Deposition system of nanoparticles with atto-liter scale accuracy

• Project/Area Number: 23360068
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Production engineering/Processing studies
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: FUTOSHI Iwata 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (30262794)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NAKAO Hidenobu 独立行政法人物質・材料研究機構, 主任研究員 (80421395)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): KAWATA Yoshimasa 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (70221900)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2013: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2012: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2011: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 光ピンセット / ナノ微粒子 / ナノ堆積加工 / 電気泳動 / マニピュレータ

Research Abstract

We have developed a novel local electrophoresis deposition assisted with a laser trapping technique. Colloidal Au nanoparticle solution is filled in a liquid cell consisting of two conductive substrates. The nano particles trapped by the laser spot are positioned in the vicinity of the substrate, and then they are deposited onto the conductive substrate by controlling electrical potential applied between the two substrates. Fabrications of two-dimensional dot pattern and three-dimensional structures such as pillars have been performed. The deposition parameters such as laser intensity and moving speed of the positioning stage have been optimized to fabricate the pillars.
Furthermore mechanical properties of the micro pillars were evaluated. The mechanical properties of the pillars were evaluated using a micro manipulator put in a sample chamber of a scanning electron microscope. The deflection of the pillars bent with a cantilever of an atomic force microscope was observed.

Research Products

• [Journal Article] A compact nano manipulator based on an atomic force microscope coupling with a scanning electron microscope or an inverted optical microscope (2013)
  • Author(s): F. Iwata, Y. Mizuguchi, H. Ko and T. Ushiki
  • Journal Title: J Micro-Bio Robot Volume: 8 Pages: 25-32
• [Journal Article] Evaluation of mechanical properties of micro three-dimensional structures fabricated using a laser trap technique (2013)
  • Author(s): T. Takai, G. Toyoda and F. Iwata
  • Journal Title: Proc of Asian Soc. of Prec. Engg and Nano Tech. Volume: CD-ROM
  • NAID: 130004661183
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct observation of one-dimensional plasmon coupling in metallic nanofibers prepared by evaporation-induced self assembly with DNA (2012)
  • Author(s): H. Nakao, S. Tokonami, T. Hamada, H. Shiigi, T. Nagaoka, F. Iwata and Y. Takeda
  • Journal Title: Nanoscale Volume: 4 Pages: 6814-6822
• [Journal Article] Nanomanipulator based on a high-speed atomic force microscopy (2012)
  • Author(s): I. Ishisaki, Y. Ohashi, T. Ushiki, F. Iwata
  • Journal Title: Key Eng. Mater Volume: 516 Pages: 396-401
• [Journal Article] Probe type micro magnetic manipulator utilising localised magnetic field with closed-loop magnetic path (2012)
  • Author(s): S. Ito, K. Ito and F. Iwata
  • Journal Title: Int. J. Nanomanufacturing Volume: 8 Pages: 161-172
• [Journal Article] Nanomanipulator based on a High-speed Atomic Force Microscopy (2012)
  • Author(s): I. Ishisaki, Y. Ohashi, T. Ushiki and F. Iwata
  • Journal Title: Key Engineering Materials Volume: 516 Pages: 396-401
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.516.396
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct observation of one-dimensional plasmon coupling in metallic nanofibers prepared by evaporation-induced self-assembly with DNA (2012)
  • Author(s): 中尾秀信
  • Journal Title: Nanoscale Volume: 4 Issue: 21 Pages: 6814-6822
  • DOI: 10.1039/c2nr32076b
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Scanning ion conductance microscopy for imaging biological samples in liquid : A comparative study with atomic force microscopy and scanning electron microscopy (2012)
  • Author(s): Ushiki T, et al.
  • Journal Title: Micron Volume: (In press) Issue: 12 Pages: 1390-1398
  • DOI: 10.1016/j.micron.2012.01.012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Direct observation of potassium ions in HeLa cell with ion-selective nano-pipette probe (2012)
  • Author(s): T. Takami1, F. Iwata, K. Yamazaki, J. W. Son, J. K. Lee, B. H. Park, and T. Kawai
  • Journal Title: J. Appl. Phys Volume: 111 Issue: 4 Pages: 44702-44702
  • DOI: 10.1063/1.3688770
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Probe type micro magnetic manipulator utilising localised magnetic field with closed-loop magnetic path (2012)
  • Author(s): So Ito, Kenji Ito, Futoshi Iwata
  • Journal Title: International Journal of Nanomanufacturing Volume: 8 Issue: 1/2 Pages: 161-172
  • DOI: 10.1504/ijnm.2012.044663
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanomanipulation of biological samples using a compactatomic force microscope under scanningelectron microscope observation. (2012)
  • Author(s): Iwata F
  • Journal Title: J Electron Microsc Volume: 60 Issue: 6 Pages: 359-366
  • DOI: 10.1093/jmicro/dfr070
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nanometer-scale Deposition of Metal Plating Using a Nanopipette Probe in Liquid Condition (2011)
  • Author(s): S. Ito, F. Iwata
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys Volume: 50
  • NAID: 210000139522
• [Journal Article] Nanomanipulation of biological samples using a compact atomic force microscope under scanning electron microscope observation (2011)
  • Author(s): F. Iwata, Y. Mizuguchi, K. Ozawa, and T. Ushiki
  • Journal Title: J. Electron Microsc Volume: 60 Pages: 359-366
• [Journal Article] Nanometer-scale Deposition of Metal Plating Using a Nanopipette Probe in Liquid Condition (2011)
  • Author(s): So Ito, Futoshi Iwata
  • Journal Title: Japanese Journal of Applied Physics Volume: 50 Issue: 8S3 Pages: 08LB15-08LB15
  • DOI: 10.1143/jjap.50.08lb15
  • Peer Reviewed
• [Presentation] レーザートラップ支援局所的電気泳動体積法により造形された微細立体構造物の機械物性評価 (2014)
  • Author(s): 高井 隆成, 豊田 元気, 岩田 太
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部第20期総会・講演会【光計測とその応用(2)】
  • Place of Presentation: 東京農工大学
  • Year and Date: 2014-03-15
• [Presentation] レーザートラップ支援局所的電気泳動体積法により造形された微細立体構造物の機械物性評価 (2014)
  • Author(s): 高井隆成，豊田元気，岩田 太
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部第2０期総会・講演会
  • Place of Presentation: 東京農工大学（東京都）
• [Presentation] Local electrophoresis deposition assisted with laser trappingfor fabrication of microthree-dimensional structures (2013)
  • Author(s): T . Takai, G. Toyoda and F . Iwata
  • Organizer: International Symposium on Super-Resolution Imaging
  • Place of Presentation: 浜松アクトシティ-ホテル
  • Year and Date: 2013-12-02
• [Presentation] Micro/Nano Manipulator Based on Scannning Probe Microscope for Biological Application (2013)
  • Author(s): F. Iwata
  • Organizer: 3rd International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale 2013
  • Place of Presentation: Suzhou, China
  • Year and Date: 2013-08-27
• [Presentation] 原子間力顕微鏡を用いた単一細胞の剥離・回収システムの開発 (2013)
  • Author(s): 安達 誠, 平藤 衛, 岩田 太
  • Organizer: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学
  • Year and Date: 2013-03-15
• [Presentation] Evaluation of mechanical properties of micro three-dimensional structures fabricated using a laser trap technique (2013)
  • Author(s): T. Takai, G. Toyoda, and F. Iwata
  • Organizer: Proc of Asian Soc .of Prec. Engg and Nano Tech
  • Place of Presentation: Taiwan
• [Presentation] レーザートラップを用いた電気泳動による局所堆積法により造形された微細立体構造物の機械的物性評価 (2013)
  • Author(s): 高井 隆成, 豊田 元気, 岩田 太
  • Organizer: 2013年度精密工学会秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学
• [Presentation] Local electrophoresis deposition assisted with laser trappingfor fabrication of micro three-dimensional structures (2013)
  • Author(s): T. Takai, G. Toyoda and F. Iwata
  • Organizer: Internationa lSymposium on Super-Resolution Imaging
  • Place of Presentation: 浜松アクトシティーホテル（浜松市）
• [Presentation] レーザートラップを用いた電気泳動による局所堆積法により造形された微細立体構造物の機械的物性評価 (2013)
  • Author(s): 高井隆成，豊田元気，岩田 太
  • Organizer: 2013年度精密工学会秋季大会
  • Place of Presentation: 関西大学（大阪府）
• [Presentation] Micro/Nano Manipulator Based on Scannning Probe Microscope for Biological Application (2013)
  • Author(s): F. Iwata
  • Organizer: 3rd International Conference on Manipulation, Manu­facturing and Measurement on the Nanoscale 2013 (3M-NANO 2013)
  • Place of Presentation: Suzhou, China.
  • Invited
• [Presentation] ナノニードルアレイを用いた細胞への遺伝子導入法の開発 (2013)
  • Author(s): 下奥万梨恵，宮崎みなみ，川村隆三，サトゥルリラマチャンドララオ，小林健，辻村範行，中村徳幸，岩田太，中村史
  • Organizer: 2013年電気化学会第80回
  • Place of Presentation: 東北大学 （宮城県）
• [Presentation] Electrostatic Ink-jet Deposition Using a Positioned Nanopipette for Photomask Repair (2012)
  • Author(s): H. Ui, T. Tojo and F. Iwata
  • Organizer: The 5th International Conference on Positioning Technology
  • Place of Presentation: Garden Villa Taiwan
  • Year and Date: 2012-11-15
• [Presentation] Single Cell Scraper Based on an Atomic Force Microscope (2012)
  • Author(s): M. Adachi, Y. Mizuguchi, and F. Iwata
  • Organizer: 23rd International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Sience
  • Place of Presentation: Nagoya University
  • Year and Date: 2012-11-07
• [Presentation] SPM を用いた微細加工とマニピュレーション (2012)
  • Author(s): 岩田 太
  • Organizer: 精密工学会 生産自動化委員会
  • Place of Presentation: 中央大学
  • Year and Date: 2012-09-28
• [Presentation] ナノピペットを用いた電気泳動堆積法による微細造形法の開発 (2012)
  • Author(s): 目時 淳也, 岩田 太
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 九州工業大学
  • Year and Date: 2012-09-16
• [Presentation] ナノピペットを用いた静電インクジェットパターニングによるマスクリペア法の開発 (2012)
  • Author(s): 宇井 洋之,東條 徹, 岩田 太
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 九州工業大学
  • Year and Date: 2012-09-16
• [Presentation] Development of a compact nano manipulator based on an atomic forcemicroscope (2012)
  • Author(s): F. Iwata, M. Takahashi, H. Ko and M. Adachi
  • Organizer: 2012 International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale
  • Place of Presentation: Jianguo Hotel China
  • Year and Date: 2012-08-30
• [Presentation] プローブ顕微鏡関連の位置決め技術」PE2 位置決め技術の応用事例 (2012)
  • Author(s): 岩田 太
  • Organizer: Optics & Photonics International 2012 ポジショニング特別セミナー
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2012-04-26
• [Presentation] Nanoelectroporation for low-invasive delivery of biomolecules into a single living cell using a scanning ion conductance microscope (2012)
  • Author(s): K. Yamazaki, K. Ishizaki, T. Sakurai, T. Ushiki, and F. Iwata
  • Organizer: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • Place of Presentation: 沖縄かりゆしアーバンリゾート・ナハ 沖縄県
• [Presentation] ナノピペットを用いた電気泳動堆積の電流制御による立体造形法の高性度化 (2012)
  • Author(s): 目時 淳也, 岩田 太
  • Organizer: 2012年度 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究会
  • Place of Presentation: SUNPLAZA SEASONS 名古屋
• [Presentation] Nanoelectroporation for low-invasive delivery of biomolecules into a single living cell using a scanning ion conductance microscope (2012)
  • Author(s): K. Yamazaki, K. Ishizaki, T. Sakurai, T. Ushiki and F. Iwata
  • Organizer: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • Place of Presentation: 沖縄かりゆしアーバンリゾート・ナハ （沖縄県）
• [Presentation] Nanomanipulation of nanoparticles using high-speed imaging in tapping mode (2012)
  • Author(s): I. Ishisaki, Y. Ohashi, T. Ushiki and F. Iwata
  • Organizer: 20th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
  • Place of Presentation: 沖縄かりゆしアーバンリゾート・ナハ （沖縄県）
• [Presentation] Single-cell electroporation using a scanning ion conductance microscope (2012)
  • Author(s): F.Iwata,K.Yamazaki,K.Fukuda,and T.Ushiki
  • Organizer: International Conference on Nanoscience+Technology
  • Place of Presentation: Sorbonne Univ. (France)
• [Presentation] 走査型プローブ顕微鏡を用いた単一細胞のマニピュレーション (2012)
  • Author(s): 岩田太1， 安達誠1，山崎晃資1，牛木辰男2 （静岡大工1，新潟大医2 ）
  • Organizer: 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究部会
  • Place of Presentation: 湯沢ニューオータニホテル （新潟県）
• [Presentation] 走査型イオン伝導顕微鏡によるACバイアス変調を用いたイメージング (2012)
  • Author(s): 石崎公大， 中島真人，牛木辰男，岩田太
  • Organizer: 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究部会
  • Place of Presentation: 湯沢ニューオータニホテル （新潟県）
• [Presentation] ナノピペットを用いた電気泳動堆積の電流制御による立体造形法の高性度化 (2012)
  • Author(s): 目時淳也， 岩田太
  • Organizer: 2012年度 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究会
  • Place of Presentation: SUNPLAZA SEASONS （愛知県）
• [Presentation] ACバイアス変調を用いた走査型イオン伝導顕微鏡によるホエジカ染色体の観察 (2012)
  • Author(s): 石崎公大， 福田和弥，牛木辰男，岩田太
  • Organizer: 2012年度 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究会
  • Place of Presentation: SUNPLAZA SEASONS （愛知県）
• [Presentation] タッピングモードによる高速画像取得可能なAFMの開発とナノ微粒子のマニピュレーション (2012)
  • Author(s): 石崎逸八， 岩田太
  • Organizer: 2012年度 生体分子機能解析のための走査型プローブ顕微鏡手法研究会
  • Place of Presentation: SUNPLAZA SEASONS （愛知県）
• [Presentation] Development of Local Deposition Technique using A Nanopipette in Liquid Condition (2011)
  • Author(s): S.Ito, K.Yamazaki, F.Iwata
  • Organizer: 4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • Place of Presentation: 香港Langham Place Hong Kong Hotel
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Development of Novel Nanomanipulators based on Scanning Probe Microscopes (2011)
  • Author(s): F.Iwata
  • Organizer: 2011 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
  • Place of Presentation: 愛知県名古屋大学(招待講演)
  • Year and Date: 2011-11-09
• [Presentation] 液中で動作可能なナノピペットプローブを有する FM-AFM の開発と微細加工法への応用 (2011)
  • Author(s): 伊東 聡, 山崎 晃資, 宇井洋之, 岩田 太
  • Organizer: 2011年秋季第72回会応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] 液中で動作可能なナノピペットプローブを有するFM-AFMの開発と微細加工法への応用 (2011)
  • Author(s): 伊東聡、山崎晃資、宇井洋之、岩田太
  • Organizer: 2011年秋季第72回会応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形県山形大学
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] Development of Local Deposition Technique using A Nanopipette in Liquid Condition (2011)
  • Author(s): S. Ito K. Yamazaki and F. Iwata
  • Organizer: 4th International Conference of Asian Society for Precision Engineering and Nanotechnology
  • Place of Presentation: 香港
• [Presentation] Development of Novel Nanomanipulators based on Scanning Probe Microscope (2011)
  • Author(s): F. Iwata
  • Organizer: 2011 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
  • Place of Presentation: Nagoya University
• [Presentation] Electrostatic Ink-jet Deposition Using a Positioned Nanopipette for Photomask Repair
  • Author(s): H. Ui, T. Tojo and F. Iwata
  • Organizer: The 5th International Conference on Positioning Technology
  • Place of Presentation: Garden Villa (Taiwan)
• [Presentation] Single Cell Scraper Based on an Atomic Force Microscope
  • Author(s): M. Adachi,Y.Mizuguchi,and F.Iwata
  • Organizer: 23rd International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Sience
  • Place of Presentation: Nagoya Univ. (Nagoya)
• [Presentation] Development of a compact nano manipulator based on an atomic forcemicroscope
  • Author(s): F. Iwata, M. Takahashi, H. Ko. and M. Adachi
  • Organizer: 2012 International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale
  • Place of Presentation: Jianguo Hotel (China)
• [Presentation] ナノピペットを有する走査型プローブ顕微鏡を用いたプラズマジェット加工
  • Author(s): 杉本啓光，永津雅章，荻野明久，岩田 太
  • Organizer: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学 （東京都）
• [Presentation] ACバイアス変調を用いた走査型イオン伝導顕微鏡による染色体の観察
  • Author(s): 石崎公大1，中島真人2，牛木辰男2，岩田 太1 （静岡大工1，新潟大医2）
  • Organizer: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学 （東京都）
• [Presentation] 原子間力顕微鏡を用いた単一細胞の剥離・回収システムの開発
  • Author(s): 安達誠1，平藤衛2，岩田 太1 （静岡大工1，アルテア技研2）
  • Organizer: 2013年度精密工学会春季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京工業大学 （東京都）
• [Presentation] マイクロピラーを用いたコンタクトプリント法による単一細胞アレイの作製
  • Author(s): 宮崎みなみ，川村隆三，サトゥルリラマチャンドララオ，小林健，石原一彦，深澤今日子，岩田太，中村史
  • Organizer: 日本科学会93春季年会年会
  • Place of Presentation: 立命館大学 （滋賀県）
• [Presentation] 標本駆動機構付き対物レンズを有する近接場光学顕微鏡の開発
  • Author(s): 石崎公大1，寺川進2， 岩田 太1 （静岡大学1，浜松医科大学2）
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 九州工業大学 （福岡県）
• [Presentation] ナノピペットを用いた電気泳動堆積法による微細造形法の開発
  • Author(s): 目時淳也， 岩田 太
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 九州工業大学 （福岡県）
• [Presentation] ナノピペットを用いた静電インクジェットパターニングによるマスクリペア法の開発
  • Author(s): 宇井洋之，東條徹， 岩田 太
  • Organizer: 2012年度精密工学会秋季大会学術講演会
  • Place of Presentation: 九州工業大学 （福岡県）
• [Presentation] SPMを用いた微細加工とマニピュレーション
  • Author(s): 岩田 太
  • Organizer: 精密工学会 生産自動化委員会
  • Place of Presentation: 中央大学 （東京都）
  • Invited
• [Presentation] プローブ顕微鏡関連の位置決め技術」ＰＥ２ 位置決め技術の応用事例
  • Author(s): 岩田 太
  • Organizer: Optics & Photonics International 2012ポジショニング特別
  • Place of Presentation: セミナーパシフィコ横浜 （神奈川県）
  • Invited