，结果发现，如果是如下的方法，即，基于无机荧光颗粒的光学检测磁共振来测量对象物的温度的方法，则能够以更高的精度测量温度，该方法包括：(a)对包含无机荧光颗粒的对象物照射频率彼此不同的多种微波的步骤；(b)分别用不同的光子计数器测量照射各种微波时的无机荧光颗粒的荧光强度的步骤；(c)基于光子计数器间的脉冲测量数的误差来修正荧光强度的步骤；和(d)基于得到的修正值来计算对象物的温度的步骤。本发明人基于该见解进一步进行了研究，从而完成了本发明。

即，本发明包含下述方式。

项1.一种基于无机荧光颗粒的光学检测磁共振来测量对象物的温度的方法，其包括：

(a)对包含无机荧光颗粒的对象物照射彼此不同的频率的多种微波的步骤；

(b)分别用不同的光子计数器测量照射各种微波时的无机荧光颗粒的荧光强度的步骤；

(c)基于光子计数器间的脉冲测量数的误差来修正荧光强度的步骤；和