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光触媒AFMプローブを用いたナノ空間制御加工プロセスの可視化技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18805
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分18:材料力学、生産工学、設計工学およびその関連分野
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

柴田 隆行  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10235575)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード原子間力顕微鏡(AFM) / AFMナノ加工 / 酸化チタン光触媒酸化反応 / チップ増強ラマン分光法(TERS) / 細胞操作
研究成果の概要

本研究では,将来のナノ・バイオテクノロジーを支える革新的な製造基盤技術として,原子間力顕微鏡(AFM)を応用した新規なナノ加工・計測技術の開発を行った.具体的には,光触媒であるTiO2を被覆したAFMプローブを用いた細胞のナノ加工技術(光触媒酸化反応)と,Agナノ粒子を被覆したAFMプローブを用いた細胞内の生体分子の動態イメージング技術(チップ増強ラマン分光法:TERS)を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

医療・医薬分野のさらなる発展には,生命現象の統合的理解とその制御が必要不可欠となる.このためには,ゲノム,タンパク質,糖鎖などの生体分子の構造・機能解明に加えて,生命活動の基本単位である細胞の機能を解き明かすことが,ライフ・イノベーション創出の命題となる.本研究では,生きた細胞を低侵襲で加工し,細胞内部の情報を一分子レベルで可視化する技術を確立した.細胞の機能発現過程を高度に制御・可視化する本提案技術は,生命科学の基礎研究における強力なツールとなり得る.

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Photocatalytic Nanofabrication and Intracellular Raman Imaging of Living Cells with Functionalized AFM Probes2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shibata, Hiromi Furukawa, Yasuharu Ito, Masahiro Nagahama, Terutake Hayashi, Miho Ishii-Teshima, Moeto Nagai
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 11(5) 号: 5 ページ: 495-495

    • DOI

      10.3390/mi11050495

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 精密工学と生命科学との接点2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 84 号: 11 ページ: 887-891

    • DOI

      10.2493/jjspe.84.887

    • NAID

      130007505001

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 年月日
      2018-11-05
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Photocatalytic Nanofabrication and Intracellular Imaging of Living Cells Using Functionalized AFM Probe2019

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Shibata, Kazutaka Uchida, Junya Araki, Miho Ishii-Teshima, Terutake Hayashi, Moeto Nagai
    • 学会等名
      The 45th International Conference on Micro and Nano Engineering 2019 (MNE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能化AFMプローブを応用した生細胞のナノ加工・計測技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      内田和孝,筒井舜平,手島(石井)美帆,林 照剛,永井萌土,柴田隆行
    • 学会等名
      第10回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 原子間力顕微鏡を応用した次世代ナノ加工・計測技術2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 学会等名
      精密工学会「知的ナノ計測専門委員会」特別講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ・ナノ構造創成技術2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 学会等名
      表面技術協会関西支部「平成30年度第1回表面物性研究会」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微細加工技術(MEMS)を駆して細胞の機能を “診る”,“操る”,“創る”2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 学会等名
      第8回高専-TUT太陽電池合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MEMS技術によるオンチップ細胞ファクトリーの実現2018

    • 著者名/発表者名
      柴田隆行
    • 学会等名
      第47回名古屋駅前イノベーションハブ技術発表会「MEMS 関連技術~MEMS のプロセス・評価技術から応用展開~」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] “Catalytic AFM-Based Nanofabrication”, in Jiwang Yan (ed.), Micro and Nano Fabrication Technology2018

    • 著者名/発表者名
      T. Shibata, J. Sasano, M. Nagai
    • 総ページ数
      957
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811300981
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 機械工学系 マイクロ・ナノ機械システム研究室ホームページ

    • URL

      http://mems.me.tut.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 豊橋技術科学大学 教員紹介ホームページ

    • URL

      https://www.tut.ac.jp/university/faculty/me/64.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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