2013 Fiscal Year Annual Research Report
超高精度３次元分子追跡法を用いた凝縮系ナノ空間反応ダイナミクスの単一分子解析
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23681023
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
伊都 将司 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (10372632)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 単一分子イメージング / 材料評価 / 超解像蛍光イメージング |
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| Research Abstract |
平成２５年度は、平成２４年度までに構築した、対物レンズを２つ対向させた自作顕微鏡を用い、光干渉により光軸方向に周期的な強度変調を与えた照明系を実現した。それを用いた３次元超解像蛍光イメージング法の性能評価とイメージングの精度向上に取り組んだ。まず２光束干渉によるＺ方向の干渉パターンが安定に維持されるように、光学部品の設置方法をより強堅にし、さらに２光束の光路長を正確に一致させた。また固体レーザー光源を含めイメージングシステム一式を暗箱で覆い、周囲の空気の密度揺らぎによる光路長の変化を抑制すると共に、迷光の侵入を防いだ。その結果、Ｚ方向分解能として20 nmが達成でき、当初計画をほぼ達成できた。
また、高分子薄膜中のゲスト分子の単一分子追跡で観測されていた、異常拡散を示すゲスト分子に対して、そのＺ位置、即ち基板からの距離と、正常拡散を示すゲスト分子のＺ位置はほぼ同程度であることが３次元の単一分子追跡から明らかとなった。これより、ゲスト分子の異常拡散の原因は、基板とホスト高分子との相互作用により局所的にホスト高分子が密な（粘度の高い）集合構造をとるためであると解釈することができた。
さらに平成２４年度に引き続き、蛍光性と非蛍光性の両異性体間を光でスイッチング可能な蛍光スイッチ分子を用いた単一分子追跡に対し、最適な光照射条件を見出した。これにより、ゲスト分子の蛍光を適宜ON可能な実験系の構築が可能となり、１時間にもわたる多数個（1000個以上）の単一分子追跡を可能とした。また蛍光スイッチ分子を用いることで、実効的な蛍光スポットサイズの縮小に成功し、新規超解像イメージング法への応用の道を拓いた。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Constraint-induced structural deformation of planarized triphenylboranes in the excited state2014
Author(s)
Tomokatsu Kushida, Cristopher Camacho, Ayumi Shuto, Stephan Irle, Masayasu Muramatsu, Tetsuro Katayama, Syoji Ito, Yutaka Nagasawa, Hiroshi Miyasaka, Eri Sakuda, Noboru Kitamura, Zhiguo Zhou, Atsushi Wakamiya, Shigehiro Yamaguchi
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Journal Title
Chem. Sci.
Volume: 5
Pages: 1296-1304
DOI
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[Journal Article] Selective Optical Assembly of Highly Uniform Nanoparticles by Doughnut-Shaped Beams2013
Author(s)
Syoji Ito, Hiroaki Yamauchi, Shimpei Hidaka, Mamoru Tamura, Hironori Hattori, Taichi Hamada, Keisuke Nishida, Shiho Tokonami,Tamitake Itoh, Hiroshi Miyasaka, and Takuya Iida
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Journal Title
Scientific Report
Volume: 3
Pages: 3047
DOI
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