| 研究課題/領域番号 |
22K04713
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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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| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
柳谷 伸一郎 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (40314851)
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| 研究分担者 |
橋本 悟 大分大学, 理工学部, 客員研究員 (60352150)
南 康夫 日本大学, 生産工学部, 准教授 (60578368)
高成 広起 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (70723253)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 光熱効果 / ナノ複合粒子 / 金ナノ粒子 / 酸化チタン / ラマン分光 / 生体物性 / フォトポレーション / プラズモニクス / 光と細胞の相互作用 / 局在プラズモン共鳴 / 金属ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、①光によって発生する熱や電子を制御するための複合ナノ結晶の設計（計算機シミュレーション）と作製、②超短パルスレーザーやテラヘルツ光まで視野に入れた光物性測定を行う。さらに、③化合物の細胞内導入補助機能や光熱や光線力学による細胞死など、複合ナノ粒子と細胞の相互作用について分光顕微法によって行う。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、①光によって発生する熱や電子を制御するための複合ナノ結晶の設計（計算機シミュレーション）と作製、②超短パルスレーザーやテラヘルツ光まで視野に入れた光物性測定。さらに、③化合物の細胞内導入補助機能や光熱、光線力学による細胞死など、複合ナノ粒子と細胞の相互作用の解明を目的として研究を行った。
本年度は、引き続き金ナノ粒子-酸化チタンナノ複合体の研究の他、磁性ビーズ及び反表面に金薄膜を成膜したヤヌス粒子の作製および光熱効果に関する成果を報告した。金ナノ粒子-酸化チタンナノ複合体では、ポストプロセスとして熱処理を行うことで、アモルファスから結晶へ固相相転移していることを明らかにした。また、バイオ系で商用化されている酸化鉄ナノ粒子とポリマーによって作製されたマイクロサイズの磁性ビーズを購入し、光加熱過程のその場観察を行った。サーモグラフィは赤外線を利用しているため空間分解能に問題があるが、マイクロサイズのビーズを用いることで測定が可能であることを実証した。
本年度はまた、細胞もしくは周囲に付着した変性タンパク質の無染色解析法として、ラマン分光顕微鏡法に着目し、全身性ALアミロイドーシスの確定診断されたいくつかの臓器のラマン分光スペクトルを解析することで、前駆タンパクから変性タンパクがタンパク質の二次構造の変化であることに由来するピークシフトを可視化することで、無染色薄片切片サンプルのアミロイド沈着部位の同定に成功した。さらに、生体系の計算機シミュレーションとして、ブタ膝側副靭帯の多光子顕微鏡画像に基づいたコラーゲン線維とエラスチンの力学的特性評価について報告を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度は、金ナノ粒子-酸化チタンナノ複合体だけでなく、より医用分野で使われる磁性ビーズを用いた光熱効果の実験を行う事でき、概ね順調に進んでいると思われる。
フォトポレーションについても、超短パルスレーザーによって細胞に細孔を形成することが出来た。また、薬剤についてカルシウムインジケーターを用いて、細胞からの溶出は確認出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
2024年度は最終年度であるため、これまでの成果報告および、研究の発展について行っていく。
1．酸化チタン-金ナノ粒子系の成果報告を行う。
2．細胞の細孔形成について成果報告を行う。
3．磁性ビーズによる光温熱効果についても検討を行う。
4．細胞への薬剤導入について、HeLa細胞及び他の癌細胞についても検討を行う。
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