MEM液体セルによる液中現象の透過電子顕微鏡その場観察

• 研究課題/領域番号: 26246009
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノマイクロシステム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤田 博之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 41,730千円 (直接経費: 32,100千円、間接経費: 9,630千円); 2016年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2015年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2014年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
• キーワード: マイクロマシン / 電子顕微鏡 / その場観察 / マイクロ加工技術 / バイオテクノロジー / 液体セル

研究成果の概要

本研究では、MEMS技術を活用してTEM用の高機能液体セルを作り、ナノスケールの液体中現象を「その場」観察した。高い機能を持つ液体セルに関しては、グラフェンの極薄膜を真空／液体隔膜へ適用し、液中で4nm以下の高い分解能を得た。またナノチャネルを集積した一体型液体セルを作り、EELS測定により流路内の水の存在を判定する客観的な検出方法を得た。さらに温度制御用のヒータと温度センサを内蔵した液体セルを作り、ヒータに通電することで溶液を85℃程度まで昇温できた。最後に生体分子の反応の観測として、抗体-抗原反応と、カリクサレン粒子が血栓を生成する際の凝固反応とを液中で観察した。

研究成果

• [雑誌論文] 真実接触点のその場観察について (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 隆昭, 藤田 博之
  • 雑誌名: 表面科学会 巻: 38 ページ: 105-110
  • NAID: 130005475389
  • 査読あり
• [雑誌論文] An experimental system combined with a micromachine and double-tilt TEM holder (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, E. Tochigi, T. Mizoguchi, Y. Ikuhara, H. Fujita
  • 雑誌名: Microelectronic Engineering 巻: 164 ページ: 43-47
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Time-lapse nanoscopy of friction in the non-Amontons and non-Coulomb regime (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ishida, T. Sato, T. Ishikawa, M. Oguma, N. Itamura, K. Goda, N. Sasaki and H. Fujita
  • 雑誌名: Nano Lett. 巻: 15 号: 3 ページ: 1476-1480
  • DOI: 10.1021/nl5032502
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体潤滑の機構解明を目指すナノせん断破壊の実時間TEM観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 隆昭
  • 雑誌名: トライボロジスト 巻: 60 ページ: 98-104
  • 査読あり
• [雑誌論文] 見るは知るにつながる! 摩擦界面のその場観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤隆昭, 鍋屋信介, 石田忠, 高山由貴, 藤田博之
  • 雑誌名: 高分子 巻: 63 ページ: 299-301
  • 査読あり
• [学会発表] Real-time TEM observation of single nano-asperity friction (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: ナノトライボロジー研究センター開設シンポジウム
  • 発表場所: University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] 固体潤滑の機構解明に迫るためのナノ接点の実時間TEM観察 (2016)
  • 著者名/発表者名: 立川冴子、佐藤隆昭、藤田博之
  • 学会等名: トライボロジー会議2016秋
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟市、新潟県
  • 年月日: 2016-10-12
• [学会発表] Overview of MEMS/NEMS Research (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: 10th NAMIS international Autumn school 2016
  • 発表場所: University of Tokyo, Meguro, Tokyo
  • 年月日: 2016-08-29
  • 招待講演
• [学会発表] ULTRA-THIN NANOCHANNEL-BASED LIQUID TEM CELL FOR EELS ANALYSIS AND HIGH RESOLUTION IMAGING (2016)
  • 著者名/発表者名: Y.B. Arik, R. Matsui, E. Sarajlic, Y. Takayama, B.A. Boom, E. Berenschot, S. Le Gac, N.R. Tas, H. Fujita
  • 学会等名: The 29th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS 2016)
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2016-01-24
  • 国際学会
• [学会発表] BioMEMS towards Medical Diagnosis (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: The 22nd World Micromachine Summit
  • 発表場所: Hyatt regency, Shinjyuku, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Thoughts on Industry-Academia Relation (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: APCOT 2016
  • 発表場所: Kanazawa, Ishikawa, Japan
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] In-situ TEM observation of formation and breakage at real point of contact (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita, Takaaki Sato
  • 学会等名: NaTRS (UEC Nanotribology Research Station) International Colloquium
  • 発表場所: University of Electro-Communications, Chofu, Tokyo
  • 招待講演
• [学会発表] SiN 製薄膜ナノチャネルによる液中の金ナノ粒子のTEM観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井遼平, 高山由貴, 久米村百子, 藤田博之
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会 第32回研究会 32nd
  • 発表場所: 福岡, 北九州国際会議場
  • 年月日: 2015-11-26
• [学会発表] "In Situ"Tem ovservation usir actuators and sensors (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: JUNTE 2015
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 2015-11-19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 水中生体分子の高分解能アクティブ観察に向けたグラフェン隔壁を持つTEM用MEMSリキッドセル (2015)
  • 著者名/発表者名: 松井遼平, 高山由貴, Laurent Jalabert, 佐藤隆昭, 藤田博之
  • 学会等名: 平成 27 年電気学会センサ・マイクロマシン部門大会 第 32 回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 新潟, 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-10-28
• [学会発表] Toward Real Time Visualization of DNA and Gold Nanoparticle Hybridization Events using Heater-Integrated Liquid Cells in TEM (2015)
  • 著者名/発表者名: メノン ヴィヴェーク，Jalabert Laurent，久米村 百子，藤田 博之
  • 学会等名: 平成 27 年電気学会センサ・マイクロマシン部門大会 第 32 回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 新潟, 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-10-28
• [学会発表] MEMSの昨日、今日、明日 (2015)
  • 著者名/発表者名: 藤田博之
  • 学会等名: 電気学会第３２回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 新潟, 朱鷺メッセ
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] Experimental system combined with a micromachine and double-tilt TEM holder (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, E. Tochigi, T. Mizoguchi, Y. Ikuhara, H. Fujita
  • 学会等名: MNE2015
  • 発表場所: Hague, Netherlands
  • 年月日: 2015-09-21
  • 国際学会
• [学会発表] Study of Viscous Deformation of SiO2 by Nanoscale Tensile Test under In-Situ Observation (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Takayama, T. Ishida, T. Sato, L. Jalabert and H. Fujita
  • 学会等名: 27th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Toyama International Conference Center, Toyama, Japan
  • 年月日: 2014-11-10 – 2014-11-13
• [学会発表] MEMS と TEM を組み合わせた実験系による単接点 Pt ナノ摩擦のリアルタイム観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 隆昭, Jalabert Laurent, 高山 由貴, 藤田 博之
  • 学会等名: 第31回センサシンポジウム
  • 発表場所: くにびきめっせ、松枝、島根
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] マイクロ流体バルブを集積したTEM観察のための液体セル (2014)
  • 著者名/発表者名: ヴァレ ゴッドフォア、ジャラベール ロラン、久米村百子、髙山由貴、佐藤隆昭、藤田博之
  • 学会等名: 電気学会 センサ・マイクロマシン部門主催 第３１回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム 31st Sensor Symposium
  • 発表場所: くにびきめっせ、松枝、島根
  • 年月日: 2014-10-20 – 2014-10-22
• [学会発表] Real-time TEM observation of single-asperity nanofriction (2014)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Sato, Laurent Jalabert, Yuki Takayama, Hiroyuki Fujita
  • 学会等名: Gordon research conference (tribology)
  • 発表場所: Waltham, MA, USA
  • 年月日: 2014-07-20 – 2014-07-22
• [学会発表] In-Situ STEM Observation of Tribology and Electrical Measurement on Ru and Ruo2 Nano Contact for Probe-based Data Storage (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Nabeya, T. Akao, Y. Takayama, T. Sato, L. Jalabert and H. Fujita
  • 学会等名: The 7th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro/Nano Technologies
  • 発表場所: Daegu Exhibition & Convention Center, Daegu, South Korea
  • 年月日: 2014-06-29 – 2014-07-02
• [学会発表] Thermal conductivity of single DLC nanowire (2014)
  • 著者名/発表者名: L. Jalabert, T. Sato, G. Valet, D. Guo, R. Kometani, H. Fujita, S. Volz
  • 学会等名: E-MRS
  • 発表場所: Congress Center, Lille, France
  • 年月日: 2014-05-26 – 2014-05-30
• [学会発表] 単一接点摩擦のリアルタイムTEM観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤 隆昭, Laurent Jalabert, 高山由貴, 藤田 博之
  • 学会等名: トライボロジー会議2014春東京
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター, 代々木, 東京
  • 年月日: 2014-05-19 – 2014-05-21