2020 Fiscal Year Annual Research Report
In vivo dynamic sensing by near infrared mechanoluminescence probe.
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18H01453
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
上野 直広 佐賀大学, 理工学部, 教授 (50356557)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
徐 超男 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (70235810)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 応力発光体 / 近赤外 / 主成分分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、生体透過性の高い近赤外線(800-1400nm)を発光する近赤外応力発光体の生体センシングへの応用を目指している。本年度の研究実績は以下のとおりである。
生体を透過した応力発光の発光強度は生体による吸収の影響を強く受けるため、十分なS/N比を得られない。これまでに開発した主成分分析による応力発光成分抽出法でも、ノイズレベルに埋もれる応力発光の強度変化を捉えることは困難であった。そこで、応力発光強度変化の時間との相関性に着目し、画素値情報に時間情報を加えた主成分分析法を開発した。応力発光強度が時間的に単調増加あるい単調減少する場合に限定されるが、従来法では抽出できなかった応力発光成分分離に成功している。さらに、１回の励起と１回の撮像を一対にした応力発光観測法を開発し、連続的な応力センシングの基礎を確立した。ハードウェアによる精密なタイミングの制御により、残光の抑制と応力発光強度の維持のバランスを実現している。
また、新たな近赤外応力発光体CaZnOS:Nd3+を開発し、励起特性や応力発光特性の評価を行った。CaZnOS:Nd3+は中心発光を示さず、これまでの応力発光体とは異なる発光メカニズムを有する。特筆すべきことは、生体透過特性が優れる励起波長940nmの励起で相対的に強いML強度を示すことである。生体内部に存在する応力発光体を、生体組織を介して外部から励起できることになり、より継続的な応力センシングを実現できる。
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| Research Progress Status |
令和2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 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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