2016 Fiscal Year Annual Research Report
Biological nano imaging in wetcondition using cathodoluminescence of rare-earth doped nanophosphors
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15K16323
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
古川 太一 大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 特任助教(常勤) (70749043)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 希土類 / 蛍光体 / カソードルミネッセンス / 均一沈殿法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
液中カソードルミネッセンス(CL)バイオイメージングのための蛍光体の高輝度化とそれを用いた液中CLバイオイメージングを行った。
沈殿剤の尿素を高濃度に用いた均一沈殿法により、30-40 nm程度の球形の蛍光体作製が可能であることを示した。また、この方法で作製した蛍光体は発光に寄与する希土類元素を正確な濃度で粒子の中に入れることが可能であることを示した。溶液内の均一かつ急激なpH上昇によって多量の核生成が合成初期段階で行われ、希土類イオン種による析出pHの違いの影響を受けなかったことが原因と考えられる。これにより、発光輝度に影響の出やすい添加希土類イオン濃度を正確に検討出来るようになり、発光効率の良い蛍光体を再現性良く作製できるようになった。
また、上記の蛍光体作製法で作製した蛍光体単一粒子の液中CLイメージングに成功した。二次電子像と同程度の空間分解能でCLイメージングが可能であることを示した。更に、添加希土類元素濃度、焼成温度、共添加元素を制御することで、より高輝度な蛍光体が作製可能であることを示した．
生体試料を液中で観察するためのチャンバーに関しては、前年度と同様2枚の窒化シリコン薄膜を重ね合わせる方式を採用した。前年度に作製した液中CL計測システムを用いて作製した蛍光体や蛍光体を取り込ませた細胞の液中イメージングを行った。今後、より高空間分解能での観察を行うために、フィールドエミッション型の電子銃を有する走査型電子顕微鏡を用い、タンパク質一分子スケールでのイメージングを目指す必要がある。
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[Journal Article] Correlative near-infrared light and cathodoluminescence microscopy using Y2O3:Ln, Yb (Ln = Tm, Er) nanophosphors for multi-scale, multi-colour bioimaging2016
Author(s)
S. Fukushima, T. Furukawa, H. Niioka, M. Ichimiya, T. Sannomiya, N. Tanaka, D. Onoshima, H. Yukawa, Y. Baba, M. Ashida, J. Miyake, T. Araki, and M. Hashimoto
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 6
Pages: 25950
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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