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ナノ領域のみを加熱する光熱変換素子の開発と医療応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K04679
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関徳島大学

研究代表者

柳谷 伸一郎  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (40314851)

研究分担者 後藤 信夫  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (60170461)
研究協力者 関本 直也  
高畑 敏彦  
松岡 宏哉  
松村 尚知  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード金ナノ粒子 / 表皮角層 / 熱プラズモニクス / 光熱ダイナミクス / その場観察法 / 表皮角層細胞 / 原子間力顕微鏡法 / レーザープロセッシング / 光熱治療 / プラズモニクス / マイクロバブル / グラフェン / 光学顕微鏡法 / フォトニクス
研究成果の概要

本研究では、金ナノ粒子のレーザー加熱によって生じるナノ領域での熱現象を利用した『ナノ光熱素子』の実用化を目指し、材料からデバイス化、熱プラズモニクス現象に関する研究を行った。金ナノ粒子はグラフェン上に堆積し、面でグラフェンD-band、G-bandのラマン増強を確認した。また、金ナノ粒子と酸化チタンの積層膜を作製し、可視光で励起された電子寿命の酸化チタン膜厚依存性についての知見を得た。さらに、マイクロガラスビーズ表面に金ナノ粒子を分散したプラズモニックビーズを作製し、純水中で光操作可能な光熱変換プローブを作製した。表皮角層と構成する角層細の原子間力顕微鏡による硬さ測定についても研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] 金ナノ粒子の光加熱により生成するマイクロ・ナノバブルの顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      柳谷伸一郎
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 83 号: 7 ページ: 631-635

    • DOI

      10.2493/jjspe.83.631

    • NAID

      130006855953

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Microscopic Raman Study of Graphene on 4H-SiC Two-Dimensionally Enhanced by Surface Roughness and Gold Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsumura, S. Yanagiya, M. Nagase, H. Kishikawa and N. Goto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 6S1 ページ: 06GL05-06GL05

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06gl05

    • NAID

      120006380969

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microscopic Raman Study of Graphene on 4H-SiC Two-Dimensionally Enhanced by Surface Roughness and Gold Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      Hisatomo Matsumura, Shin-ichiro Yanagiya, Masao Nagase, Hiroki Kishikawa and Nobuo Goto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics, Part 1

      巻: 55

    • NAID

      120006380969

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mechanical Properties of Stratum Corneum in Glycerin Solution by Atomic Force Microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Yanagiya, Aiko Takahashi and Nobuo Goto
    • 雑誌名

      e-Journal of Surface Science and Nanotechnology

      巻: 13 号: 0 ページ: 461-464

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.461

    • NAID

      130005113019

    • ISSN
      1348-0391
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Mechanical properties of human corneocyte on gel sheet by atomic force microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Hiroya, Shin-ichiro Yanagiya and Akihiro Furube
    • 学会等名
      25th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermoplasmonics of micro glassbead coated with gold nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sekimoto, Shin-ichiro Yanagiya and Akihiro Furube
    • 学会等名
      Microoptics Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transient absorption of titanium dioxide sputtered film deposited on two-dimensionally assembled gold nanoparticles2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Takahata, Shin-ichiro Yanagiya and Akihiro Furube
    • 学会等名
      Microoptics Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱プラズモニックビーズによる光トラップ可能なマイクロバブルジェネレーターの提案2017

    • 著者名/発表者名
      柳谷 伸一郎, 関本 直也
    • 学会等名
      マイクロ・ナノバブル学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子二次元膜上への酸化チタンスパッタ膜の積層化と過渡吸収法による光学特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      高畑 敏彦, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 表皮角層細胞の薄い弾性体モデル化に対する研究2017

    • 著者名/発表者名
      松岡 宏哉, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱プラズモニックビーズの作製と水中での光ナノ加熱2017

    • 著者名/発表者名
      関本 直也, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子修飾したマイクロガラスビー ズの光ピンセット効果2017

    • 著者名/発表者名
      関本 直也, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子二次元膜上への酸化チタンス パッタ膜の積層化と光学特性評価2017

    • 著者名/発表者名
      高畑 敏彦, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      応用物理・物理系学会 中国四国支部 合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーザー損傷した表皮角層細胞の原子間力顕微鏡観察2017

    • 著者名/発表者名
      松岡 宏哉, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [学会発表] アルコール水溶液中で発生する光熱バブルの寿命に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      柳谷 伸一郎, 吉田 篤志, 古部 昭広
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ゲルシート上に置いた表皮角層細胞のフォースカーブ測定2016

    • 著者名/発表者名
      松岡 宏哉, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Growth and Shrinkage of Microbubbles in Water-Alcohol Mixture generated by Photoexcitation of Gold Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Yanagiya, Yoshida Atsushi and Akihiro Furube
    • 学会等名
      18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Enhanced Raman Spectroscopy of Graphene by Gold Nanoparticles with Micro Beads2015

    • 著者名/発表者名
      Hisatomo Matsumura, Shin-ichiro Yanagiya, Hiroki Kishikawa and Nobuo Goto
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Microscopic Raman spectroscopy of graphene enhanced by gold nanoparticles and micro glass bead2015

    • 著者名/発表者名
      Hisatomo Matsumura, Shin-ichiro Yanagiya, Hiroki Kishikawa and Nobuo Goto
    • 学会等名
      20th Microoptics conference (MOC '15)
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 金ナノ粒子のレーザー加熱による微細バブル生成のLCM/AFMその場観察2015

    • 著者名/発表者名
      柳谷伸一郎
    • 学会等名
      第45回結晶成長国内会議
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の自己組織膜による(AuNPs)を用いたグラフェンの増強ラマン増強効果2015

    • 著者名/発表者名
      松村 尚知, 柳谷 伸一郎, 岸川 博紀, 後藤 信夫
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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