ダイヤモンドNV中心の量子状態高度制御による量子センシング顕微鏡計測研究

2021 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 21H04653
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 水落 憲和 京都大学, 化学研究所, 教授 (00323311)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 白川 昌宏 京都大学, 工学研究科, 教授 (00202119) ; 大木 出 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 量子生命科学研究所, 主任研究員 (80418574) ; 徳田 規夫 金沢大学, ナノマテリアル研究所, 教授 (80462860)
• Project Period (FY): 2021-04-05 – 2024-03-31

Summary of the Research Project

既存の計測感度を遥かに超えるダイヤモンドNV中心を用いた量子センシング顕微鏡計測により、単一細胞レベルの微量な対象物における磁場、電場、温度、pHの更なる高感度計測、及び高空間分解計測を室温で実現する。一つ一つの生きた細胞内でのタンパクなどの構造解析、動的挙動、代謝、活動電位、温度計測などの生命活動の詳細な理解に資する革新的バイオ計測技術実現へ研究を展開する。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

ダイヤモンドNV中心を用いた量子センシングにおいて、応募者独自の技術を用いた量子状態制御により飛躍的な高感度化を実現し、単一細胞内計測へと発展するものである。量子センシングのバイオ計測技術への応用は物理科学分野にとって重要な課題であるとともに、本技術そのものが巨大磁場を必要とするSQUID等の従来技術を補間・代替する可能性を秘めている。