Multimodal quantum sensing for reliable nanothermometry
| Project/Area Number |
20KK0317
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| Research Category |
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
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| Research Institution | Okayama University (2021-2022)
Osaka City University (2020) |
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Principal Investigator |
藤原 正澄 岡山大学, 自然科学学域, 研究教授 (30540190)
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| Project Period (FY) |
2021 – 2023
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | 蛍光ナノダイヤモンド / 温度測定 / 量子計測 |
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| Outline of Research at the Start |
本国際共同研究では、蛍光ナノダイヤモンドを用いたナノ温度測定を異なる測定原理にもとづく複数の測定モードで同時に行うマルチモーダル温度量子センシング技術を開発する。これにより、ナノ温度計測において障壁となる測定アーティファクトを削減し、高い信頼性を有する生体内温度計測として基課題に技術移植し、生体内一細胞温度のより精密な定量を実現する。外国研究者としては、蛍光寿命量子センシングハイブリッド技術を有するBenson教授（独国）がホスト研究者として参画する。また、微細加工や補償光学実装に関して、Schroeder博士（独国）・Patton博士（英国）が協力者として参画する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本国際共同研究では、蛍光ナノダイヤモンドを用いたナノ温度測定を異なる測定原理にもとづく複数の測定モードで同時に行うマルチモーダル温度量子センシング技術を開発する。これにより、ナノ温度計測において障壁となる測定アーティファクトを削減し、高い信頼性を有する生体内温度計測として基課題に技術移植し、生体内一細胞温度のより精密な定量を実現する。外国研究者としては、蛍光寿命量子センシングハイブリッド技術を有するBenson教授（独国）がホスト研究者として参画する。また、微細加工や補償光学実装に関して、Schroeder博士（独国）・Patton博士（英国）が協力者として参画する。
2021年2月に交付内定を受けた後、所属大学における学内調整の結果、2022年度は2023年度に予定する本渡航の準備渡航を行い９月に行い、対面での議論や実験準備を行った。また、代表者の所属研究室大学院生をPatton博士のラボに派遣し、線虫ラベリング操作に関する技術提供を行い、補償光学に関する技術指導を受けた。この他に、日本国内においてレジスト薄膜作製などの可能な準備実験を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請時には、2022年9月の１ヶ月間を準備渡航と位置づけており、今年度、２週間渡航し（Prof. Beonsonを一週間、Dr. Pattonを一週間）、十分な準備・議論ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の準備渡航において、Benson教授と議論を行い、2023年度の渡航時期を変更することになった。2023年度では、4/17～6/25, 8/2～9/15，10/4～1/15，3/6～3/27の日程で渡航する予定である。Benson研究室において、ナノ粒子からの蛍光寿命をリアルタイムで測定するために、高繰り返しピコ秒レーザーを光源とし、光子検出器からのTTL信号を時間相関光子計数装置によって測定することを予定している。また、研究協力者のPatton博士（英国）から補償光学技術の提供を受けることを予定している。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
