2018 Fiscal Year Annual Research Report
Printable Microdisk Fabrication for Trillion Sensing Network
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16K04980
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
興 雄司 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (10243908)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉岡 宏晃 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20706882)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | マイクロディスク / インクジェット / ウィスパーギャラリーモード / レーザー / バイオセンシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度、見直した新材料を用いてマイクロディスク(MD)を印刷できた結果を受け、水中で動作するセンシングMDの研究を行った。
印刷したMDをリン酸緩衝液(PBS)に浸して、光励起による劣化を試みた。数μJのエネルギーで連続励起し、顕微分光器でスペクトルを解析した結果、発振強度は少しずつ減衰し、また300パルスのドーズでWGMのモード波長は2nm近く短波長にシフトした。このオフセットを取り除いて、吸着による変化を見た結果、アルブミン(BSA)の1000ppm30分の暴露で波長は0.3nm程長波長にシフトし、さらにアビジン・ビオチン修飾を行った結果、ビオチンでは0.67～0.78nm程長波長にシフトした。アビジンについては短波長にシフトする現象が見られた。
他方、低屈折率のシリカナノ粒子を利用したMDも水中での振る舞いも調査した。空気中ではナノポーラスを内包することで低屈折であったが、水中では高速に水が浸透し、色素ドーパントによる発振が減衰した。このことによりナノポーラスは親水で、封止されておらず、逆に色素も水中に拡散していると考えられる。液浸透防止の必要性が明らかになっため、異なる形状のナノ粒子混合で空孔率の制御を調査し、球状及び鎖状ナノ粒子の空孔率変化について明らかにした。
FC-Vポリマーについて表面吸着が良好で有るため、表面処理は不要であった。化学修飾についてはカルボジイミド架橋剤を用いた修飾を検討しているが、試薬の遅れにより現在テスト中である。一方、計画外の課題として、色素MDレーザーは水中の動作でWGMモードスペクトルのシフトが6.7pm/shotと大きいことが判明したことがある。従来の有機色素ドープ型のMDの感度はこれで大きく制限されるため、量子ドット等による長寿命化が今後必要となる。これについても一応の解決は見たが、外部発表できるデータとはまだなっていない。
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