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ナノ構造物のフォノン輸送を用いた革新的バイオセンサーの創成

研究課題

研究課題/領域番号 26286035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 ナノマイクロシステム
研究機関大阪大学

研究代表者

平尾 雅彦  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (80112027)

研究分担者 草部 浩一  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10262164)
中村 暢伴  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (50452404)
荻 博次  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (90252626)
小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
連携研究者 小野 輝男  京都大学, 化学研究所, 教授 (90296749)
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 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワードフォノン / バイオセンサー / フェムト秒レーザー / ナノ構造体 / 多チャンネル / 計測工学 / ナノメカニックス / ナノマイクロデバイス
研究成果の概要

ガラス基板上に電子線リフォグラフィにより作成したナノ構造体に対し、フェムト秒レーザーによって超高周波のフォノンを励起し、伝播したフォノンを別ェムト秒パルスレーザーによって受信するシステムを構築した。構造体として、ナノ薄膜、ナノワイヤ、ナノプレート等を作成した。また数マイクロメートルピッチにおいて、励起したフォノンを検出することのできる顕微鏡システムを確立し、ナノ構造体におけるフォノン輸送現象を捉えることに成功した。さらに、このシステムを用いて、抗原抗体反応をリアルタイムにモニタリングすることのできる新たなバイオセンサーの概念を構築した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Impact of interface stiffness in surface-wave resonances on nano-strip-attached substrates2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ogi, S. Masuda, A. Nagakubo, N. Nakamura, M. Hirao, K. Kondou, and T. Ono
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 93 号: 2 ページ: 024112-024112

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.024112

    • NAID

      120007145746

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of continuous metallic film on quartz studied by noncontact resonant ultrasound spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      N. Nakamura, N. Yoshimura, H. Ogi, and M. Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 118 号: 8 ページ: 085302-085302

    • DOI

      10.1063/1.4928959

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Elastic properties of piezoelectric crystals2016

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      International Symposium of Ferroelectric Materials Toward Energy Harvesting
    • 発表場所
      Ryukoku University Avanti Kyoto Hall, Kyoto
    • 年月日
      2016-02-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thin-Film Elastic Constants and Their Temperature Behaviors Studied by Picosecond Ultrasound Spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      荻博次
    • 学会等名
      6th International Symposium on Acoustic Wave Devices for Future Mobile Communication Systems
    • 発表場所
      Keyaki Hall, Chiba University
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Guided wave propagation in a 2-D patterned nano-bridge studied by picosecond ultrasonics2015

    • 著者名/発表者名
      長久保白、岩上慈、荻博次、谷口卓也、小野輝男、平尾雅彦
    • 学会等名
      第36回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2015-11-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] タンパク質を介するフォノン輸送を利用したマイクロドット大規模多チャンネルバイオセンサー2015

    • 著者名/発表者名
      岩上 慈, 荻 博次, 長久保 白, 平尾 雅彦, 谷口 卓也, 小野 輝男
    • 学会等名
      日本機械学会 熱工学カンファレンス2015
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Surface-wave resonance on substrates with copper nanowires2015

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Ogi, Shoichi Masuda, Akira Nagakubo, Masahiko Hirao
    • 学会等名
      IEEE International Ultrasonic Symposium 2015
    • 発表場所
      Taipei International Convention Center
    • 年月日
      2015-10-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タンパク質を横切るフォノン輸送を利用したマイクロドット大規模多チャンネルバイオセンサー2015

    • 著者名/発表者名
      岩上慈、荻博次、長久保白、平尾雅彦、谷口卓也、小野輝男
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Heat Transport Across Protein Layer: The Microdot Biosensor Array2015

    • 著者名/発表者名
      荻博次、岩上慈、石田秀士、長久保白、平尾雅彦
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Phonon Scattering in Condensed Matter
    • 発表場所
      University of Nottingham, Nottingham, United Kingdom
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音響バイオセンサーの最前線2014

    • 著者名/発表者名
      荻 博次
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第30回研究会 (CHEMINAS 30)
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ピコ秒フォノン計測によるマイクロドットを用いた大規模多チャンネルバイオセンサーの開発2014

    • 著者名/発表者名
      岩上慈,荻博次,長久保白,中村暢伴,平尾雅彦,平松亮,小野輝男
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 極短光を用いた超高周波力学共振スペクトロスコピー:ナノ材料の弾性定数計測および超高感度バイオセンサーへの応用2014

    • 著者名/発表者名
      荻 博次
    • 学会等名
      第53回光波センシング技術研究会講演会「光パルス技術と光波センシング」
    • 発表場所
      東京理科大学 森戸記念館
    • 年月日
      2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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