2012 Fiscal Year Annual Research Report
深紫外光による表面プラズモンの励起とその応用に関する研究
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23360031
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
川田 善正 静岡大学, 工学部, 教授 (70221900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
居波 渉 静岡大学, 若手グローバル研究リーダー育成拠点, 特任助教 (30542815)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | プラズモン / 深紫外線 / 蛍光測定 / バイオテクノロジー / 自家蛍光 |
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| Research Abstract |
本研究では、深紫外領域において表面プラズモンの励起法を開発するとともに、その冷気特性解明し、深紫外プラズモニクスの新しい応用分野を開拓することを目的として研究を行なった。深紫外領域で表面プラズモンを励起するための材料の検討、励起方法の最適化を行ない、金属表面からの光電子放出の増大、生物試料の自家蛍光の励起への応用展開を目指して研究を進めてきた。今年度は、表面プラズモンの電場増強効果を利用し、高効率で感度良く蛍光を励起する手法を提案し、実験によりその有効性を確認した。
表面プラズモンは、金属表面での電場の局在性と増強効果を利用することにより、センサー感度の向上、蛍光の高効率励起、など様々な応用が提案されてきた。これまで表面プラズモンの励起には、近赤外から赤色光が多く用いられてきた。これは表面プラズモンに一般的に用いられる金や銀などの金属は、短波長側では良い特性を示さず、表面プラズモンが励起できないためである。深紫外領域における表面プラズモンはほとんど研究されてこなかった。
深紫外光で表面プラズモンを励起するための金属材料の探索を行ない、アルミニウムが良い特性を示すことを見出した。実際に石英基板にアルミニウム薄膜を蒸着し、表面プラズモンが励起可能であることを検証した。とくに今年度は、アルミニウム表面での酸化膜を考慮し最適な励起条件を求めた。これらの最適化により、表面プラズモンを用いて蛍光強度が20倍以上に増強することに成功した。また、実際に酵母細胞の自家蛍光を励起し、深紫外光を用いることにより、これまでほとんど報告されていない紫外領域の波長域で発光することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
アルミニウムを用いて、深紫外光による表面プラズモンにより生物試料の自家蛍光を観察することに成功している。 実際に酵母細胞の自家蛍光を励起し、深紫外光を用いることにより、これまでほとんど報告されていない紫外領域の波長域で発光することを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
H24年度に行なった生物試料の自家蛍光観察について、より詳細な検討および評価を実施する。自家蛍光を発する物質を特定するとともに、HeLa細胞、MARCO細胞など他の生物資料における自家蛍光観察も行なう。合わせて、深紫外光が生物試料に与えるダメージついても検討する。
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Research Products
(12 results)
