Guanine crystals for highly functioned medical small micro-mirror

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H03169
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Iwasaka Masakazu 広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 教授 (90243922)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: バイオミメティクス / バイオフォトニクス / 生体磁気工学 / グアニン結晶 / マイクロ光学素子

Outline of Final Research Achievements

Light reflection properties of guanine crystal platelet were clarified by observing the high speed rotation under magnetic fields and drift motion in a micro-fluidic chamber. We developed a measurement system for time-course of light reflection in guanine crystal platelets rapidly rotating under magnetic fields, by utilizing a pulsed magnetic field generator which produced a maximum 4-T magnetic field. In addition, alignments of guanine crystal platelets in an aqueous solution were controlled by a magnetic tweezer, and it was revealed that the light interference pattern (moire pattern) changed depending on structures of biological tissues such as osteoblast and cilia of comb jelly.

Free Research Field

生体医工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

魚類が自然界にて光を効率良く利用するために進化の過程で獲得したバイオジェニック・ミラーを医療診断に用いる上でのヒントと活用手法について基礎研究を推進した。グアニン結晶ミラー板の磁場下での回転およびマイクロ流路内での動きを高速撮影し、医療用のミラーとして十分な応答性を有することを示した。また、結晶板における光干渉パターン（モアレ縞）が、生体組織（培養骨芽細胞）の構造に依存して変化することを明らかにできた。今後は、新たな細胞診断法へのグアニン結晶の応用が期待できる。