2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20H00210
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田口 敦清 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70532109)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石飛 秀和 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 准教授 (20372633)
田中 慎一 呉工業高等専門学校, 自然科学系分野, 准教授 (30455357)
田口 智清 京都大学, 情報学研究科, 教授 (90448168)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 二光子重合 / 深紫外吸収 / 金属ナノクラスター / 蛍光 / PAMMANデンドリマー / コラーゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまで常識的に近赤外光励起が使われてきた「二光子重合」を深紫外領域に展開し、深紫外吸収を利用した光化学的な物質変換相互作用により、二光子造形の対象を樹脂、金属・半導体を含む無機材料や生体適合材料へと拡張することを目的としている。これにより、物質合成とナノ構造構築を統合し、マルチマテリアル対応の立体ナノ造形の手法を確立する。同時に、光と物質とのコヒーレントな相互作用にも着目し、励起光ベクトル場による反応場形成を活用して、キラル物質などの微視的秩序創成とそのナノ構造化によるデバイス創造へと展開する。さらに、原子・分子をボトムアップで積み上げる原子スケールのナノ構造製造技術の創出を視野にいれ、レーザー捕捉技術を組み合わせた原子組立技術を開拓し、ナノサイエンス、ナノデバイス工学、ナノ材料科学、ナノバイオ医療工学への貢献を目指す。
本年度は、PAMAMデンドリマーを使って合成した金属ナノクラスターの光重合によるパターニングおよび三次元構造作製に取り組み、線幅100 nm程度のボクセルの作製や、二次元パターニングの作製を実現した。パターニングされた構造を蛍光顕微鏡で観察したところ、パターニングに応じた発光パターンが確認されたことから、金属ナノクラスターに特徴的な蛍光発光が重合後も維持されていることを見いだした。これは、蛍光物質をレーザーで狙った位置にパターニングできることを示しており、バイオマーカーやラベリングに応用が期待される。また、また、生体適合材料としてコラーゲンの二光子重合を進め、コラーゲン分子の光重合によるマイクロ3次元構造作製に成功し、生体適合材料の微細構造作製および再生医療応用の可能性を示した。
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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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