超高速半導体レーザを用いた高機能バイオフォトニクス計測の研究
Project/Area Number |
06F06115
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 外国 |
Research Field |
Applied optics/Quantum optical engineering
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
横山 弘之 Tohoku University, 未来科学技術共同研究センター, 教授
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
GUO Hengchang 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 外国人特別研究員
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Project Period (FY) |
2006 – 2007
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2007)
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Budget Amount *help |
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | 半導体レーザ / バイオイメージング / ピコ秒現象 / 多光子過程 / 第2高調波発生 / 蛍光顕微鏡 / 超高速非線形光学 / モード同期半導体レーザ / 蛍光タンパク質 |
Research Abstract |
(1)980nmピコ秒パルス光源は、モード同期半導体レーザをベースにして開発を進めた。この光源は2光子蛍光(TPF)イメージング、第2次高調波発生(SHG)など2光子顕微鏡で使用された。TPFイメージングでは、緑色蛍光蛋白を発現しているマウスの小脳ニューロンと分子プローブで着色したマウスの腎細胞で実証に成功した。 (2)第2高周波774nmのパルス光源は1.55μmモード同期半導体レーザを基本にした。このパルス光源はTPFイメージングとSHGイメージングなどの2光子イメージングが可能なことを実証した。TPFイメージングはAlexa488で染色したマウスの腎細胞で実証し、SHGイメージングは魚鱗で実証した。 (3)モード同期半導体レーザをベースとする800nm全半導体パルス光源より、2光子イメージングを実証した。この光源はモード同期半導体レーザと2段階半導体光増幅器で構成した。このパルス光源は光パルス時間幅5ps、繰返し周波数500MHZでピークパワー光パルス100Wを発生することができた。2光子イメージングの成功は全半導体レーザパルス光源が多くのバイオフォトニクスに応用できることを証明した。 (4)スーパーコンティニウムパルス光源による2光子蛍光イメージング。我々は増幅した1.55μm利得スイッチング半導体レーザダイオード(LD)を利用して、第2高周波774nmピコ秒パルスを発生させ、さらにそれをフォトニック結晶ファイバ(PCF)に入射することよってスーパーコンティニウム(SC)光パルスを発生させた。そして、SC光からスペクトルを抽出した後に増幅された920nmと1030nm波長の光パルスで、GFP発現のマウスの小脳ニューロンとAlexa Fluo488で染色したマウスの腎細胞でTPFイメージングを確認した。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)