量子グレード蛍光ナノダイヤモンドの創出と生体温度計測への展開

• 研究課題/領域番号: 24H00406
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 藤原 正澄 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (30540190)
• 研究分担者: 寺地 徳之 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 電子・光機能材料研究センター, グループリーダー (50332747) ; 鹿野 豊 筑波大学, システム情報系, 教授 (80634691)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 48,230千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 11,130千円); 2025年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円); 2024年度: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
• キーワード: 蛍光ナノダイヤモンド / 温度計測 / 電子スピン / 量子計測

研究開始時の研究の概要

本研究では、生体内での超高感度温度測定が可能な超高品質ダイヤモンド量子ナノセンサを開発し、生体の局所温度応答性研究に展開する。ダイヤモンド量子センシングはナノスケールでの高感度温度測定法として注目されているが、従来のナノダイヤモンドでは電子スピン特性が劣化し、高い温度精度が得られなかった。代表者は最近、ダイヤモンド中の不純物制御によってこのスピン特性を大幅に改善できることを示した。これを手がかりとして、本研究では、不純物制御によるナノダイヤモンドのスピン特性改善と効率的な作製技術に焦点を当てた研究を行う。これにより、従来より大幅に優れた精度でのナノスケール温度センシングを生体内で実現する。