希土類添加ナノ蛍光体の電子線励起発光を利用した液中ナノバイオイメージング

• 研究課題/領域番号: 15K16323
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 古川 太一 大阪大学, ナノサイエンスデザイン教育研究センター, 特任助教(常勤) (70749043)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: カソードルミネッセンス / バイオイメージング / 希土類 / ナノ粒子 / 蛍光体 / 均一沈殿法

研究成果の概要

カソードルミネッセンス(CL)顕微鏡による液中バイオイメージングを達成するために、液中観察用チャンバーの作製、高輝度かつ数十nmのサイズを持つ蛍希土類添加ナノ蛍光体の作製、CLイメージング検出系の改善を行った。SiN薄膜基板を用いた液中観察用チャンバーを作製することで、細胞の液中CLイメージングに成功した。また、沈殿剤を多量に添加した均一沈殿法により、平均粒径40 nm程度の粒子の作製に成功し、その単一粒子の液中CLイメージングに成功した。更に感度の高いCLイメージングを達成するためにCLを高効率に集めることが可能な放物面ミラーを作製し、システムに組み込んだ。

研究成果

• [雑誌論文] カソードルミネッセンス顕微鏡と近赤外顕微鏡によるマルチモーダルイメージング (2017)
  • 著者名/発表者名: 新岡宏彦，福島昌一郎，古川太一，橋本守
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: 28 ページ: 24-28
  • NAID: 40021036876
• [雑誌論文] Correlative near-infrared light and cathodoluminescence microscopy using Y2O3:Ln, Yb (Ln = Tm, Er) nanophosphors for multi-scale, multi-colour bioimaging (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, S., Furukawa, T., Niioka, H., Ichimiya, M., Sannomiya, T., Tanaka, N., Onoshima, D., Yukawa, H., Baba, Y., Miyake, J., Ashida, M., Araki, T., and Hashimoto, M.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 25950-25950
  • DOI: 10.1038/srep25950
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Multispectral Emissions of Lanthanide-Doped Gadolinium Oxide Nanophosphors for Cathodoluminescence and Near-Infrared Upconversion/Downconversion Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: D. T. K. Dung, S. Fukushima, T. Furukawa, H. Niioka*, T. Sannomiya, K. Kobayashi, H. Yukawa, Y. Baba, M. Hashimoto, and J. Miyake
  • 雑誌名: Nanomaterials 巻: 6 号: 9 ページ: 163-163
  • DOI: 10.3390/nano6090163
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis of Y2O3 nanophosphors by homogeneous precipitation method using excessive urea for cathodoluminescence and upconversion luminescence bioimaging (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fukushima, T. Furukawa, H. Niioka, M. Ichimiya, T. Sannomiya, J. Miyake, M. Ashida, T. Araki, and M. Hashimoto
  • 雑誌名: Optical Materials Express 巻: 6 号: 3 ページ: 831-843
  • DOI: 10.1364/ome.6.000831
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Imaging of 3D cellular spheroids by trimodalities CL-NIR-MRI (2016)
  • 著者名/発表者名: D. T. K. Dung, S. Fukushima, T. Furukawa, H. Niioka, Y. Mori, Y. Yoshioka, M. Hashimoto, and J. Miyake
  • 学会等名: NFO-14
  • 発表場所: アクトシティ浜松(静岡県・浜松市)
  • 年月日: 2016-09-04
• [学会発表] Multi-scaled bioimaging with near-infrared luminescence and cathodoluminescence (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Fukushima, T. Furukawa, H. Nioka, M. Ichimiya, T. Sannomiya, M. Ashida, J. Miyake, T. Araki, and M. Hashimoto
  • 学会等名: 生体医用画像研究会第3回若手発表会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学部シグマホール (豊中市，大阪府)
  • 年月日: 2016-03-02
• [学会発表] カソードルミネッセンス顕微鏡を用いた液中ナノバイオイメージング (2016)
  • 著者名/発表者名: 古川 太一，福島 昌一郎，新岡 宏彦，一宮 正義，芦田 昌明，三宅 淳，橋本 守
  • 学会等名: 日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 東京工業大学 (大岡山，東京)
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] 希土類添加蛍光体の電子線励起発光を用いた液中生体ナノイメージング (2015)
  • 著者名/発表者名: 古川 太一，福島 昌一郎，新岡 宏彦，一宮 正義，芦田 昌明，三宅 淳，橋本 守
  • 学会等名: 医用分光学研究会
  • 発表場所: ホテルグランドヒル市ヶ谷 (市ヶ谷，東京)
  • 年月日: 2015-12-03
• [学会発表] Rare-earth doped Y2O3 nano-phosphor probes for correlative cathodoluminescence and near-infrared optical bio-imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: H. Niioka, S. Fukushima, T. Furukawa, M. Ichimiya, M. Ashida, J. Miyake, and M. Hashimoto
  • 学会等名: The 2nd East-Asia Microscopy Conference
  • 発表場所: The Himeji Chamber of Commerce and Industry (Himeji, Hyogo, JAPAN)
  • 年月日: 2015-11-24
  • 国際学会
• [学会発表] Biological high-resolution imaging in wetcondition using cathodoluminescence microscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Furukawa, S. Fukushima, H. Niioka, M. Ichimiya, J. Miyake, M. Ashida , T.Araki, M. Hashimoto
  • 学会等名: Optics & Photonics International Congress 2015
  • 発表場所: Pacifico-Yokohama (Yokohama, Kanagawa, JAPAN)
  • 年月日: 2015-04-21
  • 国際学会