Tip-enhanced Nano-Raman measurement techniques for biological applications

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H00870
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Verma Prabhat 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60362662)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 馬越 貴之 大阪大学, 大学院工学研究科, 講師 (00793192)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 先端増強ラマン顕微鏡 / 近接場光学 / プラズモニクス / 超解像光学顕微鏡

Outline of Final Research Achievements

This research aims to achieve operation in a liquid environment and nanoscale stability using Tip-Enhanced Raman Scattering (TERS) microscopy. We developed a new AFM head for the operation of the TERS system in a liquid environment, and additionally, we created two feedback systems to compensate for vertical and horizontal drifts. As a result, this enhanced system enables long-duration TERS imaging at the nanoscale, bringing new possibilities for the study of biological samples.

Free Research Field

先端光計測

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

先端増強ラマン散乱顕微鏡は、回折限界を超えたナノスケールの空間分解能でラマンイメージングが可能な非常に強力な顕微法である。しかしながら、技術的な問題で、生命科学への応用例は限られていた。本研究では、液中環境下で動作する先端増強ラマン散乱顕微鏡を構築した。さらに、高い安定性を実現することによって、ラマン信号の弱い生体試料でも長時間にわたってイメージングできるようにした。生きた生体試料をナノレベルの空間分解能でラマン観察できるようにする上で非常に重要な成果であり、学術的にも社会的にも非常に大きな意義を有する。