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2013 Fiscal Year Final Research Report

Creation of Dynamical Biosensor and Photothermal Conversion Materials by Light-induced force

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23310079
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

IIDA Takuya  大阪府立大学, 21世紀科学研究機構, 講師 (10405350)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TOKONAMI Shiho  大阪府立大学, 21 世紀科学研究機構, 講師 (60535491)
ITO Shoji  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10372632)
KOJIMA Chie  大阪府立大学, 21 世紀科学研究機構, 講師 (50405346)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords光物性 / 光ピンセット / 計測工学 / 分析科学 / ナノバイオ
Research Abstract

The aim of this study is the development of bottom-up fabrication of nanocomposites by the light irradiation and the chemical surface modification, which would contribute to nano-bioscience. By irradiating doughnut-shaped laser beam on the dispersion liquid of Ag nanoparticles (NPs) with various shapes, we have theoretically and experimentally demonstrated selective assembling of NPs with highly uniform size and shape. It is expected that such a control of uniformity of NPs can be utilized in wide research fields, for example, the property control of photoresponsive NPs for the highly sensitive biosensor and the medical application. Furthermore, we have succeeded in the detection of a small amount of heat coagulation proteins by probe particles with high photothermal effect, and have succeeded in the destruction of pathogenetic cells by optimized photothermogenetic metallic NPs.

  • Research Products

    (63 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (32 results) (of which Invited: 15 results) Book (6 results) Remarks (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Journal Article] Photothermogenic Properties of Different Sized Gold Nanoparticles for Application in Photothermal Therapy2014

    • Author(s)
      C. Kojima, N. Oeda, S. Ito, H. Miyasaka, T. Iida
    • Journal Title

      Chemistry Letters

      Volume: (in press)

    • DOI

      10.1246/cl.140124

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of single-crystalline microspheres with high sphericity from anisotropic materials2014

    • Author(s)
      S. Okamoto, K. Inaba, T. Iida, H. Ishihara, S. Ichikawa, M. Ashida
    • Journal Title

      Scientific Reports (Nature Publishing Group)

      Volume: Vol.4 Pages: 5186(1-4)

    • DOI

      10.1038/srep05186◆日経産業新聞等で紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DNA -mediated Anomalous Optical Coupling of Heterogeneous Metallic Nanostructures2014

    • Author(s)
      S. Tokonami, K. Nishida, S. Hidaka, Y. Yamamoto, H. Nakao, T. Iida
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: Vol.118, No.13 Pages: 7235-7241

    • DOI

      10.1021/jp501613b◆VerticalNewsで紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced Collective Optical Response of Vast Numbers of Silver Nanoparticles Assembled on a Microbead2014

    • Author(s)
      S. Tokonami, K. Nishida, Y. Nishimura, S. Hidaka, Y. Yamamoto, H. Nakao, T. Iida
    • Journal Title

      Research on Chemical Intermediates

      Volume: Vol.40, No.6 Pages: 2337-2346

    • DOI

      10.1007/s11164-014-1610-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Theory for optical assembling of anisotropic nanoparticles by tailored light fields under thermal fluctuations2014

    • Author(s)
      M. Tamura, S. Ito, S. Tokonami, T. Iida
    • Journal Title

      Research on Chemical Intermediates

      Volume: Vol.40, No.6 Pages: 2303-2313

    • DOI

      10.1007/s11164-014-1607-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective Optical Assembly of Highly Uniform Nanoparticles by Doughnut-Shaped Beams2013

    • Author(s)
      S. Ito, H. Yamauchi, M. Tamura, S. Hidaka, H. Hattori, T. Hamada, K. Nishida, S. Tokonami, T. Itoh, H. Miyasaka, T. Iida
    • Journal Title

      Scientific Reports (Nature Publishing Group)

      Volume: Vol.3 Pages: 3047 (1-7)

    • DOI

      10.1038/srep03047◆日刊工業新聞,YahooNews等で紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhanced modulation of scattered light from phase-change nanoparticles by tailored plasmonic mirror image2013

    • Author(s)
      T. Iida, A. Nakamura, S. Hidaka, M. Tamura, T. Shiono, S. Furumiya
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: Vol.103, No.4 Pages: 041108(1-5)

    • DOI

      10.1063/1.4813749

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multipole Superradiance from Densely Assembled Metallic Nanoparticles2013

    • Author(s)
      S. Tokonami, S. Hidaka, K. Nishida, Y. Yamamoto, H. Nakao, T. Iida
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: Vol.117, No.29 Pages: 15247-15252

    • DOI

      10.1021/jp4028244◆VerticalNewsで紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ambient-dependent optomechanical control of cantilever with mechanical nonlinearity by cavity-induced radiation force2013

    • Author(s)
      N. D. Vy, T. Iida
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: Vol.102, No.9 Pages: 091101(1-4)

    • DOI

      10.1063/1.4794060

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fluctuation Mediated Optical Screening of Nanoparticles2012

    • Author(s)
      M. Tamura, T. Iida
    • Journal Title

      Nano Letters

      Volume: Vol.12, No.10 Pages: 5337-5341

    • DOI

      10.1021/nl302716c◆日刊工業新聞で紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Many-body Effects in Optically-trapped Metallic Nanoparticles under Thermal Fluctuations2012

    • Author(s)
      T. Iida, M. Tamura
    • Journal Title

      Physica Status Solidi (c )

      Volume: Vol.9, No.12 Pages: 2521-2524

    • DOI

      10.1002/pssc.201200334◆フロントカバーのイラストに選抜

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Control of Plasmonic Superradiance in Metallic Nanoparticle Assembly by Light-Induced Force and Fluctuations2012

    • Author(s)
      T. Iida
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      Volume: Vol.3, No.3 Pages: 332-336

    • DOI

      10.1021/jz2014924◆VerticalNewsで紹介

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design of Photosensitive Gold Nanoparticles for Biomedical Applications Based on Self-consistent Optical Response Theory2011

    • Author(s)
      C. Kojima, Y. Watanabe, H. Hattori, T. Iida
    • Journal Title

      The Journal of Physical Chemistry C

      Volume: Vol.115, No.39 Pages: 19091-19095

    • DOI

      10.1021/jp206501h

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A theoretical study of optical microcavity-based laser cooling under different ambient conditions2014

    • Author(s)
      N. D. Vy, T. Iida
    • Organizer
      OMC '14
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2014-04-24
  • [Presentation] Theory for Bio-inspired Optical Manipulation under Fluctuations2014

    • Author(s)
      T. Iida, , M. Tamura , S. Hidaka , H. Hattori , T. Hamada , K. Nishida , S. Tokonami, T. Itoh , H. Yamauhi , H. Miyasaka, S. Ito
    • Organizer
      OMC '14
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2014-04-23
  • [Presentation] Selective assembly of microstructures of plasmonic nanorods with radiation pressure2014

    • Author(s)
      S. Ito, H. Yamauchi , M. Tamura, S. Hidaka , H. Hattori, T. Hamada , K. Nishida , S. Tokonami , T. Itoh , H. Miyasaka , T. Iida
    • Organizer
      OMC '14
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Kanagawa, Japan
    • Year and Date
      2014-04-23
  • [Presentation] 揺らぎの下でのナノ光アセンブリングの理論2014

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守、日高慎平、服部祐徳、濱田大地、西田敬亮、床波志保、伊藤民武、山内宏昭、宮坂博、伊都将司
    • Organizer
      第61年応用物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-17
  • [Presentation] 軸対称ベクトルビームによるプラズモニックナノ粒子の選択的光パターニング2014

    • Author(s)
      伊都将司、山内宏昭、田村守、日高慎平、服部祐徳、濱田大地、西田敬亮、床波志保、伊藤民武、宮坂博、飯田琢也
    • Organizer
      第61年応用物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-17
  • [Presentation] プラズモニック発熱効果による微量生体物質検出法の開拓2014

    • Author(s)
      西村勇姿、西田敬亮、日髙慎平、山本陽二郎、伊都将司、床波志保、飯田琢也
    • Organizer
      第61年応用物理学会春季大会
    • Place of Presentation
      青山学院大学相模原キャンパス
    • Year and Date
      2014-03-17
  • [Presentation] 生体系にならう光と揺らぎの下でのナノ動力学2013

    • Author(s)
      飯田琢也、伊都将司、床波志保、児島千恵
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス
    • Year and Date
      20130925-28
    • Invited
  • [Presentation] 光と揺らぎで操るナノの世界 : 物質科学から生命科学への展開2013

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      大学院共通特別講義
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2013-10-31
    • Invited
  • [Presentation] 確率共鳴に基づく新奇ナノ光マニピュレーションの創成2013

    • Author(s)
      田村守、飯田琢也
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学京田辺キャンパス
    • Year and Date
      2013-09-19
    • Invited
  • [Presentation] Fluctuation-mediated High Accuracy Separation of Nanoparticles by Modulated Optical Standing Wave2013

    • Author(s)
      T. Iida, M. Tamura
    • Organizer
      ASIANALYSIS XII
    • Place of Presentation
      Maidashi campus of Kyushu University , Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2013-08-24
  • [Presentation] Photothermal assembling of metallic -nanoparticle-fixed bead for detecting biological analytes2013

    • Author(s)
      Y. Nishimura, K. Nishida, S. Hidaka, Y. Yamamoto, S. Ito, S. Tokonami, T. Iida
    • Organizer
      ASIANALYSIS XII
    • Place of Presentation
      Maidashi campus of Kyushu University , Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2013-08-22
  • [Presentation] 光と揺らぎによるプラズモニック材料の動的制御とセンサ応用への展開2013

    • Author(s)
      飯田琢也、床波志保
    • Organizer
      ナノフォトニクスシンポジウム「ナノフォトニクスにおける複雑性・多様性と機能」
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2013-07-17
    • Invited
  • [Presentation] 多重光トラップと熱揺らぎを利用した高精度ナノ粒子選別法の提案2013

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守
    • Organizer
      第73回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      北海道大学函館キャンパス
    • Year and Date
      2013-05-19
  • [Presentation] Theory of nano-optomechanics under fluctuations2013

    • Author(s)
      T. Iida
    • Organizer
      The First Itary-Japan Workshop on Nanophotonics
    • Place of Presentation
      University of Pisa, Pisa, Itary
    • Year and Date
      2013-04-22
    • Invited
  • [Presentation] 生体分子を模倣した新奇ナノ光選別技術とプラズモニック分析科学への展開2012

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守、日高慎平、西田敬亮、床波志保
    • Organizer
      レーザー学会関西支部第3回研究会「先端光計測技術」
    • Place of Presentation
      島津製作所京都三条工場
    • Year and Date
      2012-11-30
    • Invited
  • [Presentation] 揺らぎを利用した新奇ナノ光選別技術とプラズモニック・センサーの原理開拓2012

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守、日髙慎平、西田敬亮、床波志保
    • Organizer
      先導物質科学研究所セミナー
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2012-11-14
    • Invited
  • [Presentation] 揺らぎの下でのプラズモニックナノ複合材料の光応答理論と新奇分析技術への展開2012

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守、日高慎平、西田敬亮、床波志保
    • Organizer
      第3回異分野融合先端研究コア(RCIS)研究セミナー
    • Place of Presentation
      岡山大学異分野融合先端研究コア
    • Year and Date
      2012-10-05
    • Invited
  • [Presentation] Photothermogenic Properties of Different -Sized Gold Nanoparticles2012

    • Author(s)
      C. Kojima, N. Oeda, T. Iida
    • Organizer
      GOLD2012
    • Place of Presentation
      Keio Plaza Hotel Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2012-09-06
  • [Presentation] 金属ナノ粒子集積化技術とバイオ分析2012

    • Author(s)
      床波志保、中土井祐、西田敬亮、椎木弘、長岡勉、日高慎平、飯田琢也
    • Organizer
      第2回光科学異分野横断萌芽研究会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2012-08-07
    • Invited
  • [Presentation] 揺らぎの下での金属ナノ粒子集合系の光応答理論と分析化学応用2012

    • Author(s)
      飯田琢也、田村守、日高慎平、西田敬亮、床波志保
    • Organizer
      第2回光科学異分野横断萌芽研究会
    • Place of Presentation
      岡崎コンファレンスセンター
    • Year and Date
      2012-08-07
    • Invited
  • [Presentation] Fluctuation-mediated Dynamics Control of Metallic Nanoparticles by Light Fields with Designed Spatio-Temporal Profiles2012

    • Author(s)
      T. Iida, M. Tamura
    • Organizer
      ICN+T2012
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2012-07-23
  • [Presentation] Theory for assembling metallic nanoparticles with high rotational symmetry and controlled optical functions by light fields with designed polarizations2012

    • Author(s)
      T. Iida, H. Hattori
    • Organizer
      EXCON 2012
    • Place of Presentation
      Groningen,The Netherlands
    • Year and Date
      2012-07-03
  • [Presentation] Control of Plasmonic Collective Phenomena in Metallic Nanoparticles by External Fields under Thermal Fluctuations2012

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      電子研学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道大学電子科学研究所
    • Year and Date
      2012-06-15
    • Invited
  • [Presentation] 光誘起力による金属ナノ粒子集合系の超放射制御の理論と分析応用2012

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      第72回分析化学討論会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学工学部郡元キャンパス
    • Year and Date
      2012-05-19
  • [Presentation] 光電磁場で駆動された金属ナノ粒子集合系における局在表面プラズモンと輻射場の相互作用制御2012

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      早稲田大学大学院先進理工学研究科主催公開セミナー
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • Year and Date
      2012-03-19
    • Invited
  • [Presentation] Cooperative Phenomena in Nanocomposites Dynamically Controlled by Light-induced Force and Fluctuations2011

    • Author(s)
      T. Iida
    • Organizer
      11th Tamura Symposium
    • Place of Presentation
      Sakai, Japan
    • Year and Date
      2011-12-03
    • Invited
  • [Presentation] 光の力で物体を動かせるか?2011

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      日本物理学会大阪支部公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター
    • Year and Date
      2011-10-16
    • Invited
  • [Presentation] ピンポイント細胞分離システムを実現するための光応答性ゼラチンゲルの最適化2011

    • Author(s)
      児島千恵、三島直樹、大枝直矢、服部祐徳、山本康平、飯田琢也
    • Organizer
      第60回高分子討論会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] Theory of structure control of nanocomposites by multiple laser beams and thermal fluctuations2011

    • Author(s)
      T. Iida
    • Organizer
      IQEC/CLEO Pacific Rim 2011, Sydney Convention and Exhibition
    • Place of Presentation
      Sydney, Australia
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] 光と揺らぎで駆動するナノ物質集団の協力現象と光応用2011

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Organizer
      平成23年度先端領域若手研究リーダー育成拠点サイエンスカフェ特別講演
    • Place of Presentation
      山梨大学
    • Year and Date
      2011-06-28
    • Invited
  • [Presentation] Analysis and simulation of optical response of Au-nanoparticle-fixed beads for optical sensors of microscopic local environment2011

    • Author(s)
      S. Tokonami, T. Hamada, Y. Yamamoto, H. Nakao, H. Shiigi, T. Nagaoka, T. Iida
    • Organizer
      CLEO/Europe-EQEC 2011
    • Place of Presentation
      International Congress Centre Munich, Munich, Germany
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Presentation] Dynamic Control of Collective Modes of Localized Surface Plasmon in Metallic Nanoparticles by Optical Tweezers2011

    • Author(s)
      T. Iida
    • Organizer
      CLEO/Europe-EQEC 2011
    • Place of Presentation
      International Congress Centre Munich, Munich, Germany
    • Year and Date
      2011-05-25
  • [Book] バイオセンサの先端科学技術と新製品への応用開発「第4章6節金ナノ粒子固定化技術とセンサ応用」2014

    • Author(s)
      床波志保, 飯田琢也, 他
    • Total Pages
      7
    • Publisher
      技術情報協会
  • [Book] 金属ナノ・マイクロ粒子の最新技術と応用「第4章1節光誘起力ナノ動力学法と金属ナノ粒子集積系の光応答理論」2013

    • Author(s)
      飯田琢也、床波志保, 他
    • Total Pages
      10(pp.102-111)
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 「光誘起力と揺らぎによるナノ粒子の分離抽出=分子モーターの仕組に学ぶ次世代ナノ光技術=」Vol.72013

    • Author(s)
      田村守, 飯田琢也
    • Total Pages
      5(pp.41-45)
    • Publisher
      光アライアンス
  • [Book] 「高密度金属ナノ粒子集積系の光機能デザイン -異分野融合による 21世紀の持続可能社会の構築へ -」, Vol.13, No.12013

    • Author(s)
      飯田琢也, 床波志保
    • Total Pages
      3(pp.58-60)
    • Publisher
      未来材料
  • [Book] メタマテリアル II「第10章光誘起力によるプラズモニックナノ複合体の作製と光機能制御」2012

    • Author(s)
      飯田琢也 , 服部祐徳, 日高慎平
    • Total Pages
      11(pp.99-109)
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 「熱揺らぎの下での金属ナノ粒子の光マニピュレーション」, Vol.49, No.32011

    • Author(s)
      飯田琢也
    • Total Pages
      7(pp.24-30)
    • Publisher
      光技術コンタクト
  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:日刊工業新聞 ,「ナノ粒子 均一粒子円環状に 大阪府大・阪大薬材料の抽出など応用」, 20131104

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:Yahoo!ニュース ,「金属ナノ粒子の水溶液から均一な粒子だけを操作することに成功」, 20131030

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:大阪府立大学、大阪大学共同プレスリリース,「ドーナツビームと揺らぎの効果でナノ粒子の高均一化と配列に成功―医薬品の分離抽出、光エネルギー変換の革新に期待―」, 20131025

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:日経産業新聞 ,「特定細胞を分離・回収」 , 20130222

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:日刊工業新聞,「光誘起力の「揺らぎ」利用ナノ粒子分離抽出」,20120906

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:大阪府立大学プレスリリース ,「新理論を解明 分子モーターの仕組みをナノ粒子の光選別技術に応用」 , 20120904

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:VerticalNews, "New Findings from Japan Science and Technology Agency in the Area of Physical Chemistry Published", 20120316

  • [Remarks] メディア発表、プレスリリース:大阪府立大学プレスリリース ,「金属ナノ粒子集合体の光機能を「光」と「揺らぎ」の力で制御する原理を発見」 , 20120305

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nanosq.21c.osakafu-u.ac.jp/ttsl_lab/t_iida/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 被検出物質の検出装置および方法2013

    • Inventor(s)
      飯田琢也 , 床波志保
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2013-114312
    • Filing Date
      2013-05-30
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光熱変換素子およびその製造方法、光熱発電装置ならびに被検出物質の検出方法2013

    • Inventor(s)
      飯田琢也 , 床波志保 , 小菅厚子, 山本陽二郎
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2013-254940(優先権出願)
    • Filing Date
      2013-05-02
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光熱変換素子およびその製造方法ならびに光熱発電装置2012

    • Inventor(s)
      飯田琢也 ,山本陽二郎 , 床波志保 , 小菅厚子
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪府立大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願 2012-109651
    • Filing Date
      2012-05-11

URL: 

Published: 2015-06-25  

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