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魚類由来反磁性結晶のDNA固定による光学素子化と磁気マニピュレーション法の構築

Research Project

Project/Area Number 14J06583
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Nanobioscience
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

水川 友里  広島大学, 先端物質科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords生体由来グアニン結晶 / 磁場配向 / マイクロミラー / 核酸塩基 / DNA / バイオミメティクス / 磁気マニピュレーション / 反磁性磁化率異方性 / DNA / グアニン結晶 / 生体由来
Outline of Annual Research Achievements

・痛風治療モデルのための深海魚体表面におけるグアニン結晶凝集体に対する溶解実験
ヨコエソの体表面付近に存在するグアニン結晶の凝集体の溶解実験を行った.グアニン凝集体を磁場印加下で観察し,さらに磁場印加下でアルカリ溶液滴下後の観察を行った.結果,磁場印加実験では,磁場印加前後で結晶凝集体からの光反射パターンが変化した.また磁場印加下での溶解実験を磁場印加なしの実験と比較すると,磁場下では溶解速度が遅くなる傾向にあった.これより結晶凝集体への磁場印加は磁場配向により光反射パターンが変化し,磁場印加下での結晶凝集体に対する溶解実験では,結晶溶解速度に影響を与えることが判明した.これより,深海魚の結晶凝集体は尿酸が原因で発症する痛風の治療モデルに適用されることが期待される.
・深海魚魚眼をモデルとした人工虹彩作成
ハダカイワシの眼球虹彩部分に存在するグアニン結晶の磁場効果実験を行い,その光反射変化を得た.さらに虹彩モデル作成を行った.コラーゲンとキンギョ由来グアニン結晶により人工虹彩作製を行い,その観察画像から磁場印加前後における輝度値変化を評価した.結果,磁場印加により光反射制御を行うことができ,虹彩モデルの基礎となる人工シートを作成することに成功した.
・破砕グアニン結晶粒子に関する磁気・光学特性の測定
英国ヨーク大学の廣畑研究室のナノスピンモーターの回転可視化および破砕結晶の磁場効果を調査するため共同研究を実施した.超音波で破砕した2種類と破砕しない結晶を準備し,磁場強度は50,100,200mTの3種類を使用した.さらに,結晶溶液濃度を3段階準備し,輝度値を測定した.結果,破砕した結晶は,破砕なしの結晶と輝度値を比較すると,磁場印加から1分の時点で変化量が大幅に抑制された.これより,グアニン結晶は破砕しても光反射の磁気制御が可能であり,モーター可視化に応用できると期待される.

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of York/Department of Electronics(英国)

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    • Author(s)
      H Kashiwagi, Y Mizukawa, M Iwasaka, S Ohtsuka
    • Journal Title

      AIP Advances

      Volume: 7 (5) Issue: 5

    • DOI

      10.1063/1.4978210

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Magnetic Control of the Light Reflection Anisotropy in a Biogenic Guanine Microcrystal Platelet2016

    • Author(s)
      Iwasaka M et al
    • Journal Title

      Langmuir

      Volume: 32 (1) Issue: 1 Pages: 180-187

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.5b03522

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Light intensity modulation by coccoliths of Emiliania huxleyi as a micro-photo-regulator2015

    • Author(s)
      Y. Mizukawa, Y. Miyashita, M. Satoh, Y. Shiraiwa and M. Iwasaka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1

    • DOI

      10.1038/srep13577

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Magnetic control of the inclination of biogenic guanine crystals fixed on a substrate2015

    • Author(s)
      Y. Mizukawa, M. Iwasaka
    • Journal Title

      JOURNAL OF APPLIED PHYSICS

      Volume: 117 Issue: 17

    • DOI

      10.1063/1.4917243

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    • Author(s)
      Y. Mizukawa, K. Suzuki, S. Yamamura, Y. Sugawara, T. Sugawara, M. Iwasaka
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 50 Issue: 11 Pages: 1-4

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2328633

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  • [Journal Article] Synchrotron Microscopic Fourier Transform Infrared Spectroscopy Analyses of Biogenic Guanine Crystals Along Axes of Easy Magnetization2014

    • Author(s)
      Y. Mizukawa, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, T. Kinoshita, F. Kimura, T. Kimura and M. Iwasaka
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Magnetics

      Volume: 50 Issue: 11 Pages: 5001804-5001804

    • DOI

      10.1109/tmag.2014.2329239

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      2014 Annual Research Report
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  • [Presentation] バイオミメティクスと生体由来反磁性微小結晶の磁気マニピュレーション法2017

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      日本農芸化学会大会2017 大会シンポジウム-美・生物の構造と機能を支える酵素と生体分子-
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2017-03-20
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  • [Presentation] Magneto-biomimetic analysis of fish iris efficiency for assisting eyes in human.2016

    • Author(s)
      Y. Mizukawa
    • Organizer
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2016-10-31
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  • [Presentation] Deep-sea fish skin as a model for developing magnetic treatments of gout.2016

    • Author(s)
      Y. Mizukawa
    • Organizer
      61st Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials
    • Place of Presentation
      New Orleans, USA
    • Year and Date
      2016-10-31
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of Light Reflection from Biogenic Guanine Crystals by 3-Dimensional Diamagnetic Micromanipulations2016

    • Author(s)
      Y. Mizukawa
    • Organizer
      7th International Workshop on Materials Analysis and Processing in Magnetic Fields (MAP7)
    • Place of Presentation
      Providence, RI, USA
    • Year and Date
      2016-06-15
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 反磁性マイクロマニピュレーション法による魚類由来グアニン結晶の光反射特性評価2016

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      低温工学・超電導学会2015年度第4回 多次元拘束磁場の発生と物質応答に関する調査研究会(共催:日本磁気学会 第36回 強磁場応用専門研究会)
    • Place of Presentation
      大阪大学大学院 工学研究科 A1棟111号室
    • Year and Date
      2016-03-25
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 溶液界面における反磁性マイクロミラーシートの作製2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      平成27年電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2015-09-17
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Optical Change Property in Micro-inclination of Light-reflecting Surface of Biogenic Guanine Crystal under Magnetic Field2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2015-09-13
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体由来グアニン結晶の固定化による可動マイクロミラー形成2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      第9回バイオ関連化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      熊本大学工学部
    • Year and Date
      2015-09-10
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 生物機能の独創性を活かした材料開発とバイオミメティック光学素子の磁気マニピュレーション法2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      鹿児島大学 固体物理学セミナー
    • Place of Presentation
      鹿児島大学理学部1号館103教室
    • Year and Date
      2015-09-09
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生物機能を模倣した反磁性光学素子の構築とその磁気制御法2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      2015年 応用物理学会 磁気科学研究会 第1回研究会(共催:日本磁気科学会 第16回研究会,低温工学・超電導学会 2015年度第2回 多次元拘束磁場の発生と物質応答に関する調査研究会)
    • Place of Presentation
      東京大学 本郷キャンパス 山上会館
    • Year and Date
      2015-08-21
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 反磁性核酸塩基結晶による磁気マイクロミラーの制御2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      第30回日本生体磁気学会大会
    • Place of Presentation
      旭川市大雪クリスタルホール(北海道旭川市)
    • Year and Date
      2015-06-05
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  • [Presentation] 核酸塩基結晶による光学素子化と磁気マニピュレーション法の構築2015

    • Author(s)
      水川 友里
    • Organizer
      北海道大学 大学院工学研究院 材料科学部門主催 第78回マテリアルセミナー
    • Place of Presentation
      北海道大学 材料化学棟5階大会議室
    • Year and Date
      2015-06-04
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Magnetic manipulation of light reflection and mirror angle for the organic crystal mirror in minute solution2015

    • Author(s)
      水川友里
    • Organizer
      応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      東海大学
    • Year and Date
      2015-03-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic control of diamagnetic crystal-actuator2015

    • Author(s)
      Y.Mizukawa
    • Organizer
      International Workshop on Nanodevice Technologies 2015
    • Place of Presentation
      Hiroshima, Japan
    • Year and Date
      2015-03-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 磁場遠隔操作による核酸塩基由来水中小型ミラーの構築2014

    • Author(s)
      水川友里
    • Organizer
      日本磁気科学会年会
    • Place of Presentation
      高山市民文化会館
    • Year and Date
      2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic control of the inclination of Venetian-blind micro-mirror with DNA joints2014

    • Author(s)
      Y.Mizukawa
    • Organizer
      The 59th Annual Magnetism and Magnetic Materials (MMM) Conference
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2014-11-05
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体由来グアニン結晶における磁場配向と光反射現象に対する高輝度赤外分光解析2014

    • Author(s)
      水川友里
    • Organizer
      Spring-8 萌芽的研究支援ワークショップ
    • Place of Presentation
      キャンパス・イノベーションセンター東京
    • Year and Date
      2014-10-28
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 赤外顕微分光による魚類グアニン結晶構造と磁気特性の解明2014

    • Author(s)
      水川友里
    • Organizer
      放射光表面科学研究部会・顕微ナノ材料科学研究会 合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      あいち産業科学技術総合センター
    • Year and Date
      2014-07-31
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 3D Manipulation of Diamagnetic Tweezers for Micro Sensor2014

    • Author(s)
      Y.Mizukawa
    • Organizer
      6th International Workshop on Materials Analysis and Processing in Magnetic Fields
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2014-07-09
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  • [Presentation] 核酸塩基結晶の磁場配向を利用したDNAセンサー構築のための基礎検討2014

    • Author(s)
      水川友里
    • Organizer
      生体磁気学会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2014-05-29
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic Manipulation of Nucleic Acid Base Microcrystals for DNA Sensing2014

    • Author(s)
      Y.Mizukawa
    • Organizer
      The IEEE International Magnetics Conference INTERMAG Europe 2014
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2014-05-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Synchrotron Microscopic Fourier Transform Infrared Spectroscopy Analyses of Biogenic Guanine Crystals Along Axes of Easy Magnetization2014

    • Author(s)
      Y.Mizukawa
    • Organizer
      The IEEE International Magnetics Conference INTERMAG Europe 2014
    • Place of Presentation
      Dresden, Germany
    • Year and Date
      2014-05-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] マイクロ光学素子及びその形成方法2015

    • Inventor(s)
      岩坂正和,水川友里
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-195567
    • Filing Date
      2015-10-01
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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