2018 Fiscal Year Annual Research Report
Effective nano-interface based on plasmonics and property-induced mass transport
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16H04285
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
元祐 昌廣 東京理科大学, 工学部機械工学科, 准教授 (80434033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 憲 東京理科大学, 工学部機械工学科, 助教 (70749100)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 物性分布 / ナノ粒子 / プラズモニクス / 光熱効果 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3年目は，金ナノ粒子基板を有するデバイスを用いて，昨年度発見した溶質効果に関する検討を重点的に行った．
(1) 金ナノ粒子に光照射を行う際の光強度を変化させると，増強電場ピンセットによる捕捉モードから，温度分布による熱泳動モードへと変化する様子を計測し，その動的な濃度分布変化を定量化した．このモード遷移は，輸送するナノ粒子径に依存して変化し，粒径が100nmではプラズモン放射圧の影響が強くなり，泳動モードへの遷移がお気にすることを見出した．
(2) プラズモン加熱場における熱泳動に関して，溶媒に添加する高分子の分子量と濃度を様々に変化させて輸送現象を可視化した結果，26nmの粒子に対しては高分子量の方が反転効果が大きく，100nmの粒子では分子量が4000程度で最も高い濃縮が得られる，といった傾向を確認した．
(3) 生体サンプルの輸送可能性を検証するため，ヒト由来タンパク質であるIgGを輸送対象として実験を行い，1μm程度の領域にタンパク質を濃縮することが可能であることを示した．
(4) 光強度が捕捉モードの数十倍以上と著しく強い場合では，集光部近傍で微小気泡が発生し，その際，気泡の周囲に粒子が濃縮される様子が観察された．ピンセットや泳動と比べてその輸送速度は高速で，気泡周辺の温度分布由来のマランゴニ対流がその因子であると推定される．光照射を止めると気泡が残る場合と消える場合が確認され，この微小気泡の制御ができれば，より高速な物質輸送の実現が期待される．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(30 results)
