2017 Fiscal Year Research-status Report
Microcavity laser oscillation inside single cell
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17K19038
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| Research Institution | Kochi University of Technology |
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Principal Investigator |
榎波 康文 高知工科大学, システム工学群, 教授 (90377474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末 信一朗 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (90206376)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 緑色蛍光タンパク質 / 生体レーザ発振 / 光導波路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体観測やイメージングのために緑色蛍光タンパク質（GFP）をはじめとする蛍光タンパク質が使用されてきたが蛍光顕微鏡下での回折限界から約200nm以下の領域の細胞を弁別することは困難であった。本研究においては我々の研究において実績のあるGFPを用い1細胞内部での生体レーザを発振させるとともにこれらを光導波路に用いて高強度のレーザ発振を実証し、発振レーザ幅を数nmとすることにより蛍光顕微鏡のよる手法に比べ100倍以上に弁別能力（解像度）を向上させることが可能となる
そのため緑色蛍光タンパク質をゾルゲルシリカ内部に配置したマイクロ共振器によりレーザ発振させるために必要なレーザパラメータを得るため、初年度はゾルゲルシリカ内部での緑色蛍光タンパク質を用いたレーザ発振を行うことを計画した。
ゾルゲルシリカ内部に500nm近傍でレーザ発振に必要な導波路型グレーティング構造を作製した。通常の方法ではゾルゲルシリカ内部に200nm以下の周期構造を作製することは極めて困難で有る。
シリコン基板上に電子ビーム露光装置により作成した高解像度のグレーティング構造を用いてその構造をゾルゲルシリカ導波路にナノインプリントする方法を確立し、200nm以下の周期構造をゾルゲルシリカ導波路内部に作製した。さらにグレーティング構造への500nm緑色光を入射し、その反射特性を測定した。また、1細胞内部にマイクロ共振器を配置する手法を確立した。今後はゾルゲルシリカ導波路を用いたレーザ発振とマイクロ共振器を併用して研究を継続し、最終的に蛍光顕微鏡による細胞解像度の拡大を行う。
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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
光導波路デバイス作製は予定通りであるが、当初予定していたマイクロ共振器を細胞内部に配置する方法に時間を要したため導波路型レーザ発振に必要な実験を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
油脂球を用いて細胞内部に緑色蛍光タンパク質を配置する方法を最適化する。
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| Causes of Carryover |
物品費が予想より安価であったため次年度使用額が生じた。
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