2018 Fiscal Year Annual Research Report
メゾスコピック粒子の３次元空間配置アクティブ制御と生体イメージングへの用途展開
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17H02744
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長尾 大輔 東北大学, 工学研究科, 教授 (50374963)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅津 光央 東北大学, 工学研究科, 教授 (70333846)
石井 治之 東北大学, 工学研究科, 助教 (80565820)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ナノ材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、合成した金ナノロッド内包Yolk/Shell型粒子内に閉じ込めた金ナノロッドの可動性を評価した。可動性の評価は、オランダ国・ユトレヒト大学の研究グループ（Debye Institute for Nanomaterials Science, Soft Condense Matter Group）に依頼した。具体的には、水中に分散したYolk/Shell型粒子を乾燥させることなく、液中で観察できる電子顕微鏡（Liquid Cell TEM）を用いた。初めに球形の金ナノ粒子を内包したYolk/Shell型粒子を対象に観察したところ、金ナノ粒子がシリカ殻で閉ざされた微小空間を激しくブラウン運動することを確認した。引き続き、金ナノロッドを内包したYolk/Shell型粒子を対象に同じく液中観察したところ、金ナノロッドも微小空間をブランウン運動することが明らかになった。２種のYolk/Shell型粒子はともに、金粒子のシリカ被覆と、その後のシリカ殻の選択的エッチングにより調製されており、シリカ殻内での金粒子の可動域が幾何的に確保されていれば、球形、非球形を問わず、内包金ナノ粒子が動くYolk/Shell型粒子を合成できることを実証できた。また、金ナノロッドを内包したYolk/Shell型粒子からは、内包した金ナノロッドの長径と短径に由来する消光ピークが観察され、液中に分散する金ナノロッドと類似の消光スペクトルが得られた。しかしながら、２種のピーク波長のうち長径に由来する波長のみが、シリカ殻の影響を受けてブルーシフトしており、シリカ殻に閉じ込められた金ナノロッドの長径およびアスペクト比による消光スペクトルの相違については、今後さらなる検討が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
金ナノロッドのシリカ被覆と、それに続くシリカ殻の選択的エッチングという２段階プロセスで、金ナノロッド内包型Yolk/Shell粒子を合成するとともに、その内包金ナノロッドのシリカ殻内での運動をウェット状態で評価し、シリカ殻で覆われた微小空間でも金ナノロッドが動くことを実証することができたから
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| Strategy for Future Research Activity |
調製した金ナノロッド内包型Yolk/Shell粒子を集積させて、分散状態にある金ナノロッド内包型Yolk/Shell粒子と集積状態にある金ナノロッド内包型Yolk/Shell粒子の消光スペクトルが、集積状態によって、どのように変化するかを引き続き検討する。さらにアスペクト比が異なる金ナノロッドを内包させたYolk/Shell粒子を使って、消光スペクトルに与える化学種濃度の影響を調べ、特定の微量化学種の検出に適した金ナノロッドの粒径やアスペクト比を明確にする。
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