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カンチレバーを用いた高周波電子スピン共鳴測定法の高感度化とタンパク質観測の実現

研究課題

研究課題/領域番号 26610104
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関神戸大学

研究代表者

太田 仁  神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (70194173)

研究分担者 大道 英二  神戸大学, 理学研究科, 准教授 (00323634)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードカンチレバー / 電子スピン共鳴 / 金属タンパク質 / ESR / タンパク質計測 / 高周波 / 高感度 / 高周波数
研究成果の概要

ピエゾ抵抗型カンチレバーのESR測定周波数を世界最高記録の1.1 THzに拡張することに成功した。さらに,カンチレバーの変位を高感度に検出する方法としてFabry-Perot干渉計による新しい変位計測手法を開発した。その結果,ヘムタンパク質の活性中心であるヘミン分子の微量試料(~100 ng)に対しても高周波ESR測定を行い、0.5 THzまでの高周波ESR信号の検出に成功した。そして、多周波数測定の結果から詳細なゼロ磁場分裂定数の導出に成功した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 7件、 招待講演 8件)

  • [雑誌論文] Force-detected ESR measurements in a terahertz range up to 0.5 THz and application to hemin2017

    • 著者名/発表者名
      Tsubasa Okamoto, Hideyuki Takahashi, Eiji Ohmichi, Hitoshi Ohta
    • 雑誌名

      Applied Magnetic Resonance

      巻: 48 号: 5 ページ: 435-444

    • DOI

      10.1007/s00723-017-0872-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wide-dynamic-range cantilever magnetometry using a fiber-optic interferometer and its application to high-frequency electron spin resonance spectroscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Takahashi, Tsubasa Okamoto, Eiji Ohmichi, and Hitoshi Ohta
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 9 号: 12 ページ: 126701-126701

    • DOI

      10.7567/apex.9.126701

    • NAID

      210000138131

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Ultrasensitive Terahertz ESR Spectroscopy for Metalloprotein Using a Microcantilever2016

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, H. Takahashi, E. Ohmichi, and H. Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves

      巻: 37 号: 12 ページ: 1173-1184

    • DOI

      10.1007/s10762-016-0305-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-frequency force-detected electron spin resonance in the millimeter-wave region up to 150 GHz2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ohmichi, Y. Tokuda, R. Tabuse, D. Tsubokura, T. Okamoto, and H. Ohta
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 87 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.4959152

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-frequency electron paramagnetic resonance of metal-containing porphyrin compounds using a microcantilever2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Ohmichi, Tsubasa Okamoto, Masaaki Mitani, Hideyuki Takahashi, Hitoshi Ohta
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 162 ページ: 190-193

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2016.04.016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of High-Pressure ESR System Using Micro-coil2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kawasaki, T. Sakurai, E. Ohmichi, S. Okubo, H. Ohta, K. Matsubayashi, Y. Uwatoko
    • 雑誌名

      Appl. Magn. Reson.

      巻: 46 号: 9 ページ: 987-992

    • DOI

      10.1007/s00723-015-0650-y

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical detection of electron spin resonance beyond 1 THz2015

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: 107 号: 18

    • DOI

      10.1063/1.4935204

    • NAID

      120005842525

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Multi-Extreme THz ESR: Recent Developments and Future2016

    • 著者名/発表者名
      太田 仁
    • 学会等名
      Modern Development of Magnetic Resonance
    • 発表場所
      Academy of Sciences of the Republic of Tatarstan, Kazan, Russia
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multi-extreme THz ESR: New developments and applications2016

    • 著者名/発表者名
      太田 仁
    • 学会等名
      Asia-Pacific EPR-ESR Symposium 2016
    • 発表場所
      Mayak Hotel, Irkutsk, Russia
    • 年月日
      2016-08-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Exotic Quantum Spin Systems Studied by Multi-Extreme THz EMR2016

    • 著者名/発表者名
      太田 仁
    • 学会等名
      The 4th Forum EMR-PL
    • 発表場所
      Morasko AMU campus, Poznan, Poland
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ピエゾ抵抗型マイクロカンチレバーを用いた力検出高周波ESR測定法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡本翔、高橋英幸、大道英二、太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重極限テラヘルツESRの開発とその量子スピン系研究への応用2015

    • 著者名/発表者名
      太田仁、大久保晋、大道英二、櫻井敬博、高橋英幸
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2015)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁化検出高周波ESR測定法のタンパク質への応用2015

    • 著者名/発表者名
      岡本翔、高橋英幸、大道英二、太田仁
    • 学会等名
      第54回電子スピンサイエンス学会年会(SEST2015)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県・新潟市)
    • 年月日
      2015-11-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重極限THz ESRの開発とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      太田仁、櫻井敬博、大久保晋、大道英二、高橋英幸
    • 学会等名
      第25回日本赤外線学会研究発表会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県・春日井市)
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カンチレバーを用いたヘムたんぱく質の高周波ESR測定装置の改良2015

    • 著者名/発表者名
      岡本翔、高橋英幸、大道英二、太田仁
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-extremeTHz ESR: Its Developments and Applications2015

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta, S. Okubo, E. Ohmichi, T. Sakurai
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT2015)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development for ultrasensitive terahertz ESR of metal protein using a microcantilever2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, H. Takahashi, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 学会等名
      The Second International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT2015)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-Extreme THz ESR: Developments and Its Application to Multiferroic Substance YCrO32015

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta, S. Okubo, E. Ohmichi, T. Sakurai, H. Takahashi, S. Ikeda, S. Hara, H. Sakurai
    • 学会等名
      International Society of Magnetic Resonance (ISMAR2015)
    • 発表場所
      Shanghai (China)
    • 年月日
      2015-08-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of cantilever-detected ESR technique for small-volume heme protein analysis2015

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto, E. Ohmichi, H. Ohta
    • 学会等名
      The 3rd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology (AWEST 2015)
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-extreme THz ESR systems and Its Application to Quantum Spin Substance2015

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta, S. Okubo, E. Ohmichi, T. Sakurai. H. Takahashi
    • 学会等名
      The 3rd Awaji International Workshop on Electron Spin Science & Technology (AWEST 2015)
    • 発表場所
      淡路夢舞台(兵庫県・淡路市)
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カンチレバーを用いた高周波ESR測定法の金属タンパク質への応用2015

    • 著者名/発表者名
      岡本翔
    • 学会等名
      日本物理学会 2015年春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] カンチレバーを用いた高周波ESR測定法の生体試料への応用2014

    • 著者名/発表者名
      岡本翔
    • 学会等名
      若手フロンティア研究会2014
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-12-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] カンチレバーを用いた高分解能生体ESR測定に向けた試み2014

    • 著者名/発表者名
      岡本翔
    • 学会等名
      日本赤外線学会 第24回研究発表会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2014-11-27 – 2014-11-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of cantilever-detected ESR to biological systems2014

    • 著者名/発表者名
      T. Okamoto
    • 学会等名
      APES-IES-SEST 2014
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-Extreme THz ESR Systems in Kobe2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta
    • 学会等名
      International Symposium “Catalytic Systems for Chemical Energy Conversion”
    • 発表場所
      Muelheim an der Ruhr, Germany
    • 年月日
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Developments and applications of multi-extreme THz ESR2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ohta
    • 学会等名
      Magnetic Resonance: fundamental research and pioneering applications (MR-70)
    • 発表場所
      Kazan, Russia
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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