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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ユビキタス性を持つ革新的な応力発光ナノ光源の開発

Research Project

Project/Area Number 22681022
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

寺崎 正  独立行政法人産業技術総合研究所, 生産計測技術研究センター, 主任研究員 (00399510)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords応力発光体 / ユビキタス光源 / 超音波 / ナノ粒子
Research Abstract

本提案の内容は、生体内に導入でき、使用できる革新的なユビキタス光源を創生することである。達成には、生体にも導入できる光源、“その場”で光源を発光させる手段を開発することで、バイオイメージングに対する光源の提供が行なえれば良い。具体的な手段として、以下2つの研究を行い、各成果を挙げた。
【1】生体透過性の高い近赤外発光型応力発光(ML)体の開発
これまでに開発したSrAl2O4:Eu,M1,M2(M1,M2:近赤外光発光性金属イオン等)の定量的、または定性的なML評価を行った。MLスペクトルより、添加した全ての発光性金属イオンに由来するピークを確認し、発光の起源を明らかにした。また、参照化合物SrAl2O4:Eu、SrAl2O4:M1,M2と比較して、MLの発生にはEu2+、また近赤外光発生にはEu2+励起状態から近赤外発光性金属イオンへのダウンコンバージョンが寄与することを明かにした。ML強度は、Eu2+励起状態由来の緑色ML成分を完全に無視できる760nm以上について評価し、14 nWであった。この強度は、例えば親指の生体透過像取得に必要な近赤外光の最低値(1.7 nW)を大きく上回り、本目的に十分な発光強度を達成した。更に実際、近赤外MLを利用した指の生体透過像、頬を介した咀嚼力計測にも成功した。これは、応力発光体を生体内の “その場”おける光源・として、体外からのin-vivo力学情報イメージングを行う革新的な可能性を示した特筆すべき成果である。
【2】超音波刺激による発光
近赤外ML材料の、超音波刺激による発光特性について検討を行った。結果、超音波照射に対する近赤外ML、照射超音波強度による近赤外ML強度の制御に成功した。更に超音波誘起近赤外MLによる生体透過像取得にも成功した。これはML粒子をユビキタス光源としたin-vivo情報取得が可能である事を示している。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Ultrasonic wave induced mechanoluminescence and its application for photocatalysis as ubiquitous light source2013

    • Author(s)
      寺崎 正 、 山 田 浩 志 、 徐 超男
    • Journal Title

      Catalysis Today

      Volume: 201 Pages: 203-208

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超音波照射による応力発光2012

    • Author(s)
      寺崎 正、徐 超男
    • Journal Title

      月刊「ケミカルエンジニヤリング」

      Volume: 56 Pages: 9-14

  • [Journal Article] Fatigue crack detection of steel truss bridge by using mechanoluminescent sensor2012

    • Author(s)
      寺崎 正、徐 超男、C. Li、L. Zhang、坂田義太郎、上野直広
    • Journal Title

      Bridge Maintenance, Safety, Management, Resilience and Sustainability

      Volume: 2012 Pages: 2542-2549

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 超音波照射による応力発光 -ユビキタスナノ光源を目指して-2012

    • Author(s)
      寺崎 正、徐 超男
    • Journal Title

      超音波TECHNO

      Volume: 7-8 Pages: 25-29

  • [Journal Article] 応力履歴記録システム2012

    • Author(s)
      寺崎 正
    • Journal Title

      応力発光による構造物診断技術

      Volume: 1 Pages: 111-116

  • [Journal Article] 応力発光ユビキタス光源の創製2012

    • Author(s)
      寺崎 正
    • Journal Title

      応力発光による構造物診断技術

      Volume: 1 Pages: 312-318

  • [Presentation] Mechanoluminescence as core technology on artificial nerve system2013

    • Author(s)
      寺崎 正
    • Organizer
      Special Lecture in Chinese Academy of Sciences
    • Place of Presentation
      CAS-Institute of Urban Environment, Xiamen, China
    • Year and Date
      20130424-20130424
    • Invited
  • [Presentation] 人工神経のための生体透過性近赤外応力発光2013

    • Author(s)
      寺崎 正・Liaoying Zheng・寺澤祐仁・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      日本化学会第93春季年会
    • Place of Presentation
      滋賀、立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • Year and Date
      20130322-20130325
  • [Presentation] Mechanoluminescence as core technology on artificial nerve system2013

    • Author(s)
      寺崎 正・Liaoying Zheng・寺澤祐仁・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      SPIE SMART STRUCTURES/NDE 2013
    • Place of Presentation
      Town & Country Resort and Convention Center, SanDiego, USA
    • Year and Date
      20130310-20130315
  • [Presentation] 応力発光を核とする人工神経2013

    • Author(s)
      寺崎 正・徐 超男
    • Organizer
      平成24年度 第2回革新的センシングデバイス研究開発WG
    • Place of Presentation
      佐賀、窯業試験場
    • Year and Date
      20130215-20130215
    • Invited
  • [Presentation] 応力発光ユビキタス機能と人工神経2013

    • Author(s)
      寺崎 正・徐 超男
    • Organizer
      第30回超分子・超構造科学プロジェクトゼミナール特別講演会
    • Place of Presentation
      熊本、熊本大学黒髪キャンパス
    • Year and Date
      20130125-20130125
    • Invited
  • [Presentation] Bio-penetrating near-infrared light emitting mechanoluminescent material for ubiquitous bio-probe2012

    • Author(s)
      寺崎 正・Liaoying Zheng・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      2012 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston, USA
    • Year and Date
      20121125-20121130
  • [Presentation] Mechanoluminescent ubiquitous light source2012

    • Author(s)
      寺崎 正・Liaoying Zheng・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      2012 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston, USA
    • Year and Date
      20121125-20121130
  • [Presentation] 生体透過性を有する近赤外応力発光ユビキタス光源2012

    • Author(s)
      寺崎 正・Liaoying Zheng・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      2012年光化学討論会
    • Place of Presentation
      神奈川 東京工業大学大岡山キャンパ
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] 単一応力発光光源粒子の発光特性評価2012

    • Author(s)
      寺崎 正・山田浩志・徐 超男
    • Organizer
      2012年光化学討論会
    • Place of Presentation
      神奈川 東京工業大学大岡山キャンパス
    • Year and Date
      20120913-20120915
  • [Presentation] 応力発光ユビキタスナノ光源2012

    • Author(s)
      寺崎 正
    • Organizer
      合同産学官連携促進フォーラム in 九州
    • Place of Presentation
      佐賀、産総研
    • Year and Date
      20120820-20120820
    • Invited
  • [Presentation] 革新的な応力発光ユビキタスナノ光源2012

    • Author(s)
      寺崎 正
    • Organizer
      先端光機能材料シンポジウム 2012
    • Place of Presentation
      福岡、九州大学 伊都キャンパス
    • Year and Date
      20120811-20120811
    • Invited
  • [Book] 応力発光による構造物診断技術2012

    • Author(s)
      徐超男、上野直広、寺崎正、山田浩志
    • Total Pages
      321
    • Publisher
      エヌ・ティー・エス

URL: 

Published: 2014-07-24  

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