2022 Fiscal Year Annual Research Report
Novel approach for spectroscopic molecule detection: Pioneering multicolor multiphoton photothermal spectroscopy
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18H03915
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
原田 明 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (90222231)
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2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 2色2光子励起 / 光熱変換 / 光音響 / 非蛍光性化学種 / 超高感度検出 / 紫外レーザー分光 / ヘテロダイン検出 / 偏光依存性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、溶液系における溶質分子の光学的検出法に新基軸をもたらそうとするものである。重要性が高く微量な生体・環境関連の溶液中化学種の多くは、紫外域にのみ光吸収を持ち、非蛍光性である。それらを無修飾のままにて単一分子検出レベルで高感度検出できる汎用的な手法は未だ存在しない。そこで、非蛍光性化学種の無標識・超高感度検出法として申請者らが開発してきた深紫外光励起光熱変換ヘテロダイン計測法を発展させ、汎用性・高感度性・化学種選択性を併せ持つ非蛍光性化学種の無標識・超高感度検出技術開発に挑んでいる。技術的キーポイントは、多色多光子吸収を利用した深紫外吸収帯の光励起・検出の実現である。主に次の3項目を検討した。(Ⅰ) 2色2光子光熱変換現象の実証と基本特性把握。(Ⅱ) フロー系・2色2光子光熱変換顕微ヘテロダイン検出装置の開発。（Ⅲ）分離分析・検出装置としての開発、性能評価と応用。
全固体レーザーを励起光源としつつ多色多光子吸収を利用した深紫外吸収帯の光励起・検出の実現を検証してきた。開発した二色二光子励起光熱変換測定系では、紫外光から可視光に渡る波長域の光と、Nd:YAGレーザーの第2または第3高調波とを同期して用いて測定対象の化学種を励起できる。355nmまたは532nmの光と可視域の波長可変光とを用いた2色2光子励起による熱レンズスペクトル測定および光音響スペクトル測定に成功している。溶媒バックグラウンドの低減のために円偏光励起も検討した。また、フェムト秒Ti:サファイアレーザー（再生増幅なし）による2光子励起光音響スペクトルの測定に成功している。温調付オートサンプラーを備えたHPLCを用いて分離検出特性を検討し、光熱変換ヘテロダイン検出による分離検出装置性能をまとめた報文を公開した。単色および2色2光子励起光音響スペクトルの特徴をまとめた報文を公開した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
