研究課題
基盤研究(B)
シリコン量子ドットは,高い生体親和性と生分解性を有しており,従来の重金属原子を主成分とした量子ドットに取って代わるバイオフォトニクス分野の新ナノ蛍光材料として期待されている。本研究は、シリコン量子ドットのバイオフォトニクス応用に不可欠な基盤技術を構築することを目的として行った。研究代表者らが開発した水分散性シリコン量子ドットに対して、構造の最適化、サイズ分布の低減、表面修飾技術の開発、抗体と結合する技術の開発、蛍光バイオイメージングの実証と細胞毒性の検証等を行い、当初目標を達成した。さらに、バイオセンサの高感度化のための実用的なプラズモニック基板の開発を行った。
本研究で開発したシリコン量子ドットをバイオフォトニクス分野で応用するために必要な様々な技術は、物性解明が主体であった従来のシリコン量子ドット研究を、応用を見据えたより広いステージに展開するための基盤になると考えている。さらに,量子ドットへの不純物ドーピングが電子物性や光物性のみならず化学的性質を大きく変え,それが機能性ナノ材料創成につながることを実証したことは,不純物ドーピングによる量子ドットの物性制御という新研究領域を切り開くことにつながると考えている。
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