Elucidation of the fluorescence blinking mechanism of organic nanoparticles by single-wavelength irradiation and its application to super-resolution imaging

• Project/Area Number: 25K08588
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 宮坂 博 大阪大学, エマージングサイエンスデザインR3センター, 特任教授 (40182000)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊都 将司 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (10372632)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 傾向ブリンキング / 有機ナノ粒子 / 一波長スイッチング / 超解像イメージング / 単一粒子計測

Outline of Research at the Start

蛍光明滅制御可能な単一分子蛍光像を用いた超解像計測は、微小空間におけるゲスト分子の拡散ダイナミクス検出にも応用され、ホスト物質のナノメートルサイズの構造不均一性等の知見取得を可能としている。しかしゲスト分子の濃度制約や光劣化のため、１分子が検出可能な空間（数μm 四方程度）や時間（数分）は限定されてきた。最近、我々は可視単１波長照射下で粒子全体として蛍光明滅する10 nm程度の有機ナノ集合体を見出した。この明滅は数時間以上継続し非常に高い耐久性も確認されている。本課題ではこの明滅機構の解明、また超解像測定への応用を行い超解像蛍光検出の測定時間・空間の飛躍的拡大のための具体的原理を明らかにする。