| 研究課題/領域番号 |
20K14785
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
Xiao Tinghui 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 客員共同研究員 (50869675)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | silicon photonics / optical sensor / Raman spectroscopy / optical biosensor / Raman optical activity |
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| 研究開始時の研究の概要 |
Raman optical activity (ROA) is an effective optical tool for detection of chiral biomolecules but suffers from low sensitivity. Here the PI proposes an on-chip chiral biosensor that enables reliable, high-sensitivity ROA measurement of chiral biomolecules with negligible artifacts.
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| 研究成果の概要 |
ラマン光学活性（ROA）は、水溶液中のキラル分子の構造・挙動を調べるのに有効で、X線結晶構造解析や核磁気共鳴分光法よりも試料準備やコスト面で有利である。しかし、ROA信号は、キラルな光と物質の相互作用が弱いため、ラマン散乱よりも3～5桁弱い微弱な信号であることが本質です。このプロジェクトでは、シリコンナノディスクアレイを考案し、そのダークモードを利用することで、これらの制約を克服するオンチップキラルバイオセンサを実証しました。具体的には、化学物質や生物学的なエナンチオマーのペアを用いて、100倍以上のキラルな光-分子相互作用を示し、ROA測定のためのアーチファクトを無視できるようにしました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
このプロジェクトにより、X 線結晶構造解析法やNMR 分光法では不可能な、微量のキラル分子の絶対構造解析を、簡便・迅速・安価・安定的に行うことができる。分析化学、構造生物学、物質科学、薬学、量子生命科学などの多様な分野への応用展開が期待される。
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