2018 Fiscal Year Annual Research Report
Applications of nanofiber needles to Raman-based optical analysis in single cells
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16K13646
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
藤原 正澄 大阪市立大学, 大学院理学研究科, 講師 (30540190)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯川 博 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (30634646)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ナノ光ファイバ / 細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は幹細胞の分化やがん化などに繋がる細胞の動態をリアルタイムで安定的かつ超高感度にプローブ可能な、ナノ光ファイバニードル型超高感度ラマン散乱計測技術を開発する事を目的とする。先鋭化した光ファイバ先端からラマン散乱を観測する光ファイバ検出法は開発されてきたが、検出効率は顕微鏡ラマン測定より大幅に低く、実用的ではなかった。本研究では、申請者らが独自に開発したナノデバイスであるナノ光ファイバを、ニードル形状に加工して利用し、従来型ファイバラマン検出を凌駕する感度の実現を目指す。また、これを幹細胞に挿入し、細胞内でのラマン信号や、それ以外にも蛍光検出においても超高感度検出を目指す。本提案は、臓器内の単一細胞診断などの革新的バイオ医療分析手法につながるセンシング手法を目指すものである。
今年度は可動型酸水素バーナーによるナノ光ファイバの作製パラメータに関して最適化を行った。多くの試行錯誤を繰り返した結果、加熱領域の幅や温度、延伸速度の複合的なパラメータを最適化する事に成功し、直径700 nm程度を有し、透過率が90%以上を上回るナノ光ファイバを、本事業によって構築してきた可動型酸水素バーナーシステムによって実現した。また、片端化に関しては、上述の高透過率ナノ光ファイバでの片端化には至っていないものの、マルチモードファイバによる片端化を行い、試作を行った。片端ファイバからの出射光パターンを見ると想定通りの形状プロファイルである事が推定できている。また、分担者と行っている細胞実験に関して、蛍光ナノダイヤモンドを細胞に導入し、蛍光スピン共鳴検出する実験に関して、成果を取りまとめ論文を投稿した。現在、査読中である。また、関連技術の特許出願を行った。
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