| 研究課題/領域番号 |
16K05671
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物理化学
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| 研究機関 | 東京大学 (2018)
関西学院大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
北濱 康孝 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (00342775)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | １分子計測 / 光ピンセット / 超解像イメージング / 冪乗則 / 明滅現象 / 表面増強ラマン散乱 / 表面増強蛍光 / プラズモニクス / 1分子計測 / 超解像顕微イメージング |
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| 研究成果の概要 |
金属ナノ構造体表面あるいは近傍の分子から発する表面増強ラマン散乱（SERS）と表面増強蛍光（SEF）の明滅現象を、二色に分けることで同時に動画を撮影し、冪乗則で解析した。その結果、SERSおよびSEF活性分子の動き方の違いを検討できることがわかった。
また、同時刻でのSERSとSEFの強度を多数プロットした分布から、１分子計測の可否や金属表面での分子運動の違いを検討した。
さらに、超解像イメージングでSERS/SEF活性分子の正確な位置を決定した。励起光を強くすると位置のゆらぎが小さくなったことから、金属表面で増強された光圧により単一分子を光ピンセットで捕捉していることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回の二色同時動画の撮影と解析から、超高感度分析の極北である１分子計測ができているかを簡便に調べられることを示した。また、触媒反応で重要な金属表面・近傍での分子の動き方の違いも検討できることも示した。
さらに、今回の金属ナノ構造体表面での光圧捕捉では、単一分子を常温の溶液中でも操作できる。金属ナノ構造体の位置を精密に制御することは既存の走査型プローブ顕微鏡で可能である。その装置による光ピンセットを用いれば、非接触で分子を配置できる上に、表面増強ラマン散乱スペクトルから希望の分子を同定できるので、様々な分子を自由に組み合わせた分子素子の開発も可能となる。
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